JP2020181097A - 感光体ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成時に離間部材が感光体の係合部に接触することによる感光体の振動を抑制する。【解決手段】ギヤ部８１がギヤ部３６から離間して帯電ローラ１２が接触位置Ｐａに位置することを許容する第１位置Ｐ１と、ギヤ部８１がギヤ部３６に係合して帯電ローラ１２を離間位置に位置させる第２位置と、に移動可能な離間部材８０と、感光ドラム１１がＲ２方向に回転した場合に帯電ローラ１２の回転を離間部材８０に伝達し、感光ドラム１１がＲ１方向に回転した場合に回転を離間部材８０に伝達しないワンウェイクラッチ９０と、を備える。離間部材８０が第２位置に位置する場合に感光ドラム１１がＲ１方向に回転した場合は、ギヤ部３６の回転をギヤ部８１から離間部材８０に伝達し、離間部材８０を第１位置Ｐ１に移動するのに伴って、ギヤ部８１がギヤ部３６から離間して帯電ローラ１２を接触位置Ｐａに位置させる。【選択図】図６

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を利用して記録材に画像を形成する感光体ユニット及び画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置の一次帯電の方法として、接触帯電方式が普及している。接触帯電方式では、導電性支持体（芯金）の外周に導電性弾性体層を設け、導電性弾性体層の外周に抵抗層を被覆して設けた帯電ローラを、付勢ばね等により感光ドラム等の感光体に付勢して接触させて用いる。そして、帯電ローラに電圧を印加し、帯電ローラと感光体との接触部である当接ニップ部の近傍で微小な放電をさせて感光体の表面を帯電させる。また、これら感光体や帯電ローラ等の部材を、感光体ユニットとしてカートリッジ化したものが普及している。

このような感光体ユニットにおいて、帯電ローラを感光体に長期間接触させたまま放置してしまうと、以下のような理由で画像形成時に画像不良を発生する虞があった。即ち、帯電ローラにおける感光体に接触していた箇所が長期間の接触により変形してしまう場合や、感光体と帯電ローラとが接触している部分に接触痕等が残ってしまう場合があり、これらのような場合に画像形成時に画像不良を生じることがあった。

このような画像不良の発生を抑制するため、感光体と帯電ローラとの接触状態及び離間状態を切換え可能な離間部材を有する感光体ユニットが知られている（特許文献１参照）。この感光体ユニットでは、非画像形成時等の感光体の回転停止時において、離間部材は、帯電ローラの加圧方向と並行に配置され、帯電ローラは、加圧方向と逆方向に押されているために感光体に対して離間状態となる。

そして、画像形成時等に感光体が正転方向に回転駆動されると、感光体のギヤ部（係合部）と離間部材のギヤ部との噛合いにより、離間部材は帯電ローラの軸を中心として連れ回されて回転する。すると、帯電ローラを感光体から離間して支持していた離間部材が感光体との間から退避し、帯電ローラは付勢ばねによって感光体に付勢されて当接される。また、画像形成終了時等の感光体の回転停止時には、画像形成装置は感光体を逆転方向に回転させる。これにより、感光体のギヤ部と離間部材のギヤ部との噛合いにより、離間部材が通常動作時とは逆転方向に回転され、帯電ローラと感光体とを離間状態にする。

特開２００２−３１１６９０号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載の感光体ユニットでは、帯電ローラが感光体に接触しているときでも、離間部材のギヤ部は感光体のギヤ部に常に接触しており、感光体が回転すると空転するようになっている。このため、回転体には離間部材の自重が作用しており、回転体の回転によって離間部材が振動するため、画像形成中に感光体に振動を与えてしまい、画像ピッチムラなどの画像不良が発生する虞がある。その一方、近年、画像形成速度の高速化や、帯電高圧電源の直流化による低コスト化等により、帯電ローラと感光体との接触ニップ幅の高精度化が求められており、画像形成中の振動等、不要な外乱は排除することが要求されている。

本発明は、感光体及び帯電ローラの接触及び離間を離間部材によって切換可能でありながら、画像形成時に離間部材が感光体の係合部に接触することによる感光体の振動を抑制可能な感光体ユニット及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の感光体ユニットは、静電像を担持して、画像形成時に回転する第１方向と、前記第１方向とは反対方向の第２方向と、に回転可能な感光体と、前記感光体と一体的に回転し、外周部に第１係合部を有する回転部材と、前記感光体の表面から離間した状態になる離間位置と、前記感光体の表面に接触した状態になる接触位置とに移動可能に設けられ、前記接触位置に位置する場合に前記感光体に従動回転すると共に電圧を印加されることで前記感光体の表面を帯電させる帯電ローラと、前記第１係合部に係合可能な第２係合部を有し、前記第２係合部が前記第１係合部から離間して前記帯電ローラが前記接触位置に位置することを許容する第１位置と、前記第２係合部が前記第１係合部に係合して前記帯電ローラを前記離間位置に位置させる第２位置と、に前記帯電ローラの回転に伴って移動可能な離間部材と、前記帯電ローラと前記離間部材との間に介在され、前記感光体が前記第２方向に回転した場合には前記帯電ローラの回転を前記離間部材に伝達し、前記感光体が前記第１方向に回転した場合には前記帯電ローラの回転を前記離間部材に伝達せずに空転可能なワンウェイクラッチと、を備え、前記離間部材が前記第１位置に位置している場合に前記感光体が前記第２方向に回転した場合は、従動回転した前記帯電ローラの回転を前記ワンウェイクラッチが前記離間部材に伝達し、前記離間部材を前記第２位置に移動させるのに伴って、前記第２係合部が前記第１係合部に係合して前記帯電ローラを前記離間位置に位置させ、前記離間部材が前記第２位置に位置している場合に前記感光体が前記第１方向に回転した場合は、前記第１係合部の回転を前記第２係合部から前記離間部材に伝達し、前記離間部材を前記第１位置に移動させるのに伴って、前記第２係合部が前記第１係合部から離間して前記帯電ローラを前記接触位置に位置させることを特徴とする。

また、本発明の画像形成装置は、上記の感光体ユニットと、現像剤を担持して移動し、前記感光体に対向する現像領域に現像剤を搬送可能な現像剤担持体と、を備え、前記離間部材が前記第１位置から前記第２位置まで移動する際に回転する前記感光体の表面の長さは、前記感光体における前記現像領域から前記帯電ローラに接触する領域までの前記感光体の表面の長さより短いことを特徴とする。

また、本発明の画像形成装置は、上記の感光体ユニットと、前記感光体の回転を制御可能な制御部と、を備え、前記制御部は、前記感光体の回転が停止して所定時間経過後、又は、主電源がオフ状態になった後、前記感光体を第１の時間、前記第１方向に回転させて、前記離間部材を前記第１位置に位置させ、前記感光体を第２の時間、前記第２方向に回転させて、前記離間部材を前記第２位置に位置させる制御を実行可能であることを特徴とする。

本発明によれば、感光体及び帯電ローラの接触及び離間を離間部材によって切換可能でありながら、画像形成時に離間部材が感光体の係合部に接触することによる感光体の振動を抑制できる。

第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 第１の実施形態に係る画像形成装置の制御系を示すブロック図である。 第１の実施形態に係るドラムカートリッジの概略構成を示す断面図である。 第１の実施形態に係るドラムカートリッジの概略構成を示す部分斜視図である。 第１の実施形態に係るドラムカートリッジの概略構成を接離機構及びフレームを省略して示す部分斜視図である。 第１の実施形態に係るドラムカートリッジの感光ドラムの正転方向への回転時を示す断面図である。 第１の実施形態に係るドラムカートリッジの感光ドラムの逆転方向への回転時において、離間部材のギヤ部が感光ドラムのギヤ部に接触する前の状態を示す断面図である。 第１の実施形態に係るドラムカートリッジの感光ドラムの逆転方向への回転時において、離間部材のギヤ部が感光ドラムのギヤ部に噛合を開始する状態を示す断面図である。 第１の実施形態に係るドラムカートリッジの感光ドラムと帯電ローラとが離間部材によって離間した状態を示す断面図である。 第１の実施形態に係るドラムカートリッジとその周囲の構成要素との位置関係を示す断面図である。 第１の実施形態に係る画像形成装置において、画像形成ジョブが終了した後の接離機構の動作手順を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る画像形成装置において、主電源がオフ状態になった後の接離機構の動作手順を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係るドラムカートリッジの概略構成を示す断面図である。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態を、図１〜図１２を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置１の一例として、タンデム型のフルカラープリンタについて説明している。但し、本発明はタンデム型の画像形成装置１に搭載されることには限られず、他の方式の画像形成装置に搭載されるものであってもよく、また、フルカラーであることにも限られず、モノクロやモノカラーであってもよい。あるいは、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施することができる。尚、記録材であるシートＳは、トナー像が形成されるものであり、具体例として、普通紙、普通紙の代用品である合成樹脂製のシート、厚紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等がある。

［画像形成装置］
図１に示すように、画像形成装置１は、装置本体１ａと、給送カセット２０と、画像形成部１０と、制御部７０とを備えている。画像形成装置１は、画像読取装置２やパーソナルコンピュータ等のホスト機器、あるいはデジタルカメラやスマートフォン等の外部機器からの画像信号に応じて、４色フルカラー画像を記録材に形成することができる。

画像形成装置１は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色の画像形成部１０を備え、これら各色の画像形成部１０を中間転写ベルト６１の回転方向に並べて配置して構成されている。各画像形成部１０の構成及び動作は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同一である。

画像形成部１０は、円筒状の電子写真感光体（感光体）である感光ドラム１１を有する。感光ドラム１１は、装置本体１ａに備えられている駆動モータ１８（図２参照）からの駆動力が伝達されて１００〜３００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で回転駆動される。図５に示すように、感光ドラム１１は、回転軸線方向の両端部を、感光ドラム１１と一体的に回転する回転軸（回転部材）３７により支持されている。即ち、感光ドラム１１は、回転軸３７と同軸上に設けられている。図３に示すように、感光ドラム１１は、静電像を担持して、画像形成時に回転するＲ１方向（第１方向）と、Ｒ１方向とは反対方向のＲ２方向（第２方向）と、に回転可能に設けられている。

図１に示すように、画像形成部１０において、感光ドラム１１の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電ローラ１２、現像装置１４、一次転写ローラ１７、ドラムクリーニング装置１５が配置されている。各画像形成部１０の下方には、露光装置１６が配置されている。また、画像形成装置１は、各画像形成部１０の感光ドラム１１と接触するように、中間転写体としての無端状のベルト体で形成された中間転写ベルト６１を有する。

帯電ローラ１２は、回転可能なローラ状の帯電部材であり、感光ドラム１１に当接するように配置され、感光ドラム１１の表面を帯電させる。露光装置１６は、レーザスキャナ装置であり、帯電された感光ドラム１１の表面を露光して感光ドラム１１の表面に静電像を形成する。

現像手段としての現像装置１４は、内部に現像剤としてのトナーが収容されており、トナーを用いて感光ドラム１１上に形成された静電像をトナー像として現像する。このような現像装置１４は、トナーを担持して回転（移動）し、感光ドラム１１に対向する現像領域にトナーを搬送可能な現像剤担持体としての現像スリーブ１４ａを有している。現像スリーブ１４ａは、回転駆動される。

一次転写ローラ１７は、ローラ状の一次転写部材であり、感光ドラム１１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト６１に一次転写させる。ドラムクリーニング装置１５は、一次転写後に感光ドラム１１上に残った転写残トナーなどを清掃する。

中間転写ベルト６１は、ポリイミドなどの誘電体樹脂によって無端状に形成されている。中間転写ベルト６１は、複数の支持ローラ（張架ローラ）に所定の張力をもって掛け回されている。中間転写ベルト６１の内周面側において各感光ドラム１１と対向する位置に、上述の一次転写ローラ１７が配置されている。一次転写ローラ１７は、中間転写ベルト６１を介して感光ドラム１１に押圧されており、中間転写ベルト６１と感光ドラム１１とが接触する一次転写部Ｎ１を形成している。一次転写ローラ１７は、中間転写ベルト６１の回転に伴って従動して回転する。

また、中間転写ベルト６１の外周面（表面）側において二次転写対向ローラ６２に対向する位置に、二次転写手段としてのローラ状の二次転写部材である二次転写ローラ６４が配置されている。二次転写ローラ６４は、中間転写ベルト６１を介して二次転写対向ローラ６２に押圧されており、中間転写ベルト６１と二次転写ローラ６４とが接触する二次転写部Ｎ２を形成している。中間転写ベルト６１に転写されたトナー像は、二次転写部Ｎ２でシートＳに二次転写される。

また、中間転写ベルト６１の外周面側においてテンションローラ６５に対向する位置に、ベルトクリーニング装置６６が配置されている。ベルトクリーニング装置６６は、二次転写後に中間転写ベルト６１に残った転写残トナーなどを清掃する。

図２に示すように、制御部７０はコンピュータにより構成され、例えばＣＰＵ７１と、各部を制御するプログラムを記憶するＲＯＭ７２と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７３と、外部と信号を入出力する入出力回路（Ｉ／Ｆ）７４とを備えている。ＣＰＵ７１は、画像形成装置１の制御全体を司るマイクロプロセッサであり、システムコントローラの主体である。ＲＯＭ７２には、各種制御に必要な設定値が記録されており、必要に応じてＣＰＵ７１により呼び出される。ＲＡＭ７３には、画像形成操作により変化する印刷枚数等、様々なデータが一時的に記録され、各種制御に利用される。

ＣＰＵ７１は、入出力回路７４を介して、操作部５、駆動モータ１８、タイマ２１などに接続されている。制御部７０は、装置本体１ａに接続された不図示のコンピュータからの指令や、操作部５の操作等により、ユーザが操作や設定を行うことができる。制御部７０は、駆動モータ１８を制御することにより、感光ドラム１１の回転を制御可能である。タイマ２１は、感光ドラム１１の停止時間を計測することができる。

次に、画像形成動作について説明する。画像形成時には、回転駆動される感光ドラム１１の表面は、帯電ローラ１２によって所定の極性の所定の電位に一様に帯電される。本実施形態では、帯電ローラ１２に対して図示しない帯電高圧電源から−７００〜２０００Ｖの直流電圧（例えば−１３００Ｖ）のみが印加されて感光ドラム１１の表面に対して放電が発生することにより感光ドラム１１の表面が約−７００Ｖに帯電される。

感光ドラム１１の表面が一様に帯電された後、画像情報の信号に基づいて露光装置１６によって感光ドラム１１の表面が走査露光されて、感光ドラム１１上に静電像が形成される。なお、本実施形態の画像形成装置１は、画像読取装置２を備えており、上述の画像情報としては、画像読取装置２により読み取られた原稿の画像情報や画像形成装置１に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部端末から送られる画像情報がある。

感光ドラム１１上に形成された静電像は、現像装置１４によって、現像剤としてのトナーを用いてトナー像として現像される。本実施形態では、トナーの正規の帯電極性は負極性である。現像時には、現像スリーブ１４ａに図示しない現像電源としての高圧電源から所定の電圧である現像バイアスが印加される。現像電圧としては、直流電圧（直流成分）と交流電圧（交流成分）とが重畳された振動電圧が用いられる。また、現像装置１４には、トナー収容容器としてのトナーボトル１９から図示しないトナー搬送路を介してトナーが供給される。

感光ドラム１１上に形成されたトナー像は、一次転写部Ｎ１において、一次転写ローラ１７の作用により、中間転写ベルト６１の表面に一次転写される。このとき、一次転写ローラ１７には、図示しない一次転写電源（高圧電源）から、現像時のトナーの帯電極性とは逆極性（本実施形態では正極性）の直流電圧である一次転写バイアスが印加される。フルカラー画像の形成時には、上述の動作が各画像形成部１０において行われ、各感光ドラム１１上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、順次に重ね合わせるようにして中間転写ベルト６１上に転写される。転写後、感光ドラム１１上に残った僅かな転写残トナーは、ドラムクリーニング装置１５によって除去され、回収部に回収される。

一方、給送カセット２０からシートＳが１枚ずつ給送され、レジストローラ対２３に搬送される。その後、レジストローラ対２３は、中間転写ベルト６１上のトナー像と同期を取って、シートＳを中間転写ベルト６１と二次転写ローラ６４との間に搬送する。

中間転写ベルト６１上のカラーのトナー像は、二次転写部Ｎ２において、二次転写ローラ６４の作用によって、シートＳの表面に二次転写される。このシートＳが二次転写部Ｎ２を通過する際に、二次転写ローラ６４には、図示しない二次転写電源（高圧電源）から、現像時のトナーの帯電極性とは逆極性の直流電圧である二次転写バイアスが印加される。転写後、中間転写ベルト６１上に残った僅かな残トナーは、ベルトクリーニング装置６６によって除去回収され、再び、次の画像形成に備える。

シートＳ上に転写されたトナー像は、定着装置４０の加熱ローラ４１と加圧ローラ４２とのニップ部で加熱及び加圧されることによって定着され、排出ローラ対５０により排出トレイ５１上に排出される。

［ドラムカートリッジ］
次に、感光体ユニットとしてのドラムカートリッジ３の概略構成について、図３〜図５を用いて説明する。本実施形態の場合、感光ドラム１１を有するドラムカートリッジ３を、装置本体１ａ（図１参照）に対して着脱自在として、メンテナンスなどで交換できるようにしている。例えば、ドラムカートリッジ３は、装置本体１ａに対して長手方向（感光ドラム１１の回転軸線方向）に沿って移動させることで、装置本体１ａに対して着脱自在としている。

図３〜図５に示すように、ドラムカートリッジ３は、感光体としての感光ドラム１１、帯電ローラ１２、清掃部材としてのクリーニングローラ１３、ドラムクリーニング装置１５、接離機構４などを備えている。そして、これらはフレームとしてのドラム容器３０によって一体的に保持されている。

ドラム容器３０には、感光ドラム１１が不図示の軸受を介して回転軸線を中心にして回転可能に保持されている。ドラム容器３０は、感光ドラム１１、帯電ローラ１２、クリーニングローラ１３の回転軸線方向両側に配置された側壁３０ａと、両側の側壁３０ａを連結する連結部３０ｂとを有する。そして、回転軸線方向両側の側壁３０ａに、それぞれ軸受を介して感光ドラム１１の回転軸線方向両端部が回転自在に支持されている。

また、感光ドラム１１の回転軸３７の一端部には、装置本体１ａ（図１参照）に装着された状態で、装置本体１ａに設けられた駆動モータ１８（図２参照）から駆動力を受け取って回転するためのカップリング３９が設けられている。カップリング３９は、ドラムカートリッジ３を装置本体１ａに装着したときに、装置本体１ａ側に設けられたカップリングと結合して、装置本体１ａに設けられた駆動モータ１８から駆動力が伝達される。

また、図３に示すように、ドラム容器３０には、ドラムクリーニング装置１５が設けられている。ドラムクリーニング装置１５は、クリーニングブレード１５ａ、回収部１５ｂ、トナー搬送スクリュ３８を有する。クリーニングブレード１５ａは、ドラム容器３０に固定され、感光ドラム１１の表面に画像形成時における感光ドラム１１の正転方向であるＲ１方向に対してカウンタ方向で当接して、感光ドラム１１の表面を清掃する。

回収部１５ｂは、クリーニングブレード１５ａの近傍に設けられ、クリーニングブレード１５ａによって感光ドラム１１の表面から除去された転写残トナーを回収する。トナー搬送スクリュ３８は、回収部１５ｂに回収されたトナーを搬送してドラムカートリッジ３の外部に搬送する。トナー搬送スクリュ３８によってドラムカートリッジ３の外部に搬送されたトナーは、装置本体１ａに設けられた図示しない廃トナー容器に回収される。

図４及び図５に示すように、感光ドラム１１の回転軸３７の外周部には、ギヤ部（第１係合部、第１噛合部）３６が形成されている。ギヤ部３６は、感光ドラム１１の回転軸上に感光ドラム１１と一体回転するように設けられている。本実施形態では、ギヤ部３６は、はすば歯車により形成されている。ギヤ部３６は、カップリング３９を介して感光ドラム１１に駆動力が入力されることで、感光ドラム１１と一体回転する。ギヤ部３６の回転力は、トナー搬送スクリュ３８（図３参照）に伝達される。これにより、トナー搬送スクリュ３８が回転し、回収部１５ｂ（図３参照）に回収されている転写残トナーをドラムカートリッジ３の外に搬送可能な構成となっている。

帯電部材としての帯電ローラ１２は、感光ドラム１１の下方に配置され、導電性の支持体（芯金、芯材）である回転軸１２ａと、回転軸１２ａの周囲に形成された一層以上の弾性層１２ｂとを有するローラ状の部材である。帯電ローラ１２は、感光ドラム１１の表面に、付勢手段としての加圧ばね３２によって所定の押圧力で接触させられており、感光ドラム１１の回転に伴って従動して回転する。

帯電ローラ１２は、帯電ローラ軸受３１にその回転軸１２ａが保持されることによって回転可能に支持されている。また、帯電ローラ軸受３１は、ドラム容器３０に対してスライド可能に支持されている。具体的には、帯電ローラ軸受３１がドラム容器３０に設けられたスライド案内部３０ｃにより、感光ドラム１１の回転軸線に向かう方向にスライド可能に案内される構成となっている。図示の例では、帯電ローラ軸受３１には、そのスライド方向に沿って溝３１ｃが形成されており、スライド案内部３０ｃがこの溝３１ｃに係合することで、帯電ローラ軸受３１が感光ドラム１１の回転軸線に向かう方向に案内される。

そして、帯電ローラ軸受３１に支持されている帯電ローラ１２は、感光ドラム１１の回転軸線に垂直な面における感光ドラム１１の回転軸線に向かう方向に沿って移動可能となっている。これにより、帯電ローラ１２は、感光ドラム１１の表面から離間した状態になる離間位置Ｐｂ（図９参照）と、感光ドラム１１の表面に接触した状態になる接触位置Ｐａ（図６参照）と、に移動可能に設けられる。そして、帯電ローラ１２は、接触位置Ｐａに位置する場合に、感光ドラム１１に従動回転すると共に、電圧を印加されることで感光ドラム１１の表面を帯電させる。

更に、ドラム容器３０と帯電ローラ軸受３１との間には、加圧ばね３２が設けられている。加圧ばね３２は、例えば、圧縮コイルばねからなり、帯電ローラ１２を感光ドラム１１の回転軸線に垂直な面における感光ドラム１１の回転軸線に向かう方向（付勢方向）に付勢している。即ち、加圧ばね３２は、帯電ローラ軸受３１のスライド方向と同方向、離間位置Ｐｂ（図９参照）から接触位置Ｐａ（図６参照）に向かう方向に帯電ローラ軸受３１を付勢して、帯電ローラ１２を感光ドラム１１に付勢する。このため、加圧ばね３２は、帯電ローラ軸受３１を押し上げることで、帯電ローラ１２の回転軸１２ａの端部を上方に押圧し、帯電ローラ１２を感光ドラム１１に加圧して接触しニップ部Ｎ３を形成させている。

図４に示すように、接離機構４は、離間部材８０と、後述するワンウェイクラッチ９０と、を有している。接離機構４は、帯電ローラ１２を接触位置Ｐａ（図６参照）及び離間位置Ｐｂ（図９参照）に切り換えて位置させることにより、帯電ローラ１２を感光ドラム１１に接離可能にしている。接離機構４の詳細については後述する。

清掃部材としてのクリーニングローラ１３は、帯電ローラ１２に接触して帯電ローラ１２の表面を清掃する。クリーニングローラ１３は、棒状の支持部（芯金、芯材）である回転軸１３ａと、回転軸１３ａの周囲に形成された弾性層１３ｂとを有し、その外周面が帯電ローラ１２に接触するローラ状の部材である。クリーニングローラ１３は、帯電ローラ１２の表面に、加圧ばね３４によって所定の押圧力で接触させられており、帯電ローラ１２の回転に伴って従動して回転する。

クリーニングローラ１３は、クリーニングローラ軸受３３にその回転軸１３ａが支持されることによって回転可能に支持されている。また、クリーニングローラ軸受３３は、帯電ローラ軸受３１に対してスライド可能に支持されている。クリーニングローラ１３が帯電ローラ１２の回転軸線に垂直な面における帯電ローラ１２の回転軸線に向かう方向に沿って移動できるように、クリーニングローラ軸受３３が帯電ローラ１２の回転軸線に向かう方向にスライド可能に構成されている。なお、本実施形態では、帯電ローラ１２の回転軸線と、後述する離間部材８０の回動軸線とは、共通である。

これにより、クリーニングローラ１３は、帯電ローラ１２の表面に接触するローラ接触位置と、帯電ローラ１２の表面から離間したローラ離間位置とに移動可能に設けられる。そして、クリーニングローラ１３は、ローラ接触位置で帯電ローラ１２を清掃する。

更に、帯電ローラ軸受３１とクリーニングローラ軸受３３の間には、加圧ばね３４が設けられている。加圧ばね３４は、例えば、圧縮コイルばねからなり、クリーニングローラ１３を帯電ローラ１２の回動軸線に垂直な面における帯電ローラ１２の回転軸線方向に向かう方向（付勢方向）に付勢している。このため、クリーニングローラ１３は、帯電ローラ１２に加圧されて接触する。即ち、加圧ばね３４は、クリーニングローラ１３をローラ離間位置からローラ接触位置に向かう方向に付勢している。言い換えれば、クリーニングローラ１３は、加圧ばね３４による付勢方向に沿って移動可能にクリーニングローラ軸受３３に支持されている。また、本実施形態では、加圧ばね３２による付勢方向と加圧ばね３４による付勢方向とが略同方向となっている。

また、クリーニングローラ１３は、クリーニングローラ軸受３３及び加圧ばね３４を介して帯電ローラ軸受３１に支持されている。このため、後述するように、離間部材８０によって帯電ローラ１２が感光ドラム１１から離れる方向に移動した場合に、これに連動してクリーニングローラ１３が帯電ローラ１２の移動方向に移動する。

以上の構成によって、感光ドラム１１が装置本体１ａに備えられている駆動モータ１８（図２参照）などの駆動源から駆動力を受けて回転すると、帯電ローラ１２が感光ドラム１１との摩擦力によって従動回転する。更に、帯電ローラ１２が回転すると、クリーニングローラ１３が帯電ローラ１２との摩擦力によって従動回転する。また、トナー搬送スクリュ３８（図３参照）はギヤ部３６より駆動力（回転力）を受けて回転する。

［接離機構］
次に、帯電ローラ１２を感光ドラム１１に対して接触及び離間可能な接離機構４について、図４及び図６を用いて詳細に説明する。尚、図４では、ドラムカートリッジ３の長手一端部側のみを示しているが、他端側も対称的な構成になっている。接離機構４は、帯電ローラ１２の回転軸１２ａの外周部に設けられた離間部材８０と、回転軸１２ａ及び離間部材８０の間に介在されたワンウェイクラッチ９０とを有している。

図４に示すように、帯電ローラ１２の回転軸１２ａは、弾性層１２ｂから軸方向に突出して設けられている。回転軸１２ａの弾性層１２ｂから軸方向に突出した部位の端部側には、回転軸１２ａの他の部分より外径が縮径した小径部１２ｃが形成されている。小径部１２ｃには、離間部材８０及びワンウェイクラッチ９０が回転軸１２ａの軸中心と同軸になるように設けられている。帯電ローラ１２の回転軸１２ａは、離間部材８０から更に軸方向に突出した形状をしており、その先端部が帯電ローラ軸受３１に回転自在に支持されている。

図４及び図５に示すように、離間部材８０は、感光ドラム１１の回転軸３７に形成されたギヤ部３６に係合可能、即ち噛合可能なはすば歯車からなる扇形のギヤ部（第２係合部、第２噛合部）８１を有している。離間部材８０は、帯電ローラ１２に対して同軸上で回転可能に設けられている。即ち、離間部材８０のギヤ部８１は、感光ドラム１１のギヤ部３６に対して重力方向の下側から係合可能に設けられている。また、図９に示すように、感光ドラム１１の半径をｒ１、帯電ローラ１２の半径をｒ２、ギヤ部３６のピッチ円の半径をｒ３、離間部材８０のギヤ部８１のピッチ円の半径をｒ４とした場合に、ｒ１＋ｒ２＜ｒ３＋ｒ４を満たすように設定している。このため、ギヤ部８１とギヤ部３６とが噛み合うことにより、感光ドラム１１と帯電ローラ１２とは必ず離間する。

離間部材８０は、帯電ローラ１２の回転に伴って、第１位置Ｐ１（図６参照）と第２位置Ｐ２とに回転可能（移動可能）に設けられている。図６に示すように、離間部材８０の第１位置Ｐ１は、ギヤ部８１がギヤ部３６から離間して、帯電ローラ１２が加圧ばね３２により付勢されて接触位置Ｐａに位置することを許容する位置である。図９に示すように、離間部材８０の第２位置Ｐ２は、ギヤ部８１がギヤ部３６に係合して、帯電ローラ１２を離間位置Ｐｂに位置させる位置である。

図６に示すように、ワンウェイクラッチ９０は、それぞれ略円環形状の内径部９１及び外径部９２を有している。内径部９１は、内周面が帯電ローラ１２の小径部１２ｃの外周面に固定されると共に、外周面にラックギヤ９３が形成されている。外径部９２は、内径部９１の外周側において離間部材８０に固定して設けられ、ラックギヤ９３に係合可能なラッチ爪９４と、ねじりコイルばねからなりラッチ爪９４をラックギヤ９３に付勢する付勢ばね９５とを有している。ラックギヤ９３の歯は、Ｒ３方向に関して、上流側から下流側に向けて内径部９１の回転中心に徐々に近付くように傾斜した傾斜部と、一つの歯の傾斜部の最上流端とその上流側に隣接する他の歯の傾斜部の最下流端とを結んで段差を形成した段差部とを有する。尚、ワンウェイクラッチ９０の外径部９２と離間部材８０とは固定されているため、回転方向に関係なく、常に一体回転する。

ワンウェイクラッチ９０は、感光ドラム１１がＲ２方向に回転し、帯電ローラ１２がＲ４方向に回転した場合には、ラックギヤ９３の歯の段差部がラッチ爪９４の先端に係合する。よって、ワンウェイクラッチ９０の内径部９１及び外径部９２がＲ４方向にロック状態となり、帯電ローラ１２及び離間部材８０は一体的に回転する。一方、ワンウェイクラッチ９０は、感光ドラム１１がＲ１方向に回転し、帯電ローラ１２がＲ３方向に回転した場合には、ラックギヤ９３の歯の傾斜部に沿ってラッチ爪９４の先端が摺動して案内される。よって、ワンウェイクラッチ９０の内径部９１及び外径部９２のＲ４方向へのロック状態が解除されて、帯電ローラ１２は離間部材８０に対して空転する。即ち、ワンウェイクラッチ９０は、感光ドラム１１がＲ２方向に回転した場合には帯電ローラ１２の回転を離間部材８０に伝達し、感光ドラム１１がＲ１方向に回転した場合には帯電ローラ１２の回転を離間部材８０に伝達せずに空転可能である。

尚、本実施形態では、ワンウェイクラッチ９０は、感光ドラム１１がＲ１方向に回転した場合に、離間部材８０の回転に要するトルクが所定の空転トルク以上の場合には、帯電ローラ１２の回転を離間部材８０に伝達せずに空転する。これに対し、ワンウェイクラッチ９０は、離間部材８０の回転に要するトルクが所定の空転トルクより小さい場合には、帯電ローラ１２の回転を離間部材８０に伝達する。また、ドラム容器３０の一部には、規制部３５が形成されている。感光ドラム１１がＲ１方向に回転した場合に、離間部材８０は、第１位置Ｐ１において規制部３５に当接して、離間部材８０の第１位置Ｐ１を超えるＲ３方向への移動を規制される。尚、接離機構４の動作の詳細については後述する。

本実施形態では、ワンウェイクラッチ９０としてラックギヤ９３及びラッチ爪９４を有する場合について説明しているが、これには限られない。ワンウェイクラッチ９０としては、帯電ローラ１２に対し、一方向の回転時には芯金とロック状態となり、他方向の回転時は非ロック状態となるものであれば、特に機構を限定するものではない。ワンウェイクラッチ９０としては、例えば、帯電ローラ１２の小径部１２ｃの外周と接触する複数のコロ状回転体を用いた構成のものを適用してもよい。

［接離機構の動作］
次に、帯電ローラ１２の感光ドラム１１との離間動作について、図６〜図９を用いて説明する。図６〜図９は、ドラムカートリッジ３の感光ドラム１１の回転軸線方向に対して垂直な方向の断面図である。

図６に示すように、通常の画像形成時には、離間部材８０は第１位置Ｐ１に位置すると共に、帯電ローラ１２は接触位置Ｐａに位置し、感光ドラム１１はＲ１方向を正転方向として回転することで、画像形成を実行する。感光ドラム１１がＲ１方向に正回転すると、感光ドラム１１に押圧接触されている帯電ローラ１２はＲ３方向に従動回転する。帯電ローラ１２がＲ３方向に回転するときには、帯電ローラ１２の小径部１２ｃも同様にＲ３方向へ回転する。帯電ローラ１２の小径部１２ｃがＲ３方向に回転すると、帯電ローラ１２の小径部１２ｃに固定されているワンウェイクラッチ９０の内径部９１のラックギヤ９３がＲ３方向へ回転する。この時、ラッチ爪９４は、付勢ばね９５の付勢力によって、ラックギヤ９３に向けて爪先端部を付勢されている。しかし、爪先端部は、ラックギヤ９３の歯の傾斜部に沿ってラッチ爪９４の先端が摺動して案内されるので、ラッチ爪９４はラックギヤ９３に噛み合わず、離間部材８０をＲ３方向へ回転させることができない。

このとき、離間部材８０のＲ３方向への回転に要するトルクが所定の空転トルクより小さい場合には、ワンウェイクラッチ９０は帯電ローラ１２の回転を離間部材８０に伝達する。しかしながら、離間部材８０は規制部３５にＲ３方向に当接しているので、第１位置Ｐ１に規制された状態になり、離間部材８０をＲ３方向にそれ以上回転させることはできず、離間部材８０のＲ３方向への回転に要するトルクが所定の空転トルク以上になる。このため、ワンウェイクラッチ９０は、帯電ローラ１２の回転を離間部材８０に伝達せずに空転し、離間部材８０が停止したまま帯電ローラ１２が回転状態となる。また、離間部材８０のギヤ部８１は、感光ドラム１１のギヤ部３６に接触せず、離間した状態になっている。

次に、図７に示すように、感光ドラム１１をＲ２方向に逆回転させると、感光ドラム１１の表面と押圧接触している帯電ローラ１２は接触位置Ｐａに位置したまま、感光ドラム１１に従動回転しＲ４方向に回転する。帯電ローラ１２の小径部１２ｃがＲ４方向に回転すると、ラックギヤ９３はＲ４方向へ回転する。ラッチ爪９４は、付勢ばね９５によりラックギヤ９３へ付勢されており、先端が段差部に係合することで、ラックギヤ９３と噛み合う。ラックギヤ９３の回転力はラッチ爪９４を介して離間部材８０に伝達され、離間部材８０は、ドラム容器３０の規制部３５から離れて、第１位置Ｐ１（図６参照）からＲ４方向へ回動を開始する。

そして、図８に示すように、離間部材８０が更にＲ４方向へ回転すると、離間部材８０のギヤ部８１と、感光ドラム１１に設けられたギヤ部３６とが接触し、お互いのギヤ同士が噛合いを開始する。ギヤ部８１及びギヤ部３６の噛合いにより、離間部材８０が感光ドラム１１に対して帯電ローラ１２を離間する方向に移動させ、帯電ローラ１２を接触位置Ｐａから離間位置Ｐｂ（図９参照）に向けて移動させる。これにより、感光ドラム１１をＲ２方向に回転し、離間部材８０のギヤ部８１が感光ドラム１１のギヤ部３６に噛み合った以降の動作においては、感光ドラム１１と帯電ローラ１２とが接触しない状態になる。よって、感光ドラム１１から帯電ローラ１２の小径部１２ｃを経由した離間部材８０への回転力伝達経路は、遮断される。これに対し、離間部材８０のギヤ部８１とギヤ部３６とが直接噛み合うことで、感光ドラム１１から離間部材８０に回転力を直接伝達されるため、離間部材８０はＲ４方向に回転を継続し続ける。

その後、図９に示すように、制御部７０（図２参照）が感光ドラム１１のＲ２方向への回転を所定の回転角度で停止させることで、感光ドラム１１のギヤ部３６と離間部材８０のギヤ部８１とが噛み合った状態で停止する。このとき、帯電ローラ１２の小径部１２ｃに同軸に設けられた離間部材８０が、小径部１２ｃを加圧ばね３２に抗して下方に押し下げて、離間部材８０を第２位置Ｐ２に位置させると共に帯電ローラ１２を離間位置Ｐｂに位置させる。これにより、帯電ローラ１２と感光ドラム１１とは、離間した状態で保持される。即ち、離間部材８０が第１位置Ｐ１（図６参照）に位置している場合に感光ドラム１１がＲ２方向に回転した場合は、従動回転した帯電ローラ１２の回転をワンウェイクラッチ９０が離間部材８０に伝達する。そして、離間部材８０を第２位置Ｐ２に移動させるのに伴って、ギヤ部８１がギヤ部３６に係合して帯電ローラ１２を離間位置Ｐｂに位置させる。

次に、帯電ローラ１２を離間位置Ｐｂから接触位置Ｐａ（図６参照）に移動させる場合は、感光ドラム１１をＲ１方向に回転する。感光ドラム１１のギヤ部３６と離間部材８０のギヤ部８１とが噛み合っているので、感光ドラム１１のＲ１方向への回転により、離間部材８０は第２位置Ｐ２からＲ３方向に回転する。そして、図８に示すように、感光ドラム１１のギヤ部３６と離間部材８０のギヤ部８１との噛合いが外れると、離間部材８０が帯電ローラ１２と感光ドラム１１との間から退避し、加圧ばね３２の付勢力により帯電ローラ１２が感光ドラム１１に接触する。即ち、帯電ローラ１２は、離間位置Ｐｂ（図９参照）から接触位置Ｐａに移動する。

ここで、感光ドラム１１が更にＲ１方向に正回転すると、感光ドラム１１に押圧接触されている帯電ローラ１２はＲ３方向に従動回転し、ワンウェイクラッチ９０の内径部９１のラックギヤ９３がＲ３方向へ回転する。この時、ラッチ爪９４はラックギヤ９３に噛み合わず、離間部材８０をＲ３方向へ回転させることができない。しかしながら、離間部材８０は規制部３５には当接していないため、Ｒ３方向には所定の空転トルクより小さいトルクで回転することができる。このため、離間部材８０のＲ３方向への回転に要するトルクが所定の空転トルクより小さいので、ワンウェイクラッチ９０は帯電ローラ１２の回転を離間部材８０に伝達し、離間部材８０をＲ３方向に回転させる。その後、図６に示すように、離間部材８０が規制部３５に達してＲ３方向に当接すると、第１位置Ｐ１に規制された状態になる。これにより、離間部材８０をＲ３方向にそれ以上回転させることはできず、離間部材８０のＲ３方向への回転に要するトルクが所定の空転トルク以上になり、ワンウェイクラッチ９０は帯電ローラ１２の回転を離間部材８０に伝達せずに空転する。即ち、離間部材８０が第２位置Ｐ２（図９参照）に位置している場合に感光ドラム１１がＲ１方向に回転した場合は、ギヤ部３６の回転をギヤ部８１から離間部材８０に伝達する。そして、離間部材８０を第１位置Ｐ１に移動させるのに伴って、ギヤ部８１がギヤ部３６から離間して帯電ローラ１２を接触位置Ｐａに位置させる。

次に、感光ドラム１１のＲ２方向への回転時の回転量に関して、図１０を用いて説明する。現像装置１４内に設けられた現像スリーブ１４ａは、感光ドラム１１と所定の間隔を有して現像領域Ａｒ１に対向して配置されている。この時、帯電ローラ１２及び感光ドラム１１のニップ部Ｎ３と現像領域Ａｒ１とにおいて、感光ドラム１１の回転中心を中心とする角度をθとする。そして、帯電ローラ１２の離間のための感光ドラム１１のＲ２方向への回転角度はθ未満になるように、離間部材８０のギヤ部８１及びギヤ部３６の歯数、モジュール、規制部３５の位置をそれぞれ設定している。即ち、感光ドラム１１における現像領域Ａｒ１から帯電ローラ１２に接触する領域であるニップ部Ｎ３までの感光ドラム１１の表面の長さを、Ｌ１とする。そして、離間部材８０が第１位置Ｐ１（図６参照）から第２位置Ｐ２（図９参照）まで移動する際に回転する感光ドラム１１の表面の長さを、Ｌ２とする。この場合、Ｌ１＞Ｌ２の関係を満たすように、設定している。これにより、感光ドラム１１のＲ２方向への回転時において、感光ドラム１１の表面の現像領域Ａｒ１に付着した現像剤が帯電ローラ１２とのニップ部Ｎ３まで到達することを防止できる。このため、帯電ローラ１２がトナーにより汚染してしまうことを抑制することができる。

本実施形態では、帯電ローラ１２の回転軸線方向の両端部に接離機構４が設けられている。そして、２つの接離機構４の間で、規制部３５の位置を一致させることで、離間部材８０が第１位置Ｐ１（図６参照）から第２位置Ｐ２（図９参照）に移動するまでの感光ドラム１１の回転角度及び位相を一致させるようにしている。これにより、回転軸線方向の両端部の離間部材８０が規制部３５から離れてからギヤ部８１がギヤ部３６に当接するまでの時間を、同じにすることができ、感光ドラム１１のＲ２方向の回転量の精度を向上することができる。

次に、本実施形態の画像形成装置１において、感光ドラム１１をＲ２方向に回転させて帯電ローラ１２を感光ドラム１１から離間する際の動作手順について、図１１及び図１２のフローチャートに沿って説明する。ここで、帯電ローラ１２が感光ドラム１１に対して同じ場所で長時間圧接され続けると、帯電ローラ１２の変形が発生し、その後に画像形成を実行した場合に画像不良を発生する虞がある。そこで、本実施形態では、画像形成後に帯電ローラ１２が感光ドラム１１に対して同じ場所で長時間圧接され続ける可能性のある例として、画像形成ジョブを終了した場合と、主電源をオフ状態にした場合とを挙げてそれぞれ説明する。尚、本実施形態では、画像形成ジョブを終了した場合と、主電源をオフ状態にした場合との両方を実行しているが、これには限られず、いずれか一方のみを実行するようにしてもよい。

まず、画像形成ジョブを終了して所定時間Ｔ０を経過した場合の動作手順について、図１１のフローチャートに沿って説明する。制御部７０は、画像形成ジョブの終了後、タイマ２１を利用して所定時間Ｔ０を経過したか否かを判断する（ステップＳ１）。あるいは、制御部７０は、画像形成ジョブ中であっても、何らかの理由により感光ドラム１１が停止した場合であっても、同様に所定時間Ｔ０を経過したか否かを判断する。ここでの所定時間Ｔ０は、例えば、４時間とすることができる。但し、４時間に限られず、３時間や５時間など、適宜に設定することができる。制御部７０は、所定時間Ｔ０を経過していないと判断した場合は（ステップＳ１のＮＯ）、処理を終了する。制御部７０は、所定時間Ｔ０を経過したと判断した場合は（ステップＳ１のＹＥＳ）、一次転写ローラ１７を感光ドラム１１から離間させる（ステップＳ２）。

そして、制御部７０は、駆動モータ１８を正転方向に回転駆動し、感光ドラム１１を第１の時間Ｔ１、正転方向であるＲ１方向に回転させる（ステップＳ３）。ここで、第１の時間Ｔ１は、離間部材８０がどこに位置していても第１位置Ｐ１に到達するのに十分な時間とし、例えば、１２０ｍｓにすることができる。これにより、離間部材８０は第１位置Ｐ１に位置すると共に、帯電ローラ１２は感光ドラム１１に接触した接触位置Ｐａに位置する（図６参照）。

続いて、制御部７０は、駆動モータ１８を逆転方向に回転駆動し、感光ドラム１１を第２の時間Ｔ２、逆転方向であるＲ２方向に回転させる（ステップＳ４）。第２の時間Ｔ２は、離間部材８０が第１位置Ｐ１から移動して第２位置Ｐ２で停止するまでの時間であり、例えば、１００ｍｓにすることができる。尚、ここでは、第２の時間Ｔ２を１００ｍｓとしているが、これには限られず、離間部材８０を第２位置Ｐ２で停止できる予め設定した時間であればよい。また、第２の時間Ｔ２は、離間部材８０の回転角度が、ニップ部Ｎ３と現像領域Ａｒ１との感光ドラム１１の回転中心を中心とする角度θよりも大きくならない長さに設定している。これにより、離間部材８０は第２位置Ｐ２に位置すると共に、帯電ローラ１２は感光ドラム１１から離間した離間位置Ｐｂに位置する（ステップＳ５、図６参照）。

本実施形態では、第１の時間Ｔ１は第２の時間Ｔ２より長いように設定しているが、これには限られず、例えば、第１の時間Ｔ１と第２の時間Ｔ２とは同じであってもよい。この場合、第２の時間Ｔ２は離間部材８０が第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に移動する時間で決まっているので、第１の時間Ｔ１を第２の時間Ｔ２に合わせるようにする。また、本実施形態では、感光ドラム１１をＲ２方向に回転させる前にＲ１方向に回転させているが、これには限られない。例えば、画像形成時には感光ドラム１１はＲ１方向に回転しているので、所定時間Ｔ０の経過後にはＲ１方向に回転させることなく、感光ドラム１１をＲ２方向に回転させるようにしてもよい。

次に、画像形成装置１の主電源がオフ状態になった場合の動作手順について、図１２のフローチャートに沿って説明する。制御部７０は、画像形成装置１の主電源がオフ状態になったか否かを判断する（ステップＳ１０）。ここで、主電源がオフ状態になった場合においては、その後に所定時間Ｔ０の経過を判断できないので、主電源がオフ状態になったことを判断のトリガとする。制御部７０は、主電源がオフ状態でなっていないと判断した場合は（ステップＳ１０のＮＯ）、処理を終了する。制御部７０は、主電源がオフ状態になったと判断した場合は（ステップＳ１０のＹＥＳ）、一次転写ローラ１７を感光ドラム１１から離間させる（ステップＳ２）。その後の動作手順については、図１１に示すフローチャートと同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。

即ち、制御部７０は、感光ドラム１１の回転が停止して所定時間Ｔ０の経過後（所定時間経過後）、又は、主電源がオフ状態になった後、以下の制御を実行可能である。即ち、制御部７０は、感光ドラム１１を第１の時間Ｔ１、Ｒ１方向に回転させて、離間部材８０を第１位置Ｐ１に位置させ、感光ドラム１１を第２の時間Ｔ２、Ｒ２方向に回転させて、離間部材８０を第２位置Ｐ２に位置させる。このため、感光ドラム１１をＲ２方向に回転させる前にＲ１方向に回転させているので、離間部材８０の第１位置Ｐ１への位置決めや回転の位相合わせを確実にでき、その後に離間部材８０を第２位置Ｐ２に位置させる動作を高精度に実行することができる。

上述したように、本実施形態のドラムカートリッジ３によれば、接離機構４は、感光ドラム１１がＲ１方向に回転した場合には、離間部材８０を第１位置Ｐ１に位置させて帯電ローラ１２の回転を離間部材８０に伝達せずに帯電ローラ１２を空転可能である。また、離間部材８０が第１位置Ｐ１に位置するときは、ギヤ部８１はギヤ部３６から離間している。このため、感光ドラム１１及び帯電ローラ１２の接触及び離間を離間部材８０によって切換可能でありながら、画像形成時に離間部材８０が感光ドラム１１のギヤ部３６に接触することによる感光ドラム１１の振動を抑制することができる。

また、本実施形態のドラムカートリッジ３によれば、感光ドラム１１の半径をｒ１、帯電ローラ１２の半径をｒ２、ギヤ部３６のピッチ円の半径をｒ３、ギヤ部８１のピッチ円の半径をｒ４とした場合に、ｒ１＋ｒ２＜ｒ３＋ｒ４を満たす。このため、ギヤ部８１とギヤ部３６とを噛み合わせることにより、感光ドラム１１と帯電ローラ１２とを確実に離間することができる。

また、本実施形態のドラムカートリッジ３によれば、ワンウェイクラッチ９０は、離間部材８０の回転に要するトルクが所定の空転トルクより小さい場合には、帯電ローラ１２の回転を離間部材８０に伝達する。これにより、離間部材８０を第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１に移動する際に、離間部材８０のＲ３方向への回転に要するトルクが所定の空転トルクより小さいので、ワンウェイクラッチ９０は帯電ローラ１２の回転を離間部材８０に伝達して回転させる。このため、離間部材８０が感光ドラム１１から確実に離間するので、画像形成時に離間部材８０が感光ドラム１１のギヤ部３６に接触することによる感光ドラム１１の振動を抑制することができる。

また、本実施形態のドラムカートリッジ３によれば、規制部３５が離間部材８０の第１位置Ｐ１を超えるＲ３方向への移動を規制している。このため、離間部材８０の第１位置Ｐ１は、機械的に定位置に位置決めされる。これにより、離間部材８０が第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に移動するまでの感光ドラム１１の回転角度及び位相を一定にでき、離間部材８０を第２位置Ｐ２に位置させる精度を向上することができる。

尚、上述した本実施形態のドラムカートリッジ３では、感光体の一例として感光ドラム１１を適用した場合について説明したが、これには限られない。例えば、感光体として感光体ベルトを適用してもよく、その場合は帯電ローラ１２との間で感光体ベルトを挟持する回転ローラにギヤ部３６を設ける。そして、感光体ベルトがＲ１方向に回転する場合に、離間部材８０のギヤ部８１がギヤ部３６に当接しないようにして、感光体ベルトの振動を抑制することができる。

また、上述した本実施形態のドラムカートリッジ３では、離間部材８０は帯電ローラ１２に対して同軸上で回転可能に設けられている場合について説明したが、これには限られない。例えば、離間部材は、感光ドラム１１及び帯電ローラ１２のニップ部Ｎ３の接線に沿った直線形状で、ニップ部Ｎ３の接線に沿って往復動可能な部材であってもよい。この場合、離間部材のギヤ部３６を向いた側の辺部にはギヤ部３６に噛合可能なギヤ部を設け、また、離間部材と帯電ローラ１２との間にはワンウェイクラッチ９０を介在させる。そして、感光ドラム１１がＲ１方向に回転した場合には、帯電ローラ１２の回転を離間部材に伝達せずに帯電ローラ１２を空転する。これにより、画像形成時に離間部材が感光ドラム１１のギヤ部３６に接触することによる感光ドラム１１の振動を抑制することができる。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を、図１３を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、帯電ローラ１２が感光ドラム１１の上方に配置される点で、第１の実施形態と構成を異にしている。但し、それ以外の構成については、第１の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。

本実施形態では、図１３に示すように、帯電ローラ１２は、感光ドラム１１の上方に配置されている。即ち、離間部材８０のギヤ部８１は、感光ドラム１１のギヤ部３６に対して重力方向の上側から係合可能に設けられている。本実施形態では、ワンウェイクラッチ９０の所定の空転トルクは、第１位置Ｐ１に位置する離間部材８０の自重により発生して離間部材８０を第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２（図９参照）に移動させるＲ４方向に作用する回転モーメントより大きくしている。即ち、離間部材８０をＲ３方向に回転する際に、離間部材８０の自重によりＲ４方向に作用する回転モーメントが発生するが、ワンウェイクラッチ９０の所定の空転トルクはそれより大きいので、離間部材８０をＲ３方向に回転することができる。

次に、帯電ローラ１２の感光ドラム１１との離間動作について、説明する。ここでは、感光ドラム１１をＲ２方向に回転させて帯電ローラ１２を離間位置Ｐｂ（図９参照）に位置させた後、感光ドラム１１を離間位置Ｐｂから接触位置Ｐａ（図６参照）に移動させる際の動作について説明する。帯電ローラ１２を離間位置Ｐｂから接触位置Ｐａに移動させる場合は、感光ドラム１１をＲ１方向に回転する。離間位置Ｐｂでは、感光ドラム１１のギヤ部３６と離間部材８０のギヤ部８１とが噛み合っているので、感光ドラム１１のＲ１方向への回転により、離間部材８０は第２位置Ｐ２からＲ３方向に回転する。そして、感光ドラム１１のギヤ部３６と離間部材８０のギヤ部８１との噛合いが外れると、離間部材８０が帯電ローラ１２と感光ドラム１１との間から退避し、加圧ばね３２の付勢力により帯電ローラ１２が感光ドラム１１に接触する。即ち、帯電ローラ１２は、離間位置Ｐｂから接触位置Ｐａに移動する。

ここで、感光ドラム１１が更にＲ１方向に正回転すると、感光ドラム１１に押圧接触されている帯電ローラ１２はＲ３方向に従動回転し、ワンウェイクラッチ９０の内径部９１のラックギヤ９３がＲ３方向へ回転する。この時、ラッチ爪９４はラックギヤ９３に噛み合わず、離間部材８０をＲ３方向へ回転させることができない。一方、離間部材８０には、自重による回転モーメントがＲ４方向に作用しているため下方に回動しようとし、ギヤ部８１をギヤ部３６と接触しながら動作して、感光ドラム１１に振動を発生してしまう虞がある。

そこで、本実施形態では、接離機構４は、離間部材８０の自重による回転モーメントを上回る帯電ローラ１２と離間部材８０との空転時の摺動抵抗を付与できるようにする。具体的には、離間部材８０の重心バランスや、小径部１２ｃと離間部材８０との摺擦抵抗を発生させるように小径部１２ｃに当接する摺擦部を離間部材８０に設けて調整している。これにより、画像形成時における離間部材８０と、感光ドラム１１に一体的に設けられているギヤ部３６と、が接触することなく、両者の間に隙間Ｌ０を維持することが可能となる。よって、不要な振動等の発生による画像ピッチムラ等の画像不良を低減させることができる。

上述したように、本実施形態のドラムカートリッジ３によれば、接離機構４は、感光ドラム１１がＲ１方向に回転した場合には、離間部材８０の自重による回転モーメントに打ち勝って、帯電ローラ１２の回転を離間部材８０に伝達することができる。このため、帯電ローラ１２が感光ドラム１１の上方に配置されていても、画像形成時に離間部材８０が感光ドラム１１のギヤ部３６に接触することによる感光ドラム１１の振動を抑制することができる。

３…ドラムカートリッジ（感光体ユニット）、１１…感光ドラム（感光体）１２…帯電ローラ、１４ａ…現像スリーブ（現像剤担持体）、３２…加圧ばね（付勢手段）、３５…規制部、３６…ギヤ部（第１係合部、第１噛合部）、３７…回転軸（回転部材）、７０…制御部、８０…離間部材、８１…ギヤ部（第２係合部、第２噛合部）、９０…ワンウェイクラッチ、Ａｒ１…現像領域、Ｐａ…接触位置、Ｐｂ…離間位置、Ｐ１…第１位置、Ｐ２…第２位置、Ｒ１…第１方向、Ｒ２…第２方向。

Claims (9)

1. 静電像を担持して、画像形成時に回転する第１方向と、前記第１方向とは反対方向の第２方向と、に回転可能な感光体と、
   前記感光体と一体的に回転し、外周部に第１係合部を有する回転部材と、
   前記感光体の表面から離間した状態になる離間位置と、前記感光体の表面に接触した状態になる接触位置とに移動可能に設けられ、前記接触位置に位置する場合に前記感光体に従動回転すると共に電圧を印加されることで前記感光体の表面を帯電させる帯電ローラと、
   前記第１係合部に係合可能な第２係合部を有し、前記第２係合部が前記第１係合部から離間して前記帯電ローラが前記接触位置に位置することを許容する第１位置と、前記第２係合部が前記第１係合部に係合して前記帯電ローラを前記離間位置に位置させる第２位置と、に前記帯電ローラの回転に伴って移動可能な離間部材と、
   前記帯電ローラと前記離間部材との間に介在され、前記感光体が前記第２方向に回転した場合には前記帯電ローラの回転を前記離間部材に伝達し、前記感光体が前記第１方向に回転した場合には前記帯電ローラの回転を前記離間部材に伝達せずに空転可能なワンウェイクラッチと、を備え、
   前記離間部材が前記第１位置に位置している場合に前記感光体が前記第２方向に回転した場合は、従動回転した前記帯電ローラの回転を前記ワンウェイクラッチが前記離間部材に伝達し、前記離間部材を前記第２位置に移動させるのに伴って、前記第２係合部が前記第１係合部に係合して前記帯電ローラを前記離間位置に位置させ、
   前記離間部材が前記第２位置に位置している場合に前記感光体が前記第１方向に回転した場合は、前記第１係合部の回転を前記第２係合部から前記離間部材に伝達し、前記離間部材を前記第１位置に移動させるのに伴って、前記第２係合部が前記第１係合部から離間して前記帯電ローラを前記接触位置に位置させる、
   ことを特徴とする感光体ユニット。
2. 前記感光体は、前記回転部材と同軸上に設けられた感光ドラムであり、
   前記第１係合部は、第１噛合部であり、
   前記離間部材は、前記帯電ローラに対して同軸上で回転可能であり、
   前記第２係合部は、前記第１噛合部に噛合可能な第２噛合部であり、
   前記感光ドラムの半径をｒ１、前記帯電ローラの半径をｒ２、前記第１噛合部のピッチ円の半径をｒ３、前記第２噛合部のピッチ円の半径をｒ４とした場合に、ｒ１＋ｒ２＜ｒ３＋ｒ４を満たす、
   ことを特徴とする請求項１に記載の感光体ユニット。
3. 前記ワンウェイクラッチは、前記感光体が前記第１方向に回転した場合に、前記離間部材の移動に要するトルクが所定の空転トルク以上の場合には前記帯電ローラの回転を前記離間部材に伝達せずに空転し、前記離間部材の移動に要するトルクが前記所定の空転トルクより小さい場合には前記帯電ローラの回転を前記離間部材に伝達する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の感光体ユニット。
4. 前記第２係合部は、前記第１係合部に対して重力方向の上側から係合し、
   前記ワンウェイクラッチの前記所定の空転トルクは、前記第１位置に位置する前記離間部材の自重により発生して前記離間部材を前記第１位置から前記第２位置に移動させる方向に作用するトルクより大きい、
   ことを特徴とする請求項３に記載の感光体ユニット。
5. 前記帯電ローラを前記感光体に付勢する付勢手段を備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の感光体ユニット。
6. 前記感光体が前記第１方向に回転した場合に、前記離間部材が前記第１位置において当接して、前記第１位置を超える移動を規制する規制部を備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の感光体ユニット。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の感光体ユニットと、
   現像剤を担持して移動し、前記感光体に対向する現像領域に現像剤を搬送可能な現像剤担持体と、を備え、
   前記離間部材が前記第１位置から前記第２位置まで移動する際に回転する前記感光体の表面の長さは、前記感光体における前記現像領域から前記帯電ローラに接触する領域までの前記感光体の表面の長さより短い、
   ことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項６に記載の感光体ユニットと、
   前記感光体の回転を制御可能な制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記感光体の回転が停止して所定時間経過後、又は、主電源がオフ状態になった後、前記感光体を第１の時間、前記第１方向に回転させて、前記離間部材を前記第１位置に位置させ、前記感光体を第２の時間、前記第２方向に回転させて、前記離間部材を前記第２位置に位置させる制御を実行可能である、
   ことを特徴とする画像形成装置。
9. 前記第１の時間は、前記第２の時間より長い、
   ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。

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