JP4869289B2 - プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プロセスカートリッジ、これを用いた電子写真画像形成装置に関するものである。

ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、レーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。

また、プロセスカートリッジとは、プロセス手段としての、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。また、プロセスカートリッジとは、プロセス手段としての、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つと電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものである。更に、少なくともプロセス手段としての、現像手段と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。

従来、電子写真画像プロセスを用いた電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体ドラム及び該感光体ドラムに作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化している。そして、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンに頼らずユーザ自身で行うことができる。したがって、格段に操作性を向上させることができる。そのため、このプロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。

そして、複数のプロセスカートリッジを１列に並べたインライン型のカラー電子写真画像形成装置がある。このようなプロセスカートリッジの現像手段として、現像ローラを電子写真感光体ドラムに対して接触状態で現像を行う接触現像方式がある。この接触現像方式では、画像形成中の現像ローラと前記感光体ドラムは所定の接触圧を保持するために、現像ローラが感光体ドラムに対して付勢された状態になっている。

この方式の場合、現像ローラが感光体ドラムに接触した状態で長時間使用されない場合において、現像ローラの弾性層が永久変形してしまうことがあり、これによって現像時に現像ローラ周期の濃度ムラが画像に発生する場合があった。

この問題を解決するための構成として、画像形成動作が行われていない場合には、感光体ドラムと現像ローラとを離間させる機構を設けたプロセスカートリッジ及び画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

またプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着することで、それまで離間されていた現像ローラが当接する機構を設けたプロセスカートリッジが提案されている。（例えば、特許文献２参照）
特開２００１−３３７５１１号公報（第５−６頁、図２） 特開２００６−２７６１９０号公報（第９−１１頁、図６−８）

上記従来技術は、当時として望まれる性能を十分に満たすものであった。しかし、近年、更なる性能の向上が求められるようになってきた。

また、本発明の目的は、上記の従来技術を更に発展させたものであり、その目的とする処は、ユーザの手を煩わせることなく簡単に現像ローラ離間状態を解除することができるプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、サイズの小さいプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るプロセスカートリッジの代表的な構成は、
電子写真感光体ドラムを有するドラムユニットと、
前記ドラムユニットに移動可能に結合された現像ユニットであって、前記電子写真感光体ドラムに接触し、静電潜像を現像剤を用いて現像する現像ローラを有し、前記ドラムユニットに対して、前記現像ローラを前記電子写真感光体ドラムと接触させる接触位置と、前記現像ローラを前記電子写真感光体ドラムから離間させる離間位置とを取り得る現像ユニットと、
を備え、電子写真画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
前記プロセスカートリッジの前記装置本体への装着移動によって、前記装置本体に設けられた本体側位置決め部が進入することにより前記プロセスカートリッジを前記装置本体に位置決めする第１カートリッジ側位置決め部と、
前記第１カートリッジ側位置決め部に対して進入、退避移動可能に設けられ、前記第１カートリッジ側位置決め部に進入した状態で前記現像ユニットを前記離間位置に保持する第１離間保持部材と、
を備え、前記第１離間保持部材は、前記プロセスカートリッジの前記装置本体への装着移動により前記本体側位置決め部に当接することで、前記第１カートリッジ側位置決め部から退避して、前記現像ユニットを前記離間位置から前記接触位置に移動可能にすることを特徴とするものである。

本発明によれば、プロセスカートリッジの小型化、及び、ユーザの手を煩わせることなく簡単に現像ローラ離間状態を解除することができる。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

〔第１実施形態〕
（画像形成装置の全体構成）
まず電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置という。）１００の全体構成について、図２を用いて説明する。図２に示すように、着脱可能な４個のプロセスカートリッジ７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）が装着部材（不図示）によって装着されている。図２において、プロセスカートリッジ７は、画像形成装置本体１００Ａ内に水平方向に対して傾斜して併設されている。

各プロセスカートリッジ７には、電子写真感光体ドラム（以下、感光体ドラムという）１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）と、感光体ドラム１の周囲に帯電ローラ２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）と、現像ローラ２５（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ）と、クリーニング部材６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）等のプロセス手段が一体的に配置されている。帯電ローラ２は、感光体ドラム１の表面を一様に帯電させるものであり、現像ローラ２５は、感光体ドラム１に形成した潜像を現像剤（以後、トナーと言う）によって現像して可視像化するものである。そして、クリーニング部材６は、感光体ドラム１に形成した現像剤像を中間転写手段に転写した後に、感光体ドラム１に残留したトナーを除去するものである。

また、プロセスカートリッジ７の下方には画像情報に基づいて感光体ドラム１に選択的な露光を行い、感光体ドラム１に潜像を形成するためのスキャナユニット３が設けられている。

画像形成装置本体１００Ａの下部には記録媒体Ｓを収納したカセット１７が装着されている。そして、記録媒体Ｓが２次転写ローラ７０、定着部７４を通過して画像形成装置本体１００Ａの上方へ搬送されるように記録媒体搬送手段が設けられている。すなわち、カセット１７内の記録媒体Ｓを１枚ずつ分離給送する給送ローラ５４、給送された記録媒体Ｓを搬送する搬送ローラ対７６、感光体ドラム１に形成される潜像と記録媒体Ｓとの同期を取るためのレジストローラ対５５が設けられている。また、プロセスカートリッジ７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）の上方には各感光体ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）上に形成したトナー画像を転写させるための中間転写手段としての中間転写ユニット５が設けられている。中間転写ユニット５には駆動ローラ５６、従動ローラ５７、各色の感光体ドラム１に対向する位置に１次転写ローラ５８（５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ）、２次転写ローラ７０に対向する位置に対向ローラ５９を有し、転写ベルト９が掛け渡されている。そして、転写ベルト９はすべての感光体ドラム１に対向し、且つ接するように循環移動し、１次転写ローラ５８（５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ）に電圧を印加することにより、感光体ドラム１から転写ベルト９上に一次転写を行う。そして、転写ベルト９内に配置された対向ローラ５９と２次転写ローラ７０への電圧印加により、転写ベルト９のトナーを記録媒体Ｓに転写する。

画像形成に際しては、各感光体ドラム１を回転させ、帯電ローラ２によって一様に帯電させた感光体ドラム１にスキャナユニット３から選択的な露光を行う。これによって、感光体ドラム１に静電潜像を形成する。その潜像を現像ローラ２５によって現像する。これによって、各感光体ドラム１に各色現像剤像を形成する。この画像形成と同期して、レジストローラ対５５が、記録媒体Ｓを対向ローラ５９と２次転写ローラ７０とが転写ベルト９を介在させて当接している２次転写位置に搬送する。そして、２次転写ローラ７０へ転写バイアス電圧を印加することで、転写ベルト上の各色現像剤像を記録媒体Ｓに２次転写する。これによって、記録媒体Ｓにカラー画像を形成する。カラー画像が形成された記録媒体Ｓは、定着部７４によって加熱、加圧されて現像剤像が定着される。その後、記録媒体Ｓは、排出ローラ７２によって排出部７５に排出される。尚、定着部７４は、画像形成装置本体１００Ａの上部に配置されている。そして、中間転写体クリーニングユニット７１は、転写ベルト９に形成した現像剤像を記録媒体Ｓに転写した後に、転写ベルト９に残留したトナーを除去するものである。

（プロセスカートリッジ）
次に本発明を実施したプロセスカートリッジ７について、図３〜図５を用いて説明する。図３は現像剤（以後、トナーと言う）を収納したプロセスカートリッジ７の主断面である。尚、イエロー色のトナーを収納したプロセスカートリッジ７ａ、マゼンタ色のトナーを収納したプロセスカートリッジ７ｂ、シアン色のトナーを収納したプロセスカートリッジ７ｃ、ブラック色のトナーを収納したプロセスカートリッジ７ｄは同一構成である。

プロセスカートリッジ７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）は、ドラムユニット２６（２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ）と、現像ユニット４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）と、を有する。ドラムユニット２６は、感光体ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）と、帯電ローラ２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、及びクリーニング部材６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）を備えている。そして、現像ユニット４は、現像ローラ２５を備えている。

ドラムユニット２６のクリーニング枠体２７には、感光体ドラム１がドラム前軸受１０、ドラム奥軸受１１（図４参照）を介して回転自在に取り付けられている。感光体ドラム１の端部には、ドラムカップリング１６とフランジ８５が設けられている。

感光体ドラム１の周上には、前述した通り帯電ローラ２、クリーニング部材６が配置されている。さらに、クリーニング部材６によって感光体ドラム１表面から除去された残留トナーは除去トナー室２７ａに落下する。そしてドラムユニット２６に駆動源である本体駆動モータ（不図示）の駆動力を伝達することにより、感光体ドラム１を画像形成動作に応じて回転駆動させる。帯電ローラ２は、帯電ローラ軸受２８を介し、クリーニング枠体２７に回転可能に取り付けられており、帯電ローラ加圧部材４６により感光体ドラム１に向かって加圧され、感光体ドラム１に従動回転する。

現像ユニット４は、感光体ドラム１と接触して矢印Ｂ方向に回転する現像ローラ２５と、現像ローラ２５を支持する現像枠体３１とから構成される。現像ローラ２５は、現像枠体３１の両側にそれぞれ取り付けられた現像前軸受１２、現像奥軸受１３を介して、回転自在に現像枠体３１に支持されている（図５参照）。また現像ローラ２５の周上には、現像ローラ２５に接触して矢印Ｃ方向に回転するトナー供給ローラ３４と現像ローラ２５上のトナー層を規制するための現像ブレード３５がそれぞれ配置されている。さらに現像枠体３１のトナー収容部３１ａには、収容されたトナーを撹拌するとともに前記トナー供給ローラ３４へトナーを搬送するためのトナー搬送部材３６が設けられている。

図４はプロセスカートリッジ７の外観斜視図である。ドラムユニット２６に対し現像ユニット４が回転自在に取り付けられている。現像前軸受１２、現像奥軸受１３の吊り穴１２ａ、１３ａに、クリーニング枠体２７に圧入された前軸部材１４、奥軸部材１５が係合する。それによって現像ユニット４は、クリーニング枠体２７に対し、前軸部材１４、奥軸部材１５を回転軸として回転自在に支持されている（図３参照）。またクリーニング枠体２７には感光体ドラム１を回転自在に支持するドラム前軸受１０、ドラム奥軸受１１が設けられている。ドラム奥軸受１１には感光体ドラム１に結合されたドラムカップリング１６を支持している。またドラム前軸受１０はフランジ８５を支持している。ここでドラムカップリング１６は、感光体ドラム１に画像形成装置本体１００Ａからの駆動回転力を伝達するためのドラムカップリング部材である。

また図５に示す現像ユニット４は、プロセスカートリッジ７の画像形成時においては、現像枠体３１に設けられた加圧バネ３８と、現像前軸受１２に設けられた引張りバネ３９によりドラムユニット２６に付勢される構成となっている。これらの加圧バネ３８、引張りバネ３９により現像前軸受１２、現像奥軸受１３の穴１２ａ、１３ａが回動中心となり、現像ローラ２５が感光体ドラム１に当接するための加圧力となる。

尚、感光体ドラム１と現像ローラ２５が接触して現像を行う接触現像方式においては、感光体ドラム１は剛体とし、現像ローラ２５は弾性体を有するローラとすることが好ましい。この弾性体としては、ソリッドゴム単層やトナーへの帯電付与性を考慮してソリッドゴム層上に樹脂コーティングを施したもの等が用いられる。

次にプロセスカートリッジ７の画像形成に関する一連の動作を説明する（図２、図３参照）。画像情報が画像形成装置１００に送られると、本体駆動モータ（不図示）が回転を開始し、感光体ドラム１、現像ローラ２５、トナー供給ローラ３４、トナー搬送部材３６に駆動回転力が伝達される。そして帯電ローラ２に画像形成装置本体１００Ａから帯電バイアス電圧が印加され、感光体ドラム１の表面を一様に帯電させる。そして画像情報に応じ、スキャナユニット３から露光が行われ潜像画像が感光体ドラム１上に形成される。

そしてトナー収容部３１ａ内のトナーは、トナー搬送部材３６の回転によってトナー供給ローラ３４へ送り込まれる。そしてトナー供給ローラ３４が回転して、回転する現像ローラ２５の外周にトナーを供給する。供給されたトナーは現像ブレード３５により現像ローラ２５の外周に摩擦帯電される。そして現像ローラ２５に画像形成装置１００Ａに設けられた電源部（不図示）から現像バイアス電圧を印加する。これにより、電子写真感光体ドラム１に形成された静電潜像を現像する。尚、現像ローラ２５は感光体ドラム１と対向して配置されている。そして、現像ローラ２５は、感光体ドラム１に接触して、感光体ドラム１に形成された静電潜像を現像する構成となっている。

（プロセスカートリッジの画像形成装置本体への装着構成）
次に本実施形態のプロセスカートリッジ７を画像形成装置本体内へ取り外し可能に装着する装着構成について図６、図７を用いて説明する。

図６は、プロセスカートリッジの画像形成装置本体１００Ａへの装着前の状態を説明する斜視図である。なお、本実施形態では、プロセスカートリッジ７の画像形成装置本体１００Ａへの装着は、感光体ドラム１の軸線方向と平行な方向である矢印Ｅ方向、すなわち図２において手前側から奥側にプロセスカートリッジ７を挿入する構成となっている。本実施例では、プロセスカートリッジの装着方向上流側を手前側、下流側を奥側と定義する。

図６において、画像形成装置本体１００Ａの手前側には開閉可能な前カバー７３が設けられている。前カバー７３を開くと水平方向に対して傾斜して並設した４個のプロセスカートリッジ７（７ａ〜７ｄ）の装着部２２（２２ａ〜２２ｄ）が露出する。各装着部２２の上側と下側には、画像形成装置本体１００Ａの手前側から奥側に延びている第一本体側ガイドである装着上ガイド８０（８０ａ〜８０ｄ）と、第二本体側ガイドである装着下ガイド８１（８１ａ〜８１ｄ）がそれぞれ設けられている。そして、プロセスカートリッジ７のドラム奥軸受１１に設けられた上ガイド部１１ｃを、画像形成装置本体１００Ａの装着上ガイド８０に係合させ、図中矢印Ｅ方向に押し込む。同様に、ドラムユニット２６に設けられた下ガイド部２７ｂを、画像形成装置本体１００Ａの装着下ガイド８１に係合させ、図中矢印Ｅ方向に押し込む。

なお、前記上ガイド部１１ｃはプロセスカートリッジ７の先端側の上方に配置されている。そして、前記下ガイド部２７ｂはプロセスカートリッジ７の手前側から奥側へ向かって、プロセスカートリッジ７の底面に配置されている。

次に図７を用いてプロセスカートリッジの長手方向の装着について説明する。

図７（ａ）はプロセスカートリッジ７の画像形成装置本体１００Ａ内への装着前の状態を説明する図である。図７（ａ）において、プロセスカートリッジ７は画像形成装置本体１００Ａの前側板８２に設けられた装着部２２より矢印Ｅ方向に装着される。その際に、プロセスカートリッジ７のドラム奥軸受１１に設けられた上ガイド部１１ｃを画像形成装置本体１００Ａに設けられた装着上ガイド８０に挿入する。またクリーニング枠体２７に一体に設けられた下ガイド部２７ｂを、画像形成装置本体１００Ａに設けられた装着下ガイド８１に乗せた状態でガイドしながら装着される。装着上ガイド８０、装着下ガイド８１は、プロセスカートリッジ７を取り外し可能に装着する為の装着部材である。

図７（ｂ）はプロセスカートリッジ７が画像形成装置本体１００Ａに装着が完了する途中の状態を説明する図である。画像形成装置本体１００Ａに設けられた装着下ガイド８１には、装着方向下流側に上方に傾斜した傾斜部８１ｅが設けられている。またクリーニング枠体２７には、装着方向上流側端部に下方に傾斜した傾斜部２７ｃが設けられている。プロセスカートリッジ７が画像形成装置本体１００Ａに装着される際には、クリーニング枠体２７の下ガイド部２７ｂが傾斜部８１ｅに乗り上がり、更に傾斜部２７ｃが装着下ガイド８１に乗り上がる。これによりプロセスカートリッジ７は中間転写ユニット５に近づく方向（上方向）に移動する。

図７（ｃ）はプロセスカートリッジが画像形成装置本体１００Ａに装着された状態を説明する図である。プロセスカートリッジ７が中間転写ユニット５に近づく方向に移動した状態で更にプロセスカートリッジ７の装着を続けるとクリーニング枠体２７に一体に設けられた突き当て部２７ｄが、画像形成装置本体１００Ａの後側板８３に当接する。それによって、プロセスカートリッジ７の画像形成装置１００への装着が完了する。

この状態においてドラム奥軸受１１の被押圧部１１ａが奥側板８３に設けられた奥押圧部材９１と当接し、加圧バネ９２により上方に押し上げられる。そして、ドラム奥軸受１１の上部に設けられたカートリッジ位置決め部１１ｂが奥側板８３の本体位置決め部である突き当て部８３ａに当接し、プロセスカートリッジ７の奥側の画像形成装置本体１００Ａに対する位置が決まる。

またドラム前軸受１０の被引張り部１０ａが前側板８２に設けられた引張り部材９３と係合する。前側板８２に設けられた引張りバネ９４により、引張り部材９３が上方に持ち上げられ、これにより、被引張り部１０ａも上方に持ち上げられる。そして、ドラム前軸受１０のカートリッジ位置決め部である突き当て部１０ｂが本体前側板８２の本体位置決め部である位置決め部８２ａに当接し、プロセスカートリッジ７の手前側の画像形成装置本体１００Ａに対して位置決めされる。

更に図８に示すように、突き当て部８３ａは、略Ｖ字形状になっておりドラム奥軸受１１の位置決め面１１ｂと当接する構成となっている。そして、ドラム前軸受１０は前側板８２に設けられた引張り部材９３がドラム前軸受１０の被引張り部１０ａに係合し、矢印Ｐ方向に引っ張られる構成となっている。また位置決めに関してはドラム奥軸受１１と同様に前側板８２に設けられた略Ｖ字形状のドラム位置決め部８２ａに当接する構成となっている。そしてドラム前軸受１０とドラム奥軸受１１の画像形成装置本体１００Ａからの位置決めに必要な加圧力が矢印Ｐ，Ｒ方向に掛けられる。よってプロセスカートリッジ７の位置決めを行う感光体ドラム１を回転可能に支持するドラム前軸受１０とドラム奥軸受１１を画像形成装置本体１００Ａに対する位置決めを正確に行うことができる。

また図８に示すようにカートリッジ７は、画像形成装置内ではドラム前軸受１０、ドラム奥軸受１１の他に、クリーニング枠体２７に設けられた位置決め部としての溝２７ｆとボス２７ｇが設けられている。溝２７ｆは、装着下ガイド８１に設けられた本体位置決め部としての手前側ボス８１ｆと係合する。またボス２７ｇは、奥側ボスガイド５１の溝５１ａと係合することにより位置決めされた状態になっている。

位置決め部としてのボス２７ｇと奥側ボスガイド５１の溝５１ａは、数十μｍの嵌合ガタで係合されている。また溝２７ｆと手前側ボス８１ｆは、０．１〜０．２ｍｍ程度の隙間を有し位置決めされている。

これは後述する画像形成装置１００Ａ内の離間部材８が動作して現像枠体３１の力受け部３１ｂが力を受けた際に、奥側のボス２７ｇと奥側ボスガイド５１のみではプロセスカートリッジ７の位置を保持できない恐れがある。そのため、離間部材８からの力をプロセスカートリッジ７が受けた際に、溝２７ｆが手間側ボス８１ｆによって位置決めされることにより、クリーニング枠体２７がドラム前軸受１０、ドラム奥軸受１１を中心にして回動することを防止する。

このため、カートリッジ７の長手方向であって、カートリッジ７の奥側に設けられたボス２７ｇと奥側ボスガイド５１は隙間を少なく固定されるようにする。一方、他方側の溝２７ｆと手前側ボス８１ｆは隙間を多く設けようにしている。

（プロセスカートリッジにおける感光体ドラムと現像ローラの離間機構）
次に本発明を実施したプロセスカートリッジ７における感光体ドラム１と現像ローラ２５の離間機構について図９〜図１０を用いて説明する。

図９において、画像形成装置１００（不図示）にはプロセスカートリッジ７の長手方向の所定位置に離間部材８が配置されている。プロセスカートリッジ７の現像ユニット４は、現像枠体３１の力受け部３１ｂが矢印Ｎ方向に移動する離間部材８から力を受け、現像ローラ２５を感光体ドラム１から離間させる離間位置に移動される。このときプロセスカートリッジ７は画像形成装置内ではドラム前軸受１０、ドラム奥軸受１１とクリーニング枠体２７に設けられた位置決め部ボス２７ｇで位置決めされている（図８参照）。そしてプロセスカートリッジ７は離間部材８から力を受けることにより、矢印Ｎ方向に移動しようとする。そのときドラム前軸受１０、ドラム奥軸受１１と位置決め部ボス２７ｇ（図８参照）の３点の位置決めではプロセスカートリッジ７が変形する可能性がある。よって現像ローラ２５の離間位置においては、溝２７ｆが手前側ボス８１ｆと当接させることでプロセスカートリッジ７が変形することを防止する。

また図１０に示すように、画像形成時には離間部材８が矢印Ｓの方向に移動し力受け部３１から離れると、加圧バネ３８と引張りバネ（不図示）の付勢力により現像ユニット４が現像前軸受１２、現像奥軸受１３の穴１２ａ、１３ａを中心にして矢印Ｔ方向に回動する。そして、現像ユニット４が接触位置に移動し、現像ローラ２５と感光体ドラム１は接触する。画像形成時における位置決めとしては、ドラム前軸受１０、ドラム奥軸受１１、位置決め部ボス２７ｇ（図８参照）の３点で支持される。

この離間構成によって、画像形成時以外は、現像ユニット４を図９の離間位置に保持する。それによって、現像ローラ４の変形による画像品質への影響を抑える効果を得ている。

（現像離間保持部材）
図１２は、初期のプロセスカートリッジ７を画像形成装置本体１００Ａへ装着する前（進入）のプロセスカートリッジの手前側の状態を示している。

プロセスカートリッジ７単体の状態で感光体ドラムと現像ローラを離間するために、クリーニング枠体２７には手前側離間保持部材６７が設けられている。手前側離間保持部材６７はクリーニング枠体２７に設けられたボス２７ｊに回動可能に取り付けられている。またボス２７ｊから抜け落ちることを防止するようにクリーニング枠体蓋２３（２点鎖線部）により覆われている。

クリーニング枠体２７には現像枠体３１（図５参照）に設けられた現像側離間保持部３１ｅを貫通させるための穴部２７ｈが設けられている。そして手前側離間保持部材６７には現像側離間保持部３１ｅと係合する係合部６７ａが設けられている。

次に手前側離間保持部材６７の係合部６７ａを現像側離間保持部３１ｅに係合させる方法について述べる。図１は、手前側離間保持部材６７を現像側離間保持部３１ｅに係合する前の状態を示した斜視図であり、図１１はその模式図である。

図１、図１１に示すように手前側離間保持部材６７は前記ボス２７ｊ中心に矢印Ｍ方向に回動可能にクリーニング枠体２７に取り付けられている。そして図１に示すように現像ユニット４を前軸部材１４を中心に矢印Ｘ方向に回動させる。すると図１１に示すように現像枠体３１に設けられた現像側離間保持部３１ｅも矢印Ｘの方向に移動する。そして現像ユニット４を矢印Ｘ方向、すなわち感光体ドラムから現像ローラを離間する方向に回動させた状態で、図１に示す手前側離間保持部材６７を矢印Ｍ方向に回動させる。すると手前側離間保持部材６７の係合部６７ａが穴部２７ｈから挿入された現像側離間保持部３１ｅと当接する。また手前側離間保持部材６７にはクリーニング枠体２７に設けられた位置決め部としての溝２７ｆに挿入される挿入部６７ｂが設けられている。後述する手前側離間保持部材６４と現像側離間保持部３１ｅの係合を解除する際には、前記挿入部６７ｂを操作することで係合部６７ａを現像側離間保持部３１ｅから解除可能である。

そして図１３は手前側離間保持部材６７が現像側離間保持部３１ｅに係合した状態を示す模式図である。前述したように手前側離間保持部６７の係合部６７ａが現像側離間保持部３１ｅと当接することにより、現像ユニット４が前軸部材１４（図１２参照）を中心に矢印Ｔ方向（図１４参照）に回動することを防止している。すなわち加圧バネ３８（図４参照）、引張りバネ３９（図５参照）の弾性力に抗して現像ローラ２５と感光体ドラム１が当接することを防止する。

次に図１４、図１５を用いて手前側離間保持部材６４の解除方法について説明する。図１４はプロセスカートリッジ７が画像形成装置本体１００Ａに装着される途中の状態を示している。この状態においては現像枠体３１が前軸部材１４（図１２参照）を中心に矢印Ｔ方向に回動することを現像枠体３１の現像側離間保持部３１ｅに手前側離間保持部材６７が係合することで防止している。

そしてプロセスカートリッジ７を矢印Ｅ方向に挿入すると図１５に示すように、装着下ガイド８１に設けられた手前側ボス８１ｆがクリーニング枠体２７に設けられた手前側の位置決め部としての溝２７ｆに挿入される。そしてプロセスカートリッジ７の画像形成装置本体１００Ａへの装着完了直前に、手前側離間保持部材６７の挿入部６７ｂは、手前側ボス８１ｆと当接して矢印Ｅ方向への移動が阻止されることとなり、これによりボス２７ｊを中心に矢印Ｕに回転する。すると現像側離間保持部材３１ｅと係合していた手前側離間保持部材６７の係合部６７ａが矢印Ｌ方向に回転し、現像側離間保持部材３１ｅとの係合が解除される。

そして手前側ボス８１ｆは、プロセスカートリッジ７が画像形成装置本体内で位置決めされるための位置決め部２７ｆに挿入される。

よってプロセスカートリッジ７が画像形成装置本体１００Ａに装着されると現像ローラ２５と感光体ドラム１が当接することを防止していた手前側離間保持部材６７が解除され、現像ローラ２５が感光体ドラム１に当接することが可能となる。

次に図１６〜１８を用いて奥側現像離間保持部材について説明する。図１６に示すように現像ユニット４には、奥側離間保持部材６４が設けられている。奥側離間保持部材６４はクリーニング枠体２７の側面に設けられた穴２７ｅに係合させることにより装着方向奥側の現像ローラの離間保持を行う。

図１７に示すように、プロセスカートリッジ７が画像形成装置本体１００Ａに装着された際に、奥側離間保持部材６４に当接する本体奥側解除部材６５が画像形成装置本体１００Ａに設けられている。そして、プロセスカートリッジ７が画像形成装置本体１００Ａに装着され本体位置決め部８２ａ、８３ａ（図８参照）に位置決めされる直前に本体奥側解除部材６５が奥側離間保持部材６４と当接する。それによって、離間保持部材６４と穴２７ｅとの係合を解除する構成となっている。

このときの離間保持部材６４の位置を解除位置とする。また手前側離間保持部材６７と同様に奥側離間保持部材６４が解除されると現像ローラ２５が感光体ドラム１に当接することが可能となる。

しかし、通常プロセスカートリッジ７が画像形成装置本体１００Ａに装着された状態では、画像形成装置本体１００Ａに設けられた離間部材８が現像枠体３１の力受け部３１ｂに当接する位置（図９参照）に配置されている。したがって、プロセスカートリッジ７が画像形成装置本体１００Ａに装着され、奥側離間保持部材６４及び手前側離間保持部材６７が解除されたとしても、画像形成時以外は、現像ローラ２５は感光体ドラム１には当接することがない構成としている（図９参照）。

図１８を用いて奥側離間保持部材６４の解除方法の説明する。図１８（ａ）は奥側離間保持部材６４のボス６４ａが設けられていることを示している。ボス６４ａは現像枠体３１に設けられた溝３１ｃに回転可能に支持され、サイドカバー４８の押え部４８ｂに押えられている。また奥側離間保持部材６４の係合部６４ｂはクリーニング枠体２７に設けられた穴２７ｅに係合した状態となっている。そしてこの状態でプロセスカートリッジ７を矢印Ｅ方向に移動させると、図１８（ｂ）に示すように本体奥側解除部材６５がクリーニング枠体２７の穴２７ｅに挿入される。そして本体奥側解除部材６５が奥側離間保持部材６４に当接し、奥側離間保持部材６４がボス６４ａを中心に回転することによって、奥側離間保持部材６４をクリーニング枠体２７から解除する。

そして図１８（ｃ）に示すように不図示の感光体ドラム１と現像ローラ２５が当接可能な状態となるように現像枠体３１が矢印Ｌの方向に移動可能となる。

そして装着動作が完了した後、プリント信号により画像形成動作が開始されると、現像作動タイミングに合わせて前述した離間部材８（図１０参照）が矢印Ｓ方向に移動し、力受け部３１ｂと離間部材８は離間する。従って、前記加圧バネ３８、引張りバネ３９（図５参照）の弾性力によって現像ユニット４を接触位置に移動させ、現像ローラ２５は感光体ドラム１に接触して現像可能な状態となる。

そして現像が完了すると離間部材８は図９の矢印Ｎ方向に再び移動し、力受け部３１ｂに力を与えることで現像ユニット４を離間位置に移動させ、感光体ドラム１と現像ローラ２５を離間させる。画像形成時以外はこの状態で保持される。

上記説明した如く現像ユニット４が、感光体ドラム１と現像ローラ２５の離間、及び、接触の二つの位置を容易に選択できる。従って、現像ローラ２５の弾性層の材料選定を厳しく行わないでも、弾性層の変形を防止する事ができる。

また、ドラムユニット２６の位置決め部を、感光体ドラム１と現像ローラ２５との離間に利用することで、プロセスカートリッジを小型化することが可能である。

またユーザの手を煩わせることなくプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着するだけで現像ローラ離間状態を解除することができる。

またプロセスカートリッジの位置決めと現像離間部材の解除位置を共通とすることで、サイズを小さくすることができる。

また現像ユニット４が離間、及び、接触いずれの位置において位置決めされる位置決め部で現像ローラ離間状態を解除できるため、確実に現像ローラ状態を解除できる。

また現像ユニット４が離間状態において位置決めされる位置決め部によりプロセスカートリッジの変形を防止できる。

〔第２実施形態〕
第１実施形態においては奥側の離間保持部材の係合部はプロセスカートリッジの位置決め部と異なる位置での構成について説明を行った。しかし図１９、図２０に示すように、奥側の離間保持部材をクリーニング枠体２７に設けられた位置決め部としての穴２７ｅに係合させても良い。

図１９に示すように現像ユニット４には、奥側離間保持部材６４が設けられている。奥側離間保持部材６４はクリーニング枠体２７の側面に設けられた位置決め部としての位置決め穴２７ｅに係合させることにより装着方向奥側の現像ローラの離間保持を行う。

図２０に示すように、プロセスカートリッジ７が画像形成装置本体１００Ａに装着された際に、奥側離間保持部材６４に当接する本体奥側位置決めボス６８が画像形成装置本体１００Ａに設けられている。そして、プロセスカートリッジ７が画像形成装置本体１００Ａに装着され本体位置決め部８２ａ、８３ａ（図８参照）に位置決めされる直前に本体奥側位置決めボス６８が奥側離間保持部材６４と当接する。それによって、離間保持部材６４と位置決め穴２７ｅとの係合を解除する構成となっている。

そして本体位置決め部としての手前側ボス８１ｆが位置決め穴２７ｅと係合することで奥側のプロセスカートリッジ７の位置決めを行うことができる。

その他の構成は第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

第１実施形態におけるプロセスカートリッジの手前側離間保持部材を動作させる前の手前側斜視図である。 第１実施形態における本発明の実施形態に係るカラー電子写真画像形成装置の全体構成図である。 第１実施形態におけるプロセスカートリッジの断面説明図である。 第１実施形態におけるプロセスカートリッジの外観斜視図である。 第１実施形態における画像形成装置の斜視図である。 第１実施形態における現像ユニットの斜視図である。 第１実施形態におけるプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着動作を説明する模式図である。 第１実施形態におけるプロセスカートリッジが画像形成装置本体に位置決めされた斜視図である。 第１実施形態における現像離間動作を説明する断面図である。 第１実施形態における現像当接動作を説明する断面図である。 第１実施形態におけるプロセスカートリッジ手前側離間保持部材を動作させる前の手前側模式図である。 第１実施形態におけるプロセスカートリッジの手前側離間保持部材を動作させた後の手前側斜視図である。 第１実施形態におけるプロセスカートリッジの手前側離間保持部材を動作させた後の手前側模式図である。 第１実施形態におけるプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着する前の手前側斜視図である。 第１実施形態におけるプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着した後の手前側斜視図である。 第１実施形態におけるプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着する前の奥側斜視図である。 第１実施形態におけるプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着した際の奥側斜視図である。 第１実施形態におけるプロセスカートリッジの現像離間部材の動作説明図である。 第２実施形態におけるプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着する前の奥側斜視図である。 第２実施形態におけるプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着した際の奥側斜視図である。

符号の説明

Ｓ 記録媒体
１（１ａ〜１ｄ） 感光体ドラム
２（２ａ〜２ｄ） 帯電ローラ
２ｊ 軸
３ スキャナユニット
４（４ａ〜４ｄ） 現像ユニット（第二の枠体）
５ 中間転写ユニット
６（６ａ〜６ｄ） クリーニング部材
７（７ａ〜７ｄ） プロセスカートリッジ
８（８ａ〜８ｄ） 離間部材
１０ ドラム前軸受
１１ ドラム奥軸受
１２ 現像前軸受
１３ 現像奥軸受
１４ 前軸部材
１５ 奥軸部材
１６ ドラムカップリング
１７ カセット
２２ 装着部
２３ クリーニング枠体蓋
２５（２５ａ〜２５ｄ） 現像ローラ
２６（２６ａ〜２６ｄ） ドラムユニット
２７ クリーニング枠体
２７ａ 除去トナー室
２８ 帯電ローラ軸受
３１ 現像枠体
３４ トナー供給ローラ
３５ 現像ブレード
３６ トナー搬送部材
３８ 加圧バネ
３９ 引張りバネ
４６ 帯電ローラ加圧部材
４８ サイドカバー
６４ 奥側離間保持部材
６７ 手前側離間保持部材
７０ ２次転写ローラ
７１ 中間転写体クリーニングユニット
７３ 前カバー
８０ 装着上ガイド
８５ フランジ
８６ ドラムユニット
１００ 電子写真画像形成装置

Claims (12)

1. 電子写真感光体ドラムを有するドラムユニットと、
   前記ドラムユニットに移動可能に結合された現像ユニットであって、前記電子写真感光体ドラムに接触し、静電潜像を現像剤を用いて現像する現像ローラを有し、前記ドラムユニットに対して、前記現像ローラを前記電子写真感光体ドラムと接触させる接触位置と、前記現像ローラを前記電子写真感光体ドラムから離間させる離間位置とを取り得る現像ユニットと、
   を備え、電子写真画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
   前記プロセスカートリッジの前記装置本体への装着移動によって、前記装置本体に設けられた本体側位置決め部が進入することにより前記プロセスカートリッジを前記装置本体に位置決めする第１カートリッジ側位置決め部と、
   前記第１カートリッジ側位置決め部に対して進入、退避移動可能に設けられ、前記第１カートリッジ側位置決め部に進入した状態で前記現像ユニットを前記離間位置に保持する第１離間保持部材と、
   を備え、前記第１離間保持部材は、前記プロセスカートリッジの前記装置本体への装着移動により前記本体側位置決め部に当接することで、前記第１カートリッジ側位置決め部から退避して、前記現像ユニットを前記離間位置から前記接触位置に移動可能にすることを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 前記第１カートリッジ側位置決め部は前記ドラムユニットに設けられ、
   前記第１離間保持部材は、前記第１カートリッジ側位置決め部に進退し、前記本体側位置決め部と当接する挿入部と、前記挿入部が前記第１カートリッジ側位置決め部に進入した状態で、前記現像ユニットと係合して、前記現像ユニットを前記離間位置に保持する係合部と、を有しており、前記ドラムユニットに設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
3. 前記プロセスカートリッジは、前記電子写真感光体ドラムの軸線方向から前記装置本体に装着され、前記第１カートリッジ側位置決め部は、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着する装着方向の上流側に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロセスカートリッジ。
4. 更に前記プロセスカートリッジは、前記装着方向において前記プロセスカートリッジの下流側に設けられた開口と、前記開口に対して進退移動可能に設けられ、前記開口に進入した状態で、前記現像ユニットを前記離間位置に保持する第２離間保持部材であって、前記プロセスカートリッジの前記装置本体への装着移動によって、前記装置本体に設けられた解除部材と当接して前記開口から退避する第２離間保持部材を有することを特徴とする請求項３に記載のプロセスカートリッジ。
5. 前記開口は前記ドラムユニットに設けられ、前記第２離間保持部材は前記現像ユニットに設けられていることを特徴とする請求項４に記載のプロセスカートリッジ。
6. 前記開口は、前記解除部材と係合することにより、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に位置決めする第２カートリッジ側位置決め部であることを特徴とする請求項４又は５に記載のプロセスカートリッジ。
7. 電子写真感光体ドラムを有するドラムユニットと、前記ドラムユニットに移動可能に結合された現像ユニットであって、前記電子写真感光体ドラムに接触し、静電潜像を現像剤を用いて現像する現像ローラを有し、前記ドラムユニットに対して、前記現像ローラを前記電子写真感光体ドラムと接触させる接触位置と、前記現像ローラを前記電子写真感光体ドラムから離間させる離間位置とを取り得る現像ユニットと、を備えたプロセスカートリッジと、
   前記プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置の装置本体内に着脱可能に支持する装着部と、
   前記プロセスカートリッジを前記装置本体内で位置決めする、前記装置本体側に設けられた本体側位置決め部と、
   前記プロセスカートリッジに作用して、前記現像ユニットを画像形成時には前記接触位置に、非画像形成時には前記離間位置に選択的に位置させる、前記装置本体側に設けられた接離駆動手段と、
   記録媒体を、前記電子写真感光体ドラムに形成された現像画像を転写する転写部を通して搬送する搬送手段と、
   を備えた電子写真画像形成装置において、
   前記プロセスカートリッジは、前記装着部に装着される移動によって、前記本体側位置決め部が進入することにより前記プロセスカートリッジを前記装置本体内に位置決めする第１カートリッジ側位置決め部と、前記第１カートリッジ側位置決め部に対して進入、退避移動可能に設けられ、前記第１カートリッジ側位置決め部に進入し状態で前記現像ユニットを前記離間位置に保持する第１離間保持部材であって、前記プロセスカートリッジの前記装着部への装着移動により前記本体側位置決め部に当接することで、前記第１カートリッジ側位置決め部から退避して、前記現像ユニットを前記離間位置から前記接触位置に移動可能にする第１離間保持部材と、を備えており、
   前記接離駆動手段は、前記第１離間保持部材が前記第１カートリッジ側位置決め部から退避した状態の前記プロセスカートリッジに作用することを特徴とする電子写真画像形成装置。
8. 前記第１カートリッジ側位置決め部は前記ドラムユニットに設けられ、
   前記第１離間保持部材は、前記第１カートリッジ側位置決め部に進退し、前記本体側位置決め部と当接する挿入部と、前記挿入部が前記第１カートリッジ側位置決め部に進入した状態で、前記現像ユニットと係合して、前記現像ユニットを前記離間位置に保持する係合部と、を有し、前記ドラムユニットに設けられており、
   前記接離駆動手段は、前記現像ユニットに当接することで前記プロセスカートリッジに作用することを特徴とする請求項７に記載の電子写真画像形成装置。
9. 前記プロセスカートリッジは、前記電子写真感光体ドラムの軸線方向から前記装置本体に装着され、前記第１カートリッジ側位置決め部は、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着する装着方向の上流側に設けられていることを特徴とする請求項７又は８に記載の電子写真画像形成装置。
10. 更に前記プロセスカートリッジは、前記装着方向において前記プロセスカートリッジの下流側に設けられた開口と、前記開口に対して進退移動可能に設けられ、前記開口に進入した状態で、前記現像ユニットを前記離間位置に保持する第２離間保持部材であって、前記プロセスカートリッジの前記装置本体への装着移動によって、前記装置本体に設けられた解除部材と当接して前記開口から退避する第２離間保持部材を有することを特徴とする請求項９に記載の電子写真画像形成装置。
11. 前記開口は前記ドラムユニットに設けられ、前記第２離間保持部材は前記現像ユニットに設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の電子写真画像形成装置。
12. 前記開口は、前記解除部材と係合することにより、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に位置決めする第２カートリッジ側位置決め部であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の電子写真画像形成装置。

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