JP5391800B2 - プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機やレーザービームプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジ、および、そのプロセスカートリッジを備えた画像形成装置に関する。

複写機、レーザービームプリンタ及びファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置では、トナーを収容するトナー収容部、感光体、帯電装置、現像装置等を一体に構成したプロセスカートリッジが実用化されている。このプロセスカートリッジは、トナー交換時に現像装置、感光体等を同時に交換することができるため、構成部品が消耗する毎に交換作業を行わずにすみ、消耗部品交換作業の省力化を図ることができる好適なものである。
ところで、感光体（感光ドラム）と現像ローラとが接触して現像をする方式（接触現像方式）の作像プロセスでは、感光体と現像ローラとによるニップ、もしくは、両者の接触圧を、ばらつき無く管理することが大変重要となる。
一般に、上述の接触現像方式では、感光体と現像ローラとに周速差を持たせるため、接触圧が強すぎると感光体と現像ローラの表層膜が互いを削りあい、耐久末期まで初期の画像性能を維持出来なくなる。逆に接触圧が弱いと、ユニット駆動時に部品としてのローラの振れや製品としてのトルクなどのバラツキによりニップが不安定になり、これもまた画像性能を維持出来なくなり、最悪の場合、画像欠損を生じさせたりする場合がある。
そこで、従来、感光体と現像ローラとによるニップ(接触圧)を管理する手段として、例えば、感光体と現像ローラとの両者を側板等に回転可能に固定し、両者の軸間を固定してしまうか、あるいは、現像ローラを支持する軸受けを感光体方向にバネで付勢して軸間に遊びを持たせてしまう手段が知られている（例えば特許文献１参照）。

しかしながら、前者のニップを管理する手段は、バネなどの部品点数を減らせる半面、遊びがない分、部品単品としては高い精度が要求され歩留まりが低くなるおそれがある。
後者のニップを管理する手段は、現像ローラに多少の振れがあっても、バネで追従するため、部品精度を緩めることができるものの、バネの荷重は一方向にしか掛からないため、ユニット毎のバラツキで所定の接触圧よりも高くなるユニットが発生してしまう恐れがある。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で厳しい部品精度を要求しなくても安定して感光体と現像ローラのニップを確保し、良好な画像を維持できるプロセスカートリッジ、および、そのプロセスカートリッジを備えた画像形成装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は下記の技術的手段を講じた。
請求項１にかかる発明は、静電潜像及びトナー像を担持する感光体ドラムと、前記静電潜像を前記トナー像に現像する現像剤を担持させる現像ローラと、該現像ローラを底部で支承する容器体と、前記感光体ドラム及び前記容器体の両端部を支持する一対の側板と、該一対の側板に設けられ、前記現像ローラを前記感光体ドラムに対して押圧する付勢手段を備えたプロセスカートリッジにおいて、前記一対の側板は、その感光体ドラムの支承位置より上方に互いに対向する係合部を有し、一方、前記容器体は、その両側壁に前記係合部と係合可能な被係合部を有し、前記被係合部は、前記現像ローラの径中心と前記感光体ドラムの径中心とを結ぶ方向に伸びた長穴状のスライド係合部に移動可能に挿入され、前記容器体は、前記現像ローラの径中心と前記感光体ドラムの径中心とを結ぶ方向に移動可能に前記一対の側板に支持され、前記被係合部と前記係合部とを、前記現像ローラの径中心と前記感光体ドラムの径中心とを結ぶ方向に筒状の弾性部材を介して係合させて前記現像ローラと前記感光体ドラムとを当接可能に設けたことを特徴とする。
請求項２にかかる発明は、請求項１において、前記係合部は、前記側板より突き出した凸状に形成され、前記被係合部は、穴状に形成されていることを特徴とする。
請求項３にかかる発明は、請求項１において、前記係合部は、穴状に形成され、前記被係合部は、前記側板より突き出した凸状に形成されていることを特徴とする。
請求項４にかかる発明は、請求項２または３において、前記弾性部材は、前記側板より
突き出した凸状の部位に止着されていることを特徴とする。

請求項５にかかる発明は、請求項１乃至４の何れか１項において前記感光体ドラムは、機枠に回転可能に設けられて前記側板に対して着脱可能なユニットに構成されてなり、前記機枠より外方に突出した前記端部が前記側板に支承されていることを特徴とする。
請求項６にかかる発明は、請求項１乃至５の何れか１項において、前記容器体は、前記現像剤を貯留して前記現像ローラへ供給可能に構成されていると共に、前記現像ローラは、前記容器体を備えて前記側板に対して着脱可能なユニットに構成されていることを特徴とする。
請求項７にかかる発明は、請求項１乃至６の何れか１項において、前記現像ローラは、その端部が前記容器体の底部での支承位置より外方に位置するように支承され、前記側板に前記端部を受ける軸受けが設けられると共に、該軸受けは、前記現像ローラを前記感光体ドラム体の方向へ弾発付勢されていることを特徴とする。
請求項８にかかる発明は、請求項１乃至７の何れか１項に記載のプロセスカートリッジを備えた画像形成装置を特徴とする。

本発明によれば、静電潜像及びトナー像を担持する像担持体の端部を支承した一対の側板の夫々に、端部の支承位置より上方で対向する係合部を設け、現像剤担持体を底部で支承した容器体の両側壁に係合部と係合可能な被係合部を設け、被係合部と係合部とを筒状の弾性部材を介して係合させることで、現像剤担持体が所定の位置から、離れる方向、近づく方向のいずれに変位しても、弾性部材が反力として働いて所定の位置に留まろうとするから、ニップ（接触圧）に対する余裕度を向上させることができ、簡易な構成で厳しい部品精度を要求しなくても安定して感光体と現像ローラのニップを確保し、良好な画像を維持できるプロセスカートリッジ、および、そのプロセスカートリッジを備えた画像形成装置が提供できる。

本実施の形態にかかる画像形成装置の概略を示した縦断側面図である。 プロセスカートリッジの概略を示した縦断側面図である。 プロセスカートリッジをユニット毎に分解した斜視図である。 右側板の斜視図で、（ａ）は外側、（ｂ）は内側から見た斜視図である。 左側板の斜視図で、（ａ）は外側、（ｂ）は内側から見た斜視図である。 左方から見た現像ユニットの正面側斜視図である。 右方から見た現像ユニットの正面側斜視図である。 弾性部材まわりの簡略した縦断正面図である。 （ａ）（ｂ）は、弾性部材の作用を示した模式図である。 左側板の縦断斜視図である。 感光体ユニットの斜視図である。

本発明の実施の形態を説明する。
先ず、本実施の形態にかかる画像形成装置１の概略を説明する。本実施の形態にかかる画像形成装置１は、図１に示すように、プロセスカートリッジ２と、露光装置３と、中間転写ベルト４と、一次転写ローラ５と、二次転写ローラ６と、クリーニング装置７と、給紙カセット８と、給紙ローラ９と、定着装置１０と、排紙ローラ１１とを備える。
プロセスカートリッジ２は、図３に示すように、像担持体としての感光ドラム２０を備えた感光体ユニット１７と、感光ドラム２０上の静電潜像をトナー像に現像する現像ユニット２６と、その現像ユニット２６と感光体ユニット１７とを一体化する左右の側板１８、１９とを備えて構成されている。このプロセスカートリッジ２は、図１に示すように、イエローのトナー像用のプロセスカートリッジ２Ｙ、マゼンタのトナー像用のプロセスカートリッジ２Ｍ、シアンのトナー像用のプロセスカートリッジ２Ｃ、黒のトナー像用のプロセスカートリッジ２Ｋの計４つあり、画像形成装置１の筐体内のほぼ中央に横一列に並設される。なお、プロセスカートリッジ２の詳細は後述する。

露光装置３は、画像形成装置１の筐体内の上方に設けられており、コンピュータ等から送られてきた画像データに基づいて、帯電済みの各感光ドラム２０の周面に走査光Ｌ（図３）を照射して、各色用の静電潜像を形成するようになっている。
中間転写ベルト４は、各感光ドラム２０の周面の最低部に上側のベルトの表面が沿うように、複数本の支持ローラに掛架された無端状のベルトであり、図示しない駆動手段により反時計回りに回転して各感光ドラム２０に形成されたトナー像を担持して所定の位置へ搬送するようになっている。
一次転写ローラ５は、中間転写ベルト４の上側のベルトを挟んで、感光ドラム２０と対向するように設けられており、感光ドラム２０の表面に形成したトナー像を中間転写ベルト４に一次転写させるようになっている。
二次転写ローラ６は、中間転写ベルト４を挟んで、その中間転写ベルト４を掛架する図１中右端の支持ローラに対向するように設けられており、この二次転写ローラ６と中間転写ベルト４との間に、紙や樹脂シートなどのシート状の記録媒体Ｐを通しながら、中間転写ベルト４上のトナー像をその記録媒体Ｐへ二次転写させるようになっている。

クリーニング装置７は、上述した二次転写の位置近傍の中間転写ベルト４の回転下流側の所要位置に、中間転写ベルト４の表面に摺接可能に設けたクリーニングブレード７ａと、中間転写ベルト４から記録媒体Ｐへ転写されずに中間転写ベルト４上に残った転写残トナーをクリーニングブレード７ａで掻き取り、その掻き取った転写残トナーを回収するトナー回収室とを備えて構成される。
給紙カセット８は、紙や樹脂シートなどのシート状の記録媒体Ｐを蓄えておくもので、画像形成装置１の筐体内の下部に着脱可能に設けられている。
給紙ローラ９は、給紙カセット８に蓄えられた記録媒体Ｐを一枚ずつ取り出して送り出すようになっている。
定着装置１０は、二次転写の位置の上方に設けられたローラ対を備えてなり、このローラ対にトナー像が転写された記録媒体Ｐを通すことにより、記録媒体Ｐに熱と圧力を加えられて、記録媒体Ｐ上の未定着のトナー像が溶融し固化して、記録媒体Ｐ上にトナー像が定着されるようになっている。
排紙ローラ１１は、定着装置１０でトナー像が定着した記録媒体Ｐを画像形成装置１の上面に形成したトレイ部に送り出すようになっている。

次に、以上のように構成された本実施の形態にかかる画像形成装置の画像形成にかかる基本的な動作を説明する。
感光ドラム２０が図示しない駆動手段によって図１中時計方向に回転し、その感光ドラム２０の表面が後述する帯電ローラ２２によって所定の極性に一様に帯電する。帯電した感光ドラム２０の表面に向かって露光装置３から走査光Ｌが照射し、これによって感光ドラム２０の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光ドラム２０に露光される画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。この静電潜像を現像ユニット２６がトナー像として可視化する。
また、中間転写ベルト４が図１中反時計回りに回転し、各プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにおいて一次転写ローラ５の作用により感光ドラム２０から中間転写ベルト４に各色トナー像が順次重ね転写する。このようにして中間転写ベルト４の表面にフルカラーのトナー像が形成される。なお、プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、複数のプロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋのいずれか２つまたは３つを用いて２色又は３色の画像を形成したりすることもできる。モノクロプリントの場合は、図の一番右側の黒用プロセスカートリッジ２Ｋのみを用いて画像形成を行う。

上記の動作と前後して、給紙ローラ９が給紙カセット８から記録媒体Ｐを取り出し記録媒体Ｐの搬送を開始させる。搬送を開始した記録媒体Ｐは、中間転写ベルト４上に担持されたトナー像の移動に合わせて二次転写の位置に向けて送り出され、二次転写ローラ６によって中間転写ベルト４表面のトナー像が転写される。トナー像を担持した記録媒体Ｐは定着装置１０へ送られ、熱と圧力によってトナー像が記録媒体Ｐに熔融定着され、排紙ローラ１１によって画像形成装置１の上面に形成したトレイ部に排出される。
一方、中間転写ベルト４から記録媒体Ｐへ転写されずに中間転写ベルト４上に残った転写残トナーは、中間転写体クリーニング装置７のクリーニングブレード７aによって掻き取られ、トナー回収室に回収される。クリーニングされた中間転写ベルト４は、次のトナー像の転写に備えて構成される。

次に、本発明の要部であるプロセスカートリッジ２を詳述する。
本実施の形態にかかるプロセスカートリッジ２は、上述したように、現像ユニット２６と、感光体ユニット１７と、右側板１８と、左側板１９とを備えて構成される。
現像ユニット２６は、図６及び図７に示すように、現像ユニットハウジング２６ａと、現像剤担持体としての現像ローラ４０と、第２の搬送スクリュ６６とを備えて構成される。
現像ユニットハウジング２６ａは、内部に空間が形成された中空状の容器体であり、図２に示すように、上部空間と下部空間とが隔壁を介して画成されている。この上部空間は、中間転写ベルト４に転写されずに感光ドラム２０上に残った転写残トナーを貯留しておくためのトナー回収部４２になっており、下部空間は、現像するためのトナーを貯留しておくためのトナー収容部４１になっている。
トナー回収部４２を画成する現像ユニットハウジング２６ａの左側面には、図６に示すように、内部空間に貫通する長穴状の被係合部４３が形成され、その被係合部４３の右横には、トナー回収部４２に貯留された転写残トナーを吸引して回収するための吸引穴２６ｄが形成されている。なお、この吸引穴２６ｄは、通常時、シールされている。

トナー収容部４１を画成する現像ユニットハウジング２６ａの左側面には、図６に示すように、キャップ１４で通常時塞がれているトナー充填口が形成され、その右横に円柱状のボス１２が突設されている。
トナー回収部４２を画成する現像ユニットハウジング２６ａの右側面には、図７に示すように、丸穴状の被係合部４４が形成されており、トナー収容部４１を画成する現像ユニットハウジング２６ａの右側面には、円柱状のボス１３が突設されている。
現像ローラ４０は、図３に示すように、現像ユニットハウジング２６ａの底部両側から垂設された一対の軸受け２６ｂ、２６ｃに支承されている。
第２の搬送スクリュ６６は、転写残トナーをトナー回収部４２内に搬送するもので、図６に示すように、外部との連結部である一端側が長穴状の被係合部４３から露出するようにトナー回収部４２内に回転可能に架設されている。
感光体ユニット１７は、図２、図３、図１１に示すように、感光体ユニットハウジング１７ａ（機枠）と、感光ドラム２０と、帯電ローラ２２と、クリーニングブレード２１と、第１の搬送スクリュ２３とを備える。

機枠である感光体ユニットハウジング１７ａは、左右の側板が、その側板上側と側板前側の２本の連結杆で連結されてなる。側板前側の連結杆は、図１１に示すように、断面凹状に形成されている。
感光ドラム２０は、その軸端２０ａが、図１１に示すように、感光体ユニットハウジング１７ａの左右の側板に設けられた一対の軸受け１７ｂに支承されている。
帯電ローラ２２は、図２に示すように、感光ドラム２０の周面の上部に当接して回転するように感光体ユニットハウジング１７ａに設けられている。この帯電ローラ２２は、高電圧が印加されるようになっており、感光ドラム２０の感光層を一様に帯電させるようになっている。
クリーニングブレード２１は、図２に示すように、帯電ローラ２２より反時計回り方向となる感光ドラム２０の周面の左部に当接されており、中間転写ベルト４に転写されずに感光ドラム２０上に残った転写残トナーを掻き取り、その転写残トナーを側板前側の断面凹状の連結杆に落下させるようになっている。
第１の搬送スクリュ２３は、その断面凹状の連結杆内に回転可能に架設されて、落下してきた転写残トナーを搬送させるようになっており、第２の搬送スクリュ６６と同じく、一端側が外部との連結部になっている。

右側板１８は、図３に示すように、現像ユニット２６と感光体ユニット１７の夫々の右側面部と係合して両者を合体させるもので、図４（ｂ）に示すように、右側板１８の内側には、軸受け１８ａと、軸受け１８ｄと、スライド係合部１８ｃと、係合部１８ｆと、弾性部材２９とを備える。
軸受け１８ａは、右側板１８に、現像ローラ４０の径中心と感光ドラム２０の径中心とを結ぶ方向に形成された長溝に押圧バネ１８ｂと共に内装され、その押圧バネ１８ｂにより感光ドラム２０方向へ弾発付勢されている。この軸受け１８ａには、現像ユニットハウジング２６ａの底部両側から垂設された一対の軸受け２６ｂ、２６ｃに支承された現像ローラ４０の一方の軸端が挿嵌される。
軸受け１８ｄは、感光ドラム２０の一方の軸端２０ａが挿嵌され、感光ドラム２０を支承させるようになっている。
スライド係合部１８ｃは、現像ローラ４０の径中心と感光ドラム２０の径中心とを結ぶ方向に伸びた長穴状に形成され、現像ユニットハウジング２６ａの右側面に突設された円柱状のボス１３が遊挿される。
係合部１８ｆは、右側板１８の内側より突き出した円柱状（凸状）に形成され、後述の弾性部材２９を介して丸穴状の被係合部４４に挿通される。

弾性部材２９は、その係合部１８ｆの外周面に止着された円筒状のスポンジからなり、丸穴状の被係合部４４と係合部１８ｆとの双方の中心を揃えて、被係合部４４に係合部１８ｆを遊挿させて形成される環状の間隙よりも所要量大きい厚みとなるように形成されている。
左側板１９は、図３に示すように、現像ユニット２６と感光体ユニット１７の夫々の左側面部と係合して両者を合体させるもので、外板とその外板と螺合される内板とを備えて構成される。
外板は、図２及び図１０に示すように、その内側に、第１の搬送スクリュ２３と第２の搬送スクリュ６６との夫々の連結部と連結されると共に、第１の搬送スクリュ２３から送り込まれた転写残トナーを第２の搬送スクリュ６６に受け渡す搬送ベルト２４が、上下に延設された溝内に埋設されるように掛架されている。なお、この搬送ベルト２４の外周面に所定の間隔をおいて板状のリブが突設されており、そのリブとベルト外周面と溝側壁とで形成された領域で転写残トナーが搬送される。

また、外板の内側には、図１０に示すように、現像ローラ４０の径中心と感光ドラム２０の径中心とを結ぶ方向に伸びた長溝が形成され、その長溝内に軸受け１９ａと押圧バネ１９ｂが内装され、軸受け１９ａが押圧バネ１９ｂにより感光ドラム２０方向に弾発付勢されている。この軸受け１９ａには、現像ユニットハウジング２６ａの底部両側から垂設された一対の軸受け２６ｂ、２６ｃに支承された現像ローラ４０の他方の軸端が左側板１９の内板の長穴１９ｈを介して挿嵌される。
内板は、図５に示すように、長穴１９ｈと、軸受け１９ｄと、転写残トナー受け入れ口１９ｇと、スライド係合部１９ｆと、係合部１９ｃと、弾性部材２８とを備える。
長穴１９ｈは、上述したように、軸受け１９ａに対応した位置に設けられており、現像ローラ４０の他方の軸端が遊挿される。
軸受け１９ｄは、感光ドラム２０の他方の軸端２０ａが挿嵌され、感光ドラム２０を支承させるようになっている。
転写残トナー受け入れ口１９ｇは、軸受け１９ｄの近傍に設けられており、この転写残トナー受け入れ口１９ｇを介して第１の搬送スクリュ２３が搬送ベルト２４を掛架した下側の支軸に連結されるようになっている。

スライド係合部１９ｆは、現像ローラ４０の径中心と感光ドラム２０の径中心とを結ぶ方向に伸びた長穴状に形成され、現像ユニットハウジング２６ａの左側面に突設された円柱状のボス１２が遊挿される。
係合部１９ｃは、左側板１９の内板の内側より突き出した長円形状（凸状）に形成されると共にその内側に長穴が形成され、後述の弾性部材２８を介して長穴状の被係合部４３に挿通されると共に、その長穴を介して第２の搬送スクリュ６６が搬送ベルト２４を掛架した上側の支軸に連結されるようになっている。
弾性部材２８は、その係合部１９ｃの外周面に止着された長円筒状のスポンジからなり、丸長穴状の被係合部４３と係合部１９ｃとの双方の中心を揃えて、被係合部４３に係合部１９ｃを遊挿させて形成される長円形状の間隙よりも所要量大きい厚みとなるように形成されている。

このように本実施の形態にかかるプロセスカートリッジ２は、現像ユニット２６と感光体ユニット１７とが、右側板１８と左側板１９とを介して一体化されると共に、感光体ユニット１７に対して現像ユニット２６が、現像ローラ４０の径中心と感光ドラム２０の径中心とを結ぶ方向に移動可能に右側板１８と左側板１９とに支持されている。
すなわち、感光ドラム２０等を備えた感光体ユニット１７は、感光体ユニットハウジング１７ａより外方に突出した感光ドラム２０の両側の軸端２０ａが、右側板１８の軸受け１８ｄ、左側板１９の軸受け１９ｄに夫々挿嵌されて、右側板１８と左側板１９とに支持されると共に、感光ドラム２０が回転可能に支持されている。
現像ローラ４０等を備えた現像ユニット２６は、現像ユニットハウジング２６ａの底部両側から垂設された一対の軸受け２６ｂ、２６ｃに現像ローラ４０が支承されて、この両者が一体化されている。
現像ローラ４０の両側の軸端が、右側板１８の軸受け１８ａ、左側板１９の軸受け１９ａに夫々挿嵌されて、押圧バネ１８ｂ、押圧バネ１９ｂの伸縮方向に移動可能に、右側板１８と左側板１９とに支持されている。

現像ユニットハウジング２６ａの左側面のボス１２が左側板１９のスライド係合部１９ｆに、現像ユニットハウジング２６ａの右側面のボス１３が右側板１８のスライド係合部１８ｃに、夫々スライド移動可能に挿通されている。
左側板１９に設けた係合部１９ｃが現像ユニットハウジング２６ａの左側面に設けた被係合部４３に弾性部材２８を介して挿入され、右側板１８に設けた係合部１８ｆが現像ユニットハウジング２６ａの右側面に設けた被係合部４４に弾性部材２９を介して挿入されている。このとき、弾性部材２８、弾性部材２９は、所定量圧縮される（図８）。
なお、本実施の形態では、第２の搬送スクリュ６６と搬送ベルト２４を掛架した上側の支軸との連結を行う部位を係合部１９ｃと被係合部４３として利用して構造の単純化を図っている
このように感光体ユニット１７に対して現像ユニット２６は、現像ローラ４０の径中心と感光ドラム２０の径中心とを結ぶ方向に移動可能に右側板１８と左側板１９とに支持されており、押圧バネ１８ｂ、押圧バネ１９ｂにより、現像ローラ４０が感光ドラム２０に常に当接され、必要時に現像ローラ４０を感光ドラム２０から離間できるようになっている。

例えば、図４（ｂ）において、軸受け１８ａ、１９ａの、押圧バネ１８ｂ、１９ｂと反対側の位置１８ｅ（図４）、１９ｅ（図５）に、例えばくさび形状の詰め物を挟むことにより、押圧バネ１８ｂ、１９ｂが圧縮すると共に弾性部材２８、弾性部材２９が圧縮して、出荷時において現像ローラ４０を感光ドラム２０から離間させることが可能となる。これにより、現像ローラ４０の常時圧接による塑性変形を防止できる。
なお、現像ローラ４０および感光ドラム２０は、夫々のハウジングに回転可能に組み付けられているので、駆動時にそれぞれのハウジングに対して安定して回転することが出来る上、組立て時にも、夫々のハウジングに現像ローラ４０および感光ドラム２０を最初に組付け、その後、現像ユニット２６、感光体ユニット１７を左右の側板で合体できるので、容易に組立てが可能である。
このように構成された本実施の形態にかかるプロセスカートリッジ２は、以下のような作用と効果を奏する。
例えば、振れの実力値が０．１の現像ローラ４０と０．０５の感光体を組み合わせた場合、回転駆動時の現像ローラ４０は感光ドラム２０の方向に振幅が０．１５ｍｍ程度の周期運動を行なう。

プロセスカートリッジ２が駆動し、仮に振れの中心から現像ローラが０．７５ｍｍ離れた場合、現像ユニットは振れの中心より上方向に０．７５移動するため、図９（ａ）のようにA側の弾性部材２８の圧縮量が大きくなり、現像ユニット２６は矢印ａ方向に力を受ける。一方、仮に振れの中心から現像ローラが０．７５ｍｍ近づいた場合、現像ユニット２６は振れの中心より下方向に０．７５移動するため、図９（ｂ）のようにＢ側の弾性部材２８の圧縮量が大きくなり、現像ユニット２６は矢印ｂ方向に力を受ける。
つまり、現像ユニット２６が現像ローラ４０の振れにより上方向に移動しようとすると、下方向に力が加えられ、逆に下方向に移動しようとすると上方向に力が加えられるため、常に現像ユニット２６は所定の位置(例えば振れの中止位置)に留ろうとするため、現像ローラ４０と感光ドラム２０のニップ幅を安定させることができる。
より具体的な構成例としては、例えば、係合部と被係合部との間隙を、１．５〜２ｍｍ程度に設定し、密度３０〜７０（ｋｇ／ｍ³）程度の一般的なスポンジからなる弾性部材を、厚み２．５〜３ｍｍ程度のシート状にして係合部の外周に沿って貼り付け、スポンジを約２０〜５０％程度圧縮して設定することができる。
この範囲の圧縮率であれば、スポンジの弾性を保持することができるので、現像ユニット２６を所定の位置に留めるという目的に対して有効である。また、係合部と被係合部との間隙を適切に設定することで、スポンジの代わりに弾性係数の異なるゴムやウレタンを用いることも可能である。

このように本実施の形態にかかるプロセスカートリッジ２によれば、現像ローラ４０を回転可能に保持する現像ユニット２６をスポンジからなる弾性部材２８、２９を介して右側板１８と、左側板１９と係合させることで、感光ドラム２０と現像ローラ４０のニップを安定化できる。
仮に、弾性部材２８、２９を用いずに、押圧バネ１８ｂ、１９ｂだけで現像ローラ４０を弾発付勢させた場合、バネの荷重は一方向にしか掛からないため、各ユニットや左右の側板の製品のバラツキで、所定の接触圧よりも高くなるユニットが発生してしまう恐れがある。
しかしながら、本実施の形態のように弾性部材２８、２９を介して現像ユニット２６と左右の側板を連結した場合、現像ユニット２６が所定の位置(感光ドラム２０と現像ローラ４０の接触圧が正しい位置)から、離れる方向、近づく方向のいずれに変位しても弾性部材２８、２９が反力により、所定の位置に留まろうと作用するから、ニップ（接触圧）に対する余裕度を向上させることができ、簡易な構成で厳しい部品精度を要求しなくても安定して感光体と現像ローラ４０のニップを確保し、良好な画像を維持できるプロセスカートリッジ、および、そのプロセスカートリッジを備えた画像形成装置が提供できる。

また、本実施の形態では、係合部を側板より突き出した凸状に形成し、被係合部を穴状に形成したものを例示したが、その逆でも良い。すなわち、係合部を穴状に形成し、被係合部を側板より突き出した凸状に形成しても良い。
本実施の形態では、押圧バネ１８ｂ、１９ｂを用いた構成を例示したが、この押圧バネ１８ｂ、１９ｂの代わりにスポンジやゴムなどの弾性部材を用い、弾性部材２８、２９と共に、これらの弾性部材を介して左右の側板に現像ユニット２６全体を支持させても良い。
以上、本実施の形態にかかるプロセスカートリッジを備えた画像形成装置を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。

１‥画像形成装置 ２‥プロセスカートリッジ ３‥露光装置 ４‥中間転写ベルト ５‥一次転写ローラ ６‥二次転写ローラ ７‥クリーニング装置 ７ａ‥クリーニングブレード ８‥給紙カセット ９‥給紙ローラ １０‥定着装置 １１‥排紙ローラ １２‥ボス １３‥ボス １４‥キャップ １７‥感光体ユニット １７a‥感光体ユニットハウジング １７ｂ‥軸受け １８‥右側板 １８ａ‥軸受け １８ｂ押圧バネ １８ｄ‥軸受け １８ｃ‥スライド係合部 １８ｆ‥係合部 １９‥左側板 １９ａ‥軸受け １９ｂ‥押圧バネ １９ｃ‥係合部 １９ｈ‥長穴 １９ｄ‥軸受け １９ｆ‥スライド係合部 １９ｇ‥転写残トナー受け入れ口 ２０‥感光ドラム（像担持体） ２０ａ‥軸端 ２１‥クリーニングブレード ２２‥帯電ローラ ２３‥第１の搬送スクリュ ２４‥搬送ベルト ２６‥現像ユニット ２６ａ‥現像ユニットハウジング（容器体） ２６ｄ‥吸引穴 ２６ｂ、２６ｃ‥軸受け ２８‥弾性部材 ２９‥弾性部材 ４０‥現像ローラ（現像剤担持体） ４１‥トナー収容部 ４２‥トナー回収部 ４３‥被係合部 ４４‥被係合部 ６６‥第２の搬送スクリュ

特開２００８−１４５９３６公報

Claims (8)

1. 静電潜像及びトナー像を担持する感光体ドラムと、前記静電潜像を前記トナー像に現像する現像剤を担持させる現像ローラと、該現像ローラを底部で支承する容器体と、前記感光体ドラム及び前記容器体の両端部を支持する一対の側板と、該一対の側板に設けられ、前記現像ローラを前記感光体ドラムに対して押圧する付勢手段を備えたプロセスカートリッジにおいて、
   前記一対の側板は、その感光体ドラムの支承位置より上方に互いに対向する係合部を有し、一方、前記容器体は、その両側壁に前記係合部と係合可能な被係合部を有し、
   前記被係合部は、前記現像ローラの径中心と前記感光体ドラムの径中心とを結ぶ方向に伸びた長穴状のスライド係合部に移動可能に挿入され、
   前記容器体は、前記現像ローラの径中心と前記感光体ドラムの径中心とを結ぶ方向に移動可能に前記一対の側板に支持され、
   前記被係合部と前記係合部とを、前記現像ローラの径中心と前記感光体ドラムの径中心とを結ぶ方向に筒状の弾性部材を介して係合させて前記現像ローラと前記感光体ドラムとを当接可能に設けたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 前記係合部は、前記側板より突き出した凸状に形成され、前記被係合部は、穴状に形成さ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. 前記係合部は、穴状に形成され、前記被係合部は、前記側板より突き出した凸状に形成さ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。
4. 前記弾性部材は、前記側板より突き出した凸状の部位に止着されていることを特徴とする請求項２または３に記載のプロセスカートリッジ。
5. 前記感光体ドラムは、機枠に回転可能に設けられて前記側板に対して着脱可能なユニットに構成されてなり、前記機枠より外方に突出した前記端部が前記側板に支承されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のプロセスカートリッジ。
6. 前記容器体は、前記現像剤を貯留して前記現像ローラへ供給可能に構成されていると共に、前記現像ローラは、前記容器体を備えて前記側板に対して着脱可能なユニットに構成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のプロセスカートリッジ。
7. 前記現像ローラは、その端部が前記容器体の底部での支承位置より外方に位置するように支承され、前記側板に前記端部を受ける軸受けが設けられると共に、該軸受けは、前記現像ローラを前記感光体ドラムの方向へ弾発付勢されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のプロセスカートリッジ。
8. 請求項１乃至７の何れか１項に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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