JP2003167499A - プロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置、及び、離隔機構 - Google Patents

プロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置、及び、離隔機構

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、電子写真感光体と現像部材
を確実に離隔、接触させることのできるプロセスカート
リッジ、電子写真画像形成装置、及び、離隔機構を提供
することにある。 【解決手段】 上記課題を解決するために、本発明の代
表的な構成は、電子写真画像形成装置本体に着脱可能な
プロセスカートリッジにおいて、第一枠体と、前記第一
枠体と回動可能に結合している第二枠体と、前記第一枠
体に設けられた電子写真感光体ドラムと、前記第二枠体
に設けられた現像部材と、前記感光体ドラムに前記現像
部材を押圧するように前記第一枠体と前記第二枠体との
間に弾性力を作用する弾性部材と、前記プロセスカート
リッジの装着方向において前記軸よりも下流側に配置さ
れた力受け部と、前記第一枠体が上方へ移動するのを規
制する規制部と、を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】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、及び、電子
写真感光体ドラムと現像部材とを離隔する離隔機構に関
するものである。特に、カラー電子写真画像形成装置に
適用して好適なものである。
【０００２】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
レーザービームプリンタ、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。
【０００３】また、プロセスカートリッジとは、少なく
とも、現像手段（現像部材）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。
【０００４】
【従来の技術】従来、電子写真画像形成プロセスを用い
た画像形成装置においては、電子写真感光体及び前記電
子写真感光体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、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よらずにユーザー自身で
行うことができるので、格段に操作性を向上させること
ができた。そこで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広く用いられている。
【０００５】そして、図13に示すように、複数のプロセ
スカートリッジを一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200がある。このようなカートリッ
ジの現像手段としては、一般的に次の２つの構成が知ら
れている。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、及び、現像ロ
ーラを前記感光体ドラムに対して所定の間隙を設けた状
態で現像を行う非接触現像方式である。いずれの方式に
おいても、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、あるいは間隙を保持するために、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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記接
触現像方式のカートリッジにおいては、現像ローラが感
光体ドラムに付勢された状態となっている。即ち、現像
ローラの弾性層が感光体ドラムに対して所定の当接圧で
接触した状態となっている。そのため、前記カートリッ
ジが画像形成装置本体に装着された状態で長時間使用さ
れない場合に、現像ローラの弾性層が永久変形してしま
うおそれがある。これによって、現像時に画像のムラが
発生するおそれがある。
【０００７】また、非作動時（非画像形成時）に、現像
ローラにバイアスが印加されていない場合に、現像ロー
ラ上のトナーが感光体ドラムに付着する。そして、その
トナーが記録媒体等を汚すおそれがある。
【０００８】上記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
現像ローラとを離隔させる機構を設けた画像形成装置が
提案されている。
【０００９】本発明の目的は、電子写真感光体と現像部
材（例えば現像ローラ）を確実に離隔することのできる
プロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置、及び、
電子写真感光体ドラムと現像部材とを離隔する離隔機構
を提供することにある。
【００１０】本発明の他の目的は、電子写真感光体と現
像部材を確実に離隔することのできる、また、前記両者
を確実に接触させることのできるプロセスカートリッ
ジ、電子写真画像形成装置、及び、電子写真感光体ドラ
ムと現像部材とを離隔する離隔機構を提供することにあ
る。
【００１１】本発明の他の目的は、現像作動時以外には
現像部材を電子写真感光体から確実に離隔させ、且つ、
現像作動時には現像部材を電子写真感光体に所定の当接
圧にて接触させるプロセスカートリッジ、電子写真画像
形成装置、及び、電子写真感光体ドラムと現像部材とを
離隔する離隔機構を提供することにある。
【００１２】本発明の他の目的は、簡単な構成で画像形
成時以外には確実に電子写真感光体ドラムから現像部材
を離隔させ、且つ、画像形成時には現像部材を前記感光
体ドラムに当接させて良好な画像を得ることのできるプ
ロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置、及び、電
子写真感光体ドラムと現像部材とを離隔する離隔機構を
提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】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、電子写真画像
形成装置、及び、離隔機構の代表的な構成は、電子写真
画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジに
おいて、第一枠体と、前記第一枠体と、軸を中心にして
回動可能に結合している第二枠体と、前記第一枠体に設
けられた電子写真感光体ドラムと、前記第二枠体に設け
られた、現像剤を用いて、前記感光体ドラムに形成され
た静電潜像を現像するための現像部材と、前記感光体ド
ラムに前記現像部材を押圧するように、前記第一枠体と
前記第二枠体との間に弾性力を作用する弾性部材と、前
記プロセスカートリッジを前記画像形成装置本体に装着
する装着方向において、前記軸よりも下流側に配置され
た力受け部であって、前記プロセスカートリッジが前記
画像形成装置本体に装着された際に、前記現像部材を前
記感光体ドラムから遠ざけるために、前記画像形成装置
本体から力を受ける力受け部と、前記第一枠体が上方へ
移動するのを規制する規制部と、を有することを特徴と
する。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明に係るプロセスカートリッ
ジ及びカラー電子写真画像形成装置の実施形態につい
て、図を用いて説明する。図１は本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、図２は前記カー
トリッジの断面説明図、図３は前記カートリッジの分解
斜視図、図４乃至図６は装置本体におけるカートリッジ
の離隔機構を説明する図、図７及び図８は現像ローラの
感光体ドラムに対する離接動作を説明する図、図９は現
像ユニットの力受け部を説明する図、図10は感光体ユニ
ットと現像ユニットの付勢部材の他の構成を説明する
図、図11及び図12はプロセスカートリッジが装置本体に
装着された状態を示す斜視図である。
【００１５】（画像形成装置の全体構成）まず画像形成
装置の全体構成について、図１を用いて説明する。図１
に示す画像形成装置100は、垂直方向に並設した４個の
プロセスカートリッジ装着部（100ａ〜100ｄ）を有す
る。そして、前記装着部に装着されたカートリッジ７
は、夫々１個の電子写真感光体ドラム（１ａ〜１ｄ）を
備えている。前記感光体ドラム１は、駆動手段（不図
示）によって、同図中、反時計回りに回転駆動される。
感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順
に、次の構成が配置されている。感光体ドラム１表面を
均一に帯電する帯電手段（２ａ〜２ｄ）、画像情報に基
づいてレーザービームを照射し感光体ドラム１に静電潜
像を形成するスキャナユニット（３ａ〜３ｄ）、前記静
電潜像を現像剤であるトナーを用いて現像する、第二枠
体としての現像ユニット（４ａ〜４ｄ）、感光体ドラム
１上のトナー画像を記録媒体Ｓに転写させる静電転写手
段５、転写後の感光体ドラム１表面に残ったトナーを除
去するクリーニング手段（６ａ〜６ｄ）が配置されてい
る。ここで、感光体ドラム１と帯電手段２、現像ユニッ
ト４、クリーニング手段６は一体的にカートリッジ化さ
れプロセスカートリッジ７を構成している。
【００１６】感光体ドラム１は、例えば直径30mmのアル
ミシリンダの外周面に有機光導伝体層（ＯＰＣ感光体）
を塗布したものである。感光体ドラム１は、その両端部
を支持部材によって回転自在に支持されている。一方の
端部に、駆動モータ（不図示）からの駆動力が伝達され
る。これにより感光体ドラム１は、反時計周りに回転駆
動される。帯電手段２は、図２に示すような接触帯電方
式のものを使用する。帯電部材は、ローラ状に形成され
た導電性ローラであり、このローラを感光体ドラム１表
面に当接させる。そして、このローラに帯電バイアス電
圧を印加する。これにより、感光体ドラム１表面を一様
に帯電させる。
【００１７】スキャナユニット３は、感光体ドラム１の
略水平方向に配置されている。そして、レーザーダイオ
ード（不図示）によって画像信号に対応する画像光が、
スキャナモーター（不図示）によって回転されるポリゴ
ンミラー９ａ〜９ｄに照射される。前記ミラー９に反射
した画像光は、結像レンズ10ａ〜10ｄを介して帯電済み
の感光体ドラム１表面を選択的に露光する。これによっ
て、画像信号に応じた静電潜像を形成する。また前記ユ
ニット３は、図５に示すように長手方向において左右側
板間ピッチより長い。そこで、左右側板32の開口穴35ａ
〜35ｈから突起部33が外側に飛び出している。その際、
前記ユニット３は、圧縮バネ36によって矢印で示す約45
°下方に約9.8Nの力で押圧されている。これにより、ユ
ニット３は突き当てに確実に押し付けられ、位置決めが
されている。
【００１８】図２に示すように、現像ユニット４は、そ
れぞれ、イエロー色のトナーを収納したトナー容器41
ａ、マゼンタ色のトナーを収納したトナー容器41ｂ、シ
アン色のトナーを収納したトナー容器41ｃ、ブラック色
のトナーを収納したトナー容器41ｄ、及び、現像枠体45
を有している。トナー容器41内のトナー搬送機構42によ
ってトナー供給ローラ43へ送り込まれる。そして前記ロ
ーラ43、及び、現像部材としての現像ローラ40の外周に
圧接された現像ブレード44によって、現像ローラ40の外
周にトナーを塗布する。且つトナーに電荷を付与する。
そして現像ローラ40に現像バイアスを印加することによ
り、感光体ドラム１に形成された潜像を現像する。尚、
現像ローラ40は、感光体ドラム１と対向して配置されて
いる。
【００１９】一方、図１に示すように画像形成装置に
は、全ての感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向し、接するよ
うに循環移動する静電転写ベルト11が配設されている。
前記転写ベルト11は10^11〜10^14Ω・cmの体積固有抵抗
を有する厚さ約150μmのフィルム状部材である。この転
写ベルト11は、垂直方向に４軸でローラに支持されてい
る。そして、記録媒体Ｓは前記転写ベルト11により転写
位置まで搬送され、感光体ドラム１上のトナー画像を転
写される。
【００２０】この転写ベルト11の内側に当接して、４個
の感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向した位置に転写ローラ
12ａ〜12ｄが並設されている。これら転写ローラ12から
正極性の電荷が転写ベルト11を介して記録媒体Ｓに印加
される。これにより記録媒体Ｓに感光体ドラム１上のト
ナー画像が転写される。前記転写ベルト11は、駆動ロー
ラ13、従動ローラ14ａ、14ｂ、テンションローラ15の４
本のローラにより掛け渡され、回転する（図１の矢印方
向）。これにより、前記転写ベルト11が循環移動して、
記録媒体Ｓが従動ローラ14ａ側から駆動ローラ13側へ搬
送される間にトナー画像を転写される。
【００２１】給送部16は、画像形成部に記録媒体Ｓを給
送搬送するものである。複数枚の記録媒体Ｓが給送カセ
ット17に収納されている。画像形成時には給送ローラ1
8、及び、レジストローラ対19が画像形成動作に応じて
駆動回転する。これによって前記カセット17内の記録媒
体Ｓを１枚毎分離給送する。そして、記録媒体Ｓの先端
は、前記ローラ対19に突き当たり一旦停止する。そし
て、前記転写ベルト11の回転とトナー画像との同期をと
って、記録媒体Ｓは、レジストローラ対19によって転写
ベルト11へ給送される。
【００２２】定着部20は、記録媒体Ｓに転写された複数
色のトナー画像を定着させるものである。回転する加熱
ローラ21ａと、これに圧接して記録媒体Ｓに熱及び圧力
を与える加圧ローラ21ｂとからなる。即ち、感光体ドラ
ム１上のトナー画像を転写された記録媒体Ｓは、定着部
20を通過する際に、定着ローラ対21で搬送される。そし
て、定着ローラ対21によって熱及び圧力を与えられる。
これによって複数色のトナー画像が記録媒体Ｓ表面に定
着される。
【００２３】画像形成の動作は次の通りである。まず、
カートリッジ７ａ〜７ｄが、画像形成のタイミングに合
わせて順次駆動される。そして、その駆動に応じて感光
体ドラム１ａ〜１ｄが回転駆動される。そして、各々の
カートリッジ７に対応するスキャナユニット３が順次駆
動される。この駆動により、帯電手段２は感光体ドラム
１の周面に一様な電荷を付与する。そして前記ユニット
３は、その感光体ドラム１周面に画像信号に応じて露光
を行って、感光体ドラム１上に静電潜像を形成する。現
像ローラ40は、前記静電潜像を現像する。
【００２４】前述した通り記録媒体Ｓは、各感光体ドラ
ム１と転写ローラ12との間に形成される電界によって、
各感光体ドラム１のトナー画像を順次転写される。４色
のトナー画像を転写された記録媒体Ｓは、駆動ローラ13
の曲率により転写ベルト11から曲率分離される。そし
て、定着部20に搬入される。記録媒体Ｓは、定着部20で
上記トナー画像を熱定着された後、排出ローラ対23によ
って、排出部24から本体外に排出される。
【００２５】（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について、図２及び図３を
用いて説明する。図２はトナーを収納したカートリッジ
７の主断面、斜視図である。尚、イエロー色のトナーを
収納したカートリッジ７ａ、マゼンタ色のトナーを収納
したカートリッジ７ｂ、シアン色のトナーを収納したカ
ートリッジ７ｃ、ブラック色のトナーを収納したカート
リッジ７ｄは同一構成である。
【００２６】カートリッジ７（７ａ〜７ｄ）は、感光体
ドラム１（１ａ〜１ｄ）と、帯電手段２（２ａ〜２
ｄ）、及びクリーニング手段６（６ａ〜６ｄ）を備えた
第一枠体としての感光体ユニット50（50ａ〜50ｄ）、及
び現像手段を有する第二枠体としての現像ユニット４
（４ａ〜４ｄ）に分かれている。
【００２７】前記ユニット50は、感光体ドラム１が軸受
31ａ、31ｂ（ベアリング）を介してクリーニング枠体51
に回転自在に取り付けられている。感光体ドラム１の周
上には、前述した通り帯電手段２、クリーニングブレー
ド60が配置されている。さらに、クリーニングブレード
60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、トナー送り機構52によってクリーニング枠体後方
に設けられた除去トナー室53に送られる。そしてユニッ
ト50に駆動モータ（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。
【００２８】現像ユニット４は、感光体ドラム１と接触
して矢印Ｙ方向に回転する現像ローラ40、およびトナー
が収容されたトナー容器41と現像枠体45とから構成され
る。現像ローラ40は軸受け部材を介して回転自在に現像
枠体45に支持されている。また現像ローラ40の周上に
は、前述した通り現像ローラ40、トナー供給ローラ43、
現像ブレード44がそれぞれ配置されている。さらにトナ
ー容器41内には、収容されたトナーを撹拌するとともに
前記ローラ43へ搬送するためのトナー搬送機構42が設け
られている。
【００２９】そして現像ユニット４は、現像ユニット４
全体が感光体ユニット50に対して揺動自在に支持された
吊り構造となっている。即ち現像ユニット４は、ユニッ
ト４の両端に取り付けられた軸受部材47、48にそれぞれ
設けられた、穴49ａに嵌合する揺動中心である軸49を中
心にしてユニット50に回動自在に結合されている。カー
トリッジ７単体状態（プリンタ本体に装着されていない
状態）においては、軸49を中心にして、回転モーメント
により現像ローラ40が感光体ドラム１に接触するよう、
弾性部材である加圧バネ54（圧縮コイルバネ）と加圧バ
ネ90（引張りバネ：図10参照）によって現像ユニット４
が常に付勢されている。さらに現像ユニット４のトナー
容器41には、現像ローラ40を感光体ドラム１から離隔さ
せる際に装置本体100の離隔手段（後述）が当接するた
めのリブ形状の力受け部46（46ａ〜46ｄ）が一体的に設
けられている。ここで軸49は現像ローラ40とトナー容器
41の後端部との間に配置されている。そして、力受け部
46を押し上げることにより現像ローラ40は感光体ドラム
１と所定間隙だけ離隔された状態となる。この時、図1
1、及び、図12を用いて後述する規制部によって、ユニ
ット50は上方への移動を規制されている。
【００３０】尚、感光体ドラム１と現像ローラ40が接触
して現像を行な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40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。
【００３１】（プロセスカートリッジにおける感光体ド
ラムと現像部材の離隔機構）次に、カートリッジ７を装
置本体100に装着した際の離隔機構について、図４乃至
図12を用いて説明する。尚、図４においては、カートリ
ッジ７の装着構成をわかりやすく説明するために、カー
トリッジ７を省略して感光体ドラム１と軸受31のみを示
した。また、図11、及び、図12は、カートリッジ７が装
置本体100に装着された状態を示す斜視図である。図11
は、力受け部55Ｌ、55Ｒが力付与部材８によって押し上
げられた状態を示す。また、図12は、力受け部55Ｌ、55
Ｒと力付与部材８とが離隔した状態を示す。
【００３２】前述したように、カートリッジ７は単体の
状態では、現像部材としての現像ローラ40が常に感光体
ドラム１に接触した状態になっている（図２参照）。カ
ートリッジ７の装置本体100への装着は、ガイド溝34ａ
〜34ｈに沿って、感光体ドラム１を支持する軸受31を挿
入することによって行なわれる（図４参照、矢印の方向
がカートリッジ７の装着方向）。そして図６に示すよう
に、軸受31がガイド溝34の突き当て面37、38に押しつけ
られることでカートリッジ７の装置本体100に対する位
置が決まる。プリンタ本体内でのカートリッジ７の押圧
方法については次の通りである。即ち、図５に示す通
り、側板32に軸39が加締められている。そして、軸39に
ねじりコイルバネ30が支持されている。そして、その端
部30ａが穴32ａにはまり込み固定されている。カートリ
ッジ７が装着されていない状態においては、前記バネ30
は曲げ起こし32ｂにより回転方向に規制されている。そ
して、カートリッジ７が挿入されると、バネ30は半時計
周り方向にその力に反しながら回転する。そして、軸受
31を乗り越えたとき、軸受31を弾性的に押圧する。
【００３３】次に、図１、図７、及び、図８を用いて、
離隔手段について説明する。装置本体100のカートリッ
ジ７の挿入方向奥側には、現像ユニット４の付勢力に抗
して現像ローラ40を感光体ドラム１から離隔させるため
の離隔手段（力付与部材８）が配置されている。力付与
部材８にはイエロー、マゼンダ、シアン、ブラック各色
の現像ユニット４ａ〜Ｄｄに設けられた力受け部46ａ〜
46ｄを上方へ押し上げるための離隔板80ａ〜80ｄがそれ
ぞれ設けられている。そして、力付与部材８は、ステッ
ピングモータ（不図示）により上下方向へ移動される。
即ち、力付与部材８の離隔板80が押し上げられて力受け
部46ａ〜46ｄを持ち上げ、現像ローラ40を感光体ドラム
１から離隔させる離隔位置、および離隔板80の押し上げ
が解除されて離隔板80が降下して力受け部46ａ〜46ｄか
ら離れ、現像ローラ40を感光体ドラム１に接触させる現
像位置とに移動可能である。そして画像形成時のみ、離
隔板80の押し上げを解除して、現像ユニット４を現像位
置に移動させる。尚、離隔板80の押し上げを解除するこ
とによって、前記バネ54の弾性力によって、現像ローラ
40が感光体ドラム１に接触する。
【００３４】図９はカートリッジ７を図２中の矢印Ｘ方
向から見た図である。本構成ではカートリッジ７の長手
方向に２対の力受け部46Ｌ、46Ｒ、55Ｌ、55Ｒを設けて
ある。離隔板80が押し上げられ感光体ドラム１と現像ロ
ーラ40が離隔状態となるときには、力受け部46Ｒ、46
Ｌ、あるいは力受け部55Ｌ、55Ｒに対し離隔板80が同時
に当接する。これによって、現像ローラ40がその長手方
向において傾いて離隔するのを防止する。尚、図１、図
２、図７、及び、図８は、力受け部46が装着方向Ｙ（図
２参照）前方へ突出している例を示した。また、図９、
図11、及び、図12は力受け部46、55がユニット４の下面
に、下方へ向いて設けられている例を示した。
【００３５】またこの際、離隔板80の押し上げ、解除の
動作は、作動するモードにより、イエロー、マゼン
ダ、シアン、ブラック全色のカートリッジ７ａ〜７ｄに
対応する離隔板80が押し上げられる状態（図１）、イ
エロー、マゼンダ、シアン、ブラック全色のカートリッ
ジ７ａ〜７ｄに対応する離隔板80の押し上げが解除され
た状態（図７）、及び、イエロー、マゼンダ、シアン
の３色のカートリッジ７ａ〜７ｄ対応する離隔板80が押
し上げられる状態（図８）の３つの状態が選択される。
この３つの状態を選択可能とするため、本実施形態では
図９に示すように、トナー容器41に力受け部を２対設け
てある。即ち、イエロー色、マゼンタ色、シアン色の現
像剤を収納しているカートリッジ７（７ａ〜７ｃ）は力
受け部46Ｌ、46Ｒを用いて当接、離隔の動作を行う。一
方、ブラック色の現像剤を収納しているカートリッジ７
（７ｄ）は、力受け部55Ｌ、55Ｒを用いて当接、離隔の
動作を行う。同様に装置本体の離隔板80もイエロー色、
マゼンタ色、シアン色の現像剤を収納したカートリッジ
７（７ａ〜７ｃ）用とブラック色の現像剤を収納したカ
ートリッジ７（７ｄ）用の２対が設けられている。
【００３６】本実施形態においては、カートリッジ７が
装置本体100に装着された際には、図１に示すように、
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック全色のカートリ
ッジ７に対応した離隔板80が押し上げられた状態となっ
ている。従ってカートリッジ７の装着動作に伴って、現
像ユニット４に設けられた力受け部46が離隔板80に乗り
上げる。これによって、現像ローラ40は感光体ドラム１
と所定間隙だけ離隔された状態となる。この離隔状態
は、電源オフ時、及び、現像が行なわれていない状態で
常に維持される。従って、カートリッジ７を装着した状
態で長時間使用しない場合であっても、現像ローラ40を
長期間感光体ドラム１に接触させることにより発生す
る、現像ローラ層の永久変形を確実に防止することがで
きる。
【００３７】次に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離隔板80の
押し上げが解除される。そして離隔板80は降下する。そ
して力受け部46、55と離隔板80は離隔する。従って、前
記バネ54の弾性力によって現像ローラ40は感光体ドラム
１に接触して現像可能状態となる。その際、フルカラー
モードの場合には、図７に示すように、イエロー、マゼ
ンダ、シアン、ブラック全色のカートリッジ７におい
て、現像ローラ40が感光体ドラム１に接触する。即ち、
離隔板80が力受け部46、55から離れる。また、モノカラ
ーモードの場合には、図８に示すように、ブラック色の
カートリッジ７ｄのみにおいて、現像ローラ40が感光体
ドラム１に接触した状態となる。即ち、離隔板80が力受
け部55から離れる。このように、それぞれのモードに応
じたの画像形成が可能となる。
【００３８】以下、前述した実施形態をまとめると、次
の通りである。電子写真画像形成装置本体100に着脱可
能なプロセスカートリッジにおいて、第一枠体としての
感光体ユニット50と、前記感光体ユニット50と、軸49を
中心にして回動可能に結合している第二枠体としての現
像ユニット４と、前記ユニット50に設けられた電子写真
感光体ドラム１と、前記ユニット４に設けられた、現像
剤ｔを用いて、前記感光体ドラム１に形成された静電潜
像を現像するための現像部材としての現像ローラ40と、
前記感光体ドラム１に前記現像ローラ40を押圧するよう
に、前記ユニット50と前記ユニット４との間に弾性力を
作用する弾性部材としての前記バネ54、90と、前記プロ
セスカートリッジ７を前記画像形成装置本体100に装着
する装着方向（図２、矢印Ｙ方向）において、前記軸49
よりも下流側に配置された力受け部46、55であって、前
記プロセスカートリッジ７が前記画像形成装置本体100
に装着された際に、前記現像ローラ40を前記感光体ドラ
ム７から遠ざけるために、前記画像形成装置本体100か
ら力を受ける力受け部46、55と、前記ユニット50が上方
へ移動するのを規制する規制部56ａ、56ｂと、を有す
る。
【００３９】ここで規制部56ａは側板32に設けた係止部
32ｄに係止する。また、規制部56ｂは、装置本体100に
設けられた奥側板32ｃに設けた係止部32ｅに係止する。
これによって、力受け部46、55が装置本体100から力を
加えられて、上方へ持ち上げられた際に、ユニット50が
上方へ移動するのを規制する。従って、軸49を中心にし
て、ユニットＤの装着方向Ｙの下流側が上方へ持ち上げ
られる。これによって、ドラム１と現像ローラ40が離隔
する。尚、規制部56ａは、カートリッジ７を本体100に
装着する際のガイドの機能も果たす。また、規制部56ｂ
は、カートリッジの本体100に対する位置決めの機能も
果たす。
【００４０】前記力受け部46、55は、前記現像ユニット
４の長手方向一端側と他端側とに配置されている。
【００４１】また、前記力受け部46、55は、前記現像ユ
ニット４の長手方向一端側に２箇所（46Ｌ、55Ｌ）と他
端側に２箇所（46Ｒ、55Ｒ）配置されている、そして、
前記４箇所の力受け部46Ｌ、46Ｒ、55Ｌ、55Ｒは、前記
カートリッジ７が前記装置本体100に装着された際に、
下方を向くように配置されている、ここで、黒色現像用
の現像剤が収納されているカートリッジ７ｄの場合に
は、前記一端側に配置された１箇所の力受け部55Ｌと前
記他端側に配置された１箇所の力受け部55Ｒが前記装置
本体100から上方への力を受ける、また、黒色現像用以
外の現像剤を収納されているカートリッジ７ａ〜７ｃの
場合には、前記一端側に配置された他の１箇所の力受け
部46Ｌと前記他端側に配置された他の１箇所の力受け部
46Ｒが前記装置本体から上方への力を受ける。
【００４２】更に、前記ユニット50と前記ユニット４と
の間であって、前記装着方向Ｙ（図２）において下流側
には、前記カートリッジ７が前記装置本体100に装着さ
れた際に、前記装置本体100から前記感光体ドラム１に
照射するレーザー光が通過するレーザー光路70が配置さ
れている、そして、前記力受け部46、55は前記カートリ
ッジ７が前記装置本体100に装着された際に、垂直方向
において前記レーザー光路70と重ならない位置に配置さ
れている。これによって、装置本体100に設けられた力
付与部材８が、レーザー光の光路を遮ることがない。
【００４３】前記感光体ドラム１と、前記現像ローラ40
との接触位置Ｃ（図２）は、前記装着方向Ｙ（図２）に
おいて前記軸49よりも上流側に配置されている。
【００４４】また前記規制部56ａ（図11、図12）は、前
記装着方向Ｙと交差する方向において、前記ユニット50
の一端側であって前記装着方向Ｙにおいて下流側に配置
されており、前記交差する方向において前記ユニット50
から突出して配置されている。
【００４５】また前記規制部56ｃ（図11、図12にて二点
鎖線で図示）は、前記装着方向Ｙと交差する方向におい
て、前記ユニット50の他端側であって前記装着方向Ｙに
おいて下流側に配置されており、前記交差する方向にお
いて前記ユニット50から突出して配置されている。尚、
本実施形態は、図11、及び、図12に示した規制部56ｂの
代わりに前述した規制部56ｃを設けた例である。従っ
て、本実施形態は、規制部56ａと規制部56ｃとを組み合
わせて用いたものである。
【００４６】前記規制部56ｂ（図11、図12）は、前記装
着方向Ｙと交差する方向において前記ユニット50の他端
側であって、前記装着方向Ｙにおいて先端に前記装着方
向下流側へ向かって前記ユニット50から突出して配置さ
れている。
【００４７】更に、前記感光体ドラム１の長手方向の一
端側と他端側に、前記感光体ドラム１と同軸線上に配置
された部材としての軸受31を有する、そして、前記カー
トリッジ７が前記装置本体100に装着された際に、前記
装置本体100に設けられたバネ30が前記軸受31を弾性的
に押圧する。
【００４８】尚、前記弾性部材としてのバネは、前記ユ
ニット４とユニット50の長手方向の一端側と他端側とに
配置されている。そして一端側には、圧縮コイルバネか
らなる加圧バネ54、他端側には引張りバネからなる加圧
バネ90が配置されている。これによって、感光体ドラム
１に現像ローラ40を安定して押圧することができる。
【００４９】また、前記装置本体100には、黒現像用の
カートリッジ７ｄを装着する一つの装着部100ｄと、前
記黒現像用のカートリッジ以外のカートリッジ７ａ〜７
ｃを装着する三つの装着部100ａ〜100ｃが設けられてい
る、更に、前記力付与部材８は、前記装着部100ｄに装
着された黒現像用のカートリッジの有する力受け部55
Ｌ、55Ｒに力を加える第一の力付与部81と、前記装着部
100ａ〜100ｃに装着された黒現像用のカートリッジ以外
のカートリッジ７ａ〜７ｃの有する力受け部46Ｌ、46Ｒ
に力を加える第二の力付与部82と、を有する。ここで、
第一の力付与部81と第二の力付与部82は、独立して上下
動可能である。
【００５０】また、離隔機構は次の通りである。着脱可
能なプロセスカートリッジ７が有する電子写真感光体ド
ラム１と現像部材としての現像ローラ40を離隔する離隔
機構において、（ａ）力付与部材８を有する電子写真画
像形成装置本体100と、（ｂ）第一枠体としての感光体
ユニット50と、前記ユニット50と、軸49を中心にして回
動可能に結合している第二枠体としての現像ユニット４
と、前記ユニット50に設けられた電子写真感光体ドラム
１と、前記ユニットＤに設けられた、現像剤ｔを用い
て、前記感光体ドラム１に形成された静電潜像を現像す
るための現像部材としての現像ローラ40と、前記感光体
ドラム１に前記現像ローラ40を押圧するように、前記ユ
ニット50と前記ユニットＤとの間に弾性力を作用する弾
性部材としての前記バネ54と、前記プロセスカートリッ
ジ７を前記装置本体100に装着する装着方向Ｙにおい
て、前記軸49よりも下流側に配置された力受け部46、55
と、前記ユニット50が上方へ移動するのを規制する規制
部56ａ、56ｂと、を有するカートリッジ７と、を有し
て、前記カートリッジ７が前記装置本体100に装着され
た際に、前記現像ローラ40を前記感光体ドラム１から遠
ざけるために、前記規制部56ａ、56ｂによって前記ユニ
ット50が上方へ移動するのを規制した状態で、前記カー
トリッジ７が有する前記力受け部46、55に、前記装置本
体100の有する前記力付与部材８によって前記ユニット
Ｄを上方へ持ち上げる力を加えている。
【００５１】また前述した通り、カートリッジ７は、支
持軸としての軸49を中心にして、現像ユニット４を感光
体ユニット50に対して揺動自在に支持した吊り構造であ
る。そこで、カートリッジ７が単体の状態では、現像ユ
ニット４は現像ローラ40が感光体ドラム１に接触する方
向に前記バネ54によって常に付勢されている。そのた
め、離隔解除時、即ち画像形成時には、本体構成等の影
響を受けずに、前記バネ54のバネ圧のみで安定した感光
体ドラム１への接触圧を得ることができる。
【００５２】また、図10に示すように、前記加圧バネは
感光体ドラム中心付近と現像ローラ中心付近を引っ張る
引張りバネであっても良い。さらに、図２に示す圧縮コ
イルバネ（加圧バネ54）と図10に示す引張りバネ（加圧
バネ90）を組み合わせて用いても良い。なお本実施形態
においては、上記した如く、前記バネ54とバネ90とを、
図２及び図10にて示した状態で組み合わせて用いてい
る。
【００５３】尚、本実施形態において力受け部46Ｌ、46
Ｒ、55Ｌ、55Ｒは感光体ドラムの軸線方向に２対設けた
例を説明した。しかしながら、モード制御に応じて、さ
らに多くの力受け部を設けてもよい。あるいは、力受け
部は１個であってもよい。本実施形態においては、黒色
現像用のカートリッジ７ｄと黒色現像用以外のカートリ
ッジ７ａ〜７ｃとを兼用している。従って、力受け部は
少なくとも２個必要である。しかしながら、兼用しない
のであれば、力受け部は１個であってもよい。ただし、
力受け部は複数個設けた方が、確実に離隔作用を行うこ
とができる。
【００５４】なお、前述実施形態においては、接触現像
方式を例に挙げて説明したが、非接触現像方式にも本発
明は適用できる。この場合には、例えばスペーサコロが
押圧することによる跡ができることを防止できる。
【００５５】上記説明した如く、感光体ドラムと現像ロ
ーラの離隔、及び、当接の二つの状態を容易に選択でき
る。従って、現像ローラの感光体ドラムへの接触による
ローラの永久変形を確実に防止することができる。また
画像形成時のみ離隔を解除する構成とすることで、プロ
セスカートリッジにバイアスが印加されていない時に現
像ローラから感光体ドラムへ現像剤が付着することを防
止できる。そこで、不要な現像剤による記録紙などの汚
れを確実に防止することができる。
【００５６】
【発明の効果】本発明によれば、電子写真感光体ドラム
と現像部材とを確実に離隔することができる。また、前
記両者を簡単な構成によって離隔することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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。
【図２】プロセスカートリッジの断面説明図である。
【図３】プロセスカートリッジの分解斜視図である。
【図４】装置本体におけるカートリッジの離隔機構を説
明する図である。
【図５】装置本体におけるカートリッジの離隔機構を説
明する図である。
【図６】装置本体におけるカートリッジの離隔機構を説
明する図である。
【図７】現像ローラの感光体ドラムに対する離接動作を
説明する図である。
【図８】現像ローラの感光体ドラムに対する離接動作を
説明する図である。
【図９】現像ユニットの力受け部を説明する図である。
【図１０】感光体ユニットと現像ユニットの付勢部材の
他の構成を説明する図である。
【図１１】プロセスカートリッジが装置本体に装着され
た状態を示す斜視図である。
【図１２】プロセスカートリッジが装置本体に装着され
た状態を示す斜視図である。
【図１３】従来の電子写真画像形成装置を説明する図で
ある。
【符号の説明】 Ｃ …接触位置 Ｓ …記録媒体 ｔ …現像剤 １ａ〜１ｄ …電子写真感光体ドラム ２ａ〜２ｄ …帯電手段 ３ａ〜３ｄ …スキャナユニット ４ａ〜４ｄ …現像ユニット（第二枠体） ５ …静電転写手段 ６ａ〜６ｄ …クリーニング手段 ７ａ〜７ｄ …プロセスカートリッジ ８ …力付与部材（離隔手段） ９ａ〜９ｄ …ポリゴンミラー 10ａ〜10ｄ …結像レンズ 11 …静電転写ベルト 12ａ〜12ｄ …転写ローラ 13 …駆動ローラ 14ａ、14ｂ …従動ローラ 15 …テンションローラ 16 …給送部 17 …給送カセット 18 …給送ローラ 19 …レジストローラ対 20 …定着部 21 …定着ローラ対 21ａ …加熱ローラ 21ｂ …加圧ローラ 23 …排出ローラ対 24 …排出部 30 …ねじりコイルバネ 30ａ …端部 31ａ、31ｂ …軸受 32 …左右側板 32ａ …穴 32ｂ …曲げ起こし 32ｃ …奥側板 32ｄ …係止部 32ｅ …係止部 33 …突起部 34ａ〜34ｈ …ガイド溝 35ａ〜35ｈ …開口穴 36 …圧縮バネ 37 …突き当て面 38 …突き当て面 39 …軸 40 …現像ローラ（現像部材） 41ａ〜41ｄ …トナー容器 42 …トナー搬送機構 43 …トナー供給ローラ 44 …現像ブレード 45 …現像枠体 46ａ〜46ｄ …力受け部 46Ｌ、46Ｒ …力受け部 47、48 …軸受部材 49 …軸 49ａ …穴 50ａ〜50ｄ …感光体ユニット（第一枠体） 51 …クリーニング枠体 52 …トナー送り機構 53 …除去トナー室 54 …加圧バネ（圧縮コイルバネ）（弾性部材） 55Ｌ、55Ｒ …力受け部 56ａ、56ｂ、56ｃ …規制部 60 …クリーニングブレード 70 …レーザー光路 80ａ〜80ｄ …離隔板 81 …第一の力付与部 82 …第二の力付与部 90 …加圧バネ（引張りバネ）（弾性部材） 100 …画像形成装置 100ａ〜100ｄ …装着部 200 …カラー電子写真画像形成装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 浩司 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 堀川 直史 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 新谷 進 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 鈴木 達也 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H030 AA07 AB02 AD06 BB02 BB22 2H071 BA04 BA13 BA27 BA29 DA02 DA06 DA08 DA13 DA15 EA06 EA18 2H077 AD02 AD06 AD13 BA07 BA10 GA03 GA13 GA15

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子写真画像形成装置本体に着脱可能な
    プロセスカートリッジにおいて、 第一枠体と、 前記第一枠体と、軸を中心にして回動可能に結合してい
    る第二枠体と、 前記第一枠体に設けられた電子写真感光体ドラムと、 前記第二枠体に設けられた、現像剤を用いて、前記感光
    体ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像部
    材と、 前記感光体ドラムに前記現像部材を押圧するように、前
    記第一枠体と前記第二枠体との間に弾性力を作用する弾
    性部材と、 前記プロセスカートリッジを前記画像形成装置本体に装
    着する装着方向において、前記軸よりも下流側に配置さ
    れた力受け部であって、前記プロセスカートリッジが前
    記画像形成装置本体に装着された際に、前記現像部材を
    前記感光体ドラムから遠ざけるために、前記画像形成装
    置本体から力を受ける力受け部と、 前記第一枠体が上方へ移動するのを規制する規制部と、 を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
  2. 【請求項２】 前記力受け部は、前記第二枠体の長手方
    向一端側と他端側とに配置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. 【請求項３】 前記力受け部は、前記第二枠体の長手方
    向一端側に２箇所と他端側に２箇所配置されている、そ
    して、前記４箇所の力受け部は、前記プロセスカートリ
    ッジが前記画像形成装置本体に装着された際に、下方を
    向くように配置されている、ここで、黒色現像用の現像
    剤が収納されているプロセスカートリッジの場合には、
    前記一端側に配置された１箇所の力受け部と前記他端側
    に配置された１箇所の力受け部が前記装置本体から力を
    受ける、また、黒色現像用以外の現像剤が収納されてい
    るプロセスカートリッジの場合には、前記一端側に配置
    された他の１箇所の力受け部と前記他端側に配置された
    他の１箇所の力受け部が前記装置本体から力を受ける、
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプロセ
    スカートリッジ。
  4. 【請求項４】 更に、前記第一枠体と前記第二枠体との
    間であって、前記装着方向において下流側には、前記プ
    ロセスカートリッジが前記画像形成装置本体に装着され
    た際に、前記画像形成装置本体から前記感光体ドラムに
    照射するレーザー光が通過するレーザー光路が配置され
    ている、そして、前記力受け部は前記プロセスカートリ
    ッジが前記画像形成装置本体に装着された際に、垂直方
    向において前記レーザー光路と重ならない位置に配置さ
    れていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１
    項記載のプロセスカートリッジ。
  5. 【請求項５】 前記感光体ドラムと、前記現像部材とし
    ての現像ローラとの接触位置は、前記装着方向において
    前記軸よりも上流側に配置されていることを特徴とする
    請求項１乃至４のいずれか１項記載のプロセスカートリ
    ッジ。
  6. 【請求項６】 前記規制部は、前記装着方向と交差する
    方向において、前記第一枠体の一端側であって前記装着
    方向において下流側に配置されており、前記交差する方
    向において前記第一枠体から突出して配置されているこ
    とを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のプ
    ロセスカートリッジ。
  7. 【請求項７】 前記規制部は、前記装着方向と交差する
    方向において、前記第一枠体の他端側であって前記装着
    方向において下流側に配置されており、前記交差する方
    向において前記第一枠体から突出して配置されているこ
    とを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載のプ
    ロセスカートリッジ。
  8. 【請求項８】 前記規制部は、前記装着方向と交差する
    方向において前記第一枠体の他端側であって、前記装着
    方向において先端に前記装着方向下流側へ向かって前記
    第一枠体から突出して配置されていることを特徴とする
    請求項１乃至６のいずれか１項記載のプロセスカートリ
    ッジ。
  9. 【請求項９】 更に、前記感光体ドラムの長手方向の一
    端側と他端側に、前記感光体ドラムと同軸線上に配置さ
    れた部材を有する、そして、前記プロセスカートリッジ
    が前記画像形成装置本体に装着された際に、前記画像形
    成装置本体に設けられたバネが前記部材を弾性的に押圧
    することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記
    載のプロセスカートリッジ。
  10. 【請求項１０】 前記弾性部材は、前記第一枠体と第二
    枠体の長手方向の一端側と他端側とに配置されているこ
    とを特徴とする請求項１、又は、請求項２に記載のプロ
    セスカートリッジ。
  11. 【請求項１１】 プロセスカートリッジが着脱可能であ
    って、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置
    において、（ａ）力付与部材と、（ｂ）第一枠体と、 前記第一枠体と、軸を中心にして回動可能に結合してい
    る第二枠体と、 前記第一枠体に設けられた電子写真感光体ドラムと、 前記第二枠体に設けられた、現像剤を用いて、前記感光
    体ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像部
    材と、 前記感光体ドラムに前記現像部材を押圧するように、前
    記第一枠体と前記第二枠体との間に弾性力を作用する弾
    性部材と、 前記プロセスカートリッジを前記画像形成装置本体に装
    着する装着方向において、前記軸よりも下流側に配置さ
    れた力受け部であって、前記プロセスカートリッジが前
    記画像形成装置本体に装着された際に、前記現像部材を
    前記感光体ドラムから遠ざけるために、前記力付与部材
    から力を受ける力受け部と、 前記第一枠体が上方へ移動するのを規制する規制部と、 を有するプロセスカートリッジを取り外し可能に装着す
    るための装着部と、 を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
  12. 【請求項１２】 前記画像形成装置の本体には、黒現像
    用のプロセスカートリッジを装着する一つの装着部と、
    前記黒現像用のプロセスカートリッジ以外のプロセスカ
    ートリッジを装着する三つの装着部が設けられている、
    更に、前記力付与部材は、前記装着部に装着された黒現
    像用のプロセスカートリッジの有する力受け部に力を加
    える第一の力付与部と、前記装着部に装着された黒現像
    用のプロセスカートリッジ以外のプロセスカートリッジ
    の有する力受け部に力を加える第二の力付与部と、を有
    するカラー電子写真画像形成装置であることを特徴とす
    る請求項１１記載の電子写真画像形成装置。
  13. 【請求項１３】 着脱可能なプロセスカートリッジが有
    する電子写真感光体ドラムと現像部材を離隔する離隔機
    構において、（ａ）力付与部材を有する電子写真画像形
    成装置本体と、（ｂ）第一枠体と、 前記第一枠体と、軸を中心にして回動可能に結合してい
    る第二枠体と、 前記第一枠体に設けられた電子写真感光体ドラムと、 前記第二枠体に設けられた、現像剤を用いて、前記感光
    体ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像部
    材と、 前記感光体ドラムに前記現像部材を押圧するように、前
    記第一枠体と前記第二枠体との間に弾性力を作用する弾
    性部材と、 前記プロセスカートリッジを前記画像形成装置本体に装
    着する装着方向において、前記軸よりも下流側に配置さ
    れた力受け部と、 前記第一枠体が上方へ移動するのを規制する規制部と、 を有するプロセスカートリッジと、 を有して、 前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置本体に装
    着された際に、前記現像部材を前記感光体ドラムから遠
    ざけるために、前記規制部によって前記第一枠体が上方
    へ移動するのを規制した状態で、前記プロセスカートリ
    ッジが有する前記力受け部に、前記画像形成装置本体の
    有する前記力付与部材によって前記第二枠体を上方へ持
    ち上げる力を加えることを特徴とする電子写真感光体ド
    ラムと現像部材を離隔する離隔機構。
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