JP5583923B2

JP5583923B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5583923B2
Application number: JP2009101369A
Authority: JP
Inventors: 哲治小島
Original assignee: 株式会社沖データ
Priority date: 2009-04-17
Filing date: 2009-04-17
Publication date: 2014-09-03
Anticipated expiration: 2029-04-17
Also published as: JP2010250187A

Description

本発明は、媒体に画像を印刷する複写機やプリンタ等の画像形成装置に用いられる現像ユニットを備えた画像形成装置に関する。

一般に、電子写真方式のプリンタに用いられる画像形成ユニットは、プリンタに着脱可能に設けられ、感光体ドラムにトナー像を形成する現像ローラと、この現像ローラを押圧して、その表面にトナーの薄層を形成する現像ブレードとを備えている。

このような画像形成ユニットは、プリンタに装着されていない保管時においても、常に現像ローラを現像ブレードによる所定の押圧力で押圧しているため、保管期間が長くなると、現像ローラの表面の現像ブレードで押圧されている部位が変形し、印刷画像に横スジが形成され、画像品質が低下するという問題が生ずる。

このため、従来の電子写真方式のプリンタにおいては、感光体ドラムにトナー像を形成する現像ローラと、この現像ローラを押圧して、その表面にトナーの薄層を形成する現像ブレードとを備えた画像形成ユニットに、現像ローラの回転軸の軸芯を移動させる偏心カムと、偏心カムを回転させるギヤと、このギヤに噛合うラックが形成された操作棒と、操作棒を上下方向の２位置で係止する２つのロック溝とを設け、画像形成ユニットの保管時に操作棒を上方に引上げて現像ローラを現像ブレードから退避させ、装着時に操作棒を上方に押し下げて現像ブレードを現像ローラに押圧して、保管時の現像ローラの変形を防止している。（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００２−３２３０１７号公報（主に、段落００２９、００３０、００３３−００３７、第１４図）

しかしながら、上述した従来の技術においては、現像ローラの回転軸の軸芯を移動させる偏心カムと、偏心カムを回転させるギヤと、このギヤに噛合うラックが形成された操作棒とを用いて、現像ブレードの押圧力を変更しているため、構成が複雑になり製造コストが増加するという問題がある。

また、偏心カムと、ギヤと、操作棒に形成されたラックと、操作棒を上下方向の２位置で係止する２つのロック溝との加工精度を高くしないと、装着時に現像ブレードの押圧力や押圧角度が安定せず、現像ローラの表面に形成されるトナーの薄層の厚さにバラツキが生じて画像品質を低下させるという問題がある。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、簡素な構成で画像形成ユニット（現像ユニット）の保管時における現像ブレード（規制部材）の押圧力の低減を可能にする手段を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、装置筐体と、現像剤担持体と、一端で前記現像剤担持体の表面を押圧する弾性材で形成された規制部材とを有し、前記装置筐体に着脱可能に装着される現像ユニットと、現像剤を収容し、前記現像ユニットのユニット筐体に着脱可能に装着される現像剤カートリッジと、を備えた画像形成装置において、一端で前記規制部材の他端を保持し、前記規制部材の押圧力を、第１の押圧力と、前記第１の押圧力より低い第２の押圧力とに変化させる保持部材と、前記ユニット筐体に設けられ、前記保持部材の他端を当接させて前記規制部材の押圧力を制限する第１の制限部材と第２の制限部材と、前記装置筐体に取付けられ、前記保持部材の他端を押圧する弾性部材と、を設け、前記第１の制限部材の前記保持部材の他端が当接する当接部と、前記当接部の反対側の端部である支持部との間に、付根側に前記保持部材の厚さ未満の高さを有する円柱部と、先端側に円錐状のテーパ面が形成された位置決めピンを設けると共に、前記保持部材に前記位置決めピンの円柱部に嵌合する位置決め穴を設け、前記現像ユニットのユニット筐体への前記現像剤カートリッジの装着の有無に関わらず、前記第１の制限部材の支持部で前記保持部材を支持しながら前記位置決めピンのテーパ面に案内させて前記規制部材の弾性力で前記保持部材を回動させて前記保持部材の他端を前記第２の制限部材に当接させて前記第２の押圧力を発生させ、前記現像ユニットに前記現像剤カートリッジを装着した状態で、前記現像ユニットを前記装置筐体に装着したときに、前記第１の制限部材の支持部で前記保持部材を支持しながら前記位置決めピンのテーパ面に案内させて前記弾性部材による押圧力で前記保持部材を回動させて、前記保持部材の位置決め穴を前記位置決めピンの円柱部に嵌合させて位置決めを行うと共に前記保持部材の他端を前記第１の制限部材に当接させて前記第１の押圧力を発生させることを特徴とする。

これにより、本発明は、簡素な構成で、現像ユニットの保管時における規制部材による現像剤担持体への押圧力を低下させることができ、現像剤担持体の表面の変形を防止して、画像品質を向上させることができるという効果が得られる。

実施例１のプリンタの概略構成の側面を示す説明図実施例１の画像形成ユニットの断面を示す説明図実施例１のトナーカートリッジの外観を示す説明図実施例１の画像形成ユニットの外観を示す説明図実施例１の画像形成ユニットの内部を示す斜視図図５のＢ部を示す部分拡大斜視図実施例１のアッパフレーム閉鎖時の現像ブレードの状態を示す説明図図８の矢印Ｃ方向から見た画像形成ユニットの内部を示す部分拡大平面図実施例１の現像ブレードの作動を示す説明図図２の矢印Ｄ方向から見たトナーカートリッジを装着した画像形成ユニットの平面を示す説明図実施例２の現像ブレードの作動を示す説明図実施例２のトナーカートリッジを装着した画像形成ユニットの平面を示す説明図実施例２のトナーカートリッジ装着時の現像ブレードの状態を示す説明図実施例３のプリンタの概略構成の側面を示す説明図実施例３の画像形成ユニット装着時の現像ブレードの状態を示す説明図図１５の矢印Ｅ方向から見た画像形成ユニットの内部を示す部分拡大平面図実施例３の現像ブレードの作動を示す説明図実施例３の現像ブレードの作動を示す説明図

以下に、図面を参照して本発明による画像形成ユニットおよび画像形成装置の実施例について説明する。

図１において、１は画像形成装置としての電子写真方式のプリンタであり、アッパフレーム２ａとロアフレーム２ｂとからなる装置筐体２内に、複数の搬送ローラ３等を有する用紙搬送路４が、概ねＳ字状に配設されている。

アッパフレーム２ａとロアフレーム２ｂとは、それぞれの一端に設けられたヒンジ部５で開閉可能に連結されており、そのロアフレーム２ｂには、印刷用の媒体としての用紙を収納する給紙カセット６が配置され、その用紙搬送路４の一端との接続部には、給紙カセット６から用紙を用紙搬送路４へ１枚毎に繰出す用紙繰出部７が設けられている。また、アッパフレーム２ａの上面には、用紙搬送路４の他端に設けられた排出ローラ８から排出される印刷を終えた用紙を集積するスタッカ９が設けられている。

前記の用紙搬送路４には、用紙の搬送方向に沿って給紙カセット６から繰出された用紙の厚さを検出する厚さ検出部１０と、繰出された用紙を静電効果により付着させて搬送する転写ベルト１１と、現像剤像としてのトナー像を圧力と熱により用紙上に定着させる定着器１２とが順に配置され、厚さ検出部１０と定着器１２との間に配置された転写ベルト１１に用紙搬送路４を挟んで対向する位置には、Ｋ色（ブラック）、Ｙ色（イエロー）、Ｍ色（マゼンダ）、Ｃ色（シアン）の現像剤としてのトナーをそれぞれ収容した現像剤カートリッジとしてのトナーカートリッジ１３を装着した現像ユニットとしての画像形成ユニット１４が搬送方向に沿って配設されている。

１５はカム機構であり、転写ベルト１１の搬送方向の直交方向（図１において、紙面の奥行き方向）の両側に配置され、搬送方向の上流側に配置されているリニアソレノイドやステッピングモータ等のアクチュエータ１５ａで駆動される。

１６は露光手段としての露光ヘッドであり、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）等の光を発する発光体を一列に複数並べて構成され、感光体ドラム１９（後述）の上方に対向配置されており、発光体の光により感光体ドラム１９の表面を露光して静電潜像を形成する機能を有している。

１７は転写手段としての転写ローラであり、用紙搬送路４を搬送される用紙を挟んで感光体ドラム１９の下方に対向配置されており、図示しない駆動源により感光体ドラム１９とは独立に回転駆動され、感光体ドラム１９の表面に形成されたトナー像を用紙に転写する機能を有している。

本実施例の画像形成ユニット１４は、図２に示すように、上部カバー１４ａと下部カバー１４ｂとからなるユニット筐体内に、下部カバー１４ｂの搬送方向の直交方向（感光体ドラム１９の長手方向）の両側に設けられた側面フレーム１８（図４参照）に回転可能に支持された像担持体しての感光体ドラム１９の周囲に、帯電手段としての帯電ローラ２０、現像剤担持体としての現像ローラ２１、現像剤供給手段としての供給ローラ２２、規制部材としての現像ブレード２３、クリーニング部材としてのクリーニングブレード２６等を配置して構成され、プリンタ１のアッパフレーム２ａを開放してロアフレーム２ｂの所定の位置に着脱可能に装着される。

感光体ドラム１９は、金属パイプ等からなる導電性支持体の表面に光導電層を形成した円筒状部材であって、その軸芯に設けられた回転軸１９ａの両端部は、下部カバー１４ｂの両側に設けられた側面フレーム１８から突出して回転可能に支持されており（図４、図５参照）、感光体ドラム１９の長手方向の一端に設けられたギヤ１９ｂ（図８参照）が図示しない駆動モータ等の駆動源により回転駆動される。

また、回転軸１９ａの側面フレーム１８からの突出部は、その外周面の搬送方向の両側をロアフレーム２ｂの両端の側壁に形成されたＵ字溝である側壁ガイドに支持され、突出部の外周面の下側をカム機構１５のカム面に支持されており、カム機構１５のカム面がアクチュエータ１５ａにより用紙の搬送方向に移動したときに、画像形成ユニット１４全体が上方に持上げられ、感光体ドラム１９の高さ方向の位置が移動する。

帯電ローラ２０は、金属製の回転軸２０ａに半導電性ゴム層を被覆して形成され、感光体ドラム１９の回転に伴って従動回転し、感光体ドラム１９を均一に帯電させる機能を有している。

現像ローラ２１は、金属製の回転軸２１ａにウレタンゴム等の半導電性のゴム材料を被覆して形成され、感光体ドラム１９の回転軸１９ａに設けられたギヤ１９ｂに噛合うギヤ２１ｂ（図６、図８）により感光体ドラム１９と接触しながら逆方向に回転し、感光体ドラム１９上に露光ヘッド１６により形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する機能を有している。

供給ローラ２２は、金属製の回転軸２２ａに発泡ゴム材料を被覆して形成され、現像ローラ２１の回転軸２１ａに設けられたギヤ２１ｂから伝達された駆動力により現像ローラ２１と接触しながら同方向に回転し、トナーカートリッジ１３からのトナーを現像ローラ２１に供給する機能を有している。

現像ブレード２３は、長手方向の長さが、印刷に用いる最大サイズの用紙の搬送方向の直交方向の長さより長くなるように形成されたステンレス鋼板等の弾性を有する弾性材の先端を曲折して形成されたＬ字状断面形状の薄板であって、先端と反対側の端部は、ネジ等で締結された保持部材としてのホルダ２４とブレード押え２５との間に挟持されて保持され、先端部に形成された曲折部の背側の面が現像ローラ２１の表面に摺接して、その押圧力によりトナー厚を所定の厚さに薄層化すると共に、トナーを摩擦帯電させる機能を有している。

クリーニングブレード２６は、ゴム状弾性体で形成され、その先端を感光体ドラム１９の回転方向に対向する方向に向けて、感光体ドラム１９の外周面を所定の押圧力で押圧しており、トナー像の転写後に感光体ドラム１９の外周面に残留したトナーを、外周面に摺接する先端のエッジ部で掻き取って除去する機能を有している。

本実施例のトナーカートリッジ１３は、図２に示すように、ユニット筐体の上部カバー１４ａのカートリッジ装着部２８に着脱可能に装着され、図３に示すように、その底部には、長手方向に形成された図示しないシャッタにより開閉する矩形の長穴である現像剤排出口２９が設けられ、トナーカートリッジ１３のトナー室１３ａ内の現像剤排出口２９の近傍には、図示しない駆動系で回転する攪拌バー３０（図２参照）が設けられている。

これにより、画像形成ユニット１４へのトナーカートリッジ１３の装着時にシャッタの端部に一体に形成された開閉レバー３１を図３に示す矢印Ａ方向に回動させると、現像剤排出口２９が開口し、印刷動作における駆動により回転する攪拌バー３０によって、トナー室１３ａ内のトナーが、現像剤排出口２９から画像形成ユニット１４の内部へ供給される。

また、トナーカートリッジ１３には、トナー室１３ａに隣接して廃棄トナー回収部３２（図２参照）が設けられており、感光体ドラム１９の表面からクリーニングブレード２６で掻き取った廃棄トナーは、画像形成ユニット１４に設けられた廃棄トナー搬送手段としての搬送スパイラル３３（図３参照）によって下部カバー１４ｂの側面フレーム１８に突出形成された廃棄トナー排出口３４（図４参照）へ搬送され、廃棄トナー排出口３４に嵌合する廃棄トナー回収部３２の回収口３２ａ（図２、図３参照）から排出されて回収される。

本実施例の現像ブレード２３をブレード押え２５との間に保持するホルダ２４は、図５、図６に示すように、画像形成ユニット１４のユニット筐体の下部カバー１４ｂの長手方向の両側に設けられた側面フレーム１８間の距離と同等の長手方向の長さを有する金属板で形成されたブレード固定部２４ａと、ブレード固定部２４ａの両端から一体に伸張する伸張部を「く」の字状に曲折して形成されたアーム部２４ｂ（図７参照）とで形成されている。

また、現像ローラ２１および供給ローラ２２の両端部には、これらの端部からのトナーの漏れをシールするスポンジシール３５が配置されている（図８参照）。

ホルダ２４のアーム部２４ｂの伸張方向の中央部には、下部カバー１４ｂのローラ収納部３６の縁部に形成された第１の制限部材としての段部３７の側面フレーム１８側の所定の位置に形成された位置決めピン３８（図８、図９参照）が嵌合する位置決め穴３９（図９参照）が設けられている。

また、ブレード固定部２４ａに対して、位置決め穴３９を挟んだ反対側のアーム部２４ｂの先端部の上面は、プリンタ１のアッパフレーム２ａの搬送方向の両側の側壁に、それぞれ各画像形成ユニット１４に対応させて固定されている支持部材４１に取付けられた弾性部材としての圧縮コイルスプリング４２の取付端と反対側の自由端が配置されている。

この圧縮コイルスプリング４２は、図７に示すように、プリンタ１のアッパフレーム２ａを閉鎖したときに、画像形成ユニット１４の上部カバー１４ａのカートリッジ装着部２８の底板２８ａの側面フレーム１８側に設けられた貫通穴４４（図４参照）と、上部カバー１４ａのカートリッジ装着部２８の底板２８ａと下部カバー１４ｂの段部３７との間の上部カバー１４ａに一体に設けられた第２の制限部材としてのストッパ板４５（図５参照）の挿通穴４６と、に挿通してホルダ２４のアーム部２４ｂの先端部の上面を押圧する。

また、トナーカートリッジ１３の開閉レバー３１の反対側のトナー室１３ａ側の隅部には、図１０に示すように、圧縮コイルスプリング４２を挿通させるための逃げ部４７が設けられている。

圧縮コイルスプリング４２の付勢力は、アッパフレーム２ａを閉鎖したときに、アーム部２４ｂが現像ブレード２３の弾性力によって段部３７の段差面から離間しようとする方向の力に抗して、アーム部２４ｂの下面を段部３７の段差面に押圧することができる力に設定されている。

位置決めピン３８は、図９に示すように、その付根側にアーム部２４ｂの厚さ未満の高さを有する円柱部３８ａが形成され、その先端側に円錐状のテーパ面３８ｂが形成されており、ホルダ２４のアーム部２４ｂの下面が段部３７の段差面に当接して係止されているとき（図９に示す２点鎖線）に、その円柱部３８ａが位置決め穴３９に嵌め合いで嵌合してホルダ２４が位置決めされ、ホルダ２４に保持された現像ブレード２３の先端部の面が現像ローラ２１の表面を所定の押圧力（第１の押圧力）で押圧し、現像ローラ２１の印刷動作における回転によって、その表面に所定の厚さのトナーの薄層を形成する。

また、アーム部２４ｂの先端部への圧縮コイルスプリング４２による押圧が解除されたとき（図９に示す実線）は、現像ブレード２３そのものの弾性力によってホルダ２４が位置決めピン３８のテーパ面３８ｂを案内にして回動し、アーム部２４ｂの先端の角がストッパ板４５の下面に当接して係止され、ホルダ２４に保持された現像ブレード２３の先端部の背側の面が現像ローラ２１の表面を所定の押圧力（第１の押圧力）より低い、現像ローラ２１の表面に被覆されたゴム材料にクリープ等による変形が発生しない程度の第２の押圧力で押圧する。

上記の構成の作用について説明する。

保管されている画像形成ユニット１４をプリンタ１に装着して、印刷動作を行わせる場合は、保管されている画像形成ユニット１４の上部カバー１４ａのカートリッジ装着部２８に、所定の色を収容したトナーカートリッジ１３を装着し、トナーカートリッジ１３のシャッタと一体に形成された開閉レバー３１を矢印Ａ方向（図３参照）に回動させると、現像剤排出口２９が開口する。

このとき、ホルダ２４に保持された現像ブレード２３は、図９に実線で示す位置、つまりアーム部２４ｂの先端が、現像ブレード２３の弾性力によってストッパ板４５の下面に係止された位置にあり、現像ローラ２１の表面を第２の押圧力で押圧している。

次いで、プリンタ１のアッパフレーム２ａを開放して、画像形成ユニット１４をロアフレーム２ｂの所定の位置に装着し、アッパフレーム２ａを閉鎖すると、アッパフレーム２ａに固定された支持部材４１に取付けられた圧縮コイルスプリング４２の一方はトナーカートリッジ１３の逃げ部４７、カートリッジ装着部２８の貫通穴４４、ストッパ板４５の挿通穴４６に挿通して（図１０参照）、他方はカートリッジ装着部２８の開閉レバー３１の側方、貫通穴４４、挿通穴４６に挿通して（図７参照）その自由端でホルダ２４のアーム部２４ｂの先端部をそれぞれ押圧し、アーム部２４ｂの位置決め穴３９に挿入されている位置決めピン３８のテーパ面３８ｂを案内にしてホルダ２４が、図９に２点鎖線で示す位置、つまりアーム部２４ｂの先端部が、圧縮コイルスプリング４２の押圧力によって押圧され、その下面が段部３７の段差面に係止された位置へ回動して、ホルダ２４が位置決めピン３８の円柱部３８ａと位置決め穴３９との嵌合により位置決めされ、これに保持された現像ブレード２３が現像ローラ２１の表面を所定の押圧力（第１の押圧力）で押圧する。

そして、利用者が、外部のパーソナルコンピュータ等から印刷物の印刷情報をプリンタ１へ送信すると、これを受信したプリンタ１は印刷動作を開始し、給紙カセット６内の用紙を用紙搬送路４へ繰出して画像形成ユニット１４の方向に搬送すると共に、各画像形成ユニット１４の感光体ドラム１９、帯電ローラ２０を回転させ、所定の電荷を帯びた帯電ローラ２０によって感光体ドラム１９を均一に帯電させながら、受信した印刷情報を基に各色に応じて生成した印刷データを各露光ヘッド１６に送り、露光ヘッド１６から光を感光体ドラム１９の表面に照射して、各感光体ドラム１９の表面上に各色の静電潜像を形成し、現像ブレード２３が所定の押圧力で押圧して現像ローラ２１の表面に形成した薄層のトナーを、接触しながら回転している感光体ドラム１９上の静電潜像に付着させて現像し、それらのトナー像を転写ローラ１７により用紙上に順次に転写して用紙上に画像を形成し、用紙に転写された画像を定着器１２によって定着し、印刷を終えた用紙を排出ローラ８によってプリンタ１のスタッカ９上へ排出する。

このように、本実施例の画像形成ユニット１４は、現像ブレード２３を保持するホルダ２４の長手方向の両端に形成した伸張部を曲折したアーム部２４ｂの中央部に位置決め穴３９を設け、その位置決め穴３９を下部カバー１４ｂの側面フレーム１８側の段部３７に設けた位置決めピン３８に嵌合させて取付け、画像形成ユニット１４の保管時に、現像ブレード２３の弾性力によって位置決めピン３８を案内にして回動するアーム部２４ｂの先端を上部カバー１４ａに設けたストッパ板４５の下面に係止させて、現像ブレード２３による現像ローラ２１の表面への押圧力を所定の押圧力より低い第２の押圧力にし、プリンタ１への装着後のアッパフレーム２ａの閉鎖時に、アッパフレーム２ａに設けた圧縮コイルスプリング４２の自由端でアーム部２４ｂの先端部を押圧し、位置決め穴３９を位置決めピン３８に嵌合させてホルダ２４を位置決めすると共に、アーム部２４ｂを段部３７に係止させて、現像ブレード２３による現像ローラ２１の表面への押圧力を所定の押圧力（第１の押圧力）にするので、簡素な構成で、画像形成ユニット１４の保管時における現像ブレード２３による現像ローラ２１への押圧力を低下させることが可能になり、保管期間が長くなったとしても、現像ローラ２１の表面の変形を防止して、画像品質を向上させることができる。

また、画像形成ユニット１４の保管時においても、現像ブレード２３による低い押圧力で現像ローラ２１を押圧しているので、画像形成ユニット１４の輸送時や移動時等における異音の発生を防止することが可能になる。

更に、画像形成ユニット１４に、現像ローラ２１の回転軸の軸芯を移動させる偏心カムや、偏心カムを回転させるギヤ、このギヤに噛合うラックが形成された操作棒、操作棒を上下方向の２位置で係止する２つのロック溝等を設けることなく、簡素な構成で現像ブレードの押圧力の可変にすることができ、画像形成ユニット１４の製造コストを低減することができる。

更に、位置決めピン３８の先端側にホルダ２４の位置決め穴３９の移動を案内するテーパ面３８ｂを形成すると共に、付根側に位置決め穴３９を嵌合させる円柱部３８ａを形成したので、ホルダ２４の回動を円滑に行うことができると共に、円柱部３８ａと位置決め穴３９との嵌め合いでホルダ２４の位置決めを正確に行うことができ、画像形成ユニット１４の装着時における押圧力とその押圧角度の精度を向上させて、現像ローラ２１の表面に形成されるトナーの薄層の厚さを安定させることができる。

以上説明したように、本実施例では、現像ローラの表面にトナーの薄層を形成する弾性材からなる現像ブレードを保持するホルダの両端に位置決め穴が形成されたアーム部を設け、その位置決め穴を下部カバーの段部に設けた位置決めピンに嵌合させ、保管時に、現像ブレードの弾性力によって位置決めピンを案内にしてアーム部を回動させて、その先端を上部カバーに設けたストッパ板（第２の制限部材）に係止させて、現像ブレードによる押圧力を所定の押圧力より低い第２の押圧力にし、プリンタ１への装着時に、アッパフレームに設けた圧縮コイルスプリングの自由端でアーム部の先端部を押圧して、位置決め穴を位置決めピンに嵌合させてホルダを位置決めすると共に、アーム部を段部（第１の制限部材）に係止させて、現像ブレードによる押圧力を所定の押圧力（第１の押圧力）にするようにしたことによって、簡素な構成で、画像形成ユニットの保管時における現像ブレードによる現像ローラへの押圧力を低下させることができ、現像ローラの表面の変形を防止して、画像品質を向上させることができる。

本実施例の説明においては、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施例の現像ブレード２３をブレード押え２５との間に保持するホルダ２４は、上記実施例１と同様の形状に形成され、図１１に示すように、そのホルダ２４のアーム部２４ｂの先端部の上面には、弾性部材としての圧縮コイルスプリング５１を取付ける突起部５２が設けられており、現像ブレード２３そのものの弾性力によってホルダ２４が位置決めピン３８のテーパ面３８ｂを案内にして回動し、アーム部２４ｂの先端の角がストッパ板４５の下面に当接して係止されているときに、突起部５２に取付けられた圧縮コイルスプリング５１は、図１１に実線で示すように、ストッパ板４５の挿通穴４６、上部カバー１４ａのカートリッジ装着部２８の底板２８ａの側面フレーム１８側に設けられた貫通穴４４（図１２参照）に挿通して、その自由端がカートリッジ装着部２８の底板２８ａ上に突出するように形成されている。

従って、本実施例では、カートリッジ装着部２８にトナーカートリッジ１３が装着されていない状態、つまり圧縮コイルスプリング５１の自由端が開放されている状態のときに、現像ブレード２３の弾性力によってホルダ２４のアーム部２４ｂの先端がストッパ板４５に当接して係止され、ホルダ２４に保持された現像ブレード２３の先端部の背側の面が現像ローラ２１の表面を所定の押圧力（第１の押圧力）より低い第２の押圧力で押圧する。

また、本実施例のトナーカートリッジ１３の現像剤排出口２９を開閉するシャッタの端部に一体に形成された開閉レバー５４は、図１３に示すように、略円形に形成され、画像形成ユニット１４の上部カバー１４ａのカートリッジ装着部２８にトナーカートリッジ１３を装着したときに、図１２に示すように、圧縮コイルスプリング５１の一方がトナーカートリッジ１３の底面によって圧縮され、他方は開閉レバー５４の外周面によって圧縮され、ホルダ２４のそれぞれのアーム部２４ｂの先端部の上面を押圧して、アーム部２４ｂの下面を段部３７（第１の制限部材）の段差面に係止し、ホルダ２４に保持された現像ブレード２３の先端部の面が現像ローラ２１の表面を所定の押圧力（第１の押圧力）で押圧する。

このため、圧縮コイルスプリング５１の付勢力は、トナーカートリッジ１３を装着したときに、アーム部２４ｂが現像ブレード２３の弾性力によって段部３７の段差面から離間しようとする方向の力に抗して、アーム部２４ｂの下面を段部３７の段差面に押圧することができる力に設定されている。

上記の構成の作用について説明する。

保管されている画像形成ユニット１４をプリンタ１に装着して、印刷動作を行わせる場合は、保管されている画像形成ユニット１４の上部カバー１４ａのカートリッジ装着部２８に、所定の色を収容したトナーカートリッジ１３を装着し、トナーカートリッジ１３のシャッタと一体に形成された開閉レバー５４を矢印Ａ方向（図３参照）に回動させると、現像剤排出口２９が開口する。

このとき、ホルダ２４に保持された現像ブレード２３は、図１１に実線で示す位置、つまりアーム部２４ｂの先端が、現像ブレード２３の弾性力によってストッパ板４５の下面に係止され、現像ローラ２１の表面を第２の押圧力で押圧している位置から、図１１に２点鎖線で示す位置、つまりトナーカートリッジ１３の底面および開閉レバー５４による圧縮コイルスプリング５１の圧縮によって、ホルダ２４のそれぞれのアーム部２４ｂの先端部が押圧され、アーム部２４ｂの位置決め穴３９に挿入されている位置決めピン３８のテーパ面３８ｂを案内にして回動し、ホルダ２４のアーム部２４ｂの下面が段部３７の段差面に係止される位置へ移動し、ホルダ２４が位置決めピン３８の円柱部３８ａと位置決め穴３９との嵌合により位置決めされ、これに保持された現像ブレード２３が現像ローラ２１の表面を所定の押圧力（第１の押圧力）で押圧する。

その後の印刷動作は、上記実施例１と同様であるので、その説明を省略する。

このように、本実施例の画像形成ユニット１４は、現像ブレード２３を保持するホルダ２４の長手方向の両端に形成した伸張部を曲折したアーム部２４ｂの先端部に設けた突起部５２に圧縮コイルスプリング５１を取付けると共に、その中央部に位置決め穴３９を設け、その位置決め穴３９を下部カバー１４ｂの側面フレーム１８側の段部３７に設けた位置決めピン３８に嵌合させて取付け、画像形成ユニット１４の保管時に、現像ブレード２３の弾性力によって位置決めピン３８を案内にして回動するアーム部２４ｂの先端を上部カバー１４ａに設けたストッパ板４５の下面に係止させると共に、圧縮コイルスプリング５１をストッパ板４５の挿通穴４６、上部カバー１４ａのカートリッジ装着部２８の底板２８ａの貫通穴４４に挿通して自由端をカートリッジ装着部２８内に突出させて、現像ブレード２３による現像ローラ２１の表面への押圧力を所定の押圧力より低い第２の押圧力にし、画像形成ユニット１４へのトナーカートリッジ１３の装着時に、カートリッジ装着部２８内に突出させた圧縮コイルスプリング５１の自由端をトナーカートリッジ１３で圧縮してアーム部２４ｂの先端部を押圧し、位置決め穴３９を位置決めピン３８に嵌合させてホルダ２４を位置決めすると共に、アーム部２４ｂを段部３７に係止させて、現像ブレード２３による現像ローラ２１の表面への押圧力を所定の押圧力（第１の押圧力）にするので、より簡素な構成で、画像形成ユニット１４の保管時における現像ブレード２３による現像ローラ２１への押圧力を低下させることが可能になり、保管期間が長くなったとしても、現像ローラ２１の表面の変形を防止して、画像品質を向上させることができる。

更に、画像形成ユニット１４に、現像ローラ２１の回転軸の軸芯を移動させる偏心カムや、偏心カムを回転させるギヤ、このギヤに噛合うラックが形成された操作棒、操作棒を上下方向の２位置で係止する２つのロック溝等を設けることなく、より簡素な構成で現像ブレードの押圧力の可変にすることができ、画像形成ユニット１４の製造コストを低減することができる。

以上説明したように、本実施例では、現像ローラの表面にトナーの薄層を形成する弾性材からなる現像ブレードを保持するホルダの両端に設けたアーム部の先端部に圧縮コイルスプリングを取付けた突起部を設けると共に、その中央部に位置決め穴を形成し、その位置決め穴を下部カバーの段部に設けた位置決めピンに嵌合させ、保管時に、現像ブレードの弾性力によって位置決めピンを案内にしてアーム部を回動させ、その先端を上部カバーに設けたストッパ板（第２の制限部材）に係止させ、圧縮コイルスプリング５１の自由端をカートリッジ装着部２８内に突出させて、現像ブレードによる押圧力を所定の押圧力より低い第２の押圧力にし、トナーカートリッジの装着時に、トナーカートリッジで圧縮コイルスプリングを圧縮してアーム部の先端部を押圧し、位置決め穴を位置決めピンに嵌合させてホルダを位置決めすると共に、アーム部を段部（第１の制限部材）に係止させて、現像ブレードによる押圧力を所定の押圧力（第１の押圧力）にするようにしたことによって、より簡素な構成で、画像形成ユニットの保管時における現像ブレードによる現像ローラへの押圧力を低下させることができ、現像ローラの表面の変形を防止して、画像品質を向上させることができる。

本実施例の説明においては、上記実施例１および実施例２と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施例のプリンタ１のロアフレーム２ｂの搬送方向の直交方向の両側の側壁には、図１４に示すように、それぞれ弾性部材としての圧縮コイルスプリング６１を取付けた台座６２が、各画像形成ユニット１４に対応させて固定されている。

本実施例の現像ブレード２３をブレード押え２５との間に保持するホルダ２４は、上記実施例１と同様に、画像形成ユニット１４の下部カバー１４ｂの長手方向の両側に設けられた側面フレーム１８間の距離と同等の長手方向の長さを有する金属板で形成されたブレード固定部２４ａと、ブレード固定部２４ａの両端から一体に伸張する伸張部を「く」の字状に曲折して形成されたアーム部２４ｂとで形成されている。

このホルダ２４には、図１５、図１６に示すように、そのアーム部２４ｂの曲折部に、側面フレーム１８に回転可能に支持された回転支点としての支点軸６４（図１６参照）が長手方向に沿って側面フレーム１８から突出して固定され、その支点軸６４の突出部には、アーム部２４ｂと同一面上で反対方向に伸張させたレバー部６５が固定され、下部カバー１４ｂの両側の側面フレーム１８の外側に配置されたレバー部６５の先端部の下面には、ロアフレーム２ｂの側壁に固定された台座６２に取付けられた圧縮コイルスプリング６１の自由端が配置されている。

本実施例のホルダ２４は、画像形成ユニット１４の保管時等の圧縮コイルスプリング６１の自由端が開放されている状態のときには、図１７に示すように、ホルダ２４が、現像ブレード２３そのものの弾性力によって支点軸６４を中心に回動し、アーム部２４ｂの先端の角がストッパ板４５の下面に当接して係止され、ホルダ２４に保持された現像ブレード２３の先端部の背側の面が現像ローラ２１の表面を所定の押圧力（第１の押圧力）より低い第２の押圧力で押圧する。

また、画像形成ユニット１４をプリンタ１のロアフレーム２ｂに装着したときには、図１８に示すように、ロアフレーム２ｂの台座部６２に取付けられた圧縮コイルスプリング６１の自由端が、それぞれのレバー部６５の先端部を押圧し、ホルダ２４が支点軸６４を中心に回動して、アーム部２４ｂの下面を段部３７の段差面に当接させて係止し、ホルダ２４に保持された現像ブレード２３の先端部の面が現像ローラ２１の表面を所定の押圧力（第１の押圧力）で押圧する。

このため、圧縮コイルスプリング６１の付勢力は、画像形成ユニット１４をロアフレーム２ｂに装着したときに、アーム部２４ｂが現像ブレード２３の弾性力によって段部３７の段差面から離間しようとする方向の力に抗して、アーム部２４ｂの下面を段部３７の段差面に押圧することができる力に設定されている。

上記の構成の作用について説明する。

保管されている画像形成ユニット１４をプリンタ１に装着して、印刷動作を行わせる場合は、保管されている画像形成ユニット１４の上部カバー１４ａのカートリッジ装着部２８に、所定の色を収容したトナーカートリッジ１３を装着し、トナーカートリッジ１３を装着した画像形成ユニット１４をプリンタ１のロアフレーム２ｂに装着する。

このとき、ホルダ２４に保持された現像ブレード２３は、図１７に示す位置、つまりアーム部２４ｂの先端が、現像ブレード２３の弾性力によってストッパ板４５の下面に係止され、現像ローラ２１の表面を第２の押圧力で押圧している位置から、図１８に示す位置、つまりロアフレーム２ｂの台座部６２に取付けられた圧縮コイルスプリング６１の自由端によって、それぞれのレバー部６５の先端部が押圧され、ホルダ２４が支点軸６４を中心に回動して、アーム部２４ｂの下面を段部３７の段差面に係止される位置へ移動し、これに保持された現像ブレード２３が現像ローラ２１の表面を所定の押圧力（第１の押圧力）で押圧する。

また、プリンタ１の印刷動作の前後の待機中には、カム機構１５を搬送方向の上流側に配置されているアクチュエータ１５ａで引寄せて、搬送方向の反対方向（図１４における右方向）へ移動させ、カム機構１５のカム面に支持されている感光体ドラム１９の回転軸１９ａの突出部を上方へ移動させて、画像形成ユニット１４を印刷動作中の位置から上方の退避位置へ移動させる。

このとき、画像形成ユニット１４の下部カバー１４ｂの両側の側面フレーム１８の外側に配置されたレバー部６５の先端部が、圧縮コイルスプリング６１による押圧から開放され、ホルダ２４が、現像ブレード２３の弾性力によって支点軸６４を中心に回動し、アーム部２４ｂの先端がストッパ板４５に係止され、現像ブレード２３の先端部の面が現像ローラ２１の表面を第２の押圧力で押圧する。

このように、本実施例の画像形成ユニット１４は、現像ブレード２３を保持するホルダ２４の長手方向の両端に形成した伸張部を曲折したアーム部２４ｂの曲折部に設けた支点軸６４の側面フレーム１８からの突出部に、アーム部２４ｂの反対方向に伸張するレバー部６５を設け、画像形成ユニット１４の保管時に、現像ブレード２３の弾性力によって支点軸６４を中心に回動するアーム部２４ｂの先端を上部カバー１４ａに設けたストッパ板４５の下面に係止させて、現像ブレード２３による現像ローラ２１の表面への押圧力を所定の押圧力より低い第２の押圧力にし、プリンタ１への装着時に、ロアフレーム２ｂに設けた圧縮コイルスプリング６１の自由端でレバー部６５の先端部を押圧してホルダ２４を支点軸６４を中心に回動させ、そのアーム部２４ｂを段部３７に係止させて、現像ブレード２３による現像ローラ２１の表面への押圧力を所定の押圧力（第１の押圧力）にするので、簡素な構成で、画像形成ユニット１４の保管時における現像ブレード２３による現像ローラ２１への押圧力を低下させることが可能になり、保管期間が長くなったとしても、現像ローラ２１の表面の変形を防止して、画像品質を向上させることができる。

また、プリンタ１の待機中に、カム機構１５によって、画像形成ユニット１４を印刷動作中の位置から上方の退避位置へ移動させ、圧縮コイルスプリング６１によるレバー部６５の先端部の押圧を解除し、現像ブレード２３の弾性力によって支点軸６４を中心に回動するアーム部２４ｂの先端を上部カバー１４ａに設けたストッパ板４５の下面に係止させて、現像ブレード２３による現像ローラ２１の表面への押圧力を所定の押圧力より低い第２の押圧力にするので、画像形成ユニット１４の装着中における現像ブレード２３による現像ローラ２１への押圧力を低くすることができ、装着中における現像ローラ２１の表面の変形を防止して、長期間印刷を行わない場合においても、画像品質を向上させることができる。

更に、ホルダ２４を、側面フレーム１８に回動可能に支持された支点軸６４を中心に回動させるので、ホルダ２４の回動を円滑に行うことができると共に、段部３７への係止時におけるホルダ２４の位置決めを正確に行うことができ、画像形成ユニット１４の装着時における押圧力とその押圧角度の精度を向上させて、現像ローラ２１の表面に形成されるトナーの薄層の厚さを安定させることができる。

以上説明したように、本実施例では、現像ローラの表面にトナーの薄層を形成する弾性材からなる現像ブレードを保持するホルダの曲折部に設けた支点軸の側面フレームからの突出部にアーム部の反対方向に伸張するレバー部を設け、保管時に、現像ブレードの弾性力によって支点軸を中心にアーム部を回動させて、その先端を上部カバーに設けたストッパ板（第２の制限部材）に係止させて、現像ブレードによる押圧力を所定の押圧力より低い第２の押圧力にし、プリンタ１への装着時に、ロアフレームに設けた圧縮コイルスプリングの自由端でレバー部の先端部を押圧して、支点軸を中心にアーム部を回動させ、アーム部を段部（第１の制限部材）に係止させて、現像ブレードによる押圧力を所定の押圧力（第１の押圧力）にするようにしたことによって、簡素な構成で、画像形成ユニットの保管時における現像ブレードによる現像ローラへの押圧力を低下させることができ、現像ローラの表面の変形を防止して、画像品質を向上させることができる。

なお、上記各実施例においては、画像形成装置はプリンタであるとして説明したが、画像形成装置は前記に限らず、複写機やファクシミリ装置、およびプリンタを含めたこれらの複合機等であってもよい。

１プリンタ
２装置筐体
２ａアッパフレーム
２ｂロアフレーム
３搬送ローラ
４用紙搬送路
５ヒンジ部
６給紙カセット
７用紙繰出部
８排出ローラ
９スタッカ
１０厚さ検出部
１１転写ベルト
１２定着器
１３トナーカートリッジ
１３ａトナー室
１４画像形成ユニット
１４ａ上部カバー
１４ｂ下部カバー
１５カム機構
１５ａアクチュエータ
１６露光ヘッド
１７転写ローラ
１８側面フレーム
１９感光体ドラム
１９ａ、２０ａ、２１ａ、２２ａ回転軸
１９ｂ、２１ｂギヤ
２０帯電ローラ
２１現像ローラ
２２供給ローラ
２３現像ブレード
２４ホルダ
２４ａブレード固定部
２４ｂアーム部
２５ブレード押え
２６クリーニングブレード
２８カートリッジ装着部
２９現像剤排出口
３１、５４開閉レバー
３０攪拌バー
３２廃棄トナー回収部
３２ａ回収口
３４廃棄トナー排出口
３５スポンジシール
３６ローラ収納部
３７段部
３８位置決めピン
３９位置決め穴
４１支持部材
４２、５１、６１圧縮コイルスプリング
４４貫通穴
４５ストッパ板
４６挿通穴
４７逃げ部
５２突起部
６２台座部
６４支点軸
６５レバー部

Claims

装置筐体と、
現像剤担持体と、一端で前記現像剤担持体の表面を押圧する弾性材で形成された規制部材とを有し、前記装置筐体に着脱可能に装着される現像ユニットと、
現像剤を収容し、前記現像ユニットのユニット筐体に着脱可能に装着される現像剤カートリッジと、を備えた画像形成装置において、
一端で前記規制部材の他端を保持し、前記規制部材の押圧力を、第１の押圧力と、前記第１の押圧力より低い第２の押圧力とに変化させる保持部材と、
前記ユニット筐体に設けられ、前記保持部材の他端を当接させて前記規制部材の押圧力を制限する第１の制限部材と第２の制限部材と、
前記装置筐体に取付けられ、前記保持部材の他端を押圧する弾性部材と、を設け、
前記第１の制限部材の前記保持部材の他端が当接する当接部と、前記当接部の反対側の端部である支持部との間に、付根側に前記保持部材の厚さ未満の高さを有する円柱部と、先端側に円錐状のテーパ面が形成された位置決めピンを設けると共に、前記保持部材に前記位置決めピンの円柱部に嵌合する位置決め穴を設け、
前記現像ユニットのユニット筐体への前記現像剤カートリッジの装着の有無に関わらず、前記第１の制限部材の支持部で前記保持部材を支持しながら前記位置決めピンのテーパ面に案内させて前記規制部材の弾性力で前記保持部材を回動させて前記保持部材の他端を前記第２の制限部材に当接させて前記第２の押圧力を発生させ、
前記現像ユニットに前記現像剤カートリッジを装着した状態で、前記現像ユニットを前記装置筐体に装着したときに、前記第１の制限部材の支持部で前記保持部材を支持しながら前記位置決めピンのテーパ面に案内させて前記弾性部材による押圧力で前記保持部材を回動させて、前記保持部材の位置決め穴を前記位置決めピンの円柱部に嵌合させて位置決めを行うと共に前記保持部材の他端を前記第１の制限部材に当接させて前記第１の押圧力を発生させることを特徴とする画像形成装置。