(57)【特許請求の範囲】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。▲１▼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、▲２▼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４１ａ、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１８、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〜２ｄ）、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１１、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、５５Ｒ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、４６Ｌ、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、▲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が押し上げられる状態（図１）、▲２▼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、▲３▼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〜７ｃ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５５Ｌ、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、４６Ｒ、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
【図１】
0003566697.tif 000002
【図２】
0003566697.tif 000003
【図３】
0003566697.tif 000004
【図４】
0003566697.tif 000005
【図５】
0003566697.tif 000006
【図６】
0003566697.tif 000007
【図７】
0003566697.tif 000008
【図８】
0003566697.tif 000009
【図９】
0003566697.tif 000010
【図１０】
0003566697.tif 000011
【図１１】
0003566697.tif 000012
【図１２】
0003566697.tif 000013
【図１３】
0003566697.tif 000014