(57)【要約】【課題】本発明は、画像形成装置の使用前に感光体ドラムや帯電ローラが永久変形することをスペーサにより防止するとともに、画像形成装置の使用時には当該スペーサが安定的に外れるようにすることができるプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー像を担持する回転可能な像担持体と、前記像担持体に当接して画像形成に作用するプロセス部材と、前記プロセス部材に回動可能に嵌合する嵌合部と、前記像担持体に当接可能な当接部を有し、前記当接部が前記像担持体に当接した状態において前記像担持体と前記プロセス部材とを離間させる離間部材とを有し、前記離間部材の前記当接部は前記像担持体の形状に沿った略凹形状を有し、前記当接部と前記像担持体との間の摩擦係数は前記嵌合部と前記プロセス部材との間の摩擦係数よりも高いことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
トナー像を担持する回転可能な像担持体と、
前記像担持体に当接して画像形成に作用するプロセス部材と、
前記プロセス部材に回動可能に嵌合する嵌合部と、前記像担持体に当接可能な当接部を有し、前記当接部が前記像担持体に当接した状態において前記像担持体と前記プロセス部材とを離間させる離間部材と、
を有し、
前記離間部材の前記当接部は前記像担持体の形状に沿った略凹形状を有し、前記当接部と前記像担持体との間の摩擦係数は前記嵌合部と前記プロセス部材との間の摩擦係数よりも高いことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】
前記当接部は、前記像担持体の外周形状に沿った円弧形状を有することを特徴とする請求項１記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３】
前記嵌合部と前記当接部は別部材で構成され、かつ、両者は嵌合可能であ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】
前記離間部材は、前記当接部が前記像担持体に当接した状態から回動すると前記像担持体と前記プロセス部材との離間を解除することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項５】
前記離間部材は、前記当接部が前記像担持体に当接した状態から前記像担持体が回転すると回動することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のうちのいずれか一項に記載のプロセスカートリッジが着脱可能に構成され、画像被形成媒体に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロセスカートリッジ、及び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。
【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。
【背景技術】
【０００４】
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、感光体ドラム及び感光体ドラムに作用するプロセス部材を一体的にカートリッジ化するプロセスカートリッジが用いられている。そして、プロセスカートリッジ内においては、帯電ローラを感光体ドラムに押圧する加圧バネにより、帯電ローラは感光体ドラムに圧接された状態となっている。
【０００５】
このようなプロセスカートリッジにおいては、画像形成装置の出荷時からエンドユーザへ届くまでの間は画像形成装置が使用されないため、プロセスカートリッジ内の帯電ローラは感光体ドラムの同一箇所を長時間押し付けることになる。したがって、感光体ドラムや帯電ローラが局部的に断面形状に変形してしまうことがあり、帯電不良や横スジの原因となる。
【０００６】
これを防止するために、従来から、感光体ドラムと帯電ローラとの間に帯電ローラの中心軸上に回転保持された略凸形状のスペーサを挿入することにより感光体ドラムと帯電ローラとを離間させ、また画像形成装置の使用時には感光体ドラムの回転に従動して当該スペーサが外れることにより感光体ドラムと帯電ローラとを当接させる方法が用いられている（たとえば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−７６１１７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のような帯電ローラの中心軸上に回転保持された略凸形状のスペーサにあっては、感光体ドラムとスペーサとの当接面積が小さく、摩擦力が小さい。このため、スペーサと帯電ローラの中心軸との摩擦抵抗によりスペーサの回動が阻害され、スペーサが外れずに離間状態が解除されない場合があった。
【０００９】
また、このような略凸形状のスペーサでは、感光体ドラムとスペーサとが凸部１点でのみ当接しているため、輸送時に生じる振動や衝撃によりスペーサが外れ易く、輸送段階で離間状態が解除されるおそれがある。この場合には、帯電ローラは感光体ドラムの同一箇所を長時間押し付けることとなるため、感光体ドラムの変形を引き起こす可能性があった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、画像形成装置の使用前に感光体ドラム(像担持体)や感光体ドラムに当接するローラ等が変形することをスペーサ（離間部材）により防止するとともに、画像形成装置の使用時には当該スペーサが安定的に外れるようにすることができるプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するために、本発明のプロセスカートリッジは、トナー像を担持する回転可能な像担持体と、前記像担持体に当接して画像形成に作用するプロセス部材と、前記プロセス部材に回動可能に嵌合する嵌合部と、前記像担持体に当接可能な当接部を有し、前記当接部が前記像担持体に当接した状態において前記像担持体と前記プロセス部材とを離間させる離間部材とを有し、前記離間部材の前記当接部は前記像担持体の形状に沿った略凹形状を有し、前記当接部と前記像担持体との間の摩擦係数は前記嵌合部と前記プロセス部材との間の摩擦係数よりも高いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、像担持体とプロセス部材との間に当該像担持体の形状に沿った略凹形状の離間部材が設けられる。このため、像担持体と離間部材とが少なくても２点以上で当接することが可能となる。したがって、感光体ドラムの回転時に一方の当接部でスリップが発生する場合であっても他方の当接部で離間部材が摩擦を受けることができ、画像形成装置の使用時に離間部材が外れ易くなる。また、像担持体と離間部材との当接部の摩擦係数は、離間部材の嵌合部とプロセス部材との間の摩擦係数よりも高いため、輸送段階における外部からの衝撃等により離間部材が外れる可能性が低減し、また使用時においては離間部材が外れ易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の断面概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジの断面概略図である。
【図３】本発明の実施形態を説明する模式図である。
【図４】本発明の実施形態に係るスペーサの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜画像形成装置＞
以下、図１を参照して画像形成装置の全体構成を画像形成動作とともに説明する。
【００１５】
画像形成装置Ａは、画像被形成媒体であるシートにトナー像を転写する画像形成部と、画像形成部へシートを供給するシート給送部と、シートにトナー像を定着させる定着部とを備えている。
【００１６】
画像形成部は、画像形成装置本体Ａに対して着脱可能なプロセスカートリッジＰ、転写ローラ７、レーザスキャナユニット１(光照射手段)を備えている。プロセスカートリッジＰは、感光体ドラム２（像担持体）、帯電ローラ３、現像ローラ５、クリーニングブレード１３などを備えている。
【００１７】
画像形成に際しては、不図示の制御部がプリント信号を発すると、給送ローラ１１によってシート積載部１０に積載収納されたシートが画像形成部に送り出される。
【００１８】
一方、感光体ドラム２は帯電ローラ３によって表面を帯電させられる。そして、レーザスキャナユニット１が、内部に備える不図示の光源からレーザ光Ｌを出射し、レーザ光Ｌを感光体ドラム２上に照射する。これにより感光体ドラム２の表面上に静電潜像が形成される。この静電潜像を現像ローラ５によって現像することにより、感光体ドラム２上にトナー像が形成される。感光体ドラム２上に形成されたトナー像は、搬送ローラ９によって感光体ドラム２と転写ローラ７との間に形成された転写ニップ部に送り込まれたシートに転写される。
【００１９】
トナー像が転写されたシートは、定着器８に送られ、加熱、加圧されてトナー像が定着された後、排出ローラ１４によって搬送されて排出部１５に排出される。
【００２０】
＜プロセスカートリッジ＞
次に上記画像形成装置Ａに組み込まれるプロセスカートリッジＰの構成について説明する。プロセスカートリッジＰは、ドラムユニット４と現像ユニット６とが結合されている。
【００２１】
図２に示す様に、ドラムユニット４は、感光体ドラム２、帯電ローラ３、クリーニングブレード１３、カートリッジカバー部材（不図示）で構成される。感光体ドラム２は、プロセスカートリッジＰの感光体ドラム２の軸方向（以下長手方向と呼ぶ）両端に設けられた駆動側カートリッジカバー部材（不図示）、非駆動側カートリッジカバー部材（不図示）により回転可能に支持されている。また、感光体ドラム２の長手方向の一端側には、感光体ドラム２に駆動力を伝達するためのカップリング部材（不図示）が設けられ、画像形成装置Ａのドラム駆動出力部としてのカップリング（不図示）と係合し、画像形成装置Ａの駆動モータ（不図示）の駆動力が感光体ドラム２に伝達される。また、帯電ローラ３は感光体ドラム２に対し接触して従動回転できるように、加圧バネ１６により感光体ドラム２に押圧されている。
【００２２】
また、現像ユニット６は、現像ローラ５、トナー容器（不図示）などを具備している。
【００２３】
＜スペーサ＞
次に、図３、図４を用いて、本発明の実施形態に係るスペーサ１００（離間部材）の構成及び動作について詳細に説明する。
【００２４】
画像形成装置の使用開始前においては、図３（ａ）に示す様に、プロセス部材である帯電ローラ３と感光体ドラム２との間に、帯電ローラ３の中心軸３ａ（保持部材）と嵌合したスペーサ１００が設けられている。このスペーサ１００により、帯電ローラ３と感光体ドラム２とは離間され、加圧バネ１６の押圧力によって帯電ローラ３が感光体ドラム２の同一箇所を長時間押し付け、感光体ドラム２や帯電ローラ３が変形することを防止している。なお、前記スペーサ１００は帯電ローラ３の長手方向両端にそれぞれ取付けられ、感光体ドラム２の非画像形成領域に当接するように取付けられている。
【００２５】
ここで、プロセス部材とは、本実施形態においては帯電ローラ３を表すものの、例えばクリーニングブレード１３など感光体ドラム２に圧接されて画像形成に作用するものであれば帯電ローラ３に限られるものではない。また、保持部材とは、プロセス部材を保持するものをいう。
【００２６】
このスペーサ１００は、図４に示す様に、帯電ローラ３の中心軸３ａに回動可能に嵌合する嵌合部１００ａと、感光体ドラム２に当接可能な当接部１００ｂとを有する。そして、スペーサ１００の当接部１００ｂは、感光体ドラム２の形状に沿った略凹形状に形成されている。このため、感光体ドラム２と当接部１００ｂとは少なくても２点以上で当接することが可能となる。したがって、感光体ドラム２の回転時において、一方の当接部でスリップが発生する場合であっても他方の当接部で摩擦を受けることができ、スペーサ１００が外れ易くなる。また、帯電ローラ３と嵌合部１００ａとの当接点と感光体ドラム２と当接部１００ｂとの当接点の最短距離１００ｃは、帯電ローラ３の半径と帯電ローラ３の中心軸３ａの半径との差よりも大きい。
【００２７】
また、スペーサ１００の当接部１００ｂの材質は、比較的摩擦力が大きい材質であり、かつ、感光体ドラム２に対して化学変化を発生させない材質、たとえばゴム弾性をもつプラスチック等でできている。ゴム弾性をもつプラスチックとしては具体的には熱可塑性ポリエステルエラストマーであるハイトレル或いはポリウレタンラバーであるアイアンラバー等が用いられるが、こうした材料はプラスチックとゴムの中間の特性をもちながら、成形加工が容易であり、また機械加工も可能なものである。他方、スペーサ１００の嵌合部１００ａの材質は、比較的摩擦力の小さい材質、例えば摺動性のモリブデン等でできている。そして、スペーサ１００の当接部１００ｂと感光体ドラム２との間の摩擦係数は、スペーサ１００の嵌合部１００ａと帯電ローラ３の中心軸３ａとの間の摩擦係数よりも大きい。したがって、輸送時に生じる振動や衝撃によりスペーサ１００が外れる可能性は低減され、また使用時においては感光体ドラム２が回転する際に受けるスペーサ１００の摩擦力が大きく、スペーサ１００が外れ易くなる。
【００２８】
画像形成装置Ａの使用が開始されると、画像形成装置Ａ本体の駆動力を受けて感光体ドラム２が回転する。そうすると、上記の通りスペーサ１００の当接部１００ｂと感光体ドラム２との間の摩擦係数は、帯電ローラ３の中心軸３ａとスペーサ１００の嵌合部１００ａとの間の摩擦係数よりも大きいため、当接部１００ｂと感光体ドラム２との摩擦力を受けてスペーサ１００は帯電ローラ３の中心軸３ａを中心として感光体ドラム２の回転方向と逆方向に回動する。このスペーサ１００の回動により、図３（ｂ）に示す様に、スペーサ１００は感光体ドラム２から外れ、感光体ドラム２と帯電ローラ３との離間状態は解除され、感光体ドラム２と帯電ローラ３は当接される。
【００２９】
なお、スペーサ１００の当接部１００ｂは、感光体ドラム２の外周形状に沿った円弧形状であってもよい。このような円弧形状とすることにより、スペーサ１００の当接部１００ｂと感光体ドラム２との当接面積が大きくなるため摩擦力が大きくなる。したがって、上記の感光体ドラム２の回転時にスペーサが外れ易くなるという効果、及び輸送段階の外部からの衝撃等によりスペーサ１００が外れる可能性が低減するという効果を増大させることができる。
【００３０】
また、このような円弧形状とすることによりスペーサ１００の当接部１００ｂと感光体ドラム２との当接面積が大きくなる結果、加圧バネ１６の押圧力によるスペーサ１００の感光体ドラム２に対しての圧力は分散され、スペーサ１００の感光体ドラム２に対する圧接による感光体ドラム２の変形の可能性が低下する。
【００３１】
なお、スペーサ１００の嵌合部１００ａと当接部１００ｂとは、一体形成としても別部材としてもよい。別部材とする場合には、例えば図４に示す様に、嵌合部１００ａと当接部１００ｂとが互いに嵌まり合うための凸部１００ｄ及び凹部１００ｅをそれぞれ設けて、これらが嵌まり合うことで両者が嵌合可能な形状により構成される。上記通りスペーサ１００の嵌合部１００ａと当接部１００ｂとはその材質が異なる。したがって、これらを別部材とすることにより、各々の量産が容易となり、量産コストを削減することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１…レーザスキャナ
２…感光体ドラム
３…帯電ローラ
３ａ…帯電ローラ軸
４…ドラムユニット
５…現像ローラ
６…現像ユニット
７…転写ローラ
８…定着器
９…搬送ローラ
１０…シート積載部
１１…給紙ローラ
１２…搬送ガイド
１３…クリーニングブレード
１４…排紙ローラ
１５…排出部
１６…加圧バネ
１７…加圧軸受
１００…スペーサ
１００ａ…嵌合部
１００ｂ…当接部
１００ｃ…最短距離
１００ｄ…凸部
１００ｅ…凹部
Ｌ…レーザ光
Ｐ…プロセスカートリッジ
【図１】
2016012086.tif 000003
【図２】
2016012086.tif 000004
【図３】
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【図４】
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