JP6303699B2 - プロセスカートリッジ及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プロセスカートリッジ及びこれを用いた画像形成装置に関する。

従来この種の画像形成装置としては、例えば特許文献１〜３に記載のものが既に知られている。
特許文献１には、画像形成装置本体の支持枠の奥に、感光体に対して位置決めした第一の位置決め部を形成し、感光体の手前側の端面に第二の位置決め部を形成し、現像器やクリーナ等をスライダに組み立てた現像マガジンに、現像ローラの奥側の端部から突出する第一の嵌合部と、現像ロ−ラに対して位置決めした第二の嵌合部とを設け、支持枠に現像マガジンを挿入する過程では、現像器やクリーナをスライダと共に感光体から退避させて感光体の損傷を防止し、現像マガジンを支持枠に挿入したときには現像マガジン全体を変位させ、第一、第二の位置決め部に第一、第二の嵌合部を嵌合させる画像形成装置が開示されている。
特許文献２には、プロセスカートリッジを、感光体ローラを含む第１のユニットと現像ローラを含む第２のユニットとに分割可能に構成し、第２のユニットにユニット着脱方向に移動可能な操作部材を設け、操作部材がユニット装着方向へ押し込まれたときに第１のユニットに対して第２のユニットを押圧し、且つ操作部材がユニット取外し方向へ引っ張られたときに第１のユニットに対する第２のユニットの押圧を解除する画像形成装置が開示されている。
特許文献３には、現像ユニットの現像器の重量がｍ（ｋｇｆ）、現像器を感光体ドラム側へ付勢する押し付け力をＦ（ｋｇｆ）、装置本体側から現像器側へ駆動力を伝達するカップリングの継合部直径をｄ（ｃｍ）、カップリングに作用するトルクの最大値をｔ（ｋｇｆｃｍ）、感光体ドラムの軸方向から見たときの現像器の感光体ドラム円周方向に対する配置関係を、鉛直上方向を０度として時計回り方向にθ度、重力加速度をＧとしたときに、少なくともＦ≧１．０（ｍ×ｔ／ｄ）−ｍ×Ｇ×ｃｏｓθなる関係式を満足するように圧縮コイルスプリングを設定する画像形成装置が開示されている。

特開平１１−８４９８６号公報（発明の実施の形態，図２） 特開２００１−２２２２０５号公報（発明の実施の形態，図６） 特開２００６−９１５８２号公報（発明を実施するための最良の形態，図１８）

本発明が解決しようとする技術的課題は、像保持体組立体の挿抜方向の手前側での操作に連動する接離機構を奥側に設けなくても、奥側で像保持体と現像剤保持体との隙間を引き抜き動作前よりも広げることを可能とすることにある。

請求項１に係る発明は、予め決められた組立体受部に対して挿抜され、潜像が保持される像保持体を含む像保持体組立体と、現像剤が保持される現像剤保持体を含む現像組立体と、前記像保持体組立体の挿抜方向の手前側に位置する前記像保持体の長手方向一端に対し前記現像組立体の前記現像剤保持体を押し付けるように前記現像組立体を付勢する付勢部材と、前記像保持体組立体の前記像保持体の長手方向他端に対し前記現像組立体の前記現像剤保持体を押し付けるように前記現像組立体に設けられ、前記像保持体組立体の挿抜方向の奥側に位置する前記組立体受部に設けられた付勢部材による付勢力を受ける被付勢部と、前記像保持体組立体の挿抜方向の手前側に設けられ、予め決められた方向に操作されることで、前記像保持体組立体と前記現像組立体とを前記付勢部材による付勢力に抗して離す方向に移動させる接離機構と、前記接離機構により前記現像組立体が前記像保持体組立体から離れた状態で、前記像保持体組立体を引き抜き方向に引き抜くときに、前記像保持体組立体の前記挿抜方向の奥側の一部が前記現像組立体に設けられた前記挿抜方向に延びる案内部に当接することで、前記付勢部材の付勢力に抗して前記像保持体と前記現像剤保持体との間に前記像保持体組立体を引き抜く前よりも大きい隙間を前記奥側に形成する隙間形成機構と、を備えていることを特徴とするプロセスカートリッジである。
請求項２に係る発明は、請求項１に係るプロセスカートリッジにおいて、前記隙間形成機構は、前記接離機構により前記手前側で前記像保持体と前記現像剤保持体とが離された距離よりも狭い前記隙間を形成することを特徴とするプロセスカートリッジである。
請求項３に係る発明は、請求項２に係るプロセスカートリッジにおいて、前記隙間形成機構は、前記現像組立体の前記奥側に設けられ、前記手前側に向かって前記像保持体組立体との間の距離が次第に近づくように傾斜する前記案内部と、前記像保持体組立体の前記奥側に設けられ、当該案内部に向かって突出し、前記像保持体組立体を引き抜き方向に引き抜くときに当該案内部に接触する突起と、を有することを特徴とするプロセスカートリッジである。
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれかに係るプロセスカートリッジにおいて、前記接離機構は、前記現像組立体の前記手前側に回転可能な操作部材を有し、前記操作部材の回転に伴って回転するカム部材を付加し、当該カム部材の位置に応じて前記像保持体と前記現像剤保持体との間を接離することを特徴とするプロセスカートリッジである。
請求項５に係る発明は、予め決められた組立体受部を有する装置筐体と、前記装置筐体の組立体受部に着脱可能に装着される請求項１乃至４のいずれかに係るプロセスカートリッジと、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。

請求項１に係る発明によれば、像保持体組立体の挿抜方向の手前側での操作に連動する接離機構を奥側に設けなくても、奥側で像保持体と現像剤保持体との隙間を引き抜き動作前よりも広げることができる。
請求項２に係る発明によれば、接離機構により像保持体組立体の挿抜方向の手前側で像保持体と現像剤保持体とが離された距離以上の隙間を奥側でも形成する場合に比べて、像保持体組立体と現像組立体とが離れる方向のスペースを抑えることができる。
請求項３に係る発明によれば、引き抜きに伴って奥側の隙間を広げることができる。
請求項４に係る発明によれば、接離機構により像保持体組立体の挿抜方向の手前側で像保持体と現像剤保持体とが離された距離以上の隙間を奥側でも形成する場合に比べて、簡単な接離機構の構成で、像保持体組立体と現像組立体との接離操作を実施することができる。
請求項５に係る発明によれば、像保持体組立体の挿抜方向の手前側での操作に連動する接離機構を奥側に設けなくても、奥側で像保持体と現像剤保持体との隙間を引き抜き動作前よりも広げることを可能とするプロセスカートリッジを含む画像形成装置を実現することができる。

（ａ）は本発明が適用されるプロセスカートリッジを含む画像形成装置の実施の形態の概要を示す説明図、（ｂ）は像保持体組立体を引き抜く場合の動作過程を示す説明図である。 実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。 実施の形態１に係る画像形成装置のプロセスカートリッジの構成例を示す説明図である。 実施の形態１に係る画像形成装置のプロセスカートリッジの取付部を示す正面説明図である。 図４に示すプロセスカートリッジの取付部の平面説明図である。 実施の形態１に係るプロセスカートリッジのセット時の状態を正面側から見た説明図である。 同プロセスカートリッジのセット時の状態を背面側から見た説明図である。 実施の形態１で用いられる現像組立体（現像装置）の全体構成を示す斜視説明図である。 図８に示す現像組立体をＩＸ方向から見た斜視説明図である。 現像組立体の手前側に設けられたリトラクト機構の一例を示す説明図である。 同リトラクト機構の拡大説明図である。 現像組立体の奥側から手前に沿って設けられた案内部の一例を示す説明図である。 感光体組立体の奥側の構成例を示す説明図である。 実施の形態１に係る画像形成装置において、プロセスカートリッジの感光体組立体を引き抜く場合の操作例を示す説明図である。 実施の形態１で用いられるリトラクト機構による現像組立体のリトラクト動作過程（１）を示す説明図である。 同リトラクト機構による現像組立体のリトラクト動作過程（２）を示す説明図である。 同リトラクト機構による現像組立体のリトラクト動作過程（３）を示す説明図である。 （ａ）（ｂ）はリトラクト機構による現像組立体のリトラクト動作が完了した後に感光体組立体を引き抜く動作過程（１）を示す説明図である。 （ａ）（ｂ）は同感光体組立体を引き抜く動作過程（２）を示す説明図である。 （ａ）（ｂ）は同感光体組立体を引き抜く動作過程（３）を示す説明図である。 図１８，図１９に示す感光体組立体を引き抜く動作過程（１）〜（２）における状態を正面側から見た説明図である。 図２０に示す感光体組立体を引き抜く動作過程（３）における状態を正面側から見た説明図である。 実施の形態２に係る画像形成装置のプロセスカートリッジの現像組立体の一例を示す説明図である。 図２３中、ＸＸＩＶ方向から見た説明図である。 現像組立体への給電構造例を示す説明図である。 図２５の給電構造例の給電経路を示す説明図である。 実施の形態２で用いられる現像組立体と組立体受部側の給電部との関係を示す説明図である。 （ａ）（ｂ）は組立体受部に現像組立体を挿入する際の現像組立体と組立体受部の給電部との関係を示す説明図である。 実施の形態２に係る現像組立体の変形の形態１を示す説明図である。 実施の形態２に係る現像組立体の変形の形態２を示す説明図である。 実施例１，２及び比較例１に係る現像組立体の応力、変形量についての評価の一例を示す説明図である。

◎実施の形態の概要
図１（ａ）は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態の概要を示す。
同図において、画像形成装置は、予め決められた組立体受部１１を有する装置筐体１０と、この装置筐体１０の組立体受部１１に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジ１２と、を備えている。
本例において、プロセスカートリッジ１２は、予め決められた組立体受部１１に対して挿抜され、潜像が保持される像保持体１ａを含む像保持体組立体１と、現像剤が保持される現像剤保持体２ａを含む現像組立体２と、像保持体組立体１の挿抜方向の手前側に位置する像保持体１ａの長手方向一端に対し現像組立体２の現像剤保持体２ａを押し付けるように現像組立体２を付勢する付勢部材３と、像保持体組立体１の像保持体１ａの長手方向他端に対し現像組立体２の現像剤保持体２ａを押し付けるように現像組立体２に設けられ、像保持体組立体１の挿抜方向の奥側に位置する組立体受部１１に設けられた付勢部材３による付勢力を受ける被付勢部（図示せず）と、像保持体組立体１の挿抜方向の手前側に設けられ、予め決められた方向に操作されることで、像保持体組立体１と現像組立体２とを付勢部材３による付勢力に抗して離す方向に移動させる接離機構４と、図１（ｂ）に示すように、接離機構４により現像組立体２が像保持体組立体１から離れた状態で、像保持体組立体１を引き抜き方向に引き抜くときに、像保持体組立体１の挿抜方向の奥側の一部５ａが現像組立体２に設けられた挿抜方向に延びる案内部５ｂに当接することで、付勢部材３の付勢力に抗して像保持体１ａと現像剤保持体２ａとの間に像保持体組立体１を引き抜く前よりも大きい隙間を奥側に形成する隙間形成機構５と、を備えている。

このような技術的手段において、像保持体組立体１は感光体、誘電体等の像保持体１ａを少なくとも含むものであればよく、これに帯電要素や清掃要素を付加してもよいことは勿論である。
また、現像組立体２は現像剤保持体２ａを含むものであれば、現像剤撹拌部材、層規制部材などの機能要素を適宜有していてもよいことは勿論である。また、二成分現像方式に限らず、一成分現像方式でもよいことは勿論である。
更に、付勢部材３は像保持体１ａの長手方向両端に対し現像剤保持体２ａを押し付けるように付勢するものであれば適宜選定して差し支えない。但し、付勢部材３による付勢力がばらつかないように付勢するものであれば、付勢位置が異なっても差し支えない。
更にまた、接離機構４はユーザが操作することで接離操作が可能であれば適宜選定して差し支えない。接離機構４の原理としては、回転支点を中心とする回転方式でなくても可能であるが、操作しやすさという点からすれば回転方式が好ましい。
また、隙間形成機構５としては、像保持体組立体１の奥側の一部５ａと、現像組立体２の挿抜方向に延びる案内部５ｂとを有していればよい。ここで、案内部５ｂの最初の係わり部分は像保持体組立体１の一部５ａが案内部５ｂに乗り上げ易い構造、例えば傾斜部を有していることが好ましい。なお、隙間形成機構５による隙間は、像保持体１ａと現像剤保持体２ａとが非接触を保てればよく、接離機構４による隙間よりも狭いもので差し支えない。

次に、本実施の形態の代表的態様又は好ましい態様について説明する。
先ず、隙間形成機構５の好ましい態様としては、接離機構４により像保持体組立体１の手前側で像保持体１ａと現像剤保持体２ａとが離された距離よりも狭い隙間を形成するものが挙げられる。
このような隙間形成機構５の代表的態様としては、現像組立体２の奥側に設けられ、手前側に向かって像保持体１ａとの間の距離が次第に近づくように傾斜する案内部５ｂと、像保持体１ａの奥側に設けられ、当該案内部５ｂに向かって突出し、像保持体１ａを引き抜き方向に引き抜くときに当該案内部５ｂに接触する突起（一部５ａに相当）と、を有するものがある。
また、接離機構４の代表的態様としては、現像組立体２の挿抜方向の手前側に回転可能な操作部材（図示せず）を有し、この操作部材の回転に伴って回転するカム部材を付加し、このカム部材の位置に応じて像保持体組立体１と現像組立体１との間を接離するものが挙げられる。
本態様によれば、接離機構４としては、操作部材、カム部材であるが、操作部材の腕長を長く設定すれば少ない操作力で現像組立体２の接離操作を行える点で好ましい。また、この接離機構１では付勢部材３を組み込むことも容易である。

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明を更に詳細に説明する。
◎実施の形態１
＜画像形成装置の全体構成＞
図２は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す説明図である。
同図において、画像形成装置２０は、装置筐体２１内に四つの色（本実施の形態ではブラック、イエロ、マゼンタ、シアン）の画像形成部２２（具体的には２２ａ〜２２ｄ）を横方向に配列し、その上方には各画像形成部２２の配列方向に沿って循環搬送される中間転写ベルト２３０が含まれる転写モジュール２３を配設する一方、装置筐体２１の下方には用紙等の記録材が収容される記録材供給装置２４を配設すると共に、この記録材供給装置２４からの記録材搬送路２５を略鉛直方向に配置したものである。

本実施の形態において、各画像形成部２２（２２ａ〜２２ｄ）は、中間転写ベルト２３０の循環方向上流側から順に、例えばブラック用、イエロ用、マゼンタ用、シアン用（配列は必ずしもこの順番とは限らない）のトナー像を形成するものであり、感光体３１と、この感光体３１を予め帯電する帯電装置（本例では帯電ロール）３２と、この帯電装置３２にて帯電された各感光体３１に静電潜像を書き込む露光装置３３（本例では各作像エンジン２２に共通の露光装置を使用）と、感光体３１上に形成された静電潜像を対応する色トナー（本実施の形態では例えば負極性）で現像する現像装置３４と、感光体３１上の残留物を清掃する清掃装置３５と、を備えている。
ここで、露光装置３３は、露光筐体４１内に例えば四つの半導体レーザ（図示せず）、一つのポリゴンミラー４２、結像レンズ（図示せず）及び各感光体に対応するそれぞれミラー（図示せず）を格納し、各色成分毎の半導体レーザからの光をポリゴンミラー４２で偏向走査し、結像レンズ、ミラーを介して対応する感光体３１上の露光ポイントに光像を導くようにしたものである。
尚、符号３６（３６ａ〜３６ｄ）は各現像装置３４に各色成分トナーを補給するためのトナーカートリッジである。

また、本実施の形態において、転写モジュール２３は、例えば一対の張架ロール（一方が駆動ロール）２３１，２３２間に中間転写ベルト２３０を掛け渡したものであり、各画像形成部２２の感光体３１に対応した中間転写ベルト２３０の裏面には一次転写装置（本例では一次転写ロール）５１が配設され、この一次転写装置５１にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することで、感光体３１上のトナー像を中間転写ベルト２３０側に静電的に転写するようになっている。
更に、中間転写ベルト２３０の最下流画像形成部２２ｄの下流側の張架ロール２３２に対応した部位には二次転写装置５２が配設されており、中間転写ベルト２３０上の一次転写像を記録材に二次転写（一括転写）するようになっている。

本実施の形態では、二次転写装置５２は、中間転写ベルト２３０のトナー像保持面側に圧接配置される二次転写ロール５２１と、中間転写ベルト２３０の裏面側に配置されて二次転写ロール５２１の対向電極をなすバックアップロール（本例では張架ロール２３２を兼用）とを備えている。
そして、例えば二次転写ロール５２１が接地されており、また、バックアップロール（張架ロール２３２）にはトナーの帯電極性と同極性のバイアスが印加されている。
更にまた、中間転写ベルト２３０の最上流画像形成部２２ａの上流側にはベルト清掃装置５３が配設されており、中間転写ベルト２３０上の残留トナーを除去するようになっている。

また、記録材供給装置２４には記録材を供給する供給ロール６１が設けられ、この供給ロール６１の直後には記録材を搬送する搬送ロール６２が配設されると共に、二次転写部位の直前に位置する記録材搬送路２５には記録材を所定のタイミングで二次転写部位へ供給する位置決めロール（レジストレーションロール）６３が配設されている。
一方、二次転写部位の下流側に位置する記録材搬送路２５には定着装置６６が設けられ、この定着装置６６は、図２に示すように、図示外の加熱ヒータが内蔵された加熱定着ロール６６ａと、これに圧接配置されて追従回転する加圧定着ロール６６ｂとを備えている。また、定着装置６６の下流側には記録材排出装置６７が設けられている。この記録材排出装置６７は装置筐体２１内の記録材を排出する対構成の排出ロール６７ａ，６７ｂからなり、記録材を挟持搬送して排出し、装置筐体２１の上部に形成された記録材収容受け６８に記録材を収容するようになっている。
更に、本実施の形態では、装置筐体２１の側方には手差し供給装置（ＭＳＩ）７１が設けられており、この手差し供給装置７１上の記録材は供給ロール７２にて記録材搬送路２５に向かって供給されるようになっている。
更にまた、装置筐体２１には両面記録モジュール７３が付設されており、この両面記録モジュール７３は、記録材の両面に画像記録を行う両面モード選択時に、記録材排出装置６７を逆転させ、かつ、入口手前の案内ロール７４にて片面記録済みの記録材を内部に取り込み、適宜数の搬送ロール７７にて内部の記録材戻し搬送路７６に沿って記録材を搬送し、再度位置決めロール６３側へと供給するものである。

−プロセスカートリッジ−
本実施の形態では、各画像形成部２２は、図３〜図５に示すように、感光体３１、帯電装置３２、現像装置３４及び清掃装置３５を一体化したプロセスカートリッジ１００として構成され、装置筐体２１の組立体受部Ｕに対して着脱可能に装着されるようになっている。
特に、本例では、プロセスカートリッジ１００は、感光体３１が組み込まれる感光体組立体１０１と、この感光体組立体１０１に対向するように設けられ、現像装置３４が組み込まれる現像組立体１０２と、を有し、感光体組立体１０１及び現像組立体１０２が装置筐体２１の対応する組立体受部Ｕに着脱されるが、本例では、感光体組立体１０１及び現像組立体１０２の寿命の違いを考慮し、感光体組立体１０１及び現像組立体１０２が組立体受部Ｕに対し個々に挿抜可能に装着されるようになっている。例えばプロセスカートリッジ１００の感光体組立体１０１のみを交換する場合には、装置筐体２１の組立体受部Ｕに現像組立体１０２を残したまま、感光体組立体１０１を引き抜いた後、新しい感光体組立体１０１を挿入するようにすればよい。

＜感光体組立体＞
本例では、感光体組立体１０１は、図３に示すように、感光体３１が収容される収容容器１１０を有し、この収容容器１１０内の感光体３１の周囲には帯電装置３２及び清掃装置３５を配設したものである。
ここで、感光体３１はその回転軸両端部が収容容器１１０の両端に回転自在に支持されており、感光体組立体１０１装着時には感光体３１の回転軸の一端が図示外の駆動機構に駆動連結されるようになっている。
また、帯電装置３２は、収容容器１１０の一部に帯電容器部１１１を設け、この帯電容器部１１１内に感光体３１の表面に接触若しくは近接する帯電ロール１１２及びこの帯電ロール１１２に給電する給電ロール１１３を設けたものである。
更に、清掃装置３５は、収容容器１１０の一部に清掃容器部１１４を設け、この清掃容器部１１４の開口縁には感光体３１表面の残留トナーが掻き取られる板状の清掃部材１１５を設けると共に、この清掃容器部１１４内には清掃部材１１５で掻き取られた残留トナーが図示外の回収容器に向けて搬送される回収搬送部材（例えば回転軸の周囲に螺旋状羽根を付した態様）１１６を配設したものである。

＜現像組立体＞
現像組立体１０２は、図３に示すように、感光体３１に向かって開口し且つトナー及びキャリアが含まれる二成分現像剤が収容される現像容器１２０を有し、この現像容器１２０の開口に面した部位には現像剤が保持搬送される現像ロール１２１を配設すると共に、現像容器１２０内の現像ロール１２１の背面側には一対の現像剤撹拌部材（例えば回転軸
の周囲に螺旋状羽根を付した態様）１２２，１２３を配設し、更に、現像ロール１２１の現像部位よりも回転方向上流側には現像ロール１２１に保持される現像剤層厚が規制される層厚規制部材（例えば層厚規制ロール）１２４を設けたものである。
また、本例では、装置筐体２１の組立体受部Ｕの奥側には、図４及び図５に示すように、ピボット軸１２５が設けられ、現像容器１２０の奥側にはピボット軸１２５が挿入される軸受部１２６が設けられている。このため、現像組立体１０２は現像容器１２０のピボット軸１２５を回転支点として揺動可能になっている。
更に、本例では、図８に示すように、現像ロール１２１の両端には現像ロール１２１径よりも僅かに大きい位置調整用のトラッキングロール１２７が設けられ、このトラッキングロール１２７を感光体３１表面に接触させることで現像ロール１２１と感光体３１との間のギャップが予め決められた所定量に調整されるようになっている。
更にまた、現像組立体１０２は、図６及び図７に示すように、その長手方向の両端付近において夫々付勢バネ１３１，１３２によって感光体組立体１０１側に付勢され、トラッキングロール１２７が感光体３１に接触した状態で感光体組立体１０１との位置関係を保つようになっている。

−リトラクト機構−
現像組立体１０２の長手方向の手前側には、図８乃至図１２に示すように、感光体組立体１０１との間の距離を離すための接離機構としてのリトラクト機構１４０が設けられている。
このリトラクト機構１４０は、現像組立体１０２の現像容器１２０の手前側が保持されるホルダ１４１を有している。このホルダ１４１は装置筐体２１の組立体受部Ｕの一部に回り止めした状態で固定されており、現像容器１２０の長手方向の手前側に形成された図示外の軸受部に挿入されてピボット軸１２８を有し、現像容器１２０の長手方向の手前側を回転可能に保持するようになっている。
そして、本例では、ホルダ１４１の表面側には回転可能な操作レバー１４２を設けられると共に、このホルダ１４１の裏面側には操作レバー１４２の操作に伴って回転するカム部材１４３が設けられ、図１４に示す方向に、操作レバー１４２を回転させるときのカム部材１４３と現像容器１２０の内壁１４４との係わり合いによって、現像容器１２０がピボット軸１２８を回転支点として感光体組立体１０１から離れるようになっている。なお、リトラクト機構の詳細な動作過程については後述する。

−付勢バネによる付勢方式−
本例では、リトラクト機構１４０のホルダ１４１の裏面側にはバネ受部１４５が設けられ、このバネ受部１４５に一方の付勢バネ１３１が装着され、感光体組立体１０１に対して現像組立体１０２を横方向から直接付勢するようになっている。
また、装置筐体２１の組立体受部Ｕのうち、現像組立体１０２の長手方向の奥側に位置する部位には、図７に示すように、他方の付勢バネ１３２が現像組立体１０２を上方向に向けて付勢しており、現像組立体１０２のピボット軸１２５を回転支点として感光体組立体１０１に向けて現像組立体１０２を押し付けるようになっている。
特に、本例では、現像組立体１０２の現像容器１２０の底面には位置決め孔１５０が設けられ、この位置決め孔１５０に対し付勢バネ１３２によって付勢されたプランジャ１５１が嵌まって位置決めされ、リトラクト機構１４０によるリトラクト動作時に、現像組立体１０２の長手方向の手前側が感光体組立体１０１からリトラクトしたときに、現像組立体１０２の長手方向の奥側では、付勢バネ１３２の力と現像容器１２０のねじれ量とが釣り合う箇所で止まるようになっている。

−隙間形成機構−
本実施の形態では、現像組立体１０２の長手方向の手前側にリトラクト機構１４０が設けられているが、このリトラクト機構１４０による現像組立体１０２の長手方向の手前側のリトラクト動作は現像組立体１０２の長手方向の奥側にはそのまま伝達されることはない。
このため、本実施の形態では、リトラクト機構１４０によるリトラクト動作が完了した後に、例えば感光体組立体１０１を引き抜く動作を行うときに、感光体組立体１０１の長手方向の奥側で、現像ロール１２１と感光体３１との間に引き抜く動作を行う前よりも大きい隙間を形成する隙間形成機構１６０が設けられている。
この隙間形成機構１６０は、例えば図７及び図１３に示すように、感光体組立体１０１の長手方向の奥側、具体的には収容容器１１０の一部に現像組立体１０２側に突出する突起１６１を設ける一方、現像組立体１０２の現像容器１２０には、図８、図９、図１１及び図１２に示すように、長手方向の奥側から手前側に向かって延びる案内レール１６２を設けたものである。
本例では、案内レール１６２は、現像容器１２０の奥側から手前にかけて長手方向に沿って直線的に延びる直線案内部１６４と、この直線案内部１６４の長手方向の奥側には、手前側の当該直線案内部１６４に向かって感光体組立体１０１との間の距離が次第に接近するように傾斜する傾斜案内部１６３と有している。
ここで、感光体組立体１０１が装置筐体２１の組立体受部Ｕの予め決められた位置（セット位置）に装着されているとき、感光体組立体１０１の突起１６１は、現像組立体１０２の案内レール１６２の傾斜案内部１６３とは非接触配置されていることが必要である。
この状態から、装置筐体２１の組立体受部Ｕから感光体組立体１０１を引き抜いていくと、感光体組立体１０１の突起１６１が現像組立体１０２の傾斜案内部１６３と当接することが必要であり、更に、感光体組立体１０１を引き抜くと、感光体組立体１０１の突起１６１が傾斜案内部１６３を移動して直線案内部１６４へと乗り上げるようになっていればよい。この状態において、感光体組立体１０１の突起１６１が現像組立体１０２の案内レール１６２に沿って案内されるが、突起１６１と案内レール１６２との係わり合いによって感光体３１と現像ロール１２１との間に所定の隙間ｇが確保される。
但し、この隙間ｇは、感光体３１と現像ロール１２１との間を非接触に保つ上で必要な寸法を有していればよく、リトラクト機構１４０により現像ロール１２１の長手方向の手前側が感光体３１からリトラクトした距離よりも狭い距離で足りる。

−プロセスカートリッジの着脱操作−
今、装置筐体２１の組立体受部Ｕにプロセスカートリッジ１００が装着されている状況から、例えばプロセスカートリッジ１００の感光体組立体１０１を引き抜く場合を想定し、その動作過程について説明する。
（１）リトラクト機構によるリトラクト操作
プロセスカートリッジ１００の感光体組立体１０１を引き抜くに際し、先ず、リトラクト機構１４０によるリトラクト操作をする必要がある。
このリトラクト機構１４０によるリトラクト操作は、図１４に示すように、リトラクト機構１４０の操作レバー１４２を矢印Ａ方向に回転させるようにすればよい。
このとき、操作レバー１４２の回転に伴って、図１５乃至図１７に示すように、リトラクト機構１４０のカム部材１４３が操作レバー１４２と同方向に回転し、カム部材１４３の回転自由端の角部が現像容器１２０の内壁１４４（本例では感光体組立体１０１に対向して略鉛直方向に延びるせき止め壁）に衝突し（図１６参照）、更に、カム部材１４３が回転して現像容器１２０の内壁１４４を感光体組立体１０１から離れる方向に押し出す（図１７参照）。
すると、カム部材１４３によって押し出された現像容器１２０はピボット軸１２８を回転支点として回転し、現像組立体１０２は感光体組立体１０１に対して寸法ｍだけ離れる。
この状態において、リトラクト機構１４０は現像組立体１０２の長手方向の手前側を感光体組立体１０１からリトラクトするが、現像組立体１０２の長手方向の奥側は感光体組立体１０２からはリトラクトした状態には至っていない。

（２）感光体組立体の引き抜き操作
リトラクト機構１４０によるリトラクト操作が完了した後、図１８乃至図２０に示すように、ユーザはプロセスカートリッジ１００の感光体組立体１０１を引き抜くようにすればよく、感光体組立体１０１の引き抜き動作に伴って、隙間形成機構１６０が働いて感光体３１と現像ロール１２１との間に感光体組立体１０１の引き抜き動作前よりも大きな隙間が形成され、感光体３１は現像ロール１２１と干渉することなく、組立体受部Ｕから離脱する。
このような動作過程において、感光体組立体１０１を矢印Ｂ方向に数ｍｍ（例えば３〜５ｍｍ）引き抜くと、図１８（ａ）（ｂ）に示すように、感光体組立体１０１の突起１６１が現像組立体１０２の案内レール１６２の傾斜案内部１６３に当接する。
この状態において、更に、感光体組立体１０１を矢印Ｂ方向に引き抜いていくと、図１９（ａ）（ｂ）に示すように、感光体組立体１０１の突起１６１は現像組立体１０２の案内レール１６３の傾斜案内部１６３に沿って移動し、感光体組立体１０１から離れる方向に向けて現像組立体１０２を押し出す。このため、図２１に示すように、隙間形成機構１６０は、感光体３１と現像ロール１２１との間に隙間ｇ’を形成するに至る。
この後、更に、感光体組立体１０１を矢印Ｂ方向に引き抜いていくと、図２０（ａ）（ｂ）に示すように、感光体組立体１０１の突起１６１は現像組立体１０２の案内レール１６２の傾斜案内部１６３を乗り越えて直線案内部１６４へと移動し、感光体組立体１０１から離れる方向に向けて現像組立体１０２を更に押し出す。このため、図２２に示すように、隙間形成機構１６０は、感光体３１と現像ロール１２１との間に隙間ｇ（＞ｇ’）を形成するに至る。
そして、感光体組立体１０１の突起１６１が現像組立体１０２の案内レール１６２の直線案内部１６４に至ると、感光体３１と現像ロール１２１との間に隙間ｇが確保されることから、この後、感光体組立体１０１を更に引き抜いたとしても、感光体３１と現像ロール１２１とが干渉することはなく、感光体組立体１０１は組立体受部Ｕから離脱される。

（３）感光体組立体の挿入操作
次に、装置筐体２１の組立体受部Ｕに新たな感光体組立体１０１を装着する場合には、リトラクト機構１４０により現像組立体１０２をリトラクト位置に退避させておき、この状態で、装置筐体２１の組立体受部Ｕのうち感光体組立体１０１が装着される部位に、感光体組立体１０１を挿入するようにすればよい。
このとき、感光体組立体１０１の突起１６１が現像組立体１０２の案内レール１６２に沿ってように接触させ、この状態で、感光体組立体１０１を所定のセット位置まで挿入するようにすればよい。
この状態においては、隙間形成機構１６０の働きによって、感光体３１と現像ロール１２１との間に隙間ｇが形成されることから、感光体３１は現像ロール１２１と干渉することなく、組立体受部Ｕに装着される。

◎実施の形態２
図２３は実施の形態２に係る画像形成装置のプロセスカートリッジで用いられる現像組立体の要部を示す。
本実施の形態における画像形成装置及びそのプロセスカートリッジの基本的構成は実施の形態１と略同様であり、現像組立体１０１の現像容器１２０の外形構造が実施の形態１と相違する。
尚、実施の形態１と同様な構成要素については、実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本実施の形態において、現像組立体１０１の現像容器１２０は、図２３及び図２４に示すように、装置筐体２１の組立体受部Ｕに装着される底部に対し、現像組立体１０１の長手方向におけるねじれ剛性を補強するための補強構造が施されているものである。
本例において、現像容器１２０は例えばＡＢＳ樹脂等の樹脂材で一若しくは複数のパーツに分けて一体成形される。
特に、本実施の形態では、現像容器１２０の底部を構成する底壁の外側には補強枠体としての補強リブ２００が一体的に構成されている。この補強リブ２００は、現像容器１２０の長手方向に延びる断面突状の複数本（本例では４本）の第１枠体に相当する第１リブとしてのレールリブ２０１〜２０４と、１本目と２本目のレールリブ２０１，２０２間及び３本目と４本目のレールリブ２０３，２０４間を連結する第２枠体に相当する第２リブとしての連結リブ２０５とを備えている。

本例の連結リブ２０５は対向するレールリブ２０１，２０２又は２０３，２０４間にて所定の方向に傾斜して掛け渡される第１の傾斜リブ２０６と、この第１の傾斜リブ２０６に対してクロス状に傾斜して掛け渡される第２の傾斜リブ２０７とを有し、２つの傾斜リブ２０６，２０７の途中に交差部２０８を形成したものである。
ここで、レールリブ２０１〜２０４は現像容器１２０の長手方向におけるねじれ変形を抑制する要素であり、連結リブ２０５はレールリブ２０１〜２０４に作用する応力歪みを分散させる要素あり、レールリブ２０１〜２０４及び連結リブ２０５の断面形状としては断面略半円状、断面三角形状、矩形状、多角形状など適宜選定して差し支えないが、ねじれ剛性を十分に確保するという観点からすると、断面略半円状の補強リブ２００が好ましい。

−給電構造−
本例では、現像組立体１０２は、現像ロール１２１に現像電圧を印加し、感光体３１との間に現像電界を形成する必要があることから、図２５ないし図２７に示すように、装置筐体２１の組立体受部Ｕから現像組立体１０２に対して給電構造を設けることが必要である。
本例では、装置筐体２１の組立体受部Ｕには給電用のトーションばね２４０が設けられており、一方、現像組立体１０１にはトーションばね２４０に接触する給電部２４１が設けられ、この給電部２４１から現像ロール１２１の軸部に給電する給電バネ材２４２が設けられている。
特に、本例では、現像組立体１０２の現像容器１２０の底部に補強リブ２００が形成されているが、装置筐体２１の組立体受部Ｕには給電用のトーションばね２４０が設けられているため、本例では、２本目と３本目のレールリブ２０２，２０３間には連結リブ２０５は備えていない。このため、装置筐体２１の組立体受部Ｕに現像組立体１０２を挿入して装着するに際し、図２８に示すように、給電用のトーションばね２４０がレールリブ２０２，２０３間の凹溝２１０内に沿って移動するようになっており、組立体受部Ｕの給電用のトーションばね２４０が現像組立体１０２の挿入動作に伴って外れる事態は回避されるようになっている。

−プロセスカートリッジの着脱操作−
今、実施の形態１と同様に、装置筐体２１の組立体受部Ｕにプロセスカートリッジ１００が装着されている状況から、例えばプロセスカートリッジ１００の感光体組立体１０１を引き抜く場合を想定し、その動作過程について説明する。
この場合、実施の形態１と同様に、先ず、図示外のリトラクト機構（実施の形態１と略同様の構成）によるリトラクト操作を行い、感光体組立体１０１に対して現像組立体１０２をリトラクトさせ、この状態で、装置筐体２１の組立体受部Ｕから感光体組立体１０１を引き抜くようにすれば、実施の形態１と同様に、隙間形成機構１６０が働いて感光体組立体１０１を引き抜くことが可能である。
本例では、現像組立体１０２は、図示外のリトラクト機構により、長手方向の手前側が感光体組立体１０１からリトラクトされるが、長手方向の奥側はリトラクト機構によってリトラクトされないことから、現像組立体１０２は、リトラクト機構によりリトラクトされるときに長手方向の奥側がねじれ変形した状態に至る。
この場合、現像組立体１０２の現像容器１２０にねじれ変形に伴う応力歪みが作用することから、現像容器１２０が十分なねじれ剛性を有していないと、現像組立体１０２の寿命を十分に確保することも難しい可能性がある。
本実施の形態では、現像組立体１０２の現像容器１２０はその底部に補強リブ２００を有しているため、現像容器１２０の長手方向に対するねじれ変形はレールリブ２０１〜２０４によって抑えられ、また、現像容器１２０にかかる応力は連結リブ２０５によって分散し、特に、本例のような交差部２０８を有するクロス状の傾斜リブ２０６，２０７から連結リブ２０５にあっては応力の分散が更に促進することから、応力集中がより少なく抑えられる。
また、本例では、現像組立体１０２は現像容器１２０の底部に補強リブ２００を備えているが、給電部に対応する箇所には補強リブ２００のうち連結リブ２０５を設けない態様にしているため、現像組立体１０２の装着に際し、補強リブ２００の構成が邪魔になる懸念はない。

◎変形の形態
本実施の形態では、現像組立体１０２の現像容器１２０の底部に所定パターンの補強リブ２００が設けられているが、これに限られるものではなく、例えば図２９，図３０に示すような態様の補強リブ２００を設けるようにしてもよい。
変形の形態１に係る補強リブ２００は、例えば図２９に示すように、現像容器１２０の長手方向に延びる断面突状の複数本（本例では４本）の第１リブとしてのレールリブ２０１〜２０４と、１本目と２本目のレールリブ２０１，２０２間及び３本目と４本目のレールリブ２０３，２０４間を連結する第２リブとしての連結リブ２０５とを備え、ねじれ剛性をそれほど必要としない要請に対しては、連結リブ２０５として、予め決められた方向に傾斜する傾斜リブ２０６のみを用いるようにしてもよい。
また、変形の形態２に係る補強リブ２００は、複数のレールリブ２０１〜２０４と、レールリブ２０１，２０２又は２０３，２０４間を連結する連結リブ２０５として、クロス状に傾斜する傾斜リブ２１１，２１２を直線状の交差部２１３を介して連結するようにしたものでもよい。
尚、本実施の形態では、現像組立体１０２の現像容器１２０の底部に補強リブ２００を設けたものが示されているが、これに限られるものではなく、現像容器１２０の底部に加え、あるいは、底部とは別の他の面に補強リブ２００を設けるようにしても差し支えない。

◎実施例１
実施例１は、実施の形態２に係るプロセスカートリッジの現像組立体の現像容器の底部に補強リブ２００として、４本のレールリブ２０１〜２０４と、交差部２０８を有するクロス状の傾斜リブ２０６，２０７からなる連結リブ２０５とを有する態様である。
◎実施例２
実施例２は、実施例１に係る現像組立体補強リブに代えて、変形の形態２の補強リブ２００を有する態様である。
◎比較例１
実施例１の現像組立体の現像容器から補強リブを取り除いた態様である。
ここで、実施例１，実施例２及び比較例１の現像容器はいずれもＡＢＳ樹脂製であり、現像組立体の長手方向の手前側をリトラクト機構によりリトラクトし、長手方向の奥側を付勢バネにて１５Ｎで付勢する条件で、実施例１，実施例２及び比較例１の応力、変形量を測定したところ、図３１に示す結果が得られた。
図３１によれば、実施例１，２は、比較例１に比べて、最大応力、最大変形量が共に少なく抑えられていることが理解される。

１…像保持体組立体，１ａ…像保持体，２…現像組立体，２ａ…現像剤保持体，３…付勢部材，４…接離機構，５…隙間形成機構，５ａ…像保持体組立体の一部，５ｂ…案内部，１０…装置筐体，１１…組立体受部，１２…プロセスカートリッジ

Claims (5)

1. 予め決められた組立体受部に対して挿抜され、潜像が保持される像保持体を含む像保持体組立体と、
   現像剤が保持される現像剤保持体を含む現像組立体と、
   前記像保持体組立体の挿抜方向の手前側に位置する前記像保持体の長手方向一端に対し前記現像組立体の前記現像剤保持体を押し付けるように前記現像組立体を付勢する付勢部材と、
   前記像保持体組立体の前記像保持体の長手方向他端に対し前記現像組立体の前記現像剤保持体を押し付けるように前記現像組立体に設けられ、前記像保持体組立体の挿抜方向の奥側に位置する前記組立体受部に設けられた付勢部材による付勢力を受ける被付勢部と、
   前記像保持体組立体の挿抜方向の手前側に設けられ、予め決められた方向に操作されることで、前記像保持体組立体と前記現像組立体とを前記付勢部材による付勢力に抗して離す方向に移動させる接離機構と、
   前記接離機構により前記現像組立体が前記像保持体組立体から離れた状態で、前記像保持体組立体を引き抜き方向に引き抜くときに、前記像保持体組立体の前記挿抜方向の奥側の一部が前記現像組立体に設けられた前記挿抜方向に延びる案内部に当接することで、前記付勢部材の付勢力に抗して前記像保持体と前記現像剤保持体との間に前記像保持体組立体を引き抜く前よりも大きい隙間を前記奥側に形成する隙間形成機構と、
   を備えていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 請求項１に記載のプロセスカートリッジにおいて、
   前記隙間形成機構は、前記接離機構により前記手前側で前記像保持体と前記現像剤保持体とが離された距離よりも狭い前記隙間を形成することを特徴とするプロセスカートリッジ。
3. 請求項２に記載のプロセスカートリッジにおいて、
   前記隙間形成機構は、
   前記現像組立体の前記奥側に設けられ、前記手前側に向かって前記像保持体組立体との間の距離が次第に近づくように傾斜する前記案内部と、
   前記像保持体組立体の前記奥側に設けられ、当該案内部に向かって突出し、前記像保持体組立体を引き抜き方向に引き抜くときに当該案内部に接触する突起と、
   を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載のプロセスカートリッジにおいて、
   前記接離機構は、前記現像組立体の前記手前側に回転可能な操作部材を有し、前記操作部材の回転に伴って回転するカム部材を付加し、当該カム部材の位置に応じて前記像保持体と前記現像剤保持体との間を接離することを特徴とするプロセスカートリッジ。
5. 予め決められた組立体受部を有する装置筐体と、
   前記装置筐体の組立体受部に着脱可能に装着される請求項１乃至４のいずれかに記載のプロセスカートリッジと、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。

Images