JP2019020541A - プロセスカートリッジ、及び電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成時と長期保管時それぞれにおいて、現像ローラを感光体ドラムに対して、それぞれ適切な力で押圧するプロセスカートリッジを提供すること。【解決手段】現像ローラを感光体ドラムに押圧する付勢手段として、画像形成時にのみ作用する第一付勢手段と、恒常的に作用する第二付勢手段を設ける。第二付勢手段による押圧力を第一付勢手段による押圧力よりも小さく設定する。【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置と称す）、および、画像形成装置の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関する。

ここで、画像形成装置とは、電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、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、レーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置およびワードプロセッサ等が含まれる。

また、プロセスカートリッジとは、像担持体である感光体としての電子写真感光体ドラム（以下、ドラムと称す）、または、このドラムに作用するプロセス手段（例えば、現像剤担持体（以下、現像ローラと称す））の少なくともひとつをカートリッジ化し、画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。また、ドラムを有したユニットをドラムユニット、現像剤担持体としての現像ローラを有したものを現像ユニットと称す。

また、画像形成装置本体とは、プロセスカートリッジを除いた画像形成装置の残りの部分である。

従来、画像形成装置においては、ドラム、及び、現像ローラに作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化し、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、画像形成装置のメンテナンスをサービスマンによらず使用者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。その為、このプロセスカートリッジ方式は画像形成装置において広く用いられている。

このプロセスカートリッジ方式において、ドラムに現像ローラを接触させて現像剤を現像する接触現像方式がある。また、接触現像方式においては長期保管による現像ローラの変形を防止するために、現像ローラがドラムから離間するように移動可能とする構成がある。そしてこの構成においては、画像品質の安定化のために、画像形成時に現像ローラをドラムに確実に接触させるために押圧する押圧手段を設けた現像ユニットが提案されている（特許文献１）。

特開２０１６−１１０１２２号公報

特許文献１において、プロセスカートリッジは、現像ローラをドラムに当接させる付勢力を生じせしめる手段として、画像形成時に作用する付勢手段（第一付勢手段）と、恒常的に作用する付勢手段（第二付勢手段）の二つを有している。この構成では、画像形成時において現像ローラをドラムに当接させるための付勢力が、第一付勢手段による付勢力（第一付勢力）と第二付勢手段による付勢力（第二付勢力）の合計となる。

また一方で、長期保管状態などにおいて現像ローラをドラムに当接させるための付勢力は、第二付勢力のみとなる。したがって第二付勢力が大きい場合に、長期保管によって現像ローラがドラムと当接した状態に変形してしまうことが考えられる。この場合、現像ローラの変形を防止するために、保管状態において現像ローラとドラムを離間する間隔保持部材を追加する必要がある。

さらに、現像ローラ、ドラム、間隔保持部材やその周辺部品の強度を確保するために、プロセスカートリッジの大型を招く場合がある。あるいは、現像ローラ自体を変形しにくい材料にするなどのコストアップを招く場合もある。

本発明は、上記課題に鑑み、長期保管をしても良好な画像を提供できるプロセスカートリッジを提案することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係るプロセスカートリッジは、
感光体ドラムを有するドラムユニットと、現像ローラを有し、前記現像ローラが前記感光体ドラムに接離する方向に移動可能な現像ユニットと、を有するプロセスカートリッジにおいて、
前記現像ユニットは、前記装置本体から力を受けて前記現像ローラが前記感光体ドラムに近接する方向に作用する第一付勢力を生じせしめる第一付勢手段と、前記ドラムユニットから力を受けて前記現像ローラが前記感光体ドラムに近接する方向に作用する第二付勢力を生じせしめる第二付勢手段と、を有し、前記第二付勢力は前記第一付勢力よりも小さいことを特徴とする。

本発明に係るプロセスカートリッジによれば、長期保管をしても良好な画像を提供することができる。

本発明を適用した第１実施例における第二付勢手段の構成説明図である。 本発明を適用した第１実施例における画像形成装置の側断面説明図である。 本発明を適用した第１実施例におけるカートリッジＰの断面説明図である。 本発明を適用した第１実施例におけるカートリッジＰの分解斜視図である。 本発明を適用した第１実施例における現像ユニットＢ１の駆動側説明図である。 本発明を適用した第１実施例における、装置本体Ａ１とカートリッジＰの説明図である。 本発明を適用した第１実施例における、装置本体Ａ１とカートリッジＰの説明図である。 本発明を適用した第１実施例における第二付勢手段の構成説明図である。 本発明を適用した第１実施例における、カートリッジＰの離間状態を表す説明図である。 本発明を適用した第２実施例における第二付勢手段の説明図である。 本発明を適用した第３実施例における第二付勢手段の説明図である。 本発明を適用した第４実施例における駆動側カバー４２の説明図である。 本発明を適用した第４実施例における駆動側カバー４２の説明図である。

本発明に係るプロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を、図面に則して説明する。尚、本実施例では、先述した画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジを例に挙げて説明する。プロセスカートリッジは、ドラムを有するドラムユニットと、ドラムの静電潜像を可視化する現像剤を担持する現像ローラを有する現像ユニットとに大別され、各ユニットが一体的にカートリッジ化されている。

以下の説明において、ドラムユニット、および、現像ユニットの長手方向とは、ドラムの回転軸線Ｌ１、及び、現像ローラの回転軸線Ｌ９と略平行な方向である。また、ドラムの回転軸線Ｌ１、及び、現像ローラの回転軸線Ｌ９は、記録媒体の搬送方向と交差する方向である。また、ドラムユニット、および、現像ユニットの短手方向とは、ドラムの回転軸線Ｌ１、及び、現像ローラの回転軸線Ｌ９と略直交する方向である。本実施例では、プロセスカートリッジを画像形成装置本体へ着脱する方向は、プロセスカートリッジの短手方向である。また、説明文中の符号は、図面を参照するためのものであって、構成を限定するものではない。

（１）画像形成装置の全体説明
まず、図２を用いて、本発明の第１実施例を適用した画像形成装置の全体構成について説明する。図２は、画像形成装置の側断面説明図である。

図２に示す画像形成装置Ａ１（以下、装置本体Ａ１と称す）は、パーソナルコンピュータなどの外部機器から通信された画像情報に応じて、電子写真画像形成プロセスによって記録媒体２にトナーｔ２による画像を形成するものである。また、装置本体Ａ１は、現像ユニットＢ１とドラムユニットＣとが一体となったプロセスカートリッジＰ（以下、カートリッジＰと称す）が、使用者によって装置本体Ａ１に、着脱可能に設けられている。さらに、カートリッジＰの現像ユニットＢ１に対して、トナーボトルＴが着脱可能に設けられている。トナーボトルＴには、現像ユニットＢ１に供給するためのトナーｔ２が収納されている。記録媒体２の一例として、記録紙、ラベル紙、ＯＨＰシート、布等が挙げられる。また、現像ユニットＢ１は現像ローラ１３等を有し、ドラムユニットＣはドラム１０、帯電ローラ１１等を有する。

ドラム１０は、装置本体Ａ１からの電圧印加によって、帯電ローラ１１でドラム１０の表面を一様に帯電する。そして、光学手段１から画像情報に応じたレーザ光Ｌが、帯電したドラム１０に照射され、ドラム１０に画像情報に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像は、後述の現像手段によってトナーｔ２で現像され、ドラム１０表面に現像剤像が形成される。

一方、給紙トレイ４に収容された記録媒体２は、前記現像剤像の形成と同期して、給紙ローラ３ａとこれに圧接する分離パット３ｂに規制され、一枚ずつ分離給送される。そして、記録媒体２は、搬送ガイド３ｄにより、転写手段としての転写ローラ６へと搬送される。転写ローラ６は、ドラム１０表面に接触するように付勢されている。

次いで、記録媒体２は、ドラム１０と転写ローラ６とで形成される転写ニップ部６ａを通る。このとき、転写ローラ６に現像剤像と逆極性の電圧を印加することで、ドラム１０表面上に形成された現像剤像が、記録媒体２に転写される。

現像剤像が転写された記録媒体２は、搬送ガイド３ｆに規制され定着手段５へ搬送される。定着手段５は、駆動ローラ５ａ、及び、ヒータ５ｂを内蔵した定着ローラ５ｃを備えている。そして、記録媒体２は、駆動ローラ５ａと定着ローラ５ｃとで形成されるニップ部５ｄを通過する際に、熱、及び、圧力を印加され、記録媒体２に転写された現像剤像が記録媒体２に定着される。これによって、記録媒体２に画像が形成される。

その後、記録媒体２は、排出ローラ対３ｇによって搬送されて、排出部３ｈへ排出される。

（２）電子写真画像形成プロセスの説明
次に、図３を用いて、本発明の一実施例を適用した電子写真画像形成プロセスについて説明する。図３はカートリッジＰの断面説明図である。

図３に示すように、現像ユニットＢ１は、現像枠体としての現像容器１６に、現像手段としての現像ローラ１３や現像ブレード１５等を備えている。また、ドラムユニットＣは、クリーニング枠体２１に、ドラム１０や帯電ローラ１１等を備えている。

現像容器１６の現像剤収納部１６ａに収納されたトナーｔ２は、現像容器１６に回転可能に支持された現像剤搬送部材１７が矢印Ｘ１７方向に回転することによって、現像容器１６の開口部１６ｂから現像室１６ｃ内へ送り出される。現像容器１６には、マグネットローラ１２を内蔵した現像ローラ１３が設けられている。具体的には、現像ローラ１３は、軸部１３ｅとゴム部１３ｄから構成される。軸部１３ｅは、アルミ等の導電性の細長い円筒状であり、その長手方向で中央部はゴム部１３ｄで覆われている。ここで、ゴム部１３ｄは、外形形状が軸部１３ｅと同軸線上になるように軸部１３ｅに被覆されている。現像ローラ１３は、マグネットローラ１２の磁力によって、現像室１６ｃのトナーｔ２を現像ローラ１３の表面に引き寄せる。また、現像ブレード１５は、板金からなる支持部材１５ａとウレタンゴムやＳＵＳ板等からなる弾性部材１５ｂから構成され、弾性部材１５ｂが現像ローラ１３に対して一定の接触圧をもって弾性的に接触するように設けられている。そして、現像ローラ１３が回転方向Ｘ５に回転することで、現像ローラ１３の表面に付着するトナーｔ２の量を規定し、トナーｔ２に摩擦帯電電荷を付与する。これにより、現像ローラ１３表面にトナー層が形成される。そして、画像形成装置本体Ａ１１から電圧が印加された現像ローラ１３をドラム１０と接触させた状態で、回転方向Ｘ５に回転させることにより、ドラム１０の現像領域へトナーｔ２を供給する。

ドラム１０の外周面には、クリーニング枠体２１に回転可能に支持されドラム１０方向に付勢された帯電ローラ１１が接触して設けられている。帯電ローラ１１は、画像形成装置本体Ａ１１からの電圧印加によって、ドラム１０の表面を一様に帯電する。帯電ローラ１１に印加する電圧は、ドラム１０の表面と帯電ローラ１１との電位差が放電開始電圧以上となるような値に設定されており、具体的には帯電バイアスとして−１３００Ｖの直流電圧を印加している。このとき、ドラム１０の表面を帯電電位（暗部電位）−７００Ｖに一様に接触帯電させている。そして、光学手段１（図２）のレーザ光Ｌにより、ドラム１０の表面に静電潜像が形成される。その後、ドラム１０の静電潜像に応じてトナーｔ２を転移させて静電潜像を可視像化し、ドラム１０に現像剤像を形成する。

（４）プロセスカートリッジの構成説明
次に、図４を用いて、本発明の一実施例を適用したカートリッジＰの構成について説明する。なお、以下の説明において、長手方向に関して画像形成装置本体Ａ１１からカートリッジＰに回転力が伝達される側を「駆動側」と称する。また、長手方向におけるその反対側を「非駆動側」と称す。図４はカートリッジＰの分解斜視図で、図４（ａ）は駆動側、図４（ｂ）は非駆動側の拡大図である。

図４に示すように、ドラムユニットＣはクリーニング枠体２１、ドラム１０、駆動側カバー２２、非駆動側カバー２３等から構成される。図４（ａ）に示すように、クリーニング枠体２１の駆動側端部に駆動側カバー２２が固定され、駆動側カバー２２がドラム１０を回転可能に支持している。一方で図４（ｂ）に示すように、クリーニング枠体２１の非駆動側端部に非駆動側カバー２３に固定され、非駆動側カバー２３がドラム１０を回転可能に支持している。

また、現像ユニットＢ１は現像容器１６、現像ローラ１３、駆動側軸受２４、非駆動側軸受２５等から構成される。現像容器１６の駆動側端部には駆動側軸受２４が固定され、駆動側軸受２４が現像ローラ１３を回転可能に支持している。また、現像容器１６の非駆動側端部には非駆動側軸受２５が固定され、非駆動側軸受２５が現像ローラ１３を回転可能に支持している。

さらに、カートリッジＰの駆動側において、駆動側軸受２４に設けられる連結突起２４ａが駆動側カバー２２の連結孔２２ａに支持されている。また、カートリッジＰの非駆動側において、非駆動側軸受２５の連結ボス２５ａが非駆動側カバー２３の連結孔２３ａに支持されている。これにより、現像ユニットＢ１はドラムユニットＣに対して連結されている。ここで現像ユニットＢ１は、連結ボス２４ａ（連結ボス２５ａ）の中心軸周りに回転可能であり、また、連結ボス２４ａ（連結ボス２５ａ）が連結孔２２ａ（連結孔２３ａ）に当接するまで、連結ボス２４ａの半径方向に移動可能である。すなわち、現像ユニットＢ１はドラムユニットＣに対して一定の自由度を持ちつつ連結されている。そして、現像ユニットＢ１の駆動側では加圧レバー２６が、非駆動側では加圧レバー２７がそれぞれ装置本体Ａ１の加圧機構２８（図６、詳細は後述）に押圧され、現像ローラ１３がドラム１０に当接するように構成される（詳細は後述する）。

（５）加圧レバーおよび第一付勢手段の構成説明
次に、図５を用いて、現像ユニットＢ１の加圧レバー２６の構成について説明する。加圧レバー２７（図４（ｂ）参照）は加圧レバー２６と同じ構成であるため説明を省略する。図５は現像ユニットＢ１の駆動側説明図で、図５（ａ）は分解斜視図、図５（ｂ）は駆動側から見た側面図である。図５（ｂ）では説明のため、現像カバー部材３０の表示を省略している。

図５に示すように、加圧レバー２６は、孔部２６ａが駆動側軸受２４の連結ボス２４ｂと嵌合し、駆動側軸受２４に対して回転可能に支持される。また、加圧レバー２６と駆動側軸受２４の間には、加圧レバー２６の回転によって伸縮する方向に第一付勢手段としての加圧バネ２９が設けられる。この加圧バネ２９は一端２９ａが、駆動側軸受２４の支持突起２４ｃに支持されつつ、バネ受け面２４ｄに当接する。そして、加圧バネ２９の他端２９ｂは、加圧レバー２６の支持突起２６ｂに支持されつつバネ受け面２６ｃに当接する。これらの構成により、加圧レバー２６は加圧バネ２９の弾性力によって、駆動側軸受２４に対して、矢印Ｘ６方向に回転するように付勢される。ここで加圧レバー２６は、被規制面２６ｄが駆動側軸受２４の規制面２４ｅに当接し、矢印Ｘ６方向への移動を規制される。そして、現像カバー部材３０を駆動側軸受２４に固定することで、加圧レバー２６および加圧バネ２９が駆動側方向へ脱落することを防止している。さらに、加圧レバー２６には、駆動側軸受２４および現像カバー部材３０の外形よりも突出した部分（円弧形状の被押圧部２６ｅと凸部２６ｆ）が設けられている。

次に、図６を用いて、装置本体Ａ１とカートリッジＰの連結部の構成について説明する。図６は装置本体Ａ１からカートリッジＰを取り出した状態の斜視図で、図６（ａ）は非駆動側から見た図、図６（ｂ）は駆動側から見た図である。装置本体Ａ１とカートリッジＰの連結部は、駆動側と非駆動側で同様の構成であるため、駆動側についてのみ説明する。

図６（ａ）に示すように、装置本体Ａ１には、カートリッジＰを装着するための内部空間７が設けられている。また、内部空間７の駆動側には、カートリッジＰの装着ガイド５１が設けられている。装着ガイド５１にはカートリッジＰの装着をガイドするガイド部５１ａと、ガイド部５１ａの終端にカートリッジＰの位置決めをする位置決め部５１ｂが設けられている。一方で、図６（ｂ）に示すように、カートリッジＰの駆動側カバー２２には、ドラム１０（図４（ａ）参照）と同軸上の円筒形状を有する被位置決め部２２ｂが設けられている。被位置決め部２２ｂは、カートリッジＰの装置本体Ａ１への装着過程において、ガイド部５１ａによって装着をガイドされる。また、被位置決め部２２ｂは、カートリッジＰが装置本体Ａ１に装着完了された状態で、位置決め部５１ｂと当接して、カートリッジＰを装置本体Ａ１に対して位置決めする部分である。また、図６（ａ）に示すように、内部空間７の駆動側には、カートリッジＰが装置本体Ａ１に装着完了された状態で、加圧レバー２６と当接する加圧機構２８が設けられている。

続いて、図７を用いて、加圧機構２８と加圧レバー２６の構成について詳細に説明する。図７は、カートリッジＰが装置本体Ａ１に装着完了された状態を表す側視図で、説明のため現像カバー部材３０の表示を省略している。図７（ａ）は加圧機構２８が加圧レバー２６と当接しない状態（以下、自然状態と称す）、図７（ｂ）は加圧機構２８の押圧部２８ａが加圧レバー２６（の被押圧部２６ｅ）と当接する状態（以下、加圧状態と称す）をそれぞれ表している。

図７（ａ）に示す自然状態では、加圧レバー２６は被規制面２６ｄが駆動側軸受２４の規制面２４ｅに当接して位置が決まり、加圧機構２８とは隔離されている。装置本体Ａ１に画像形成の信号が送られると、この状態から、図７（ｂ）に示すように、加圧機構２８が矢印Ｘ９方向に所定量移動する。すると、加圧機構２８の押圧部２８ａが加圧レバー２６の被押圧部２６ｅと当接し、被規制面２６ｄが規制面２４ｅから隔離される。これに伴い加圧バネ２９が圧縮されるため、加圧機構２８は押圧部２８ａに直交する方向（矢印Ｘ７方向）に力Ｆ１を受ける。そして、力Ｆ１の反力として加圧レバー２６（および現像ユニットＢ１）は、矢印Ｘ８方向の力Ｆ２を受ける。そしてこの力Ｆ２が、連結ボス２４ａ周りに、第一付勢力としてのモーメントＭ１として作用し、現像ユニットＢ１は、現像ローラ１３がドラム１０に当接する方向に付勢される。これにより、現像ローラ１３がドラム１０に安定して当接することができる。

（６）第二付勢手段の構成説明
続いて、図１および図８を用いて、第二付勢手段の構成について説明する。図８（ａ）はカートリッジＰを駆動側から見た分解斜視図、図８（ｂ）は非駆動側から見た分解斜視図である。図１（ａ）は自然状態におけるカートリッジＰを駆動側から見た側視図で、説明のため、駆動側カバー２２を面２２ｅ（図８（ｂ）参照）において切断した状態で表示している。図１（ｂ）は図１（ａ）に示す領域２２ｇを拡大して表した詳細図である。

図８に示すように、カートリッジＰの駆動側において、駆動側カバー２２と駆動側軸受２４の間に、第二付勢手段としての補助バネ３１が設けられている。補助バネ３１はねじりコイルばねである。図８（ａ）および図１に示すように、補助バネ３１のコイル部３１ａは駆動側軸受２４の支持ボス２４ｆに支持され、第一アーム３１ｂが駆動側軸受２４の壁面部２４ｈに当接している。駆動側軸受２４は、補助バネ３１が駆動側方向へ脱落しないよう、カバー部２４ｊが第一アーム３１ｂを、抜け止め部２４ｇがコイル部３１ａをそれぞれ抜け止めしている。一方で、図８（ｂ）および図１に示すように、第二アーム３１ｃは、駆動側カバー２２のバネ受け部２２ｃに対して当接点３１ｃ１において当接し、抜け止め部２２ｄによって非駆動側方向へ脱落しないようになっている。

このように、補助バネ３１は現像ユニットＢ１（の支持ボス２４ｆ）に支持されつつ、第一アーム３１ｂと第二アーム３１ｃが現像ユニットＢ１とドラムユニットＣに架橋されるように設けられている。この構成により、カートリッジＰの自然状態において、現像ユニットＢ１は当接点３１ｃ１に、ドラムユニットＣから、補助バネ３１の付勢力に由来する力Ｆ３を受ける。そしてこの力Ｆ３が、連結ボス２４ａ周りに、第二付勢力としてのモーメントＭ２として作用し、現像ユニットＢ１は、現像ローラ１３がドラム１０に当接する方向に付勢される。ここで補助バネ３１は、第二付勢力としてのモーメントＭ２が第一付勢力としてのモーメントＭ１（図７参照）よりも小さくなるように、コイル巻数やバネ線径等のバネ諸元が設定されている。

以上示した構成によれば、現像ローラ１３がドラム１０へ向かう力として、加圧状態では第一付勢力としてのモーメントＭ１と第二付勢力としてのモーメントＭ２の両方が働く。また、自然状態ではモーメントＭ２のみが働く。さらに、モーメントＭ２はモーメントＭ１よりも小さくなっている。

すると、画像形成時などの加圧状態においては、モーメントＭ１とモーメントＭ２によって現像ローラ１３がドラム１０に安定して当接し、良好な画像品質を提供することができる。また、カートリッジＰの出荷時などの自然状態においても、モーメントＭ２によってドラムユニットＣに対して現像ユニットＢ１の位置が安定しやすくなり、ユーザーがカートリッジＰを操作する際の操作性が向上する。さらに、モーメントＭ２を小さくすることで、長期保管による現像ローラ１３等の変形を抑制し、ひいては剛性確保を目的としたカートリッジＰや装置本体Ａ１の大型化を抑制することができる。

また図９に示すように、カートリッジＰは、現像ローラ１３のドラム１０との当接によるダメージをさらに低減するため、現像ローラ１３とドラム１０が離間した状態（以下、離間状態と称す）に移動しうる構成であってもよい。以下、図９を用いて離間状態における補助バネ３１の作用を詳細に説明する。図９（ａ）はカートリッジＰの離間状態を表す側視図である。図９（ｂ）は補助バネ３１およびバネ受け部２２ｃを図９（ａ）に示すＳ１−Ｓ１切断線（第二アーム３１ｃに垂直）で切断した断面図である。

図９（ａ）に示すように、カートリッジＰを離間状態に移動させる際には、加圧機構２８が矢印Ｘ４方向に所定量移動する。これにより、離間部２８ｂが加圧レバー２６の凸部２６ｆに当接して加圧レバー２６が矢印Ｘ４方向に押圧される。すると、現像ユニットＢ１は、連結突起２４ａが連結孔２２ａの中で矢印Ｘ３方向側に移動しつつ、連結突起２４ａを中心として矢印Ｒ３方向に回転する。これにより、現像ローラ１３がドラム１０から離れる方向に移動し、ドラム１０の間に隙間Ｄ３が生じる。この際補助バネ３１は駆動側カバー２２との相対位置が変化するため、第一アーム３１ｂと第二アーム３１ｃのなす角（以下、アーム角度と称す）３１θや、第二アーム３１ｃのバネ受け部２２ｃとの当接点、および補助バネ３１が受ける力が変化する（離間状態における当接点を当接点３１ｃ２、離間状態における力を力Ｆ４とする）。ここで、図１に示す連結突起２４ａと当接点３１ｃ１とを結んだ線（線Ｌ５）と力Ｆ３のなす角を角度θ３とし、図９に示す連結突起２４ａと当接点３１ｃ２とを結んだ線（線Ｌ６）と力Ｆ４のなす角を角度θ４とする。本実施例では、角度θ３を９０°よりも小さく設定している。すると、離間状態においてアーム角度３１θが減少するため、補助バネ３１の反力である力Ｆ４が力Ｆ３より大きくなるが、角度θ４が角度θ３よりも小さくなる。したがって、力Ｆ４の線Ｌ６と垂直な方向の分力Ｆ４ａの、分力Ｆ３ａ（図１参照）に対する増加が抑えられる。すなわち、連結突起２４ａまわりの回転モーメントＭ４が過大に増えることが抑制され、ひいては加圧機構２８と加圧レバー２６の間に生じる当接力Ｆ５の増大も抑制される。そしてこれにより、これらの部品の剛性確保や加圧機構２８の駆動力確保のための大型化を抑制することができる。

また、図９（ｂ）に示すように、補助バネ３１の第二アーム３１ｃの先端には、曲げ部３１ｄが設けられている。曲げ部３１ｄは、第二アーム３１ｃに平行な方向から見て、先端３１ｅに近づくに連れてコイル部３１ａの中心軸３１ｘに近づくように曲げられている。したがって、先端３１ｅは、第二アーム３１ｃに比べて、バネ受け部２２ｃから遠い場所に位置する。加えて、先端３１ｅが面２２ｅ（図８（ｂ）参照）からも遠い場所に位置する。この構成により、現像ユニットＢ１が自然状態と離間状態との間の移動に伴って、第二アーム３１ｃとバネ受け部２２ｃの相対関係が変化する際に先端３１ｅとバネ受け部２２ｃおよび面２２ｅとが隔離した状態を維持する。そのため、先端３１ｅに加工によるバリや傷が生じても、面取り等の後加工を施す必要がなく、コストアップを抑制することができる。

また、図１（ｂ）に示すように、第二アーム３１ｃの先端側（曲げ部３１ｄ側）に逃げ部２２ｆを設けても良い。この場合、受け面２２ｃと第二アーム３１ｃが当接する位置が限定される。すなわち、当接点３１ｃ１の位置が安定し、ひいては力Ｆ３およびモーメントＭ２のばらつきを抑制することができる。

本発明を適用した第２実施例について、図１０を用いて説明する。本実施例では第１実施例と同様の点については符号を流用して説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。符号の流用と説明の省略については以降の実施例でも同様とする。

本実施例における第二付勢手段としての補助バネ３２は、第１実施例を適用したカートリッジＰの非駆動側に設けられている。図１０は補助バネ３２の説明図で、図１０（ａ）はカートリッジＰの非駆動側のから見た分解斜視図、図１０（ｂ）はカートリッジＰを非駆動側から見た側視図である。

図１０に示すように、カートリッジＰの非駆動側には、非駆動側カバー２３、非駆動側軸受２５、第二付勢手段としての補助バネ３２が設けられている。補助バネ３２はコイル部３２ａ、第一フック部３２ｂ、第二フック部３２ｃを有する引張バネであり、第一フック部３２ｂは非駆動側カバー２３の支持ボス２３ｇに、第二フック部３２ｃは非駆動側軸受２５の支持ボス２５ｇに掛けられている。このとき、補助バネ３２は自由長よりも長くなるように、支持ボス２３ｇおよび支持ボス２５ｇが設けられている。また、補助バネ３２は非駆動側に脱落しないよう、第一フック部３２ｂが支持ボス２３ｇ先端の抜け止め部２３ｆによって、第二フック部３２ｃが支持ボス２５ｇ先端の抜け止め部２５ｆによって、それぞれ抜け止めされている。

このように、補助バネ３２は付勢力を生じる状態で、ドラムユニットＣと現像ユニットＢ１に架橋されるよう設けられる。この構成により、現像ユニットＢ１はドラムユニットＣから、支持ボス２５ｇにおいて、補助バネ３２の付勢力に由来する力Ｆ６を受ける。そして力Ｆ６が、第二付勢力としてのモーメントＭ２２として作用し、現像ユニットＢ１は、現像ローラ１３がドラム１０に当接する方向に付勢される。またここで、補助バネ３２のバネ諸元および、支持ボス２３ｇと支持ボス２５ｇとの距離は、モーメントＭ２２がモーメントＭ１よりも小さくなるよう設けられている。

以上説明したように本実施例の構成によれば、第１実施例と同様の効果を得ることができる。また、補助バネ３２がカートリッジＰの外観に露出しているため、補助バネ３２を現像ユニットＢ１とドラムユニットＣに架橋して組み立てることが容易になる。

また以上の実施例において、第二付勢手段として、駆動側にねじりコイルバネを設け非駆動側に引張バネを設けたが、駆動側と非駆動側ともに引張バネにする等してもよく、上述の構成に限定されるものではない。

本発明を適用した第３実施例について、図１１を用いて説明する。

本実施例では、第二付勢手段としての補助バネ３３がカートリッジＰの非駆動側に設けられている。図１１は補助バネ３３の説明図で、図１１（ａ）はカートリッジＰの非駆動側の分解斜視図、図１１（ｂ）はカートリッジＰを非駆動側から見た側視図である。

図１１に示すように、カートリッジＰの非駆動側には、第二付勢手段としての補助バネ３３が設けられている。補助バネ３３は圧縮バネであり、一端部３３ａが非駆動側カバー２３のボス２３ｋに支持されつつ受け面２３ｈと当接し、他端部３３ｂが非駆動側軸受２５のボス２５ｋに支持されつつ受け面２５ｈと当接する。このとき、補助バネ３３は自由長よりも短くなるように、受け面２３ｈおよび受け面２５ｈが設けられている。

このように、補助バネ３３は付勢力を生じる状態で、ドラムユニットＣと現像ユニットＢ１に架橋されるよう設けられる。この構成により、現像ユニットＢ１はドラムユニットＣから、受け面２５ｈにおいて、補助バネ３３の付勢力に由来する力Ｆ７を受ける。そして力Ｆ７が第二付勢力としてのモーメントＭ２３として作用し、現像ユニットＢ１は、現像ローラ１３がドラム１０に当接する方向に付勢される。またここで、補助バネ３３のバネ諸元および、受け面２３ｈと受け面２５ｈとの距離は、モーメントＭ２３がモーメントＭ１よりも小さくなるよう設けられている。

以上説明したように本実施例の構成によれば、第１実施例と同様の効果を得ることができる。また、補助バネ３３が圧縮バネであるため、組立時にフック部を支持ボスにかける必要がなく、したがって第２実施例よりもさらに組立が容易になる。

また上述したように第二付勢手段として、駆動側および非駆動側において、圧縮バネ、引張バネ、ねじりコイルばねを適宜組み合わせて使用することができる。

本発明を適用した第４実施例について、図１２および図１３を用いて説明する。図１２は駆動側カバー４２の斜視図である。図１３は補助バネ３１周辺を駆動側から見た拡大図で、駆動側カバー４２は図１２における面４２ｇで切断した状態を表示している。また、図１３（ａ）はカートリッジＰの自然状態、図１３（ｂ）は離間状態を表している。

図１２および図１３に示すように、駆動側カバー４２には、補助バネ３１の第二アーム３１ｃが脱落するのを防止する抜け止め部４２ｄが設けられている。抜け止め部４２ｄ以外の形状は第１実施例と同様であるため、説明を省略する。また、図１３に示すように、抜け止め部４２ｄは補助バネ３１の曲げ部３１ｄに対向する規制部４２ｅを有する。ここで図１３（ａ）に示す自然状態における、規制部４２ｅと曲げ部３１ｄの隙間を隙間Ｄ１とする。また、図１３（ｂ）に示す離間状態における、規制部４２ｅと曲げ部３１ｄとの隙間を隙間Ｄ２とする。図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示すように、現像ユニットが自然状態から離間状態に移動すると、補助バネ３１は現像ユニットＢ１とともに、コイル部３１ａが規制部４２ｅから離れるように移動する。このため、離間状態における隙間Ｄ２は自然状態における隙間Ｄ１よりも小さくなる。そして、現像ユニットＢ１を離間状態よりもさらに矢印Ｒ３方向（現像ローラ１３がドラム１０から離れる方向）に移動させると、やがて規制部４２ｅと曲げ部３１ｄが当接し、矢印Ｒ３方向への移動が止まる。

以上示した本実施例の構成によれば、曲げ部３１ｄと規制部４２ｅを当接させることで現像ユニットＢ１の矢印Ｒ３方向への移動を制限することができる。これにより、カートリッジＰの装置本体Ａへの装着過程において、現像ユニットＢ１の可動範囲が制限される。このため、現像ユニットＢ１の不意な動作に備えて装置本体Ａ１の内部空間７を大型化する必要がなくなり、装置本体Ａ１を小型化することができる。なおここで、離間状態（図１３（ｂ））における隙間Ｄ２が、各部品の寸法公差を考慮しても０とならない条件のもと、なるべく小さくすることが好ましい。これにより、現像ユニットＢ１の矢印Ｒ３方向への移動範囲を最小限まで小さくすることができる。

Ａ１ 装置本体、Ｐ カートリッジ、Ｂ１ 現像ユニット、Ｃ ドラムユニット、
１ 光学手段、１０ ドラム、１１ 帯電ローラ、１２ マグネットローラ、
１３ 現像ローラ、１５ 現像ブレード、１６ 現像容器、１７ 現像剤搬送部材、
２１ クリーニング枠体、２２，４２ 駆動側カバー、２３ 非駆動側カバー、
２４ 駆動側軸受、２５ 非駆動側軸受、２６，２７ 加圧レバー、
２８ 加圧機構、２９ 加圧バネ、３０ 現像カバー部材、
３１，３２，３３ 補助バネ

Claims (3)

1. 画像形成装置の装置本体に装着可能であって、
   感光体ドラムを有するドラムユニットと、
   現像ローラを有し、前記現像ローラが前記感光体ドラムに接離する方向に移動可能な現像ユニットと、
   を有するプロセスカートリッジにおいて、
   前記現像ユニットは、
   前記装置本体から力を受けて前記現像ローラが前記感光体ドラムに近接する方向に作用する第一付勢力を生じせしめる第一付勢手段と、
   前記ドラムユニットから力を受けて前記現像ローラが前記感光体ドラムに近接する方向に作用する第二付勢力を生じせしめる第二付勢手段と、
   を有し、
   前記第二付勢力は前記第一付勢力よりも小さいことを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 感光体ドラムを有するドラムユニットと、
   現像ローラを有し、前記現像ローラが前記感光体ドラムに接離する方向に移動可能な現像ユニットと、
   を有する電子写真画像形成装置において、
   前記現像ユニットは、
   前記電子写真画像形成装置から力を受けて前記現像ローラが前記感光体ドラムに近接する方向に作用する第一付勢力を生じせしめる第一付勢手段と、
   前記ドラムユニットから力を受けて前記現像ローラが前記感光体ドラムに近接する方向に作用する第二付勢力を生じせしめる第二付勢手段と、
   を有し、
   前記第二付勢力は前記第一付勢力よりも小さいことを特徴とする電子写真画像形成装置。
3. 前記ドラムユニットは規制部であって、前記現像ユニットが、前記現像ローラが前記感光体ドラムに離れる方向に移動するのに伴って、前記第二付勢手段との距離が近接する規制部を有す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。