(57)【要約】【課題】現像剤担持体と像担持体が非接触の場合でも、現像ギャップの変化を小さく抑えて、安定した画像濃度を得ることができるプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】現像剤担持体と、像担持体と、現像剤担持体と像担持体を収納する収納ケースと、収納ケースの側板１１Ａに取り付けられ、現像剤担持体と像担持体とを所定間隔で支持する位置決め部材１６とを備え、位置決め部材１６と側板１１Ａとが同一平面内で接しているプロセスカートリッジであって、位置決め部材１６には、現像剤担持体と像担持体の各々を回転自在に支持するとともに、一側端面２８Ａ，２９Ａが側板１１Ａに接する軸受け２８，２９が設けられ、軸受け２８，２９の一側端面２８Ａ，２９Ａは、位置決め部材１６と側板１１Ａとが接する接触面Ｃと同一平面内に位置している。【選択図】図２
2014153689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を担持する現像剤担持体と、
該現像剤担持体から供給される現像剤を担持して像を形成する像担持体と、
前記現像剤担持体と前記像担持体を収納する収納ケースと、
該収納ケースに取り付けられ、前記現像剤担持体と前記像担持体の各々を支持するとともに、前記現像剤担持体と前記像担持体との間隔を一定に保持するための位置決め部材とを備え、
前記位置決め部材と前記収納ケースとが同一平面内で接しているプロセスカートリッジであって、
前記位置決め部材には、前記現像剤担持体と前記像担持体の各々を回転自在に支持するとともに、一側端面が収納ケースに接する軸受け部が設けられ、
前記各軸受け部の一側端面は、前記位置決め部材と前記収納ケースとが接する接触面と同一平面内に位置していることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】
前記各軸受け部は前記位置決め部材に埋め込まれ、前記各軸受け部の一側端面は前記位置決め部材の端面と面一であるとともに、前記収納ケースは、前記位置決め部材及び前記各軸受け部の一側端面と接する接触面が平面状に形成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】
前記位置決め部材は、モールド成形された樹脂で構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項４】
前記位置決め部材と前記収納ケースとが少なくとも２箇所で接していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項５】
前記位置決め部材は、前記接触面に対応した箇所に複数のねじ穴を有し、該ねじ穴に通されたねじによって、前記収納ケースに取り付けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジを搭載した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、現像剤、現像剤担持体及び像担持体等がユニットとして一体化されたプロセスカートリッジ、及びこのプロセスカートリッジが搭載された、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の２成分現像方式を用いた画像形成装置においては、現像剤担持体と像担持体との間隔（現像ギャップ）が、現像剤（トナー）を像担持体に付着させる力（現像能力）に大きく影響する。そのため、一様な画像濃度を得るには現像ギャップの変化を小さくする必要がある。
【０００３】
従来より、現像ギャップの位置決めを行う機能を別部材に分離するとともに、別部材の寸法精度を厳しくすることで、現像ギャップの精度向上を図ることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、現像剤担持体の一部であるスペーサを像担持体に突き当てて、現像ギャップの精度を向上させることも提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術では、位置決め部材の製造上の寸法バラツキが現像ギャップに大きく影響するという問題がある。また、現像剤担持体のスペーサを像担持体に突き当てる場合は、像担持体とスペーサとの間の摩耗によって、現像ギャップが変化するといった問題もある。
【０００６】
本発明の課題は、現像剤担持体と像担持体が非接触の場合でも、現像ギャップの変化を小さく抑えて、安定した画像濃度を得ることができるプロセスカートリッジ、及びそのプロセスカートリッジを搭載した画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体から供給される現像剤を担持して像を形成する像担持体と、前記現像剤担持体と前記像担持体を収納する収納ケースと、該収納ケースに取り付けられ、前記現像剤担持体と前記像担持体の各々を支持するとともに、前記現像剤担持体と前記像担持体との間隔を一定に保持するための位置決め部材とを備え、前記位置決め部材と前記収納ケースとが同一平面内で接しているプロセスカートリッジであって、前記位置決め部材には、前記現像剤担持体と前記像担持体の各々を回転自在に支持するとともに、一側端面が収納ケースに接する軸受け部が設けられ、前記各軸受け部の一側端面は、前記位置決め部材と前記収納ケースとが接する接触面と同一平面内に位置していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、現像剤担持体側及び像担持体側の軸受け部の一側端面が、位置決め部材と収納ケースとが接する接触面と同一の平面内に位置しているので、位置決め部材に寸法バラツキがあっても、その寸法バラツキを吸収することができる。その結果、現像剤担持体及び像担持体の変位を極力抑えることが可能となり、安定した画像濃度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】プロセスカートリッジの手前側端部を示す斜視図である。
【図２】実施例１を示しており、（Ａ）はねじを締め付ける前の位置決め部材と収納ケースの断面図、（Ｂ）はねじを締め付けた後の位置決め部材と収納ケースの断面図である。
【図３】従来例を示しており、（Ａ）はねじを締め付ける前の位置決め部材と収納ケースの断面図、（Ｂ）はねじを締め付けた後の位置決め部材と収納ケースの断面図である。
【図４】実施例１による効果を従来例と比較して示した図である。
【図５】実施例２を示しており、実施例１のプロセスカートリッジが搭載された画像形成装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
【実施例】
【００１１】
《実施例１》
図１は、プロセスカートリッジ１０の手前側端部を示す斜視図であり、プロセスカートリッジ１０は矢印Ａ方向に引き出される。このプロセスカートリッジ１０は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に搭載される。
【００１２】
プロセスカートリッジ１０は収納ケース１１を有し、その収納ケース１１の内部には、ローラ状の現像剤担持体１２、及びローラ状の像担持体１３がそれぞれ収納されている。現像剤担持体１２はその外周面にトナー（現像剤）を担持する。また、像担持体１３はその外周面に、現像剤担持体１２から供給される前記トナーを担持して、該外周面上にトナー像を形成する。
【００１３】
本実施例においては、プロセスカートリッジ１０としては２成分現像方式が用いられており、現像剤担持体１２と像担持体１３が非接触（つまり、現像剤担持体１２の外周面と像担持体１３の外周面との間に隙間が存在している状態）となっている。
【００１４】
収納ケース１１には手前側側面に側板１１Ａが設けられ、この側板１１Ａには開口部１４，１５がそれぞれ形成されている。開口部１４には、現像剤担持体１２の端部（手前側の端部）に設けられた支持軸１２Ａが通され、また開口部１５には、像担持体１３の端部（手前側の端部）に設けられた支持軸（図示省略）が通されている。図１においては、矢印Ｂ方向から見たとき、現像剤担持体１２は左側に、像担持体１３は右側にそれぞれ配置されている。
【００１５】
収納ケース１１の側板１１Ａの外側には、現像剤担持体１２及び像担持体１３の位置決めを行うための板状の位置決め部材１６が設けられている。この位置決め部材１６には、現像剤担持体１２の支持軸１２Ａ及び像担持体１３の支持軸（図示省略）に合わせて、それぞれ貫通穴１７，１８が形成されている。また、位置決め部材１６には、貫通穴１７の左側にねじ貫通穴１９が、貫通穴１７と貫通穴１８との間にねじ貫通穴２０が、貫通穴１８の右側にねじ貫通穴２１が各々形成されている。なお、位置決め部材１６はモールド成形された樹脂で構成されている
【００１６】
一方、収納ケース１１の側板１１Ａには、位置決め部材１６のねじ貫通穴１９，２０，２１に合わせて、ねじ穴２２，２３，２４が各々形成されている。矢印Ｂ方向から見て、ねじ穴２２は開口部１４の左側に、ねじ穴２３は開口部１４と開口部１５との間に、ねじ穴２４は開口部１５の右側にそれぞれ形成されている。ねじ穴２２はねじ貫通穴１９に、ねじ穴２３はねじ貫通穴２０に、ねじ穴２４はねじ貫通穴２１に各々対向配置されている。
【００１７】
そして、ねじ２５，２６，２７を用意するとともに、ねじ２５をねじ貫通穴１９を通してからねじ穴２２に、ねじ２６をねじ貫通穴２０を通してからねじ穴２３に、ねじ２７をねじ貫通穴２１を通してからねじ穴２４にそれぞれ挿入する。その後、ねじ２５，２６，２７の各々を締め付けることにより、位置決め部材１６を収納ケース１１の側板１１Ａに強固に取り付けることができる。
【００１８】
このとき、現像剤担持体１２の支持軸１２Ａが位置決め部材１６の貫通穴１７に、像担持体１３の支持軸（図示省略）が位置決め部材１６の貫通穴１８にそれぞれ嵌合する。これにより、現像剤担持体１２及び像担持体１３はそれぞれの外表面が互いに僅かに離間した状態に位置決めされる。
【００１９】
図２は、貫通穴１７，１８及びねじ貫通穴１９，２０，２１を含む面での位置決め部材１６の断面と、開口部１４，１５及びねじ穴２２，２３，２４を含む面での側板１１Ａの断面とを示している。図２に示すように、位置決め部材１６には、貫通穴１７，１８に合致させて、軸受け部としての軸受け２８,２９がそれぞれ設けられている。すなわち、貫通穴１７，１８の長さ（穴の軸方向に沿った長さ）は、ねじ貫通穴１９，２０，２１の長さ（穴の軸方向に沿った長さ）よりも短く設定されている。そして、貫通穴１７,１８の下方（側板１１Ａとの接触面を有する側）に軸受け２８，２９がそれぞれ埋め込まれている。軸受け２８には現像剤担持体１２の支持軸１２Ａが嵌合し、現像剤担持体１２は軸受け２８によって回転自在に支持されている。また、軸受け２９には像担持体１３の支持軸（図示省略）が嵌合し、像担持体１３は軸受け２９によって回転自在に支持されている。
【００２０】
本実施例では、現像剤担持体１２の軸受け２８及び像担持体１３の軸受け２９は、それらの一側端面（下部端面）２８Ａ，２９Ａが、位置決め部材１６と側板１１Ａとが接触する接触面Ｃと同一の平面内に位置するよう配置されている。すなわち、位置決め部材１６のうちねじ貫通穴１９，２０，２１付近には収納ケース１１の側板１１Ａに接する接触面Ｃが形成されているが、軸受け２８，２９は、それらの下部端面が接触面Ｃの位置に一致するよう配置されている。なお、接触面Ｃは平面状を成している。
【００２１】
次に、本実施例の作用について、図２及び図３を参照しながら説明する。
【００２２】
図３（Ａ）は、従来のプロセスカートリッジの要部（収納ケース１１の側板１１Ａと、それに接して取り付けられた位置決め部材１６の構成）を、図２（Ａ）に対応させて示した断面図である。従来のプロセスカートリッジにおいては、収納ケース１１の側板１１Ａには開口部１４，１５が形成された部分に凹部３０，３１が形成され、位置決め部材１６には貫通穴１７，１８が形成された部分に凸部３２，３３が形成されている。そして、位置決め部材１６を側板１１Ａに取り付けると、凸部３２．３３が凹部３０，３１にそれぞれ嵌合して、現像剤担持体１２の支持軸１２Ａが軸受け２８に、像担持体１３の支持軸（図示省略）が軸受け２９に各々嵌合する。なお、凹部３０，３１の深さはＨである（図３（Ａ）参照）。
【００２３】
ところが、図３のプロセスカートリッジでは、図３（Ｂ）に示すように、製造上の寸法バラツキにより、位置決め部材１６のうち、ねじ貫通穴２０が形成された部分の長さが、ねじ貫通穴１９や２１が形成された部分よりも短くなっている場合がある。この場合、側板１１Ａの上面と位置決め部材１６の下面との間に大きな隙間Ｓ１が生じている。このような状態でねじ貫通穴２０にねじ２６（図１参照）を通して当該ねじ２６を締め付けると、位置決め部材１６は破線Ｐ１に示すように大きく撓む。そのため、現像剤担持体１２の中心軸Ｌ１と像担持体１３の中心軸Ｌ２は、それぞれ矢印Ｃ１，Ｃ２のように傾斜する。その結果、現像剤担持体１２の中心軸Ｌ１と像担持体１３の中心軸Ｌ２との間の距離を示す現像ギャップＬ（図３（Ａ）参照）が大きく広がって、現像剤担持体１２及び像担持体１３が大きく変位してしまう。
【００２４】
これに対して、本実施例では、図２（Ａ）に示すように、現像剤担持体１２の軸受け２８及び像担持体１３の軸受け２９は、それらの端面が、位置決め部材１６と側板１１Ａとが接触する接触面Ｃと同一の平面内に位置するよう配置されている。そのため、位置決め部材１６に製造上の寸法バラツキがあっても、従来のような問題が生じない。
【００２５】
例えば、ねじ貫通穴２０が形成された部分の長さが、ねじ貫通穴１９や２１が形成された部分よりも短くなっていても、側板１１Ａの上面と位置決め部材１６の下面との間には小さな隙間Ｓ２が生じるにすぎない。このような状態でねじ貫通穴２０にねじ２６（図１参照）を通して当該ねじ２６を締め付けると、位置決め部材１６は破線Ｐ２に示すように小さく撓む。そのため、現像剤担持体１２の中心軸Ｌ１及び像担持体１３の中心軸Ｌ２は、それぞれ矢印Ｄ１，Ｄ２のように小さく傾斜する。その結果、現像ギャップＬ（図２（Ａ）参照）が大きく広がることはなく、現像剤担持体１２及び像担持体１３が大きく変位してしまうのを回避することができる。なお、本実施例においては、図３のような凹部３０，３１が形成されていないので、凹部の深さＨとしてはゼロである。
【００２６】
図４は、現像ギャップの寸法バラツキについて、本実施例と従来例と比較して示した図である。図４に示すように、本実施例においては、寸法バラツキの範囲における現像ギャップの感度が、従来例に比較して小さくなる。そのため、狙いの現像ギャップに対しての位置決め部材の寸法バラツキを、従来例と比較して小さく抑えることができる。
【００２７】
本実施例では、現像剤担持体１２の軸受け２８の一側端面２８Ａ及び像担持体１３の軸受け２９の一側端面２９Ａが、位置決め部材１６と収納ケース１１の側板１１Ａとが接する接触面Ｃと同一の平面内に位置している。これにより、位置決め部材１６に寸法バラツキがあっても、その寸法バラツキを吸収することができ、現像剤担持体１２及び像担持体１３の変位を極力抑えることが可能となり、安定した画像濃度を得ることができる。
【００２８】
なお、図２においては、ねじ貫通穴２０が形成された部分が、ねじ貫通穴１９，２１が形成された部分より短い場合で、位置決め部材１６が破線Ｐ２のように上に凹状に撓む一例を示した。しかし、これに限らず、ねじ貫通穴２０が形成された部分が、ねじ貫通穴１９，２１が形成された部分より長い場合は、位置決め部材１６は上に凸状に変形する。
【００２９】
《実施例２》
次に、実施例１のプロセスカートリッジを搭載した画像形成装置について説明する。図５は、本実施例に係る画像形成装置の概略構成を示している。
【００３０】
５０は画像形成装置であり、この画像形成装置５０には、中間転写ベルト５１の走行方向（矢印Ｅ）に沿って各色の画像形成ユニット５２，５３，５４，５５が配列されている。ここで、画像形成ユニット５２，５３，５４，５５の各々は、実施例１のプロセスカートリッジを含んでいる。
【００３１】
画像形成ユニット５２，５３，５４，５５は各々、黒色トナーを有するＫ現像ユニット、シアン色トナーを有するＣ現像ユニット、マゼンダ色トナーを有するＭ現像ユニット、イエロー色トナーを有するＹ現像ユニットである。
【００３２】
画像形成ユニット５２は、トナーを貯めるトナーホッパ、トナー層を形成し感光体ドラム（像担持体）５６にトナーを供給する現像ローラを含む現像装置５７を備えている。また、画像形成ユニット５２は、感光体ドラム５６をクリーニングするドラムクリーナ５８、感光体ドラム５６を帯電させる帯電器５９、及び感光体ドラム５６に静電潜像を書き込む光走査装置６０を有している。なお、現像装置５７にはトナー供給ローラ（現像剤担持体）５７Ａが設けられている
【００３３】
画像形成ユニット５２に含まれるトナーホッパ、現像ローラ、ドラムクリーナ５８、帯電器５９等は本体フレーム（図示省略）に取り付けられ、画像形成装置５０本体から引き出し可能に構成されている。
【００３４】
中間転写ベルト５１は、複数のローラに引き回され、二次転写ローラ６１を経由する。ベルトクリーナ６２は中間転写ベルト５１の残留トナーを除去する。一次転写ローラ６３は、感光体ドラム５６等に対向して中間転写ベルト５１の内側に感光体ドラム５６等に対向して配置されている。
【００３５】
用紙６４は、給紙装置６５からピックアップローラ６６により引き出され、分離ローラ等を経て、二次転写ローラ６１とその対向ローラ６７により挟まれながら、中間転写ベルト５１に接触されて画像が転写される。そして用紙６４は、搬送ベルト６８を介して定着装置６９へ向けて送られる。
【００３６】
定着装置６９は、バックアップローラ７０、弾性ローラ７１、加熱ローラ７２、及び定着ベルト７３等を有する。定着ベルト７３は、弾性ローラ７１と加熱ローラ７２に掛け渡され、加熱ローラ７２もしくは他のローラの回転により駆動される。用紙６４はバックアップローラ７０により弾性ローラ７１側に押し付けられている。
【００３７】
加熱ローラ７２は、金属製中空シャフト内にハロゲンヒータ等の加熱手段を有し、定着ベルト７３を加熱する。弾性ローラ７１の表面は、シリコンゴム等の弾性体で形成され、バックアップローラ７０の押し付け力により、ニップ部を弾性ローラ７１側に凸とし、用紙６４が定着ベルト７３に巻き付くのを防止している。
【００３８】
画像を形成する場合は、感光体ドラム５６を帯電器５９で帯電させ、光走査装置６０によって画像に応じたレーザビームにより感光体ドラム５６を露光し、感光体ドラム５６上の電位を低下させる。その露光部位が感光体ドラム５６の回転により、現像装置５７に達し、現像装置５７の帯電トナーが画像形成位置に付着し、トナー画像が感光体ドラム５６上に形成される。
【００３９】
感光体ドラム５６上に形成されたトナー画像は、一次転写ローラ６３が中間転写ベルト５１を感光体ドラム５６に押し付ける際に、中間転写ベルト５１に転写される。各画像形成ユニット５２，５３，５４，５５の感光体ドラム５６上のトナー画像も、同様に中間転写ベルト５１に転写され、これにより、カラーのトナー画像が形成される。
【００４０】
中間転写ベルト５１の搬送により、二次転写ローラ６１の部位で搬送されてきた用紙６４にトナー画像が転写される。トナー画像が転写された用紙６４は、搬送ベルト６８により定着装置６９に搬送され、熱と圧力により、トナーが溶融定着されカラー画像が形成される。
【００４１】
以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、上記各実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記各実施例の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。
【００４２】
例えば、上記実施例１では、ねじ貫通穴１９が形成された部分が他の部分よりも短い場合や長い場合について述べてきたが、ねじ貫通穴１９や２１が形成された部分が他の部分よりも短い場合や長い場合にも本発明は適用できる。
【００４３】
また、上記実施例１では、位置決め部材１６と側板１１Ａとの接触面Ｃが３箇所であったが、接触面Ｃは２箇所でも良いし、４箇所以上あっても良い。
【００４４】
さらに、軸受け部としては、一般的な玉軸受けやコロ軸受けに限らず、メタルタッチの軸受けでも良い。
【符号の説明】
【００４５】
１０  プロセスカートリッジ
１１  収納ケース
１１Ａ  側板
１２  現像剤担持体
１３  像担持体
１４，１５  開口部
１６  位置決め部材
１７，１８  貫通穴
１９〜２１  ねじ貫通穴
２２〜２４  ねじ穴
２５〜２７  ねじ
２８，２９  軸受け（軸受け部）
２８Ａ，２９Ａ  一側端面
５０  画像形成装置
５２〜５５  画像形成ユニット
５６  感光体ドラム（像担持体）
５７  現像装置
５７Ａ  トナー供給ローラ（現像剤担持体）
Ｃ  接触面
Ｌ  現像ギャップ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】特開平１０−３１９７１６号公報
【特許文献２】特開２００６−３２９２８６号公報
【図１】
2014153689.tif 000003
【図２】
2014153689.tif 000004
【図３】
2014153689.tif 000005
【図４】
2014153689.tif 000006
【図５】
2014153689.tif 000007