(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置の装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、
所定方向に回転する像担持体と、
現像剤が収容されるとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置と、
を備え、
前記現像装置は、
前記像担持体に対向するとともに、所定方向に回転する現像剤担持体と、
所定方向に回転して当該現像装置内に収容された現像剤を搬送する搬送部材と、
前記現像剤担持体と前記搬送部材とに回転駆動力を伝達するギア列に含まれるとともに、当該現像装置上において回転軸方向に起立する軸部に回転可能に設置されたアイドラギアと、
を具備し、
前記像担持体と前記現像剤担持体とをそれぞれ回転軸方向の端部で回転可能に支持して、前記像担持体の回転軸と前記現像剤担持体の回転軸との軸間距離を定める面板をさらに備え、
前記面板は、前記画像形成装置本体に形成された位置決め用穴部に嵌合するように当該面板上において回転軸方向に起立するとともに、その内穴部に前記現像装置の前記軸部が挿入される位置決め用軸部材を具備したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】
前記面板が設置された回転軸方向の端部とは反対側の端部において前記像担持体と前記現像剤担持体とをそれぞれ回転可能に支持して、前記像担持体の回転軸と前記現像剤担持体の回転軸との軸間距離を定める第２面板をさらに備えた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】
前記位置決め用軸部材と前記軸部と前記面板とのうち少なくとも１つは、金属材料で形成された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】
前記面板は、前記画像形成装置本体に形成された位置決め主基準となる穴部に前記像担持体の回転軸が嵌合するように形成され、
前記位置決め用穴部は、位置決め従基準となる長穴又は小判穴であって、その長手方向が前記穴部に向かうように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項５】
前記位置決め用軸部材の前記内穴部は、その穴形状が円形状に形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６】
前記位置決め用軸部材の前記内穴部は、その穴形状が長穴状又は小判穴状に形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項７】
前記位置決め用軸部材の前記内穴部は、その長手方向が、前記面板における前記現像剤担持体の回転軸の位置決め部に向かうように形成されたことを特徴とする請求項６に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載のプロセスカートリッジを備え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】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置と、そこに着脱可能に設置されるプロセスカートリッジとに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、現像装置や感光体ドラム（像担持体）を一体化して着脱可能なプロセスカートリッジとして構成する技術が知られている（例えば、特許文献１等参照。）。
【０００３】
このようなプロセスカートリッジでは、現像装置の現像ローラ（現像剤担持体）と感光体ドラム（像担持体）とのギャップを精度良く設定して良好な現像工程をおこなう必要があるために、現像ローラの回転軸と感光体ドラムの回転軸とを回転軸方向両端部で支持して双方の軸間距離を定める面板（結合部材）を設置する技術が多用されている。そして、このような面板には、画像形成装置本体に対するプロセスカートリッジの位置決めをおこなうために、画像形成装置本体に形成された位置決め用穴部に嵌合する位置決めピン（軸部材）が設置されている。
また、プロセスカートリッジにおける現像装置には、現像ローラや複数の搬送部材をそれぞれ所定方向に所望の回転数で回転駆動するためのギア列が設置されている。そして、そのギア列には、現像装置のケース上に起立する軸部に、回転可能に設置されたアイドラギアが含まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のプロセスカートリッジは、現像装置の現像ローラや搬送部材に比較的大きな負荷がかかってしまったとき等に、アイドラギアを回転可能に保持する軸部に倒れ（軸倒れ）が生じてしまうことがあった。
このようなアイドラギアの軸部の倒れを防止するために、軸部の先端部を保持するために面板に嵌合穴を形成して、軸部を面板と現像装置のケースとで両持支持する方策が考えられる。しかし、その場合、面板に、現像ローラの回転軸と感光体ドラムの回転軸との軸間を定めるための穴部や、画像形成装置本体に対する位置決めをおこなうための位置決めピンとは別に、軸部を保持するための嵌合穴を形成するためのスペースを特定の位置に確保する必要が生じることになり、面板自体の大きさ等の形態はもちろんのこと、現像装置（プロセスカートリッジ）全体の大きさ等の形態に対して大きな制約が生じてしまっていた。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、面板やプロセスカートリッジの大きさ等に対する制約が比較的小さく、アイドラギアを回転可能に保持する軸部に倒れが生じにくい、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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の請求項１記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、所定方向に回転する像担持体と、現像剤が収容されるとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置と、を備え、前記現像装置は、前記像担持体に対向するとともに、所定方向に回転する現像剤担持体と、所定方向に回転して当該現像装置内に収容された現像剤を搬送する搬送部材と、前記現像剤担持体と前記搬送部材とに回転駆動力を伝達するギア列に含まれるとともに、当該現像装置上において回転軸方向に起立する軸部に回転可能に設置されたアイドラギアと、を具備し、前記像担持体と前記現像剤担持体とをそれぞれ回転軸方向の端部で回転可能に支持して、前記像担持体の回転軸と前記現像剤担持体の回転軸との軸間距離を定める面板をさらに備え、前記面板は、前記画像形成装置本体に形成された位置決め用穴部に嵌合するように当該面板上において回転軸方向に起立するとともに、その内穴部に前記現像装置の前記軸部が挿入される位置決め用軸部材を具備したものである。
【０００７】
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置（現像部）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットと定義する。
【０００８】
また、本願において、「面板」とは、像担持体の回転軸と現像剤担持体の回転軸との軸間距離を定めるものであって、その形状は板状の部材に限定されることなく、種々の形状のものを含むものと定義する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、プロセスカートリッジの面板に、画像形成装置本体に形成された位置決め用穴部に嵌合するとともに、その内穴部にアイドラギアの軸部が挿入される位置決め用軸部材を設けている。これにより、面板やプロセスカートリッジの大きさ等に対する制約が比較的小さく、アイドラギアを回転可能に保持する軸部に倒れが生じにくい、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ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】プロセスカートリッジを含む作像部を示す構成図である。
【図３】（Ａ）現像装置の上部を長手方向にみた概略断面図と、（Ｂ）現像装置の下部を長手方向にみた概略断面図と、である。
【図４】現像装置の循環経路を長手方向にみた概略断面図である。
【図５】プロセスカートリッジを示す斜視図である。
【図６】現像装置のギア列を示す概略図である。
【図７】プロセスカートリッジを示す分解図である。
【図８】現像装置の内部を示す斜視図である。
【図９】画像形成装置本体にプロセスカートリッジが位置決めされた状態を示す概略図である。
【図１０】（Ａ）第１面板を現像装置の側からみた正面図と、（Ｂ）変形例としての第１面板を現像装置の側からみた正面図と、である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態．
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１２】
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ（タイミングローラ）、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応したプロセスカートリッジ、１１は各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫにそれぞれ設置された像担持体としての感光体ドラム、１２は感光体ドラム１１上を帯電する帯電部（帯電ローラ）、１３は感光体ドラム１１上に形成される静電潜像を現像する現像装置、１４は感光体ドラム１１上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）、１５は感光体ドラム１１上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは、それぞれ、感光体ドラム１１、現像装置１３、帯電部１２、クリーニング部１５が一体化されたユニットであって、装置本体１に対して着脱可能（交換可能）に構成されている。
【００１３】
また、１６は中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、を示す。
なお、図示は省略するが、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０ＢＫの上方には、各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナー（トナー粒子）を現像装置１３に供給する各色のトナー容器がそれぞれ設置されている。
【００１４】
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
なお、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１上でおこなわれる作像プロセスについては、図２をも参照することができる。また、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは、作像プロセスに用いられるトナーの色（種類）が異なる以外はほぼ同一構造であるため、図２において、プロセスカートリッジ１０に付した符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）を除して図示する。
【００１５】
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス５上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス５上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス５上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
【００１６】
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光Ｌ（図２を参照できる。）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１上に向けて発せられる。
【００１７】
一方、４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１は、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１の表面は、帯電部１２との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。
【００１８】
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目のプロセスカートリッジ１０Ｙの感光体ドラム１１表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
【００１９】
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目のプロセスカートリッジ１０Ｍの感光体ドラム１１表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目のプロセスカートリッジ１０Ｃの感光体ドラム１１表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目のプロセスカートリッジ１０ＢＫの感光体ドラム１１表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
【００２０】
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１表面は、それぞれ、現像装置１３との対向位置に達する。そして、現像装置１３から感光体ドラム１１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の各感光体ドラム１１表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、転写バイアスローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。
【００２１】
そして、転写工程後の感光体ドラム１１表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｋ上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム１１における一連の作像プロセスが終了する。
【００２２】
他方、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図中の時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部１６の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１６に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。
【００２３】
ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。
【００２４】
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルトによって定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ベルトと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラによって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００２５】
次に、図２〜図４にて、画像形成装置における作像部について詳述する。
図２は、プロセスカートリッジ１０を含む作像部を示す構成図である。図３（Ａ）は現像装置１３の上部（第１搬送部材としての第１搬送スクリュ１３ｂ１の位置である。）を長手方向にみた概略断面図（水平方向の断面図）であって、図３（Ｂ）は現像装置１３の下部（第２搬送部材としての第２搬送スクリュ１３ｂ２の位置である。）を長手方向にみた概略断面図である。図４は、現像装置１３の循環経路を長手方向にみた概略断面図（垂直方向の断面図）である。
【００２６】
図２に示すように、プロセスカートリッジ１０は、像担持体としての感光体ドラム１１、帯電部１２、現像装置１３（現像部）、クリーニング部１５、等で構成される。
像担持体としての感光体ドラム１１は、負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって反時計方向に回転駆動される。
【００２７】
帯電部１２は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電部１２の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。
クリーニング部１５は、感光体ドラム１１に対して所定の角度及び当接圧で当接するクリーニングブレード１５ａが設置されていて、感光体ドラム１１上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。クリーニングブレード１５ａは、ウレタンゴム等の弾性材料で形成された略板状部材である。
【００２８】
現像装置１３は、現像剤担持体としての現像ローラ１３ａが感光体ドラム１１に対して所定のギャップ（現像ギャップ）をあけて対向するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム１１と磁気ブラシとが接触する現像領域（現像ニップ部）が形成される。現像装置１３内には、トナーＴとキャリアＣとからなる現像剤Ｇ（２成分現像剤）が収容されている。そして、現像装置１３は、感光体ドラム１１上に形成される静電潜像を現像する（トナー像を形成する。）。なお、現像装置１３の構成・動作については、後で詳しく説明する。
【００２９】
図２を参照して、トナー容器２８は、その内部に現像装置１３内に供給するためのトナーＴを収容している。具体的に、現像装置１３に設置された磁気センサ（不図示である。）によって検知されるトナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーの割合である。）の情報に基いて、シャッタ駆動部によってシャッタ機構８０の開閉動作をおこなって、トナー容器２８から現像装置１３内に向けてトナーＴを適宜に供給する。
なお、トナーＴの供給は、トナー濃度の情報に限定されず、感光体ベルトや中間転写ベルト等に形成されたトナー像の反射率等から検知される画像濃度の情報に基づいて実施されてもよい。また、これらの異なる情報を組み合わせて、トナーＴの供給の実施を判断してもよい。
供給管２９は、トナー容器２８から供給されるトナーＴを現像装置１３内に確実に導くためのものである。すなわち、トナー容器２８から排出されたトナーＴは、供給管２９を介して、トナー補給口１３ｅから現像装置１３内に供給される。
【００３０】
以下、プロセスカートリッジ１０における現像装置１３（現像部）について詳述する。
図２〜図４を参照して、現像装置１３は、現像剤担持体としての現像ローラ１３ａ、搬送部材としての搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（オーガスクリュ）、現像剤規制部材としてのドクターブレード１３ｃ、等で構成されている。
現像剤担持体としての現像ローラ１３ａは、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブ１３ａ２が不図示の回転駆動機構によって時計方向に回転されるように構成されている。図３を参照して、現像ローラ１３ａのスリーブ１３ａ２内には、スリーブ１３ａ２の周面に複数の磁極を形成するマグネット１３ａ１が固設されている。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤Ｇは、現像ローラ１３ａの矢印方向の回転にともなって搬送されて、ドクターブレード１３ｃの位置に達する。そして、現像ローラ１３ａ上の現像剤Ｇは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム１１との対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界（現像電界）によって、感光体ドラム１１上に形成された潜像にトナーが吸着される。
【００３１】
２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）は、不図示の回転駆動機構によって回転駆動されて、現像装置１３内に収容された現像剤Ｇを長手方向（図２の紙面垂直方向である。）に循環しながら撹拌・混合する。
第１搬送部材としての第１搬送スクリュ１３ｂ１は、現像ローラ１３ａに対向する位置に配設されていて、現像剤Ｇを長手方向（回転軸方向）に水平に搬送する（図３（Ａ）の破線矢印に示す右方向の搬送である。）とともに、現像ローラ１３ａ上に現像剤Ｇを供給（図３（Ａ）の白矢印方向の供給である。）する。なお、本実施の形態では、第１搬送スクリュ１３ｂ１の回転方向が、現像ローラ１３ａの回転方向に対して逆方向（図２の反時計方向である。）になるように設定されている。
【００３２】
第２搬送部材としての第２搬送スクリュ１３ｂ２は、第１搬送スクリュ１３ｂ１の下方であって現像ローラ１３ａに対向する位置に配設されている。そして、現像ローラ１３ａから離脱した現像剤Ｇ（現像工程後に剤離れ磁極によって現像ローラ１３ａ上から強制的に離脱された現像剤Ｇであって、図３（Ｂ）の白矢印方向に離脱するものある。）を長手方向に水平に搬送する（図３（Ｂ）の破線矢印に示す左方向の搬送である。）。なお、本実施の形態では、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転方向が、現像ローラ１３ａの回転方向と同方向（図２の時計方向である。）になるように設定されている。
そして、第２搬送スクリュ１３ｂ２は、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路の下流側から中継部としての第１中継部１３ｆを介して循環される現像剤Ｇを第１搬送部材１３ｂ１による搬送経路の上流側に第２中継部１３ｇを介して搬送する（図３（Ｂ）の一点鎖線矢印に示す搬送である。）。
２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２は、現像ローラ１３ａや感光体ドラム１１と同様に、回転軸がほぼ水平になるように配設されている。また、２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２は、軸部にスクリュ部が螺旋状に巻装されたものである。
【００３３】
なお、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路（第１搬送経路）と、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路（第２搬送経路）と、は壁部によって隔絶されている。
図３及び図４を参照して、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路（第２搬送経路）の下流側と、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路（第１搬送経路）の上流側と、は第２中継部１３ｇを介して連通している。そして、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路において第２中継部１３ｇの近傍に留まって盛り上がった現像剤Ｇが、第２中継部１３ｇを介して第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路の上流側に搬送（供給）されることになる。
また、図３及び図４を参照して、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路の下流側と、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路の上流側と、は第１中継部１３ｆ（中継部）を介して連通している。そして、第１搬送スクリュ１３ｂ１による第１搬送経路にて現像ローラ１３ａ上に供給されなかった現像剤Ｇが、第１中継部１３ｆにて自重落下して、第２搬送経路の上流側に達することになる。
【００３４】
このような構成により、２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２によって、現像装置１３において現像剤Ｇを長手方向に循環させる循環経路が形成されることになる。すなわち、現像装置１３が稼動されると、装置内に収容された現像剤Ｇは図３及び図４中の破線矢印の方向に流動する。そして、このように、現像ローラ１３ａに対する現像剤Ｇの供給経路（第１搬送スクリュ１３ａ１による第１搬送経路である。）と、現像ローラ１３ａから離脱する現像剤Ｇの回収経路（第２搬送スクリュ１３ａ２による第２搬送経路である。）と、を分離することで、感光体ドラム１１上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。
【００３５】
なお、図示は省略するが、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路中には、装置内を循環する現像剤のトナー濃度を検知する磁気センサが設置されている。そして、磁気センサによって検知されるトナー濃度の情報に基いて、トナー容器２８からトナー補給口１３ｅ（第１中継部１３ｆの近傍に配設されている。）を介して現像装置１３内に向けて新品のトナーＴが供給される。
また、図３、図４を参照して、トナー補給口１３ｅは、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路の上流側の上方であって、現像領域から離れた位置（現像ローラ１３ａの長手方向の範囲の外側である。）に配設されている。このようにトナー補給口１３ｅを第１中継部１３ｆの近傍に設置することで、第２搬送経路において、現像ローラ１３ａから離脱した現像剤が比重の小さい補給トナーの上方から降りかかり、第２搬送経路の下流側にむけて比較的長い時間をかけて現像剤に対して補給トナーの分散・混合を充分におこなうことができる。
なお、本実施の形態では、トナー補給口１３ｅを第２搬送スクリュ１３ａ２による搬送経路中に配設したが、トナー補給口１３ｅの位置はこれに限定されることなく、例えば、第１搬送経路の上流側の上方に配置することもできる。
【００３６】
以下、主として図５〜図９を用いて、本実施の形態のプロセスカートリッジ１０における、特徴的な構成・動作について説明する。
図５は、プロセスカートリッジ１０を示す斜視図である。図６は、プロセスカートリッジ１０における現像装置１３のギア列５０を示す概略図である。図７は、プロセスカートリッジ１０を示す分解図である。また、図８は、プロセスカートリッジ１０における現像装置１３の内部の一部を示す斜視図である。さらに、図９は、画像形成装置本体１の本体側板７１（不図示の回転駆動機構が設置されている。）にプロセスカートリッジ１０が位置決めされた状態を示す概略図である。
【００３７】
図５を参照して、先に図２等を用いて説明したように、プロセスカートリッジ１０は、感光体ドラム１１、現像装置１３、帯電部１２、クリーニング部１５が一体化されたユニットであって、装置本体１に対して着脱可能（交換可能）に設置される。さらに、本実施の形態におけるプロセスカートリッジ１０は、感光体ドラム１１と帯電部１２とクリーニング部１５とが一体化された感光体ユニットと、現像ユニットとしての現像装置１３と、にサブユニット化されている（図７を参照できる）。
【００３８】
また、図６等を参照して、プロセスカートリッジ１０の現像装置１３には、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）と搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）とに回転駆動力を伝達するギア列５０が設置されている。そして、装置本体１にプロセスカートリッジ１０が装着されると、ギア列５０の第１ギア５２が、装置本体１における不図示の駆動ギア（回転駆動機構）に噛合することになる。
詳しくは、ギア列５０は、装置本体１の駆動ギアに噛合する第１ギア５２（第１搬送スクリュ１３ｂ１の回転軸に設置されている。）、第１ギア５２に噛合する第２ギア５３（現像ローラ１３ａの回転軸に設置されている。）、第２ギア５３に噛合するアイドラギア５４（現像装置１３の現像ケース１３ｊ上において回転軸方向に起立する軸部１３ｋに回転可能に設置されている。）、アイドラギア５４に噛合する第３ギア５５（第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転軸に設置されている。）、で構成されている。このようなギア列５０の構成によって、装置本体１側から第１ギア５２に回転駆動力が入力されると、第２ギア５３、アイドラギア５４、第３ギア５５がそれぞれ図６の矢印方向に回転して、現像ローラ１３ａや搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２に回転駆動力が伝達される。
【００３９】
また、本実施の形態において、感光体ドラム１１は、回転軸方向の一端側に、内径部に従動カップリングが形成されたフランジ５１が圧入されている。そして、装置本体１にプロセスカートリッジ１０が装着されると、感光体ドラム１１におけるフランジ５１（回転軸）の従動カップリングが、装置本体１における不図示の駆動カップリング（回転駆動機構）に嵌合することになる。そして、装置本体１側からフランジ５１の従動カップリングに回転駆動力が入力されると、従動カップリング（フランジ５１）が図６の矢印方向に回転して、感光体ドラム１１に回転駆動力が伝達される。
【００４０】
なお、本実施の形態では、感光体ドラム１１を駆動する駆動系と、現像装置１３を駆動する駆動系と、を別々の駆動系として構成したが、それらの駆動系を１つの駆動系として構成することもできる。
また、本実施の形態では、感光体ドラム１１を回転駆動する機構としてカップリングを用いたが、感光体ドラム１１を回転駆動する機構としてギアを用いることもできる。
さらに、本実施の形態では、現像装置１３のギア列５０を構成する各ギア５２〜５５を回転軸方向（図２、図６の紙面垂直方向であって、図９の左右方向である。）の一端側にのみ設置したが、現像装置１３のギア列５０を構成する各ギア５２〜５５を回転軸方向の一端側と他端側とに分けて設置することもできる。
【００４１】
ここで、図５、図７〜図９を参照して、プロセスカートリッジ１０の回転軸方向の一端側には、面板（軸間位置決め部材）としての第１面板６１が設置されている。同様に、図５、図７を参照して、プロセスカートリッジ１０の回転軸方向の他端側（第１面板６１が設置された回転軸方向端部とは反対側の端部である。）には、第２面板６２が設置されている。
これらの第１面板６１、第２面板６２は、いずれも、感光体ドラム１１（像担持体）と現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）とをそれぞれ回転軸方向端部で回転可能に支持して、感光体ドラム１１の回転軸（回転中心）と現像ローラ１３ａの回転軸（回転中心）との軸間距離（図１０（Ａ）に示す中心間距離Ｍである。）を定めるものである。
【００４２】
詳しくは、図５等を参照して、第１面板６１（面板）には、感光体ドラム１１の外周部（フランジ５１の一部である。）が軸受９１を介して挿入される第１穴部６１ａが形成されている（図９をも参照できる。）。さらに、第１面板６１（面板）には、現像ローラ１３ａの回転軸が軸受を介して挿入される第２穴部６１ｂが形成されている。そして、第１面板６１において、第１穴部６１ａと第２穴部６１ｂとは、それらの穴中心間距離が高精度に形成されている。これにより、感光体ドラム１１の回転軸と現像ローラ１３ａの回転軸との軸間距離が高精度に設定されることになり、感光体ドラム１１と現像ローラ１３ａとのギャップ（現像ギャップ）が狙いの値に設定されて、良好な現像工程がおこなわれることになる。
また、図示は省略するが、第２面板６２にも、感光体ドラム１１が軸受を介して挿入される第１穴部が形成され、現像ローラ１３ａの回転軸が軸受を介して挿入される第２穴部が形成されて、第１穴部６１ａと第２穴部６１ｂとの穴中心間距離が高精度に形成されている。これにより、感光体ドラム１１の回転軸と現像ローラ１３ａの回転軸との軸間距離が高精度に設定されることになり、感光体ドラム１１と現像ローラ１３ａとのギャップ（現像ギャップ）が回転軸方向にわたって狙いの値に設定されて、良好な現像工程がおこなわれることになる。
なお、これらの面板６１、６２は、上述した機能が確実に発揮される程度の機械的強度を有するものであればよく、樹脂材料で形成することもできるし、金属材料で形成することもできる。
【００４３】
具体的に、図７に示すように、製造工場においてプロセスカートリッジ１０を組み立てる際に、まず、現像装置１３（現像ユニット）と、感光体ユニット（感光体ドラム１１と帯電部１２とクリーニング部１５とが一体化されたユニットである。）と、が白矢印方向に移動されて、仮の位置合わせがされる。その後、感光体ユニット及び現像装置１３の回転軸方向両端から第１面板６１と第２面板６２とが黒矢印方向に移動されて、２つの面板６１、６２の第１穴部に感光体ユニットの感光体ドラム１１が挿入され、第２穴部に現像装置１３の現像ローラ１３ａが挿入される。最後に、ネジ締結によって、感光体ユニットと現像装置１３とに対して、第１面板６１と第２面板６２とが固定されて、プロセスカートリッジ１０の組立て作業が完了する。
【００４４】
ここで、図８、図９等を参照して、本実施の形態において、第１面板６１（面板）には、画像形成装置本体１（本体側板７１）に形成された位置決め用穴部７１ｂに嵌合する位置決め用軸部材６１ｃが、第１面板６１上において回転軸方向に起立するように設置されている。そして、この位置決め用軸部材６１ｃは、その内穴部としての内径部にアイドラギア５４用の軸部１３ｋ（現像装置１３の現像ケース１３ｊ上に起立する軸部である。）が嵌挿（挿入）されるように形成されている。
【００４５】
詳しくは、位置決め用軸部材６１ｃ（位置決めピン）は、樹脂材料からなる第１面板６１に対して一体的に成形されたピン部材であって、その外径が直径６ｍｍ程度に形成され、その内径部が直径３ｍｍ程度に形成されている。そして、先に図７を用いて説明したプロセスカートリッジ１０の組立時において、現像装置１３に第１面板６１がセットされるときに、現像ローラ１３ａの回転軸が第２穴部６１ｂに挿入されるとともに、位置決め用軸部材６１ｃの内径部６１ｃ１（その穴形状が円形状に形成された内穴部であって、図１０（Ａ）を参照できる。）に軸部１３ｋが挿入されることになる。ここで、軸部１３ｋは、位置決め用軸部材６１ｃの内径部に対して、比較的小さな力で着脱ができる程度に密着して嵌合するように、その先端部（位置決め用軸部材６１ｃに挿入される部分である。）の外径が形成されている。なお、軸部１３ｋの根元部は、現像ケース１３ｊに形成された穴部（非貫通穴部）に圧入され固定されている。また、本実施の形態では、軸部１３ｋがステンレス鋼等の金属材料で形成されている。
【００４６】
このように、アイドラギア５４が回転可能に設置される軸部１３ｋを、現像ケース１３ｊのみで片持支持するのではなく、現像ケース１３ｊと第１面板６１とで両持支持することで、現像ローラ１３ａや搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２に比較的大きな負荷がかかってしまった場合であっても、軸部５４に倒れ（軸倒れ）が生じにくくなる。したがって、現像装置１３が安定的に駆動されることになる。
さらに、本実施の形態では、位置決め用軸部材６１ｃの内径部に軸部１３ｋの先端部が内挿されるように構成しているので、第１面板６１に、位置決め用軸部材６１ｃとは別に軸部１３ｋの先端部を支持するための嵌合穴を形成するスペースを確保する必要がなくなる。そのため、第１面板６１自体の面積が大きくなってしまう不具合や、設計時において現像装置１３における現像ローラ１３ａや搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２やギア列５０のレイアウトに大きな制約が生じてしまう不具合を抑止することができる。このことは、現像装置１３（プロセスカートリッジ１０）全体の大きさ等の形態に対して大きな制約が生じてしまう不具合を抑止できることにもなる。
【００４７】
なお、図９を参照して、本実施の形態において、第１面板６１の位置決め用軸部材６１ｃが挿入される装置本体１の位置決め用穴部７１ｂは、装置本体１にプロセスカートリッジ１０を装着する際の位置決め従基準となる長穴である。
そして、第１面板６１は、画像形成装置本体１（本体側板７１）に形成された位置決め主基準となる穴部７１ａに、不図示の軸受を介して、感光体ドラム１１の回転軸（フランジ５１）が嵌合するように形成されている。また、位置決め従基準となる長穴７１ｂ（位置決め用穴部）は、その長手方向が穴部７１ａに向かうように形成されている。すなわち、長穴７１ｂの中心を通る長手方向（長径方向）の仮想線分が穴部７１ａの中心を通るように、穴部７１ａに対する長穴７１ｂの姿勢が定められている。
このような構成によって、装置本体１に対する感光体ドラム１１の位置は位置決め主基準となる穴部７１ａによって正確に定められ、感光体ドラム１１と現像ローラ１３ａとの軸間距離（又は、現像ギャップ）は第１面板６１によって定められることになる。すなわち、本体側板７１において穴部７１ａ（主基準）と長穴７１ｂ（従基準）との中心間距離が狙いのものからズレてしまっていても、感光体ドラム１１と現像ローラ１３ａとの軸間距離（又は、現像ギャップ）はそれに影響されることなく、第１面板６１の第１穴部６１ａと第２穴部６１ｂとの位置精度によって精度よく定められることになる。
なお、本実施の形態では、装置本体１の位置決め用穴部７１ｂを長穴としたが、装置本体１の位置決め用穴部７１ｂを小判穴とすることもできる。そして、その場合にも、位置決め従基準となる小判穴（位置決め用穴部）を、その長手方向が穴部７１ａに向かうように形成することが好ましい。
【００４８】
なお、本実施の形態では、軸部１３ｋを金属材料で形成しているため、アイドラギア５４が軸部１３ｋに摺接することによって生じる熱が、軸部１３ｋの摺接部から非摺接部に移動しやすく、熱放散が促進される。これに対して、位置決め用軸部材６１ｃや第１面板６１を金属材料で形成した場合であっても、アイドラギア５４が軸部１３ｋに摺接することによって生じた熱を、外部に放熱させることができるため、プロセスカートリッジ１０（アイドラギア５４の近傍）の温度上昇を軽減することができる。そのため、現像装置１３内に収容されたトナーＴが凝集して、白スジ等の異常画像が発生する不具合を軽減することができる。
特に、図９に示すように、軸部１３ｋ（又は、位置決め用軸部材６１ｃ）の近傍を冷却する冷却手段としてのファン１１０を設置した場合には、ファン１１０から送出される空気によってアイドラギア５４の近傍に気流が形成されて、アイドラギア５４が軸部１３ｋに摺接することによって生じた熱が積極的に気流によって拡散されるため、プロセスカートリッジ１０（アイドラギア５４の近傍）の温度上昇をさらに軽減することができる。
【００４９】
なお、図１０（Ａ）は本実施の形態１における第１面板６１を現像装置１３（又は、感光体ドラム１１）の側からみた正面図であって、図１０（Ｂ）は変形例としての第１面板６１を現像装置１３（又は、感光体ドラム１１）の側からみた正面図である。図１０では、簡単のため、第１穴部６１ａや第２穴部６１ｂや位置決め用軸部材６１ｃを除く他の穴部の図示を省略している。
図１０（Ａ）に示すように、本実施の形態において、第１面板６１における位置決め用軸部材６１ｃの内径部６１ｃ１（内穴部）は、その穴形状が円形状に形成されていて、その内径部６１ｃ１にアイドラギア５４の軸部１３ｋが嵌挿されるように構成されている。
これに対して、図１０（Ｂ）に示すように、第１面板６１における位置決め用軸部材６１ｃの内穴部６１ｃ１０を、その穴形状が長穴状（又は、小判穴状）に形成して、その内穴部６１ｃ１０にアイドラギア５４の軸部１３ｋが挿入されるように構成することもできる。このように構成した場合には、第１面板６１に対する現像装置１３の位置決めが、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）の回転軸が主基準となって、アイドラギア５４の軸部１３ｋが従基準となってされることになる。そのため、第１面板６１において、第２穴部６１ｂの中心と、位置決め用軸部材６１ｃ（内穴部）の中心と、の中心間距離が狙いの値に対してそれほど精度よく形成されていなくても、アイドラギア５４の軸部１３ｋが内穴部６１ｃ１０（長穴）の範囲内で位置決めされて、第１面板６１に変形が生じて現像ギャップが変化する不具合が未然に防止されることになる。すなわち、第１面板６２を図１０（Ａ）のように構成した場合には、第２穴部６１ｂの中心と位置決め用軸部材６１ｃ（内径部６１ｃ１）の中心との中心間距離が狙いの値に対してある程度精度よく形成されていなければ、上述したような不具合が生じてしまう可能性があることになる。
なお、位置決め用軸部材６１ｃの内穴部６１ｃ１０を、図１０（Ｂ）のように、長穴状（又は、小判穴状）に形成した場合、内穴部６１ｃ１０の長手方向が、第１面板６１における現像ローラ１３ａの回転軸の位置決め部（第２穴部６１ｂ）に向かうように形成することが好ましい。すなわち、内穴部６１ｃ１０（長穴）の中心を通る長手方向（長径方向）の仮想線分Ｎが第２穴部６１ｂの中心を通るように、第２穴部６１ｂに対する内穴部６１ｃ１０（長穴）の姿勢が定められることが好ましい。このような構成により、上述した軸部１３ｋ（内穴部６１ｃ１０）が従基準として確実に機能することになる。さらに、内穴部６１ｃ１０（長穴）の中心に対して軸部１３ｋがズレた状態で設置された場合であっても、第２ギア５３とアイドラギア５４との駆動伝達に生じる影響を少なくすることができる。
【００５０】
以上説明したように、本実施の形態では、プロセスカートリッジ１０の第１面板６１（面板）に、画像形成装置本体１（本体側板７１）に形成された位置決め用穴部７１ｂに嵌合するとともに、その内径部（内穴部）にアイドラギア５４の軸部１３ｋが嵌挿（挿入）される位置決め用軸部材６１ｃを設けている。これにより、第１面板６１やプロセスカートリッジ１０の大きさ等に対する制約が比較的小さく、アイドラギア５４を回転可能に保持する軸部１３ｋに倒れが生じる不具合を軽減することができる。
【００５１】
なお、本実施の形態では、搬送部材として搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２が２つ設置された現像装置１３を具備したプロセスカートリッジ１０に対して本発明を適用したが、搬送部材の数や形態はこれに限定されることなく、例えば、搬送スクリュが３つ以上設置された現像装置を具備したプロセスカートリッジや、搬送部材としてパドル状部材を用いた現像装置を具備したプロセスカートリッジに対しても本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、現像ローラ１３ａが１つ設置された現像装置１３を具備したプロセスカートリッジ１０に対して本発明を適用したが、現像ローラが上下方向に複数設置された現像装置を具備したプロセスカートリッジに対しても本発明を適用することができる。
それらの場合も、面板６１の位置決め用軸部材６１ｃを本実施の形態のものと同様に構成することで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
また、本実施の形態では、中間転写ベルト１７が設置されたタンデム型の画像形成装置１に着脱可能に設置されるプロセスカートリッジ１０に対して本発明を適用したが、その他のすべての画像形成装置（例えば、転写搬送ベルトが設置されたタンデム型画像形成装置や、モノクロ画像形成装置等である。）に設置されるプロセスカートリッジに対しても当然に本発明を適用することができる。
さらに、本実施の形態では、ユニット化されたプロセスカートリッジ１０をさらに感光体ユニットと現像装置１３とにサブユニット化したが、プロセスカートリッジ１０の形態はこれに限定されることなく、プロセスカートリッジ１０を感光体ドラム１１と現像装置１３と帯電部１２とクリーニング部１５とにサブユニット化することもできるし、プロセスカートリッジ１０に帯電部１２やクリーニング部１５を一体化することなく感光体ドラム１１と現像装置１３とのみを一体化して構成することもできる。
【００５３】
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１  画像形成装置本体（装置本体）、
１０、１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０ＢＫ  プロセスカートリッジ、
１１  感光体ドラム（像担持体）、
１２  帯電部、
１３  現像装置（現像部）、
１３ａ  現像ローラ（現像剤担持体）、
１３ｂ１  第１搬送スクリュ（第１搬送部材）、
１３ｂ２  第２搬送スクリュ（第２搬送部材）、
１３ｃ  ドクターブレード（現像剤規制部材）、
１３ｊ  現像ケース、
１３ｋ  軸部（アイドラギアの軸部）、
１５  クリーニング部、
５０  ギア列、
５４  アイドラギア、
６１  第１面板（面板）、
６１ａ  第１穴部、  ６１ｂ  第２穴部、
６１ｃ  位置決め用軸部材、
６２  第２面板、
７１  本体側板、
７１ａ  位置決め主基準となる穴部、
７１ｂ  位置決め用穴部（位置決め従基準となる長穴）、
Ｇ  現像剤（２成分現像剤）、  Ｔ  トナー、  Ｃ  キャリア。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５５】
【特許文献１】特開２００７−４７７２０号公報
【図１】
0005950156.tif 000002
【図２】
0005950156.tif 000003
【図３】
0005950156.tif 000004
【図４】
0005950156.tif 000005
【図５】
0005950156.tif 000006
【図６】
0005950156.tif 000007
【図７】
0005950156.tif 000008
【図８】
0005950156.tif 000009
【図９】
0005950156.tif 000010
【図１０】
0005950156.tif 000011