(57)【要約】【課題】  画像形成装置において、現像器への駆動力を伝達する経路にカップリングを用いた場合、現像器を変位させて画質欠陥を生じさせないようにする。【解決手段】  現像ユニット２０の現像器３２Ａの重量がｍ（ｋｇｆ）、現像器３２Ａを感光体ドラム１６側へ付勢する押し付け力（当圧荷重）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１６の軸方向から見たときの現像器３２Ａの感光体ドラム円周方向に対する配置位置を、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（１）を満足するように圧縮コイルスプリング５２を設定する。これにより、カップリングに軸ずれが生じてトルク変動が生じた場合であっても、現像器３２Ａを変位させることが無く、高画質の画像を得ることができる。【選択図】        図１８
2006091582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を形成する像担持体と、
当圧荷重Ｆ（ｋｇｆ）により荷重を受け像担持体に当接し像担持体に形成された潜像を現像する現像剤を含めた重量がｍ（ｋｇｆ）の現像器と、
前記像担持体及び前記現像器を保持し、少なくとも前記現像器は着脱可能とされ、かつ前記像担持体と接離する方向に移動可能とする画像形成装置本体と、
前記画像形成装置本体に設けられ、前記現像器に回転駆動力を付与する駆動装置と、
前記駆動装置側に取り付けられるの第１カップリング部材、及び前記現像器側に取り付けられ前記第１カップリング部材とは係合可能に構成された第２カップリング部材から構成され、前記第１カップリング部材と前記第２カップリング部材とが接合したときに前記駆動装置から前記現像器へ前記回転駆動力を伝達するカップリングと、
を備えた画像形成装置であって、
前記カップリングの継合部直径をｄ（ｃｍ）、
前記カップリングに作用するトルクの最大値をｔ（ｋｇｆｃｍ）、
軸方向から見て前記現像器の前記像担持体円周方向に対する配置位置を、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、
前記現像器が前記像担持体に当接する時の当圧荷重Ｆは、Ｆ≧１．０（ｍ×ｔ／ｄ)−ｍ×Ｇ×ｃｏｓθを満たす、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
潜像を形成する像担持体と、
当圧荷重Ｆ（ｋｇｆ）により荷重を受け像担持体に当接し像担持体に形成された潜像を現像する現像剤を含めた重量がｍ（ｋｇｆ）の現像器と、
前記像担持体及び前記現像器を保持し、少なくとも前記現像器は着脱可能とされ、かつ前記像担持体と接離する方向に移動可能とする画像形成装置本体と、
前記画像形成装置本体に設けられ、前記現像器に回転駆動力を付与する駆動装置と、
前記駆動装置側に取り付けられるの第１カップリング部材、及び前記現像器側に取り付けられ前記第１カップリング部材とは係合可能に構成された第２カップリング部材から構成され、前記第１カップリング部材と前記第２カップリング部材とが接合したときに前記駆動装置から前記現像器へ前記回転駆動力を伝達するカップリングと、
を備えた画像形成装置であって、
前記カップリングの継合部直径をｄ（ｃｍ）、
前記カップリングに作用するトルクの最大値をｔ（ｋｇｆｃｍ）、
軸方向から見て前記現像器の前記像担持体円周方向に対する配置位置を、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、
前記現像器が前記像担持体に当接する時の当圧荷重Ｆは、Ｆ≧１．３（ｍ×ｔ／ｄ)−ｍ×Ｇ×ｃｏｓθを満たす、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
回転可能に支持されるカムと、前記カムと対向して配置され前記カムと離間する方向に移動可能に支持されると共に、カム側の端部にカム外周面に当接する凹部、及び前記凹部の少なくとも一方側に形成される凸部を備えたプランジャと、前記プランジャを付勢するスプリングとを備え、
前記プランジャから離間した状態の前記カムを回転させ、前記カムを前記プランジャに当接させることで前記スプリングが圧縮され、前記スプリングの付勢力で前記現像器を前記像担持体へ当接させる、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置にかかり、特に、駆動時の内部部品のぶれによる画質欠陥を生じさせることのない画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる静電記録方式によってトナー画像を記録媒体に形成する画像形成装置では、感光体ドラムを帯電装置によって帯電させると共に、光走査装置からのレーザ光にによって静電潜像を形成し、この静電潜像に対して現像ロールからトナーを供給することで現像（可視化）するように構成される。
【０００３】
可視化された画像のトナーは、用紙などの記録媒体に転写・定着されて、記録媒体に所望の画像が得られる。
【０００４】
このような構成の画像形成装置において、高画質の画像を得るために、感光体ドラムと現像ロールとの隙間（以下、この隙間を「ＤＲＳ」という）を狭くすることが望ましく、当然ながら隙間寸法を一定に保つことが必要となる。
【０００５】
一方、電子写真方式を用いた複写機やプリンターなどの画像形成装置は、磨耗などにより消耗する像担持体ユニットを消耗品として交換する形態をのものが知られている。
【０００６】
このとき像担持体に所定の微小隙間（ＤＲＳ）を持って設置される現像器が微小隙間状態のまま像担持体ユニットを画像形成装置本体から抜き差しすると、現像器と像担持体が擦れて像担持体表面や現像器の現像ロールが傷ついてしまい画像欠陥を引き起こすので、例えば、特許文献１（特開平１１−３２７２６７号公報）に開示の装置では、現像器を像担持体から接離可能に設ける構成をとっている。
【０００７】
しかしながら特許文献１で記載された課題のように現像器を像担持体に当接させるとき画像形成装置本体との駆動を受けるギヤが当接動作などで破損するなどが課題として知られ、同先行技術においてはギヤを微小回転せしむるなどの技術で課題解決を行なっている。
【０００８】
しかしながら別の先行技術、例えば特許文献２（特開平６−３３２２８５）でも記述されているように、ギヤの歯がぶつからないようにしても画像形成装置本体のギヤと現像器のギヤの位置は正確には出すことは困難であり、その際ギヤ噛合い不良によるギヤ磨耗や画質欠陥を引き起こしていた。
【０００９】
この別の先行技術においては、その位置ずれを吸収するためにカップリング機構を課題解決の手段としている。
【特許文献１】特開平１１−３２７２６７号公報
【特許文献２】特開平６−３３２２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら同技術でも記述しているように、画像形成装置本体と現像器の駆動部の位置を正確に合わせるのは困難である。これは現像器の位置決めは像担持体と先に決められてしまうことにも由来し困難となっている。
【００１１】
位置ずれがあっても動力伝達を行うべくカップリングは、駆動側と受動側のカップリングで回転中心があっていない場合、回転周期でトルクの大きな変動を発生させてしまう問題がある。
【００１２】
即ち、図２４（Ａ）に示すように、実線で示す駆動側のカップリング部材１００の中心に対して２点鎖線で示す駆動される側のカップリング部材１０２の中心とが一致した状態で互いの突起１０４が噛み合っている場合には、駆動される側にトルク変動は生じない。しかしながら、図２４（Ｂ）に示すように、駆動される側のカップリング部材１０２の中心がずれてしまうと、駆動側の回転中心から駆動されるカップリング部材１０２の突起１００Ａまでの距離が変わってしまい（Ａ−αと、Ａ−α）、駆動される側にトルク変動が生じてしまう問題がある。
【００１３】
このトルクの変動は、駆動装置が十分な動力を持っていたとしても現像器を回転周期でねじるように動かしてしまい、ＤＲＳ変動を発生させ、画質欠陥を引き起こす原因となっていた。
【００１４】
本発明はこの課題を解決させるためになられたものであり、現像器への駆動力を伝達する経路にカップリングを用いた場合、現像器を変位させて画質欠陥を生じさせることのない画像形成装置を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に記載の発明は、潜像を形成する像担持体と、当圧荷重Ｆ（ｋｇｆ）により荷重を受け像担持体に当接し像担持体に形成された潜像を現像する現像剤を含めた重量がｍ（ｋｇｆ）の現像器と、前記像担持体及び前記現像器を保持し、少なくとも前記現像器は着脱可能とされ、かつ前記像担持体と接離する方向に移動可能とする画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体に設けられ、前記現像器に回転駆動力を付与する駆動装置と、前記駆動装置側に取り付けられるの第１カップリング部材、及び前記現像器側に取り付けられ前記第１カップリング部材とは係合可能に構成された第２カップリング部材から構成され、前記第１カップリング部材と前記第２カップリング部材とが接合したときに前記駆動装置から前記現像器へ前記回転駆動力を伝達するカップリングと、を備えた画像形成装置であって、前記カップリングの継合部直径をｄ（ｃｍ）、前記カップリングに作用するトルクの最大値をｔ（ｋｇｆｃｍ）、軸方向から見て前記現像器の前記像担持体円周方向に対する配置位置を、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、前記現像器が前記像担持体に当接する時の当圧荷重Ｆは、Ｆ≧１．０（ｍ×ｔ／ｄ)−ｍ×Ｇ×ｃｏｓθを満たす、ことを特徴としている。
【００１６】
次に、請求項１に記載の画像形成装置の作用を説明する。
【００１７】
良好な画質を得るために、着脱可能とされた現像器は、像担持体側へスプリング等を用いて押圧して現像器と像担持体との距離を一定に保つ必要がある。このため、現像器は像担持体に対して接離する方向に移動可能に保持されており、スプリング等は現像器を像担持体側へ付勢している。
【００１８】
ところで、現像器を駆動する回転駆動力をカップリングを介して駆動装置から得る場合、現像器側の軸中心と、駆動装置側の軸中心とが一致していない場合、駆動力は伝達されるが、現像器はトルクの変動を受けて軸の半径方向へ変動する力を受けることになり、付勢力に設定いかんによっては現像器と像担持体との距離が変動する場合がある。
【００１９】
ここで、上述した式Ｆ≧１．０（ｍ×ｔ／ｄ)−ｍ×Ｇ×ｃｏｓθを満たすように現像器の像担持体への当圧荷重Ｆを設定することで、軸ずれによるトルク変動が生じた場合であっても、現像器を変位させることが無く、高画質の画像を得ることができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、潜像を形成する像担持体と、当圧荷重Ｆ（ｋｇｆ）により荷重を受け像担持体に当接し像担持体に形成された潜像を現像する現像剤を含めた重量がｍ（ｋｇｆ）の現像器と、前記像担持体及び前記現像器を保持し、少なくとも前記現像器は着脱可能とされ、かつ前記像担持体と接離する方向に移動可能とする画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体に設けられ、前記現像器に回転駆動力を付与する駆動装置と、前記駆動装置側に取り付けられるの第１カップリング部材、及び前記現像器側に取り付けられ前記第１カップリング部材とは係合可能に構成された第２カップリング部材から構成され、前記第１カップリング部材と前記第２カップリング部材とが接合したときに前記駆動装置から前記現像器へ前記回転駆動力を伝達するカップリングと、を備えた画像形成装置であって、前記カップリングの継合部直径をｄ（ｃｍ）、前記カップリングに作用するトルクの最大値をｔ（ｋｇｆｃｍ）、軸方向から見て前記現像器の前記像担持体円周方向に対する配置位置を、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、前記現像器が前記像担持体に当接する時の当圧荷重Ｆは、Ｆ≧１．３（ｍ×ｔ／ｄ)−ｍ×Ｇ×ｃｏｓθを満たす、ことを特徴としている。
【００２１】
次に、請求項２に記載の画像形成装置の作用を説明する。
【００２２】
上述した式Ｆ≧１．３（ｍ×ｔ／ｄ)−ｍ×Ｇ×ｃｏｓθを満たすように当圧荷重Ｆを設定することで、請求項１の場合よりも、軸ずれによるトルク変動に対して更に強くなる。
【００２３】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、回転可能に支持されるカムと、前記カムと対向して配置され前記カムと離間する方向に移動可能に支持されると共に、カム側の端部にカム外周面に当接する凹部、及び前記凹部の少なくとも一方側に形成される凸部を備えたプランジャと、前記プランジャを付勢するスプリングとを備え、前記プランジャから離間した状態の前記カムを回転させ、前記カムを前記プランジャに当接させることで前記スプリングが圧縮され、前記スプリングの付勢力で前記現像器を前記像担持体へ当接させる、ことを特徴としている。
【００２４】
次に、請求項３に記載の画像形成装置の作用を説明する。
【００２５】
請求項３に記載の画像形成装置では、プランジャから離間した状態のカムを回転させると、カムは凸部を押圧してスプリングを圧縮し、さらに回転させることで凸部を乗り越えて凹部に至る。凸部はカムから近く、凹部は凸部に対してカムから遠くに位置するので、カムが凸部と接触している場合はスプリングは強く圧縮されることになる。カムが凸部を乗り越えて凹部に至ると、スプリングに付勢されたプランジャは凸部と凹部の高さの差分カム側へ移動し、凹部にカムが嵌まり込むことになる。
【００２６】
カムを回転させて凸部を乗り越える際に、クリック感が得られるので、現像器を像担持体へ当接させたことが分かりやすくなり、且つ画像形成動作中でも不用意にプランジャからカムが外れるのを防止する効果が得られる。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように本発明の画像形成装置は上記構成としたので、カップリングに軸ずれが生じても現像器を変位させて画質欠陥を生じさせることがなく、高品質の画像を得ることができる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００２９】
図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１０は、用紙Ｐを入れる用紙カセット１２、光走査装置１４、感光体ドラム１６、帯電器１８、現像ユニット２０、クリーング装置２２、定着装置２４、転写ロール２５、用紙搬送装置２７等を備えている。
【００３０】
なお、感光体ドラム１６、帯電器１８、クリーング装置２２等は、一つの感光体ユニット２９として纏められている。
【００３１】
図２に示すように、画像形成装置１０は、箱状の金属フレーム２６を内部に備えている。
【００３２】
図２、及び図５に示すように、金属フレーム２６には、現像ユニット２０（図５参照）を着脱可能に装填する現像ユニット装填部２８、及び感光体ユニット２９（図１４参照）を着脱可能に装填する感光体ユニット装填部３１が設けられている。
【００３３】
現像ユニット装填部２８に対し、現像ユニット２０は着脱自在となっている。
【００３４】
現像ユニット装填部２８には、装置正面側（矢印Ｆ方向）側及び背面側（矢印Ｂ方向）へ向けて現像ユニット２０をスライド可能にガイドするために、装置正面側及び背面画側へ延びるガイドレール３０を備えている。
【００３５】
図３に示すように、ガイドレール３０は、長手方向直角断面形状がアルファベットのＪ字形状を呈している。
【００３６】
図２〜図４に示すように、現像ユニット２０には、ガイドレール３０の溝部分に対してスライド自在に挿入されるガイド板３３が設けられている。ガイド板３３は、長手方向直角断面形状がアルファベットのＬ字形状を呈している。
（現像器）
次に、現像ユニット２０について詳細に説明する。
【００３７】
現像ユニット２０は、現像器３２Ａと、現像器３２Ａを所定量移動自在に保持する支持フレーム３２Ｂとを備えている。
【００３８】
現像ユニット２０は、所謂トリクル現像方式（現像剤の帯電性能の低下を防止して現像剤交換のインターバルを延ばすために、現像器内に補充用の現像剤（トリクル現像剤）を徐々に補給する一方で、過剰になった（劣化したキャリアを多く含む）劣化現像剤を排出しながら現像を行う現像方式である）を採用しており、劣化現像剤は図示しない回収容器に回収されるようになっている。
【００３９】
図６に示されるように、現像ユニット２０は、現像器３２Ａを構成するハウジング１１６を備えており、このハウジング１１６には、感光体ドラム１６の像担持面（外周面）へ面して開口する開口部１１８が形成されている。
【００４０】
ハウジング１１６内には、開口部１１８付近に現像ロール１２０が配置されている。またハウジング１１６内には、その下部側に現像剤Ｄが収納される主流通路１２２及び複流通路１２４がそれぞれ設けられており、これらの流通路１２２，１２４は、それぞれ上方へ向って開口した樋状に形成され、その断面形状が上方へ向って開口した略半円状とされている。
【００４１】
主流通路１２２及び復流通路１２４は、感光体ドラム１６の軸方向（図６の紙面表裏方向）に沿って細長く形成されている。
【００４２】
ハウジング１１６には、その底面部から仕切壁１２６が立設されており、この仕切壁１２６は主流通路１２２と復流通路１２４とを前記軸方向に直交する現像器の幅方向（矢印Ｗ方向）に沿って区画している。
【００４３】
仕切壁１２６には、流通路１２２，１２４の長手方向に沿った一端部、及び他端部に、両者を連通する連通口（図示せず）が形成されている。
【００４４】
主流通路１２２及び復流通路１２４内には、それぞれスクリュー軸状のサプライオーガ１３２及びアドミクスオーガ１３４が回転可能に配設されている。
【００４５】
図７（Ａ）は現像ユニット２０を現像ユニット装填部２８に装填したときの装置正面側を向く現像器３２Ａの装置正面側を示す側面図であり、図７（Ｂ）は現像器３２Ａの装置奥側を示す側面図である。また、図８は現像器３２Ａの斜視図である。
【００４６】
図７（Ａ），（Ｂ）、及び図８に示すように、現像器３２Ａの側面には、それぞれ水平方向に細長いガイド孔３４、及び溝３６が形成されている。
【００４７】
図４、図９〜１１に示すように、現像器３２Ａの外側に配置される支持フレーム３２Ｂには、現像器３２Ａのガイド孔３４、及び溝３６に移動自在に挿入されるガイドピン４０が設けられている（ガイド孔３４、及び溝３６の幅＞ガイドピン４０の径）。
【００４８】
現像器３２Ａの水平方向に細長いガイド孔３４、及び溝３６に、外装フレーム３２Ｂのガイドピン４０が挿入されることで、現像器３２Ａは、外装フレーム３２Ｂに対して、水平方向かつ感光体ドラム１６に対して接離する方向に所定長さ分（長孔の長さ−ガイドピンの径）だけ移動可能に支持されることになる。
【００４９】
また、外装フレーム３２Ｂには、現像器３２Ａの長手方向に沿って、カムシャフト４２が回転自在に支持されている。
【００５０】
外装フレーム３２Ｂの装置正面側には、レバー４４が設けられている。レバー４４は、図示しないギアを介してカムシャフト４２に連結されており、レバー４４を回転させることでカムシャフト４２が回転するように構成されている。
【００５１】
また、レバー４４には、感光体ユニット２９の引き抜き防止用のプレート４４Ａが一体的に設けられている。
【００５２】
カムシャフト４２の両端付近には、それぞれカム４６、及び引っ掛け部４７（図１５参照）が取り付けられている。
【００５３】
図１２（Ａ）に示すように、カム４６の先端部分の形状は、軸方向から見て大半径部分（半径Ｒ）４６Ａと、小半径部分（半径ｒ）４６Ｂとを備えている。
【００５４】
図１３、及び図８に示すように、現像器３２Ａには、カム４６と対向する部分に、プランジャ４８が配置されている。
【００５５】
図１２に示すように、プランジャ４８は、現像器３２Ａの孔５０にスライド自在に挿入されている。孔５０の中にはプランジャ４８を飛び出す方向に付勢する圧縮コイルスプリング５２が配置されている。
【００５６】
プランジャ４８の先端には、大円弧状の凹部５４が設けられており、凹部５４の両側に小円弧状の凸部５５が設けられている。
【００５７】
凹部５４の曲率半径（＞凸部５５の曲率半径）は、カム４６の大半径部分（半径Ｒ）と同様の曲率半径（半径Ｒ）を有している。
【００５８】
ここで、図１４に示すように、レバー４４が立っている状態では、図１３、及び図１５に示すように、引っ掛け部４７が外装フレーム３２Ｂの下向き突起３５に当接して現像器３２Ａを感光体ドラム１６から離れる方向へ引き寄せており、これによりカム４６は立った状態で先端が上方を向いてプランジャ４８から離間すると共に、現像ロール１２０は、感光体ドラム１６から十分に離間しているが、図１６に示すようにレバー４４が感光体ドラム側に傾斜するように回転させると、図示は省略するが引っ掛け部４７は下向き突起３５から離れ、図１７に示すように、カム４６の先端の小半径部分がプランジャ４８を押し込みながら凹部５４の横の凸部５５を乗り越え、更に回転させると、最終的には図１８、及び図１９に示すように、カム４６の先端が凹部５４に完全に嵌り込む。
【００５９】
これによって、圧縮コイルスプリング５２は圧縮され、圧縮コイルスプリング５２の反力を受けた現像器３２Ａは、感光体ドラム側（矢印Ａ方向）へ付勢される。
【００６０】
これによって、現像器３２Ａの一部分が、感光体ドラム１６を備えた感光体ユニット２９の一部分に当接し、現像ロール１２０と感光体ドラム１６との間隔を最適な微小間隔に設定することができる。
【００６１】
また、レバー４４を倒している場合には、レバー４４に取り付けたプレート４４Ａが感光体ユニット２９の引き抜き側に干渉するので、ユーザーによる感光体ユニット２９の引き抜きを抑制し、感光体ドラム１６に現像ロール１２０が接触して傷付くことを防止できる。
【００６２】
また、感光体ユニット２９が正規の位置まで押し込まれていない場合には、感光体ユニット２９の一部分が装置正面側へ突出することになり、プレート４４Ａを傾けようとしたときにプレート４４Ａが感光体ユニット２９の突出した部分に当接するので、感光体ユニット２９の装填が未完全であることが分かる。
【００６３】
画像形成装置１０は、金属フレーム２６側に設けた図示しないモータの駆動力を現像ユニット２０に伝達するためのカップリング５６を備えている。
（カップリング）
図２０に示すように、カップリング５６は、金属フレーム２６側のモータからの回転力を出力する出力軸（図示せず）に取り付けられる第１カップリング部材５６Ａと、第１カップリング部材５６Ａとは軸方向に接離可能とされた第２カップリング部材５６Bとから構成されている。
【００６４】
第２カップリング部材５６Bは、現像ユニット２０の現像ロール１２０に接続されている。
【００６５】
図２１に示すように、第１カップリング部材５６Ａ、及び第２カップリング部材５６Bは、それぞれ軸方向に突出する一対の突起５８を回転中心を挟んで両側に備えており、第１カップリング部材５６Ａの突起５８（実線で図示）が第２カップリング部材５６Ｂの突起５８（２点鎖線で図示）の間に軸方向から挿入されて配置されることで駆動力の伝達が行われるようになっている。
【００６６】
また、本カップリング５６においては、第１カップリング部材５６Ａの回転中心と、第２カップリング部材５６Bの回転中心とが径方向に多少ずれても駆動力を伝達できるものである。
【００６７】
なお、回転中心から各突起５８の中心（駆動力の伝達される中心）までの距離は全て同じに設定されており、該距離の２倍が本発明の継合部直径ｄに相当している。
【００６８】
図６に示すように、現像ユニット２０では、現像ロール１２０の回転時にサプライオーガ１３２及びアドミクスオーガ１３４に回転力（トルク）が伝達されてそれぞれ回転する。
【００６９】
このとき、サプライオーガ１３２は、所定の給送方向へ回転し、アドミクスオーガ１３４は、サプライオーガ１３２とは反対向きの給送方向へ回転する。
【００７０】
また、主流通路１２２と復流通路１２４とは、それぞれ両端部分で互いに連通口（図示せず）を介して連通している。この結果、現像ユニット２０のハウジング１１６内では、現像ロール１２０の回転時に現像剤Ｄが主流通路１２２内と復流通路１２４内との間を循環することになる。
【００７１】
なお、現像ロール１２０は、主流通路１２２の上方に位置し、サプライオーガ１３２の外周部に近接している。
【００７２】
現像ユニット２０を現像ユニット装填部２８に装填すると、図６に示されるように、現像ロール１２０は、感光体ドラム１６の像担持面に対向する。
【００７３】
現像ロール１２０は、内部に円柱状の固定された磁石１２０Ａを内臓しており、その外周に円筒状のスリーブ１２１が回転可能に設けられている。磁石１２０Ａは、周方向に複数のＮ極及びＳ極が交互に設けられている。このスリーブ１２１は、感光体ドラム１６に従動する方向（矢印ＲＲ方向）へ回転する（以後、本明細書において、現像ロール１２０の回転とは、スリーブ１２１の回転を意味する。）。
【００７４】
感光体ドラム１６の回転時には、主流通路１２２内を流通する現像剤Ｄ中のトナーがスリーブ１２１に吸着される。
【００７５】
ハウジング１１６内には、現像ロール１２０の上方に、プレート状のトリマーバー８０が配設されており、このトリマーバー１８０はスリーブ１２１に吸着されたトナーを薄層化する。感光体ドラム１６の像担持面に静電潜像が形成されている場合には、所定の極性（通常は、負（−）極性）に帯電されたトナーは、静電的な力により現像位置で現像ロール１２０のスリーブ１２１から像担持面へ転移し、静電潜像に選択的に付着して像担持面にトナー像が形成される。
【００７６】
ハウジング１１６には、開口部１１８の周縁部に弾性を有するプレート状のシール材１７６が取り付けられており、このシール材１７６は、その先端部を感光体ドラム１６の像担持面へ密着させている。
【００７７】
これにより、現像ロール１２０又は感光体ドラム１６から剥離してクラウド状になったトナーが飛散してハウジング１１６と感光体ドラム１６との間から外部へ流出することが防止されている。
【００７８】
ハウジング１１６内には、現像ロール１２０の下側に回収ロール１７８が回転可能に配置されており、この回収ロール１７８は、そのロール面が感光体ドラム１６の像担持面（外周面）に所定の微小間隔を空けて対向するように支持されている。なお、現像ロール１２０の外周面に保持されたトナーは回収ロール１７８と接触するようになっている。
【００７９】
ハウジング１１６内には、回収ロール１７８とサプライオーガ１３２との間にスクレイパー１８２が配置されている。
【００８０】
この回収ロール１７８も現像ロール１２０の回転時にその従動方向へ回転するように構成されており、その芯金部に現像ユニット２０の作動時にトナーとは逆極性の電圧が、スクレイパー１８２を介して印加されることにより、また現像ユニット２０の作動時に現像バイアスと同電位の電圧が印加されることにより、現像ロール１２０及び感光体ドラム１６から剥離し浮遊した逆極性のクラウドトナーを吸着する。
【００８１】
なお、スクレイパー１８２は、その先端部を回収ロール１７８のロール面に所定の圧力で当接させ、回収ロール１７８に吸着されたトナーを剥離除去する。除去されたトナーは、スクレイパー１８２上から主流通路１２２内へ落下して回収される。
【００８２】
図６に示すように、現像ユニット２０のハウジング１１６下部には、感光体ドラム側と感光体ドラム側とは反対側とを連通する通路６０が形成されている。
【００８３】
通路６０の感光体ドラム側の端部は、回収ロール１７８の下方に開口している。
【００８４】
通路の感光体ドラム側とは反対側には、中空の連結部６２がスライド自在に取り付けられている。
【００８５】
図２２に示すように、金属フレーム２６（図２２には図示せず）側には図示しない負圧吸引装置に連結されたダクト６４が固定されている。なお、ダクト６４の開口部分には上下に外向きの突起６４Ａが形成されており、この突起６４Ａが連結部６２の溝６２Ｂの開口部分に形成された内向きの突起６２Ａに引っ掛かることで、現像ユニット２０の長手方向（図２２の紙面裏表方向）には相対的にスライド可能であるが、現像器３２Ａのスライド方向（図２２の矢印Ｗ方向）に対しては、両者は一体化して動くことは無い。
【００８６】
このため、ダクト６４と通路６０とは連結部６２を介して接続され、しかも接続された状態で現像器３２Ａのスライドを可能としている。
【００８７】
負圧吸引装置を作動させてダクト内が負圧にすることで、通路６０の感光体ドラム側の端部から周囲の空気を吸引し、周囲に浮遊するトナークラウドを空気と共に吸引することが可能となる。
（作用）
次に、本実施形態の画像形成装置１０の作用を説明する。
【００８８】
本実施形態では、現像ユニット２０の現像器３２Ａの重量がｍ（ｋｇｆ）、現像器３２Ａを感光体ドラム１６側へ付勢する押し付け力（当圧荷重）をＦ（ｋｇｆ）、カップリング５６の継合部直径をｄ（ｃｍ：図２１参照。）、カップリング５６に作用するトルクの最大値をｔ（ｋｇｆｃｍ）、感光体ドラム１６の軸方向から見たときの現像器３２Ａの感光体ドラム円周方向に対する配置位置を、鉛直上方向を０度として時計回り方向にθ度（図１８参照）、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（１）を満足することが必要であり、Ｆ≧１．３（ｍ×ｔ／ｄ)−ｍ×Ｇ×ｃｏｓθなる関係式（２）を満足することが好ましい。即ち、現像器３２Ａが感光体ドラム１６の真横よりも上側に位置する場合、感光体ドラムから見た位置に応じた現像器３２Ａの自重の一部分が感光体ドラム側へ作用するので圧縮コイルスプリング５２の力はその分小さくて済み、現像器３２Ａが感光体ドラム１６の真横よりも下側に位置する場合、感光体ドラムから見た位置に応じた現像器３２Ａを押し上げる力が必要になるので、圧縮コイルスプリング５２の力はその分大きくしなければならない。
【００８９】
ここで、現像器３２Ａは内部に現像剤０．７５ｋｇｆを内包した総重量ｍが３ｋｇｆであり、トルクｔが３ｋｇｆ・ｃｍである。
【００９０】
また、カップリング５６は、継合部直径（駆動装置から回転駆動力を与える部分での直径）ｄが２ｃｍである。
【００９１】
当圧荷重Ｆは、本実施形態では、カム４６がプランジャ４８の先端が凹部５４に嵌まり込んで押圧している状態（図１８参照）での圧縮コイルスプリング５２の２つ分の付勢力である。この状態での本実施形態の圧縮コイルスプリング５２の一つ当たりの力は２．３ｋｇｆである。
【００９２】
また、現像器３２Ａは、感光体ドラム１６の真横に位置しており、上記式のθは２７０°となる。
【００９３】
上記関係式（１）に夫々の値を代入すると、２．３×２＞１．０（３×３／２）−３×Ｇ×ｃｏｓ２７０°＝４．５、即ち４．６＞４．５となる。
【００９４】
ちなみに、この押し付け力Ｆを変化させた状態を図２３のグラフに示しているが、このときの条件下では、現像器３２Ａの振れを６０μｍ以下に抑えることが可能となるが、現像器３２Ａの振れの許容を３５μｍとしたときは、関係式（２）を用いることで、必要な押し付け力Ｆを容易に求めることができる。
【００９５】
現像器３２Ａの長手方向両側部分を圧縮コイルスプリング５２で押圧するのは、中心のみで押した場合よりも、カップリング５６からの負荷変動による現像ロール１２０の全振れを効果的に抑制できるからである。
【００９６】
また、本実施形態では、プランジャ４８の先端に凹部５４を形成してカム４６をはめ込む形態としているので、カム４６がプランジャ４８から容易に外れることが無くなる。
【００９７】
また、カム４６が凹部５４に嵌まり込む際にラッチ感が得られるので、誤操作防止となる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本実施形態の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】金属製フレームの斜視図である。
【図３】金属製フレームに現像器を装填した状態を示す正面図である。
【図４】現像器の外装フレームの斜視図である。
【図５】現像器の斜視図である。
【図６】現像器、及び感光体ドラムの断面図である。
【図７】（Ａ）は現像器の本体部の装置正面側の側面図であり、（Ｂ）は本体部の装置中側の側面図である。
【図８】現像器の本体部の斜視図である。
【図９】現像器の外装フレームの斜視図である。
【図１０】現像器の外装フレームの斜視図である。
【図１１】現像器の外装フレームの下面図である。
【図１２】（Ａ）はカムの側面図であり、（Ｂ）は現像器のプランジャ付近の断面図である。
【図１３】現像器、及び感光体ドラムの側面図である。
【図１４】現像器、及び感光体ドラムの側面図である。
【図１５】現像器の本体部の斜視図である。
【図１６】現像器、及び感光体ドラムの側面図である。
【図１７】現像器、及び感光体ドラムの断面図である。
【図１８】現像器、及び感光体ドラムの断面図である。
【図１９】現像器の本体部の斜視図である。
【図２０】画像形成装置内部のカップリング付近の斜視図である。
【図２１】カップリングの軸方向から見た正面図である。
【図２２】ダクトとの連結状態を示す現像器の側面図である。
【図２３】現像ロール全振れと押し付け力との関係を示すグラフである。
【図２４】（Ａ）はカップリングの軸がずれていない場合の力の作用図であり、（Ｂ）はカップリングの軸がずれている場合の力の作用図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０    画像形成装置
１６    感光体ドラム（像担持体）
３２Ａ  現像器
５６    カップリング
５６Ａ  第１カップリング部材
５６Ｂ  第２カップリング部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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