(57)【要約】【課題】現像ローラの感光体に対する安定した食い込みを得るプロセスカートリッジ及びこれを用いる画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体１と現像装置５とを一体に支持して備え、画像形成装置１００に着脱可能なプロセスカートリッジ１において、感光体１に対する現像ローラ５１の食い込み量を規制する規制部材５９ａと、弾性部材５８により現像ローラ５１を感光体１に加圧する加圧部材５６とを有し、かつ、現像装置５と感光体１とを固定する面板５９を組むと、弾性部材５８で加圧された突起５７が現像装置５に差し込まれ、現像ローラ５１の食い込み量が固定される【選択図】      図３
2008170580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と現像装置とを一体に支持して備え、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、  
前記現像装置は、像担持体に対する現像ローラの食い込み量を規制する規制部材と、
弾性部材により現像ローラを像担持体に加圧する加圧部材とを有し、
かつ、現像装置と像担持体とを固定する面板を組むと、
弾性部材で加圧された突起が現像装置に差し込まれ、現像ローラの食い込み量が固定されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロセスカートリッジにおいて、
弾性部材が圧縮スプリング又はスポンジ材である
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のプロセスカートリッジにおいて、
前記現像装置は、突起勘合部に、滑らかな傾斜を設けた
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のプロセスカートリッジにおいて、
前記現像ローラが、像担持体に対し加圧される部材を削除した
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項５】
請求項４に記載のプロセスカートリッジにおいて、
前記現像ローラを固定する突起の加圧力が、喰い込み量の規制に充分足りる加圧力とした
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
請求項１ないし３のいずれかに記載のプロセスカートリッジにおいて、
現像ローラの食い込みを固定する突起を、現像装置と像担持体とを固定する面板と一体で設けた
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
請求項６に記載のプロセスカートリッジにおいて、
前記現像ローラが、像担持体に対し加圧される部材を削除した
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
請求項７に記載のプロセスカートリッジにおいて、
前記現像ローラを固定する突起の加圧力が、喰い込み量の規制に充分足りる加圧力とした
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
潜像を形成する像担持体と、
潜像をトナーで現像してトナー像を形成する現像装置とを備える画像形成装置であって、
前記画像形成装置は、請求項１ないし８のいずれか１つ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、複写機、ファクシミリ、プリンター等の静電複写プロセスによる画像形成に用いられるプロセスカートリッジ、また、このプロセスカートリッジを用いる画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の静電複写機やレーザービームプリンタの小型化、高速化、低コスト化の要求に対し、特にスモールオフィスや、ホームオフィス、パーソナルユース向けに小型で安価かつ高速なフルカラーレーザープリンタの開発が盛んである。
このようなトレンドに対して、フルカラーレーザープリンタはタンデム現像・中間転写方式が主流となりつつあるが、各社一体型プロセスカートリッジの小型化や、マシン内でのカートリッジの配置・レイアウトの工夫によりマシン本体の小型を試みようとしている。
プロセスカートリッジの小型化の方法としては、像担持体である感光体、トナー像を形成する現像装置、その他に、トナーホッパー、クリーニング機構、転写残トナーの回収部を全て一体化する構成例が挙げられ、各社各様の一体型プロセスカートリッジを配置するマシンが販売されている。
【０００３】
図８に、従来のプロセスカートリッジにおける現像装置と感光体との構成を示す概略図である。図８に示すように、現像ローラは感光体に対し接触し、かつ食い込むことによりニップを形成し、安定した現像性を得てトナー像を形成している。このために、現像ローラは、ゴム等の弾性部材で設けられている。一方、現像装置には、トナーを現像ローラに供給する供給ローラが設けてあり、トナーを現像ローラに付着させ、かつ余剰トナーを欠き取っている。このように感光体に現像ローラを接触させてトナー像を形成するものでは、各々の軸間距離を固定するものが一般的である。このような軸間距離固定方式では、公差のばらつきによって発生する軸間距離のばらつきがトルクを大きく左右し、脱調等駆動系の異常を引き起こす場合がある。これらを避ける為、例えば、特許文献１では、画像形成装置の接触部材間の接触圧力を設定する接触圧力設定方法であって、フィルム部材を前記接触部材間に挿入し、前記フィルム部材を引き抜く際の引き抜き力が所定の範囲内になるように前記接触圧力を設定する接触圧力設定方法が開示されている。
【０００４】
また、図９は、従来の現像ローラと感光体との間の食い込み量を規制する構成を示す概略図である。規制部材５５と現像ローラ５２を感光体２へ加圧する弾性部材５６とを設けることで、一定量の食い込み量を得る。例えば、現像ローラ外径がφ１８ｍｍで、規制部材の外径がφ１７．８ｍｍの場合、規制部材外径がドラムに突き当たるまで加圧すれば、現像ローラの食い込み量は、外径差の１／２の０．１ｍｍとなる。この規制部材を用いると、面板等の公差分が削除されるために、精度が高く、トルクの変動も少なくすることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−４８０１８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これらはいずれも、突発的な振動や衝撃等で現像ローラの食い込みが逃げ、部分的に白抜けした画像になったり、濃度差が発生したりする問題があった。
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、現像ローラの感光体に対する安定した食い込みを得るプロセスカートリッジ及びこれを用いる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明のプロセスカートリッジは、像担持体と現像装置とを一体に支持して備え、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、像担持体に対する現像ローラの食い込み量を規制する規制部材と、弾性部材により現像ローラを像担持体に加圧する加圧部材とを有し、かつ、現像装置と像担持体とを固定する面板を組むと、弾性部材で加圧された突起が現像装置に差し込まれ、現像ローラの食い込み量が固定されることを特徴とする。
また、本発明のプロセスカートリッジは、弾性部材が圧縮スプリング又はスポンジ材であることを特徴とする。
また、本発明のプロセスカートリッジは、前記現像装置は、突起勘合部に、滑らかな傾斜を設けたことを特徴とする。
また、本発明のプロセスカートリッジは、前記現像ローラが、像担持体に対し加圧される部材を削除したことを特徴とする。
また、本発明のプロセスカートリッジは、前記現像ローラを固定する突起の加圧力が、喰い込み量の規制に充分足りる加圧力としたことを特徴とする。
また、本発明のプロセスカートリッジは、現像ローラの食い込みを固定する突起を、現像装置と像担持体とを固定する面板と一体で設けたことを特徴とする。
また、本発明のプロセスカートリッジは、前記現像ローラが、像担持体に対し加圧される部材を削除したことを特徴とする。
また、本発明のプロセスカートリッジは、前記現像ローラを固定する突起の加圧力が、喰い込み量の規制に充分足りる加圧力としたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の画像形成装置は、潜像を形成する像担持体と、潜像をトナーで現像してトナー像を形成する現像装置とを備える画像形成装置であって、前記画像形成装置は、上記いずれか１つ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。
【発明の効果】
【０００９】
以上、本発明のプロセスカートリッジでは、突起と弾性部材を面板に設け、突起先端が、現像ローラ軸受けに差し込まれるようにし、突起先端には傾斜をつけているので、食い込み量規制部材によって決められた位置にある現像ローラ軸受の位置に対応できる。これにより現像ローラの逃げ(食い込み減少)に対し余裕度が増すことができる。
また、これらの発明を用いたプロセスカートリッジを画像形成装置に搭載したことで、突発的な衝撃等で現像ローラが逃げることが無くなるので、異常画像(部分的な白抜けや筋ムラ画像、濃度差)の発生を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本プリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す）のトナー像を形成するための４つのプロセスカートリッジ１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。これらは、現像剤として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。
【００１１】
トナー像を形成するためのプロセスカートリッジ１は、図１に示すように、像担持体たるドラム状の感光体２、感光体クリーニング装置３、除電装置（不図示）、帯電ローラ４、現像装置５等を備えている。プロセスカートリッジ１は、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
感光体２は、図示しない駆動手段により、図中時計回り方向に１５０［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で回転駆動される。帯電ローラ４には、図示しない高圧電源回路によって高電圧が印加されている。回転する感光体２と帯電ローラ４との対向部では、帯電ローラ４から感光体２に向けて放電が行われる。この放電により、感光体２の表面は−５００［Ｖ］に一様帯電せしめられる。そして、光ビームＬによって露光走査されてＫ用の静電潜像を担持する。
【００１２】
静電潜像は、現像装置５によってトナー像に現像される。そして、後述する中間転写ベルト１６上に中間転写される。感光体クリーニング装置３は、クリーニングブラシやクリーニングブレードを感光体２の表面に摺擦させることで、中間転写工程を経た後の感光体２表面に付着している転写残トナーを除去する。上記除電装置は、クリーニング後の感光体２の残留電荷を除電する。この除電により、感光体２の表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色のプロセスカートリッジ（１Ｙ，Ｍ，Ｃ）においても、同様にして感光体（２Ｙ，Ｍ，Ｃ）上に（Ｙ，Ｍ，Ｃ）トナー像が形成されて、後述する中間転写ベルト１６上に中間転写される。
先に示した図１において、プロセスカートリッジ１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの鉛直方向上方には、光書込ユニット７０が配設されている。潜像書込装置たる光書込ユニット７０は、画像情報に基づいてレーザーダイオードあるいはＬＥＤダイオードから発した光ビームＬにより、プロセスカートリッジ１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおける感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを光走査する。この光走査により、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット７０は、光源から発した光ビーム（Ｌ）を、図示しないポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーで主走査方向に偏光せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。
【００１３】
プロセスカートリッジ１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの鉛直方向下方には、無端状の中間転写ベルト１６を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写ユニット１５が配設されている。転写手段たる転写ユニット１５は、中間転写ベルト１６の他に、駆動ローラ１７、従動ローラ１８、４つの１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、２次転写ローラ２０、ベルトクリーニング装置２１、クリーニングバックアップローラ２２などを備えている。中間転写ベルト１６は、そのループ内側に配設された駆動ローラ１７、従動ローラ１８、クリーニングバックアップローラ２２及び４つの１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ１７の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。
４つの１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト１６を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト１６のおもて面と、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。
【００１４】
１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、図示しない転写バイアス電源によってそれぞれ１次転写バイアスが印加されており、これにより、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの静電潜像と、１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に転写電界が形成される。なお、１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを採用してもよい。Ｙ用のプロセスカートリッジ１Ｙの感光体２Ｙ表面に形成されたＹトナーは、感光体２Ｙの回転に伴って上述のＹ用の１次転写ニップに進入すると、転写電界やニップ圧の作用により、感光体２Ｙ上から中間転写ベルト１６上に１次転写される。このようにしてＹトナー像が１次転写せしめられた中間転写ベルト１６は、その無端移動に伴ってＭ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを通過する際に、感光体２Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＭ，Ｃ，Ｋトナー像が、Ｙトナー像上に順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト１６上には４色トナー像が形成される。
転写ユニット１５の２次転写ローラ２０は、中間転写ベルト１６のループ外側に配設されながら、ループ内側の従動ローラ１８との間に中間転写ベルト１６を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト１６のおもて面と、２次転写ローラ２０とが当接する２次転写ニップが形成されている。２次転写ローラ２０には、図示しない転写バイアス電源によって２次転写バイアスが印加される。この印加により、２次転写ローラ２０と、アース接続されている従動ローラとの間には、２次転写電界が形成される。
【００１５】
転写ユニット１５の鉛直方向下方には、記録紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット３０がプリンタの筐体に対してスライド着脱可能に配設されている。この給紙カセット３０は、紙束の一番上の記録紙Ｐに給紙ローラ３０ａを当接させており、これを所定のタイミングで図中反時計回り方向に回転させることで、その記録紙Ｐを給紙路３１に向けて送り出す。給紙路３１の末端付近には、レジストローラ対３２が配設されている。このレジストローラ対３２は、給紙カセット３０から送り出された記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ記録紙Ｐを上述の２次転写ニップ内で中間転写ベルト１６上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Ｐを２次転写ニップに向けて送り出す。
【００１６】
２次転写ニップで記録紙Ｐに密着せしめられた中間転写ベルト１６上の４色トナー像は、２次転写電界やニップ圧の影響を受けて記録紙Ｐ上に一括２次転写され、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録紙Ｐは、２次転写ニップを通過すると、２次転写ローラ２０や中間転写ベルト１６から曲率分離する。そして、転写後搬送路３３を経由して、後述する定着装置３４に送り込まれる。
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１６には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト１６のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置２１によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト１６のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ２２は、ベルトクリーニング装置２１によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。
【００１７】
定着装置３４は、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ３４ａと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ３４ｂとによって定着ニップを形成している。定着装置３４内に送り込まれた記録紙Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ３４ａに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。  定着装置３４内から排出された記録紙Ｐは、定着後搬送路３５を経由した後、排紙路３６と反転前搬送路４１との分岐点にさしかかる。定着後搬送路３５の側方には、回動軸４２ａを中心にして回動駆動される切替爪４２が配設されており、その回動によって定着後搬送路３５の末端付近を閉鎖したり開放したりする。定着装置３４から記録紙Ｐが送り出されるタイミングでは、切替爪４２が図中実線で示す回動位置で停止して、定着後搬送路３５の末端付近を開放している。よって、記録紙Ｐが定着後搬送路３５から排紙路３６内に進入して、排紙ローラ対３７のローラ間に挟み込まれる。
【００１８】
図示しないテンキー等からなる操作部に対する入力操作や、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる制御信号などにより、片面プリントモードが設定されている場合には、排紙ローラ対３７に挟み込まれた記録紙Ｐがそのまま機外へと排出される。そして、筐体の上カバー５０の上面であるスタック部にスタックされる。
一方、両面プリントモードに設定されている場合には、先端側を排紙ローラ対３７に挟み込まれながら排紙路３６内を搬送される記録紙Ｐの後端側が定着後搬送路３５を通り抜けると、切替爪４２が図中一点鎖線の位置まで回動して、定着後搬送路３５の末端付近が閉鎖される。これとほぼ同時に、排紙ローラ対３７が逆回転を開始する。すると、記録紙Ｐは、今度は後端側を先頭に向けながら搬送されて、反転前搬送路４１内に進入する。
【００１９】
本プリンタの右端部は、回動軸４０ａを中心に回動することで筐体本体に対して開閉可能な反転ユニット４０になっている。排紙ローラ対３７が逆回転すると記録紙Ｐがこの反転ユニット４０の反転前搬送路４１内に進入して、鉛直方向上側から下側に向けて搬送される。そして、反転搬送ローラ対４３のローラ間を経由した後、半円状に湾曲している反転搬送路４４内に進入する。更に、その湾曲形状に沿って搬送されるのに伴って上下面が反転せしめられながら、鉛直方向上側から下側に向けての進行方向も反転して、鉛直方向下側から上側に向けて搬送される。その後、上述した給紙路３１内を経て、２次転写ニップに再進入する。そして、もう一方の面にもフルカラー画像が一括２次転写された後、転写後搬送路３３、定着装置３４、定着後搬送路３５、排紙路３６、排紙ローラ対３７を順次経由して、機外へと排出される。
【００２０】
上述の反転ユニット４０は、外部カバー４５と揺動体４６とを有している。具体的には、反転ユニット４０の外部カバー４５は、プリンタ本体の筺体に設けられた回動軸４０ａを中心にして回動するように支持されている。この回動により、外部カバー４５は、その内部に保持している揺動体４６とともに筺体に対して開閉する。図中点線で示すように、外部カバー４５がその内部の揺動体４６とともに開かれると、反転ユニット４０とプリンタ本体側との間に形成されていた給紙路３１、２次転写ニップ、転写後搬送路３３、定着ニップ、定着後搬送路３５、排紙路３６が縦に２分されて、外部に露出する。これにより、給紙路３１、２次転写ニップ、転写後搬送路３３、定着ニップ、定着後搬送路３５、排紙路３６内のジャム紙を容易に取り除くことができる。
【００２１】
また、揺動体４６は、外部カバー４５が開かれた状態で、外部カバー４５に設けられた図示しない揺動軸を中心にして回動するように外部カバー４５に支持されている。この回動により、揺動体４６が外部カバー４５に対して開かれると、反転前搬送路４１や反転搬送路４４が縦に２分されて外部に露出する。これにより、反転前搬送路４１内や反転搬送路４４内のジャム紙を容易に取り除くことができる。
【００２２】
本プリンタのように、一直線上に並べた複数のプロセスカートリッジ１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋによってそれぞれトナー像を形成して重ね合わせる方式は、タンデム方式と呼ばれている。タンデム方式のプリンタでは、装置全体の大きさがプロセスカートリッジ１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの並び方向に大きくなりがちである。そこで、本プリンタにおいては、プロセスカートリッジの１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ中でも、特に大きなスペースをとるホッパ部をユニット並び方向と直交する方向に長く延びる形状にすることで、ユニット並び方向へのスペース拡大を抑えている。
【００２３】
図２は、本発明のプロセスカートリッジの構成を示す概略図である。現像装置５は、図示しないトナーを収容する縦長のホッパ部６の下部に設けられた開口部に現像ローラ５１、その周辺に供給ローラ５２を配置し、上部にトナーを攪拌するアジテータ８から構成されている。
ホッパ部６内でアジテーター８によって撹拌されるトナーは、空気と混合されて流動性が高められながら、供給ローラ５２近傍にその自重で移動する。
現像剤供給体たる供給ローラ５２や、トナーは、供給ローラ５２の上に堆積する。供給ローラ５２は、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される。
供給ローラ５２の近傍には、現像剤担持体たる現像ローラ５１が配設されている。この現像ローラ５１は、供給ローラ５２と、感光体２とに当接しながら、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動せしめられる。
現像ローラ５１には、図示しない電源回路によって後述する現像バイアスが印加されている。一方、供給ローラ５２には、図示しない電源回路によって供給バイアスが印加されている。現像バイアスと供給バイアスとの関係は、マイナス帯電性のトナーを供給ローラ５２側から現像ローラ５１側に向けて静電移動させることができる電界を形成する関係になっている。但し、電界の向きは、これに限られるものではなく、トナーの種類によっては、逆向きでもよいし、ローラ間でのトナーを静電移動させないゼロ方向でもよい。
【００２４】
供給ローラ５２の上に堆積したトナーは、供給ローラ５２の表面に担持される。そして、供給ローラ５２の回転に伴って、供給ローラ５２と現像ローラ５１との当接部まで搬送されて、上述の電界や当接部での圧力の影響によって、現像ローラ５１の表面に転位する。この転位によって現像ローラ５１の表面に担持されたトナーは、現像ローラ５１の回転に伴って移動して、現像ローラ５１と薄層化ブレード５３との当接部を通過する。
薄層化ブレード５３には、図示しない電源回路によって帯電助長バイアスが印加されている。この帯電助長バイアスと、上述の現像バイアスとの関係は、マイナス帯電性のトナーをブレード側から現像ローラ５１側に向けて静電移動させることができる電界を形成する関係になっている。現像ローラ５１と薄層化ブレード５３との当接部に進入したトナーは、この電界によって現像ローラ５１に向けて押し付けられながら、ローラの回転に伴って薄層化ブレード５３に摺擦することで、摩擦帯電が助長される。同時に、現像ローラ５１上での層厚が規制される。
【００２５】
現像ローラ５１と規制部材としての薄層化ブレード５３との当接部を通過したトナーは、現像ローラ５１の回転に伴って、現像ローラ５１と感光体２とが当接する現像ニップに搬送される。感光体２の静電潜像の電位と、感光体２の地肌部の電位（一様帯電電位）と、現像バイアスとは、次のような関係になっている。即ち、現像ニップ内で静電潜像と現像ローラ５１との間に存在するトナーを現像ローラ５１側から静電潜像側に向けて静電移動させる一方で、地肌部と現像ローラ５１との間に存在するトナーを地肌部側から現像ローラ５１側に向けて静電移動させることができる電界を形成する関係である。このような関係により、現像ニップ内では、現像ローラ５１の表面上のトナーが感光体２の静電潜像に選択的に転位する。この転位により、静電潜像がトナー像に現像される。
【００２６】
供給ローラ５２の表面は、空孔(セル)構造を有し、且つ電気抵抗値が１０３〜１０１５［Ω］に調整された発泡材料からなっており、空孔内にトナーを取り込むことでトナーの搬送効率を高める。また、この空孔は、現像ローラ５１との当接部での圧力集中によるトナー劣化を抑える機能も発揮する。さらに、その供給ローラ５２の表面に凹凸状の溝を形成する方が望ましい。
現像ローラ５１の表面には、トナーと逆極性の摩擦帯電特性を発揮する弾性ゴムからなる表面層が形成されている。この表面層は、ＪＩＳ−Ａ硬度が５０［°］以下に調整され、且つ表面粗さＲａが０．２〜２．０［μｍ］に調整されていることが多いが、特に０．８〜１．２の範囲にあることが望ましい。このような特性の表面層により、現像ローラ５１の表面には、均一な厚みのトナー像が形成される。
薄層化ブレード５３は、ＳＵＳ３０４ＣＳＰ、ＳＵＳ３０１ＣＳＰ、リン青銅などの金属からなる薄厚ブレードであって、１０〜１００［Ｎ／ｍ］の押圧力で現像ローラ５１に向けて押圧されている。
【００２７】
現像装置５のケーシングは、封止フィルム１３を片持ち支持しており、この封止フィルム１３の自由端側は現像ローラ５１に当接している。この封止フィルム１３や、上述した薄層化ブレード５３により、現像ローラ５１が収容される空間と、現像装置５とが仕切られており、現像装置５からのトナーの漏洩が防止される。
【００２８】
本プリンタにおいては、次のような特性のトナーがホッパ部６内に収容されている。即ち、ワックスを含有する複数のトナー粒子からなり、それらトナー粒子の体積平均粒径が６〜１０［μｍ］であり、且つ、ホソカワミクロン社製のアグロボットによる最大引張力の測定結果が０．５５［Ｎ］未満の非磁性トナーである。トナーとして、ワックスを含有するトナー粒子からなるものを用いることで、オイルレスで且つ低温加熱の定着を実現することができる。また、本発明者らは、トナーの最大引張力の測定結果が０．５５［Ｎ］以上になると、上記間隙内でのトナー凝集が急激に形成され易くなり始めることを実験によって見出した。よって、最大引張力の測定結果が０．５５［Ｎ］未満であるトナーを用いることで、上記間隙内でのトナーの凝集塊の形成をより確実に抑えることができる。
【００２９】
なお、図２を用いてＫ用の現像装置５の構成について説明したが、Ｙ，Ｃ，Ｍ用の現像装置も同様の構成になっている。これまで、複数のプロセスカートリッジによって他色トナー像を形成するプリンタについて説明したが、感光体を１つしか備えていない画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。
【００３０】
図３は、本発明のプロセスカートリッジに用いる現像装置の構成を示す概略図である。
現像ローラ５１は、弾性部材５６で加圧された軸受５５にさし込まれ、現像装置５の側板５４に組み込まれる。更に、感光体１のドラム軸と共にプロセスカートリッジ面板５９で固定される。プロセスカートリッジ面板５９には、現像ローラ５１と感光体１との食い込み量を規制する部分５９ａが組み込まれており、更に、弾性部材５６としてのバネで加圧されているので、通常時は感光体１との食い込み量は一定に保たれている。
しかし、駆動における振動等突発的な衝撃でバネ５６による加圧が逃げ、食い込み量が減少する場合がある。このため、突起５７と弾性部材５８を面板５９に嵌め、突起５７先端が、現像ローラ５１の軸受５５に差し込まれるようになっている。突起５７先端には傾斜がついているので、食い込み量規制部分５９ａによって決められた位置にある現像ローラ５１の軸受５５の位置に対応できる。突発的な衝撃により、現像ローラ５１の食い込みが逃げようとした時、突起５７の加圧力に打ち勝つ必要があり、また現像ローラ５１の逃げ方向に対し突起５７の解除方向が直行しているため、食い込み減少に対し、大きな余裕度を持たせることができる。
【００３１】
また、図４は、突起の構成を示す概略図である。規制部分５９ａによって定められた現像ローラ５１と軸受５５の位置と、突起５７をはめ込む面板５９の規制部分５９ａとしての穴位置が整列している時は、突起５７は奥まで入り込み、位置のズレが大きい時は突起５７先端傾斜の途中で止まる。このようにズレが大きく傾斜突起角度が大きいと、穴位置に滑らかに追随しないため、組付け時重く感じたり、途中で固定される組付け不良が発生する場合がある。このために、突起５７の先端傾斜を滑らかにし、組付けしやすくしている。
【００３２】
また、本発明では、弾性部材５６としての加圧スプリングを削除しているプロセスカートリッジ１である。現像装置５の状態では現像ローラ５１の位置は決まらないが、プロセスカートリッジ１として感光体１と面板５９を組むと、規制部材５９ａが感光体１に当接することで現像ローラ５１及び軸受５５の位置が決まり、軸受５５に突起５７が差し込まれることで固定される。このように安価な方法で突発的な衝撃が発生しても現像ローラ５１の位置は逃げなくなる目的を達成することができる。
図５は、突起の加圧をスポンジ等の弾性部材で行っているプロセスカートリッジの構成を示す図である。図６に示すように、突起５７の加圧をスポンジ等の弾性部材５８で行っている。これにより現像ローラ５１の食い込み減少に対し余裕度が増すことができる。
また、突起５７の加圧力を、食い込み量の規制に対し、また突発的な衝撃による現像ローラ５１の逃げに対し、十分な加圧力としている。これにより規制部材５９ａで決められた現像ローラ５１の位置は完全に固定することが出来る。
【００３３】
また、図６は、突起を面板と一体に設けているプロセスカートリッジの構成を示す図である。また、樹脂のバネ性を利用して加圧されるようにしているので、突起５７を加圧する弾性部材も削除している。これにより安価な方法で現像ローラ５１の逃げを規制することができる。さらに、現像ローラ５１の加圧スプリング５６も削除することができる。これにより安価な方法で突発的な衝撃が発生しても現像ローラ５１の位置は逃げなくなる目的を達成することができる。
また、図７は、突起を面板と一体に設けているプロセスカートリッジの構成を示す図である。面板５９と一体で設けた突起５７の加圧力を、食い込み量の規制に対し、また突発的な衝撃による現像ローラ５１の逃げに対し、十分な加圧力としている。これにより規制部分５９ａで決められた現像ローラ５１の位置は完全に固定することが出来る。実施例としては図７のように、突起５７を形成する形成部５９ｂの切り欠き長さを短くし、加圧力を強くしている。
【００３４】
また、これらのプロセスカートリッジ１を画像形成装置１００に搭載した。これにより突発的な衝撃等で現像ローラ５１が逃げることが無くなるので、異常画像(部分的な白抜けや筋ムラ画像、濃度差)の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本プリンタを示す概略構成図である。
【図２】本発明のプロセスカートリッジの構成を示す概略図である。
【図３】本発明のプロセスカートリッジに用いる現像装置の構成を示す概略図である。
【図４】突起の構成を示す概略図である。
【図５】突起の加圧をスポンジ等の弾性部材で行っているプロセスカートリッジの構成を示す図である。
【図６】突起を面板と一体に設けているプロセスカートリッジの構成を示す図である。
【図７】突起を面板と一体に設けているプロセスカートリッジの構成を示す図である。
【図８】従来のプロセスカートリッジにおける現像装置と感光体との構成を示す概略図である。
【図９】従来の現像ローラと感光体との間の食い込み量を規制する構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３６】
１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：プロセスカートリッジ２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：感光体３：クリーニング装置４：帯電装置５：現像装置  ５１：現像ローラ  ５２：供給ローラ  ５３：規制部材  ５４：側板  ５５：軸受  ５６、５８：弾性部材  ５７：突起  ５９：プロセスカートリッジ面板  ５９ａ：規制する部分  ５９ｂ：形成部１６：中間転写ベルト１９：転写ローラ３０：給紙カセット３４：定着装置７０：光書込ユニット１００：画像形成装置
【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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