(57)【要約】【課題】像担持体に現像剤を供給する現像装置であって、その軸部に設けられたギヤにかかる駆動力で回転駆動される現像剤担持体を有し、この現像剤担持体を像担持体方向へ押圧するようにした現像装置等において、ギヤ駆動力による現像剤担持体の像担持体への押圧力への影響を無くすこと。【解決手段】前記軸部を支持する軸受１８ａをスライド可能とし前記駆動力の方向に対し、前記軸受のスライド方向を約９０度に設定した。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に現像剤を供給する現像装置であって、その軸部に設けられたギヤにかかる駆動力で回転駆動される現像剤担持体を有し、この現像剤担持体を像担持体方向へ押圧するようにした現像装置において、
前記軸部を支持する軸受をスライド可能とし前記駆動力の方向に対し、前記軸受のスライド方向を約９０度に設定したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、
前記現像剤担持体のギヤは前記像担持体のギヤに直結されていることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の現像装置において、
前記現像剤担持体の軸受は軸長手方向の両端側に位置する案内部に沿ってスライド可能に支持され、押圧手段により加圧されることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の現像装置において、
前記案内部と前記軸受とのスライド接触部は曲面と平面との組み合わせを含むことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
像担持体に現像剤を供給する現像装置であって、その軸部に設けられたギヤにかかる駆動力で回転駆動される現像剤担持体を有し、この現像剤担持体を像担持体方向へ押圧するようにした現像装置において、
前記軸部を支持する軸受をスライド可能とし、前記駆動力の方向に対する前記軸受のスライド方向の角度（θ）の大きさに応じて、
前記軸部の長手方向上前記ギヤが設けられた側での前記軸受を押圧する押圧力Ｆｋと、
前記軸部の長手方向上前記ギヤが設けられた側の反対側での前記軸受を押圧する押圧力Ｆｈとを、それぞれ次の通り設定することを特徴とする現像装置。
θ＜９０度のとき：Ｆｋ＞Ｆｈ
θ＝９０度のとき：Ｆｋ＝Ｆｈ
θ＞９０度のとき：Ｆｋ＜Ｆｈ
【請求項６】
請求項５に記載の現像装置において、
前記現像剤担持体のギヤは前記像担持体のギヤに直結されていることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の現像装置において、
前記現像剤担持体の軸受は軸長手方向の両端側に位置する面板に設けられた案内部に沿ってスライド可能に支持され、押圧手段により加圧されることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項７に記載の現像装置において、
前記案内部と前記軸受との接触部は少なくとも一部が線接触状の摺擦となる面と曲面との組み合わせを含むことを特徴とする現像装置。
【請求項９】
少なくとも現像装置と像担持体を一体に支持し、画像形成装置本体に対し着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
請求項１乃至９の何れかに記載の現像装置を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
プロセスカートリッジを搭載する画像形成装置において、
請求項９に記載のプロセスカートリッジ有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像形成装置において、
前記像担持体に前記現像剤担持体を接触させた状態で現像することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の画像形成装置において、
前記像担持体から前記現像剤担持体を離した状態で現像することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の画像形成装置において、
前記現像剤担持体の軸部に、前記像担持体と前記現像剤担持体との接触状態が過剰にならないように前記像担持体の押し込み方向の移動を制限する制限部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の画像形成装置において、
前記現像剤担持体の前記像担持体との接触する部位を弾性体としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の画像形成装置において、
前記弾性体の硬度が２５度〜５０度（アスカーＣ）であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１０に記載の画像形成装置において、
前記プロセスカートリッジは当該画像形成装置に対して着脱自在であり、
当該画像形成装置に対する装着時の位置決め基準として当該プロセスカートリッジの左右面板にそれぞれ、当該画像形成装置の凹状部に嵌合する凸状の主基準、従基準が設けられていて、
前記主基準は当該プロセスカートリッジの下限位置、左右、前後の位置を規定し、前記従基準は前記主基準を支点とする当該プロセスカートリッジの回転方向の位置を規定する構成において、
当該現像装置の軸部に設けられたギヤにかかる駆動力により当該プロセスカートリッジが受ける前記主基準を支点とする回転方向と、
当該プロセスカートリッジが自重により受ける前記主基準を支点とする回転方向とが同じになるように構成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、プリンタ、ファクシミリ、複写機、複合機等、トナーなどの微小粒体を用いて画像を顕像化させる電子写真方式による画像形成装置、画像形成装置に用いるプロセスカートリッジ、プロセスカートリッジに用いる現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置に使用される現像剤担持体は像担持体に対して微小間隔あるいは微小に接触させて位置決めされる。位置決め手段も現像剤担持体と像担持体を完全に固定する手段もあれば、現像剤担持体を像担持体方向に押圧する手段もある。このような構成のもと、現像剤担持体への駆動力はギヤで伝達されるのが一般的である。
【０００３】
回転体である現像剤担持体はその回転軸方向の一端側で駆動される構成場合、片側で受けるギヤの駆動力によって、像担持体への押圧力に左右差（駆動側と反駆動側の差）が発生する。
【０００４】
像担持体に現像剤を供給する現像装置であって、その軸部に設けられたギヤにかかる駆動力で回転駆動される現像剤担持体を有し、この現像剤担持体を像担持体方向へ押圧するようにした技術がある（例えば、特許文献１、２参照）。
特許文献１は、トナー担持体へ駆動力を伝達したときに、トナー担持体が電子写真感光体の回転中心方向へ押圧されるよう構成した技術を提案し、特許文献２は、加圧スプリングによって、現像装置を感光体に向け押圧し、感光体の軸受と、現像装置の現像ローラの軸受を互いに圧接させて、感光体と現像ローラを位置決めする技術を提案している。このように、バネ押圧タイプで、駆動力相当分を補正して、駆動側の押圧力を変えても結局はトルクのばらつきにより駆動側と反駆動側で差が生じる。
【０００５】
また、現像剤担持体の両端にギャップコロあるいは突き当てコロを設ける方法もあるが、コスト高になるうえ、上記駆動力によりコロを支点にして現像剤担持体にベンディング（曲がり）が発生し、感光体とのギャップや接触ニップが軸方向でばらつく。
【０００６】
何れにしても、片側で受けるギヤの駆動力によって、像担持体への押圧力に左右差（駆動側と反駆動側の差）が発生するという問題は解消されたとはいえない。
また、感光体と現像ローラとの軸間距離を調整治具によって調整することにより前記感光体と現像ローラとのニップ量が所定の値となるように設定し、前記調整治具は、現像ローラの軸を支持する偏心軸受け部材を回転させる構成の画像形成装置がある（例えば、特許文献３参照）。かかる画像形成装置では、偏心カム及びこれを回転させる機械的な組立部品を組み込まねば成らない。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２８２７５２号公報
【特許文献２】特開平０９−１０６１８４号公報
【特許文献３】特開２００６−４８０１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はギヤ駆動力による現像剤担持体の像担持体への押圧力への影響を無くすことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を達成するため請求項１に係る発明は、像担持体に現像剤を供給する現像装置であって、その軸部に設けられたギヤにかかる駆動力で回転駆動される現像剤担持体を有し、この現像剤担持体を像担持体方向へ押圧するようにした現像装置において、前記軸部を支持する軸受をスライド可能とし前記駆動力の方向に対し、前記軸受のスライド方向を約９０度に設定した。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の現像装置において、前記現像剤担持体のギヤは前記像担持体のギヤに直結されていることとした。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の現像装置において、前記現像剤担持体の軸受は軸長手方向の両端側に位置する案内部に沿ってスライド可能に支持され、押圧手段により加圧されることとした。
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記案内部と前記軸受とのスライド接触部は曲面と平面との組み合わせを含むこととした。
請求項５に係る発明は、像担持体に現像剤を供給する現像装置であって、その軸部に設けられたギヤにかかる駆動力で回転駆動される現像剤担持体を有し、この現像剤担持体を像担持体方向へ押圧するようにした現像装置において、前記軸部を支持する軸受をスライド可能とし、前記駆動力の方向に対する前記軸受のスライド方向の角度（θ）の大きさに応じて、前記軸部の長手方向上前記ギヤが設けられた側での前記軸受を押圧する押圧力Ｆｋと、前記軸部の長手方向上前記ギヤが設けられた側の反対側での前記軸受を押圧する押圧力Ｆｈとを、それぞれ次の通り設定した。
θ＜９０度のとき：Ｆｋ＞Ｆｈ
θ＝９０度のとき：Ｆｋ＝Ｆｈ
θ＞９０度のとき：Ｆｋ＜Ｆｈ
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の現像装置において、前記現像剤担持体のギヤは前記像担持体のギヤに直結されていることとした。
請求項７に係る発明は、請求項５又は６に記載の現像装置において、前記現像剤担持体の軸受は軸長手方向の両端側に位置する面板に設けられた案内部に沿ってスライド可能に支持され、押圧手段により加圧されることとした。
請求項８に係る発明は、請求項７に記載の現像装置において、前記案内部と前記軸受との接触部は少なくとも一部が線接触状の摺擦となる面と曲面との組み合わせを含むこととした。
請求項９に係る発明は、少なくとも現像装置と像担持体を一体に支持し、画像形成装置本体に対し着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、請求項１乃至９の何れかに記載の現像装置を有することとした。
請求項１０に係る発明は、プロセスカートリッジを搭載する画像形成装置において、請求項９に記載のプロセスカートリッジ有することとした。
請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載の画像形成装置において、前記像担持体に前記現像剤担持体を接触させた状態で現像することとした。
請求項１２に係る発明は、請求項１０に記載の画像形成装置において、前記像担持体から前記現像剤担持体を離した状態で現像することとした。
請求項１３に係る発明は、請求項１１に記載の画像形成装置において、前記現像剤担持体の軸部に、前記像担持体と前記現像剤担持体との接触状態が過剰にならないように前記像担持体の押し込み方向の移動を制限する制限部材を設けた。
請求項１４に係る発明は、請求項１３に記載の画像形成装置において、前記現像剤担持体の前記像担持体との接触する部位を弾性体とした。
請求項１５に係る発明は、請求項１４に記載の画像形成装置において、前記弾性体の硬度を２５度〜５０度（アスカーＣ）とした。
請求項１６に係る発明は、請求項１０に記載の画像形成装置において、前記プロセスカートリッジは当該画像形成装置に対して着脱自在であり、当該画像形成装置に対する装着時の位置決め基準として当該プロセスカートリッジの左右面板にそれぞれ、当該画像形成装置の凹状部に嵌合する凸状の主基準、従基準が設けられていて、前記主基準は当該プロセスカートリッジの下限位置、左右、前後の位置を規定し、前記従基準は前記主基準を支点とする当該プロセスカートリッジの回転方向の位置を規定する構成において、当該現像装置の軸部に設けられたギヤにかかる駆動力により当該プロセスカートリッジが受ける前記主基準を支点とする回転方向と、当該プロセスカートリッジが自重により受ける前記主基準を支点とする回転方向とが同じになるように構成した。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ギヤ駆動力による現像剤担持体の像担持体への押圧力への影響を無くことが可能な現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置を提供することができる。また接触現像方式ではばね押圧力を最小限に設定することができ、トルク低減にも効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、実施の形態を図を参照しつつ説明する。
【００１２】
［１］画像形成装置の構成及び動作
本発明が適用される画像形成装置の構成及び動作を説明する。
図１は画像形成装置の一例であって、カラー電子写真装置の中央断面概略構成を示している。
カラー電子写真装置１は、機枠体のほぼ中央部に作像ユニット６（ブラック用作像ユニットを６Ｋ、シアン用作像ユニットを６Ｃ、マゼンタ用作像ユニットを６Ｍ、イエロー用作像ユニット６Ｙで示す。色別での表示が煩雑な場合はＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙ等の添え字を付さない。以下、他の部材でも同様とする。）を並べて配置している。
【００１３】
作像ユニット６の上方には例えば感光体ドラムからなる像担持体６ａに潜像を形成するための露光装置５を配置している。作像ユニット６の下方には転写ベルト３が左右に設けた支持ローラに支持されて左右方向に配置されている。転写ベルト３は反時計まわりの向きに回転駆動される。転写ベルト３の右端に設けた支持ローラにはシート状媒体としての記録媒体へトナー画像を転写する第２転写装置１１が対向して設けられている。転写ベルト３の回転方向上、第２転写装置１１よりも下流側かつブラック用作像ユニット６Ｋよりも上流側の位置には中間転写体清掃装置１４が配置されている。
【００１４】
転写ベルト３の下方には廃トナー回収容器１５が配置され、廃トナー回収容器１５の下方には、記録媒体Ｓを積載・収容する給紙カセット８が配置されている。記録媒体Ｓを一枚分離して送り出す給紙装置９にて給紙された記録媒体Ｓは転写ベルト３と第２転写装置１１との間を通り、定着器１２へ導かれて記録媒体Ｓにトナー像が熱定着される。
【００１５】
次に作像ユニット６について図２にて説明する。現像装置１６と一体をなすトナーホッパ部６ｂにはブラック用作像ユニットを６Ｋ、シアン用作像ユニットを６Ｃ、マゼンタ用作像ユニットを６Ｍ、イエロー用作像ユニット６Ｙ毎に微小着色粉体として対応する４色の異なる色のトナー(黒、シアン、マゼンタ、イエロー)が充填される。
【００１６】
潜像保持手段である像担持体（本例では感光ドラム）６ａの周りには該像担持体６ａにトナーを供給する現像剤担持体としての現像ローラ６ｈ、トナーにより現像された像を転写ベルトに転写する１次転写が行われた後の残トナーを掻きとるクリーニングブレード６ｃ、像担持体６ａに当接する帯電ローラ６ｄ、掻きとったトナーを水平に搬送するトナー搬送スクリュー６ｅ、トナ−搬送スクリュー６ｅからのトナーをトナー搬送ベルト６ｆによって汲み上げ、廃トナ−回収部６ｇに回収する。
【００１７】
電子写真形成までのプロセスを説明する。
図２において、像担持体６ａは駆動装置（ここでは図示せず）により矢印２０で示す方向に回転し、その表面の感光層は帯電ローラ６ｄにより一様な高電位に帯電されて初期化される。
【００１８】
こうして、一様な高電位に帯電された像担持体６ａの感光層が露光装置５からの走査露光用の光により画像データに基づき選択的に露光され、この露光により電位の減衰した低電位部と上記初期化による高電位部とからなる静電潜像が形成される。
【００１９】
次に、表面にトナー薄層を形成した現像ローラ６ｈから上記静電潜像の低電位部（又は高電位部）が当接位置にくるとトナーが転移されてトナー像を形成（現像）する。１次転写後、像担持体６ａに当接するクリーニングブレ−ド６ｃが像担持体６ａの表面に残留するトナーを清掃し、次のトナー像の形成に備える。
【００２０】
図１を参照して説明を続ける。作像ユニット６が転写ベルト３と接する位置に第一転写ローラ３ａが設置されており、第１転写ローラ３ａに高電位を印加することによって像担持体（感光ドラム）６ａと転写ベルト３に電位差を設けて像担持体（感光ドラム６ａ）表面に形成されたトナー像を転写する。
【００２１】
各作像ユニット６Ｋ、６Ｃ、Ｍ、６Ｙにてこれら色毎のトナー像が順次転写ベルト３に転写され、転写ベルト３上に単色トナー像を重ね合わせた複数色のカラートナー像が形成される。
【００２２】
次に、用紙やＯＨＰシート等の記録媒体Ｓはタイミングをとって給紙装置９と用紙搬送装置（対ローラ）１０から第２転写位置（第２転写装置１１と転写ベルト３とが対向している部位）に供給され、転写ベルト３の表面に形成されている単色あるいはカラートナー像は、第２転写装置１１に高電位を印加することによって転写ベルト３と第２転写装置１１に電位差を設けて転写ベルト３表面に形成されたトナー像を記録媒体７上に転写する。
【００２３】
トナー像が転写された記録媒体Ｓは、転写ベルト３から剥離され、定着器１２によってトナー像を記録媒体Ｓに溶融定着し、排紙装置（対ローラ）１３によりカラー電子写真装置１の上面の排紙トレイに排紙される。
【００２４】
記録媒体７へトナー像を転写した後の転写ベルト３の表面に残っている余剰トナーは中間転写体清掃装置１４により清掃され、廃トナー回収容器１５に回収される。清掃された転写ベルト３は、次のトナー像の転写に備える。
【００２５】
記録媒体７の給紙（給紙装置９）から排紙（排紙装置１３）までの搬送経路をできる限り簡略化し、搬送経路の曲率半径を大きくすることにより、搬送途中での紙詰まりを防止し、信頼性を向上させることができる。また、紙詰まり発生時の解消処理操作も簡単に行うことができ、更に、厚紙等も使用する多種記録媒体方式のカラー電子写真装置にも対応することもできる。
【００２６】
本実施形態例では、給紙（給紙装置９）から排紙（排紙装置１３）までの記録媒体搬送経路を略円弧状に形成し、転写ベルト３と作像ユニット６と露光装置５を上記記録媒体搬送経路の内側に配置することにより、機枠体内の空間を有効利用して小型化し、搬送経路を簡略化し、画像面を下向きにして記録媒体７を排出する構成とした。
【００２７】
この構成により搬送経路を簡略化することができ、且つ、殆どの構成ユニットを搬送経路よりも内側に配置したことによって、搬送経路が機枠体に近くなり、搬送経路を開放し易くなるために、紙詰まり発生時の解消処理操作も簡単になる。
【００２８】
記録媒体Ｓが画像面を下向きにしてカラー電子写真装置１上に排出されることにより、カラー電子写真装置１上に積み重なった記録媒体Ｓは、画像面側が上を向くように取り出すと、上側から下側に印刷順に並ぶように積み重なる利点がある。
【００２９】
図１での右側をオペレータが正対する正面となるよう構成したため、紙詰まり発生時の解消処理操作もより簡単になる。
消耗品である作像ユニット６は、カラー電子写真装置１の上部（排紙トレイ２）が、左上の軸１ａを中心に露光装置５を抱えて開く構成であり、オペレータにより正面から交換される。一連の作業をすべて正面から行えるフロントアクセス構成により、設置場所を選ばないカラー電子写真装置を実現することができる。
【００３０】
作像ユニット６は、カラー電子写真装置１等画像形成装置に対して着脱可能なユニットとして構成される場合、プロセスカートリッジと称される。プロセスカートリッジは少なくとも、像担持体、現像装置を含む。
【００３１】
［２］軸受のスライドに係る構成
図２において、現像装置１６中の現像剤担持体６ｈは像担持体６ａに対し、微小ギャップで離間させ、あるいは接触させた構成とし、像担持体６ａの周面に設けられた感光体上の潜像を具現化する。この現像装置１６を含む作像ユニット６の構成を図３に分解状態で示す。
【００３２】
図３において、作像ユニット６は、本発明の特徴である現像装置１６（現像剤担持ユニット又は現像ユニットとも称される）、像担持体ユニット１７、これら（現像装置１６及び像担持体ユニット１７）を支持する左面板１８及び右面板１９、の４体に分解した状態で示している。さらに図４には組み立て状態の作像ユニット６について左面板１８部分を拡大して示し、図５には組み立て状態の作像ユニット６について右面板１９部分を拡大して示している。
【００３３】
図３において、現像装置１６を構成する現像剤担持体６ｈは現像剤担持体ハウジング６ｉの左右に取付けられた第１軸受６ｈ１、６ｈ２により現像装置１６に支持されている。現像剤担持体ユニット１６と像担持体ユニット１７を支持する左面板１８には図４、図６にも示すように現像剤担持体６ｈの軸端部６ｈ３を支持する第２軸受１８ａが設けられている。同様に現像剤担持体ユニット１６と像担持体ユニット１７を支持する右面板１９には図５、図７にも示すように現像剤担持体の軸端部６ｈ３を支持する第２軸受１９ａが設けられている。
【００３４】
これら第２軸受１８ａ、１９ａは像担持体６ａに対して接離する方向に、現像剤担持体６ｈ及び第１軸受６ｈ１、６ｈ２を介して支持された現像装置１６と共に、スライド可能であり、これら第２軸受１８ａ、１９ａを介して現像剤担持体６ｈの左右各軸端部６ｈ３を像担持体６ａ方向に加圧する押圧ばね１８ｂ、１９ｂが設けられている。このような構成により、図６、７等に示すように本例では、第２軸受１８ａ、１９ａはＰ方向に移動可能となっている。
【００３５】
この第２軸受１８ａ、１９ａの移動方向Ｐと、像担持体ギヤ６ａ‐Ｇ、現像剤担持体ギヤ６ｈ−Ｇの位置関係について、図８（ａ）、（ｂ）を参照しつつ説明する。図８（ａ）はギヤの配置と駆動力、第２軸受のスライド方向等を示し、図８（ｂ）は図８（ａ）に示した配置における第２軸受１８ａを図が複雑になるのを避けるために分けて示したものである。
【００３６】
像担持体ギヤ６ａ‐Ｇと現像剤担持体ギヤ６ｈ−Ｇとは直接、噛み合っているので、像担持体ギヤ６ａ‐Ｇのピッチ円６ａ‐ＧＰと現像剤担持体ギヤ６ｈ−Ｇのピッチ円６ｈ−Ｇとは接している。両ピッチ円６ａ‐Ｇ、６ａ‐ＧＰの共通接線ｘ−ｘは、両ピッチ円の中心（像担持体の中心と現像剤担持体の各中心）を通る直線と直交する関係にある。
【００３７】
駆動装置（ここでは図示しない）によって、像担持体６ａが矢印２０の向きに回転すると、像担持体ギヤ６ａ‐Ｇと噛み合っている現像剤担持体ギヤ６ｈ‐Ｇは矢印２１の向きに駆動力を受ける。矢印２１で示す駆動力の向きは、両ピッチ円の接点Ｋを基点として共通接線ｘ‐ｘに対して角度αの傾きをもち、通常、角度αはギヤ圧力角で２０度が一般的である。
【００３８】
このギヤ駆動力の向きである矢印２１の方向に対し、現像剤担持体６ｈの駆動側（現像剤担持体の軸長手方向の駆動側、つまり、左面板側）における第２軸受１８ａのスライド方向Ｐ’が約９０度をなすように設定し、押圧ばね１８ｂにより像担持体６ａ方向へ押圧する。
【００３９】
この設定が本発明の特徴であり、現像剤担持体の軸長手方向の両端側の各軸部を支持する第２軸受を面板に設けた案内部に沿ってスライド可能とし押圧ばねによる押圧手段で加圧して現像剤担持体を像担持体へ押圧するようにした。かつ、駆動力の方向に対し、軸受のスライド方向の角度（θ）を約９０度に設定したことにより、現像剤担持体ギヤ６ｈ‐Ｇにかかる駆動力が現像剤担持体の像担持体への押圧力に及ぼす影響を大幅に低減した。すなわち、本例では、図８（ａ）において矢印２１で示す駆動力の方向に対して直交しかつ接点Ｋを通るスライド方向Ｐ’上での駆動力の分力はゼロとなるので、図８（ｂ）に示したようにスライド方向Ｐ’と平行に設定した第２軸受１８ａの実際のスライド方向Ｐに対しても同様に駆動力の影響は及ばない。よって、第２軸受１８ａと、第２軸受１８ａ１９ａのスライド抵抗は等しいものとして、押圧ばね１８ａ、１９ｂのばね力は等しいものを用いることで現像剤担持体６ｈの駆動側、反駆動側での第２軸受１８ａ、１９ａによる押圧力に差は生じない。
【００４０】
ギヤのトルクがばらついても押圧力に影響を及ぼさないため常に狙いの押圧力を保つことができる。また接触現像方式では押圧力を小さく設定でき、トルク低減に大きな効果がある。上記実施形態例では像担持体ギヤ６ａ‐Ｇと現像剤担持体ギヤ６ｈ‐Ｇは直結であり、コンパクトに構成でき、ユニット、マシン本体の小型化が図れる利点があるが、直結ではなく、例えば当該カラー電子写真装置１の本体駆動ギヤが直接現像剤担持体ギヤ６ｈ‐Ｇを駆動し、現像剤担持体ギヤ６ｈ‐Ｇが像担持体ギヤ６ａ‐Ｇと噛み合う構成の場合も、該本体駆動ギヤに対して同様の設定を行なえばよい。
【００４１】
なお、本構成で現像剤担持体６ｈがスライドするためには現像剤担持体６ｈが組み付けられている現像装置１６をもスライド可能にしなければならず、そのためには、図６（図４）に示す左面板１８に形成した現像装置の支持部１８ｄ、図７（図５）に示す右面板１９に形成した現像装置の支持部１９ｄをそれぞれ長穴形状とし長穴の方向にスライド可能とする。
【００４２】
これにより現像装置１６は左右面板１８、１９に対しスライド可能に支持され、現像剤担持体を支持する軸受及び押圧部材を前記面板内に設けているので、現像剤担持体６ｈを像担持体６ａから容易に離間させることができる。この構成により、図４、図５に示す第２軸操作窓１８ｅ、１９ｅに、例えばくさび形状の詰め物（ストッパ）を挟むことにより第２軸受１８ａ、１９ａの動きを規制し、出荷時も現像剤担持体６ｈを像担持体６ａから離間した状態に保持することも可能となる。これにより現像剤担持体の常時圧接による塑性変形を防止することができる。また、現像剤担持体を像担持体から離間させる上記解除機構（くさび部品）の取付け、取り外しを左右側面外側から容易に行なうことができる。
【００４３】
なお、上記例のように、作像ユニット６という構成をとらない場合には、第２軸受をスライド可能に支持する手段として、上記面板に代えて、当該現像装置を保持する不動部材、例えば、画像形成装置本体の側板等を、第２軸受支持手段とする。
【００４４】
図９に、左面板１８内に設ける第２軸受１８ａを例示した。この第２軸受１８ａは、左面板１８と摺動する摺動面１８ａ１が平面形状になっている。この平面部が図１０に示した左面板１８の対向する平行な平面部からなる摺動面１８ｃ上をスライドすることになる。しかしながら、図８（ａ）、（ｂ）で示すように、現像剤担持体ギヤ６ｈ‐Ｇには矢印２１で示す駆動力がかかり、現像剤担持体６ｈを介して、この摺動面１８ａ１に大きな力がかかる。
【００４５】
このように平面部と平面部のスライドでは摺動抵抗が大きいため所定の押圧力がかからない懸念がある。そこで図１１に示すように少なくとも軸受の片面、第２軸受１８ａの摺動面１８ａ２を円形（曲面）形状にすることにより、案内部と第２軸受とのスライド接触部は曲面と平面との組み合わせとなり、スライド面の摩擦力を低減し、現像剤担持体の像担持体への所定の押圧力を確保できる。スライド時の方向の安定性を考慮すれば、円形（曲面）形状にするのは片側が好ましい。なお、押圧ばね１８ｂを保持するため、第２軸受１８ａには突起１８ａ３、左面板１８には突起１８ｃ１がそれぞれ設けられている。図１２に示すように少なくとも面板の片面、左面板１８側の摺動面形状を円形（曲面）形状からなる摺動面１８ｃ２にしても同様の効果がある。現像剤担持体６ｈの上記と反対側の第２軸受１９ａについても上記と同様に構成することができる。このように、軸受の面板との摺動面において、少なくとも軸受の片面、面板の案内部の片面を円形形状にすることで、ギヤ駆動力がかかっても軸受と面板の摩擦力が小さく、所定の押圧力を確保できる。
【００４６】
図８で説明した例では、前記したように、駆動力と第２軸受スライド方向の角度を９０度にすることにより、矢印２１で示した駆動力の影響を低減できた。次に、図１３に示すように、矢印２１で示す駆動力の方向に対して第２軸受１８ａのスライド方向Ｑ’の角度（θ）を、鋭角βの角度をなし、かつ接点Ｋを通る方向とした場合には、スライド方向Ｑ’上での駆動力（矢印２１）の分力２２は現像剤担持体６ｈを像担持体６ａから離す方向に働く。
【００４７】
この場合には、駆動側である第２軸受１８ａに対する押圧ばね１８ｂの力を、反駆動側である第２軸受１９ａに対する押圧ばね１９ｂの力を大きくすることにより、現像剤担持体６ｈに対して均一な押圧力を得る。よって、ギヤが設けられた側での第２軸受を押圧する押圧力Ｆｋと、ギヤが設けられた側の反対側での第２軸受を押圧する押圧力Ｆｈとを、Ｆｋ＞Ｆｈの関係となるように設定することにより均一な押圧力を確保できる。図１３（ｂ）に示したようにスライド方向Ｑ’と平行に設定した第２軸受１８ａの実際のスライド方向Ｑに対しても同様のことがいえる。
【００４８】
次に、図１４に示すように、矢印２１で示す駆動力の方向に対して第２軸受１８ａのスライド方向Ｒ’の角度（θ）を、鈍角γの角度をなし、かつ接点Ｋを通る方向とした場合には、スライド方向Ｒ’上での駆動力（矢印２１）の分力２３は現像剤担持体６ｈを像担持体６ａに加圧する方向に働く。
【００４９】
この場合には、駆動側である第２軸受１８ａに対する押圧ばね１８ｂの力を、反駆動側である第２軸受１９ａに対する押圧ばね１９ｂの力を小さくすることにより、現像剤担持体６ｈに対して均一な押圧力を得る。よって、ギヤが設けられた側での第２軸受を押圧する押圧力Ｆｋと、ギヤが設けられた側の反対側での第２軸受を押圧する押圧力Ｆｈとを、Ｆｋ＜Ｆｈの関係となるように設定することにより均一な押圧力を確保できる。図１４（ｂ）に示したようにスライド方向Ｒ’と平行に設定した第２軸受１８ａの実際のスライド方向Ｒに対しても同様のことがいえる。
【００５０】
以上のように、プロセスカートリッジを実施形態例として説明した。前記した実施形態例の構成を具備したプロセスカートリッジの概観図を図１５に示す。このプロセスカートリッジ６Ｋは図１に示したブラック用作像ユニット６Ｋに相当し、図１６に示したように、カラー電子写真装置１の本体側板３０に設けたＵ字状の溝ガイド３１に案内されて着脱可能である。
【００５１】
プロセスカートリッジ６Ｋの左面板１８には、上下方向に細長いガイド突起４０と、このガイド突起４０の延長上の前後にそれぞれ軸状突起４１、４２が設けられている。下方の軸状突起４２は溝ガイド（凹状部）３１に係合してプロセスカートリッジ６Ｋの下限位置、左右、前後を規定する。ガイド突起４０は装着時の案内機能を果たすだけである。上方の軸状突起４１は溝ガイド３１に係合して軸状突起４２を支点とする回転方向の位置を規定する。右面板１９についても同様の構成により着脱、位置決めされる。また、他のシアン用作像ユニットを６Ｃ、マゼンタ用作像ユニットを６Ｍ、イエロー用作像ユニット６Ｙ等のプロセスカートリッジについても同様である。
【００５２】
本発明に係る現像装置と像担持体を一体的に支持し、画像形成装置本体に対し着脱自在のプロセスカートリッジとしたので、保守、交換性の良好なプロセスカートリッジを提供することができる。また、かかるプロセスカートリッジを搭載した画像形成装置では、常に良好なプリンタ画像（コピー画像）を提供することができる。
【００５３】
［３］像担持体に現像剤担持体を接触させる構成
本実施の形態例では、接触現像が行われるように、像担持体６ａに現像ローラ６ｈを接触させる構成としている。具体的には、図１７、図１８に示すように、現像ローラ６ｈの軸部６ｈ４に、像担持体６ａに対する現像ローラ６ｈの接触状態が過剰にならないように押圧ばね１８ｂ、１９ｂによる押し込み方向の移動の上限を規制する制限部材としての剛体からなるコロ４５を左右に設けた。
【００５４】
左右のコロ４５は軸部６ｈ４と同心の円板状をなし、その外径寸法は現像ローラ６ｈの外径よりも僅かに小さく同径である。一方、現像ローラ６ｈは像担持体６ａと接する部位、すなわち、軸部６ｈ４の周りが図で断面表示したように円筒状の弾性体で覆われている。また、既に説明したように、軸部６ｈ４は押圧ばね１８ｂ、１９ｂにより像担持体６ａに近づく方向に付勢されている。このため、弾性体は現像ローラ６ｈとコロ４５の寸法差の分だけ撓み、図１７、図１８に示すようにコロ４５の外周が像担持体６ａに接した状態で現像ローラ６ｈの移動が制限される。
【００５５】
弾性体の硬度は２５度〜５０度（アスカーＣ）程度が適切である。左右のコロ４５が共に像担持体６ａに接した状態のもとでは、左右で均等なニップ圧を得る。コロ４５を使用することよって、押し込みの上限を規制することができ、イレギュラー的な要素で押し込み過剰となる要因があったとしても、コロ４５によるストッパ機能で押し込みが規制されるので、現像剤担持体ギヤ６ｈ−Ｇと像担持体ギヤ６ａ‐Ｇとの噛み合い部等での負荷の増大が回避されることから、装置本体のトルク負荷の増大が防止される。
【００５６】
本発明では、従来技術で発生した問題についての問題解決できる。
例えば、特許文献３では、現像ローラと感光体の軸間をある寸法で固定した時に発生する現像ローラのベンディングや白スジ等の画像欠陥を軸間を微調整する機構を用いることによって安定した接触品質を保っている。従来であれば、現像ローラが撓まない径や材質を選ぶことで回避できた問題であるが、小型プリンタ分野では、特許文献３の様に現像ローラと感光体の軸間調整を必要になる程の部材の小型化が必要とされている。本発明を用いることによって小型プリンタ分野のような条件であっても特許文献３のような軸間調整機構を搭載することなく接触品質を安定させることができる。
【００５７】
［３］像担持体に現像剤担持体を非接触とする構成
本実施の形態例では、非接触現像が行われるように、像担持体６ａに現像ローラ６ｈ’を非接触にする構成としている。具体的には、図１９、図２０に示すように、現像ローラ６ｈ’の軸部６ｈ４に、像担持体６ａに対する現像ローラ６ｈの離間寸法が一定となるように押圧ばね１８ｂ、１９ｂによる押し込み方向の移動を制限する制限部材としての剛体からなるコロ４５’を左右に設けた。
【００５８】
図１９、図２０に示す通り、コロ４５’の外径は図１７、図１８で示した例とは異なり、現像ローラ６ｈ’と像担持体６ａとの間が離間するようにするため、現像ローラ６ｈ’の外径よりも僅かに大きい。現像ローラ６ｈ’は軸部６ｈ４の周りが図で断面表示したように円筒状の部材で覆われているが弾性材である必要はない。左右のコロ４５’により、現像ローラ６ｈ’と像担持体６ａとの間の離間距離Δは現像ローラ６ｈ’が回転しても一定量が維持される。
【００５９】
［４］画像形成装置に対するプロセスカートリッジの装着態様
段落００５１及び図１６において、プロセスカートリッジ６Ｋがカラー電子写真装置１に装着される態様については既に説明した通りであるが、さらに詳しく画像形成装置に対するプロセスカートリッジの装着態様について説明する。
【００６０】
プロセスカートリッジ６Ｋはカラー電子写真装置１に対して、図２１に示す態位で装着されているものとする。左面板１８を正面から見た図２１において、主基準としての凸状の軸状突起４２は像担持体６ａと同心でありこの軸状突起４２の中心と、従基準としての凸状の軸状突起４１の中心とを結び線４６とする。また、軸状突起４２の中心を通る鉛直線を線５５とするとき、このプロセスカートリッジ６Ｋの重心Ｇが線５５の右側に位置している。これにより、プロセスカートリッジ６Ｋは軸状突起４２を中心にして矢印３５で示すように時計回りの向きの回転力を受けている。
【００６１】
一方、現像装置が駆動される場合、像担持体ギヤ６ａ‐Ｇは矢印で示すように図示しない駆動径路で駆動源により時計回りの向きに回転駆動され、従動歯車である現像剤担持体ギヤ６ｈ−Ｇを従動回転させる。両ギヤの噛み合いによる駆動力の伝達において、プロセスカートリッジ６Ｋは軸状突起４２を中心にして矢印３５で示すように時計回りの向きの回転力を受ける。
【００６２】
このように、現像剤担持体ギヤ６ｈ−Ｇにかかる駆動力により当該プロセスカートリッジ６Ｋが受ける軸状突起４２支点とする回転力による回転方向と、当該プロセスカートリッジが自重により受ける軸状突起４２を支点とする回転力による回転方向とが同じになるように構成している。かかる構成により、プロセスカートリッジ６Ｋをカラー電子写真装置１に対して安定して保持することができ、ひいては画像品質を安定させることができる。
以下にその理由を述べる。
【００６３】
図２１に示す態位で装着されているプロセスカートリッジの溝ガイド３１に対する軸状突起４１の嵌合関係は図２２に示すように、装着の円滑さ等の観点から比較的緩い嵌合となっており隙間Δ１が生じるように構成されている。現像剤担持体ギヤ６ｈ−Ｇにかかる駆動力により当該プロセスカートリッジ６Ｋが受ける軸状突起４２支点とする回転力による回転方向と、当該プロセスカートリッジが自重により受ける軸状突起４２支点とする回転力による回転方向とが同じになるように構成すれば、現像剤担持体ギヤ６ｈ−Ｇに対する像担持体ギヤ６ａ‐Ｇからの駆動力の有無に拘らず常に自重による回転力が作用して軸状突起４１は溝ガイド３１の右壁面に当接していることになる。
【００６４】
これに対して、図２２においてプロセスカートリッジ６Ｋの重心Ｇの位置が仮に、線５５の左側に位置していた場合を想定すると、現像剤担持体ギヤ６ｈ−Ｇに対する像担持体ギヤ６ａ‐Ｇからの駆動力が無い場合には、プロセスカートリッジ６Ｋは自重により軸状突起４２支点とする反時計回りの向きの回転力を受けるので、図２３（ａ）に示すように軸状突起４１が溝ガイド３１の左壁面に当接した状態となる。また、現像剤担持体ギヤ６ｈ−Ｇに対する像担持体ギヤ６ａ‐Ｇからの駆動力が生じた場合には、この駆動力による回転蝕が侍従による回転力を上まわる場合に、図２３（ｂ）に示すように軸状突起４１が溝ガイド３１の右壁面に当接した状態となる。
【００６５】
このように、現像装置の駆動、停止のたびに、軸状突起４１が溝ガイド３１の両壁面に交互に当接し、プロセスカートリッジ６Ｋの安定した位置保持が害されてしまう。本実施形態例によれば上記比較例におけるこのような事態を生じることがなく、現像装置の駆動、停止に拘らず、プロセスカートリッジ６Ｋの安定した位置保持が可能である。なお、本例では、現像剤担持体６ｈが像担持体６ａからの駆動源で駆動される場合であったが、これに限らず、例えば、現像剤担持体６ｈと像担持体６ａが別駆動源で駆動される場合であっても、それぞれの駆動に際して、プロセスカートリッジが回転力を受ける場合には上記図２３の比較例と同様の弊害が発生するおそれがあり、かかる場合には本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】カラー電子写真装置の中央断面概略構成図である。
【図２】作像ユニットの内部構成を説明した側面概略構成図である。
【図３】作像ユニットの分解斜視図である。
【図４】作像ユニットの部分分解斜視図である。
【図５】作像ユニットの部分分解斜視図である。
【図６】面板の斜視図である。
【図７】面板の斜視図である。
【図８】（ａ）はギヤによる駆動力と軸受スライド方向との関係を示し、（ｂ）は軸受のスライド方向をそれぞれ示した図である。
【図９】軸受の斜視図である。
【図１０】面板に設けられ軸受を案内する案内部の斜視図である。
【図１１】軸受の斜視図である。
【図１２】面板に設けられ軸受を案内する案内部の斜視図である。
【図１３】（ａ）はギヤによる駆動力と軸受スライド方向との関係を示し、（ｂ）は軸受のスライド方向をそれぞれ示した図である。
【図１４】（ａ）はギヤによる駆動力と軸受スライド方向との関係を示し、（ｂ）は軸受のスライド方向をそれぞれ示した図である。
【図１５】プロセスカートリッジの外観斜視図である。
【図１６】画像形成装置本体に対するプロセスカートリッジの着脱態様を説明した図である。
【図１７】接触現像方式における像担持体と現像剤担持体との接触態様を例示した概略部分断面正面図である。
【図１８】接触現像方式における像担持体と現像剤担持体との接触態様を軸方向から見た概略部分断面図である。
【図１９】非接触現像方式における像担持体と現像剤担持体との接触態様を例示した概略部分断面正面図である。
【図２０】非接触現像方式における像担持体と現像剤担持体との接触態様を軸方向から見た概略部分断面図である。
【図２１】画像形成装置に装着されたプロセスカートリッジに作用する回転力を例示した図である。
【図２２】溝ガイドと軸状突起との嵌合部における隙間を例示した部分断面図である。
【図２３】（ａ）は溝ガイドと軸状突起との嵌合部における隙間の左壁面に軸状突起が接触している状態、（ｂ）は溝ガイドと軸状突起との嵌合部における隙間の左壁面に軸状突起が接触している状態をそれぞれ例示した部分断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  カラー電子写真装置
６  作像ユニット（プロセスカートリッジ）
６ａ  像担持体（感光体ドラム）
６ａ‐Ｇ  像担持体ギヤ
６ａ‐ＧＰ  ピッチ円
６ｈ、６ｈ’  現像ローラ（現像剤担持体）
６ｈ−Ｇ  現像剤担持体ギヤ
６ｈ−ＧＰ  ピッチ円
６ｈ１、６ｈ２  第１軸受
６ｈ３  軸端部
６ｉ  現像剤担持体ハウジング
６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋ  作像ユニット
７  感光体ドラム（像担持体）
１６  現像装置
１７  像担持体ユニット
１８  左面板
１８ａ、１９ａ  第２軸受
１８ａ１、１８ａ２  摺動面
１８ａ３、１８ｃ１  突起
１８ｂ、１９ｂ  押圧ばね
１８ｃ、１８ｃ２  摺動面
１８ｄ  現像装置の支持部
１８ｅ  第２軸受操作窓
１９  右面板
１９ｄ  現像装置の支持部
１９ｅ  第２軸受操作窓
２１  矢印（駆動力）
２２  分力
２３  分力
３０  本体側板
３１  溝ガイド
３５  矢印
４０  ガイド突起
４１、４２  軸状突起
４５、４５’  制限部材（コロ）
４６、５５  線
【図１】
2008139818.tif 000003
【図２】
2008139818.tif 000004
【図３】
2008139818.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2008139818.tif 000008
【図７】
2008139818.tif 000009
【図８】
2008139818.tif 000010
【図９】
2008139818.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2008139818.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2008139818.tif 000015
【図１４】
2008139818.tif 000016
【図１５】
2008139818.tif 000017
【図１６】
2008139818.tif 000018
【図１７】
2008139818.tif 000019
【図１８】
2008139818.tif 000020
【図１９】
2008139818.tif 000021
【図２０】
2008139818.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
2008139818.tif 000024
【図２３】
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