(57)【要約】【課題】本発明は、クリーナレス方式で、トナー帯電制御手段を、感光体表面に当接させながら感光体の長手方向への移動可能としたプロセス手段を具備させている現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置について、使用前、物流時の衝撃による破損を防止し、確実に機能する安定した品質の現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置の代表的な構成は、トナー帯電制御ブラシ３ｈとブラシ３ｇを用いたクリーナレス方式を採用し、トナー帯電制御ブラシ３ｈとブラシ３ｇを感光ドラム２表面に当接しながら感光ドラム２の長手方向への移動可能としたブラシユニット３ｊ及び、ブラシユニット３ｊを感光ドラム２表面に当接させて、感光ドラム２の長手方向へ移動可能に支持するブラシ支持部材１２を具備する現像装置において、ブラシ支持部材１２に着脱可能に係止し、ブラシユニット３ｊ及びブラシ支持部材１２の感光ドラム２の長手方向への移動を規制する係止部材４０を有することを特徴とする。【選択図】　　図６
2004077820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー帯電制御手段と残留現像剤像均一化手段を用いたクリーナレス方式を採用し、トナー帯電制御手段と残留現像剤像均一化手段を電子写真感光体表面に当接しながら電子写真感光体の長手方向への移動可能としたプロセス手段及び、該プロセス手段を前記電子写真感光体表面に当接させて、前記電子写真感光体の長手方向へ移動可能に支持するプロセス手段支持部材を具備する現像装置において、
前記プロセス手段支持部材に着脱可能に係止し、前記プロセス手段及び前記プロセス手段支持部材の前記電子写真感光体の長手方向への移動を規制する係止部材を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記係止部材は前記電子写真感光体表面と該電子写真感光体を帯電する帯電手段との間に挿入して前記電子写真感光体周面と前記帯電手段とを離間することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記係止部材は、前記帯電手段を保持する枠体またはプロセス手段支持部材の少なくともどちらかに形成された穴あるいは溝を貫通することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項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５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像装置又は請求項４に記載のプロセスカートリッジを着脱可能とすることを特徴とする画像成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子写真複写機や電子写真プリンター等の電子写真画像形成装置に使用される現像装置、プロセスカートリッジ及びこれらを用いる画像形成装置に関するものである。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体５２に画像を形成するものである。例えば、電子写真複写機、電子写真プリンター（ＬＥＤプリンター、レーザービームプリンターなど）、電子写真ファクシミリ装置、および、電子写真ワードプロセッサーなどが含まれる。
【０００３】
また、現像装置とは、トナー収容部と現像手段を一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。また、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと、画像担持体である電子写真感光ドラムを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。
【０００４】
【従来の技術】
従来、転写型の電子写真方式を用いた複写機・プリンタ・ファクシミリ等の画像形成装置は、回転ドラム型を一般的とする像担持体である感光体、その感光体を所定の極性・電位に一様に帯電処理する帯電装置（帯電工程）、帯電処理された感光体に静電潜像を形成する情報書き込み手段として露光装置（露光工程）、感光体上に形成された静電潜像を現像剤であるトナーにより顕像化する現像装置（現像工程）、上記トナー画像を感光体面から紙などの転写材に転写する転写装置（転写工程）、転写工程後の感光体上に多少ながら残余するトナーを除去して感光体表面を清掃するクリーニング装置（クリーニング工程）、転写材上のトナー画像を定着させる定着装置（定着工程）などから構成されており、感光体は繰り返し電子写真プロセス（帯電・露光・現像・転写・クリーニング）が適用されて作像に供される。
【０００５】
転写工程後に感光体上に残余するトナーはクリーニング装置により感光体表面から除去されてクリーニング装置内に溜って廃トナーとなるが、環境保全や資源の有効利用等の点からそのような廃トナーは出ないことが望ましい。
【０００６】
そこで、クリーニング装置にて回収されている転写残トナーいわゆる廃トナーを現像装置に戻して再利用する画像形成装置がある。
【０００７】
また、クリーニング装置を廃し、転写工程後の感光体上の転写残トナーを現像装置において現像同時クリーニングで感光体上から除去・回収し再利用するようにしたクリーナレス方式の画像形成装置が提案されている。
【０００８】
上記画像形成装置としてトナー帯電制御手段を用い、トナーの帯電量を制御し、現像装置にてこのトナーを回収し、再利用する構成が提案されている。ここでトナー帯電制御手段としてブラシ形状部材を使用し、これを支持する部材で支持し、感光体表面に当接させながら感光体の長手方向へ移動させる構成が提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のようなトナー帯電制御手段を用いたクリーナレス方式の現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置は、使用前の輸送時に落下などの衝撃が加わった場合、前記ブラシ部材の支持部材が長手方向に必要以上に動き、支持部材の変形あるいは、装置自体を破損させてしまうという問題点があった。
【００１０】
そこで本発明は、クリーナレス方式で、トナー帯電制御手段を、感光体表面に当接させながら感光体の長手方向への移動可能としたプロセス手段を具備させている現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置について、使用前、物流時の衝撃による破損を防止し、確実に機能する安定した品質の現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置の代表的な構成は、トナー帯電制御手段と残留現像剤像均一化手段を用いたクリーナレス方式を採用し、トナー帯電制御手段と残留現像剤像均一化手段を電子写真感光体表面に当接しながら電子写真感光体の長手方向への移動可能としたプロセス手段及び、該プロセス手段を前記電子写真感光体表面に当接させて、前記電子写真感光体の長手方向へ移動可能に支持するプロセス手段支持部材を具備する現像装置において、前記プロセス手段支持部材に着脱可能に係止し、前記プロセス手段及び前記プロセス手段支持部材の前記電子写真感光体の長手方向への移動を規制する係止部材を有することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置の実施形態について、図を用いて説明する。図１は本実施形態にかかる画像形成装置の断面図、図２はプロセスカートリッジ及びトナー補給容器の断面図、図３は画像形成装置本体の斜視図、図４はプロセスカートリッジの断面図、図５はトナー補給容器の断面図、図６は帯電ユニットの斜視図、図７は帯電ユニット平面図、図８は係止部材挿入時の帯電ユニットの断面図、図９は係止部材挿入時のプロセスカートリッジと画像形成装置のプロセスカートリッジ挿入部の斜視図である。
【００１３】
以下、本発明に係るカラー電子写真画像形成装置を図面に沿って説明する。以下の説明で長手方向とは記録媒体５２の搬送方向に直交する方向で、電子写真感光体２（以下、感光ドラムという）の軸線方向と同一な方向をいう。また、左右とは記録媒体５２の搬送方向からみての左右である。さらに上、下はカートリッジの装着状態における、上、下である。
【００１４】
［画像形成装置の全体の説明］
まずカラー電子写真画像形成装置の全体構成について、図１を参照して概略説明する。図１はカラートナー画像形成装置の一形態であるカラーレーザービームプリンタの全体構成説明図である。
【００１５】
このカラーレーザービームプリンタ１００の画像形成部は、電子写真感光体である感光ドラム２を備えた４つのプロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（イエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色）と、このプロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの上方に、各色に対応した露光手段５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ（レーザビーム光学走査系）が夫々並列配置されている。
【００１６】
画像形成部の下方には、記録媒体５２を送り出す給送手段と、感光ドラム２上に形成されたトナー像を転写する中間転写ベルト５４ａ、及び中間転写ベルト５４ａ上のトナー像を記録媒体５２に転写する２次転写ローラ５４ｄが配置されている。
【００１７】
更に、トナー画像を転写された記録媒体５２を定着する定着手段、記録媒体５２を装置外へ排出し積載する排出手段が配置されている。
【００１８】
ここで記録媒体５２としては、例えば用紙、ＯＨＰシート、あるいは布等である。
【００１９】
本実施形態の画像形成装置１００はクリーナレスシステムの装置であり、感光ドラム２上に残存した転写残トナーは現像手段に取り込んでおり、転写残トナーを回収貯蔵する専用のクリーナーはプロセスカートリッジ内には配置していない。
【００２０】
次に上記画像形成装置１００の各部の構成について順次詳細に説明する。
【００２１】
［給送部］
給送部は、画像形成部へ記録媒体５２を給送するものであり、複数枚の記録媒体５２を積載収納した給送カセット５３ａと、給送ローラ５３ｂ、重送防止のリタードローラ５３ｃ、給送ガイド５３ｄ、レジストローラ５３ｇから主に構成される。
【００２２】
給送ローラ５３ｂは画像形成動作に応じて駆動回転し、給送カセット５３ａ内の記録媒体５２を一枚ずつ分離給送する。記録媒体５２は、給送ガイド５３ｄによってガイドされ、搬送ローラ５３ｅ、５３ｆを経由してレジストローラ５３ｇに搬送される。
【００２３】
記録媒体５２が搬送された直後は、レジストローラ５３ｇは回転を停止しており、このニップ部に突き当たることにより記録媒体５２は斜行が矯正される。
【００２４】
画像形成動作中にレジストローラ５３ｇは、記録媒体５２を静止待機させる非回転の動作と、記録媒体５２を中間転写ベルト５４ａに向けて搬送する回転の動作とを所定のシーケンスで行い、次工程である転写工程時のトナー像と記録媒体５２との位置合わせを行う。
【００２５】
［プロセスカートリッジ］
プロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、像担持体である感光ドラム２の周囲に、帯電手段と現像手段を配置し、一体的に構成している。そして、このプロセスカートリッジは装置本体１００に対して、ユーザが容易に取り外すことができ、感光ドラム２が寿命に至った場合に交換する。
【００２６】
本実施形態においては、例えば、感光ドラム２の回転回数をカウントし、所定カウント数を越えた場合に、プロセスカートリッジが寿命に至ったことを報知するようにしている。
【００２７】
本実施形態の感光ドラム２は負帯電の有機感光体で、直径約３０ｍｍのアルミニウム製のドラム基体上に、通常用いられる感光体層を有しており、最表層に電荷注入層を設けている。そして、所定のプロセススピード、本実施形態では約１１７ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動される。
【００２８】
電荷注入層は、絶縁性樹脂のバインダーに導電性微粒子として、例えばＳｎＯ２超微粒子を分散した材料の塗工層を用いている。
【００２９】
図４に示すように、感光ドラム２の奥側端部にはドラムフランジ２ｂが固定され、手前端部には非駆動フランジ２ｄが固定されている。ドラムフランジ２ｂと非駆動フランジ２ｄの中心にはドラム軸２ａが貫通しており、ドラム軸２ａとドラムフランジ２ｂ及び非駆動フランジ２ｄは一体となって回転される。すなわち、感光ドラム２はドラム軸２ａの軸を中心に回転される。
【００３０】
ドラム軸２ａの手前側端部は軸受２ｅに回転自在に支持され、軸受２ｅは軸受ケース２ｃに対して固定されている。そして軸受ケース２ｃはプロセスカートリッジ１のフレームに対して固定されている。
【００３１】
［帯電手段］
帯電手段は、感光ドラム２を帯電するものであり、本実施形態においては、帯電部材として接触帯電方式の帯電ローラ３ａを用いている。
【００３２】
図２に示すように、帯電ローラ３ａは芯金３ｂの両端部をそれぞれ不図示の軸受部材により回転自在に保持させると共に、押しバネ３ｄによって感光ドラム方向に付勢して感光ドラム２の表面に対して所定の押圧力をもって圧接させており、感光ドラム２の回転に従動して回転する。
【００３３】
帯電ローラ３ａをクリーニングする帯電ローラクリーニングユニット３ｃが設けられている。帯電ローラクリーニングユニット３ｃは、可撓性を持つクリーニングフィルム３ｅを有し、クリーニングフィルム３ｅが帯電ローラ３ａの長手方向に並行に配置されている。また、帯電ローラクリーニングユニット３ｃは、帯電ローラ３ａの長手方向に対し一定量の往復運動をする支持部材３ｆに一端を固定され、自由端側近傍の面においてクリーニングフィルム３ｅと帯電ローラ３ａとが接触ニップを形成するように配置されている。
【００３４】
［クリーナレスシステム］
図２に示すように、本実施形態の画像形成装置１００におけるクリーナレスシステムは、転写後の感光ドラム２上の転写残トナーを、引き続く感光ドラム２の回転に伴い帯電部ａ、露光部ｂを通過させ現像部ｃに持ち運び、現像装置４により現像同時クリーニング（回収）するものである。
【００３５】
感光ドラム２の表面上の転写残トナーは露光部ｂを通るので露光工程はその転写残トナー上からなされるが、転写残トナーの量は少ないため、大きな影響は現れない。
【００３６】
ただ転写残トナーには正規極性のもの、逆極性のもの（反転トナー）、帯電量が少ないものが混在しており、その内の反転トナーや帯電量が少ないトナーが帯電部ａを通過する際に帯電ローラ３ａに付着することで帯電ローラ３ａが許容以上にトナー汚染して帯電不良を生じる事になる。
【００３７】
また感光ドラム２の表面上の転写残トナーの現像装置４による現像同時クリーニングを効果的に行わせるためには、現像部ｃに持ち運ばれる感光ドラム上の転写残トナーの帯電極性が正規極性であり、かつその帯電量が現像装置４によって感光ドラム２の静電潜像を現像できる帯電量である事が必要である。反転トナーや帯電量が適切でないトナーについては感光ドラム２上から現像装置４に除去・回収できず、不良画像の原因となってしまう。
【００３８】
また近年のユーザニーズの多様化に伴い、写真画像などといった高記録率の画像などの連続記録動作などにより、一度に大量の転写残トナーが発生し、上述したような問題を更に助長させてしまうのである。
【００３９】
そこで本実施形態においては、転写部ｄよりも感光ドラム回転方向下流側の位置において、プロセス手段としてブラシユニット３ｊを設けている。図６〜図８に示すように、ブラシユニット３ｊは、ブラシ３ｇ及びトナー帯電制御ブラシ３ｈをブラシ支持部材１２に固定して形成されている。
【００４０】
ブラシ３ｇは、感光ドラム２の転写残トナーを均一化するための残留現像剤像均一化手段であり、適度の導電性を持ったブラシ状部材にて形成されている。トナー帯電制御ブラシ３ｈは、転写残トナーの帯電極性を正規極性である負極性に揃えるためのトナー帯電制御手段であり、適度の導電性を持ったブラシ状部材にて形成され、ブラシ３ｇよりも感光ドラム回転方向下流側で帯電部ａよりも感光ドラム回転方向上流側の位置に設けられている。
【００４１】
ブラシユニット３ｊは、プロセスカートリッジ１の一部を構成する帯電ユニット３の枠体である帯電容器３ｋに設けられている。ブラシユニット３ｊは、押しバネ３ｄにより感光ドラム２に付勢されながら支持され、ブラシユニット支持スペサー３ｋ３によって感光ドラム２の長手方向に対して往復運動可能となっている。ブラシ３ｇ、トナー帯電制御ブラシ３ｈは、それぞれのブラシ部が感光ドラム２の表面上に接触するよう配置してある。
【００４２】
図７に示すように、ブラシユニット３ｊの往復運動は画像形成装置本体１００に現像装置４が装着されると、不図示の本体カプラーから現像装置４に設けたカップリング１５に回転駆動を伝達し、さらにカップリング１５に一体形成されたカップリングギア部１５ａから回転駆動変換機構部としてのカムギア１６ａ、カム部１６ｂに伝達される。
【００４３】
ここで、ブラシ支持部材１２の端部に固定された往復運動伝達アーム１４の伝達アーム部ピン１４ａがカム部１６ｂと当接し、カム部１６ｂの回転運動をブラシ支持部材１２の往復運動に変換するよう構成されている。すなわち、カムギア１６ａが回転駆動を本体から伝達されて回転すると、カム部１６ｂに当接した伝達アーム部ピン１４ａがカム部１６ｂのカム溝に沿って移動することにより、長手方向に往復運動をする。
【００４４】
本実施形態では長手方向に５ｍｍのストロークで約０．５〜２．５秒の範囲内の一定周期で往復運動を行っている。このように、ブラシユニット３ｊが一定量往復運動されて帯電ローラ３ａの表面がクリーニングフィルム３ｅで摺擦されることにより、帯電ローラ３ａの表面の付着物（微粉トナー、外添剤など）の除去がなされる。
【００４５】
プロセスカートリッジ使用前は、帯電容器３ｋに設けた貫通穴３ｍに、係止部材４０がプロセス手段支持部材であるブラシ支持部材１２の端部に位置し、ブラシ支持部材１２が長手方向に移動しないよう着脱可能に嵌合されている。
【００４６】
また本実施形態では、図８に示すように、係止部材４０は、帯電ローラ３ａと感光ドラム２を離間させる機能も有し、使用時に係止部材４０を引き抜くと、帯電ローラ３ａと感光ドラム２が押しバネ３ｄによって当接し、帯電可能となる。図９に示すように、係止部材４０を引き抜かなければ、プロセスカートリッジ（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）の係止部材４０が、装置本体１００のプロセスカートリッジ挿入部１０２と干渉して、プロセスカートリッジ１を装着できない。
【００４７】
［露光手段］
図１に示すように、本実施形態においては、感光ドラム２への露光は、レーザー露光手段５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋを用いて行っている。即ち、装置本体１００から画像信号が送られてくると、この信号に対応して変調されたレーザー光Ｌが、感光ドラム２の一様帯電面に対して走査露光される。そして、感光ドラム２の表面には画像情報に対応した静電潜像が選択的に形成される。
【００４８】
レーザー露光手段５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋは、固体レーザー素子（不図示）、ポリゴンミラー５１ａ、結像レンズ５１ｂ、反射ミラー５１ｃ等から構成されている。入力された画像信号に基づき発光信号発生器（不図示）により固体レーザー素子が所定タイミングでＯＮ／ＯＦＦ発光制御される。固体レーザー素子から放射されたレーザー光Ｌは、コリメーターレンズ系（不図示）により略平行な光束に変換され、高速回転するポリゴンミラー５１ａにより走査される。そして、結像レンズ５１ｂ、反射ミラー５１ｃを介して感光ドラム２にスポット状に結像される。
【００４９】
この様に感光ドラム２の表面上には、レーザー光走査による主走査方向の露光と、更に感光ドラム２が回転することによる副走査方向の露光がなされ、画像信号に応じた露光分布が得られる。
【００５０】
即ち、レーザー光Ｌの照射及び非照射により、表面電位が落ちた明部電位と、そうでない暗部電位が形成される。そして、明部電位と暗部電位間のコントラストにより、画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００５１】
［現像手段］
図２に示すように、現像手段である現像装置４は、２成分接触現像装置（２成分磁気ブラシ現像装置）であり、マグネットローラ４ｂを内包した現像剤担持体である現像スリーブ４ａ上にキャリアとトナーからなる現像剤を保持している。現像スリーブ４ａには所定間隙を有して、規制ブレード４ｃが設けられ、現像スリーブ４ａの矢印方向への回転に伴い、現像スリーブ４ａ上に薄層の現像剤を形成する。
【００５２】
図４に示すように、現像スリーブ４ａは、その両側の縮径されたジャーナル部４ａ１にスペーサ４ｋを回転可能に嵌合させることで感光ドラム２と所定間隙を有するように配置され、現像時においては現像スリーブ４ａ上に形成された現像剤が、感光ドラム２に対して接触する状態で現像できるように設定されている。現像スリーブ４ａは現像部において感光ドラム２の回転方向に対してカウンター方向である矢示の時計方向に所定の周速度で回転駆動される。
【００５３】
本実施において用いたトナーは、平均粒径６μｍのネガ帯電トナーを用い、磁性キャリアとしては飽和磁化が２０５ｅｍｕ／ｃｍ３の平均粒径３５μｍの磁性キャリアを用いた。また、トナーとキャリアを重量比６：９４で混合したものを現像剤として用いている。
【００５４】
現像剤が循環している現像剤収納部４ｈは、両端部を除いて長手方向の隔壁４ｄで２つに仕切られている。そして、撹拌スクリュー４ｅＡ、４ｅＢがこの隔壁４ｄを挟んで配置されている。
【００５５】
トナー補給容器から補給されたトナーは、撹拌スクリュー４ｅＢの奥側に落下し、長手方向の前側に送られながら撹拌され、前側端の隔壁４ｄのない部分を通過する。そして、撹拌スクリュー４ｅＡで更に長手方向の奥側に送られ、奥側の隔壁４ｄのない部分を通り、撹拌スクリュー４ｅＢで送られながら撹拌され、循環を繰り返している。
【００５６】
ここで感光ドラム２に形成された静電潜像を、現像装置４を用いて２成分磁気ブラシ法により顕像化する現像工程と現像剤の循環系について説明する。
【００５７】
図２に示すように、現像容器内の現像剤は、現像スリーブ４ａの回転に伴い、マグネットローラ４ｂの汲み上げ極で現像スリーブ４ａ面に汲み上げられて搬送される。その搬送される過程において、現像剤は、現像スリーブ４ａに対して垂直に配置された規制ブレード４ｃによって層厚が規制され、現像スリーブ４ａ上に薄層現像剤が形成される。薄層現像剤が現像部に対応する現像極に搬送されると、磁気力によって穂立ちが形成される。感光ドラム２の表面の静電潜像は、この穂状に形成された現像剤中のトナーによってトナー像として現像される。本実施形態においては、静電潜像は反転現像される。
【００５８】
現像部を通過した現像スリーブ４ａ上の薄層現像剤は引き続き現像スリーブ４ａの回転に伴い現像容器内に入り、搬送極の反発磁界によって現像スリーブ４ａ上から離脱して現像容器内の現像剤溜りに戻される。
【００５９】
現像スリーブ４ａには、不図示の電源から直流（ＤＣ）電圧および交流（ＡＣ）電圧が印加される。本実施形態では、−５００Ｖの直流電圧と、周波数２０００Ｈｚでピーク間電圧１５００Ｖの交流電圧が印加され、感光ドラム２の露光部にのみ選択的に現像している。
【００６０】
一般に２成分現像法においては交流電圧を印加すると現像効率が増し画像は高品位になるが、逆にかぶりが発生しやすくなるという危険も生じる。このため、通常、現像スリーブ４ａに印加する直流電圧と感光ドラム２の表面電位間に電位差を設けることによって、かぶりを防止することを実現している。より具体的には、感光ドラム２の露光部の電位と非露光部の電位との間の電位のバイアス電圧を印加している。
【００６１】
現像によりトナーが消費されると、現像剤中のトナー濃度が低下する。本実施形態では、撹拌スクリュー４ｅＢの外周面に近接した位置にトナー濃度を検知するセンサー４ｇを配置している。現像剤内のトナー濃度が所定の濃度レベルよりも低下したことをセンサー４ｇで検知すると、トナー補給容器から現像装置４内にトナーを補給する命令が出される。このトナー補給動作により現像剤のトナー濃度が常に所定のレベルに維持管理される。
【００６２】
［トナー補給容器］
図２に示すように、トナー補給容器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、プロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの上方に並列配置されており、装置本体１００正面より装着される。
【００６３】
トナー補給容器５の内部に撹拌軸５ｃに固定された撹拌板５ｂとスクリュー５ａが配置され、トナー補給容器５の底面にはトナーを排出する排出開口部５ｆが形成されている。図５に示すように、スクリュー５ａと撹拌軸５ｃは、その両端を軸受５ｄで回転可能に支持され、片方の最端部には凹状の駆動カップリング５ｅが配置されている。凹状の駆動カップリング５ｅは装置本体１００の凸状の駆動カップリング６２ｂから駆動伝達を受け、回転駆動される。
【００６４】
スクリュー５ａの外形部は、らせんリブ形状となっており、排出開口部５ｆを中心に、らせんのねじれ方向を反転させている。凸状の駆動カップリング６２ｂの回転により、所定の回転方向にスクリューは回転される。そして、排出開口部５ｆに向かってトナーは搬送され、排出開口部５ｆの開口よりトナーを自由落下させ、プロセスカートリッジ１にトナーを補給する。
【００６５】
撹拌板５ｂの回転半径方向の先端部は傾斜しており、トナー補給容器５の壁面と摺接する際には、上記先端部はある角度をもって当接される。具体的には、撹拌板５ｂの先端側はねじられて、らせん状態になる。このように、撹拌板５ｂの先端側がねじれ傾斜することにより軸方向への搬送力が発生し、トナーが長手方向に送られる。
【００６６】
なお、本実施形態のトナー補給容器５は、２成分現像法に限らず、１成分現像法を用いるプロセスカートリッジまたは現像カートリッジにおいても補給可能であり、またトナー補給容器５内に収納される粉体は、トナーだけに限らず、トナー及び磁性キャリアが混合された、いわゆる現像剤であってもよいことは言うまでもない。
【００６７】
［転写手段］
図１に示すように、転写手段である中間転写ユニット５４は、感光ドラム２から順次に１次転写されて重ねられた複数のトナー像を、一括して記録媒体５２に２次転写するものである。
【００６８】
中間転写ユニット５４は、矢印方向に走行する中間転写ベルト５４ａを備えており、矢印の時計方向に感光ドラム２の外周速度と略同じ周速度で走行している。この中間転写ベルト５４ａは、周長約９４０ｍｍの無端状ベルトであり、駆動ローラ５４ｂ、２次転写対向ローラ５４ｇ、従動ローラ５４ｃの３本のローラにより掛け渡されている。
【００６９】
さらに、中間転写ベルト５４ａ内には、転写帯電ローラ５４ｆＹ、５４ｆＭ、５４ｆＣ、５４ｆＫが夫々感光ドラム２の対向位置に回転可能に配置され、感光ドラム２の中心方向に加圧されている。
【００７０】
転写帯電ローラ５４ｆＹ、５４ｆＭ、５４ｆＣ、５４ｆＫは不図示の高圧電源より給電され、中間転写ベルト５４ａの裏側からトナーと逆極性の帯電を行い、感光ドラム２上のトナー像を順次中間転写ベルト５４ａの上面に１次転写する。
【００７１】
２次転写部には転写部材として２次転写ローラ５４ｄが、２次転写対向ローラ５４ｇに対向した位置で中間転写ベルト５４ａに圧接している。２次転写ローラ５４ｄは、図示上下に揺動可能で且つ回転する。この時同時に中間転写ベルト５４ａには、バイアスが印加されるので中間転写ベルト５４ａ上のトナー像は記録媒体５２に転写される。
【００７２】
ここで中間転写ベルト５４ａと２次転写ローラ５４ｄは各々駆動されている。記録媒体５２が２次転写部に突入すると、所定のバイアスが２次転写ローラ５４ｄに印加され、中間転写ベルト５４ａ上のトナー像は記録媒体５２に２次転写される。
【００７３】
この時、両者に挟まれた状態の記録媒体５２は転写工程が行われると同時に、所定の速度で次工程である定着器５６に搬送される。
【００７４】
転写工程の最下流側である中間転写ベルト５４ａの所定位置には、中間転写ベルト５４ａの表面に接離可能なクリーニングユニット５５が設けてあり、２次転写後に残った転写残トナーを除去する。
【００７５】
クリーニングユニット５５内には、転写残トナーを除去するためのクリーニングブレード５５ａが配置されている。クリーニングユニット５５は不図示の回転中心で揺動可能に取りつけられており、クリーニングブレード５５ａは中間転写ベルト５４ａに食い込む方向に圧接している。クリーニングユニット５５内に取りこまれた転写残トナーは、送りスクリュー５５ｂにより廃トナータンク（不図示）へ搬送され貯蔵される。
【００７６】
ここで中間転写ベルト５４ａとしてはポリイミド樹脂からなるものを用いることができる。その他の材質としてはポリイミド樹脂に限定されるものではなく、ポリカーボネイト樹脂や、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリウレタン樹脂などのプラスチックや、フッ素系、シリコン系のゴムを好適に用いることができる。
【００７７】
［定着部］
図１に示すように、定着器５６は、記録媒体５２に熱を加えるための定着ローラ５６ａと記録媒体５２を定着ローラ５６ａに圧接させるための加圧ローラ５６ｂを備えている。定着ローラ５６ａ、加圧ローラ５６ｂは、中空ローラであり、内部にそれぞれヒータ（不図示）を有し、回転駆動されることによって記録媒体５２を搬送する。
【００７８】
トナー像を保持した記録媒体５２は定着ローラ５６ａと加圧ローラ５６ｂとにより搬送されると共に、熱及び圧力を加えられることによりトナー像が記録媒体５２に定着される。定着後の記録媒体５２は、排出ローラ５３ｈ、５３ｊにより、装置本体１００上のトレイ５７に排出、積載される。
【００７９】
［プロセスカートリッジ及びトナー補給容器の装着］
次に、プロセスカートリッジ及びトナー補給容器の装着手順を図２、図３、図４及び図５を用いて説明する。図３に示すように、装置本体１００の正面には、開閉自在な前ドア５８が配置されており、この前ドア５８を手前に開くと、プロセスカートリッジ１及びトナー補給容器５を挿入する開口部が露出される。プロセスカートリッジを挿入する開口部には、回動可能に支持された芯決め板５９が配置されており、プロセスカートリッジ１を挿抜する場合は、この芯決め板５９を開放した後に行う。
【００８０】
図２に示すように、装置本体１００内には、プロセスカートリッジ１の装着を案内するガイドレール６０と、トナー補給容器５の装着を案内するガイドレール６１が固定されている。
【００８１】
プロセスカートリッジ１及びトナー補給容器５の装着方向は、感光ドラム２の軸線方向と平行な方向であり、ガイドレール６０、６１も同様な方向に配置されている。プロセスカートリッジ１及びトナー補給容器５は、一旦、上記ガイドレール６０、６１に沿って装置本体１００内の手前から奥側にスライドされ挿入される。
【００８２】
図４に示すように、プロセスカートリッジ１が最奥部まで挿入されると、ドラムフランジ２ｂの中心穴２ｆに装置本体１００の芯決め軸６６が挿入され、感光ドラム２の奥側の回転中心位置が装置本体１００に対して決められる。またこれと同時にドラムフランジ２ｂに形成された駆動伝達部２ｇと凸状の駆動カップリング６２ａが連結され、感光ドラム２の回転駆動が可能となる。駆動伝達部２ｇはねじれた三角柱形状をなしており、本体からの駆動力が加わることで駆動が伝達されると共に、感光ドラム２を奥側に引き込む力を発生させている。
【００８３】
さらに、後側板６５には、プロセスカートリッジ１を位置決めする支持ピン６３が配置されており、この支持ピン６３がプロセスカートリッジ１のフレームに挿入され、プロセスカートリッジ１のフレームの位置が固定される。
【００８４】
装置本体１００の手前側には、回動可能な芯決め板５９が配置されており、この芯決め板５９に対してプロセスカートリッジ１の軸受ケース２ｃが支持固定される。これら一連の挿入動作により、感光ドラム２とプロセスカートリッジ１は装置本体１００に対して位置決めされる。
【００８５】
一方、図５に示すように、トナー補給容器５は最奥部まで挿入されると、後側板６５から突出した支持ピン６４に対して固定される。またこれと同時に凹状の駆動カップリング５ｅと凸状の駆動カップリング６２ｂが連結され、スクリュー５ａおよび撹拌軸５ｃの回転駆動が可能となる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、トナー帯電制御手段と残留現像剤像均一化手段を用いたクリーナレス方式を採用した現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置において、プロセス手段支持部材に着脱可能に係止し、前記プロセス手段及び前記プロセス手段支持部材の前記電子写真感光体の長手方向への移動を規制する係止部材を設けた。
【００８７】
これにより、使用前の輸送時に落下などの衝撃が加わった場合、係止部材がプロセス手段支持部材の長手方向への移動を規制してプロセス手段が必要以上に動くことによるプロセス手段支持部材の変形あるいは、現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置自体の破損を防止し、動作の確実性確保による画像不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態にかかる画像形成装置の断面図である。
【図２】プロセスカートリッジ及びトナー補給容器の断面図である。
【図３】画像形成装置本体の斜視図である。
【図４】プロセスカートリッジの断面図である。
【図５】トナー補給容器の断面図である。
【図６】帯電ユニットの斜視図である。
【図７】帯電ユニット平面図である。
【図８】係止部材挿入時の帯電ユニットの断面図である。
【図９】係止部材挿入時のプロセスカートリッジと画像形成装置のプロセスカートリッジ挿入部の斜視図である。
【符号の説明】
Ｌ　　　　…レーザー光
ａ　　　　…帯電部
ｂ　　　　…露光部
ｃ　　　　…現像部
ｄ　　　　…転写部
１　　　　…プロセスカートリッジ
２　　　　…感光ドラム
２ａ　　…ドラム軸
２ｂ　　…ドラムフランジ
２ｃ　　…軸受ケース
２ｄ　　…非駆動フランジ
２ｅ　　…軸受
２ｆ　　…中心穴
２ｇ　　…駆動伝達部
３　　　　…帯電ユニット
３ａ　　…帯電ローラ
３ｂ　　…芯金
３ｃ　　…帯電ローラクリーニングユニット
３ｄ　　…押しバネ
３ｅ　　…クリーニングフィルム
３ｆ　　…支持部材
３ｇ　　…ブラシ
３ｈ　　…トナー帯電制御ブラシ
３ｊ　　…ブラシユニット
３ｋ　　…帯電容器
３ｋ３　…ブラシユニット支持スペサー
３ｍ　　…貫通穴
４　　　　…現像装置
４ａ　　…現像スリーブ
４ａ１　…ジャーナル部
４ｂ　　…マグネットローラ
４ｃ　　…規制ブレード
４ｄ　　…隔壁
４ｅＡ、４ｅＢ　…撹拌スクリュー
４ｇ　　…センサー
４ｋ　　…スペーサ
５　　　　…トナー補給容器
５ａ　　…スクリュー
５ｂ　　…撹拌板
５ｃ　　…撹拌軸
５ｄ　　…軸受
５ｅ　　…駆動カップリング
５ｆ　　…排出開口部
１２　　　　…ブラシ支持部材
１４　　　　…往復運動伝達アーム
１４ａ　　…伝達アーム部ピン
１５　　　　…カップリング
１５ａ　　…カップリングギア部
１６ａ　　…カムギア
１６ｂ　　…カム部
４０　　　　…係止部材
５１　　　　…露光手段
５１ａ　　…ポリゴンミラー
５１ｂ　　…結像レンズ
５１ｃ　　…反射ミラー
５２　　　　…記録媒体
５３ａ　　…給送カセット
５３ｂ　　…給送ローラ
５３ｃ　　…リタードローラ
５３ｄ　　…給送ガイド
５３ｅ、５３ｆ　　…搬送ローラ
５３ｇ　　…レジストローラ
５３ｈ、５３ｊ　　…排出ローラ
５４　　　　…中間転写ユニット
５４ａ　　…中間転写ベルト
５４ｂ　　…駆動ローラ
５４ｃ　　…従動ローラ
５４ｄ　　…２次転写ローラ
５４ｆ　　…転写帯電ローラ
５４ｇ　　…２次転写対向ローラ
５５　　　　…クリーニングユニット
５５ａ　　…クリーニングブレード
５５ｂ　　…送りスクリュー
５６　　　　…定着器
５６ａ　　…定着ローラ
５６ｂ　　…加圧ローラ
５７　　　　…トレイ
５９　　　　…芯決め板
６０、６１　　　　…ガイドレール
６２ａ、６２ｂ　　…駆動カップリング
６３、６４　　　　…支持ピン
６５　　　　…後側板
１００　　　…画像形成装置
１０２　　　…プロセスカートリッジ挿入部
【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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