(57)【要約】【課題】本発明は、極小的な残留現像剤像の過帯電によって像担持体面上に現像剤が付着することを防止し、また帯電不足の部分による帯電手段への転写現像剤の付着汚染を防止し、その結果として帯電不良や不良画像がなく、かつクリーナレスシステムの利点を生かした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を目的としている。【解決手段】上記課題を解決するために、本発明に係る給電接点部材の代表的な構成は、現像剤像を担持し転写させる像担持体と、前記像担持体に帯電を行う帯電手段と、前記帯電手段より前記像担持体の回転方向上流側かつ転写位置より下流側に配置された残留現像剤帯電量制御手段と、前記残留現像剤帯電量制御手段を前記像担持体の長手方向と平行に往復運動させる駆動機構とを有する装置において用いられ、装置本体より給電される給電部材と前記残留現像剤帯電量制御手段とを電気的に接続する給電接点部材であって、前記給電部材に接続した固定側と、前記残留現像剤帯電量制御手段に接続した移動側との間に、緩衝機構を有することを特徴とする。【選択図】　　図１０
2004118158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤像を担持し転写させる像担持体と、
前記像担持体に帯電を行う帯電手段と、
前記帯電手段より前記像担持体の回転方向上流側かつ転写位置より下流側に配置された残留現像剤帯電量制御手段と、
前記残留現像剤帯電量制御手段を前記像担持体の長手方向と平行に往復運動させる駆動機構とを有する装置において用いられ、
装置本体より給電される給電部材と前記残留現像剤帯電量制御手段とを電気的に接続する給電接点部材であって、
前記給電部材に接続した固定側と、前記残留現像剤帯電量制御手段に接続した移動側との間に、緩衝機構を有することを特徴とする給電接点部材。
【請求項２】
現像剤像を担持し転写させる像担持体と、
前記像担持体上の現像剤像を転写する転写手段と、
前記像担持体に帯電を行う帯電手段と、
前記帯電手段より前記像担持体の回転方向上流側かつ転写位置より下流側に配置された残留現像剤帯電量制御手段と、
前記残留現像剤帯電量制御手段より前記像担持体の回転方向上流側かつ転写位置より下流側に配置された残留現像剤像均一化手段と、
前記残留現像剤像均一化手段を前記像担持体の長手方向と平行に往復運動させる駆動機構とを有する装置において用いられ、
装置本体より給電される給電部材と前記残留現像剤像均一化手段とを電気的に接続する給電接点部材であって、
前記給電部材に接続した固定側と、前記残留現像剤像均一化手段に接続した移動側との間に、緩衝機構を有することを特徴とする給電接点部材。
【請求項３】
前記緩衝機構は、前記給電接点部材の一部を弾性形状とすることで構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の給電接点部材。
【請求項４】
前記緩衝機構は、前記給電接点部材の一部にトーションバネを設けることで構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の給電接点部材。
【請求項５】
前記緩衝機構は、前記給電接点部材の一部にコイルバネを設けることで構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の給電接点部材。
【請求項６】
前記緩衝機構として、前記固定側と移動側の少なくとも一端をコイルバネもしくはトーションバネで構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の給電接点部材。
【請求項７】
現像剤像を担持し転写させる像担持体と、
前記像担持体に帯電を行う帯電手段と、
前記帯電手段より前記像担持体の回転方向上流側かつ転写位置より下流側に配置された残留現像剤帯電量制御手段と、
前記残留現像剤帯電量制御手段を前記像担持体の長手方向と平行に往復運動させる駆動機構と、
請求項１、３乃至６に記載の給電接点部材と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８】
現像剤像を担持し転写させる像担持体と、
前記像担持体に帯電を行う帯電手段と、
前記帯電手段より前記像担持体の回転方向上流側かつ転写位置より下流側に配置された残留現像剤帯電量制御手段と、
前記残留現像剤帯電量制御手段より前記像担持体の回転方向上流側かつ転写位置より下流側に配置された残留現像剤像均一化手段と、
前記残留現像剤像均一化手段を前記像担持体の長手方向と平行に往復運動させる駆動機構と、
請求項２乃至６に記載の給電接点部材と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９】
現像剤像を担持する像担持体と、
前記像担持体上の現像剤像を転写する転写手段と、
前記像担持体に帯電を行う帯電手段と、
前記帯電手段より前記像担持体の回転方向上流側かつ転写位置より下流側に配置された残留現像剤帯電量制御手段と、
前記残留現像剤帯電量制御手段を前記像担持体の長手方向と平行に往復運動させる駆動機構と、
請求項１、３乃至６に記載の給電接点部材と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】
現像剤像を担持する像担持体と、
前記像担持体上の現像剤像を転写する転写手段と、
前記像担持体に帯電を行う帯電手段と、
前記帯電手段より前記像担持体の回転方向上流側かつ転写位置より下流側に配置された残留現像剤帯電量制御手段と、
前記残留現像剤帯電量制御手段より前記像担持体の回転方向上流側かつ転写位置より下流側に配置された残留現像剤像均一化手段と、
前記残留現像剤像均一化手段を前記像担持体の長手方向と平行に往復運動させる駆動機構と、
請求項２乃至６に記載の給電接点部材とを有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【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帯電装置またはプロセスカートリッジ、そしてこれらを用いる電子写真画像形成装置に関する。
【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】
ここで、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、像担持体である電子写真感光体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。また、現像装置とは、現像剤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。
【０００４】
【従来の技術】
従来から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現像剤により顕像化する現像装置（現像工程）、上記現像剤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現像剤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）、転写材上の現像剤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現像剤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廃現像剤が溜まるが、環境保全や資源の有効利用等の点からそのような廃現像剤は出ないことが望ましい。そこで、クリーニング装置にて回収されている残留現像剤像、いわゆる廃現像剤を現像装置に戻して再利用する画像形成装置がある。
【０００６】
また、クリーニング装置を廃し、転写工程後の感光体上の残留現像剤像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も提案されている。中でも、画像形成装置として現像剤帯電量制御手段を用い、現像剤の帯電量を制御することで、現像装置にてこの現像剤を回収し、再利用する構成が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の現像剤帯電量制御手段を用いた画像形成装置において、残留現像剤帯電量制御手段として固定式のブラシ形状部材を使用し、残留現像剤像のトリボを正規極性で適性帯電量に制御した場合、極小的な残留現像剤像の過帯電が発生してしまうことがあった。そして、残留現像剤像の過帯電が発生すると、感光体と過帯電現像剤との鏡映力が強すぎて、接触帯電装置においても付着せず、現像装置においても回収できず、転写手段においても転写されなくなり、結果として感光体面上に融着してしまい、不良画像に至ってしまうことがあった。
【０００８】
この現象は、鋭意研究の結果、残留現像剤帯電量制御手段としての固定式のブラシ部材が感光体上で同一箇所に位置し続けてしまうことにより発生していることが分かった。すなわち、残留現像剤帯電量制御手段に抵抗ムラがあるとき、感光体上の同じ部分で常に帯電過多、または帯電不足が起こってしまう。過帯電部分では上記の極小的な残留現像剤像の過帯電、融着の問題が発生する。また帯電不足の部分では、残留現像剤像を充分に帯電できないため接触帯電部材が現像剤付着汚染される問題がおこる。
【０００９】
そして、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印字率な画像の連続印字動作や、カラー化に伴い感光体上への多重現像方式などにより、一度に大量の残留現像剤像が発生するようになってきているため、上述のような問題を更に助長させている。
【００１０】
また同様のケースとして、帯電器として用いられている帯電ローラは感光体と接触回転しているために、長期使用に伴いローラ表面に埃、浮遊現像剤、帯電生成物などの微粒子が付着し、耐電不良が生じる画像不良の原因となる場合があった。
【００１１】
そこで本発明は、極小的な残留現像剤像の過帯電によって像担持体面上に現像剤が付着することを防止し、また帯電不足の部分による帯電手段への転写現像剤の付着汚染を防止し、その結果として帯電不良や不良画像がなく、かつクリーナレスシステムの利点を生かした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を目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る給電接点部材の代表的な構成は、現像剤像を担持し転写させる像担持体と、前記像担持体に帯電を行う帯電手段と、前記帯電手段より前記像担持体の回転方向上流側かつ転写位置より下流側に配置された残留現像剤帯電量制御手段と、前記残留現像剤帯電量制御手段を前記像担持体の長手方向と平行に往復運動させる駆動機構とを有する装置において用いられ、装置本体より給電される給電部材と前記残留現像剤帯電量制御手段とを電気的に接続する給電接点部材であって、前記給電部材に接続した固定側と、前記残留現像剤帯電量制御手段に接続した移動側との間に、緩衝機構を有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る給電接点部材、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置の一実施形態について説明する。なお、以下の説明において長手方向とは、記録媒体の搬送方向に直交する方向であって、像担持体の軸線方向と同一な方向をいう。また、左右とは記録媒体の搬送方向からみての左右方向をいう。さらに上、下はカートリッジの装着状態における、上、下方向をいうものとする。
【００１４】
（画像形成装置の全体の説明）
まず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はカラー電子写真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の画像形成部は、像担持体の例としての感光体ドラム２（電子写真感光体）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装置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。上記画像形成部の下方には、記録媒体５２を送り出す給送部、感光体ドラム２上に形成された現像剤像を転写する中間転写ユニット５４、及び中間転写ユニット５４から現像剤像を記録媒体５２に転写する二次転写ローラ５４ｄが配置されている。更に、現像剤画像を転写された記録媒体５２に画像を定着する定着器５６、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。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。
【００１６】
本実施形態の画像形成装置はクリーナレスシステムの装置であり、感光体ドラム２上に残存した残留現像剤像は現像手段に取り込んでおり、残留現像剤像を回収貯蔵するため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。
【００１７】
（給送部）
次に上記画像形成装置の各部の構成について順次詳細に説明する。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。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。
【００１８】
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。そしてレジストローラ５３ｇは、画像形成動作中に記録媒体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現像剤像と記録媒体５２との位置合わせを行う。
【００１９】
（プロセスカートリッジ）
図２はプロセスカートリッジ及び現像剤補給容器の断面図、図３は画像形成装置の外観斜視図、図４はプロセスカートリッジの長手断面図、図５は現像剤補給容器の長手断面図である。図２においては、プロセスカートリッジ１の例として、シアン色の画像を形成するプロセスカートリッジ１Ｃを用いている。
【００２０】
プロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、感光体ドラム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に対して、ユーザが容易に取り外しでき、感光体ドラム２が寿命に至った場合に交換する。本実施形態においては、例えば、感光体ドラム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。
【００２１】
本実施形態の感光体ドラム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。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。
【００２２】
図４に示すように、感光体ドラム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、感光体ドラム２はドラム軸２ａの軸を中心に回転される。
【００２３】
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のフレームに対して固定されている。
【００２４】
（帯電手段）
本実施形態において帯電手段は接触帯電方法を用いたものであり、帯電部材として例えば帯電ローラ３ａを用いている。図６は帯電ユニットの長手図である。
【００２５】
図２に示すように、この帯電ローラ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によって感光体ドラム方向に付勢して感光体ドラム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、感光体ドラム２の回転に従動して回転する。
【００２６】
帯電ローラ３ａ近傍には帯電ローラクリーニングユニット３ｆが設けられている。図６に示すように、帯電ローラクリーニングユニット３ｆは可撓性を持つクリーニングフィルム３ｆ３を有している。このクリーニングフィルム３ｆ３は帯電ローラ３ａの長手方向に並行に配置され、かつ同長手方向に対し一定量の往復運動をする支持部材３ｆ２に一端を固定され、自由端側近傍の面において帯電ローラ３ａと接触ニップを形成するように配置されている。
【００２７】
支持部材３ｆ２の一端にはアーム部３ｆ１が設けられており、他端に設けた帯電シート戻しバネ３０によって付勢されることにより、アーム部３ｆ１がカムギアユニット１６のカム部１６ｂに当接している。外部から不図示の駆動手段によりカップリング１５に回転駆動が伝達されると、カップリングギア部１５ａからカムギアユニット１６のカムギア１６ａに伝達され、カム部１６ｂが回転する。カム部１６ｂ表面は回転軸に対して傾斜しており、カム部１６ｂが回転するとアーム部３ｆ１はこれに沿って移動することとなり、回転駆動を往復運動に変換して、支持部材３ｆ２は帯電ローラ３ａの長手方向に往復運動する。これによりクリーニングフィルム３ｆ３が帯電ローラ３ａの表面を摺擦し、帯電ローラ３ａ表面の付着物（微粉現像剤、外添剤など）の除去がなされる。
【００２８】
（クリーナレスシステム）
本実施形態の画像形成装置はクリーナレスシステムを採用している。このクリーナレスシステムに関して説明する。図７はクリーナレスシステムを採用した帯電ユニットの断面図、図８はクリーナレスシステムを採用した帯電ユニットの斜視図、図９は帯電ユニットの給電接点部材周辺の斜視図である。
【００２９】
図２より本実施形態の画像形成装置におけるクリーナレスシステムの概要をまず説明すると、転写後の感光体ドラム２上の残留現像剤像を、引き続く感光体ドラム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、現像装置により現像同時クリーニング（回収）するものである。
【００３０】
感光体ドラム２面上の残留現像剤像は露光部ｂを通るので露光工程はその残留現像剤像上からなされるが、残留現像剤像の量は少ないため、大きな影響は現れない。ただ残留現像剤像には正規極性のもの、逆極性のもの（反転現像剤）、帯電量が少ないものが混在しており、その内の反転現像剤や帯電量が少ない現像剤が帯電部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が許容以上に現像剤汚染して帯電不良を生じる事になる。
【００３１】
また感光体ドラム面上の残留現像剤像の現像装置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体ドラム上の残留現像剤像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によって感光体ドラムの静電潜像を現像できる帯電量である事が必要である。反転現像剤や帯電量が適切でない現像剤については感光体ドラム上から現像装置に除去、回収できず、不良画像の原因となってしまう。
【００３２】
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印字率の画像などの連続印字動作などにより、一度に大量の残留現像剤像が発生し、上述したような問題を更に助長させてしまうのである。
【００３３】
そこで本実施形態においては、帯電ローラ３ａよりも感光体ドラム２の回転方向上流側、かつ転写部ｄよりも下流側に、残留現像剤像の帯電極性を正規極性である負極性に揃えるための残留現像剤帯電量制御手段として、例えばブラシ部材（以下、帯電制御ブラシ３ｈという）を設けている。さらに、帯電制御ブラシ３ｈよりも回転方向上流側、かつ転写部ｄよりも下流側に、感光体ドラム２の残留現像剤像を均一化するための残留現像剤像均一化手段として、例えばブラシ部材（以下、均一化ブラシ３ｇという）を設けている。
【００３４】
残留現像剤像均一化手段を設けることにより、転写部ｄから残留現像剤帯電量制御手段へ持ち運ばれる感光体ドラム上のパターン上の残留現像剤像は現像剤量が多くても、その現像剤が感光体ドラム面に分散分布化され、非パターン化されるので、残留現像剤帯電量制御手段の一部に現像剤が集中することがなくなり、残留現像剤帯電量制御手段による残留現像剤像の全体的な正規極性帯電化処理が常に十分になされて、残留現像剤像の帯電ローラ３ａへの付着防止が効果的になされる。また残留現像剤像像パターンのゴースト像の発生も防止される。
【００３５】
本実施形態では上記均一化ブラシ３ｇと帯電制御ブラシ３ｈは、適度の導電性を持ったブラシ状部材であり、ブラシ部を感光体ドラム面上に接触させて配置してある。またこれらの手段は、図示しない駆動源により感光体ドラムの長手方向に移動（往復運動）するようになっている。
【００３６】
帯電ユニットの機構について説明すると、図７に示すように、プロセスカートリッジの一部を構成する帯電ユニット３の帯電容器３ｋの帯電ローラ支持部３ｋ１には、帯電ローラ３ａが感光体ドラム２に当接する方向に押しバネ３ｄによって圧接されながら回転自在に支持されており、感光体ドラム２の回転に従動して回転する。
【００３７】
また図８に示すように、均一化ブラシ３ｇ及び帯電制御ブラシ３ｈをブラシ支持部材１２に固定し、ブラシユニット３ｊを構成する。そして図９に示すように、ブラシユニット支持部３ｋ２にはブラシユニット３ｊが感光体ドラム２の長手方向に対して往復運動可能に支持されている。
【００３８】
ブラシユニット３ｊの往復運動は、帯電ローラクリーニングユニット３ｆと同様であり、不図示の本体カプラーから現像装置に設けたカップリング１５に回転駆動を伝達し、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からカムギア１６ａを介してカム部１６ｂに回転が伝達される。カム部１６ｂにはブラシ支持部材１２の端部に固定された往復運動伝達アーム１４が位置するように配置されており、カム部１６ｂと伝達アーム１４の突起１４ａが噛合することにより、カム部１６ｂの回転駆動を往復運動に変換して、ブラシユニット３ｊが帯電ローラ３ａの長手方向に往復運動をする。本実施形態では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。なお、図６に示す如く戻しバネ３１を用いてカム部１６ｂに付勢することでもよいが、図８に示す如くカム部１６ｂに溝部を設けて突起１４ａをスライドさせることでもよい。
【００３９】
上記に述べた移動可能な機構を有することで、均一化ブラシ３ｇと帯電制御ブラシ３ｈが感光体ドラム上で同一個所に位置し続けることがなくなり、たとえば帯電制御ブラシ３ｈの抵抗ムラによる過帯電部、帯電不足部が存在したとしても、常に同じ感光体ドラム面部分で起こるわけではないため、極小的な残留現像剤像の過帯電によって感光体ドラム上に融着が発生すること、また帯電不足によって帯電ローラ３ａに残留現像剤像が付着することが防止あるいは緩和される。
【００４０】
（露光装置）
本実施形態においては、図１に示すように、上記感光体ドラム２への露光は、レーザー露光装置を用いて行っている。即ち、装置本体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、感光体ドラム２の一様帯電面に対して走査露光される。そして、感光体ドラム２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。
【００４１】
レーザー露光装置は、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を介して感光体ドラム２にスポット状に結像される。
【００４２】
このように感光体ドラム２面上には、レーザー光走査による主走査方向の露光と、更に感光体ドラム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。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。
【００４３】
（現像手段）
現像手段である現像装置４は、図２に示すように、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上にキャリアと現像剤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。
【００４４】
現像スリーブ４ａは、図４に示すように、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体ドラム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、感光体ドラム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体ドラム２の回転方向に対してカウンター方向である図２の矢示方向に所定の周速度で回転駆動される。
【００４５】
本実施において用いた現像剤は、平均粒径６μｍのネガ帯電現像剤を用い、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、現像剤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。
【００４６】
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。現像剤補給容器から補給された現像剤は、図４に示すように、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。
【００４７】
ここで感光体ドラム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。現像スリーブ４ａの回転に伴い、現像容器内の現像剤がマグネットローラ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。感光体ドラム２面の静電潜像は、この穂状に形成された現像剤中の現像剤によって現像剤像として現像される。本例においては、静電潜像は反転現像される。
【００４８】
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。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。本実施の形態では−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、感光体ドラム２の露光部にのみ選択的に現像している。
【００４９】
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体ドラム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、感光体ドラム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。
【００５０】
現像により現像剤が消費されると、現像剤中の現像剤濃度が低下する。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現像剤濃度を検知するセンサー４ｇを配置している。現像剤内の現像剤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、現像剤補給容器から現像装置４内に現像剤を補給する命令が出される。この現像剤補給動作により現像剤の現像剤濃度が常に所定のレベルに維持管理される。
【００５１】
（現像剤補給容器）
現像剤補給容器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、後述するように、装置本体１００正面より装着される。
【００５２】
図２に示すように、現像剤補給容器の内部に撹拌軸５ｃに固定された撹拌板５ｂとスクリュー５ａが配置され、容器底面には現像剤を排出する排出開口部５ｆが形成されている。スクリュー５ａと撹拌軸５ｃは図５に示すように、回転可能に支持され、スクリュー５ａの片方の最端部には駆動カップリング（凹）５ｅが配置されている。駆動カップリング（凹）５ｅは装置本体の駆動カップリング（凸）６２ｂから駆動伝達を受け、回転駆動される。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。
【００５３】
駆動カップリング（凸）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に向かって現像剤は搬送され、排出開口部５ｆ　の開口より現像剤を自由落下させ、プロセスカートリッジに現像剤を補給する。撹拌板の回転半径方向の先端部は傾斜しており、現像剤補給容器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、現像剤が長手方向に送られる。
【００５４】
なお、本実施形態の現像剤補給容器は、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、また現像剤補給容器内に収納される粉体は、現像剤だけに限らず、現像剤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。
【００５５】
（転写手段）
転写手段である中間転写ユニット５４は、感光体ドラム２から順次に一次転写されて重ねられた複数の現像剤像を、一括して記録媒体５２に二次転写するものである。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体ドラム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、二次転写対向ローラ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。
【００５６】
さらに中間転写ベルト５４ａ内には、一次転写ローラ５４ｆＹ、５４ｆＭ、５４ｆＣ、５４ｆＫ　が夫々感光体ドラム２の対向位置に回転可能に配置され、感光体ドラム２の中心方向に加圧されている。一次転写ローラ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の裏側から現像剤と逆極性の帯電を行い、感光体ドラム２上の現像剤像を順次中間転写ベルト５４ａの上面に一次転写する。
【００５７】
二次転写部には転写部材として二次転写ローラ５４ｄが、二次転写対向ローラ５４ｇに対向した位置で中間転写ベルト５４ａに圧接している。二次転写ローラ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、中間転写ベルト５４ａ上の現像剤像は記録媒体５２に転写される。ここで中間転写ベルト５４ａと二次転写ローラ５４ｄは各々駆動されている。記録媒体５２が二次転写部に突入すると、所定のバイアスが二次転写ローラ５４ｄに印加され、中間転写ベルト５４ａ上の現像剤像は記録媒体５２に二次転写される。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、図示左方向に所定の速度で搬送され、次工程である定着器５６にむけて搬送される。
【００５８】
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、二次転写後に残った残留現像剤像を除去する。クリーニングユニット５５内には、残留現像剤像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内に取りこまれた残留現像剤像は、送りスクリュー５５ｂにより廃現像剤タンク（不図示）へ搬送され貯蔵される。
【００５９】
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
（定着部）
前記現像手段によって感光体ドラム２に形成された現像剤像は、中間転写ベルト５４ａを介して記録媒体５２上に転写される。そして、定着器５６は、記録媒体５２に転写された現像剤像を熱を用いて記録媒体５２に定着させる。
【００６０】
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を備えており、各ローラは中空ローラである。その内部にそれぞれヒータ（不図示）を有している。そして、回転駆動されることによって同時に記録媒体５２を搬送する。
【００６１】
即ち現像剤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現像剤像が記録媒体５２に定着される。定着後の記録媒体５２は、排出ローラ５３ｈ、５３ｊにより排出され、装置本体１００上の排出トレイ５７に積載される。
【００６２】
（プロセスカートリッジ及び現像剤補給容器の装着）
次に、プロセスカートリッジ及び現像剤補給容器の装着手順について、図２，図３、図４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１Ｙ〜１Ｋ及び現像剤補給容器５Ｙ〜５Ｋを挿入する開口部が露出される。プロセスカートリッジ１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。
【００６３】
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の装着を案内するガイドレール６０と、現像剤補給容器の装着を案内するガイドレール６１が固定されている。プロセスカートリッジ１及び現像剤補給容器５の装着方向は感光体ドラム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及び現像剤補給容器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。
【００６４】
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に装置本体の芯決め軸６６が挿入され、感光体ドラム２の奥側の回転中心位置が装置本体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と駆動カップリング（凸）６２ａが連結され、感光体ドラム２の回転駆動が可能となる。本発明で用いた駆動伝達部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、感光体ドラム２を奥側に引き込む力を発生させている。
【００６５】
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のフレームに挿入され、プロセスカートリッジのフレームの位置が固定される。
【００６６】
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、感光体ドラム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。
【００６７】
一方、現像剤補給容器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。またこれと同時に駆動カップリング（凹）５ｅと駆動カップリング（凸）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。
【００６８】
（給電接点部材）
次に、上記構成を有する帯電ユニットにおける給電接点部材について、図７、図８、図９、図１０を用いて説明する。図１０はブラシ給電を行う給電板金及びブラシ給電接点部材の斜視図である。
【００６９】
図７、図８に示すように、上記説明した如く、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には、残留現像剤像均一化手段の例として均一化ブラシ３ｇ、残留現像剤帯電量制御手段の例として帯電量制御ブラシ３ｈがブラシ支持部材１２に固定され、ブラシユニット３ｊとして往復運動可能に配置されている。その往復運動可能なブラシユニット３ｊの均一化ブラシ３ｇと帯電制御ブラシ３ｈに本体から安定した給電を行うことでクリーナレスシステムの機能を発揮することができる。
【００７０】
図７、図９に示すように、均一化ブラシ３ｇには装置本体から第一給電板２０、第一給電接点部材２２を介して給電される。また、帯電制御ブラシ３ｈにも同様に、第二給電板２１、第二給電接点部材２３を介して給電される。帯電容器３ｋに固定された第一給電板２０は装置本体より給電され、接点部２０ａ（図９参照）にて第一給電接点部材２２と接続し、第一給電接点部材２２は接点部３ｇ１０（図７参照）に接続し、板金台３ｇ１の背面から均一化ブラシ３ｇへ給電する構成となっている。同様に、帯電容器３ｋに固定された第二給電板２１は装置本体より給電され、接点部２１ａ（図９参照）にて第二給電接点部材２３と接続し、第二給電接点部材２３は接点部３ｈ１０（図７参照）に接続し、板金台３ｈ１の背面から帯電制御ブラシ３ｈへ給電する構成となっている。
【００７１】
図１０は、第一給電板２０、第二給電板２１、第一給電接点部材２２、第二給電接点部材２３のみを示している。図１０に示すように、第一給電接点部材２２の両端の端部は、トーションバネ２２ａ及びコイルバネ２２ｂに形成している。同様に、第二給電接点部材２３の両端の端部も、トーションバネ２３ａ及びコイルバネ２３ｂに形成している。このように構成することにより、往復運動するブラシユニット３ｊに追従して給電接点部材２２、２３が変形することができ、常に給電を行うことができる。
【００７２】
しかし、ブラシユニット３ｊが往復運動をすることにより、給電接点部材２２、２３には繰り返し荷重を受けることになる。特にブラシユニット３ｊの往復運動によって給電接点部材２２、２３の両端間の距離が変化するため、トーションバネやコイルバネでは機構上その変化に対応しがたく、部材にかかる負荷は大きいものとなる。このため経年使用により、給電接点部材２２、２３が破損、脱落するおそれがあり、均一化ブラシ３ｇや帯電制御ブラシ３ｈへの給電不良による帯電不良や回収不良が発生するおそれがある。
【００７３】
そこで図１０に示すように、本実施形態においては、第一給電接点部材２２においては、固定側のトーションバネ２２ａと移動側のコイルバネ２２ｂとの間に、緩衝機構の例としてトーションバネ２４を形成している。また第二給電接点部材２３においては、固定側のトーションバネ２３ａと移動側のコイルバネ２３ｂとの間に、緩衝機構の例としてコイルバネ２５を形成している。
【００７４】
なお緩衝機構としてはトーションバネやコイルバネに限定するものではなく、給電接点部材２２、２３の両端間の距離に対して弾性を有するような弾性形状であればよい。従って例えば、給電接点部材２２、２３の中間部分に山型、波形、鋸型の屈曲を設けたり、両端間を大きく湾曲させることでも、簡易ながら本発明の利益を得ることができる。
【００７５】
【発明の効果】
上記説明した如く、本発明に係る給電接点部材及びプロセスカートリッジ及び画像形成装置は、極めて簡略な構成をもって、部品点数の増加を招くことなく、給電接点部材が受ける繰り返し荷重を緩衝させることができ、その破損、脱落を防止することができる。したがって残留現像剤帯電量制御手段または残留現像剤像均一化手段に確実に給電を行うことができ、残留現像剤の帯電不良や回収不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラー電子写真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。
【図２】プロセスカートリッジ及び現像剤補給容器の断面図である。
【図３】画像形成装置の外観斜視図である。
【図４】プロセスカートリッジの長手断面図である。
【図５】現像剤補給容器の長手断面図である。
【図６】帯電ユニットの長手図である。
【図７】クリーナレスシステムを採用した帯電ユニットの断面図である。
【図８】クリーナレスシステムを採用した帯電ユニットの斜視図である。
【図９】帯電ユニットの給電接点部材周辺の斜視図である。
【図１０】ブラシ給電を行う給電板金及びブラシ給電接点部材の斜視図である。
【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　　　　…感光体ドラム
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
３ｄ　　…押しバネ
３ｆ　　…帯電ローラクリーニングユニット
３ｆ１　…アーム部
３ｆ２　…支持部材
３ｆ３　…クリーニングフィルム
３ｇ　　…均一化ブラシ
３ｇ１０　…接点部
３ｇ１　…板金台
３ｈ　　…帯電制御ブラシ
３ｈ１０　…接点部
３ｈ１　…板金台
３ｊ　　…ブラシユニット
３ｋ　　…帯電容器
３ｋ１　…帯電ローラ支持部
３ｋ２　…ブラシユニット支持部
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　…撹拌スクリュー
４ｅＢ　…撹拌スクリュー
４ｇ　　…センサー
４ｈ　　…現像剤収納部
４ｋ　　…スペーサ
５　　　　…現像剤補給容器
５ａ　　…スクリュー
５ｂ　　…撹拌板
５ｃ　　…撹拌軸
５ｅ　　…駆動カップリング（凹）
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　　…突起
１５　　　　…カップリング
１５ａ　　…カップリングギア部
１６　　　　…カムギアユニット
１６ａ　　…カムギア
１６ｂ　　…カム部
２０　　　　…第一給電板
２０ａ　　…接点部
２１　　　　…第二給電板
２１ａ　　…接点部
２２　　　　…第一給電接点部材
２２ａ　　…トーションバネ
２２ｂ　　…コイルバネ
２３　　　　…第二給電接点部材
２３ａ　　…トーションバネ
２３ｂ　　…コイルバネ
２４　　　　…トーションバネ
２５　　　　…コイルバネ
３０　　　　…帯電シート戻しバネ
３１　　　　…戻しバネ
５１　　　　…露光装置
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　　…搬送ローラ
５３ｆ　　…搬送ローラ
５３ｇ　　…レジストローラ
５３ｈ　　…排出ローラ
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　　…二次転写ローラ
５４ｆ　　…一次転写ローラ
５４ｇ　　…二次転写対向ローラ
５５　　　　…クリーニングユニット
５５ａ　　…クリーニングブレード
５５ｂ　　…スクリュー
５６　　　　…定着器
５６ａ　　…定着ローラ
５６ｂ　　…加圧ローラ
５７　　　　…排出トレイ
５８　　　　…前ドア
５９　　　　…芯決め板
６０　　　　…ガイドレール
６１　　　　…ガイドレール
６２ａ　　…駆動カップリング（凸）
６２ｂ　　…駆動カップリング（凸）
６３　　　　…支持ピン
６４　　　　…支持ピン
６５　　　　…後側板
６６　　　　…軸
１００　　　…装置本体
【図１】
2004118158.tif 000003
【図２】
2004118158.tif 000004
【図３】
2004118158.tif 000005
【図４】
2004118158.tif 000006
【図５】
2004118158.tif 000007
【図６】
2004118158.tif 000008
【図７】
2004118158.tif 000009
【図８】
2004118158.tif 000010
【図９】
2004118158.tif 000011
【図１０】
2004118158.tif 000012