JP4745511B2 - 画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を利用して画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置、及び感光ドラムと少なくとも現像手段とを一体的なカートリッジ構成とし、画像形成装置に対して着脱自在に装着されるプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いた画像形成装置では、その使用が長時間に及ぶと感光ドラムの交換、現像剤の補給や交換、その他（帯電器、クリーニング容器など）の調整・清掃・交換が必要となるが、このような保守作業は専門知識を有するサービスマン以外は事実上困難であった。
【０００３】
そこで、電子写真方式による画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、感光ドラム及び該感光ドラムに作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずユーザー自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができる。
【０００４】
図１６は、従来のプロセスカートリッジを示す概略断面図である。
【０００５】
このプロセスカートリッジＢは、現像ローラ９ｃ、規制ブレード９ｄ等を有する現像装置９とトナー容器１１Ａを有するトナー枠体１１とを溶着して接合した現像ユニット１２と、感光ドラム７、帯電ローラ８、クリーニングブレード１０ａを有するクリーニング器１０を支持したクリーニング枠体１３とで構成されている。現像ユニット１２は、結合ピン２２で回動自在に支持されており、圧縮コイルばね２２ａによって現像ローラ９ｃが感光ドラム７側に付勢されている。
【０００６】
この場合、感光ドラム７と現像ローラ９ｃは両者間の適切な隙間を維持するために、現像ローラ９ｃの長手方向両端側にスペーサコロ９ｉが設けられており、スペーサコロ９ｉと感光ドラム７との付き当て位置によって、現像ローラ９ｃと感光ドラム７間の適切な隙間が維持されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来のプロセスカートリッジＢを画像形成装置に装着して画像形成を行う場合において、現像装置９の現像ローラ９ｃによる現像時に、現像ローラ９ｃの周囲などから少量のトナーが外部に飛散する。
【０００８】
そして、この飛散したトナーが、現像ローラ９ｃの長手方向両端側に設けたスペーサコロ９ｉ周面に付着すると、現像ローラ９ｃと感光ドラム７間の適切な隙間が維持できなくなって現像不良が発生し、長期にわたって良好な画像を得ることができなくなるという問題があった。
【０００９】
そこで本発明は、現像ローラの長手方向両端側に設けたスペーサコロ周面に、飛散したトナーが付着するのを防止して、現像ローラと感光ドラム間の適切な隙間を維持することができる画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の本発明は、像担持体と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像して現像剤像として顕像化する現像手段とを備えた画像形成装置において、前記現像手段は、枠体と、前記像担持体と近接又は当接するようにして、前記枠体に回転自在に支持され、磁性を有する現像剤を内部に設けた磁気発生部材によって表面に磁気的に担持して現像バイアスの印加により現像領域にて前記像担持体上の静電潜像に現像剤を付着させる現像剤担持体と、前記現像剤担持体の長手方向に沿って当接し、前記現像剤担持体表面に担持される現像剤の層厚を規制する弾性部材と、前記弾性部材を保持して前記弾性部材を前記現像剤担持体に所定の押圧力で当接させる導電性の保持部材とで構成される現像剤層厚規制手段と、前記現像剤担持体の少なくともその長手方向両端部近傍で、前記現像剤担持体の外周面と所定間隔を持って配設され、前記現像剤担持体の周囲に現像剤が漏れるのを磁気的にシールする磁気発生手段と、前記現像剤担持体表面の長手方向両端側に設けられ、前記像担持体と前記現像剤担持体との間隔を一定に保持するスペーサコロと、前記現像剤担持体の長手方向両端部にそれぞれ設けられ、前記現像剤担持体が担持する現像剤が、前記スペーサコロ方向に漏れ出すことを抑える現像剤掻き寄せブレードと、前記現像剤担持体の長手方向両端部で前記現像剤層厚規制手段の前記保持部材と前記磁気発生手段とに挟まれるように配設され、前記保持部材と前記磁気発生手段との間を電気的に絶縁し、少なくとも一部が、前記スペーサコロと当接して、前記スペーサコロに付着した現像剤を除去する絶縁シート部材と、を有し、前記絶縁シート部材は、前記現像剤掻き寄せブレードと共に前記枠体に固定される、ことを特徴としている。
【００１１】
また、請求項２記載の本発明は、像担持体と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像して現像剤像として顕像化する現像手段とを少なくとも備えて一体的なカートリッジ構成とし、画像形成装置に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジにおいて、前記現像手段は、枠体と、前記像担持体と近接又は当接するようにして、前記枠体に回転自在に支持され、磁性を有する現像剤を内部に設けた磁気発生部材によって表面に磁気的に担持して現像バイアスの印加により現像領域にて前記像担持体上の静電潜像に現像剤を付着させる現像剤担持体と、前記現像剤担持体の長手方向に沿って当接し、前記現像剤担持体表面に担持される現像剤の層厚を規制する弾性部材と、前記弾性部材を保持して前記弾性部材を前記現像剤担持体に所定の押圧力で当接させる導電性の保持部材とで構成される現像剤層厚規制手段と、前記現像剤担持体の少なくともその長手方向両端部近傍で、前記現像剤担持体の外周面と所定間隔を持って配設され、前記現像剤担持体の周囲に現像剤が漏れるのを磁気的にシールする磁気発生手段と、前記現像剤担持体表面の長手方向両端側に設けられ、前記像担持体と前記現像剤担持体との間隔を一定に保持するスペーサコロと、前記現像剤担持体の長手方向両端部にそれぞれ設けられ、前記現像剤担持体が担持する現像剤が、前記スペーサコロ方向に漏れ出すことを抑える現像剤掻き寄せブレードと、前記現像剤担持体の長手方向両端部で前記現像剤層厚規制手段の前記保持部材と前記磁気発生手段とに挟まれるように配設され、前記保持部材と前記磁気発生手段との間を電気的に絶縁し、少なくとも一部が、前記スペーサコロと当接して、前記スペーサコロに付着した現像剤を除去する絶縁シート部材と、を有し、前記絶縁シート部材は、前記現像剤掻き寄せブレードと共に前記枠体に固定される、ことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジを備えた画像形成装置（本実施の形態では、電子写真方式のレーザビームプリンタ）を示す概略構成図、図２は、本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジを示す概略断面図である。なお、図１６に示した従来のプロセスカートリッジの構成部材と同一部材には同一符号を付して説明する。
【００１４】
この画像形成装置（レーザビームプリンタ）Ａは、電子写真画像形成プロセスによって像担持体としての感光ドラム７上に形成されたトナー像を記録媒体（用紙やＯＨＰシートなど）２に転写して画像形成を行う。
【００１５】
詳しくは、帯電手段としての帯電ローラ８によって回転している感光ドラム７に帯電を行ない、次いでこの感光ドラム７に露光装置１から入力される画像情報に応じたレーザ光を照射して感光ドラム７に画像情報に応じた静電潜像を形成する。露光装置１は、レーザダイオード１ａから画像情報に応じて照射されるレーザ光を高速回転するポリゴンミラー１ｂで反射させ、レンズ１ｃと反射ミラー１ｄを介して感光ドラム７表面を走査露光する。
【００１６】
そして、この静電潜像を現像装置９のトナー（現像剤）によって現像してトナー像を形成する。現像装置９は、図２に示すように、トナー容器１１Ａ内のトナーをトナー送り部材９ｂの回転によって現像ローラ９ｃへ送り出す。そして、固定磁石（不図示）を内蔵した現像ローラ９ｃを回転させるとともに、規制ブレード９ｄの弾性部材９ｄ１によって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ９ｃの表面に形成し、そのトナーを感光ドラム７の現像領域へ供給する。そして、そのトナーを感光ドラム７上の静電潜像へ転移させることによってトナー像を形成して可視像化する。なお、本実施の形態で使用した現像剤としてのトナーは、磁性粒子を樹脂中に分散した１成分磁性トナーである。
【００１７】
そして、トナー像の形成と同期して、複数の給紙カセット３ａにセットした所定サイズの用紙などの記録媒体２を、ピックアップローラ３ｂ、搬送ローラ対３ｃ，３ｄ及びレジストローラ対３ｅなどによって、感光ドラム７と転写手段としての転写ローラ４間の転写ニップ部に搬送する。
【００１８】
そして、感光ドラム７に形成されたトナー像を、転写バイアスが印加された転写ローラ４によって記録媒体２に転写する。その後、トナー像の転写を受けた記録媒体２を搬送ガイド３ｆで定着手段としての定着装置５へと搬送する。この定着装置５は、駆動ローラ５ｃ及びヒータ５ａを内蔵する定着ローラ５ｂを有しており、トナー像が転写された記録媒体２を駆動ローラ５ｃと定着ローラ５ｂ間の定着ニップ部で挟持搬送して、通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加して転写されたトナー像を定着する。
【００１９】
そして、トナー像が定着された記録媒体２を、排出ローラ対３ｇ，３ｈ，３ｉで搬送して排出トレイ６へと排出する。この排出トレイ６は、画像形成装置本体１４の上面に設けられている。なお、摺動可能なフラッパ３ｋを動作させ、排出ローラ対３ｍによってトナー像が定着された記録媒体２を画像形成装置本体１４の側面から排出することもできる。
【００２０】
そして、前記トナー像を記録媒体２に転写した後に、クリーニング器１０のクリーニングブレード１０ａによって感光ドラム７上の残留トナーを除去して、次の画像形成動作に備える。
【００２１】
本実施の形態の画像形成装置Ａでは、上記の感光ドラム７、帯電ローラ８、現像装置９及びクリーニング器１０は一体的にカートリッジ化されてプロセスカートリッジＢとして構成されており、画像形成装置本体１４に着脱自在に装着される。
【００２２】
プロセスカートリッジＢは、図２に示すように、トナーを収納したトナー容器１１Ａを有するトナー枠体１１と、現像装置９を有する現像枠体１２と、感光ドラム７、帯電ローラ８及びクリーニング器１０、クリーニングブレード１０ａを有するクリーニング枠体１３とを備えている。そして、このプロセスカートリッジＢを、画像形成装置本体１４に設けた装着手段としてのカートリッジ装着ガイド（不図示）に対して着脱可能に装着するものである。
【００２３】
詳しくは、このカートリッジ装着ガイドは、図１に示すカバー３５を開いて開状態とすることにより現れるカートリッジ装着スペースに設けられている。このカートリッジ装着ガイドには、図１に示す矢印Ｘ方向に傾斜する溝状のガイド部（図１１、図１２の１６ａ，１６ｃ）が設けられており、プロセスカートリッジＢの左右両端部に設けた位置決め用ガイド部材（図３、図５の１３ａＲ，１３ａＬ）をガイドする。
【００２４】
このガイド部に沿ってプロセスカートリッジＢを図１に示す矢印Ｘ方向に挿入し、カバー３５を閉じることによってプロセスカートリッジＢの画像形成装置本体１４への装着が完了する。また、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４内から取り出すときには、上記した装着動作と逆の動作を行なう。
【００２５】
また、プロセスカートリッジＢには、画像情報に応じた光を露光装置１から感光ドラム７へ照射するための露光開口部１ｅ、及び感光ドラム７を転写材２に対向するための転写開口部１３ｎが設けてある。詳しくは、露光開口部１ｅはクリーニング枠体１３に設けられており、転写開口部１３ｎは現像枠体１２とクリーニング枠体１３との間に構成される。以下、本実施の形態におけるプロセスカートリッジＢの詳細な構成について説明する。
【００２６】
（プロセスカートリッジＢのハウジングの構成）
本実施の形態に係るプロセスカートリッジＢは、上述したようにトナー枠体１１と現像枠体１２及びクリーニング枠体１３を結合してハウジングを構成している。
【００２７】
図２に示すように、トナー枠体１１には、トナー送り部材９ｂが回動可能に設けられている。現像枠体１２には、現像ローラ９ｃ及び規制ブレード９ｄが設けられており、現像ローラ９ｃ近傍には、現像装置９内のトナーを循環させる撹拌部材９ｅが回動可能に設けられている。また、現像枠体１２には、現像ローラ９ｃの長手方向と対向して、この現像ローラ９ｃと略平行にアンテナ棒９ｈが設けられている。更に、トナー枠体１１には、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４から取り外したときに感光ドラム７を覆い、これを長時間光に晒されるあるいは異物との接触等から保護するドラムシャッタ部材１８が設けられている。
【００２８】
なお、図２において、９ｄ１は規制ブレード９ｄの弾性部材、９ｄ２は弾性部材９ｄ１の保持部材、９ｉはスペーサコロ、９ｊは絶縁シート部材であり、これらについては後述する。
【００２９】
トナー枠体１１と現像枠体１２は溶着（本実施の形態では超音波溶着）されることによって、一体的な現像ユニットＤ（図８参照）を構成している。また、クリーニング枠体１３には、感光ドラム７、帯電ローラ８及びクリーニング器１０の各部材を取り付けて、クリーニングユニットＣ（図９参照）が構成されている。
【００３０】
そして、上記のクリーニングユニットＣと現像ユニットＤを丸いピン状の結合部材２２により互いに回動可能に結合することによって、プロセスカートリッジＢが構成されている。即ち、図８に示すように、現像枠体１２の長手方向（現像ローラ９ｃの軸線方向）両側に形成したアーム部１９の先端には、現像ローラ９ｃに平行に丸い形状の回動穴２０が形成されている。
【００３１】
一方、クリーニング枠体１３の長手方向両側２箇所には、アーム部１９を進入させるための凹部２１が形成されている（図９参照）。そして、図８、図９のように、この凹部２１に前記アーム部１９を挿入し、結合部材２２をクリーニング枠体１３の取付け穴１３ｅに圧入し、かつアーム部１９端の回動穴２０に嵌入して更に内側の穴１３ｅに圧入して取り付けることにより、現像ユニットＤとクリーニングユニットＣは結合部材２２を中心に回動可能に結合される。
【００３２】
このとき、アーム部１９の基体側に設けたダボ（不図示）に挿入して取り付けた圧縮コイルばね２２ａがクリーニング枠体１３の凹部２１の上壁に当り、この圧縮コイルばね２２ａによって現像枠体１２を下方へ付勢することにより、現像ローラ９ｃが感光ドラム７に一定の付勢力によって当接される。
【００３３】
（プロセスカートリッジＢ及び画像形成装置本体１４のガイド手段の構成）
次に、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４に着脱する際のガイド手段について、図３〜図７を参照して説明する。図３は、プロセスカートリッジＢの長手方向の一方から見た斜視図、図４は、プロセスカートリッジＢの一方から見た側面図、図５は、プロセスカートリッジＢの他方から見た側面図、図６は、プロセスカートリッジＢの長手方向の他方から見た斜視図、図７は、プロセスカートリッジＢの感光ドラム７側から見た斜視図である。
【００３４】
クリーニング枠体１３の両外側面には、図３〜図７に示すように、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４に着脱するときのガイドとなるガイド手段が設けられている。即ち、このガイド手段は、位置決め用ガイド部材としての円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬと、着脱時の姿勢保持手段たるガイド部材としての回り止めガイド１３ｂＲにより構成されている。
【００３５】
図４に示すように、円筒形ガイド１３ａＲは中空の円筒状部材であり、回り止めガイド１３ｂＲは円筒形ガイド１３ａＲと一体成形であり、円筒形ガイド１３ａＲの円周から一体でほぼ放射方向へ突出している。円筒形ガイド１３ａＲには、取付けフランジ１３ａＲ１が一体に設けられている。このように、円筒形ガイド１３ａＲ、回り止めガイド１３ｂＲ、取付けフランジ１３ａＲ１を有する右側ガイド部材１３Ｒは、取付けフランジ１３ａＲ１の小ネジ用穴を挿通して各小ネジ１３ａＲ２をクリーニング枠体１３にねじ込み固定されている。
【００３６】
クリーニング枠体１３に固定された右側ガイド部材１３Ｒの回り止めガイド１３ｂＲは、現像枠体１２に固定された現像ホルダ４０の側方へ延出するように現像枠体１２の側面側に配設されている。
【００３７】
また、図１０に示すように、フランジ２９の内部側には、感光ドラム７に嵌入した平歯ギア７ｎを回転自在に支持する固定のドラム軸７ａを備えており、クリーニング枠体１３の穴１３ｋ１にドラム軸７ａの拡径部７ａ２が嵌合している。そして、図５に示すように、クリーニング枠体１３の側面に突出する位置決めピン１３ｃに嵌合して回転止めされ、小ねじ１３ｄでクリーニング枠体１３に固定された平板状のフランジ２９に外方（図５の紙面に直交して手前方向）へ向って円筒形ガイド１３ａＬが突設されている。
【００３８】
円筒形ガイド１３ａＬとドラム軸７ａは同軸上にあり、円筒形ガイド１３ａＬ、ドラム軸７ａ、フランジ２９は、一体または一体的に金属材料、例えば鉄材で形成されている。
【００３９】
なお、図９に示すように、平歯ギア７ｎは感光ドラム７の軸方向で、はす歯のドラムギア７ｂと反対側の端部に設けられている。この平歯ギア７ｎは、プロセスカートリッジＢが画像形成装置本体１４に装着された際に、画像形成装置本体１４に設けられた転写ローラ４と同軸のギア（図示せず）と噛合して、転写ローラ４を回転させる駆動力をプロセスカートリッジＢから伝達する。
【００４０】
クリーニングユニットＣの上面１３ｉのプロセスカートリッジ装着方向（Ｘ方向）に対して直交する方向の左右の両端には、規制当接部１３ｊがそれぞれ設けられている。なお、クリーニングユニットＣの上面１３ｉとは、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４に装着した際に、上方に位置する面である。
【００４１】
規制当接部１３ｊは、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４に装着した際に、プロセスカートリッジＢの位置を規定するものである。即ち、プロセスカートリッジＢを装置画像形成本体１４に装着した際に、画像形成装置本体１４に設けられた固設部材２５（図１１、図１２参照）に規制当接部１３ｊが当接することにより、プロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬを中心とする回動位置が規定される。
【００４２】
次に、画像形成装置本体１４側のガイド手段について述べる。画像形成装置本体１４のカバー３５を、支点３５ａを中心に図１において反時計回りに回動すると、画像形成装置本体１４の上部が開放される（図１１、図１２参照）。このカバー３５を開けた開口部から画像形成装置本体１４の左右両側の内壁のプロセスカートリッジＢの着脱方向から見て左側に図１１、右側に図１２に示すようにガイド部材１６Ｒ，１６Ｌがそれぞれ設けられている。
【００４３】
ガイド部材１６Ｒ，１６Ｌには、プロセスカートリッジＢの挿入方向の矢印Ｘから見て前下りになるように斜設したガイド部１６ａ，１６ｃと、このガイド部１６ａ，１６ｃにそれぞれつながりプロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬがちょうど嵌入する半円形の位置決め溝１６ｂ，１６ｄをそれぞれ備えている。位置決め溝１６ｂ，１６ｄは、周壁が円筒形をしている。この位置決め溝１６ｂ，１６ｄの中心は、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４に装着時に、プロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬの中心と一致し、かつ感光ドラム７の中心線とも一致している。
【００４４】
ガイド部１６ａ，１６ｃの幅は、プロセスカートリッジＢの着脱方向から見て円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬが遊嵌する幅を有する。円筒形ガイド１３ａＲの直径よりもそれぞれ狭い幅を持つ回り止めガイド１３ｂＲは当然緩く嵌まり込むが、円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬ、回り止めガイド１３ｂＲはガイド部１６ａにより回動を制約され、プロセスカートリッジＢは一定範囲の姿勢を保って装着される。
【００４５】
そして、プロセスカートリッジＢが画像形成装置本体１４へ装着された状態においては、プロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬがそれぞれガイド部材１３Ｒ，１３Ｌの位置決め溝１６ｂ，１６ｄに嵌合するとともに、プロセスカートリッジＢのクリーニング枠体１３先端左右の規制当接部１３ｊが画像形成装置本体１４の固設部材２５に当接するようになっている。
【００４６】
なお、プロセスカートリッジＢは、円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬの中心を結ぶ中心線に対し、クリーニングユニットＣ側と現像ユニットＤ側ではこの中心線を水平に保つと、現像ユニットＤ側がクリーニングユニットＣ側よりも大きな一次モーメントを生ずるような重量配分になっている。
【００４７】
プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４に装着する際には、トナー枠体１１の凹部１７側及び下側のそれぞれのリブ１１ｃを片手でつかみ、円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬを画像形成装置本体１４のカートリッジ装着部のガイド部１６ａ，１６ｃへそれぞれ挿入し、続いて挿入方向から見てプロセスカートリッジＢを前下りにして回り止めガイド１３ｂＲを画像形成装置本体１４のガイド部１６ａ，１６ｃへ挿入する。
【００４８】
すると、プロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬ、回り止めガイド１３ｂＲは、画像形成装置本体１４のガイド部１６ａ，１６ｃに沿って奥側へ進み、プロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬが画像形成装置本体１４の位置決め溝１６ｂ，１６ｄに達すると、この円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬは位置決め溝１６ｂ，１６ｄの位置へプロセスカートリッジＢの重力で着座する。これによって、位置決め溝１６ｂ，１６ｄに対してプロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬは正確に位置が定まる。
【００４９】
そして、円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬの中心を結ぶ中心線は感光ドラム７の中心線であるから、感光ドラム７は画像形成装置本体１４に概略に位置が定まる。なお、最終的にはカップリングが結合した状態で、感光ドラム７は画像形成装置本体１４に対する位置が決まる。
【００５０】
この状態では、画像形成装置本体１４の固設部材２５とプロセスカートリッジＢの規制当接部１３ｊ間には、僅かに隙間がある。ここで、プロセスカートリッジＢを持っている手を離すと、プロセスカートリッジＢはその円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬを中心にして現像ユニットＤ側が下り、クリーニングユニットＣ側が上昇し、プロセスカートリッジＢの規制当接部１３ｊは画像形成装置本体１４の固設部材２５に当接し、プロセスカートリッジＢは画像形成装置本体１４に対して正確に装着される。その後、カバー３５を、図１において支点３５ａを中心に時計回りに回動して閉める。
【００５１】
また、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４から取り外すのは、上記と逆で、画像形成装置本体１４のカバー３５を開いてプロセスカートリッジＢの把手部をなす前述の上下のリブ１１ｃに手を掛け持ち上げるようにすると、プロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬが画像形成装置本体１４の位置決め溝１６ｂ，１６ｄを中心に回動し、プロセスカートリッジＢの規制当接部１３ｊが画像形成装置本体１４の固定部材２５から離れる。
【００５２】
そして、プロセスカートリッジＢを更に引くと円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬが位置決め溝１６ｂ，１６ｄから脱出して、画像形成装置本体１４に固定したガイド部材１６Ｒ，１６Ｌのガイド部１６ａ，１６ｃへ移動し、そのまま、プロセスカートリッジＢを引き上げると、プロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬ、回り止めガイド１３ｂＲ，１３ｂＬは画像形成装置本体１４のガイド部１６ａ，１６ｃ中を移動して上昇する。これによって、プロセスカートリッジＢの姿勢が規制されて、プロセスカートリッジＢは画像形成装置本体１４の他の部分に当ることなく画像形成装置本体１４外へ取り出される。
【００５３】
（絶縁シート部材）
次に、本実施の形態の特徴である現像ローラ９ｃの両端部近傍に設けた絶縁シート部材９ｊについて、図１３〜図１５を参照して説明する。図１３は、現像枠体を示す正面図、図１４は、現像枠体を示す分解断面図、図１５は、現像枠体を示す側面図である。
【００５４】
プロセスカートリッジＢの現像枠体１２には現像ローラ９ｃが回転自在に支持されて設けられており、その長手方向両端部にはそれぞれスペーサコロ９ｉが装着されている。規制ブレード９ｄは、現像ローラ９ｃの長手方向に沿って当接しトナーを所定の層厚に規制する弾性部材９ｄ１と、弾性部材９ｄ１を保持し現像枠体１２への固定部である保持部材９ｄ２とで構成されている。保持部材９ｄ２は導電性の部材によって形成されている。
【００５５】
規制ブレード９ｄの弾性部材９ｄ１は、現像ローラ９ｃを押圧して、現像ローラ９ｃが現像領域に担持搬送するトナー層の厚みを規制している。現像ローラ９ｃの長手方向両端部には現像剤掻き寄せブレード９ｌがそれぞれ配設されており、現像ローラ９ｃ上のトナーが、飛散等でスペーサコロ９ｉ方向に漏れ出すことを防いでいる。
【００５６】
また、現像ローラ９ｃの長手方向両端近傍には、現像ローラ９ｃの外周面と所定隙間を持って磁石シール部材９ｍがそれぞれ配設されており、磁石シール部材９ｍの磁界作用によってトナーの現像枠体１２外へのすり抜けや漏れ等を防止している。また、規制ブレード９ｄの保持部材９ｄ２と磁石シール部材９ｍの間には、両者間の電気的な漏洩を防止するために、絶縁シート部材９ｊがそれぞれ挟み込まれている。
【００５７】
絶縁シート部材９ｊは、磁石シール部材９ｍと現像ブレード９ｄの保持部材９ｄ２に挟まれる位置に配設されており、現像剤掻き寄せブレード９ｌとともに現像枠体１２に固着されている。そして、絶縁シート部材９ｊは、スペーサコロ９ｉに当接する位置まで延設されている。
【００５８】
このように、絶縁シート部材９ｊはスペーサコロ９ｉの表面に当接しており、現像時に現像ローラ９ｃが回転すると、スペーサコロ９ｉは絶縁シート部材９ｊと接しながら回転する。よって、スペーサコロ９ｉ上に飛散トナーが付着してもすぐに絶縁シート部材９ｊによって掻き取られ、トナーがスペーサコロ９ｉ上に残留することはない。
【００５９】
上記したように、本実施の形態におけるプロセスカートリッジＢは、現像ローラ９ｃの長手方向両端部に設けたスペーサコロ９ｉに当接するようにして絶縁シート部材９ｊが配設されているので、スペーサコロ９ｉ上に付着するトナーをこの絶縁シート部材９ｊにより掻きとることが可能となる。
【００６０】
従って、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４に装着して画像形成を行う場合に、トナー飛散によってスペーサコロ９ｉ上にトナーが付着することが防止されるので、現像ローラ９ｃと感光ドラム７との適切な隙間を安定して維持することができ、長期にわたって良好な現像を行うことができる。
【００６１】
また、本実施の形態では、絶縁シート部材９ｊをスペーサコロ９ｉの表面に当接する位置まで延設する簡単な構成で、スペーサコロ９ｉ上にトナーが付着することが防止することができるので、新たなトナー清掃部材を必要とせず、コストの低減が可能となる。
【００６２】
また、上述した本実施の形態におけるプロセスカートリッジＢを備えた画像形成装置は、単色画像を形成する画像形成装置の場合であったが、本発明に係るプロセスカートリッジは、現像手段を複数設け複数色の画像（例えば２色画像、３色画像あるいはフルカラー）を形成するプロセスカートリッジにも好適に適用することができる。
【００６３】
また、現像手段による現像方法として、上述した本実施の形態では１成分現像法を用いたが、これ以外にも公知の２成分磁気ブラシ現像法、カスケード現像法、タッチダウン現像法、クラウド現像法等の種々の現像法を用いることができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の画像形成装置によれば、保持部材と磁気発生手段との間を電気的に絶縁する絶縁シート部材の少なくとも一部を、像担持体と現像剤担持体との間隔を一定に保持するスペーサコロに当接するようにして配設したことにより、スペーサコロ９ｉ上に現像剤が付着しても絶縁シート部材によって除去することができるので、現像剤担持体と像担持体間の適切な隙間を安定して維持することができ、長期にわたって良好な現像を行うことができる。
【００６５】
また、本発明のプロセスカートリッジによれば、保持部材と磁気発生手段との間を電気的に絶縁する絶縁シート部材の少なくとも一部を、像担持体と現像剤担持体との間隔を一定に保持するスペーサコロに当接するようにして配設したことにより、スペーサコロ９ｉ上に現像剤が付着しても絶縁シート部材によって除去することができるので、現像剤担持体と像担持体間の適切な隙間を安定して維持することができ、長期にわたって良好な現像を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジを備えた画像形成装置を示す概略構成図。
【図２】本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジを示す側断面図。
【図３】本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジを示す斜視図。
【図４】本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジを示す側面図。
【図５】本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジを示す側面図。
【図６】本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジを示す斜視図。
【図７】本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジを示す斜視図。
【図８】本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジの現像ユニット、現像ローラユニット、トナー容器ユニットを示す分解斜視図。
【図９】本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジのクリーニングユニットを示す斜視図。
【図１０】本発明の実施の形態における感光ドラムを示す断面図。
【図１１】本発明の実施の形態における画像形成装置本体のプロセスカートリッジ装着部を示す斜視図。
【図１２】本発明の実施の形態における画像形成装置本体のプロセスカートリッジ装着部を示す斜視図。
【図１３】本発明の実施の形態における現像枠体を示す正面図。
【図１４】本発明の実施の形態における現像枠体を示す分解断面図。
【図１５】本発明の実施の形態における現像枠体を示す側面図。
【図１６】従来例におけるプロセスカートリッジを示す側断面図。
【符号の説明】
１ 露光装置
２ 記録媒体
４ 転写ローラ
５ 定着装置
６ 排紙トレイ
７ 感光ドラム（像担持体）
８ 帯電ローラ
９ 現像装置
９ｃ 現像ローラ（現像剤担持体）
９ｄ 規制ブレード（現像剤層厚規制手段）
９ｄ１ 弾性部材
９ｄ２ 保持部材
９ｉ スペーサコロ
９ｊ 絶縁シート部材
９ｍ 磁石シール部材（磁気発生手段）
１０ クリーニング器
１０ａ クリーニングブレード
１１ トナー枠体
１２ 現像枠体
１３ クリーニング枠体
１４ 画像形成装置本体
Ａ 画像形成装置
Ｂ プロセスカートリッジ
Ｃ クリーニングユニット
Ｄ 現像ユニット
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を利用して画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置、及び感光ドラムと少なくとも現像手段とを一体的なカートリッジ構成とし、画像形成装置に対して着脱自在に装着されるプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いた画像形成装置では、その使用が長時間に及ぶと感光ドラムの交換、現像剤の補給や交換、その他（帯電器、クリーニング容器など）の調整・清掃・交換が必要となるが、このような保守作業は専門知識を有するサービスマン以外は事実上困難であった。
【０００３】
そこで、電子写真方式による画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、感光ドラム及び該感光ドラムに作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずユーザー自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができる。
【０００４】
図１６は、従来のプロセスカートリッジを示す概略断面図である。
【０００５】
このプロセスカートリッジＢは、現像ローラ９ｃ、規制ブレード９ｄ等を有する現像装置９とトナー容器１１Ａを有するトナー枠体１１とを溶着して接合した現像ユニット１２と、感光ドラム７、帯電ローラ８、クリーニングブレード１０ａを有するクリーニング器１０を支持したクリーニング枠体１３とで構成されている。現像ユニット１２は、結合ピン２２で回動自在に支持されており、圧縮コイルばね２２ａによって現像ローラ９ｃが感光ドラム７側に付勢されている。
【０００６】
この場合、感光ドラム７と現像ローラ９ｃは両者間の適切な隙間を維持するために、現像ローラ９ｃの長手方向両端側にスペーサコロ９ｉが設けられており、スペーサコロ９ｉと感光ドラム７との付き当て位置によって、現像ローラ９ｃと感光ドラム７間の適切な隙間が維持されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来のプロセスカートリッジＢを画像形成装置に装着して画像形成を行う場合において、現像装置９の現像ローラ９ｃによる現像時に、現像ローラ９ｃの周囲などから少量のトナーが外部に飛散する。
【０００８】
そして、この飛散したトナーが、現像ローラ９ｃの長手方向両端側に設けたスペーサコロ９ｉ周面に付着すると、現像ローラ９ｃと感光ドラム７間の適切な隙間が維持できなくなって現像不良が発生し、長期にわたって良好な画像を得ることができなくなるという問題があった。
【０００９】
そこで本発明は、現像ローラの長手方向両端側に設けたスペーサコロ周面に、飛散したトナーが付着するのを防止して、現像ローラと感光ドラム間の適切な隙間を維持することができる画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の本発明は、像担持体と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像して現像剤像として顕像化する現像手段とを備えた画像形成装置において、前記現像手段は、枠体と、前記像担持体と近接又は当接するようにして、前記枠体に回転自在に支持され、磁性を有する現像剤を内部に設けた磁気発生部材によって表面に磁気的に担持して現像バイアスの印加により現像領域にて前記像担持体上の静電潜像に現像剤を付着させる現像剤担持体と、前記現像剤担持体の長手方向に沿って当接し、前記現像剤担持体表面に担持される現像剤の層厚を規制する弾性部材と、前記弾性部材を保持して前記弾性部材を前記現像剤担持体に所定の押圧力で当接させる導電性の保持部材とで構成される現像剤層厚規制手段と、前記現像剤担持体の少なくともその長手方向両端部近傍で、前記現像剤担持体の外周面と所定間隔を持って配設され、前記現像剤担持体の周囲に現像剤が漏れるのを磁気的にシールする磁気発生手段と、前記現像剤担持体表面の長手方向両端側に設けられ、前記像担持体と前記現像剤担持体との間隔を一定に保持するスペーサコロと、前記現像剤担持体の長手方向両端部にそれぞれ設けられ、前記現像剤担持体が担持する現像剤が、前記スペーサコロ方向に漏れ出すことを抑える現像剤掻き寄せブレードと、前記現像剤担持体の長手方向両端部で前記現像剤層厚規制手段の前記保持部材と前記磁気発生手段とに挟まれるように配設され、前記保持部材と前記磁気発生手段との間を電気的に絶縁し、少なくとも一部が、前記スペーサコロと当接して、前記スペーサコロに付着した現像剤を除去する絶縁シート部材と、を有し、前記絶縁シート部材は、前記現像剤掻き寄せブレードと共に前記枠体に固定される、ことを特徴としている。
【００１１】
また、請求項２記載の本発明は、像担持体と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像して現像剤像として顕像化する現像手段とを少なくとも備えて一体的なカートリッジ構成とし、画像形成装置に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジにおいて、前記現像手段は、枠体と、前記像担持体と近接又は当接するようにして、前記枠体に回転自在に支持され、磁性を有する現像剤を内部に設けた磁気発生部材によって表面に磁気的に担持して現像バイアスの印加により現像領域にて前記像担持体上の静電潜像に現像剤を付着させる現像剤担持体と、前記現像剤担持体の長手方向に沿って当接し、前記現像剤担持体表面に担持される現像剤の層厚を規制する弾性部材と、前記弾性部材を保持して前記弾性部材を前記現像剤担持体に所定の押圧力で当接させる導電性の保持部材とで構成される現像剤層厚規制手段と、前記現像剤担持体の少なくともその長手方向両端部近傍で、前記現像剤担持体の外周面と所定間隔を持って配設され、前記現像剤担持体の周囲に現像剤が漏れるのを磁気的にシールする磁気発生手段と、前記現像剤担持体表面の長手方向両端側に設けられ、前記像担持体と前記現像剤担持体との間隔を一定に保持するスペーサコロと、前記現像剤担持体の長手方向両端部にそれぞれ設けられ、前記現像剤担持体が担持する現像剤が、前記スペーサコロ方向に漏れ出すことを抑える現像剤掻き寄せブレードと、前記現像剤担持体の長手方向両端部で前記現像剤層厚規制手段の前記保持部材と前記磁気発生手段とに挟まれるように配設され、前記保持部材と前記磁気発生手段との間を電気的に絶縁し、少なくとも一部が、前記スペーサコロと当接して、前記スペーサコロに付着した現像剤を除去する絶縁シート部材と、を有し、前記絶縁シート部材は、前記現像剤掻き寄せブレードと共に前記枠体に固定される、ことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジを備えた画像形成装置（本実施の形態では、電子写真方式のレーザビームプリンタ）を示す概略構成図、図２は、本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジを示す概略断面図である。なお、図１６に示した従来のプロセスカートリッジの構成部材と同一部材には同一符号を付して説明する。
【００１４】
この画像形成装置（レーザビームプリンタ）Ａは、電子写真画像形成プロセスによって像担持体としての感光ドラム７上に形成されたトナー像を記録媒体（用紙やＯＨＰシートなど）２に転写して画像形成を行う。
【００１５】
詳しくは、帯電手段としての帯電ローラ８によって回転している感光ドラム７に帯電を行ない、次いでこの感光ドラム７に露光装置１から入力される画像情報に応じたレーザ光を照射して感光ドラム７に画像情報に応じた静電潜像を形成する。露光装置１は、レーザダイオード１ａから画像情報に応じて照射されるレーザ光を高速回転するポリゴンミラー１ｂで反射させ、レンズ１ｃと反射ミラー１ｄを介して感光ドラム７表面を走査露光する。
【００１６】
そして、この静電潜像を現像装置９のトナー（現像剤）によって現像してトナー像を形成する。現像装置９は、図２に示すように、トナー容器１１Ａ内のトナーをトナー送り部材９ｂの回転によって現像ローラ９ｃへ送り出す。そして、固定磁石（不図示）を内蔵した現像ローラ９ｃを回転させるとともに、規制ブレード９ｄの弾性部材９ｄ１によって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ９ｃの表面に形成し、そのトナーを感光ドラム７の現像領域へ供給する。そして、そのトナーを感光ドラム７上の静電潜像へ転移させることによってトナー像を形成して可視像化する。なお、本実施の形態で使用した現像剤としてのトナーは、磁性粒子を樹脂中に分散した１成分磁性トナーである。
【００１７】
そして、トナー像の形成と同期して、複数の給紙カセット３ａにセットした所定サイズの用紙などの記録媒体２を、ピックアップローラ３ｂ、搬送ローラ対３ｃ，３ｄ及びレジストローラ対３ｅなどによって、感光ドラム７と転写手段としての転写ローラ４間の転写ニップ部に搬送する。
【００１８】
そして、感光ドラム７に形成されたトナー像を、転写バイアスが印加された転写ローラ４によって記録媒体２に転写する。その後、トナー像の転写を受けた記録媒体２を搬送ガイド３ｆで定着手段としての定着装置５へと搬送する。この定着装置５は、駆動ローラ５ｃ及びヒータ５ａを内蔵する定着ローラ５ｂを有しており、トナー像が転写された記録媒体２を駆動ローラ５ｃと定着ローラ５ｂ間の定着ニップ部で挟持搬送して、通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加して転写されたトナー像を定着する。
【００１９】
そして、トナー像が定着された記録媒体２を、排出ローラ対３ｇ，３ｈ，３ｉで搬送して排出トレイ６へと排出する。この排出トレイ６は、画像形成装置本体１４の上面に設けられている。なお、摺動可能なフラッパ３ｋを動作させ、排出ローラ対３ｍによってトナー像が定着された記録媒体２を画像形成装置本体１４の側面から排出することもできる。
【００２０】
そして、前記トナー像を記録媒体２に転写した後に、クリーニング器１０のクリーニングブレード１０ａによって感光ドラム７上の残留トナーを除去して、次の画像形成動作に備える。
【００２１】
本実施の形態の画像形成装置Ａでは、上記の感光ドラム７、帯電ローラ８、現像装置９及びクリーニング器１０は一体的にカートリッジ化されてプロセスカートリッジＢとして構成されており、画像形成装置本体１４に着脱自在に装着される。
【００２２】
プロセスカートリッジＢは、図２に示すように、トナーを収納したトナー容器１１Ａを有するトナー枠体１１と、現像装置９を有する現像枠体１２と、感光ドラム７、帯電ローラ８及びクリーニング器１０、クリーニングブレード１０ａを有するクリーニング枠体１３とを備えている。そして、このプロセスカートリッジＢを、画像形成装置本体１４に設けた装着手段としてのカートリッジ装着ガイド（不図示）に対して着脱可能に装着するものである。
【００２３】
詳しくは、このカートリッジ装着ガイドは、図１に示すカバー３５を開いて開状態とすることにより現れるカートリッジ装着スペースに設けられている。このカートリッジ装着ガイドには、図１に示す矢印Ｘ方向に傾斜する溝状のガイド部（図１１、図１２の１６ａ，１６ｃ）が設けられており、プロセスカートリッジＢの左右両端部に設けた位置決め用ガイド部材（図３、図５の１３ａＲ，１３ａＬ）をガイドする。
【００２４】
このガイド部に沿ってプロセスカートリッジＢを図１に示す矢印Ｘ方向に挿入し、カバー３５を閉じることによってプロセスカートリッジＢの画像形成装置本体１４への装着が完了する。また、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４内から取り出すときには、上記した装着動作と逆の動作を行なう。
【００２５】
また、プロセスカートリッジＢには、画像情報に応じた光を露光装置１から感光ドラム７へ照射するための露光開口部１ｅ、及び感光ドラム７を転写材２に対向するための転写開口部１３ｎが設けてある。詳しくは、露光開口部１ｅはクリーニング枠体１３に設けられており、転写開口部１３ｎは現像枠体１２とクリーニング枠体１３との間に構成される。以下、本実施の形態におけるプロセスカートリッジＢの詳細な構成について説明する。
【００２６】
（プロセスカートリッジＢのハウジングの構成）
本実施の形態に係るプロセスカートリッジＢは、上述したようにトナー枠体１１と現像枠体１２及びクリーニング枠体１３を結合してハウジングを構成している。
【００２７】
図２に示すように、トナー枠体１１には、トナー送り部材９ｂが回動可能に設けられている。現像枠体１２には、現像ローラ９ｃ及び規制ブレード９ｄが設けられており、現像ローラ９ｃ近傍には、現像装置９内のトナーを循環させる撹拌部材９ｅが回動可能に設けられている。また、現像枠体１２には、現像ローラ９ｃの長手方向と対向して、この現像ローラ９ｃと略平行にアンテナ棒９ｈが設けられている。更に、トナー枠体１１には、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４から取り外したときに感光ドラム７を覆い、これを長時間光に晒されるあるいは異物との接触等から保護するドラムシャッタ部材１８が設けられている。
【００２８】
なお、図２において、９ｄ１は規制ブレード９ｄの弾性部材、９ｄ２は弾性部材９ｄ１の保持部材、９ｉはスペーサコロ、９ｊは絶縁シート部材であり、これらについては後述する。
【００２９】
トナー枠体１１と現像枠体１２は溶着（本実施の形態では超音波溶着）されることによって、一体的な現像ユニットＤ（図８参照）を構成している。また、クリーニング枠体１３には、感光ドラム７、帯電ローラ８及びクリーニング器１０の各部材を取り付けて、クリーニングユニットＣ（図９参照）が構成されている。
【００３０】
そして、上記のクリーニングユニットＣと現像ユニットＤを丸いピン状の結合部材２２により互いに回動可能に結合することによって、プロセスカートリッジＢが構成されている。即ち、図８に示すように、現像枠体１２の長手方向（現像ローラ９ｃの軸線方向）両側に形成したアーム部１９の先端には、現像ローラ９ｃに平行に丸い形状の回動穴２０が形成されている。
【００３１】
一方、クリーニング枠体１３の長手方向両側２箇所には、アーム部１９を進入させるための凹部２１が形成されている（図９参照）。そして、図８、図９のように、この凹部２１に前記アーム部１９を挿入し、結合部材２２をクリーニング枠体１３の取付け穴１３ｅに圧入し、かつアーム部１９端の回動穴２０に嵌入して更に内側の穴１３ｅに圧入して取り付けることにより、現像ユニットＤとクリーニングユニットＣは結合部材２２を中心に回動可能に結合される。
【００３２】
このとき、アーム部１９の基体側に設けたダボ（不図示）に挿入して取り付けた圧縮コイルばね２２ａがクリーニング枠体１３の凹部２１の上壁に当り、この圧縮コイルばね２２ａによって現像枠体１２を下方へ付勢することにより、現像ローラ９ｃが感光ドラム７に一定の付勢力によって当接される。
【００３３】
（プロセスカートリッジＢ及び画像形成装置本体１４のガイド手段の構成）
次に、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４に着脱する際のガイド手段について、図３〜図７を参照して説明する。図３は、プロセスカートリッジＢの長手方向の一方から見た斜視図、図４は、プロセスカートリッジＢの一方から見た側面図、図５は、プロセスカートリッジＢの他方から見た側面図、図６は、プロセスカートリッジＢの長手方向の他方から見た斜視図、図７は、プロセスカートリッジＢの感光ドラム７側から見た斜視図である。
【００３４】
クリーニング枠体１３の両外側面には、図３〜図７に示すように、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４に着脱するときのガイドとなるガイド手段が設けられている。即ち、このガイド手段は、位置決め用ガイド部材としての円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬと、着脱時の姿勢保持手段たるガイド部材としての回り止めガイド１３ｂＲにより構成されている。
【００３５】
図４に示すように、円筒形ガイド１３ａＲは中空の円筒状部材であり、回り止めガイド１３ｂＲは円筒形ガイド１３ａＲと一体成形であり、円筒形ガイド１３ａＲの円周から一体でほぼ放射方向へ突出している。円筒形ガイド１３ａＲには、取付けフランジ１３ａＲ１が一体に設けられている。このように、円筒形ガイド１３ａＲ、回り止めガイド１３ｂＲ、取付けフランジ１３ａＲ１を有する右側ガイド部材１３Ｒは、取付けフランジ１３ａＲ１の小ネジ用穴を挿通して各小ネジ１３ａＲ２をクリーニング枠体１３にねじ込み固定されている。
【００３６】
クリーニング枠体１３に固定された右側ガイド部材１３Ｒの回り止めガイド１３ｂＲは、現像枠体１２に固定された現像ホルダ４０の側方へ延出するように現像枠体１２の側面側に配設されている。
【００３７】
また、図１０に示すように、フランジ２９の内部側には、感光ドラム７に嵌入した平歯ギア７ｎを回転自在に支持する固定のドラム軸７ａを備えており、クリーニング枠体１３の穴１３ｋ１にドラム軸７ａの拡径部７ａ２が嵌合している。そして、図５に示すように、クリーニング枠体１３の側面に突出する位置決めピン１３ｃに嵌合して回転止めされ、小ねじ１３ｄでクリーニング枠体１３に固定された平板状のフランジ２９に外方（図５の紙面に直交して手前方向）へ向って円筒形ガイド１３ａＬが突設されている。
【００３８】
円筒形ガイド１３ａＬとドラム軸７ａは同軸上にあり、円筒形ガイド１３ａＬ、ドラム軸７ａ、フランジ２９は、一体または一体的に金属材料、例えば鉄材で形成されている。
【００３９】
なお、図９に示すように、平歯ギア７ｎは感光ドラム７の軸方向で、はす歯のドラムギア７ｂと反対側の端部に設けられている。この平歯ギア７ｎは、プロセスカートリッジＢが画像形成装置本体１４に装着された際に、画像形成装置本体１４に設けられた転写ローラ４と同軸のギア（図示せず）と噛合して、転写ローラ４を回転させる駆動力をプロセスカートリッジＢから伝達する。
【００４０】
クリーニングユニットＣの上面１３ｉのプロセスカートリッジ装着方向（Ｘ方向）に対して直交する方向の左右の両端には、規制当接部１３ｊがそれぞれ設けられている。なお、クリーニングユニットＣの上面１３ｉとは、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４に装着した際に、上方に位置する面である。
【００４１】
規制当接部１３ｊは、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４に装着した際に、プロセスカートリッジＢの位置を規定するものである。即ち、プロセスカートリッジＢを装置画像形成本体１４に装着した際に、画像形成装置本体１４に設けられた固設部材２５（図１１、図１２参照）に規制当接部１３ｊが当接することにより、プロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬを中心とする回動位置が規定される。
【００４２】
次に、画像形成装置本体１４側のガイド手段について述べる。画像形成装置本体１４のカバー３５を、支点３５ａを中心に図１において反時計回りに回動すると、画像形成装置本体１４の上部が開放される（図１１、図１２参照）。このカバー３５を開けた開口部から画像形成装置本体１４の左右両側の内壁のプロセスカートリッジＢの着脱方向から見て左側に図１１、右側に図１２に示すようにガイド部材１６Ｒ，１６Ｌがそれぞれ設けられている。
【００４３】
ガイド部材１６Ｒ，１６Ｌには、プロセスカートリッジＢの挿入方向の矢印Ｘから見て前下りになるように斜設したガイド部１６ａ，１６ｃと、このガイド部１６ａ，１６ｃにそれぞれつながりプロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬがちょうど嵌入する半円形の位置決め溝１６ｂ，１６ｄをそれぞれ備えている。位置決め溝１６ｂ，１６ｄは、周壁が円筒形をしている。この位置決め溝１６ｂ，１６ｄの中心は、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４に装着時に、プロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬの中心と一致し、かつ感光ドラム７の中心線とも一致している。
【００４４】
ガイド部１６ａ，１６ｃの幅は、プロセスカートリッジＢの着脱方向から見て円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬが遊嵌する幅を有する。円筒形ガイド１３ａＲの直径よりもそれぞれ狭い幅を持つ回り止めガイド１３ｂＲは当然緩く嵌まり込むが、円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬ、回り止めガイド１３ｂＲはガイド部１６ａにより回動を制約され、プロセスカートリッジＢは一定範囲の姿勢を保って装着される。
【００４５】
そして、プロセスカートリッジＢが画像形成装置本体１４へ装着された状態においては、プロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬがそれぞれガイド部材１３Ｒ，１３Ｌの位置決め溝１６ｂ，１６ｄに嵌合するとともに、プロセスカートリッジＢのクリーニング枠体１３先端左右の規制当接部１３ｊが画像形成装置本体１４の固設部材２５に当接するようになっている。
【００４６】
なお、プロセスカートリッジＢは、円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬの中心を結ぶ中心線に対し、クリーニングユニットＣ側と現像ユニットＤ側ではこの中心線を水平に保つと、現像ユニットＤ側がクリーニングユニットＣ側よりも大きな一次モーメントを生ずるような重量配分になっている。
【００４７】
プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４に装着する際には、トナー枠体１１の凹部１７側及び下側のそれぞれのリブ１１ｃを片手でつかみ、円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬを画像形成装置本体１４のカートリッジ装着部のガイド部１６ａ，１６ｃへそれぞれ挿入し、続いて挿入方向から見てプロセスカートリッジＢを前下りにして回り止めガイド１３ｂＲを画像形成装置本体１４のガイド部１６ａ，１６ｃへ挿入する。
【００４８】
すると、プロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬ、回り止めガイド１３ｂＲは、画像形成装置本体１４のガイド部１６ａ，１６ｃに沿って奥側へ進み、プロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬが画像形成装置本体１４の位置決め溝１６ｂ，１６ｄに達すると、この円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬは位置決め溝１６ｂ，１６ｄの位置へプロセスカートリッジＢの重力で着座する。これによって、位置決め溝１６ｂ，１６ｄに対してプロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬは正確に位置が定まる。
【００４９】
そして、円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬの中心を結ぶ中心線は感光ドラム７の中心線であるから、感光ドラム７は画像形成装置本体１４に概略に位置が定まる。なお、最終的にはカップリングが結合した状態で、感光ドラム７は画像形成装置本体１４に対する位置が決まる。
【００５０】
この状態では、画像形成装置本体１４の固設部材２５とプロセスカートリッジＢの規制当接部１３ｊ間には、僅かに隙間がある。ここで、プロセスカートリッジＢを持っている手を離すと、プロセスカートリッジＢはその円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬを中心にして現像ユニットＤ側が下り、クリーニングユニットＣ側が上昇し、プロセスカートリッジＢの規制当接部１３ｊは画像形成装置本体１４の固設部材２５に当接し、プロセスカートリッジＢは画像形成装置本体１４に対して正確に装着される。その後、カバー３５を、図１において支点３５ａを中心に時計回りに回動して閉める。
【００５１】
また、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４から取り外すのは、上記と逆で、画像形成装置本体１４のカバー３５を開いてプロセスカートリッジＢの把手部をなす前述の上下のリブ１１ｃに手を掛け持ち上げるようにすると、プロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬが画像形成装置本体１４の位置決め溝１６ｂ，１６ｄを中心に回動し、プロセスカートリッジＢの規制当接部１３ｊが画像形成装置本体１４の固定部材２５から離れる。
【００５２】
そして、プロセスカートリッジＢを更に引くと円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬが位置決め溝１６ｂ，１６ｄから脱出して、画像形成装置本体１４に固定したガイド部材１６Ｒ，１６Ｌのガイド部１６ａ，１６ｃへ移動し、そのまま、プロセスカートリッジＢを引き上げると、プロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬ、回り止めガイド１３ｂＲ，１３ｂＬは画像形成装置本体１４のガイド部１６ａ，１６ｃ中を移動して上昇する。これによって、プロセスカートリッジＢの姿勢が規制されて、プロセスカートリッジＢは画像形成装置本体１４の他の部分に当ることなく画像形成装置本体１４外へ取り出される。
【００５３】
（絶縁シート部材）
次に、本実施の形態の特徴である現像ローラ９ｃの両端部近傍に設けた絶縁シート部材９ｊについて、図１３〜図１５を参照して説明する。図１３は、現像枠体を示す正面図、図１４は、現像枠体を示す分解断面図、図１５は、現像枠体を示す側面図である。
【００５４】
プロセスカートリッジＢの現像枠体１２には現像ローラ９ｃが回転自在に支持されて設けられており、その長手方向両端部にはそれぞれスペーサコロ９ｉが装着されている。規制ブレード９ｄは、現像ローラ９ｃの長手方向に沿って当接しトナーを所定の層厚に規制する弾性部材９ｄ１と、弾性部材９ｄ１を保持し現像枠体１２への固定部である保持部材９ｄ２とで構成されている。保持部材９ｄ２は導電性の部材によって形成されている。
【００５５】
規制ブレード９ｄの弾性部材９ｄ１は、現像ローラ９ｃを押圧して、現像ローラ９ｃが現像領域に担持搬送するトナー層の厚みを規制している。現像ローラ９ｃの長手方向両端部には現像剤掻き寄せブレード９ｌがそれぞれ配設されており、現像ローラ９ｃ上のトナーが、飛散等でスペーサコロ９ｉ方向に漏れ出すことを防いでいる。
【００５６】
また、現像ローラ９ｃの長手方向両端近傍には、現像ローラ９ｃの外周面と所定隙間を持って磁石シール部材９ｍがそれぞれ配設されており、磁石シール部材９ｍの磁界作用によってトナーの現像枠体１２外へのすり抜けや漏れ等を防止している。また、規制ブレード９ｄの保持部材９ｄ２と磁石シール部材９ｍの間には、両者間の電気的な漏洩を防止するために、絶縁シート部材９ｊがそれぞれ挟み込まれている。
【００５７】
絶縁シート部材９ｊは、磁石シール部材９ｍと現像ブレード９ｄの保持部材９ｄ２に挟まれる位置に配設されており、現像剤掻き寄せブレード９ｌとともに現像枠体１２に固着されている。そして、絶縁シート部材９ｊは、スペーサコロ９ｉに当接する位置まで延設されている。
【００５８】
このように、絶縁シート部材９ｊはスペーサコロ９ｉの表面に当接しており、現像時に現像ローラ９ｃが回転すると、スペーサコロ９ｉは絶縁シート部材９ｊと接しながら回転する。よって、スペーサコロ９ｉ上に飛散トナーが付着してもすぐに絶縁シート部材９ｊによって掻き取られ、トナーがスペーサコロ９ｉ上に残留することはない。
【００５９】
上記したように、本実施の形態におけるプロセスカートリッジＢは、現像ローラ９ｃの長手方向両端部に設けたスペーサコロ９ｉに当接するようにして絶縁シート部材９ｊが配設されているので、スペーサコロ９ｉ上に付着するトナーをこの絶縁シート部材９ｊにより掻きとることが可能となる。
【００６０】
従って、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４に装着して画像形成を行う場合に、トナー飛散によってスペーサコロ９ｉ上にトナーが付着することが防止されるので、現像ローラ９ｃと感光ドラム７との適切な隙間を安定して維持することができ、長期にわたって良好な現像を行うことができる。
【００６１】
また、本実施の形態では、絶縁シート部材９ｊをスペーサコロ９ｉの表面に当接する位置まで延設する簡単な構成で、スペーサコロ９ｉ上にトナーが付着することが防止することができるので、新たなトナー清掃部材を必要とせず、コストの低減が可能となる。
【００６２】
また、上述した本実施の形態におけるプロセスカートリッジＢを備えた画像形成装置は、単色画像を形成する画像形成装置の場合であったが、本発明に係るプロセスカートリッジは、現像手段を複数設け複数色の画像（例えば２色画像、３色画像あるいはフルカラー）を形成するプロセスカートリッジにも好適に適用することができる。
【００６３】
また、現像手段による現像方法として、上述した本実施の形態では１成分現像法を用いたが、これ以外にも公知の２成分磁気ブラシ現像法、カスケード現像法、タッチダウン現像法、クラウド現像法等の種々の現像法を用いることができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の画像形成装置によれば、保持部材と磁気発生手段との間を電気的に絶縁する絶縁シート部材の少なくとも一部を、像担持体と現像剤担持体との間隔を一定に保持するスペーサコロに当接するようにして配設したことにより、スペーサコロ９ｉ上に現像剤が付着しても絶縁シート部材によって除去することができるので、現像剤担持体と像担持体間の適切な隙間を安定して維持することができ、長期にわたって良好な現像を行うことができる。
【００６５】
また、本発明のプロセスカートリッジによれば、保持部材と磁気発生手段との間を電気的に絶縁する絶縁シート部材の少なくとも一部を、像担持体と現像剤担持体との間隔を一定に保持するスペーサコロに当接するようにして配設したことにより、スペーサコロ９ｉ上に現像剤が付着しても絶縁シート部材によって除去することができるので、現像剤担持体と像担持体間の適切な隙間を安定して維持することができ、長期にわたって良好な現像を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジを備えた画像形成装置を示す概略構成図。
【図２】本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジを示す側断面図。
【図３】本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジを示す斜視図。
【図４】本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジを示す側面図。
【図５】本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジを示す側面図。
【図６】本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジを示す斜視図。
【図７】本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジを示す斜視図。
【図８】本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジの現像ユニット、現像ローラユニット、トナー容器ユニットを示す分解斜視図。
【図９】本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジのクリーニングユニットを示す斜視図。
【図１０】本発明の実施の形態における感光ドラムを示す断面図。
【図１１】本発明の実施の形態における画像形成装置本体のプロセスカートリッジ装着部を示す斜視図。
【図１２】本発明の実施の形態における画像形成装置本体のプロセスカートリッジ装着部を示す斜視図。
【図１３】本発明の実施の形態における現像枠体を示す正面図。
【図１４】本発明の実施の形態における現像枠体を示す分解断面図。
【図１５】本発明の実施の形態における現像枠体を示す側面図。
【図１６】従来例におけるプロセスカートリッジを示す側断面図。
【符号の説明】
１ 露光装置
２ 記録媒体
４ 転写ローラ
５ 定着装置
６ 排紙トレイ
７ 感光ドラム（像担持体）
８ 帯電ローラ
９ 現像装置
９ｃ 現像ローラ（現像剤担持体）
９ｄ 規制ブレード（現像剤層厚規制手段）
９ｄ１ 弾性部材
９ｄ２ 保持部材
９ｉ スペーサコロ
９ｊ 絶縁シート部材
９ｍ 磁石シール部材（磁気発生手段）
１０ クリーニング器
１０ａ クリーニングブレード
１１ トナー枠体
１２ 現像枠体
１３ クリーニング枠体
１４ 画像形成装置本体
Ａ 画像形成装置
Ｂ プロセスカートリッジ
Ｃ クリーニングユニット
Ｄ 現像ユニット
Claims (2)
- 像担持体と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像して現像剤像として顕像化する現像手段とを備えた画像形成装置において、
前記現像手段は、枠体と、
前記像担持体と近接又は当接するようにして、前記枠体に回転自在に支持され、磁性を有する現像剤を内部に設けた磁気発生部材によって表面に磁気的に担持して現像バイアスの印加により現像領域にて前記像担持体上の静電潜像に現像剤を付着させる現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の長手方向に沿って当接し、前記現像剤担持体表面に担持される現像剤の層厚を規制する弾性部材と、前記弾性部材を保持して前記弾性部材を前記現像剤担持体に所定の押圧力で当接させる導電性の保持部材とで構成される現像剤層厚規制手段と、
前記現像剤担持体の少なくともその長手方向両端部近傍で、前記現像剤担持体の外周面と所定間隔を持って配設され、前記現像剤担持体の周囲に現像剤が漏れるのを磁気的にシールする磁気発生手段と、
前記現像剤担持体表面の長手方向両端側に設けられ、前記像担持体と前記現像剤担持体との間隔を一定に保持するスペーサコロと、
前記現像剤担持体の長手方向両端部にそれぞれ設けられ、前記現像剤担持体が担持する現像剤が、前記スペーサコロ方向に漏れ出すことを抑える現像剤掻き寄せブレードと、
前記現像剤担持体の長手方向両端部で前記現像剤層厚規制手段の前記保持部材と前記磁気発生手段とに挟まれるように配設され、前記保持部材と前記磁気発生手段との間を電気的に絶縁し、少なくとも一部が、前記スペーサコロと当接して、前記スペーサコロに付着した現像剤を除去する絶縁シート部材と、を有し、
前記絶縁シート部材は、前記現像剤掻き寄せブレードと共に前記枠体に固定される、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像して現像剤像として顕像化する現像手段とを少なくとも備えて一体的なカートリッジ構成とし、画像形成装置に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジにおいて、
前記現像手段は、枠体と、
前記像担持体と近接又は当接するようにして、前記枠体に回転自在に支持され、磁性を有する現像剤を内部に設けた磁気発生部材によって表面に磁気的に担持して現像バイアスの印加により現像領域にて前記像担持体上の静電潜像に現像剤を付着させる現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の長手方向に沿って当接し、前記現像剤担持体表面に担持される現像剤の層厚を規制する弾性部材と、前記弾性部材を保持して前記弾性部材を前記現像剤担持体に所定の押圧力で当接させる導電性の保持部材とで構成される現像剤層厚規制手段と、
前記現像剤担持体の少なくともその長手方向両端部近傍で、前記現像剤担持体の外周面と所定間隔を持って配設され、前記現像剤担持体の周囲に現像剤が漏れるのを磁気的にシールする磁気発生手段と、
前記現像剤担持体表面の長手方向両端側に設けられ、前記像担持体と前記現像剤担持体との間隔を一定に保持するスペーサコロと、
前記現像剤担持体の長手方向両端部にそれぞれ設けられ、前記現像剤担持体が担持する現像剤が、前記スペーサコロ方向に漏れ出すことを抑える現像剤掻き寄せブレードと、
前記現像剤担持体の長手方向両端部で前記現像剤層厚規制手段の前記保持部材と前記磁気発生手段とに挟まれるように配設され、前記保持部材と前記磁気発生手段との間を電気的に絶縁し、少なくとも一部が、前記スペーサコロと当接して、前記スペーサコロに付着した現像剤を除去する絶縁シート部材と、を有し、
前記絶縁シート部材は、前記現像剤掻き寄せブレードと共に前記枠体に固定される、
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
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