JP2001092256A - 作像ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 交換に時間と工数のかかるキャリア以外の部
品のみを交換し、さらに継続して使用可能とすること
で、コストメリットと、環境対応性（廃棄物低減性）を
向上させることができる作像ユニット及び画像形成装置
を提供する。 【解決手段】 二成分現像剤１０１のキャリアの寿命
を、潜像担持体７、帯電装置８及びクリ−ニング部材１
８のなかの１以上の寿命の整数倍とする作像ユニット１
及び画像形成装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式によ
って、潜像担持体に形成された静電潜像を、トナーとキ
ャリアを有する二成分系現像剤を用いる現像装置によっ
てトナー像として可視像化する作像ユニット及び画像形
成装置に関する、さらに詳細には、メンテナンス等の回
数を減らすために、現像剤と潜像担持体等を一定の寿命
にする作像ユニット及び画像形成装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ又はそ
の複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置
は、潜像担持体や現像装置などの多数の作像要素を有し
ている。また現像装置には二成分系現像剤が収容され、
しかもその現像装置は現像に供される二成分系現像を担
持して搬送する現像剤担持搬送部材などの要素を有して
いるのであるが、このような各要素は経時的に劣化し、
遂には使用に耐え得ない状態となる。このため、通常
は、これらの要素が使用し得なくなったとき、又はその
直前の時期に、その要素が新たなものと交換される。こ
の交換時期が各要素の寿命である。このように、画像形
成装置においては、その各要素が寿命となったときに、
これを交換する必要があるため、交換作業を頻繁に行わ
なければならず、大変煩しいものとなっている。そこ
で、画像形成装置を構成する複数の要素が同時に寿命と
なるようにその寿命を設定し、これらを同時に新たなも
のと交換できるように構成された画像形成装置が提案さ
れている。このような画像形成装置としては、例えば、
特開平８−３１４２２１号公報に記載の画像形成装置等
がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
画像形成装置では、潜像担持体の寿命と二成分系現像剤
のキャリアの寿命とを一致させたり、又は、潜像担持体
の寿命と帯電装置の寿命と二成分系現像剤のキャリアの
寿命とクリーニング部材の寿命とを全て一致させるた
め、製造が非常に困難であるという問題点がある。ま
た、それぞれの寿命を、最も寿命の短い構成要素を基準
としなければならず、逆に、交換作業を頻繁に行わなけ
ればならず、大変煩しいものとなるという問題点があ
る。さらに、構成要素を高寿命にするために、画像形成
装置のランニング時のコストが高くなったり、画像ムラ
が生ずるなどの画像品位の低下が生ずる場合があるとい
う問題点がある。

【０００４】そこで、本発明は上述のような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、現像装置内のキ
ャリアの寿命を、他の作像要素の整数倍以上とし、交換
に時間と工数のかかるキャリア以外の部品のみを交換
し、さらに継続して使用可能とすることで、コストメリ
ットと、環境対応（廃棄物低減）性を向上させることが
できる作像ユニット及び画像形成装置を提供することで
ある。さらに、画像形成過程で生ずる廃棄用トナーをク
リーニング装置内に回収し、これを現像装置に供給する
リサイクル機構を備えることにより一層のコストメリッ
トと、環境対応性を向上させることができる作像ユニッ
ト及び画像形成装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の問題点を解決する
ため、請求項１に記載の発明は、静電潜像の形成される
潜像担持体と、 潜像担持体に静電潜像を形成すべく、
潜像担持体を帯電する帯電装置と、 潜像担持体に形成
された静電潜像を、トナ−とキャリアを有する二成分現
像剤を用いてトナ−像として可視像化する現像装置と、
潜像担持体に形成されたトナ−像を転写材に転写した
後、潜像担持体表面に残留するトナ−を潜像担持体表面
から除去するクリ−ニング部材を備えたクリ−ニング装
置とを具備し、かつ 現像装置が現像に供される二成分
現像剤を担持して搬送する現像剤担持搬送部材を有し、
潜像担持体に形成されたトナ−像を転写材に転写し、
さらにこの転写材を感光体表面より剥離する分離手段を
設け、一体的に形成される作像ユニットにおいて、 二
成分現像剤のキャリアの寿命を、 潜像担持体、帯電装
置及びクリ−ニング部材のなかの１以上の寿命の整数倍
とする作像ユニットである。請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の作像ユニットにおいて、 クリーニ
ング装置内に回収されるトナーを現像装置内に供給する
トナーリサイクル装置を備える作像ユニットである。

【０００６】請求項３に記載の発明は、スキャナを備
え、原稿の読み取りを行う読み取り部と、 前記読み取
り部で読み取られた原稿の潜像を形成し、該潜像の現像
を行って画像を形成する画像形成部と、 前記画像形成
部で形成された画像を転写するための記録紙を供給する
給紙部とから構成され、 前記画像形成部は、静電潜像
の形成される潜像担持体と、 潜像担持体に静電潜像を
形成すべく、潜像担持体を帯電する帯電装置と、 潜像
担持体に形成された静電潜像を、トナ−とキャリアを有
する二成分現像剤を用いてトナ−像として可視像化する
現像装置と、 潜像担持体に形成されたトナ−像を転写
材に転写した後、潜像担持体表面に残留するトナ−を潜
像担持体表面から除去するクリ−ニング部材を備えたク
リ−ニング装置とを具備し、かつ 現像装置が現像に供
される二成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持搬送
部材を有し、 潜像担持体に形成されたトナ−像を転写
材に転写し、さらにこの転写材を感光体表面より剥離す
る分離手段を設け、一体的に形成される作像ユニットで
ある画像形成装置において、 二成分現像剤のキャリア
の寿命を、 潜像担持体、帯電装置及びクリ−ニング部
材のなかの１以上の寿命の整数倍とする画像形成装置で
ある。請求項４に記載の発明は、 請求項３に記載の画
像形成装置において、 クリーニング装置内に回収され
るトナーを現像装置内に供給するトナーリサイクル装置
を備える画像形成装置である。

【０００７】ここで、作像ユニットとは、少なくとも潜
像担持体、帯電装置、現像装置、クリーニング装置及分
離手段を設けており、複写機、プリンター等の画像形成
装置に着脱可能なユニットをいう。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる作像ユニッ
ト及び画像形成装置の実施の形態を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、図示していない画像形成装置本体
に装着された作像ユニット１の垂直断面図であり、図２
はその作像ユニットの外観斜視図である。この作像ユニ
ット１は、画像形成装置本体に着脱可能に装着される。
本例では、作像ユニット１を画像形成装置本体に対し
て、図２に矢印Ａで示す方向に押し込むことによって、
図１に示した画像形成装置本体内の所定の位置に装填セ
ットし、作像ユニットを矢印Ａと反対方向に引き出すこ
とによって、画像形成装置本体から取り出すことができ
る。画像形成装置は、例えば複写機、プリンタ、ファク
シミリ又はその複合機などとして構成される。

【０００９】図１及び図２に示すように、作像ユニット
１は、ユニットケ−ス２と、これに組み込まれた後述す
る各種の作像要素を有し、ユニットケ−ス２は、ケ−ス
本体３と、その上部に取り付けられたケ−スカバ−４
と、後述する現像装置の上壁を構成する現像ケ−スカバ
−５と、同じく後述するトナ−リサイクル装置のトナ−
搬送路の上壁及び現像装置の上壁の一部を構成する上カ
バ−６とを有していて、ケ−スカバ−４、現像ケ−スカ
バ−５、及び上カバ−６は、ケ−ス本体に対してスナッ
プフィット（所謂パッチン止め）によって着脱自在に係
止される。現像ケ−スカバ−５に形成された開口１０２
（図２）は、図２には示していない現像剤カ−トリッジ
８１（図１）によって閉鎖される。

【００１０】図３は、図１及び図２に示したケ−スカバ
−４、現像ケ−スカバ−５、及び上カバ−６をケ−ス本
体３から外した時の様子を示す外観斜視図であり、図４
は同じ状態での部分平面図である。ユニットケ−ス２の
内部には、静電潜像の形成される像担持体の一例である
ドラム状の感光体７と帯電装置としての帯電ロ−ラ８が
それぞれ回転自在に組み付けられ、帯電ロ−ラ８は感光
体７に対して平行に配設されている。図３に、帯電ロ−
ラ８を感光体７から離間した状態を示す。画像形成動作
時には、感光体７は図示していない駆動装置によって図
１における時計方向に回転駆動され、この時、画像形成
装置本体に支持され図示していない除電装置からの除電
光Ｌ１が、ケ−スカバ−４に形成された開口３４を通し
てユニットケ−ス２内に入射し、感光体７の表面を照射
する。これにより、感光体７は、その表面電位が例えば
０〜−１５０Ｖの基準電位に平均化される。一方、帯電
ロ−ラ８には、図示しない電源によって所定の電圧が印
加されており、この帯電ロ−ラ８が、感光体７の表面に
圧接され、その感光体７の回転によって従動回転しなが
ら、感光体７を、その表面電位が例えば−９００Ｖ前後
となるように一様に帯電する。上述のように所定の極性
に帯電された感光体７の表面部分には、露光部９におい
て、光変調されたレ−ザ光Ｌ２が照射される。このレ−
ザ光Ｌ２は、画像形成装置本体に支持された図示してい
ない露光光学系から出射され、ケ−スカバ−４に形成さ
れた開口３５を通してユニットケ−ス２に入射する。か
かる露光によって、感光体７上に所定の静電潜像が形成
される。例えば、レ−ザ光Ｌ２の照射された感光体部分
（画像部）は、その表面電位が０〜−２９０となり、レ
−ザ光Ｌ２の照射されない感光体部分（地肌部）の表面
電位は、前述の−９００Ｖ前後をほぼ維持する。図示し
ていない原稿を照射し、その反射光像を感光体７に結像
して静電潜像を形成することもできる。

【００１１】一方、ユニットケ−ス２には、図１及び図
４に示したように現像装置１０の現像スリ−ブ１１（図
３には示さず）が回転自在に支持され、この現像スリ−
ブ１１は画像形成動作時に図１における反時計方向に回
転駆動される。また、現像装置１０は、ユニットケ−ス
２におけるケ−ス本体３の一部と、その上部を覆う前述
の現像カバ−５とによって構成される現像ケ−ス１２の
内部に収容され、その内部に現像剤室９０が区画されて
いる。かかる現像ケ−ス１２内の現像剤室９０には、ト
ナ−とキャリアを有する紛体状の２成分現像剤１０１
（図１）が収容され、現像スリ−ブ１１の内部には、全
体を符号１３で示した複数の磁石が固定配置されてい
る。磁石１３の磁力で現像スリーブ１１上に吸着された
現像剤１０１は、現像スリ−ブ１１が前述のように回転
することによって、現像ケ−ス１２内の現像スリーブ１
１上に担持されつつ搬送され、ドクタブレ−ド１４より
成る規制部材によって、搬送される現像剤の量が規制さ
れる。現像剤量規制後の現像剤は、現像スリ−ブ１１と
感光体７との対向部である現像領域へ運ばれる。この
時、現像スリ−ブ１１には例えば−６００Ｖ前後の現像
バイアス電圧が印加されているため、現像領域に搬送さ
れた現像剤中のトナ−が、感光体７上の画像部に静電的
に移行して付着し、感光体７上にトナ−像が形成され
る。感光体７に形成された静電潜像がトナ−像として可
視像化されるのである。このように、現像装置１０は、
感光体７より成る像担持体上に形成された静電潜像を、
トナ−とキャリアを有する２成分系現像剤１０１を用い
てトナ−像として可視像化する用をなし、現像スリ−ブ
１１は、現像に供される２成分系現像剤１０１を担持し
て搬送する現像剤担持搬送部材の一部を構成する。

【００１２】一方、画像形成装置本体には、図１に示す
ように、転写装置である転写ロ−ラ１５が感光体７に対
向して回転自在に支持されている。また画像形成装置本
体には図示していない給紙装置が設けられ、この給紙装
置から、転写材である転写紙１００が、図１に矢印Ｂで
示すように、感光体７と転写ロ−ラ１５との間の転写部
２２へ向けて搬送される。かかる転写紙１００は、その
先端と感光体７上に形成されたトナ−像の先端とが合致
した状態で、感光体７と転写ロ−ラ１５との間の転写部
２２を通過する。この時、転写ロ−ラ１５は、転写紙１
００を介して感光体７に当接しながら図１における反時
計方向に回転し、しかもこの転写ロ−ラ１５には転写バ
イアス電圧が印加されているので、感光体７上のトナ−
像が転写紙１００に転写される。感光体７を離れた転写
紙１００は、図１に矢印Ｂ１で示したように、図示して
いない定着装置へと搬送され、ここで熱と圧力の作用に
より、トナ−像が転写紙１００上に融着されて定着され
る。転写紙１００の搬送方向における転写部２２の下流
側には、画像形成装置本体に支持された除電針１６が配
置されている。この除電針１６は、一側が感光体７の回
転中心方向に向かうように配置され、感光体７と平行に
延びる薄い金属板より成り、感光体７に向いた側は鋸歯
状に形成され、その各歯の先端は鋭角にとがっている。
かかる除電針１６には、図示していない電源により電圧
が印加され、これによって転写紙１００を除電し、感光
体７から分離しやすくしている。転写材として中間転写
部材を用い、感光体上のトナ−像をその中間転写部材に
一次転写し、しかる後、そのトナ−像を最終転写材であ
る転写紙に２次転写するように構成することもできる。

【００１３】トナ−像転写後に感光体７上に付着してい
る残留トナ−は、図１に示したクリ−ニング装置１７の
クリ−ニングブレ−ド１８によって感光体７の表面から
掻き落とされる。このようにして感光体７の表面が清掃
され、次の画像形成動作に移る。クリ−ニング装置１７
は、ユニットケ−ス２のケ−ス本体３の一部によって構
成されたクリ−ニングケ−ス１９を有し、クリ−ニング
ブレ−ド１８によって掻き取られたトナ−は、クリ−ニ
ングケ−ス１９内に配置されたトナ−搬送部材２０の回
転によってクリ−ニング装置１７外に排出され、後述す
るように現像装置１０において再使用される。トナ−搬
送部材２０は、例えばトナ−搬送スクリュ−又はトナ−
搬送コイルなどの適宜な形態で構成される。クリ−ニン
グブレ−ド１８は、感光体７の表面に残留するトナ−を
当該表面から除去してその表面を清掃するクリ−ニング
部材の一部を成すものであって、後に説明するように、
ケ−ス本体３に固定保持されている。

【００１４】以上のように、図示した画像形成装置は、
感光体７より成る像担持体に形成されたトナ−像を、そ
の像担持体に向けて搬送された転写紙１００に転写して
記録画像を得るように構成されている。また画像形成装
置本体に着脱可能に装着された作像ユニットは、上述の
像担持体を含む作像要素の少なくとも１つをユニットケ
−スに組み付けたものであって、図示した例では感光体
７、帯電ロ−ラ８、現像装置１０及びクリ−ニング装置
１７の各作像要素がユニットケ−ス２に組み付けられて
構成されている。ここで、転写紙１００を感光体７へ向
けて正しく搬送するには、その転写紙１００を案内する
ガイド部を設ける必要がある。このため、図１に示した
画像形成装置においては、転写部２２へ搬送される転写
紙１００を案内する上下のガイド部２３、２４が設けら
れている。下側のガイド部２４は、画像形成装置本体に
固定されたガイド部材によって構成され、このガイド部
材は、転写部２２を離れた転写紙１００を矢印Ｂ１の方
向に案内する用をなすものである。ここで、上側のガイ
ド部２３についても、画像形成装置本体に固定されたガ
イド部材により構成することが可能であるが、このよう
にすると、下側のガイド部２４のほかに、上側のガイド
部２３にも独立した部材として画像形成装置本体に設け
なければならず、これによって部品点数が上昇する欠点
を免れない。そこで、本例の画像形成装置においては、
画像形成装置本体に装着された作像ユニット１のユニッ
トケ−ス２下部、図の例ではそのケ−ス本体３の下部
が、搬送される転写紙１００の進行方向を規制する上側
のガイド部２３を構成している。ユニットケ−ス２下部
が上側のガイド部２３を構成するように、作像ユニット
１のユニットケ−ス２が画像形成装置本体に対して位置
決めされているのである。かかる上側のガイド部２３
は、下側のガイド部２４に対して上方に離間して位置し
ていると共に、転写紙１００の搬送方向に関し、転写部
２２よりも上流側の部位に位置し、転写部２２へ搬送さ
れる転写紙１００を案内する用を成す。このように、ユ
ニットケ−ス２自体によって転写紙１００を案内する上
側のガイド部２３を構成しているので、上側のガイド部
として独立した部材を設ける必要がなく、画像形成装置
の部品点数の減少と、そのコストの低減を達成できる。

【００１５】図５は、作像ユニットを構成するユニット
ケ−ス２のケ−ス本体３を図３に示した状態から上下反
転させて示す斜視図である。この図から判るように、本
例ではユニットケ−ス２のケ−ス本体３の底壁２１に形
成された切欠２５から感光体７の一部がユニットケ−ス
２の外方へ突出している。また図５における矢印Ｂ、図
１の矢印Ｂと同じく、転写部２２（図１）に向けて送ら
れる転写紙１００の搬送方向を示している。さらに符号
Ｗは、転写紙１００が通る通紙領域を示しており、最大
幅の転写紙１００もこの領域Ｗを通過する。本例では、
図１及び図５に示すように、ユニットケ−ス２下部によ
って構成される上側のガイド部２３が、ユニットケ−ス
２におけるケ−ス本体３の底壁２１に突設されていて、
かつ転写紙１００の搬送方向Ｂに沿って延びる複数のガ
イドリブ２６によって構成されている。これらのリブ２
６は、転写紙１００の搬送方向Ｂに対して直交する方向
に互いに離間し、しかも、転写紙１００が通過する通紙
領域Ｗ内に設けられ、そのリブ２６の自由端縁によって
最大サイズの転写紙１００も確実に案内できるように構
成されている。転写部２２へ搬送される転写紙１００を
案内するガイド部を上述したガイドリブ２６でなく、ユ
ニットケ−ス２下部の平坦な面、例えばその底板２１の
下面によって、構成することもできるが、ガイド部が平
坦な面であると、転写紙１００の持つ静電気力によっ
て、その転写紙１００が平坦なガイド面に密着し、転写
紙１００の搬送性が低下することがある。かかる搬送性
の低下が生じると、転写紙１００上に転写されたトナ−
像に伸びや縮みが発生して異常画像となる恐れがある。
また平坦な平面よりなるガイド部にトナ−が付着した場
合、その付着面積が大きくなるため、付着トナ−が転写
紙の先端に多量に付着して転写紙に著しい汚れが発生す
る恐れがある。これに対して、図１及び図５に示した例
のように、ガイドリブ２６によって上側のガイド部２３
を構成し、そのガイドリブ２６の自由端縁に転写紙１０
０が接しても、その接触面積は極小さなものになるの
で、転写紙１００が静電気力で上側のガイド部２３に密
着することを防止でき、異常画像の発生を阻止できる。
しかもガイドリブ２６の自由端縁により構成される上側
のガイド部２３にトナ−が付着しても、そのガイド部２
３と転写紙１００との接触面積は小さいので、転写紙１
００に多量のトナ−が付着することを阻止でき、転写紙
１００に、トナ−による著しい汚れが発生することを防
止できる。

【００１６】また、図１及び図５に示すように、転写紙
１００が通過する通紙領域Ｗ以外のユニットケ−ス２の
下部の部分、図の例ではそのケ−ス本体３の下部の部分
に、転写紙１００の上側のガイド部２３よりも外方（図
１における下方）に突出した突部２７が設けられてい
る。転写紙１００の搬送を阻害しないユニットケ−ス２
の下部の部分に突部２７が突設されているのである。図
１及び図５の例では、上側のガイド部２３によって案内
される転写紙１００の通紙幅範囲の両方に、ケ−ス本体
３と一体に形成された突部２７がそれぞれ設けられ、合
計４個の突部２７が配設されている。そして、これらの
突部２７がユニットケ−ス２の底壁２１より突出する高
さＨは、各ガイドリブ２６が底壁２１から突出する高さ
ｈよりも高くなっている。ここで、作像ユニット１を前
述のように画像形成装置本体から取り出した時に、その
ユニット１は、ユニットケ−ス２下部の側を下に向けて
平坦な床面や机上面などの載置面上に載置される。その
際、ユニットケ−ス２の下部には、ガイド部２３よりも
外方に突出した突部２７が設けられているので、これら
の突部２７が、載置面に当接する。すなわち、突部２７
の間に存在するガイド部２３、本例ではガイドリブ２６
の自由端縁が載置面に接することはないのである。上記
構成によれば、載置面上にたとえ異物が存在していて
も、その異物が上側のガイド部２３に付着したり、その
異物によって上側のガイド部２３が傷つけられるような
恐れはない。従って、この作像ユニット１を再び画像形
成装置本体にそのまま装填して使用しても、転写紙１０
０に異物が付着することなく、ガイド部２３は支障なく
転写紙１００を案内する機能を果たすことができる。ま
た、たとえ突部２７に載置面上の異物が付着したり、そ
の異物によって突部２７が多少傷つけられたとしても、
かかる作像ユニット１を画像形成装置本体にセットした
時、その突部２７は転写紙１００の通る通紙領域Ｗより
も外側に位置しているので、転写紙１００の搬送が阻害
される恐れは無い。

【００１７】図５においては、搬送される転写紙１００
の両側に突部２７を設けたが、通紙領域Ｗより外側のユ
ニットケ−ス下部の部分であれば、他の部位に突部２７
を設けてもよい。図６は、搬送される転写紙の両方向
と、通紙領域Ｗよりも転写紙搬送方向上流側のユニット
ケ−ス底壁２１の部分とに、ガイドリブ２６から成る上
側のガイド部２３よりもユニットケ−ス外方に突出した
突部２７をそれぞれ設けた例を示している。図１、図５
及び図６に示した突部２７の底壁２１から突出する高さ
Ｈは、作像ユニット１を載置面上に置いた時、感光体７
も、その載置面に接しないような大きさに設定されてい
る。

【００１８】次に、本発明の理解のため、図示した作像
ユニットを構成する各装置と、その各作像要素をより詳
細に説明する。先ず、図１に例示した感光体７は積層型
のＯＰＣ感光体より成り、図７はその断面構造の模式拡
大図である。図７に示した積層型感光体７は、その導電
性基板２８上に、０．１〜１μｍの厚みを有する電荷発
生層（ＣＧＬ）２９と、１０〜３０μｍの厚みを有する
電荷移動層（ＣＴＬ）３０が順次積層されたものであ
り、かかる電荷発生層２９と電荷移動層３０とが感光層
３１を構成している。かかる感光体７に入射するレ−ザ
光Ｌ２は、透光性の電荷移動層３０を透過して電荷発生
層２９で吸収され、電荷発生層２９ではこの励起エネル
ギによってキャリアが生成される。生成されたキャリア
は外場の力で電荷移動層３０に注入され、その電荷移動
層３０中を移動して感光体表面に達し、表面電荷を中和
する。図７に示した電荷移動層３０は正孔輸送型のもの
で、マイナス帯電した時の状態を示している。

【００１９】次に、図１及び図３に示した帯電ロ−ラ８
は、像担持体に静電潜像を形成すべく、その担持体を帯
電する帯電装置の一例を構成するものであり、かかる帯
電ロ−ラ８は、金属製の芯金の外周に導電性ゴムを巻き
付けた構成となっていて感光体７を帯電する時感光体７
の表面に接触する。かかる帯電ロ−ラ８は、その長手方
向各端部が、一方だけを図３に示した軸受け３３ａにそ
れぞれ回転自在に支持され、その各軸受け３３ａは、帯
電ロ−ラ８に対して平行にのびる帯電ロ−ラケ−ス３３
の長手方向各端部に、帯電ロ−ラ８と共に、感光体７に
対して接近又は離間する方向に所定の範囲を移動可能に
支持されている。また帯電ロ−ラケ−ス３３の帯電ロ−
ラ８に対向した面には、その帯電ロ−ラ８に沿って長く
延びた帯電ロ−ラ清掃部材であるクリ−ニングパッド３
２が貼着されている。上述した各軸受け３３ａと、帯電
ロ−ラケ−ス３３の長手方向各端部との間には、図示し
ていない第１の圧縮スプリングが圧装され、これによっ
て各軸受け３３ａが感光体７に対して接近する向きに加
圧され、帯電ロ−ラ８が感光体７の表面に圧接すること
ができる。また、帯電ロ−ラケ−ス３３も、感光体７の
表面に対して所定の範囲を接近又は離間する方向に移動
可能に、該ケ−ス３３の長手方向各端部がユニットケ−
ス２のケ−ス本体３に形成された各切欠き３６（図３に
一方だけを示す）に組み付けられている。かかる帯電ロ
−ラケ−ス３３は、ケ−スカバ−４（図１、図２）によ
ってケ−ス本体３からの抜け出しが阻止されている。さ
らに、ケ−ス本体３と、帯電ロ−ラケ−ス３３の長手方
向各端部との間にも、上述した第１の圧縮スプリングと
は別の第２の圧縮スプリング３７（図３に一方だけを示
す）が圧装され、これによって帯電ロ−ラケ−ス３３が
感光体７の表面から離間する方向に付勢されている。ケ
−スカバ−４は、感光体７及び帯電ロ−ラ８などに人の
手が触れないようにする保護カバ−の働きを為すもので
あるが、その他、上述のように、第２の圧縮スプリング
３７によって付勢された帯電ロ−ラケ−ス３３が、ケ−
ス本体３から外れないようにするストッパとしての働き
もなしている。これにより、帯電ロ−ラケ−ス３３用の
独立したストッパ部材を設ける必要がなく、構成の簡素
化を達成できる。

【００２０】一方、図１に示すように、画像形成装置本
体には、カム３８を回転制御する電磁クラッチ３９が設
けられ、カム３８は電磁クラッチ３９の回転軸に固定さ
れていて、電磁クラッチ３９は一回の動作で１２０°回
転するように構成されている。またこのカム３８には、
枢ピン４０を介して画像形成装置本体に揺動可能に支持
された揺動ア−ム４１の一端４１ａが図示していないば
ねの作用で圧接し、このア−ム４１の他端４１ｂは、ケ
−スカバ−４の開口３４を通して帯電ロ−ラケ−ス３３
の上面に当接している。帯電ロ−ラケ−ス３３の上面
は、前述の第２の圧縮スプリング３７の加圧作用によっ
て、揺動ア−ム４１の他端４１ｂに圧接する。 カム３
８が図１に示した回転位置を占めていて、符号ａ１で示
したカム面部分が揺動ア−ム４１の一端４１ａに当たっ
ている時、帯電ロ−ラケ−ス３３も図１に示した位置を
占めているが、この時帯電ロ−ラ８は、前述の第一の圧
縮スプリングの押圧作用によって感光体７の表面に圧接
し、その帯電ロ−ラ８の芯金に印加された電圧により、
前述の如く感光体７を所定の極性に帯電する。上述のよ
うに帯電ロ−ラ８は、感光体７を帯電する帯電動作時
に、感光体７の表面に接触し続けているので、、感光体
７に付着した微小トナ−によって帯電ロ−ラ８が汚れて
しまい、感光体７に帯電ムラが発生する恐れがある。こ
のため、本例の画像形成装置では、帯電ロ−ラ８による
帯電動作時以外の適時に、電磁クラッチ３９が作動して
カム３８が１２０°回転し、符号ａ２で示したカム面部
分が揺動ア−ム４１の一端４１ａに圧接する。これによ
り、揺動ア−ム４１の他端４１ｂは、帯電ロ−ラケ−ス
３３を感光体７の表面に接近する向きに加圧して移動さ
せる。この時帯電ロ−ラ８は感光体７の表面に圧接した
ままであり、従ってクリ−ニングパッド３２が帯電ロ−
ラ８の周面に圧接する。その際、帯電ロ−ラ８は感光体
７の回転に従動して回転し、クリ−ニングパッド３２が
帯電ロ−ラ８の周面を清掃する。このようにして、帯電
ロ−ラ８がトナ−によって汚されたまま、感光体７への
帯電動作を行うことが阻止され、感光体７の帯電ムラ発
生を防止することができるのである。

【００２１】また画像形成装置の作動を停止する時、電
磁クラッチ３９の動作により、カム３８は図１に符号ａ
３で示した面が揺動ア−ム４１の一端４１ａに圧接す
る。これにより揺動ア−ム４１の他端４１ｂは図１に示
した状態よりも上方に持ち上がり、帯電ロ−ラケ−ス３
３は、前述の第２の圧縮スプリング３７の作用で感光体
７から離間する方向に移動し、帯電ロ−ラ８も感光体７
の表面から離れる。画像形成装置の作動停止状態で長時
間、帯電ロ−ラ８が感光体７に当接したままであると、
感光体７が汚染され、異常画像が発生する恐れがある
が、本例の画像形成装置においては、上述のように、そ
の作動停止時に、帯電ロ−ラ８を感光体７から離間さ
せ、画像形成作動時に異常画像が発生することを阻止し
ているのである。帯電ロ−ラ８に代え、コロナ放電器よ
り成る帯電装置を用いることもできるが、本例のように
帯電ロ−ラ８を採用すると、コロナ放電器を用いた場合
のオゾン発生量を１／１００〜１／１０００に抑えるこ
とが可能となり、これによって画像形成装置本体にオゾ
ン処理部材を付設する必要がなくなる。

【００２２】次に帯電ロ−ラ８による帯電メカニズムに
ついて説明する。図８は感光体７と帯電ロ−ラ８を模式
的に示す帯電モデル図であり、図９はその帯電モデルの
等価回路を示している。ここで、帯電ロ−ラ８の中心の
芯金に印加する電圧をＶａとし、帯電ロ−ラ８にかかる
電圧をＶｒ、帯電ロ−ラ８と感光体７の当接近傍の空隙
４２における放電開始電圧をＶｇ、感光体７の表面電位
をＶｄとすると、これらの関係は、 Ｖａ＝Ｖｒ＋Ｖｇ＋Ｖｄ （１） と表わされる。ここで、帯電ロ−ラ８にかかる電圧Ｖｒ
は、帯電ロ−ラ８の抵抗値をＲ、流れる電流値をＩとす
ると、 Ｖｒ＝Ｉ・Ｒ （２） となり、上記空隙における放電開始電圧Ｖｇは、感光体
７の感光層３１の膜厚をｄ、感光層３１の比誘電率をＫ
ｄとすると、 Ｖｇ＝３１２＋６．２×ｄ／Ｋｄ＋√（７７３７．６×
ｄ／Ｋｄ） （３）で表わされる。感光体の表面電位
Ｖｄは、感光体７に供給される電荷をＱ、その感光層３
１の静電容量をＣとすると、 Ｖｄ＝Ｑ／Ｃ （４） となる。ここで、感光体７の周速をＶｐ、帯電ロ−ラ８
の長さをＬ、その誘電定数をＫｏとすると、Ｑ＝Ｉ／Ｌ
・Ｖｐ、Ｃ＝（Ｋｏ・Ｋｄ）／ｄとなり、 Ｖｄ＝（Ｉ・ｄ）／（Ｋｏ・Ｋｄ・Ｌ・Ｖｐ） （５） となる。よって（１）式は、 Ｖａ＝Ｉ・Ｒ＋３１２＋６．２×ｄ／Ｋｄ＋√（７７３７．６×ｄ／Ｋｄ ）＋（Ｉ・ｄ）／（Ｋｏ・Ｋｄ・Ｌ・Ｖｐ） （６） となる。以上が帯電モデル式である。

【００２３】次に、帯電ロ−ラ８による帯電の制御方式
を考えると、この方式には定電圧制御方式と、定電流制
御方式のいずれかの方式を採用することができる。定電
圧制御方式は、（１）、（６）式のＶａを一定とする制
御方式である。この場合、（１）式で実際感光体７の帯
電電位として使われるのはＶｄの項である。従って、Ｖ
ｒ及びＶｇが変化すると、Ｖｄに影響を与える。ここで
各項について見てみると、Ｖｒの項は、帯電ロ−ラ８の
抵抗値が変動因子である。従って、環境変動で帯電ロ−
ラ８の抵抗値が上昇すると、Ｖｒ値が上がり、Ｖｄが下
がることになる。この影響を抑えるために温度検知手段
を設け、Ｖａを補正する必要がある。又、著しく帯電ロ
−ラ抵抗値が上昇するのは低温低湿時であるので、図示
していないヒ−タ等を設け、ある温度以下にならないよ
うにするのが望ましい。次に、Ｖｇの項においては感光
層３１の膜厚ｄの影響を受けるが、実際に数値を代入
し、初期でｄ＝２８μｍ、経時で４μｍ減少したとし、
Ｋｄ＝３．２として計算すると、Ｖｇ（２８）＝６２
６、Ｖｇ（２４）＝５９９で、この差２７Ｖの変化量と
なる。この程度の変化なので、帯電電位（通常８００〜
１０００Ｖ）に対する影響は小さいと考える。なお、前
記帯電ロ−ラ抵抗値変動のところで流れる電流の値自体
は小さいので、帯電ロ−ラ抵抗値を低目（例えば１０
⁷ Ω以下）に抑えれば、Ｖｄへの影響を小さくするこ
とが可能である。

【００２４】定電流方式の場合は、（６）式でＩが一定
となる制御方式で、Ｖｒの項、Ｖｇの項の影響は受けな
い。しかしながら、Ｖｄの項の感光層膜厚ｄの変化の影
響は、Ｖｄに直接及び、前記例で示した初期２８μｍ
で、経時で４μｍ変化した場合、Ｖｄは経時でＶｄ×２
４／２８の値となり、仮にＶｄが初期８５０Ｖとする
と、経時では７２８Ｖとなり１００Ｖ以上も低下してし
まい、帯電性能が保証できなくなる恐れがある。これを
防ぐためには、感光層３１の膜厚変化を検知して補正す
ればよいが、実際上、このような検知機構は高価でとて
も装着できない。従って、感光体表面の硬度を上げ、摩
耗しない感光体を使用する以外、現状では対策が難し
い。

【００２５】以上の理由から、本例では、帯電ロ−ラ８
の抵抗変動に対する印加電圧補正の方法として、定電圧
制御方式を採用している。そして、帯電ロ−ラ８の温度
検出手段として、図１に示すように、ケ−スカバ−４に
装着されたサ−ミスタ４３が使用されている。このサ−
ミスタ４３は、帯電ロ−ラ８の表面温度を検知し、その
帯電ロ−ラ８が温度変化してその電気抵抗が変化した分
の印加電圧補正を行うための回路へ信号を送っている。
かかるサ−ミスタ４３は、帯電ロ−ラ８が感光体７の表
面から離間した時、その帯電ロ−ラ８に接触する位置に
設けられている。上述のように、サ−ミスタ４３をケ−
スカバ−４に取り付けたので、このサ−ミスタ用の専用
の取り付け部材を別に設ける必要がなく、画像形成装
置、特にその作像ユニット１の構成を簡素化することが
できる。また帯電ロ−ラ８が感光体７より離間した時、
すなわち帯電ロ−ラ８に電圧が印加されていない時にサ
−ミスタ４３が帯電ロ−ラ８の周面に接触してそのロ−
ラ８の温度を検知できるように構成されているので、サ
−ミスタ４３が、帯電ロ−ラ８へ印加された電圧の影響
によって壊れる恐れはない。

【００２６】次に、現像装置１０について説明する。図
１、図３及び図４を参照して先に説明したように、現像
ケ−ス１２には、例えば小さな鉄球より成るキャリアと
トナ−とを有する二成分系現像剤１０１が収容され、こ
の現像剤１０１は、後に詳しく説明する第１及び第２の
剤攪拌部材４４、４５によって現像ケ−ス１２の現像剤
室９０内を循環搬送されつつ攪拌され、現像スリ−ブ１
１の周辺に設けられたドクタブレ−ド１４によって層厚
を規制される。現像スリ−ブ１１の周面のうち、感光体
７に対向する部分は、現像ケ−ス１２から外部に露出し
ている。 ここで、現像スリ−ブ１１は、その外径が例
えば１６〜２０ｍｍのアルミニュ−ムより成る非磁性円
筒体に形成され、その周面は円滑に形成されるか、又は
現像剤の搬送性を高めるため、現像スリ−ブ１１の外周
面に例えばＶ溝などの凹凸が形成されている。図４に示
すように、現像スリ−ブ１１の内部には軸４６が貫通
し、この軸４６に前述の磁石１３が固定されている。軸
４６の手前側の端部４６ａは、ユニットケ−ス２のケ−
ス本体３に対して後述するように固定支持され、奥側の
端部４６ｂは、現像スリ−ブ１１の奥側端に嵌着固定さ
れたスリ−ブ端部材４７に軸受けを介して相対回転可能
に嵌合している。またこのスリ−ブ端部材４７の軸部４
７ａは、ユニットケ−スのケ−ス本体３に後述するよう
に回転自在に支持されている。現像スリ−ブ１１の手前
側の端部は、軸受けを介して軸４６に回転自在に支持さ
れている。なお、ここに言う「奥側」と「手前側」は、
画像形成装置本体に対する作像ユニット１の着脱方向を
基準としたものである。

【００２７】上述のように、軸４６は、磁石１３と共に
ユニットケ−ス２に対して不動に支持され、かかる軸４
６に現像スリ−ブ１１が回転自在に支持されてている。
そしてスリ−ブ端部材４７が、これに付設されたカップ
リング４８とこれに係合する画像形成装置本体側のカッ
プリング４９（図２）とを介して回転駆動されることに
より、現像スリ−ブ１１が図１における反時計方向に回
転駆動される。現像スリ−ブ１１へのバイアス電圧は、
上述したカップリング４８，４９を介して、画像形成装
置本体側から印加される。図１０は、現像スリ−ブ１１
と、その内部に固定配置された磁石１３と、感光体７と
の関係を示す説明図である。ここに示したように、磁石
１３の個々の磁石、すなわち第１〜第５の磁石１３ａ〜
１３ｅは、現像スリ−ブ１１の周方向に配列され、それ
ぞれ軸４６に不動に固定され、そのスリ−ブ１１の長手
方向に延びている。そして、これらの磁石１３ａ〜１３
ｅによって現像スリ−ブ１１の周方向に、その法線方向
の磁力分布Ｐ１〜Ｐ６が形成される。

【００２８】第１の磁石１３ａは感光体７にほぼ対向
し、その磁力分布は、感光体７と現像スリ−ブ１１の中
心間を結ぶ線よりもθ＝３°〜１０°だけ上側にピ−ク
を有している。そのピ−ク磁束密度は、８０〜１００ｍ
Ｔ（ミリテラス）である。ピ−ク磁束密度が小さすぎる
と、現像剤のキャリアを現像スリ−ブ１１に保持できず
現像剤が飛散する。逆に大きすぎると、感光体７上に現
像されたトナ−の周方向への穂跡が発生しやすくなり、
しかも感光体７の低電位部に付着したトナ−が、再度現
像スリ−ブ１１に回収されることがある。角度θを大き
くしすぎると、現像能力が低下する。第２の磁石１３ｂ
による磁力分布Ｐ２は、現像ケ−ス１２の開口部近傍に
５０〜８０ｍＴのピ−ク磁束密度をもつ。この磁力は、
現像ケ−ス１２内に現像剤を搬送すると共に、現像ケ−
ス１２の下側近傍の空気を現像ケ−ス１２内へ運ぶ機能
を有している。これにより、現像ケ−ス１２外へのトナ
−飛散を防ぐことができる。空気の搬送性の効率を上げ
るために、ピ−ク磁束密度部に対応する現像ケ−ス部分
１２ａの形状を現像スリ−ブ１１から離れる向きに少し
膨らませると良い。これにより現像剤の穂をスム−ズに
形成することができる。第３の磁石１３ｃは、磁力分布
Ｐ３を形成し、その磁力によって現像ケ−ス１２内へ現
像剤を搬送すると共に、第４の磁石１３ｂと協働して、
磁力分布Ｐ4（磁束密度１０ｍＴ以下）を形成する。こ
れによって現像に供された後の現像剤が現像スリ−ブ１
１より離される。第４の磁石１３ｄの磁力は、後に詳し
く説明する第２の剤攪拌部材４５（図４）により供給さ
れた現像剤を現像スリ−ブ１１に保持される用を成す。
ドクタ−ブレ−ド１４の領域では磁束密度を小さくし、
現像剤を現像スリ−ブ１１に密着させた状態で通過させ
ることにより、現像剤の層厚を安定して規制することが
できる。第５の磁石１３ｅは、磁力分布Ｐ６を形成し、
第４の磁石１３ｄの磁力によって保持された現像剤を第
１の磁石１３ａの領域へ運ぶが、現像剤を安定させる共
に、現像スリ−ブ１１の周辺の空気流を制御するため、
後述する入り口シ−ル５０と現像剤が接触するように、
その磁力分布Ｐ６のピ−ク磁束密度が設定されている。

【００２９】現像スリ−ブ１１と感光体７の間隙Ｇｐ
は、現像スリ−ブ１１とドクタブレ−ド１４の間隙Ｇｄ
との関係により決まり、Ｇｐ＝Ｇｄ×（０．８〜１．
０）、Ｇｐ−Ｇｄ＝（０〜０．１５）ｍｍを満たす値と
なる。現像スリ−ブ１１の周速をＶｓ（ｍｍ／ｓｅ
ｃ）、感光体７の周速をＶｐ（ｍｍ／ｓｅｃ）とする
と、両者の関係は、 Ｖｓ＝（１〜２．５）×Ｖｐ という式が成立する。図４及び図１１に示すように、現
像スリ−ブ１１の奥側端部から突出するスリ−ブ端部材
４７の軸部４７ａは、奥側支持部材５７に回転自在に嵌
合し、軸４６の手前側端部４６ａは手前側支持部材５８
に相対回転不能に嵌合している。これらの支持部材５
７，５８は、図１１に示すように、これらに形成された
長孔に挿通されてドクタブレ−ド１４にねじ込まれたね
じ５９によって、ドクタブレ−ドに連結されている。従
って、これらのねじ５９を緩めれば、ドクタブレ−ド１
４を現像スリ−ブ１１に対してその略法線方向に位置調
整することができる。その調整後、ねじ５９を締め付け
てドクタブレ−ド１４を現像スリ−ブ１１に対して固定
する。ドクタブレ−ド１４を現像スリ−ブ１１に対して
上述のように動かした値と、その両者の間の隙間は一対
一で対応する。また、このような調整作業は、ドクタブ
レ−ド１４と現像スリ−ブ１１を現像装置から外した状
態で楽に遂行することができる。図３及び図４に示すよ
うに、ユニットケ−ス２のケ−ス本体３には、その手前
側に手前側外板５１と、手前側内板５２を有し、その奥
側に奥側外板５３と奥側内板５４を有している。ケ−ス
本体３の各内板５２、５４の上端縁には、現像ケ−スカ
バ−５（図１、図２）の前後の側板の下端縁がそれぞれ
当接し、その前後の側板が構成されている。このよう
に、２成分系現像剤を収容した現像ケ−ス１２は、ユニ
ットケ−ス２の一部によって構成されている。現像ケ−
スカバ−５の前後の側板については、その奥側の側板だ
け、図１に符号５ａを付して示してある。

【００３０】感光体７は、その長手方向各端部に固定さ
れたフランジ部材８６，８７が、手前側位置決め板５５
と奥側位置決め板５６を介して、ケ−ス本体の手前側内
板５２と奥側外板５３とにそれぞれ回転自在に支持され
ている。また軸４６の手前側端部４６ａに嵌合した手前
側支持部材５８も、手前側位置決め板５５を介してユニ
ットケ−ス２の手前側内板５２に固定支持されている。
さらに、スリ−ブ端部材４７の軸部４７ａも奥側位置決
め板５６を介してユニットケ−ス２の奥側外板５３に回
転自在に支持されている。奥側の支持部材５７は、奥側
内板５４の凹溝に着脱可能に嵌合する。上述のように、
感光体７と現像スリ−ブ１１は、その手前側と奥側がそ
れぞれ共通の位置決め板５５、５６を介してユニットケ
−スに支持され、これによって現像スリ−ブ１１と感光
体７の中心間距離が一定に保たれ、両者の間隙Ｇｐが常
に一定に維持される。また、図１１に示したように、奥
側と手前側の各支持部材５７、５８には、入り口シ−ル
カバ−６０が係止され、このカバ−６０には図１及び図
１０にも示すように、現像スリ−ブ１１と感光体７との
間の現像領域の上流側に位置して、現像スリ−ブ１１の
上部を覆い、現像スリ−ブ上の現像剤を規制すると共
に、空気の流れを規制する。入り口シ−ル５０は、例え
ばＰＥＴ又はＰＵＲなどの薄い樹脂から成り、現像装置
１０外へのトナ−の飛散を防止している。

【００３１】また、図１１に示す如く、奥側と手前側の
各支持部材５７、５８には薄い樹脂などから成るサイド
シ−ル６１，６２がそれぞれ貼着され、これらのサイド
シ−ル６１，６２は現像スリ−ブ１１の長手方向各端部
の周面に対向し、その各端部からトナ−とキャリアが飛
散することを防止している。次に前述の第１及び第２の
攪拌部材４４，４５は、図４に示すように、軸６３，６
４と、その各軸６３、６４に固着された複数の楕円板６
５，６６から構成されている。図３においては、図を分
かりやすくするため、楕円板に関しての図示を省略して
あるが、各楕円板６５，６６は、楕円を一部切り欠いた
形状に形成されている。楕円板に代え、スクリュ−を各
軸６３，６４に固定して各攪拌部材４４，４５を構成す
ることもできる。第１の攪拌部材４４は、その軸６３の
長手方向各端部が、ユニットケ−ス２のケ−ス本体３に
おける手前側の支持壁６７と奥側内板５４にそれぞれ回
転自在に支持され、また第２の攪拌部材４５の軸６４
は、その長手方向各端部がユニットケ−ス２の手前側内
板５２と奥側内板５４とに軸受けを介してそれぞれ回転
自在に支持されている。またこれらの攪拌部材４４、４
５の各軸６３，６４の奥側端部には、駆動ギア６８、６
９が、その各軸に対して相対回転不能に支持され、また
スリ−ブ端部材４７にも駆動ギア７０が固定されてい
る。これらのギア７０、６９，６８、は図示していない
中間ギアを介して互いに噛み合っている。また、現像ケ
−ス１２を構成するケ−ス本体３には、第１及び第２の
攪拌部材４４，４５の間の領域に、これらの攪拌部材４
４，４５と平行に延びる仕切り壁７１が立設され、その
仕切り壁７１の手前側と奥側は切り欠かれていて、通路
７１ａ、７１ｂがそれぞれ形成されている。

【００３２】前述のようにスリ−ブ端部材４７が画像形
成装置本体側の駆動装置によって回転駆動されると、現
像スリ−ブ１１が回転すると共に、そのスリ−ブ端部材
４７の回転が駆動ギア７０，６９，６８と中間ギアを介
して第１及び第２の攪拌部材４４，４５に伝えられ、こ
れらの部材がそれぞれ所定の方向に回転駆動される。こ
れにより、現像ケ−ス１２内の現像剤室９０に収容され
た現像剤が、矢印Ｘ方向に攪拌されながら搬送され、そ
の現像剤は仕切り壁７１によって案内されつつ、その両
端の通路７１ａ、７１ｂを通して循環する。これによ
り、現像剤のトナ−とキャリアが互いに異極性に摩擦帯
電される。かかる現像剤が現像スリ−ブ１１に供給さ
れ、また現像スリ−ブ１１からの現像剤が攪拌部材の側
に戻される。各楕円板６５，６６は、楕円の一部を切り
欠いた形状を有しているので、その切り欠き部の縁に現
像剤が当たることにより、現像剤の攪拌効果が高められ
る。

【００３３】ここで、各攪拌部材４４、４５における楕
円板６５，６６のピッチをＰ、その楕円形の短径をＹと
した時、 Ｐ＝（１／３〜４／５）×Ｙ を満たしていることが望ましい。ピッチＰがこれよりも
小さいと、現像剤の搬送力が低下するため、攪拌部材４
４，４５の回転数が高くなり、現像剤が劣化しやすくな
る。またピッチＰが上式よりも大きくなると、現像剤に
対する攪拌性能が低下する。第１及び第２の攪拌部材４
４、４５の回転数は互いに等しく、その各楕円板６５、
６６の外径ＹとピッチＰも互いに等しい。また、その各
楕円板６５，６６の短径部における周速Ｖと、現像スリ
−ブ１１の周速Ｖｓとの関係は、 Ｖｓ＝（１．１〜１．５）×Ｖ を満たすことが望ましい。楕円板６５、６６の周速Ｖが
上式で表わされるよりも高速であると、現像剤へのスト
レスが大きくなり、また逆に低速であると現像スリ−ブ
１１上の現像剤の交換に時間がかかり、感光体７上に形
成されるトナ−像に濃度ムラが発生する。各攪拌部材４
４、４５の楕円板６５，６６と、仕切り壁７１又は現像
ケ−ス壁との間の隙間は、０．５〜２ｍｍとすることが
望ましい。この隙間がこの値よりも大きいと、現像剤を
確実に搬送できなくなり、滞留する現像剤を生じ、また
この隙間が上記よりも狭いと、現像剤が仕切り壁７１や
現像ケ−ス壁に過度に強く摺擦され、早期に劣化する恐
れがある。また、第２の攪拌部材４５の楕円板６６と現
像スリ−ブ１１との間の隙間を、１．５〜３ｍｍに設定
すると、現像剤を現像スリ−ブ１１にスム−ズに供給で
き、また現像スリ−ブ１１から現像剤をスム−ズに回収
することができる。両者間の隙間が大きすぎると、現像
スリ−ブ１１に対する現像剤の供給と回収が十分に行わ
れず、逆に小さすぎると、現像剤のストレスによる劣化
が早まり、またトナ−の供給ムラが発生する。

【００３４】現像ケ−ス１２には、図１及び図４に示す
ように、現像剤１０１のトナ−濃度を検知するセンサ、
本例では透磁率測定センサ７２が設けられている。また
画像形成装置本体には、図１及び図２に示したトナ−ボ
トル７３が着脱自在に装着されている。現像ケ−ス１２
内の現像剤室９０に収容された現像剤１０１のトナ−濃
度が基準値以下になったことが、センサ７２によって検
知されると、その検知信号に基づくトナ−補給信号によ
りトナ−ボトル７３がその駆動軸７４を介して回転駆動
され、これによってそのトナ−ボトル７３の補給口７３
ａから、トナ−が、上カバ−６の上壁に形成された開口
６ａ（図２）を通して、ケ−ス本体３によって形成され
たトナ−補給部７５（図３、図４）に供給される。補給
トナ−を収容したトナ−ボトル７３は、その内壁面にス
パイラル状の突起が形成され、その回転によって内部の
トナ−が順次奥側から手前側の補給口７３ａに送られ、
トナ−補給部７５に補給される。その際、トナ−ボトル
７３とトナ−補給部７５との間には、補給トナ−を案内
するホッパ（図示せず）が設けられ、これによってトナ
−ボトル７３からのトナ−が飛散せずにトナ−補給部７
５に供給される。トナ−ボトル７３を回転させる駆動軸
７４には、図示していない電磁クラッチが設けられ、ト
ナ−補給信号が出力されると、その電磁クラッチがオン
され、トナ−ボトル用の駆動軸７４が回転する。

【００３５】図３及び図４に示すように、トナ−補給部
７５と、二成分現像剤の収容された現像剤室９０との間
には、多数の小孔が形成された薄い樹脂シ−トより成る
遮蔽板７６が配置され、またトナ−補給部７５には、軸
７７に基端部を固定された薄い樹脂シ−トより成るトナ
−送り出し部材７８が配置され、その軸７７に固定され
たギア７９は、第１の攪拌部材４４の軸６３に固定され
たギア８０に噛み合っている。遮蔽板７６に形成された
小孔の直径は例えば０．５〜１ｍｍ程の大きさである。
軸７７はケ−ス本体３に回転自在に支持されている。前
述のように第１の攪拌部材４４が回転すると、その回転
はギア８０、７９を介して軸７７に伝えられ、トナ−送
り出し部材７８が回転し、その先端部が遮蔽板７６に摺
接する。これによってトナ−補給部７５のトナ−が、遮
蔽板７６の小孔を通して、攪拌部材４４の設けられた現
像剤室９０１へ送りこまれる。上述のように、トナ−ボ
トル７３からのトナ−を一旦トナ−補給部７５に蓄積
し、遮蔽板７６の小孔を通して少量ずつ現像剤室９０へ
送り出すので、トナ−ボトル７３からトナ−が一定量ず
つ排出されなくとも、現像剤室９０には一定量ずつトナ
−が供給されることになる。現像剤室９０へ補給された
トナ−は、攪拌部材４４，４５によって、ここに存する
二成分現像剤に攪拌混合される。

【００３６】上述したトナ−補給動作を行っても、セン
サ７２がトナ−濃度低下を検知し続けた時は、トナ−ボ
トル７３内のトナ−がなくなったものとして、トナ−エ
ンドが近いことを表示部に表示し、その旨をユ−ザに報
せる。このような表示がなされたにもかかわらず、トナ
−ボトルが交換されない時は、その表示後Ａ４サイズの
転写紙に対して５０枚の画像形成動作を行った時、画像
形成装置の作動を停止する。トナ−ボトル７３の交換動
作を、画像形成装置本体の前ドア（図示せず）の開閉時
間により判断しトナ−ボトル７３の交換後、一定時間ト
ナ−補給動作を行い、センサ７２の検知電圧が一定値に
達したことを確認後、画像形成装置の動作禁止を解除す
る。図２に示したように、現像ケ−スカバ−５には開口
１０２が形成され、この開口１０２には図１に示した現
像剤カ−トリッジ８１が装着されている。新品の作像ユ
ニット１が製造工場や販売店から出荷される時、現像剤
カ−トリッジ８１の下部開口は図示していない可撓性の
シ−ル部材によって覆われ、そのカ−トリッジ８１の内
部にトナ−とキャリアを有する二成分現像剤が収容され
ている。この時現像剤室９０には現像剤は存在しない。
作像ユニット１がユ−ザの元に納品された時、図示して
いないロ−ラを回転することによって、そのロ−ラに上
記シ−ル部材を巻き取り、現像剤カ−トリッジ８１の開
口を開放する。これによりその内部の現像剤が現像ケ−
ス１２内の現像剤室９０に落下する。このように、作像
ユニット１がユ−ザの元に届けられるまで、現像剤カ−
トリッジ８１内に現像剤をシ−ルして収納しておくの
で、作像ユニット１の保管中に吸湿による現像剤の劣化
を防止でき、また現像剤が現像装置から漏出することも
阻止できる。

【００３７】次に、二成分現像剤を用いた現像メカニズ
ム、特に作用する力を中心としたニ成分現像剤による磁
気ブラシ現像の基本的な概念について説明する。図１０
に示した感光体７と現像スリ−ブ１１との間に形成され
る現像電界は一般に次式で与えられる。 Ｅ＝ε（Ｖｄ−Ｖｂ）／Ｇｐ （７） ここで、 Ｅは現像電界（Ｖ／ｍｍ）、εは現像剤の誘
電率、Ｖｄは感光体の画像部電位（Ｖ）、Ｖｂは現像バ
イアス（Ｖ）、Ｇｐは現像ギャップ（感光体と現像スリ
−ブとのギャップ：ｍｍ）をあらわし、（７）式より、
現像電界は、現像バイアス電圧でコントロ−ルすること
が可能であることがわかる。よって、画像濃度制御は現
像バイアス電圧を変化させ、現像電界をコントロ−ルす
ることによって行っている。

【００３８】さらに、ここでトナ−に働く力を分類して
説明する。 ａ）現像剤のキャリアとトナ−の付着力 キャリア粒子Ｃに付着するトナ−粒子の付着力のモデル
図を図１２に示す。トナ−粒子Ｔは、キャリアＣの表面
と何回かの接触・摩擦による何個かの電荷交換を行い、
ｑの負の電荷を持ち、それに見合う正の電荷がキャリア
側にある。両者の接触点での付着力Ｆｔは、電荷ｑによ
るク−ロン力と短距離ファンデルワ−ルス力Ｆｖとから
成り、次のように表わされる。 Ｆｔ＝Ｆｖ＋αｑ２／４πε０ｒ２ ここで、ｒはトナ−粒径半径、ε０は真空の誘電率、α
はトナ−の誘電率に依存する定数（１〜１．９）であ
る。 ｂ）絶縁性磁気ブラシ現像のモデル 二成分現像では、トナ−粒子に作用する現像駆動力（静
電力）（ｑ・Ｅ）がキャリアとの付着力より大きくなっ
た時、現像が行われる。 ｑ・Ｅ＞Ｆｖ＋αｑ２／４πε０ｒ２ （９） 式（９）は、図１３で説明するとわかりやすい。ここで
はＥ１＜Ｅ２のような現像電界を示しており、直線はそ
れぞれの現像力を表わしている。Ｅ１の電界では現像は
起こらず、Ｆｔ曲線より上のｑＥ２はｑ１とｑ２の間に
あるので、この範囲にある電荷を持つトナ−は、すべて
現像可能なことになる。

【００３９】以上が、現像装置１０とこれに関連する構
成の説明であるが、少なくとも感光体と現像装置を組み
付けて成る従来の作像ユニットにおいては、その現像装
置においてキャリアを有さない一成分現像剤を用いるの
が主流であった。この場合、トナ−粒子を現像スリ−ブ
から感光体へ付着させる時、二成分現像方式のキャリア
のような媒体がないので、現像スリ−ブ感光体へ近接さ
せる必要が有り、その距離は、通常０〜０．３ｍｍとい
う微小なものである。従って、本実施例に採用される後
述するようなトナ−リサイクルを行い、廃トナ−タンク
等の部品を削除しようとした場合、一度感光体へ付着
し、クリ−ニング装置で回収されたリサイクルトナ−に
は紙紛等の異物が含まれるため、感光体と現像ロ−ラ間
のギャップが狭いと、この紙紛等の異物がそのギャップ
に挟まり、白スジ等の異常画像が発生しやすくなる。ま
た、一成分現像方式でトナ−リサイクルを実施している
ものもあるが、この場合、作像ユニットの寿命は、コピ
−枚数で例えば１０Ｋ（Ｋ＝１０００）枚前後と短い。
これに対して、本例では現像方式を二成分現像方式とす
ることにより、感光体７と現像スリ−ブ１１の間の距離
を０．５ｍｍ以上とすることが可能で、トナ−リサイク
ルを実施しても紙紛等の異物の挟み込みが発生する事は
なく、作像ユニットの寿命もコピ−枚数で、例えば３０
Ｋ枚以上まで延ばすことができる。よって、一成分現像
方式に比べ、キャリアを使用する分のコストは上がる
が、作像ユニット１の交換間隔が延びる分、メンテナン
ス費用も削減される。

【００４０】転写メカニズムについて説明する。図１に
示した転写ロ−ラ１５は、金属の芯金に導電性樹脂を巻
き付けたもので、ここには図示されない圧縮スプリング
により軸受けごと感光体方向へ押し付けられている。こ
の転写ロ−ラ１５に定電流を流し、感光体上のトナ−を
転写紙へ転写紙へ転写させる。この転写ロ−ラ１５も帯
電ロ−ラ８と同様の機構で、感光体７との接離を行うこ
とが可能である。図１４において、厚さｄｍの感光層３
１を有する感光体７上に体積電荷密度ρの帯電トナ−層
ｄｔがあり、その下に厚さｄｐの転写紙１００が位置す
る。このトナ−層と転写紙との空隙をｇとする。さらに
転写紙１００上には、電荷トナ−と逆極性の電荷σｃを
与える。この状態において、感光体表面からｘの所にあ
る電荷量ｑｔを持つトナ−Ｔに働く記録紙方向の力Ｆｅ
（ｘ）は、次式で表わされる。 Ｆｅ（ｘ）＝ｑｔ｛−σｃ−ρ（ｄｔ−x）｝／（ε０・Ｋｔ） （１０ ） ここで、ε０は真空の誘電率、Ｋｔはトナ−層の比誘電
率である。感光体表面から距離ｘの所にある帯電トナ−
Ｔに働く静電力Ｆｅ（ｘ）が、機械的な付着力Ｆａとつ
り合い、この点でトナ−層が分割され、（ｄｔ−ｘ）の
厚さのトナ−層のみが転写に転写されると仮定すると、
転写率ηは次式で表わされる。 η＝（ｄｔ−ｘ）／ｄｔ ＝∫０１−１／（ρ・ｄｔ）｛σｃ＋（ε０・Ｋｔ）Ｆａ／ｑｔ｝ （１１ ） なお、（１０）式について体積電荷密度ρは、トナ−の
密度をδ、帯電トナ−層の充填率をｐ、トナ−比電荷を
Ｔｐとすると、ρ＝δ・Ｐ・Ｔｐと表わせる。又、トナ
−電荷量ｑｔはトナ−１個の質量をｍとすると、ｑｔ＝
Ｔｐ・ｍと表わせる。よって（１０）式は、 Ｆｅ（ｘ）＝｛σｃ・ｍ・Ｔｐ−δ・Ｐ・ｍ（ｄｔ−ｘ）Ｔｐ２｝／（ε０・ Ｋｔ） （１２） とも書き表わせる。以上が転写モデル式である。

【００４１】次に転写制御方式について説明すると、ま
ず、最大コピ−幅サイズ紙でトナ−が存在する場合につ
いて、転写モデルとして図１５、図１６に等価回路を示
す。これにより画像部転写電流Ｉｂを求める。 Ｉｂ＝（Ｖ−Ｖｌ）／（Ｒ＋Ｚｂ） （１３） 但し、Ｚｂ＝（１／Ｃｄ＋１／Ｃｐ＋１／Ｃｔ） Ｃｄ＝Ｋ０・Ｋｄ・Ｌ・Ｖｐ／ｄ Ｃｐ＝Ｋ０・Ｋｐ・Ｌ・Ｖｐ／ｄｐ Ｃｔ＝Ｋ０・Ｋｔ・Ｌ・Ｖｐ／ｄｔ であり、ここで、Ｖは転写電圧 、Ｖｌは画像部表面電
位 、Ｒは転写ロ−ラ抵抗値 、Ｋ０は誘電定数 、Ｋｄ
は感光層比誘電率 、Ｋｐは転写紙比誘電率 、Ｋｔはト
ナ−層比誘電率 、ｄは感光層膜厚 、ｄｐは転写紙厚
、ｄｔはトナ−層厚、Ｌは通紙幅 、Ｖｐは感光体周速
を表し、（１３）式に各値を代入し、Ｖ−Ｖｌの項を表
わす式とすると、 Ｖ−Ｖｌ＝Ｉｂ・Ｒ＋（Ｉｂ・ｄｐ）／（ Ｋ０・Ｋｐ・Ｌ・Ｖｐ ）＋（Ｉ ｂ・ ｄｔ）／（ Ｋ０・Ｋｔ・Ｌ・Ｖｐ）＋（Ｉｂ・ｄ）／（ Ｋ０・Ｋｄ・Ｌ ・Ｖｐ） （１４） となる。（１４）式より、転写制御方式を定電流方式と
すると、前記転写メカニズムで説明した転写に作用する
転写電荷σｃは、（１４）式の転写紙の項のＩｂ／Ｌ・
Ｖｐと同じであるので、Ｉｂが一定となるように制御す
ることにより、常に安定した転写電荷を与えることとな
り、転写条件が安定する。一方、定電圧制御の場合は、
（１４）式においてＶを一定とした時、転写ロ−ラ１５
の抵抗値Ｒの値が環境変化で大きく変化し、抵抗値が大
きくなると、転写ロ−ラ部の電圧が大きくなり、その分
転写紙に印加される電圧値が小さくなり転写電荷が変化
し、安定した転写条件が得られなくなる。よって転写ロ
−ラ１５の抵抗値変化に対しては、定電流制御が有利で
ある。

【００４２】次に、転写紙は存在するがトナ−が存在す
る領域が狭い場合、又転写紙サイズが小さく、直接感光
体７と転写ロ−ラ１５が接触する領域が広い場合につい
て考慮してみる。図１７及び図１８は、転写紙１００は
あるがトナ−層がない場合、図１９及び図２０は、直接
感光体７と転写ロ−ラ１５が接触している場合である。
ここで各々の流れる電流をＩｗ、Ｉｄとすると、 Ｉｗ＝（Ｖ−Ｖｄ）／（Ｒ＋Ｚｗ） （１５） である。ただし、Ｚｗ＝（１／Ｃｄ＋１／Ｃｐ）を表
し、また、 Ｉｄ＝（Ｖ−Ｖｄ）／（Ｒ＋Ｚｄ） （１６） である。ただし、Ｚｄ＝（１／Ｃｄ）を表し、Ｖｄは光
体非画像部表面電位を表す。定電流制御の場合、小サイ
ズ（Ａ６等）の転写紙を通紙した時、印加電流の多くが
感光体７へ流れ込み、結果Ｉｂは十分な値にならず、転
写電荷が小となり転写不良となる。これを防止する手段
として、一度転写ロ−ラの抵抗値を測定し、その後適性
転写電荷が得られるような、この抵抗値に適した電圧を
印加する方法がある。これについて説明すると、非画像
形成時に電流Ｉ１が流れる電圧をＶ１とすると、 Ｉ１＝（Ｖ1−Ｖｄ）／（Ｒ＋Ｚd） （１７） なる関係から転写ロ−ラの抵抗値Ｒが求められる。すな
わち、 Ｒ＝１／Ｉ１・｛Ｖ1−Ｖd−（Ｉ1・Ｉd）／Ｃd｝ （１８） となり、ここで、Ｖdは帯電電位、Ｃdは感光層の静電容
量であり、この値はあらかじめわかっている値である。
次に、画像形成時にＩbが適正電流値Ｉ2となる電圧値を
Ｖ2とすると、 Ｉ2＝（Ｖ2−Ｖｌ）／（Ｒ＋Ｚb） （１９） （１８）式を（１９）式に代入し、Ｖ2を求めると、 Ｖ2＝（Ｉ2／Ｉ1）×（Ｖ1−Ｖd）＋Ｉ2（Ｚb−Ｚd）＋Ｖｌ （２０） となり、非画像形成時に求めたＶ1に対して、（２０）
式で導かれた電圧値Ｖ2で画像形成時に定電圧印加を行
うことで、常に転写ロ−ラの抵抗値Ｒに応じた適正な電
圧Ｖで転写可能となる。

【００４３】線速の影響について考察する。感光体周速
Ｖpと転写ロ−ラ抵抗Ｒとの関係を見るため、（１
３）、（１４）、（１５）式をＲについて解く式にする
と、 Ｒ＝（Ｖ−Ｖl）／（Ｑb・Ｌ・Ｖp）−Ｙb／Ｖp （２１） Ｒ＝（Ｖ−Ｖd）／（Ｑw・Ｌ・Ｖp）−Ｙw／Ｖp （２２） Ｒ＝（Ｖ−Ｖd）／（Ｑd・Ｌ・Ｖp）−Ｙd／Ｖp （２３） となる。ただし、Ｙb／Ｖp＝１／Ｃd＋１／Ｃp ＋１／
Ｃt 、Ｙw／Ｖp＝１／Ｃd＋１／Ｃp、Ｙd／Ｖp＝１／Ｃ
d を表し、Ｑb、Ｑw、Ｑdは各々画像部、非画像部、非
通紙部の単位面積当たりの電荷量である。つまり、Ｑb
＝Ｉb／Ｌ・Ｖp、Ｑw＝Ｉw／Ｌ・Ｖp、Ｑd＝Ｉd／Ｌ・
Ｖpである。よって感光体周速を変える時には、周速に
反比例して転写ロ−ラ抵抗値を変えれば良いことがわか
る。なお、（１６）式で、前記帯電ロ−ラの帯電ロ−ラ
メカニズムのところで入れてある放電開始電圧（Ｖｇ）
の項を省いてあるが、これはＶｇの式が、Ｖｇ＝３１２
＋６．２×ｄ／Ｋd＋√（７７３７．６×ｄ／Ｋd）で表
わされ、ｄ感光層の膜厚と、感光層の比誘電率より決定
される、ほぼ一定する値とみなせるため省略した。

【００４４】次に、図１に示したクリ−ニング装置１７
について説明する。クリ−ニング装置１７のクリ−ニン
グブレ−ド１８は、平板状のポリウレタンゴム等の弾性
体より成り、金属製のブレ−ドホルダ８２に接着剤又は
両面テ−プで固定されている。ブレ−ドホルダ８２は、
図３にも示すように、ケ−ス本体３に形成された傾斜面
８４に設けられた２本の位置決めピン８３により、傾斜
８４に対して平行な方向の位置が規制され、感光体７の
回転方向に対向する、いわゆるカウンタ−方向でケ−ス
本体３にビス８５で固定されている。このビス８５は、
クリ−ニングブレ−ド１８の貼り付け面と同じ方向で、
かつケ−ス本体３に形成された傾斜面８４に、ブレ−ド
ホルダ８２を完全に密着させ、かつその傾斜面８４にな
らうようにし、傾斜面８４に対して垂直な方向のクリ−
ニングブレ−ド１８の位置を規制する。上記の様にし
て、感光体７に対するクリ−ニングブレ−ド１８の当接
角と押圧が完全に保証され、クリ−ニング不良や異音発
生等の不具合を防止している。またケ−ス本体３にブレ
−ドホルダ８２を固定するビス８５のスライド方向位置
は、感光体のフランジ部材８６、８７を含めた両端より
さらに外側に設定することもでき、このようにすれば、
感光体７をはずすことなく、クリ−ニングブレ−ドのみ
交換が可能となる利点が得られる。

【００４５】次にトナ−リサイクル装置について説明す
る。図１及び図３に示したクリ−ニング装置１７のクリ
−ニングブレ−ド１８によって感光体７から掻き落とさ
れたトナ−は、トナ−搬送部材２０によってクリ−ニン
グケ−ス１９内を手前側へ搬送され、そのケ−ス１９に
一体に突設されたパイプ８８を通して外部に排出され
る。トナ−搬送部材２０の奥側端部には、図示していな
いギアが固定され、このギアは、感光体７の奥側のフラ
ンジ部材８７に一体に形成されたギアと噛み合い、感光
体７の回転がトナ−搬送部材２０に伝えられ、そのトナ
−搬送部材２０が回転駆動される。図３、図２１及び図
２２に示すように、クリ−ニングケ−ス１９外に突出し
たトナ−搬送部材２０の手前側端部には、ロ−ラ部９１
と、これに突設された一対のピン８９が設けられ、この
ロ−ラ部９１にはトナ−リサイクルベルト９２が巻き掛
けられている。このベルト９２には、その周方向に沿っ
て等ピッチで等しい長さの多数の長孔９３が形成され、
上述した各ピン８９がいずれかの各長孔９３に入り込ん
でいる。トナ−リサイクルベルト９２は、図３に示す如
くケ−ス本体３の一部により形成された桶状部９４内の
トナ−搬送路に位置し、このトナ−搬送路の上部は前述
のような上カバ−６（図２も参照）によって覆われてい
る。図３及び図２２に示すように、桶状部９４には従動
ロ−ラ９５が回転自在に支持され、このロ−ラ９５に上
述のトナ−リサイクルベルト９２が巻き掛けられてい
る。トナ−搬送部材２０が前述のように回転駆動される
と、これと一体のロ−ラ９１が回転し、この時各ピン８
９がトナ−リサイクルベルト９２の長孔９３に次々と係
合してゆき、これによってトナ−リサイクルベルト９２
が図２２に矢印で示した方向に駆動される。また、トナ
−リサイクルベルト９２の外面には、その周方向に配列
された多数の弾性フィン９６が突設され、トナ−リサイ
クルベルト９２の駆動時に、各弾性フィン９６は桶状部
９４と上カバ−６の内壁面に摺接する。

【００４６】トナ−搬送部材２０によって、クリ−ニン
グ装置１７のクリ−ニングケ−ス１９外に排出されたト
ナ−は、トナ−リサイクルベルト９２との受け渡し部付
近で不安定に動いているうちに、そのベルト９２の長孔
９３を通過し、桶状部９４の内壁面上に落下する。そし
て、駆動されるトナ−リサイクルベルト９２の弾性フィ
ン９６によってトナ−搬送路中を搬送され、現像装置１
０の現像剤室９０に送り込まれる。この時、弾性フィン
９６は、桶状部９４の内壁面に圧接するので、トナ−は
残らず現像装置１０へ向けて搬送され、しかもトナ−に
対して過大なストレスが及ぼされる不具合を阻止でき
る。また、従動ロ−ラ９５の近傍の桶状部９４の内壁部
分には突部によって傾斜面９４ａが形成され、この傾斜
面９４ａを各弾性フィン９６が摺擦する時、その弾性フ
ィン９６は弾性曲げ変形し、傾斜面９４ａを通過したと
ころで、その各弾性フィン９６は自然状態に勢いよく弾
性復帰する。このため、弾性フィン９６により搬送され
たトナ−は、図４に示した第２の攪拌部材４５へと飛ば
される。このようにして確実にトナ−を現像剤室９０に
搬送することができる。現像剤室９０に搬送されたトナ
−は、ここに存する現像剤１０１に攪拌混合され、再使
用される。

【００４７】図２１に示すように、トナ−リサイクルベ
ルト９の厚さをｔ1、これと一体の各弾性フィン９６の
厚さをｔ2とした時、ｔ1＜ｔ2に設定されている。これ
により、弾性フィン９６の腰の強さが、トナ−リサイク
ルベルト９２の腰の強さよりも強くなり、かかる弾性フ
ィン９６が図２２に示すように桶状部９４の内壁面に圧
接してトナ−を搬送する時、その弾性フィン９６自体が
大きく曲げ変形することはない。そして、この弾性フィ
ン９６が傾斜面９４ａに接し始めると、そのフィン９６
が大きく曲げ変形し、次いでこれが弾性復帰する時、勢
いよくトナ−を飛ばす。上述の如きトナ−リサイクル装
置を用いることにより、感光体７から回収したトナ−を
収容する廃トナ−タンクを廃止でき、その回収トナ−を
現像装置１０において効率よく再利用することができ
る。またトナ−搬送路を構成する桶状部９４は、ケ−ス
本体３の一部によって構成されているので、この桶状部
９４と、その他のケ−ス本体部分とを別体として構成し
た場合のように、その間の隙間からトナ−が漏れ出る不
具合を阻止でき、したがってそのトナ−漏出防止用のス
ポンジなどのシ−ル材を設ける必要もない。また桶状部
９４とその他のケ−ス本体部分が一体化されているの
で、作像ユニット１の組み付け性が向上する。

【００４８】ところで、先にも説明したように、ユニッ
トケ−ス２に回転自在に支持された第１及び第２の攪拌
部材４４，４５の軸６３，６４には、その奥側の端部に
駆動ギア６８，６９がその各軸６３，６４に対して相対
回転不能不能に嵌合している。このようなギアを軸に支
持する際、従来はそのギアが軸からその軸線方向にずれ
動いて離脱することを阻止するため、Ｅリング又はＣリ
ングなどからなる係止リングをその軸に嵌着し、かかる
係止リングによってギアが軸から外れることを阻止する
ように構成していた。係止リングをギアの外れを防止す
るストッパとして用いていたのである。ところが、この
ような係止部材を用いれば、それだけ部品点数が増大
し、コストが上昇する。これに対して、図３及び図４に
示した構成例においては、上述の各駆動ギア６８、６９
の外側に、ユニットケ−ス２の奥側外板５３が位置して
おり、この外板５３によって、各駆動ギア６８、６９が
各軸６３，６４からその軸線方向に外れることを阻止す
るストッパが構成されている。すなわち、ユニットケ−
ス２のケ−ス本体３は、軸６３，６４を回転自在に支持
する奥側内板５４と、そのさらに外側に位置する奥側外
板５３を有し、その板５３，５４の間に駆動ギア６８，
６９を配置し、奥側外板５３によって、駆動ギア６８，
６９が軸６３，６４から外れることを阻止するストッパ
を構成しているのである。ギア６８，６９が位置する空
間の上部は、現像ケ−スカバ−５の一部によって覆われ
ている。

【００４９】このように外板５３が、その本来の機能の
他にギア６８，６９用のストッパの機能を兼ねるように
構成することによって、従来必要とされた係止リングを
省略することができ、その分、部品点数を減少させ、コ
ストを低減することができる。 さらに、各ギア６８，
６９は、奥の外板と内板５４の間の密閉された空間に位
置しているので、ギア６８、６９に人が手を触れるおそ
れをなくすことができる。またケ−ス本体３は、内板５
４と外板５３の二重壁構造となっているので、現像装置
１０の現像剤が作像ユニット１の外部に漏れることをよ
り確実に防止することができる。内板５４と現像ケ−ス
カバ−５の奥側の側板５ａ（図１）とから現像剤が多少
現像剤室９０の外に漏れたとしても、外板５３によっ
て、これが作像ユニット外に漏出することを阻止できる
のである。

【００５０】また、図２３又は図２４に示すように、各
駆動ギア６８，６９に対向する奥側外板５３の面にリブ
状又は円筒状の突部９７を形成しておき、その突部９７
に各駆動ギア６８，６９の端面が接触するように構成す
ると、各駆動ギア６８，６９が奥側外板５３に接する面
積を小さくすることができ、これによって両者間に作用
する摩擦力を低減でき、ギア６８，６９の駆動トルクを
低減できる。しかも、ギア６８，６９のユニットケ−ス
２の摩耗を少なくしてその寿命を延ばすことができる。
上述のように、ギアに接するケ−ス部分をそのギアの外
側に隣接して設け、そのケ−ス部分によってギアが軸か
ら外れることを阻止する構成は、作像ユニット以外の各
種の機械、装置にも広く適用できるものである。なお、
各駆動ギア６９，６９が各種６３，６４に対して、その
軸線方向内側へずれることを防止する構成は各種採用で
き、例えば図２５に示すように、ユニットケ−ス２の奥
側内板５４とこれに装着された軸受け１５４の内の少な
くとも一方によって、各ギア６８，６９が軸６３，６４
の軸線方向内側へ動くことを防止することができる。或
いは図２６に示すように、各軸６３，６４に段部１６３
を形成し、この段部１６３により各ギア６８，６９がそ
の軸線方向内側へずれ動くことを防止してもよい。ま
た、図２７に示すように、Ｅリング又はＣリングより成
る係止リング１６４によって各ギア６３，６４の軸線方
向内側へのずれ動きを防止してもよい。

【００５１】以上の如く、図示した画像形成装置は、静
電潜像の形成される感光体７より成る像担持体と、その
感光体７に形成された静電潜像を、トナ−とキャリアを
有する二成分現像剤を用いてトナ−像として可視像化す
る現像装置１０とを具備し、その現像装置１０が、現像
に供される二成分現像剤１０１を担持して搬送する現像
スリ−ブ１１より成る現像剤担持搬送部材を有し、感光
体７に形成されたトナ−像を転写紙１００より成る転写
材に転写して記録画像を得るように構成されている。し
かも、感光体７に静電潜像を形成すべく、その感光体７
を帯電する帯電ロ−ラ８として構成された帯電装置と、
感光体７に形成されたトナ−像を転写紙１００に転写し
た後、その像担持体表面に残留するトナ−を当該表面か
ら除去するクリ−ニングブレ−ド１８より成るクリ−ニ
ング部材を備えたクリ−ニング装置１７とを具備してい
る。

【００５２】さらに、各作像要素の寿命について説明す
る。このように、図示した作像ユニットは多数の要素を
有し、しかも二成分現像剤１０１が現像剤室９０に収容
されて使用される。このような各要素は、経時的に劣化
し、遂には使用に耐え得ない状態となる。通常、これら
の要素は、これを使用し得なくなった時、又はその直前
の時期に新たなものと交換される。この交換時期が各要
素の寿命である。その際、その各要素が、全く別々に寿
命となるように構成されていると、個々の要素が寿命と
なるごとに、その要素を交換しなければならず、その交
換作業が大変煩雑となる。作像ユニットの複数の作像要
素がほぼ同時に寿命となるように、その各要素を構成す
れば、寿命となった複数の要素を一括して交換すること
ができ、作業を簡素化することができる。しかし、とく
に、従来は二成分現像剤のキャリアの寿命と、他の作像
要素の寿命の関連については何ら考慮が払われておら
ず、従って通常はキャリアが劣化した時、その現像剤の
交換を単独で行わざるを得なかった。そこで、現像装置
内のキャリアの寿命を、他のパ−ツ（感光体等）の整数
倍以上持つ構成（コ−ト膜厚で調整）とし、交換に時間
と工数のかかるキャリア以外の部品のみを交換し、さら
に継続して使用可能とすることで、コストメリットと、
環境対応性（廃棄物低減性）を向上させることが可能と
なる。

【００５３】本実施の形態では、このような観点から、
二成分現像剤１０１のキャリアの寿命を、像担持体の一
例である感光体７の寿命の整数倍となるような構成にし
ている。かかる構成によれば、現像剤１０１が寿命とな
った時に同時に感光体７の寿命と一致し、これらを一括
して交換でき、その作業性を格段と向上させることがで
きる。また図示した作像ユニット１は、感光体７より成
る潜像担持体と、現像スリ−ブ１１より成る現像剤担持
搬送部材が、ユニットケ−ス２に組み付けられて作像ユ
ニット１が構成され、二成分現像剤１０１が、ユニット
ケ−ス２の一部によって構成された現像ケ−ス１２に収
容されているので、上述にように、感光体７とキャリア
が同一寿命になる時、作像ユニット１の全体を新たなも
のと交換するようにしても、ユ−ザに対する経済的な負
担が過大となることはない。作像ユニット１の全体を交
換すれば交換作業を著しく簡素化できる。しかも現像装
置１０の現像ケ−ス１２がユニットケ−ス２によって構
成されているので、作像ユニット全体のコストを低減で
き、よってユ−ザに対する経済的な負担をより一層軽減
することができる。また、キャリアの寿命には達しない
が、感光体７の寿命に達した時、感光体７の交換作業は
容易であり、ユ−ザに対する経済的な負担が過大となる
ことはない。

【００５４】また、キャリアの寿命に対して、感光体７
の寿命だけでなく、帯電装置を構成する帯電ロ−ラ８の
寿命と、クリ−ニング部材を構成するクリ−ニングブレ
−ド１８の寿命とを整数倍にすることにより、これらが
寿命となった時、これらを一括して交換でき、その作業
性をより一層向上させることができる。その際、本実施
の形態では感光体７より成る像担持体と、帯電ロ−ラ８
より成る帯電装置と、現像スリ−ブ１１より成る現像剤
担持搬送部材と、クリ−ニングブレ−ド１８より成るク
リ−ニング部材とがユニットケ−ス２に組み付けられて
作像ユニット１が構成され、二成分現像剤１０１が、ユ
ニットケ−ス２の一部によって構成された現像ケ−ス１
２に収容されているので、これらが寿命となった時、作
像ユニット１の全体を新たなものと交換するようにして
も、ユ−ザに対する経済的負担をより一層軽減すること
ができる。

【００５５】また、本実施の形態の作像ユニットでは、
クリ−ニング装置１７によって、感光体７より成る像担
持体から除去されたトナ−を現像装置１０において再使
用すべく、当該トナ−をクリ−ニング装置１７から現像
装置１０へ搬送するトナ−リサイクル装置が設けられて
いると共に、そのトナ−リサイクル装置のトナ−搬送路
がユニットケ−ス２の一部によって構成されているの
で、トナ−を再利用することによってユ−ザに対する経
済的負担を軽減でき、しかもトナ−リサイクル装置を設
けてもそのトナ−搬送路がユニットケ−ス２より構成さ
れるので、作像ユニット１のコストの上昇を効果的に抑
えることができ、寿命となった作像ユニットの全体を新
たなものと交換しても、ユ−ザに対する負担をより一層
確実に軽減することができる。さらには、除電針１６も
前記する作像ユニット全体を交換する時期と同じ寿命と
し、同時交換するようにすることで、さらにユ−ザの負
担を軽減することが可能となる。

【００５６】ここで、作像ユニット１の各作像要素の寿
命は、例えば次のように設定することができる。なお、
ここでは各要素が使用に耐え得なくなる直前の状態とな
った時、その寿命であるとしている。先ず現像剤の寿
命、より正確にはそのキャリアの寿命は、その現像剤の
攪拌及び循環などにより、キャリアの摩擦帯電特性が劣
化していくことにより決定される。すなわち、キャリア
のコーティング層厚と、現像装置１０の現像剤室９０に
収容される現像剤１０１の全量を選定することによっ
て、現像剤１０１の大略の寿命を決定することができる
のである。感光体７の寿命は、主にその感光層３１が、
クリ−ニングブレ−ド１８によって経時的に削られ、そ
の膜厚が減少し、適性帯電電位が得られなくなることに
より決定される。すなわち、感光層７の大略の寿命を設
定できる。クリ−ニングブレ−ド１８の寿命は、その感
光体７に対する当接圧と、感光体７に当接しているブレ
−ドエッジの摩耗量とによって決定される。一般に、ブ
レードエッジの摩耗量が大きくなると、感光体上の残留
トナ−に対するクリ−ニング性が劣化する。ところが、
クリ−ニングブレ−ド１８の感光体７に対する当接圧が
高い方が、クリ−ニングブレ−ド１８の摩耗量大きくな
るものの、そのクリ−ニング性が高まるので、クリ−ニ
ングブレ−ド１８の寿命は延びる。但し、その当接圧が
高いと、感光体７の負荷トルクが増大する不具合があ
る。このようなことから、感光体７に対するクリ−ニン
グブレ−ド１８の当接圧を選定することによって、クリ
−ニングブレ−ド１８の大略の寿命を設定することがで
きる。帯電ロ−ラ８の寿命は、帯電ロ−ラ表面に付着し
た微小トナ−をクリ−ニングするクリ−ニングパッド３
２（図１）を帯電ロ−ラ８に対して押し付ける圧力に左
右され、その押し付け圧が大きいと帯電ロ−ラ８に対す
るクリ−ニング性は良いが、経時で帯電ロ−ラ表面に傷
が発生し、画像ムラとなる。また、押し付け圧が小さい
と帯電ロ−ラ８に対するクリ−ニング性が悪くなる。こ
のようなことから、帯電ロ−ラ８に対するクリ−ニング
パッド３２の押圧力を選定することによって、帯電ロ−
ラ８の大略の寿命を設定できる。

【００５７】以上が作像ユニット１を構成する各要素の
寿命を決定する要因であるが、次ぎに感光体７と現像剤
１０１のキャリアの寿命を一致させる時のより具体的な
例を示す。先ず、新たな作像ユニット１を使用し始めて
から、転写紙に画像を形成し続け、感光体７、現像剤１
０１等が寿命となり、交換を要すると判断されたときの
コピー枚数をＳ枚とする。現像剤１０１については、こ
れが劣化して使用し得ない状態となるまで使用するとし
た時、Ｓ枚の画像形成を終えた直後に、キャリアの摩擦
帯電特性が劣化するように、キャリアのコーティング層
厚とその現像剤の量を決定する。キャリアの摩擦帯電極
性は、トナ−比電荷（単位重量当りの電荷量Ｑ／Ｍ）で
表わすことができ、図２８にそのトナ−比電荷とコピ−
枚数との関係を示す。トナ−比電荷（Ｑ／Ｍ）が許容範
囲よりも低下すると、地肌汚れや画像濃度低下を起こす
ので、このような状態となる直前に、コピ−枚数がＳ枚
となるようにキャリアのコーティング層厚とその現像剤
の量を設定するのである。例えば、上述のＳ枚を３０Ｋ
枚、４０Ｋ枚、又は５０Ｋ枚（Ｋ＝１０００）とした場
合、現像剤の寿命は、上述のようにキャリアの摩擦帯電
特性の代用値であるトナ−比電荷（Ｑ／Ｍ）の値で決定
されるが、この値が３０Ｋ、４０Ｋ、又は５０Ｋ枚の各
枚数通紙後でも１０〜４０μｃ／ｇの範囲内にあるよう
に、しかもこの各コピ−枚数に達した直後にトナ−比電
荷がこの値よりも低下するように、キャリアのコーティ
ング層厚と現像剤の量を選択すれば、現像剤の寿命を正
しく設定できる。具体的には、コーティング層厚を、例
えば０．５μｍ〜１．５μｍの範囲の中から選択し、か
つ現像剤量（重量）を２．４５Ｎ〜４．４１Ｎの範囲か
ら選択する。なお、現像剤１０１の量は、少なければそ
れだけコストを低減できるので、寿命コピ−枚数が３０
Ｋ枚の時は、５０Ｋ枚の時より現像剤量を少なくする方
向で、キャリアのコーティング層厚との組み合わせを設
定することが望ましい。

【００５８】次に、感光体７についても、これが劣化す
るまで使用し続けると仮定した時、コピ−枚数がＳ枚と
なった直後に適正帯電電流が得られなくなるように、そ
の感光層３１の膜厚を設定する。その一例として、経時
による感光層３１の膜厚変化によって、その帯電電位が
変化する幅を２０Ｖ以下にする場合を考えると、先に帯
電ロ−ラ８の帯電メカニズムのところで示した式の中
で、感光層３１の膜厚の影響を受ける放電開始電圧（帯
電開始電圧）Ｖｇの項の変動が２０Ｖ以下となるよう
に、感光層３１の膜厚を選定すれば良い。Ｓ枚のコピ−
後の感光層摩耗量は予め判っているので、これをｌとす
る。初期の感光層の膜厚をｄ、その比誘電率をＫdと
し、初期の帯電開始電圧をＶｇｓ、Ｓ枚のコピ−後の帯
電開始電圧をＶｇｅとすると、 Ｖｇｓ＝３１２＋６．２×ｄ／Ｋd＋√（７７３７．６
×ｄ／Ｋd） Ｖｇｅ＝３１２＋６．２×（ｄ−ｌ）／Ｋｄ＋√｛７７
３７．６×（ｄ−ｌ）／Ｋd｝ Ｖｇｓ−Ｖｇｅ＝１．９３１＋４９．１７｛√ｄ−√
（ｄ−ｌ）｝ となる。ここで、ｌが３μｍとすると、 Ｖｇｓ−Ｖｇｅ＝５．７９＋４９．１７｛√ｄ−√（ｄ
−３）｝ となり、変化幅２０Ｖ以下とすると、 Ｖｇｓ−Ｖｇｅ＝５．７９＋４９．１７｛√ｄ−√（ｄ
−３）｝≦２０ となり、√ｄ−√（ｄ−３）≦０．２８９となる。ここ
で、√ｄ＝Ｄ、ｄ−３＝Ｄ２とすると、 Ｄ−√（Ｄ２−３）≦０．２８９ で、 √（Ｄ２−３）≦Ｄ−０．２８９ となり、その両辺を２乗すると、 Ｄ２−３≦ Ｄ２−０．５７８Ｄ＋０．０８３５ ０．５７８Ｄ≦３．０８３５ から、Ｄ≦５．３３となり、√ｄ＝Ｄより、ｄ＝Ｄ^２
であるから、Ｄ＝５．３３２とすると、ｄ＝２８．４μ
ｍとなる。

【００５９】よって、Ｓ枚コピ−後に感光層３１が仮に
３μｍ摩耗するとした場合、２８．４μｍの膜厚の感光
層を選定することで、変動幅を２０Ｖ以下とすることが
可能となる。例えば、感光体７が３０Ｋ枚のコピ−枚数
で寿命となるようにするには、３０Ｋ枚の通紙後の感光
層の膜厚変化による電位低下が２０Ｖ以下となり、且つ
その感光体をさらにそのまま使用し続けた時、その直後
に電位低下が２０Ｖよりも大きくなるように感光層３１
の膜厚を設定する。３０Ｋ枚のコピ−後の感光層３１の
摩耗量が２μｍであるとすると、前述の計算式より、そ
の初期の膜厚は１３μｍ近傍となる。同様に、４０Ｋ枚
までに感光体７が寿命となるようにする時は、その感光
層３１の摩耗量は２．５μｍとなるから、その初期の膜
厚を２０μｍ近傍とすれば良い。さらに、５０Ｋ枚で感
光体７が寿命となる時は、感光層３１の摩耗量は３μｍ
となるから、その初期の膜厚を２８．４μｍ近傍とす
る。上述のようにして、現像剤の寿命を感光体の寿命の
整数倍として現像剤と感光体の寿命を調節すれば、感光
体と現像装置を一体化した作像ユニットにした場合で
も、感光体が寿命に達したときには感光体のみを容易に
交換でき、また、感光体と現像剤が同時に寿命に達した
ときには一括で交換できる。これにより、メンテナンス
費用を大幅に削減できる。

【００６０】また、クリーニングブレ−ド１８の感光体
表面への当接圧とクリ−ニングブレ−ド１８の摩耗量の
関係を示した図２９のグラフから判るように、クリ−ニ
ングブレ−ド１８がＳ枚のコピ−で寿命となるようにす
るには、例えばクリ−ニングブレ−ド１８の当接圧が小
なる時、Ｓ枚のコピ−終了時に未だクリ−ニング不良が
発生せず、このクリ−ニングブレ−ド１８をさらにその
まま使用し続けて、Ｓ枚のコピ−直後にクリ−ニング不
良が発生するようにその当接圧を設定する。クリ−ニン
グブレ−ド１８の当接圧が大なる時も同様である。当接
圧を高目に設定すると、クリ−ニングブレ−ド１８の摩
耗量が多くなるが、クリ−ニングブレ−ド１８がクリ−
ニング良好な状態で感光体を清掃できるコピ−枚数が増
大し、クリ−ニングブレ−ド１８の寿命を延ばせること
は、図２９からよく理解できる。但し、その当接圧が大
きいと、前述のように感光体の負荷トルクが増大し、そ
の分、駆動モ−タに大きな負荷がかかり、駆動モ−タの
容量を大きくしなければならず、画像形成装置のコスト
が増大する。従って、クリ−ニングブレ−ド１８の感光
体７に対する当接圧をあまり高く設定しない方が経済的
である。

【００６１】上述のようにして、クリ−ニングブレ−ド
１８の寿命を設定できるため、現像剤の寿命をクリーニ
ングブレードの寿命の整数倍とすることにより、クリー
ニングブレードを配するクリーニング装置と現像装置を
一体化した作像ユニットにした場合でも、クリーニング
ブレードが寿命に達したときには、クリーニングブレー
ドのみを容易に交換でき、また、クリーニングブレード
と現像剤が同時に寿命に達したときには、一括で交換で
きる。これにより、メンテナンス費用を大幅に削減でき
る。例えば、前述のように、現像剤と感光体７の寿命を
３０Ｋのコピ−枚数とした時、感光体７に対するクリ−
ニングブレ−ド１８の当接圧を０．１１７６Ｎ／ｃｍ近
傍とし、また寿命を４０Ｋのコピ−枚数とした時は、感
光体７に対するクリ−ニングブレ−ド１８の当接圧を
０．１５６８Ｎ／ｃｍ近傍に設定する。また寿命となる
コピ−枚数が５０Ｋの時は、クリ−ニングブレ−ド１８
の当接圧を０．１９６Ｎ／ｃｍ近傍に設定することによ
って、各要素の寿命をほぼ一致させることもできる。し
かし、クリーニングブレード１８の当接圧を高くする
と、前述のように感光体の負荷トルクが増大し、その
分、駆動モ−タに大きな負荷がかかるため経済的ではな
い。従って、寿命、メンテナンス費用、ランニング時の
経済性を考慮して当接圧を規制することが好ましい。

【００６２】また、Ｓ枚のコピ−枚数で帯電ロ−ラ８が
寿命となり、この時これを交換するように当該ロ−ラ８
を構成するには次のようにすれば良い。図３０及び図３
１は、帯電ロ−ラ８の表面上に付着した微小トナ−を清
掃するクリ−ニングパッド３２が帯電ロ−ラ８の表面に
当接する圧接力（パッド圧）と、そのパッド３２による
クリ−ニング性と、帯電ロ−ラ８の表面に発生する傷に
よる画像ムラの関係を示している。これらの図中に「Ｏ
Ｋ」で示した範囲がクリ−ニングパッド３２による帯電
ロ−ラ８のクリ−ニング性が良好で、画像ムラが少ない
範囲である。図３０及び図３１より、Ｓ枚コピ−後で
も、クリ−ニングパッド３２によるクリ−ニング性が良
好で、画像ムラの発生がなく、しかもその帯電ロ−ラ８
をそのまま使用し続けた場合に、Ｓ枚のコピ−直後にク
リ−ニング性と画像ムラが不良となるようにパッド圧を
選定する。このようにして、現像剤１０１、感光体７、
クリ−ニングブレ−ド１８及び帯電ロ−ラ８の寿命を全
て一致させることができる。例えば、その寿命までのコ
ピ−枚数Ｓを３０Ｋとする時は、帯電ロ−ラ８に対する
パッド３２の圧接力（パッド圧）を５．８８Ｎ近傍に設
定し、寿命コピ−枚数Ｓが４０Ｋの時は、パッド圧を
７．８４Ｎ近傍に設定する。同様に、寿命コピ−枚数Ｓ
が５０Ｋの時は、パッド圧を９．８Ｎ近傍に設定する。
なお、このパッド圧も、そのパッド３２による帯電ロ−
ラ８のクリ−ニング性を満足できれば、低目の設定する
ことが好ましく、これにより感光体７の駆動負荷を低減
できるので、その駆動モ−タとして小容量のものを使用
でき、コストを低減できる。

【００６３】図３２（ａ）、（ｂ）に示すように、除電
針１６の先端Ｒが、経時の放電の高熱により溶け、先端
Ｒが大きくなり放電効率が落ちると交換となる。よって
この先端Ｒの初期の大きさを適宜の寿命に合わせて作れ
ば、無駄の無い経済的な除電針が提供できる。なお先端
Ｒを小さくするほどコスト高になるので、高寿命タイプ
は小さく、短寿命タイプは大きくすることでコストバラ
ンスが図られる。この時、除電針の寿命を他の交換部品
の整数倍に設定することが可能である。

【００６４】以上の通り、ユニットケ−ス２に組み付け
られる交換する必要のある作像要素、すなわち感光体
７、現像剤１０１、クリ−ニングブレ−ド１８、帯電ロ
−ラ８を一定枚数コピ−した後、これらが寿命となるよ
うに、その各要素の材料を選び、かつ特性値を設定する
ことで、今まで以上に経済的で無駄の無いユニットを構
成でき、その部品交換時に一つの作像ユニットを交換す
ることで交換作業が終了し、メンテナンス性を大幅に向
上させ、メンテナンス費用を大幅に削減可能となる。こ
れに対し、低コストの高耐久部品の使用が可能であれ
ば、その個々の部品の寿命を変えるように構成すること
も可能である。以上、ユニットケ−スに感光体と現像装
置とクリ−ニング装置と帯電ロ−ラの作像要素を組み付
けて作像ユニットを構成したが、これらの作像要素、ま
たは、他の作像要素を適宜組み合わせ、少なくとも一つ
の作像要素をユニットケ−スに組み付けて作像ユニット
を構成することもできる。通常は、少なくとも感光体と
現像装置とをユニットケ−スに組み付けて作像ユニット
を構成することが多い。このように少なくとも一つの作
像要素とユニットケ−スとを組み付けて作像ユニットを
構成することにより、その組立性が向上し、しかもその
作像ユニットの交換時の操作性が高められる。また、フ
ック数の作像要素を組み付けて作像ユニットを構成しな
い画像形成装置にも適用できるものである。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
作像ユニットでは、現像装置内のキャリアをコート膜厚
で調整して、他のパ−ツ（感光体等）の整数倍以上の寿
命を持つ構成とし、交換に時間と工数のかかるキャリア
以外の作像要素のみを交換し、さらに継続して使用可能
とすることで、コストメリットと、環境対応性（廃棄物
低減性）を向上させることが可能となる。また、キャリ
アの寿命時には、他の作像要素も同時に寿命に達してお
り、作像ユニットを交換することによりすべての作像ユ
ニットを一括で交換できるので、メンテナンス性を大幅
に向上させ、メンテナンス費用を大幅に削減可能とな
る。また、請求項２に記載の作像ユニットでは、トナ−
リサイクル装置を用いることにより、感光体から回収し
たトナ−を収容する廃トナ−タンクを廃止でき、作像ユ
ニットを小型化することが可能になり、さらにその回収
トナ−を現像装置において効率よく再利用することがで
きるため、メンテナンス性を大幅に向上させ、メンテナ
ンス費用を削減することができ、さらに、すべてのトナ
ーを最後まで利用できるために経済性が向上する。ま
た、請求項３に記載の画像形成装置では、現像装置内の
キャリアの寿命を、他の作像要素の整数倍にすることに
より、交換に時間と工数のかかるキャリア以外の作像要
素のみを交換した後、さらに一定期間継続して使用可能
とすることで、コストメリットを向上させることが可能
となる。さらに、請求項４に記載の画像形成装置では、
トナ−リサイクル装置を用いることにより、その回収ト
ナ−を現像装置において効率よく再利用することができ
るためメンテナンス性を大幅に向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の作像ユニットの垂直断面図である。

【図２】現像剤カ−トリッジの装着されていない作像ユ
ニットとトナ−ボトルを示す概略外観斜視図である。

【図３】ケ−スカバ−、現像ケ−スカバ−、及び上カバ
−を取り外した状態の作像ユニット示す斜視図である。

【図４】図３に示す作像ユニットの部分断面図である。

【図５】ケース本体を反転させた状態を示す斜視図であ
る。

【図６】他の実施形態のケース本体を反転させた状態を
示す斜視図である。

【図７】感光体を構成する基体、電荷発生層と電荷移動
層を概略的に示す断面模式図である。

【図８】感光体と帯電ロ−ラの構成を示す模式図であ
る。

【図９】感光体、帯電ローラ及び電源の構成を等価回路
で表す模式図である。

【図１０】現像装置と感光体の関係を示す模式図であ
る。

【図１１】ドクタブレ−ド、現像スリ−ブ、支持部材及
び入り口シ−ルカバ−の分解斜視図である。

【図１２】現像機構を説明する模式図である。

【図１３】トナ−電荷とトナ−に働く力との関係を示す
図である。

【図１４】転写モデルを説明する模式図である。

【図１５】感光体と転写ロ−ラの関係を示す構成図であ
る。

【図１６】感光体と転写ローラの関係を等価回路で表す
模式図である。

【図１７】感光体、転写ロ−ラと転写紙の関係を示す模
式図である。

【図１８】感光体、転写ロ−ラと転写紙の関係を等価回
路で表す模式図である。

【図１９】感光体と転写ロ−ラの関係を示す構成図であ
る。

【図２０】感光体と転写ロ−ラの関係を等価回路で表す
模式図である。

【図２１】トナーリサイクル装置中のトナ−リサイクル
ベルトの拡大斜視図である。

【図２２】トナーリサイクル装置中のトナ−リサイクル
ベルトの垂直断面図である。

【図２３】ユニットケ−スの奥側外板の実施形態を示す
斜視図である。

【図２４】ユニットケ−スの奥側外板の他の実施形態を
示す斜視図である。

【図２５】駆動ギアが軸の軸線方向内側にずれることを
防止する構成を示す水平断面図である。

【図２６】駆動ギアが軸の軸線方向内側にずれることを
防止する他の構成を示す水平断面図である。

【図２７】動ギアが軸の軸線方向内側にずれることを防
止するさらに他の構成を示す水平断面図である。

【図２８】コピ−枚数とトナ−比電荷との関係を示すグ
ラフである。

【図２９】コピ−枚数とクリ−ニングブレ−ドの摩耗量
との関係を示すグラフである。

【図３０】コピ−枚数と帯電ロ−ラのクリ−ニング性と
の関係を示すグラフである。

【図３１】コピ−枚数と画像ムラとの関係を示すグラフ
である。

【図３２】（ａ）は、除電針の斜視図である。（ｂ）
は、除電針の先端部分の拡大図である。

【符号の説明】

１ 作像ユニット ２ ユニットケ−ス ３ ケース本体 ４ ケースカバー ５ 現像ケースカバー ６ 上カバー ６ａ 開口 ７ 感光体 ８ 帯電ローラ ９ 露光部 １０ 現像装置 １１ スリーブ １２ 現像ケ−ス １３ 磁石 １４ ドクターブレード １５ 転写ローラ １６ 除電針 １７ クリ−ニング装置 １８ クリーニングブレード １９ クリーニングケース ２０ トナー搬送部材 ２１ 底壁 ２２ 転写部 ２３ 上側ガイド部 ２４ 下側ガイド部 ２５ 切欠 ２６ リブ ２７ 突部 ２８ 導電性基板 ２９ 電荷発生層 ３０ 電荷移動層 ３１ 感光層 ３２ クリーニングパッド ３３ 帯電ローラケース ３３ａ 軸受け ３４、３５ 開口 ３６ 切欠 ３７ 圧縮スプリング ３８ カム ３９ 電磁クラッチ ４０ 枢ピン ４１ 揺動アーム ４２ 空隙 ４３ サーミスタ ４４、４５ 攪拌部材 ４６ 軸 ４７ スリーブ端部材 ４８、４９ カップリング ５２ 手前側内板 ５４ 奥側内板 ５５、５６ 位置決め板 ５７ 奥側支持部材 ５８ 手前側支持部材 ５９ ねじ ６０ カバー ６１、６２ サイドシール ６３、６４ 軸 ６５、６６ 楕円板 ６７ 支持壁 ６８、６９、７０ 駆動ギア ７１ 仕切り壁 ７２ 透磁率測定センサ ７３ トナーボトル ７３ａ 補給口 ７４ 駆動軸 ７５ トナー補給部 ７６ 遮蔽板 ７７ 軸 ７８ トナー送り出し部材 ７９、８０ ギア ８１ 現像剤カートリッジ ８２ ブレードホルダー ８３ 位置決めピン ８４ 傾斜面 ８５ ビス ８６、８７ フランジ部材 ８８ パイプ ８９ ピン ９０ 現像剤室 ９１ ローラ部 ９２ トナーリサイクルベルト ９３ 長孔 ９４ 桶状部 ９５ ローラ ９６ 弾性フィン １００ 転写紙 １０１ 二成分現像剤 １０２ 開口 Ｌ１ 除電光 Ｌ２ レーザ光 Ｗ 通紙領域

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像の形成される潜像担持体と、 潜像担持体に静電潜像を形成すべく、潜像担持体を帯電
   する帯電装置と、 潜像担持体に形成された静電潜像を、トナ−とキャリア
   を有する二成分現像剤を用いてトナ−像として可視像化
   する現像装置と、 潜像担持体に形成されたトナ−像を転写材に転写した
   後、潜像担持体表面に残留するトナ−を潜像担持体表面
   から除去するクリ−ニング部材を備えたクリ−ニング装
   置とを具備し、かつ現像装置が現像に供される二成分現
   像剤を担持して搬送する現像剤担持搬送部材を有し、 潜像担持体に形成されたトナ−像を転写材に転写し、さ
   らにこの転写材を感光体表面より剥離する分離手段を設
   け、一体的に形成される作像ユニットにおいて、 二成分現像剤のキャリアの寿命を、 潜像担持体、帯電装置及びクリ−ニング部材のなかの１
   以上の寿命の整数倍とすることを特徴とする作像ユニッ
   ト。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の作像ユニットにおい
   て、 クリーニング装置内に回収されるトナーを現像装置内に
   供給するトナーリサイクル装置を備えることを特徴とす
   る作像ユニット。
3. 【請求項３】 スキャナを備え、原稿の読み取りを行う
   読み取り部と、 前記読み取り部で読み取られた原稿の潜像を形成し、該
   潜像の現像を行って画像を形成する画像形成部と、 前記画像形成部で形成された画像を転写するための記録
   紙を供給する給紙部とから構成され、 前記画像形成部は、静電潜像の形成される潜像担持体
   と、 潜像担持体に静電潜像を形成すべく、潜像担持体を帯電
   する帯電装置と、 潜像担持体に形成された静電潜像を、トナ−とキャリア
   を有する二成分現像剤を用いてトナ−像として可視像化
   する現像装置と、 潜像担持体に形成されたトナ−像を転写材に転写した
   後、潜像担持体表面に残留するトナ−を潜像担持体表面
   から除去するクリ−ニング部材を備えたクリ−ニング装
   置とを具備し、かつ現像装置が現像に供される二成分現
   像剤を担持して搬送する現像剤担持搬送部材を有し、 潜像担持体に形成されたトナ−像を転写材に転写し、さ
   らにこの転写材を感光体表面より剥離する分離手段を設
   け、一体的に形成される作像ユニットである画像形成装
   置において、 二成分現像剤のキャリアの寿命を、 潜像担持体、帯電装置及びクリ−ニング部材のなかの１
   以上の寿命の整数倍とすることを特徴とする画像形成装
   置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の画像形成装置におい
   て、 クリーニング装置内に回収されるトナーを現像装置内に
   供給するトナーリサイクル装置を備えることを特徴とす
   る画像形成装置。