JP2006126299A - 画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】 現像剤担持体と像担持体とのギャップを高精度に設定することができて、高画質化が達成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。
【解決手段】 静電潜像が形成される像担持体２１と、現像剤を担持する現像剤担持体２３ａを像担持体２１との対向位置に備えるとともに像担持体２１上の静電潜像を現像する現像部２３と、を備える。現像剤担持体２３ａは、回転駆動されるスリーブ２３２と、スリーブ２３２内に固設されてスリーブ２３２上に磁力を形成するマグネット２３１と、を備える。さらに、スリーブ２３２と像担持体２１とを回転自在に位置決めする位置決め部材７０を備える。
【選択図】 図３

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置されるプロセスカートリッジとに関し、特に、スリーブとマグネットとで構成される現像剤担持体を用いた画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。

従来から、カラー複写機、カラープリンタ等の画像形成装置において、スリーブとマグネットとで構成される現像剤担持体上にトナーとキャリアとからなる２成分現像剤を担持して現像工程をおこなうものが知られている。そして、このような画像形成装置においては、現像剤担持体と像担持体とのギャップ（現像ギャップ）が画質の良否に大きく影響することが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特に、カラー画像形成装置では、高画質化を目的として、現像ギャップを精度高く設定するための技術が多く開示されている。

特許文献１等には、現像剤担持体（現像ローラ）のマグネットローラ軸を、像担持体（感光体ドラム）の回転軸が位置決めされた本体側板上に設置されたホルダに挿設して、現像ギャップを定める技術が開示されている。

また、特許文献２等には、現像剤担持体（現像ローラ）のマグネット支軸と、像担持体（感光体ドラム）の軸心部と、を位置決めする間隔規制部材をユニット本体に設けて、現像ギャップを定める技術が開示されている。

特許第３０５７１２４号明細書 特開平６−２０８２９３号公報

上述した従来の技術は、現像剤担持体と像担持体とのギャップをさらに高精度に設定することが難しかった。特に、高画質化された出力画像を安定的に供給することが要求されるカラー画像形成装置においては、上述の技術によるギャップ精度では不充分であった。

上述した特許文献１等の技術は、現像剤担持体のマグネットローラ軸を、像担持体の回転軸が位置決めされた本体側板上に設置されたホルダに挿設している。そのために、スリーブ表面と像担持体表面との距離（現像ギャップ）の精度には、マグネットに対するスリーブの位置精度（ガタ等による精度である。）や、本体側板上に設置されるホルダの位置精度や、関係する複数の構成部品の部品精度等が、係わってくることになる。すなわち、特許文献１等の技術では、種々の精度誤差が積み上がってしまい、現像ギャップを高精度に設定することができなかった。

また、特許文献２等の技術は、現像剤担持体のマグネット支軸と像担持体の軸心部とを位置決めする間隔規制部材をユニット本体に設けている。そのため、スリーブ表面と像担持体表面との距離の精度には、マグネットに対するスリーブの位置精度や、関係する複数の構成部品の部品精度等が、係わってくることになる。すなわち、特許文献２等の技術においても、種々の精度誤差が積み上がってしまい、現像ギャップを高精度に設定することができなかった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、現像剤担持体と像担持体とのギャップを高精度に設定することができて、高画質化が達成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にある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、静電潜像が形成される像担持体と、現像剤を担持する現像剤担持体を前記像担持体との対向位置に備えるとともに、前記像担持体上の静電潜像を現像する現像部と、を備え、前記現像剤担持体は、回転駆動されるスリーブと、該スリーブ内に固設されて当該スリーブ上に磁力を形成するマグネットと、を備え、前記スリーブと前記像担持体とを回転自在に位置決めする位置決め部材を備えたものである。

また、請求項２記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１に記載の発明において、前記位置決め部材は、前記スリーブの端部に挿設されたフランジ軸と前記像担持体の回転軸とを直接的に位置決めするものである。

また、請求項３記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記位置決め部材を、前記像担持体と前記現像剤担持体とを保持する筐体に設置される面板としたものである。

また、請求項４記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記位置決め部材は、前記スリーブと前記像担持体とのギャップが０．３±０．０５ｍｍとなるように位置決めするものである。

また、請求項５記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記スリーブにＤＣの現像バイアスのみを印加するものである。

また、請求項６記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記現像剤担持体は、前記スリーブ上に汲み上げられて前記対向位置に至る現像剤の汲み上げ量が４０〜５５ｍｇ／ｃｍ²になるように形成されたものである。

また、請求項７記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記スリーブは、外周面に周方向に所定のピッチで形成された溝部を備えたものである。

また、この発明の請求項８記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、請求項１〜請求項６に記載の画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、前記像担持体と前記現像部とが一体化されたものである。

また、請求項９記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、上記請求項８に記載の発明において、前記位置決め部材がさらに一体化されたものである。

なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットと定義する。

本発明は、現像剤担持体のスリーブと像担持体とを位置決めしているので、現像剤担持体と像担持体とのギャップが高精度に設定されて、高画質化が達成され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ができる。

実施の形態．
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのカラー複写機の装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部（露光部）、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応したプロセスカートリッジ、２１は各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにそれぞれ収容された像担持体としての感光体ドラム、２２は感光体ドラム２１上を帯電する帯電部、２３は感光体ドラム２１上に形成される静電潜像を現像する現像部、２４は感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２７に転写する転写バイアスローラ、２５は感光体ドラム２１上の未転写トナーを回収するクリーニング部を示す。

また、２７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、２８は中間転写ベルト２７上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する第２転写バイアスローラ、２９は中間転写ベルト２７上の未転写トナーを回収する中間転写ベルトクリーニング部、３０は４色カラーのトナー像が転写された記録媒体Ｐを搬送する搬送ベルト、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２ＢＫは各現像部２３に各色のトナーを補給するトナー補給部、５１は原稿Ｄを原稿読込部５５に搬送する原稿搬送部、５５は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部（スキャナ）、６１は転写紙等の記録媒体Ｐが収納される給紙部、６６は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着部を示す。

ここで、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、それぞれ、感光体ドラム２１、帯電部２２、現像部２３、クリーニング部２５が、一体化されたものである。そして、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、装置本体１に対して所定の交換サイクルにて交換される。
各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにおける感光体ドラム２１上では、それぞれ、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像形成がおこなわれる。
なお、本実施の形態では、感光体ドラム２１、帯電部２２、現像部２３、クリーニング部２５を一体化してプロセスカートリッジ２０を構成したが、感光体ドラム２１、帯電部２２、現像部２３、クリーニング部２５をそれぞれ独立したユニットとすることもできる。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部５１の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部５５のコンタクトガラス５３上に載置される。そして、原稿読込部５５で、コンタクトガラス５３上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。

詳しくは、原稿読込部５５は、コンタクトガラス５３上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部（不図示である。）で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの感光体ドラム２１上に向けて発せられる。

一方、４つの感光体ドラム２１は、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム２１の表面は、帯電部２２との対向位置で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム２１上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム２１表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部２において、光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応して射出される。レーザ光は、ポリゴンミラー３に入射して反射した後に、レンズ４、５を透過する。レンズ４、５を透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、ミラー６〜８で反射された後に、紙面左側から１番目のプロセスカートリッジ２０Ｙの感光体ドラム２１表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラー３により、感光体ドラム２１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部２２にて帯電された後の感光体ドラム２１上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、ミラー９〜１１で反射された後に、紙面左から２番目のプロセスカートリッジ２０Ｍの感光体ドラム２１表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、ミラー１２〜１４で反射された後に、紙面左から３番目のプロセスカートリッジ２０Ｃの感光体ドラム１２表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、ミラー１５で反射された後に、紙面左から４番目のプロセスカートリッジ２０ＢＫの感光体ドラム２１表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム２１表面は、それぞれ、現像部２３との対向位置に達する。そして、各現像部２３から感光体ドラム２１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム２１上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム２１表面は、それぞれ、フォトセンサ４１（図２を参照できる。）との対向位置を通過した後に、中間転写ベルト２７との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト２７の内周面に当接するように転写バイアスローラ２４が設置されている。そして、転写バイアスローラ２４の位置で、中間転写ベルト２７上に、感光体ドラム２１上に形成された各色の画像が、順次重ねて転写される（第１転写工程である。）。

そして、第１転写工程後の感光体ドラム２１表面は、それぞれ、クリーニング部２５との対向位置に達する。そして、クリーニング部２５で、感光体ドラム２１上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム２１表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム２１における一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム２１上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト２７表面は、図中の矢印方向に走行して、第２転写バイアスローラ２８の位置に達する。そして、第２転写バイアスローラ２８の位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト２７上のフルカラーの画像が２次転写される（第２転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト２７表面は、中間転写ベルトクリーニング部２９の位置に達する。そして、中間転写ベルト２７上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部２９に回収されて、中間転写ベルト２７上の一連の転写プロセスが完了する。

ここで、第２転写バイアスローラ２８位置の記録媒体Ｐは、給紙部６１から搬送ガイド６３、レジストローラ６４等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部６１から、給紙ローラ６２により給送された転写紙Ｐが、搬送ガイド６３を通過した後に、レジストローラ６４に導かれる。レジストローラ６４に達した記録媒体Ｐは、中間転写ベルト２７上のトナー像とタイミングを合わせて、第２転写バイアスローラ２８の位置に向けて搬送される。

その後、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルト３０により、定着部６６に導かれる。定着部６６では、加熱ローラ６７と加圧ローラ６８とのニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラ６９によって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２〜図５にて、画像形成装置のプロセスカートリッジについて詳述する。図２はプロセスカートリッジを示す断面図であり、図３はそのの要部を示す幅方向（図２の紙面垂直方向である。）の断面図である。また、図４はプロセスカートリッジの一部を示す斜視図であり、図５は現像ローラのスリーブ表面を示す断面図である。
なお、装置本体１に設置される４つの作像部は、作像プロセスに用いられるトナーＴの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、プロセスカートリッジ及びトナー補給部における符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）を省略して図示する。

図２に示すように、プロセスカートリッジ２０には、主として、像担持体としての感光体ドラム２１と、帯電部２２と、現像部２３と、クリーニング部２５とが、ケース２６（筐体）に一体的に収納されている。クリーニング部２５には、感光体ドラム２１に当接するクリーニングブレード２５ａ及びクリーニングローラ２５ｂが設置されている。

現像部２３は、主として、感光体ドラム２１に対向する現像剤担持体としての現像ローラ２３ａと、現像ローラ２３ａに対向する第１搬送スクリュ２３ｂと、仕切部材２３ｅを介して第１搬送スクリュ２３ｂに対向する第２搬送スクリュ２３ｃと、現像ローラ２３ａに対向するドクターブレード２３ｄと、で構成される。

図３を参照して、現像ローラ２３ａは、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネット２３１と、マグネット２３１の周囲を回転するスリーブ２３２と、で構成される。
マグネット２３１は、現像ローラ２３ａ上に７つの磁極を形成する。７つの磁極のうち現像領域に形成される主極は、主極角度が３±２度となって、ピーク磁力が１２０±５ｍＴとなって、半値幅が２３±２度となるように形成されている。７つの磁極のうち、現像ローラ２３ａ上に現像剤Ｇを汲み上げるための汲み上げ磁極は、現像領域における汲み上げ量が４０〜５５ｍｇ／ｃｍ²となるように形成されている。また、マグネット２３１の両端には、軸部２３１aが設けられている。

スリーブ２３２は、アルミニウム材料からなり、その外径が２５ｍｍであって、その幅が３２８ｍｍであって、外周面にはＶ字状の溝部２３２cが円周方向に等ピッチ間隔で形成されている（図５を参照できる。）。詳しくは、溝部２３２ｃは、深さが０．１ｍｍであって、周方向に１００本形成されている。このように、スリーブ２３２外周面に溝部２３２ｃを設けることで、安定した現像剤の汲み上げが可能になって、スリーブ２３２表面へのトナー固着も軽減することができる。
また、スリーブ２３２の両端には、それぞれ、ＳＵＳ材料からなり、玉軸受２３２ｂが圧入されたフランジ軸２３２ａが挿設されている。そして、スリーブ２３２の玉軸受２３２ｂに、マグネット２３１の軸部２３１ａが支持されて、スリーブ２３２に対するマグネット２３１の位置が定められている。

以下、本実施の形態で特徴的な、現像領域（対向位置）における現像ローラ２３ａと感光体ドラム２１とのギャップＤ（現像ギャップ）の位置決め手段について説明する。
図３及び図４を参照して、プロセスカートリッジ２０のケース２６には、その両端に位置決め部材としての面板７０が、ネジ締結等によって設置されている。面板７０には、２つの軸受７１、７２が圧入されていて、一方の軸受７１には現像ローラ２３ａにおけるスリーブ２３２のフランジ軸２３２ａが回転自在に支持され、他方の軸受７２には感光体ドラム２１の回転軸２１ａが回転自在に支持されている。

このような構成によって、現像ギャップＤは、ほとんど面板７０の部品精度のみによって決定されることになる（厳密には、感光体ドラム２１及びスリーブ２３２の偏心量も影響する。）。すなわち、本実施の形態の構成によれば、現像ローラ２３ａのスリーブ２３２と感光体ドラム２１とを直接的に位置決めしているために、スリーブ２３２に対するマグネット２３１の位置精度に係わらず、積み上げ誤差が少なくて現像ギャップＤを高精度に設定することができる。

なお、図示は省略するが、マグネット２３１の軸部２３１ａにはＤカット面が設けられていて、これが面板７０上に設置される固定部材（Ｄ穴を有する。）に係合することでマグネット２３１が固定される。また、図示は省略するが、スリーブ２３２の片側のフランジ軸２３２ａにはギアが一体的に設置されていて、これが装置本体１の駆動ギアに噛合する。このような構成によって、スリーブ２３２は、固定されたマグネット２３１の周りを回転駆動することになる。

本実施の形態では、上述の面板７０を用いて、現像ギャップＤが０．３±０．０５ｍｍとなるように設定している。
また、現像ローラ２３ａとドクターブレード２３ｄとのギャップ（ドクターギャップ）は、０．３±０．０４ｍｍとなるように設定されている。ドクターブレード２３ｄは、磁性材料で形成され、現像ローラ２３ａ上に形成されるピーク磁力が５６±４ｍＴの磁極（Ｐ６磁極）上に配設されている。第１搬送スクリュ２３ｂ及び第２搬送スクリュ２３ｃは、直径が８ｍｍの芯軸上に外径が１８ｍｍのスクリュが２５ｍｍピッチで形成されたものである。

また、現像部２３内のスペースＮには、キャリアＣとトナーＴとからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。
現像剤Ｇ中のキャリアＣは、芯材表面に樹脂被覆層を有したものであって、その重量平均粒径が３５μｍとなるように形成されている。キャリアの樹脂被覆層の層中には、基体粒子表面に二酸化スズ層と二酸化スズ層上に設けた二酸化スズを含む酸化インジウム層とからなる導電性被覆層を設けてなる導電性粒子が含有されている。樹脂被覆層中に含有された導電性粒子は、その吸油量が１０〜３００ｍｌ／１００ｇになるように形成されている。
なお、導電性粒子の吸油量は、ＪＩＳ−Ｋ５１０１「顔料試験方法」における「２１吸油量」に準じて測定することができる。

導電性粒子の基体粒子としては、酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、二酸化ケイ素、硫化バリウム、酸化ジルコニウムのうち少なくとも１種類を用いることができる。導電性粒子の粉体比抵抗は、２００Ω・ｃｍ以下になるように形成されている。樹脂被覆層の層中には、導電性粒子の他に、非導電性粒子が含有されている。そして、キャリアＣの体積固有抵抗が、１０〜１６Ｌｏｇ（Ω・ｃｍ）の範囲になるように形成されている。
このように構成されたキャリアＣは、基体粒子の表面に二酸化スズ層、二酸化スズを含む酸化インジウム層を順次形成しているために、導電層が粒子表面に均一かつ強固に固定されて、経時においてトナー帯電量を安定させることができる。

また、トナーＴは、主として、結着樹脂、離型剤、着色剤で構成されていて、その平均粒径が６．８μｍになるように形成されている。トナーＴの結着樹脂は、ビニル系重合体とポリエステル系重合体とを有するハイブリッド樹脂を含有する。また、離型剤の含有量に対するハイブリッド樹脂の含有量が、０．５〜３の範囲になるように形成されている。
ハイブリッド樹脂は、縮重合系樹脂の原料モノマーと付加重合系樹脂の原料モノマーを含む混合物を用いて、同一反応容器中で縮重合反応と付加重合反応とを同時に又はそれぞれ独立におこなうことで得られる。離型剤は、カルナウバワックス、モンタンワックス、酸化ライスワックス等を用いることができて、その含有量を３．５〜１０重量％とすることが好ましい。
このように構成されたトナーＴは、耐久性が高くて、光沢ムラ等のない高画質で、トナー凝集や定着オフセット等の不具合の少ない出力画像を提供するものである。

先に述べた作像プロセスを、現像工程を中心にしてさらに詳しく説明する。
現像ローラ２３ａは、回転数が４３０．９ｒｐｍで、現像領域における感光体ドラム２１に対する線速比が２となるように、図２中の矢印方向に回転している。現像部２３内の現像剤Ｇは、図３に示すように、間に仕切部材２３ｅを介在するように配設された第１搬送スクリュ２３ｂ及び第２搬送スクリュ２３ｃの矢印方向の回転（回転数が５２１．６ｒｐｍである。）によって、トナー補給部３２から補給口２３ｆを介して補給されたトナーＴとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する（図３中の破線矢印方向の循環である。）。そして、摩擦帯電してキャリアＣに吸着したトナーＴは、キャリアＣとともに現像ローラ２３ａ上に担持される。

現像ローラ２３ａ上に担持された現像剤Ｇは、その後にドクターブレード２３ｄの位置に達する。そして、現像ローラ２３ａ上の現像剤Ｇは、ドクターブレード２３ｄの位置で適量に調整された後に、感光体ドラム２１との対向位置（現像領域である。）に達する。

その後、現像領域において、現像剤Ｇ中のトナーＴが、感光体ドラム２１表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Ｌが照射された画像部の潜像電位（露光電位）と、現像ローラ２３ａに印加された現像バイアスとの、電位差（現像ポテンシャル）によって形成される電界によって、トナーＴが潜像に付着する。

その後、現像工程にて感光体ドラム２１に付着したトナーＴは、そのほとんどが中間転写ベルト２７上に転写される。そして、感光体ドラム２１上に残存した未転写のトナーＴが、クリーニングブレード２５ａ及びクリーニングローラ２５ｂによってクリーニング部２５内に回収される。

なお、本実施の形態においては、現像ローラ２３ａ（スリーブ２３２）に印加される現像バイアスとして、ＡＣ成分の現像バイアスは印加されておらず、ＤＣ成分の現像バイアスのみが印加されている。これにより、現像バイアスを供給する電源部の構成と制御とが比較的簡易化される。さらに、現像ローラ２３ａにＤＣ成分の現像バイアスのみを印加することによって、抵抗の低いキャリアに対してボソツキ画像の発生を軽減することができる。なお、本実施の形態では、現像ギャップＤを比較的狭く精度高く設定できるために、ＤＣ成分のみを現像バイアスとする現像方式に好適である。

ここで、装置本体１に設けられたトナー補給部３２は、交換自在に構成されたトナーボトル３３と、トナーボトル３３を保持・回転駆動するとともに現像部２３にフレッシュトナーＴを補給するトナーホッパ部３４と、で構成されている。また、トナーボトル３３内には、トナーＴ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれかである。）が収容されている。また、トナーボトル３３の内周面には、螺旋状の突起が形成されている。

なお、トナーボトル３３内のトナーＴは、現像部２３内のトナーＴの消費にともない、補給口２３ｆから現像部２３内に適宜に補給されるものである。現像部２３内のトナーＴの消費は、感光体ドラム２１に対向する反射型フォトセンサ４１と、現像部２３内に設置された磁気センサ（不図示である。）と、によって間接的又は直接的に検知される。また、補給口２３ｆは、第２搬送スクリュ２３ｃの長手方向（図３の左右方向である。）の一端であって、第２搬送スクリュ２３ｃの上方に設けられている。

ここで、本実施の形態では、トナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーＴの割合である。）が６〜１２重量％の範囲内になるように制御されている。具体的には、上述した磁気センサや反射型フォトセンサ４１の検知結果が上述したトナー濃度の範囲に対応する出力値になるように、トナー補給部３２から現像部２３にトナーが適宜に補給される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、現像ローラ２３ａのスリーブ２３２と感光体ドラム２１とを面板７０によって直接的に位置決めしているので、現像ギャップＤが高精度に設定される。これにより、現像領域における電界が安定してトナー像の画像濃度も安定して高画質化を達成することができる。また、現像ギャップＤを極限まで狭くすることができるために、現像能力が向上して高画質化を達成することができる。また、現像領域における電界が安定するために、電界の乱れによる異常画像の発生を抑止することができる。さらには、駆動時における現像ギャップＤの変動量も小さくなるために、現像領域近傍で発生する気流変化も軽減されてトナー飛散が軽減される。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 図１の画像形成装置におけるプロセスカートリッジを示す断面図である。 プロセスカートリッジの要部を示す幅方向の断面図である。 プロセスカートリッジの一部を示す斜視図である。 現像ローラのスリーブ表面を示す断面図である。

符号の説明

１ 画像形成装置本体（装置本体）、
２ 書込み部、
２０、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ プロセスカートリッジ、
２１ 感光体ドラム（像担持体）、 ２１ａ 回転軸、 ２２ 帯電部、
２３ 現像部、
２３ａ 現像ローラ（現像剤担持体）、 ２５ クリーニング部、
２６ ケース（筐体）、
３２、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２ＢＫ トナー補給部、
７０ 面板（位置決め部材）、 ７１、７２ 軸受、
２３１ マグネット、 ２３１ａ 軸部、
２３２ スリーブ、 ２３２ａ フランジ軸、
２３２ｂ 玉軸受、 ２３２ｃ 溝部、
Ｇ ２成分現像剤、 Ｔ トナー、 Ｃ キャリア。

Claims (9)

1. 静電潜像が形成される像担持体と、
   現像剤を担持する現像剤担持体を前記像担持体との対向位置に備えるとともに、前記像担持体上の静電潜像を現像する現像部と、を備え、
   前記現像剤担持体は、回転駆動されるスリーブと、該スリーブ内に固設されて当該スリーブ上に磁力を形成するマグネットと、を備え、
   前記スリーブと前記像担持体とを回転自在に位置決めする位置決め部材を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記位置決め部材は、前記スリーブの端部に挿設されたフランジ軸と前記像担持体の回転軸とを直接的に位置決めすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記位置決め部材は、前記像担持体と前記現像剤担持体とを保持する筐体に設置される面板であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記位置決め部材は、前記スリーブと前記像担持体とのギャップが０．３±０．０５ｍｍとなるように位置決めすることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記スリーブにＤＣの現像バイアスのみを印加することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記現像剤担持体は、前記スリーブ上に汲み上げられて前記対向位置に至る現像剤の汲み上げ量が４０〜５５ｍｇ／ｃｍ²になるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記スリーブは、外周面に周方向に所定のピッチで形成された溝部を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 請求項１〜請求項６に記載の画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、
   前記像担持体と前記現像部とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
9. 前記位置決め部材がさらに一体化されたことを特徴とする請求項８に記載のプロセスカートリッジ。
   

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