JP2014139654A - プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤担持体と像担持体とのギャップを面板によって高精度に定めることができる、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供する。
【解決手段】面板３０と、面板３０を固定するケース１０ａ、１３ｅの固定部１０ａ１と、の間に、厚さの異なるスペーサ３５を介在して、感光体ドラム１１（像担持体）と現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）とのギャップＧを調整できるように構成している。
【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、そこに着脱可能に設置されるプロセスカートリッジとに関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、現像装置や感光体ドラム（像担持体）を一体化して着脱可能なプロセスカートリッジとして構成する技術が知られている（例えば、特許文献１等参照。）。

このようなプロセスカートリッジは、現像装置の現像ローラ（現像剤担持体）と感光体ドラム（像担持体）とのギャップを精度良く設定して良好な現像工程をおこなう必要がある。そのために、現像ローラの回転軸と感光体ドラムの回転軸とを回転軸方向両端部で支持して、現像ローラと感光体ドラムとのギャップ（現像ギャップ）を定める面板（結合部材）をプロセスカートリッジに設置する技術が多用されている。

特許文献１等における従来のプロセスカートリッジは、現像剤担持体と像担持体とのギャップ（現像ギャップ）を面板によって定めているため、現像剤担持体と像担持体との間に突当コロを設置して現像ギャップを定める場合に比べて、部品の磨耗やトナーの付着等が生じて現像ギャップが経時で変化してしまう不具合が生じにくい。
しかし、現像ギャップの精度は、面板の部品精度（現像剤担持体の回転軸と像担持体の回転軸との位置を定める穴部の位置精度）によることになるため、現像ギャップをさらに高精度に形成する場合に、面板の部品としての歩留まりが悪くなるなどの不具合が生じていた。

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面板によって高精度に定めることができる、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にある。

この発明の請求項１記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、作像ケースに回転可能に保持された像担持体と、前記像担持体に対向して像担持体上に形成される潜像を現像する現像剤担持体が現像ケースに回転可能に保持された現像装置と、前記像担持体と前記現像剤担持体とをそれぞれ回転軸方向の端部で回転可能に支持した状態で、前記作像ケースと前記現像ケースとにそれぞれ少なくとも１箇所形成された複数の固定部に固定されて、前記像担持体と前記現像剤担持体とのギャップを定める面板と、を備え、前記面板と、前記複数の固定部のうち少なくとも１つの固定部と、の間隔を特定の距離に保つ調整部材を設けて、前記像担持体と前記現像剤担持体とのギャップを調整できるように構成したものである。

本発明は、面板と、面板を固定するケースの固定部と、の間隔を特定の距離に保つ調整部材を設けて、像担持体と現像剤担持体とのギャップを調整できるように構成している。これにより、現像剤担持体と像担持体とのギャップが面板によって高精度に定められる、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。 プロセスカートリッジを示す構成図である。 プロセスカートリッジに面板が設置される状態を示す斜視図である。 プロセスカートリッジに面板が設置された状態を示す概略断面図である。 スペーサの厚さと現像ギャップの変動との関係を示すグラフである。 変形例１としての、プロセスカートリッジに面板が設置された状態を示す概略断面図である。 変形例２としての、プロセスカートリッジに面板が設置された状態を示す概略断面図である。

実施の形態．
以下、この発明を実施するための形態について、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タンデム型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、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ（タイミングローラ）、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫ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、１１は各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫにそれぞれ設置された像担持体としての感光体ドラム、１２は感光体ドラム１１上を帯電する帯電部（帯電ローラ）、１３は感光体ドラム１１上に形成される静電潜像を現像する現像装置、１４は感光体ドラム１１上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）、１５は感光体ドラム１１上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは、それぞれ、感光体ドラム１１、現像装置１３、帯電部１２、クリーニング部１５が一体化されたユニットであって、装置本体１に対して着脱可能（交換可能）に構成されている。

また、１６は中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、１７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、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、を示す。
なお、図示は省略するが、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０ＢＫの上方には、各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナーを現像装置１３に供給する各色のトナー容器がそれぞれ着脱可能（交換可能）に設置されている。

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。
なお、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１上でおこなわれる作像プロセスについては、図２をも参照することができる。また、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは、作像プロセスに用いられるトナーの色（種類）が異なる以外はほぼ同一構造であるため、図２〜図４等において、プロセスカートリッジ１０に付した符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）を除して図示する。

まず、原稿Ｄは、原稿搬送部３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４のコンタクトガラス５上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス５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４は、コンタクトガラス５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Ｌ（図２を参照できる。）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１上に向けて発せられる。

一方、４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１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１１の表面は、帯電部１２との対向部で、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１１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１１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、４つの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それぞれ射出される。各レーザ光は、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、紙面左側から１番目のプロセスカートリッジ１０Ｙの感光体ドラム１１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により、感光体ドラム１１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１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、紙面左から２番目のプロセスカートリッジ１０Ｍの感光体ドラム１１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、紙面左から３番目のプロセスカートリッジ１０Ｃの感光体ドラム１１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、紙面左から４番目のプロセスカートリッジ１０ＢＫの感光体ドラム１１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１１表面は、それぞれ、現像装置１３との対向位置に達する。そして、現像装置１３から感光体ドラム１１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の各感光体ドラム１１表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、転写バイアスローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。

そして、転写工程後の感光体ドラム１１表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｋ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１１表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム１１における一連の作像プロセスが終了する。

他方、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図中の時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部１６の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１６に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。

ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９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７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。

そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルトによって定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ベルトと加圧ローラとのニップにて、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にて、画像形成装置におけるプロセスカートリッジ１０（作像部）について詳述する。
図２に示すように、プロセスカートリッジ１０は、像担持体としての感光体ドラム１１、帯電部１２、現像装置１３（現像部）、クリーニング部１５、等で構成される。
像担持体としての感光体ドラム１１は、負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって反時計方向に回転駆動される。

帯電部１２は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電部１２の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。
クリーニング部１５は、感光体ドラム１１に対して所定の角度及び当接圧で当接するクリーニングブレード１５ａが設置されていて、感光体ドラム１１上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。クリーニングブレード１５ａは、ウレタンゴム等の弾性材料で形成された略板状部材である。

現像装置１３は、現像剤担持体としての現像ローラ１３ａが感光体ドラム１１に対して所定のギャップ（現像ギャップＧであって、図４をも参照できる。）をあけて対向するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム１１と磁気ブラシとが接触する現像領域（現像ニップ部）が形成される。現像装置１３内には、トナーとキャリアとからなる現像剤（２成分現像剤）が収容されている。そして、現像装置１３は、感光体ドラム１１上に形成される静電潜像を現像する（トナー像を形成する。）。なお、現像装置１３の構成・動作については、後で詳しく説明する。

図示は省略するが、現像装置１３の上方には、その内部に現像装置１３内に供給するためのトナーＴが収容されたトナー容器が設置されている。具体的に、現像装置１３に設置された磁気センサ（不図示である。）によって検知されるトナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーの割合である。）の情報に基いて、トナー容器から現像装置１３内に向けてトナーを適宜に供給する。
なお、トナーの供給は、トナー濃度の情報に限定されず、感光体ベルトや中間転写ベルト等に形成されたトナー像の反射率等から検知される画像濃度の情報に基づいて実施されてもよい。また、これらの異なる情報を組み合わせて、トナーの供給の実施を判断してもよい。

以下、プロセスカートリッジ１０における現像装置１３（現像部）について詳述する。
図２を参照して、現像装置１３は、現像剤担持体としての現像ローラ１３ａ、搬送部材としての搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２、１３ｂ３（オーガスクリュ）、現像剤規制部材としてのドクターブレード１３ｃ、過剰な現像剤を外部に排出するための排出スクリュ１３ｄ、等で構成されている。
現像剤担持体としての現像ローラ１３ａは、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブが不図示の回転駆動機構によって時計方向に回転されるように構成されている。図示は省略するが、現像ローラ１３ａのスリーブ内には、スリーブの周面に複数の磁極を形成するマグネットが固設されている。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤は、現像ローラ１３ａの矢印方向の回転にともなって搬送されて、ドクターブレード１３ｃの位置に達する。そして、現像ローラ１３ａ上の現像剤は、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム１１との対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界（現像電界）によって、感光体ドラム１１上に形成された潜像にトナーが吸着される。

３つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２、１３ｂ３（搬送部材）は、不図示の回転駆動機構によって回転駆動されて、現像装置１３内に収容された現像剤を長手方向（図２の紙面垂直方向である。）に循環しながら撹拌・混合する。
第１搬送部材としての第１搬送スクリュ１３ｂ１は、現像ローラ１３ａに対向する位置に配設されていて、現像剤を長手方向（回転軸方向）に水平に搬送するとともに、現像ローラ１３ａ上に現像剤を供給する。
第２搬送部材としての第２搬送スクリュ１３ｂ２は、第１搬送スクリュ１３ｂ１の下方であって現像ローラ１３ａに対向する位置に配設されている。そして、現像ローラ１３ａから離脱した現像剤（現像工程後に剤離れ磁極によって現像ローラ１３ａ上から強制的に離脱された現像剤である。）を長手方向に水平に搬送する。
第３搬送部材としての第３搬送スクリュ１３ｂ３は、第１搬送スクリュ１３ｂ１の下方であって第２搬送スクリュ１３ｂ２に隣接して対向する位置に配設されている。そして、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路の下流側に達した現像剤と、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路の下流側に達した現像剤と、を第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路の上流側に向けて長手方向に斜め上方に搬送する。

なお、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路（第１搬送経路）と、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路（第２搬送経路）と、第３搬送スクリュ１３ｂ３による搬送経路（第１搬送経路）と、は壁部によって隔絶されている。
そして、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路の下流側と、第３搬送スクリュ１３ｂ３による搬送経路の上流側と、は第１中継部で連通している。また、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路の下流側と、第３搬送スクリュ１３ｂ３による搬送経路の上流側と、は第２中継部で連通している。さらに、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路の上流側と、第３搬送スクリュ１３ｂ３による搬送経路の下流側と、は第３中継部で連通している。

このような構成により、３つの搬送スクリュ１３ｂ１〜１３ｂ３によって、現像装置１３において現像剤を長手方向に循環させる循環経路が形成されることになる。そして、このように、現像ローラ１３ａに対する現像剤の供給経路（第１搬送スクリュ１３ａ１による第１搬送経路である。）と、現像ローラ１３ａから離脱する現像剤Ｇの回収経路（第２搬送スクリュ１３ａ２による第２搬送経路である。）と、を分離することで、感光体ドラム１１上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。

なお、図示は省略するが、第３搬送スクリュ１３ｂ３による搬送経路中には、装置内を循環する現像剤のトナー濃度を検知する磁気センサが設置されている。そして、磁気センサによって検知されるトナー濃度の情報に基いて、トナー容器からトナー補給口（第３搬送経路の下流側に配設されている。）を介して現像装置１３内に向けて新品のトナーが供給される。

以下、主として図３〜図５を用いて、本実施の形態のプロセスカートリッジ１０における、特徴的な構成・動作について説明する。
図３、図４を参照して、本実施の形態におけるプロセスカートリッジ１０は、回転軸方向（図４の左右方向であって、図２の紙面垂直方向である。）の両端部に、それぞれ、感光体ドラム１１と現像ローラ１３ａとのギャップＧ（現像ギャップ）を定める面板３０が設けられている。なお、図３、図４では、回転軸方向一端側のみの面板３０を図示しているが、回転軸方向他端側にもほぼ左右対称となる形状の面板が設置されている。
面板３０は、感光体ドラム１１（像担持体）と現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）とをそれぞれ回転軸方向端部で回転可能に支持した状態で、作像ケース１０ａと現像ケース１３ｅとにそれぞれ少なくとも１箇所形成された複数の固定部１０ａ１、１０ａ２、１３ｅ１に固定されて、現像ギャップＧ（又は、感光体ドラム１１の回転軸と現像ローラ１３ａの回転軸との軸間距離）を定めるものである。

感光体ドラム１１（像担持体）は、プロセスカートリッジ１０の筐体の一部として機能する作像ケース１０ａに、回転可能に保持されている。また、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）は、プロセスカートリッジ１０の筐体の一部として機能する現像ケース１３ｅに、回転可能に保持されている。
詳しくは、図４に示すように、本実施の形態において、作像ケース１０ａと現像ケース１３ｅとは、１つのケースとして一体化されていて、そこに形成された穴部に感光体ドラム１１のドラム軸１１ａ（回転軸）と現像ローラ１３ａの軸部１３ａ１（回転軸）とがそれぞれ回転可能にルーズに保持されている。そして、作像ケース１０ａ及び現像ケース１３ｅの穴部に、面板３０のボス部（軸受４５が内側に圧入されている。）がルーズに挿入されて、面板３０の位置決め用穴部３０ａ、３０ｂに感光対ドラム１１のドラム軸１１ａと現像ローラ１３ａの軸部１３ａ１とがそれぞれ挿入されて、面板３０が３つの固定部１０ａ１、１０ａ２、１３ｅ１にネジ４０によって固定（ネジ締結）されることで、プロセスカートリッジ１０における現像ギャップＧが定められることになる。

なお、本実施の形態では、作像ケース１０ａと現像ケース１３ｅとを１つのケースとして一体化して形成したが、作像ケース１０ａと現像ケース１３ｅとを別々のケースとして形成することもできる。その場合、現像装置１３（現像ユニット）と、感光体ユニット（感光体ドラム１１と帯電部１２とクリーニング部１５とが一体化された作像ユニットである。）と、がそれぞれサブユニットとして構成されて、それぞれのサブユニットにおけるケース１０ａ、１３ｅにおいて感光体ドラム１１（ドラム軸１１ａ）と現像ローラ１３ａ（軸部１３ａ１）とがそれぞれ回転可能にタイトに保持されることになる。そして、面板３０を設置することによって、双方のサブユニットの結合と、現像ギャップＧの形成と、がおこなわれることになる。

ここで、本実施の形態では、面板３０と、３つの固定部１０ａ１、１０ａ２、１３ｅ１のうち少なくとも１つの固定部と、の間隔を特定の距離に保つ調整部材としてのスペーサ３５を設けて、感光体ドラム１１と現像ローラ１３ａとのギャップＧ（現像ギャップ）を調整できるように構成している。詳しくは、面板３０と、３つの固定部１０ａ１、１０ａ２、１３ｅ１のうち少なくとも１つの固定部と、の間に、厚さの異なるスペーサ３５（シム）を介在して感光体ドラム１１と現像ローラ１３ａとのギャップＧ（現像ギャップ）を調整できるように構成している。
さらに詳しくは、図３及び図４を参照して、本実施の形態において、面板３０を固定する３つの固定部は、回転軸に直交する平面でみて、感光体ドラム１１（ドラム軸１１ａ）と現像ローラ１３ａ（軸部１３ａ１）との間に位置する第１固定部１０ａ１と、感光体ドラム１１（ドラム軸１１ａ）に対して現像ローラ１３ａ（軸部１３ａ１）とは反対側に位置する第２固定部１０ａ２と、現像ローラ１３ａ（軸部１３ａ１）に対して感光体ドラム１１（ドラム軸１１ａ）とは反対側に位置する第３固定部１３ｅ１と、である。第１固定部１０ａ１と第２固定部１０ａ２とは作像ケース１０ａの端面に形成された雌ネジ部であって、第３固定部１３ｅ１は現像ケース１３ｅの端面に形成された雌ネジ部である。そして、これらの３つの固定部１０ａ１、１０ａ２、１３ｅ１（雌ネジ部）は、それぞれ、面板３０に形成された穴部を介してネジ４０が螺合されることになる。
そして、第１固定部１０ａ１（感光体ドラム１１と現像ローラ１３ａとの間に位置する固定部である。）に、厚さの異なる複数のスペーサ３５（例えば、０．０５ｍｍ刻みで厚さが異なる４つのスペーサである。）のうちから選択した最適な１つのスペーサ３５を介在させる。本実施の形態では、厚さの異なる複数のスペーサ３５として、高剛性の金属材料からなる略ドーナツ状のスペーサを用いている。

具体的に、現像ギャップＧが狭くなるように調整するときには、厚さが大きいスペーサ３５を第１固定部１０ａ１に介在させる（面板３０と第１固定部１０ａ１との間隔が大きくなるように調整部材としてのスペーサ３５が設置される）。これに対して、現像ギャップＧが広くなるように調整するときには、厚さが小さいスペーサ３５を第１固定部１０ａ１に介在させるか（面板３０と第１固定部１０ａ１との間隔が小さくなるように調整部材としてのスペーサ３５が設置されるか）、又は、スペーサ３５（調整部材）を介在させないかする。このような現像ギャップＧの調整作業は、主として、プロセスカートリッジ１０を組立てる製造工程にて作業者がおこなうことになる。
なお、現像ギャップＧを形成するための部品がすべて狙いとする理想的な寸法で仕上がったものとして、所定の厚さのスペーサ３５（中程度の厚さのものである。）が第１固定部１０ａ１に介在されたとき（面板３０と第１固定部１０ａ１との間隔が所定の距離となるようにスペーサ３５（調整部材）が設置されたとき）に、現像ギャップＧが狙いの中心値（本実施の形態では、０．２０〜０．２４ｍｍの範囲の中心値であって０．２２ｍｍである。）になるように設定することで、上述した現像ギャップＧの調整を確実におこなうことができる。

このように第１固定部１０ａ１と面板３０との間にスペーサ３５を介在させた状態で、面板３０を３つの固定部１０ａ１、１０ａ２、１３ｅ１で固定すると、面板３０は、図４に示すように、第１固定部１０ａ１を中心にして内側に変形した状態（Ｒ１、Ｒ２方向に撓んだ状態）でケース１０ａ、１３ｅに固定されることになる。このように面板３０が第１固定部１０ａ１を中心にして変形すると、感光体ドラム１１と現像ローラ１３ａとが近づく方向に変位することになるため、現像ギャップＧが狭まることになる。

具体的に、図４を参照して、スペーサ３５の厚さをＨとして、スペーサ３５から第３固定部１３ｅ１の中心までの距離をＷ１１として、スペーサ３５から現像ローラ１３ａの軸部１３ａ１までの距離をＷ１２として、スペーサ３５から第２固定部１０ａ２の中心までの距離をＷ２１として、スペーサ３５から感光体ドラム１１のドラム軸１１ａまでの距離をＷ２２として、面板３０から現像ローラ１３ａの支持部（軸受４５）までの距離をＭ１として、面板３０から感光体ドラム１１の支持部（軸受４５）までの距離をＭ２としたときに、現像ギャップＧの変動量ΔＧは、以下の式で表すことができる。
ΔＧ＝（Ｍ１×Ｈ／Ｗ１１＋Ｗ１２−Ｗ１２×Ｈ／Ｗ１１）
＋（Ｍ２×Ｈ／Ｗ２２＋Ｗ２２−Ｗ２２×Ｈ／Ｗ２１）
このような式を用いて、現像ギャップＧが狙いの中心値になるように予め設置するスペーサ３５の厚さを設計上にて定めることができる。

なお、本実施の形態では、第１固定部１０ａ１（感光体ドラム１１と現像ローラ１３ａとの間に位置する固定部である。）で、面板３０との間に、最適な厚さのスペーサ３５を設置して、現像ギャップＧが最適化されるように調整した。
これに対して、第２固定部１０ａ２又は第３固定部１３ｅ１（感光体ドラム１１と現像ローラ１３ａとの間から外れた位置に位置する固定部である。）で、面板３０との間に、最適な厚さのスペーサ３５を設置して、現像ギャップＧが最適化されるように調整することもできる。具体的に、現像ギャップＧが広くなるように調整するときには、厚さが大きいスペーサ３５を第３固定部１３ｅ１（又は、第２固定部１０ａ２）に介在させる。これに対して、現像ギャップＧが狭くなるように調整するときには、厚さが小さいスペーサ３５を第３固定部１３ｅ１（又は、第２固定部１０ａ２）に介在させるか、又は、スペーサ３５を介在させないかする。このように第３固定部１３ｅ１（又は、第２固定部１０ａ２）と面板３０との間にスペーサ３５を介在させた状態で、面板３０を３つの固定部１０ａ１、１０ａ２、１３ｅ１で固定すると、面板３０は第３固定部１３ｅ１（又は、第２固定部１０ａ２）を中心にして外側に変形した状態（図４の破線矢印で示すＱ方向に撓んだ状態）でケース１０ａ、１３ｅに固定されることになる。このように面板３０が第３固定部１３ｅ１（又は、第２固定部１０ａ２）を中心にして変形すると、感光体ドラム１１と現像ローラ１３ａとが遠ざかる方向に変位することになるため、現像ギャップＧが広がることになる。
なお、このように感光体ドラム１１と現像ローラ１３ａとの間から外れた位置に位置する固定部にスペーサ３５を設置する場合に、第２固定部１０ａ２よりも第３固定部１３ｅ１を用いることが好ましい。これは、第２固定部１０ａ２にスペーサ３５を設置することで感光体ドラム１１が変位して、感光体ドラム１１に対する帯電ローラ１２やクリーニングブレード１５ａの接触状態が変化するのを避けるためである。

図５（Ａ）は、第１固定部１０ａ１に厚さの異なるスペーサ３５を設置したときの、スペーサ３５の厚さＨと現像ギャップＧの変動との関係を示すグラフである。図５（Ａ）に示すように、第１固定部１０ａ１に厚さの異なるスペーサ３５を設置したときには、スペーサ３５の厚さＨが大きくなると、それに比例して現像ギャップＧが狭まるのがわかる。
また、図５（Ｂ）は、第３固定部１３ｅ１に厚さの異なるスペーサ３５を設置したときの、スペーサ３５の厚さＨと現像ギャップＧの変動との関係を示すグラフである。図５（Ｂ）に示すように、第３固定部１３ｅ１に厚さの異なるスペーサ３５を設置したときには、スペーサ３５の厚さＨが大きくなると、それに比例して現像ギャップＧが広がるのがわかる。
このようなスペーサ３５の厚さＨと現像ギャップＧの変動との関係に基いて、現像ギャップＧが狙いの値になるように、最適な厚さのスペーサ３５を選択することができる。

ここで、このようなスペーサ３５を設置して現像ギャップＧが確実に調整されるように、面板３０は、作像ケース１０ａや現像ケース１３ｅに対して撓みやすく形成されている。具体的には、面板３０の材料として、作像ケース１０ａ及び現像ケース１３ｅの材料よりも剛性が低くて撓みやすいものが用いられることになる。
また、３つの固定部１０ａ１、１０ａ２、１３ｅ１は、回転軸に直交する平面でみたときに、感光体ドラム１１のドラム軸１１ａ（回転軸）と、現像ローラ１３ａの軸部１３ａ１（回転軸）と、を結ぶ仮想直線上に位置するように配置されている。これにより、スペーサ３５を設置した状態で面板３０を３つの固定部１０ａ１、１０ａ２、１３ｅ１に固定することにより現像ギャップＧが効率的に変動することになる。

なお、本実施の形態では、厚さの異なる複数のスペーサ３５として、高剛性の金属材料からなる略ドーナツ状のスペーサを用いた。
これに対して、図６に示すように、厚さの異なる複数のスペーサ３５として、高剛性の金属材料からなり、その一部に切欠部が形成された略板状のスペーサを用いることもできる。このように切欠部が形成されたスペーサ３５を用いることで、固定部１０ａ１、１０ａ２、１３ｅ１（雌ネジ部）に対してネジ４０を緩めた状態で、面板３０と第１固定部１０ａ１との間にスペーサ３５を着脱することが可能になるため、現像ギャップＧの調整作業の効率が向上することになる。すなわち、現像ギャップＧを調整するために、設置されているスペーサ３５に対して厚さの異なる別のスペーサ３５を設置するときに、ネジ４０を取り外す必要がなくなることになる。

また、本実施の形態では、面板３０と第１固定部１０ａ１との間隔を特定の距離に保つ調整部材として、厚さの異なるスペーサ３５を用いた。
これに対して、図７に示すように、面板３０と第１固定部１０ａ１との間において第１固定部１０ａ１の側に突出する長さ（面板３０の対向面から突出する長さである。）を可変できるように面板３０の雌ネジ部３０ｄに螺合するネジ３６（本実施の形態では、イモネジ（イモビス）である。）を用いることもできる。詳しくは、図７に示すプロセスカートリッジ１０は、第１固定部１０ａ１が、本実施の形態のものとは異なり、ネジ３６（イモネジ）の先端部が突き当たる突当部（ボス部）となっている。また、その他の固定部１０ａ２、１０ａ３は、本実施の形態のものと同様に、面板３０に形成された穴部を介してネジ４０が螺合される雌ネジ部となっている。
そして、このように構成した場合、現像ギャップＧが狭くなるように調整するときには、面板３０と第１固定部１０ａ１との間隔が大きくなるように調整部材としてのイモネジ３６を正方向に回転させる。これに対して、現像ギャップＧが広くなるように調整するときには、面板３０と第１固定部１０ａ１との間隔が小さくなるように調整部材としてのイモネジ３６を逆方向に回転させるか、又は、イモネジ３６（調整部材）を設置しないかする。
そして、このように調整部材としてイモネジ３６を用いた場合であっても、上述した本実施の形態における効果と同様の効果を得ることができる。特に、調整部材としてイモネジ３６を用いた場合には、第１、第２固定部１０ａ２、１０ａ３に対応するネジ４０を緩めることなく、イモネジ３６を正逆方向に回転させることで現像ギャップＧの調整を容易におこなうことができる。また、本実施の形態では、面板３０と第１固定部１０ａ１との間において第１固定部１０ａ１の側に突出する長さを可変するネジ３６として、ネジ頭のないイモネジを用いているため、ネジ頭のある通常のネジを用いる場合に比べて、ネジ頭が面板３０に干渉して突出方向の調整幅が制限される不具合を軽減することができる。
なお、調整部材としてイモネジ３６を用いる場合に、現像ギャップＧ（特定の距離）が定められた後のイモネジ３６の回転を係止する係止手段を設けることで、ギャップ調整後にイモネジ３６が緩んで現像ギャップＧが変化する不具合を防止することができる。このような係止手段としては、例えば、雌ネジ部３０ｄにおいてイモネジ３６の螺合方向に直交する方向に貫通穴を設けて、その貫通穴からイモネジ３６を押止する押止部材を貫挿させる手段を用いることができる。

以上説明したように、本実施の形態では、面板３０と、面板３０を固定するケース１０ａ、１３ｅの固定部１０ａ１と、の間隔を特定の距離に保つスペーサ３５（調整部材）を設けて、感光体ドラム１１（像担持体）と現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）とのギャップＧを調整できるように構成している。これにより、現像ローラ１３ａと感光体ドラム１１とのギャップＧを面板３０によって高精度に定めることができる。

なお、本実施の形態では、搬送部材として搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２、１３ｂ３が３つ設置された現像装置１３を具備したプロセスカートリッジ１０に対して本発明を適用したが、搬送部材の数や形態はこれに限定されることなく、例えば、搬送スクリュが２つ設置された現像装置を具備したプロセスカートリッジや、搬送部材としてパドル状部材を用いた現像装置を具備したプロセスカートリッジに対しても本発明を適用することができる。
このような場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、中間転写ベルト１７が設置されたタンデム型の画像形成装置１に着脱可能に設置されるプロセスカートリッジ１０に対して本発明を適用したが、その他のすべての画像形成装置（例えば、転写搬送ベルトが設置されたタンデム型画像形成装置や、モノクロ画像形成装置等である。）に設置されるプロセスカートリッジに対しても当然に本発明を適用することができる。

また、本実施の形態では、複数の固定部を３つの固定部１０ａ１、１０ａ２、１３ｅ１としたが、複数の固定部を２つ又は４つ以上の固定部とすることもできる。
また、本実施の形態では、スペーサ３５（又は、イモネジ３６などの調整部材）を設置する固定部を１つの固定部としたが、スペーサ３５を設置する固定部を複数の固定部とすることができる。その場合、スペーサ３５を設置する複数の固定部によって調整される現像ギャップＧが狭まる方向か広がる方向かのいずれかの方向になり、双方の方向が混同して互いの調整量が相殺されないように構成することが好ましい。

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、前記構成部材の数、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。

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装置（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可能に設置されるユニットと定義する。

また、本願において、「面板」とは、像担持体の回転軸と現像剤担持体の回転軸との軸間距離を定めるものであって、その形状は板状の部材に限定されることなく、種々の形状のものを含むものと定義する。
さらに、本願において、「厚さの異なるスペーサ」とは、厚さの異なる数個のスペーサの他に、同じ厚さのスペーサを重ねる個数（枚数）を可変してスペーサとしての厚さを異ならせる場合も含むものと定義する。

１ 画像形成装置本体（装置本体）、
１０、１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０ＢＫ プロセスカートリッジ、
１０ａ 作像ケース、
１０ａ１ 第１固定部、
１０ａ２ 第２固定部、
１１ 感光体ドラム（像担持体）、
１１ａ ドラム軸（回転軸）、
１３ 現像装置（現像部）、
１３ａ 現像ローラ（現像剤担持体）、
１３ａ１ 軸部（回転軸）、
１３ｅ 現像ケース、
１３ｅ１ 第３固定部、
３０ 面板、
３０ａ、３０ｂ 位置決め用穴部、
３５ スペーサ（調整部材）、
３６ イモネジ（調整部材、ネジ）、
４０ ネジ、
Ｇ ギャップ（現像ギャップ）。

特開２００７−４７７２０号公報

Claims (14)

1. 画像形成装置の装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、
   作像ケースに回転可能に保持された像担持体と、
   前記像担持体に対向して像担持体上に形成される潜像を現像する現像剤担持体が現像ケースに回転可能に保持された現像装置と、
   前記像担持体と前記現像剤担持体とをそれぞれ回転軸方向の端部で回転可能に支持した状態で、前記作像ケースと前記現像ケースとにそれぞれ少なくとも１箇所形成された複数の固定部に固定されて、前記像担持体と前記現像剤担持体とのギャップを定める面板と、
   を備え、
   前記面板と、前記複数の固定部のうち少なくとも１つの固定部と、の間隔を特定の距離に保つ調整部材を設けて、前記像担持体と前記現像剤担持体とのギャップを調整できるように構成したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 前記調整部材が設置される前記固定部は、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に位置するように前記作像ケース又は前記現像ケースに形成された１つの固定部であって、
   前記像担持体と前記現像剤担持体とのギャップが狭くなるように調整するときには前記面板と前記固定部との間隔が大きくなるように前記調整部材が設置されて、前記像担持体と前記現像剤担持体とのギャップが広くなるように調整するときには前記面板と前記固定部との間隔が小さくなるように前記調整部材が設置されるか又は前記調整部材が設置されないかすることを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
3. 前記調整部材が設置される前記固定部は、前記像担持体と前記現像剤担持体との間から外れた位置に位置するように前記作像ケース又は前記現像ケースに形成された１つの固定部であって、
   前記像担持体と前記現像剤担持体とのギャップが広くなるように調整するときには前記面板と前記固定部との間隔が大きくなるように前記調整部材が設置されて、前記像担持体と前記現像剤担持体とのギャップが狭くなるように調整するときには前記面板と前記固定部との間隔が小さくなるように前記調整部材が設置されるか又は前記調整部材が設置されないかすることを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
4. 前記面板と、前記複数の固定部のうち少なくとも１つの固定部と、の間隔が所定の距離となるように前記調整部材が設置されたときに、前記像担持体と前記現像剤担持体とのギャップが狙いの中心値になるように設定された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プロセスカートリッジ。
5. 前記複数の固定部は、前記像担持体と前記現像剤担持体との間の位置と、前記像担持体に対して前記現像剤担持体とは反対側の位置と、前記現像剤担持体に対して前記像担持体とは反対側の位置と、に形成された３つの固定部であり、前記像担持体の回転軸と前記現像剤担持体の回転軸とを結ぶ仮想直線上に位置するように配置された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プロセスカートリッジ。
6. 前記面板は、前記作像ケース及び前記現像ケースに対して撓みやすく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プロセスカートリッジ。
7. 前記調整部材は、前記面板と、前記複数の固定部のうち少なくとも１つの固定部と、の間に介在される厚さの異なるスペーサである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プロセスカートリッジ。
8. 前記複数の固定部は、前記面板に形成された穴部を介してネジが螺合される雌ネジ部であることを特徴とする請求項７に記載のプロセスカートリッジ。
9. 前記スペーサは、前記雌ネジ部に対して前記ネジを緩めた状態で前記面板と前記固定部との間に着脱することを可能にする切欠部が形成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。
10. 前記調整部材は、前記面板と、前記複数の固定部のうち少なくとも１つの固定部と、の間において、当該１つの固定部の側に突出する長さを可変できるように前記面板の雌ネジ部に螺合するネジである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プロセスカートリッジ。
11. 前記１つの固定部は、前記ネジの先端部が突き当たる突当部であって、
    前記複数の固定部のうち前記１つの固定部を除くその他の固定部は、前記面板に形成された穴部を介してネジが螺合される雌ネジ部であることを特徴とする請求項１０に記載のプロセスカートリッジ。
12. 前記特定の距離が定められた後の前記ネジの回転を係止する係止手段を設けたことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載のプロセスカートリッジ。
13. 請求項１〜請求項１２のいずれかに記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
14. 作像ケースに回転可能に保持された像担持体と、
    前記像担持体に対向して像担持体上に形成される潜像を現像する現像剤担持体が現像ケースに回転可能に保持された現像装置と、
    前記像担持体と前記現像剤担持体とをそれぞれ回転軸方向の端部で回転可能に支持した状態で、前記作像ケースと前記現像ケースとにそれぞれ少なくとも１箇所形成された複数の固定部に固定されて、前記像担持体と前記現像剤担持体とのギャップを定める面板と、
    を備え、
    前記面板と、前記複数の固定部のうち少なくとも１つの固定部と、の間隔を特定の距離に保つ調整部材を設けて、前記像担持体と前記現像剤担持体とのギャップを調整できるように構成したことを特徴とする画像形成装置。

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