JP4669148B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子写真複写機や電子写真プリンター等の電子写真画像形成装置に使用されるプロセスカートリッジまたは現像装置、そしてこれらを用いる電子写真画像形成装置に関する。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するものであって、これには電子写真複写機、ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタ等の電子写真プリンタ、電子写真ファクシミリ装置、電子写真ワードプロセッサ等が含まれる。
【０００３】
【従来の技術】
従来、電子写真感光体、帯電手段、現像手段、クリーニング手段等を一体にまとめてカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に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。
【０００４】
このプロセスカートリッジ方式によれば、操作性が一層向上し、プロセス手段のメンテナンスをユーザー自身が容易に行うことが可能となった。そこで、このプロセスカートリッジ方式は画像形成装置において広く用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の画像形成装置及びプロセスカートリッジを図１、図２、図４及び図７に示す。
【０００６】
画像形成装置本体１００に着脱可能なプロセスカートリッジ１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）に一体的に構成されるプロセス手段には現像装置４があり、この現像装置４は２成分接触現像装置（２成分磁気ブラシ現像装置）であり、図２に示すように、現像容器４f に固定されたマグネットローラ４ｂを内包した現像剤担持体である現像スリーブ４ａ上にキャリアとトナーから成る現像剤を保持している。現像スリーブ４ａには所定間隙を設けて規制ブレード４ｃが設けられ、該現像スリーブ４ａの図示矢印方向への回転に伴ってその上に薄層の現像剤が形成される。
【０００７】
現像スリーブ４ａは、図４に示すように、その両側の縮径されたジャーナル部４ａ１にスペーサ４ｋを回転可能に嵌合させることによって感光ドラム２との間に所定間隙を形成するよう配置され、現像時においては現像スリーブ４ａ上に形成された現像剤が感光ドラム２に対して接触する状態で現像できるように設定されている。この現像スリーブ４ａは、図７に示すように、両端に設けた軸受４j によって回転自在に支持され、現像部において感光ドラム２の回転方向に対してカウンター方向に所定の周速度で回転駆動される。
【０００８】
現像スリーブ４ａには、その機能を働かせるために高圧の電流供給が必要であり、図７に示すように、マグネットローラ４ｂの端部軸４ｂ１と給電板金２１０との接続により現像スリーブ４ａに給電される。マグネットローラ４ｂは端部軸４ｂ１に圧入固定支持され、これには電気的に接続された接点バネ２００が当接している。
【０００９】
上記接点バネ２００と、現像スリーブ４ａ内に固定支持されて現像スリーブ４ａ内面に接触している接点板金２０１とが回転摺動し、接点バネ２００を接点板金２０１とマグネットローラ４ｂの端面４ｂ２との隙間Ｚに挟んで圧縮することによって接点圧を得てマグネットローラ４ｂと現像スリーブ４ａとを電気的に接続し、これによって現像スリーブ４ａに給電する。このとき、マグネットローラ４ｂの端部軸４ｂ１は導電性材料又は導電性材料を外周に設けて構成され、接点板金２０１は板金支持部材２０２によって現像スリーブ４ａ内に固定されている。
【００１０】
このような構成では、現像容器４ｆに固定されているマグネットローラ４ｂは、現像容器４ｆに対して図７に示すように部品公差上必要な隙間Ｘ，Ｙを設けて固定されており、この隙間Ｘ，Ｙがあるためにマグネットローラ４ｂは図７の左右方向に移動可能に支持されている。
【００１１】
又、現像スリーブ４ａにも部品公差上必要な隙間を設けているため、前述の接点バネ２００を圧縮する隙間Ｚが変動して接点圧の変化が起こる。これを回避するためには、隙間Ｚの変動が影響しないバネの設計が必要であった。
【００１２】
更に、マグネットローラ４ｂは現像容器４ｆに固定支持され、その外周を両端の軸受４j に回転可能に支持されるため、図８に示すように、マグネットローラ４ｂの中心と軸受４j の中心の芯ズレが部品精度上発生したり、図９に示すように、現像スリーブ４ａの大径部と端部の縮径されたジャーナル部４ａ１との芯ズレがあった場合には、現像スリーブ４ａの回転に伴って接点バネ２００と接点板金２０１も芯ズレ分のラジアル方向の摺動位置ズレを起こし、接点の摩耗性、安定性に十分注意した設計が必要であった。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、現像スリーブへの安定した給電を実現することができる現像装置、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。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、画像形成装置に用いられ、像担持体に形成された潜像を現像剤で現像する現像装置において、回転可能に設けられ、前記現像剤を担持する現像スリーブと、前記現像スリーブの内部に設けられ、前記現像スリーブの長手方向の一端側に設けられた端面と、前記画像形成装置の装置本体と電気的に接続されており前記端面から前記一端側の方向に突出するように設けられた軸部と、を有し、前記軸部における前記一端側とは反対側の他端側が固定されるように設けられたマグネットローラと、前記端面よりも前記一端側の方向の位置において前記軸部に取り付けられ、前記軸部と電気的に接続している接点ばねと、前記接点ばねにおける前記一端側で前記接点ばねと電気的に接続しており、前記現像スリーブと電気的に接続している接点部材と、前記接点部材よりも前記一端側の方向の位置において前記現像スリーブに固定され、前記接点部材を支持する支持部材と、前記マグネットローラを前記一端側の方向に付勢することにより、前記接点ばねが前記端面と前記接点部材とで圧縮された状態で、前記軸部を前記支持部材に突き当てる付勢手段と、を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、接点ばねの圧縮量が変動することがなく、これによって常に一定の接点圧が確保されて現像スリーブへの安定した給電を実現することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２０】
尚、以下の説明で長手方向とは記録媒体の搬送方向に直交する方向であって、電子写真感光体（以下、感光ドラムと称する）の軸線方向と同一の方向を言う。又、左右とは記録媒体の搬送方向から見ての左右、上下はプロセスカートリッジの装着状態における上下を言う。
【００２１】
［画像形成装置の全体の説明］
図１はカラー電子写真画像形成装置の一形態としてのカラーレーザービームプリンタの全体構成を示す縦断面図、図２は本発明に係るプロセスカートリッジとトナー補給容器の縦断面図、図３はカラーレーザービームプリンタの斜視図、図４はプロセスカートリッジの長手方向平断面図、図５は本発明に係る現像装置とトナー補給容器の長手方向縦断面図である。
【００２２】
先ず、カラーレーザービームプリンタの全体構成を図１に基づいて説明する。
【００２３】
図１に示すカラーレーザービームプリンタの画像形成部は、像担持体である感光ドラム２を備えた４つのプロセスカートリッジ１Ｙ（イエロー），１Ｍ（マゼンタ），１Ｃ（シアン），１Ｋ（ブラック）と、これらのプロセスカートリッジ１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）の上方に各色に対応して並列配置された露光手段（レーザービーム光学走査系）５１Ｙ, ５１Ｍ, ５１Ｃ, ５１Ｋを備えている。
【００２４】
又、上記画像形成部の下方には、記録媒体５２を送り出す給送手段、感光ドラム２上に形成されたトナー像を転写する中間転写ベルト５４ａ、該中間転写ベルト５４ａ上のトナー像を記録媒体５２に転写する２次転写ローラ５４ｄ、トナー像が転写された記録媒体５２にトナー画像を定着する定着器５６、記録媒体５２を装置外へ排出して積載する排出ローラ５３ｈ，５３ｊが配置されている。
【００２５】
ここで、記録媒体５２としては、例えば用紙、ＯＨＰシート、布等が使用される。
【００２６】
ところで、本実施の形態に係るカラーレーザービームプリンタはクリーナレスシステムを採用する装置であり、感光ドラム２上に残存する転写残トナーは現像装置４に取り込み、転写残トナーを回収貯蔵する専用のクリーナーはプロセスカートリッジ１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）内には配置されていない。
【００２７】
次に、上記各部の構成について順次詳細に説明する。
【００２８】
［給送手段］
前記給送手段は、画像形成部へ記録媒体５２を給送するものであり、複数枚の記録媒体５２を積載収納した給送カセット５３ａと、給送ローラ５３ｂと、重送防止のためのリタードローラ５３ｃと、給送ガイド５３ｄ及びレジストローラ５３ｇから主に構成されている。
【００２９】
上記給送ローラ５３ｂは、画像形成動作に応じて駆動回転し、給送カセット５３ａ内の記録媒体５２を１枚ずつ分離給送する。記録媒体５２は、給送ガイド５３ｄによってガイドされ、搬送ローラ５３ｅ，５３ｆを経由してレジストローラ５３ｇに搬送される。
【００３０】
記録媒体５２が搬送された直後はレジストローラ５３ｇは回転を停止しており、記録媒体５２はレジストローラ５３ｇのニップ部に突き当たることによって斜行が矯正される。
【００３１】
レジストローラ５３ｇは、画像形成動作中に記録媒体５２を静止待機させる非回転の動作と、記録媒体５２を中間転写ベルト５４ａに向けて搬送する回転の動作とを所定のシーケンスで行い、次工程である転写工程時のトナー像と記録媒体５２との位置合わせを行う。
【００３２】
［プロセスカートリッジ］
プロセスカートリッジ１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）は、像担持体である感光ドラム２の周囲に帯電装置３と現像装置４を配置して一体的に構成されており、これらのプロセスカートリッジ１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）は装置本体１００に対してユーザーが容易に取り外しすることができ、感光ドラム２が寿命に至った場合には新しいもの交換される。
【００３３】
本実施の形態においては、例えば感光ドラム２の回転回数をカウントし、所定カウント数を超えた場合にプロセスカートリッジ１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）が寿命に至ったことを報知するようにしている。
【００３４】
本実施の形態に係る感光ドラム２は負帯電の有機感光体であって、これは直径約３０ｍｍのアルミニウム製のドラム基体上に通常用いられる感光体層を形成して構成されており、最表層に電荷注入層が設けられている。そして、この感光ドラム２は所定のプロセススピード（本実施例では、約１１７ｍｍ／ｓｅｃ）で回転駆動される。尚、電荷注入層は、絶縁性樹脂のバインダーに導電性微粒子として例えばＳｎＯ₂ 超微粒子を分散した材料の塗工層を用いている。
【００３５】
図４に示すように、感光ドラム２の奥側端部にはドラムフランジ２ｂが固定され、手前端部には被駆動フランジ２ｄが固定されている。ドラムフランジ２ｂと被駆動フランジ２ｄの中心にはドラム軸２ａが貫通しており、このドラム軸２ａとドラムフランジ２ｂ及び被駆動フランジ２ｄは一体となって回転駆動される。即ち、感光ドラム２はドラム軸２ａの軸心を中心として回転される。
【００３６】
又、ドラム軸２ａの手前側端部は軸受２ｅに回転自在に支持され、軸受２ｅは軸受ケース２ｃに対して固定されている。そして、軸受ケース２ｃはプロセスカートリッジ１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）のフレーム１ａに対して固定されている。
【００３７】
［帯電手段］
帯電手段としての前記帯電装置３は接触帯電方式を採用するものであって、本実施の形態においては、図２に示すように、帯電部材として帯電ローラ３ａを用いている。
【００３８】
図２に示すように、帯電ローラ３ａは、芯金３ｂの両端部をそれぞれ不図示の軸受部材によって回転自在に保持されるとともに、押しバネ３ｄによって感光ドラム２の方向に付勢されて該感光ドラム２の表面に対して所定の押圧力をもって圧接されて感光ドラム２の回転に従動して回転する。
【００３９】
３ｃは帯電ローラクリーニング部材であり、これは可撓性を有するクリーニングフィルム３ｅとこれを支持する支持部材３ｆで構成されている。ここで、クリーニングフィルム３ｅは、帯電ローラ３ａの長手方向に並行に配置され、同長手方向に対して一定量の往復運動を行う支持部材３ｆにその一端が固定され、自由端側近傍の面が帯電ローラ３ａと接触ニップを形成するよう配置されている。そして、支持部材３ｆが不図示の駆動手段によって長手方向に一定量往復駆動され、これによって帯電ローラ３ａ表面がクリーニングフィルム３ｅで摺擦される。これにより帯電ローラ３ａ表面の微粉トナーや外添剤等の付着物が除去される。
【００４０】
ところで、本実施の形態に係るカラーレーザービームプリンタは以下に説明するクリーナレスシステムを採用している。
【００４１】
［クリーナレスシステム］
本実施の形態に採用されたクリーナレスシステムは、転写後の感光ドラム２上の転写残トナーを引き続く感光ドラム２の回転に伴って帯電部ａ及び露光部ｂを通過させて現像部ｃに持ち運び、現像装置４により現像同時クリーニング（回収）するものである。
【００４２】
感光ドラム２面上の転写残トナーは露光部ｂを通るために露光工程はその転写残トナー上からなされるが、転写残トナーの量は少ないために大きな影響は現れない。但し、転写残トナーには正規極性のもの、逆極性のもの（反転トナー）、帯電量が少ないものが混在しており、その内の反転トナーや帯電量が少ないトナーが帯電部ａを通過する際に帯電ローラ３ａに付着することによって帯電ローラ３ａが許容以上にトナー汚染して帯電不良を生じることになる。
【００４３】
又、感光ドラム２面上の転写残トナーの現像装置４による現像同時クリーニングを効果的に行うためには、現像部ｃに持ち運ばれる感光ドラム２上の転写残トナーの帯電極性が正規極性であり、且つ、その帯電量が現像装置４によって感光ドラム２の静電潜像を現像できる帯電量であることが必要である。反転トナーや帯電量が適切でないトナーについては感光ドラム２上から現像装置４に除去・回収できず、不良画像の原因となってしまう。
【００４４】
又、近年のユーザーニーズの多様化に伴い、写真画像等の高印字率の画像の連続印字動作等によって一度に多量の転写残トナーが発生し、このために前述のような問題を更に助長させてしまう結果となる。
【００４５】
そこで、本実施の形態においては、転写部ｄよりも感光ドラム２の下流側の位置に、感光ドラム２の転写残トナーを均一化するための転写残トナー（残留現像剤像）均一化手段３ｇを設け、この転写残トナー均一化手段３ｇよりも感光ドラム回転方向下流側で帯電部ａよりも感光ドラム回転方向上流側の位置に、転写残トナーの帯電極性を正規極性である負極性に揃えるためのトナー（現像剤）帯電制御手段３ｈを設けている。
【００４６】
上記転写残トナー均一化手段３ｇを設けることにより、転写部ｄからトナー帯電制御手段３ｈへ持ち運ばれる感光ドラム２上のパターン状の転写残トナーが多くても、その転写残トナーが感光ドラム２面に分散分布化されて非パターン化されるため、トナー帯電制御手段３ｈの一部にトナーが集中することがなくなり、該トナー帯電制御手段３ｈによる転写残トナーの全体的な正規極性帯電化処理が常に十分になされ、転写残トナーの帯電ローラ３ａへの付着が効果的に防がれるとともに、転写残トナー像パターンのゴースト像の発生も防がれる。
【００４７】
本実施の形態では、転写残トナー均一化手段３ｇとトナー帯電制御手段３ｈは、適度の導電性を有するブラシ状部材で構成されており、そのブラシ部を感光ドラム２面上に接触させて配置されている。
【００４８】
又、転写残トナー均一化手段３ｇとトナー帯電制御手段３ｈは、不図示の駆動源によって感光ドラム２の長手方向に移動（往復運動）するよう構成されており、このようにすることによって転写残トナー均一化手段３ｇとトナー帯電制御手段３ｈが感光ドラム２上で同一箇所に位置し続けることがなくなり、例えばトナー帯電制御手段３ｈの抵抗ムラによる過帯電部や帯電不足部が存在したとしても、これらは常に同じ感光ドラム２面部分で起こる訳ではないため、局所的な転写残トナーの過帯電によって感光ドラム２上に融着が発生したり、帯電不足によって帯電ローラ３ａに転写残トナーが付着することが防がれ或は緩和される。
【００４９】
［露光手段］
本実施の形態においては、感光ドラム２への露光はレーザー露光手段５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｋを用いて行っている。即ち、装置本体１００から画像信号が送られてくると、この信号に対応して変調されたレーザー光Ｌによって感光ドラム２の一様帯電面が走査露光される。そして、感光ドラム２面には画像情報に対応した静電潜像が選択的に形成される。
【００５０】
レーザー露光手段５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｋは、図１に示すように、不図示の固体レーザー素子、ポリゴンミラー５１ａ、結像レンズ５１ｂ、反射ミラー５１ｃ等から構成されている。入力された画像信号に基づいて不図示の発光信号発生器により固体レーザー素子が所定タイミングでＯＮ／ＯＦＦ発光制御される。固体レーザー素子から放射されたレーザー光Ｌは、不図示のコリメーターレンズ系により略平行な光束に変換され、高速回転するポリゴンミラー５１ａにより走査される。そして、結像レンズ５１ｂと反射ミラー５１ｃを介して感光ドラム２にスポット状に結像される。
【００５１】
このように感光ドラム２面上には、レーザー光走査による主走査方向の露光と感光ドラム２が回転することによる副走査方向の露光がなされ、これによって画像信号に応じた露光分布が得られる。
【００５２】
即ち、レーザー光Ｌの照射及び非照射によって各感光ドラム２上には表面電位が落ちた明部電位とそうでない暗部電位が形成され、明部電位と暗部電位間のコントラストによって各感光ドラム２上に画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００５３】
［現像手段］
現像手段である現像装置４は、２成分接触現像装置（２成分磁気ブラシ現像装置）であり、図２に示すように、現像容器４ｆに固定されたマグネットローラ４ｂを内包した現像剤担持体である現像スリーブ４ａ上にキャリアとトナーから成る現像剤を保持している。現像スリーブ４ａには所定間隙を設けて規制ブレード４ｃが設けられ、現像スリーブ４ａの矢印方向への回転に伴って該現像スリーブ４ａ上に薄層の現像剤が形成される。
【００５４】
現像スリーブ４ａは、図４に示すように、その両側の縮径されたジャーナル部４ａ１にスペーサ４ｋを回転可能に嵌合することによって感光ドラム２との間に所定間隙を形成するよう配置され、現像時においては現像スリーブ４ａ上に形成された現像剤が感光ドラム２に対して接触する状態で現像できるように設定されている。そして、図６に示すように、現像スリーブ４ａは、両端に設けた軸受４j によって回転自在に支持され、現像部ｃ（図２参照）において感光ドラム２の回転方向に対してカウンター方向である図２の矢印方向（時計方向）に所定の周速度で回転駆動される。
【００５５】
本実施の形態においては、トナーとして平均粒径６μｍのネガ帯電トナーを用い、磁性キャリアとしては飽和磁化が２０５ｅｍｕ／ｃｍ³ の平均粒径３５μｍの磁性キャリアを用いた。又、トナーとキャリアを重量比６：９４で混合したものを現像剤として用いた。
【００５６】
現像剤が循環している現像剤収納部４ｈは、両端部を除いて長手方向の隔壁４ｄで２つに仕切られており、撹拌スクリュー４ｅＡ, ４ｅＢが隔壁４ｄを挟んでその両側にそれぞれ配置されている。
【００５７】
トナー補給容器５（５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）から補給されたトナーは、図４に示すように、撹拌スクリュー４ｅＢの奥側に落下し、長手方向の前側に送られながら撹拌され、前側端の隔壁４ｄの無い部分を通過する。そして、トナーは撹拌スクリュー４ｅＡで更に長手方向の奥側に送られ、奥側の隔壁４ｄの無い部分を通り、撹拌スクリュー４ｅＢで送られながら撹拌されて循環を繰り返す。
【００５８】
ここで、感光ドラム２に形成された静電潜像を現像装置４を用いて２成分磁気ブラシ法により顕像化する現像工程と現像剤の循環系について説明する。
【００５９】
現像スリーブ４ａの回転に伴って現像容器４ｆ内の現像剤がマグネットローラ４ｂの汲み上げ極で現像スリーブ４ａ面に汲み上げられて搬送される。この現像剤が搬送される過程において、現像剤は現像スリーブ４ａに対して垂直に配置された規制ブレード４ｃによって層厚が規制され、現像スリーブ４ａ上に薄層現像剤が形成される。そして、薄層現像剤が現像部ｃに対応する現像極に搬送されると、磁気力によって現像剤の穂立ちが形成される。感光ドラム２面の静電潜像は、この穂状に形成された現像剤中のトナーによってトナー像として現像される。尚、本実施の形態においては、静電潜像は反転現像される。
【００６０】
現像部を通過した現像スリーブ４ａ上の薄層現像剤は、引き続き現像スリーブ４ａの回転に伴って現像容器４ｆ内に入り、搬送極の反発磁界によって現像スリーブ４ａ上から離脱して現像容器４ｆ内の現像剤溜りに戻される。
【００６１】
現像スリーブ４ａには、不図示の電源から直流（ＤＣ）電圧及び交流（ＡＣ）電圧が印加される。本実施の形態では、−５００Ｖの直流電圧と周波数２０００Ｈｚでピーク間電圧１５００Ｖの交流電圧が印加され、感光ドラム２の露光部のみを選択的に現像する。
【００６２】
一般に２成分現像法においては交流電圧を印加すると現像効率が増して画像は高品位になるが、逆にかぶりが発生し易くなるという不具合を生じる。このため、通常、現像スリーブ４ａに印加する直流電圧と感光ドラム２の表面電位間に電位差を設けることによってかぶりを防止するようにしている。より具体的には、感光ドラム２の露光部の電位と非露光部の電位との間の電位のバイアス電圧を印加している。
【００６３】
而して、現像によりトナーが消費されると、現像剤中のトナー濃度が低下する。本実施の形態では、撹拌スクリュー４ｅＢの外周面に近接した位置にトナー濃度を検知するセンサー４ｇ（図２参照）を配置している。現像剤内のトナー濃度が所定の濃度レベルよりも低下したことをセンサー４ｇで検知すると、各トナー補給容器５（５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）から現像装置４内にトナーを補給する命令が出力される。このトナー補給動作により現像剤のトナー濃度が常に所定のレベルに維持管理される。
【００６４】
［トナー補給容器］
トナー補給容器５（５Ｙ, ５Ｍ, ５Ｃ, ５Ｋ）は、プロセスカートリッジ１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）の上方に並列配置されており、装置本体１００の正面から装着される。
【００６５】
図２に示すように、トナー補給容器５（５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）の内部に撹拌軸５ｃに固定された撹拌板５ｂとスクリュー５ａが配置され、容器底面にはトナーを排出する排出開口部５ｆが形成されている。スクリュー５ａと撹拌軸５ｃは、図５に示すように、その両端を軸受５ｄで回転可能に支持され、片方の最端部には駆動カップリング（凹）５ｅが配置されている。この駆動カップリング（凹）５ｅは、装置本体１００の駆動カップリング（凸）６２ｂから駆動伝達を受けて回転駆動される。
【００６６】
スクリュー５ａの外形部は螺旋リブ形状となっており、排出開口部５ｆを中心に螺旋の捩れ方向を反転させている。そして、駆動カップリング（凸）６２ｂの回転によって所定の回転方向にスクリュー５ａが所定の回転方向に回転駆動され、これによって排出開口部５ｆに向かってトナーが搬送され、排出開口部５ｆの開口よりトナーを自由落下させて各プロセスカートリッジ１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）にトナーを補給する。
【００６７】
撹拌板５ｂの回転半径方向の先端部は傾斜しており、該先端部がトナー補給容器５（５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）の壁面と摺接する際には、該撹拌板５ｂの先端部は或る角度をもって当接される。具体的には、撹拌板５ｂの先端側は捩られて螺旋状態になる。このように撹拌板５ｂの先端側が捩れて傾斜することにより軸方向への搬送力が発生してトナーが長手方向に送られる。
【００６８】
尚、本実施の形態に係るトナー補給容器５（５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）は、２成分現像法に限らず、１成分現像法を用いるプロセスカートリッジ又は現像カートリッジにおいても補給可能であり、又、トナー補給容器５（５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）内に収納される粉体はトナーだけに限られず、トナーと磁性キャリアが混合された現像剤であっても良い。
【００６９】
［転写手段］
転写手段である中間転写ユニット５４は、感光ドラム２から順次１次転写されて重ねられた複数のトナー像を一括して記録媒体５２に２次転写するものである。
【００７０】
図１に示すように、中間転写ユニット５４は、図示矢印方向に走行する前記中間転写ベルト５４ａを備えており、中間転写ベルト５４ａは図示矢印方向（時計方向）に感光ドラム２の外周速度と略同じ周速度で走行する。この中間転写ベルト５４ａは、周長約９４０ｍｍの無端状ベルトであり、駆動ローラ５４ｂと２次転写対向ローラ５４ｇ及び従動ローラ５４ｃの３本のローラに掛け渡されている。
【００７１】
又、中間転写ベルト５４ａ内には、転写帯電ローラ５４ｆＹ，５４ｆＭ，５４ｆＣ，５４ｆＫがそれぞれ感光ドラム２の対向位置に回転可能に配置され、これらは感光ドラム２の中心方向に加圧されている。
【００７２】
上記転写帯電ローラ５４ｆＹ，５４ｆＭ，５４ｆＣ，５４ｆＫは、不図示の高圧電源より給電されて中間転写ベルト５４ａの裏側からトナーと逆極性の帯電を行い、感光ドラム２上のトナー像を中間転写ベルト５４ａの上面に順次１次転写する。
【００７３】
２次転写部には転写部材として前記２次転写ローラ５４ｄが２次転写対向ローラ５４ｇに対向した位置で中間転写ベルト５４ａに圧接されている。２次転写ローラ５４ｄは、図１の上下に揺動可能で且つ回転する。このとき、同時に中間転写ベルト５４ａにはバイアスが印加されるため、中間転写ベルト５４ａ上のトナー像は記録媒体５２に転写される。
【００７４】
ここで、中間転写ベルト５４ａと２次転写ローラ５４ｄは各々駆動されており、記録媒体５２が２次転写部に突入すると所定のバイアスが２次転写ローラ５４ｄに印加され、中間転写ベルト５４ａ上のトナー像は記録媒体５２に２次転写される。このとき、両者に挟まれた状態の記録媒体５２は転写工程が行われると同時に図１の左方向に所定の速度で搬送され、次工程である定着処理のために定着器５６に向かって搬送される。
【００７５】
転写工程の最下流側である中間転写ベルト５４ａの所定位置には、中間転写ベルト５４ａの表面に接離可能なクリーニングユニット５５が設けられており、２次転写後に残った転写残トナーはクリーニングユニット５５によって除去される。
【００７６】
上記クリーニングユニット５５内には、転写残トナーを除去するためのクリーニングブレード５５ａが配置されている。クリーニングユニット５５は不図示の回転中心で揺動可能に取り付けられており、クリーニングブレード５５ａは中間転写ベルト５４ａに食い込む方向に圧接されている。クリーニングユニツト５５内に取り込まれた転写残トナーは、送りスクリュー５５ｂによって不図示の廃トナータンクへ搬送されて貯蔵される。
【００７７】
ここで、中間転写ベルト５４ａとしてはポリイミド樹脂から成るものを用いることができる。この中間転写ベルト５４ａの材質としては、ポリイミド樹脂に限定されるものではなく、ポリカーボネイト樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリウレタン樹脂等のプラスチックやフッ素樹脂、シリコン系のゴム等を好適に用いることができる。
【００７８】
［定着部］
前記現像装置４によって感光ドラム２に形成されたトナー像は、中間転写ベルト５４ａを介して記録媒体５２上に転写される。そして、定着器５６は、記録媒体５２に転写されたトナー像を熱を用いて記録媒体５２に定着させる。
【００７９】
図１に示すように、定着器５６は、記録媒体５２に熱を加えるための定着ローラ５６ａと記録媒体５２を定着ローラ５６ａに圧接させるための加圧ローラ５６ｂを備えており、各ローラ５６ａ，５６ｂは中空ローラで構成され、その内部にはそれぞれ不図示のヒータが設けられている。そして、これらの定着ローラ５６ａと加圧ローラ５６ｂは、回転駆動されることによって同時に記録媒体５２を搬送する。
【００８０】
即ち、トナー像を保持した記録媒体５２は、定着ローラ５６ａと加圧ローラ５６ｂによって搬送されるとともに、熱及び圧力を加えられることによってトナー像の定着を受ける。そして、定着後の記録媒体５２は、前記排出ローラ５３ｈ，５３ｊによって排出されて装置本体１００上のトレー５７に積載される。
【００８１】
［プロセスカートリッジ及びトナー補給容器の装着］
次に、プロセスカートリッジ１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）及びトナー補給容器５（５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）の装着手順を図２〜図５に基づいて説明する。
【００８２】
図３に示すように、装置本体１００の正面には、開閉自在な前ドア５８が配置されており、この前ドア５８を手前に開くと、プロセスカートリッジ１Ｙ〜１Ｋ及びトナー補給容器５Ｙ〜５Ｋを挿入する開口部が露出される。
【００８３】
プロセスカートリッジ１Ｙ〜１Ｋを挿入する開口部には回動可能に支持された芯決め板５９が配置されており、プロセスカートリッジ１Ｙ〜１Ｋを挿抜する場合は、この芯決め板５９を開放した後に行う。
【００８４】
装置本体１００内には、図２に示すように、プロセスカートリッジ１Ｙ〜１Ｋの装着を案内するガイドレール６０とトナー補給容器５Ｙ〜５Ｋの装着を案内するガイドレール６１が固定されている。
【００８５】
プロセスカートリッジ１Ｙ〜１Ｋ及びトナー補給容器５Ｙ〜５Ｋの装着方向は、感光ドラム２の軸線方向と平行な方向であり、ガイドレール６０、６１も同様な方向に配置されている。プロセスカートリッジ１Ｙ〜１Ｋ及びトナー補給容器５Ｙ〜５Ｋは、一旦、前記ガイドレール６０，６１に沿って装置本体１００内の手前から奥側にスライドによって挿入される。
【００８６】
プロセスカートリッジ１Ｙ〜１Ｋが最奥部まで挿入されると、図４に示すように、ドラムフランジ２ｂの中心穴２ｆに装置本体の芯決め軸６６が挿入され、感光ドラム２の奥側の回転中心位置が装置本体１００に対して決められる。又、これと同時にドラムフランジ２ｂに形成された駆動伝達部２ｇと駆動カップリング（凸）６２ａが連結され、感光ドラム２の回転駆動が可能となる。
【００８７】
本発明で用いた駆動伝達部２ｇは捩れた三角柱形状を成しており、装置本体１００からの駆動力が加わることによって駆動力が伝達されるとともに、感光ドラム２を奥側に引き込む力が発生する。
【００８８】
又、後側板６５には、プロセスカートリッジ１Ｙ〜１Ｋを位置決めする支持ピン６３が配置されており、この支持ピン６３がプロセスカートリッジ１Ｙ〜１Ｋのフレーム１ａに挿入され、プロセスカートリッジ１Ｙ〜１Ｋのフレーム１ａの位置が固定される。
【００８９】
装置本体１００の手前側には、回動可能な芯決め板５９が配置されており、この芯決め板５９に対してプロセスカートリッジ１Ｙ〜１Ｋの軸受ケース２ｃが支持固定される。これら一連の挿入動作により、感光ドラム２とプロセスカートリッジ１Ｙ〜１Ｋは装置本体１００に対して位置決めされる。
【００９０】
一方、トナー補給容器５Ｙ〜５Ｋは最奥部まで挿入されると、後側板６５から突出した支持ピン６３に対して固定される。又、これと同時に駆動カップリング（凹）５ｅと駆動カップリング（凸）６２ｂ（図５参照）が連結され、スクリュー５ａ及び撹拌軸５ｃの回転駆動が可能となる。
【００９１】
次に、本発明の要旨を図６に基づいて説明する。尚、図６は現像装置の現像スリーブ部分の長手方向断面図である。
【００９２】
現像スリーブ４ａには、その機能を働かせるために高圧の電流と電圧が必要であり、図６に示すように、マグネットローラ４ｂの端部軸４ｂ１と給電板金２１０との接続により現像スリーブ４ａに給電し、端部軸４ｂ１に圧入固定支持されたマグネットローラ４ｂの端面４ｂ２に接点バネ２００を当接させてマグネットローラ４ｂと接点バネ２００とを電気的に接続する。
【００９３】
上記接点バネ２００と、現像スリーブ４ａ内に固定支持されて現像スリーブ４ａ内面に接触している接点板金２０１とが回転摺動し、接点バネ２００が接点板金２０１とマグネットローラ４ｂの端面４ｂ２との隙間Ｚに挟まれ、圧縮されることによって接点圧を得てマグネットローラ４ｂと現像スリーブ４ａとを電気的に接続し、これによって現像スリーブ４ａに給電する。このとき、マグネットローラ４ｂの端部軸４ｂ１は導電性材料で構成され、或は導電性材料がその外周に設けられる。
【００９４】
本実施の形態では、上記構成に加え、接点バネ２００を取り付けるマグネットローラ４ｂの端部軸４ｂ１を、接点板金２０１を支持する板金支持部材２０２で現像スリーブ４ａとマグネットローラ４ｂが同軸になるよう嵌合支持する構成を採用しており、この構成によれば、マグネットローラ４ｂの中心と板金支持部材２０２の芯ズレは板金支持部材２０２の部品精度のみに起因するため、両者のラジアル方向の摺動位置ズレを小さく抑えることができる。
【００９５】
又、接点バネ２００を取り付ける側とは反対側から端部軸４ｂ１とマグネットローラ４ｂを接点バネ２００の取付側方向（矢印Ｋ方向）へ付勢する付勢手段２０６が設けられている。尚、付勢手段２０６は付勢力を発生する樹脂バネ部２０６ａを有している。
【００９６】
而して、矢印Ｋ方向の付勢力を受けた端部軸４ｂ１とマグネットローラ４ｂは、端部軸４ｂ１の接点バネ２００取付側端面が板金支持部材２０２に設けられたマグネットローラ嵌合支持穴底面Ｌに突き当たるため、該端部軸４ｂ１とマグネットローラ４ｂの付勢力が板金支持部材２０２を介して現像スリーブ４ａを常に同方向（矢印Ｋ方向）に付勢することとなる。この結果、現像スリーブ４ａの内面に接触して板金支持部材２０２に支持された接点板金２０１とマグネットローラ４ｂの端面４ｂ２の隙間Ｚは変動することがなく、従って、接点バネ２００の圧縮量は変動せず、常に一定の接点圧を確保することができる。
【００９７】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、接点ばねの圧縮量が変動することがなく、常に一定の接点圧が確保されて現像スリーブへの安定した給電が実現されるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置（カラーレーザープリンタ）の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係るプロセスカートリッジとトナー補給容器の縦断面図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置（カラーレーザープリンタ）の斜視図である。
【図４】本発明に係るプロセスカートリッジの長手方向平断面図である。
【図５】本発明に係る現像装置とリトナー補給容器の長手方向縦断面図である。
【図６】本発明に係る現像装置の現像スリーブ部分の断面図である。
【図７】従来の現像装置の現像スリーブ部分の断面図である。
【図８】従来の現像装置の現像スリーブ部分の断面図である。
【図９】従来の現像装置の現像スリーブ部分の断面図である。
【符号の説明】
１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ） プロセスカートリッジ
２ 感光ドラム（像担持体）
４ 現像装置
４ａ 現像スリーブ
４ｂ マグネツトローラ（マグネット）
４ｂ１ 端部軸（軸）
１００ 画像形成装置本体
２００ 接点バネ
２０１ 接点板金（接点部材）
２０２ 板金支持部材（支持部材）
２０６ 付勢手段
２１０ 給電板金（給電部材）
Ｚ 軸方向隙間

Claims (5)

1. 画像形成装置に用いられ、像担持体に形成された潜像を現像剤で現像する現像装置において、
   回転可能に設けられ、前記現像剤を担持する現像スリーブと、
   前記現像スリーブの内部に設けられ、前記現像スリーブの長手方向の一端側に設けられた端面と、前記画像形成装置の装置本体と電気的に接続されており前記端面から前記一端側の方向に突出するように設けられた軸部と、を有し、前記軸部における前記一端側とは反対側の他端側が固定されるように設けられたマグネットローラと、
   前記端面よりも前記一端側の方向の位置において前記軸部に取り付けられ、前記軸部と電気的に接続している接点ばねと、
   前記接点ばねにおける前記一端側で前記接点ばねと電気的に接続しており、前記現像スリーブと電気的に接続している接点部材と、
   前記接点部材よりも前記一端側の方向の位置において前記現像スリーブに固定され、前記接点部材を支持する支持部材と、
   前記マグネットローラを前記一端側の方向に付勢することにより、前記接点ばねが前記端面と前記接点部材とで圧縮された状態で、前記軸部を前記支持部材に突き当てる付勢手段と、を有することを特徴とする現像装置。
2. 前記接点ばねが前記軸部に圧入されることにより、前記接点ばねと前記軸部が電気的に接続していることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記支持部材は、前記マグネットローラと前記現像スリーブとが同軸になるように前記軸部と嵌合していることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載された現像装置と前記像担持体とを有するプロセスカートリッジ。
5. 請求項１乃至３のいずれかに記載された現像装置を有する画像形成装置。

Images