JP6223053B2 - プロセスカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、感光体ユニットと現像ユニットを備えたプロセスカートリッジに関する。

静電像を現像装置で現像して像担持体にトナー像を形成し、像担持体のトナー像を直接又は中間転写体を介して記録材に転写し、トナー像が転写された記録材を加熱加圧して画像を記録材に定着させる画像形成装置が広く用いられている。現像装置は、現像剤担持体の回転に伴って、現像剤担持体に担持させた現像剤の層厚を層厚規制部材（ドクターブレード）で一定に規制し、層厚を規制された現像剤を、現像剤担持体の回転に伴って像担持体との対向部へ搬送する。

層厚規制部材と現像剤担持体との対向間隔を現像剤が通過して層厚を規制される際に、層厚規制部材は、現像剤の圧力を受けて現像剤担持体から遠ざかる方向に変形する。現像剤担持体の両端を支持する軸受部材の間に規制部材を掛け渡して層厚規制部材を取り付けている場合、層厚規制部材の長手方向の中央部が現像剤担持体から遠ざかって、現像剤の層厚が長手方向の中央部で両端部よりも大きくなる可能性がある。画像形成装置の小型化に伴って規制部材の断面係数が小さくなると、両持ち支持された規制部材の撓みが大きくなって、長手方向の中央部と両端部とにおける現像剤の層厚の差がさらに大きくなる可能性がある。

特許文献１では、板金で形成された層厚規制部材に絞り加工によるリブを形成して、層厚規制部材の断面係数を高めている。特許文献２では、両持ち支持された層厚規制部材の撓みが大きくなる長手方向の中央部に層厚規制部材の支持部を追加して、全体の撓みを小さくしている。

特許文献３では、現像剤担持体の両端を回転自在に支持する一対の支持部の間に梁状に掛け渡した梁部に現像剤担持体の層厚を規制するための層厚規制部材を固定して、特許文献１、２よりも層厚規制部材に作用する曲げ応力を軽減している。特許文献３では、現像剤担持体と一対の支持部と梁部と層厚規制部材とを一体に組み立てて、現像装置に着脱可能に取り付けている。

特開２００２−２１４８８６号公報 特開２００９−１７５３６０号公報 特開２０１２−２４７７５７号公報

像担持体と現像剤担持体とが対向する隙間は、現像装置の現像性能に大きく関わる重要なパラメータである。像担持体に対して現像剤担持体が斜めに組み付けられると、像担持体の回転軸線方向の両端部で現像性能の差が出て画像濃度が大きく違ってくる。像担持体に対して現像剤担持体が平行に組み付けられていても、像担持体と現像剤担持体の隙間の間隔が現像装置ごとにばらついていると、画像形成装置ごとの出力画像の画像濃度が違ってくる。そのため、画像形成装置では、像担持体に現像剤担持体を組み付けた後に、像担持体と現像剤担持体の隙間の間隔を測定して規格値に調整する必要がある。

ところで、例えば特許文献３に示されるように、現像剤担持体と一対の支持部と梁部と層厚規制部材とを現像装置から一体に交換可能な構成において、梁部に層厚規制部材を最初から一体化して部品点数を削減することが提案された。現像剤担持体の両端を支持する支持部の間に掛け渡される梁部に予め別部材の層厚規制部を固定しておく構成や梁部と一体に同一材料で層厚規制部を形成する構成である（図８参照）。

これらの場合、梁部と層厚規制部とを一体化した部材の曲げ剛性を高めるために、梁部材の断面を現像剤担持体の軸垂直断面に沿って像担持体側に拡張することが考えられる。この場合、層厚規制部の像担持体側に拡張した庇状の部分に遮られて、現像剤担持体と像担持体の隙間の状態を組み立て後に確認することが困難になることが考えられる。

本発明は、現像剤担持体と感光体との間のギャップを測定し易くできる構成を提供することを目的としている。

本発明は、静電潜像が形成される感光体を含む感光体ユニットと、前記感光体に対向するように前記感光体に対して非接触に配置され、前記感光体に形成される静電潜像を現像するためにトナーとキャリアを含む現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向するように前記現像剤担持体に対して非接触に配置され、前記現像剤担持体に担持される現像剤の量を規制する現像剤規制部材を含む現像ユニットと、を備えたプロセスカートリッジにおいて、前記現像剤規制部材は、樹脂により形成され、前記現像剤規制部材の一部が、前記現像剤担持体の回転軸線に直交する断面で見たとき、前記現像剤担持体の表面において前記現像剤担持体が前記現像剤規制部材と最も近接する位置よりも前記現像剤担持体の回転方向下流側かつ前記現像剤担持体が前記感光体と最も近接する位置よりも前記現像剤担持体の回転方向上流側の領域を鉛直方向上方に投影したときの投影領域内に設けられ、前記現像剤規制部材には、前記投影領域内にある前記現像ユニットと前記感光体ユニットの間の空間を介して前記現像剤担持体と前記感光体との間のギャップを測定するための開口部が設けられていることを特徴とするプロセスカートリッジにある。

本発明によれば、現像剤担持体と感光体との間のギャップを測定し易くできる。

画像形成装置の構成の説明図である。 参考例の現像装置の構成の説明図である。 参考例におけるスリーブホルダーユニットの構成の説明図である。 スリーブホルダーユニットと感光ドラムの組み立て状態の説明図である。 現像スリーブと感光ドラムの対向間隔の調整の説明図である。 実施例におけるスリーブホルダーユニットの構成の説明図である。 スリーブホルダーユニットと感光ドラムの組み立て状態の説明図である。 比較例１の現像装置の構成の説明図である。 比較例２の現像装置の構成の説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト６１の下向き面に沿って画像形成部６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｂｋを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。

画像形成部６０Ｙでは、感光ドラム１Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト６１に転写される。画像形成部６０Ｍでは、感光ドラム１Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト６１に転写される。画像形成部６０Ｃ、６０Ｂｋでは、それぞれ感光ドラム１Ｃ、１Ｂｋにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト６１に転写される。

中間転写ベルト６１に転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｓへ二次転写される。分離ローラ６３は、記録材カセット６２から引き出した記録材Ｓを１枚ずつに分離して、レジストローラ６５へ送り出す。レジストローラ６５は、中間転写ベルト６１のトナー像にタイミングを合わせて記録材Ｓを二次転写部Ｔ２へ送り込む。四色のトナー像を二次転写された記録材Ｓは、定着装置９で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着される。

片面画像形成の場合、表面にトナー像を定着された記録材Ｓは、排出ローラ６９を通じて上部トレイ６０１へ排出される。一方、両面画像形成の場合、記録材Ｓは、後端が切り替えフラッパー６０２を通過するまで搬送された後、先後端を入れ替えて両面搬送パス６０３へ搬送される。記録材Ｓは、再給送ローラ６０４によって再び搬送パス６４へ送られ、レジストローラ６５によって二次転写部Ｔ２へ給送されて、記録材Ｓの裏面の画像形成が実行される。

画像形成部６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｂｋは、それぞれの現像ユニットとしての現像装置３で用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部６０Ｂｋについて説明し、他の画像形成部６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃについては、重複する説明を省略する。

画像形成部６０Ｂｋは、感光ドラム１Ｂｋを囲んで、帯電装置２、露光装置６８、現像装置３、転写ローラ４、ドラムクリーニング装置５を配置している。感光ドラム１Ｂｋは、アルミニウム製シリンダの外周面に感光層を形成しており、所定のプロセススピードで回転する。

帯電装置２は、感光ドラム１Ｂｋに帯電ローラを従動回転させ、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を帯電ローラに印加して、感光ドラム１Ｂｋを一様な負極性の電位に帯電させる。露光装置６８は、各色の画像を展開した走査線画像信号をＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、感光ドラム１Ｂｋの表面に画像の静電像（静電潜像）を書き込む。現像装置３は、トナーを感光ドラム１Ｂｋに移転させて静電像をトナー像に現像する。画像形成によって現像装置３で消費されたトナー量に見合った量の新しいトナーが、画像形成装置１００にセットされたトナーカートリッジ６０５から不図示のトナー搬送経路を経て現像装置３に供給される。

転写ローラ４は、中間転写ベルト６１を押圧して、感光ドラム１Ｂｋと中間転写ベルト６１の間に転写部を形成する。転写ローラ４に正極性の直流電圧が印加されることにより、感光ドラム１Ｂｋに担持された負極性のトナー像が中間転写ベルト６１へ転写される。ドラムクリーニング装置５は、感光ドラム１Ｂｋにクリーニングブレードを摺擦させて、感光ドラム１Ｂｋの表面に付着した転写残トナーを除去する。

中間転写ベルト６１は、テンションローラ６、二次転写対向ローラを兼ねた駆動ローラ６６、及び張架ローラ７ａ、７ｂに掛け渡して支持され、駆動ローラ６６に駆動されて矢印Ｃ方向に回転する。二次転写ローラ６７は、駆動ローラ６６に内側面を支持された中間転写ベルト６１に当接して二次転写部Ｔ２を形成する。二次転写ローラ６７に正極性の直流電圧が印加されることで、中間転写ベルト６１上のトナー像が記録材Ｓへ移転する。ベルトクリーニング装置８は、中間転写ベルト６１にクリーニングブレードを摺擦させて、中間転写ベルト６１の表面の転写残トナーを回収する。

＜参考例＞
図２に示すように、現像剤担持体の一例である現像スリーブ７０は、現像剤を担持して、感光体の一例である感光ドラム１（感光体ユニット）と所定の隙間を隔てて回転する。筐体の一例である現像容器３０は、現像スリーブ７０とスリーブ軸受部材１１ａ、１１ｂと規制部材３７とを一体に組み立てた状態で収納する収納空間を有する。蓋部材の一例であるカバー７６は、ねじ７７を用いて現像容器３０に接続されて収納空間の一部を開放可能である。

図３に示すように、支持部材の一例であるスリーブ軸受部材１１ａ、１１ｂ及び規制部材３７は、一対の軸受部材の一例であるスリーブ軸受部材１１ａ、１１ｂによって現像スリーブ７０の回転軸線方向（長手方向）の両端（一端部と他端部）を回転自在に支持する。開口部８０は、感光ドラム１の現像領域（画像可能領域）の外側に位置させて規制部材３７の両端部（現像スリーブ７０の回転軸線方向に沿った方向、長手方向）に、ＳＤギャップに対向するように配置される。

図４の（ａ）に示すように、現像剤規制部材の一例である規制部材３７は、現像スリーブ７０に担持された現像剤の層厚を規制する層厚規制部３６を有して、スリーブ軸受部材１１ａ、１１ｂに両端を固定されている。層厚規制部３６は、規制部材３７と同一材料を用いて一体に形成されている。規制部材３７は、現像スリーブ７０の軸垂直断面において、前記所定の隙間を覆うように、層厚規制部３６よりも現像剤担持体回転方向下流側に拡張された断面形状を有する。

図４の（ｂ）に示すように、軸受部材と規制部材との少なくとも一方の一例である規制部材３７は、前記所定の隙間を通る仮想直線を貫通させるように形成した開口部の一例である開口部８０を有する。開口部８０は、規制部材３７の断面形状が現像剤担持体回転方向下流側に拡張された部分に形成される。カバー（７６：図２）を取り外した現像容器（３０：図２）の開口から開口部８０を通じて、前記所定の隙間を視認可能である。

図５に示すように、プロセスカートリッジの一例である画像形成部（６０Ｂｋ：図１）は、調整機構の一例である調整リング５３を備える。調整リング５３は、現像スリーブ７０の中心と感光ドラム１の中心との距離を現像スリーブ７０の両端部において個別に調整可能である。

（現像装置）
図２は参考例の現像装置の構成の説明図である。図２に示すように、現像装置３は、トナー（非磁性）とキャリア（磁性）を混合させた二成分現像剤を使用して、感光ドラム１Ｂｋ上の静電像を可視像化する。現像装置３は、現像容器３０に貯留した現像剤を帯電させ、帯電した現像剤を現像スリーブ７０の表面に担持させて感光ドラム１Ｂｋの静電像をトナー像に現像する。

現像装置３は、感光ドラム１Ｂｋへ向かう開口部に現像スリーブ７０を配置している。現像スリーブ７０の両端部は、現像容器３０に対して回転可能に支持されている。現像スリーブ７０の下方に、第一搬送スクリュー３３と第二搬送スクリュー３４が配置されている。現像スリーブ７０と第一搬送スクリュー３３と第二搬送スクリュー３４は、現像容器３０の外側でそれぞれの軸端に配置したギア列に連結されて一体に回転駆動される。

現像容器３０は、隔壁３０ｈによって第一搬送室３１と第二搬送室３２とに仕切られている。第一搬送室３１と第二搬送室３２とは、長手方向の両端に形成された隔壁３０ｈの開口部を通じて連通する。第一搬送室３１には第一搬送スクリュー３３が配置され、第二搬送室３２には第二搬送スクリュー３４が配置される。

第一搬送スクリュー３３及び第二搬送スクリュー３４が駆動されることで、隔壁３０ｈの開口部を通じて現像剤が受け渡されて、第一搬送室３１と第二搬送室３２室を現像剤が循環する。第一搬送スクリュー３３及び第二搬送スクリュー３４によって攪拌を受けつつ搬送される過程で、現像剤中のキャリアとトナーが摩擦して、キャリアが正極性に、トナーが負極性に帯電する。

現像スリーブ７０は、回転不可に支持されたマグネット部７１の周りで回転可能に支持されて、第二搬送スクリュー３４と周方向に対向している。第二搬送スクリュー３４は、第二搬送室３２の現像剤を搬送しつつ現像スリーブ７０に供給する。第二搬送スクリュー３４から供給された現像剤は、マグネット部７１の磁力によって現像スリーブ７０の表面に担持されて矢印Ｄ方向に搬送される。

マグネット部７１は、回転する現像スリーブ７０の表面に所望の磁極パターンを形成して、現像スリーブ７０の表面に現像剤を磁気的に担持するための所望の磁界を発生させる。マグネット部７１は、磁極が周方向の所定の位相位置に固定されて回転不可に支持されるため、マグネット部７１の磁極のパターンは、周方向で所定の位相に固定される。マグネット部７１の周りで現像スリーブ７０の外殻を構成するスリーブ管７２のみが回転可能に支持される。現像剤中のキャリアとトナーは、マグネット部７１のそれぞれの磁極位置では、摩擦帯電により付着した状態で、現像スリーブ７０の表面に対して穂立ち状に担持されて磁気穂を形成する。

規制部材（スリーブホルダーフレーム）３７は、層厚規制部３６の先端部を現像スリーブ７０表面に対向させるように配置される。現像スリーブ７０の磁界によって付着した穂立ち状の現像剤が、層厚規制部３６に向かって担持および搬送される。層厚規制部３６の先端面と現像スリーブ７０の隙間が所望の範囲に設定されているため、穂立ち状の現像剤は、層厚規制部３６を通過することで均一な厚さのコート層となる。

（プロセスカートリッジ）
図１に示すように、画像形成部６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｂｋは、露光装置６８及び転写ローラ４を除いたものを、各色ごとの交換ユニットであるプロセスカートリッジとして一体化している。画像形成部６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｂｋは、画像形成装置１００の装置本体フレームに対して着脱可能に取り付けられている。転写ローラ４は、中間転写ベルト６１を含む中間転写ユニットに内蔵されている。現像装置３を含む画像形成部６０Ｂｋを一体的にユニット化し、画像形成装置１００に対して着脱可能としている。

なお、画像形成装置によっては、ドラムクリーニング装置５を独立した交換ユニットとしている場合もある。ドラムクリーニング装置５及び帯電装置２を独立した交換ユニットとして、感光ドラム１Ｂｋ及び現像装置３を１個のプロセスカートリッジとしている場合もある。

（参考例の特徴部分）
図３は参考例におけるスリーブホルダーユニットの構成の説明図である。図４はスリーブホルダーユニットと感光ドラムの組み立て状態の説明図である。図４中、（ａ）は画像領域内の断面における画像形成時の動作、（ｂ）は画像領域外の断面における画像形成時の動作である。

図２に示すように、規制部材（スリーブホルダーフレーム）３７は、現像スリーブ７０表面の現像剤の層厚を均一化して、感光ドラム１Ｂｋ上に安定した現像剤供給を実現する。規制部材３７は、現像剤整流部３５と層厚規制部３６とを一体的に有して、層厚規制部３６の先端部を現像スリーブ７０の表面に対向させている。現像剤整流部３５は、層厚規制部３６の上流で現像剤を搬送する際のガイドとなって、現像スリーブ７０の表面に付着して連れ回る現像剤を、長手方向にほぼ均一な圧力状態を持たせて、現像スリーブ７０と層厚規制部３６の対向間隔へ導く。層厚規制部３６は、現像スリーブ７０の表面に付着した現像剤の磁気穂を所定の長さにカットする。現像スリーブ７０の磁界によって形成された現像剤の磁気穂は、現像スリーブ７０と層厚規制部３６の対向間隔（ＳＢギャップＧ：図４）を通過することで、均一な厚さのコート層となる。

図３に示すように、別々に形成された現像スリーブ７０と、スリーブ軸受部材１１ａ、１１ｂと、規制部材３７とが調整組み付けされて、スリーブホルダーユニット１０を構成する。規制部材３７は、両端部に設けられたスリーブ軸受部材１１ａ、１１ｂによって現像スリーブ７０を支持する。

規制部材３７は、非磁性で強度を有するアルミニウム等の金属材料を用いて形成されている。規制部材３７の手前側の端部には、現像スリーブ７０の手前側の端部を回転自在に支持するベアリングを内蔵したスリーブ軸受部材１１ａが接着又は溶接により固定されている。規制部材３７の奥側の端部には、現像スリーブ７０の奥側の端部を回転自在に支持するベアリングを内蔵したスリーブ軸受部材１１ｂが接着又は溶接により固定されている。スリーブ軸受部材１１ａとスリーブ軸受部材１１ｂとによって、現像スリーブ７０が回転自在に支持される。

図４の（ａ）に示すように、現像スリーブ７０と層厚規制部３６が対向する最近接部の間隙をＳＢギャップＧと呼ぶ。ＳＢギャップＧは、層厚規制部３６の先端部にて規定され、最適な現像濃度を得るために、所望の範囲に設定される必要がある。ＳＢギャップＧは、±３０〜５０μｍ程度の精度を長手方向の全体にわたって保証する必要がある。また、層厚規制部３６の規制面の長手方向の真直度は、現像スリーブ７０の表面の現像剤のコート量を画像領域の長手方向で均一にするために、例えば３０μｍ以下の高精度にする必要がある。さらに、規制部材３７は、現像スリーブ７０の表面の現像剤のコート量をＳＢギャップＧにて均一にする際に発生する現像剤からの反力によって撓まない十分な剛性を必要とする。ＳＢギャップＧにこのような高精度を付与した状態で、現像スリーブ７０と、スリーブ軸受部材１１ａ、１１ｂと、規制部材３７との位置関係が一定に固定されている。

図４の（ａ）に示すように、画像形成時、規制部材３７は、層厚規制部３６にて反力Ｆ１を受ける。反力Ｆ１は、現像スリーブ７０の表面に付着した現像剤が現像スリーブ７０とともに回転搬送されてきたときの衝突によって発生する。反力Ｆ１の方向は、現像剤整流部３５の形状により変化するが、おおむね層厚規制部３６に対向する現像スリーブ７０の外周点７０ａにおける接線方向と一致する。反力Ｆ１に対抗する強度を持たせるために、規制部材３７は、反力Ｆ１の方向と平行な方向Ｌ１へ伸展するように断面形状を拡張して形成される。

図４の（ａ）に示すように、画像形成時、規制部材３７は、層厚規制部３６にて反力Ｆ２を受ける。反力Ｆ２は、層厚規制部３６と現像スリーブ７０の隙間を現像剤がすり抜けるときに受ける加圧の反力である。反力Ｆ２の方向は、現像剤整流部３５の形状により変化するが、おおむね層厚規制部３６に対向する現像スリーブ７０の外周点７０ａにおける接線方向に垂直な直径方向と一致する。反力Ｆ２に対抗する強度を持たせるために、規制部材３７は、反力Ｆ２の方向と平行な方向Ｌ２へ伸展するように断面形状を拡張して形成される。

参考例では、現像スリーブ７０の回転中心と感光ドラム１の回転中心を結ぶ線分に対して、層厚規制部３６に対向する外周点７０ａと現像スリーブ７０中心とを結ぶ線分がなす角度７０ｂは、ほぼ９０°である。このため、規制部材３７の断面の伸展方向Ｌ１は、現像スリーブ７０と感光ドラム１との中心を結ぶ線分とほぼ平行になる。その結果、規制部材３７の断面が感光ドラム１へ向かって大きく張り出して、現像スリーブ７０と感光ドラム１との隙間ＳＤを上方から視認することを妨げている。

図３に示すように、規制部材３７の両端部（現像スリーブ７０の回転軸線に沿った方向における規制部材３７の一端部と他端部）には、規制部材３７を貫通して現像スリーブ７０と感光ドラム１との隙間（ＳＤ）を上方から視認するための開口部８０が設けられている。開口部８０は、感光ドラム１の非画像領域に対応させて規制部材３７に設けられている。

図４の（ｂ）に示すように、非画像領域の規制部材３７の断面Ｈ２に、現像スリーブ７０と感光ドラム１との隙間ＳＤを見通せる矢印８１方向の開口部８０が設けられている。現像スリーブ７０の手前側の端部と奥側の端部とでは、断面Ｈ２の形状が対称に形成されている。このため、手前側の端部について説明し、奥側の端部に関する重複した説明を省略する。

規制部材３７の非画像領域の断面Ｈ２は、規制部材３７の画像領域の断面Ｈ１とほぼ同じ外形であるため、規制部材３７の両端部は、スリーブ軸受部材１１ａ、１１ｂと結合されるために十分な断面積と剛性とを確保している。開口部８０は、隙間ＳＤの幅よりも広い開口を有する。

（ＳＢギャップの調整）
図３に示すように、ＳＢギャップＧの調整は、スリーブホルダーユニット１０を調整組み立てする際に、不図示の支持台に支持させて現像スリーブ７０を組み付けたスリーブ軸受部材１１ａ、１１ｂに対して、規制部材３７を移動させることで行う。現像スリーブ７０と層厚規制部３６との対向間隔が所定の寸法範囲に収まるように規制部材３７の断面を位置決めて、規制部材３７とスリーブ軸受部材１１ａ、１１ｂとを一体に接着又は溶接する。

現像スリーブ７０と層厚規制部３６の対向間隔をデジタルカメラ等で撮影し、撮影画像を画像処理してＳＢギャップＧの値を求めることができる。あるいは、レーザー光による隙間計測でＳＢギャップＧの値を求めることができる。

規制部材３７と現像スリーブ７０のみの状態で精度冶具を用いて規制部材３７とスリーブ軸受部材１１ａ、１１ｂとを固定一体化する。規制部材３７の長手方向の両端部で、ＳＢギャップＧの値が所望の範囲になるように調整して、スリーブ軸受部材１１ａ、１１ｂを接合して一体に固定する。規制部材３７は、ＳＢギャップＧの精度を調整により保持した状態のまま、スリーブ軸受部材１１ａ、１１ｂに固定される。

規制部材３７をスリーブ軸受部材１１ａ、１１ｂに固定する際に外力を強く与えると、規制部材３７が曲がったり捩じれたりして永久変形する可能性がある。このため、規制部材３７の両端部とスリーブ軸受部材１１ａ、１１ｂとの接合には、常温環境で実行されるレーザー溶着やＵＶ接着等のストレスフリーな方法が望ましい。常温でストレスフリーな接合方法の例は、接着や溶着である。参考例に関する限り、ビス締結は、締結時に規制部材３７の捩じれが発生する可能性があるため望ましくない。参考例に関する限り、アーク溶接、ガス溶接は、高温による変形や残留応力による撓みを招く可能性があるので望ましくない。

（ＳＤギャップの調整）
図５は現像スリーブと感光ドラムの対向間隔（ギャップ）の調整の説明図である。図４の（ｂ）に示すように、現像スリーブ７０と規制部材３７との位置関係を固定した状態で、スリーブホルダーユニット１０と感光ドラム１とが結合される。現像スリーブ７０と感光ドラム１の対向間隔をＳＤギャップＨと呼ぶ。現像スリーブ７０に沿った画像領域の全域にわたってＳＤギャップＨを所定の値に精度よく合わせ込むことは、良好な画像を得るために重要である。このため、感光ドラム１と現像スリーブ７０の間隔を実際に測定して、感光ドラム１と現像スリーブ７０の調整組み付けが実行される。

現像スリーブ７０の両端部に設けられた開口部８０から厚さ３００μｍのギャップゲージを矢印８１の方向に挿入する。ギャップゲージをスペーサにして感光ドラム１と現像スリーブ７０の中心間距離を調整する。スリーブホルダーユニット１０の現像スリーブ７０と感光ドラム１とをギャップゲージを介して突き当てることでＳＤギャップＨの隙間を所望の値に調整する。同じ操作を感光ドラム１の手前側と奥側とで実施することで、現像スリーブ７０と感光ドラム１とを略平行に所定の間隔をもって組付ける。

なお、開口部８０からレーザー光を照射して走査し、反射光を検知してＳＤギャップＨを計測してもよい。計測しつつ、感光ドラム１と現像スリーブ７０の中心間距離を調整して所定の対向間隔に合わせ込むことが可能である。

図３に示すように、スリーブ軸受部材１１ａ、１１ｂには、現像スリーブ７０の回転軸と感光ドラム１表面との距離を規定するための突き当て部１２ａ、１２ｂがそれぞれ形成されている。スリーブ軸受部材１１ａ、１１ｂには、スリーブホルダーユニット１０を現像容器（３０：図２）に揺動可能に取り付けるための揺動軸１３が取り付けられている。

図５に示すように、スリーブホルダーユニット１０は、現像容器３０に対しては揺動軸１３にて結合している。付勢ばね５２は、スリーブホルダーユニット１０全体を感光ドラム１に向かって押し付ける。この状態で、突き当て部１２ａ、１２ｂが調整リング５３に突き当たることで、感光ドラム１と現像スリーブ７０の間にＳＤギャップＨが確保されている。調整リング５３は、感光ドラム１の回転中心に対して偏心した周面を有して、現像容器３０に手動回転可能に取り付けられている。現像容器３０の両端部に配置された調整リング５３をそれぞれ手動回転させることで、現像スリーブ７０の手前側と奥側とで、感光ドラム１と現像スリーブ７０の軸間距離を調整可能である。即ち、調整リング５３は、ＳＤギャップＨが所定の範囲となるように現像装置３の感光体ユニットに対する位置を調整するためのものである。

（参考例の効果）
参考例の現像装置３は、規制部材（スリーブホルダーフレーム）３７を剛性の低い安価な材料で形成しても、必要な剛性を感光ドラム１側へ張り出した断面形状にて確保できる。参考例の現像装置３は、現像スリーブ７０と層厚規制部３６の間隔であるＳＢギャップＧを高精度で保持固定した後に、感光ドラム１と現像スリーブ７０の間隔であるＳＤギャップＨを高精度で調整組付けすることが可能である。

参考例の現像装置３は、ＳＢギャップＧとＳＤギャップＨとを精密に安定して再現性高く設定できるため、出力画像の画像濃度が安定した、より小型なプロセスカートリッジを提供可能である。参考例の現像装置３は、プロセスカートリッジの小型軽量化と、画像濃度の安定化とを両立できる。

参考例の現像装置３は、感光ドラム１の非画像領域に対応させて、規制部材３７に開口部８０を設けているため、ギャップゲージの挿入／抜き取りに際して感光ドラム１の表面に摺擦傷を付けても画像品質が損なわれない。

＜実施例＞
図６に示すように、スリーブ軸受部材１１ａ、１１ｂと規制部材３７とが一体に接着されている。補強リブ８４は、現像スリーブ７０の回転軸線方向の一対のリブである。補強リブ８２は、現像剤担持体回転方向の一対のリブである。規制部材３７は、補強リブ８４を補強リブ８２に接続して現像スリーブ７０との対向面の反対側を開放した箱型形状を形成するように、樹脂材料を用いて一体成型されている。補強リブ８２は、回転軸線方向の中央側の開口部８０の壁を兼ねている。

（実施例の特徴部分）
図６は実施例におけるスリーブホルダーユニットの構成の説明図である。図７はスリーブホルダーユニットと感光ドラムの組み立て状態の説明図である。図７中、（ａ）は画像領域内の断面における画像形成時の動作、（ｂ）は画像領域外の断面における画像形成時の動作である。実施例の現像装置は、規制部材３７が補強リブを設けた形状に樹脂成型されている以外は、参考例と同様に構成され、同様に動作する。このため、図６、図７中、参考例と共通する構成には図１〜図５と共通の符号を付して、重複する説明を省略する。

図６に示すように、別々に形成された現像スリーブ７０と、スリーブ軸受部材１１ａ、１１ｂと、規制部材１３７とを一体に組み立てて、スリーブホルダーユニット１０を構成する。規制部材１３７は、両端部に設けられたスリーブ軸受部材１１ａ、１１ｂが現像スリーブ７０を回転自在に支持する。規制部材１３７は、樹脂材料を用いて、金型を用いた射出成型により成型されている。

図７の（ａ）に示すように、図６の断面Ｈ３（現像スリーブ７０の回転軸線に直交する断面）において、画像形成時の層厚規制部３６には、反力Ｆ１、Ｆ２が作用する。このため、規制部材１３７には、反力Ｆ１、Ｆ２に抵抗して層厚規制部３６の変形を低減させるための補強リブ８４を形成している。

図６に示すように、感光ドラム１の画像領域に関しては、規制部材１３７の長手方向に連続した並列な３本のリブ形状である補強リブ８４が規制部材１３７に形成されている。補強リブ８４の両端部は、画像領域外において、長手方向に直角な補強リブ８３に接続して、規制部材１３７の大きな断面二次モーメントを確保している。

図７の（ａ）に示すように、画像領域内に位置する補強リブ８４は、層厚規制部３６の射出成型精度に影響を及ぼさない位置に配置されている。トナー搬送方向における補強リブ８４の位置は、層厚規制部３６の裏側位置から少し位置を上流側及び下流側に少しずらしている。補強リブ８４は、層厚規制部３６の長手方向に平行に配置されて補強リブ８４の裏側位置を横切らない。このため、射出成型後の樹脂収縮による層厚規制部３６の変形や真直度の低下が起きにくい。

補強リブ８４は、層厚規制部３６の裏側へ突出した断面積が長手方向のどの位置でも一定である。このため、射出成型後の樹脂収縮による規制部材１３７の反りが発生しにくい。補強リブ８４は、長手方向に垂直な断面形状を反力Ｆ２の方向に平行なＬ４方向に延伸させることで、規制部材１３７の反力Ｆ２に対する剛性を高めている。規制部材１３７は、長手方向に垂直な断面形状を反力Ｆ１の方向に平行なＬ３方向に延伸させることで、規制部材１３７の反力Ｆ１に対する剛性を高めている。規制部材１３７は、現像剤整流部３５を一体的に形成することで規制部材１３７の反力Ｆ１に対する剛性を高めている。即ち、規制部材１３７の一部は、現像スリーブ７０の回転軸線に直交する断面で見たとき、現像スリーブ７０の表面において現像スリーブ７０が規制部材１３７と最も近接する位置（層厚規制部３６）よりも現像スリーブ７０の回転方向下流側かつ現像スリーブ７０が感光ドラム１と最も近接する位置よりも現像スリーブ７０の回転方向上流側の領域を鉛直方向上方に投影したときの投影領域内に設けられている。

図６に示すように、規制部材１３７の非画像領域に関しては、トナー搬送方向の一対の補強リブ８２を接続して一対の補強リブ８３と垂直な外壁リブ８３ｂが配置されている。一対の補強リブ８３は、スリーブ軸受部材１１ａに対する接合面を形成する補強リブ８２と、画像形成部の補強リブ８４に接続された補強リブ８２との間を連絡して配置される。補強リブ８２は、非画像領域に設けているので、補強リブ８２の裏側で層厚規制部３６に局部的な真直度の低下が生じても、出力画像に影響を及ぼさない。

補強リブ８２、補強リブ８３、及び外壁リブ８３ｂは、規制部材１３７の端部の非画像領域に、樹脂により形成した箱形状を構成する。規制部材１３７の画像可能領域外側に補強リブ８２を設けて非画像領域である規制部材１３７の両端部に箱形状形成する。箱形状内部の補強リブ８３は、感光ドラム１と現像スリーブ７０との間を通じてＳＤギャップＨを見通せる方向に形成されている。補強された箱形状は、樹脂により形成した規制部材１３７においても、現像剤の反力Ｆ１、Ｆ２に対抗し得る十分な剛性と精度を実現している。

図７の（ｂ）に示すように、図６の断面Ｈ４において、一対の補強リブ８３は、現像スリーブ７０と感光ドラム１との隙間であるＳＤギャップＨを見通せる方向と平行に設けている。一対の補強リブ８３の一方は、開口部８０の壁面を構成して規制部材１３７を貫通している。そのため、補強リブ８３の斜面は、参考例で説明したように、ＳＤギャップＨにギャップゲージを挿入する際のガイド面として機能する。開口部８０を通じて、レーザー光によるＳＤギャップＨの測定が可能になっている。即ち、規制部材１３７には、上述の投影領域内にある現像装置３Ｂと感光体ユニットの間の空間を介して現像スリーブ７０と感光ドラム１との間のギャップを測定するための開口部８０が設けられている。

実施例の現像装置３Ｂは、上述した長手方向及びトナー搬送方向の断面形状を有するため、画像領域内の補強リブ８４と非画像領域内の補強リブ８３をそれぞれ最も効果的な方向に伸展させることが可能となっている。補強リブ８２を介在させることで、補強リブ８４と補強リブ８３とを一直線上に設けられない場合でも、規制部材１３７の必要な剛性を確保可能である。

（実施例の効果）
実施例の現像装置３Ｂは、規制部材１３７の端部の非画像領域に、上方からＳＤギャップＨを見通せる開口部８０を設けている。このため、感光ドラム１、規制部材１３７、現像スリーブ７０を現像装置３Ｂに組み込んだ状態で、感光ドラム１の画像領域へダメージを与えることなく、ＳＤギャップＨを高精度に調整できる。実施例の現像装置３Ｂは、感光ドラム１と現像スリーブ７０との隙間を高精度に調整できるので、安定した出力画像の画像濃度が得られる。

実施例の現像装置は、層厚規制部３６を含む規制部材１３７が樹脂材料の射出成型による成型品であるため、参考例よりも安価に規制部材１３７を形成して、画像形成装置の部品コストを引き下げ得る。実施例の現像装置は、規制部材１３７を簡易かつ安価な構成としつつも、補強リブ３８により、規制部材１３７におけるトナーの搬送方向及び現像スリーブ７０の直径方向に十分な曲げ剛性を確保させ得る。

実施例の現像装置は、規制部材１３７がトナーの搬送方向及び現像スリーブ７０の直径方向において十分な曲げ剛性を有するため、感光ドラム１の長手方向における画像濃度のばらつきが小さくなる。実施例の現像装置は、層厚規制部３６の真直度を高精度に設定できるため、出力画像の画像濃度が安定し、機体間の画像濃度のばらつきも小さくなる。実施例の現像装置３Ｂは、高精度で高剛性の樹脂成型品たる規制部材１３７を用いて、簡単かつ安価な構成で現像スリーブ７０上の現像剤量を安定的に規制できる。

＜その他の実施形態＞
本発明は、現像剤の層厚を規制する規制部材にＳＤギャップを視認可能な貫通孔が形成されている限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。従って、二成分現像剤を用いる現像装置に限らず、一成分現像剤を用いる現像装置でも実施できる。プロセスカートリッジ形態の現像装置に限らず、単独で着脱交換が可能な現像装置でも実施できる。フルカラー画像形成装置に限らず、現像装置またはプロセスカートリッジを備えたモノクロ画像形成装置でも実施できる。

プロセスカートリッジにまとめられる現像装置以外の構成は任意に定めてよい。プロセスカートリッジは、複数の画像形成部を統合して一体化したものでもよい。本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。

＜比較例１＞
図８は比較例１の現像装置の構成の説明図である。図８に示すように、比較例１の現像装置３Ｅでは、ドクターブレード７３が金属材料で板状に形成され、固定ねじ７４を用いて現像剤整流部７５に固定されている。マグネット部７１の磁力は、現像スリーブ７０の表面に現像剤を付着させる。ドクターブレード７３は、現像スリーブ７０の表面の現像剤の層厚を均一化して、感光ドラム１上の静電像に対して安定した現像剤供給を実現する。

比較例１の現像装置３Ｅでは、ドクターブレード７３が、現像スリーブ７０の表面の現像剤コート量をＳＢギャップＧにて均一にする際に発生する力により、変形する。ＳＢギャップＧが現像スリーブ７０の長手方向の中央部で、現像スリーブ７０から遠ざかる方向へ変位するので、現像スリーブ７０の長手方向の現像剤コート量が均一にならず、画像濃度ムラの原因となる。

近年は、現像装置３Ｅにおいて軽量化、部品点数の削減が求められている。単独の層厚規制部材として用いられてきた金属材料のドクターブレード７３を、現像剤整流部７５と一体化して樹脂材料にすることが必要となっている。

＜比較例２＞
図９は比較例２の現像装置の構成の説明図である。図９に示すように、比較例２の現像装置３Ｆでは、規制部材３７は、全体が樹脂材料の成型品であって、現像スリーブ７０とのＳＢギャップＧを規定して現像剤の層厚を規制する層厚規制部３６が形成されている。

層厚規制部３６の裏側には、規制部材３７の補強として、規制部材３７の長手方向に連続した補強リブ３８が形成されている。補強リブ３８は、現像剤が層厚規制部３６を通過する際に層厚規制部３６が現像剤から受ける力Ｆｃに抵抗する剛性を確保するために、長手方向の全域に渡って配置され、断面積を広く確保している。

樹脂材料による規制部材３７は、広い断面積を有することと、現像装置の小型化を目的として高密度に各部品を実装することとにより、ＳＤギャップＧの測定のための見通しスペースを確保することが困難である。

１ 感光ドラム、２ 帯電装置、３ 現像装置、４ 転写装置
１１ａ、１１ｂ スリーブ軸受部材、１２ａ、１２ｂ 突き当て部
３５ 現像剤整流部、３６ 層厚規制部、３７ 規制部材
７０ 現像スリーブ、８０ 開口部、８２、８３、８４ 補強リブ
Ｇ ＳＢギャップ、Ｈ ＳＤギャップ

Claims (5)

1. 静電潜像が形成される感光体を含む感光体ユニットと、
   前記感光体に対向するように前記感光体に対して非接触に配置され、前記感光体に形成される静電潜像を現像するためにトナーとキャリアを含む現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向するように前記現像剤担持体に対して非接触に配置され、前記現像剤担持体に担持される現像剤の量を規制する現像剤規制部材を含む現像ユニットと、を備えたプロセスカートリッジにおいて、
   前記現像剤規制部材は、樹脂により形成され、前記現像剤規制部材の一部が、前記現像剤担持体の回転軸線に直交する断面で見たとき、前記現像剤担持体の表面において前記現像剤担持体が前記現像剤規制部材と最も近接する位置よりも前記現像剤担持体の回転方向下流側かつ前記現像剤担持体が前記感光体と最も近接する位置よりも前記現像剤担持体の回転方向上流側の領域を鉛直方向上方に投影したときの投影領域内に設けられ、
   前記現像剤規制部材には、前記投影領域内にある前記現像ユニットと前記感光体ユニットの間の空間を介して前記現像剤担持体と前記感光体との間のギャップを測定するための開口部が設けられている
   ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 前記現像ユニットは、前記現像剤担持体の回転軸線方向における前記現像剤担持体の一端部と他端部を回転可能に支持する一対の軸受部材を更に含み、
   前記現像剤規制部材には、前記現像剤規制部材の前記回転軸線方向に沿った方向における前記現像剤規制部材の一端部と他端部のそれぞれに前記一対の軸受部材が設けられている
   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. 前記現像剤規制部材には、前記現像剤担持体の回転軸線方向に沿った方向における前記現像剤規制部材の一端部と他端部のそれぞれに前記開口部が設けられている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のプロセスカートリッジ。
4. 前記開口部は、前記現像剤担持体の回転軸線方向に沿った方向における前記現像剤規制部材の前記感光体の非画像領域に対応する領域に設けられている
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
5. 前記ギャップが所定の範囲内になるように前記現像ユニットの前記感光体ユニットに対する位置を調整するための調整機構を更に備える
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。

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