JP2005316357A - プロセスカートリッジ、プロセスカートリッジの組立て方法及び結合部材 - Google Patents

Abstract

【課題】給電の信頼性を落とす事無く、組立性が容易であるプロセスカートリッジ、プロセスカートリッジの組立て方法及び該プロセスカートリッジの組立てに用いられる結合部材の提供。
【解決手段】プロセスカートリッジ７の結合方法において、まずクリーナユニット５０に帯電装置２への給電用電極板５６を取り付け、その後現像ユニット４６をクリーナユニットにはめ合わせてこれらを結合ピン４９で結合する。クリーナユニット、現像ユニット、電極板は嵌合関係にあるため、はめ合わせる事で電極板は位置決めされる。また現像ユニットに駆動が入力される事で現像ユニットは電極板をクリーナユニットに押し当てる方向に力を受け、これにより結合ピンと電極板の位置が決定する。またこのような結合ピンを段付きにし、電極板に切り起し部５６ａを設ける事で挿入力を引抜力より下げる事が可能で、抜け防止をみたしながら容易な組立が可能である。
【選択図】図１３

Description

本発明は、プロセスカートリッジ、該プロセスカートリッジの組立て方法及び該プロセスカートリッジの組立てに用いられる結合部材に関するものである。

ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体（例えば、紙、ＯＨＰシート等）に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。

また、プロセスカートリッジとは、プロセス手段としての、帯電手段、現像手段、クリーニング手段等のプロセス手段の少なくとも１つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものである。

従来、電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置と記す）においては、電子写真感光体及び前記電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、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。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザー自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができた。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。

このようなプロセスカートリッジの一例として、感光体ドラムと帯電装置及びクリーニング装置を有するクリーナユニットと、感光体ドラム上の静電潜像を現像する現像手段を有する現像ユニットで構成されているものがある。前記クリーナユニットが有するクリーニング枠体の両端には、支持穴が設けられている。また、前記現像ユニットが有する現像容器ユニット両端には、結合穴が設けられている。そして、前記結合穴と前記支持穴を合わせた状態で、前記クリーナユニットの両端からピンを前記結合穴と前記支持穴とに差し込むことによって、前記現像ユニットと前記クリーナユニットが結合されている。

従来のプロセスカートリッジにおけるクリーナユニットと現像ユニットの結合に関しては、ピンがクリーナユニットと現像ユニットを結合させると同時に、感光体ドラムを帯電する帯電装置（帯電手段）へ給電するための電極と係合するものが知られている（特許文献1参照）。
特開２０００−１１２３１８号公報

しかし、クリーナユニットと現像ユニットを結合するための結合部材を給電用部材として用いる構成では、給電の確実性をより高めることが求められていた。
そこで、本発明の目的は、プロセス手段への給電の確実性を高めたプロセスカートリッジ、プロセスカートリッジの組立て方法及び該プロセスカートリッジの組立てに用いられる結合部材を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、プロセスカートリッジの組立てに用いられる結合部材を給電部材として用いる構成においても、組立性が容易であるプロセスカートリッジ、プロセスカートリッジの組立て方法及び該プロセスカートリッジの組立てに用いられる結合部材を提供することにある。

本発明の代表的な構成は、電子写真画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
電子写真感光体と、
前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、
前記電子写真感光体、及び、前記プロセス手段を支持する第一ユニットと、
前記第一ユニットと回動可能に結合されている第二ユニットと、
前記第一ユニットと前記第二ユニットとを回動可能に結合するように前記第一ユニットと前記第二ユニットとにまたがって設けられている結合部材であって、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された際に、前記装置本体から前記プロセス手段に供給するためのバイアスを受ける導電性の結合部材と、
前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された際に、前記結合部材が受けた前記バイアスを前記プロセス手段に供給するために、前記結合部材と接触して設けられている導電性部材であって、前記第一ユニットに設けられている導電性部材と、
前記第一ユニットと前記第二ユニットとがその長手方向に相対的に移動することによって、前記導電性部材が前記結合部材を押圧する押圧力を前記導電性部材に与える力付与部であって、前記第二ユニットに設けられている力付与部と、
を有するプロセスカートリッジである。

本発明によれば、プロセス手段への給電の確実性を高めたプロセスカートリッジ、プロセスカートリッジの組立て方法及び該プロセスカートリッジの組立てに用いられる結合部材を提供することができる。

また、本発明によれば、プロセスカートリッジの組立てに用いられる結合部材を給電部材として用いる構成においても、組立性が容易であるプロセスカートリッジ、プロセスカートリッジの組立て方法及び該プロセスカートリッジの組立てに用いられる結合部材を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面により詳しく説明する。

（１）画像形成装置の全体構成
図１は本実施例におけるフルカラー画像形成装置の全体構成を示す断面図である。このフルカラー画像形成装置は、転写方式電子写真プロセスを用いた、縦型タンデム方式、プロセスカートリッジ着脱方式のフルカラーレーザービームプリンタである。

１００は電子写真画像形成装置本体（以下、装置本体と記す）、１０１は装置前扉（以下、前扉と記す）である。この前扉１０１は下辺側のヒンジ軸１０１ａを中心に装置本体１００の前面部に対して開閉可能である。図１は前扉１０１が装置本体１００に対して閉じ込まれている状態図である。図２は前扉１０１を手前側に開いて装置本体内のプロセスカートリッジ挿入口９１を開放した状態を示している。

７ａ・７ｂ・７ｃ・７ｄはそれぞれフルカラー画像の色分解成分色に対応するイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの各色の現像剤像を形成する第１〜第４の４つのプロセスカートリッジ（以下、カートリッジと記す）である。これらのカートリッジ７（ａ〜ｄ）は、装置本体内において下から上に順に並設してある。

各カートリッジ７（ａ〜ｄ）は、それぞれ、ドラム型の電子写真感光体（以下、感光体ドラムと称する）１（ａ〜ｄ）、感光体ドラムを均一に帯電する帯電装置（帯電手段）２（ａ〜ｄ）を有する。更に、各カートリッジ７（ａ〜ｄ）は感光体ドラムに形成された静電潜像に現像剤を付着させて現像剤像として現像する現像装置（現像手段）４（ａ〜ｄ）を有する。また、各カートリッジ７（ａ〜ｄ）は記録媒体Ｓに対して現像剤像が転写された後に感光体ドラムに残った現像剤を除去するクリーニング装置（クリーニング手段）６（ａ〜ｄ）も有している。

第１〜第４のカートリッジ７（ａ〜ｄ）の各現像装置４（ａ〜ｄ）に収納させてある現像剤はそれぞれ、イエロー現像剤、マゼンタ現像剤、シアン現像剤、ブラック現像剤である。

３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄはそれぞれ上記４つのカートリッジ７（ａ〜ｄ）に対応する４つの露光手段としてのスキャナユニットである。このスキャナユニット３（ａ〜ｄ）は、レーザービーム（画像光）Ｌを感光体ドラム１（ａ〜ｄ）の一様帯電処理面に照射する。すなわち、画像情報に基づいてレーザーダイオード（不図示）から出力されるレーザービームＬがスキャナモータ（不図示）によって高速回転されるポリゴンミラー９（ａ〜ｄ）で反射される。そして、反射されたレーザービームＬは結像レンズ１０（ａ〜ｄ）を介して、帯電済みの感光体ドラムを選択的に露光する。これによって感光体ドラム１（ａ〜ｄ）に静電潜像が形成される。

９３は装置本体１００内に配設した中間板（隔壁）であり、上記４つのカートリッジ７（ａ〜ｄ）と上記４つのスキャナユニット３（ａ〜ｄ）とを仕切っている。各スキャナユニット３（ａ〜ｄ）から出力されるレーザービームＬはそれぞれ中間板９３に設けた対応する照射窓９５を通って対応するカートリッジ７（ａ〜ｄ）内に進入する。そして、レーザービームＬは感光体ドラム１（ａ〜ｄ）を走査露光する。

５は転写装置（転写手段）であり、前扉１０１の内側に設けられている。前扉１０１はこの転写装置５を含めて装置本体１００に対して開閉される（図２）。図１の状態において、転写装置５には、転写ベルト１１が斜めに配設されている。この転写ベルト１１は、第１〜第４のカートリッジ７（ａ〜ｄ）のすべての感光体ドラム１（ａ〜ｄ）に対向し且つ接するように循環移動する。ここで、１２ａ・１２ｂ・１２ｃ・１２ｄは４つの転写ローラである。転写ローラ１２（ａ〜ｄ）は、それぞれ、感光体ドラム１（ａ〜ｄ）との間に転写ベルト１１を挟むように転写ベルト１１の内側に当接した状態で設けられている。

１６は装置本体１００の下部に配設した給送部である。給送部１６は、転写装置５の転写ベルト１１に記録媒体Ｓを給送する。この給送部１６は１７はカセットを有している。そして、カセット１７には、複数枚の記録媒体Ｓが収納されている。１８は給送ローラ（半月ローラ）、１９はレジストローラである。

２０は装置本体１００の上部に配設した定着部であり、記録媒体Ｓに転写された複数色の現像剤像を定着させる。定着部２０は、回転する加熱ローラ２１ａ、これに圧接して記録媒体Ｓに圧力を与える加圧ローラ２１ｂ等を有している。２３は排紙ローラ、２４は装置本体１００の上面に配設した、画像形成済みの記録媒体Ｓを受ける排紙トレイ部である。

画像形成シーケンスの所定の印字タイミングに合わせて、各感光体ドラム１（ａ〜ｄ）が矢印の反時計方向に順次に回転駆動される。そして、各々のカートリッジ７（ａ〜ｄ）に対応するスキャナユニット３（ａ〜ｄ）が順次駆動される。また、転写装置５の転写ベルト１１が駆動ローラ１３によって、各感光体ドラム１（ａ〜ｄ）の回転周速度に対応した周速度で時計方向に回転駆動される（図１参照）。

各感光体ドラム１（ａ〜ｄ）はその回転過程で帯電装置２（ａ〜ｄ）により所定の極性（本実施例ではマイナス極性）及び電位に均一に１次帯電処理される。その帯電処理された各感光体ドラム１（ａ〜ｄ）が、画像情報に応じて変調されたレーザー光Ｌによって像露光される。その結果、各感光体ドラム１（ａ〜ｄ）に画像情報の静電潜像が形成される。

その静電潜像が現像装置４（ａ〜ｄ）によって現像（本実施例ではマイナス極性現像剤を用いた反転現像）される。これによって、各感光体ドラム１（ａ〜ｄ）にそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の現像剤像が所定のシーケンス制御タイミングにて形成される。

一方、所定のシーケンス制御タイミングにおいて、給送部１６の給送ローラ１８が回転駆動される。これによってカセット１７内の記録媒体Ｓが１枚毎分離給送される。その記録媒体Ｓの先端がレジストローラ対１９のニップ部に突き当って受け止められる。そして、記録媒体Ｓは一旦停止してループを形成する。その後、前記転写ベルト１１の回転と感光体ドラム１（ａ〜ｄ）に形成される現像剤像の書出し位置との同期をとって、レジストローラ対１９が回転駆動される。これによって記録媒体Ｓが転写ベルト１１のテンションローラ１４側において上昇移動する転写ベルト１１に給送される。そして記録媒体Ｓは転写ベルト１１が帯びている静電気によって転写ベルト面に静電吸着される。その結果、記録媒体Ｓは、転写ベルト１１の移動によって最下流の転写部まで搬送される。

このように搬送されながら記録媒体Ｓは、各感光体ドラム１（ａ〜ｄ）と転写ローラ１２（ａ〜ｄ）との間に形成される電界によって、各感光体ドラム１（ａ〜ｄ）の現像剤像の順次重畳転写を受ける。本実施例では、転写時に、各転写ローラ１２（ａ〜ｄ）にプラス極性のバイアスが印加される。これにより、感光体ドラム１（ａ〜ｄ）に接触中の記録媒体Ｓに感光体ドラム１上のマイナス極性の現像剤像が転写される。

４色の現像剤像の重畳転写を受けた記録媒体Ｓは、転写ベルト駆動ローラ１３の曲率により転写ベルト１１から曲率分離して定着部２０に搬入される。その後、記録媒体Ｓは該ローラ対２１ａ、２１ｂによって熱及び圧力を与えられる。そして、現像剤像が記録媒体Ｓの表面に定着される。その後、記録媒体Ｓは、排紙ローラ対２３によって装置本体１００外の排紙トレイ２４に排出される。

また、第１〜第４のカートリッジ７（ａ〜ｄ）において、記録媒体Ｓへの現像剤像転写後の感光体ドラム１（ａ〜ｄ）はクリーニング装置６（ａ〜ｄ）によって転写残現像剤等の残存付着物が除去され、繰り返して作像される。

（２）プロセスカートッジ７
図３はカートリッジ７の拡大横断面図、図４と図５はそれぞれカートリッジ７の斜視模型図である。

ここで、以下の説明において、カートリッジまたはこれを構成している部材の短手方向とはカートリッジを装置本体に着脱する方向である。また、長手方向とはカートリッジを装置本体に着脱する方向と交差する方向である。カートリッジに関し、背面とはカートリッジを正面から見てその反対側の面、左右とはカートリッジを正面から見て左または右である。またカートリッジの上面とはカートリッジを装置本体へ装着した状態で上方に位置する面であり、下面とは下方に位置する面である。

第１〜第４のカートリッジ７（ａ〜ｄ）は現像剤容器部（現像剤収納部）に収納した現像剤の色が異なることを除けば、互いに同一構成である。

カートリッジ７は、感光体ドラム１および帯電装置２およびクリーニング装置６を備えたクリーナユニット（第一のユニット）５０と、感光体ドラム１の静電潜像を現像する現像装置４を有する現像ユニット（第二のユニット）４６とを有する。

クリーナユニット５０は、クリーニング枠体５１に、感光体ドラム１、帯電装置２、クリーニングブレード６０、可撓性シート部材８０等を配設したものである。ここで、クリーニングブレード６０は、転写後に感光体ドラム１上に残った現像剤（残留現像剤）を除去する。

感光体ドラム１は例えばアルミシリンダの外周面に感光層を設けて構成したものである。感光体ドラム１の長手方向両端部はそれぞれクリーニング枠体５１の左右両側面に設けた支持部材（軸受部材）３１によって回転可能に支持されている。また、感光体ドラム１の一端には、カップリング部材７０が設けられている。このカップリング部材７０は、装置本体１００側に設けられた駆動側カップリング部材（不図示）と結合する。

本実施例の帯電装置２は、接触帯電方式のものである。帯電部材は、ローラ状に形成された導電性ローラである。この帯電部材は、感光体ドラム表面に当接して感光体ドラムの回転に従動回転する。それとともに、このローラに帯電バイアス電圧が印加される。これにより、感光体ドラムが一様に帯電される。本実施例においては反転現像系を用いるので、感光体ドラム表面はマイナス極性に帯電されている。

また、感光体ドラム上の転写残現像剤は、可撓性シート部材８０の感光体ドラム当接部を通ってクリーニングブレード６０の位置まで到達する。そして、クリーニングブレード６０によって感光体ドラム１から転写残現像剤が除去される。そして、除去された転写残現像剤（残留現像剤）は、クリーニングブレード６０の上方に設けられた残留現像剤室（残留現像剤収納部）５５に納められる。ここで、除去された残留現像剤がクリーニング枠体５１の外に洩れないように可撓性シート部材８０の当接条件が設定されている。

現像ユニット４６は、スペーサコロ４０ａによって感光体ドラム１と微少間隙を保持して矢印の時計方向に回転する現像ローラ４０、および現像剤を収容する現像枠体４５ａ、４５ｂとを有する。現像枠体４５ａ、４５ｂは超音波溶着等により結合されて現像容器ユニット４５を構成する。現像ローラ４０は軸受け部材を介して回転可能に現像容器ユニット４５に支持される。また、現像ローラ４０の周上には、現像ローラ４０と接触して矢印の時計方向に回転する現像剤供給ローラ４３と現像ブレード４４とがそれぞれ配置されている。さらに現像容器ユニット４５内の現像剤容器部（現像剤収納部）４１内には、現像剤搬送機構４２が設けられている。この現像剤搬送機構４２は、収容された現像剤（不図示）を撹拌するとともに現像剤供給ローラ４３に搬送する。

そして、現像容器ユニット４５の長手方向両端には、結合穴４７が設けられている。また、クリーナユニット５０のクリーニング枠体５１の左右両側面には、支持穴５３が設けられている。ここで、前記結合穴４７と前記支持穴５３とを合わせ、結合部材としての結合ピン４９を差し込む。これによって、現像ユニット４６がクリーナユニット５０に対して回動可能に結合される。即ち、現像ユニット４６の全体がクリーナユニット５０に対して揺動自在に支持された吊り構造となっている。また、現像ユニット４６は、加圧ばね（不図示）によってピン４９を中心に常にクリーナユニット５０側に回動付勢されている。これによって、現像ローラ４０のスペーサコロ４０ａがクリーナユニット５０側の感光体ドラム１に接触している。

現像時には、現像剤容器部４１内に収納された現像剤が現像剤攪拌機構４２によって現像剤供給ローラ４３へ搬送される。矢印の時計方向に回転する現像剤供給ローラ４３が、その現像剤を矢印の時計方向に回転する現像ローラ４０と摺擦する。これによって、現像ローラ４０に現像剤が供給される。その結果、現像ローラ４０上に現像剤が担持される。担持された現像剤は、現像ローラ４０の回転にともなって現像ブレード（層厚規制部材）４４のところに至る。そして、現像ブレード４４が現像剤の塗布層厚を規制して所定の現像剤薄層を形成し、現像剤に所望の帯電電荷量を付与する。現像ローラ４０上で薄層化された現像剤は、現像ローラ４０の回転につれて、感光体ドラム１と現像ローラ４０とが接近した現像部に搬送される。そして、前記現像部において、電源（不図示）から現像ローラ４０に印加された現像バイアスにより、感光体ドラム１の表面に形成されている静電潜像が現像される。すなわち、現像ローラ４０は静電潜像の低電位部に現像剤を転移させる。そして、感光体ドラム１に現像剤像が形成（現像）される。

静電潜像の現像に寄与せずに現像ローラ４０の表面に残留した現像剤は、現像ローラ４０の回転にともなって現像器内に戻される。そして、戻された現像剤は、現像剤供給ローラ４３との摺擦部で現像ローラ４０から剥離（はぎ取り）、回収される。回収された現像剤は、現像剤攪拌機構４２により残りの現像剤と撹拌混合される。

７２は感光体ドラム１を保護するシャッター部材であり、クリーニング枠体５１に設けられている。シャッター部材７２は開閉機構（不図示）によりカートリッジ７の正面側である感光体ドラム外部露出開口部を隠蔽した閉じ位置（図３〜図５）と、感光体ドラム外部露出開口部から下方にシフトした開き位置（図３の２点鎖線示）とに開閉可能である。シャッター部材７２は、カートリッジ７が装置本体１００から取り出されている状態においては、閉じ位置に保持されている。そして、感光体ドラム１の外部露出面を隠蔽して保護している。また、シャッター部材７２は、カートリッジ７が装置本体１００に挿入されて装置本体の前扉１０１が閉じられると、その前扉閉じ動作に連動する手段（不図示）により開き位置に移動する。そして感光体ドラム１の外部露出面に転写ベルト１１が接触した状態になる（図１）。

１５３はクリーニング枠体５１の左右両側面にそれぞれ設けた挿入ガイド部である。９０はカートリッジ７を装置本体１００に着脱する際の把手部であり、クリーニング枠体５１の左右両側面からカートリッジ正面側に突出して設けられている。

（３）カートリッジ７の着脱方法
次に装置本体１００に対するカートリッジ７の着脱方法を説明する。図２・図６のように、各カートリッジ７（ａ〜ｄ）の装置本体１００に対する着脱操作は、前扉１０１を開けて装置本体内のカートリッジ挿入口９１を大きく開放した状態にしてなされる。前扉１０１の装置本体１００に対する閉じ状態（図１）は掛け止め機構（不図示）によりロックされている。その掛け止め機構によるロックを解除して、転写装置５を含む前扉１０１が下部のヒンジ軸１０１ａを中心に装置本体１００の手前側に倒し開かれる。

挿入口９１は第１〜第４の４つのカートリッジ７（ａ〜ｄ）を下から上に順に垂直に対して斜めに装着可能である。各挿入口におけるカートリッジ装着機構は互いに同様である。即ち、各挿入口にはそれぞれカートリッジ７を画像形成位置に導くためのラフガイド部１０３・本体ガイド部１０４・ガイド溝１０５を装置本体１００の左右の側板１０２の内側に配設してある。図６は右側板の内側を示している。左側板の内側はこれと対称である。

操作者はカートリッジ７の左右側の把手部９０を左右の手で握ってカートリッジ７を持つ。そして、カートリッジ７の短手方向で感光体ドラム１側とは反対側であるカートリッジ背面側を先にして挿入口に挿入する。そして、カートリッジ７の左右両側部をそれぞれ前記ラフガイド部１０３に載せる。カートリッジ７を更に挿入すると、カートリッジ７の左右両側部の挿入ガイド部１５３がそれぞれ前記本体ガイド部１０４に乗り上げる。そして、カートリッジ７はラフガイド部１０３から浮き上がって該本体ガイド部１０４により挿入案内される。

カートリッジ７を装置本体１００内へ更に挿入していくと、カートリッジ７の左右側の支持部材３１ａ，３１ｂがそれぞれ前記ガイド溝１０５に挿入される。そして支持部材３１ａ，３１ｂがガイド溝３４の突き当て面に当たってカートリッジ７のそれ以上の挿入が阻止される。これによって、カートリッジ７の装置本体１００に対する短手方向の位置が決まる。

上記のようにして各挿入口に対して対応するカートリッジ７を挿入した後、開かれている前扉１０１を装置本体１００に対して閉じる。そしてその閉じ状態を掛け止め機構（不図示）によりロックする。この前扉１０１の閉じ動作に連動する手段（不図示）によって、
１）装置本体１００内での各カートリッジ７の短手方向の押圧位置決め
２）各カートリッジ７のシャッター部材５４の開き位置への移動
３）各カートリッジ７のカップリング部材７０に対する装置本体１００の駆動用カップリング部材の係合
がなされる。

上記のような各カートリッジ７の装置本体１００に対する装着状態において、各カートリッジ７のカップリング部材７０に対して装置本体１００側の動力伝達カップリング部材が係合した状態にある。これによって、装置本体１００側の駆動モータ（不図示）からの駆動力がカップリング部材７０に伝達される。これにより、各カートリッジ７の感光体ドラム１が反時計周りに回転駆動する（図１参照）。また、この感光体ドラム１の回転に連動してギア列（不図示）を介して、現像ローラ４０、現像剤搬送機構４２、現像剤供給ローラ４３が駆動する。

またカートリッジ７側の電気接点（不図示）と装置本体１００側の電気接点（不図示）とが電気的に接続する。これにより、装置本体１００側の電源部（不図示）からカートリッジ７側への帯電バイアスや現像バイアスの印加、等が可能になる。また、カートリッジ７側の感光体ドラムが装置本体１００側に接地する。

装置本体１００内からの各カートリッジ７の取出しは上記の装着時とは逆手順でなされる。

（４）現像ユニット４６及びクリーナユニット５０の結合部分の構成
図７は結合ピン４９とクリーナユニット５０の帯電バイアス給電側の長手方向左側端部の斜視図である。また、図８はクリーナユニット５０に導電性部材としての電極板５６を取り付ける際の説明図である。更に、図９はクリーナユニットの支持穴を示す斜視図である。図１０は現像ユニット４６の帯電バイアス給電側の長手方向左側端部の斜視図である、また、図１１は結合ピン４９の拡大図である。

図７において、結合ピン４９は、軸形状に構成されている。そして、結合ピン４９は、クリーナユニット５０内への進入方向側（図の右側）から順に、先端部４９ａ（第一円柱部）、テーパ部４９ｂ（斜面）、つば部４９ｃ、中央軸部４９ｄ（第三円柱部）、後端部４９ｅ（第二円柱部）を有する。ここで、後端部４９ｅの直径は、先端部４９ａよりも直径が大きい。また、テーパ部４９ｅは、先端部４９ａから後端部４９ｅに向かって直径が大きくなるように、傾斜している。また、テーパ部４９ｂの後端部４９ｅ側端部の直径は、後端部４９ｅの直径よりも小さい。図１１に示されるように、この結合ピン４９は、全長が２８．０ｍｍであり、先端部４９ａ長さが７．０ｍｍ、テーパ部４９ｂ長さが１．２ｍｍ、中央軸部４９ｄ長さが２．０ｍｍ、後端部４９ｅ長さが１７．８ｍｍである。また、直径は、先端部４９ａが２．６ｍｍ、つば部４９ｃが３．０ｍｍ、中央軸部４９ｄが２．７ｍｍ、後端部４９ｅが３．０ｍｍである。結合ピン４９の材質としては、アルミニウム、鉄、銅、ステンレスなどの金属や、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、ポリアセタールなどの樹脂中にカーボン、アルミニウム、酸化インジウム、酸化チタンなどの導電性粒子を分散した導電性樹脂など、導電性を有する材料を用いる。本実施の形態においては、金属材料の結合ピン４９とした。

５０Ａはクリーナユニット５０の長手方向左側端部に設けられた凹部である。該凹部５０Ａの前記長手方向外側には、外側壁５０ａが設けられている。この外側壁５０ａには、結合ピン４９の後端部４９ｅが貫通する支持穴５３が設けられている。また、該凹部５０Ａの前記長手方向内側には、内側壁５０ｂが設けられている。この内側壁５０ｂには、結合ピン４９の先端部４９ａを支持する支持穴５３ａが設けられている。電極板５６は、板金を打ち抜き・プレス加工して所定の形状に形成されている。図８に示されるように、この電極板５６は、凹部５０Ａ内に外側から挿入され、外側壁５０ａに設けられた電極板取付け部５０ａ１に取り付けられる。取り付けられた電極板５６は、クリーナユニット５０に設けられた導電性ばね５７の一端と電気的に接続する。この導電性ばね５７の他端は、導電性軸受５８に電気的に接続されている。この導電性軸受５８は、帯電装置としてローラ形状の帯電ローラ２の芯金２ａを回転可能に支持する。上記の電極板５６には、切り起こし部５６ａと結合穴（開口）５６ｂとが設けられている。ここで、切り起こし部５６ａは、外側壁５０ａの支持穴５３と対向する位置に結合ピン４９の中央軸部４９ｄと弾性的に当接する。この切り起こし部５６ａは、一対に構成されている。また、結合穴（開口）５６ｂは、前記切り起こし部５６ａに挟まれており、中央軸部４９ｄを貫通させている。

図１０において、４６Ａは現像ユニット４６の左側端部に設けられた凸部（係合部）である。この凸部４６Ａは、クリーナユニット５０の凹部５０Ａと嵌合するように略円筒形状に構成されている。凸部４６Ａと凹部５０Ａとの嵌合関係はプロセスカートリッジ７の長手方向において嵌合ガタ程度の隙間を有するように定められる。凸部４６Ａに設けられた力付与部としての一対の突き当て部４６ａは、外側壁５０ａに導電性部材５６を突き当てる。そして、凸部４６Ａは、該両突き当て部４６ａ間に溝状の切欠き４６ｂを有する。この凸部４６Ａには結合ピン４９の先端部４９ａが貫通する結合穴４７が設けられている。

クリーナユニット５０の長手方向右側端部（不図示）には左側端部の凹部と同じ形状の凹部が設けられている。また、現像ユニットの長手方向右側端部(図示せず)には左側端部の凸部と同じ形状の凸部が設けられている。クリーナユニット５０及び現像ユニットの右側端部における凹部と凸部の嵌合形態は左側端部の凹部と凸部の嵌合形態と同じである。また、この右側端部における凹部と凸部は上記左側端部に用いられている結合ピンと同じ形状の結合ピン（不図示）によって結合される。なお、クリーナユニット５０の右側端部には上述の電極板５６や導電性ばね５７などは設けられていない。

（５）現像ユニット４６とクリーナユニット５０の結合方法
図８、図１２、図１３を参照して現像ユニット４６とクリーナユニット５０の結合方法を説明する。

図８、図１２に示すように、まずクリーナユニット５０の凹部５０Ａ内に電極板５６を矢印方向にて示すように挿入する。そして、該電極板５６を外側壁５０ａに設けられた電極板取付け部５０ａ１（図８参照）に取り付ける。取り付ける際にはクリーナユニット５０に電極板５６は固定しない。その状態のまま現像ユニット４６の凸部４６Ａをクリーナユニット５０の凹部５０Ａに嵌合させる。その際、電極板５６の切り起こし部５６ａは、凸部４６Ａの切欠き５６ｂに収受される。即ち、切り起こし部５６ａは、切欠き５６ｂによって囲まれている。これにより、クリーナユニット５０に対する電極板５６の位置が固定される。

次に結合ピン４９をクリーナユニット５０の外側より支持穴５３に挿入する。図１３に示すように、結合ピン４９を支持穴５３及び５３ａに挿入していく。まず、ピン４９の挿入方向先端のテーパ部４９ｇを挿入する。そして、ピン４９に設けられたテーパ部４９ｂを切り起こし部５６ａが乗り越える。そして、さらに挿入すると、結合ピン４９に設けられたつば部４９ｃを該切り起こし部５６ａが乗り越える。その際、電極板５６は結合ピン４９の挿入方向（Ｙ方向）への移動に引きずられて凸部４６Ａ側（Ｙ方向）に向かって移動しようとする。しかし、その移動は、突き当て部４６ａの端面が電極板５６の平面部５６ｃ（切り起こし部５６ａ及び結合穴５６ｂの外側に設けられた部分）に突き当たることによって、規制される。その後、結合ピン４９の後端部４９ｅよりも軸径の小さい中央軸部４９ｄに、きり起こし部５６ａが弾性的に当接する。これにより、該中央軸部４９ｄと切り起こし部５６ａとが電気的に接続する（図１４参照）。この状態において、結合ピン４９の先端部４９ａは、クリーナユニット５０に設けられた支持穴５３ａに係止する。また、テーパ部４９ｂは現像ユニット４６に設けられた結合穴４７に嵌合する。更に、中央軸部４９ｄは電極板５６に設けられた結合穴５６ｂに嵌合する。更に、後端部４９ｅはクリーナユニット５０に設けられた支持穴５３に嵌合する。ここで、突き当て部４６ａと外側壁５０ａと電極板５６との間には、嵌合ガタがある。しかし、結合ピン４９を挿入する事で、平面部５６ｃが突き当て部４６ａに突き当てられる。これによって、現像ユニット４６とクリーナユニット５０は長手方向両端が結合ピン４９によって回動可能に結合される。そして、現像ユニット４６とクリーナユニット５０が一体化される。ここで係合ピン４９において、テーパ部４９ｂの最大径であるつば部４９ｃは、後端部４９ｅの周面に対して直角であり、かつ、該後端部４９ｅの直径より小さいか若しくは等しい直径を有する。このため、結合ピン４９が挿入方向とは反対方向へ移動しようとする際に、電極板５６の切り起こし部５６ａがつば部４９ｃの直角面に接触する。この接触により、該結合ピン４９の反対方向への移動が規制される。結合ピン４９と電極板５６を上述のような形状にする事で、結合ピン４９の挿入力を引抜力よりかなり低く抑える事ができる。従って、この結合ピン４９は、現像ユニット４６とクリーナユニット５０とを結合させるために挿入し易い構成となっている上に、両ユニットを結合させた後は抜けにくい構成となっている。

次に、図１６を用いて、現像ユニット４６とクリーナユニット５０とを結合した際の、切り欠き部４６ｂと切り起こし部５６ａとの関係について説明する。図１６は、現像ユニット４６とクリーナユニット５０とを結合した際の、電極板５６と凸部４６Ａを電極板５６から見た図である。ここで、突き当て部４６ａと切欠き４６ｂは点線で示されている。両ユニットを結合した際に、切欠き４６ｂは切り起こし部５６ａを収受するように構成されている。また、切欠き４６ｂの切欠き方向は凸部４６Ａを凹部５０Ａに挿入する方向（Ｘ方向）と一致している。従って、凸部４６Ａを凹部５０Ａに挿入する際に、切り起こし部５６ａが突き当て部４６ａに当接しないように構成されている。言い換えれば、凸部４６Ａを凹部５０Ａに挿入する際に、切り起こし部５６ａが突き当て部４６ａの間に進入するように構成されている。

そして、図１５に示すように、前記カートリッジ７は画像形成装置本体１００に装着されると、カートリッジ７の長手方向において、現像ユニット４６に設けられた駆動入力部材３９と装置本体１００に設けられた本体側駆動部材１０３とが噛み合う。更に、駆動入力部材３９は、該本体側駆動部材１０３から回転力を受けた際にクリーナユニット５０に対して現像ユニット４６を結合ピン４９側に所定量移動させるようなギヤ形態が用いられる。本実施例では駆動入力部材３９としてはすばギアを用いている。駆動入力部材３９と本体側駆動部材１０３が噛み合った状態において、画像形成前の前多回転（プリント信号オンから実際に画像形成（印字）工程動作がなされるまでの間の画像形成前の準備回転動作期間）を行う。そのため、本体側駆動部材１０３が駆動系（不図示）を介して回転駆動され、その駆動力が駆動入力部材３９に入力されると、現像ユニット４６は図１５の矢印方向に力をうける。即ち、現像ユニット４６は、電極板５６をクリーナユニット５０に突き当てる方向に力を受ける。更に言い換えると、現像ユニット４６とクリーナユニット５０とが前記長手方向に相対的に移動することによって、現像ユニット４６の突き当て部４６ａが、電極板５６の平面部５６ｃに当接する。その結果、前記平面部５６ｃは、クリーナユニット５０の外側壁５０ａに押し付けられる。これによって、電極板５６の切り起こし部５６ａが結合ピン４９を押圧する。即ち、前記平面部５６ｃを押し付けることにより、ピン４９に対する切り起こし部５６ａの当接圧を高くすることができる。これにより電極板５６と結合ピン４９との位置関係及び電気的接続性が安定する。まとめると、切り起こし部５６ａが結合ピン４９を押圧するための押圧力を、突き当て部４６ａが電極板５６に与える。また、本実施例において、前記はすばギアが前記押圧力を本体駆動部材１０３から受ける。

尚、本実施例においては、前記押圧力を受ける際、クリーナユニット５６は装置本体１００に対して動かない。その一方、前記押圧力によって、現像ユニット４６が装置本体１００に対して動く。これにより、本実施例において、現像ユニット４６とクリーナユニット５０とが前記長手方向に相対的に移動する。但し、クリーナユニット５６を移動させて現像ユニット４６を移動させないことによって、現像ユニット４６とクリーナユニット５０とを前記長手方向に相対的に移動させても良い。また、前記はすばギアのスラスト力の代わりにバネの弾性力等を使うことによって、現像ユニット４６とクリーナユニット５０とを前記長手方向に相対的に移動させても良い。尚、本実施例においては、感光体ドラム１を有するユニットを装置本体１００Ａに対して固定することにより、画像位置をより高精度に決めることができる。また、本実施例においては、はずばギアのスラスト力を使って互いのユニットを相対移動させることができるため、相対移動させるための押圧手段を新たに設ける必要がない。

図１４に示されるように、結合ピン４９は画像形成装置本体１００の高圧ユニット（本体電気接点）１０２と電気的に結合している。そして、装置本体１００にプロセスカートリッジ７が所定の装着位置に装着されると、本体ユニット１０２の先端が結合ピン４９の後端部４９ｅの平坦な端面（当接面）４９ｆに当接する。ここで、本体ユニット１０２は、コイルばね１０３によりプロセスカートリッジ７側に付勢されている。そして、該ピン４９を介してプロセスカートリッジ７の電極板５６に高圧電流が印加されることによって、帯電装置２への給電が行われる。

上述したプロセスカートリッジの組立て方法をまとめると、下記の通りである。

（１） まず、第一ユニット（クリーナユニット）と、第二ユニット（現像ユニット）と、を結合させるために、前記第二ユニットの有する係合部（凸部）を前記第二ユニット内に侵入させる。

そして、前記第一ユニットと前記第二ユニットとを回転可能に結合する結合部材（結合ピン）を、前記第一ユニットの外壁、及び、前記係合部をまたがった状態で、前記第一ユニットの係止部（係合穴）に係止させる。
更に、前記結合部材を導電性部材（電極板）に当接させる。
ここで、前記結合部材を前記導電性部材に接触させる際に、前記係合部に設けられた突き当て部によって前記導電性部材が移動しようとするのを規制しつつ、前記結合部材を前記導電性部材に接触させて前記第一ユニットと前記第二ユニットとを結合させる。

（２） 電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムに帯電を行う帯電部材（帯電ローラ）、及び、前記プロセスカートリッジが前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に、前記電子写真画像形成装置本体から受けた帯電バイアスを前記帯電部材に印加する導電性部材（電極板）を支持する第一ユニット（クリーナユニット）と、前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像部材（現像ローラ）を支持する第二ユニット（現像ユニット）と、を結合させるために、前記第二ユニットの有する係合部（凸部）を前記第二ユニット内に侵入させる。

そして、前記第一ユニットと前記第二ユニットとを回転可能に結合する結合部材（結合ピン）を前記第一ユニットの外壁、及び、前記係合部を貫通させて前記第一ユニットの係止部（係合穴）に係止させる。
更に、前記結合部材を前記導電性部材に当接させる。
ここで、前記結合部材を前記導電性部材に当接させる際に、前記係合部によって前記導電性部材が移動しようとするのを規制しつつ、前記結合部材を前記導電性部材に当接させて前記第一ユニットと前記第二ユニットとを結合させる。

[その他]
１）現像方法としては、公知の２成分磁気ブラシ法、カスケード現像法、タッチダウン現像法、クラウド現像法等の種々の現像法を用いることが可能である。

２）また帯電手段の構成も、前述した実施の形態では所謂接触帯電方法を用いたが、他の構成として従来から用いられているタングステンワイヤーの三方周囲にアルミ等の金属シールドを施し、前記タングステンワイヤーに高電圧を印加することによって生じた正または負のイオンを感光体ドラムの表面に移動させ、該ドラムの表面を一様に帯電する構成を用いても良いことは当然である。

なお、前記帯電手段としては前記ローラ型以外にも、ブレード（帯電ブレード）、バッド型、ブロック型、ロッド型、ワイヤ型等のものでも良い。

３）また感光体ドラムに残存する現像剤のクリーニング方法としても、ブレード、ファーブラシ、磁気ブラシ等を用いてクリーニング手段を構成しても良い。

本発明の実施例に係るフルカラー画像形成装置を説明する縦断面図である。 本発明の実施例に係る画像形成装置の前扉を開いてプロセスカートリッジ挿入口を開放した状態を示す縦断面図である。 本発明の実施例に係るプロセスカートリッジの拡大横断面図である。 本発明の実施例に係るプロセスカートリッジを説明する斜視図である。 本発明の実施例に係るプロセスカートリッジを説明する斜視図である。 本発明の実施例に係る画像形成装置本体のプロセスカートリッジ装着時を説明する斜視図である。 結合ピンとクリーナユニットの帯電バイアス給電側の長手方向左側端部の斜視図である。 クリーナユニットに電極板を取り付ける際の説明図である。 クリーナユニットの支持穴を示す斜視図である。 現像ユニットの帯電バイアス給電側の長手方向左側端部の斜視図である。

結合ピンの拡大図である。 クリーナユニットと現像ユニットの結合方法を示す説明図である。 クリーナユニットと現像ユニットの結合方法を示す説明図である。 クリーナユニットと現像ユニットを結合した結合ピンへの給電構成の説明図である。 画像形成装置本体の本体側駆動部材から駆動力が現像ユニットの駆動入力部材に入力される状態を示す説明図である。 現像ユニットとクリーナユニットとを結合した際の、電極板と凸部を電極板側から見た図である。

符号の説明

１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）：電子写真感光体ドラム
２：帯電装置
３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）：スキャナユニット
４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）：現像装置、現像ユニット
５：転写装置
６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）：クリーニング装置
７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）：プロセスカートリッジ
９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）：ポリゴンミラー
１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）：結像レンズ
１１：転写ベルト
１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）：転写ローラ
１３：駆動ローラ
１４：テンションローラ
１６：記録媒体給送部
１７：カセット
１８：給送ローラ
１９：レジストローラ
２０：定着部
２１ａ：加熱ローラ
２１ｂ：加圧ローラ
２３：排紙ローラ
２４：排紙トレイ部
３１ａ、３１ｂ：支持部材（軸受部材）
４０：現像ローラ
４１：現像剤容器
４２：現像剤搬送機構
４３：現像剤供給ローラ
４４：現像ブレード
４５ａ、４５ｂ：現像枠体
４５：現像容器ユニット
４６：現像ユニット
４６ａ：現像容器ユニット突き当て面
４７、４８：結合穴
４９：結合ピン、４９ａ：先端部、４９ｂ：テーパ部、４９ｃ：つば部、４９ｄ：中央軸部、４９ｅ：後端部、４９ｆ：端面
５０：クリーナユニット
５０ａ：外側壁
５０ｂ：内側壁
５１：クリーニング枠体
５３ａ：支持穴
５３：支持穴
５５：残留現像剤室
５６：電極板、５６ａ：電極板切り起こし部、５６ｂ：電極板結合穴
６０：クリーニングブレード
７２：シャッター部材
８０：可撓性シート部材
９０：把手部材
１００：画像形成装置本体
１０１：前扉
Ｓ：記録媒体

Claims (7)

1. 電子写真画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
   電子写真感光体と、
   前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、
   前記電子写真感光体、及び、前記プロセス手段を支持する第一ユニットと、
   前記第一ユニットと回動可能に結合されている第二ユニットと、
   前記第一ユニットと前記第二ユニットとを回動可能に結合するように前記第一ユニットと前記第二ユニットとにまたがって設けられている結合部材であって、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された際に、前記装置本体から前記プロセス手段に供給するためのバイアスを受ける導電性の結合部材と、
   前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された際に、前記結合部材が受けた前記バイアスを前記プロセス手段に供給するために、前記結合部材と接触して設けられている導電性部材であって、前記第一ユニットに設けられている導電性部材と、
   前記第一ユニットと前記第二ユニットとがその長手方向に相対的に移動することによって、前記導電性部材が前記結合部材を押圧する押圧力を前記導電性部材に与える力付与部であって、前記第二ユニットに設けられている力付与部と、
   を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 前記プロセス手段は、前記電子写真感光体を帯電するための帯電部材であり、更に、前記第一ユニットは、前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像ローラと、前記現像ローラの一端に前記現像ローラを回転させるための駆動力を受けて回転する際に生ずるスラスト力によって前記第二ユニットを前期導電性部材が前期結合部材を押圧する方向へ移動させるはす歯ギアと、を有する、そして、前記はす歯ギアが前記装置本体から前記押圧力を受け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. 前記プロセス手段は、前記電子写真感光体を帯電するための帯電部材、及び／又は、前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像ローラであ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. 前記導電性部材は前記第一ユニットの内壁に取り付けられている、そして、前記導電性部材はその一部に開口と、前記開口を貫通している前記結合部材の周面の一部に弾性的に接触している切り起こしを有する、また、前記結合部材が前記切り起こしと接触する際に、前記結合部材の移動に引きずられて前記切り起こしが前記結合部材から離れる方向へ移動しようとするのを前記力付与部でもって規制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。
5. 前記力付与部は円筒であって、前記結合部材は前記円筒と前記導電性部材と前記第一ユニットの一部を貫通している、そして、前記円筒の端面でもって、前記導電性部材を前記第一ユニットに押圧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。
6. 電子写真画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジの組立て方法において、
   前記第二ユニットが有する力付与部を前記第一ユニット内に侵入させる力付与部侵入工程と、
   前記第一ユニットと前記第二ユニットとを回転可能に結合するための導電性の結合部材を前記力付与部に貫通させて、及び、前記第二ユニットに設けられた導電性部材と前記結合部材とを接触させる結合部材取付け工程であって、前記結合部材を前記導電性部材に接触させる際に、前記力付与部によって前記導電性部材が移動しようとするのを規制しつつ、前記結合部材を前記導電性部材に接触させて前記第一ユニットと前記第二ユニットとを結合させる結合部材取付け工程と、
   を有することを特徴とするプロセスカートリッジの組立て方法。
7. 電子写真画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジの有する第一ユニットと第二ユニットとを回動可能に結合する結合部材において、
   電子写真感光体と前記電子写真感光体に作用するプロセス手段とを有する前記第一ユニットと第二ユニットとを結合するために、前記結合部材を前記第一ユニットと第二ユニットにまたがって挿入する挿入方向先端側に設けられた第一円柱部と、
   前記挿入方向後端側に設けられ、第一円柱部の直径よりも直径が大きい第二円柱部と、
   前記第一円柱部と前記第二円柱部の間に、前記第一円柱部から前記第二円柱部側に向かって傾斜する斜面であって、前記斜面の前記第二円柱部側端部の直径が前記第二円柱部の直径よりも直径が小さい斜面と、
   前記斜面と前記第二円柱部との間に位置する第三円柱部であって、前記結合部材が前記第一ユニットと第二ユニット内へ挿入された際に、前記装置本体から受けたバイアスを前記プロセス手段に供給するために前記第一ユニットに設けられた導電性部材の一部が弾性的に接触する第三円柱部と、
   を有し、
   前記斜面の前記第二円柱部側端部が前記第三円柱部の周面に対して略直角であって、前記結合部材が前記第一ユニットと第二ユニット内から前記挿入方向とは反対方向へ所定距離以上移動しようとする際に、前記導電性部材の一部が前記斜面の前記第二円柱部側端部に接触して、前記結合部材のそれ以上の移動を規制することを特徴とする結合部材。

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