JP2006044025A - 樹脂接合体及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】 ２個の樹脂成形品の位置決め固定をスペース効率よく行うことが可能な樹脂接合体及びこれを用いたプロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】 第一の樹脂成形品22と第二の樹脂成形品40の間に形成された接合部に溶融樹脂70が注入されて前記第一の樹脂成形品22と前記第二の樹脂成形品40とが結合される樹脂接合体において、前記第一の樹脂成形品22は前記接合部まで溶融樹脂を導く注入流路50ａが形成された注入凸部50を有し、前記第二の樹脂成形品40は前記注入流路50ａから注入される溶融樹脂70を受ける注入凹部60を有し、前記注入凸部50と前記注入凹部60の一部を当接させて前記第一の樹脂成形品22に対する前記第二の樹脂成形品40の位置決めを行うことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は樹脂接合体及び電子写真画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジに関する。

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においては、電子写真感光体ドラム（以下「感光体ドラム」という）と該感光体ドラムに作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化する。そして、このカートリッジを装置本体に対して取り外し可能に装着するカートリッジ方式が採用されている。このようなカートリッジ方式においては、感光体ドラムと、プロセス手段としての、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段の少なくとも一つあるいは少なくとも現像手段とを一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものがある。

この種の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自身で行うことができる。そこで、格段に操作性を向上させることができる。そこで、このカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。

また、図７に示すように、この種のプロセスカートリッジにおいて、、感光体ドラム107やクリーニング手段等を一体的にユニット化した感光体ユニット121と、現像ローラやトナー収納容器等をユニット化した現像装置ユニット111とを結合する。そして、枠体を一体的に支持するために枠体の両側部をサイドカバー122，123ではさみこみ、各々の枠体と位置決めを行う。そして、前記サイドカバーと枠体とをビス200により固定しているものが知られている。

前記位置決めは、現像剤収納枠体111とサイドカバー122，123との位置決めを例にとると、現像剤収納枠体111の位置決め部とサイドカバー122，123の位置決め部を嵌合及び突き当てる。これによって、長手（ドラム軸）方向及びその直交面方向の位置を決定している。

また、前述ビス200により各々の枠体とサイドカバーとの結合している部位を、例えば、現像剤収納枠体111とサイドカバー122の間に形成された接合部に溶融樹脂を注入し、樹脂接合することも知られている（特許文献１参照）。

特開２００３−２３６８７７号公報（図６）

しかしながら、上記プロセスカートリッジにおいては、現像剤収納枠体111とサイドカバー122，123を例にとって説明すると、固定手段がビス200、あるいは樹脂接合の場合ともに各々を固定する部分と、位置決め（ドラム軸方向）を行う部分が別の部分のためにスペース効率が悪い。そこで、、カートリッジの小型化を行う際、設計の制約が発生するおそれがあった。

本発明は従来の上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、２個の樹脂成形品の位置決め結合をスペース効率よく行うことが可能な樹脂接合体及びこれを用いたプロセスカートリッジを提供するものである。

本発明の他の目的は、より小型化することが可能な樹脂接合体及びこれを用いたプロセスカートリッジを提供するものである。

本発明の他の目的は、樹脂成形品間の位置決め部分と、固定部分を同一部分で行うこと
ができる樹脂接合体及びこれを用いたプロセスカートリッジを提供するものである。

上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、第一の樹脂成形品と第二の樹脂成形品の間に形成された接合部に溶融樹脂が注入されて前記第一の樹脂成形品と前記第二の樹脂成形品とが結合される樹脂接合体において、前記第一の樹脂成形品は前記接合部まで溶融樹脂を導く注入路が形成された注入凸部を有し、前記第二の樹脂成形品は前記注入路から注入される溶融樹脂を受ける注入凹部を有し、前記注入凸部と前記注入凹部の一部を当接させて前記第一の樹脂成形品に対する前記第二の樹脂成形品の位置決めを行うことを特徴とする。

また、前記樹脂接合体による接合構成により枠体を接合してプロセスカートリッジを構成することを特徴とする。

本発明にあっては、樹脂成形品間の位置決め部分と、固定部分を同一個所で行うことによりスペースの効率化が図れる。

そして、プロセスカートリッジの枠体を固定した場合には、カートリッジの小型化設計に寄与することが可能となる。

次に本発明の一実施形態に係る樹脂接合体及びこれを用いたプロセスカートリッジについて説明する。

〔第１実施形態〕
図１乃至図４は第１実施形態に係る樹脂接合のプロセスカートリッジについて説明する。

｛画像形成装置全体の説明｝
先ず、図３を参照して本実施形態に係るプロセスカートリッジの全体構成について、これを装着する電子写真画像形成装置とともに説明する。なお、図３は電子写真画像形成装置の構成を示す概略構成説明図である。

本実施形態におけるプロセスカートリッジＡは感光体ドラム１を有し、その周囲には感光体ドラム１を帯電させる帯電手段である帯電ローラ２、感光体ドラム１に形成された静電潜像を現像剤（以下「トナー」という）によって現像してトナー像を形成するため現像ローラ３ａ（現像手段）、現像ブレード３ｂ、トナー収納部３ｃを有する現像装置３、前記トナー像が記録媒体Ｓに転写された後、感光体ドラム１に残留したトナーを除去するクリーニングブレード４ａ（クリーニング手段）、トナー溜め４ｂを有するクリーニング装置４を有する。

上記プロセスカートリッジＡは電子写真画像形成装置Ｂに装着されて画像形成が行われる。すなわち、画像形成開始とともに感光体ドラム１が回転する。そして、感光体ドラム１に露光手段５から選択的な画像露光が行われて、感光体ドラム１に静電潜像が形成される。この潜像は、現像手段３によってトナーをもちいて現像される。これと同期してカセット６から記録媒体Ｓがピックアップローラ７、分離ローラ対８、搬送ローラ対９，10によって搬送される。そして、感光体ドラム１と転写ローラ11とのニップ部において前記トナー像が記録媒体Ｓへ転写される。その記録媒体Ｓは搬送ベルト12で定着手段13へ搬送されてトナー像が熱定着された後、排出ローラ14によって排出部15へ排出されるものである。

｛プロセスカートリッジの枠体構成｝
ここで、前記プロセスカートリッジＡの枠体構成について説明する。図４はプロセスカートリッジの枠体構成を示す部品分解斜視説明図である。

プロセスカートリッジＡは、感光体ユニット21と現像装置ユニット20を結合して一体化することによって構成される。感光体ドラム１、帯電ローラ２及び弾性クリーニングブレード４ａは、樹脂成形品である第一枠体としてのドラム枠体19に取付けられている。そして、一体的な感光体ユニット21を構成している。また、現像装置ユニット20はトナー収納部３ｃを有するトナー収納枠体40と、現像ローラ３ａや現像ブレード３ｂを保持する現像枠体41を一体的に溶着した樹脂成形品である第二枠体としてのトナー現像枠体42により構成される。

そして、感光体ユニット21と現像装置ユニット20を樹脂成形品である第三枠体としてのサイドカバー22，23で両サイドから挟む。そして、、前記各ユニット20，21とサイドカバー22，23を各々位置決め固定することにより一体的に支持する。

｛サイドカバーと現像装置ユニットとの位置決め及び固定手段｝
次に、前記ドラム枠体19及びトナー現像枠体42とサイドカバー22，23との固定について説明する。ここでは図１及び図２を参照してトナー現像枠体42とサイドカバー22との位置決め及び固定構成を例にとって説明する。なお、トナー現像枠体42とサイドカバー23との位置決め及び固定構成、またドラム枠体19とサイドカバー22，23の位置決め及び固定構成も同様である。

なお、本実施形態においては接合される枠体、すなわちサイドカバー22，23とトナー収納枠体40、現像枠体41、ドラム枠体19の材質はＨＩＰＳ（ハイインパクトポリスチレン）を使用し、注入樹脂も同じくＨＩＰＳ材を使用している。

図２に示すように、第一の樹脂成形品としてのサイドカバー22と、第二の樹脂成形品としてのトナー現像枠体42のトナー収納枠体40は、互いを位置決め及び固定するために、感光体ドラム１の回転軸線であるドラム軸線43方向の位置決め及びそれと直交する面の基準となるＣ部と、該Ｃ部を中心としてドラム軸線43方向と直交する面の、互いの回転方向（図５(b)の矢印方向）の位置決めを行うＤ部を有している。

図１を用いて、前記Ｃ部に関してさらに詳細に説明する。サイドカバー22には樹脂を注入するための注入凸部50が形成されている。そして、この注入凸部50の内部には貫通した樹脂注入路50ａが形成されている。一方、トナー収納枠体40には前記注入凸部50が嵌合し得る注入凹部60が形成されている。そして、前記注入凸部50を注入凹部60に嵌合すると、注入凹部60の凹部内には隙間60ａが形成される。この隙間60ａに注入凸部50の注入口50ｂから溶融樹脂70を注入して固化させる。これによってサイドカバー22とトナー収納枠体40とを固定する。

そして、サイドカバー22及びトナー収納枠体40を突き当て固定しない場合には、図１(b)に示すように、溶融樹脂70による接合は、、樹脂注入方向（図１の矢印方向）と同じ方向のドラム軸線方向のサイドカバー22とトナー収納枠体40及びその他の部品公差、組み立てばらつきにより生じるおそれのある公差を考慮した隙間Ｌの変動を吸収できる。

一方、サイドカバー22とトナー収納枠体40とを位置決め固定する場合には、図１(a)に示すように、注入凸部50の外周部50ｃを注入凹部60の内面に当接させる。これにより、溶融樹脂注入方向と交差する方向の位置決めを行う。また、前記注入凹部60の先端60ｂを前記注入凸部50の一部である基部50ｄに当接させる。これによって、前記溶融樹脂注入方向の位置決めを行う。

このように、本実施形態はトナー収納枠体40及びサイドカバー22側のドラム軸線43方向の位置決め及びそれと交差する面の位置決め部と、サイドカバー22とトナー収納枠体40とを互いを結合（固定）するための樹脂接合部が同一個所である。これにより、製品スペースの効率化が図られる。そして、ひいては、カートリッジの小型化が図られている。

従来はトナー収納枠体とサイドカバーとの位置決めには、ドラム軸線方向の位置決め部が２箇所、ドラム軸線と直交する面方向の位置決め部が１箇所程度が設けられていた。更には固定部が別途設けられるなど、位置決め固定のスペースが効果的でなかった。これに対して、図２(a)に示すように、本実施形態においては、Ｃ部とＤ部の２箇所で従来と同様の効果を得ることができる。すなわち、枠体の位置決め結合（固定）スペースが従来の２/３となり、スペースの効率化がなされる。

また、図１に示すように、注入凸部50は基部50ｄと元部50ｅと先部50ｆの順で先にいくほど段階的に細く構成されている。そして、前記樹脂接合部へ注入された溶融樹脂70の末端部70ａより注入方向下流側の元部50ｅの外周面でドラム軸線43方向と交差する面方向の位置決めを行っている。そのため、何らかの不具合により前記溶融樹脂70の注入量が増えたとしても樹脂漏れが防止できる効果がある。

なお、図２に示すように、トナー収納枠体40とサイドカバー22との前記Ｃ部を中心としドラム軸線43方向と直交する面の回転方向（図２(b)の矢印方向）の位置決めは、前記Ｄ部における突出部80によって行われる。この突出部80はサイドカバー22に設けられている円柱形状の突起である。一方、トナー収納枠体40には前記突出部80が係合するための長穴81が設けられている。この長穴81は前記樹脂注入口50ｂと突出部80とを結ぶ線の延長方向に長い。このため、サイドカバー22とトナー収納枠体40とを組み付けるとき、前記長穴が長い方向にはガタをもって組み付けられ、前記回転方向にはガタなく組み付けられる。この状態で注入口50ｂから溶融樹脂を注入することでサイドカバー22とトナー収納枠体40とを位置決め固定すると、両者は前記回転方向の位置決めもなされる。

〔他の実施形態〕
次に他の実施形態に係る装置について図５及び図６を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

図５は、注入凹部60に段差部60ｃが形成されている。そして、注入凸部50に形成された元部50ｅの端部50ｅ1を当接させる。これにより、溶融樹脂注入方向と同じ方向のドラム軸線方向の位置決めを行う。

図６は、注入凹部60の外周部60ｄを注入凸部50の基部50ｄに形成した凹部50ｄ1内面に当接させて溶融樹脂注入方向と同じ方向のドラム軸線方向と交差する方向の位置決めを行う。

上記のように構成しても、サイドカバー22とトナー収納枠体40とを互いを結合（固定）するための樹脂接合部が同一個所である。そのため、製品スペースの効率化が図られる。そして、、ひいては、カートリッジの小型化が図られる。

また、前述した実施形態においては接合される枠体、すなわちサイドカバー22，23とトナー収納枠体40、現像枠体41、ドラム枠体19の材質としてＨＩＰＳを使用し、注入樹脂も同じくＨＩＰＳ材を使用した。しかしながら、接合する樹脂成形品及び注入する樹脂の材質はこれに限定されるものではない。例えば、注入樹脂は接合する樹脂成形品と相溶性のある樹脂を用いることで効果的に接合を行うことができる。

また、前述した実施形態では接合する樹脂成形品としてプロセスカートリッジの枠体を例示したが、これはプロセスカートリッジの部品に限定する必要はなく、他の樹脂成形品であっても小スペースで部品相互を位置決め固定することが可能である。

本発明の実施の形態におけるプロセスカートリッジの位置決めと固定部をかねた主断面概略図である。 (a)は本発明の実施の形態におけるプロセスカートリッジの枠体構成概略を示す主断面概略図である。(b)はプロセスカートリッジの側面図であり、(a)の矢視図である。 本発明の実施の形態における電子写真画像形成装置本体の主断面概略図である。 本発明の実施の形態におけるプロセスカートリッジの枠体構成概略を示す斜視図である。 本発明の他の実施の形態におけるプロセスカートリッジの位置決めと固定部をかねた主断面概略図である。 本発明の他の実施の形態におけるプロセスカートリッジの位置決めと固定部をかねた主断面概略図である。 従来技術の形態におけるプロセスカートリッジの枠体構成概略を示す斜視図である。

符号の説明

Ａ …プロセスカートリッジ
１ …感光体ドラム
３ …現像手段
３ａ …現像ローラ
３ｂ …現像ブレード
３ｃ …トナー収納部
19 …ドラム枠体
20 …現像装置ユニット
21 …感光体ユニット
22，23 …サイドカバー
40 …トナー収納枠体
41 …現像枠体
42 …トナー現像枠体
43 …軸線
50 …注入凸部
50ａ …注入路
50ｂ …注入口
50ｃ …外周部
50ｄ …基部
50ｅ …元部
50ｆ …先部
60 …注入凹部
60ａ …隙間
60ｂ …先端
60ｃ …段差部
60ｄ …外周部
70 …溶融樹脂
70ａ …末端部
80 …突出部
81 …長穴

Claims (6)

1. 第一の樹脂成形品と第二の樹脂成形品の間に形成された接合部に溶融樹脂が注入されて前記第一の樹脂成形品と前記第二の樹脂成形品とが結合される樹脂接合体において、
   前記第一の樹脂成形品は前記接合部まで溶融樹脂を導く注入路が形成された注入凸部を有し、
   前記第二の樹脂成形品は前記注入路から注入される溶融樹脂を受ける注入凹部を有し、
   前記注入凸部と前記注入凹部の一部を当接させて前記第一の樹脂成形品に対する前記第二の樹脂成形品の位置決めを行うことを特徴とする樹脂接合体。
2. 前記注入凸部の外周部を前記注入凹部の内面に当接させて前記溶融樹脂注入方向と交差する方向の位置決めを行うことを特徴とする請求項１記載の樹脂接合体。
3. 前記注入凹部の外周部を前記注入凸部に形成した凹部内面に当接させて前記溶融樹脂注入方向と交差する方向の位置決めを行うことを特徴とする請求項１記載の樹脂接合体。
4. 前記注入凹部の先端を前記注入凸部の一部に当接させて前記溶融樹脂注入方向の位置決めを行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の樹脂接合体。
5. 前記注入凹部に形成した段差部を前記注入凸部に形成した段差部に当接させて前記溶融樹脂注入方向の位置決めを行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の樹脂接合体。
6. 電子写真画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
   電子写真感光体ドラムを回転可能に支持する樹脂製の第一枠体と、
   前記電子写真感光体ドラムに形成された潜像を現像剤によって現像する現像手段を支持する樹脂製の第二枠体と、
   前記第一枠体と前記第二枠体の少なくとも１つの枠体との側面に接合される樹脂製の第三枠体と、
   を有し、
   前記第一枠体と前記第二枠体の少なくとも１つの枠体と、前記第三枠体は請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の樹脂接合体として結合されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。

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