JP2006163014A - プロセスカートリッジとその組立方法ならびに解体方法 - Google Patents

プロセスカートリッジとその組立方法ならびに解体方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 クラックなどの異常が発生することがなく、またリサイクルを容易とする構造のプロセスカートリッジとその組立方法ならびに解体方法を提供する
【解決手段】 少なくとも像坦持体を支持する第1筐体37と、少なくとも現像装置を支持する第2筐体39とを有し、第1筐体37と第2筐体39は、第1筐体37の第1の挿入孔54A、54B及び前記第2筐体39の第2の挿入孔55に結合ピン56が挿入されることより回転自在に結合され、第1筐体37及び第2筐体39の少なくとも一方と、結合ピン56とには、結合ピン56を第1の挿入孔54A、54B及び第2の挿入孔55の少なくとも一方に圧入し、係合後は結合ピン56が前記第1筐体37及び第2筐体39とは圧入状態ではなくなる係合手段が設けられ、さらに結合ピン56は、軸方向に伸びた結合ピン本体57と、この結合ピン本体57より切り取り可能な頭部58とを有するプロセスカートリッジとする。
【選択図】 図3

Description

本発明は、プリンタ、複写機またはファクシミリなどの画像形成装置のプロセスカートリッジとその組立方法ならびに解体方法に関するものである。
従来、電子写真技術を用いた画像形成装置においては、電子写真感光体(像坦持体)及び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カートリッジを画像形成装置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。
このようなプロセスカートリッジにおいては、たとえば少なくとも電子写真感光体を支持する第1筐体と、少なくとも現像装置を支持する第2筐体を回転可能に結合ピンで結合することが行われており、その際、第1筐体及び第2筐体からの結合ピンの脱落を防止する目的で、第1筐体または第2筐体いずれかあるいは両方に結合ピンを圧入し、結合ピンは圧入状態で第1筐体及び第2筐体に取り付けられていた。
また、この結合ピンを用いて第1筐体と第2筐体を結合するプロセスカートリッジにおいては、ユーザーが結合ピンを誤って抜かないように結合ピンを第1筐体及び第2筐体に圧入し、結合ピンの挿入口に結合ピン端部を覆う蓋を設け、その蓋を溶着して結合ピンを埋め込んだ状態とするといったことも行われていた(特許文献1参照)。
特開平11−15354
しかしながら、たとえば図20に示すように、結合ピン100が第1筐体102及び第2筐体104の両方に圧入状態で取り付けられている場合、その負荷により、第1筐体102及び第2筐体104の3箇所の圧入部106A、106B、106Cの周辺にクラック108が入ってしまい、第1筐体102及び第2筐体104の破損やさらには異常画像が発生するという問題を有していた。なお、図20の第1筐体102は、2つの部位で第2筐体104の1つの部位を挟み込んだ形状を有している。また結合ピンが第1筐体または第2筐体いずれかに圧入状態で取り付けられている場合も同様の問題が発生する。
またさらに、ユーザーが結合ピンを誤って抜かないように蓋を溶着した場合、リサイクル時に結合ピンを第1筐体及び第2筐体より脱離させにくくなってしまい、リサイクルの効率が悪くなるという問題を有していた。
上記課題を解決するため、本発明の特徴とするところは、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、像坦持体と、現像装置と、少なくとも前記像坦持体を支持する第1筐体と、少なくとも前記現像装置を支持する第2筐体とを有し、前記第1筐体と第2筐体は、前記第1筐体に設けられた第1の挿入孔及び前記第2筐体に設けられた第2の挿入孔に結合ピンが挿入されることより回転自在に結合され、前記第1筐体及び第2筐体の少なくとも一方と、前記結合ピンとには、前記結合ピンを前記第1の挿入孔及び第2の挿入孔の少なくとも一方に圧入することによって係合する係合手段が設けられており、さらに前記結合ピンは、切り取り可能な頭部を有することを特徴とするプロセスカートリッジを提供する。これにより、結合ピンは、第1筐体に設けられた第1の挿入孔及び第2筐体に設けられた第2の挿入孔に挿入後は第1筐体及び第2筐体の少なくとも一方に係合した状態となり、第1筐体及び第2筐体に対して圧入状態とならず、第1筐体及び第2筐体のいずれにも負荷を与えない構造となるためクラックなどの異常が発生することはない。さらに結合ピンは、頭部が切り取り可能に設けられており、プロセスカートリッジの使用時には頭部により結合ピンの内部を見ることができず結合ピンを脱離させることができないことから、ユーザーが誤って結合ピンを抜き出すといったことを防ぐことができる。またさらにリサイクル時に結合ピンを第1筐体及び第2筐体より脱離させる際には、結合ピンの頭部を切り取り、工具を用いて結合ピンを引き抜くことにより容易に脱離させることが可能となる。
好ましくは、前記係合手段は、結合ピンに凸部が設けられ、第1筐体及び第2筐体の少なくとも一方に凹部が設けられているプロセスカートリッジとする。好ましくは、前記係合手段は、結合ピンに凹部が設けられ、第1筐体及び第2筐体の少なくとも一方に凸部が設けられているプロセスカートリッジとする。
好ましくは、前記結合ピンは、軸方向に延びた結合ピン本体と、前記頭部と、前記結合ピン本体と前記頭部とを接続する接続部とを有し、この接続部を介して前記頭部が切り取り可能であるように構成されてなるプロセスカートリッジとする。このようにすることによって、接続部を介して結合ピンの頭部を容易にねじ切ることができる。
好ましくは、前記結合ピン本体は、少なくとも一部が中空であり工具が挿入可能であるプロセスカートリッジとする。このようにすることで、リサイクル時などに結合ピン本体の中空部分に工具を挿入し結合ピン本体に工具を引っ掛けて結合ピンを引き抜くことで、第1筐体及び第2筐体より結合ピンを容易に脱離させることが可能となり、リサイクルの効率を上げることができる。また工具を用いないと結合ピンを第1筐体及び第2筐体より脱離させることができないことから、ユーザーが誤って結合ピンを引き抜いて第1筐体及び第2筐体を分離させてしまうといったことも防ぐことができる。
好ましくは、前記結合ピンの一部に結合ピンを抜き出すための抜出孔が設けられたプロセスカートリッジとする。このようにすることで、リサイクル時などに抜出孔に工具を引っ掛けて結合ピンを引き抜くことで、第1筐体及び第2筐体より結合ピンを容易に脱離させることが可能となり、リサイクルの効率を上げることができる。また工具を用いないと結合ピンを第1筐体及び第2筐体より脱離させることができないことから、ユーザーが誤って結合ピンを引き抜いて第1筐体及び第2筐体を分離させてしまうといったことも防ぐことができる。
好ましくは、前記結合ピンの挿入方向前端部に、前記結合ピンを抜き出すための切欠溝が形成されているプロセスカートリッジとする。このようにすることで、リサイクル時などに結合ピンの挿入方向前端部に形成された切欠溝に工具を引っ掛けて結合ピンを引き抜くことで、第1筐体及び第2筐体より結合ピンを容易に脱離させることが可能となり、リサイクルの効率を上げることができる。また工具を用いないと結合ピンを第1筐体及び第2筐体より脱離させることができないことから、ユーザーが誤って結合ピンを引き抜いて第1筐体及び第2筐体を分離させてしまうといったことも防ぐことができる。
好ましくは、前記結合ピンは、一対の突起部が設けられ、前記第1筐体又は第2筐体に、前記突起部が当接することにより結合ピンの回転を阻止する回転止め部が設けられているプロセスカートリッジとする。このようにすることで、結合ピンの回転を阻止した状態で、結合ピンの頭部を、プラスドライバー、マイナスドライバーあるいはその他の工具を用いて回転させて容易にねじ切ることができる。
好ましくは、前記結合ピンの頭部に、前記頭部を回転させるための工具係合溝が形成されているプロセスカートリッジとする。このようにすることで、工具係合溝にマイナスドライバーあるいはプラスドライバー等などの工具を当てて結合ピンの頭部を回転させて容易にねじ切ることができる。
本発明の第2の特徴とするところは、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジの組立方法であって、少なくとも像坦持体を支持する第1筐体と少なくとも現像装置を支持する第2筐体とを、頭部が切り取り可能に設けられている結合ピンを前記第1筐体と第2筐体の少なくとも一方に圧入して係合することで結合させることを特徴とするプロセスカートリッジの組立方法とする。このようにすることで、結合ピンを圧入して係合することで、すなわちスナップフィットで係合することで第1筐体及び第2筐体の少なくとも一方に結合ピンが係合した状態で第1筐体と第2筐体が結合されることから、結合ピンは、第1筐体に設けられた第1の挿入孔及び第2筐体に設けられた第2の挿入孔に挿入後は第1筐体及び第2筐体の少なくとも一方に係合した状態となり、それらに対して圧入状態とならず、第1筐体及び第2筐体のいずれにも負荷を与えない構造となるためクラックなどの異常が発生することはない。
本発明の第3の特徴とするところは、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジの解体方法であって、軸方向の少なくとも一部が中空である結合ピン本体に頭部が切り取り可能に設けられている結合ピンを圧入して係合することで結合させた、少なくとも像坦持体を支持する第1筐体及び少なくとも現像装置を支持する第2筐体を、前記結合ピンの頭部を前記結合ピン本体より切り取り、前記結合ピン本体の中空部分に引掛け部を有する工具を挿入し、前記結合ピン本体に前記工具の引掛け部を引っ掛けて前記結合ピン本体を引き抜くことで分離させることを特徴とするプロセスカートリッジの解体方法とする。このようにすることで、プロセスカートリッジの使用時には頭部により結合ピンの内部を見ることができず、結合ピンを脱離させることができないことから、ユーザーが誤って結合ピンを第1筐体及び第2筐体より脱離させるといったことを防ぐことができる。またさらにリサイクル時に結合ピンを第1筐体及び第2筐体より脱離させる際には、結合ピンの頭部を結合ピン本体より切り取り、工具を用いて結合ピンを引き抜くことにより容易に第1筐体及び第2筐体より脱離させることが可能となる。
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1において、本発明の実施形態に係る画像形成装置10の概要が示されている。画像形成装置10は、画像形成装置本体12を有し、この画像形成装置本体12内に像形成手段14が搭載され、この画像形成装置本体12の上部に排出部16が設けられていると共に、この画像形成装置本体12の下部に給紙装置18が設けられている。
排出部16は、画像形成装置本体12に対して回動自在の傾斜部22を有する。この傾斜部22は排出口部分が低く、前面方向(図1の右方向)に向けて徐々に高くなるよう傾斜しており、排出口部分を下端とし、高くなった先端を上端としている。この傾斜部22は下端を中心に回動自在であるよう画像形成装置本体12に支持されている。図1において2点鎖線で示すように、傾斜部22を上方に回転して開いたときには、開放部24が形成され、この開放部24を介して後述するプロセスカートリッジ40が脱着できるようにしてある。
像形成手段14は、例えば電子写真方式のもので、感光体からなる像坦持体26とこの像坦持体26を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置28と、この帯電装置28により帯電された像坦持体26に、光により潜像を書き込む光書込み装置30と、この光書込み装置30により形成された像坦持体26の潜像を現像剤により可視化する現像装置32と、この現像装置32による現像剤像をシートに転写する例えば転写ロールからなる転写装置34と、像坦持体26に残存する現像剤をクリーニングする例えばブレードからなるクリーニング装置36と、転写装置34により転写された用紙上の現像剤像を用紙に定着させる例えば加圧ロールと加熱ロールからなる定着装置38とから構成されている。光書込み装置30は例えば走査型のレーザ露光装置からなり、給紙装置18の給紙カセット20と平行で画像形成装置本体12の前面(図1の右側面)近傍に配置され、現像装置32内を横切って像坦持体26を露光する。また、現像装置32は、像坦持体26と対向する現像ロール42を有する。
プロセスカートリッジ40は、像坦持体26、帯電装置28、現像装置32及びクリーニング装置36を一体化したものであり、像坦持体26、帯電装置28及びクリーニング装置36を支持する第1筐体37と、現像装置32を支持する第2筐体39とを有している(図2参照)。このプロセスカートリッジ40は、排出部16の傾斜部22の直近下方に配置されており、プロセスカートリッジ40は前述したように、傾斜部22を開いたときに形成される開放部24を介して脱着される。
また、画像形成装置本体12には、例えばレジストロール44が転写装置34の上流側(図1の下方側)に配置されている。給紙装置18の給紙カセット20からピックアップロール47によりピックアップされフィードロール49とリタードロール51を介して搬送路45に搬送された用紙はこのレジストロール44により一時停止され、所定のタイミングで像形成手段14に送られて像が形成され、排出ロール46により排出部16へ排出される。
ただし、両面印刷の場合は、反転路50に戻される。即ち、排出ロール46の手前は2股に分かれ、その分かれた部分に切換爪48が設けられていると共に、分かれた部分からレジストロール44まで戻る反転路50が形成されている。この反転路50には搬送ロール52a〜52cが設けられており、両面印刷の場合には、切換爪48が反転路50を開く側に切り換えられ、排出ロール46に用紙の後端手前からかかる時点で排出ロール46が反転し、用紙が反転路50に導かれ、レジストロール44、転写装置34と像坦持体26との間及び定着装置38を通って排出部16へ排出されるものである。
次に、本発明の一実施形態のプロセスカートリッジ40を図面に基づいて説明する。
プロセスカートリッジ40は、上述したように像坦持体26、帯電装置28、現像装置32及びクリーニング装置36を一体化したものであり、図2(a)に示すように、像坦持体26、帯電装置28及びクリーニング装置36を支持する第1筐体37と、現像装置32を支持する第2筐体39とを有している。そして、図2(b)に示すように、第1筐体37と第2筐体39とが、結合ピン56により回転自在に結合されている。
図3に、第1筐体37と第2筐体39を結合ピン56により結合した際のプロセスカートリッジ40の一実施形態の結合部分の要部断面図を示す。図3においては、第1筐体37の2つの部位で左右両側から第2筐体39の1つの部位を挟み込んだ状態で、第1筐体37と第2筐体39とが結合ピン56により結合された様子を示しており、第1筐体37の2箇所の第1の挿入孔54Aと54Bの間に第2筐体39の第2の挿入孔55が配置されている。なお、この場合の第1の挿入孔54Aと54B及び第2の挿入孔55は同じ内径W1を有している。
以下に本発明のプロセスカートリッジの第1の実施形態の結合ピン56について説明する。
結合ピン56は、たとえば樹脂で形成されており、図4(a)〜(e)において、第1の実施形態の結合ピン56の(a)側面図、(b)断面図、(c)斜視図、(d)正面図及び(e)上面図が示されている。図4(b)の断面図に示すようにこの例の結合ピン56は軸方向の全長に亘って中空の略円筒形状を有する結合ピン本体57を有し、結合ピン本体57の挿入方向後端部には、径が他の部分の外径よりも大きく中実の頭部58が結合ピン本体57と一体に設けられている。なお、この例の結合ピン56には、結合ピン本体57と頭部58との境界部分の2箇所にスリット状の接続部71が設けられており、この接続部71を介して頭部58のねじ切りが容易となり、頭部58を結合ピン本体57より容易に切り取ることができる。
そして結合ピン本体57の円筒形状の外周壁59の外側面60の一部に、軸方向の断面が半円形状であって弾性変形する凸部62が、結合ピン本体57の軸方向の所定位置において外側面60を一周するように設けられている。この凸部62は可撓性を有して弾性変形し、結合ピン56の抜け止めを可能とするものであればどのようなもので形成されていてもよく、たとえば結合ピン56の他の部分と一体に樹脂で形成される。
さらにこの例の結合ピン56には、結合ピン本体57の外側面60の凸部62よりも挿入方向前端部76の側に一対の突起部61が設けられている。この突起部61は、たとえば結合ピン56の他の部分と一体に樹脂で形成される。一方、図5の斜視図及び図6の側面図に示すように、第1筐体37の第1の挿入孔54Aには突起部61がすり抜けて凹部64に到達することが可能なすり抜け部63が設けられている。また、凹部64には2箇所の回転止め部65が設けられており、この回転止め部65に突起部61の側面67が当接することにより結合ピン本体57の回転が阻止される。このようにすることで、第1筐体37及び第2筐体39に取り付けられた結合ピン56を脱離させる際に、プラスドライバーあるいはマイナスドライバー等の工具を頭部58に設けられた工具係合溝69に差し込んで頭部58を回転させてねじ切りを行い結合ピン本体57より切り取る場合、結合ピン本体57は回転止め部65に突起部61が当接することにより回転止めされ、頭部58と一緒に回転することがないため、頭部58のねじ切りを容易に行うことができる。
そして、図3に示すように、結合ピン56が第1筐体37に形成された第1の挿入孔54Aと54B及び第2筐体39に形成された第2の挿入孔55に挿入される際に、凸部62が、第1筐体37の第1の挿入孔54Aに圧入された後に凹部64に係合する。すなわち、スナップフィットで凹部64に係合する。なお、図3には図示されていないが、上述したように凸部62が第1の挿入孔54Aに圧入される際に、突起部61は第1の挿入孔54Aに設けられたすり抜け部63を通過し、凹部64に到達する。このとき凹部64は凸部62が係合し結合ピン本体57が回転止めされればどのような形状であってもよく、図3においては、凹部64の上部は溝状に形成されており下部は開放された状態で形成されているが、たとえば凹部64全体が溝状に形成されていてもよい。
また、第1筐体37の第1の挿入孔54Aの結合ピン挿入口66の外側には、結合ピン56の頭部58を嵌合する結合ピン頭部嵌合部68が設けられている。この結合ピン頭部嵌合部68に頭部58を嵌合することにより、結合ピン56の頭部58が第1筐体37より突出した状態とならないため、ユーザーが誤って結合ピン56を抜き出すといったことを防ぎ、リサイクル時以外において、第1筐体37と第2筐体39が分離してしまうといったことを防止することができる。
なお、結合ピン56の凸部62が凹部64に係合するため、結合ピン本体57の外周壁59の凸部62以外の部分の外径W2(図4参照)を、第1筐体37に形成された第1の挿入孔54A、54B及び第2筐体39に形成された第2の挿入孔55の内径W1とほぼ等しく、結合ピン56が第1筐体37及び第2筐体39に対して負荷(圧力)を与えない状態で第1の挿入孔54A、54B及び第2の挿入孔55に挿入される径とし、また弾性変形していない結合ピン56の凸部62の外径W3を、第1の挿入孔54Aの内径W1よりも大きく、凸部62が弾性変形し且つ第1の挿入孔54Aが拡開することにより第1の挿入孔54Aに挿入可能となる径とする。
このようにすることで、結合ピン56は、第1筐体37に設けられた第1の挿入孔54A、54B及び第2筐体39に設けられた第2の挿入孔55に挿入後は、第1筐体37及び第2筐体39の少なくとも一方に係合した状態となり、それらに対して圧入状態とならず、第1筐体37及び第2筐体39のいずれにも負荷を与えない構造となるためクラックなどの異常が発生することはない。
次に第1の実施形態の結合ピン56を用いたプロセスカートリッジ40の組立方法の一実施形態の工程を、図を用いて説明する。
まず図7(a)に示すように、結合ピン挿入口66より結合ピン56を第1の挿入孔54A及び第2の挿入孔55に挿入し、凸部62が結合ピン挿入口66に当接する位置に到達するまで結合ピン56を挿入する。このとき、結合ピン56は第1の挿入孔54A及び第2の挿入孔55に対して圧入状態とはならない。そして、凸部62を、第1筐体37の結合ピン挿入口66より圧入して弾性変形させかつ第1筐体37の第1の挿入孔54Aを拡開させることで、凸部62を第1の挿入孔54A内を通過させ、図7(b)に示すように凸部62が凹部64に到達した時点で、凸部62が元の形状に戻り、凸部62が凹部64に係合する。すなわち凸部62がスナップフィットで凹部64に係合する。なお、図7では図示されていないが、凸部62が第1の挿入孔54Aに圧入される際に、突起部61は、図5に示すように第1の挿入孔54Aに設けられたすり抜け部内63を通過し、凹部64に到達する。そして結合ピン56が第1筐体37及び第2筐体39を結合した状態でそれらに取り付けられる。このようにすることで、結合ピン56が第1筐体37及び第2筐体39に取り付けられた状態で、それらに対して圧入状態とならず、第1筐体37及び第2筐体39のいずれにも負荷を与えないため、クラックが発生するといった虞はない。
次に、第1の実施形態の結合ピン56を用いたプロセスカートリッジ40の解体方法の一実施形態の工程を、図を用いて説明する。
リサイクル時などにプロセスカートリッジ40を解体するため、結合ピン56を第1筐体37の第1の挿入孔54A、54Bと第2筐体39の第2の挿入孔55より抜き出すためには、頭部58を、接続部71を介して結合ピン本体57より切り取った後、図8に示すように、挿入部73に引掛け部70を有する工具72を用い、工具72の挿入部73を結合ピン56の結合ピン本体57の中空部分に挿入し、工具72を結合ピン本体57の抜出方向(図8では右側方向)に向けて引くことにより、結合されていた第1筐体37と第2筐体39を分離させる。なお、図8の工具72には取っ手部77が設けられており、これにより結合ピン本体57の抜き出しがさらに容易となる。
より具体的には、まず、図9(a)に示すように、プラスドライバーあるいはマイナスドライバーを頭部58の工具係合溝69に差し込んで頭部58を回転させてねじ切り、頭部58を、接続部71を介して結合ピン本体57より切り取る。その際に、図9では図示されていないが、上述したように結合ピン本体57は、突起部61が第1筐体37の回転止め部65に当接することにより回転止めされているため、頭部58と一緒に回転することはない。したがって頭部58は、結合ピン本体57と頭部58とを接続する接続部71を介して結合ピン本体57より切り取られ、中空の結合ピン本体57が現れる。
次に、図9(b)に示すように、工具72の挿入部73を結合ピン本体57の中空部分に挿入して、引掛け部70の外端部74を結合ピン本体57の挿入方向前端部76に当接し、工具72の引掛け部70を結合ピン本体57に引っ掛けた状態とする。
そして工具72により結合ピン本体57を抜出方向(図9では右側方向)に向けて引き抜くことにより、凸部62が弾性変形しかつ第1の挿入孔54Aが拡開することにより凸部62が第1の挿入孔54Aに圧入されて第1の挿入孔54A内を通過する。また凸部62が第1の挿入孔54Aに圧入される際に、突起部61は第1の挿入孔54Aに設けられたすり抜け部63を通過する。そして図9(c)に示すように、第1の挿入孔54Aの外側の結合ピン頭部嵌合部68に凸部62が到達した時点で、弾性変形していた凸部62及び拡開していた第1の挿入孔54Aが元の形状に戻り、更に結合ピン本体57を引き抜くことにより結合ピン本体57全体が第1筐体37及び第2筐体39より脱離し、これにより第1筐体37と第2筐体39を分離させることができる。
このようにすることによって、リサイクル時などに、工具72などを用いて結合ピン56を引き抜くことで第1筐体37及び第2筐体39より結合ピン56を容易に脱離させることが可能となり、リサイクルの効率を上げることができる。また工具を用いないと結合ピン56を第1筐体37及び第2筐体39より脱離させることができず、さらに頭部58を結合ピン本体57より切り取らないと結合ピン本体の内部を見ることができず、結合ピン本体57を脱離させることができないことから、ユーザーが誤って結合ピン56を抜いて第1筐体37及び第2筐体39を分離させてしまうといったことを防ぐことができる。
次に本発明の第2の実施形態の結合ピン56について説明する。
また、第2の実施形態の結合ピン56においては、図10(a)〜(e)及び図11(a)〜(e)に示すように、第1の実施形態の結合ピン56の外周壁59の軸方向の略中央部の一部を刳り貫くことにより、結合ピン56を第1の挿入孔54A、54B及び第2の挿入孔55より抜き出すための抜出孔80が設けられている。
なお第2の実施形態の結合ピン56も、第1の実施形態の結合ピン56と同様に、たとえば樹脂で形成されており、凸部62は可撓性を有し弾性変形し、結合ピン56の抜け止めを可能とするものであればどのようなもので形成されていてもよく、たとえば結合ピン56の他の部分と一体に樹脂で形成される。また、この例の結合ピン56は、第1の実施形態の結合ピン56と同様に、図10(b)及び図11(b)の断面図に示すように軸方向の全長に亘って中空の略円筒形状を有しており、結合ピン56の挿入方向後端部には径が他の部分の外径よりも大きい中実の頭部58が結合ピン本体57と一体に設けられている。また、この例の結合ピン56においても、結合ピン本体57と頭部58の境界部分に結合ピン本体57と頭部58を接続し、頭部58のねじ切りを容易とするスリット状の接続部71が設けられている。また結合ピン56には結合ピン本体57の外側面60の凸部62よりも挿入方向前端部76の側に結合ピン本体57の回転止めのための一対の突起部61が設けられており、この突起部61は、たとえば結合ピン56の他の部分と一体に樹脂で形成される。この突起部61は、図5及び図6に示すように、第1筐体37の第1の挿入孔54Aに設けられたすり抜け部63を通過して凹部64に到達する。そして、頭部58のねじ切りを行う際に、凹部64に設けられた回転止め部65に突起部61の側面67が当接することにより結合ピン本体57の回転止めが行われる。
なお、図10の結合ピン56の頭部58には直線状の工具係合溝69が形成されており(図10(d)参照)、この工具係合溝69にマイナスドライバーを差し込んで頭部58を回転させてねじ切ることにより頭部58を結合ピン本体57より切り取ることができる。一方、図11の結合ピン56の頭部58には十字状の工具係合溝69が形成されており(図11(d)参照)、この工具係合溝69にプラスドライバーを差し込んで頭部58をねじ切ることにより頭部58を結合ピン本体57より切り取ることができる。
このようにすることで、例えば、図12に示すように、頭部58を、接続部71を介して結合ピン本体57より切り取った後、挿入部73及び引掛け部70を有する工具72を用い、工具72の挿入部73を結合ピン本体57の中空部分に挿入し、抜出孔80に引掛け部70を位置させ、取っ手部77で工具72を結合ピン本体57の抜出方向(図12では右側方向)に向けて引くことにより、引掛け部70の外端部74が抜出孔80の縁84に引っ掛けた状態とし、それにより凸部62が弾性変形しかつ第1の挿入孔54Aが拡開して凸部62が第1の挿入孔54A内を通過し、結合ピン56が第1筐体37及び第2筐体39より脱離し、結合されていた第1筐体37と第2筐体39が分離する。
以下に、第2の実施形態の結合ピン56を用いたプロセスカートリッジ40の組立方法の一実施形態の工程を、図を用いて説明する。
まず第1の実施形態の結合ピン56の場合と同様に、まず図13(a)に示すように、結合ピン挿入口66より結合ピン56を第1の挿入孔54A及び第2の挿入孔55に挿入し、凸部62が結合ピン挿入口66に当接する位置に到達するまで結合ピン56を挿入する。このとき、結合ピン56は第1の挿入孔54A及び第2の挿入孔55に対して圧入状態とはならない。そして、凸部62を、第1筐体37の結合ピン挿入口66より圧入して弾性変形させ且つ第1筐体37の第1の挿入孔54Aを拡開させることで、凸部62を第1の挿入孔54A内を通過させ、図13(b)に示すように凸部62が凹部64に到達した時点で、凸部62が元の形状に戻り、凸部62が凹部64に係合する。すなわち凸部62がスナップフィットで凹部64に係合する。なお、図13には図示されていないが、凸部62が第1の挿入孔54Aに圧入される際に、突起部61は、図5に示すように第1の挿入孔54Aに設けられたすり抜け部63を通過し、凹部64に到達する。そして結合ピン56が第1筐体37及び第2筐体39を結合した状態でそれらに取り付けられる。このようにすることによって、結合ピン56が第1筐体37及び第2筐体39に取り付けられた状態で、それらに対して圧入状態とならず、第1筐体37及び第2筐体39のいずれにも負荷を与えないため、クラックが発生するといった虞はない。
次に、第2の実施形態の結合ピン56を用いたプロセスカートリッジ40の解体方法の一実施形態の工程を、図を用いて説明する。
リサイクル時などにプロセスカートリッジ40を解体するため、第2の実施形態の結合ピン56を第1筐体37の第1の挿入孔54A、54Bと第2筐体39の第2の挿入孔55より抜き出すためには、まず、図14(a)に示すように、プラスドライバーあるいはマイナスドライバーを頭部58の工具係合溝69に差し込んで頭部58を回転させてねじ切り頭部58を、接続部71を介して結合ピン本体57より切り取ることにより、中空の結合ピン本体57が現れる。その際に、図14では図示されていないが、前述したように結合ピン本体57は突起部61が回転止め部65に当接することにより回転止めされているため、頭部58と一緒に回転することはない。
次に、図14(b)に示すように、工具72の挿入部69を結合ピン本体57の中空部分に挿入して、抜出孔80に引掛け部70を位置させ、取っ手部77で工具72を結合ピン56の抜出方向(図14では右側方向)に向けて引くことで、引掛け部70の外端部74を抜出孔80の縁84(図12参照)に引っ掛けた状態とする。
そして工具72により結合ピン56を抜出方向に向けて引き抜くことにより、凸部62が弾性変形しかつ第1の挿入孔54Aが拡開することにより凸部62が第1の挿入孔54Aに圧入されて第1の挿入孔54A内を通過する。また図14では図示されていないが、凸部62が第1の挿入孔54Aに圧入される際に、突起部61は第1の挿入孔54Aに設けられたすり抜け部63を通過する。そして図14(c)に示すように、第1の挿入孔54Aの外側の結合ピン頭部嵌合部68に凸部62が到達した時点で、弾性変形していた凸部62及び拡開していた第1の挿入孔54Aが元の形状に戻り、更に結合ピン56を引き抜くことにより結合ピン56全体が第1筐体37及び第2筐体39より脱離し、これにより第1筐体37と第2筐体39を分離させることができる。
このようにすることによって、リサイクル時などに、工具72などを用いて結合ピン56を引き抜くことで第1筐体37及び第2筐体39より結合ピン56を容易に脱離させることが可能となり、リサイクルの効率を上げることができる。また工具を用いないと結合ピン56を第1筐体37及び第2筐体39より脱離させることができず、さらに頭部58を結合ピン本体57より切り取らないと結合ピン本体57の内部を見ることができず、結合ピン本体57を脱離させることができないことから、ユーザーが誤って結合ピン56を抜いて第1筐体37及び第2筐体39を分離させてしまうといったことも防ぐことができる。
次に第3の実施形態の結合ピン56について説明する。
上記第1の実施形態及び第2の実施形態の結合ピン56では、凸部62を、結合ピン56の軸方向の所定位置において外側面60を一周するように設けているが、第3の実施形態の結合ピン56は、図15(a)〜(e)に示すように、第2の実施形態の結合ピン56において凸部62が、半円形状の一部を切り欠いた切欠部78が設けられた状態で結合ピン本体57の外側面60に形成されている。
このように凸部62を結合ピン56の外側面60を一周するように設けずに一部に設けた場合であっても、凸部62の弾性変形を利用して結合ピン56を結合ピン挿入口66より第1の挿入孔54A、54B及び第2の挿入孔55に挿入することができる。なお、図15の結合ピン56においては、切欠部78は2箇所の対称な位置に設けてあるが、切欠部78を1箇所に設けてもよいし3箇所あるいはそれ以上の位置に設けてもよい。また凸部62についても、たとえば半球状のものを、結合ピン56の軸方向の所定位置において外側面60を一周するように複数点在させてもよいし、あるいは断面が半円形状以外の形状のものを用いてもよい。
以下に、第3の実施形態の結合ピン56を用いたプロセスカートリッジ40の組立方法の一実施形態の工程を、図を用いて説明する。
まず第2の実施形態の結合ピン56の場合と同様に、まず図13(a)に示すように、結合ピン挿入口66より結合ピン56を第1の挿入孔54A及び第2の挿入孔55に挿入し、凸部62が結合ピン挿入口66に当接する位置に到達するまで結合ピン56を挿入する。このとき、結合ピン56は第1の挿入孔54A及び第2の挿入孔55に対して圧入状態とはならない。そして、凸部62を、第1筐体37の結合ピン挿入口66より圧入して弾性変形させ且つ第1筐体37の第1の挿入孔54Aを拡開させることで、凸部62を第1の挿入孔54A内を通過させ、図13(b)に示すように凸部62が凹部64に到達した時点で、凸部62が元の形状に戻り、凸部62が凹部64に係合する。すなわち凸部62がスナップフィットで凹部64に係合する。なお、図13には図示されていないが、凸部62が第1の挿入孔54Aに圧入される際に、突起部61は、図5に示すように第1の挿入孔54Aに設けられたすり抜け部63を通過し、凹部64に到達する。そして結合ピン56が第1筐体37及び第2筐体39を結合した状態でそれらに取り付けられる。このようにすることによって、結合ピン56が第1筐体37及び第2筐体39に取り付けられた状態で、それらに対して圧入状態とならず、第1筐体37及び第2筐体39のいずれにも負荷を与えないため、クラックが発生するといった虞はない。
次に、第3の実施形態の結合ピン56を用いたプロセスカートリッジ40の解体方法の一実施形態の工程を、図を用いて説明する。
リサイクル時などにプロセスカートリッジ40を解体するため、第3の実施形態の結合ピン56を第1筐体37の第1の挿入孔54A、54Bと第2筐体39の第2の挿入孔55より抜き出すためには、まず、図14(a)に示すように、プラスドライバーあるいはマイナスドライバーを頭部58の工具係合溝69に差し込んで頭部58を回転させてねじ切り頭部58を結合ピン本体57より切り取る。その際に、図14では図示されていないが、上述したように結合ピン本体57は突起部61が回転止め部65に当接することにより回転止めされているため、頭部58と一緒に回転することはない。したがって頭部58は、結合ピン本体57の頭部58との接続部分に設けられた接続部71を介して結合ピン本体57より切り取られ、中空の結合ピン本体57が現れる。
次に、図14(b)に示すように、工具72の挿入部69を結合ピン本体57の中空部分に挿入して、抜出孔80に引掛け部70を位置させ、取っ手部77で工具72を結合ピン56の抜出方向(図14では右側方向)に向けて引くことで、引掛け部70の外端部74を抜出孔80の縁84(図12参照)に引っ掛けた状態とする。
そして工具72により結合ピン56を抜出方向(図14では右側方向)に向けて引き抜くことにより、凸部62が弾性変形しかつ第1の挿入孔54Aが拡開することにより凸部62が第1の挿入孔54Aに圧入されて第1の挿入孔54A内を通過する。また凸部62が第1の挿入孔54Aに圧入される際に、突起部61は第1の挿入孔54Aに設けられたすり抜け部63を通過する。そして図14(c)に示すように、第1の挿入孔54Aの外側の結合ピン頭部嵌合部68に凸部62が到達した時点で、弾性変形していた凸部62及び拡開していた第1の挿入孔54Aが元の形状に戻り、更に結合ピン56を引き抜くことにより結合ピン56全体が第1筐体37及び第2筐体39より脱離し、これにより第1筐体37と第2筐体39を分離させることができる。
このようにすることによって、リサイクル時などに、工具72などを用いて結合ピン56を引き抜くことで第1筐体37及び第2筐体39より結合ピン56を容易に脱離させることが可能となり、リサイクルの効率を上げることができる。また工具を用いないと結合ピン56を第1筐体37及び第2筐体39より脱離させることができず、さらに頭部58を結合ピン本体57より切り取らないと結合ピン本体57の内部を見ることができず、結合ピン本体57を脱離させることができないことから、ユーザーが誤って結合ピン56を抜いて第1筐体37及び第2筐体39を分離させてしまうといったことも防ぐことができる。
次に第4の実施形態の結合ピン56について説明する。
第4の実施形態の結合ピン56は、たとえば図16(a)〜(e)に示すように、結合ピン56の挿入方向前端部76を切り欠いた部分が、結合ピン56を第1の挿入孔54A、54B及び第2の挿入孔55より抜き出すための切欠溝82として設けられている。このようにすることによって、例えば、図17の断面図に示すように、挿入部69及び引掛け部70を有する工具72を用い、工具72の挿入部69を結合ピン56の中空部分に挿入し、切欠溝82に引掛け部70を位置させ、取っ手部77で工具72を結合ピン56の抜出方向(図15では右側方向)に向けて引くことで、引掛け部70の外端部74を切欠溝82の縁84に引っ掛け、それにより凸部62が弾性変形しかつ第1の挿入孔54Aが拡開して凸部62が第1の挿入孔54A内を通過し、結合ピン56が第1筐体37及び第2筐体39より脱離し、結合されていた第1筐体37と第2筐体39が分離することになる。
以下に、第4の実施形態の結合ピン56を用いたプロセスカートリッジ40の組立方法の一実施形態の工程を、図を用いて説明する。
まず第2の実施形態の結合ピン56の場合と同様に、まず図18(a)に示すように、結合ピン挿入口66より結合ピン56を第1の挿入孔54A及び第2の挿入孔55に挿入し、凸部62が結合ピン挿入口66に当接する位置に到達するまで結合ピン56を挿入する。このとき、結合ピン56は第1の挿入孔54A及び第2の挿入孔55に対して圧入状態とはならない。そして、凸部62を、第1筐体37の結合ピン挿入口66より圧入して弾性変形させ且つ第1筐体37の第1の挿入孔54Aを拡開させることで、凸部62を第1の挿入孔54A内を通過させ、図18(b)に示すように凸部62が凹部64に到達した時点で、凸部62が元の形状に戻り、凸部62が凹部64に係合する。すなわち凸部62がスナップフィットで凹部64に係合する。なお、図18では図示されていないが、凸部62が第1の挿入孔54Aに圧入される際に、突起部61は、図5に示すように第1の挿入孔54Aに設けられたすり抜け部63を通過し、凹部64に到達する。そして結合ピン56が第1筐体37及び第2筐体39を結合した状態でそれらに取り付けられる。このようにすることによって、結合ピン56が第1筐体37及び第2筐体39に取り付けられた状態で、それらに対して圧入状態とならず、第1筐体37及び第2筐体39のいずれにも負荷を与えないため、クラックが発生するといった虞はない。
次に、第4の実施形態の結合ピン56を用いたプロセスカートリッジ40の解体方法の一実施形態の工程を、図を用いて説明する。
リサイクル時などにプロセスカートリッジ40を解体するため、第3の実施形態の結合ピン56を第1筐体37の第1の挿入孔54A、54Bと第2筐体39の第2の挿入孔55より抜き出すためには、まず、図19(a)に示すように、プラスドライバーあるいはマイナスドライバーを頭部58の工具係合溝69に差し込んで頭部58を回転させてねじ切り頭部58を、接続部71を介して結合ピン本体57より切り取る。その際に、図19では図示されていないが、上述したように結合ピン本体57は突起部61が回転止め部65に当接することにより回転止めされているため、頭部58と一緒に回転することはない。したがって頭部58は、結合ピン本体57の頭部58との接続部分に設けられた接続部71を介して結合ピン本体57より切り取られ、中空の結合ピン本体57が現れる。
次に、図19(b)に示すように、工具72の挿入部69を結合ピン本体57の中空部分に挿入して、切欠溝82に引掛け部70を位置させ、取っ手部77で工具72を結合ピン56の抜出方向(図19では右側方向)に向けて引くことで、引掛け部70の外端部74を切欠溝82の縁84(図17参照)に引っ掛けた状態とする。
そして工具72により結合ピン56を抜出方向(図19では右側方向)に向けて引き抜くことにより、凸部62が弾性変形しかつ第1の挿入孔54Aが拡開することにより凸部62が第1の挿入孔54Aに圧入されて第1の挿入孔54A内を通過する。また凸部62が第1の挿入孔54Aに圧入される際に、突起部61は第1の挿入孔54Aに設けられたすり抜け部63を通過する。そして図19(c)に示すように、第1の挿入孔54Aの外側の結合ピン頭部嵌合部68に凸部62が到達した時点で、弾性変形していた凸部62及び拡開していた第1の挿入孔54Aが元の形状に戻り、更に結合ピン56を引き抜くことにより結合ピン56全体が第1筐体37及び第2筐体39より脱離し、これにより第1筐体37と第2筐体39を分離させることができる。
このようにすることによって、リサイクル時などに、工具72などを用いて結合ピン56を引き抜くことで第1筐体37及び第2筐体39より結合ピン56を容易に脱離させることが可能となり、リサイクルの効率を上げることができる。また工具を用いないと結合ピン56を第1筐体37及び第2筐体39より脱離させることができず、さらに頭部58を結合ピン本体57より切り取らないと結合ピン本体57の内部を見ることができず、結合ピン本体57を脱離させることができないことから、ユーザーが誤って結合ピン56を抜いて第1筐体37及び第2筐体39を分離させてしまうといったことも防ぐことができる。
以上述べたように、本発明は、第1筐体及び第2筐体に結合ピンを圧入状態で取り付けることによるクラックなどの異常が発生することがなく、またリサイクルを容易とし、且つユーザーが誤って結合ピンを抜いて第1筐体及び第2筐体を分離させてしまうといったことも防ぐことが可能な構造のプロセスカートリッジとその組立方法ならびに解体方法に利用することができる。
本発明の一実施形態に係る画像形成装置の断面図である。 本発明の一実施形態に係るプロセスカートリッジの概要を示す正面斜視図である。 本発明の一実施形態に係るプロセスカートリッジの要部を示す断面図である。 本発明の第1の実施形態に係る結合ピンの形状を示す側面図、断面図、斜視図、正面図及び上面図である。 本発明の第1の実施形態に係る結合ピンの第1筐体の第1の挿入孔への挿入状態を示す斜視図である。 本発明の第1の実施形態に係る結合ピンの第1筐体の第1の挿入孔への挿入状態を示す側面図である。 本発明の第1の実施形態に係るプロセスカートリッジの組立方法を示す工程図である。 図4の結合ピンの抜き出し方法を示す断面図である。 本発明の第1の実施形態に係るプロセスカートリッジの解体方法を示す工程図である。 本発明の第2の実施形態に係る直線状の工具係合溝を有する結合ピンの形状を示す側面図、断面図、斜視図、正面図及び上面図である。 本発明の第2の実施形態に係る十字状の工具係合溝を有する結合ピンの形状を示す側面図、断面図、斜視図、正面図及び上面図である。 図10及び図11の結合ピンの抜き出し方法を示す断面図である。 本発明の第2の実施形態に係るプロセスカートリッジの組立方法を示す工程図である。 本発明の第2の実施形態に係るプロセスカートリッジの解体方法を示す工程図である。 本発明の第3の実施形態に係る結合ピンの形状を示す側面図、断面図、斜視図、正面図及び上面図である。 本発明の第4の実施形態に係る結合ピンの形状を示す側面図、断面図、斜視図、正面図及び上面図である。 図16の結合ピンの抜き出し方法を示す断面図である。 本発明の第4の実施形態に係るプロセスカートリッジの組立方法を示す工程図である。 本発明の第4の実施形態に係るプロセスカートリッジの解体方法を示す工程図である。 従来の実施形態に係る結合ピンの問題点を示す断面図である。
符号の説明
10 画像形成装置
26 像坦持体
28 帯電装置
32 現像装置
36 クリーニング装置
37 第1筐体
39 第2筐体
40 プロセスカートリッジ
42 現像ロール
54A、54B 第1の挿入孔
55 第2の挿入孔
56 結合ピン
58 頭部
59 外周壁
60 外側面
61 突起部
62 凸部
63 すり抜け部
64 凹部
65 回転止め部
66 結合ピン挿入口
67 側面
68 結合ピン頭部嵌合部
69 工具係合溝
70 引掛け部
71 接続部
72 工具
73 挿入部
74 外端部
76 挿入方向前端部
77 取っ手部
78 切欠部
80 抜出孔
82 切欠溝
84 縁

Claims (11)

  1. 画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、像坦持体と、現像装置と、少なくとも前記像坦持体を支持する第1筐体と、少なくとも前記現像装置を支持する第2筐体とを有し、前記第1筐体と第2筐体は、前記第1筐体に設けられた第1の挿入孔及び前記第2筐体に設けられた第2の挿入孔に結合ピンが挿入されることより回転自在に結合され、前記第1筐体及び第2筐体の少なくとも一方と、前記結合ピンとには、前記結合ピンを第1の挿入孔及び第2の挿入孔の少なくとも一方に圧入することによって係合する係合手段が設けられており、さらに前記結合ピンは、切り取り可能な頭部を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
  2. 前記係合手段は、結合ピンに凸部が設けられ、第1筐体及び第2筐体の少なくとも一方に凹部が設けられていることを特徴とする請求項1記載のプロセスカートリッジ。
  3. 前記係合手段は、結合ピンに凹部が設けられ、第1筐体及び第2筐体の少なくとも一方に凸部が設けられていることを特徴とする請求項1記載のプロセスカートリッジ。
  4. 前記結合ピンは、軸方向に延びた結合ピン本体と、前記頭部と、前記結合ピン本体と前記頭部とを接続する接続部とを有し、この接続部を介して前記頭部が切り取り可能であるように構成されてなることを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載のプロセスカートリッジ。
  5. 前記結合ピン本体は、少なくとも一部が中空であり工具が挿入可能であることを特徴とする請求項4記載のプロセスカートリッジ。
  6. 前記結合ピンの一部に、前記結合ピンを抜き出すための抜出孔が形成されていることを特徴とする請求項5記載のプロセスカートリッジ。
  7. 前記結合ピンの挿入方向前端部に、前記結合ピンを抜き出すための切欠溝が形成されていることを特徴とする請求項5記載のプロセスカートリッジ。
  8. 前記結合ピンは、一対の突起部が設けられ、前記第1筐体又は第2筐体に、前記突起部が当接することにより前記結合ピンの回転を阻止する回転止め部が設けられていることを特徴とする請求項1乃至7いずれかに記載のプロセスカートリッジ。
  9. 前記結合ピンの頭部に、前記頭部を回転させるための工具係合溝が形成されていることを特徴とする請求項1乃至9いずれかに記載のプロセスカートリッジ。
  10. 画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジの組立方法であって、少なくとも像坦持体を支持する第1筐体と少なくとも現像装置を支持する第2筐体とを、頭部が切り取り可能に設けられている結合ピンを前記第1筐体と第2筐体の少なくとも一方に圧入して係合することで結合させることを特徴とするプロセスカートリッジの組立方法。
  11. 画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジの解体方法であって、軸方向の少なくとも一部が中空である結合ピン本体に頭部が切り取り可能に設けられている結合ピンを圧入して係合することで結合させた、少なくとも像坦持体を支持する第1筐体及び少なくとも現像装置を支持する第2筐体を、前記結合ピンの頭部を前記結合ピン本体より切り取り、前記結合ピン本体の中空部分に引掛け部を有する工具を挿入し、前記結合ピン本体に前記工具の引掛け部を引っ掛けて前記結合ピン本体を引き抜くことで分離させることを特徴とするプロセスカートリッジの解体方法。
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