JP3315560B2 - プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置及び電子写真感光体ドラムの取り付け方法 - Google Patents

プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置及び電子写真感光体ドラムの取り付け方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプロセスカートリッジ及
び電子写真画像形成装置に関し、例えばレーザービーム
プリンタ、電子写真複写機、ファクシミリ装置等の電子
写真画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカー
トリッジ及びこれを用いる電子写真画像形成装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子写真複写機やレーザービーム
プリンタ等の電子写真画像形成装置は、帯電手段によっ
て一様に帯電させた電子写真感光体に選択的な露光をし
て潜像を形成し、現像手段によって前記潜像をトナーで
顕像化すると共に、該トナー像を記録媒体に転写・定着
することによって画像記録が行われる。尚、転写後に電
子写真感光体上に残留したトナーはクリーニング手段に
よって清掃除去される。
【０００３】このような画像形成装置においては、近年
では、小型化、メンテナンスの容易化を図るために、電
子写真感光体とこれに作用する帯電手段、現像手段、ク
リーニング手段等のプロセス手段を、支持体として機能
する共通のハウジングに一体的に組み込んでプロセスカ
ートリッジとし、これを装置本体に対して着脱自在とし
たものが実用化されている。
【０００４】前記電子写真感光体は、表面に感光層を有
する円筒形状の導電基体の端部にギア等のフランジを接
着、カシメ等の方法で組み付けて構成されており、前記
カートリッジ枠体の所定位置に嵌合される支持軸によっ
てカートリッジ内に回転可能に軸支されている。そし
て、この組み付け作業によりカートリッジ内の他の部材
（クリーニングブレード、スクイシート、現像ローラ、
帯電ローラ等）との位置決めがなされるようになってい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記構成を更
に発展させたものであり、その目的とするところは、電
子写真感光体の軸支持の剛性を低コストで高めると同時
に、電子写真感光体の取り付けが容易になり、カートリ
ッジの組み立て作業性を向上することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の代表的な構成は、電子写真画像形成装置本体
に対して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と、前記電子写真感光体ドラムに作
用するプロセス手段と、前記電子写真感光体ドラム及び
プロセス手段を支持するクリーニング枠体と、前記クリ
ーニング枠体に前記電子写真感光体ドラムを回転自在に
軸支する支持軸であって、前記電子写真感光体ドラムを
貫いて前記クリーニング枠体の前記電子写真感光体ドラ
ムの軸線方向における一端と他端とで支持される長さを
有する支持軸と、前記プロセスカートリッジを前記装置
本体へ装着した際に、前記プロセスカートリッジを前記
装置本体に位置決めするために、前記クリーニング枠体
の前記軸線方向における一端から外側に突出した第１の
位置決め部と、前記プロセスカートリッジを前記装置本
体へ装着した際に、前記プロセスカートリッジを前記装
置本体に位置決めするために、前記クリーニング枠体の
前記軸線方向における他端から外側に突出した第２の位
置決め部と、前記支持軸の前記一端と嵌合する、前記第
１の位置決め部に設けられた第１の穴と、前記支持軸の
前記他端と嵌合する、前記第２の位置決め部に設けられ
た第２の穴と、前記支持軸を前記クリーニング枠体に取
り付ける際に、前記軸線方向において前記クリーニング
枠体と当接する、前記支持軸に設けられた当接部と、前
記支持軸の前記一端が前記クリーニング枠体から抜け出
ないように、前記支持軸の前記一端に設けられた抜け止
め部材と、を有すること特徴とする。
【０００７】
【作用】上記構成によれば、電子写真感光体ドラムの軸
支持の剛性が低コストで高まり、更に、電子写真感光体
の取り付けが容易になり、カートリッジの組み立て作業
性が向上する。
【０００８】
【実施例】
〔第１実施例〕次に本発明を適用した電子写真画像形成
装置の一実施例について図面を参照して具体的に説明す
る。尚、以下の実施例では電子写真画像形成装置の一態
様としてレーザービームプリンタを例示している。この
レーザービームプリンタは、後述の通り、プロセスカー
トリッジが着脱可能なものである。
【０００９】まず第１実施例に係るプロセスカートリッ
ジ及びレーザービームプリンタについて、図１乃至図９
を参照して説明する。尚、図１はレーザービームプリン
タの構成模式説明図、図２はその外観斜視図、図３はプ
ロセスカートリッジの構成模式説明図、図４及び図５は
プロセスカートリッジの外観斜視図、図６はクリーニン
グユニットと現像ユニットの外観斜視図、図７は前記ク
リーニングユニットと現像ユニットを結合する結合部材
の構成図、図８及び図９はプロセスカートリッジの装着
構成説明図である。
【００１０】ここでは説明の順序として、レーザービー
ムプリンタ及びプロセスカートリッジの全体構成を説明
し、次にプロセスカートリッジにおける感光体ドラム及
びその周囲の構成について説明する。
【００１１】｛全体構成｝このレーザービームプリンタ
Ａは、図１及び図２に示すように、画像情報に応じて発
光したレーザー光源からの光を回転するポリゴンミラー
１ａで走査すると共に、レンズ１ｂ及び反射ミラー１ｃ
を介して照射する光学手段１を有し、この光学手段１か
ら画像情報に基づいた光像を電子写真感光体としての感
光体ドラム７に照射してトナー像を形成する。
【００１２】そして前記トナー像の形成と同期して、記
録媒体２をカセット３ａからピックアップローラ３ｂ、
搬送ローラ対３ｃ，３ｄ及びレジストローラ対３ｅ等か
らなる搬送手段３で反転搬送し、且つプロセスカートリ
ッジＢとしてカートリッジ化された画像形成部におい
て、感光体ドラム７に形成したトナー像を転写手段とし
ての転写ローラ４に電圧印加することによって記録媒体
２に転写する。
【００１３】更にトナー像転写後の記録媒体２をガイド
部材３ｆでガイドしつつ、ヒータ５ａを内蔵する定着ロ
ーラ５ｂ及び前記ローラ５ｂに記録媒体２を押圧して搬
送する駆動ローラ５ｃからなる定着手段５に搬送し、転
写トナー像を記録媒体２に定着する。そしてこの記録媒
体２を排出ローラ対３ｇ，３ｈ，３ｉで搬送し、反転搬
送経路３ｊを通して排出部６へ排出する如く構成してい
る。尚、排出に関しては、揺動可能なフラッパ３ｋを動
作させ、排出ローラ対３ｍによって反転搬送経路３ｊを
介すことなく直線的に排出することも可能である。
【００１４】一方、前記画像形成部を構成するプロセス
カートリッジＢは、図３乃至図５に示すように、感光層
を有する感光体ドラム７を回転し、その表面を帯電手段
である帯電ローラ８への電圧印加によって一様に帯電
し、前記光学手段１からの光像を露光開口26を介して感
光体ドラム７に露光して潜像を形成し、現像装置である
現像手段９によって現像するように構成している。
【００１５】前記現像手段９は、トナー収納部９ａ内の
トナーをトナー送り部材９ｂで送り出し、固定磁石を内
蔵した現像ローラ９ｃを回転させると共に、現像ブレー
ド９ｄによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像
ローラ９ｃの表面に形成し、そのトナーを前記潜像に応
じて感光体ドラム７へ転移させることによってトナー像
を形成して可視像化する。
【００１６】そして、転写ローラ４に前記トナー像と逆
極性の電圧を印加してトナー像を記録媒体２に転写した
後は、クリーニングブレード10ａによって感光体ドラム
７に残留したトナーを掻き落とすと共に、廃トナー溜10
ｂへ集めるクリーニング手段10によって感光体ドラム７
上の残留トナーを除去するように構成している。
【００１７】尚、前記感光体ドラム７等の各部品は、ト
ナー容器11と現像枠体12とを結合し、これにクリーニン
グ枠体13を結合して構成したハウジング内に収納してカ
ートリッジ化し、このプロセスカートリッジＢを装置本
体14に設けたカートリッジ装着手段に対して着脱可能に
装着する。
【００１８】前記カートリッジ装着手段は、開閉部材15
を開くと、図８及び図９に示すように、カートリッジ装
着スペースが設けてあり、装置本体14の左右内側面にカ
ートリッジ装着ガイド部材16が取り付けてある。この左
右ガイド部材16にはそれぞれプロセスカートリッジＢの
ダボ13ａ，長手ガイド12ａ，短手ガイド13ｂを案内する
ための２筋のガイド部16ａ，16ｂが対向して設けてあ
る。このガイド部16ａ，16ｂに沿ってプロセスカートリ
ッジＢを挿入し、前記ダボ13ａが位置決め部16ｆに嵌合
し且つ回転受け部13ｃが回転止め部16ｇに支持された
後、前記開閉部材15を閉じることによってプロセスカー
トリッジＢの画像形成装置Ａへの位置決め装着が完了す
る。
【００１９】この位置決め装着により、感光体ドラム７
の一端部に圧入・カシメ等して取り付けられたドラムギ
ア（ハス歯ギア）７ｂが装置本体側の駆動ギア33と噛合
し、且つ他端部に取り付けられた伝達ギア（平歯ギア）
７ｃが転写ローラ４のギア４ａと噛合する。また感光体
ドラム７のドラムギア７ｂには現像ローラ９ｃのスリー
ブギア（ハス歯ギア）９ｇが噛合している。
【００２０】従って、装置本体側の駆動ギア33の回転駆
動力が、ドラムギア７ｂに伝達されて感光体ドラム７が
回転すると共に、前記ドラムギア７ｂを介してスリーブ
ギア９ｇに駆動力が伝達されて現像ローラ９ｃが回転す
る。更に感光体ドラム７の伝達ギア７ｃを介してギア４
ａに駆動力が伝達されて転写ローラ４が回転する。
【００２１】尚、前記着脱に際してはプロセスカートリ
ッジＢを持ち易いように、図４及び図５に示すように把
手部17及びリブ23，24が設けてある。更に前記プロセス
カートリッジＢには画像形成装置Ａへの着脱に連動して
開閉するドラムシャッタ18（図３参照）が設けてあり、
画像形成装置Ａから取り外したときには前記シャッタ18
が閉じて感光体ドラム７を保護するようになっている。
【００２２】｛ハウジングの構成｝本実施例に係るプロ
セスカートリッジＢは、前述したようにトナー容器11と
現像枠体12及びクリーニング枠体13を結合してハウジン
グを構成しているが、次にその構成について説明する。
【００２３】図６に示すように、トナー容器11にはトナ
ー収納部９ａを形成すると共にトナー送り部材９ｂを取
り付けている。また現像枠体12には現像ローラ９ｃ及び
現像ブレード９ｄを取り付け、更に前記現像ローラ９ｃ
の近傍には現像室内のトナーを循環させる攪拌部材９ｅ
を回動可能に取り付けている。そして前記トナー容器11
と現像枠体12を溶着して一体的な現像ユニット（図６
（ｂ）参照）を構成している。
【００２４】また、クリーニング枠体13には感光体ドラ
ム７、帯電ローラ８及びクリーニング手段10の各部材を
取り付け、更にプロセスカートリッジＢを装置本体14か
ら取り外したときに感光体ドラム７を覆い、これを保護
するドラムシャッタ部材18を取り付けてクリーニングユ
ニット（図６（ａ）参照）を構成している。尚、前記感
光体ドラム７のクリーニング枠体13への組み込みは、後
述する感光体ドラム７の構成と合わせて後で詳しく説明
する。
【００２５】そして、上記現像ユニットと上記クリーニ
ングユニットを結合部材で結合することによってプロセ
スカートリッジＢを構成する。即ち、図６に示すよう
に、現像枠体12の長手方向両側に形成したアーム部19の
先端には回動軸20が設けてあり（図６（ｂ）参照）、一
方、クリーニング枠体13の長手方向両側２箇所には前記
回動軸20を位置決め係止するための凹部21が設けてある
（図６（ａ）参照）。この凹部21に前記回動軸20を挿入
し、図７に示す凸部22ａ、圧縮バネ22ｂ、及び係止爪22
ｃを一体的に有する結合部材22をクリーニング枠体13に
スナップフィットさせることにより、現像ユニットとク
リーニングユニットは回動軸20を中心に回動可能に結合
され、現像ユニットの自重によって現像ローラ９ｃが感
光体ドラム７へ押し付けられる。このとき結合部材22に
取り付けた圧縮バネ22ｂによって現像枠体12を下方へ付
勢することにより、現像ローラ９ｃを感光体ドラム７へ
確実に押し付ける。従って、現像ローラ９ｃの長手方向
両側にスペーサリング９ｆを取り付けることにより、こ
のリング９ｆが感光体ドラム７に押し付けられ、感光体
ドラム７と現像ローラ９ｃとが一定間隔（約 300μｍ程
度）をもって対抗する。
【００２６】尚、前記感光体ドラム７と現像ローラ９ｃ
との間隔は画像の濃淡に密接に関係するため高い精度が
要求され、本実施例では前記間隔が約300 μｍ±30μｍ
以内に収まるように設計している。即ち、前記間隔は現
像ローラ９ｃの左右に取り付けられたスペーサリング９
ｆのみによって管理されているので、本実施例では濃度
差がでないように感光体ドラム７の真円度公差が約15μ
ｍ以内に収まるように設計し、左右ギャップ差が約15μ
ｍ以内に収まるように設計している。
【００２７】（感光体ドラム及びその周囲の構成）次に
上記感光体ドラム７及びその周囲の構成について図面を
参照してより具体的に説明する。
【００２８】（感光体ドラム）感光体ドラム７は、図10
に示すように外周面に感光層を有するドラム形状のシリ
ンダ７ａと、装置本体側のギア33（図９参照）と噛み合
って駆動力を受けるギア７ｂと、転写ローラ４と一体と
なって回転するギア４ａと噛み合って駆動力を伝達する
ギア７ｃと、該ギア７ｃに固着されシリンダ７ａの内周
面と後述する貫通軸30とを電気的に導通するためのアー
ス板31とからなり、図11に示すように貫通軸30によって
クリーニング枠体13に回転自在に軸支されている。
【００２９】（ギアの圧入）前記ギア７ｂ，７ｃはそれ
ぞれシリンダ７ａの端部に圧入嵌合する嵌合部７b1，７
c1を有し、図12に示すように前記嵌合部７b1，７c1の外
径ｄＮがシリンダ７ａの内径ＤＳよりも大きくなるよう
に形成してある（ｄＮ＞ＤＳ）。尚、本実施例に係るギ
ア７ｂ，７ｃでは、嵌合部７b1，７c1の外径ｄＮがシリ
ンダ７ａの内径ＤＳよりも約５〜30μｍ程度大きくなる
ように形成してある。また、前記ギア７ｂ，７ｃの嵌合
部７b1，７c1の根元には圧入後にシリンダ７ａの端部の
一部が切り曲げられて嵌合する凹部７b2，７c2が複数箇
所形成してある。即ち、前記ギア７ｂ，ギア７ｃをそれ
ぞれ前記シリンダ７ａの両端部に圧入した後、シリンダ
７ａの端部の一部を複数箇所カシメて各ギア７ｂ，７ｃ
の凹部７b2，７c2に嵌め込むことにより、前記シリンダ
７ａと前記ギア７ｂ，７ｃを結合して図10に示す如き感
光体ドラム７を構成している。尚、図10中、31は後述す
るアース板であって、一方のギア７ｃに固着されてい
る。
【００３０】上述の如くシリンダ７ａの端部にギア７
ｂ，７ｃの嵌合部７b1，７c1を圧入嵌合する構成とする
ことにより、カシメ時にシリンダ端部にかかる応力をギ
アの嵌合部が受けることになるので、シリンダの変形を
最小限に抑えることができる。従って、シリンダ端部に
ギアが「隙間嵌め」されたもの（ギア嵌合部の外径＜シ
リンダの内径のもの）に比べて、感光体ドラム７の真円
度（特にスペーサリング９ｆの当接位置の真円度）が改
善されるので、該ドラム７と現像ローラ９ｃとの間隔が
一定に保たれ、良好な画像が得られる。
【００３１】尚、図13にギアを組み付けた感光体ドラム
の円筒度データを例示している。図13（ａ）に示す感光
体ドラムは、圧入代約30μｍのギアをシリンダ端部に圧
入してカシメ結合したものであり、ドラム端部から 0.5
ｍｍ， 2.5ｍｍ， 8.0ｍｍ，10.0ｍｍ，25.0ｍｍの位置
で真円度を測定し、円筒度データを算出している。図13
（ａ）に示すように、シリンダはカシメ位置ＫＳでは外
方向に膨らんでいるが円筒度は24.9μｍであり、図13
（ｂ）に示す約30μｍの「隙間嵌め」の感光体ドラムの
円筒度31.1μｍより良化している。また、図14は感光体
ドラムにおけるスペーサリングの当接位置での真円度デ
ータである。本実施例ではシリンダ端部から約 8.0ｍｍ
の位置を前記当接位置としている。この位置での本発明
に係る感光体ドラムの真円度は11.3μｍ（図14（ａ）参
照）であり、「隙間嵌め」の感光体ドラムの真円度21.4
μｍ（図14（ｂ）参照）に対して半分の値になってお
り、且つ設計公差15μｍ以内に収まっている。この感光
体ドラムを用いて画像形成を行ったところ、印刷画質
上、濃度ムラは問題のないレベルまで良化した。
【００３２】（アース板）また、前記ギア７ｃには、前
述したようにシリンダ７ａの内周面と貫通軸30の外周と
に接触して電気的に導通するためのアース板31が固着さ
れている。図15にアース板31の外観斜視図を示す。該ア
ース板31は金属材料からなり、本実施例におけるアース
板31はリン青銅でできている。該アース板31はベース部
31ａに穿設された位置決め穴31a1がギア嵌合部７c1内に
設けられた突起７c3と係合し、シリンダ７ａの内周面と
接触する先割れ形状の接触部31ｂがギア嵌合部７c1の外
周縁部にカシメられて固着されている。即ち、前記アー
ス板31を固着したギア７ｃをシリンダ７ａの端部に圧入
することにより、前記アース板31の接触部31ｂがシリン
ダ７ａの内周面に接触する。
【００３３】また、前記アース板31は感光体ドラム７を
回転自在に軸支する貫通軸30の外周に押圧接触する第一
腕部31ｃを複数（本実施例では二本）有している。この
二本の第一腕部31ｃの先端はそれぞれ後述する貫通軸30
の挿入方向に対して略直交する方向に折り曲げてあり、
先端のエッジ部31c1が貫通軸30の外周に押圧接触するよ
うに構成してある。これにより、第一腕部31ｃは後述す
る貫通軸30の挿入動作に応じて図16に示す如き状態から
図17に示す如き状態へと外方向に撓む。即ち、前記第一
腕部31ｃは貫通軸30の外周面に沿って逃げるため、例え
ば貫通軸30に溝や段差があっても貫通軸30の挿入がスム
ーズに行え、且つアース板31が変形してしまうこともな
い。従って、組み立て作業性が向上する。
【００３４】また、前記アース板31は図16及び図17に示
すように第一腕部31ｃとは逆方向に延びる第二腕部31ｄ
を有し、該第二腕部31ｄは貫通軸30が挿入された時に第
一腕部31ｃが受ける力に抗するようにギア嵌合部７c1内
に設けられたバックアップ部７c4に当接している。これ
により、貫通軸30が挿入された時に第一腕部31ｃが受け
る力によってアース板31が固着面から立ち上がって変形
してしまうのを防止することができ、貫通軸30に対する
第一腕部31ｃの接触状態が安定する。
【００３５】また、図11に示すように前記アース板31の
二本の第一腕部31ｃは、先端のエッジ部31c1（貫通軸30
との接触部分）が該貫通軸30の軸線方向において重なら
ないようにずらして配置してある。これにより、貫通軸
30に対する第一腕部31ｃの接触領域は重なることがな
く、二本の腕部31ｃの接触状態は互いに独立したものと
なるため、例えば感光体ドラム７の回転時にも安定した
電気的導通が得られる。また、前述したように二本の腕
部31ｃは先端のエッジ部31c1を貫通軸30の外周にあてて
いるため、軸線方向のずらし量は僅かで済み、二本の腕
部31ｃによる接触圧を容易に等しくすることができる。
【００３６】また、前記アース板31の第一腕部31ｃは、
図16及び図17に示すように前記ギア７ｃへのアース板31
の固定部分である位置決め穴31a1と接触部31ｂとの間に
配置構成されている。このように第一腕部31ｃを固定部
分の間に配置することにより、貫通軸30に対する第一腕
部31ｃの接触圧を安定させ、安定した電気的導通を得る
ことができる。また材料取りが良く、経済的である。
【００３７】（貫通軸） 前記貫通軸30（支持軸）は、図11に示すように上述の如
き構成の感光体ドラム７をクリーニング枠体13内に回転
自在に軸支するものであって、クリーニング枠体13の一
方の側壁13ｇから感光体ドラム７内を貫通して他方の側
壁13ｈを貫く長さを有している。この貫通軸30は一方の
端部に嵌合部30ａを有し、その嵌合部先端にはスラスト
抜け止め部材を取り付けるための溝30a1（図18参照）が
設けてある。また前記クリーニング枠体13の両側壁の所
定位置には、前記貫通軸30の両端をそれぞれ嵌合支持す
るダボ13a1（第１の位置決め部），ダボ13a2（第２の位
置決め部）が設けてある。従って、貫通軸30は一方の端
部（嵌合部30ａ）がダボ13a1の嵌合穴（第１の穴）に圧
入嵌合され、他方の端部がダボ13a2の嵌合穴（第２の
穴）に隙間嵌めされて、感光体ドラム７を回転自在に軸
支しつつクリーニング枠体13に固定される。
【００３８】また前記ダボ13a1，13a2は嵌合長が長く
（本実施例では、約４〜10ｍｍ程度）とれるようにクリ
ーニング枠体側壁から外方向へ突出したボス形状に形成
されている。このダボ13a1，13a2の突出部分が、カート
リッジ装着時に図８及び図９に示す装置本体側のガイド
部16ａ，16ｂに案内されて最終的に位置決め部16ｆに嵌
合し、プロセスカートリッジＢが装置本体内で位置決め
される。
【００３９】本実施例では、前記貫通軸30は鉄等の金属
材料（例えば快削鋼棒研磨材の丸棒）からなり、クリー
ニング枠体13はスチロール系樹脂材料（ＡＢＳ，ＰＳ
等）やプラスチック材料（変性ＰＰＯ等）からなる。そ
して、前記貫通軸30の嵌合部30ａが約10〜50μｍ程度の
圧入代でクリーニング枠体13のダボ13a1に圧入嵌合さ
れ、同時に他端の挿入部30ｂがダボ13a2に隙間嵌めされ
る構成となっている。これにより、貫通軸30がドラム両
端のギア７ｂ，７ｃとの摺動摩擦によって回転してしま
うのを防いでいる。
【００４０】しかしながら、前記プラスチック材料から
なるクリーニング枠体13と金属材料からなる貫通軸30と
では温度変化に対する膨張係数が大きく異なるため、前
記貫通軸30を圧入のみでクリーニング枠体13に固定する
ことは困難である。即ち、組み立て時より高温になる
と、前記両者の嵌合が緩んで貫通軸30がスラスト方向に
外れてしまう恐れがある。これを防ぐために貫通軸30の
嵌合部30ａの圧入代を大きくすると、低温時に前記両者
の嵌合がきつくなってクリーニング枠体13のダボ13a1に
クラックや白化等が発生する恐れがある。これらの問題
を解決する圧入代の範囲はないか、あっても非常にせま
く、部品精度上製造が困難である。
【００４１】そこで本発明では、前述したように貫通軸
30の嵌合部30ａの先端に、図18（ａ）に示すスラスト抜
け止め溝30a1を設け、前記溝30a1に図18（ｂ）に示すリ
ング形状の抜け止め部材32を取り付ける構成としてい
る。この抜け止め部材32はポリアセタール（ＰＯＭ）、
ポリプロピレン（ＰＰ）等のプラスチック材料からな
り、その内径は嵌合部30ａの外径に対して隙間嵌め嵌合
するように寸法設定してある。また抜け止め部材32はそ
の内周に二箇所の突起32ａを有し、該突起32ａは抜け止
め部材32の内径より約 0.2ｍｍ程度内側に突設され、且
つ内周の１／４程度の長さで形成してある。このリング
形状の抜け止め部材32によれば、一般に使用されるＥ型
或いはＣ型の抜け止め部材に比べてスラスト方向への抜
け止め力は小さいが、実際の使用においてスラスト方向
への力が働くのは、カートリッジ装着時に貫通軸30の端
部に圧接する装置本体側のアース電極のバネ力（本実施
例では約80gf〜 300gf程度）だけであるので、十分使用
に耐える。
【００４２】また、前記貫通軸30にはクリーニング枠体
13の一方の側壁13ｈ側で圧入嵌合される嵌合部30ａの径
がそれ以外の部分の径よりも小さくなる段差30ｃ(当接
部)を有する。よって、前記貫通軸30をクリーニング枠
体13に取り付ける際には、その段差30ｃがクリーニング
枠体側壁の内壁へ突き当たるまで挿入すれば良い。よっ
て、前記クリーニング枠体への前記電子写真感光体ドラ
ムの取り付け作業が簡単になり、カートリッジの組み立
て作業性が向上する。
【００４３】また、本実施例における貫通軸30は快削鋼
棒研磨材の丸棒を使用しており、切削工程は径の細い嵌
合部30ａ及び溝30a1の加工だけであるので、コストも安
くできる。また、クリーニング枠体13に感光体ドラム７
を支持する支持軸を前述貫通軸30とすることによって軸
支持の剛性が高まるので、感光体ドラム７が振動してし
まうこともなく、ピッチムラのない良好な画像が得られ
る。
【００４４】（感光体ドラムの組み付け工程）次に上述
の如き構成の感光体ドラム７のクリーニング枠体13への
組み込みについて図面を参照して説明する。
【００４５】先ず、上述の如き構成の感光体ドラム７を
組み付ける前にクリーニング手段10及び帯電手段８を構
成する各部材，シール類等をクリーニング枠体13に組み
込む。そして、図19に示すように前記クリーニング枠体
13の両側壁13ｇ，13ｈの間に前記感光体ドラム７を置
き、図20に示すように側壁13ｇ側から貫通軸30を挿入
し、該貫通軸30の段差30ｃが側壁13ｈの内壁に突き当た
るまで挿入する。
【００４６】先ず前記貫通軸30は側壁13ｇのダボ13a2を
通ってギア７ｃの挿通穴を通過する。この時、前記ギア
７ｃに固着されたアース板31が図16に示す如き状態から
図17に示す如き状態となる。即ち、アース板31の第一腕
部31ｃは前述したように先端が軸線方向に対して略直交
する方向に折れ曲がっているため、該腕部31ｃは貫通軸
30の挿入時にその外周面に沿って撓んで逃げる。従っ
て、貫通軸30の挿入がスムーズに行え、且つアース板31
が変形してしまうこともない。また、前記腕部13ｃの先
端エッジ部13c1は貫通軸30の軸線方向において重ならな
い位置で押圧接触しているため、電気的接続も安定して
いる。
【００４７】次いで前記貫通軸30はギア７ｂの挿通穴を
通過して、嵌合部30ａが側壁13ｈのダボ13a1に圧入さ
れ、段差13ｃが側壁13ｈの内壁に突き当たって挿入完了
となる。尚、前記ギア７ｂの挿通穴は貫通軸30が多少斜
めに傾いていても良いように大きなテーパ穴となってい
る。
【００４８】そして、前記ダボ13a1にて貫通軸端部の溝
30a1に抜け止め部材32を嵌め込む。これにより、貫通軸
30のスラスト方向への抜けが防止され、且つクリーニン
グ枠体13への部品の組み込みが完了し、図６（ｂ）に示
す如きクリーニングユニットが完成する。このクリーニ
ングユニットと現像ユニットを前述したように結合部材
で結合してプロセスカートリッジＢを構成する。
【００４９】（感光体ドラムのアース接地）上記プロセ
スカートリッジＢを前述したように装置本体14に装着す
ると、最終的にクリーニング枠体13の側壁13ｇ，13ｈに
設けたダボ13a1，13a2が装置本体14の位置決め部16ｆに
嵌まり込み、プロセスカートリッジＢが装置本体14に対
して位置決めされる。この時、装置本体側のアース電極
34が貫通軸30の端面と接触して押圧され、図21に示す実
線位置から破線位置へと撓む。更にドラム端部のギア７
ｂは図19に示すようにハス歯ギアとなっており、装置本
体側のギア33から駆動力を受けると、ギアの噛み合いに
より図21及び図22の軸線方向右側へのスラスト力を発生
する。これにより前記アース電極34は更に押圧されて撓
み、装置本体内の側壁に突き当たってとまる。このアー
ス電極34は装置本体内の電気基板のＧＮＤへ接続されて
いる。従って、画像形成時に帯電ローラ８により帯電さ
れた感光体ドラム７上の電荷はレーザー光の照射により
感光体ドラム→アース板→貫通軸→アース電極→電気基
板へと全て金属材料からなる部材を通り、途中で殆ど蓄
えられることなく安定して流れる。
【００５０】〔他の実施例〕前述した実施例では、アー
ス板31の第一腕部31ｃの本数を２本としたが、本発明は
これに限るものではなく、例えば３本でも４本でも良
い。また、前記アース板31の材料をリン青銅としたが、
本発明はこれに限るものではなく、例えばＳＵＳ系等で
あっても良い。
【００５１】また前述した実施例では、端部係合部材を
圧入後カシメた円筒部材として電子写真感光体であると
ころの感光体ドラムを例示したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、端部係合部材のカシメ結合による
変形が起こる円筒部材（例えば、現像ローラ等）に有効
であり、同等の効果が得られる。
【００５２】また前述した実施例では、貫通軸30の一方
の端部に設けた嵌合部30ａの外径をその他の部分の外径
よりも一段細くした形状としたが、本発明はこれに限定
されるものではなく、例えば同径の形状にしても良い。
この場合、スラスト抜け止め溝を貫通軸30の両端部にそ
れぞれ設け、クリーニング枠体13のダボ13a1，13a2にて
前記貫通軸両端の溝に抜け止め部材32をそれぞれ挿入す
る構成とする。尚、前記貫通軸30の嵌合部30ａの内径寸
法を枠体13の側壁13ｈ側に圧入嵌合する設定とするのは
前述した実施例と同様である。この構成によれば、貫通
軸30の製造工程において抜け止め部材及びその挿入工程
が追加されるが、外径切削工程が不要となるため、部品
製造コストが安くなる。
【００５３】また前述した実施例では、貫通軸のスラス
ト抜け止め部材として２つの突起32ａを有するリング形
状の抜け止め部材32を例示したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、例えば抜け止め部材の形状が所謂
スナップフィット形状であっても良い。図23にその一例
を示す。図23（ａ）は抜け止め部材が係合した状態であ
り、図23（ｂ）は抜け止め部材を挿入する前、及び挿入
途中の状態を示している。図23に示す抜け止め部材32に
は弾性変形可能な爪部32ｂが二箇所設けてあり、爪部32
ｂの両側には弾性変形が容易になるようにスリット32ｃ
が設けてある。この抜け止め部材32を図23（ｂ）に示す
ように貫通軸30の嵌合部30ａへ挿入すると爪部32ｂが撓
んで逃げ、滑らかに挿入できる。更に挿入すると、爪部
32ｂが溝30a1に係合し、貫通軸30はスラスト止めされ
る。尚、本構成では抜け止め機能を持つ爪部32ｂが弾性
変形し易い構造なので、溝に対する爪の引っ掛かり量は
前述した実施例より大きくする必要がある。
【００５４】また、前述した実施例で示したプロセスカ
ートリッジＢは単色画像を形成する場合を例示したが、
本発明に係るプロセスカートリッジは現像手段を複数設
け、複数色の画像（例えば２色画像、３色画像或いはフ
ルカラー等）を形成するカートリッジにも好適に適用す
ることができる。
【００５５】また、電子写真感光体としては、前記感光
体ドラム７に限定されことなく、例えば次のものが含ま
れる。先ず感光体としては光導電体が用いられ、光導電
体としては例えばアモルファスシリコン、アモルファス
セレン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体（ＯＰ
Ｃ）等が含まれる。また前記感光体を搭載する形状とし
ては、例えばドラム状又はベルト状のものが用いられて
おり、例えばドラムタイプの感光体にあっては、アルミ
合金等のシリンダ上に光導電体を蒸着或いは塗工等を行
ったものである。
【００５６】また現像方法としても、公知の２成分磁気
ブラシ現像法、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。
【００５７】また帯電手段の構成も、前述した第一実施
例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又は負
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。
【００５８】尚、前記帯電手段としては前記ローラ型以
外にも、ブレード型（帯電ブレード）、パッド型、ブロ
ック型、ロッド型、ワイヤ型等のものでも良い。
【００５９】また感光体ドラムに残存するトナーのクリ
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。
【００６０】また前述したプロセスカートリッジとは、
電子写真感光体等と、少なくともプロセス手段の１つを
備えたものである。従って、そのプロセスカートリッジ
の態様としては、前述した実施例のもの以外にも、例え
ば電子写真感光体と帯電手段とを一体的にカートリッジ
化し、装置本体に着脱可能にするもの。電子写真感光体
と現像手段とを一体化的にカートリッジ化し、装置本体
に着脱可能にするもの。電子写真感光体とクリーニング
手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可
能にするもの。更には電子写真感光体と、前記プロセス
手段の２つ以上のものを組み合わせて一体的にカートリ
ッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの等がある。
【００６１】即ち、前述したプロセスカートリッジと
は、帯電手段、現像手段又はクリーニング手段と電子写
真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリ
ッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするもので
ある。及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少
なくとも一つと電子写真感光体とを一体的にカートリッ
ジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものであ
る。更に少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体
的にカートリッジ化して装置本体に着脱可能とするもの
をいう。
【００６２】更に前述した実施例では電子写真画像形成
装置としてレーザービームプリンタを例示したが、本発
明はこれに限定する必要はなく、例えば電子写真複写
機、ファクシミリ装置、或いはワードプロセッサ等の他
の電子写真画像形成装置に使用することも当然可能であ
る。
【００６３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子写真感光体ドラムの支持軸が、前記電子写真感光体
ドラムを貫いてクリーニング枠体の前記電子写真感光体
ドラムの軸線方向における一端と他端とで支持される長
さを有する。また、前記支持軸は、前記プロセスカート
リッジを前記装置本体に位置決めするために前記クリー
ニング枠体の前記軸線方向における一端と他端から外側
に突出した第１の位置決め部と第２の位置決め部に設け
られた、第１の穴及び、第２の穴に支持されているの
で、前記クリーニング枠体と前記支持軸との嵌合長が長
くとることができる。よって、電子写真感光体ドラムの
軸支持の剛性を低コストで高めることができる。
【００６４】また、前記支持軸は、前記軸線方向におい
て前記クリーニング枠体と当接する当接部を有するの
で、前記支持軸を前記クリーニング枠体に取り付ける際
には、前記当接部が前記クリーニング枠体と当接するま
で挿入すれば良い。よって、前記前記クリーニング枠体
への前記電子写真感光体ドラムの取り付け作業が簡単に
なり、カートリッジの組み立て作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】レーザービームプリンタの構成模式説明図であ
る。
【図２】レーザービームプリンタの外観斜視図である。
【図３】プロセスカートリッジの構成模式説明図であ
る。
【図４】プロセスカートリッジの外観斜視図である。
【図５】プロセスカートリッジの外観斜視図である。
【図６】クリーニングユニットと現像ユニットの外観斜
視図である。
【図７】クリーニングユニットと現像ユニットを結合す
る結合部材の構成図である。
【図８】プロセスカートリッジの装着構成説明図であ
る。
【図９】プロセスカートリッジの装着構成説明図であ
る。
【図１０】感光体ドラムの構成断面図である。
【図１１】感光体ドラム周囲の構成断面図である。
【図１２】感光体ドラムにおけるシリンダの内径とギア
嵌合部の外径の関係図である。
【図１３】感光体ドラムの円筒度を示す説明図である。
【図１４】感光体ドラムの真円度を示す説明図である。
【図１５】アース板の外観斜視図である。
【図１６】アース板の状態説明図である。
【図１７】アース板の状態説明図である。
【図１８】貫通軸端部の抜け止め部の構成を示す部分拡
大図である。
【図１９】感光体ドラムの組み込み工程を示す模式説明
図である。
【図２０】感光体ドラムの組み込み工程を示す模式説明
図である。
【図２１】カートリッジ装着時における装置本体側の接
点との関係を示す模式説明図である。
【図２２】カートリッジ装着時における装置本体側の接
点との関係を示す模式説明図である。
【図２３】貫通軸端部の抜け止め部の他の構成を示す部
分拡大図である。
【符号の説明】
Ａ…画像形成装置 Ｂ…プロセスカートリッジ １…光
学手段 １ａ…ポリゴンミラー １ｂ…レンズ １ｃ…
反射ミラー ２…記録媒体 ３…搬送手段 ３ａ…カセ
ット ３ｂ…ピックアップローラ ３ｃ，３ｄ…搬送ロ
ーラ対 ３ｅ…レジストローラ対 ３ｆ…ガイド部材
３ｇ，３ｈ，３ｉ…排出ローラ対 ３ｊ…反転搬送経路
３ｋ…フラッパ ３ｍ…排出ローラ対 ４…転写ロー
ラ ４ａ…ギア ５…定着手段 ５ａ…ヒータ ５ｂ…
定着ローラ ５ｃ…駆動ローラ ６…排出部 ７…感光体ドラム ７ａ…シリンダ ７ｂ
…ドラムギア（ハス歯ギア） ７ｃ…伝達ギア（平歯ギ
ア） ７b1，７c1…嵌合部 ７b2，７c2…凹部 ７c3…突起 ７c4…バックアップ部 ８…帯電ローラ
９…現像手段 ９ａ…トナー収納部 ９ｂ…トナー送り
部材 ９ｃ…現像ローラ ９ｄ…現像ブレード ９ｅ…攪拌部材 ９ｆ…スペーサリング ９ｇ…スリー
ブギア（ハス歯ギア） 10…クリーニング手段 10ａ…クリーニングブレード
10ｂ…廃トナー溜 11…トナー容器 11ａ…容器本体
11ｂ…蓋部材 11ｃ…トナー排出開口 11ｅ，11ｆ…変
形防止リブ 11f1…開口 12…現像枠体 12ａ…長手ガ
イド 13…クリーニング枠体 13ａ…ダボ 13ｂ…短手
ガイド 13ｃ…回転受け部 13ｇ，13ｈ…側壁 14…装
置本体 15…開閉部材 16…装着ガイド部材 16ａ，16
ｂ…ガイド部 16ｆ…位置決め部 16ｇ…回転止め部
17…把手部 18…ドラムシャッタ 19…アーム部 19ａ…バネ受け部 20…回動軸 21…凹
部 22…結合部材 22ａ…凸部 22ｂ…加圧バネ 22c
1，22c2…係止爪 22ｄ…ダボ 23，24…リブ 26…露
光開口 30…貫通軸 30ａ…嵌合部 30a1…溝 30ｂ…
挿入部 30ｃ…段差 31…アース板 31ａ…ベース部 31a1…位置決め穴 31
ｂ…接触部 31ｃ…第一腕部 31c1…エッジ部 31ｄ…
第二腕部 32…抜け止め部材 32ａ…突起 32ｂ…爪部
32ｃ…スリット 33…駆動ギア 34…アース電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−303480（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−257342（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−79410（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−19752（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 21/18 G03G 21/00 350

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子写真画像形成装置本体に対して着脱
    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と、 前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、 前記電子写真感光体ドラム及びプロセス手段を支持する
    クリーニング枠体と、 前記クリーニング枠体に前記電子写真感光体ドラムを回
    転自在に軸支する支持軸であって、前記電子写真感光体
    ドラムを貫いて前記クリーニング枠体の前記電子写真感
    光体ドラムの軸線方向における一端と他端とで支持され
    る長さを有する支持軸と、 前記プロセスカートリッジを前記装置本体へ装着した際
    に、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に位置決
    めするために、前記クリーニング枠体の前記軸線方向に
    おける一端から外側に突出した第１の位置決め部と、 前記プロセスカートリッジを前記装置本体へ装着した際
    に、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に位置決
    めするために、前記クリーニング枠体の前記軸線方向に
    おける他端から外側に突出した第２の位置決め部と、 前記支持軸の前記一端と嵌合する、前記第１の位置決め
    部に設けられた第１の穴と、 前記支持軸の前記他端と嵌合する、前記第２の位置決め
    部に設けられた第２の穴と、 前記支持軸を前記クリーニング枠体に取り付ける際に、
    前記軸線方向において前記クリーニング枠体と当接す
    る、前記支持軸に設けられた当接部と、 前記支持軸の前記一端が前記クリーニング枠体から抜け
    出ないように、前記支持軸の前記一端に設けられた抜け
    止め部材と、 を有すること特徴とするプロセスカートリッジ。
  2. 【請求項２】 前記一端は前記第１の穴に圧入されるこ
    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. 【請求項３】 前記抜け止め部材はリング形状の弾性部
    材であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載
    のプロセスカートリッジ。
  4. 【請求項４】 前記当接部は、前記支持軸の前記一端に
    おいて、前記一端の直径が前記他端の直径よりも小さく
    なる段差部であることを特徴とする請求項１乃至請求項
    ３に記載のいずれかのプロセスカートリッジ。
  5. 【請求項５】 プロセスカートリッジを着脱可能とし、
    記録媒体に画像を記録する電子写真画像形成装置におい
    て、 電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムに
    作用するプロセス手段と、前記電子写真感光体ドラム及
    びプロセス手段を支持するクリーニング枠体と、前記ク
    リーニング枠体に前記電子写真感光体ドラムを回転自在
    に軸支する支持軸であって、前記電子写真感光体ドラム
    を貫いて前記クリーニング枠体の前記電子写真感光体ド
    ラムの軸線方向における一端と他端とで支持される長さ
    を有する支持軸と、前記プロセスカートリッジを前記装
    置本体へ装着した際に、前記プロセスカートリッジを前
    記装置本体に位置決めするために、前記クリーニング枠
    体の前記軸線方向における一端から外側に突出した第１
    の位置決め部と、前記プロセスカートリッジを前記装置
    本体へ装着した際に、前記プロセスカートリッジを前記
    装置本体に位置決めするために、前記クリーニング枠体
    の前記軸線方向における他端から外側に突出した第２の
    位置決め部と、前記支持軸の前記一端と嵌合する、前記
    第１の位置決め部に設けられた第１の穴と、前記支持軸
    の前記他端と嵌合する、前記第２の位置決め部に設けら
    れた第２の穴と、前記支持軸を前記クリーニング枠体に
    取り付ける際に、前記軸線方向において前記クリーニン
    グ枠体と当接する、前記支持軸に設けられた当接部と、
    前記支持軸の前記一端が前記クリーニング枠体から抜け
    出ないように、前記支持軸の前記一端に設けられた抜け
    止め部材と、を有するプロセスカートリッジを装着する
    ための装着手段と、 前記電子写真感光体ドラムに形成した像を記録媒体に転
    写するための転写手段と、 前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、 を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
  6. 【請求項６】 電子写真画像形成装置本体に対して着脱
    自在なプロセスカートリッジに対する電子写真感光体ド
    ラムの取り付け方法において、 クリーニング枠体の前記電子写真感光体ドラムの軸線方
    向の一端の壁と他端の壁との間に前記電子写真感光体ド
    ラムを位置させ、 次いで、前記プロセスカートリッジを前記装置本体へ装
    着した際に前記プロセスカートリッジを前記装置本体に
    位置決めするための第２の位置決め部であって、前記ク
    リーニング枠体の前記軸線方向における他端の壁から外
    側に突出した第２の位置決め部に設けられた第２の穴
    に、前記クリーニング枠体に前記電子写真感光体ドラム
    を回転自在に軸支する支持軸であって、前記電子写真感
    光体ドラムを貫いて前記クリーニング枠体の前記電子写
    真感光体ドラムの軸線方向における一端と他端とで支持
    される長さを有し、前記クリーニング枠体に挿入した際
    に前記軸線方向において前記クリーニング枠体と当接す
    る当接部を有する支持軸を、前記クリーニング枠体の外
    側から挿入し、 次いで、前記支持軸を前記電子写真感光体ドラムを貫い
    て挿入し、 次いで、前記プロセスカートリッジを前記装置本体へ装
    着した際に前記プロセスカートリッジを前記装置本体に
    位置決めするための第１の位置決め部であって、前記ク
    リーニング枠体の前記軸線方向における一端の壁から外
    側に突出した第１の位置決め部に設けられた第１の穴
    に、前記支持軸を前記当接部が前記クリーニング枠体と
    当接するまで挿入し、 次いで、前記支持軸がクリーニング枠体から抜け出ない
    ように、抜け止め部材を前記支持軸の一端に取り付ける
    ことを特徴とする電子写真感光体ドラムの取り付け方
    法。
  7. 【請求項７】 前記当接部は、前記支持軸の前記一端に
    おいて、前記一端の直径が前記他端の直径よりも小さく
    なる段差部であり、前記段差部が前記クリーニング枠体
    と当接することを特徴とする請求項６に記載の電子写真
    感光体ドラムの取り付け方法。
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