JP3319152B2 - プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真記録法にて画
像形成する複写機、ファクシミリ、およびレーザビーム
プリンタ等の画像形成装置に利用されるプロセスカート
リッジおよび画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真記録法は、感光体を中心として
帯電器、露光部、現像器、転写帯電器、クリーニング
部、光除電器などの複数個のプロセス手段より構成され
ており、感熱記録法、インクジェット記録法、ドットイ
ンパクト記録法などと比較すると記録プロセス手段が煩
雑である欠点を有していた。しかしながら、複数個の電
子写真プロセス手段を一体に組みこんで画像形成装置本
体へ着脱可能とした、いわゆるプロセスカートリッジ方
式の電子写真装置は、メンテナンスが容易であり電子写
真のプロセスの煩雑さをユーザに感じさせないものとな
っている。感光体、帯電器、現像器、トナー容器、クリ
ーニング部などの主要プロセス手段を一体的に組みこん
だ使い捨て型のプロセスカートリッジは、プロセスカー
トリッジ内のトナーが使い果たされた時がプロセスカー
トリッジの寿命である。プロセスカートリッジの交換時
に感光体、帯電器、現像器を始めとする電子写真の主要
プロセス手段が新部品となるため、使い捨て型のプロセ
スカートリッジは実質的にメンテナンスが不要となる。
このタイプのプロセスカートリッジは、印字枚数の余り
多くないパーソナルタイプのプリンター、複写機用とし
て好適である。

【０００３】図９に、従来使用されている一体型プロセ
スカートリッジの要部の一例を示した。１００はプロセ
スカートリッジであり、共通の筐体１０１に設けられた
位置決め基準点を基準として、一連のプロセス手段が取
りつけられている。例えば、感光体１０２、現像ロール
１０３は、筐体１０１の両側板に設けられた基準穴に、
感光体軸１０４、現像ロール軸１０５を嵌入させて取り
付けられる。また、帯電器１０６、クリーニングブレー
ド１０７は共通の筐体１０１に設けた位置決めの突起１
０８、１０９に沿って取り付けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のプロセスカートリッジは、相互のプロセス
手段の位置決めが容易で、組み立てやすい利点を持つ
が、使用済みプロセスカートリッジの再使用が困難であ
る欠点を持つ。プロセスカートリッジの再使用のために
は、清掃、機能部品の点検、補修部品の交換を容易とす
るため、プロセスカートリッジの分割、分解、再組立作
業が容易であることが必要となる。上記従来構造のプロ
セスカートリッジは、共通の筐体１０１に一体に取り付
けられているので分割、分解が困難で、清掃、機能部品
の点検、補修部品の交換作業がしにくいので、再使用に
は適していなかった。

【０００５】なぜなら、使い捨て型のプロセスカートリ
ッジは省資源、地球環境保護の立場からは好ましいもの
でない。使用済みのプロセスカートリッジは、カートリ
ッジ内のトナーが消費されただけであり、プロセス手段
はまだ十分に機能する寿命を有しているからである。

【０００６】本発明のプロセスカートリッジは、使用済
みプロセスカートリッジの再使用が容易な構成のプロセ
スカートリッジ、および画像形成装置本体を提供するこ
とにある。さらに詳しくは、使用済みプロセスカートリ
ッジを回収して、工場内において分割、分解、清掃、機
能部品の点検、補修部品の交換、再組立するときの作業
が容易な構造のプロセスカートリッジの提供を主目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するものであり、回転軸を中心に回転する感光体を有す
る第１ユニットと、前記第１ユニットの感光体を清掃す
るクリーニング手段を有する第２ユニットと、トナーを
収容するトナー容器とこのトナーを前記第１ユニットに
供給する供給手段とを有する第３ユニットと、前記第２
ユニットを前記第１ユニットに感光体の回転軸を基準に
回転可能に係合する係合手段とを備え、前記第３ユニッ
トと前記第１ユニットとを接続し、前記第２ユニットを
前記係合手段により所定角度で係合するとともに係合し
た前記第２ユニットを前記第１ユニットの感光体の回転
軸を基準に所定角度回転させることにより、前記第２ユ
ニットと前記第３ユニットとの接続が完了する構成とし
たものである。

【０００８】

【作用】上記のような構成により、第２フレームと第３
フレームとの締結手段を解除した後、第１フレームに設
けた係合軸と、第２フレームに設けた係合穴とからなる
係合手段を回転させて、感光体を有する第１フレーム
と、クリーニング手段を有する第２フレームとに容易に
合体、分割することができる。従って、回収プロセスカ
ートリッジの清掃、機能部品の点検、補修部品の交換が
容易である。

【０００９】また、係合軸が感光体軸と同軸なので、感
光体表面とクリーニングブレードとの位置関係が安定し
ており、合体、分割時に誤作業によってクリーニングブ
レードの先端で高価な感光体を損傷することがない。

【００１０】また、本発明のプロセスカートリッジは、
第１フレームと第２フレームとの位置決め手段と係止手
段を有している。したがって、第１フレームと第２フレ
ームの位置決めが容易であるばかりでなく、係止機能を
有するので、プロセスカートリッジの組み立て工程で第
１フレーム単独で性能試験をするような場合には、締結
部をビス固定することなく係止手段で仮止めして試験を
することができるので便利である。

【００１１】さらに、本発明のプロセスカートリッジ
は、第１フレームと第２フレームと第３フレームの３フ
レームより構成されている。このため、プロセスカート
リッジを３分割できるので、さらに回収プロセスカート
リッジの清掃、機能部品の点検、補修部品の交換が容易
である。また、第３フレームは、トナー収容容器とトナ
ー供給手段からなり、高価な機能部品を使用していない
ので、再組み立て工程において第３フレームのみ使い捨
てとすることも可能である。また、このプロセスカート
リッジは、第１フレームに設けた基準軸穴を基準として
感光体と現像手段を対向して設けているので、感光体と
現像手段との位置精度がよく、均一な画像を形成するこ
とができる。

【００１２】

【実施例】以下に本発明のプロセスカートリッジの実施
例を図面を用いて説明する。

【００１３】（実施例１）図１、図２において、本発明
のプロセスカートリッジは内部に固定磁石２を有し回転
軸を中心に回転する感光体１と、感光体１に対向して設
けられ内部に固定磁石４を有する電極ローラ３とを組み
込んだ第１ユニットと、感光体１を清掃するクリーニン
グ手段３０とこのクリーニング手段３０により除去され
たトナーを収容する廃トナー収容部３１とを有する第２
ユニットと、トナー搬送羽根６１、６２とトナー容器６
０と感光体１を帯電する帯電手段たる帯電器６３とを有
する第３ユニットとの合計３個のユニットにより構成さ
れている。本実施例では第１ユニット＋第２ユニットが
第２フレームに相当する。第１ユニット、第２ユニッ
ト、第３ユニットはいずれも一体成形した樹脂製の筐体
である。

【００１４】なお、図示はしていないが第１ユニットが
感光体にトナー像を形成する現像手段を有する構成とし
てもよい。

【００１５】以下、図１〜図４により本発明のプロセス
カートリッジの要部の構成と組立手順を説明する。

【００１６】（１）各ユニットの構成及びその組立手順 まず、第１ユニットの構成ならびにその組立手順につい
て説明する。

【００１７】図１、図２において、第１ユニットは感光
体１と電極ローラ３とが一体に組み込まれている。感光
体１は、直径が３０ｍｍのアルミニウム素管の上に、フ
タロシアニン系の感光材料を塗布した積層型の有機感光
体ドラムであり、感光体１の端部に設けた駆動歯車５が
装置本体から駆動力を受けて図２に図示する矢印の方向
に回転する。固定磁石２は感光体１と同軸に固定された
回転しない磁石である。電極ローラ３は感光体１と間隙
を開けて配置した非磁性の円筒状導電体、固定磁石４は
電極ローラ３の内部に設置された回転しない磁石であ
る。

【００１８】図３、図４によって感光体１、感光体軸
６、感光体内部に設けた固定磁石４の相互の構成と第１
ユニットへの固定方法を説明する。

【００１９】図３に示すように、感光体軸６の中央部に
は扇状の２極の固定磁石２が接着固定されている。感光
体軸６の一方の端部にはＤカット面７が設けられてお
り、この面により感光体内部の磁石２の磁極位置が決め
られる。感光体１に固定磁石を接着した感光体軸６を通
し、感光体１の両端部に駆動歯車５付のフランジとトナ
ー容器６０の攪拌羽根を駆動する歯車８付のフランジと
を取り付ける。感光体１の内面とフランジの噛み込み面
とを、接着剤で固定する。このように構成した感光体１
は、感光体軸６を中心として、感光体１、感光体軸６と
も相互に回転が可能である。また、感光体軸６は、スラ
スト方向には移動可能であるが、内部の固定磁石２によ
って可動範囲は制限されており軸が抜けることはない。

【００２０】第１ユニットの内側に上記感光体軸６を一
体的に組み込んだ感光体１を置き、感光体軸６のＤカッ
ト面７を、第１ユニット側面に一体的に設けられたＤカ
ット状の基準軸穴９に嵌入する。このとき、感光体軸６
の長さは、第１ユニットの側板間の長さより長いので、
感光体１は斜め上方より基準軸穴９に挿入することにな
るが、プラスティック側板の弾性のために基準軸穴９を
変形、破損させることはない。つぎに、図４において感
光体軸６を手前側に引きつけると、感光体軸６は内部の
固定磁石２によって移動が制限されている範囲まで手前
に突出し、第１ユニット内に感光体軸６が収まる。この
状態で感光体軸６の反対側端部を、基準軸穴９に対向す
る面に設けた不図示の基準軸穴１０に嵌入する。このよ
うに取り付けられた感光体１の固定磁石２は、Ｄカット
面で磁極の方向が決められて、第１ユニットに固定され
る。感光体軸６のスラスト方向は、Ｅリング、グリップ
リング等の方法で設計位置に固定して、固定磁石２が動
かないようにする。電極ローラ３も感光体１と同様な構
成で、第１ユニットに取り付けられているので説明は省
略する。

【００２１】このように構成された第１ユニットの各構
成要素は、第１ユニットの側板に設けたそれぞれの基準
軸穴９、１０に対して、感光体１、電極ローラ３の回転
軸を嵌入しているので相互の位置精度が良好である。同
様に、感光体１、電極ローラ３の内部に設けた固定磁石
２、４も中心軸を基準に設けたＤカット面を第１ユニッ
トの基準軸穴に嵌入しているので相互の位置精度が良好
である。

【００２２】燐青銅製のスクレイパ１３を接着したスク
レイパ取り付け台１４を、ビス１５、１６で固定して第
１ユニットの組み立てが完成する。

【００２３】つぎに、第２ユニットの構成及びその組立
手順について説明する。図１に示すように第２ユニット
のクリーニング手段３０は、ゴムブレードであり、Ｌ字
型の板金３２上に接着剤で接着されている。板金３２
を、第２ユニットに設けた不図示の位置決め部材で位置
決めし、ビス３３、３４で固定する。クリーニングブレ
ード３０の両側には、帯電器６３を上部から押圧するた
めの弾性部材３５、３６を取り付ける。また、図２で示
すように第２ユニットには、クリーニングブレード３０
によってかき取ったトナー３７を収容するための廃トナ
ー収容部３１が設けられている。さらに、第２ユニット
の両側板には、第１ユニットの係合固定軸１１、１２と
係合する係合手段４２、４３が設けられているが、これ
については後述する。

【００２４】つぎに、第３ユニットの構成及びその組立
手順について説明する。第３ユニットはトナー容器６０
の側面に、帯電器６３を位置決めするための位置決め凹
部６４、６５、トナーを収容するトナー容器６０、トナ
ーを現像部に送り込むためのトナー攪拌羽根６１、６
２、トナー攪拌羽根に動力を伝達するための不図示の歯
車を有する。

【００２５】トナー容器６０内にトナー搬送羽根６１、
６２と伝達歯車を取り付けた後、トナー容器６０の上部
を、仕切り板６６を有する蓋部材６７によって覆い、ト
ナー容器６０と蓋部材６７とを接着、熔着等の手段で閉
じる。第３ユニットの先端には、蓋部材６７に設けられ
た仕切り板６６と、トナー容器６０に設けられた仕切り
板６８とで開口部が形成されているが、開口部は不図示
のホットメルト型のシールフィルムによって密閉され
る。開口部をシールフィルムで密閉した後、不図示のト
ナー充填孔よりトナーを充填し、トナー充填孔を蓋で密
閉して第３ユニットが完成する。

【００２６】なお、使用したトナーは、ポリスチレン系
の樹脂１００重量部に対して、磁性粉を８０重量部、負
の電荷制御剤を３重量部とを含む、一成分系の高抵抗磁
性トナーである。

【００２７】（２）各ユニット相互の取付方法 まず第１ユニットと第３ユニットとの取付方法を説明す
る。

【００２８】始めに第１ユニット上に設けた締結穴、１
７、１８、１９、２０とこれらに対応する第３ユニット
上の締結部（ビス穴）とを合わせ、締結手段たるビスに
よって第１ユニットと第３ユニットとを固定する。

【００２９】つぎに、図５によって、帯電器６３を（第
１ユニット＋第３ユニット）に取り付ける方法を説明す
る。

【００３０】帯電器６３を納める筐体たるハウジングは
樹脂成形品であり、グリッド電極取り付け面と直交する
側面の端部に、突起６９、７０を有する。突起７０は、
嵌合部たる突起７０ａと係止部たる突起７０ｂの２つの
突起からなり、突起７０ａは位置決めのための突起で、
７０ｂは帯電器６３と第１ユニット＋第３ユニットとを
仮止めのために係止するための突起である。第３ユニッ
トの両側板の端部には、突起６９、７０ａとに嵌合する
被嵌合部たる切り欠き部６４、６５が設けられている。
図５において切り欠き部６５の切り欠いていない部分、
すなわち残り代の部分（以下、「残り代部」という）６
５ａの幅は、突起７０ａ、７０ｂの幅と等しい。したが
って、帯電器６３を第１ユニット＋第３ユニットに取り
付けると、突起６９は切り欠き部６４に嵌合し、突起７
０ａ、７０ｂは切り欠き６５の切り欠かれていない面６
５ａを挟むようにして嵌合、係止する。勿論、係止状態
では帯電器６３と感光体１との表面の位置は、正確な位
置決めはされていない、すなわち仮止めされた状態であ
るが、帯電器６３を矢印の方向に押圧すれば、位置決め
部材によって、正確に位置決めできるように構成してい
る。

【００３１】つぎに、半固定の帯電器６３を備え付けた
第１ユニット＋第３ユニットと第２ユニットとの取付方
法について説明する。

【００３２】第２ユニット両側板に設けた係合穴３８、
３９に、第１ユニット両側板に設けた不図示の係合軸１
１、１２を係合し、係合軸１１、１２を回転中心として
第２ユニットを図４の矢印の方向に回転させると、第２
ユニット、第３ユニットに設けた締結部４０、４１、７
１、７２が当接する。このとき第２ユニットのクリーニ
ングブレード３０の両側に設けた弾性部材３５、３６
が、半固定の帯電器６３を上方より押圧する。したがっ
て、図５に示す矢印方向に押圧されるので、帯電器６３
と感光体１との表面の位置は、正確に位置決めされる。
弾性部材３５、３６が帯電器６３を押圧する方向は、第
２ユニットの回転運動で決められているので、一定であ
り正確な位置決めができる。締結部を締結手段たるビス
で固定してプロセスカートリッジが組み上がる。

【００３３】つぎに係合軸１１、１２及び係合穴４２、
４３について詳細に説明する。なお、以下の説明におい
て第１ユニットの側板２１側のみについて説明するが、
反対面も同様な構成である。

【００３４】第１ユニットの側板２１に設けた係合軸１
１は、第１ユニットと一体成形されており、感光体軸６
を支持する基準軸穴９を中心として、側板２１より突出
して設けられいる。係合軸１１の端部には感光体１の回
転軸方向に係合穴３８を規制する規制部２３が設けられ
ており、係合軸１１より大きな外径を有する略円筒形の
構造をしている。係合軸１１、規制部２３とも感光体軸
６と同軸の略円筒である。係合軸１１の厚みは、第２ユ
ニットの案内溝４４、係合穴３８の肉厚とほぼ等しい。
係合軸１１の上下は、切り落とされており互いに平行な
平面２４、２５が設けられており、これにより、係合軸
１１の断面は短辺と長辺とを有することとなる。

【００３５】図４の右図は、第２ユニットの両側に設け
られた係合部４２である。係合部４２は、係合軸１１と
係合する寸法の係合穴３８と、その先に連接された案内
溝４４より形成されている。また、係合軸１１に設けら
れた平面２４、２５に沿った方向のみ係合軸１１を案内
溝４４に挿入できる構成としている。すなわち、案内溝
４４の幅の寸法を係合軸１１の断面の短辺の寸法より長
く長辺の寸法より短くしている。すなわち、案内溝４４
は係合軸１１の長辺方向にのみ挿入可能なものであり、
係合穴を連接する構成としている。

【００３６】第２ユニットの係合部４２の案内溝４４
を、第１ユニットの係合軸１１の平面２４、２５に沿わ
せ、係合穴３８が係合軸１１に当接するまで第２ユニッ
トを第１ユニットに押し込む。このときの挿入方向は、
係合軸１１の平面部２４、２５と係合部４２の案内溝４
４の形状とで決められるので、係合穴３８が常に任意の
同角度により挿入され係合軸に係合可能な構成としてい
る。従って、クリーニングブレード３０の挿入角度の誤
り、クリーニングブレードの先端がめくれたりする等の
問題は発生しない。

【００３７】係合軸１１と係合穴３８の係合状態を保持
しながら、第２ユニットを図４の矢印方向に回転する
と、係合軸１１の外周に設けた規制部２３と側版２１に
より第２ユニットの係合穴３８周辺の側板を遊嵌する状
態となり、第２ユニットの側板は感光体軸方向に固定さ
れる。回転操作時においても、クリーニングブレード３
０の先端は感光体１の表面に沿って移動するので、感光
体１が傷つくことはない。

【００３８】つぎに、第２ユニット、第３ユニットに設
けた締結部４０、４１、７１、７２が当接するまで第２
ユニットを回転し、締結部を締結手段たるビスで固定す
ると、各ユニットが一体となりプロセスカートリッジが
完成する。第２ユニット、第３ユニットに設けた締結部
４０、４１、７１、７２は、単に固定のための点であ
り、これらの位置誤差は、クリーニングブレード３０の
取り付け角度には殆ど影響を与えない。

【００３９】（３）プロセスカートリッジの動作 本体に電源が入れられると、トナー搬送羽根６１、６２
が回転しトナー容器６０内の磁性トナー７６が第２ユニ
ットに送られる。磁性トナー７６は、感光体１内の固定
磁石２、電極ローラ３内の固定磁石４の磁力で引かれ図
２の斜線で示すトナー充填領域が形成され、カートリッ
ジは印字可能状態となる。本体が供給する動力、電気信
号、光信号によって、プロセスカートリッジ内で下記の
電子写真プロセスが進行する。これを図２で説明する。

【００４０】図２で感光体１、電極ローラ３、トナー搬
送羽根６１、６２は、本体から駆動力を受けて矢印で示
した方向に回転する。本体から駆動力を受けるとほぼ同
時に、帯電器６３に高電圧が印加される。感光体１が３
２．５ｍｍ／ｓの速度で、帯電器６３の下を通過する
と、感光体１の表面は−５００Ｖに帯電する。この感光
体１表面上に、４７の方向よりレーザ光信号を照射して
静電潜像を形成する。感光体１が回転して、図１の斜線
で示したトナー充填領域２６に到達すると、感光体１の
表面電荷による静電力と感光体１の内部の固定磁石２の
磁力とによって、感光体１の表面には一面にトナー薄層
が形成される。

【００４１】次に感光体１を電極ローラ３の前を通過さ
せる。−５００Ｖに帯電し静電潜像が書き込まれた感光
体１の通過時には、電極ローラ３には不図示の交流高圧
電源により、−３００Ｖの直流電圧を重畳した８００Ｖ
0-p（ピーク・ツー・ピーク１．６ｋＶ）の交流電圧
（周波数３ｋＨｚ）を印加する。すると感光体１の帯電
部分に付着したトナーは電極ローラ３に回収され、感光
体１上には画像部にのみネガポジ反転したトナー像が残
る。感光体１上のトナー像を、装置本体側に設けた転写
帯電器４７によって不図示の紙に転写し、転写残りトナ
ーはクリーニングブレード３０によって除去し、次サイ
クルの像形成工程に移る。クリーニングブレード３０に
よって除去されたトナー３７は、始めブレード背面に溜
まるが順次押されて廃トナー容器３１に収容される。矢
印方向に回転する電極ローラ３に付着したトナーは、ス
クレイパ１３によってかき取られ、再びトナー充填領域
２６に戻り現像に使用される。

【００４２】上記印字プロセスの連続によって、トナー
容器６０内のトナーは消費される。トナー容器６０内の
トナー量は、不図示のトナー残量センサーによって検知
され、トナーが消費尽くされると、新しいプロセスカー
トリッジと交換され、使用済みプロセスカートリッジは
回収される。

【００４３】（４）プロセスカートリッジの再生工程 次に回収プロセスカートリッジの再生工程を説明する。
再生工程は、組立工程を逆手順で行う。

【００４４】始めに、と第２ユニットとを固定している
締結部４０、４１、７１、７２のビスを外し、第２ユニ
ットを図４の矢印とは逆方向に回転し、係合手段４２に
設けた案内溝４４の隙間に、の係合固定軸１１の平面部
２４、２５を合わせ、第２ユニットを引き抜きプロセス
カートリッジを２分割する。このとき、組立時と同様な
作用によりクリーニング手段で感光体表面を傷つけるこ
とがない。

【００４５】また、この構成のプロセスカートリッジの
他の利点は、分割時にトナーこぼれが少ないことであ
る。使用済みプロセスカートリッジのクリーニング部に
は、図２でクリーニングブレード３０の上面３７近辺に
はクリーニング除去されたトナーが充満している。通常
の分割方法では分割時に、このトナーがクリーニング手
段の開口部よりこぼれ落ちる。本発明の構成では、分割
時にはクリーニング手段を矢印の方向に回転させて、開
口部を上向きにした状態で取り外すことができるのでト
ナーがこぼれ落ちることがない。

【００４６】このようにして取り外した第２ユニットよ
りトナーを抜き取り、吸引清掃する。クリーニングブレ
ードに補修の必要があれば、ビス３３、３４にてクリー
ニングブレード支持板３２を外し新品と交換する。

【００４７】次に、第３ユニットに乗っている帯電器６
３を外し、帯電器６３を清掃する。帯電器６３は、ビス
等で固定していないので簡単に外すことができる。

【００４８】第１ユニット、第３ユニットの１７、１
８、１９、２０の締結部のビスを外し、第１ユニット、
第３ユニットを分割する。第１ユニットの感光体１は、
感光体軸６のスラスト方向を規制しているＥリング等の
締結部材を外し、感光体軸６をフリー状態にして基準軸
穴９、１０より感光体軸６を外して取り出す。ビス１
５、１６を外しスクレイパを取り除いた後、電極ローラ
３を感光体１と同様な方法によって外す。第１ユニット
内のトナーを吸引清掃する。感光体、電極ローラ、スク
レイパ等に異常があれば新品と交換する。

【００４９】最後に、第３ユニットの内部を吸引清掃す
る。第３ユニットは、第１ユニット、第２ユニットと異
なり高価な機能部品を使用していないので、場合によっ
ては、清掃、点検の手間を省くため、総て新品と交換す
ることも可能である。

【００５０】（実施例２）上記の実施例では、第１ユニ
ットと第２ユニットとの係合手段を回転中心としてと第
２ユニットとを当接させた後、締結手段で締結してと第
１ユニットと第２ユニットとを結合する方法を説明した
が、これらの手段を、第１ユニットと第２ユニットとの
係合手段と、位置決め手段と、係止手段より構成すれ
ば、第１ユニットと第２ユニットとの結合、締結の作業
がより容易で正確にすることができる。 以下、他の実
施例を図５、図６を用いて説明する。

【００５１】図６において、８０は第２ユニット、８１
は第３ユニットと結合された第１ユニットである。上記
したように係合手段により、第１ユニットと第２ユニッ
トとを係合した後、係合軸１１を回転体軸の回転中心と
して図の矢印方向に第２ユニット８０を回転している図
である。４０は貫通穴であり、７１は締結部である。第
２ユニット８０に設けた８２と第３ユニット８１に設け
た８３が位置決め手段を兼ねる係止手段である。８２は
基準穴であり、係合部を兼ね備えている。８３は底部が
円筒で、頭の部分が偏平な円錐状のボスである。なお、
このボス８３が突起と、係合片を兼ね備えることとな
る。図７において基準穴８２の端側の面８６が、ボス８
３の端側の面８７に接触する。面８６と相対する面８８
と面８７と相対する面８９とは互いに非接触である。面
８６、面８７は、円筒面であり８６面の円筒面の曲率半
径と、８７面の曲率半径とはほぼ等しい。したがって、
基準穴８２をボス８３に係止することにより、第１ユニ
ットと第２ユニットの取り付け位置が位置決めされる。
面８６と面８７は、それぞれの当接面８４と８５に対し
て垂直である。したがって、面８６と面８７が係止した
状態では面８４と面８５は面接触する。

【００５２】図７で、面８４の回転中心は、係合軸２２
である。面８４を係合軸２２を中心として回転させて面
８５に近づけると、基準穴８２の面８６の下部が、ボス
８３の円錐部に当接する。さらに強く押し込むと基準穴
８２は、ボス８３の円錐の斜面に沿って押し込まれ、面
８４と面８５とが当接する所で停止する。基準穴８２を
ボス８３に押し込むとき、図７の斜線で示す部分におい
て面８６と面８７が接触する部分に作用するが、面８４
と面８５が当接状態になると応力は解消され、係止状態
になる。係止手段を係止後、締結部４０、７１を締結手
段たるビス止めする。これにより、第２ユニットと第３
ユニットとの接続が完了する。

【００５３】以上のように位置決め手段と係止手段を兼
ねた基準穴とボスを設けることにより、組立作業が容易
に、しかも正確になる。また、締結部をビス止めしなく
とも係止状態で、組立完了の前工程でのプロセスカート
リッジの各種試験を行うことができるので便利である。

【００５４】なお、このプロセスカートリッジの使用に
当たっては、第３ユニットの先端部を密閉している不図
示のシールフィルムを引き抜いた後、第３ユニットの両
側壁に設けた不図示のガイド７３、７４に沿ってプロセ
スカートリッジを画像形成装置本体に挿入し、第１ユニ
ットの両側に突出した係合軸９、１０を本体の位置決め
部まで押し込むことによって本体との位置決めがなされ
る。本体内でカートリッジは、図２のＸ軸がほぼ水平に
なる姿勢で装着される。

【００５５】（実施例３）帯電器６３の取り付け位置、
取り付け方法以外は全く実施例１の構成と同一にして、
帯電器６３のみを第２ユニットに設けた。図１、２に示
す第２ユニットにおいて、実施例１で弾性部材３５、３
６を設けた場所の内面端部に位置決め突起と締結穴とを
設け、帯電器６３と感光体１の位置関係を実施例１と同
様になるようにした。この位置決め突起に対して帯電器
６３を取り付け、締結穴をビスで固定した。

【００５６】この構成のプロセスカートリッジは、感光
体軸６を中心として帯電手段６３が回転組立、分割され
るので、感光体１の表面と帯電器８の位置決めが正確に
行われる上、組立、分割操作時に誤って帯電器６３のエ
ッジ部で感光体１の表面を損傷することがない。

【００５７】なお、本発明の形態は、実施例の構成に限
定されることはない。例えば、本実施例では、感光体１
の回転中心と同軸に回転可能に設けられる係合手段は、
に設けられた感光体軸６と同軸の係合固定軸１１である
が、感光体軸６を直接係合手段とすることも可能であ
る。また、係合固定軸１１は、と一体的に設けられてい
れば一体成形したものでなくともよい。さらに、係合手
段の形状は、図８に示す（ａ）〜（ｄ）のようなもので
もよい。（ａ）は円筒、（ｂ）は円筒の先に抜け止めの
円筒を設けたもの、（ｃ）は円筒の上下にＤカット面を
設けたもの、（ｄ）はその先端に抜け止めの円筒を設け
たものである。係合手段軸に（ｃ）、（ｄ）のように平
面部を設けると、第２ユニットに設けた係合手段と係合
するとき、平面部によって係合する角度を一定にできる
ので、感光体１とクリーニング手段３の当接角度が一定
し安定した取付ができる。また、（ｂ）、（ｄ）のよう
に係合軸の先端に係合軸より直径の大きな円筒を設ける
ことによって、前記円筒が係合挿入時の案内面となる
上、前記円筒面がＢ筐体の側板を抱えこむので、安定し
た係合が可能となる。

【００５８】また、帯電手段は、ローラ帯電法、回転ブ
ラシ帯電法、固定ブラシ帯電法等が適用できる。

【００５９】また、クリーニング手段は、ブレードクリ
ーニングに限定されることはなく、ファーブラシクリー
ニング、ローラクリーニング、あるいはウエブクリーニ
ング等が適用できる。

【００６０】また、現像手段も感光体内部に磁石を有す
る特殊な現像法に限定されるものでなく、非磁性トナ
ー、磁性トナーを使用する二成分磁気ブラシ現像、薄層
現像、カスケード現像、ファーブラシ現像等が適用でき
る。

【００６１】また、本実施例のプロセスカートリッジ構
成は、露光部を中心として感光体の上下にクリーニング
手段と現像手段を配した縦型構成であるが、図９に示し
たような現像部とクリーニング部を横型に配した構成に
も適用できる。

【００６２】なお、以上に記載されたプロセスカートリ
ッジと、プロセスカートリッジを装着する装着部と、プ
ロセスカートリッジの感光体に形成されたトナー像を被
転写物に転写する転写手段とを備えることにより画像形
成装置として動作させることができる。

【００６３】

【発明の効果】以上のように本発明のプロセスカートリ
ッジは、少なくとも２分割が容易にできる構造としてい
るので、清掃、機能部品の点検、部品交換が容易であ
り、作業性がよい。また、感光体軸を中心として２筐体
の合体、分割を行う方式なので精度よく組み付けること
ができる。さらに、第１フレームと第２フレームの係
合、分割作業中誤って高価な感光体を傷つけることもな
い。またさらに、クリーニング手段と廃トナー収容部を
一体に有する場合には、分割時廃トナーがこぼれ落ちる
ことがない。

【００６４】また、本発明のプロセスカートリッジは、
第１フレームと第２フレームとの位置決め手段と係止手
段を有している。したがって、第１フレームと第２フレ
ームの位置決めが容易であるばかりでなく、係止機能を
有するので、プロセスカートリッジの組み立て工程で第
１フレーム単独で性能試験をするような場合には、締結
部をビス固定することなく係止手段で仮止めして試験を
することができるので便利である。

【００６５】さらに、本発明のプロセスカートリッジ
は、第１フレームと第２フレームと第３フレームの３フ
レームより構成されている。このため、プロセスカート
リッジを３分割できるので、さらに回収プロセスカート
リッジの清掃、機能部品の点検、補修部品の交換が容易
である。また、第３フレームは、トナー収容容器とトナ
ー供給手段からなり、高価な機能部品を使用していない
ので、再組み立て工程において第３フレームのみ使い捨
てとすることも可能である。また、このプロセスカート
リッジは、第１フレームに設けた基準軸穴を基準として
感光体と現像手段を対向して設けているので、感光体と
現像手段との位置精度がよく、均一な画像を形成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるプロセスカート
リッジを分割した斜視図

【図２】本発明の第１の実施例におけるプロセスカート
リッジの断面構成を示す平面図

【図３】本発明の第１および第２の実施例における感光
体ドラムの構成を示す斜視図

【図４】本発明の第１および第２の実施例における係合
手段を示す斜視図

【図５】本発明の第１の実施例における帯電器の取り付
け方法を示す斜視図

【図６】本発明の第１フレームと第２フレームの締結の
方法を示す斜視図

【図７】本発明の第１フレームと第２フレームの係止手
段の機能を示す断面図

【図８】本発明の実施例１、２以外の係合手段の係合軸
の形状を示す斜視図

【図９】従来例のプロセスカートリッジの構成を示す断
面図

【符号の簡単な説明】

Ａ 第１ユニット Ｂ 第２ユニット Ｃ 第３ユニット １ 感光体 ３ 現像器 １１、１２ 第１ユニットに設けた係合手段 ３０ クリーニング手段 ３１ 廃トナー収容部 ４２、４３ 第２ユニットに設けた係合手段 ４０、４１、７１、７２ 締結部 ６３ 帯電手段 ８２、８３ 係止手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−19292（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−130740（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−168512（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−107822（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−362961（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−239452（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−42158（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−149728（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−19542（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−30302（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−103373（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭35−1968（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/18 B65D 43/00

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸を中心に回転する感光体を有する
   第１ユニットと、前記第１ユニットの感光体を清掃する
   クリーニング手段を有する第２ユニットと、トナーを収
   容するトナー容器とこのトナーを前記第１ユニットに供
   給する供給手段とを有する第３ユニットと、前記第２ユ
   ニットを前記第１ユニットに感光体の回転軸を基準に回
   転可能に係合する係合手段とを備え、前記第３ユニット
   と前記第１ユニットとを接続し、前記第２ユニットを前
   記係合手段により所定角度で係合するとともに係合した
   前記第２ユニットを前記第１ユニットの感光体の回転軸
   を基準に所定角度回転させることにより、前記第２ユニ
   ットと前記第３ユニットとの接続が完了することを特徴
   とするプロセスカートリッジ。
2. 【請求項２】 係合手段により回転される第２ユニット
   の端部に基準穴と、係合部と、貫通穴とを有し、第１ユ
   ニットに前記第２ユニットの基準穴に挿入して前記第２
   ユニットの取付位置に位置決めする突起と、前記第２ユ
   ニットの係合部と係合し前記第２ユニットを仮止めする
   係合片と、前記第２ユニットを仮止めした状態において
   前記第２ユニットの貫通穴から貫通した締結手段を締結
   することで前記第２ユニットと前記第１ユニットとを固
   定する締結部とを有する請求項１に記載されたプロセス
   カートリッジ。
3. 【請求項３】 基準穴が係止部を兼ね、突起が係合片を
   兼ねた請求項２に記載されたプロセスカートリッジ。
4. 【請求項４】 帯電手段を仮止めする仮止め部を有し、
   第２ユニットを第１ユニットの感光体の回転軸を基準に
   所定角度回転させて接続を完了させる際に第２ユニット
   が前記帯電手段を押圧し、前記帯電手段を第１ユニット
   の感光体との所定の位置関係を維持して固定する構成と
   した請求項１乃至請求項３に記載されたプロセスカート
   リッジ。
5. 【請求項５】 帯電手段がその両端に設けられた嵌合部
   と、少なくとも一方の端に設けられた係止部とを有し、
   第３ユニットが前記嵌合部が嵌合する被嵌合部と、前記
   係止部が係止する被係止部とを備え、第２ユニットを第
   １ユニットの感光体の回転軸を基準に所定角度回転させ
   て接続を完了させる際に第２ユニットが前記帯電手段を
   押圧し、前記帯電手段を第１ユニットの感光体との所定
   の位置関係を維持して第３ユニットに固定する構成とし
   た請求項１乃至請求項４に記載されたプロセスカートリ
   ッジ。
6. 【請求項６】 第１ユニットが感光体にトナー像を形成
   する現像手段を有する請求項１乃至請求項５のいずれか
   に記載されたプロセスカートリッジ。
7. 【請求項７】 第２ユニットが第２ユニットのクリーニ
   ング手段により除去されたトナーを収容する廃トナー手
   段を有する請求項１乃至請求項６のいずれかに記載され
   たプロセスカートリッジ。
8. 【請求項８】 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載
   されたプロセスカートリッジと、前記プロセスカートリ
   ッジを装着する装着部と、前記プロセスカートリッジの
   感光体に形成されたトナー像を被転写物に転写する転写
   手段とを備えた画像形成装置。