JP3345809B2 - プロセスユニット - Google Patents

プロセスユニット

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JP3345809B2
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  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、静電複写機、レー
ザプリンタ等の画像形成機に離脱自在に装着されるプロ
セスユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】上記形態のプロセスユニットの一典型例
は、感光体ハウジングに配設されかつ露光手段により表
面に静電潜像が形成される感光体ドラムを備えた感光体
ユニットと、磁性トナーからなる一成分現像剤が収容さ
れた現像ハウジング及び現像ハウジング内に配設された
現像ローラを有する現像ユニットと、現像ユニットを感
光体ユニットに対して回動自在に支持する支持軸である
連結ピンと、現像ハウジングと感光体ハウジングとの間
に介在されて、現像ローラが感光体ドラムに接近する方
向に付勢されるよう、現像ユニットに連結ピン回りの回
転モーメントを付与する引張コイルばねとを含んでい
る。上記現像ローラは、現像域において感光体ドラムの
表面に形成された静電潜像に現像剤を供給するための現
像ローラと、現像ローラの両側に配設された一対の隙間
設定ローラ(いわゆるドラムスリーブコロ)とを含んで
いる。そして引張コイルばねのばね力により、一対の隙
間設定ローラが感光体ドラムの表面に圧接されることに
より、現像ローラの表面は、感光体ドラムの表面に対
し、所定の隙間をおいて現像位置に位置付けられる。こ
のような構成により、現像域において感光体ドラムの表
面に形成された静電潜像に現像剤が供給される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】プロセスユニットの上
記典型例は既に実用化されているが、次のような技術的
課題を有することが判明した。 (1)現像ハウジングは、感光体ハウジングに連結ピン
を介して回動自在に支持・連結されている。したがって
両ユニット間の相対回動は許容されるが、その他の相対
移動は実質上許容されず、この観点からは実質上遊びの
ないリジッドな連結であるといえる。このような構成に
起因して、両ユニットの間にねじれが生ずると、更に具
体的には、現像ハウジング及び感光体ハウジングの各々
の側壁にねじれが生ずると、必然的に相対移動が可能で
ある、現像ローラの表面(一対の隙間設定ローラの表
面)と感光体ドラムの表面との間の圧接部の一方が離れ
る現象、いわゆる片当たりが生成されるおそれがある。
現像ローラの表面と感光体ドラムの表面との間に片当た
りが生成されると、均一な画像が得られなくなる。 (2)プロセスユニットの画像形成機への装着は、感光
体ユニットを画像形成機に離脱自在に固定することによ
り行なわれる。上記したように、感光体ユニットに弾性
的に支持された現像ユニットは画像形成機には固定され
ない。このようにして画像形成機に装着されたプロセス
ユニットの現像ユニットにおける現像ハウジングにトナ
ーカートリッジを挿入する際、オペレータによって上方
から押さえられて現像ユニットに下向きの荷重が作用す
ると、両ユニットから構成されるプロセスユニット全体
に、下方への回転モーメントの実質上全てが負荷として
作用する。そして、このような下方へ押さえる力が現像
ユニットに強く作用した場合には、上記したリジッドな
構造に起因して、連結ピンあるいはその周辺(連結ピン
が嵌合された支持部あるいは被支持部等)に過剰な集中
応力が生成され、いずれかが破損されるおそれがある。 (3)現像ハウジングは感光体ハウジングに連結ピンを
介して回動自在に支持されるよう構成されているが、連
結ピンは、1本の共通な部材を使用する場合、あるいは
2本の連結ピンを使用する場合等がある。いずれの場合
においても、感光体ハウジングの両側壁に形成された連
結ピン固定用の孔、及び現像ハウジングの両側壁に形成
された、連結ピンに回動可能に嵌合・支持するための被
支持孔の各々に、1本又は2本の連結ピンを挿入し、所
定の位置に組み付ける作業が必要である。あるいはま
た、感光体ハウジングの片側又は両側の側壁の少なくと
も一部を離脱自在に構成しなければならない場合もあ
る。その結果、両ユニットの組付作業が比較的困難とな
り、組付作業時間が長くなる。 (4)現像ハウジングと感光体ハウジングとの間に介在
されて、現像ローラが感光体ドラムに向かう方向に付勢
されるよう、現像ユニットに連結ピン回りの回転モーメ
ントを付与するばねとして引張コイルばねが使用されて
いるので、作業者が両ユニットを離隔する方向に強制し
た場合、引張コイルばねが過剰に引っ張られて、両ユニ
ット間が必要以上に離隔される(開かれる)おそれがあ
り、したがって所定のばね力が毀損されるおそれがあ
る。このような不具合を防止するためには、例えば、剛
体からなる当接片を両ユニット間に配設して、両ユニッ
トが離隔する方向への移動を所定の範囲で制限する必要
が生ずることになり、部品点数の増加あるいは強度上の
配慮等によって、製造コストが高くなる。
【0004】上記した技術的課題は、現像剤が非磁性ト
ナーからなる一成分現像剤から構成され、現像ローラ
が、例えばウレタンゴムのような導電性合成ゴムからな
る現像ローラにより構成される形態(上記したような一
対の隙間設定ローラが備えられない形態)であっても、
同様に存在するものである。なお、この形態のプロセス
ユニットにおいて、現像ローラの表面は感光体ドラムの
表面に直接圧接されるので、両ユニットの間にねじれが
生ずると、合成ゴム製の現像ローラの表面と感光体ドラ
ムの表面との間の圧接部の一方が離れる現象、あるいは
圧接力が過剰に不均一となる現象、いわゆる片当たりが
生成されるおそれがある。また、この形態のプロセスユ
ニットにおいて、上記したように、現像ユニットに下向
きの荷重が作用すると、連結ピンあるいはその周辺に過
剰な集中応力が生成され、いずれかが破損されるおそれ
があることに加え、更に、合成ゴム製の現像ローラの表
面に過剰な弾性圧縮力が作用することに起因して、現像
ローラの表面の一部を変形させ、その結果、均一な画像
が得られなくなるおそれがある。
【0005】本発明は、上記の事実に基づいてなされた
もので、その目的は、現像ユニット及び感光体ユニット
の各々間にねじれが生じても、現像ローラの表面と感光
体ドラムの表面との間に片当たりが生成されることはな
く、したがって均一な画像が保証される、新規なプロセ
スユニットを提供することである。
【0006】本発明の他の目的は、現像ユニットに下方
へ押さえる力が強く作用した場合においても、支持軸あ
るいはその周辺に過剰な集中応力が生成されることがな
く、したがって、支持軸あるいはその周辺の破損を確実
に防止することができる、新規なプロセスユニットを提
供することである。
【0007】本発明の更に他の目的は、感光体ユニット
と現像ユニットとの組付作業が容易であり、組付作業時
間を短縮することができる、新規なプロセスユニットを
提供することである。
【0008】本発明の更に他の目的は、感光体ユニット
及び現像ユニット間が必要以上に離隔される不具合を解
消することができる、新規なプロセスユニットを提供す
ることである。
【0009】本発明のその他の目的及び特徴は、本発明
に従って構成されたプロセスユニットの実施形態につい
て添付図面を参照して詳細に説明する後の記載から明ら
かになるであろう。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、感光体
ハウジングに配設された感光体ドラムを含む感光体ユニ
ットと、現像ハウジングに配設された現像ローラを含む
現像ユニットと、現像ユニットを感光体ユニットに回動
可能に支持する支持軸手段と、現像ユニットを感光体ユ
ニットに接近する方向に付勢する付勢手段とを備えたプ
ロセスユニットにおいて、支持軸手段は、両ハウジング
のうちの一方の両側壁に配設された支持軸と、両ハウジ
ングのうちの他方の両側壁に配設されかつ対応する支持
軸を停止壁で阻止されるまで該接近方向に離脱自在に相
対的に受入開口から受け入れて相対回動自在に支持する
又は支持される受け部とから構成され、付勢手段は、両
ハウジングの両側壁の各々間に配設されて、支持軸の各
々を対応する受け部の停止壁に相対的に圧接しかつ現像
ローラの表面を感光体ドラムの表面に圧接すると共に現
像ユニットの感光体ユニットに対する離隔方向への移動
を制限するように作用する圧縮ばねを備えており、現像
ローラの軸線方向に見て、圧縮ばねの各々は、支持軸の
各々及び対応する停止壁間の圧接部と、現像ローラ及び
感光体ドラム間の圧接部との間の中間領域に配設される
と共に、各々のばね力が、該圧接部の各々間を結ぶ直線
に向かう方向に作用するよう位置付けられ、現像ユニッ
トに対し、現像ローラの表面が感光体ドラムの表面から
離れる方向の力であって、圧縮ばねの各々のばね力を越
える力が作用した場合には、現像ユニットは、感光体ユ
ニットの受け部の各々の停止壁に圧接された支持軸を中
心に、圧縮ばねの各々のばね力に抗して該方向に回動さ
せられ、現像ユニットに対し、現像ローラの表面が感光
体ドラムの表面に圧接される方向の力であって、圧縮ば
ねの各々のばね力を越える力が作用した場合には、感光
体ユニットの受け部の各々の停止壁に圧接されていた現
像ユニットの支持軸は、対応する停止壁から該受入開口
に向かって移動させられ、現像ユニットは、現像ローラ
の表面と感光体ドラムの表面との間の圧接部を支点とし
て回動させられる、ことを特徴とするプロセスユニッ
ト、が提供される。
【0011】支持軸の各々は、両ハウジングのうちの一
方の対応する側壁から互いに離れる方向又は接近する方
向に延び出すよう配設され、受け部の各々は、上下方向
に間隔をおいて両ユニットの接近・離隔方向に延在する
よう、両ハウジングのうちの他方の両側壁の内側又は外
側に配設された案内下壁及び案内上壁と、案内下壁及び
案内上壁の、対向するユニットと反対側の一端部間に配
設された該停止壁とを備え、受け部の各々の案内下壁及
び案内上壁の他端部間は、対応する支持軸を離脱自在に
相対的に受け入れる該受入開口を規定する、ことが好ま
しい。受け部の各々の案内下壁及び案内上壁の外側又は
内側は、両ハウジングのうちの他方の対応する側壁によ
って閉塞されることにより、受け部の各々は該受入開口
側から見て相互に対向する又は相互に背向するチャンネ
ル形状をなすよう構成される、ことが好ましい。付勢手
段の圧縮ばねは圧縮コイルばねから構成され、付勢手段
は、現像ハウジングの両側壁から互いに離れる方向に延
び出すよう該両側壁に配設された被押圧部と、感光体ハ
ウジングの両側壁の相互に対向する内側に配設されかつ
対応する被押圧部を該接近方向に離脱自在に受け入れる
保持部と、保持部の各々内において、保持部の各々と各
々内に受け入れられた被押圧部との間に介在されて、被
押圧部を該接近方向に押圧する該圧縮コイルばねとを含
む、ことが好ましい。保持部の各々は、上下方向に間隔
をおいて両ユニットの接近・離隔方向に延在する下壁及
び上壁と、下壁及び上壁の、現像ユニット側の一端間に
配設されかつ開放端が相互に対向するチャンネル形状を
なす入口開口が形成された入口壁とを備え、保持部の各
々の、該入口壁を含む現像ユニット側の一端部は、感光
体ハウジングの対応する側壁端から現像ユニット側に突
出するよう形成され、保持部の各々における該突出部に
は、下壁、上壁、入口壁及び側壁端の一部により規定さ
れかつ感光体ユニットの対応する側外方に開放された側
開口が形成され、保持部の各々において、該被押圧部は
入口壁の入口開口を離脱自在に通過して下壁及び上壁間
に位置付けられ、被押圧部と入口壁との間には、側開口
を通して入口壁に隣接して挿入された保持部材を介して
該圧縮コイルばねが介在される、ことが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、図示
しない画像形成機、例えばレーザプリンタに離脱自在に
装着される、本発明に従って構成されたプロセスユニッ
トの一実施形態を詳細に説明する。図1〜図3を参照し
て、プロセスユニット2は、感光体ユニット4と、静電
潜像現像装置である現像ユニット6とを備えている。感
光体ユニット4は、一対の側壁8及び8を有する合成樹
脂製の感光体ハウジング10と、一対の側壁8及び8間
に回転自在に支持されかつ周表面に感光層が形成された
感光体ドラム12とを備えている。
【0013】現像ユニット6は、一対の側壁14及び1
4を有する合成樹脂製の現像ハウジング16と、一対の
側壁14及び14間に回転自在に支持された現像ローラ
18とを備えている。現像ハウジング16内には磁性ト
ナーからなる現像剤が収容されている。また現像ローラ
18は、図面には示されていないが、現像域において感
光体ドラム12の表面に形成された静電潜像に現像剤を
供給するための現像ローラ18と、現像ローラ18の軸
方向両側に配設された一対の隙間設定ローラとを含んで
いる。図1〜図3と共に図8を参照して、現像ハウジン
グ16の側壁14の各々には、一対の支持軸である支持
ピン20及び一対の被押圧部22がそれぞれ一体に成形
されている。支持ピン20の各々は、現像ハウジング1
6の上端部であって、感光体ユニット4側の前端部にお
ける側壁14の各々から互いに離れる方向(反対方向)
に延び出すよう配設されている。支持ピン20の各々
は、現像ローラ18の軸線に平行な共通の軸線上に位置
付けられ、実質上同じ形状をなすよう構成されている。
被押圧部22の各々は、現像ローラ18の軸線方向から
見て、支持ピン20の各々と、現像ローラ18との間の
中間領域(実施形態では現像ローラ18の近傍)であっ
て、感光体ユニット4側の前端部における側壁14の各
々から互いに離れる方向(反対方向)に延び出すよう配
設されている。実質上同じ形状をなすよう構成された被
押圧部22の各々はほぼ一定の厚さに形成され、かつ感
光体ユニット4に対し接近・離隔する方向に見て、矩形
状をなしている。被押圧部22の各々における中央部
(該接近・離隔方向に見た中央部)には、感光体ユニッ
ト4に対し離隔する方向に延び出す突起22aが形成さ
れている。突起22aの各々はピン形状をなすように形
成されている。
【0014】感光体ハウジング10の側壁8の各々に
は、対応する支持ピン20を後述する停止壁28によっ
て阻止されるまで該接近方向に離脱自在に受け入れて相
対回動可能に支持する受け部24が配設されている。受
け部24の各々は、感光体ハウジング10の上端部であ
って、現像ユニット6側の前端部における両側壁8の各
々の相互に対向する内側に配設されている。受け部24
の各々は、感光体ドラム12の軸線方向から見て相互に
整合する位置に配設され、しかもそれぞれ実質上同一の
構成を有しているので、以下、片側の側壁8に配設され
た受け部24についてその構成を説明する。
【0015】受け部24は、案内下壁26、案内上壁2
7及び停止壁28を備えている。案内下壁26及び案内
上壁27は、上下方向に間隔をおいて側壁8の内側から
対向する側壁8に向かって一定の幅で延び出すと共に現
像ユニット6に対し接近・離隔方向に延在するよう配設
されている。案内下壁26と案内上壁27との間の間隔
は、対応する支持ピン20を移動自在にかつ離脱自在に
受け入れることができるよう、該支持ピン20の直径よ
りも若干大きく設定されている。停止壁28は、案内下
壁26及び案内上壁27の、現像ユニット6と反対側の
一端部間に配設され、感光体ドラム12の軸線方向から
見て、ほぼ半円形状に形成されている。停止壁28の該
半円形状は、対応する支持ピン20の外周面を回動自在
に受け入れることができる程度に、該支持ピン20の外
周面にほぼ整合するよう形成されている。案内下壁26
及び案内上壁27の、停止壁28と反対側の他端部間
は、対応する支持ピン20を離脱自在に受け入れる受入
開口を規定している。また、案内下壁26及び案内上壁
27間の外側(感光体ドラム12の軸線方向の外側)は
側壁8によって閉塞されることにより、受け部24は受
入開口側から見て(現像ユニット6側から見て)チャン
ネル形状をなすよう構成される。チャンネル形をなす受
け部24は、その開放端が他方の側壁8に配設された受
け部24の開放端に対して向き合うよう位置付けられて
いる。
【0016】感光体ハウジング10の側壁8の各々に
は、現像ハウジング16の、対応する上記被押圧部22
を該接近方向に離脱自在に受け入れる保持部30が配設
されている。保持部30の各々は、対応する側壁8の、
受け部24よりも下方位置であって、現像ハウジング1
6側の前端部の相互に対向する内側に配設されている。
保持部30の各々の一部は、対応する側壁8の現像ユニ
ット6側の前端である側壁端8aから現像ユニット6側
に突出するよう形成されている。保持部30の各々は、
感光体ドラム12の軸線方向から見て相互に整合する位
置に配設され、しかもそれぞれ実質上同一の構成を有し
ているので、以下、片側の側壁8に配設された保持部3
0についてその構成を説明する。
【0017】保持部30は、下壁31、上壁32、奥壁
33及び入口壁34を備えている。下壁31及び上壁3
2は、上下方向に間隔をおいて側壁8の内側から対向す
る側壁8に向かって一定の幅で延び出すと共に現像ユニ
ット6に対し接近・離隔方向に延在するよう配設されて
いる。下壁31及び上壁32間の外側(感光体ドラム1
2の軸線方向の外側)は側壁8によって閉塞されること
により、保持部30の、側壁端8aから突出しない部
分、すなわち非突出部は、現像ユニット6側から見てチ
ャンネル形状をなすよう構成される。チャンネル形をな
す保持部30の非突出部は、その開放端が他方の側壁8
に配設された保持部30の非突出部における開放端に対
して向き合うよう位置付けられている。下壁31及び上
壁32の一部は、側壁端8aから現像ユニット6側に突
出するよう形成されている。下壁31と上壁32との間
の間隔は、対応する被押圧部22を移動自在にかつ離脱
自在に受け入れることができるよう、該被押圧部22の
上下方向長さよりも大きく設定されている。下壁31及
び上壁32の、上記突出部における間隔は、非突出部に
おける間隔よりも大きく形成され、それらの境界には段
部が形成されている。奥壁33は、下壁31及び上壁3
2の、現像ユニット6と反対側の一端間(後端間)に配
設され、両壁31及び32に直交するよう延在してい
る。
【0018】入口壁34は、下壁31及び上壁32の、
現像ユニット6側の前端間、すなわち上記突出部の先端
間に配設され、両壁31及び32に直交するよう延在し
ている。入口壁34には入口開口35が形成されてい
る。入口開口35は現像ユニット6側から見てチャンネ
ル形状をなすよう構成される。チャンネル形状をなす入
口開口35は、その開放端が他方の側壁8に配設された
入口開口35の開放端に対して向き合うよう位置付けら
れている。入口開口35の上下方向の間隔は、対応する
被押圧部22を干渉することなく通過させることができ
るよう、該被押圧部22の上下方向長さよりも大きく設
定されている。保持部30の一部は、上記したように、
側壁端8aから現像ユニット6側に突出するよう形成さ
れているので、保持部30の該突出部には、感光体ユニ
ット4の側外方に開放される側開口36が形成される。
側開口36は、下壁31、上壁32、入口壁34及び側
壁端8aの一部により規定される。側壁端8aの、側開
口36の一部を規定する部分には、現像ユニット6の反
対側に後退するような円弧形状をなす凹部8bが形成さ
れている。なお図1において、番号11は、感光体ハウ
ジング10の側壁8の各々に一体に配設された被支持ブ
ラケットの一方を示している。被支持ブラケット11の
各々については後述する。
【0019】現像ハウジング16の両側壁14及び14
によって規定される前端部の外側幅(感光体ユニット4
側の前端部の外側幅)は、感光体ユニット4の受け部2
4の各々の相互に対向する内側及び保持部30の各々の
相互に対向する内側によって規定される前端部の内側幅
(現像ハウジング16側の前端部の内側幅)よりも狭く
設定され、現像ハウジング16の前端部が、それらの間
に干渉することなく離脱自在に挿入できるよう構成され
ている。また、現像ハウジング16の両側壁14及び1
4に配設された支持ピン20の先端間の幅方向寸法は、
感光体ハウジング10の側壁8及び8に配設された受け
部24の各々の幅、すなわち受け部24の各々の案内下
壁26及び案内上壁27間の外側を閉塞する側壁8の各
々間の間隔によって規定される幅よりも若干短く設定さ
れ、支持ピン20の各々の、対応する受け部24への挿
入、離脱が円滑に行なわれると共に現像ハウジング6
の、感光体ユニット4に対する軸方向への相対移動を規
制しうるよう構成されている。更にはまた、現像ハウジ
ング16の両側壁14及び14に配設された被押圧部2
2の各々の幅方向先端間の幅方向寸法は、感光体ハウジ
ング10の側壁8及び8に配設された保持部30の各々
の入口壁34に形成された入口開口35の各々の幅方向
内端間の幅方向寸法よりも小さく設定され、被押圧部2
2の各々の、対応する保持部30への挿入、離脱が、相
互に干渉することなく円滑に行なわれるよう構成されて
いる。
【0020】図1〜図3及び図8を参照して、現像ユニ
ット6は感光体ユニット4に次のようにして組み付けら
れることにより、プロセスユニット2が構成される。す
なわち、現像ユニット6の支持ピン20の各々を感光体
ユニット4の対応する受け部24に整合させ、また現像
ユニット6の被押圧部22の各々を感光体ユニット4の
対応する保持部30に整合させて、現像ユニット6を感
光体ユニット4に対し接近する方向に移動させる。現像
ユニット6の支持ピン20の各々は、感光体ユニット4
の対応する受け部24に離脱自在に挿入され、停止壁2
8により阻止されるまで該接近方向に移動させられる。
現像ユニット6の被押圧部22の各々は、感光体ユニッ
ト4の対応する保持部30における入口壁34の入口開
口35を通過して下壁31及び上壁32間に、奥壁33
の手前まで挿入される。現像ユニット6は、支持ピン2
0の各々を介して感光体ユニット4の受け部24の各々
に相対回動可能に支持されるので、現像ユニット6の自
重により、現像ローラ18の表面(一対の間隔設定ロー
ラの表面)が感光体ドラム12の表面に圧接させられ、
現像ユニット6の感光体ユニット4に対する相対回動が
阻止される。被押圧部22の各々は、対応する保持部3
0内において、下壁31、上壁32、奥壁33及び側壁
8の各々に対し隙間をおいて位置付けられる。なお、上
記支持ピン20の各々及び受け部24の各々は、現像ユ
ニット6を感光体ユニット4に回動可能に支持する支持
軸手段を構成する。
【0021】圧縮ばねである圧縮コイルばね40が、片
側の保持部30の側開口36の外側から該側開口36を
通して片側の保持部30内に挿入される。圧縮コイルば
ね40は、片側の保持部30内において、その一端が現
像ユニット6の対応する被押圧部22の片面(片側の保
持部30の入口壁34に面した片面)に当接して、かつ
突起22aの周囲を囲むように位置付けられる。圧縮コ
イルばね40の他端は、片側の保持部30の入口壁34
に当接して位置付けられる。圧縮コイルばね40は、片
側の保持部30の入口壁34と被押圧部22の片面との
間にセットされた状態で、若干のばね力が作用するよう
構成されている。実質上共通部品からなる他の圧縮コイ
ルばね40も、上記したと同じとおりにして、他側の保
持部30の内部に挿入され、セットされる。保持部30
の各々の側開口36は、対応する圧縮コイルばね40を
外側から保持部30の各々内にセットする作業を容易に
する。保持部30の各々の内部に挿入された被押圧部2
2の突起22aは、対応する圧縮コイルばね40を上記
のようにして挿入する際の位置決めとして機能する。ま
た、保持部30の各々の側開口36の一部を規定する側
壁端8aに形成された凹部8bは、対応する圧縮コイル
ばね40を上記のようにして側外方から挿入する作業を
容易にするように機能する。該凹部8bの各々は、対応
する保持部30の、側壁端8aからの突出量を最小限に
抑えながら、側開口36の、上記接近・離隔方向の開口
面積を増大させて、感光体ユニット4の該接近・離隔方
向の長さを最小限に抑え、コンパクト化する機能をも有
するものである。
【0022】次に、片側の保持部30において、適宜の
治具、例えば剛性の高い細長い板形状をなす金属製の治
具を、側開口36の外側から、圧縮コイルばね40の他
端と入口壁34の内側との間に差し込み、該接近方向に
強制して圧縮コイルばね40を該接近方向にたわませ
る。この操作によって、圧縮コイルばね40の他端と入
口壁34との間に隙間を形成する。次いで、該隙間に、
側開口36の外側から側開口36を通して保持部材42
を挿入する。保持部材42は、一定の厚さを有しかつ矩
形状をなす合成樹脂製の板状片から構成されている。保
持部材42はまた、側開口36の外側から側開口36を
通して片側の保持部30の突出部内に離脱自在に挿入で
きる大きさであって、入口開口35よりも大きな表面積
を有するよう形成されている。保持部材42は、上記の
ように構成されているので、片側の保持部30の突出部
内の、入口壁34に隣接した位置に安定して載置され
る。以上のようにして、片側の保持部30の突出部内の
該隙間に保持部材42を挿入して位置付けた後、上記治
具による、圧縮コイルばね40に対する該接近方向への
強制を解除する。圧縮コイルばね40は、その一端が保
持部材42の片面に圧接され、他端が被押圧部22の片
面に圧接されかつ、所定のセット荷重が付与された状態
で片側の保持部30内にセットされる。
【0023】以上のようにして圧縮コイルばね40は、
被押圧部22と入口壁34との間に、側開口36を通し
て入口壁34に隣接して挿入された保持部材42を介し
て介在される。他の圧縮コイルばね40も、上記したと
同じとおりにして、他側の保持部30内において、被押
圧部22と入口壁34との間に、側開口36を通して入
口壁34に隣接して挿入された保持部材42を介して介
在される。保持部30の各々の側開口36は、対応する
保持部材42のセット作業及び圧縮コイルばね40の各
々のセット荷重の設定作業を容易にする。また保持部材
42の各々の厚さを適宜に選択することにより、上記セ
ット荷重を適宜に選定することが可能であり、実用上有
用である。
【0024】圧縮コイルばね40の各々は、所定のセッ
ト荷重をもって、保持部30の各々内に介在させられる
ので、保持部30の各々に対し、現像ハウジング15の
被押圧部22を該接近方向に付勢する。この付勢作用に
より、支持ピン20の各々は対応する受け部24の停止
壁28に圧接させられ、現像ローラ18の表面(より具
体的には、図示しない隙間設定ローラの各々の表面)が
感光体ドラム12の表面に圧接させられる。現像ユニッ
ト6は、感光体ユニット4に接近する方向に付勢された
状態で感光体ユニット4に、支持軸手段を構成する受け
部24の各々及び対応する支持ピン20により回動可能
に支持される(図4及び図5参照)。圧縮コイルばね4
0の各々は、現像ユニット6の感光体ユニット4に対す
る離隔方向への移動を制限するように作用する。なお、
現像ユニット6の、支持ピン20の各々を回動軸とす
る、現像ローラ18の表面(より具体的には、図示しな
い隙間設定ローラの各々の表面)が感光体ドラム12の
表面から離れる方向(図4において反時計方向)への回
動は、圧縮コイルばね40の各々の圧縮ばね力に抗して
許容されるが、現像ローラ18の表面が感光体ドラム1
2の表面に圧接させられているので、現像ローラ18の
表面が感光体ドラム12の表面に向かう逆方向(図4に
おいて時計方向)への回動は阻止される。したがって、
上記組付状態において「回動可能」とは、支持ピン20
の各々を軸とした上記一方向への回動のみ可能であるこ
とを意味するものである。現像ハウジング16の被押圧
部20の各々、感光体ハウジング10の保持部30の各
々、圧縮コイルばね40の各々及び保持部材42の各々
は、現像ユニット6を感光体ユニット4に接近する方向
に付勢する付勢手段を構成する。
【0025】上記のようにして現像ユニット6を感光体
ユニット4に組み付けることにより構成されたプロセス
ユニット2において、図4から容易に理解されるよう
に、圧縮コイルばね40の各々は、現像ローラ18の軸
線方向に見て、支持ピン20の各々及び対応する停止壁
28間の圧接部と、現像ローラ18及び感光体ドラム1
2間の圧接部との間の中間領域(実施形態では現像ロー
ラ18の近傍)に配設されると共に、圧縮コイルばね4
0の各々のばね力が、該圧接部の各々間を結ぶ直線Lに
向かう方向(図4において矢印Fで示す方向)に作用す
るよう位置付けられている。この様な構成により、支持
ピン20の各々は対応する受け部24の停止壁28にし
っかりと圧接させられ、また、現像ローラ18の表面は
感光体ドラム12の表面にしっかりと圧接させられるの
で、現像ユニット6は感光体ユニット4に対し、一体的
に安定して連結・支持される。先に述べたと同様に、プ
ロセスユニット2の、図示しないレーザプリンタへの装
着は、感光体ユニット4をレーザプリンタに離脱自在に
固定することにより行なわれる。この固定は、例えば、
感光体ユニット4の側壁8の各々に配設した上記被支持
ブラケット11の各々を、レーザプリンタ側に配設され
た一対の支持ブラケット50上に載置し、図示しないボ
ルトナットにより連結することにより行なうことができ
る。感光体ユニット4に支持された現像ユニット6はレ
ーザプリンタには固定されない。なお、図4において、
番号52は、レーザプリンタに配設された一対のストッ
パの一方を示している。ストッパ52の各々は、以上の
ようにしてレーザプリンタに装着されたプロセスユニッ
ト2の現像ユニット6の下面、具体的には、現像ハウジ
ング16における側壁14の各々の一部領域の下面に、
それぞれ所定の隙間をおいて位置付けられる。一対のス
トッパ52については後に説明する。
【0026】図6に示すように、上記プロセスユニット
2において、現像ユニット6に対し、現像ローラ18の
表面が感光体ドラム12の表面から離れる方向の力(両
ユニット4及び6が離隔する方向の力)であって、圧縮
コイルばね40の各々のばね力を越える力が作用した場
合(図6において矢印で示す反時計方向の力が作用した
場合)には、現像ユニット6は、感光体ユニット4の受
け部24の各々の停止壁28に圧接された支持ピン20
の各々を中心に、圧縮コイルばね40の各々のばね力に
抗して、同方向に回動させられる。図6における符号S
1は、現像ユニット6の上記回動によって、感光体ドラ
ム12の表面から離隔された現像ローラ18の表面と感
光体ドラム12の表面との間の隙間を示している。上記
反時計方向の力によって、現像ユニット6の被押圧部2
2の各々は、対応する圧縮コイルばね40のばね力に抗
して、対応する保持部30の入口壁34に接近する方向
に移動させられる。圧縮コイルばね40の各々は徐々に
圧縮され、現像ユニット6の感光体ユニット4に対する
離隔方向への移動を制限するように作用するので、感光
体ユニット4と現像ユニット6との間が必要以上に離隔
されることは十分確実に防止される。したがって従来に
おけるようなばね力が毀損されるような不具合を解消す
ることができる。また、従来におけるような当接片を両
ユニット4及び6間に配設して、両ユニット4及び6が
相互に離隔する方向への移動を所定の範囲で制限する必
要もなく、部品点数の増加等による製造コストアップを
防止することができる。
【0027】図7に示すように、上記プロセスユニット
2において、現像ユニット6に対し、現像ローラ18の
表面が感光体ドラム12の表面に圧接される方向の力、
すなわち現像ユニット6を下方に押さえる力であって、
圧縮コイルばね40の各々のばね力を越える力が作用し
た場合(図7において矢印で示す時計方向の力が作用し
た場合)には、現像ユニット6は、現像ローラ18の表
面と感光体ドラム12の表面との間の圧接部を支点とし
て、時計方向の回転モーメントを受ける。この作用によ
って、感光体ユニット4の受け部24の各々の停止壁2
8に圧接されていた現像ユニット6の支持ピン20の各
々は、対応する受け部24内を受入開口に向かって移動
(スライド)させられるので、現像ユニット6は、現像
ローラ18の表面と感光体ドラム12の表面との間の圧
接部を支点として時計方向に回動させられ、プロセスユ
ニット2全体に回転モーメントの全てが負荷として作用
することは確実に回避される。その結果、現像ハウジン
グ16にトナーカートリッジを挿入する際等、現像ユニ
ット6に下向きの大きな力が作用しても、支持ピン20
の各々あるいはその周辺に過剰な集中応力が生成される
ことがなく、したがって、支持ピン20の各々あるいは
その周辺の破損を確実に防止することができる。
【0028】上記したように、現像ユニット6が時計方
向に回動させられた場合においても、圧縮コイルばね4
0の各々は徐々に圧縮され、現像ユニット6の感光体ユ
ニット4に対する離隔方向への移動を制限するように作
用するので、感光体ユニット4と現像ユニット6との間
が必要以上に離隔されることは十分確実に防止される。
しかしながら、上記したように、画像形成機であるレー
ザプリンタに一対のストッパ52を配設した場合には、
現像ユニット6が圧縮コイルばね40の各々のばね力に
抗して所定以上に時計方向に回動させられても、現像ユ
ニット6の下面が、ストッパ52の各々に当接されて現
像ユニット6の過剰な回動が阻止されるので、該圧接部
あるいは現像ユニット6の破損を防止することが可能に
なる。なお、図7における符号S2は、現像ユニット6
の上記時計方向への回動によって、支持ピン20の各々
が対応する停止壁28から離された隙間を示している。
【0029】上記説明から明らかなように、本発明によ
るプロセスユニット2においては、現像ユニット6に上
向きの力が作用した場合には、感光体ユニット4に対
し、圧縮コイルばね40の各々のばね力に抗して支持ピ
ン20まわりに反時計方向に回動させられ、また現像ユ
ニット6に下向きの力が作用した場合には、現像ユニッ
ト6は、感光体ユニット4に対し、圧縮コイルばね40
の各々のばね力に抗して現像ローラ18の表面と感光体
ドラム12の表面との間の圧接部を支点として、支持ピ
ン20の各々が対応する受け部24内を受入開口に向か
って移動させられることにより、時計方向に回動させら
れるよう構成されている。特に、支持ピン20の各々と
対応する受け部24との支持構造はリジッドな連結構造
ではなく、現像ユニット6の時計方向の回動に対しては
いわゆる逃げを可能とする柔構造に構成されている。そ
の結果、現像ユニット6及び感光体ユニット4の各々間
にねじれが生じても、現像ローラ18の表面と感光体ド
ラム12の表面との間に片当たりが生成されることはな
く、したがって均一な画像が保証されるのである。
【0030】本発明によるプロセスユニット2において
はまた、現像ユニット6の支持ピン20の各々を感光体
ユニット4の対応する受け部24内に離脱自在に挿入
し、また被押圧部22の各々を感光体ユニット4の対応
する保持部30内に離脱自在に挿入することにより、実
質上感光体ユニット4に回動可能に支持されるよう構成
されているので、感光体ユニット4と現像ユニット6と
の組付作業が容易であり、組付作業時間を短縮すること
ができる。保持部30の各々内への、対応する圧縮コイ
ルばね40及び保持部材22のセット作業も、先に説明
したように、プロセスユニット2の側外方から容易に行
なうことができるので、組付作業の容易化及び組付作業
時間の短縮化に寄与するものである。
【0031】以上、本発明によるプロセスユニットを実
施形態に基づいて説明したが、本発明は図示の実施形態
に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲を
逸脱することなく種々の変形あるいは修正が可能であ
る。例えば、本発明の上記実施形態において、支持軸手
段は、現像ハウジング16の両側壁14に配設された支
持ピン20と、感光体ハウジング10の両側壁8に配設
されかつ対応する支持ピン20を停止壁28で阻止され
るまで両ユニット4及び6の接近方向に離脱自在に受け
入れて相対回動可能に支持する受け部24とから構成さ
れ、支持ピン20の各々は、圧縮コイルばね40の各々
によって対応する受け部24の停止壁28に圧接され
る。そして、支持ピン20の各々は、現像ハウジング1
6の対応する側壁14から互いに離れる方向(反対方
向)に延び出すようその外側に配設され、受け部24の
各々は、上下方向に間隔をおいて両ユニット4及び6の
接近・離隔方向に延在するよう、感光体ハウジング10
の両側壁8の相互に対向する内側に配設された案内下壁
26及び案内上壁27と、案内下壁26及び案内上壁2
7の、対向するユニットである現像ユニット6と反対側
の一端部間に配設された上記停止壁28とを備え、受け
部24の各々の案内下壁26及び案内上壁27の他端部
間は、対応する支持ピン20を離脱自在に受け入れる受
入開口を規定するよう構成されている。受け部24の各
々の案内下壁26及び案内上壁27の外側は、感光体ハ
ウジング10の対応する側壁8によって閉塞されること
により、受け部24の各々は該受入開口側から見て相互
に対向するチャンネル形状をなすよう構成されている。
しかしながら本発明による支持軸手段は、上記実施形態
に限定されるものではなく、次のような他の実施形態も
成立する。
【0032】すなわち、図示しない他の実施形態におい
て、支持軸手段は、感光体ハウジング10の両側壁8に
配設された支持ピン20と、現像ハウジング16の両側
壁14に配設されかつ対応する支持ピン20を停止壁2
8で阻止されるまで両ユニット4及び6の接近方向に離
脱自在に相対的に受け入れて相対回動可能に支持される
受け部24とから構成される。これは要するに、支持ピ
ン20の各々を感光体ハウジング10の両側壁8に配設
し、受け部24の各々を現像ハウジング16の両側壁1
4に配設することにより支持軸手段を構成するというこ
とである。支持ピン20の各々は、圧縮コイルばね40
の各々によって対応する受け部24の停止壁28に相対
的に圧接される(更に具体的には、受け部24の停止壁
28の各々が、対応する支持ピン20に圧接される)。
そして、支持ピン20の各々は感光体ハウジング10の
対応する側壁8から互いに接近する方向に延び出すよう
その内側に配設され、受け部24の各々は、上下方向に
間隔をおいて両ユニット4及び6の接近・離隔方向に延
在するよう、現像ハウジング16の両側壁14の外側に
配設された案内下壁26及び案内上壁27と、案内下壁
26及び案内上壁27の、対向するユニットである感光
体ユニット4と反対側の一端部間に配設された上記停止
壁28とを備え、受け部24の各々の案内下壁26及び
案内上壁27の他端部間は、対応する支持ピン20を離
脱自在に相対的に受け入れる受入開口を規定するよう構
成される。受け部24の各々の案内下壁26及び案内上
壁27の内側は、現像ハウジング16の対応する側壁1
4によって閉塞されることにより、受け部24の各々は
該受入開口側から見て相互に背向する(開放側が相互に
対向する方向ではなく、相互に反対方向を向く)チャン
ネル形状をなすよう構成される。支持軸手段が以上のよ
うに構成された他の実施形態においては、支持ピン20
の各々が図示の実施形態とは逆に感光体ハウジング10
側に配設され、また受け部24の各々が図示の実施形態
とは逆に現像ハウジング16側に配設されたもので、支
持軸手段としての機能は図示の実施形態と実質上同じで
あり、またこの支持軸手段を備えたプロセスユニット2
の作用効果も図示の実施形態と実質上同じである。した
がって、本発明における支持軸手段は、両ハウジング4
及び6のうちの一方の両側壁14又は8に配設された支
持ピン20と、両ハウジング4及び6のうちの他方の両
側壁8又は14に配設されかつ対応する支持ピン20を
停止壁28で阻止されるまで両ユニット4及び6の接近
方向に離脱自在に相対的に受け入れて相対回動自在に支
持する又は支持される受け部24とから構成される。
【0033】また本発明の上記実施形態において、現像
ローラ18は、現像域において感光体ドラムの表面に形
成された静電潜像に現像剤を供給するための現像ローラ
と、現像ローラの軸方向両側に配設された一対の隙間設
定ローラとを含むよう構成され、圧縮コイルばね40の
各々により一対の隙間設定ローラの表面が感光体ドラム
12の表面に圧接されるよう構成されているが、本発明
はこのような実施形態に限定されるものではない。例え
ば、現像ローラ18が、導電性合成ゴムからなる現像ロ
ーラにより構成される実施形態(上記したような一対の
隙間設定ローラが備えられない実施形態)であってもよ
い。なお、この実施形態においては、現像ローラ18の
表面の実質上全領域は、圧縮コイルばね40の各々によ
って感光体ドラム12の表面に直接圧接されるが、両ユ
ニット4及び6の間にねじれが生じても、上記した特徴
ある構成及び作用によって、合成ゴム製の現像ローラ1
8の表面と感光体ドラム12の表面との間に片当たりが
生成される不具合は確実に解消される。また、この実施
形態のプロセスユニットにおいて、現像ユニット6に上
記したような下向きの荷重が作用しても、支持ピン20
の各々あるいはその周辺に過剰な集中応力が生成される
ことは回避され、したがっていずれかの破損も防止され
る。また合成ゴム製の現像ローラ18の表面に過剰な弾
性圧縮力が作用することも防止できる。更にはまた本発
明の上記実施形態において、圧縮ばねとして圧縮コイル
ばね40が使用されているが、同様な機能が得られるば
ねであれば、他の形態のばねであってもよい。更にはま
た、本発明の上記実施形態において、現像ハウジング4
の支持軸の各々は支持ピン20により構成されている
が、固定軸と、該固定軸に回転自在に支持されたローラ
との組合せであってもよい。
【0034】
【発明の効果】本発明に従って構成されたプロセスユニ
ットによれば、現像ユニット及び感光体ユニットの各々
間にねじれが生じても、現像ローラの表面と感光体ドラ
ムの表面との間に片当たりが生成されることはなく、し
たがって均一な画像が保証される。また、現像ユニット
に下方へ押さえる力が強く作用した場合においても、支
持軸あるいはその周辺に過剰な集中応力が生成されるこ
とがなく、したがって、支持軸あるいはその周辺の破損
を確実に防止することができる。更にはまた、感光体ユ
ニットと現像ユニットとの組付作業が容易であり、組付
作業時間を短縮することができる。更にはまた、感光体
ユニット及び現像ユニット間が必要以上に離隔される不
具合を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるプロセスユニットの実施形態を構
成する感光体ユニットと現像ユニットとを相互に分離し
た状態で示す側面概略図。
【図2】図1に示す感光体ユニットと現像ユニットの一
部を破断して示す側面概略図。
【図3】図1のA矢視概略図であって、一部を省略して
示す概略図。
【図4】図1に示す感光体ユニットと現像ユニットとを
組み付けて構成されたプロセスユニットの側面概略図。
【図5】図4のB矢視概略図であって、一部を省略して
示す概略図。
【図6】図4に示すプロセスユニットの一つの変形状態
を示す側面概略図。
【図7】図4に示すプロセスユニットの他つの変形状態
を示す側面概略図。
【図8】図4に示すプロセスユニットの要部を分解して
示す斜視概略図。
【符号の説明】
2 プロセスユニット 4 感光体ユニット 6 現像ユニット 8、8 感光体ハウジングの側壁 10 感光体ハウジング 12 感光体ドラム 14、14 現像ハウジングの側壁 16 現像ハウジング 18 現像ローラ 20 支持ピン 22 被押圧部 24 受け部 28 停止壁 30 保持部 34 入口壁 35 入口開口 36 側開口 40 保持部材 42 圧縮コイルばね
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 昌彦 大阪市中央区玉造1丁目2番28号 三田 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−151832(JP,A) 特開 平9−120251(JP,A) 特開 平3−260663(JP,A) 特開 平1−164961(JP,A) 特開 平6−242642(JP,A) 特開 平6−110263(JP,A) 特開 平7−168512(JP,A) 特開 平5−66662(JP,A) 特開 昭63−208883(JP,A) 特開 平9−50224(JP,A) 特開 平10−20745(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/00 550 G03G 21/00 350 G03G 21/16 - 21/18 G03G 15/08

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 感光体ハウジングに配設された感光体ド
    ラムを含む感光体ユニットと、現像ハウジングに配設さ
    れた現像ローラを含む現像ユニットと、現像ユニットを
    感光体ユニットに回動可能に支持する支持軸手段と、現
    像ユニットを感光体ユニットに接近する方向に付勢する
    付勢手段とを備えたプロセスユニットにおいて、 支持軸手段は、両ハウジングのうちの一方の両側壁に配
    設された支持軸と、両ハウジングのうちの他方の両側壁
    に配設されかつ対応する支持軸を停止壁で阻止されるま
    で該接近方向に離脱自在に相対的に受入開口から受け入
    れて相対回動自在に支持する又は支持される受け部とか
    ら構成され、付勢手段は、両ハウジングの両側壁の各々
    間に配設されて、支持軸の各々を対応する受け部の停止
    壁に相対的に圧接しかつ現像ローラの表面を感光体ドラ
    ムの表面に圧接すると共に現像ユニットの感光体ユニッ
    トに対する離隔方向への移動を制限するように作用する
    圧縮ばねを備えており、現像ローラの軸線方向に見て、
    圧縮ばねの各々は、支持軸の各々及び対応する停止壁間
    の圧接部と、現像ローラ及び感光体ドラム間の圧接部と
    の間の中間領域に配設されると共に、各々のばね力が、
    該圧接部の各々間を結ぶ直線に向かう方向に作用するよ
    う位置付けられ、 現像ユニットに対し、現像ローラの表面が感光体ドラム
    の表面から離れる方向の力であって、圧縮ばねの各々の
    ばね力を越える力が作用した場合には、現像ユニット
    は、感光体ユニットの受け部の各々の停止壁に圧接され
    た支持軸を中心に、圧縮ばねの各々のばね力に抗して該
    方向に回動させられ、 現像ユニットに対し、現像ローラの表面が感光体ドラム
    の表面に圧接される方向の力であって、圧縮ばねの各々
    のばね力を越える力が作用した場合には、感光体ユニッ
    トの受け部の各々の停止壁に圧接されていた現像ユニッ
    トの支持軸は、対応する停止壁から該受入開口に向かっ
    て移動させられ、現像ユニットは、現像ローラの表面と
    感光体ドラムの表面との間の圧接部を支点として回動さ
    せられる、 ことを特徴とするプロセスユニット。
  2. 【請求項2】 支持軸の各々は、両ハウジングのうちの
    一方の対応する側壁から互いに離れる方向又は接近する
    方向に延び出すよう配設され、受け部の各々は、上下方
    向に間隔をおいて両ユニットの接近・離隔方向に延在す
    るよう、両ハウジングのうちの他方の両側壁の内側又は
    外側に配設された案内下壁及び案内上壁と、案内下壁及
    び案内上壁の、対向するユニットと反対側の一端部間に
    配設された該停止壁とを備え、受け部の各々の案内下壁
    及び案内上壁の他端部間は、対応する支持軸を離脱自在
    に相対的に受け入れる該受入開口を規定する、請求項
    載のプロセスユニット。
  3. 【請求項3】 受け部の各々の案内下壁及び案内上壁の
    外側又は内側は、両ハウジングのうちの他方の対応する
    側壁によって閉塞されることにより、受け部の各々は該
    受入開口側から見て相互に対向する又は相互に背向する
    チャンネル形状をなすよう構成される、請求項記載の
    プロセスユニット。
  4. 【請求項4】 付勢手段の圧縮ばねは圧縮コイルばねか
    ら構成され、付勢手段は、現像ハウジングの両側壁から
    互いに離れる方向に延び出すよう該両側壁に配設された
    被押圧部と、感光体ハウジングの両側壁の相互に対向す
    る内側に配設されかつ対応する被押圧部を該接近方向に
    離脱自在に受け入れる保持部と、保持部の各々内におい
    て、保持部の各々と各々内に受け入れられた被押圧部と
    の間に介在されて、被押圧部を該接近方向に押圧する該
    圧縮コイルばねとを含む、請求項1〜請求項のいずれ
    か1項に記載のプロセスユニット。
  5. 【請求項5】 保持部の各々は、上下方向に間隔をおい
    て両ユニットの接近・離隔方向に延在する下壁及び上壁
    と、下壁及び上壁の、現像ユニット側の一端間に配設さ
    れかつ開放端が相互に対向するチャンネル形状をなす入
    口開口が形成された入口壁とを備え、保持部の各々の、
    該入口壁を含む現像ユニット側の一端部は、感光体ハウ
    ジングの対応する側壁端から現像ユニット側に突出する
    よう形成され、保持部の各々における該突出部には、下
    壁、上壁、入口壁及び側壁端の一部により規定されかつ
    感光体ユニットの対応する側外方に開放された側開口が
    形成され、保持部の各々において、該被押圧部は入口壁
    の入口開口を離脱自在に通過して下壁及び上壁間に位置
    付けられ、被押圧部と入口壁との間には、側開口を通し
    て入口壁に隣接して挿入された保持部材を介して該圧縮
    コイルばねが介在される、請求項記載のプロセスユニ
    ット。
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