JP3432058B2 - 感光体ドラムの支持機構及びプロセスカートリッジ - Google Patents

感光体ドラムの支持機構及びプロセスカートリッジ

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JP3432058B2
JP3432058B2 JP24664295A JP24664295A JP3432058B2 JP 3432058 B2 JP3432058 B2 JP 3432058B2 JP 24664295 A JP24664295 A JP 24664295A JP 24664295 A JP24664295 A JP 24664295A JP 3432058 B2 JP3432058 B2 JP 3432058B2
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  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は感光体ドラムの着脱
を容易に行うことを可能にした感光体ドラムの支前記持
機構及び感光体ドラムを用いたプロセスカートリッジに
関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】感光体ドラムを回転自
在に支持する軸部材を枠体に圧入固定した場合に、軸部
材を如何にして分解するかという課題があり、本発明は
感光体ドラムの着脱を簡単に行うことが可能な感光体ド
ラムの支持機構及び前記支持機構を用いたプロセスカー
トリッジを提供しようとするものである。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の発明は、
感光体ドラムの端部を軸部材で支持する感光体ドラム
支持機構において、円筒状の感光体ドラムと、前記感光
体ドラムの端部を回転自在に支持する軸部材と、前記軸
部材を圧入固定するための圧入部を有する枠体と、前記
軸部材の端部に設けられた軸方向の穴と前記枠体の
する前記圧入部に1箇所設けられた切り欠きと、
し、前記切り欠きに工具を入れて、前記軸部材の外周部
と前記穴とを挟んで、前記工具によって前記軸部材を前
記圧入部から引き抜くように構成したことを特徴とする
感光体ドラムの支持機構である。
【0004】本発明の第2の発明は電子写真画像形成装
置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、円
筒状の感光体ドラムと、前記感光体ドラムに作用するプ
ロセス手段と、前記感光体ドラムの端部を回転自在に支
持する軸部材と、前記軸部材を圧入固定するための圧入
部を有する枠体と、前記軸部材の端部に設けられた軸方
向の穴と前記枠体の有する前記圧入部に1箇所設けら
れた切り欠きと、有し、前記切り欠きに工具を入れ
て、前記軸部材の外周部と前記穴とを挟んで、前記工具
によって前記軸部材を前記圧入部から引き抜くように構
成したことを特徴とするプロセスカートリッジである。
【0005】
【0006】
【0007】
【0008】
【0009】
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【従来の技術】従来、電子写真画像形成プロセスを用い
た画像形成装置においては、電子写真感光体及び前記電
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、このカートリッジを画像形成装置本体に
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。このプロセス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らによらずユーザー自身で
行うことできるので、格段に操作性を向上させることが
できた。そこでこのプロセスカートリッジ方式は、画像
形成装置において広く用いられている。
【0014】このようなプロセスカートリッジにあって
は、前記電子写真感光体ドラムは一方側端部にギアフラ
ンジを取り付け、他方側端部にフランジを取り付け、両
フランジを枠体に固定した軸部材によって回転可能に支
持するように構成している。
【0015】ここで前記軸部材を枠体に固定する方法の
1つとして、軸部材を枠体に圧入して固定する方法があ
る。これは枠体と軸部材との取り付けガタをなくし、前
記ガタによる画質の低下を防止し得る利点がある。
【0016】このとき、例えばリサイクルを行う所の為
に、プロセスカートリッジを分解する際には、前記感光
体ドラムを枠体から取り外す必要がある。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の第1の発明の実施の形態
は、感光体ドラムの端部を軸部材で支持する感光体ドラ
の支持機構において、円筒状の感光体ドラムと、前記
感光体ドラムの端部を回転自在に支持する軸部材と、前
記軸部材を圧入固定するための圧入部を有する枠体と、
前記軸部材の端部に設けられた軸方向の穴と前記枠体
有する前記圧入部に1箇所設けられた切り欠きと、
有し、前記切り欠きに工具を入れて、前記軸部材の外周
部と前記穴とを挟んで、前記工具によって前記軸部材を
前記圧入部から引き抜くように構成したことを特徴とす
感光体ドラムの支持機構である。
【0018】本発明の第2の発明の実施の形態は、電子
写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッ
ジにおいて、円筒状の感光体ドラムと、前記感光体ドラ
ムに作用するプロセス手段と、前記感光体ドラムの端部
を回転自在に支持する軸部材と、前記軸部材を圧入固定
するための圧入部を有する枠体と、前記軸部材の端部に
設けられた軸方向の穴と前記枠体の有する前記圧入部
に1箇所設けられた切り欠きと、有し、前記切り欠き
に工具を入れて、前記軸部材の外周部と前記穴とを挟ん
で、前記工具によって前記軸部材を前記圧入部から引き
抜くように構成したことを特徴とするプロセスカートリ
ッジである。
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
【0027】(実施の形態の詳細な説明)次に本発明に
係る実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。
【0028】(実施の形態イ)実施の形態イとしては、
プロセスカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装
置について、図1乃至図6を参照して具体的に説明す
る。尚、図1は電子写真感光体を支持する軸部材とこれ
を圧入する枠体の圧入部の斜視説明図であり、図2は前
記軸部材を圧入部に圧入した状態説明図、図3は前記軸
部材によって支持した電子写真感光体の状態説明図であ
り、図4はプロセスカートリッジを装着した電子写真画
像形成装置の構成説明図、図5はプロセスカートリッジ
の構成説明図であり、図6はプロセスカートリッジの装
着構成説明図である。
【0029】ここでは説明の順序として、まず図4乃至
図6を参照してプロセスカートリッジを装着した電子写
真画像形成装置の全体構成を説明し、次に図1乃至図3
を参照して回転体としての像担持体を枠体に支持する構
成について説明する。
【0030】{全体構成}この画像形成装置Aは、図4
に示すように、ドラム状の電子写真感光体(以下、感光
体ドラム8と称す。)に帯電ローラ9によって帯電を行
い、次いで光学系1から画像情報に基づいた光像を照射
して感光体ドラム8に潜像を形成する。そしてこの潜像
を現像手段10によって現像剤(以下「トナー」とい
う)を用いて現像してトナーの像を形成する。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3
aからピックアップローラ3b、反転ローラ3c及びこ
れに圧接して従動回転するピンチローラ3c1,3c
2,3c3等からなる搬送手段3で搬送する。そしてプ
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、前記感光体ドラム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に転写し、トナー像の転写された記録
媒体2をヒータ5aを内蔵する定着回転体5b、及び前
記回転体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へ搬送し、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3d1,3d2及び排出ローラ3e1,3e2で搬送
し、反転搬送経路6を通して排出部7へと排出する。
【0031】一方、前記画像形成部を形成するプロセス
カートリッジBは、前述感光体ドラム8、帯電ローラ
9、現像手段10、及び、クリーニング手段11を有し
ている。そして、図5に示すように、感光層を有する感
光体ドラム8を回転し、その表面を帯電手段である帯電
ローラ9への電圧印加によって一様に帯電し、次いで前
記光学系1からの画像情報に応じた光像を露光部を介し
て感光体ドラム8に露光して潜像を形成する。そして潜
像を現像手段10によってトナーを用いて現像する。こ
の現像手段10は、現像ローラ10dによってトナーを
感光体ドラム8へ供給して潜像を形成するものである。
詳しくは、トナー溜め10a内のトナーをトナー送り部
材10bで送り出し、固定磁石10cを内蔵した現像ロ
ーラ10dを回転させると共に、現像ブレード10e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1
0d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8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。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
する。その後、クリーニング手段11によって感光体ド
ラム8上の残留トナーを除去する。詳しくは、弾性クリ
ーニングブレード11aによって感光体ドラム8に残留
したトナーを掻き落とすと共に、スクイシート11bに
よって掬い取り、廃トナー溜め11cへ集める。尚、前
記感光体ドラム8等の各部品は、下枠体12(現像手段
10、トナー溜め10a、廃トナー溜め11cを有す
る)と上枠体13(感光体ドラム8、帯電ローラ9、ク
リーニングブレード11aを有する)とを結合したハウ
ジング内に収納してカートリッジ化され、装置本体14
に設けられたカートリッジ装着手段に対して装着可能に
装着される。
【0032】前記カートリッジ装着手段は、開閉部材1
4aを開くと、図6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15が設けてある。この左右ガイ
ド部15にはプロセスカートリッジBを挿入するための
第1ガイドレール15a及び第2ガイドレール15bが
対向して設けてある。一方、プロセスカートリッジBの
両外側面には感光体ドラム8の回転中心位置から外方へ
突出し、第1ガイドレール15aの端部に設けた溝部1
5a1と略同じ半径をもつ円柱状突起15cが設けてあ
り、且つこの円柱状突起15cに連続してガイド凸条1
5dが設けてある。更にプロセスカートリッジBの挿入
方向前方下部には係合部15eが設けてある。
【0033】そしてプロセスカートリッジBを装着する
場合には、プロセスカートリッジBの円柱状突起15c
及びガイド凸条15dを第1ガイドレール15aでガイ
ドすると共に、係合部15eを第2ガイドレール15b
でガイドした状態で挿入し、開閉部材14aを閉じるこ
とによってプロセスカートリッジBを画像形成装置Aに
装着するものである。
【0034】{感光体ドラムを枠体に支持する構成}前
記感光体ドラム8は上枠体13に取り付けられている
が、次に図1乃至図3を参照して回転体である感光体ド
ラム8を上枠体13に回転可能に取り付ける構成につい
て説明する。
【0035】図3に示すように、感光体ドラム8は周面
に感光層を形成したアルミニウム円筒の両端にフランジ
16a、16bを接着或いはカシメ等の方法によって固
着しており、一方のフランジ16aにはギア部16a1
が設けてある。このプロセスカートリッジBを装置本体
14に装着すると、前記ギア部16a1が装置本体14
の駆動ギアと噛合し、画像形成時には装置本体14から
駆動力の伝達を受けて感光体ドラム8が回転する。また
他方のフランジ16bにはドラム8の内周面と接触する
アース板18が取り付けてあり、一方の駆動力のかから
ない軸部材119を介してアースするように構成してい
る。
【0036】前記フランジ16a,16bには軸部材1
9,119を挿通し、軸部材19,119により前記フ
ランジ16a,16bを回転自在に支持するための穴1
6cが形成してある。また枠体13には軸部材19,1
19を圧入固定するための圧入部20が設けてある。圧
入部20は上枠体13から外方へ突出する円筒形ボスで
あって、該ボスの中心には軸部材19,119が圧入さ
れる取付穴20bが設けてある。よって、軸部材19,
119を前記圧入部20の取付穴20bに圧入して固定
すると共に、フランジ16a,16bの穴16cに挿通
して感光体ドラム8を枠体13に対して回転自在に支持
することが出来る。このとき、図3に示すように、非駆
動側の金属製軸部材119の先端がアース板18に接触
し、この軸部材119を介して感光体ドラム8がアース
可能となっている。
【0037】前記圧入部20は、図1及び図2に示すよ
うに、軸部材19,119が圧入する部分は円筒形状を
しており、その取付穴20bの直径は軸部材19,11
9の外径よりも若干小さく設定してある。このために軸
部材19,119を圧入部20の取付穴20bに圧入す
ると確実に固定される。また非駆動側の圧入部20の外
側端部には左右対称位置に2箇所の切り欠き120aが
設けてあり、また、駆動側の圧入部20の外側端部には
1箇所切り欠き20aが設けてあり、図2、図3に示す
ように、軸部材19,119を圧入部20に完全に圧入
しても前記切り欠き20a,120aから軸部材19,
119の外周の一部が露出している。
【0038】従って、使用済みのプロセスカートリッジ
Bを分解する際、或いは感光体ドラム8を組み付けたと
きに傷を付け、これを交換する必要がある場合等には、
駆動側は前記切り欠き20aにラジオペンチ等の工具を
入れて軸部材19の外周部と、端部に設けられた穴19
aを挟み、非駆動側は、前記切り欠き120aから軸部
材外周部を挟みこれを引っ張ることによって上枠体13
を損傷することなく軸部材19,119を圧入部20か
ら容易に引き抜くことができる。
【0039】(他の実施の形態)また、図7に示すよう
に、アース板21を取り付けるフランジ22とこのフラ
ンジ22を支持する軸部材23とを合成樹脂部材によっ
て一体的に構成してもよい。この場合にあっても、他方
のフランジ16aの圧入部20に1箇所の切り欠き20
aを設けておき、軸部材19に穴19aを設けることに
より、軸部材19を容易に抜き取ることが出来、感光体
ドラム8を上枠体13から分離することが出来る。
【0040】更に前述した実施の形態イでは軸部材19
をストレート軸としたが、図8及び図9に示すように、
軸部24aよりも頭部24bが大きい段付き軸24を用
いてもよい。穴24cは、端部に設けられた穴であり、
この穴24cと軸24の外周部を挟むことにより軸24
の抜出しを行なう。このように軸部材として段付き軸2
4を用いると、例えばストレート軸では軸方向の位置の
規制を生産機械により行なっていたため、生産ロットに
よるバラつきが発生していたのを段付きとすることで、
位置出し精度が向上する。
【0041】尚、この場合は図9に示すように、圧入部
20の穴形状を段付き軸24の形状に応じた段差形状に
しておくことにより、軸部材の圧入及び引き抜きをより
容易に行うことが出来る。即ち、穴20bは段付き軸2
4の頭部24bが圧入で嵌合し、頭部24bが丁度収容
される拡径穴部20b1を備えている。なお、頭部24
bを拡径穴部20b1にゆるく嵌合するようにしてもよ
い。
【0042】また、前述した実施の形態イでは軸部材で
支持する感光体ドラム8は、装置本体14とは別なプロ
セスカートリッジBとして構成する例を示したが、本発
明にあっては感光体ドラム8をカートリッジ化すること
なく、感光体ドラム8や現像手段等を装置本体に直接取
り付ける画像形成装置においても、同様に適用すること
が出来る。即ち、感光体ドラム8を交換する必要がある
場合に、前述したように感光体ドラム8を支持する軸部
材の端部に軸方向の穴を設け、軸部材を圧入する枠体の
圧入部に1箇所の切り欠きを設けておくことにより、感
光体ドラム8の取り外しが容易になし得、簡単に交換す
ることが可能となる。
【0043】
【0044】また電子写真感光体としては、前記感光体
ドラムに限定されることなく、例えば次のものが含まれ
る。ま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、ベルト状等の回転体及びシート
状等が含まれる。尚、一般的には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ー上に光導電体を
蒸着又は塗工等を行ったものである。
【0045】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。
【0046】また帯電手段の構成も、前述した実施の形
態イ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。
【0047】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。
【0048】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。
【0049】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、前述した実施の形態のもの以外にも、
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物等がある。
【0050】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1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。
【0051】更に前述した実施の形態イでは画像形成装
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画
像形成装置に使用することも当然可能である。
【0052】従って、前述実施形態によれば、回転部材
を枠体に取り付け、或いは取り外すことが簡単になし
得、電子写真感光体を前記のようにして取り付けるよう
にした場合には、枠体を損傷することなく電子写真感光
体を取り外すことが出来るので、電子写真感光体の交換
を容易に行うことが出来る。そこで例えばプロセスカー
トリッジのリサイクルを効率よく行うことが出来る。
又、画像形成装置に直接組み込まれた電子写真感光体等
の回転部材を容易に取り外すことが出来る。
【0053】
【発明の効果】前述した通り、本発明によれば感光体ド
ラムを枠体に取り付け、或いは取り外すことが簡単にな
し得、枠体を損傷することなく感光体ドラムを取り外す
ことが出来る。
【0054】また圧入部に切り欠きを1箇所のみに設け
ることにより、軸部材の圧入嵌合性を高め、軸部材の抜
け落ちを防ぐ。
【0055】
【0056】
【図面の簡単な説明】
図面は何れも実施の形態を示し、
【図1】像担持体を支持する軸部材とこれを圧入する枠
体の圧入部の斜視図である。
【図2】前記軸部材を圧入部に圧入した状態の斜視図で
ある。
【図3】前記軸部材によって支持した像担持体の状態の
縦断面図である。
【図4】プロセスカートリッジを装着した画像形成装置
の構成の縦断面図である。
【図5】プロセスカートリッジの構成の縦断面図であ
る。
【図6】プロセスカートリッジの装着構成を示す斜視図
である。
【図7】アース板を取り付けたフランジと軸部材を一体
的に構成した縦断面図である。
【図8】軸部材として段付き軸を用いた縦断面図であ
る。
【図9】軸部材として段付き軸を用いた斜視図である。
【符号の説明】
A 画像形成装置 B プロセスカートリッジ 1 光学系 2 記録媒体 3 転写前の搬送手段 3a…カセット 3b…ピック
アップローラ 3c…反転ローラ 3c1,3c2,3
c3…ピンチローラ 3d1,3d2,3e1,3e2
…排出ローラ 4 転写ローラ 5 定着手段 5a…ヒータ 5b…定着回転体 5c
…駆動ローラ 6 反転搬送経路 7 排出部 8 感光体ドラム 9 帯電ローラ 10 現像手段 10a…トナー溜め 10b…トナー
送り部材、10c…磁石 10d…現像ローラ 10e
…現像ブレード 11 クリーニング手段 11a…クリーニングブレー
ド 11b…スクイシート 11c…廃トナー溜め 12 下枠体 13 上枠体 14 装置本体 14a…開閉部材 15 ガイド部 15a…第1ガイドレール 15a1
…溝部 15b…第2ガイドレール 15c…円柱状突
起 15d…凸条 15e…係合部 16a,16b…フランジ 16a1…ギア部 16c
…穴 18 アース板 19,119…軸部材 19a…穴 20 圧入部 20a,120a…切り欠き 20b…
取付穴 20b1…拡径穴部 21 アース板 22 フランジ 23 軸部材 24 段付き軸 24a…軸部 24b…頭部 24c
…穴 25 アース電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−257342(JP,A) 特開 昭63−4252(JP,A) 特開 昭50−29943(JP,A) 特開 平6−19228(JP,A) 実開 昭56−146214(JP,U) 実開 平6−40428(JP,U) 実開 昭61−156718(JP,U) 実開 昭61−178552(JP,U) 実開 昭58−13526(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 21/00 350 F16C 13/04 G03G 21/18 F16D 1/02 G03G 15/00 550

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 感光体ドラムの端部を軸部材で支持する
    感光体ドラムの支持機構において、 円筒状の感光体ドラムと、 前記感光体ドラムの端部を回転自在に支持する軸部材
    と、 前記軸部材を圧入固定するための圧入部を有する枠体
    と、 前記軸部材の端部に設けられた軸方向の穴と 前記枠体の有する前記圧入部に1箇所設けられた切り欠
    と、有し、 前記切り欠きに工具を入れて、前記軸部材の外周部と前
    記穴とを挟んで、前記工具によって前記軸部材を前記圧
    入部から引き抜くように構成し たことを特徴とする感光
    体ドラムの支持機構。
  2. 【請求項2】 電子写真画像形成装置本体に着脱可能な
    プロセスカートリッジにおいて、 円筒状の感光体ドラムと、 前記感光体ドラムに作用するプロセス手段と、 前記感光体ドラムの端部を回転自在に支持する軸部材
    と、 前記軸部材を圧入固定するための圧入部を有する枠体
    と、 前記軸部材の端部に設けられた軸方向の穴と 前記枠体の有する前記圧入部に1箇所設けられた切り欠
    と、有し、 前記切り欠きに工具を入れて、前記軸部材の外周部と前
    記穴とを挟んで、前記工具によって前記軸部材を前記圧
    入部から引き抜くように構成し たことを特徴とするプロ
    セスカートリッジ。
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