JP3599263B2 - プロセスカートリッジ及びその製造方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも感光体ドラムを収納した感光体ケースと少なくとも現像ローラを収納した現像ケースとを連結して形成されるプロセスカートリッジ及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置では、感光体ドラムと現像ローラとを1つのケース内に収納し、これらの感光体ドラムや現像ローラの交換をケースごと同時に行うようにしたプロセスカートリッジが普及している。このようなプロセスカートリッジでは、感光体ドラムと現像ローラとの間隔を正確に位置決めすることが必要であり、その位置決めは、感光体ドラムの回転軸と現像ローラの回転軸とを保持する保持部材を設け、その保持部材をケースの側板などに形成した取付部に取り付けることにより行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、保持部材の寸法精度にはバラツキがあり、また、この保持部材を取り付けるためにケースに形成した取付部の位置精度にもバラツキがある。そして、このようなバラツキが積み上げられることにより、感光体ドラムと現像ローラとの取付位置精度が悪くなる。
【0004】
そこで本発明は、感光体ドラムと現像ローラとの取付位置精度を高めることができるプロセスカートリッジ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明のプロセスカートリッジの製造方法は、感光体ケース内に少なくとも感光体ドラムを収納し、現像ケース内に少なくとも現像ローラを収納し、前記感光体ドラムの回転軸の一端回転中心位置と現像ローラの回転軸の一端回転中心位置とに形成された穴に治具を挿入して前記感光体ドラムと前記現像ローラとを位置決めして前記感光体ケースと前記現像ケースとを連結固定した。
【0007】
従って、請求項1の発明によれば、感光体ケースと現像ケースとを連結固定するとき、感光体ドラムの回転軸の一端回転中心位置と現像ローラの回転軸の一端回転中心位置とに形成された穴に治具を挿入して感光体ドラムと現像ローラとを位置決めするため、感光体ドラムと現像ローラとの位置決め構造が簡単になり取付位置精度が高くなる。しかも、感光体ケースと現像ケースとを連結固定することにより、連結固定後の感光体ケースと現像ケースとの位置ズレが生じない。
【0013】
請求項記載の発明のプロセスカートリッジによれば、少なくとも感光体ドラムを収納した感光体ケースと、少なくとも現像ローラを収納した現像ケースと、前記感光体ドラムの回転中心と前記現像ローラの回転中心とに平行な中心線を有して前記感光体ケースと前記現像ケースとを回動自在に連結する支点と、前記感光体ドラムの回転軸の回転中心位置と前記現像ローラの回転軸の回転中心位置とに形成されて位置決め用の治具が挿入される穴と、前記感光体ケースと前記現像ケースとをネジ止めしたネジとを有する。
【0014】
また、請求項記載の発明のプロセスカートリッジは、感光体ドラムが回転自在に取り付けられた感光体ケースと、現像ローラが回転自在に取り付けられた現像ケースと、前記感光体ドラムの回転中心と前記現像ローラの回転中心とに平行な中心線を有して前記感光体ケースと前記現像ケースとを回動自在に連結する支持部と、前記感光体ドラムの回転軸と前記現像ドラムの回転軸とを位置決めする治具の取り付けを許容する治具装着部と、前記感光体ケースと前記現像ケースとを固定する固定手段とを備える。
【0015】
請求項記載の発明は、請求項記載のプロセスカートリッジにおいて、治具装着部は、感光体ドラムの回転軸の一端回転中心位置と現像ローラの回転軸の一端回転中心位置とに形成されて位置決め用の治具が挿入される穴により形成されている。
【0016】
請求項記載の発明は、請求項記載のプロセスカートリッジにおいて、固定手段は、感光体ケースと現像ケースとのいずれか一方に遊びをもって挿通するネジが前記感光体ケースと前記現像ケースとのいずれか他方に螺合し締着するネジ構造からなる。
【0017】
従って、感光体ケースと現像ケースとは支点により回動自在に連結され、ネジでネジ止めにより(請求項、請求項)、あるいは固定手段により(請求項)固定されるため、連結固定後の感光体ケースと現像ケースとは位置ズレしない。また、感光体ケースと現像ケースとを連結固定するとき、感光体ドラムの回転軸の回転中心位置と現像ローラの回転軸の回転中心位置とに形成した穴に位置決め用の治具を挿入して位置決めし(請求項、請求項)、あるいは感光体ドラムの回転軸と現像ローラの回転軸とを治具装着部に装着した治具で位置決めする(請求項)ため、感光体ドラムと現像ローラとの取付位置精度が簡単な構造により高くなる。
【0018】
請求項記載の発明は、請求項ないし記載の発明のプロセスカートリッジにおいて、感光体ドラムの一端に連結したギヤと現像ローラの一端に連結したギヤとを噛み合わせてこれらの感光体ドラムと現像ローラとを圧接状態で回転させるとき、噛み合った前記ギヤの間に前記感光体ドラムと前記現像ローラとが押圧される向きに作用する力が発生する位置に支点を設けた。
【0019】
従って、感光体ドラムと現像ローラとが圧接状態で回転するとき、感光体ドラムのギヤと現像ローラのギヤとの間には感光体ドラムと現像ローラとを押圧させる向きの力が作用し、感光体ドラムと現像ローラとの間隔が一定に維持される。
【0020】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。まず、図1に基づいて、本発明のプロセスカートリッジを使用する画像形成装置の内部構造を説明する。画像形成装置の本体ケース1の上部には原稿の画像を読み取る画像読取装置2が装着され、本体ケース1の内部にはプロセスカートリッジ3が着脱自在に装着されている。プロセスカートリッジ3の下方には、転写用紙を案内する用紙搬送路4が形成されている。
【0021】
前記画像読取装置2は、画像読取部5と、この画像読取部5に原稿を供給する原稿トレイ6とを有し、この原稿トレイ6は、支点軸7を中心として実線で示した水平位置と二点鎖線で示した起立位置とへ回動し得るように支持されている。なお、原稿トレイ6は、図示しないストッパにより、実線で示した水平位置と二点鎖線で示した起立位置とで安定するように構成されている。
【0022】
前記プロセスカートリッジ3は、感光体ケース8と現像ケース9とを連結固定することにより形成したケース10内に各種のプロセス部材を収納したもので、感光体ケース8内には、回転駆動される感光体ドラム11と、この感光体ドラム11の周囲を一様に帯電させる帯電ローラ12等が収納されている。現像ケース9内には、現像剤を収納する現像剤収納部13が一体に形成され、この現像剤収納部13内の現像剤を撹拌するアジテータ14、前記感光体ドラム11の外周面に圧接する現像ローラ15、現像剤収納部13内の現像剤を現像ローラ15へ補給する補給ローラ16、現像ローラ15の外周面に接触する現像ブレード17等が収納されている。ケース9の上面部には、プロセスカートリッジ3を本体ケース1内に着脱する際に把持する把手18が形成されている。
【0023】
前記本体ケース1内における前記プロセスカートリッジ3の周囲には、前記感光体ドラム11の外周面に静電潜像を形成するレーザ書込ユニット19、前記現像ローラ15から現像剤を供給されて顕像化された感光体ドラム11上のトナー像を転写用紙に転写させる転写ローラ20、転写用紙を斜めに載置した状態で支える給紙トレイ21、転写用紙を給紙する給紙ローラ22、給紙された転写用紙に転写されたトナー像を定着させる定着部23、定着部23を通過した転写用紙が排紙される受け板24等が設けられている。
【0024】
前記本体ケース1内の側板には、前記プロセスカートリッジ3を本体ケース1内に着脱する際のガイド25,26が左右に2本ずつ形成されている。前記ケース10の左右両側面には、前記ガイド25,26に係合するガイドピン27,28が2本ずつ形成されている。なお、前記プロセスカートリッジ3の着脱は前記受け板24側から行われ、着脱の際には受け板24を回動させて着脱側を開放する。
【0025】
前記ケース10には、前記感光体ドラム11と前記転写ローラ20とを接触させるための開口部29が形成され、この開口部29を開閉自在に覆うシャッター部材30がプロセスカートリッジ3に取り付けられている。このシャッター部材30は、前記ケース10の左右両側に回動自在に取り付けられたアーム部材31により保持され、プロセスカートリッジ3を本体ケース1内に装着する前には、前記アーム部材31及びシャッター部材30に取り付けられたスプリング(図示せず)の付勢力により開口部29を閉止する閉止位置に移動している。プロセスカートリッジ3を本体ケース1内に装着したときには、アーム部材31に形成した突起32が前記ガイド26に係合してこのガイド26から付勢力を受けることによりアーム部材31が回動し、シャッター部材30が開口部29を開放する開放位置へ移動する。
【0026】
つぎに、図2ないし図5を参照しながら前記プロセスカートリッジ3の構造と組立手順とについて説明する。上述したように、前記プロセスカートリッジ3は、感光体ケース8と現像ケース9とを連結固定することにより形成したケース10内に各種のプロセス部材を収納したもので、感光体ケース8と現像ケース9とは、前記ケース10の上部側に位置する支点又は支持部である一対の支点ピン33により回動自在に連結され、ケース10の下部側に位置するネジ34,35により固定されている(図2参照)。前記支点ピン33は、前記感光体ドラム11の回転中心と前記現像ローラ15の回転中心とに平行な中心線を有して配置されている。したがって、図3に示すように、感光体ケース8と現像ケース9とは、支点ピン33を中心として互いに回動自在に連結され、そのような回動動作をすることによって感光体ドラム11と現像ローラ15とは平行に近接離反する。そして、前記感光体ドラム11の回転軸11aと前記現像ローラ15の回転軸15aとの両端部の回転中心位置には、感光体ケース8と現像ケース9とを連結固定するときに感光体ドラム11と現像ローラ15との取付位置を位置決めするための治具101を挿入するための治具装着部としての穴11b,15bが形成されている。ここで、治具101には、先端部に位置決め端102a,103aを備える二本のピン102,103が平行に突出形成されている。ピン102の位置決め端102aとピン103の位置決め端103aとは、それらの位置決め端102a,103aが感光体ドラム11の回転軸11aの穴11bと現像ローラ15の回転軸15aの穴15bとに挿入された場合に、感光体ドラム11と現像ローラ15とが所望の間隔に位置付けられるような寸法に形成されている。
【0027】
感光体ケース8と現像ケース9とを連結固定する場合には、まず、支点ピン33により感光体ケース8と現像ケース9とを支点ピン33の周りに回動自在に連結する(図3参照)。つぎに、回転軸11a,15aの穴11b,15bに治具101のピン102,103を挿入する(図4参照)。これにより、感光体ドラム11と現像ローラ15との回転中心を正しく位置決めすることができる。そして、両者をそのように正しく位置決めした状態で、感光体ケース8と現像ケース9とを固定するネジ34,35をドライバー104によって締付けることによって感光体ケース8と現像ケース9とが固定される(図5参照)。つまり、感光体ケース8と現像ケース9とは、感光体ケース8に遊びをもって挿通するネジ34,35が現像ケース9に螺合して締着されるネジ構造からなる固定手段によって固定される。
【0028】
つぎに、感光体ドラム11及び現像ローラ15と支点ピン33との位置関係を図6に基づいて説明する。図6に示すように、感光体ケース8と現像ケース9とを連結固定した状態では、感光体ドラム11と現像ローラ15とが所定寸法の食い込み量(0.1±0.08mm)で圧接され、感光体ドラム11の一端に連結されたギヤ(図示せず)と現像ローラ15の一端に連結されたギヤ(図示せず)とが噛み合っている。前記支点ピン33は、基準ピッチ線aに対する角度がギヤの圧力角“θ”(例えば、θ=20゜)より大きくなる直線上に支点ピン33が配置されている。
【0029】
このような構成において、感光体ケース8と現像ケース9とを連結固定する場合には、まず、感光体ケース8と現像ケース9とを支点ピン33により回動自在に連結し(図3参照)、ついで、感光体ドラム11の回転軸11aに形成した穴11bと現像ローラ15の回転軸15aに形成した穴15bとに治具101のピン102,103を挿入することにより感光体ドラム11と現像ローラ15との取付位置を位置決めし(図4参照)、その状態でネジ34,35を締付けることにより感光体ケース8と現像ケース9とを連結固定する(図5参照)。
【0030】
ここで、感光体ケース8と現像ケース9とを連結固定するにあたって、支点ピン33により感光体ケース8と現像ケース9とを回動自在に連結し、ついで、治具101により感光体ドラム11と現像ローラ15とを位置決めしてネジ34,35を締付けるため、治具101による感光体ドラム11と現像ローラ15との位置決め、及び、感光体ケース8と現像ケース9との連結固定を容易に行える。そして、この連結固定時に、治具101によって感光体ドラム11と現像ローラ15とを位置決めすることにより、感光体ドラム11と現像ローラ15との取付位置精度が高くなり、感光体ドラム11と現像ローラ15との食い込み量を最適な値に維持することができる。さらに、感光体ドラム11と現像ローラ15との位置決めを、感光体ドラム11の回転軸11aに形成した穴11bと現像ローラ15の回転軸15aに形成した穴15bとに治具101のピン102,103を挿入して行うため、治具101による感光体ドラム11と現像ローラ15との位置決めを簡単な構造で容易に行える。
【0031】
つぎに、感光体ドラム11及び現像ローラ15と支点ピン33との位置関係を図6において説明したように設定したので、感光体ドラム11と現像ローラ15とが矢印方向へ回転するとき、ギヤ同士の噛み合い部分では矢印bで示す方向に力が作用し、この力の分力は現像ローラ15と感光体ドラム11とを圧接させる向きに作用する。このため、感光体ドラム11と現像ローラ15とが圧接状態で回転するとき、感光体ドラム11と現像ローラ15との間には離反する方向の力は作用せず、使用中に感光体ドラム11と現像ローラ15とが離反して現像性能が低下するということが防止される。
【0032】
【発明の効果】
請求項1記載の発明のプロセスカートリッジの製造方法によれば、少なくとも感光体ドラムを収納した感光体ケースと少なくとも現像ローラを収納した現像ケースとを連結するとき、感光体ドラムの回転軸の回転中心位置と現像ローラの回転軸の回転中心位置とに穴を形成し、これらの穴に治具を挿入して位置決めすることにより感光体ドラムと現像ローラとの取付位置精度を高くすることができ、また、治具による感光体ドラムと現像ローラとの位置決め構造を簡単なものとすることができる。しかも、感光体ドラムと現像ローラとを位置決めした後に連結固定することにより、連結固定後における感光体ケースと現像ケースとの位置ズレを防止することができる。
【0035】
請求項又は記載の発明のプロセスカートリッジによれば、感光体ケースと現像ケースとは支点により回動自在に連結され、ネジによりネジ止めされ(請求項、請求項)、あるいは固定手段により固定される(請求項)ため、感光体ケースと現像ケースとが連結固定後に位置ズレすることを防止でき、また、感光体ケースと現像ケースとを連結固定するとき、感光体ドラムの回転軸の回転中心位置と現像ローラの回転軸の回転中心位置とに形成した穴に位置決め用の治具を挿入して位置決めされ(請求項、請求項)、あるいは感光体ドラムの回転軸と現像ローラの回転軸とが治具により位置決めされ(請求項)ているため、感光体ドラムと現像ローラとの取付位置精度を簡単な構造により高くすることができる。
【0036】
請求項記載の発明によれば、請求項ないしのいずれか一記載の発明のプロセスカートリッジにおいて、感光体ドラムの一端に連結したギヤと現像ローラの一端に連結したギヤとを噛み合わせてこれらの感光体ドラムと現像ローラとを圧接状態で回転させるとき、噛み合った前記ギヤの間に前記感光体ドラムと前記現像ローラとが押圧される向きに作用する力が発生する位置に支点を設けたので、感光体ドラムと現像ローラとが圧接状態で回転するとき、感光体ドラムのギヤと現像ローラのギヤとの間には感光体ドラムと現像ローラとを押圧させる向きの力が作用して感光体ドラムと現像ローラとの間隔を一定に維持することができ、使用中に感光体ドラムと現像ローラとの間隔が大きくなって現像不良になることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態として、プロセスカートリッジを使用する画像形成装置の内部構造を示す側面図である。
【図2】プロセスカートリッジの側面図である。
【図3】感光体ケースと現像ケースとを支点ピンで連結した状態を示す側面図である。
【図4】感光体ドラムと現像ローラとを治具で位置決めする状態を示すプロセスカートリッジの一部の斜視図である。
【図5】感光体ドラムと現像ローラとを治具で位置決めした感光体ケースと現像ケースとをネジで固定する状態を示すプロセスカートリッジの一部の斜視図である。
【図6】感光体ドラムと現像ローラと支点ピンとの位置関係を示す側面図である。
【符号の説明】
8 感光体ケース
9 現像ケース
11 感光体ドラム
11a,15a 回転軸
11b,15b 治具装着部、穴
15 現像ローラ
33 支点、支持部
34,35 ネジ
101 治具

Claims (7)

  1. 感光体ケース内に少なくとも感光体ドラムを収納し、現像ケース内に少なくとも現像ローラを収納し、前記感光体ドラムの回転軸の一端回転中心位置と現像ローラの回転軸の一端回転中心位置とに形成された穴に治具を挿入して前記感光体ドラムと前記現像ローラとを位置決めして前記感光体ケースと前記現像ケースとを連結固定したことを特徴とするプロセスカートリッジの製造方法。
  2. 少なくとも感光体ドラムを収納した感光体ケースと、少なくとも現像ローラを収納した現像ケースと、前記感光体ドラムの回転中心と前記現像ローラの回転中心とに平行な中心線を有して前記感光体ケースと前記現像ケースとを回動自在に連結する支点と、前記感光体ドラムの回転軸の回転中心位置と前記現像ローラの回転軸の回転中心位置とに形成されて位置決め用の治具が挿入される穴と、前記感光体ケースと前記現像ケースとをネジ止めしたネジとを有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
  3. 感光体ドラムが回転自在に取り付けられた感光体ケースと、
    現像ローラが回転自在に取り付けられた現像ケースと、
    前記感光体ドラムの回転中心と前記現像ローラの回転中心とに平行な中心線を有して前記感光体ケースと前記現像ケースとを回動自在に連結する支持部と、
    前記感光体ドラムの回転軸と前記現像ドラムの回転軸とを位置決めする治具の取り付けを許容する治具装着部と、
    前記感光体ケースと前記現像ケースとを固定する固定手段と、
    を備えるプロセスカートリッジ。
  4. 治具装着部は、感光体ドラムの回転軸の一端回転中心位置と現像ローラの回転軸の一端回転中心位置とに形成されて位置決め用の治具が挿入される穴により形成されている請求項記載のプロセスカートリッジ。
  5. 固定手段は、感光体ケースと現像ケースとのいずれか一方に遊びをもって挿通するネジが前記感光体ケースと前記現像ケースとのいずれか他方に螺合し締着するネジ構造からなる請求項記載のプロセスカートリッジ。
  6. 感光体ドラムの一端に連結したギヤと現像ローラの一端に連結したギヤとを噛み合わせてこれらの感光体ドラムと現像ローラとを圧接状態で回転させるとき、噛み合った前記ギヤの間に前記感光体ドラムと前記現像ローラとが押圧される向きに作用する力が発生する位置に支点を設けたことを特徴とする請求項ないしのいずれか一記載のプロセスカートリッジ。
  7. 請求項2ないし6のいずれか一記載のプロセスカートリッジを備えることを特徴とする画像形成装置。
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