JP3599354B2 - Process cartridge and image forming apparatus - Google Patents

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Description

【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画像形成装置に関する。ここで画像形成装置としては、例えば電子写真複写機、レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ、ファクシミリ装置およびワードプロセッサー等が含まれる。
【０００２】
【背景の技術】
前述画像形成装置は、一様に帯電させた感光体ドラムに選択的に露光を施して潜像を形成し、この潜像をトナーで現像して顕像化する。そしてこの感光体ドラムに形成されたトナー像を記録媒体に転写して画像記録を行う。
【０００３】
そこでこのような画像形成装置にあっては、画像の品位を向上させるために、感光体ドラムを精度良く回転させなければならない。そのために、感光体ドラム側のギアと、画像形成装置本体側のギアとを噛合させて、本体側の駆動力を確実に感光体ドラムに伝達して、感光体ドラムを精度良く回転させることが行われている。
【０００４】
本願出願人は既に次のような発明を行い、その明細書においてこのような技術に関連する構成を記載している。
【０００５】
まず特公昭６４−９６３１号公報（１９８９年２月１７日出願公告）において明らかにした発明は、はす歯ギアを用いて、本体側の駆動力を像担持体に伝達するものである。この発明によれば、像担持体をそのスラスト方向に位置決めするとともに、精度良く像担持体を回転することができるものである。
【０００６】
また特開平０３−２４００６９号公報（１９９１年１０月２５日出願公開）において明らかにした発明は、像担持体に第一、第二の駆動伝達部を設けたものである。この発明によれば、例えば現像剤の種類に応じて、簡単に現像剤担持体の回転速度を変更することができる。
【０００７】
これらいずれの公報においても、感光体ドラム側のギアと、画像形成装置本体側のギアとを噛合させて、本体側の駆動力を確実に感光体ドラムに伝達する構成が記載されている。
【０００８】
本願発明は、前述各構成をさらに発展させたものである。本願発明の目的は、良好な画像形成を行うことのできるプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。
【０００９】
本願発明の他の目的は、駆動力の伝達を良好に行うことのできるプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、画像形成装置本体から駆動力を受ける像担持体を有し、該像担持体から該像担持体上の像を現像する現像回転体と該像担持体上の現像像を転写材に転写する転写回転体に駆動力を伝達する前記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、前記像担持体端部に設けられ前記画像形成装置本体から駆動力を伝達され前記現像回転体端部に設けられた第一ギヤに駆動を伝達するための像担持体の径よりも大きい径の大径ギヤと、前記大径ギヤより小径で前記大径ギヤと同軸に前記大径ギヤより前記像担持体の中央側に設けられ前記転写回転体端部に設けられた前記第一ギヤより小径の第二ギヤに駆動力を伝達するための大径ギアの径より像担持体の径に近い径の小径ギヤと、を有することを特徴とする。
【００１５】
【作用】
前記構成にあっては、像担持体、回転体を良好に駆動することができる。
【００１６】
【実施例】
〔第一実施例〕
次に本発明の第一実施例に係る感光体ドラムを用いたプロセスカートリッジ及びプロセスカートリッジを用いる画像形成装置について、図面を参照して説明する。
【００１７】
｛プロセスカートリッジ及びこれを装着した画像形成装置の全体説明｝
まず画像形成装置の全体構成について概略説明する。尚、図１は画像形成装置の一態様であるプロセスカートリッジを装着した複写機の断面構成説明図、図２は複写機のトレイを開いた状態の外観説明図、図３はトレイを閉じた状態の外観説明図、図４はプロセスカートリッジの断面構成説明図、図５はプロセスカートリッジの外観説明図、図６は前記プロセスカートリッジを逆さにした状態の外観説明図である。
【００１８】
この画像形成装置Ａは図１に示すように、原稿読取手段１によって原稿２の画像情報を光学的に読み取り、給送トレイ３に積載された、或いは給送トレイ３から手差しした記録媒体４を搬送手段５によって搬送し、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於いて前記画像情報に基づいて形成した現像剤（以下トナー）像を転写手段６で記録媒体４に転写し、該記録媒体４を定着手段７に搬送して前記トナー像を定着して排出トレイ８へ排出するように構成している。
【００１９】
前記画像形成部を構成するプロセスカートリッジＢは、像担持体である感光ドラム９を回転してその表面を帯電手段１０によって一様に帯電し、露光手段１１から前記読取手段１で読み取った光像を露光して感光ドラム９に潜像を形成し、現像手段１２で前記潜像に応じたトナー像を形成することにより可視像化する。そして前記転写手段６でトナー像を記録媒体４に転写した後は、クリーニング手段１３によって感光ドラム９に残留したトナーを除去するように構成している。
【００２０】
尚、前記プロセスカートリッジＢは感光ドラム９等を枠体内に収納してカートリッジ化しており、その枠体は第一枠体である上枠体１４と、第二枠体である下枠体１５とによって構成している。
【００２１】
次に前記画像形成装置Ａ及びこれに装着するプロセスカートリッジＢの各部の構成について詳細に説明する。
【００２２】
｛画像形成装置｝
まず前記画像形成装置Ａの各部の構成について説明する。
【００２３】
（原稿読取手段）
原稿読取手段１は原稿２の記載情報を光学的に読み取るものであり、図１に示すように、装置本体１６の上部に原稿２を載置するための原稿ガラス１ａを設け、内天面にスポンジ１ｂ１を貼着した原稿押さえ板１ｂを前記原稿ガラス１ａ上に開閉可能に取り付けている。そして前記原稿ガラス１ａ及び原稿押さえ板１ｂを装置本体１６に対して図１の左右方向へスライド可能に取り付けている。
【００２４】
一方、装置本体１６の上部であって原稿ガラス１ａの下方にはレンズユニット１ｃが設けてあり、このユニット１ｃ内に光源１ｃ１及び短焦点結像レンズアレイ１ｃ２を設けている。
【００２５】
これにより、前記原稿ガラス１ａに原稿記載面を下にして原稿２を載置し、光源１ｃ１を点灯すると共に原稿ガラス１ａを図１の左右方向へスライドさせ、原稿２からの反射光をレンズアレイ１ｃ２を介してプロセスカートリッジＢの感光ドラム９へ露光するように構成している。
【００２６】
（記録媒体搬送手段）
搬送手段５は給送トレイ３に載置された記録媒体４を画像形成部へ搬送すると砥用、定着手段７へ搬送するものである。即ち、複数枚の記録媒体４を給送トレイ３に載置し、或いは１枚の記録媒体４を給送トレイ３から手差しし、記録媒体４の先端が給送ローラ５ａ及びこれに圧接する摩擦パッド５ｂのニップ部に至るようにセットしてコピーボタンＡ３を押すと、給送ローラ５ａが回転して記録媒体４を分離給送すると共に、レジストローラ対５ｃ１，５ｃ２で画像形成動作に応じて搬送する。そして画像形成後の記録媒体４を搬送ベルト５ｄ及びガイド部材５ｅによって定着手段７へと搬送し、且つ排出ローラ対５ｆ１，５ｆ２によって排出トレイ８へ排出するように構成している。
【００２７】
（転写手段）
転写手段６は画像形成部で感光ドラム９に形成されたトナー像を記録媒体４に転写するものであり、本実施例の転写手段６は図１に示すように、転写ローラ６によって構成している。即ち、装着したプロセスカートリッジＢの感光ドラム９に転写ローラ６によって記録媒体４を押圧するように構成し、該転写ローラ６に感光ドラム９に形成されたトナー像と逆極性の電圧を印加することにより、感光ドラム９上のトナーを記録媒体２に転写するように構成している。
【００２８】
（定着手段）
次に定着手段７は前記転写ローラ６の電圧印加によって記録媒体４に転写したトナー像を定着させるものであり、図１に示すように、駆動回転する駆動ローラ７ａとホルダ７ｂに保持された加熱体７ｃ及びテンション板７ｄに耐熱性の定着フィルム７ｅが掛け渡されている。尚、前記テンション板７ｄは引張バネ７ｆによって付勢され、定着フィルム７ｅにテンションを付与している。また前記定着フィルム７ｅには加熱体７ｃ部分で加圧ローラ７ｇが圧接しており、定着に必要な力で定着フィルム７ｅを加熱体７ｃに加圧している。
【００２９】
前記加熱体７ｃはアルミナ等の耐熱性であり、且つ電気絶縁性のホルダ７ｂまたはそれを含む複合部材よりなるホルダ７ｂの下面に、幅 １６０μｍ長さ（図１の紙面の表裏面方向の長さ） ２１６ｍｍで、例えばＴａ２ Ｎ等よりなる線状若しくはみび上の発熱面を有し、更にその表面に摺動保護層として、例えばＴａ２ Ｏが形成してある。加熱体７ｃの下面は平滑であり、且つ前後端部は丸みを帯びていて定着フィルム７ｅの摺動を可能にしている。前記定着フィルム７ｅはポリエステルを基材とし、耐熱処理を施した例えば約９μｍ厚に形成してあり、駆動ローラ７ａの回転によって時計回転方向へ回転するようになっている。
【００３０】
そしてトナー像を転写した記録媒体４が前記定着フィルム７ｅと加圧ローラ７ｇの間を通る際に、熱及び圧力を印加して前記トナー像を記録媒体４に定着させるように構成している。
【００３１】
尚、前記の如く定着手段７の加熱等により装置本体内に熱がこもるのを防止するために、装置本体１６内には冷却ファン１７を設けている。このファン１７は例えばコピーボタン（図示せず）をオンすると回転し、図１の矢印ａに示すように給送口から装置内に流入し、排出口から流出する空気流を生じさせる。前記空気流により装置内のカートリッジＢを含めた各部材が冷却され、装置内に熱がこもらないようにしている。
【００３２】
（記録媒体の給排トレイ）
給送トレイ３及び排出トレイ８は、図１乃至図３に示すように、それぞれ軸３ａ，８ａによって装置本体１６に図２の矢印ｂ方向へ回動するように取り付けてあり、且つ軸３ｂ，８ａによって矢印ｃ方向へ回動するように構成してある。そしてそれぞれのトレイ３，８の回動先端部両側には係止突起３ｃ，８ｃを設けてあり、この係止突起３ｃ，８ｃを原稿押さえ板１ｂの上面に形成した係止溝１ｂ２に係止可能に構成している。
【００３３】
従って、図３に示すように、それぞれのトレイ３，８を折り曲げ、係止突起３ｃ，８ｃを係止溝１ｂ２に係止すると、原稿ガラス１ａ及び原稿押さえ板１ｂはスライド不能となる。このため把手１６ａを持って画像形成装置Ａを容易に持ち運ぶことが可能となるものである。
【００３４】
（濃度等の設定ボタン）
尚、画像形成装置Ａには濃度等の設定ボタンが設けてある。これを簡単に説明すると、図２に於いて、まずＡ１は電源スイッチであり、このスイッチにより画像形成装置がオン，オフする。Ａ２は濃度調整ダイヤルであり、画像形成装置の基本的な濃度調整を行う場合に用いるものである。次にＡ３はコピーボタンであり、これを押すと画像形成装置が駆動してコピー動作を開始する。Ａ４はコピークリアボタンであり、これを押すとコピーが中断されると共に、コピー濃度等の各種設定が解除される。またＡ５は枚数カウンタボタンであり、これを押すことによってコピー枚数を設定するものである。Ａ６は自動濃度設定ボタンであり、これを押すとコピーに際して自動的に濃度設定が行われる。更にＡ７は濃度設定ダイヤルであり、このダイヤルを操作者が適宜回すことによりコピー濃度の濃淡を調整するものである。
【００３５】
｛プロセスカートリッジ｝
次に前記画像形成装置Ａに装着されるプロセスカートリッジＢの各部の構成について説明する。
【００３６】
このプロセスカートリッジＢは像担持体と、少なくとも１つのプロセス手段を備えたものである。ここでプロセス手段としては、例えば像担持体の表面を帯電させる帯電手段、像担持体にトナー像を形成する現像手段、像担持体表面に残留したトナーを除去するためのクリーニング手段等がある。本実施例のプロセスカートリッジＢは図１及び図４に示すように、像担持体である電子写真感光ドラム９の周囲に帯電手段１０、トナー（現像剤）を収納した現像手段１２、及びクリーニング手段１３を配置し、これらを上下枠体１４，１５からなるハウジングで覆って一体的にカートリッジ化し、装置本体１６に対して着脱可能に構成している。
【００３７】
そして上枠体１４には帯電手段１０、露光手段１１、現像手段１２のトナー溜が設けてあり、下枠体１５には感光ドラム９、現像手段１２の現像スリーブやクリーニング手段１３が設けてある。次にプロセスカートリッジＢの各部の構成を、感光ドラム９、帯電手段１０、露光手段１１、現像手段１２、クリーニング手段１３の順に詳細に説明する。尚、図７は上下枠体を分割した状態のプロセスカートリッジの断面説明図、図８は下枠体側の内部斜視説明図、図９は上枠体側の内部斜視説明図である。
【００３８】
（感光ドラム）
本実施例に係る感光ドラム９は肉厚約１ｍｍの円筒状のアルミニウムからなるドラム基体９ａの外周面に有機感光層９ｂを塗布し、外径２４ｍｍの感光ドラム９として構成している。そして前記ドラム９の一方端に固着したフランジギヤ９ｃ（図８参照）に図示しない駆動モータの駆動力を伝達することにより、感光ドラム９を画像形成動作に応じて図１の矢印方向へ回転させるように構成している。
【００３９】
画像形成に際しては前記感光ドラム９を回転させるのに伴い、該ドラム９に接触した帯電ローラ１０に直流電圧と交流電圧を重畳させた振動電圧を印加して感光ドラム９の表面を一様に帯電させる。このとき感光ドラム表面を均一帯電するためには帯電ローラ１０に印加する交流電圧の周波数を高めなければならないが、周波数が約 ２００Ｈｚを越えると感光ドラム９と帯電ローラ１０とが振動することに起因する、いわゆる「帯電音」が大きくなる。
【００４０】
即ち、帯電ローラ１０に交流電圧を印加すると、感光ドラム９と帯電ローラ１０間に静電気力による引力が作用し、交流電圧の最大値と最小値の部分で相互に引き合う力が大きく、帯電ローラ１０が弾性変形しつつ感光ドラム９に引き付けられる。また交流電圧の中央部分では相互に引き合う力が小さくなり、帯電ローラ１０の弾性変形の回復力によって感光ドラム９から離れようとする。このため感光ドラム９と帯電ローラ１０とは印加された交流電圧の周波数の２倍の振動を生ずる。更に帯電ローラ１０が感光ドラム９に引き付けられたときに相互の回転にブレーキがかかり、あたかも濡れたガラス表面を指で擦った時のようにスティックスリップによる振動も生じ、これらが帯電音となって表れる。
【００４１】
そこで本実施例では前記感光ドラム９の振動を軽減するために、図１０のドラム断面図に示すように感光ドラム９内に剛体或いは弾性体からなる充填物９ｄを設けている。この充填物９ｄの材料としては、アルミニウム、真鍮等の金属の他、セメント、石膏等のセラミック、或いは天然ゴム等のゴム材料でも良い。これらの中から生産性、加工性、重量の効果やコスト等を考慮して適宜選択すれば良い。
【００４２】
充填物９ｄの形状としては円柱若しくは円筒形状とし、例えば感光ドラム９の内径よりも約 １００μｍ小さい外径の充填物９ｄを中空のドラム基体９ａ内に挿入して取り付ける。即ち、ドラム基体９ａと充填物９ｄとのギャップを最大 １００μｍ以下とし、充填物の外周又はドラム基体９ａの内周に接着剤（例えばシアノアクリレート系、エポキシ樹脂系等）９ｅを塗布し、充填物９ｄをドラム基体９ａ内に挿入して取り付ける。
【００４３】
ここで本件発明者が感光ドラム９内での充填物９ｄの位置を変えて、充填物９ｄの位置と音圧との関係を実験して調べた結果を示す。実験は図１１に示すように暗騒音４３ｄＢの部屋でプロセスカートリッジＢの正面から３０ｃｍ離れた位置にマイクＭを置いて音圧を測定した。その結果は、図１２に示すように、８０ｇｒの充填物を感光ドラム９の回転軸方向中央での音圧は５４．５〜５４．８ｄＢであったものが、４０ｇｒの充填物を感光ドラム９の回転軸方向中央よりもギヤフランジ９ｃ側へ３０ｍｍ位置へずらした位置で音圧が最小値になった。この結果から、充填物９ｄは感光ドラム９内ではギヤフランジ９ｃ側へ偏位した位置に取り付けた方が効果的であることがわかる。これは感光ドラム９の両端支持構成が一方側ではギヤフランジ９ｃを介して支持されているのに対し、他方側ではフランジがない軸受部材２６を介して支持されているためであり、感光ドラム９の軸方向中心位置に対して非対称の構成になっているためである。
【００４４】
そのため本実施例に於いては図１０に示すように、前記充填物９ｄを感光ドラム９の回転軸方向の中心ｃよりもフランジギヤ９ｃより、即ち、感光ドラム９への駆動伝達側にずれた位置に取り付けている。尚、本実施例では軸方向長さＬ１ ＝ ２５７ｍｍの感光ドラム９の中心ｃからＬ２ ＝９ｍｍフランジギヤ９ｃよりにずれた位置に、長さＬ３ ＝４０ｍｍのアルミニウムの中実部材よりなり、重量約２０ｇ〜６０ｇ、好ましくは３５ｇ〜４５ｇ、最も好ましくは約４０ｇの充填物９ｄを貼着している。
【００４５】
前記のように感光ドラム９内に充填物９ｄを設けることにより、感光ドラム９が安定して回転するようになり、画像形成時に於ける感光ドラム９の回転に伴う振動が抑えられる。このため帯電ローラ１０に印加する交流電圧の周波数を高くしても、帯電音の発生を低く抑えることが出来る。
【００４６】
また本実施例では図１０に示すように、感光ドラム９の内周面にアース用接点１８ａが接触するようにして、また、他端が装置本体側のドラムアース用接点ピン３５ａと当接することによって、該ドラム９を電気的にアースしているが、このアース用接点１８ａは感光ドラム９に対してフランジギヤ９ｃが設けられている側と反対側の端部内面に接触するように設けている。
【００４７】
前記アース用接点１８ａはバネ用ステンレス鋼、バネ用リン青銅等によって構成され、これが軸受部材２６に取り付けられるものである。その構成を具体的に説明すると、図１３に示すように、基部１８ａ１には軸受部材２６に設けられたボスに圧入係止するための係止孔１８ａ２が設けてあり、基部１８ａ１に２本の腕部１８ａ３が設けてあり、更に前記それぞれの腕部１８ａ３の先端には図１３の裏面側へ突出する半球状の凸部１８ａ４が設けてある。
【００４８】
このアース用接点１８ａは軸受部材２６を感光ドラム９に取り付けると、腕部１８ａ３の弾性力によって凸部１８ａ４が感光ドラム９の内面に圧接する。このとき感光ドラム９に接触する箇所が複数箇所（２箇所）あるために、接点の信頼性が高まり、且つ接触部には半球状凸部１８ａ４が形成してあるために、感光ドラム９との接触が安定する。
【００４９】
尚、図１４に示すように、前記アース用接点１８ａの腕部１８ａ３の長さを異ならせるようにしても良い。このようにすると、半球状凸部１８ａ４が感光ドラム９に接触する位置が、円周方向でずれることになり、例えば感光ドラム９の内面に軸方向のキズ等があったとしても両半球状凸部１８ａ４が同時にキズの部分に乗り上げることがなくなる。このため前記アース接触がより確実になる。もっとも前記腕部１８ａ３の長さを変えると、感光ドラム９の内面に圧接するときの腕部１８ａ３の変形量が異なるために、各腕部１８ａ３の接点圧に差が生ずることがあるが、これは腕部１８ａ３の曲げ角度を変える等して容易に直すことが出来る。
【００５０】
また本実施例にあっては前述したようにアース用接点１８ａが２個の腕部１８ａ３をもつようにしたが、該腕部は３個以上に形成しても良く、或いは感光ドラム９の内面に確実に接触するものであれば図１５及び図１６に示すように腕部１８ａ３が１個であり（二股に分かれていないもの）、且つその先端に前述したような半球状凸部を有しないものを用いても良い。
【００５１】
ここで前記感光ドラム９の内面に対するアース用接点１８ａの接触圧が弱過ぎると半球状凸部１８ａ４が感光ドラム内面の微小凹凸に追随出来ずに接触不良を起こし易くなり、且つ腕部１８ａ３の振動による音を発生する。この接触不良や振動音を防ぐためには前記接触圧を強くする必要があるが、強くし過ぎると画像形成装置を長時間使用した場合に半球状凸部１８ａ４の圧接により、ドラム内面にキズが発生し、このキズ上を半球上凸部１８ａ４が擦ることによる振動が生じ、これに基づいて接触不良や振動音を起こすことがある。
【００５２】
これらを考慮すると、感光ドラム内面に対するドラムアース用接点１８ａの接触圧は約１０ｇ〜 ２００ｇの範囲に設定することが好ましい。即ち、本件発明者が実験したところによると、前記接触圧が約１０ｇ以下であると感光ドラム９の回転に伴って接触不良が生じ易く、他の電子機器に対する電波障害等を起こす可能性があった。また前記接触圧が約 ２００ｇ以上になると、長期間使用したときにアース用接点１８ａとの接触摺動部に於いて感光ドラム９の内面にキズを生じ、回転中の異音や接触不良を生ずるおそれがあった。
【００５３】
尚、前記音等の発生は感光ドラム９の内面状態等によるために完全に除去出来ない場合があるが、感光ドラム９に前記充填物９ｄを取り付けることにより、ドラム９の振動を軽減することが出来、或いは前記アース用接点１８ａとドラム内面との接触摺動部に導電性グリスを介在させるようにすると、前記キズの発生や接触不良の防止を一層確実にすることが出来る。
【００５４】
また前記アース用接点１８ａはフランジギヤ９ｃ寄りに設けた充填物９ｄとは逆側の軸受部材２６に取り付けるために、その取り付けも容易に行なえるものである。
【００５５】
（帯電手段）
帯電手段は前記感光ドラム９の表面を帯電させるためのものであり、本実施例では特開昭６３−１４９６６９号公報に示すような、所謂接触帯電方法を用いている。即ち、図４に示すように、上枠体１４の内面に帯電ローラ１０を摺動軸受１０ｃを介して回動自在に設けている。この帯電ローラ１０は金属製のローラ軸１０ｂ（例えば、鉄、ＳＵＳ等の導電性芯金）にＥＰＤＭ、ＮＢＲ等の弾性ゴム層を設け、更にその周面にカーボンを分散したウレタンゴム層を設けたもの、或いは金属製のローラ軸にカーボンを分散した発泡ウレタンゴム層を被覆したもの等で構成している。そして前記帯電ローラ１０のローラ軸１０ｂは摺動軸受１０ｃを介して上枠体１４の軸受スライドガイド爪１０ｄによって脱落しないように取り付けてあり、且つ感光ドラム９方向へ僅かにスライド可能に取り付けてあり、該ローラ軸をスプリング１０ａによって感光ドラム９方向へ付勢して帯電ローラ１０が感光ドラム９表面に接触するように構成している。この帯電手段は帯電ローラ１０が上枠体１４に軸受１０ｃを介して直接組み込まれている。
【００５６】
画像形成に際しては、前記帯電ローラ１０が感光ドラム９の回転に従動回転し、このとき帯電ローラ１０に前述したように交流電圧を印加することにより感光ドラム９の表面を均一に帯電させるものである。
【００５７】
尚、帯電ローラ１０に印加する電圧について詳述すると、帯電ローラ１０に印加する電圧は直流電圧のみでもよいが、帯電の均一化のためには前述した通り直流電圧と交流電圧を重畳させた振動電圧を印加するのがよい。好ましくは、直流電圧のみを印加したときの帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有する交流電圧と直流電圧とを重畳した振動電圧を帯電ローラ１０に印加することで均一帯電性が向上する（特開昭６３−１４９６６９号公報等）。ここでいう振動電圧とは、時間と共に周期的に電圧値が変化する電圧であり、直流電圧のみ印加時における感光ドラム表面の帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有することが好ましく、またその波形については正弦波に限らず、矩形波、三角波、パルス波でもよいが、帯電音の観点からは、高調波成分を含まない正弦波が好ましい。交流電圧には、例えば直流電源を周期的にオン−オフすることによって形成された矩形波の電圧等も含まれる。
【００５８】
前記帯電ローラ１０への給電は、図１７に示すように、帯電バイアス用接点１８ｃの一端１８ｃ１が後述する装置本体側の帯電バイアス用接点ピンと圧接することで行われ、この帯電バイアス用接点１８ｃの他端１８ｃ２が金属製のローラ軸１０ｂと圧接して帯電ローラ１０に電圧を印加する。尚、帯電ローラ１０はバネ性を有する接点１８ｃによって図１７の右側へ加圧されるため、接点１８ｃと反対側の帯電ローラ軸受１０ｃにはカギ状に屈曲したストッパー部１０ｃ１が設けてある。またプロセスカートリッジＢを落下や振動させたときに、帯電ローラ１０が軸方向に過大に移動しないように、接点１８ｃ側には上枠体１４から垂下したストッパー部１０ｅが設けてある。
【００５９】
この帯電ローラ１０を上枠体１４に組み込む場合には、まず上枠体１４のガイド爪１０ｄに軸受１０ｃを支持させ、帯電ローラ１０のローラ軸１０ｂを前記軸受１０ｃに嵌め込むだけでよく、この上枠体１４を下枠体１５と合体することにより、図４に示すように、帯電ローラ１０が感光ドラム９に圧接するようになる。
【００６０】
尚、帯電ローラ１０の給電側軸受１０ｃは、カーボンフィラを多く含んだ導電性軸受材料を使用しており、帯電バイアス用接点１８ｃから金属性のスプリング１０ａを介して帯電ローラ１０に給電する構成になっており、安定した帯電バイアスを印加することが出来るようになっている。
【００６１】
（露光手段）
露光手段１１は前記帯電ローラ１０によって均一に帯電した感光ドラム９の表面に、読取手段１からの光像を露光するものであり、図１及び図４に示すように、上枠体１４にはレンズアレイ１ｃ２からの光を感光ドラム９へ照射するための開口部１１ａが設けてある。尚、プロセスカートリッジＢを装置本体Ａから取り外したときに、前記開口部１１ａを介して感光ドラム９が外光にさらされると劣化してしまう。そのため前記開口部１１ａにはシャッタ部材１１ｂが取り付けてあり、プロセスカートリッジＢを装置本体Ａから取り外すとシャッタ部材１１ｂが開口部１１ａを閉鎖し、装置本体Ａに装着すると前記開口部１１ａを開口するようにしている。
【００６２】
前記シャッタ部材１１ｂは図１８（ａ），（ｂ）に示すように断面「く」字状に屈曲した形状に構成してあり、該屈曲部がカートリッジの外方へ凸になるようにして軸１１ｂ１によって上枠体１４に対して回動可能に取り付けてある。そして前記軸１１ｂ１には捩じりコイルバネ１１ｃが取り付けてあり、プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａから取り外した状態にあっては前記バネ１１ｃの付勢によってシャッタ部材１１ｂが開口部１１ａを閉じるように構成している。
【００６３】
前記シャッタ部材１１ｂの外面には図１８（ａ）に示すように突当部１１ｂ２が形成してあり、プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに装着するときに、装置本体１６に対して開閉可能に取り付けた上部開閉カバー１９（図１参照）を閉じると、該カバー１９に設けた突起部１９ａが突当部１１ｂ２に突き当たり、シャッタ部材１１ｂが図１８（ｂ）の矢印ｅ方向に回転して開口部１１ａを開口する。
【００６４】
このシャッタ部材１１ｂの開閉動作に際し、該シャッタ部材１１ｂの形状が断面「く」字状に屈曲して形成してあり、突当部１１ｂ２がカートリッジＢの外形よりも外方に、且つ回動軸１１ｂ１の近傍に設けてあるために、図４及び図１８（ｂ）に示すように、シャッタ部材１１ｂはプロセスカートリッジＢの外形よりも外で上部開閉カバー１９の突起部１９ａに突き当たる。このためシャッタ部材１１ｂの開閉角度が小さくてもシャッタ部材１１ｂの回動先部が確実に開き、上方にあるレンズアレイ１ｃ２からの光が確実に感光ドラム９へ照射され、感光ドラム９の表面に静電潜像が形成されることになるシャッタ部材１１ｂを前記の如く構成することにより、プロセスカートリッジＢを装置本体に挿入する際に、カートリッジＢを本体側のシャッタ押し開き突起から退避させる必要がなく、突起部のストロークを短くすることが出来、プロセスカートリッジＢしいては本体Ａの小型化を図ることが可能となる。
【００６５】
（現像手段）
次に現像手段１２について説明すると、これは前記露光によって感光ドラム９に形成された静電潜像をトナーによって可視像化するものである。尚、この画像形成装置Ａは現像に使用するトナーとして磁性及び非磁性の何れでも使用出来るが、この実施例では一成分磁性現像剤としての磁性トナーを収納したプロセスカートリッジＢを装着する例を示している。
【００６６】
前記現像に使用される磁性トナーは、結着樹脂として、ポリスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体等のスチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テンペル樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、パラフィンワックス、カルナバワックス等が単独或いは混合して使用出来る。
【００６７】
磁性トナーに更に添加し得る着色材料としては、従来公知のカーボンブラック、銅フタロシアニン、鉄黒等が使用出来る。
【００６８】
磁性トナーに含有される磁性微粒子としては、磁界の中に置かれて磁化される物質が用いられ、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属の粉末、若しくはマグネタイト、フェライト等の合金や化合物が使用出来る。
【００６９】
前記磁性トナーによってトナー像を形成する現像手段１２は、図４に示すように、トナーを収納するトナー溜１２ａを有し、且つトナー溜１２ａ内部にはトナーを送り出すためのトナー送り機構１２ｂを設けてある。更に送り出されたトナーを、内部に磁石１２ｃを有する現像スリーブ１２ｄを回転させてその表面に薄いトナー層を形成するように構成している。この現像スリーブ１２ｄにトナー層が形成されるときに、トナーと現像スリーブ１２ｄとの摩擦によって感光ドラム９上の静電潜像を現像可能な摩擦帯電電荷を得ている。またトナーの層厚を規制するために現像ブレード１２ｅが、現像スリーブ１２ｄの表面に圧接し、現像スリーブ１２ｄは、感光ドラム９の表面から、約 １００〜 ４００μｍのギャップ幅をもって臨むように取り付けてある。
【００７０】
前記磁性トナーの送り機構１２ｂは、図４に示すように、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリロブタジエンスチロール（ＡＢＳ）、ハイ・インパクトスチロール（ＨＩＰＳ）等の材質からなる送り部材１２ｂ１をトナー溜１２ａの底面に沿って矢印ｆ方向へ往復移動可能に構成している。この送り部材１２ｂ１は断面形状が略三角形状になるように形成してあり、且つトナー溜１２ａの底面全体のトナーを掻くように、感光ドラムの回転軸方向（図４の表裏面方向）に長い複数本の棒状部材で構成してあり、この棒状部材の長手方向両端部を連結して一体部材として構成している。さらに、送り部材１２ｂ１は３本よりなり、往復移動幅は、略三角の底辺幅と比べ同等より大きくすることによって、底面のトナー掻残りをなくすように構成している。又、アーム部材の一端に、突起１２ｂ６を形成し、送り部材１２ｂ１の組込み時の浮き、あばれを防止する構成にしている。
【００７１】
そして前記送り部材１２ｂ１は長手方向一方端部に係止突起１２ｂ４が形成してあり、この係止突起１２ｂ４がアーム部材１２ｂ２に設けた長孔１２ｂ５に回動可能に係止しており、該アーム部材１２ｂ２は上枠体１４に対して軸１２ｂ３を中心にして回動可能に取り付けてあると共に、トナー溜１２ａの外部に設けられた図示しないアームと連結している。更にプロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに装着したときに、前記軸１２ｂ３を中心にしてアーム部材１２ｂ２を一定角度で揺動するように駆動力を伝達するための駆動伝達手段が連結する如く構成している。尚、図７等に示すように、前記送り部材１２ｂ１とアーム部材１２ｂ２とをポリプロピレン、ポリアミド等の樹脂によって一体的に、且つ連結部で折り曲げ可能にした構成でも良い。
【００７２】
従って、画像形成に際しては前記アーム部材１２ｂ２を一定角度で揺動すると、送り部材１２ｂ１が図４の実線の状態と破線の状態に示すようにトナー溜１２ａの底面に沿って矢印ｆ方向に往復移動する。これによりトナー溜１２ａの底部付近にあるトナーが送り部材１２ｂ１によって現像スリーブ１２ｄ方向へ送られる。このとき前記送り部材１２ｂ１は断面形状が略三角形状であるために、トナーは送り部材１２ｂ１の傾斜面に沿って掻くようにして緩やかに送られる。
【００７３】
このため現像スリーブ１２ｄ近傍の磁性トナーは攪拌され難く、現像スリーブ１２ｄの表面に形成されるトナー層が劣化し難くなる。
【００７４】
またトナー溜１２ａの蓋部材１２ｆの内天面には図４に示すように垂下部材１２ｆ１が設けてある。この垂下部材１２ｆ１の下端とトナー溜底面との間隔は、トナー送り部材１２ｂ１の三角断面高さよりも多少広く設定してある。従って、トナー送り部材１２ｂ１はトナー溜底面と垂下部材１２ｆ１の間を往復移動し、このとき送り部材１２ｂ１がトナー溜底面から浮き上がろうとしても前記垂下部材１２ｆ１によって規制され、該送り部材１２ｂ１の浮き上がりが防止される。
【００７５】
尚、本実施例に係る画像形成装置Ａは非磁性トナーを収納したプロセスカートリッジも装着可能であり、この場合には現像スリーブ１２ｄ近傍の非磁性トナーを攪拌するようにトナー送り機構を駆動する如く構成している。
【００７６】
即ち、非磁性トナーを使用する場合、図１９に示すように、現像スリーブ１２ｄと同方向へ回転する弾性ローラ１２ｇがトナー送り機構１２ｈによって送られたトナー溜め１２ａ内の非磁性トナーを現像スリーブ１２ｄへと搬送する。このとき現像スリーブ１２ｄと弾性ローラ１２ｇとが当接する当接部において、弾性ローラ１２ｇ上のトナーが現像スリーブ１２ｄと摺擦されることによって摩擦帯電し、現像スリーブ１２ｄ上に静電的に付着する。その後現像スリーブ１２ｄの回転に伴い、該スリーブ１２ｄ上に付着した非磁性トナーは、薄層を形成するための現像ブレード１２ｅと現像スリーブ１２ｄとの当接部に侵入し、ここを通過する際に両者の摺擦によって静電潜像を現像するための極性に充分な摩擦帯電を受ける。しかし、現像スリーブ１２ｄ上にトナーが滞留すると、該トナーは現像スリーブ１２ｄ上に新たに供給されたトナーと混在して現像ブレード１２ｅとの当接部に送られ、そこで新たなトナーと共に現像スリーブ１２ｄとの間で摩擦帯電を受けるが、新たなトナーは帯電を受けて適正な電荷を付与されるのに対し、残留していたトナーは元々適正な電荷を有していた状態から再度摩擦帯電を受けるので、過剰に帯電されてしまう。この過剰に帯電されたトナーは、適正な電荷を付与されたトナーに比べて現像スリーブ１２ｄに対する付着力が強くなり、現像に使用し難い状態になってしまう。
【００７７】
そのため本実施例では前記非磁性トナーを収納したプロセスカートリッジには図１９に示すように非磁性トナー送り機構１２ｈはトナー溜１２ａ内に回転部材１２ｈ１を設け、該部材１２ｈ１に弾性シートからなる攪拌羽根１２ｈ２を取り付けて構成している。そして、この非磁性トナーカートリッジを画像形成装置Ａに装着すると、画像形成時に装置本体１６が前記回転部材１２ｈ１を回転するように駆動力を伝達する駆動伝達手段が連結する如く構成している。
【００７８】
これにより、非磁性トナーを収納したカートリッジを装着して画像形成する場合には、前記攪拌羽根１２ｈ２がトナー溜１２ａ内のトナーを大きく攪拌する。このため現像スリーブ１２ｄ近傍のトナーも攪拌されてトナー溜１２ａ内のトナーと混ざり合い、現像スリーブ１２ｄから剥ぎ取られたトナーの帯電電荷が分散され、トナーの劣化が防止されるものである。
【００７９】
次に前記トナー層が形成される現像スリーブ１２ｄと感光ドラムは９とは微小間隔（前記磁性トナーを収納したプロセスカートリッジでは約 ３００μｍ程度、前記非磁性トナーを収納したプロセスカートリッジでは約 ２００μｍ程度）をもって対向するように位置決めされている。そのため本実施例では現像スリーブ１２ｄの軸方向両端部近傍であってトナー層形成領域外に現像スリーブ外径よりも前記間隔分だけ外径が大きい当接リング部を設け、該リング部が感光ドラム９の潜像形成領域外に当接するようにしている。
【００８０】
ここで感光ドラム９と現像スリーブ１２ｄとの位置関係について説明する。図２０は感光ドラム９と現像スリーブ１２ｄの位置関係と、現像スリーブ１２ｄの加圧方法を示す横断面説明図であり、図２１（ａ）は図２０のＡ−Ａ断面を示す縦断面図、図２１（ｂ）は図２０のＢ−Ｂ断面を示す縦断面図である。
【００８１】
図２０に示すように、トナー層が形成される現像スリーブ１２ｄと感光ドラム９とは微小間隔（ ２００μｍ〜 ３００μｍ程度）を持って対向するように位置決められる。このとき、感光ドラム９は、その一端に設けられたフランジギヤ９ｃの回転軸を回転軸９ｆによって下部枠体１５に回転可能に固定され、他端は同じく下部枠体１５に嵌入固定された軸受部材２６の軸受部２６ａによって回転可能に固定されている。現像スリーブ１２ｄは、軸方向両端部近傍にあってトナー層形成領域外にあり、現像スリーブ１２ｄの外径よりも前記間隔分だけ外径の大きい当接リング部１２ｄ１を嵌めて、そのリング部１２ｄ１が感光ドラム９の潜像形成領域外に当接するようにする。
【００８２】
また、現像スリーブ１２ｄは、その軸方向両端部近傍にある当接リング部１２ｄ１より内側にあり、現像スリーブ１２ｄのトナー層形成領域外でスリーブ軸受１２ｉによって回転自在に支持され、スリーブ軸受１２ｉは図中矢印ｇ方向へ多少スライド可能となるように下部枠体１５に取り付けられている。スリーブ軸受１２ｉは、その後方に伸びた突起部に押圧スプリング１２ｊが付いており、これが下部枠体１５の壁に押されて現像スリーブ１２ｃを常に感光ドラム９側へ付勢している。これにより、当接リング部１２ｄ１が感光ドラム９と常に当接し、現像スリーブ１２ｄと感光ドラム９との間隔は常に保証され、感光ドラム９のフランジギヤ９ｃ及び該ギヤ９ｃと噛合する現像スリーブ１２ｄのスリーブギヤ１２ｋに駆動力を伝達することができる。
【００８３】
ここで、前述したスリーブ軸受１２ｉのスライド可能方向について図２２を参照して説明する。まず、現像スリーブ１２ｄの駆動側から述べると、装置本体１６の駆動源からフランジギヤ９ｃに駆動力が伝達されると、そのフランジギヤ９ｃからスリーブギヤ１２ｋに駆動力が伝達されるとき、その噛み合い力はフランジギヤ９ｃの噛み合いピッチ円と、スリーブギヤ１２ｋの噛み合いピッチ円との接線方向から圧力角（本実施例では２０°）分傾いた方向に向かう。このため、図２２に示す矢印Ｐ方向（θ≒２０°）に噛み合い力は向かう。このとき、感光ドラム９の回転中心と現像スリーブ１２ｄの回転中心を結ぶ直線と平行な方向にスリーブ軸受１２ｉをスライドさせようとすると、噛み合い力Ｐをスライド方向と水平方向の分力Ｐｓとスライド方向と垂直方向の分力Ｐｈに分解すると、スライド方向と水平方向の分力Ｐｓは、図２２に示すように、感光ドラム９から離れる方向に向いてしまう。このため、現像スリーブ１２ｄの駆動側では、感光ドラム９と現像スリーブ１２ｄとの間隔がフランジギヤ９ｃとスリーブギヤ１２ｋの噛み合い力によって変化しやすくなり、現像スリーブ１２ｄ上のトナーが感光ドラム９へ的確に移動しなくなり、現像性の悪化を招き易くなってしまう。
【００８４】
そこで、本実施例では、フランジギヤ９ｃからスリーブギヤ１２ｋへの駆動力の伝達を加味し、図２１（ａ）に示すように、駆動側（スリーブギヤ１２ｋが取り付けられている側）のスリーブ軸受１２ｉのスライド可能方向を矢印Ｑ方向にする。即ち、フランジギヤ９ｃとスリーブギヤ１２ｋの噛み合い力Ｐと駆動側スリーブ軸受１２ｉのスライド可能方向のなす角ψは約９０°（本実施例では９２°）に設定する。このように構成することで、前記噛み合い力Ｐのスライド方向と水平方向の分力Ｐｓは殆どなくなり、本実施例の場合では前記分力Ｐｓは若干現像スリーブ１２ｄを感光ドラム９側へ付与する方向へ作用する。こうした場合、現像スリーブ１２ｄは略押圧スプリング１２ｊのバネ圧α分だけ加圧され、感光ドラム９と現像スリーブ１２ｄとの間隔は一定に保たれ、的確な現像を行うことができる。
【００８５】
次に、非駆動側（スリーブギヤ１２ｋが取り付けられていない側）のスリーブ軸受１２ｉのスライド方向について述べる。
【００８６】
非駆動側では前述した駆動側と違い、他から力を受けるわけでけないので、スリーブ軸受１２ｉのスライド方向は、図２１（ｂ）に示すように、感光ドラム９の中心と現像スリーブ１２ｄの中心を結ぶ直線に対して略水平にしておく。
【００８７】
このように、現像スリーブ１２ｄを単独で感光ドラム９に加圧する場合、駆動側と非駆動側とで現像スリーブ１２ｄを加圧する角度を変えることにより、現像スリーブ１２ｄと感光ドラム９との位置関係が常に適正に保持されるため、的確な現像を行うことが可能となる。
【００８８】
尚、駆動側のスリーブ軸受１２ｉのスライド可能方向を非駆動側と同様に感光ドラム９の中心と現像スリーブ１２ｄの中心を結ぶ直線と略平行方向に設定しても良い。即ち、前述した実施例で述べたように、駆動側ではフランジギヤ９ｃとスリーブギヤ１２ｋの噛み合い力のスリーブ軸受１２ｉのスライド方向への分力Ｐｓによって現像スリーブ１２ｄが感光ドラム９から離れる方向に力が作用するため、本実施例ではこの分力Ｐｓに対向して現像スリーブ１２ｄを加圧できるように、駆動側の押圧スプリング１２ｊによる加圧力を非駆動側より分力Ｐｓ分だけ大きく設定してやれば良い。つまり、非駆動側の押圧スプリング１２ｊの現像スリーブ１２ｄへの加圧力をＰ１ とすると、駆動側の押圧スプリング１２ｊのその加圧力Ｐ２ は、Ｐ２ ＝Ｐ１ ＋Ｐｓに設定しておくと、現像スリーブ１２ｄは常に適正な加圧力を受けて感光ドラム９との一定の間隔を保証される。
【００８９】
（クリーニング手段）
次にクリーニング手段１３は、感光ドラム９のトナー像を転写手段６によって記録媒体４に転写した後に、感光ドラム９に残留したトナーを除去するためのものである。このクリーニング手段１３は図４に示すように、感光ドラム９の表面に接触し、該ドラム９に残留したトナーを掻き落とすためのクリーニングブレード１３ａと、前記掻き落としたトナーを掬い取るために前記ブレード１３ａの下方に位置し、且つ感光ドラム９の表面に接触したスクイシート１３ｂと、前記掬い取った廃トナーを溜めるための廃トナー溜め１３ｃとで構成している。
【００９０】
ここで前記スクイシート１３ｂの取り付け方法について説明すると、このシート１３ｂはトナー溜め１３ｃの取付面１３ｄに対して両面テープによって貼り付けている。このとき前記廃トナー溜め１３ｃは樹脂材料からなり、若干の凹凸や小さな変形がある。そのため図２３に示すように、単に取付面１３ｄに両面テープ１３ｅを貼り付け、このテープ１３ｅにスクイシート１３ｂを貼り付けただけでは該シート１３ｂの先端（感光ドラム９との接触部）にうねりｘが生ずることがある。このようにスクイシート１３ｂの先端にうねりｘがあると、該シート１３ｂが感光ドラム９の表面に密着せず、クリーニングブレード１３ａで掻き落としたトナーを確実に掬い取れなくなる。
【００９１】
そのためスクイシート１３ｂを貼り付けるときは、図２４（ａ）に示すように引張工具２０によってトナー溜め下部の取付面１３ｄを下方へ引っ張って弾性変形により湾曲させ、この状態でスクイシート１３ｂを貼り付けた後に前記湾曲を解放することにより、スクイシート１３ｂの先端にテンションを与え、前記うねりを防ぐことが考えられる。
【００９２】
しかしながら、近年の小型化が図られているプロセスカートリッジＢにあっては、スクイシート１３ｂの取付面１３ｄの寸法も小さくなることから取付面１３ｄを湾曲させた状態でスクイシート１３ｂを貼り付けると、図２４（ａ）に示すように、スクイシート１３ｂの下端両側１３ｂ１が取付面１３ｄからはみ出し、下方へ突出するようになる。そしてスクイシート１３ｂが取付面１３ｄよりも下方へ突出すると、図１の断面図からも明らかなように、突出したスクイシート１３ｂに記録媒体４が引っ掛かるおそれがある。
【００９３】
また前記取付面１３ｄを湾曲させた状態でスクイシート１３ｂを貼り付ける場合、図２４（ａ）に示すように、スクイシート１３ｂの下から両面テープ１３ｅがはみ出してしまう。従って、この状態で図２４（ｂ）に示すように、貼付工具２１でスクイシート１３ｂを両面テープ１３ｅに押し付けると、はみ出たテープ１３ｅが貼付工具２１に貼り付いてしまい、図２４（ｃ）に示すように、貼付工具２１を外す際に両面テープ１３ｅが取付面１３ｄから剥がれてしまい、スクイシート１３ｂの取り付け不良が生ずるおそれがある。
【００９４】
そこで本実施例ではスクイシート１３ｂの下端形状を、図２５（ａ）に示すように、引張工具２０によって取付面１３ｄを引っ張って湾曲させた形状と略同じになるようにしている。即ち、シート幅がシート長手方向の中央部が両端部よりも幅広になるように形成している。これにより、スクイシート１３ｂを貼り付ける際に、湾曲した両面テープ１３ｅがスクイシート１３ｂからはみ出すことがなくなる。また引張工具２０による引っ張りを外し、図２５（ｂ）に示すように、取付面１３ｄの湾曲を解放してスクイシート１３ｂの上端にテンションを付与したときに、シート下端が取付面１３ｄから下方へ突出してしまうことがなくなる。従って、前述したようなスクイシート１３ｄによる記録媒体４の引っ掛かりやスクイシート１３ｄの取り付け不良をなくすことが出来る。
【００９５】
尚、スクイシート１３ｄの加工の簡略化や加工具の寿命等を考慮した場合、スクイシート１３ｄの下端形状は直線的な形状にすることが望ましい。このため図２６に示すように、取付面１３ｄの湾曲量に応じてシート長手方向中央部が両端部よりも幅広となるように、シート下端を直線的に構成しても良い。
【００９６】
また本実施例では前記スクイシート取付面１３ｄを湾曲させるときに、引張工具２０によって引っ張るようにしたが、図２７に示すように、スクイシート取付面１３ｄと一体的なトナー溜め仕切板１３ｃ１の上部を押圧工具２０ａによって押圧することにより、スクイシート取付面１３ｄを湾曲させるようにしても良いことは当然である。
【００９７】
更に本実施例では廃トナー溜め１３ｃの下部にスクイシート取付面１３ｄを構成しているが、スクイシート１３ｂを廃トナー溜め１３ｃとは別部材の板金等の取付面に貼り付け、この板金を廃トナー溜め１３ｃに組み込むようにした構成でも同様の効果を得ることが出来る。
【００９８】
（上下枠体）
次にプロセスカートリッジＢのハウジングを構成する上下枠体１４，１５について説明すると、下枠体１５側には図７及び図８に示すように感光ドラム９の他に、現像手段１２を構成する現像スリーブ１２ｄ、現像ブレード１２ｅ、更にはクリーニング手段１３が設けてある。一方、上枠体１４側には図７及び図９に示すように、帯電ローラ１０、現像手段１２を構成するトナー溜め１２ａ及びトナー送り機構１２ｂが設けてある。
【００９９】
そして前記上下枠体１４，１５を結合するために、上枠体１４には長手方向に４対の係止爪１４ａが略等間隔で上枠体１４と一体成型されており、下枠体１５には前記係止爪１４ａが係止するための係止開口１５ａ及び係止突部１５ｂが下枠体１５と一体成型されている。従って、前記上下枠体１４，１５を強制嵌合して係止爪１４ａを係止開口１５ａ及び係止突部１５ｂに係止すると、上下枠体１４，１５が結合される。尚、この結合状態をより確実にするために、下枠体１５の長手方向両端近傍には図８に示すように係止爪１５ｃ及び係止開口１５ｄが設けてあり、上枠体１４の長手方向両端近傍には図９に示すように前記係止爪１５ｃ及び係止開口１５ｄと係止するための係止開口１４ｂ及び係止爪１４ｃが設けてある。
【０１００】
前記のようにプロセスカートリッジＢを構成する各部材を上下枠体１４，１５に分けて構成するに際し、感光ドラム９に対して位置決めする必要がある部材、例えば現像スリーブ１２ｄや現像ブレード１２ｅ及びクリーニングブレード１３ａ等を同一枠体（本実施例では下枠体１５）側に設けることにより、各部材の位置出しを精度良く行うことが出来、プロセスカートリッジＢの組立を容易に行うことが出来る。
【０１０１】
また本実施例の下枠体１５には、図８に示すように、枠体の一方側端部近傍に嵌合凹部１５ｎが設けてある。また上枠体１４には、図９に示すように、枠体の一方側端部近傍には係止爪１４ａ間の略中間位置で、係止爪１４ａの近傍に前記嵌合凹部１５ｎに嵌合する嵌合凸部１４ｈが設けてある。
【０１０２】
更に本実施例の下枠体１５には、図８に示すように、枠体の略二隅近傍に嵌合凸部１５ｅ及び他の略二隅近傍に嵌合凹部１５ｆが設けてある。また上枠体１４には、図９に示すように、枠体の略二隅近傍に前記嵌合凸部１５ｅが嵌合するするための嵌合凹部１４ｄが設けてあり、また他の略二隅近傍には前記嵌合凹部１５ｆが嵌合するための嵌合凸部１４ｅが設けてある。
【０１０３】
従って、上下枠体１４，１５を結合するときに前記上下枠体１４，１５に設けた嵌合凸部１４ｈ，１４ｅ，１５ｅを嵌合凹部に１５ｎ，１５ｆ，１４ｄに嵌合することにより、両枠体１４，１５の結合が強固なものとなり、結合状態で上下枠体１４，１５に捩じれ力が加わったとしても結合状態がずれてしまうことがない。
【０１０４】
尚、前記嵌合凸部を嵌合凹部の位置は前記以外にも、結合した上下枠体１４，１５に対する捩じれ力に対してずれないようにし得る位置であれば、他の位置に設けても良い。
【０１０５】
また上枠体１４には、図９に示すように、軸２２ａを中心に回動可能な保護カバー２２が取り付けてある。この保護カバー２２は軸２２ａに取り付けた捩じりコイルバネ（図示せず）によって図９の矢印ｈ方向へ付勢されており、プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａから取り外した状態にあっては、図４に示すように、感光ドラム９を被蓋するように構成している。
【０１０６】
即ち、感光ドラム９は現像トナーを記録媒体４に転写するために、図１に示すように、下枠体１５に形成された開口１５ｇから露出して転写ローラ６と対向するように構成している。しかし、プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａから取り外した状態にあっては感光ドラム９が露出していると、感光ドラム９が外光にさらされて劣化してしまうと共に、該ドラム９に塵等が付着してしまう。そのためプロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａから取り外したときに保護カバー２２が前記開口１５ｇを閉じることによって感光ドラム９を外光及び塵等から保護するものである。尚、前記保護カバー２２はプロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに装着すると、図示しない回動機構によって回転し、図１に示すように感光ドラム９を開口１５ｇから露出するように構成してある。
【０１０７】
また図１から明らかなように下枠体１５の下面は記録媒体４を搬送するためのガイドを兼用するものであるが、この下面は両側ガイド部１５ｈ１に対して中央ガイド部１５ｈ２が段差をもつように形成してある（図６）。この中央ガイド部１５ｈ２の段差はハガキサイズ幅（約 １００ｍｍ）よりも僅かに幅広である約 １０２ｍｍ〜 １２０ｍｍであって（本実施例では約 １０７ｍｍ程度に設定）、深さ約 ０．８ｍｍ〜２ｍｍ程度に構成している。これにより前記中央ガイド部１５ｈ２部分は記録媒体４の搬送空間が広くなり、厚手で腰の強いハガキ、名刺或いは封筒等を記録媒体４として使用した場合、これらの厚手の記録媒体４が下枠体１５のガイド面に突っ掛かってジャムするおそれがなくなる。またハガキサイズ幅以上で薄手の普通紙等を記録媒体４として使用した場合には、該記録媒体４は下枠体１５の両側ガイド部１５ｈ１でガイドされるため、浮き上がることなく搬送されるようになる。
【０１０８】
ここで記録媒体の搬送ガイドとして機能する前記下枠体１５の下面について、より具体的に説明する。両側ガイド部１５ｈ１は図２８に示すように、感光ドラム９と転写ローラ６とのニップ位置Ｎでの接線方向Ｘに対してＬａ ＝５〜７ｍｍ程度の寸法分だけたわむ状態にある。この両側ガイド部１５ｈ１は現像スリーブ１２ｄ及びトナーをスリーブ１２ｄに供給するのに必要な空間をもつように構成された下枠体１５の下面であるために、適切な現像条件を得るために決められた現像スリーブ１２ｄの位置等によって決定され、これをニップ接線方向Ｘに近づけると下枠体１５が肉薄になり、プロセスカートリッジＢの強度上問題がある。
【０１０９】
またクリーニング手段１３の下端位１３ｆは後述するクリーニングブレード１３ａやスクイシート１３ｂ等のクリーニング手段１３を構成するのに必要な配置で決定され、搬送される記録媒体４と干渉しない距離Ｌｂ ＝３〜５ｍｍ程度をもつように構成している。尚、本実施例では図２８に示す感光ドラム９の回転中心からの垂線と、感光ドラム９及び転写ローラ６の回転中心を結ぶ線との角度β＝５〜２０°に設定している。
【０１１０】
このため中央ガイド部１５ｈ２のみに深さＬｃ ＝１〜２ｍｍ程度の段差を設け、該部分をニップ接線方向Ｘに近づけることにより、下枠体１５の強度を損なうことなく、ハガキ等の厚手で腰の強い記録媒体４の搬送をスムーズに行うようにしている。尚、厚手で腰の強い記録媒体４は画像形成装置の一般的な仕様条件としても名刺や封筒等であってハガキサイズよりも幅狭であることが殆どであるため、段差を設けた中央ガイド部１５ｈ２の幅はハガキサイズよりも僅かに幅広に構成しておけば実用上問題はない。
【０１１１】
また下枠体１５の外面には長手方向両側であって記録媒体４のガイド領域外に、下方へ突出した規制突起１５ｉが設けてある。この突起１５ｉは記録媒体４のガイド面に対する突出量が約１ｍｍ程度に設定してある。このため画像形成中に何らかの原因によってプロセスカートリッジＢが若干下降しても、規制突起１５ｉが装置本体１６の下ガイド部材２３（図１参照）に当接し、それ以上の下降が規制される。従って、記録媒体４の搬送経路として下ガイド部材２３と下枠体１５の外面ガイド部との間は少なくとも１ｍｍの空間が確保され、記録媒体４はジャムすることなく搬送されることになる。
【０１１２】
更に下枠体１５の外面は図１に示すようにレジストローラ５ｃ２の逃げ凹部１５ｊが形成してある。このためプロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに装着するに際し、レジストローラ５ｃ２に近接して装着することが可能となり、装置全体の小型化を図ることが出来る。
【０１１３】
（プロセスカートリッジの組立構成）
次に前記構成のプロセスカートリッジＢの組み立てについて説明する。図２９に於いて、まず下枠体１５には現像手段１２の端部及びクリーニング手段１３の端部にトナー漏れを防止するための定形のモルトプレーン（商品名）ゴムからなるトナー漏れ防止シールＳを両面テープで貼着する。尚、このトナー漏れ防止シールＳは定形のものでなくても、前記シールを取り付ける部分に凹部を形成し、該凹部に固化してエラストマーとなる液状物質を注入してトナー漏れ防止シールを取り付けるようにしても良い。
【０１１４】
前記下枠体１５に現像ブレード１２ｅを取り付けたブレード支持部材１２ｅ１及びクリーニングブレード１３ａを取り付けたブレード支持部材１３ａ１をそれぞれビス２４ａ，２４ｂによって取り付ける。このとき本実施例にあっては図２９の破線に示すように、前記ビス２４ａ，２４ｂのビス止めを同一方向から行うことが出来るように、ブレード支持部材１２ｅ１、１３ａ１のブレード取付面を平行又は略平行に構成している。そのためプロセスカートリッジＢを量産する場合に、現像ブレード１２ｅ及びクリーニングブレード１３ａのビス止めを自動機等によって連続的に行うことが出来る。これによりネジ回転用ドライバー等のスペースを確保して両ブレード１２ｅ，１３ａの組立性を向上させると共に、ハウジングの型抜き方向をそろえることによって型構造を簡略化してコストダウンを図ることが出来る。
【０１１５】
尚、前記現像ブレード１２ｅ及びクリーニングブレード１３ａはビス止めする以外にも、例えば図３０に示すように、下枠体１５に対して接着剤２４ｃ，２４ｄによって接着して取り付けるようにしても良い。この場合も、前記接着を同一方向から行うことが出来るようにすれば、ビス止めの場合と同様に現像ブレード１２ｅ及びクリーニングブレード１３ａの取り付けを自動機等によって連続的に行うことが出来る。
【０１１６】
前記のようにブレード１２ｅ，１３ａを取り付けた後に、現像スリーブ１２ｄを下枠体１５に取り付ける。次いで感光ドラム９を下枠体１５に取り付ける。そのため本実施例では現像ブレード支持部材１２ｅ１及びクリーニングブレード支持部材１３ａ１の感光ドラム対向面側であって、感光ドラム９の長手方向画像形成領域（図３２の領域Ｃ）外にガイド部材２５ａ，２５ｂを取り付けてある（尚、本実施例では、ガイド部材２５ａ，２５ｂは下枠体１５と一体成形している）。そして前記両ガイド部材２５ａ，２５ｂの間隔Ｌを感光ドラム９の外径Ｄよりも大きく設定している。
【０１１７】
このため感光ドラム９は下枠体１５に取り付けるブレード１２ｅ，１３ａ等の各部材を取り付けた後、図３１に示すように、ガイド部材２５ａ，２５ｂによって長手方向両端部近傍（画像形成領域外）をガイドしながら最後に取り付けることが出来る。即ち、感光ドラム９はブレード１３ａを少し撓ませながら、また現像スリーブ１２ｄを少し逃がし、また回転させながら下枠体１５に取付られる。
【０１１８】
これを下枠体１５に感光ドラム９を最初に取り付けた後にブレード１２ｅ，１３ａ等の各部材を取り付ける構成にすると、ブレード１２ｅ，１３ａ等を取り付ける際に感光ドラム９の表面を傷つけたりすることがある。また組立時に現像ブレード１２ｅやクリーニングブレード１３ａの取り付け位置や感光ドラム９に対する接触圧の測定等の検査が出来ない不都合がある。更に両ブレード１２ｅ，１３ａにトナーがない初期状態での感光ドラム９や現像スリーブ１２ｄへの密着によるトルクアップやブレードめくれを防止するための潤滑剤の塗布を、両ブレード１２ｅ，１３ａを下枠体１５に取り付ける前に行わなければならないが、このとき組み込み時の潤滑剤の脱落等の不都合が生じ易い等の問題がある。この点、本実施例のように感光ドラム９を最後に組み込むようにすることにより前記不都合を解消することが出来るものである。
【０１１９】
前述した通り本実施例によれば、現像手段１２及びクリーニング手段１３を枠体に取付た状態で取り付け位置の測定等の検査を行うことが出来、更には感光ドラム組付時の画像形成領域での傷や打痕等を防止出来る。また現像手段１２及びクリーニング手段１３を枠体に取り付けた状態で、これらへの潤滑剤の塗布が可能となり、このために潤滑剤の脱落等が防止出来、現像ブレード１２ｅと現像スリーブ１２ｄ、クリーニングブレード１３ａと感光ドラム９との密着によるトルクアップやブレードめくれ等を防止する効果がある。
【０１２０】
尚、本実施例では下枠体１５にドラムガイド部材２５ａ，２５ｂを一体成形しているが、図３３に示すように、ブレード支持部材１２ｅ１，１３ａ１の長手方向両端であって感光ドラム９の画像形成領域外に、ブレード支持部材１２ｅ１，１３ａ１と一体的な突出部１２ｅ２，１３ａ２を設け、又は別のガイド部材を取り付けるようにして、これを感光ドラム９を組み込む場合のガイド部材として機能させるようにしても良い。
【０１２１】
前記のようにして現像スリーブ１２ｄ、現像ブレード１２ｅ、クリーニングブレード１３ａ、感光ドラム９を下枠体１５に組み込んだ後、図３４の斜視図及び図３５の断面図に示すように軸受部材２６を取り付けて感光ドラム９及び現像スリーブ１２ｄの一方端を軸支する。この軸受部材２６はポリアセタール等の耐摺動性材質からなり、感光ドラム９に嵌入するドラム軸受部２６ａと、現像スリーブ１２ｄの外表面に嵌入するスリーブ軸受部２６ｂ及びＤカットされた磁石１２ｃの端部が嵌入するＤカット穴部２６ｃとが一体成型されている。又は、スリーブ軸受部２６ｂは、現像スリーブ１２ｄの外表面に摺動するスリーブ軸受１２ｉの外面に嵌入するか、又はスリーブ軸受１２ｉの外面に嵌入する下枠体１５のスライド面１５Ｑに嵌入する構成にしても良い。
【０１２２】
従って、軸受部２６ａを筒状の感光ドラム９の端部に嵌入し、且つ磁石１２ｃの端部をＤカット穴部２６ｃに嵌入すると共に、現像スリーブ１２ｄを軸受部２６ｂに嵌入し、該軸受部材２６を下枠体１５の側面に嵌め込み、前述したようにドラム方向にスライド可能に設けることによって感光ドラム９及び現像スリーブ１２ｄを軸支する。尚、前記軸受部材２６には図３４に示すようにアース用接点１８ａが取り付けてあり、軸受部材２６を感光ドラム９に嵌入するとアース用接点１８ａが感光ドラム９のアルミ製ドラム基体９ａに接触するようになっている（図１０参照）。また前記軸受部材２６にはバイアス用接点１８ｂが取り付けてあり、軸受部材２６を現像スリーブ１２ｄに取り付けると前記接点１８ｂが現像スリーブ１２ｄの内面に接触した導電性部材１８ｄに接触するようになっている。
【０１２３】
このように感光ドラム９と現像スリーブ１２ｄとを一部品である軸受部材２６によって軸支することにより、両部材９，１２ｄの取付位置精度を高めることが出来、且つ部品点数を減少して組立てを容易にすると共に、コストダウンを図ることが出来る。
【０１２４】
また感光ドラム９の位置決めと現像スリーブ１２ｄ、或いは磁石１２ｃの位置決めを１つの部材で行うことで、感光ドラム９と磁石１２ｃの位置決めを精度よく行うことが可能となるため、感光ドラム９表面における磁力を一定に保つことが出来、高精彩な画像を得ることが可能となる。
【０１２５】
またこの軸受部材２６に感光ドラム９のアースを行うドラムアース用接点１８ａ、現像スリーブ１２ｄにバイアスを印加するための現像バイアス用接点１８ｂを設けることで、部品の小型化が効果的に行われ、プロセスカートリッジＢの小型化も効果的に行うことが可能となる。
【０１２６】
更に前記軸受部材２６にプロセスカートリッジＢを画像形成装置本体に装着する際のプロセスカートリッジＢの装置本体内における位置決めを行わせる被支持部を設けることで、装置本体内におけるプロセスカートリッジＢの位置を正確に行わせることが出来る。
【０１２７】
更に前記軸受部材２６は図５及び図６で明らかなように、外方へ突出するＵ字型の凸部であるドラム軸部２６ｄが形成してあり、後述するように前記軸部２６ｄがプロセスカートリッジＢを装置本体１６に装着した際に、軸支持部材３４に支持され、プロセスカートリッジＢの位置決めを行う。このように、感光ドラム９を直接軸支する軸受部材２６がプロセスカートリッジＢを装置本体１６に装着する際の位置決めを行うために、他の部材の加工精度や組立誤差を拾うことなく精度良く位置決めされるようになる。
【０１２８】
また図３５に示すように、磁石１２ｃの他端はスリーブギヤ１２ｋの内部の凹部で受けてあり、磁石１２ｃの外径を前記凹部の内径よりも僅かに小さく形成してある。このためスリーブギヤ１２ｋ側では磁石１２ｃが遊びをもって保持されており、磁石１２ｃの自重で下側に保持され、或いはジンコート等の磁性板金からなるブレード支持部材１２ｅ１に磁石１２ｃの磁力によってブレード支持部材１２ｅ１側に付勢保持されている。
【０１２９】
このようにスリーブギヤ１２ｋと磁石１２ｃに遊びをもたせて構成することにより、磁石１２ｃと回転摺動するスリーブギヤ１２ｋの間での摩擦トルクを軽減し、プロセスカートリッジ自体のトルクを低く抑えることが出来る。
【０１３０】
一方、上枠体１４には図３１に示すように帯電ローラ１０を回動自在に取り付けると共に、シャッタ部材１１ｂ及び保護カバー２２を取り付け、更にトナー送り機構１２ｂを取り付ける。そしてトナー溜め１２ａから現像スリーブ１２ｄへトナーを送り出すための開口１２ａ１に、図３６に示すティアテープ２７を有するカバーフィルム２８を貼着して前記開口１２ａ１を閉鎖し、蓋部材１２ｆを溶着してトナー溜め１２ａ内にトナーを収納してトナー溜め１２ａを閉鎖する。
【０１３１】
尚、前記開口１２ａ１に貼着したカバーフィルム２８に設けたティアテープ２７は、図３６に示すように、開口１２ａ１の長手方向一方端部（図３６の左側端部）から他方端部（図３６の右側端部）へ至り、該他方端部で折り返して上枠体１４の側端部に形成された把手部１４ｆに沿わせて外方へ突出させる。
【０１３２】
次に前記上枠体１４と下枠体１５とを前述した係止爪と係止開口等を相互に係止して両枠体１４，１５を結合してプロセスカートリッジＢを組み立てる。このとき前記ティアテープ２７は、図３７に示すように、上枠体１４の把手部１４ｆと下枠体１５の把手部１５ｋの間から露出する。従って、新しいプロセスカートリッジＢを使用する場合には前記把手部１４ｆ，１５ｋから露出したティアテープ２７を引っ張ってカバーフィルム２８からティアテープ２７を剥ぎ取って開口１２ａ１を開口し、トナー溜め１２ａ内のトナーが現像スリーブ１２ｄ方向へ移動可能としてから画像形成装置Ａに装着する。
【０１３３】
前記の如くティアテープ２７を上下枠体１４，１５の把手部１４ｆ，１５ｋの間から露出するように構成することにより、上下枠体１４，１５を組み立てる際に容易に前記テープ２７を容易に露出することが出来る。またこの把手部１４ｆ，１５ｋは、プロセスカートリッジＢを装置本体に着脱する際に用いるものであって、操作者がティアテープ２７の除去を忘れていたとしても、カートリッジを装着する際に、この把手を持つことによって、そのテープ２７の存在に気付き易くなる。更に前記ティアテープ２７の色を枠体１４，１５の色に対して目立ち易い色、例えば枠体が黒である場合にはティアテープ２７を白又は黄色等にすることによって視認性を向上し、引抜き操作のし忘れを軽減するようにしても良い。
【０１３４】
また上枠体１４の把手部１４ｆに、例えば「コ」字状のガイドリブ等を設け、ティアテープ２７を仮止め出来るようにすれば、上下枠体１４，１５を結合する際に、確実且つ容易にティアテープ２７を所定の位置に露出させることが出来る。
【０１３５】
尚、上下枠体１４，１５を結合したプロセスカートリッジＢには前述したように下枠体１５の外面にレジストローラ５ｃ２の逃げ凹部１５ｊが形成してあるために、図３８に示すように、前記凹部１５ｊに指を掛けることによってプロセスカートリッジＢを容易に持つことが出来る。更に本実施例では図６に示すように、プロセスカートリッジＢを手で持った場合に指の掛かる部分に滑り止め用リブ１４ｉを設けてプロセスカートリッジＢを持ち易くしている。またこのようにプロセスカートリッジＢの下枠体１５にレジストローラ５ｃ２の逃げを設けているために、装置本体１６をより一層薄型に出来る利点もある。
【０１３６】
また前記凹部１５ｊは、図６に示すように、両枠体１４，１５の結合部分である係止爪１４ａと係止開口１５ｂの近傍に沿って設けてあるために、前記凹部１５ｊに指を掛けてプロセスカートリッジＢを持つと、把持力が係止を行う方向に作用して前記係止爪１４ａと係止開口１５ｂの係止が確実になる。
【０１３７】
ここで前記プロセスカートリッジＢの組立、出荷ラインは図３９（ａ）を参照して説明すると、下枠体１５に各部品を組み込み、組み込んだ下枠体１５の検査（例えば感光ドラム９と現像スリーブ１２ｄの位置関係等）を行う。そしてこの下枠体１５と帯電ローラ１０等の部品を組み込んだ上枠体１４とを結合させてプロセスカートリッジＢを組立て、このカートリッジＢ全体の総合検査を行った後に出荷する、という簡単なラインになる。
【０１３８】
（カートリッジの装着構成）
次に前記プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに装着するための構成について説明する。
【０１３９】
図４０に示すように、画像形成装置Ａの上部開閉カバー１９にはプロセスカートリッジＢの外形状に合った嵌合窓２９ａを有する装填部材２９が設けてあり、プロセスカートリッジＢの把手部１４ｆ，１５ｋをもって前記嵌合窓２９ａに挿入して装着する。このときプロセスカートリッジＢに形成したガイド突条３１が開閉カバー１９に形成されたガイド溝条（図示せず）にガイドされ、且つカートリッジ下部は先部がカギ状に屈曲したガイド板３２にガイドされて挿入される。
【０１４０】
尚、前記プロセスカートリッジＢには、図４０に示すように、誤装着防止用の突部３０が設けてあり、嵌合窓２９ａは前記突部３０が挿入し得る凹部２９ｂを有する形状に形成してある。ここで、前記突部３０の形状、或いは突部３０が設けられている位置は、図４０及び図４１に示すように、例えば画像形成装置Ａに合った現像感度等を有するトナーを充填したプロセスカートリッジ毎に異なるようにしてあり、現像感度が異なるプロセスカートリッジを装着しようとしても前記突部３０が嵌合窓２９ａに引っ掛かって装着出来ないようになっている。このため、プロセスカートリッジＢの誤装着が防止され、現像感度が異なるトナーによる不鮮明な画像形成が防止される。尚、現像感度に限られずに、例えば異種類の感光ドラムを用いたプロセスカートリッジの装着を防止するようにすることも出来る。
【０１４１】
また前記凹部２９ｂ及び突部３０はプロセスカートリッジ装着の際に、手前側にくる位置に設けてあるために、操作者が誤って装着しようとした際に、突部３０が装填部材２９に引っ掛かっていることを容易に視認出来る。このため従来のように操作者が無理矢理にプロセスカートリッジＢを押し込もうとして画像形成装置ＡやプロセスカートリッジＢを破損させる等の事態が防止される。
【０１４２】
次に前記開閉カバー１９の嵌合窓２９ａにプロセスカートリッジＢを挿入した後に、開閉カバー１９を閉じると上下枠体１４，１５の一方側から突出した感光ドラム９の回転軸９ｆが軸受４６ａを介し、また現像スリーブ１２ｄの回転軸１２ｄ２がスライド軸受４６ｂ及び軸受４６ｃを介し（図３５参照）、それぞれ図４０に示す軸支持部材３３に支持される。一方、感光ドラム９の他方側に取り付けた軸受部材２６のドラム軸部２６ｄ（図３５参照）が、図４２に示す軸支持部材３４に支持される。
【０１４３】
このとき保護カバー２２が回転して感光ドラム９を露出し、該ドラム９が画像形成装置Ａの転写ローラ６と接触する。またプロセスカートリッジＢには感光ドラム９に接触したドラムアース用接点１８ａ及び現像スリーブ１２ｄに接触した現像バイアス用接点１８ｂ更には帯電ローラ１０と接触した帯電バイアス用接点１８ｃが下枠体１５の下面から露出するように設けられており、前記各接点１８ａ，１８ｂ，１８ｃが図４２に示す装置本体１６側のドラムアース用接点ピン３５ａ，現像バイアス用接点ピン３５ｂ，帯電バイアス用接点ピン３５ｃに圧接する。
【０１４４】
前記接点ピン３５ａ，３５ｂ，３５ｃは図４２に示すように転写ローラ６を挟んで記録媒体４の搬送下流側にドラムアース用接点ピン３５ａ及び帯電バイアス用接点ピン３５ｃを配置し、前記転写ローラ６よりも記録媒体４の搬送方向上流側に現像バイアス接点用ピン３５ｂを配置している。従って、プロセスカートリッジＢに設けられた接点１８ａ，１８ｂ，１８ｃもこれに合わせて、図４３に示すように、感光ドラム９よりも記録媒体搬送方向下流側にドラムアース用接点１８ａ及び帯電バイアス用接点１８ｃを配置し、感光ドラム９よりも記録媒体搬送方向上流側に現像バイアス用接点１８ｂを配置している。
【０１４５】
ここで図５１を用いて、プロセスカートリッジＢの各電気接点の配置について説明する。尚、図５１は感光体ドラム９と各電気接点１８ａ，１８ｂ，１８ｃとの配置関係を模式的に示した下視平面図である。
【０１４６】
さて、図５１に示す通り、感光体ドラム９の長手方向に対して同じ側であって、フランジギヤ９ｃの設けられている側とは反対側に前記接点１８ａ，１８ｂ，１８ｃが配置されており、また前記感光体ドラム９の位置する一方側（現像手段１２側）に現像バイアス用接点１８ｂが配置されており、他方側（クリーニング手段１３側）にドラムアース用接点１８ａ及び帯電バイアス用接点１８ｃが配置されている。そして前記ドラムアース用接点１８ａと前記帯電バイアス用接点１８ｃは略直線上に並んで配置されている。また現像バイアス用接点１８ｂは、前記ドラムアース用接点１８ａと前記帯電バイアス用接点１８ｃの設けられた位置よりも僅かに前記感光ドラム９の長手方向外側に配置されている。また前記ドラムアース用接点１８ａ、前記現像バイアス用接点１８ｂ，及び前記帯電バイアス用接点１８ｃはこの順に前記感光ドラム９の外周面から遠ざかって配置されている。更に前記現像バイアス用接点１８ｂの面積が前記ドラムアース用接点１８ａの面積、前記帯電バイアス用接点１８ｃの面積よりも大きい。また前記感光ドラム９の長手方向に対して前記感光ドラム９の内周面に前記ドラムアース用接点１８ａのと一体のドラム内面接点である腕部１８ａ３が接触している位置よりも外側に、前記現像バイアス用接点１８ｂ、前記ドラムアース用接点１８ａ及び前記帯電バイアス用接点１８ｃが配置されている。
【０１４７】
前述したように、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジと、装置本体との電気接点を、プロセスカートリッジ本体への位置決め・突き当て側とすることにより、装置本体接点部とプロセスカートリッジ接点部との位置精度を向上させ、接点不良の防止を行うことが出来、また接点をプロセスカートリッジの長手方向非駆動側に設けることにより、装置本体側接点部の形状の容易化や小型化が実現できる。
【０１４８】
更にはプロセスカートリッジの接点位置をプロセスカートリッジ外形よりも内側に設けることにより、接点部への異物の付着や、これによる接点の錆、或いは外力による接点の変形を防止できる。
【０１４９】
また電気接点のうち、現像バイアス用接点を感光体よりも現像器側の位置へ、感光体のアース用接点と帯電バイアス用接点とをクリーニング手段側の位置へ設けることにより、プロセスカートリッジ内の電極形状を簡易化することが出来、プロセスカートリッジの小型化を実現することが出来る。
【０１５０】
尚、本実施例の各サイズを例示するが、本発明はこれに限定されるものでなく、適宜選択出来るものである。
【０１５１】
（１）感光ドラム９とドラムアース用接点１８ａとの距離（Ｘ１）→約 ６．０ｍｍ
（２）感光ドラム９と帯電バイアス用接点１８ｃとの距離（Ｘ２）→約１８．９ｍｍ
（３）感光ドラム９と現像バイアス用接点１８ｂとの距離（Ｘ３）→約１３．５ｍｍ
（４）帯電バイアス用接点１８ｃの横長さ（Ｙ１） →約 ４．９ｍｍ
（５）帯電バイアス用接点１８ｃの縦長さ（Ｙ２） →約 ６．５ｍｍ
（６）ドラムアース用接点１８ａの横長さ（Ｙ３） →約 ５．２ｍｍ
（７）ドラムアース用接点１８ａの縦長さ（Ｙ４） →約 ５．０ｍｍ
（８）現像バイアス用接点１８ｂの横長さ（Ｙ５） →約 ７．２ｍｍ
（９）現像バイアス用接点１８ｂの縦長さ（Ｙ６） →約 ８．０ｍｍ
（１０）フランジギヤ９ｃの直径（Ｚ１） →約２８．６ｍｍ
（１１）ギヤ９ｉの直径（Ｚ２） →約２６．１ｍｍ
（１２）フランジギヤ９ｃの幅（Ｚ３） →約 ６．７ｍｍ
（１３）ギヤ９ｉの幅（Ｚ４） →約 ４．３ｍｍ
（１４）フランジギヤ９ｃの歯数 →３３歯
（１５）ギヤ９ｉの歯数 →３０歯
【０１５２】
尚、ここでフランジギヤ９ｃとギヤ９ｉとについて説明する。ギヤ９ｃ，９ｉはハス歯ギヤであって、ギヤ９ｃが本体側から駆動力を受けると、下枠体１５に遊びを有して取り付けられている感光ドラム９はギヤ９ｃ方向へスラスト力を受ける。
【０１５３】
ギヤ９ｃは磁性トナーを用いる黒色画像用のカートリッジの際に用いられるものである。この黒色画像用カートリッジが装置本体に装着されるとギヤ９ｃは装置本体側のギヤと噛合して、感光ドラム９を回転するための駆動力の伝達を受けると共に、現像スリーブ１２ｄに設けられたギヤと噛合して現像スリーブ１２ｄを回転する。そしてギヤ９ｉは、本体側の転写ローラ６と連結するギヤと噛合して転写ローラを回転する。尚、このとき転写ローラ６への回転負荷はあまりかからない。
【０１５４】
またギヤ９ｉは非磁性トナーを用いる色画像用のカートリッジの際に用いられるものである。この色画像用のカートリッジが装置本体に装着されると、ギヤ９ｃが装置本体側のギヤと噛合して感光ドラム９を回転するための駆動力の伝達を受ける。そしてギヤ９ｉは、本体側の転写ローラ６と連結するギヤと噛合して転写ローラ６を回転すると共に、非磁性トナー用の現像スリーブ１２ｄに設けられたギヤと噛合して、現像スリーブ１２ｄを回転する。
【０１５５】
そしてギヤ９ｃの方がギヤ９ｉよりも径が大きく、幅広であって歯数も多くしてあり、ギヤ９ｃにかかる負荷が大きくても、駆動力の伝達を受けて感光ドラム９をより確実に回転すると共に、大きな駆動力を伝達して磁性トナー用の現像スリーブ１２ｄをより確実に回転することが出来る。
【０１５６】
尚、前記接点ピン３５ａ〜３５ｃの構成は、図４３に示すように、各接点ピン３５ａ〜３５ｃをホルダカバー３６内に脱落不能且つ突出可能に取り付け、ホルダカバー３６を取り付ける電気基板３７の配線パターンと各接点ピン３５ａ〜３５ｃとを導電性圧縮バネ３８で電気的に接続してなる。また前記接点ピン３５ａ〜３５ｃに圧接する各接点１８ａ〜１８ｃのうち、帯電バイアス用接点１８ｃは上部開閉カバー１９の回動支点１９ｂ側が曲率をもつように弧状に形成している。これはプロセスカートリッジＢを装着した開閉カバー１９を回動支点１９ｂを中心にして矢印Ｒ方向へ閉じるときに、該支点１９ｂに最も近く開閉カバー１９の回転に伴う回転半径が最も小さい帯電バイアス用接点１８ｃと、接点ピン３５ｃとの接触が良好に行われる。
【０１５７】
（位置決め構成）
前記プロセスカートリッジＢを装着して開閉カバー１９を閉じたときに、感光ドラム９とレンズユニット１ｃとの距離及び感光ドラム９と原稿ガラス１ａとの距離が常に一定となるように位置決めされるが、次にその位置決め構成について説明する。
【０１５８】
感光ドラム９が取り付けられている下枠体１５の長手方向両端部近傍には、図８に示すよう、位置決め突起１５ｍが突出形成してあり、この突起１５ｍは図５に示すように上枠体１４を連結したときに、該上枠体１４に形成した貫通孔１４ｇを貫通して上方へ突出するように構成してある。
【０１５９】
また原稿２を読み取るためのレンズアレイ１ｃ２等を収容したレンズユニット１ｃは、図４４に示すように、プロセスカートリッジＢを装着する上部開閉カバー１９に軸１ｃ３を中心にして若干回動可能に取り付けてあり、且つ押圧スプリング３９によって図４４の下方へ付勢するように取り付けてある。従って、前記プロセスカートリッジＢを上部開閉カバー１９に装着し、該カバー１９を閉じると、図４４に示すように、レンズユニット１ｃの下面がプロセスカートリッジＢの位置決め突起１５ｍに当接する。これによりプロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに装着したときに、レンズユニット１ｃに設けたレンズアレイ１ｃ２と、下枠体１５に設けた感光ドラム９との距離が高精度で位置決めされ、原稿２を光学的に読み取った光像がレンズアレイ１ｃ２を介して感光ドラム９の表面に正確に照射する。
【０１６０】
また前記レンズユニット１ｃ内には、図４５に示すように、位置決めコマ４０が設けてあり、該コマ４０が上部開閉カバー１９の貫通孔１９ｃからカバー上部へ僅かに突出するように構成している。この位置決めコマ４０は図４６に示すように、原稿読取スリットの両側に僅かに突出するように設けてある。従って、開閉カバー１９へプロセスカートリッジＢを装着して該カバー１９を閉じて画像形成を行うと、前述したように下枠体１５の位置決め突起１５ｍがレンズユニット１ｃの下面に当接し、原稿ガラス１ａが移動する際に原稿ガラス１ａが前記位置決めコマ４０に乗り上げるようにして移動する。これにより、原稿ガラス１ａに載置した原稿２と、下枠体１５に設けた感光ドラム９との距離が常に一定になり、原稿２からの反射光が正確に感光ドラム９に照射するようになる。
【０１６１】
このため原稿２の記載情報を光学的に読み取り、感光ドラム９への露光が的確に行われるために、高品位の画像形成が可能となるものである。
【０１６２】
（駆動伝達構成）
次に前記画像形成装置Ａに装着したプロセスカートリッジＢの感光ドラム９への駆動力伝達について説明する。
【０１６３】
プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに装着すると、感光ドラム９の回転軸９ｆが装置本体１６側の軸支持部材３３に支持されることは前述した。この軸支持部材３３は、図４７に示すように、ドラム回転軸９ｆの支持部３３ａとスリーブ回転軸１２ｄ２の突当部３３ｂとが一体的に形成してある。そして前記前記ドラム支持部３３ａの上部にはオーバーラップ部（本実施例ではＬＤ ＝ １．８ｍｍ）３３ｃが形成してあり、装着したドラム回転軸９ｆが上方へ浮き上がるのを防止するように構成している。
【０１６４】
また前記ドラム回転軸９ｆが支持部３３ａで支持されたときに、スリーブ回転軸１２ｄ２はスリーブ突当部３３ｂに突き当たり、スリーブ回転軸１２ｄ２が下方へ落ち込むのを防止している。更に上部開閉カバー１９を閉じたときにプロセスカートリッジＢの上枠体１４から突出した下枠体１５の位置決め突起１５ｐが開閉カバー１９に設けた突当部１９ｃに当接するように構成している。
【０１６５】
従って、装置本体１６側の駆動ギヤ４１を駆動して該ギヤ４１と噛合した感光ドラム９のフランジギヤ９ｃに駆動力を伝達した場合、プロセスカートリッジＢはドラム回転軸９ｆを中心にして図４７の矢印ｉ方向へ回転しようとする反力が生ずる。しかし、スリーブ回転軸１２ｄ２がスリーブ突当部３３ｂに突き当たり、且つ上枠体１４から突出した下枠体１５の位置決め突起１５ｐが突当部１９ｃに当接するため、プロセスカートリッジＢの回転が規制される。
【０１６６】
この下枠体１５の下面は前述したように記録媒体４のガイドとして機能するものであるが、下枠体１５が前記の如く装置本体に突き当たって位置決めされる為に、感光ドラム９、転写ローラ６、記録媒体４のガイド部１５ｈ１，１５ｈ２の位置関係が精度良く保たれ、記録媒体４の搬送及び像転写が精度良く行われる。
【０１６７】
また前記駆動力伝達の際はプロセスカートリッジＢの回転反力のみならず、フランジギヤ９ｃからスリーブギヤ１２ｊへ駆動力が伝達される際の反力によっても現像スリーブ１２ｄは下方へ付勢される。このときスリーブ回転軸１２ｄ２が突当部３３ｂに突き当たらないと、画像形成に際して現像スリーブ１２ｄは常に下方へ付勢されるようになるために、現像スリーブ１２ｄの位置が下方へズレてしまうことがあり、且つ現像スリーブ１２ｄを取り付けている下枠体１５が変形してしまうことがある。この点で本実施例にあっては、画像形成に際して前記スリーブ軸受１２ｄ２が突当部３３ｂに突き当たるために前述した不都合は生じない。
【０１６８】
尚、現像スリーブ１２ｄは図２０に示すように、スリーブ軸受１２ｉを介してスプリング１２ｊによって感光ドラム９に付勢されている。このとき前記スリーブ軸受１２ｉがスライドし易いように、図４８に示すように構成しても良い。これは回転軸１２ｄ２を受ける軸受１２ｍを軸受ホルダ１２ｎで保持し、この軸受ホルダ１２ｎに前記軸受１２ｍがスライドし得る長孔１２ｎ１を設け構成している。このようにすると、図４９に示すように、軸受ホルダ１２ｎが軸支持部材３３のスリーブ突当部３３ｂに突き当たって支持され、この状態で軸受１２ｍが長孔１２ｎ１の範囲で矢印方向にスライドし得るものである。尚、本実施例では、突当部３３ｂの傾斜角度（図４７にθで示す）を約４０°としている。
【０１６９】
また現像スリーブ１２ｄの支持はスリーブ軸の先端でなくても、図５２（ａ），（ｂ）に示すように、スリーブ軸受５２の下端及びスリーブ軸受５２の下端に当接する下枠体１５の下部を装置本体に設けた受け部５３で受けるようにしても良い。
【０１７０】
また本実施例では前記感光ドラム９のフランジギヤ９ｃと、これに駆動力を伝達する駆動ギヤ４１との噛合は、図４７に示すように、フランジギヤ９ｃの回転中心からの鉛直線に対して前記中心からフランジギヤ９ｃの回転中心を結んだ線が僅かな角度α（本実施例では約１°）だけ反時計回転方向へずれるように構成している。そして駆動ギヤ４１からフランジギヤ９ｃへの駆動力伝達方向Ｆが上向きになるように構成している。本来、前記角度αは、２０°以上に設定することにより下向きの力で浮き上がり防止を行うことが出来るが、本実施例では約１°に設定している。
【０１７１】
このように角度αを約１°に設定することにより、プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａから取り外すために上部開閉カバー１９を矢印ｊ方向へ回転して開くとき、フランジギヤ９ｃが駆動ギヤ４１に引っ掛かることなくスムーズに噛合解除できるようになる。また前記のように駆動伝達方向Ｆを上向きにすると、ドラム回転軸９ｆが上方へ押され、ドラム支持部３３ａから外れようとするが、本実施例では前記支持部３３ａにオーバーラップ部３３ｃが形成してあるために、ドラム回転軸９ｆがドラム支持部３３ａから外れることはない。
【０１７２】
（リサイクル構成）
前記構成のプロセスカートリッジＢはリサイクル可能に構成してあるが、次にそのリサイクル構成について説明する。一般的にこれまでのプロセスカートリッジはトナーを使い終わると廃棄していた。しかし本実施例に係るプロセスカートリッジＢは地球資源及び自然環境を保護するために、トナー溜め１２ａ内のトナーを使い終わると上下枠体１４，１５を分解し、前記トナー溜め１２ａ内に再度トナーを収容して再利用出来るように構成している。
【０１７３】
即ち、図４、図８及び図９に示す上下枠体１４，１５を結合している係止爪１４ａと係止開口１５ａ、係止爪１４ａと係止突部１５ｂ、係止爪１４ｃと係止開口１５ｄ、及び係止爪１５ｃと係止開口１４ｂのそれぞれの係止状態を解除することにより上下枠体１４，１５を分解することが出来る。この係止解除は例えば図５０に示すように、使用済みのプロセスカートリッジＢを分解工具４２にセットし、ロッド４２ａを突き出して係止爪１４ａを押すことにより簡単に行うことが出来る。また前記分解工具４２を使用しなくても前記各係止爪１４ａ，１４ｃ，１５ｃを押すことにより分解することが出来る。
【０１７４】
前記のようにして図８及び図９に示すように上下枠体１４，１５に分解した後に、エアーを吹きつける等してカートリッジ内部に付着した廃トナーを除去してクリーニングする。このとき感光ドラム９や現像スリーブ１２ｄ或いはクリーニング手段１３はトナーと直接接触する部材であるために廃トナーが多く付着している。これに対して帯電ローラ１０はトナーとは直接接触しない部材であるために廃トナーが付着している度合いが少ない。従って、帯電ローラ１０のクリーニングは感光ドラム９やクリーニング手段１３等のクリーニングに比べて容易になし得るが、本実施例では前記帯電ローラ１０は、下枠体１５に設けられた感光ドラム９、現像スリーブ１２ｄ、クリーニング手段１３とは別体の上枠体１４に設けてあるために、下枠体１５と分割した上枠体１４のクリーニングを容易に行うことが出来るものである。
【０１７５】
この分解ラインは図３９（ｂ）に示すように、前述の如くして上下枠体１４，１５を分割し、上下枠体１４，１５ごとに分解クリーニングし、上枠体１４にあっては帯電ローラ１０等、下枠体１５にあっては感光ドラム９や現像スリーブ１２ｄ、現像ブレード１２ｅやクリーニングブレード１３ａ等の各部品レベルに分解クリーニングする簡単なものとなる。
【０１７６】
前記廃トナー等のクリーニングを行った後は、図９に示すように、開口１２ａ１にカバーフィルム２８を貼り付けて前記開口１２ａ１を封鎖し、トナー溜め１２ａの側面に設けたトナー充填口から新しいトナーを充填して該充填口を蓋１２ａ２で被蓋する。そして上下枠体１４，１５を前述した係止爪１４ａと係止開口１５ａ、係止爪１４ａと係止突部１５ｂ、係止爪１４ｃと係止開口１５ｄ、及び係止爪１５ｃと係止開口１４ｂのそれぞれを係止して両枠体１４，１５を連結することにより、プロセスカートリッジＢが再度使用し得るようになる。
【０１７７】
尚、前記上下枠体１４，１５を再度連結する際に、係止爪１４ａと係止開口１５ａ、係止爪１４ａと係止突起１５ｂ等を係止するが、プロセスカートリッジＢの再利用の回数が多くなってくると、前記係止爪と係止開口との係止がきかなくなることが考えられる。そのため本実施例では枠体の４隅近傍にネジ溝を設けている。即ち、図８及び図９に示す上枠体１４の嵌合凹部１４ｄと嵌合凸部１４ｅ及びこれらと嵌合する下枠体１５の嵌合凸部１５ｅと嵌合凹部１５ｆに貫通したネジ溝を設けている。これにより前記係止爪による係止がきかなくなっても、上下枠体１４，１５を結合して前記嵌合凸部と嵌合凹部をそれぞれ嵌合させ、前記ネジ溝にネジを螺合することによって両枠体１４，１５を強固に結合することが可能となる。
【０１７８】
｛画像形成動作｝
次に前記プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに装着して画像形成を行う場合の動作について説明する。
【０１７９】
図１に示す原稿ガラス１ａに原稿２をセットし、且つ給送トレイ３に記録媒体４をセットする。次に図示しないコピーボタンを押すと、光源１ｃ１が点灯すると共に原稿ガラス１ａが画像形成装置上部を図１の左右に移動して原稿記載情報を光学的に読み取る。
【０１８０】
一方、前記読み取りと同期するようにして給送ローラ５ａ及びレジストローラ対５ｃ１，５ｃ２が回転して記録媒体４を画像形成部へ搬送する。そして前記レジストローラ対５ｃ１，５ｃ２の搬送タイミングと同期して感光ドラム９が図１の矢印ｄ方向へ回転し、このドラム９に対して帯電手段１０によってドラム表面を均一に帯電すると共に、前記読取手段１によって読み取った光像を露光手段１１を介して感光ドラム９上に露光して潜像を形成する。
【０１８１】
前記潜像形成と同時にプロセスカートリッジＢの現像手段１２が駆動し、トナー送り機構１２ｂが駆動してトナー溜め１２ａ内のトナーを現像スリーブ１２ｄ方向へ送り出すと共に、回転する現像スリーブ１２ｄにトナー層が形成される。この現像スリーブ１２ｄに感光ドラム９の帯電極性と同極性で略同電位の電圧を印加して感光ドラム９の潜像をトナー現像する。前記感光ドラム９と転写ローラ６の間に記録媒体４を搬送し、且つ転写ローラ６に前記トナーと逆極性の電圧を印加することにより、感光ドラム９上のトナー像を記録媒体４に転写する。
【０１８２】
前記トナー像を転写した感光ドラム９は矢印ｄ方向へ回転し、クリーニングブレード１３ａによって感光ドラム上に残ったトナーを掻き落として除去すると共に、スクイシート１３ｂによって廃トナー溜め１３ｃへ集める。
【０１８３】
一方、前記の如くしてトナー画像を形成した記録媒体４を搬送ベルト５ｄによって定着手段７へ搬送し、該定着手段７において熱及び圧力を印加して記録媒体４にトナー定着を行った後、排出ローラ５ｆ１，５ｆ２によって記録媒体４を排出トレイ８へ排出する。このようにして原稿記載情報が記録媒体４に記録されるものである。
【０１８４】
｛他の実施例｝
前述した第一実施例では部品としての現像ブレード１２ｅ及びクリーニングブレード１３ａをビス２４ａ，２４ｂによってビス止めするようにした例を示したが、図５３に示すように、現像ブレード１２ｅ及びクリーニングブレード１３ａの長手方向両端部に形成した嵌入突起４３ａ，４３ｂを装置本体１６の嵌入部４４ａ，４４ｂに強制嵌入して現像ブレード１２ｅ及びクリーニングブレード１３ａを下枠体１５に取り付ける構成にした場合には、前記嵌入突起４３ａ，４３ｂの近傍に前記ブレード１２ｅ，１３ａをビス止めするためのビス孔４５を設け、装置本体１６側に前記ビス孔に対応するビス孔４５を設けておくと良い。（尚、前記嵌入突起４３ａ，４３ｂの代わりにハーフパンチや円ボス等の突起をブレード１２ｅ，１３ａの長手方向両端部付近に設ける構成にしても良い）。
【０１８５】
このようにすると、プロセスカートリッジＢをリサイクルして繰り返し使用し、前記ブレード１２ｅ，１３ａの嵌入部がガタつくようになった場合、両ブレード１２ｅ，１３ａをビスによって強固に固定することが出来る。
【０１８６】
また前述した第一実施例では図２９で示したように、下枠体１５に感光ドラム９を最後に組み込むために、ドラムガイド部材２５ａ，２５ｂの間隔Ｌよりも感光ドラム９の外径Ｄを小さくした例を示したが、この構成は図５４に示すように感光ドラム９を上枠体１４に感光ドラム９を組み込む場合でもドラムガイド部材２５ａ，２５ｂの間隔Ｌよりも感光ドラム９の外径Ｄを小さくし、感光ドラム９を最後に組み込むようにすれば、前述した第一実施例と同様に感光ドラム９の表面に傷を付けるおそれがなくなる。尚、図５４に於いて第一実施例と同様の機能を有する部分は同一符号を付しており、上枠体１４と下枠体１５は係止突起４７ａと係止孔４７ｂとを係止し、且つビス４８によって結合するものである。
【０１８７】
また前述した第一実施例では図３５に示したように、感光ドラム９及び現像スリーブ１２ｄを軸受部材２６で支持するようにしたが、感光ドラム９の回転軸方向一端にフランジギヤ９ｃを設け、他端に転写ローラギヤ４９を設けた場合には図５５に示すように構成しても良い。尚、この場合も第一実施例と同様の機能を有する部分は同一符号を付している。
【０１８８】
図５５に於いては、感光ドラム９の両端にフランジギヤ９ｃと転写ローラギヤ４９が接着、カシメ等で固定してあり、軸受部材２６のドラム位置決めは転写ローラギヤ４９の突部４９ａを軸受部２６ａで軸支している。この場合、感光ドラム９のアースを行うために、感光ドラム９内には中心部に「く」字状に曲げた接点部をもつドラムアース板５０が内接固定されており、転写ローラギヤ４９の中心にあいた孔に嵌入するドラムアース軸５１が、その先端でドラムアース板５０と常に接するようになっている。このドラムアース軸５１はステンレス鋼等の導電性金属からなり、ドラムアース板４９もリン青銅、ステンレス鋼板等の導電性金属からなる。プロセスカートリッジＢが画像形成装置Ａに装着される際には、ドラムアース軸５１の頭部分５１ａが装置本体の軸支持部材２６に支持される。このときドラムアース軸５１の頭部分５１ａは装置本体側のドラムアース用接点ピンと接触してドラムアースとなる。この場合でも、感光ドラム９と現像スリーブ１２ｄの双方を１部品である軸受部材２６によって第一実施例と同様に感光ドラム９と現像スリーブ１２ｄ等との位置精度を高めることが出来る。
【０１８９】
また本発明に係るプロセスカートリッジＢは前述のように単色の画像を形成する場合のみならず、現像手段１２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出来る。
【０１９０】
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。
【０１９１】
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ドラム９の表面に移動させ、該ドラム９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。
【０１９２】
尚、前記接触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。
【０１９３】
また感光ドラム９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。
【０１９４】
また前述したプロセスカートリッジＢとは、像担持体としての例えば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、例えば像担持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。像担持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。像担持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。更には像担持体と、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。
【０１９５】
また前述した実施例では画像形成装置として電子写真複写機を例示したが、本発明はこれに限定する必要はなく、例えばレーザービームプリンタ、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。
【０１９６】
尚、ここで前述した感光ドラム９への駆動力の伝達について更に具体的に説明する。駆動力の伝達は図５６に示すように、装置本体１６に取り付けた駆動モータ５４からギヤ列Ｇ１ 〜Ｇ５ を介して駆動ギヤＧ６ へ駆動力を伝達し、該駆動ギヤＧ６ とプロセスカートリッジＢのフランジギヤ９ｃとが噛合して感光ドラム９へ回転力が付与される。また前記モータ５４の駆動力は前記ギヤＧ４ からギヤ列Ｇ７ 〜Ｇ１１へ駆動力が伝達され、給送ローラ５ａに回転力が伝達される。更に前記モータ５４の駆動力はギヤＧ１ からギヤＧ１２及びＧ１３を介して定着手段７の駆動ローラ７ａへと伝達される。
【０１９７】
また図５７及び図５８に示すように、第二ギヤ（大径ギヤ）であるフランジギヤ９ｃと第一ギヤ（小径ギヤ）であるギヤ９ｉとは一体的に構成され、両ギヤ９ｃ，９ｉの一部が下枠体１５の開口部１５ｑから露出している。そしてプロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに装着すると、図５９に示すように駆動ギヤＧ６ が感光ドラム９のギヤフランジ９ｃと噛合し、該ギヤ９ｃと一体的なギヤ９ｉが転写ローラ６のギヤ５５と噛合する。尚、図５９は実線の部分は装置本体側の部品を示し、二点鎖線の部分はカートリッジ側の部品を示している。
【０１９８】
前記ギヤ９ｃとギヤ９ｉとは歯数が異なり、前述したように磁性トナーによって黒画像を記録するためのカートリッジを装着した場合と、非磁性トナーによって黒以外の色画像を記録するためのカートリッジを装着した場合とで、現像スリーブ１２ｄの回転速度を異ならせるようにしている。即ち、磁性トナーを用いて黒画像を記録するためのカートリッジを装着した場合には、図６０（ａ）に示すように、ギヤ９ｃに現像スリーブ１２ｄのギヤ１２ｋが噛合する。また、非磁性トナーを用いて黒以外の色画像を記録するためのカートリッジを装着した場合には図６０（ｂ）に示すように、ギヤ９ｉに現像スリーブ１２ｄのギヤ１２ｋが噛合し、現像スリーブ１２ｄに回転力を伝達する。
【０１９９】
そして前述したようにギヤ９ｃの方がギヤ９ｉよりも径が大きく、幅広であって歯数も多くしてあり、ギヤ９ｃにかかる負荷が大きくても、駆動力の伝達を受けて感光ドラム９をより確実に回転すると共に、大きな駆動力を伝達して磁性トナー用の現像スリーブ１２ｄをより確実に回転するものである。
【０２００】
ここで本願発明の実施例を適用した感光体ドラムについて、図６１、図６２、図６３および図６４を用いて、更に詳述する。
【０２０１】
なおいずれの実施例においても、感光体ドラムをプロセスカートリッジに組み込んだ例を示すが、本願発明はこれに限定されるものではなく、感光体ドラムが直接画像形成装置に組み込まれる構成にも適用されることは勿論である。
【０２０２】
図６１は本願発明の実施例を適用した感光体ドラムの斜視図、図６２および図６３は感光体ドラムを載置面に載置した状態を示すものであって、図６２は感光体ドラムを載置面に垂直に立てた場合、図６３は感光体ドラムを横にして載置面に載置した場合である。
【０２０３】
さて図に示す様に、本願発明の実施例を適用した感光体ドラム９は、肉厚約１ｍｍの円筒状のアルミニウム製ドラム基体（シリンダー）９ａの外周面に有機感光層を例えばディッピング（ｄｉｐｐｉｎｇ）等の方法により塗布したものである。そしてアルミニウム製ドラム基体９ａの一端には、前述したフランジギヤ９ｃおよびギヤ９ｉがかしめ９ｊ等によって固設されている。
【０２０４】
ここでフランジギヤ９ｃおよびギヤ９ｉはドラムフランジ部分共々一体成型されたものであって、その材質は例えばポリアセタール・ポリカーボネイト等である。そしてギヤ９ｃおよびギヤ９ｉは共にねじれ角が約１６度のはす歯ギヤであって、駆動力の伝達を受けた際に、ギヤ９ｃ・ギヤ９ｉ側方向へスラスト力が加わる方向に歯が傾斜して設けられている。
【０２０５】
またアルミニウム製ドラム基体９ａの他端には、何も設けられてはおらず、アルミニウム製ドラム基体９ａの端面が露出している。更にこのアルミニウム製ドラム基体９ａの周面には、前述有機感光層が設けられている。なお例えば、Ａ４サイズの画像を形成するための感光体ドラムの場合、ドラム基体９ａの全長は約 ２５６．５ｍｍであって、前述有機感光層が塗布されている領域の全長（Ｘ１）は約 ２５３ｍｍ、ギヤ側非塗布領域の全長（Ｘ２）は約 ３．５ｍｍである。即ち、前述有機感光層はドラム基体９ａの全長全面にわたって塗布されているわけではなく、ギヤ側に非塗布領域を設けている。これによって、かしめ時の感光層の剥離防止の効果を得ている。
【０２０６】
さて本実施例では、前述した通り、アルミニウム製ドラム基体９ａの側端にフランジギヤ９ｃおよびギヤ９ｉが並んで設けられており、外側に設けられたフランジギヤ９ｃは内側に設けられたギヤ９ｉよりも径が大きい（例えば本実施例では、フランジギヤ９ｃの直径が約２８．６ｍｍ、ギヤ９ｉの直径が約２６．１ｍｍ）。そこで本実施例では、少なくとも次の（１）、（２）の効果を得ている。
【０２０７】
（１）図６２に示すように、組み立てやあるいは部品交換等のメンテナンス作業を行う際に、作業机あるいは床等の載置面６０に感光体ドラム９を立てて置いた場合の安定性が増す。そこでドラムを不用意に倒して、感光体表面に傷を付けてしまう虞を減少させることができる。
【０２０８】
（２）図６３に示すように、作業机あるいは床等の載置面６０に感光体ドラム９を横にして置いた場合においても、載置面６０と接するのはフランジギヤ９ｃのギヤ９ｉ側端部である。そこでドラム９は、ギヤの設けられていない側を載置面６０に付けて、斜めに持ち上がった状態で載置される。したがって、感光体９ｂはその大部分が載置面６０と接することはなく、やはり感光体表面に傷を付けてしまう虞を減少させることができる。
【０２０９】
さらに本実施例においては、フランジギヤ９ｃが載置面６０に接触する際にフランジギヤ９ｃが荷重負荷を特に受ける部分は、フランジギヤ９ｃの歯先であってギヤ９ｉ側端部である。そこで相手ギヤと噛み合う際に、通常相手ギヤは相互に干渉するのを避けるために間隔をあけて設けられるものであって、この部分は通常相手ギヤとの噛み合いには使用しない。したがって万が一この部分が荷重負荷によって損傷（打痕等が付く）したとしても、画像形成に支障をきたさない程度の駆動伝達を行うことができ、感光体ドラムが回転ムラを生じることはない。
【０２１０】
更に図６４を用いて、前述実施例についてさらに詳述する。
図６４は感光体ドラムを軸に支持した状態を示す側断面図である。
図に示す通り、感光体ドラム９の一端は前述ドラムフランジを兼ねるフランジギヤ９ｃ（ギヤ９ｉ）を介して軸９ｆによって軸支持部材３４に支持されている。またその他端は軸受部材２６によって軸支持部材３３に支持されている。そこで感光体ドラム９は、フランジギヤ９ｃが本体側のギヤＧ６と噛合して駆動力の伝達を受けて回転する際に、精度良く良好に回転することができる。
【０２１１】
ここでフランジギヤ９ｃおよびギヤ９ｉが一体成型されたギヤ部９ｋには、軸９ｆが貫通するための貫通孔９ｌが設けられている。本実施例では図６４に示す通り、貫通孔９ｌのうち外側に設けられたフランジギヤ９ｃに対応する部分の径（ｇ２ ）を軸９ｆの外径（本実施例では約８ｍｍ）と略同じにして（本実施例では約８ｍｍ）、一方内側に設けられたギヤ９ｉに対応する部分の径（ｇ３ ）を軸９ｆの外径よりも大きくしてある（本実施例では約９ｍｍ）。そこで本実施例によれば、貫通孔９ｌは、外側に設けられたフランジギヤ９ｃに対応する部分９ｍで軸９ｆと嵌合することになる。したがってフランジギヤ９ｃが装置本体側から駆動を受ける際に、軸９ｆの根元の部分に駆動による力９ｎが掛かることになり、軸９ｆの倒れを小さくすることができる。よって本実施例によれば、感光体ドラム９はドラム９の回転時に軸９ｆとの間で振れることがないので、これによっても感光体ドラム９は精度良く良好に回転することができる。
【０２１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、像担持体、回転体を良好に駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プロセスカートリッジを装着した複写機の全体断面説明図である。
【図２】トレイを開いた状態の複写機の外観説明図である。
【図３】トレイを閉じた状態の複写機の外観説明図である。
【図４】プロセスカートリッジの断面説明図である。
【図５】プロセスカートリッジの外観説明図である。
【図６】プロセスカートリッジを逆さにした外観説明図である。
【図７】プロセスカートリッジの上下枠体を分割した断面説明図である。
【図８】プロセスカートリッジの下枠側の内部斜視説明図である。
【図９】プロセスカートリッジの上枠側の内部斜視説明図である。
【図１０】感光ドラムの断面説明図である。
【図１１】帯電音の測定状態の説明図である。
【図１２】充填物の位置に対する帯電音の測定結果の説明図である。
【図１３】ドラムアース用接点の説明図である。
【図１４】ドラムアース用接点の他の実施例の説明図である。
【図１５】二股に分かれていないドラムアースを用いた実施例の断面説明図である。
【図１６】二股に分かれていないドラムアースを用いた実施例の斜視説明図である。
【図１７】帯電ローラの取り付け構成を示す説明図である。
【図１８】（ａ）は露光シャッタの斜視説明図、（ｂ）は断面説明図である。
【図１９】攪拌羽根による非磁性トナー送り構成の説明図である。
【図２０】感光ドラム９と現像スリーブ１２ｄの位置関係と、現像スリーブ１２ｄの加圧方法を示す横断面説明図である。
【図２１】（ａ）は図１２−１のＡ−Ａ断面を示す縦断面図、（ｂ）は図１２−１のＢ−Ｂ断面を示す縦断面図である。
【図２２】現像スリーブ軸受にかかる加圧力の説明図である。
【図２３】スクイシートの上端がうねった状態の説明図である。
【図２４】（ａ）はスクイシートの下端から両面テープがはみ出した状態の説明図、（ｂ），（ｃ）は前記はみ出した両面テープに貼付工具が貼りついた状態説明図である。
【図２５】（ａ）は湾曲した取付面に対して下端が湾曲したスクイシートを貼り付けた状態説明図、（ｂ）は前記取付面の湾曲を解放してスクイシートの上端にテンションを付与した状態説明図である。
【図２６】スクイシートの下端中央部を直線的な幅広に形成した説明図である。
【図２７】スクイシート取付面を押圧して湾曲させる実施例の説明図である。
【図２８】下枠体の下面で記録媒体をガイドする説明図である。
【図２９】感光ドラムを最後に組み込む状態説明図である。
【図３０】現像ブレード及びクリーニングブレードを貼着する実施例の説明図である。
【図３１】プロセスカートリッジを組み立てる断面説明図である。
【図３２】プロセスカートリッジの感光ドラムを組み入れるときのガイド部材の取付位置を示す説明図である。
【図３３】ブレード支持部材の端部にドラムガイドを設けた構成説明図である。
【図３４】感光ドラム及び現像スリーブの軸受部材の取り付け説明図である。
【図３５】軸受部材を取り付けた状態の感光ドラムと現像スリーブの状態を示す断面説明図である。
【図３６】カバーフィルム及びティアテープの説明図である。
【図３７】ティアテープが把手から露出している説明図である。
【図３８】プロセスカートリッジを手で持った状態説明図である。
【図３９】（ａ）はプロセスカートリッジの組立、出荷ラインの説明図、（ｂ）はプロセスカートリッジの分解クリーニングラインの説明図である。
【図４０】プロセスカートリッジを画像形成装置に装着する状態説明図である。
【図４１】図２４に示す異なるプロセスカートリッジを装着する例の説明図である。
【図４２】装置本体に設けた３個の接点の配置説明図である。
【図４３】３個の接点の構成説明図である。
【図４４】下枠体とレンズユニットの位置決め構成説明図である。
【図４５】下枠体と原稿ガラスの位置決め構成説明図である。
【図４６】位置決めコマの取り付け位置を示す説明図である。
【図４７】ドラム回転軸及びスリーブ回転軸とこれらの軸支持部材の関係及び駆動ギヤによる感光ドラムのフランジギヤへの駆動力伝達方向の説明図である。
【図４８】現像スリーブがスライドし易いようにした実施例の斜視図である。
【図４９】現像スリーブがスライドし易いようにした実施例の斜視図である。
【図５０】上枠体と下枠体の連結を解除する場合の説明図である。
【図５１】感光ドラムに取り付けたギヤ及び電気接点の説明図である。
【図５２】現像スリーブを受ける他の実施例の説明図である。
【図５３】現像ブレード及びクリーニングブレードを装置本体に嵌着する構成に於いて、各ブレードをビス止め可能にした構成説明図である。
【図５４】感光ドラムを最後に組み込む他の実施例の説明図である。
【図５５】感光ドラム及び現像スリーブを支持する軸受部材の他の実施例の説明図である。
【図５６】装置本体の駆動モータから、各部材への駆動力伝達の構成説明図である。
【図５７】感光ドラム取り付けたフランジギヤと一体的なギヤとが下枠体から露出している状態説明図である。
【図５８】感光ドラム取り付けたフランジギヤと一体的なギヤとが下枠体から露出している状態説明図である。
【図５９】装置本体側の駆動ギヤと感光ドラム及び転写ローラへの駆動伝達を示すギヤ列の説明図である。
【図６０】磁性トナーと非磁性トナーにより現像スリーブへの駆動伝達構成が異なることを示す説明図である。
【図６１】本願発明の実施例を適用した感光体ドラムの斜視図である。
【図６２】本願発明の実施例を適用した感光体ドラムを載置面に立てた場合を示す側面図である。
【図６３】本願発明の実施例を適用した感光体ドラムを横にして載置面に載置した場合を示す側面図である。
【図６４】本願発明の実施例を適用した感光体ドラムが装着された状態を示す側断面図である。
【符号の説明】
Ａ…画像形成装置、Ｂ…プロセスカートリッジ、１…原稿読取手段、１ａ…原稿ガラス、１ｂ…原稿押さえ板、１ｂ１…スポンジ、１ｂ２…係止溝、１ｃ…レンズユニット、１ｃ１…光源、１ｃ２…短焦点結像レンズアレイ、１ｃ３…軸、２…原稿、３…給送トレイ、３ａ，３ｂ…軸、３ｃ…係止突起、４…記録媒体、５…搬送手段、５ａ…給送ローラ、５ｂ…摩擦パッド、５ｃ１，５ｃ２…レジストローラ、５ｄ…搬送ベルト、５ｅ…ガイド部材、５ｆ１，５ｆ２…排出ローラ、６…転写手段、７…定着手段、７ａ…駆動ローラ、７ｂ…ホルダ、７ｃ…加熱体、７ｄ…テンション板、７ｅ…定着フィルム、７ｆ…引張バネ、７ｇ…加圧ローラ、８…排出トレイ、８ａ，８ｂ…軸、８ｃ…係止突起、９…感光ドラム、９ａ…ドラム基体、９ｂ…有機感光層、９ｃ…フランジギヤ、９ｄ…充填物、９ｅ…接着剤、９ｆ…回転軸、９ｉ…ギヤ、１０…帯電手段、１０ａ…スプリング、１０ｂ…ローラ軸、１０ｃ…摺動軸受、１０ｃ１…ストッパー部、１０ｄ…スライドガイド爪、１０ｅ…ストッパー部、１１…露光手段、１１ａ…開口部、１１ｂ…シャッタ部材、１１ｂ１…軸、１１ｂ２…突当部、１１ｃ…捩じりコイルバネ、１２…現像手段、１２ａ…トナー溜、１２ａ１…開口、１２ａ２…充填口蓋、１２ｂ…トナー送り機構、１２ｂ１…送り部材、１２ｂ２…アーム部材、１２ｂ３…軸、１２ｂ４…係止突起、１２ｂ５…長孔、１２ｃ…磁石、１２ｄ…現像スリーブ、１２ｄ１…リング当接部、１２ｄ２…回転軸、１２ｅ…現像ブレード、１２ｅ１…ブレード支持部材、１２ｅ２…突出部、１２ｆ…蓋部材、１２ｆ１…垂下部材、１２ｇ弾性ローラ、１２ｈ…非磁性トナー送り機構、１２ｉ…スリーブ軸受、１２ｊ…スプリング、１２ｋ…スリーブギヤ、１２ｍ…軸受、１２ｎ…軸受ホルダ、１２ｎ１…長孔、１３…クリーニング手段、１３ａ…クリーニングブレード、１３ａ１…ブレード支持部材、１３ａ２…突出部、１３ｂ…スクイシート、１３ｃ…廃トナー溜め、１３ｃ１…仕切板、１３ｄ…取付面、１３ｅ…両面テープ、１３ｆ…下端、１４…上枠体、１４ａ…係止爪、１４ｂ…係止開口、１４ｃ…係止爪、１４ｄ…嵌合凹部、１４ｅ…嵌合凸部、１４ｆ…把手部、１４ｇ…貫通孔、１４ｈ…嵌合凸部、１４ｉ…滑り止め用リブ、１５…下枠体、１５ａ…係止開口、１５ｂ…係止突部、１５ｃ…係止爪、１５ｄ…係止開口、１５ｅ…嵌合凸部、１５ｆ…嵌合凹部、１５ｇ…開口、１５ｈ１…両側ガイド部、１５ｈ２…中央ガイド部、１５ｉ…規制突起、１５ｊ…逃げ凹部、１５ｋ…把手部、１５ｍ…位置決め突起、１５ｎ…嵌合凹部、１５ｐ…位置決め突起、１５ｑ…開口部、１６…装置本体、１６ａ…把手、１７…冷却ファン、１８ａ…ドラムアース用接点、１８ａ１…基部、１８ａ２…係止孔、１８ａ３…腕部、１８ａ４…半球状凸部、１８ｂ…現像バイアス用接点、１８ｃ…帯電バイアス用接点、１８ｃ１…一端、１８ｃ２…他端、１８ｄ…導電性部材、１９…上部開閉カバー、１９ａ…突起部、１９ｂ…回動支点、１９ｃ…突当部、２０…引張工具、２０ａ…押圧工具、２１…貼付工具、２２…保護カバー、２２ａ…軸、２３…下ガイド部材、２４ａ，２４ｂ…ビス、２４ｃ，２４ｄ…接着剤、２５ａ，２５ｂ…ドラムガイド部材、２６…軸受部材、２６ａ…軸受部、２６ｂ…軸受部、２６ｃ…Ｄカット穴部、２６ｄ…ドラム軸部、２６ａ…ドラム軸部、２７…ティアテープ、２８カバーフィルム、２９…装填部材、２９ａ…嵌合窓、２９ｂ…凹部、３０…誤装着防止用突部、３１…ガイド突条、３２…ガイド板、３３…軸支持部材、３３ａ…ドラム支持部、３３ｂ…スリーブ突当部、３３ｃ…オーバーラップ部、３４…軸支持部材、３５ａ…ドラムアース用接点ピン、３５ｂ…現像バイアス用接点ピン、３５ｃ…帯電バイアス用接点ピン、３６…ホルダカバー、３７…電気基板、３８…導電性バネ、３９…押圧スプリング、４０…位置決めコマ、４１…駆動ギヤ、４２…分解工具、４２ａ…ロッド、４３ａ，４３ｂ…嵌入突起、４４ａ，４４ｂ…ブレード嵌入部、４５…ビス孔、４６ａ…軸受、４６ｂ…スライド軸受、４６ｃ…軸受、４７ａ…係止突起、４７ｂ…係止孔、４８…ビス、４９…転写ローラギヤ、４９ａ…突部、５０…ドラムアース板、５１…ドラムアース軸、５１ａ…頭部分、５２…スリーブ軸受、５３…受け部、５４…駆動モータ、５５…転写ローラギヤ、Ｓ…トナー漏れ防止シール、Ｍ…マイク、Ｇ１ 〜Ｇ１３…ギヤ[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a process cartridge and an image forming apparatus. Here, examples of the image forming apparatus include an electrophotographic copying machine, a laser beam printer, an LED printer, a facsimile machine, a word processor, and the like.
[0002]
[Background technology]
The image forming apparatus selectively exposes a uniformly charged photosensitive drum to form a latent image, and develops the latent image with toner to visualize the latent image. Then, the toner image formed on the photosensitive drum is transferred to a recording medium to perform image recording.
[0003]
Therefore, in such an image forming apparatus, the photosensitive drum must be rotated with high accuracy in order to improve the quality of the image. Therefore, the gear on the photosensitive drum side and the gear on the image forming apparatus main body mesh with each other to reliably transmit the driving force of the main body to the photosensitive drum, and to rotate the photosensitive drum accurately. Is being done.
[0004]
The applicant of the present application has already made the following invention, and describes in the specification the configuration related to such technology.
[0005]
The invention disclosed in Japanese Patent Publication No. 64-9631 (published on Feb. 17, 1989) uses a helical gear to transmit the driving force of the main body to the image carrier. According to the present invention, it is possible to position the image carrier in the thrust direction and to rotate the image carrier with high accuracy.
[0006]
The invention disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 03-240069 (published on Oct. 25, 1991) is one in which first and second drive transmission units are provided on an image carrier. According to the present invention, for example, the rotation speed of the developer carrier can be easily changed according to the type of the developer.
[0007]
In each of these publications, a configuration is described in which a gear on the photosensitive drum side is meshed with a gear on the image forming apparatus main body side, and the driving force on the main body side is reliably transmitted to the photosensitive drum.
[0008]
The present invention is a further development of each of the above-described configurations. An object of the present invention is to provide a process cartridge and an image forming apparatus capable of performing good image formation.
[0009]
Another object of the present invention is to provide a process cartridge and an image forming apparatus that can transmit a driving force satisfactorily.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
A typical configuration according to the present invention for achieving the above-described object has an image carrier that receives a driving force from an image forming apparatus main body, and the image carrier is mounted on the image carrier from the image carrier. Rotating body for developing an image and transfer rotating body for transferring a developed image on the image carrier to a transfer material In a process cartridge detachably mountable to the image forming apparatus main body, the driving force is transmitted from the image forming apparatus main body provided at an end portion of the image carrier. Developing rotator For transmitting drive to the first gear provided at the end Of a diameter larger than the diameter of the image carrier A large-diameter gear, a diameter smaller than the large-diameter gear, and provided coaxially with the large-diameter gear, on the center side of the image carrier from the large-diameter gear, Transfer rotator Transmits driving force to a second gear smaller in diameter than the first gear provided at the end The diameter of the gear is closer to the diameter of the image carrier than the diameter of the large diameter gear for And a small-diameter gear.
[0015]
[Action]
In the above configuration, the image carrier and the rotator can be driven favorably.
[0016]
【Example】
(First embodiment)
Next, a process cartridge using a photosensitive drum and an image forming apparatus using the process cartridge according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
<< Overall description of process cartridge and image forming apparatus equipped with the same >>
First, the overall configuration of the image forming apparatus will be schematically described. FIG. 1 is an explanatory view of a cross-sectional structure of a copier equipped with a process cartridge, which is one mode of an image forming apparatus, FIG. 2 is an external view of the copier with a tray opened, and FIG. 3 is a closed state of the tray. 4, FIG. 4 is an explanatory view of the cross-sectional configuration of the process cartridge, FIG. 5 is an explanatory view of the external appearance of the process cartridge, and FIG. 6 is an explanatory view of the external appearance of the process cartridge in an inverted state.
[0018]
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus A optically reads image information of a document 2 by a document reading unit 1, and reads a recording medium 4 loaded on a feeding tray 3 or manually inserted from the feeding tray 3. The developer (hereinafter referred to as “toner”) image formed on the basis of the image information in the image forming section which is conveyed by the conveying means 5 and formed into a cartridge as the process cartridge B is transferred to the recording medium 4 by the transfer means 6 and the recording is performed. The medium 4 is transported to a fixing unit 7 to fix the toner image, and is discharged to a discharge tray 8.
[0019]
The process cartridge B constituting the image forming unit rotates the photosensitive drum 9 serving as an image carrier, uniformly charges the surface of the photosensitive drum 9 by a charging unit 10, and reads an optical image read by the reading unit 1 from an exposure unit 11. Is exposed to form a latent image on the photosensitive drum 9, and the developing unit 12 forms a toner image corresponding to the latent image to make it a visible image. After the transfer unit 6 transfers the toner image to the recording medium 4, the cleaning unit 13 removes the toner remaining on the photosensitive drum 9.
[0020]
The process cartridge B is a cartridge in which the photosensitive drum 9 and the like are housed in a frame body to form a cartridge. The frame body includes an upper frame body 14 as a first frame body and a lower frame body 15 as a second frame body. It consists of.
[0021]
Next, the configuration of each part of the image forming apparatus A and the process cartridge B mounted thereon will be described in detail.
[0022]
｛Image forming device｝
First, the configuration of each part of the image forming apparatus A will be described.
[0023]
(Document reading means)
The document reading means 1 is for optically reading the written information of the document 2. As shown in FIG. 1, a document glass 1a for placing the document 2 is provided on an upper part of the apparatus main body 16, and an inner top surface is provided. An original pressing plate 1b to which a sponge 1b1 is attached is attached to the original glass 1a so as to be openable and closable. The original glass 1a and the original pressing plate 1b are attached to the apparatus main body 16 so as to be slidable in the left-right direction in FIG.
[0024]
On the other hand, a lens unit 1c is provided above the apparatus main body 16 and below the original glass 1a, and a light source 1c1 and a short-focus imaging lens array 1c2 are provided in the unit 1c.
[0025]
Thus, the original 2 is placed on the original glass 1a with the original writing surface facing down, the light source 1c1 is turned on, and the original glass 1a is slid left and right in FIG. The photosensitive drum 9 of the process cartridge B is exposed through 1c2.
[0026]
(Recording medium transport means)
The transport unit 5 transports the recording medium 4 placed on the feeding tray 3 to the image forming unit when the recording medium 4 is transported to the image forming unit. That is, a plurality of recording media 4 are placed on the feeding tray 3 or one recording medium 4 is manually inserted from the feeding tray 3 so that the leading end of the recording medium 4 is in contact with the feeding roller 5a and the friction against the feeding roller 5a. When the copy button A3 is pressed after setting the pad 5b so as to reach the nip portion of the pad 5b, the feed roller 5a rotates to separate and feed the recording medium 4, and the registration rollers 5c1 and 5c2 respond to the image forming operation. Transport. The recording medium 4 after image formation is conveyed to the fixing unit 7 by the conveyance belt 5d and the guide member 5e, and is discharged to the discharge tray 8 by the discharge roller pairs 5f1 and 5f2.
[0027]
(Transfer means)
The transfer unit 6 transfers the toner image formed on the photosensitive drum 9 in the image forming unit to the recording medium 4. The transfer unit 6 of this embodiment is configured by a transfer roller 6 as shown in FIG. I have. That is, the recording medium 4 is pressed against the photosensitive drum 9 of the mounted process cartridge B by the transfer roller 6, and a voltage having a polarity opposite to that of the toner image formed on the photosensitive drum 9 is applied to the transfer roller 6. Thus, the toner on the photosensitive drum 9 is transferred to the recording medium 2.
[0028]
(Fixing means)
Next, the fixing means 7 fixes the toner image transferred to the recording medium 4 by applying a voltage to the transfer roller 6, and as shown in FIG. 1, the heating roller held by the driving and rotating drive roller 7a and the holder 7b. A heat-resistant fixing film 7e is stretched over the body 7c and the tension plate 7d. The tension plate 7d is urged by a tension spring 7f to apply tension to the fixing film 7e. A pressure roller 7g is pressed against the fixing film 7e at the heating element 7c, and presses the fixing film 7e against the heating element 7c with a force required for fixing.
[0029]
The heating element 7c has a width of 160 μm (length in the direction of the front and back sides of the paper of FIG. 1) on the lower surface of the heat-resistant and electrically insulating holder 7b such as alumina or the holder 7b made of a composite member including the same. ) At 216 mm, for example, Ta 2 N or the like, and a heating surface on a line or a millet. 2 O is formed. The lower surface of the heating element 7c is smooth, and the front and rear ends are rounded to allow the fixing film 7e to slide. The fixing film 7e is made of polyester as a base material and is formed to a thickness of, for example, about 9 μm, which has been subjected to heat treatment, and is rotated clockwise by the rotation of the driving roller 7a.
[0030]
When the recording medium 4 onto which the toner image has been transferred passes between the fixing film 7e and the pressure roller 7g, heat and pressure are applied to fix the toner image onto the recording medium 4.
[0031]
A cooling fan 17 is provided in the apparatus main body 16 in order to prevent the heat from being trapped in the apparatus main body due to the heating of the fixing means 7 as described above. The fan 17 rotates when, for example, a copy button (not shown) is turned on, and generates an air flow flowing into the apparatus from the feed port and flowing out from the discharge port as shown by an arrow a in FIG. Each member including the cartridge B in the apparatus is cooled by the air flow so that heat is not stored in the apparatus.
[0032]
(Recording medium supply / discharge tray)
As shown in FIGS. 1 to 3, the feed tray 3 and the discharge tray 8 are attached to the apparatus main body 16 by shafts 3a and 8a so as to rotate in the direction of arrow b in FIG. It is configured to rotate in the direction of arrow c by 8a. Locking projections 3c, 8c are provided on both sides of the tip of the rotation of each of the trays 3, 8, and the locking protrusions 3c, 8c are locked in locking grooves 1b2 formed on the upper surface of the document pressing plate 1b. It is configured to be possible.
[0033]
Therefore, as shown in FIG. 3, when the respective trays 3 and 8 are bent and the locking projections 3c and 8c are locked in the locking grooves 1b2, the original glass 1a and the original pressing plate 1b cannot slide. Therefore, the image forming apparatus A can be easily carried by holding the handle 16a.
[0034]
(Setting buttons for density etc.)
Note that the image forming apparatus A is provided with a setting button such as a density. To explain this briefly, in FIG. 2, A1 is a power switch, and the switch turns on and off the image forming apparatus. A2 is a density adjustment dial, which is used to perform basic density adjustment of the image forming apparatus. Next, A3 is a copy button. When this button is pressed, the image forming apparatus is driven to start a copy operation. A4 is a copy clear button. When this button is pressed, copying is interrupted and various settings such as copy density are released. A5 is a number counter button for setting the number of copies by pressing this button. A6 is an automatic density setting button. When this button is pressed, the density is automatically set at the time of copying. A7 is a density setting dial for adjusting the density of the copy density by turning the dial appropriately by the operator.
[0035]
｛Process cartridge｝
Next, the configuration of each part of the process cartridge B mounted on the image forming apparatus A will be described.
[0036]
The process cartridge B includes an image carrier and at least one process unit. Here, examples of the process means include a charging means for charging the surface of the image carrier, a developing means for forming a toner image on the image carrier, and a cleaning means for removing toner remaining on the surface of the image carrier. As shown in FIGS. 1 and 4, the process cartridge B of the present embodiment includes a charging unit 10, a developing unit 12 containing toner (developer), and a cleaning unit around an electrophotographic photosensitive drum 9 as an image carrier. 13 are arranged, and these are covered with a housing composed of upper and lower frame bodies 14 and 15 to be integrally formed into a cartridge, and are configured to be detachable from the apparatus main body 16.
[0037]
The upper frame 14 is provided with toner reservoirs for the charging means 10, the exposure means 11, and the developing means 12, and the lower frame 15 is provided with the photosensitive drum 9, the developing sleeve of the developing means 12 and the cleaning means 13. . Next, the configuration of each part of the process cartridge B will be described in detail in the order of the photosensitive drum 9, the charging unit 10, the exposure unit 11, the developing unit 12, and the cleaning unit 13. 7 is a sectional explanatory view of the process cartridge in a state where the upper and lower frames are divided, FIG. 8 is an internal perspective explanatory view of the lower frame side, and FIG. 9 is an internal perspective explanatory view of the upper frame side.
[0038]
(Photosensitive drum)
The photosensitive drum 9 according to the present embodiment is configured as a photosensitive drum 9 having an outer diameter of 24 mm by applying an organic photosensitive layer 9b to the outer peripheral surface of a cylindrical aluminum drum base 9a having a thickness of about 1 mm. By transmitting the driving force of a driving motor (not shown) to a flange gear 9c (see FIG. 8) fixed to one end of the drum 9, the photosensitive drum 9 is rotated in the direction of the arrow in FIG. It is composed.
[0039]
At the time of image formation, as the photosensitive drum 9 is rotated, an oscillating voltage obtained by superimposing a DC voltage and an AC voltage is applied to the charging roller 10 in contact with the drum 9 to uniformly charge the surface of the photosensitive drum 9. Let it. At this time, in order to uniformly charge the photosensitive drum surface, the frequency of the AC voltage applied to the charging roller 10 must be increased. However, if the frequency exceeds about 200 Hz, the photosensitive drum 9 and the charging roller 10 vibrate. The so-called “charging noise” increases.
[0040]
That is, when an AC voltage is applied to the charging roller 10, an attractive force due to electrostatic force acts between the photosensitive drum 9 and the charging roller 10, and the mutual attraction between the maximum value and the minimum value of the AC voltage is large. Is attracted to the photosensitive drum 9 while being elastically deformed. In the central part of the AC voltage, the mutual attraction force is small, and the charging roller 10 tends to separate from the photosensitive drum 9 by the recovery force of the elastic deformation of the charging roller 10. Therefore, the photosensitive drum 9 and the charging roller 10 generate vibration twice as high as the frequency of the applied AC voltage. Further, when the charging roller 10 is attracted to the photosensitive drum 9, the mutual rotation is braked, and vibration due to stick-slip also occurs as if a wet glass surface is rubbed with a finger, and these generate a charging noise. appear.
[0041]
Therefore, in this embodiment, in order to reduce the vibration of the photosensitive drum 9, a filling 9d made of a rigid body or an elastic body is provided in the photosensitive drum 9 as shown in the drum sectional view of FIG. The material of the filler 9d may be a metal such as aluminum or brass, a ceramic such as cement or gypsum, or a rubber material such as natural rubber. Any of these may be appropriately selected in consideration of productivity, workability, weight effect, cost, and the like.
[0042]
The shape of the filler 9d is a column or a cylinder. For example, the filler 9d having an outer diameter smaller than the inner diameter of the photosensitive drum 9 by about 100 μm is inserted and attached into the hollow drum base 9a. That is, the gap between the drum base 9a and the filling 9d is set to a maximum of 100 μm or less, and an adhesive 9e (for example, cyanoacrylate or epoxy resin) is applied to the outer periphery of the filling or the inner periphery of the drum base 9a. 9d is inserted and mounted in the drum base 9a.
[0043]
Here, the results obtained by changing the position of the filler 9d in the photosensitive drum 9 and experimentally examining the relationship between the position of the filler 9d and the sound pressure are shown. In the experiment, the microphone M was placed at a position 30 cm away from the front of the process cartridge B in a room with a background noise of 43 dB as shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 12, the sound pressure at the center of the photosensitive drum 9 in the rotation axis direction was 54.5 to 54.8 dB, but the filling of 40 gr was replaced with the photosensitive drum 9. At the position shifted to the gear flange 9c side by 30 mm from the center in the direction of the rotation axis, the sound pressure became the minimum value. From this result, it is understood that it is more effective to mount the filler 9d in the photosensitive drum 9 at a position shifted toward the gear flange 9c. This is because both ends of the photosensitive drum 9 are supported via a gear flange 9c on one side, and are supported via a bearing member 26 having no flange on the other side. This is because the configuration is asymmetric with respect to the axial center position.
[0044]
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 10, the filling 9d is shifted from the flange gear 9c with respect to the center c of the photosensitive drum 9 in the rotation axis direction, that is, toward the drive transmission side to the photosensitive drum 9. Attached to. In this embodiment, the axial length L 1 = L from the center c of the photosensitive drum 9 of 257 mm 2 = Length L at a position shifted from the flange gear 9c 3 = 40 mm aluminum solid member, with a filling 9d of about 20 g to 60 g, preferably 35 g to 45 g, most preferably about 40 g applied.
[0045]
By providing the filler 9d in the photosensitive drum 9 as described above, the photosensitive drum 9 rotates stably, and the vibration accompanying the rotation of the photosensitive drum 9 during image formation is suppressed. Therefore, even if the frequency of the AC voltage applied to the charging roller 10 is increased, the generation of the charging noise can be suppressed.
[0046]
In this embodiment, as shown in FIG. 10, the ground contact 18a is brought into contact with the inner peripheral surface of the photosensitive drum 9, and the other end is brought into contact with the drum ground contact pin 35a on the apparatus main body side. The ground contact 18a is provided so as to contact the inner surface of the end of the photosensitive drum 9 opposite to the side on which the flange gear 9c is provided. .
[0047]
The ground contact 18a is made of stainless steel for spring, phosphor bronze for spring, or the like, and is attached to the bearing member 26. More specifically, as shown in FIG. 13, the base 18a1 is provided with a locking hole 18a2 for press-fitting and locking into a boss provided on the bearing member 26, and the base 18a1 has two holes. Arms 18a3 are provided, and further, hemispherical projections 18a4 projecting to the back side in FIG. 13 are provided at the tips of the respective arms 18a3.
[0048]
When the bearing member 26 is attached to the photosensitive drum 9, the projection 18 a 4 comes into pressure contact with the inner surface of the photosensitive drum 9 by the elastic force of the arm 18 a 3. At this time, since there are a plurality of places (two places) in contact with the photosensitive drum 9, the reliability of the contact is improved, and since the hemispherical convex portion 18 a 4 is formed in the contact portion, the contact with the photosensitive drum 9 is made. Contact is stable.
[0049]
Incidentally, as shown in FIG. 14, the length of the arm portion 18a3 of the ground contact 18a may be made different. In this case, the position where the hemispherical convex portion 18a4 contacts the photosensitive drum 9 is shifted in the circumferential direction. For example, even if the inner surface of the photosensitive drum 9 has an The portion 18a4 does not run on the flaw at the same time. For this reason, the ground contact becomes more reliable. However, if the length of the arms 18a3 is changed, the amount of deformation of the arms 18a3 when pressed against the inner surface of the photosensitive drum 9 is different, so that a difference may occur in the contact pressure of each arm 18a3. Can be easily corrected by changing the bending angle of the arm 18a3.
[0050]
In this embodiment, the ground contact 18a has two arms 18a3 as described above. However, the number of arms may be three or more, or the inner surface of the photosensitive drum 9 may be formed. 15 and 16, there is only one arm portion 18a3 (not divided into two branches) and does not have the above-mentioned hemispherical convex portion at its tip as shown in FIGS. A thing may be used.
[0051]
Here, if the contact pressure of the ground contact 18a against the inner surface of the photosensitive drum 9 is too weak, the hemispherical convex portion 18a4 cannot follow the minute unevenness on the inner surface of the photosensitive drum, easily causing a contact failure, and causing the vibration of the arm 18a3. Generates sound due to In order to prevent this contact failure and vibration noise, it is necessary to increase the contact pressure. However, vibration is generated by the hemispherical upper convex portion 18a4 rubbing on the scratch, which may cause poor contact or vibration noise.
[0052]
Considering these, it is preferable that the contact pressure of the drum ground contact 18a to the inner surface of the photosensitive drum be set in a range of about 10 g to 200 g. That is, according to an experiment conducted by the present inventor, when the contact pressure is about 10 g or less, poor contact is likely to occur with the rotation of the photosensitive drum 9, which may cause radio interference to other electronic devices. Was. If the contact pressure is about 200 g or more, the inner surface of the photosensitive drum 9 is scratched at the sliding portion in contact with the ground contact 18a when used for a long period of time, causing abnormal noise during rotation and poor contact. There was a fear.
[0053]
In some cases, the generation of the sound or the like cannot be completely removed because of the inner surface state of the photosensitive drum 9 or the like. However, the vibration of the drum 9 can be reduced by attaching the filler 9 d to the photosensitive drum 9. Alternatively, if conductive grease is interposed in the contact sliding portion between the ground contact 18a and the inner surface of the drum, it is possible to further reliably prevent the occurrence of scratches and poor contact.
[0054]
Further, since the grounding contact 18a is attached to the bearing member 26 on the side opposite to the filler 9d provided near the flange gear 9c, the attachment can be easily performed.
[0055]
(Charging means)
The charging means is for charging the surface of the photosensitive drum 9, and in this embodiment, a so-called contact charging method as disclosed in JP-A-63-149669 is used. That is, as shown in FIG. 4, the charging roller 10 is rotatably provided on the inner surface of the upper frame body 14 via the sliding bearing 10c. This charging roller 10 is provided with an elastic rubber layer such as EPDM or NBR on a metal roller shaft 10b (for example, a conductive core such as iron or SUS), and further provided with a urethane rubber layer in which carbon is dispersed on the peripheral surface. Or a metal roller shaft coated with a urethane foam rubber layer in which carbon is dispersed. The roller shaft 10b of the charging roller 10 is mounted via a sliding bearing 10c so as not to fall off by a bearing slide guide claw 10d of the upper frame 14, and is mounted so as to be slightly slidable toward the photosensitive drum 9. The roller shaft is urged toward the photosensitive drum 9 by a spring 10a so that the charging roller 10 comes into contact with the surface of the photosensitive drum 9. In this charging means, the charging roller 10 is directly incorporated into the upper frame body 14 via a bearing 10c.
[0056]
At the time of image formation, the charging roller 10 rotates following the rotation of the photosensitive drum 9, and at this time, the AC voltage is applied to the charging roller 10 as described above to uniformly charge the surface of the photosensitive drum 9. .
[0057]
Incidentally, the voltage applied to the charging roller 10 will be described in detail. The voltage applied to the charging roller 10 may be only a DC voltage. However, in order to make the charging uniform, the vibration obtained by superimposing the DC voltage and the AC voltage as described above is used. Preferably, a voltage is applied. Preferably, the uniform charging property is improved by applying to the charging roller 10 a vibration voltage obtained by superimposing an AC voltage and a DC voltage having a peak-to-peak voltage that is twice or more the charging start voltage when only the DC voltage is applied. (JP-A-63-149669, etc.). The oscillating voltage here is a voltage whose voltage value changes periodically with time, and preferably has a peak-to-peak voltage that is at least twice the charging start voltage of the photosensitive drum surface when only a DC voltage is applied, and The waveform is not limited to a sine wave, but may be a rectangular wave, a triangular wave, or a pulse wave. From the viewpoint of charging noise, a sine wave containing no harmonic component is preferable. The AC voltage also includes, for example, a rectangular wave voltage formed by periodically turning on and off a DC power supply.
[0058]
As shown in FIG. 17, power is supplied to the charging roller 10 by pressing one end 18c1 of the charging bias contact 18c into contact with a charging bias contact pin on the apparatus body described later. The other end 18c2 is in pressure contact with the metal roller shaft 10b to apply a voltage to the charging roller 10. Since the charging roller 10 is pressed to the right side in FIG. 17 by the contact 18c having a spring property, the charging roller bearing 10c opposite to the contact 18c is provided with a stopper 10c1 bent in a key shape. In order to prevent the charging roller 10 from excessively moving in the axial direction when the process cartridge B is dropped or vibrated, a stopper portion 10e hanging down from the upper frame body 14 is provided on the contact 18c side.
[0059]
When the charging roller 10 is incorporated into the upper frame 14, it is only necessary to first support the bearing 10c on the guide claw 10d of the upper frame 14, and fit the roller shaft 10b of the charging roller 10 into the bearing 10c. By combining the upper frame 14 with the lower frame 15, the charging roller 10 comes into pressure contact with the photosensitive drum 9, as shown in FIG.
[0060]
The power supply side bearing 10c of the charging roller 10 uses a conductive bearing material containing a large amount of carbon filler, and is configured to supply power to the charging roller 10 from the charging bias contact 18c via the metal spring 10a. Thus, a stable charging bias can be applied.
[0061]
(Exposure means)
The exposure unit 11 exposes the surface of the photosensitive drum 9 uniformly charged by the charging roller 10 with a light image from the reading unit 1, and as shown in FIGS. An opening 11a for irradiating the photosensitive drum 9 with light from the lens array 1c2 is provided. When the process cartridge B is removed from the apparatus main assembly A, if the photosensitive drum 9 is exposed to outside light through the opening 11a, the photosensitive drum 9 deteriorates. Therefore, a shutter member 11b is attached to the opening 11a. When the process cartridge B is removed from the apparatus main body A, the shutter member 11b closes the opening 11a, and when the process cartridge B is mounted on the apparatus main body A, the shutter 11b opens. I have to.
[0062]
As shown in FIGS. 18A and 18B, the shutter member 11b is formed in a shape bent in a "C" shape in cross section, and the shaft is formed so that the bent portion protrudes outward from the cartridge. 11b1 is attached to the upper frame body 14 so as to be rotatable. A torsion coil spring 11c is attached to the shaft 11b1. When the process cartridge B is detached from the image forming apparatus A, the shutter 11b closes the opening 11a by the bias of the spring 11c. Make up.
[0063]
An abutting portion 11b2 is formed on the outer surface of the shutter member 11b as shown in FIG. 18A so that the process cartridge B can be opened and closed with respect to the apparatus main body 16 when the process cartridge B is mounted on the image forming apparatus A. When the attached upper opening / closing cover 19 (see FIG. 1) is closed, the projection 19a provided on the cover 19 abuts against the abutting portion 11b2, and the shutter member 11b rotates in the direction of arrow e in FIG. The part 11a is opened.
[0064]
When the shutter member 11b is opened / closed, the shape of the shutter member 11b is bent in the shape of a “C” in cross section, and the abutting portion 11b2 is located outside the outer shape of the cartridge B and the rotation shaft As shown in FIGS. 4 and 18B, the shutter member 11b abuts on the projection 19a of the upper opening / closing cover 19 outside the outer shape of the process cartridge B, as shown in FIGS. Therefore, even if the opening / closing angle of the shutter member 11b is small, the pivot portion of the shutter member 11b is surely opened, and the light from the lens array 1c2 located above is reliably irradiated on the photosensitive drum 9, and the surface of the photosensitive drum 9 By configuring the shutter member 11b on which an electrostatic latent image is formed as described above, when the process cartridge B is inserted into the apparatus main body, it is necessary to retract the cartridge B from the shutter push-opening projection on the main body side. In addition, the stroke of the protrusion can be shortened, and the size of the process cartridge B and the main body A can be reduced.
[0065]
(Developing means)
Next, the developing means 12 will be described. The developing means 12 visualizes the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 9 by the exposure with toner. Although the image forming apparatus A can use either magnetic or non-magnetic toner for development, this embodiment shows an example in which a process cartridge B containing magnetic toner as a one-component magnetic developer is mounted. ing.
[0066]
The magnetic toner used in the development includes, as a binder resin, a homopolymer of styrene such as polystyrene and polyvinyltoluene and a substituted product thereof, a styrene-propylene copolymer, a styrene-vinyltoluene copolymer, and a styrene-vinylnaphthalene. Styrene-based copolymers such as copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl butyral, and polyacryl Acid resins, rosins, modified rosins, temper resins, phenolic resins, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, paraffin wax, carnauba wax and the like can be used alone or in combination.
[0067]
As a coloring material that can be further added to the magnetic toner, conventionally known carbon black, copper phthalocyanine, iron black and the like can be used.
[0068]
As the magnetic fine particles contained in the magnetic toner, a substance that is magnetized when placed in a magnetic field is used, and powder of a ferromagnetic metal such as iron, cobalt, nickel, or an alloy or compound such as magnetite or ferrite is used. I can do it.
[0069]
As shown in FIG. 4, the developing means 12 for forming a toner image with the magnetic toner has a toner reservoir 12a for accommodating toner, and a toner feed mechanism 12b for feeding toner is provided inside the toner reservoir 12a. It is. Further, the developing toner is formed such that a thin toner layer is formed on its surface by rotating a developing sleeve 12d having a magnet 12c therein. When a toner layer is formed on the developing sleeve 12d, triboelectric charges capable of developing an electrostatic latent image on the photosensitive drum 9 are obtained by friction between the toner and the developing sleeve 12d. Further, in order to regulate the toner layer thickness, a developing blade 12e is pressed against the surface of the developing sleeve 12d, and the developing sleeve 12d is attached so as to face the surface of the photosensitive drum 9 with a gap width of about 100 to 400 μm. .
[0070]
As shown in FIG. 4, the magnetic toner feeding mechanism 12b includes a feeding member 12b1 made of a material such as polypropylene (PP), acrylobutadiene styrene (ABS), high impact styrene (HIPS), and the like. Along the arrow f direction. The feed member 12b1 is formed so as to have a substantially triangular cross-sectional shape, and is long in the direction of the rotation axis of the photosensitive drum (the direction of the front and back surfaces in FIG. 4) so as to scrape the toner on the entire bottom surface of the toner reservoir 12a. It is composed of a plurality of rod-shaped members, and the both ends in the longitudinal direction of the rod-shaped members are connected to form an integral member. Further, the feeding member 12b1 is composed of three members, and the reciprocating movement width is set to be equal to or larger than the width of the base of the substantially triangular shape so as to eliminate toner scraping on the bottom surface. Further, a projection 12b6 is formed at one end of the arm member to prevent the feed member 12b1 from being lifted or undone when assembled.
[0071]
The feed member 12b1 has a locking projection 12b4 formed at one end in the longitudinal direction. The locking projection 12b4 is rotatably locked in a long hole 12b5 provided in the arm member 12b2. The member 12b2 is attached to the upper frame body 14 so as to be rotatable about a shaft 12b3, and is connected to an arm (not shown) provided outside the toner reservoir 12a. Further, when the process cartridge B is mounted on the image forming apparatus A, a drive transmitting means for transmitting a driving force so as to swing the arm member 12b2 at a fixed angle about the shaft 12b3 is connected. ing. In addition, as shown in FIG. 7 and the like, a configuration in which the feed member 12b1 and the arm member 12b2 are integrally formed of a resin such as polypropylene or polyamide and can be bent at a connecting portion may be employed.
[0072]
Therefore, when the arm member 12b2 is swung at a fixed angle during image formation, the feed member 12b1 reciprocates in the direction of arrow f along the bottom surface of the toner reservoir 12a as shown by the solid line state and the broken line state in FIG. I do. As a result, the toner near the bottom of the toner reservoir 12a is sent toward the developing sleeve 12d by the sending member 12b1. At this time, since the feeding member 12b1 has a substantially triangular cross-sectional shape, the toner is gently fed along the inclined surface of the feeding member 12b1.
[0073]
Therefore, the magnetic toner in the vicinity of the developing sleeve 12d is not easily stirred, and the toner layer formed on the surface of the developing sleeve 12d is hardly deteriorated.
[0074]
A hanging member 12f1 is provided on the inner top surface of the lid member 12f of the toner reservoir 12a as shown in FIG. The distance between the lower end of the hanging member 12f1 and the bottom surface of the toner reservoir is set to be slightly wider than the height of the triangular cross section of the toner feeding member 12b1. Therefore, the toner feed member 12b1 reciprocates between the bottom surface of the toner reservoir and the hanging member 12f1, and at this time, even if the feed member 12b1 tries to float up from the bottom surface of the toner reservoir, the toner sending member 12b1 is regulated by the hanging member 12f1, and Floating is prevented.
[0075]
Note that the image forming apparatus A according to the present embodiment can also mount a process cartridge containing non-magnetic toner. In this case, the toner feeding mechanism is driven so as to stir the non-magnetic toner near the developing sleeve 12d. Make up.
[0076]
That is, when non-magnetic toner is used, as shown in FIG. 19, an elastic roller 12g rotating in the same direction as the developing sleeve 12d causes the non-magnetic toner in the toner reservoir 12a fed by the toner feeding mechanism 12h to be transferred to the developing sleeve 12d. Conveyed to. At this time, at the contact portion where the developing sleeve 12d and the elastic roller 12g are in contact, the toner on the elastic roller 12g is frictionally charged by being rubbed with the developing sleeve 12d, and electrostatically adheres to the developing sleeve 12d. . Thereafter, with the rotation of the developing sleeve 12d, the non-magnetic toner adhered on the sleeve 12d enters a contact portion between the developing blade 12e and the developing sleeve 12d for forming a thin layer, and when passing therethrough. Due to the rubbing of the two, a triboelectric charge sufficient for the polarity for developing the electrostatic latent image is received. However, when the toner stays on the developing sleeve 12d, the toner is mixed with the toner newly supplied on the developing sleeve 12d and sent to the contact portion with the developing blade 12e. The new toner is charged and given an appropriate charge, whereas the remaining toner is charged again from the state where it originally had the appropriate charge. Receiving, it is excessively charged. The excessively charged toner has a stronger adhesive force to the developing sleeve 12d than the toner to which an appropriate charge has been applied, and becomes difficult to use for development.
[0077]
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 19, the process cartridge containing the non-magnetic toner has a non-magnetic toner feeding mechanism 12h provided with a rotating member 12h1 in a toner reservoir 12a, and a stirring blade made of an elastic sheet provided on the member 12h1. 12h2 is attached. When the non-magnetic toner cartridge is mounted on the image forming apparatus A, the drive transmitting means for transmitting a driving force so that the apparatus main body 16 rotates the rotating member 12h1 during image formation is connected.
[0078]
Thus, when an image is formed by mounting a cartridge containing non-magnetic toner, the stirring blade 12h2 greatly agitates the toner in the toner reservoir 12a. Therefore, the toner in the vicinity of the developing sleeve 12d is also agitated and mixed with the toner in the toner reservoir 12a, and the charged charges of the toner peeled off from the developing sleeve 12d are dispersed, thereby preventing the deterioration of the toner.
[0079]
Next, the developing sleeve 12d on which the toner layer is formed and the photosensitive drum 9 have a very small distance (about 300 μm in the process cartridge containing the magnetic toner, and about 200 μm in the process cartridge containing the non-magnetic toner). They are positioned to face each other. For this reason, in the present embodiment, a contact ring portion whose outer diameter is larger than the outer diameter of the developing sleeve by the interval is provided near the both ends in the axial direction of the developing sleeve 12d and outside the toner layer forming region, and the ring portion is formed of a photosensitive drum. 9 is made to contact the outside of the latent image forming area.
[0080]
Here, the positional relationship between the photosensitive drum 9 and the developing sleeve 12d will be described. FIG. 20 is a cross-sectional explanatory view showing a positional relationship between the photosensitive drum 9 and the developing sleeve 12d and a method of pressing the developing sleeve 12d. FIG. 21A is a longitudinal sectional view showing an AA section in FIG. FIG. 21B is a longitudinal sectional view showing a BB section of FIG.
[0081]
As shown in FIG. 20, the developing sleeve 12d on which the toner layer is formed and the photosensitive drum 9 are positioned so as to face each other with a small interval (about 200 μm to 300 μm). At this time, the photosensitive drum 9 has a rotating shaft of a flange gear 9c provided at one end thereof rotatably fixed to the lower frame 15 by a rotating shaft 9f, and the other end is similarly fitted and fixed to the lower frame 15. It is rotatably fixed by 26 bearings 26a. The developing sleeve 12d is located near both ends in the axial direction and outside the toner layer forming area, and is fitted with a contact ring portion 12d1 having an outer diameter larger than the outer diameter of the developing sleeve 12d by the interval. Is in contact with the photosensitive drum 9 outside the latent image forming area.
[0082]
The developing sleeve 12d is located inside the contact ring portions 12d1 near both ends in the axial direction, and is rotatably supported by a sleeve bearing 12i outside the toner layer forming region of the developing sleeve 12d. It is attached to the lower frame 15 so that it can slide slightly in the direction of the middle arrow g. The sleeve bearing 12i has a pressing spring 12j attached to a protrusion extending rearward thereof, and this is pressed against the wall of the lower frame 15 to constantly urge the developing sleeve 12c toward the photosensitive drum 9 side. As a result, the contact ring portion 12d1 always contacts the photosensitive drum 9, the distance between the developing sleeve 12d and the photosensitive drum 9 is always ensured, and the flange gear 9c of the photosensitive drum 9 and the sleeve of the developing sleeve 12d meshing with the gear 9c. The driving force can be transmitted to the gear 12k.
[0083]
Here, the slidable direction of the above-described sleeve bearing 12i will be described with reference to FIG. First, from the driving side of the developing sleeve 12d, when the driving force is transmitted from the driving source of the apparatus main body 16 to the flange gear 9c, when the driving force is transmitted from the flange gear 9c to the sleeve gear 12k, the meshing force becomes From the tangential direction of the meshing pitch circle of the flange gear 9c and the meshing pitch circle of the sleeve gear 12k, it goes in a direction inclined by the pressure angle (20 ° in this embodiment). Therefore, the meshing force is directed in the direction of arrow P (θ ≒ 20 °) shown in FIG. At this time, if the sleeve bearing 12i is slid in a direction parallel to a straight line connecting the rotation center of the photosensitive drum 9 and the rotation center of the developing sleeve 12d, the engagement force P is changed to the sliding direction and the horizontal component Ps and the sliding direction. When it is decomposed into the vertical component Ph, the component force Ps in the sliding direction and the horizontal component is directed away from the photosensitive drum 9 as shown in FIG. For this reason, on the driving side of the developing sleeve 12d, the distance between the photosensitive drum 9 and the developing sleeve 12d is easily changed by the engagement force between the flange gear 9c and the sleeve gear 12k, and the toner on the developing sleeve 12d is accurately transferred to the photosensitive drum 9. It does not move, which tends to cause deterioration in developability.
[0084]
Therefore, in the present embodiment, the transmission of the driving force from the flange gear 9c to the sleeve gear 12k is taken into consideration, and as shown in FIG. 21A, the sleeve bearing 12i on the drive side (the side to which the sleeve gear 12k is attached) as shown in FIG. In the arrow Q direction. That is, the angle ψ between the engagement force P between the flange gear 9c and the sleeve gear 12k and the slidable direction of the drive-side sleeve bearing 12i is set to about 90 ° (92 ° in the present embodiment). With such a configuration, the component force Ps in the sliding direction and the horizontal direction of the engagement force P is almost eliminated, and in the case of the present embodiment, the component force Ps is a direction in which the developing sleeve 12d is slightly applied to the photosensitive drum 9 side. Act on In such a case, the developing sleeve 12d is pressurized by approximately the spring pressure α of the pressing spring 12j, the distance between the photosensitive drum 9 and the developing sleeve 12d is kept constant, and accurate development can be performed.
[0085]
Next, the sliding direction of the sleeve bearing 12i on the non-drive side (the side on which the sleeve gear 12k is not attached) will be described.
[0086]
On the non-drive side, unlike the above-described drive side, no force can be received from the other, so that the sliding direction of the sleeve bearing 12i is, as shown in FIG. 21B, between the center of the photosensitive drum 9 and the developing sleeve 12d. It is almost horizontal to the straight line connecting the centers.
[0087]
As described above, when the developing sleeve 12d is independently pressed against the photosensitive drum 9, the positional relationship between the developing sleeve 12d and the photosensitive drum 9 is changed by changing the pressing angle of the developing sleeve 12d between the driving side and the non-driving side. Since it is always kept properly, it is possible to perform accurate development.
[0088]
The slidable direction of the drive-side sleeve bearing 12i may be set to be substantially parallel to a straight line connecting the center of the photosensitive drum 9 and the center of the developing sleeve 12d, similarly to the non-drive side. That is, as described in the above-described embodiment, on the driving side, a force is generated in a direction in which the developing sleeve 12d is separated from the photosensitive drum 9 by the component force Ps of the engagement force between the flange gear 9c and the sleeve gear 12k in the sliding direction of the sleeve bearing 12i. Therefore, in this embodiment, the pressing force of the driving-side pressing spring 12j may be set to be larger than the non-driving side by the component force Ps so that the developing sleeve 12d can be pressed against the component force Ps. . That is, the pressing force of the pressing spring 12j on the non-drive side to the developing sleeve 12d is P 1 Then, the pressing force P of the pressing spring 12j on the driving side is 2 Is P 2 = P 1 If it is set to + Ps, the developing sleeve 12d receives a proper pressing force at all times, and a constant interval from the photosensitive drum 9 is guaranteed.
[0089]
(Cleaning means)
Next, the cleaning unit 13 is for removing the toner remaining on the photosensitive drum 9 after transferring the toner image on the photosensitive drum 9 to the recording medium 4 by the transfer unit 6. As shown in FIG. 4, the cleaning means 13 comes in contact with the surface of the photosensitive drum 9 to scrape off the toner remaining on the drum 9 and the blade for scooping the scraped toner. It comprises a squeeze sheet 13b positioned below 13a and in contact with the surface of the photosensitive drum 9, and a waste toner reservoir 13c for storing the scooped waste toner.
[0090]
Here, the method of attaching the squeeze sheet 13b will be described. The sheet 13b is attached to the attachment surface 13d of the toner reservoir 13c with a double-sided tape. At this time, the waste toner reservoir 13c is made of a resin material, and has some irregularities and small deformation. Therefore, as shown in FIG. 23, simply by pasting the double-sided tape 13e to the mounting surface 13d and pasting the squeeze sheet 13b to the tape 13e, the undulations x occur at the leading end of the sheet 13b (the contact portion with the photosensitive drum 9). May occur. If the swell x is present at the end of the squeeze sheet 13b, the sheet 13b does not adhere to the surface of the photosensitive drum 9, and the toner scraped off by the cleaning blade 13a cannot be reliably scooped.
[0091]
Therefore, when attaching the squeeze sheet 13b, as shown in FIG. 24 (a), the attachment surface 13d under the toner reservoir is pulled downward by the tension tool 20 to bend by elastic deformation, and after attaching the squeeze sheet 13b in this state, It is conceivable to release the curvature to apply tension to the tip of the squeeze sheet 13b to prevent the swell.
[0092]
However, in the process cartridge B which has been downsized in recent years, since the size of the mounting surface 13d of the squeeze sheet 13b is also reduced, when the squeeze sheet 13b is attached with the mounting surface 13d curved, FIG. As shown in (a), the lower end sides 13b1 of the squeeze sheet 13b protrude from the mounting surface 13d and protrude downward. When the squeeze sheet 13b protrudes below the mounting surface 13d, there is a possibility that the recording medium 4 may be caught on the protruded squeeze sheet 13b, as is apparent from the sectional view of FIG.
[0093]
When the squeeze sheet 13b is adhered in a state where the mounting surface 13d is curved, as shown in FIG. 24A, the double-sided tape 13e protrudes from under the squeeze sheet 13b. Accordingly, as shown in FIG. 24B, when the squeeze sheet 13b is pressed against the double-sided tape 13e with the sticking tool 21 as shown in FIG. 24B, the protruding tape 13e sticks to the sticking tool 21 and is shown in FIG. As described above, when the attaching tool 21 is removed, the double-sided tape 13e may be peeled off from the mounting surface 13d, and the mounting failure of the squeeze sheet 13b may occur.
[0094]
Therefore, in the present embodiment, the lower end shape of the squeeze sheet 13b is made substantially the same as the shape obtained by pulling the mounting surface 13d by the pulling tool 20 and bending it, as shown in FIG. That is, the sheet width is formed such that the central portion in the sheet longitudinal direction is wider than both end portions. This prevents the curved double-sided tape 13e from sticking out of the squeeze sheet 13b when attaching the squeeze sheet 13b. Further, when the tension by the tensioning tool 20 is released and the tension on the upper end of the squeeze sheet 13b is released by releasing the curvature of the mounting surface 13d as shown in FIG. No more. Therefore, it is possible to prevent the recording medium 4 from being caught by the squeeze sheet 13d and the improper attachment of the squeeze sheet 13d as described above.
[0095]
In consideration of simplification of the processing of the squeeze sheet 13d and the life of the processing tool, it is desirable that the lower end shape of the squeeze sheet 13d be linear. Therefore, as shown in FIG. 26, the lower end of the seat may be linearly configured so that the central portion in the longitudinal direction of the seat is wider than both end portions in accordance with the amount of curvature of the mounting surface 13d.
[0096]
In this embodiment, the squeeze sheet mounting surface 13d is pulled by the tension tool 20 when the squeeze sheet mounting surface 13d is curved. However, as shown in FIG. It goes without saying that the squeeze sheet mounting surface 13d may be curved by pressing with the tool 20a.
[0097]
Further, in the present embodiment, the squeeze sheet mounting surface 13d is formed below the waste toner reservoir 13c. However, the squeeze sheet 13b is attached to a mounting surface such as a sheet metal, which is a separate member from the waste toner reservoir 13c, and this sheet metal is used as the waste toner reservoir. A similar effect can be obtained even with a configuration that is incorporated in 13c.
[0098]
(Upper and lower frames)
Next, the upper and lower frames 14, 15 constituting the housing of the process cartridge B will be described. In addition to the photosensitive drum 9, as shown in FIGS. A sleeve 12d, a developing blade 12e, and a cleaning unit 13 are provided. On the other hand, as shown in FIGS. 7 and 9, the upper frame 14 is provided with a charging roller 10, a toner reservoir 12a constituting the developing means 12, and a toner feeding mechanism 12b.
[0099]
In order to connect the upper and lower frames 14, 15, the upper frame 14 is integrally formed with four pairs of locking claws 14a in the longitudinal direction at substantially equal intervals and integrally with the upper frame 14. A locking opening 15a and a locking projection 15b for locking the locking claw 14a are integrally formed with the lower frame 15. Therefore, when the upper and lower frames 14 and 15 are forcibly fitted and the locking claws 14a are locked in the locking openings 15a and the locking projections 15b, the upper and lower frames 14 and 15 are connected. In order to further secure this connection state, a locking claw 15c and a locking opening 15d are provided near both ends in the longitudinal direction of the lower frame body 15 as shown in FIG. As shown in FIG. 9, a locking opening 14b and a locking claw 14c for locking with the locking claw 15c and the locking opening 15d are provided near both ends in the direction.
[0100]
When the members constituting the process cartridge B are divided into the upper and lower frames 14 and 15 as described above, members which need to be positioned with respect to the photosensitive drum 9, for example, the developing sleeve 12d, the developing blade 12e, and the cleaning blade By providing 13a and the like on the same frame (the lower frame 15 in this embodiment), the positioning of each member can be performed with high accuracy, and the process cartridge B can be easily assembled.
[0101]
As shown in FIG. 8, the lower frame 15 of the present embodiment has a fitting recess 15n near one end of the frame. As shown in FIG. 9, the upper frame body 14 is fitted near the one end of the frame body at a substantially intermediate position between the locking claws 14a and near the locking claw 14a in the fitting recess 15n. A mating projection 14h is provided.
[0102]
Further, as shown in FIG. 8, the lower frame 15 of this embodiment is provided with fitting projections 15e near two corners of the frame and fitting recesses 15f near the other two corners. As shown in FIG. 9, the upper frame 14 is provided with fitting recesses 14d for fitting the fitting projections 15e near two corners of the frame. A fitting projection 14e for fitting the fitting recess 15f is provided near the corner.
[0103]
Therefore, when the upper and lower frame members 14 and 15 are connected to each other, the fitting protrusions 14h, 14e and 15e provided on the upper and lower frame members 14 and 15 are fitted into the fitting recesses 15n, 15f and 14d. The connection between the frames 14 and 15 becomes strong, and the connection is not displaced even if a torsional force is applied to the upper and lower frames 14 and 15 in the connected state.
[0104]
In addition, the position of the fitting convex portion may be set at any other position as long as the fitting concave portion can be prevented from being displaced by the torsional force on the coupled upper and lower frame members 14 and 15 in addition to the positions described above. good.
[0105]
As shown in FIG. 9, a protective cover 22 that is rotatable about a shaft 22a is attached to the upper frame 14. The protective cover 22 is urged in a direction indicated by an arrow h in FIG. 9 by a torsion coil spring (not shown) attached to the shaft 22a, and when the process cartridge B is removed from the image forming apparatus A, As shown in FIG. 4, the photosensitive drum 9 is configured to be covered.
[0106]
That is, as shown in FIG. 1, the photosensitive drum 9 is configured to be exposed from the opening 15g formed in the lower frame 15 and to face the transfer roller 6 in order to transfer the developing toner to the recording medium 4. I have. However, if the photosensitive drum 9 is exposed when the process cartridge B is removed from the image forming apparatus A, the photosensitive drum 9 is exposed to external light and deteriorates. Will adhere. Therefore, when the process cartridge B is removed from the image forming apparatus A, the protective cover 22 closes the opening 15g to protect the photosensitive drum 9 from external light, dust and the like. When the process cartridge B is mounted on the image forming apparatus A, the protective cover 22 is rotated by a rotating mechanism (not shown) to expose the photosensitive drum 9 from the opening 15g as shown in FIG.
[0107]
Also, as is clear from FIG. 1, the lower surface of the lower frame 15 also serves as a guide for conveying the recording medium 4, and the lower surface has a step at the center guide portion 15h2 with respect to both side guide portions 15h1. (FIG. 6). The step of the central guide portion 15h2 is about 102 mm to 120 mm, which is slightly wider than the postcard size width (about 100 mm) (in this embodiment, set to about 107 mm), and the depth is about 0.8 mm to 2 mm. It is composed. As a result, the space for transporting the recording medium 4 is widened in the central guide portion 15h2, and when thick and strong postcards, business cards, envelopes, or the like are used as the recording medium 4, the thick recording medium 4 is used as the lower frame. There is no risk of jamming by hitting the 15 guide surfaces. When thin plain paper or the like having a postcard size width or more is used as the recording medium 4, the recording medium 4 is guided by the guide portions 15h1 on both sides of the lower frame 15, so that the recording medium 4 is conveyed without floating. Become.
[0108]
Here, the lower surface of the lower frame 15 functioning as a conveyance guide of the recording medium will be described more specifically. As shown in FIG. 28, both side guide portions 15h1 are positioned at a distance L with respect to the tangential direction X at the nip position N between the photosensitive drum 9 and the transfer roller 6. a = 5-7 mm. The guide portions 15h1 on both sides are the lower surface of the lower frame 15 configured to have a space necessary for supplying the developing sleeve 12d and the toner to the sleeve 12d, and thus are determined in order to obtain appropriate developing conditions. The position of the developing sleeve 12d is determined in accordance with the position of the developing sleeve 12d.
[0109]
The lower end position 13f of the cleaning means 13 is determined by an arrangement necessary for constituting the cleaning means 13 such as a cleaning blade 13a and a squeeze sheet 13b, which will be described later. b = 3 to 5 mm. In this embodiment, the angle β between the perpendicular from the rotation center of the photosensitive drum 9 shown in FIG. 28 and the line connecting the rotation centers of the photosensitive drum 9 and the transfer roller 6 is set to β = 5 to 20 °.
[0110]
For this reason, only the center guide portion 15h2 has a depth L. c By providing a step of about 1 to 2 mm and bringing the portion closer to the nip tangential direction X, the thick and strong recording medium 4 such as a postcard can be smoothly conveyed without impairing the strength of the lower frame 15. Like that. The thick and stiff recording medium 4 is generally a business card, an envelope, or the like, and is generally narrower than the postcard size even under the general specification conditions of the image forming apparatus. If the width of the portion 15h2 is configured to be slightly wider than the postcard size, there is no practical problem.
[0111]
Further, on the outer surface of the lower frame 15, regulating protrusions 15 i protruding downward are provided on both sides in the longitudinal direction and outside the guide area of the recording medium 4. The protrusion 15i has a protrusion amount of about 1 mm with respect to the guide surface of the recording medium 4. Therefore, even if the process cartridge B is slightly lowered for some reason during image formation, the restricting projection 15i abuts on the lower guide member 23 (see FIG. 1) of the apparatus main body 16 and further lowering is restricted. Therefore, a space of at least 1 mm is secured between the lower guide member 23 and the outer surface guide portion of the lower frame 15 as a conveyance path of the recording medium 4, and the recording medium 4 is conveyed without jamming.
[0112]
Further, on the outer surface of the lower frame 15, as shown in FIG. 1, an escape recess 15j of the registration roller 5c2 is formed. Therefore, when the process cartridge B is mounted on the image forming apparatus A, it can be mounted close to the registration roller 5c2, and the size of the entire apparatus can be reduced.
[0113]
(Process cartridge assembly configuration)
Next, the assembly of the process cartridge B having the above configuration will be described. Referring to FIG. 29, first, a toner leakage prevention seal S made of a fixed malt plain (trade name) rubber for preventing toner leakage at an end of the developing means 12 and an end of the cleaning means 13 is provided on the lower frame 15. With double-sided tape. Even if the toner leakage prevention seal S is not a fixed type, a recess may be formed in a portion where the seal is to be attached, and a liquid substance which is solidified into an elastomer and injected into the depression may be attached to the toner leakage prevention seal. You may do it.
[0114]
A blade support member 12e1 having the developing blade 12e mounted thereon and a blade support member 13a1 having the cleaning blade 13a mounted thereon are mounted on the lower frame 15 with screws 24a and 24b, respectively. At this time, in this embodiment, as shown by the broken line in FIG. 29, the blade mounting surfaces of the blade support members 12e1 and 13a1 are parallel or parallel so that the screws 24a and 24b can be screwed from the same direction. They are substantially parallel. Therefore, when mass-producing the process cartridge B, the developing blade 12e and the cleaning blade 13a can be continuously screwed by an automatic machine or the like. As a result, a space for a screw driver or the like can be secured to improve the assemblability of the blades 12e and 13a, and the die structure can be simplified and the cost can be reduced by aligning the die removing directions of the housing.
[0115]
The developing blade 12e and the cleaning blade 13a may be attached to the lower frame 15 with adhesives 24c and 24d, for example, as shown in FIG. Also in this case, if the bonding can be performed from the same direction, the mounting of the developing blade 12e and the cleaning blade 13a can be performed continuously by an automatic machine or the like as in the case of screwing.
[0116]
After attaching the blades 12e and 13a as described above, the developing sleeve 12d is attached to the lower frame 15. Next, the photosensitive drum 9 is attached to the lower frame 15. Therefore, in this embodiment, the guide members 25a and 25b are provided on the photosensitive drum facing surface side of the developing blade supporting member 12e1 and the cleaning blade supporting member 13a1 and outside the image forming area in the longitudinal direction of the photosensitive drum 9 (area C in FIG. 32). The guide members 25a and 25b are integrally formed with the lower frame 15 in this embodiment. The distance L between the guide members 25a and 25b is set to be larger than the outer diameter D of the photosensitive drum 9.
[0117]
For this reason, after each member such as the blades 12e and 13a attached to the lower frame 15 is attached to the photosensitive drum 9, as shown in FIG. 31, guide members 25a and 25b are used to move the vicinity of both ends in the longitudinal direction (outside the image forming area). Can be attached last while guiding. In other words, the photosensitive drum 9 is attached to the lower frame 15 while slightly bending the blade 13a and slightly releasing and rotating the developing sleeve 12d.
[0118]
If this is configured to attach the members such as the blades 12e and 13a after the photosensitive drum 9 is first attached to the lower frame 15, the surface of the photosensitive drum 9 may be damaged when attaching the blades 12e and 13a. is there. In addition, there is a disadvantage that it is not possible to perform an inspection such as a measurement of a contact pressure on the photosensitive drum 9 or an attachment position of the developing blade 12e or the cleaning blade 13a during assembly. Further, in the initial state where there is no toner on both blades 12e and 13a, a lubricant is applied to prevent torque increase and blade turn-up due to close contact with the photosensitive drum 9 and the developing sleeve 12d. However, at this time, there is a problem that inconvenience such as dropping of the lubricant at the time of assembling tends to occur. In this regard, the inconvenience can be solved by incorporating the photosensitive drum 9 last as in this embodiment.
[0119]
As described above, according to the present embodiment, it is possible to perform an inspection such as measurement of the mounting position in a state where the developing unit 12 and the cleaning unit 13 are mounted on the frame, and further, in the image forming area when the photosensitive drum is mounted. Scratches and dents can be prevented. Further, in a state where the developing means 12 and the cleaning means 13 are attached to the frame, it is possible to apply a lubricant to them, and thus it is possible to prevent the lubricant from dropping off. This has the effect of preventing an increase in torque due to the close contact between the photosensitive drum 9 and the photosensitive drum 9 and the turning over of the blade.
[0120]
In this embodiment, the drum guide members 25a and 25b are integrally formed on the lower frame 15, but as shown in FIG. 33, the image on the photosensitive drum 9 is located at both longitudinal ends of the blade support members 12e1 and 13a1. Protrusions 12e2 and 13a2 integral with the blade support members 12e1 and 13a1 are provided outside the formation region, or another guide member is attached so that this can function as a guide member when the photosensitive drum 9 is incorporated. May be.
[0121]
After the developing sleeve 12d, the developing blade 12e, the cleaning blade 13a, and the photosensitive drum 9 are assembled in the lower frame 15 as described above, the bearing member 26 is attached as shown in the perspective view of FIG. 34 and the sectional view of FIG. To support one end of the photosensitive drum 9 and one end of the developing sleeve 12d. The bearing member 26 is made of a sliding-resistant material such as polyacetal, and includes a drum bearing portion 26a fitted into the photosensitive drum 9, a sleeve bearing portion 26b fitted on the outer surface of the developing sleeve 12d, and an end of the D-cut magnet 12c. The D-cut hole 26c into which the part is fitted is integrally formed. Alternatively, the sleeve bearing portion 26b is configured to fit into the outer surface of the sleeve bearing 12i that slides on the outer surface of the developing sleeve 12d, or to fit into the sliding surface 15Q of the lower frame body 15 that fits into the outer surface of the sleeve bearing 12i. May be.
[0122]
Accordingly, the bearing 26a is fitted into the end of the cylindrical photosensitive drum 9, the end of the magnet 12c is fitted into the D-cut hole 26c, and the developing sleeve 12d is fitted into the bearing 26b. 26 is fitted on the side surface of the lower frame 15 and provided so as to be slidable in the drum direction as described above, thereby supporting the photosensitive drum 9 and the developing sleeve 12d. A grounding contact 18a is attached to the bearing member 26 as shown in FIG. 34. When the bearing member 26 is fitted into the photosensitive drum 9, the grounding contact 18a comes into contact with the aluminum drum base 9a of the photosensitive drum 9. (See FIG. 10). A bias contact 18b is attached to the bearing member 26. When the bearing member 26 is attached to the developing sleeve 12d, the contact 18b comes into contact with the conductive member 18d contacting the inner surface of the developing sleeve 12d. .
[0123]
As described above, the photosensitive drum 9 and the developing sleeve 12d are supported by the bearing member 26, which is one part, so that the mounting position accuracy of the two members 9, 12d can be increased, and the number of parts can be reduced to facilitate assembly. It is easy and cost reduction can be achieved.
[0124]
Further, since the positioning of the photosensitive drum 9 and the positioning of the developing sleeve 12d or the magnet 12c are performed by one member, the positioning of the photosensitive drum 9 and the magnet 12c can be performed with high accuracy. Can be kept constant, and a high-definition image can be obtained.
[0125]
Further, by providing the bearing member 26 with a drum ground contact 18a for grounding the photosensitive drum 9 and a developing bias contact 18b for applying a bias to the developing sleeve 12d, the components can be effectively reduced in size. It is also possible to effectively reduce the size of the process cartridge B.
[0126]
Further, by providing the bearing member 26 with a supported portion for positioning the process cartridge B in the apparatus main body when the process cartridge B is mounted on the image forming apparatus main body, the position of the process cartridge B in the apparatus main body can be accurately determined. Can be performed.
[0127]
5 and 6, the bearing member 26 is formed with a drum shaft 26d which is a U-shaped protrusion protruding outward, and the shaft 26d is formed by a process as described later. When the cartridge B is mounted on the apparatus main body 16, the process cartridge B is positioned by being supported by the shaft support member. As described above, since the bearing member 26 that directly supports the photosensitive drum 9 positions the process cartridge B when the process cartridge B is mounted on the apparatus main body 16, the positioning can be performed accurately without picking up processing accuracy and assembly errors of other members. Will be done.
[0128]
As shown in FIG. 35, the other end of the magnet 12c is received by a concave portion inside the sleeve gear 12k, and the outer diameter of the magnet 12c is formed slightly smaller than the inner diameter of the concave portion. For this reason, on the side of the sleeve gear 12k, the magnet 12c is held with play, and is held below by the weight of the magnet 12c. Is biased to the side.
[0129]
By providing the sleeve gear 12k and the magnet 12c with play as described above, the friction torque between the magnet 12c and the sleeve gear 12k that slides and rotates can be reduced, and the torque of the process cartridge itself can be suppressed low. .
[0130]
On the other hand, as shown in FIG. 31, the charging roller 10 is rotatably mounted on the upper frame 14, the shutter member 11b and the protective cover 22 are mounted, and the toner feeding mechanism 12b is further mounted. Then, a cover film 28 having a tear tape 27 shown in FIG. 36 is attached to the opening 12a1 for sending out the toner from the toner reservoir 12a to the developing sleeve 12d, the opening 12a1 is closed, and the lid member 12f is welded. The toner is stored in the reservoir 12a and the toner reservoir 12a is closed.
[0131]
As shown in FIG. 36, the tear tape 27 provided on the cover film 28 attached to the opening 12a1 extends from one longitudinal end of the opening 12a1 (the left end in FIG. 36) to the other end (FIG. 36). (Right end of the upper frame 14) and folded outward at the other end to project outward along a handle 14f formed at a side end of the upper frame 14.
[0132]
Next, the upper frame body 14 and the lower frame body 15 are mutually locked by the above-mentioned locking claws and locking openings and the like, and the two frame bodies 14 and 15 are connected to assemble the process cartridge B. At this time, the tear tape 27 is exposed from between the handle 14f of the upper frame 14 and the handle 15k of the lower frame 15, as shown in FIG. Therefore, when a new process cartridge B is used, the tear tape 27 exposed from the handles 14f and 15k is pulled to peel off the tear tape 27 from the cover film 28 to open the opening 12a1, thereby opening the toner reservoir 12a. Is mounted on the image forming apparatus A after being movable in the direction of the developing sleeve 12d.
[0133]
By configuring the tear tape 27 so as to be exposed from between the handles 14f and 15k of the upper and lower frames 14, 15 as described above, the tape 27 can be easily exposed when the upper and lower frames 14, 15 are assembled. You can do it. The handle portions 14f and 15k are used when the process cartridge B is attached to and detached from the apparatus main body. Even if the operator forgets to remove the tear tape 27, the handle portions 14f and 15k are used when attaching the cartridge. Makes it easier to notice the presence of the tape 27. Further, the visibility of the tear tape 27 is improved by making the color of the tear tape 27 more conspicuous than the colors of the frame members 14 and 15, for example, when the frame member is black, the tear tape 27 is made white or yellow. It is also possible to reduce forgetting to pull out.
[0134]
Also, if the handle portion 14f of the upper frame 14 is provided with, for example, a U-shaped guide rib or the like so that the tear tape 27 can be temporarily fixed, the upper and lower frames 14, 15 can be securely and easily connected. Thus, the tear tape 27 can be exposed at a predetermined position.
[0135]
Since the process cartridge B in which the upper and lower frame members 14 and 15 are combined has the relief recess 15j of the registration roller 5c2 formed on the outer surface of the lower frame member 15 as described above, as shown in FIG. The process cartridge B can be easily held by putting a finger on the concave portion 15j. Further, in this embodiment, as shown in FIG. 6, non-slip ribs 14i are provided at portions where fingers are hooked when the process cartridge B is held by hand, so that the process cartridge B can be easily held. In addition, since the relief of the registration roller 5c2 is provided in the lower frame 15 of the process cartridge B, there is an advantage that the apparatus main body 16 can be made thinner.
[0136]
As shown in FIG. 6, since the recess 15j is provided along the vicinity of the locking claw 14a and the locking opening 15b, which are the connecting portions of the two frame members 14, 15, a finger is placed on the recess 15j. When the process cartridge B is hung, the gripping force acts in the locking direction, and the locking between the locking claw 14a and the locking opening 15b is ensured.
[0137]
Here, the assembly and shipping line of the process cartridge B will be described with reference to FIG. 39A. The components are assembled into the lower frame 15, and the assembled lower frame 15 is inspected (for example, the photosensitive drum 9 and the developing sleeve). 12d). The lower frame 15 and the upper frame 14 incorporating components such as the charging roller 10 are combined to assemble a process cartridge B. After performing a comprehensive inspection of the entire cartridge B, the line is shipped. Become.
[0138]
(Cartridge mounting configuration)
Next, a configuration for mounting the process cartridge B in the image forming apparatus A will be described.
[0139]
As shown in FIG. 40, the upper opening / closing cover 19 of the image forming apparatus A is provided with a loading member 29 having a fitting window 29a conforming to the outer shape of the process cartridge B, and the handle portions 14f and 15k of the process cartridge B are provided. Is inserted into the fitting window 29a and mounted. At this time, the guide projection 31 formed on the process cartridge B is guided by a guide groove (not shown) formed on the opening / closing cover 19, and the lower portion of the cartridge is guided by a guide plate 32 having a tip bent in a key shape. Inserted.
[0140]
As shown in FIG. 40, the process cartridge B is provided with a protrusion 30 for preventing erroneous mounting, and the fitting window 29a is formed in a shape having a recess 29b into which the protrusion 30 can be inserted. It is. Here, as shown in FIGS. 40 and 41, the shape of the protrusion 30 or the position where the protrusion 30 is provided is determined, for example, by a process in which a toner having a developing sensitivity suitable for the image forming apparatus A is filled. Each cartridge is different, so that even if an attempt is made to mount a process cartridge having a different developing sensitivity, the projection 30 is caught by the fitting window 29a and cannot be mounted. Therefore, erroneous mounting of the process cartridge B is prevented, and unclear image formation by toners having different developing sensitivities is prevented. In addition, without being limited to the development sensitivity, for example, it is also possible to prevent a process cartridge using a different type of photosensitive drum from being mounted.
[0141]
In addition, since the concave portion 29b and the protrusion 30 are provided at a position facing the front when the process cartridge is mounted, the protrusion 30 is caught by the loading member 29 when the operator tries to mount the process cartridge by mistake. You can easily see that you are. For this reason, it is possible to prevent a situation in which the operator forcibly pushes the process cartridge B to break the image forming apparatus A or the process cartridge B as in the related art.
[0142]
Next, after the process cartridge B is inserted into the fitting window 29a of the opening / closing cover 19, when the opening / closing cover 19 is closed, the rotating shaft 9f of the photosensitive drum 9 protruding from one side of the upper and lower frame members 14 and 15 passes through the bearing 46a. The rotary shaft 12d2 of the developing sleeve 12d is supported by a shaft support member 33 shown in FIG. 40 via a slide bearing 46b and a bearing 46c (see FIG. 35). On the other hand, a drum shaft 26d (see FIG. 35) of the bearing member 26 attached to the other side of the photosensitive drum 9 is supported by a shaft support member 34 shown in FIG.
[0143]
At this time, the protective cover 22 rotates to expose the photosensitive drum 9, and the drum 9 comes into contact with the transfer roller 6 of the image forming apparatus A. The process cartridge B has a drum ground contact 18a in contact with the photosensitive drum 9, a developing bias contact 18b in contact with the developing sleeve 12d, and a charging bias contact 18c in contact with the charging roller 10 from the lower surface of the lower frame 15. Each of the contacts 18a, 18b, 18c is brought into contact with the drum ground contact pin 35a, the developing bias contact pin 35b, and the charging bias contact pin 35c of the apparatus main body 16 shown in FIG. .
[0144]
As shown in FIG. 42, the contact pins 35a, 35b, and 35c are provided with a drum ground contact pin 35a and a charging bias contact pin 35c on the downstream side of the recording medium 4 with the transfer roller 6 interposed therebetween. The developing bias contact pin 35b is disposed upstream of the recording medium 4 in the transport direction. Accordingly, the contacts 18a, 18b, and 18c provided on the process cartridge B are also provided with the drum ground contact 18a and the charging bias contact downstream of the photosensitive drum 9 in the recording medium transport direction, as shown in FIG. 18c, and a developing bias contact 18b is disposed upstream of the photosensitive drum 9 in the recording medium conveyance direction.
[0145]
Here, the arrangement of each electrical contact of the process cartridge B will be described with reference to FIG. FIG. 51 is a plan view schematically showing the positional relationship between the photosensitive drum 9 and the electrical contacts 18a, 18b, 18c.
[0146]
As shown in FIG. 51, the contacts 18a, 18b, 18c are arranged on the same side with respect to the longitudinal direction of the photosensitive drum 9 and on the side opposite to the side where the flange gear 9c is provided. A developing bias contact 18b is arranged on one side (developing means 12 side) where the photosensitive drum 9 is located, and a drum ground contact 18a and a charging bias contact 18c are arranged on the other side (cleaning means 13 side). Are located. The drum ground contact 18a and the charging bias contact 18c are arranged substantially on a straight line. The developing bias contact 18b is disposed slightly outside the photosensitive drum 9 in the longitudinal direction from the position where the drum ground contact 18a and the charging bias contact 18c are provided. The contact 18a for the drum ground, the contact 18b for the developing bias, and the contact 18c for the charging bias are arranged in this order in a direction away from the outer peripheral surface of the photosensitive drum 9. Further, the area of the developing bias contact 18b is larger than the area of the drum ground contact 18a and the area of the charging bias contact 18c. Further, in the longitudinal direction of the photosensitive drum 9, the arm 18a3, which is a drum inner surface contact integral with the drum grounding contact 18a, is in contact with the inner peripheral surface of the photosensitive drum 9 outside the position. The developing bias contact 18b, the drum ground contact 18a, and the charging bias contact 18c are arranged.
[0147]
As described above, the electrical contact between the process cartridge detachable from the image forming apparatus and the apparatus main body is positioned and abutted against the process cartridge main body, so that the apparatus main body contact section and the process cartridge contact section can be connected. It is possible to improve the positional accuracy and prevent the contact failure, and by providing the contact on the non-driving side in the longitudinal direction of the process cartridge, the shape of the contact portion on the apparatus main body side can be simplified and downsized.
[0148]
Further, by providing the contact position of the process cartridge inside the outer shape of the process cartridge, it is possible to prevent foreign matter from adhering to the contact portion, rust of the contact due to this, and deformation of the contact due to external force.
[0149]
Of the electrical contacts, the developing bias contact is provided at a position closer to the developing device than the photoreceptor, and the grounding contact and charging bias contact of the photoreceptor are provided at the cleaning means side. The shape can be simplified and the size of the process cartridge can be reduced.
[0150]
In addition, although each size of this embodiment is illustrated, the present invention is not limited to this, and can be appropriately selected.
[0151]
(1) Distance (X1) between photosensitive drum 9 and drum ground contact 18a → about 6.0 mm
(2) Distance (X2) between photosensitive drum 9 and charging bias contact 18c → about 18.9 mm
(3) Distance (X3) between photosensitive drum 9 and developing bias contact 18b → about 13.5 mm
(4) Horizontal length (Y1) of contact 18c for charging bias → about 4.9 mm
(5) The vertical length (Y2) of the charging bias contact 18c → approximately 6.5 mm
(6) Horizontal length (Y3) of the drum grounding contact 18a → about 5.2 mm
(7) The vertical length (Y4) of the drum ground contact 18a → about 5.0 mm
(8) Horizontal length (Y5) of developing bias contact 18b → about 7.2 mm
(9) Vertical length (Y6) of developing bias contact 18b → about 8.0mm
(10) Diameter (Z1) of flange gear 9c → about 28.6 mm
(11) Diameter (Z2) of gear 9i → about 26.1 mm
(12) Width (Z3) of flange gear 9c → about 6.7mm
(13) Width of gear 9i (Z4) → about 4.3mm
(14) Number of teeth of flange gear 9c → 33 teeth
(15) Number of gear 9i teeth → 30 teeth
[0152]
Here, the flange gear 9c and the gear 9i will be described. The gears 9c and 9i are helical gears. When the gear 9c receives a driving force from the main body, the photosensitive drum 9 attached with play to the lower frame 15 receives a thrust force in the gear 9c direction. .
[0153]
The gear 9c is used for a cartridge for a black image using a magnetic toner. When the black image cartridge is mounted on the apparatus main body, the gear 9c meshes with the gear on the apparatus main body side to receive the driving force for rotating the photosensitive drum 9 and to provide the gear provided on the developing sleeve 12d. To rotate the developing sleeve 12d. The gear 9i meshes with a gear connected to the transfer roller 6 on the main body to rotate the transfer roller. At this time, a small rotational load is applied to the transfer roller 6.
[0154]
The gear 9i is used for a cartridge for a color image using non-magnetic toner. When the color image cartridge is mounted on the apparatus main body, the gear 9c meshes with the gear on the apparatus main body side to receive the driving force for rotating the photosensitive drum 9. The gear 9i meshes with a gear connected to the transfer roller 6 on the main body to rotate the transfer roller 6, and meshes with a gear provided on the developing sleeve 12d for non-magnetic toner to rotate the developing sleeve 12d. I do.
[0155]
The gear 9c has a larger diameter, a wider width, and a larger number of teeth than the gear 9i. Even if the load on the gear 9c is large, the gear 9c receives the driving force to more surely move the photosensitive drum 9. While rotating, the developing sleeve 12d for magnetic toner can be more reliably rotated by transmitting a large driving force.
[0156]
As shown in FIG. 43, the contact pins 35a to 35c are configured such that the contact pins 35a to 35c are attached to the holder cover 36 so as not to fall off and protrude, and the wiring pattern of the electric board 37 to which the holder cover 36 is attached. And the contact pins 35a to 35c are electrically connected by a conductive compression spring 38. Of the contacts 18a to 18c that are pressed against the contact pins 35a to 35c, the charging bias contact 18c is formed in an arc shape such that the rotation fulcrum 19b of the upper opening / closing cover 19 has a curvature. When the opening / closing cover 19 to which the process cartridge B is mounted is closed in the direction of arrow R about the pivot 19b, the charging bias contact closest to the fulcrum 19b and having the smallest turning radius associated with the rotation of the opening / closing cover 19 is provided. Contact between the contact pin 18c and the contact pin 35c is favorably performed.
[0157]
(Positioning configuration)
When the process cartridge B is mounted and the opening / closing cover 19 is closed, the positioning is performed so that the distance between the photosensitive drum 9 and the lens unit 1c and the distance between the photosensitive drum 9 and the original glass 1a are always constant. Next, the positioning configuration will be described.
[0158]
As shown in FIG. 8, positioning projections 15m are formed in the vicinity of both ends in the longitudinal direction of the lower frame 15 to which the photosensitive drum 9 is attached, and the projections 15m are formed as shown in FIG. When they are connected, they are configured to protrude upward through a through hole 14g formed in the upper frame body 14.
[0159]
The lens unit 1c containing the lens array 1c2 for reading the original 2 and the like is mounted on the upper opening / closing cover 19 on which the process cartridge B is mounted so as to be slightly rotatable about the shaft 1c3 as shown in FIG. 44, and is attached so as to be urged downward in FIG. Accordingly, when the process cartridge B is mounted on the upper opening / closing cover 19 and the cover 19 is closed, the lower surface of the lens unit 1c contacts the positioning protrusion 15m of the process cartridge B as shown in FIG. As a result, when the process cartridge B is mounted on the image forming apparatus A, the distance between the lens array 1c2 provided on the lens unit 1c and the photosensitive drum 9 provided on the lower frame 15 is positioned with high precision, and the original 2 is placed. The optical image read optically accurately irradiates the surface of the photosensitive drum 9 via the lens array 1c2.
[0160]
As shown in FIG. 45, a positioning piece 40 is provided in the lens unit 1c so that the piece 40 slightly projects from the through hole 19c of the upper opening / closing cover 19 to the upper part of the cover. . As shown in FIG. 46, the positioning pieces 40 are provided so as to slightly protrude from both sides of the document reading slit. Therefore, when the process cartridge B is mounted on the opening / closing cover 19 and the cover 19 is closed to form an image, the positioning projection 15m of the lower frame 15 contacts the lower surface of the lens unit 1c as described above, and the original glass 1a When the document moves, the original glass 1a moves so as to ride on the positioning piece 40. As a result, the distance between the original 2 placed on the original glass 1a and the photosensitive drum 9 provided on the lower frame 15 is always constant, so that the reflected light from the original 2 irradiates the photosensitive drum 9 accurately. Become.
[0161]
For this reason, the written information of the document 2 is optically read and the exposure to the photosensitive drum 9 is performed accurately, so that a high-quality image can be formed.
[0162]
(Drive transmission configuration)
Next, transmission of the driving force of the process cartridge B mounted on the image forming apparatus A to the photosensitive drum 9 will be described.
[0163]
As described above, when the process cartridge B is mounted on the image forming apparatus A, the rotating shaft 9f of the photosensitive drum 9 is supported by the shaft support member 33 on the apparatus main body 16 side. As shown in FIG. 47, the shaft support member 33 is formed integrally with a support portion 33a of the drum rotation shaft 9f and an abutment portion 33b of the sleeve rotation shaft 12d2. An overlapping portion (L in this embodiment) is provided above the drum support portion 33a. D = 1.8 mm) 33c is formed to prevent the mounted drum rotating shaft 9f from floating upward.
[0164]
When the drum rotating shaft 9f is supported by the support portion 33a, the sleeve rotating shaft 12d2 abuts against the sleeve abutting portion 33b to prevent the sleeve rotating shaft 12d2 from falling downward. Further, when the upper opening / closing cover 19 is closed, the positioning projection 15p of the lower frame 15 protruding from the upper frame 14 of the process cartridge B comes into contact with the abutting portion 19c provided on the opening / closing cover 19.
[0165]
Accordingly, when the driving gear 41 on the apparatus main body 16 side is driven to transmit the driving force to the flange gear 9c of the photosensitive drum 9 meshed with the gear 41, the process cartridge B moves around the drum rotating shaft 9f as shown by an arrow in FIG. A reaction force to rotate in the i direction occurs. However, the rotation of the process cartridge B is restricted because the sleeve rotation shaft 12d2 abuts against the sleeve abutting portion 33b and the positioning projection 15p of the lower frame 15 protruding from the upper frame 14 abuts against the abutting portion 19c. .
[0166]
The lower surface of the lower frame 15 functions as a guide for the recording medium 4 as described above. However, since the lower frame 15 is positioned by abutting against the apparatus main body as described above, the photosensitive drum 9 and the transfer roller 6. The positional relationship between the guide portions 15h1 and 15h2 of the recording medium 4 is accurately maintained, and the conveyance of the recording medium 4 and the image transfer are performed with high accuracy.
[0167]
In transmitting the driving force, the developing sleeve 12d is urged downward not only by the rotational reaction force of the process cartridge B but also by the reaction force when the driving force is transmitted from the flange gear 9c to the sleeve gear 12j. At this time, if the sleeve rotation shaft 12d2 does not abut against the abutting portion 33b, the developing sleeve 12d is always urged downward during image formation, so that the position of the developing sleeve 12d may shift downward. In addition, the lower frame 15 to which the developing sleeve 12d is attached may be deformed. In this regard, in the present embodiment, the above-described inconvenience does not occur because the sleeve bearing 12d2 abuts against the abutting portion 33b during image formation.
[0168]
The developing sleeve 12d is urged against the photosensitive drum 9 by a spring 12j via a sleeve bearing 12i as shown in FIG. At this time, the sleeve bearing 12i may be configured as shown in FIG. 48 so as to be easily slid. In this configuration, a bearing 12m for receiving the rotating shaft 12d2 is held by a bearing holder 12n, and the bearing holder 12n is provided with an elongated hole 12n1 in which the bearing 12m can slide. In this case, as shown in FIG. 49, the bearing holder 12n abuts against and is supported by the sleeve abutment portion 33b of the shaft support member 33. In this state, the bearing 12m can slide in the direction of the arrow within the range of the elongated hole 12n1. Things. In this embodiment, the inclination angle (indicated by θ in FIG. 47) of the abutting portion 33b is set to about 40 °.
[0169]
Even if the developing sleeve 12d is not supported at the tip of the sleeve shaft, as shown in FIGS. 52 (a) and 52 (b), the lower end of the lower frame 15 which contacts the lower end of the sleeve bearing 52 and the lower end of the sleeve bearing 52. May be received by the receiving portion 53 provided in the apparatus main body.
[0170]
In this embodiment, the engagement between the flange gear 9c of the photosensitive drum 9 and the drive gear 41 for transmitting a driving force to the flange gear 9c is, as shown in FIG. And a line connecting the rotation center of the flange gear 9c to the counterclockwise direction is shifted by a slight angle α (about 1 ° in the present embodiment). The driving force transmission direction F from the driving gear 41 to the flange gear 9c is configured to be upward. Originally, by setting the angle α to 20 ° or more, lifting can be prevented by a downward force, but in the present embodiment, it is set to about 1 °.
[0171]
By setting the angle α to about 1 °, the flange gear 9 c is caught by the drive gear 41 when the upper opening / closing cover 19 is rotated and opened in the direction of arrow j in order to remove the process cartridge B from the image forming apparatus A. The meshing can be released smoothly without any problem. When the drive transmission direction F is directed upward as described above, the drum rotating shaft 9f is pushed upward and tends to come off the drum support portion 33a. In this embodiment, an overlap portion 33c is formed on the support portion 33a. As a result, the drum rotation shaft 9f does not come off the drum support portion 33a.
[0172]
(Recycle composition)
The process cartridge B having the above configuration is configured to be recyclable. Next, the recycle configuration will be described. Generally, conventional process cartridges are discarded when the toner is used up. However, in order to protect the earth resources and the natural environment, the process cartridge B according to the present embodiment disassembles the upper and lower frames 14 and 15 when the toner in the toner reservoir 12a is used up, and refills the toner in the toner reservoir 12a. It is configured so that it can be stored and reused.
[0173]
That is, the locking claw 14a and the locking opening 15a, the locking claw 14a and the locking projection 15b, and the locking claw 14c which connect the upper and lower frame members 14 and 15 shown in FIGS. The upper and lower frames 14, 15 can be disassembled by releasing the locking state of the locking opening 15d and the locking claw 15c and the locking opening 14b. For example, as shown in FIG. 50, this locking release can be easily performed by setting the used process cartridge B in the disassembling tool 42, protruding the rod 42a and pressing the locking claw 14a. Also, without using the disassembly tool 42, the disassembly can be performed by pressing the locking claws 14a, 14c, 15c.
[0174]
After being disassembled into the upper and lower frames 14 and 15 as shown in FIGS. 8 and 9 as described above, cleaning is performed by removing the waste toner attached to the inside of the cartridge by blowing air or the like. At this time, since the photosensitive drum 9, the developing sleeve 12d, or the cleaning unit 13 is a member that directly contacts the toner, a large amount of waste toner adheres. On the other hand, since the charging roller 10 is a member that does not directly contact the toner, the degree to which the waste toner is attached is small. Therefore, the cleaning of the charging roller 10 can be easily performed as compared with the cleaning of the photosensitive drum 9 and the cleaning unit 13. However, in the present embodiment, the charging roller 10 is formed by the photosensitive drum 9 provided on the lower frame 15 and the developing device. Since the upper frame 14 is provided separately from the sleeve 12d and the cleaning means 13, the cleaning of the upper frame 14 separated from the lower frame 15 can be easily performed.
[0175]
As shown in FIG. 39 (b), this disassembly line divides the upper and lower frames 14, 15 as described above, performs disassembly cleaning for each of the upper and lower frames 14, 15 and charges the upper frame 14, The lower frame 15 such as the roller 10 can be easily disassembled and cleaned at each component level such as the photosensitive drum 9, the developing sleeve 12d, the developing blade 12e and the cleaning blade 13a.
[0176]
After the cleaning of the waste toner and the like, as shown in FIG. 9, a cover film 28 is attached to the opening 12a1, the opening 12a1 is closed, and new toner is supplied from the toner filling port provided on the side surface of the toner reservoir 12a. And the filling port is covered with a lid 12a2. The upper and lower frame members 14 and 15 are connected to the above-mentioned locking claw 14a and locking opening 15a, locking claw 14a and locking projection 15b, locking claw 14c and locking opening 15d, and locking claw 15c and locking opening. By locking each of the frames 14 and 15 by locking each of the frames 14b, the process cartridge B can be used again.
[0177]
When the upper and lower frame members 14 and 15 are connected again, the locking claw 14a and the locking opening 15a, and the locking claw 14a and the locking projection 15b are locked. When the number of locks increases, the locking between the locking claw and the locking opening may become impossible. Therefore, in this embodiment, screw grooves are provided near the four corners of the frame. That is, the thread groove penetrating the fitting concave portion 14d and the fitting convex portion 14e of the upper frame body 14 and the fitting convex portion 15e and the fitting concave portion 15f of the lower frame body 15 fitted with these, as shown in FIGS. Is provided. Even if the locking by the locking claw is no longer possible, the upper and lower frame members 14 and 15 are connected to fit the fitting protrusions and the fitting recesses respectively, and screws are screwed into the screw grooves. Thus, the frame members 14 and 15 can be firmly connected.
[0178]
｛Image forming operation｝
Next, an operation when the process cartridge B is mounted on the image forming apparatus A to form an image will be described.
[0179]
The original 2 is set on the original glass 1 a shown in FIG. 1 and the recording medium 4 is set on the feed tray 3. Next, when a copy button (not shown) is pressed, the light source 1c1 is turned on, and the original glass 1a moves right and left in the upper part of the image forming apparatus in FIG.
[0180]
On the other hand, the feed roller 5a and the pair of registration rollers 5c1 and 5c2 rotate in synchronization with the reading to convey the recording medium 4 to the image forming unit. The photosensitive drum 9 rotates in the direction of the arrow d in FIG. 1 in synchronization with the transfer timing of the pair of registration rollers 5c1 and 5c2. The light image read by the means 1 is exposed on the photosensitive drum 9 via the exposure means 11 to form a latent image.
[0181]
Simultaneously with the formation of the latent image, the developing means 12 of the process cartridge B is driven, and the toner feeding mechanism 12b is driven to send out the toner in the toner reservoir 12a in the direction of the developing sleeve 12d, and a toner layer is formed on the rotating developing sleeve 12d. Is done. A latent image on the photosensitive drum 9 is developed with toner by applying a voltage having substantially the same potential as the charging polarity of the photosensitive drum 9 to the developing sleeve 12d. The toner image on the photosensitive drum 9 is transferred to the recording medium 4 by conveying the recording medium 4 between the photosensitive drum 9 and the transfer roller 6 and applying a voltage having a polarity opposite to that of the toner to the transfer roller 6. .
[0182]
The photosensitive drum 9 onto which the toner image has been transferred rotates in the direction of arrow d, and the toner remaining on the photosensitive drum is scraped off by the cleaning blade 13a, and is collected in the waste toner reservoir 13c by the squeeze sheet 13b.
[0183]
On the other hand, the recording medium 4 on which the toner image is formed as described above is conveyed to the fixing unit 7 by the conveying belt 5d, and the fixing unit 7 applies heat and pressure to fix the toner on the recording medium 4. The recording medium 4 is discharged to the discharge tray 8 by the discharge rollers 5f1 and 5f2. Thus, the document description information is recorded on the recording medium 4.
[0184]
<< Other embodiments >>
In the first embodiment described above, an example is shown in which the developing blade 12e and the cleaning blade 13a as components are screwed with screws 24a and 24b. However, as shown in FIG. 53, the developing blade 12e and the cleaning blade 13a are When the fitting protrusions 43a and 43b formed at both ends in the longitudinal direction are forcibly fitted into the fitting portions 44a and 44b of the apparatus main body 16, and the developing blade 12e and the cleaning blade 13a are attached to the lower frame 15, the fitting is performed. A screw hole 45 for screwing the blades 12e, 13a is provided near the protrusions 43a, 43b, and a screw hole 45 corresponding to the screw hole is preferably provided on the apparatus main body 16 side. (Note that a configuration such as a half punch or a circular boss may be provided near both ends in the longitudinal direction of the blades 12e and 13a instead of the fitting projections 43a and 43b).
[0185]
In this way, if the process cartridge B is recycled and used repeatedly, and the fitting portions of the blades 12e and 13a become loose, the blades 12e and 13a can be firmly fixed with screws.
[0186]
In the above-described first embodiment, as shown in FIG. 29, in order to finally incorporate the photosensitive drum 9 into the lower frame 15, the outer diameter D of the photosensitive drum 9 is set to be smaller than the distance L between the drum guide members 25a and 25b. Although an example in which the photosensitive drum 9 is reduced is shown in FIG. 54, the outer diameter of the photosensitive drum 9 is larger than the distance L between the drum guide members 25a and 25b even when the photosensitive drum 9 is incorporated in the upper frame 14 as shown in FIG. If D is reduced and the photosensitive drum 9 is incorporated last, there is no risk of damaging the surface of the photosensitive drum 9 as in the first embodiment. In FIG. 54, portions having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the upper frame 14 and the lower frame 15 lock the locking projections 47a and the locking holes 47b. And are connected by screws 48.
[0187]
In the first embodiment, as shown in FIG. 35, the photosensitive drum 9 and the developing sleeve 12d are supported by the bearing member 26. However, a flange gear 9c is provided at one end of the photosensitive drum 9 in the rotation axis direction. When the transfer roller gear 49 is provided at the end, the configuration may be such as shown in FIG. Note that, in this case, the portions having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
[0188]
In FIG. 55, a flange gear 9c and a transfer roller gear 49 are fixed to both ends of the photosensitive drum 9 by bonding, caulking, or the like. The drum positioning of the bearing member 26 is performed by projecting a projection 49a of the transfer roller gear 49 by a bearing 26a. It supports. In this case, in order to ground the photosensitive drum 9, a drum grounding plate 50 having a contact portion bent in a “C” shape at the center is fixed inside the photosensitive drum 9. A drum ground shaft 51 that fits into the center hole is always in contact with the drum ground plate 50 at its tip. The drum ground shaft 51 is made of a conductive metal such as stainless steel, and the drum ground plate 49 is also made of a conductive metal such as phosphor bronze or a stainless steel plate. When the process cartridge B is mounted on the image forming apparatus A, the head portion 51a of the drum ground shaft 51 is supported by the shaft support member 26 of the apparatus main body. At this time, the head portion 51a of the drum ground shaft 51 comes into contact with the drum ground contact pin on the apparatus main body side, and becomes the drum ground. Also in this case, the positional accuracy between the photosensitive drum 9 and the developing sleeve 12d and the like can be improved in the same manner as in the first embodiment by using the bearing member 26, which is a single component, for both the photosensitive drum 9 and the developing sleeve 12d.
[0189]
Further, the process cartridge B according to the present invention is not limited to the case where a single-color image is formed as described above, but is also provided with a plurality of developing means 12 to form a plurality of color images (for example, a two-color image, a three-color image or a full-color image). The present invention can also be suitably applied to a cartridge that performs the operation.
[0190]
Also, as a developing method, various developing methods such as a known two-component magnetic brush developing method, a cascade developing method, a touch-down developing method, and a cloud developing method can be used.
[0191]
In the first embodiment, the so-called contact charging method is used. However, as another configuration, a metal shield such as aluminum is provided around three sides of a conventionally used tungsten wire to form the tungsten wire. It is a matter of course that a positive or negative ion generated by applying a high voltage to the surface of the photosensitive drum 9 may be moved to the surface of the photosensitive drum 9 to uniformly charge the surface of the drum 9.
[0192]
The contact charging means may be of a blade type (charging blade), a pad type, a block type, a rod type, a wire type, or the like, in addition to the roller type.
[0193]
As a method for cleaning the toner remaining on the photosensitive drum 9, a cleaning unit may be configured using a blade, a fur brush, a magnetic brush, or the like.
[0194]
The above-described process cartridge B is provided with, for example, an electrophotographic photosensitive member or the like as an image carrier, and at least one of processing means. Therefore, as a mode of the process cartridge, in addition to the above-described embodiment, for example, the image carrier and the charging unit are integrally formed into a cartridge and can be attached to and detached from the apparatus main body. A cartridge in which the image carrier and the developing means are integrated into a cartridge, which can be attached to and detached from the apparatus main body. A device in which the image carrier and the cleaning means are integrally formed into a cartridge, which can be attached to and detached from the apparatus main body. Further, there is a type in which an image carrier and two or more of the above-mentioned process means are combined to form an integral cartridge and can be detachably attached to the apparatus main body.
[0195]
In the above-described embodiment, an electrophotographic copying machine is exemplified as an image forming apparatus. However, the present invention is not limited to this, and may be used in other image forming apparatuses such as a laser beam printer, a facsimile apparatus, or a word processor. Of course it is also possible.
[0196]
Here, the transmission of the driving force to the photosensitive drum 9 described above will be described more specifically. As shown in FIG. 56, the driving force is transmitted from the driving motor 54 attached to the apparatus main body 16 to the gear train G. 1 ~ G 5 Drive gear G via 6 To the drive gear G 6 And the flange gear 9c of the process cartridge B mesh with each other to apply a rotational force to the photosensitive drum 9. The driving force of the motor 54 is the gear G 4 From gear train G 7 ~ G 11 And the rotational force is transmitted to the feed roller 5a. Further, the driving force of the motor 54 is the gear G 1 From gear G 12 And G Thirteen Is transmitted to the driving roller 7a of the fixing unit 7 via the
[0197]
As shown in FIGS. 57 and 58, a flange gear 9c as a second gear (large-diameter gear) and a gear 9i as a first gear (small-diameter gear) are integrally formed, and one of the two gears 9c and 9i is formed. The portion is exposed from the opening 15q of the lower frame 15. When the process cartridge B is mounted on the image forming apparatus A, as shown in FIG. 6 Meshes with the gear flange 9c of the photosensitive drum 9, and the gear 9i integral with the gear 9c meshes with the gear 55 of the transfer roller 6. In FIG. 59, solid lines indicate parts on the apparatus main body side, and two-dot chain lines indicate parts on the cartridge side.
[0198]
The gear 9c and the gear 9i have different numbers of teeth. The cartridge for recording a black image with a magnetic toner is mounted as described above, and the cartridge for recording a color image other than black with a non-magnetic toner is used. The rotation speed of the developing sleeve 12d is made different between when the developing sleeve is mounted. That is, when a cartridge for recording a black image using magnetic toner is mounted, the gear 12c of the developing sleeve 12d meshes with the gear 9c as shown in FIG. When a cartridge for recording a color image other than black using a nonmagnetic toner is mounted, as shown in FIG. 60B, the gear 12k of the developing sleeve 12d meshes with the gear 9i, The torque is transmitted to 12d.
[0199]
As described above, the gear 9c has a larger diameter, a wider width, and a larger number of teeth than the gear 9i. Is rotated more reliably, and a large driving force is transmitted to rotate the developing sleeve 12d for magnetic toner more reliably.
[0200]
Here, the photosensitive drum to which the embodiment of the present invention is applied will be described in more detail with reference to FIGS. 61, 62, 63 and 64.
[0201]
In each of the embodiments, an example is shown in which the photosensitive drum is incorporated in the process cartridge. However, the present invention is not limited to this, and is also applicable to a configuration in which the photosensitive drum is directly incorporated in the image forming apparatus. Of course.
[0202]
FIG. 61 is a perspective view of a photosensitive drum to which an embodiment of the present invention is applied, and FIGS. 62 and 63 show a state where the photosensitive drum is mounted on a mounting surface. FIG. FIG. 63 shows a case where the photoconductor drum is placed sideways on the mounting surface when it is set upright on the mounting surface.
[0203]
As shown in the figure, the photosensitive drum 9 to which the embodiment of the present invention is applied has an organic photosensitive layer on the outer peripheral surface of a cylindrical aluminum drum base (cylinder) 9a having a thickness of about 1 mm by, for example, dipping. And the like. The above-mentioned flange gear 9c and gear 9i are fixed to one end of the aluminum drum base 9a by caulking 9j or the like.
[0204]
Here, the flange gear 9c and the gear 9i are integrally formed together with the drum flange portion, and the material thereof is, for example, polyacetal / polycarbonate. The gear 9c and the gear 9i are both helical gears having a helix angle of about 16 degrees, and when receiving the driving force, the teeth are inclined in a direction in which a thrust force is applied in the direction of the gear 9c and the gear 9i. It is provided.
[0205]
Nothing is provided on the other end of the aluminum drum base 9a, and the end surface of the aluminum drum base 9a is exposed. Further, the above-mentioned organic photosensitive layer is provided on the peripheral surface of the aluminum drum base 9a. For example, in the case of a photosensitive drum for forming an A4 size image, the total length of the drum base 9a is about 256.5 mm, and the total length (X1) of the area where the organic photosensitive layer is applied is about 253 mm. The total length (X2) of the gear-side non-coating area is about 3.5 mm. That is, the organic photosensitive layer is not applied over the entire length of the drum base 9a, but is provided with a non-application area on the gear side. As a result, an effect of preventing the photosensitive layer from peeling during caulking is obtained.
[0206]
In this embodiment, as described above, the flange gear 9c and the gear 9i are provided side by side at the side end of the aluminum drum base 9a, and the flange gear 9c provided on the outside has a diameter larger than that of the gear 9i provided on the inside. (For example, in this embodiment, the diameter of the flange gear 9c is about 28.6 mm, and the diameter of the gear 9i is about 26.1 mm). Therefore, in the present embodiment, at least the following effects (1) and (2) are obtained.
[0207]
(1) As shown in FIG. 62, when performing maintenance work such as assembly or replacement of parts, the stability when the photosensitive drum 9 is placed upright on the mounting surface 60 such as a work desk or floor is increased. . Therefore, it is possible to reduce the possibility that the drum is inadvertently knocked down and the surface of the photoconductor is damaged.
[0208]
(2) As shown in FIG. 63, even when the photosensitive drum 9 is placed sideways on a mounting surface 60 such as a work desk or a floor, the mounting surface 60 is in contact with the end of the flange gear 9c on the gear 9i side. Department. Therefore, the drum 9 is placed in a state of being lifted diagonally with the side on which the gear is not provided attached to the placement surface 60. Therefore, most of the photoconductor 9b does not come into contact with the mounting surface 60, and the possibility of damaging the photoconductor surface can be reduced.
[0209]
Further, in the present embodiment, the portion where the flange gear 9c is particularly subjected to a load when the flange gear 9c comes into contact with the mounting surface 60 is the tooth tip of the flange gear 9c and the end on the gear 9i side. Therefore, when meshing with the mating gear, the mating gears are usually provided at intervals so as to avoid mutual interference, and this portion is not normally used for meshing with the mating gear. Therefore, even if this portion is damaged (a dent or the like is made) by a load, drive transmission can be performed to such an extent that image formation is not hindered, and rotation of the photosensitive drum does not occur.
[0210]
The above-described embodiment will be described in further detail with reference to FIG.
FIG. 64 is a side sectional view showing a state where the photosensitive drum is supported on a shaft.
As shown in the figure, one end of the photosensitive drum 9 is supported by a shaft support member 34 by a shaft 9f via a flange gear 9c (gear 9i) also serving as the drum flange. The other end is supported by the shaft support member 33 by the bearing member 26. Therefore, when the flange gear 9c is engaged with the gear G6 of the main body and receives the driving force to rotate, the photosensitive drum 9 can rotate with good precision.
[0211]
Here, a through hole 91 through which the shaft 9f passes is provided in the gear portion 9k in which the flange gear 9c and the gear 9i are integrally formed. In this embodiment, as shown in FIG. 64, the diameter (g2) of a portion corresponding to the flange gear 9c provided on the outside of the through hole 9l is made substantially the same as the outer diameter of the shaft 9f (about 8 mm in this embodiment). (In this embodiment, about 8 mm), while the diameter (g3) of the portion corresponding to the gear 9i provided inside is made larger than the outer diameter of the shaft 9f (about 9 mm in this embodiment). Therefore, according to the present embodiment, the through hole 91 is fitted to the shaft 9f at a portion 9m corresponding to the flange gear 9c provided on the outside. Therefore, when the flange gear 9c is driven from the apparatus main body side, a driving force 9n is applied to the root portion of the shaft 9f, and the inclination of the shaft 9f can be reduced. Therefore, according to the present embodiment, the photosensitive drum 9 does not swing between the shaft 9f and the drum 9 when the drum 9 rotates, so that the photosensitive drum 9 can also be rotated with good precision and accuracy.
[0213]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the image carrier and the rotator can be driven favorably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall sectional explanatory view of a copying machine in which a process cartridge is mounted.
FIG. 2 is an external view of the copier with a tray open.
FIG. 3 is an external view of the copier with the tray closed.
FIG. 4 is a sectional explanatory view of a process cartridge.
FIG. 5 is an external view illustrating a process cartridge.
FIG. 6 is an external view illustrating the process cartridge upside down.
FIG. 7 is an explanatory cross-sectional view obtained by dividing the upper and lower frames of the process cartridge.
FIG. 8 is an explanatory internal perspective view of the lower frame side of the process cartridge.
FIG. 9 is an explanatory internal perspective view of the upper frame side of the process cartridge.
FIG. 10 is an explanatory sectional view of a photosensitive drum.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a measurement state of a charging noise.
FIG. 12 is an explanatory diagram of a measurement result of a charging noise with respect to a position of a filling material.
FIG. 13 is an explanatory diagram of a drum ground contact.
FIG. 14 is an explanatory view of another embodiment of a drum ground contact.
FIG. 15 is an explanatory sectional view of an embodiment using a drum ground which is not divided into two branches.
FIG. 16 is an explanatory perspective view of an embodiment using a drum ground that is not divided into two branches.
FIG. 17 is an explanatory diagram illustrating a mounting configuration of a charging roller.
18A is a perspective explanatory view of an exposure shutter, and FIG. 18B is a sectional explanatory view.
FIG. 19 is an explanatory diagram of a non-magnetic toner feeding configuration using stirring blades.
FIG. 20 is an explanatory cross-sectional view showing a positional relationship between the photosensitive drum 9 and the developing sleeve 12d and a method of pressing the developing sleeve 12d.
21 (a) is a longitudinal sectional view showing an AA section of FIG. 12-1, and FIG. 21 (b) is a longitudinal sectional view showing a BB section of FIG. 12-1.
FIG. 22 is an explanatory diagram of a pressing force applied to a developing sleeve bearing.
FIG. 23 is an explanatory diagram of a state in which the upper end of the squeeze sheet is undulating.
24A is an explanatory view of a state in which a double-sided tape has protruded from the lower end of a squeeze sheet, and FIGS. 24B and 24C are explanatory views of a state in which a pasting tool has been stuck to the protruded double-sided tape.
FIG. 25 (a) is an explanatory view showing a state in which a squeeze sheet having a curved lower end is stuck to a curved mounting surface, and FIG. FIG.
FIG. 26 is an explanatory view in which a central portion of a lower end of a squeeze sheet is formed linearly wide.
FIG. 27 is an explanatory view of an embodiment in which a squeeze sheet mounting surface is pressed and curved.
FIG. 28 is an explanatory diagram for guiding a recording medium by the lower surface of the lower frame.
FIG. 29 is an explanatory diagram of a state where the photosensitive drum is incorporated last.
FIG. 30 is an explanatory diagram of an embodiment in which a developing blade and a cleaning blade are attached.
FIG. 31 is an explanatory sectional view for assembling a process cartridge.
FIG. 32 is an explanatory diagram illustrating a mounting position of a guide member when a photosensitive drum of a process cartridge is incorporated.
FIG. 33 is an explanatory diagram of a configuration in which a drum guide is provided at an end of a blade support member.
FIG. 34 is an explanatory diagram of mounting a bearing member of a photosensitive drum and a developing sleeve.
FIG. 35 is an explanatory sectional view showing a state of the photosensitive drum and the developing sleeve in a state where the bearing member is attached.
FIG. 36 is an explanatory diagram of a cover film and a tear tape.
FIG. 37 is an explanatory view in which the tear tape is exposed from the handle.
FIG. 38 is an explanatory diagram of a state where the process cartridge is held by hand.
39A is an explanatory diagram of a process cartridge assembly and shipping line, and FIG. 39B is an explanatory diagram of a process cartridge disassembly cleaning line.
FIG. 40 is a diagram illustrating a state in which the process cartridge is mounted on the image forming apparatus.
FIG. 41 is an explanatory diagram of an example in which different process cartridges shown in FIG. 24 are mounted.
FIG. 42 is an explanatory diagram of an arrangement of three contacts provided on the apparatus main body.
FIG. 43 is an explanatory diagram of a configuration of three contact points.
FIG. 44 is an explanatory diagram of a positioning configuration of a lower frame and a lens unit.
FIG. 45 is an explanatory diagram of a configuration for positioning the lower frame and the original glass.
FIG. 46 is an explanatory diagram showing a mounting position of a positioning piece.
FIG. 47 is an explanatory diagram showing the relationship between the drum rotation shaft and the sleeve rotation shaft and their shaft support members, and the direction in which the driving force is transmitted by the driving gear to the flange gear of the photosensitive drum.
FIG. 48 is a perspective view of an embodiment in which the developing sleeve is easily slid.
FIG. 49 is a perspective view of an embodiment in which the developing sleeve is easily slid.
FIG. 50 is an explanatory diagram in a case where the connection between the upper frame and the lower frame is released.
FIG. 51 is an explanatory diagram of gears and electric contacts attached to the photosensitive drum.
FIG. 52 is an explanatory diagram of another embodiment for receiving a developing sleeve.
FIG. 53 is an explanatory diagram of a configuration in which a developing blade and a cleaning blade are fitted to an apparatus main body, wherein each blade can be screwed;
FIG. 54 is an explanatory diagram of another embodiment in which the photosensitive drum is incorporated last.
FIG. 55 is an explanatory diagram of another embodiment of the bearing member that supports the photosensitive drum and the developing sleeve.
FIG. 56 is a configuration explanatory view of driving force transmission from the driving motor of the apparatus main body to each member.
FIG. 57 is an explanatory view showing a state in which a flange gear attached to the photosensitive drum and an integral gear are exposed from the lower frame.
FIG. 58 is an explanatory diagram showing a state in which a flange gear attached to a photosensitive drum and an integral gear are exposed from a lower frame.
FIG. 59 is an explanatory diagram of a gear train showing a drive gear on the apparatus main body side and drive transmission to a photosensitive drum and a transfer roller.
FIG. 60 is an explanatory diagram showing that the drive transmission structure to the developing sleeve is different depending on the magnetic toner and the non-magnetic toner.
FIG. 61 is a perspective view of a photosensitive drum to which an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 62 is a side view showing a case where the photosensitive drum to which the embodiment of the present invention is applied is set up on a mounting surface.
FIG. 63 is a side view showing a case where the photosensitive drum to which the embodiment of the present invention is applied is placed sideways on a placing surface.
FIG. 64 is a side sectional view showing a state where a photosensitive drum to which an embodiment of the present invention is applied is mounted.
[Explanation of symbols]
A: image forming apparatus, B: process cartridge, 1: original reading means, 1a: original glass, 1b: original pressing plate, 1b1: sponge, 1b2: locking groove, 1c: lens unit, 1c1: light source, 1c2: short Focus imaging lens array, 1c3 ... axis, 2 ... document, 3 ... feed tray, 3a, 3b ... axis, 3c ... locking projection, 4 ... recording medium, 5 ... conveying means, 5a ... feed roller, 5b ... Friction pad, 5c1, 5c2: registration roller, 5d: transport belt, 5e: guide member, 5f1, 5f2: discharge roller, 6: transfer means, 7: fixing means, 7a: drive roller, 7b: holder, 7c: heating element Reference numeral 7d: tension plate, 7e: fixing film, 7f: tension spring, 7g: pressure roller, 8: discharge tray, 8a, 8b: shaft, 8c: locking projection, 9: photosensitive drum, 9a: drum base, 9b Organic photosensitive layer 9c Flange gear 9d Filler 9e Adhesive 9f Rotating shaft 9i Gear 10 Charging means 10a Spring 10b Roller shaft 10c Sliding bearing 10c1 Stopper , Slide guide claw, 10e stopper part, 11 exposure means, 11a opening part, 11b shutter member, 11b1 shaft, 11b2 ... abutting part, 11c ... torsion coil spring, 12 ... developing means, 12a: toner reservoir, 12a1: opening, 12a2: filling lid, 12b: toner feeding mechanism, 12b1: feeding member, 12b2: arm member, 12b3: shaft, 12b4: locking projection, 12b5: elongated hole, 12c: magnet, 12d ... developing sleeve, 12d1 ... ring contact part, 12d2 ... rotating shaft, 12e ... developing blade, 12e1 ... blade support member, 12e2 Projecting portion, 12f lid member, 12f1 hanging member, 12g elastic roller, 12h non-magnetic toner feeding mechanism, 12i sleeve bearing, 12j spring, 12k sleeve gear, 12m bearing, 12n bearing holder, 12n1 Slot: 13 Cleaning means, 13a: Cleaning blade, 13a1: Blade support member, 13a2: Projecting portion, 13b: Squeeze sheet, 13c: Waste toner reservoir, 13c1: Partition plate, 13d: Mounting surface, 13e: Double-sided tape, 13f ... lower end, 14 ... upper frame, 14a ... locking claw, 14b ... locking opening, 14c ... locking claw, 14d ... fitting concave part, 14e ... fitting convex part, 14f ... handle part, 14g ... through hole, 14h: fitting projection, 14i: non-slip rib, 15: lower frame, 15a: locking opening, 15b: locking projection, 15c: locking claw, 15d ... Engagement opening, 15e: fitting projection, 15f: fitting recess, 15g: opening, 15h1: both-side guide, 15h2: center guide, 15i: regulating projection, 15j: escape recess, 15k: handle, 15m ... Positioning projection, 15n fitting recess, 15p positioning projection, 15q opening, 16 device main body, 16a handle, 17 cooling fan, 18a drum contact, 18a1 base, 18a2 locking hole, 18a3: arm portion, 18a4: hemispherical convex portion, 18b: contact for developing bias, 18c: contact for charging bias, 18c1 ... one end, 18c2 ... other end, 18d ... conductive member, 19 ... top opening / closing cover, 19a ... projection Reference numeral 19b: rotating fulcrum, 19c: abutting portion, 20: tensioning tool, 20a: pressing tool, 21: attaching tool, 22: protective cover, 22a: shaft, 23: lower guide member, 4a, 24b: screw, 24c, 24d: adhesive, 25a, 25b: drum guide member, 26: bearing member, 26a: bearing portion, 26b: bearing portion, 26c: D-cut hole portion, 26d: drum shaft portion, 26a ... Drum shaft part, 27 ... Tear tape, 28 cover film, 29 ... Loading member, 29a ... Fit window, 29b ... Concave part, 30 ... Protrusion for preventing wrong mounting, 31 ... Protrusion ridge, 32 ... Guide plate, 33 ... Shaft support member, 33a ... Drum support portion, 33b ... Sleeve abutting portion, 33c ... Overlap portion, 34 ... Shaft support member, 35a ... Drum ground contact pin, 35b ... Development bias contact pin, 35c ... Charging bias Contact pins, 36: holder cover, 37: electric board, 38: conductive spring, 39: pressing spring, 40: positioning piece, 41: drive gear, 42: disassembly tool, 2a: rod, 43a, 43b: fitting projection, 44a, 44b: blade fitting portion, 45: screw hole, 46a: bearing, 46b: slide bearing, 46c: bearing, 47a: locking projection, 47b: locking hole, 48 ... screws, 49 ... transfer roller gear, 49a ... protrusion, 50 ... drum earth plate, 51 ... drum earth shaft, 51a ... head part, 52 ... sleeve bearing, 53 ... receiver, 54 ... drive motor, 55 ... transfer roller gear, S: toner leakage prevention seal, M: microphone, G 1 ~ G Thirteen …gear

Claims (12)

画像形成装置本体から駆動力を受ける像担持体を有し、該像担持体から該像担持体上の像を現像する現像回転体と該像担持体上の現像像を転写材に転写する転写回転体に駆動力を伝達する前記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、
前記像担持体端部に設けられ前記画像形成装置本体から駆動力を伝達され前記現像回転体端部に設けられた第一ギヤに駆動を伝達するための像担持体の径よりも大きい径の大径ギヤと、
前記大径ギヤより小径で前記大径ギヤと同軸に前記大径ギヤより前記像担持体の中央側に設けられ前記転写回転体端部に設けられた前記第一ギヤより小径の第二ギヤに駆動力を伝達するための大径ギアの径より像担持体の径に近い径の小径ギヤと、
を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。 A developing rotator for developing an image on the image carrier from the image carrier, and a transfer for transferring a developed image on the image carrier to a transfer material; A process cartridge detachable from the image forming apparatus main body that transmits a driving force to a rotating body ,
A driving force is transmitted from the image forming apparatus main body provided at the end of the image carrier, and the driving force is transmitted to a first gear provided at the end of the developing rotator . Large diameter gear,
A second gear having a smaller diameter than the large-diameter gear and being coaxial with the large-diameter gear and provided on the center side of the image bearing member from the large-diameter gear and smaller than the first gear provided at an end portion of the transfer rotator; A small diameter gear having a diameter closer to the diameter of the image carrier than the diameter of the large diameter gear for transmitting the driving force,
A process cartridge comprising: 前記現像回転体は前記プロセスカートリッジ内に設けられ、前記転写回転体は前記画像形成装置本体に設けら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。The process cartridge according to claim 1 , wherein the developing rotator is provided in the process cartridge, and the transfer rotator is provided in the image forming apparatus main body. 前記大径ギヤ及び前記小径ギヤははす歯ギヤであ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。The process cartridge according to claim 1, wherein the large-diameter gear and the small-diameter gear are helical gears. 前記像担持体は電子写真感光体であ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。The process cartridge according to claim 1, wherein the image carrier is an electrophotographic photosensitive member. 前記プロセスカートリッジは前記像担持体を帯電する帯電手段を備え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。The process cartridge according to claim 1, wherein the process cartridge includes a charging unit that charges the image carrier. 前記プロセスカートリッジは前記像担持体をクリーニングするクリーニング手段を備え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。The process cartridge according to claim 1, wherein the process cartridge includes a cleaning unit that cleans the image carrier. 像担持体を有し該像担持体から該像担持体上の像を現像する現像回転体と該像担持体上の現像像を転写材に転写する転写回転体に駆動力を伝達する装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジと、前記像担持体に駆動力を伝達する駆動手段を有する画像形成装置において、
前記像担持体端部に設けられ前記駆動手段から駆動力を伝達され前記現像回転体端部に設けられた第一ギヤに駆動を伝達するための像担持体の径よりも大きい径の大径ギヤと、
前記大径ギヤより小径で前記大径ギヤと同軸に前記大径ギヤより前記像担持体の中央側に設けられ前記転写回転体端部に設けられた前記第一ギヤより小径の第二ギヤに駆動力を伝達するための大径ギアの径より像担持体の径に近い径の小径ギヤと
を有することを特徴とする画像形成装置。 A developing rotator having an image carrier for developing an image on the image carrier from the image carrier, and an apparatus body for transmitting a driving force to a transfer rotator for transferring the developed image on the image carrier to a transfer material An image forming apparatus having a process cartridge detachably attached to the image carrier and a driving unit for transmitting a driving force to the image carrier;
A large diameter having a diameter larger than a diameter of the image carrier for transmitting a driving force from the driving means provided at the end of the image carrier and transmitting the drive to a first gear provided at the end of the developing rotator. Gears,
A second gear having a smaller diameter than the large-diameter gear and being coaxial with the large-diameter gear and provided at a center side of the image carrier from the large-diameter gear and smaller than the first gear provided at an end portion of the transfer rotating body; An image forming apparatus comprising: a small-diameter gear having a diameter closer to the diameter of the image carrier than the diameter of a large-diameter gear for transmitting a driving force. 前記現像回転体は前記プロセスカートリッジ内に設けられ、前記転写回転体は前記画像形成装置本体に設けられることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 7 , wherein the developing rotator is provided in the process cartridge, and the transfer rotator is provided in the image forming apparatus main body. 前記大径ギヤ及び前記小径ギヤははす歯ギヤであることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 7 , wherein the large-diameter gear and the small-diameter gear are helical gears. 前記像担持体は電子写真感光体であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 8 , wherein the image carrier is an electrophotographic photosensitive member. 前記プロセス手段は前記像担持体を帯電する帯電手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 7 , wherein the processing unit includes a charging unit that charges the image carrier. 前記プロセス手段は前記像担持体をクリーニングするクリーニング手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 7 , wherein the processing unit includes a cleaning unit that cleans the image carrier.
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