JP3697090B2 - 電子写真画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真画像形成装置に関するものである。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置およびワードプロッサ等が含まれる。
【０００３】
また、プロセスカートリッジとは、帯電手段またはクリーニング手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。及び帯電手段、クリーニング手段の少なくとも１つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。
【０００４】
【従来の技術】
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体及び前記電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザー自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができた。そこでこのプロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなプロセスカートリッジでは、画像形成装置による画像形成時に、電子写真感光体が振れないようにする必要がある。そのため、電子写真感光体をフレームに支持させて、該フレームを画像形成装置本体に保持させることにより、画像形成装置本体に対する電子写真感光体の位置を決めている。
【０００７】
本発明は上記従来技術を更に発展させたものであり、その主要な目的は、画像形成時の電子写真感光体の振れを抑制できて、該電子写真感光体を精度良く保持することのできるプロセスカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る電子写真画像形成装置の代表的な構成は、
プロセスカートリッジを着脱可能で、記録媒体に画像を形成するための電子写真画像形成装置であって、
前記プロセスカートリッジは、電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、前記電子写真感光体ドラムに設けられた、前記電子写真感光体ドラムを支持するためのドラム支持軸と、前記ドラム支持軸を回転可能に支持する枠体と、前記電子写真感光体ドラムの軸線方向において前記枠体の一端側で、前記電子写真感光体ドラムと同一軸線上に設けられた第１カートリッジ位置決め部と、前記電子写真感光体ドラムの軸線方向において前記枠体の他端側で、前記電子写真感光体ドラムと同一軸線上に設けられた第２カートリッジ位置決め部と、
前記ドラム支持軸に設けられた、前記電子写真感光体ドラムに前記電子写真画像形成装置の装置本体から駆動力を伝達するための被駆動伝達部材であって、前記ドラム支持軸と同心の位置決め穴と、前記駆動力が伝達される駆動伝達用穴と、を有する、被駆動伝達部材と、前記プロセスカートリッジが前記カートリッジ位置決め部を中心に回転するのを規制する突出部と、を有する、
前記電子写真画像形成装置において、
(i) 前記プロセスカートリッジが前記電子写真画像形成装置の装置本体に装着された際に、前記第１カートリッジ位置決め部及び前記第２カートリッジ位置決め部と係合して前記プロセスカートリッジの位置決めをおこなう、前記一端側と前記他端側に設けられた第１の位置決め部と、
(ii) 前記装置本体に装着された装着位置と、前記装着位置から引き出された引き出し位置との間を移動可能な、前記プロセスカートリッジを取り外し可能に装着するための可動体であって、前記プロセスカートリッジを前記可動体に装着する際に、前記カートリッジ位置決め部をガイドするガイド面と、前記ガイド面の先端に設けられた仮受け部であって、前記装着位置以外の位置において、前記プロセスカートリッジを前記可動体に仮位置決めするために、前記カートリッジ位置決め部と係合する仮受け部と、前記突出部と係合して前記プロセスカートリッジが前記カートリッジ位置決め部を中心に回転するのを規制する回転規制部と、前記可動体の前部下端に設けられた第２の位置決め部であって、前記装着位置において、前記第１カートリッジ位置決め部及び前記第２カートリッジ位置決め部を前記第１の位置決め部に当接させて位置決めするために、前記カートリッジ位置決め部と当接する第２の位置決め部と、を有する可動体と、
(iii) 前記可動体に設けられた押圧部材であって、前記装着位置において前記第２の位置決め部によって前記第１カートリッジ位置決め部及び前記第２カートリッジ位置決め部を前記第１の位置決め部に加圧する方向に前記可動体を加圧する押圧部材と、
(iv) 前記他端側に設けられた前記第 1 の位置決め部に回転可能に支持された本体駆動伝達部材であって、前記本体駆動伝達部材の回転中心に設けられた、前記位置決め穴と嵌合して前記被駆動伝達部材の位置決めをおこなうカップリング軸と、前記駆動伝達用穴係合して前記被駆動伝達部材に前記駆動力を伝達する駆動伝達用突起と、を有する本体駆動伝達部材と、
(v) 前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、
を有することを特徴とする。
【０００９】
上記の本発明に係る電子写真画像形成装置によれば、電子写真画像形成装置の装置本体に電子写真感光体ドラムを精度良く保持させることができ、さらに、画像形成時の電子写真感光体ドラムの振れを抑制することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
〔発明の実施の形態の説明〕
以下、本発明の実施の形態を図面に従って詳細に説明する。
【００１１】
以下の説明において、プロセスカートリッジＢの短手方向とは、プロセスカートリッジＢを電子写真画像形成装置本体Ａ１へ着脱する方向であり、記録媒体Ｓの搬送方向と一致している。またプロセスカートリッジＢの長手方向とは、プロセスカートリッジＢを電子写真画像形成装置本体Ａ１へ着脱する方向と交差する方向（略直交する方向）であり、記録媒体Ｓの表面と平行であり、且つ、記録媒体Ｓの搬送方向と交差（略直交）する方向である。又、プロセスカートリッジＢに関し左右とは記録媒体Ｓの搬送方向に従って記録媒体を上から見て右又は左である。
【００１２】
（電子写真画像形成装置の全体構成）
図１は本発明に係る電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置という）全体の概略構成を示す縦断面図である。
【００１３】
まず、図１を参照して、画像形成装置Ａの全体についての概略を説明する。なお、同図に示す画像形成装置Ａは４色フルカラーのレーザービームプリンタである。
【００１４】
同図に示す画像形成装置Ａは、ドラム形状の電子写真感光体（以下「感光体ドラム」という）１を備えている。感光体ドラム１は、後述する駆動手段によって、同図中、反時計回りに回転駆動される。感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、帯電装置（帯電手段）２、露光装置３、現像装置４、転写装置５、及び、クリーニング装置（クリーニング手段）６等が配設されている。帯電装置２は、感光体ドラム１表面を均一に帯電するものである。露光装置３は、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム１上の静電潜像を形成するものである。現像装置４は、感光体ドラム１上に形成された静電潜像にトナー（現像剤）を付着させて該潜像をトナー像として現像するものである。転写装置５は、感光体ドラム１上のトナー像が１次転写されるものである。クリーニング装置６は、１次転写後の感光体ドラム１表面に残った転写残トナーを除去するものである。
【００１５】
ここで感光体ドラム１と帯電装置２とトナーを除去するクリーニング装置６は一体的にカートリッジ化されてプロセスカートリッジＢを構成している。そして、このプロセスカートリッジＢは、画像形成装置Ａの電子写真画像形成装置本体Ａ１（以下、装置本体という）に着脱可能となっている。
【００１６】
その他に、記録紙、ＯＨＰシート、布などの記録媒体Ｓを転写装置５に向けて給送するとともに、記録媒体Ｓを搬送する給搬送装置（搬送手段）７を備えている。また、転写装置５による記録媒体Ｓへの２次転写後のトナー像を該記録媒体Ｓに定着させる定着装置８も備えている。
【００１７】
次に、上記レーザービームプリンタの各部の構成を説明する。
【００１８】
（感光体ドラム）
感光体ドラム１は、直径４７ｍｍのアルミニウムシリンダー１ｃ（図１７（ａ）参照）の外周面に、有機光導電体層（ＯＰＣ感光体）を塗布して構成したものである。感光体ドラム１は、その両端部がプロセスカートリッジＢの後述する枠体（フレーム）１００に回転自在に支持されている（図３参照）。そして、一方の端部に装置本体Ａ１内の駆動モータ（不図示）から駆動力が伝達されることにより、矢印方向に回転駆動される。
【００１９】
（帯電装置）
帯電装置２としては、例えば、特開昭６３−１４９６６９号公報に示すようないわゆる接触帯電方式のものを使用することができる。帯電部材は、ローラ状に形成された導電性ローラ（Ｃローラ）である。そして、このローラを感光体ドラム１表面に当接させるとともに、このローラに電源（不図示）によって帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１表面を一様に帯電させるものである。
【００２０】
（露光装置）
露光装置３は、ポリゴンミラー３ａを有し、このポリゴンミラー３ａには、レーザーダイオード（不図示）によって画像信号に対応する画像光が照射される。ポリゴンミラー３ａはスキャナーモータ（不図示）によって高速で回転され、反射した画像光を結像レンズ３ｂ、反射ミラー３ｃ等を介して、帯電済の感光体ドラム１表面を選択的に露光して静電潜像を形成するように構成している。
【００２１】
（現像装置）
現像装置４は、装置本体Ａ１の有する軸４ｄを中心に割出回転可能な回転体４Ａと、これに搭載された４個の現像器、すなわち、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーをそれぞれ収納した現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋを備えている。感光体ドラム１上の静電潜像の現像時には、その静電潜像に付着すべき色の所定の現像器が現像位置に配置される。すなわち、所定の現像器が回転体４Ａの割出回転によって感光体ドラム１に対向した現像位置に止まり、さらにその現像器の現像スリーブ４ｂが感光体ドラム１に対して微少間隙（３００μｍ程度）をもって対向するように位置決めされる。こうして現像スリーブ４ｂが位置決めされた後、感光体ドラム１上の静電潜像を現像する。この現像は、次のようにして行う。現像する色に対応する現像器の容器内のトナーを送り機構（不図示）によって塗布ローラ４ａへ送り込む。そして、回転する塗布ローラ４ａ及びトナー規制ブレード４ｃによって、回転する現像スリーブ４ｂの外周にトナーを薄層塗布し、かつトナーへ電荷を付与（摩擦帯電）する。この現像スリーブ４ｂと、静電潜像が形成された感光体ドラム１との間に現像バイアスを印加することにより、静電潜像にトナー像を付着させてトナー像として現像するものである。また、各現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋの現像スリーブ４ｂには、各現像器が現像位置に配置されたときに、装置本体Ａ１に設けられた図示しない各色現像用高圧電源と接続されるようになっており、各色の現像毎に選択的に電圧が印加される。なお、各現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋは、回転体４Ａに対して個別に、また回転体４Ａは装置本体Ａ１に対してそれぞれ着脱可能に構成されている。
【００２２】
（転写装置）
転写装置５は、感光体ドラム１から順次に１次転写されて重ねられた複数のトナー像を、一括して記録媒体Ｓに２次転写するものである。転写装置５は、矢印Ｒ５方向に走行する中間転写ベルト５ａを備えている。本実施の形態の中間転写ベルト５ａは、周長約４４０ｍｍのベルトであり、駆動ローラ５ｂ、２次転写対向ローラ５ｃ、従動ローラ５ｄの３本のローラにより掛け渡されている。また、従動ローラ５ｄに近接して押えローラ５ｊを備えている。押えローラ５ｊは、中間転写ベルト５ａを感光体ドラム１に押圧する位置と中間転写ベルト５ａが感光体ドラム１から離れる位置をとるように後退する。中間転写ベルト５ａは駆動ローラ５ｂの回転によって矢印Ｒ５方向に走行する。さらに、中間転写ベルト５ａの外側の所定位置には、中間転写ベルト５ａの表面に接離可能なクリーニングユニット５ｅが設けてある。このクリーニングユニット５ｅは、記録媒体Ｓにトナー像を一括して２次転写した後に残った中間転写ベルト５ａ上の転写残トナーを除去するものである。すなわち、このクリーニングユニット５ｅは帯電ローラ５ｆを中間転写ベルト５ａに当接させてトナーに転写時と逆の電荷を与える。逆の電荷を付与されたトナーは、感光体ドラム１に静電的に付着され、その後、感光体ドラム１用の後述のクリーニング装置６によって回収されるものである。なお、中間転写ベルト５ａのクリーニング方法としては、上述の静電クリーニングに限らず、ブレードやファーブラシなどの機械的な方法や、これらを併用したもの等でもよい。
【００２３】
（クリーニング装置）
クリーニング装置６は、現像装置４によって感光体ドラム１上のトナーが中間転写ベルト５ａに１次転写された後に、１次転写されないで感光体ドラム１表面に残ったいわゆる転写残トナーをクリーニングブレード６ａ（図３参照）によって除去するものである。このクリーニングブレード６ａによって感光体ドラム１表面から除去された除去トナーは、感光体ドラム１の寿命に見合って十分に収納しうる容積のクリーニング容器１１内に蓄えられ、プロセスカートリッジＢの交換時に取り除かれる。クリーニング容器１１は、図３に示すように、除去トナー搬送容器１７を複数内蔵しており、これらの除去トナー搬送容器１７にはそれぞれ回転自在の除去トナー搬送部材２５が設けられている。そして、感光体ドラム１側の除去トナー搬送容器１７に蓄えられた除去トナーを除去トナー搬送部材２５の回転によって次段の除去トナー搬送容器１７に順次搬送するようになっている。なお、除去トナー搬送部材２５は後述の除去トナー搬送カップリング２０に連結されて回転駆動される。
【００２４】
（給搬送装置）
給搬送装置７は、画像形成部へ記録媒体Ｓを給送するものであり、複数枚の記録媒体Ｓが収納されて、装置本体Ａ１の下部に装填される給紙カセット７ａを備えている。画像形成時にはピックアップ部材７ｅ、搬送ローラ７ｂが画像形成動作に応じて駆動回転し、給紙カセット７ａ内の記録媒体Ｓを１枚ずつ分離給送する。そして、その記録媒体Ｓをガイド板７ｃによってガイドし、レジストローラ７ｄを通り中間転写ベルト５ａへと給送するものである。
【００２５】
（定着装置）
定着装置８は、記録媒体Ｓに２次転写された複数のトナー画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８ａと、これに圧接して記録媒体Ｓに熱及び圧力を印加する定着ローラ８ｂとからなる。すなわち、中間転写ベルト５ａ上のトナーを一括転写させる２次転写ローラ５ｎを通過した記録媒体Ｓは定着装置８を通過する際に駆動ローラ８ａで搬送されるとともに、定着ローラ８ｂによって熱及び圧力を印加される。これにより複数色のトナー像が記録媒体Ｓ表面に定着される。さらに、この記録媒体Ｓは図示矢印方向に移動するベルト９ａと該ベルト９ａに巻掛けられて駆動される排出ローラ９ｂとからなる排紙装置９により装置本体Ａ１上部の排紙トレイ１０上に排出される。
【００２６】
（プロセスカートリッジの装置本体への着脱）
次に、プロセスカートリッジの着脱について、図２、図１３及び図１４を用いて説明する。
【００２７】
装置本体Ａ１へのプロセスカートリッジＢの装着は、図２に示すように、プロセスカートリッジＢを装置本体Ａ１内部へ導くための可動体５０によりなされる。可動体５０は装置本体Ａ１の中で記録媒体Ｓの搬送方向と略平行に移動可能に構成されている。そして装置本体Ａ１より引き出された可動体５０に対しプロセスカートリッジＢは取り外し可能に装着される。
【００２８】
詳しくは、プロセスカートリッジＢを可動体５０に装着する際に、図１３及び図１４に示すように、可動体５０に設けられている第一ガイド面５０ａに対してプロセスカートリッジＢのドラムカップリング１９（反対側はサイドカバー１４の円筒部１４ｂ）が導かれる。これと同時に、可動体５０に設けられている第２ガイド面５０ｂに対してプロセスカートリッジＢの回転決めダボ１１ａ（反対側は回転決めダボ１１ｂ）が導かれる。そして、プロセスカートリッジＢの後述するドラムカップリング１９（反対側は円筒部１４ｂ）と軸方向に並列する円筒形状位置決めボス１３ａ（反対側は円筒形状位置決めボス１４ａ）が第１ガイド面５０ａの先端に設けられた仮受け部５０ｆに入る（図２参照）。そして、プロセスカートリッジＢは該仮受け部５０ｆを中心に時計回りに揺動する。これによりプロセスカートリッジＢの回転決めダボ１１ａ（反対側は回転決めダボ１１ｂ）は可動体５０の第２ガイド面５０ｂの底部に設けられている回転決め部５０ｅに突き当たる。そしてこのダボ１１ａ（１１ｂ）が可動体５０に設けられているＣＲＧ加圧部材（カートリッジ加圧部材）５４により加圧されることにより、プロセスカートリッジＢの可動体５０への装着が完了する。
【００２９】
この時、図１２に示すプロセスカートリッジＢのＲＯＭ用コネクタ２３は可動体５０に配置されている不図示のコネクタと連結される。また、ドラムシャッタ１８は可動体５０に設けられているカム受け部５０ｇにより途中まで開かれる。
【００３０】
こうしてプロセスカートリッジＢを可動体５０に装着した後に、さらに可動体５０を装置本体Ａ１側に移動する（図２参照）。可動体５０が移動することによってプロセスカートリッジＢの円筒形状位置決めボス１３ａ（反対側は円筒形状位置決めボス１４ａ）は装置本体Ａ１内のカートリッジ受け部材（位置決め部材）（以下、ＣＲＧ受け部材という）５５に嵌合する。この時、可動体５０の背面に配置されている押圧部５１の引っ掛け部５１ｂが装置本体Ａ１の側面に掛かり、該押圧部５１の背板５１ａに対して可動体５０が加圧される。これにより、可動体５０の前部下端に設けられている突き当て部５０ｄがプロセスカートリッジＢの円筒形状位置決めダボ１３ａ（反対側は円筒形状位置決めボス１４ａ）をＣＲＧ受け部材５５に対して加圧位置決めする。その結果、プロセスカートリッジＢの装着位置が装置本体Ａ１に対して決まり、図１に示すように画像形成が可能な状態となる。
【００３１】
この時、図２に示す装置本体Ａ１の有するドラム駆動カップリング５２、除去トナー搬送駆動カップリング５３がプロセスカートリッジＢのギアーカバー１３に向けて移動する。ドラム駆動カップリング（駆動伝達部材）５２はプロセスカートリッジＢのドラムカップリング（被駆動伝達部材）１９に連結する。そして、除去トナー搬送駆動カップリング５３は可動体５０に設けられた切り欠き部５０ｃを通って除去トナー搬送カップリング２０に連結する。これによりプロセスカートリッジＢのドラムカップリング１９及び除去トナー搬送カップリング２０が駆動可能な状態となる。
【００３２】
また、プロセスカートリッジＢのレーザシャッタ開閉リブ１１ｃが図１及び図２に示す露光装置３のレーザシャッタ３ｄを開く。また、プロセスカートリッジＢの反駆動側の円筒部１４ｂの中央に設けられた図５に示すドラムアース接点２１と、プロセスカートリッジＢの帯電装置カバー１５に設けられた図６に示す一次バイアス接点２２が装置本体Ａ１の不図示の高圧接点と電気的に接続される。また、ドラムシャッタ１８が装置本体Ａ１の不図示のシャッタ開閉リブにより完全に開かれる。
【００３３】
（画像形成動作）
次に、本実施の形態による画像形成装置Ａの画像形成動作について、図１を用いて説明する。
【００３４】
中間転写ベルト５ａの回転と同期して感光体ドラム１を図１の矢印方向（反時計回り）に回転させ、この感光体ドラム１表面を帯電装置２によって均一に帯電するとともに、露光装置３によってイエロー画像の光照射を行い、感光体ドラム１上にイエローの静電潜像を形成する。この静電潜像形成と同時に現像装置４を駆動してイエローの現像器４Ｙを現像位置に配置し、感光体ドラム１上の静電潜像にイエロートナーが付着するように感光体ドラム１の帯電極性と同極性でほぼ同電位の電圧を印加して静電潜像にイエローのトナーを付着させて現像する。１次転写ローラ（従動ローラ）５ｄにトナーと逆極性の電圧を印加して感光体ドラム１上のイエローのトナー像を中間転写ベルト５ａ上に１次転写する。
【００３５】
上述のようにしてイエロートナー像の１次転写が終了すると、次の現像器が回転移動し、感光体ドラム１に対向する現像位置に位置決めされ、イエローの場合と同様にしてマゼンタ、シアン、そしてブラックの各色について、静電潜像の形成、現像、１次転写を順次に行い、中間転写ベルト５ａ上に４色のトナー像を重ね合わせる。これらトナー像を、給搬送装置７から供給された記録媒体Ｓに一括して２次転写する。
【００３６】
そして２次転写後の記録媒体Ｓを定着装置８に搬送して、ここで、トナー像の定着を行う。その後、その記録媒体Ｓを図示矢印方向に移動するベルト９ａと該ベルト９ａに巻き掛けられて駆動される排出ローラ９ｂとによって排紙トレイ１０上に排出して画像形成を終了するものである。
【００３７】
（プロセスカートリッジの枠体構成）
次に、プロセスカートリッジの枠体構成について、図３〜１２を用いて説明する。
【００３８】
プロセスカートリッジＢは、図３に示すように、感光体ドラム１の周りに帯電装置（Ｃローラ）２とクリーニング装置６とを配設している。そしてこれらを枠体１００でもって一体化して装置本体Ａ１の有する前述した可動体（装着手段）５０に着脱可能に構成してある。プロセスカートリッジＢの枠体１００は、クリーニング容器１１と、該クリーニング容器１１の後端部に超音波により接合される後部容器１２と、を備える。さらにクリーニング容器１１は、感光体ドラム１及び帯電装置２の長手方向の両端部に延出されたドラム支持部１１ｅと、クリーニング装置６のクリーニングブレード６ａを支持するクリーニングブレード支持部１１ｄと、帯電装置２を支持するローラ支持部１１ｆと、を有する。また後部容器１２は、プロセスカートリッジＢを装置本体Ａ１に着脱する際に操作者が掴むための把手１６を有する。そして、図４〜図１２に示すように、プロセスカートリッジＢの長手方向の駆動側には、クリーニング容器１１と後部容器１２にわたりギアーカバー（一方のサイドカバー）１３が固定されている。また、プロセスカートリッジＢの長手方向の反駆動側には、クリーニング容器１１と後部容器１２にわたり他方のサイドカバー１４が固定されている。このギアーカバー１３とサイドカバー１４には、プロセスカートリッジＢを装置本体Ａ１に装着する際のガイドとなる円筒形状位置決めボス（位置決め部）１３ａ，１４ａ及び回転決めダボ１１ａ，１１ｂが設けられている。そして、クリーニング容器１１の上部には帯電装置２の長手方向及びその両端部を覆う帯電装置カバー１５が取り付けられている。
【００３９】
さらに、クリーニング容器１１の下部には、感光体ドラム１を装置本体Ａ１の外部へ取り出した場合に感光体ドラム１を外光及び人がふれることから等から保護するため、ドラムシャッター１８を回動自在に備える。
【００４０】
（プロセスカートリッジの支持手段の詳細構成）
次に、図１６を用いてプロセスカートリッジＢの中心（感光体ドラム中心）を支持する構成について詳細に述べる。
【００４１】
先に述べたように、プロセスカートリッジＢの装置本体Ａ１ への装着が完了した後、プロセスカートリッジＢの中心はギアーカバー１３、サイドカバー１４夫々に一体成形された円筒形の円筒形状位置決めボス１３ａ，１４ａで位置決めされる。これらの円筒形状位置決めボス１３ａ，１４ａは感光体ドラム１と同軸上に配設されている。
【００４２】
駆動側の円筒形状位置決めボス１３ａは図１７（ａ）に示すドラム支持軸１ａ１に取り付けられるドラムカップリング１９と感光体ドラム１の軸方向に近接して設けられる（図１６（ｂ）参照）。すなわち、円筒形状位置決めボス１３ａはドラムカップリング１９と感光体ドラム１の軸線方向に並列している。円筒形状位置決めボス１３ａの直径Ｄ１はドラムカップリング１９の直径Ｄ２よりもわずかに大きい。この円筒形状位置決めボス１３ａの長手方向の外側端面１３ａ６の位置は、ギアーカバー１３の外側板部１３１の長手方向の位置と同じか、あるいはそれより内側になっている。一方、ドラムカップリング１９の長手方向の外側端面１９ａの位置は、該外側板部１３１より外側になる。円筒形状位置決めボス１３ａの外径Ｄ１とドラムカップリング１９の外径Ｄ２の関係は、Ｄ１＞Ｄ２であり、Ｄ１＝２８ｍｍ程度、Ｄ２＝２７．６ｍｍ程度である。
【００４３】
反駆動側の円筒形状位置決めボス１４ａは長手方向の外側に円筒形状位置決めボス１３ａと同心円でわずかに外径の小さい円筒部１４ｂを有する（図１６（ａ）参照）。この円筒形状位置決めボス１４ａの長手方向の外側端面１４ａ６の位置は、サイドカバー１４の外側板部１４１の長手方向の位置と同じか、あるいはそれより内側になっている。円筒部１４ｂの長手方向の外側端面１４ｂ１の位置は、該外側板部１４１より外側になる。円筒形位置決めボス１４ａの外径Ｄ３と円筒部１４ｂの外径Ｄ４はＤ１＝Ｄ３、Ｄ２＝Ｄ４という関係にある。
【００４４】
図１５に示すように、この円筒形状位置決めボス１４ａ（反対側は円筒形状位置決めボス１３ａ）は、プロセスカートリッジＢが装置本体Ａ１に装着された状態でＣＲＧ受け部材５５により支持されている。ＣＲＧ受け部材５５は装置本体Ａ１の不図示のフレーム側板に配置されている。このＣＲＧ受け部材５５は略半円形状であり、装置本体Ａ１へのプロセスカートリッジＢの挿入方向（装置本体Ａ１への可動体５０の移動方向）に対して半円内側が対向している。
【００４５】
円筒形状位置決めボス１４ａ（１３ａ）は可動体５０に設けられた突き当て部５０ｄと対向する位置に第１の受け部１４ａ５（１３ａ５）を有する。この受け部１４ａ５（１３ａ５）には突き当て部５０ｄが約２．０ｋｇｆ程度の荷重Ｆ３で突き当たっている。
【００４６】
さらにこの荷重Ｆ３の作用をＣＲＧ受け部５５で受ける位置を限定するために、円筒形状位置決めボス１４ａ（１３ａ）の円周上に第２の受け部１４ａ３（１３ａ３）と、第３の受け部１４ａ４（１３ａ４）と、を設けている。これらの受け部１４ａ３（１３ａ３），１４ａ４（１３ａ４）は円筒形状位置決めボス１４ａ（１３ａ）の円周上において荷重Ｆ３を均等に振り分けた位置に配置されている。すなわち、感光体ドラム１の軸線中心Ｏに直交する荷重Ｆ３の作用線ｌ（エル）３に対して第３の受け部１４ａ４（１３ａ４）及び第２の受け部１４ａ３（１３ａ３）がなす角度θ１，θ２が等しくなる（θ１＝θ２）位置に配置されている。そして第２の受け部１４ａ３（１３ａ３）と第３の受け部１４ａ４（１３ａ４）はそれぞれＣＲＧ受け部材５５の内周面５５ａに当接している。
【００４７】
なお、第３の受け部１４ａ４（１３ａ４）は第１の受け部１４ａ５（１３ａ５）を構成する第１の突起１４ａ７（１３ａ７）に設けられている。また、第２の受け部１４ａ３（１３ａ３）は第２の突起１４ａ１（１３ａ１）に設けられている。そして、第１の突起１４ａ７（１３ａ７）と第２の突起１４ａ１（１３ａ１）との間はＣＲＧ受け部材５５と非接触の凹部１４ａ２（１３ａ２）に形成されている。
【００４８】
従って、プロセスカートリッジＢは円筒形状位置決めボス１３ａ，１４ａの円周方向において可動体５０の突き当て部５０ｄに当接する第１の受け部１４ａ５（１３ａ５）、装置本体Ａ１のＣＲＧ受け部材５５に当接する第２の受け部１４ａ３（１３ａ３）及び第３の受け部１４ａ４（１３ａ４）の３点で位置決めされる。これにより、プロセスカートリッジＢの円筒形状位置決めボス１３ａ，１４ａのガタを無くすることができる。
【００４９】
また、本実施の形態に係るカラー画像形成装置Ａにおいては、４色の現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋが回転体４Ａ内で感光体ドラム１に次々と接触するため、現像のたびに感光体ドラム１に荷重（外力）Ｆ２が発生する。また、転写装置５の中間転写ベルト５ａ等は画像形成しない時は感光体ドラム１から離間しているが、感光体ドラム１のトナー像が転写される時には該感光体ドラム１に当接する。この時にも、感光体ドラム１に荷重（外力）Ｆ１が発生する。そこで、荷重Ｆ１を受けるために、荷重Ｆ１の作用線（力線）ｌ（エル）１と対向する第２の受け部１４ａ４（１３ａ４）を円筒形状位置決めボス１４ａ（１３ａ）の円周方向において第１の受け部１４ａ５（１３ａ５）側に延長させている。また、荷重Ｆ２は、該荷重Ｆ２の作用線（力線）ｌ（エル）２と対向する第１の受け部１４ａ５（１３ａ５）で受けている。
【００５０】
従って、円筒形状位置決めボス１４ａ（１３ａ）は、各受け部１４ａ５（１３ａ５），１４ａ４（１３ａ４），１４ａ３（１３ａ３）を下記の角度範囲で精度よく形成すればよい。即ち、第１の受け部１４ａ５（１３ａ５）の角度範囲θ５を５°程度とし、第２の受け部１４ａ４（１３ａ４）の角度範囲θ３を１０°程度とし、第３の受け部１４ａ３（１３ａ３）の角度範囲θ４を４０°程度とする。そして、これらの各受け部１４ａ５（１３ａ５），１４ａ４（１３ａ４），１４ａ３（１３ａ３）以外の範囲には、ＣＲＧ受け部材５５の内周面５５ａと非接触となるように０．５ｍｍ程度の段差を有する凹部１４ａ２（１３ａ２）を設けている。
【００５１】
このように本実施の形態に係るプロセスカートリッジＢでは、円筒形状位置決めボス１３ａ，１４ａが３つの受け部１４ａ５（１３ａ５），１４ａ４（１３ａ４），１４ａ３（１３ａ３）で可動体５０及びＣＲＧ受け部材５５によって支持される。このため、プロセスカートリッジＢの感光体ドラム１への現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋの切り替えによる衝撃、あるいは転写装置５の中間転写ベルト５ａの当接、離間による衝撃によって感光体ドラム１の位置が動くようなことがない。従って、画像形成時に感光体ドラム１の位置がずれ、４色のトナー像が中間転写ベルト５ａ上で同一の位置に転写されない、いわゆる「色ずれ」という画像不良の発生を防ぐことができる。よって、カラー画像形成装置Ａにおいても、画像不良のない画像を出力できる。
【００５２】
また、可動体５０及びＣＲＧ受け部材５５が受ける３つの受け部１４ａ５（１３ａ５），１４ａ４（１３ａ４），１４ａ３（１３ａ３）は突起１４ａ７（１３ａ７），突起１４ａ１（１３ａ１）により形成されている。このため、円筒形状位置決めボス１３ａ，１４ａの強度が向上し、装置本体Ａ１内でのプロセスカートリッジＢの支持構造の剛性アップも期待できる。
【００５３】
なお、本実施の形態では、円筒形状位置決めボス１３ａ，１４ａの円周上の３ヶ所に受け部を設けたが、該円筒形状位置決めボス１３ａ，１４ａの円周上に３ヶ所以上受け部を設けることもできる。
【００５４】
（ドラムカップリングの詳細構成）
更に、図１７及び図１８を用いて、ドラムカップリング１９の詳細な構成について説明する。
【００５５】
感光体ドラム１はクリーニング容器１１のドラム支持部１１ｅに回転自在に支持されている。感光体ドラム１はアルミシリンダー１ｃの駆動側でドラムフランジ１ａが嵌入し、接着、かしめ等の結合方法で固定されている。ドラムフランジ１ａの中心にはドラム支持軸１ａ１の最大径部分１ａ１１が圧入固定またはインサート成形されている。ドラム支持軸１ａ１は、クリーニング容器１１のドラム支持部１１ｄおよびギアーカバー１３の円筒形状位置決めボス１３ａに嵌合している。そして、ドラム支持軸１ａ１は、ドラム支持部１１ｄおよびギアーカバー１３に感光体ドラム１の軸線方向へ脱出しないように固定支持された玉軸受１１１に嵌入し、この玉軸受１１１によって回転自在に支持されている。
【００５６】
ドラム支持軸１ａ１の軸先端にはドラムカップリング１９が嵌合している。このドラムカップリング１９は装置本体Ａ１のドラム駆動カップリング５２から回転力を受ける部材である。図１７（ａ）に示すように、このドラム支持軸１ａ１のＤカット部１ａ３とドラムカップリング１９のＤカップ穴１９ｃは圧入嵌合されている。そして、ドラム支持軸１ａ１に設けた円弧部１ａ１２の周方向の溝１ａ２へドラムカップリング１９のＤカット穴１９ｃの一部である爪部１９ｄがくい込んでいる。これによりドラムカップリング１９がドラム支持軸１ａ１から抜けないような構成となっている。
【００５７】
ドラムカップリング１９の装置本体Ａ１側と相対する面１９ｅには、図１７（ａ）及び図１８（ｂ）に示すように、感光体ドラム１と同心でドラム駆動カップリング軸８０に嵌合する円状の嵌合穴（穴部）１９ａが形成されている。更に、前記面１９ｅには、該嵌合穴１９ａを中心にして、円弧形状の駆動伝達用の駆動連結穴（穴部）１９ｂが放射状に６箇所配置されている。そして、前記面１９ｅの各駆動連結穴１９ｂ間においてドラム駆動カップリング５２から回転力を受ける面１９ｂ１はすべて嵌合穴１９ａの中心に向かっている。
【００５８】
装置本体Ａ１のドラム駆動カップリング５２は、感光体ドラム１と同心のカップリング軸８０にガイド部材８１が該カップリング軸８０の軸方向に固定されて回転自在に保持されている。このガイド部材８１は、前述したＣＲＧ受け部材５５の内周面５５ａを不図示の機構手段によって往復運動を行って、プロセスカートリッジＢの駆動連結（図１７（ｂ）の状態）、解除（図１７（ａ）の状態）を行う。カップリング軸８０の先端付近には、ドラム駆動カップリング５２が回転方向、軸方向とも固定されている。このドラム駆動カップリング５２のドラムカップリング１９側と相対する面５２ｃには、図１７（ａ）及び図１８（ａ）に示すように、感光体ドラム１の軸線中心Ｏを中心に回転力伝達用の駆動連結爪（突起）５２ｂが放射状に６ヶ所配置されている。そして、各駆動連結爪５２ｂにおいてドラムカップリング１９の面１９ｂ１に駆動を伝達する面１９ｂ１は感光体ドラム１の軸線中心０に向かっている。また、カップリング軸８０の先端部（突起部）８０ａはドラム駆動カップリング５２の面５２ｃから飛び出ており、その先端面８０ａ１は駆動連結爪５２ｂの先端面５２ｂ１とほぼ同一高さである。この先端部８０ａはプロセスカートリッジＢのドラムカップリング１９の嵌合穴１９ａに嵌合する。
【００５９】
装置本体Ａ１のドラム駆動カップリング５２は、プロセスカートリッジＢが装置本体Ａ１に挿入されて、前述の円筒形状位置決めボス１４ａ（１３ａ）がＣＲＧ受け部材５５に嵌合（図１７（ａ）の状態）した後、感光体ドラム１の軸線方向に移動する。そして、カップリング軸８０の先端部８０ａがプロセスカートリッジＢのドラムカップリング１９の嵌合穴１９ａに嵌入すると同時に、駆動連結爪５２ｂが駆動連結穴１９ｂに噛合う。
【００６０】
この時、ドラム駆動カップリング５２はＣＲＧ受け部材５５の内周面５５ａにより固定されているため、安定した回転を得ることができる。また、カップリング軸８０の先端部８０ａはドラムカップリング１９の嵌合穴１９ａに嵌合している。このため、ドラムカップリング１９は回転中心が定まって歳差運動しなくなり、感光体ドラム１の振れを防止する。そして、ドラム駆動カップリング５２の駆動連結爪５２ｂがドラムカップリング１９の嵌合穴１９ａに噛合って、ドラムカップリング１９へのドラム駆動カップリング５２の回転力の伝達が可能となる。
【００６１】
このように本実施の形態に係るプロセスカートリッジＢでは、ドラムカップリング１９の回転中心がドラム駆動カップリング５２の面５２ａより突出するカップリング軸８０の先端部８０ａによって位置決めされる。このため、ドラムカップリング１９は歳差運動しなくなり、ドラム駆動カップリング５２の回転力の伝達ばかりでなく、安定した角速度伝達を行うことができる。これにより画像形成時の感光体ドラム１の振れを防止できる。
【００６２】
従って、感光体ドラム１が振れることによっても生じる前述の「色ずれ」という画像不良の発生を防ぐことができ、カラー画像形成装置Ａにおいても、画像不良のない画像を出力できる。
【００６３】
また、ドラムカップリング１９、ドラム駆動カップリング５２ともに、ヤング率の高い材質、例えばアルミ等の金属、ガラス繊維が混入された樹脂（強化プラスチック）などを用いることができる。これによって、角速度伝達時のドラムカップリング１９及びドラム駆動カップリング５２のねじれによる角速度の遅れを少なくすることができ、より安定した角速度伝達が達成できる。
【００６４】
【実施例】
実施の形態に併記した。
【００６５】
（他の実施の形態）
前述した実施の形態で示したプロセスカートリッジＢはカラー画像形成装置に適用した場合を例示したが、本発明のプロセスカートリッジは単色画像、２色画像、あるいは３色画像を形成する画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジにも好適に適用することができる。
【００６６】
また、電子写真感光体としては、感光体ドラムに限定されることなく、例えば次のものが含まれる。先ず感光体としては光導電体が用いられ、光導電体としては例えばアモルファスシリコン、アモルファスセレン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体（ＯＰＣ）等が含まれる。また前記感光体を搭載する形状としては、例えばドラム状またはベルト状のものが用いられており、例えばドラムタイプの感光体にあっては、アルミ合金等のシリンダ上に光導電体を蒸着あるいは塗工等を行ったものである。
【００６７】
また帯電装置の構成も、前述した実施の形態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または負のイオンを感光体ドラムの表面に移動させ、該ドラムの表面を一様に帯電する構成を用いても良いことは当然である。
【００６８】
なお、前記帯電装置としては前記ローラ型以外にも、ブレード（帯電ブレード）、バッド型、ブロック型、ロッド型、ワイヤ型等のものであっても良い。
【００６９】
また、感光体ドラム１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、磁気ブラシなど用いてクリーニング手段を構成しても良い。
【００７０】
また、前述したプロセスカートリッジとは、例えば電子写真感光体と、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、前述した実施形態のもの以外にも、例えば電子写真感光体と帯電手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能とするもの。電子写真感光体とクリーニング手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能とするもの等がある。
【００７１】
即ち、前述したプロセスカートリッジとは、少なくとも帯電手段とクリーニング手段の何れか１つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。そして、このプロセスカートリッジは、使用者自身が装置本体に着脱することができる。そこで、装置本体のメンテナンスを使用者自身で行うことができる。
【００７２】
更に、前述した実施の形態では、電子写真画像形成装置としてレーザービームプリンタを例示したが、本発明はこれに限定する必要はなく、例えば、電子写真複写機、ファクシミリ装置、或いはワードプロセッサ等の電子写真画像形成装置に使用することも当然可能である。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る電子写真画像形成装置によれば、電子写真画像形成装置の装置本体に電子写真感光体ドラムを精度良く保持させることができ、さらに、画像形成時の電子写真感光体ドラムの振れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る電子写真画像形成装置の縦断面図である。
【図２】電子写真画像形成装置本体に対してプロセスカートリッジを着脱するときの説明図である。
【図３】プロセスカートリッジの縦断面図である。
【図４】プロセスカートリッジの右側面図である。
【図５】プロセスカートリッジの左側面図である。
【図６】プロセスカートリッジの平面図である。
【図７】プロセスカートリッジの底面図である。
【図８】プロセスカートリッジ正面図である。
【図９】プロセスカートリッジの背面図である。
【図１０】プロセスカートリッジの前右上方から見る外観斜視図である。
【図１１】プロセスカートリッジの後右上方から見る外観斜視図である。
【図１２】プロセスカートリッジを上下を逆にして左後から見る斜視図である。
【図１３】プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置本体に装着するための可動体の斜視図である。
【図１４】プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置本体に装着したときの説明図である。
【図１５】プロセスカートリッジの円筒形状位置決めボス付近を拡大した縦断面図である。
【図１６】プロセスカートリッジの円筒形状位置決めボス付近の斜視図である。
【図１７】電子写真画像形成装置本体とプロセスカートリッジのドラム駆動連結部付近の横断面図である。
【図１８】（ａ）は電子写真画像形成装置のドラム駆動カップリングの斜視図である。（ｂ）はプロセスカートリッジのドラムカップリングの斜視図である。
【符号の説明】
１ 電子写真感光体
２ 帯電装置（帯電手段）
６ クリーニング装置（クリーニング手段）
７ 給搬送装置（搬送手段）
１３ａ，１４ａ 円筒形状位置決めボス（位置決め部）
１９ ドラムカップリング（被駆動伝達部材）
１９ａ 嵌合穴（電子写真感光体と同心の穴部）
１９ｂ 駆動連結穴（駆動伝達用の穴部）
５０ 可動体（装着手段）
５２ ドラム駆動カップリング（駆動伝達部材）
５２ｂ 駆動連結爪（突起）
５５ ＣＲＧ受け部材（位置決め部材）
８０ａ 先端部（突起部）
１００ 枠体（フレーム）
Ａ１ 電子写真画像形成装置本体
Ｂ プロセスカートリッジ

Claims (1)

1. プロセスカートリッジを着脱可能で、記録媒体に画像を形成するための電子写真画像形成装置であって、
   前記プロセスカートリッジは、電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、前記電子写真感光体ドラムに設けられた、前記電子写真感光体ドラムを支持するためのドラム支持軸と、前記ドラム支持軸を回転可能に支持する枠体と、前記電子写真感光体ドラムの軸線方向において前記枠体の一端側で、前記電子写真感光体ドラムと同一軸線上に設けられた第１カートリッジ位置決め部と、前記電子写真感光体ドラムの軸線方向において前記枠体の他端側で、前記電子写真感光体ドラムと同一軸線上に設けられた第２カートリッジ位置決め部と、
   前記ドラム支持軸に設けられた、前記電子写真感光体ドラムに前記電子写真画像形成装置の装置本体から駆動力を伝達するための被駆動伝達部材であって、前記ドラム支持軸と同心の位置決め穴と、前記駆動力が伝達される駆動伝達用穴と、を有する、被駆動伝達部材と、前記プロセスカートリッジが前記カートリッジ位置決め部を中心に回転するのを規制する突出部と、を有する、
   前記電子写真画像形成装置において、
   (i) 前記プロセスカートリッジが前記電子写真画像形成装置の装置本体に装着された際に、前記第１カートリッジ位置決め部及び前記第２カートリッジ位置決め部と係合して前記プロセスカートリッジの位置決めをおこなう、前記一端側と前記他端側に設けられた第１の位置決め部と、
   (ii) 前記装置本体に装着された装着位置と、前記装着位置から引き出された引き出し位置との間を移動可能な、前記プロセスカートリッジを取り外し可能に装着するための可動体であって、前記プロセスカートリッジを前記可動体に装着する際に、前記カートリッジ位置決め部をガイドするガイド面と、前記ガイド面の先端に設けられた仮受け部であって、前記装着位置以外の位置において、前記プロセスカートリッジを前記可動体に仮位置決めするために、前記カートリッジ位置決め部と係合する仮受け部と、前記突出部と係合して前記プロセスカートリッジが前記カートリッジ位置決め部を中心に回転するのを規制する回転規制部と、前記可動体の前部下端に設けられた第２の位置決め部であって、前記装着位置において、前記第１カートリッジ位置決め部及び前記第２カートリッジ位置決め部を前記第１の位置決め部に当接させて位置決めするために、前記カートリッジ位置決め部と当接する第２の位置決め部と、を有する可動体と、
   (iii) 前記可動体に設けられた押圧部材であって、前記装着位置において前記第２の位置決め部によって前記第１カートリッジ位置決め部及び前記第２カートリッジ位置決め部を前記第１の位置決め部に加圧する方向に前記可動体を加圧する押圧部材と、
   (iv) 前記他端側に設けられた前記第 1 の位置決め部に回転可能に支持された本体駆動伝達部材であって、前記本体駆動伝達部材の回転中心に設けられた、前記位置決め穴と嵌合して前記被駆動伝達部材の位置決めをおこなうカップリング軸と、前記駆動伝達用穴係合して前記被駆動伝達部材に前記駆動力を伝達する駆動伝達用突起と、を有する本体駆動伝達部材と、
   (v) 前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、
   を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。

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