【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本体に着脱可能なプロセスカートリッジの枠体へ現像ローラを取り付ける取り付け方法に関する。ここで電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式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、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）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。
【０００３】
またプロセスカートリッジとは、帯電手段、現像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、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものである。更に、少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して装置本体に着脱可能とするものをいう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジの枠体への現像ローラの取り付けを容易とした取り付け方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る方法は、電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジの枠体に、電子写真感光体に形成された潜像を現像するために用いられるトナーを担持搬送する現像ローラを取り付ける取り付け方法において、
（ａ）第一の軸受け支持部材に、前記現像ローラの一端を回転可能に支持する第一の軸受け部材を取り付け、
（ｂ）前記現像ローラの軸線方向の一端に前記第一の軸受け部材を嵌合して、
（ｃ）前記現像ローラとともに前記第一の軸受け支持部材を、前記枠体に取り付け、
（ｄ）軸受嵌合穴部と、前記現像ローラの表面に前記トナーを担持する為に前記現像ローラ内に設けられたマグネットを支持する、前記軸受嵌合穴部の前記軸線方向における底部に設けられたマグネット支持穴と、一端を前記現像ローラに取り付けられたコイルバネの他端と接触して、前記現像ローラに供給する現像バイアスを前記装置本体から受ける、前記軸受嵌合穴部の前記軸線方向における底部に設けられた現像バイアス接点と、を有する第二の軸受け支持部材において、前記現像ローラの他端を回転可能に支持する第二の軸受け部材を前記軸受嵌合穴部に嵌合させて取り付け、その後に、
（ｅ）前記第二の軸受け支持部材を、前記現像ローラの軸線方向から前記枠体に取り付ることで、前記軸受嵌合穴部の内側において、前記現像ローラの軸線方向の他端に前記第二の軸受け部材を嵌合して、前記マグネットを前記マグネット支持穴に嵌合して、更に、前記コイルバネの他端と前記現像バイアス接点との電気的接続をおこなう
ことを特徴とする現像ローラを取り付ける取り付け方法である。
【００２０】
【従来の技術】
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、電子写真感光体及び前記電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマン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、画像形成装置において広く用いられている。そして、前記プロセスカートリッジにおいては、現像ローラをプロセスカートリッジに支持にあたって、軸受け部材と支持部材が一部品で構成されているものが知られていた。
【００２１】
【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。
【００２２】
次に本発明の好適な実施の形態について説明する。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を装置本体１４へ着脱する方向であり、記録媒体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を装置本体１４へ着脱する方向と交差する方向（略直交する方向）であり、記録媒体の表面と平行であり、且つ、記録媒体の搬送方向と交差（略直交）する方向である。又、プロセスカートリッジに関し左右とは記録媒体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。
【００２３】
図１は本発明の実施の形態を適用した電子写真画像形成装置（レーザービームプリンタ）の構成説明図、図２はその外観斜視図である。また図３〜図８は本発明の実施の形態を適用したプロセスカートリッジに関する図面である。図３はプロセスカートリッジの側断面図、図４はその外観の概略を図示した外観斜視図、図５はその右側面図、図６はその左側面図、図７はそれを上方（上面）から見た斜視図、図８はプロセスカートリッジを裏返して上方から見た斜視図である。また以下の説明において、プロセスカートリッジＢの上面とは、プロセスカートリッジＢを装置本体１４へ装着した状態で上方に位置する面であり、下面とは下方に位置する面である。
【００２４】
（電子写真画像形成装置Ａ及びプロセスカートリッジＢ）
まず、図１及び図２を用いて、本発明の実施の形態を適用する電子写真画像形成装置としてのレーザービームプリンタＡについて説明する。また図３にプロセスカートリッジＢの側断面図を示す。
【００２５】
このレーザービームプリンタＡは、図１に示すように、電子写真画像形成プロセスによって記録媒体（例えば、記録紙、ＯＨＰシート、布等）に画像を形成するものである。そしてドラム形状の電子写真感光体（以下、感光体ドラムと称す）にトナー像を形成する。詳しくは、帯電手段によって感光体ドラムに帯電を行い、次いでこの感光体ドラムに光学手段から画像情報に応じたレーザ光を照射して前記感光体ドラムに画像情報に応じた潜像を形成する。そしてこの潜像を現像手段によって現像してトナー像を形成する。そして前記トナー像の形成と同期して、給紙カセット３ａにセットした記録媒体２をピックアップローラ３ｂ、搬送ローラ対３ｃ，３ｄ及びレジストローラ対３ｅで反転搬送する。次いで、プロセスカートリッジＢの有する前記感光体ドラム７に形成したトナー像を転写手段としての転写ローラ４に電圧を印加することによって記録媒体２に転写する。その後トナー像の転写を受けた記録媒体２を搬送ガイド３ｆで定着手段５へと搬送する。この定着手段５は駆動ローラ５ｃ及びヒータ５ａを内蔵する定着ローラ５ｂを有する。そして通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加して転写されたトナー像を定着する。そしてこの記録媒体２を排出ローラ対３ｇ，３ｈ，３ｉで搬送し、反転経路３ｊを通して排出トレイ６へと排出する。この排出トレイ６は画像形成装置Ａの装置本体１４の上面に設けられている。なお、揺動可能なフラッパ３ｋを動作させ、排出ローラ対３ｍによって反転経路３ｊを介することなく記録媒体２を排出することもできる。本実施の形態においては、前記ピックアップローラ３ｂ、搬送ローラ対３ｃ，３ｄ、レジストローラ対３ｅ、搬送ガイド３ｆ、排出ローラ対３ｇ，３ｈ，３ｉ及び排出ローラ対３ｍによって搬送手段３を構成している。
【００２６】
一方、前記プロセスカートリッジＢは、図３乃至図８に示すように、感光層７ｅ（図１１参照）を有する感光体ドラム７を回転し、その表面を帯電手段である帯電ローラ８への電圧印加によって一様に帯電する。次いで光学系１からの画像情報に応じたレーザービーム光を露光開口部１ｅを介して感光体ドラム７へ照射して潜像を形成する。そしてこの潜像をトナーを用いて現像手段９によって現像する。すなわち、帯電ローラ８は感光体ドラム７に接触して設けられており、感光体ドラム７に帯電を行う。なおこの帯電ローラ８は、感光体ドラム７に従動回転する。また、現像手段９は、感光体ドラム７の現像領域へトナーを供給して、感光体ドラム７に形成された潜像を現像する。なお光学系１は、レーザーダイオード１ａ、ポリゴンミラー１ｂ、レンズ１ｃ、反射ミラー１ｄを有している。
【００２７】
ここで、前記現像手段９は、トナー容器１１Ａ内のトナーをトナー送り部材９ｂの回転によって、現像ローラ９ｃへ送り出す。そして、固定磁石を内蔵した現像ローラ９ｃを回転させると共に、現像ブレード９ｄによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ９ｃの表面に形成し、そのトナーを感光体ドラム７の現像領域へ供給する。そして、そのトナーを前記潜像に応じて感光体ドラム７へ転移させることによってトナー像を形成して可視像化する。ここで現像ブレード９ｄは、現像ローラ９ｃの周面のトナー量を規定すると共に摩擦帯電電荷を付与するものである。またこの現像ローラ９ｃの近傍には現像室内のトナーを循環させるトナー撹拌部材９ｅを回動可能に取り付けている。
【００２８】
そして転写ローラ４に前記トナー像と逆極性の電圧を印加して、感光体ドラム７に形成されたトナー像を記録媒体２に転写した後に、クリーニング手段１０によって感光体ドラム７上の残留トナーを除去する。ここでクリーニング手段１０は、感光体ドラム７に当接して設けられた弾性クリーニングブレード１０ａによって感光体ドラム７に残留したトナーを掻き落として廃トナー溜め１０ｂへ集める。
【００２９】
なお、プロセスカートリッジＢは、トナーを収納するトナー容器（トナー収納部）１１Ａを有するトナー枠体１１と現像ローラ９ｃ等の現像手段９を保持する現像枠体１２とを結合する。そしてこれに感光体ドラム７、クリーニングブレード１０ａ等のクリーニング手段１０及び、帯電ローラ８を取付けたクリーニング枠体１３を結合して構成している。そしてこのプロセスカートリッジＢは、操作者によって画像形成装置本体１４に着脱可能である。
【００３０】
このプロセスカートリッジＢには画像情報に応じた光を感光体ドラム７へ照射するための露光開口部１ｅ及び感光体ドラム７を記録媒体２に対向するための転写開口部１３ｎが設けてある。詳しくは、露光開口部１ｅはクリーニング枠体１３に設けられており、また、転写開口部１３ｎは現像枠体１２とクリーニング枠体１３との間に構成される。
【００３１】
次に本実施の形態に係るプロセスカートリッジＢのハウジングの構成について説明する。
【００３２】
本実施の形態で示すプロセスカートリッジＢは、トナー枠体１１と現像枠体１２とを結合し、これにクリーニング枠体１３を回動可能に結合して構成したハウジング内に前記感光体ドラム７、帯電ローラ８、現像手段９及びクリーニング手段１０等を収納してカートリッジ化したものである。そして、このプロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４に設けたカートリッジ装着手段に対して取り外し可能に装着する。
【００３３】
（プロセスカートリッジＢのハウジングの構成）
本実施の形態に係るプロセスカートリッジＢは、前述したようにトナー枠体１１と現像枠体１２及びクリーニング枠体１３を結合してハウジングを構成しているが、次にその構成について説明する。
【００３４】
図３及び図２０に示すように、トナー枠体１１にはトナー送り部材９ｂを回動可能に取り付けてある。また現像枠体１２には現像ローラ９ｃ及び現像ブレード９ｄを取り付け、更に前記現像ローラ９ｃの近傍には現像室内のトナーを循環させる撹拌部材９ｅを回動可能に取り付けてある。また、現像枠体１２には図３及び図１９に示すように現像ローラ９ｃの長手方向と対向して、前記現像ローラ９ｃと略平行にアンテナ棒９ｈが取り付けられている。そして前記トナー枠体１１と現像枠体１２を溶着（本実施の形態では超音波溶着）して一体的な第二枠体としての現像ユニットＤ（図１３参照）を構成している。
【００３５】
なおプロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４から取り外したときに感光体ドラム７を覆い、これを長時間光に晒されるあるいは異物との接触等から保護するドラムシャッタ部材１８をトナー現像ユニットに取り付けている。
【００３６】
このドラムシャッタ部材１８は図６に示すように図３に示した転写開口部１３ｎを開閉するシャッタカバー１８ａとシャッターカバー１８ａを支持するリンク１８ｂ，１８ｃを備えている。このシャッタカバー１８ａの長手方向の両端部で記録媒体２の搬送方向の上流側で、図４、図５に示すように現像ホルダ４０の穴４０ｇに右側のリンク１８ｃの一端が枢着され、図６、図７に示すように左側のリンク１８ｃの一端はトナー枠体１１の下方枠体１１ｂに設けたボス１１ｈに枢着されている。両側のリンク１８ｃの他端はシャッターカバー１８ａのプロセスカートリッジＢの装着方向に関し上流側に枢着されている。このリンク１８ｃは金属線材であり、シャッターカバー１８ａに枢着した部分はプロセスカートリッジＢの両側間でつながっていて左右のリンク１８ｃは一体である。また、リンク１８ｂはシャッタカバー１８ａの片側のみに設けられ、リンク１８ｃを枢着した位置とは記録媒体２の搬送方向の下流側の端においてシャッタカバー１８ａに一端が枢着され、他端は現像枠体１２に設けたダボ１２ｄに枢着されている。このリンク１８ｂは合成樹脂である。
【００３７】
リンク１８ｂ，１８ｃは長さを異にしており、シャッタカバー１８ａ、トナー枠体１１と現像枠体１２を併せた枠体を夫々リンクとする四節連鎖機構をなしている。両側のリンク１８ｃに設けた側方へ突出する突出部１８ｃ１は画像形成装置１４のカートリッジ装着スペースＳの傍に設けた固設部材（不図示）と当接し、プロセスカートリッジＢの移動により、ドラムシャッタ部材１８を作動して、シャッターカバー１８ａを開くようになっている。
【００３８】
このシャッターカバー１８ａ、リンク１８ｂ，１８ｃからなるドラムシャッタ部材１８は、ダボ１２ｄに挿入され一端がリンク１８ｂに係止され、他端が現像枠体１２に係止された不図示のねじりコイルばねでシャッターカバー１８ａが転写開口部１３ｎを覆うように付勢されている。
【００３９】
また、図３及び図１２に示すようにクリーニング枠体１３には感光体ドラム７、帯電ローラ８及びクリーニング手段１０の各部材を取り付けて第一枠体としてのクリーニングユニットＣ（図１２参照）を構成している。
【００４０】
そして、上記現像ユニットＤと上記クリーニングユニットＣを丸いピンの結合部材２２によって互いに回動可能に結合することによってプロセスカートリッジＢを構成する。即ち、図１３に示すように、現像枠体１２の長手方向（現像ローラ９ｃの軸線方向）両側に形成したアーム部１９の先端には現像ローラ９ｃに平行に丸い形状の回動穴２０が設けてある（図１３参照）。一方、クリーニング枠体１３の長手方向両側２箇所には前記アーム部１９を進入するための凹部２１が設けてある（図１２参照）。この凹部２１に前記アーム部１９を挿入し、結合部材２２をクリーニング枠体１３の取付穴１３ｅに圧入し、且つアーム部１９端の回動穴２０に嵌入して更に内側の穴１３ｅに圧入して取り付けることにより、現像ユニットＤとクリーニングユニットＣは結合部材２２を中心に回動可能に結合される。このときアーム部１９の根本に立設した図示されないダボに挿入して取り付けた圧縮コイルばね２２ａがクリーニング枠体１３の凹部２１の上壁に当りこの圧縮コイルばね２２ａによって現像枠体１２を下方へ付勢することにより、現像ローラ９ｃを感光体ドラム７へ確実に押し付ける。なおクリーニング枠体１３の凹部２１の上壁は現像ユニットＤとクリーニングユニットＣを組付ける際に上記圧縮コイルばね２２ａが非圧縮状態から圧縮を次第に強めるように傾斜が付されている。従って、図１３に示すように現像ローラ９ｃの長手方向両端に現像ローラ９ｃよりも大径のスペーサコロ９ｉを取り付けることにより、このコロ９ｉが感光体ドラム７に押し付けられ、感光体ドラム７と現像ローラ９ｃとが一定間隔（約３００μｍ程度）をもって対向する。したがって、現像ユニットＤとクリーニングユニットＣは結合部材２２を中心にして互いに回動可能であり、そこで、圧縮コイルばね２２ａの弾性力によって、感光体ドラム７の周面と、現像ローラ９ｃの周面の位置関係を保持することができる。
【００４１】
このようにアーム部１９の根本側において現像枠体１２に圧縮コイルばね２２ａを取り付けてあるため、アーム部１９根本以外へ圧縮コイルばね２２ａの加圧力が及ばず、現像枠体１２へ取り付けた部材をばね座とするように、ばね座回りを特に強化しなくても、アーム部１９根本側は強度、剛性の大きい部分であるため、精度の維持に効果がある。
【００４２】
なお、このクリーニング枠体１３と現像枠体１２の結合構成については後に更に詳述する。
【００４３】
（プロセスカートリッジＢのガイド手段の構成）
次に、プロセスカートリッジＢを装置本体１４に着脱する際のガイド手段について説明する。なおこのガイド手段については、図９、図１０に示している。なお、図９はプロセスカートリッジＢを装置本体Ａに装着する方向（矢印Ｘ）に見た場合（現像ユニットＤ側から見た場合）の左側の斜視図である。図１０はその右側の斜視図である。
【００４４】
さて、上記クリーニング枠体１３の両外側面には、図４、図５、図６、図７に示すように、プロセスカートリッジＢを装置本体１４に着脱するときのガイドとなるガイド手段が設けられている。該ガイド手段は位置決め用ガイド部材としての円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬと、着脱時の姿勢保持手段たるガイド部材としての回り止めガイド１３ｂＲ，１３ｂＬとにより構成されている。
【００４５】
図５に示すように前記円筒形ガイド１３ａＲは中空の円筒状部材であり、回り止めガイド１３ｂＲは前記円筒形ガイド１３ａＲと一体成形であり、円筒形ガイド１３ａＲの円周から一体でほぼ放射方向へ突出している。円筒形ガイド１３ａＲには取付フランジ１３ａＲ１が一体に設けられている。このように円筒形ガイド１３ａＲ、回り止めガイド１３ｂＲ、取付フランジ１３ａＲ１を有する右側ガイド部材１３Ｒは取付フランジ１３ａＲ１の小ネジ用穴を挿通して小ネジ１３ａＲ２をクリーニング枠体１３にねじ込み固定されている。クリーニング枠体１３に固定された右側ガイド部材１３Ｒの回り止めガイド１３ｂＲは現像枠体１２に固定された後述の現像ホルダ４０の側方へ延出するように現像枠体１２の側面側に配設されている。
【００４６】
図６に示すようにクリーニング枠体１３の穴１３ｋ１（図１１参照）にドラム軸７ａの拡径部７ａ２が嵌合している。そしてクリーニング枠体１３の側面に突出する位置決めピン１３ｃに嵌合して回転止めされ、小ねじ１３ｄでクリーニング枠体１３に固定された平板状のフランジ２９に外方（図６の紙面に直交して手前方向）へ向って円筒形ガイド１３ａＬが突設されている。このフランジ２９の内部側には感光体ドラム７に嵌入した平歯ギア７ｎを回転自在に支持する固定の前記ドラム軸７ａを備えている（図１１参照）。前記円筒形ガイド１３ａＬとこのドラム軸７ａは同軸である。このフランジ２９と、円筒形ガイド１３ａＬと、ドラム軸７ａは一体または一体的に金属材料例えば鉄材で作られる。
【００４７】
図６に示すように、円筒形ガイド１３ａＬから少し離れて円筒形ガイド１３ａＬのほぼ放射方向に細長い回り止めガイド１３ｂＬがクリーニング枠体１３の側方へ突出するようにクリーニング枠体１３に一体に成形されている。この回り止めガイド１３ｂＬがフランジ２９と干渉する部分はフランジ２９が切り欠かれてこの回り止めガイド１３ｂＬの側方への突出高さは頂面が回り止めガイド１３ｂＬの頂面とほぼ一致する程度である。この回り止めガイド１３ｂＬは現像枠体１２に固定した現像ローラ軸受箱９ｖの側方へ延出されている。このように左側ガイド部材１３Ｌは金属製の円筒形ガイド１３ａＬと合成樹脂製の回り止めガイド１３ｂＬが分れて別部材で設けられている。
【００４８】
次にクリーニングユニットＣの上面１３ｉに設けられた規制当接部１３ｊについて説明する。ここで上面とは、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４に装着した際に、上方に位置する面である。
【００４９】
本実施の形態では、図４〜図７に示すようにクリーニングユニットＣの上面１３ｉであって、プロセスカートリッジ装着方向に対して直交する方向の右側端１３ｐ及び左側端１３ｑに各々規制当接部１３ｊを設けている。この規制当接部１３ｊは、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４に装着した際に、プロセスカートリッジＢの位置を規定するものである。すなわち、プロセスカートリッジＢを装置画像形成本体１４に装着した際に、画像形成装置本体１４に設けられた固設部材２５（図９、図１０、図３０参照）に前記規制当接部１３ｊが当接して、プロセスカートリッジＢは円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬを中心とする回動位置が規定される。
【００５０】
次に画像形成装置本体１４側のガイド手段について述べる。画像形成装置本体１４の開閉部材３５を支点３５ａを中心に図１において反時計回りに回動すると、画像形成装置本体１４の上部が開放され、プロセスカートリッジＢの装着部が図９、図１０のように見える。この開閉部材３５を開けた開口部から画像形成装置本体１４の左右両側の内壁のプロセスカートリッジＢの着脱方向から見て左側に図９、右側に図１０に示すようにガイド部材１６Ｒ，１６Ｌが夫々設けられている。
【００５１】
図に示すようにガイド部材１６Ｒ，１６Ｌには夫々プロセスカートリッジＢの挿入方向の矢印Ｘから見て前下りになるように斜設したガイド部１６ａ，１６ｃと、このガイド部１６ａ，１６ｃに夫々つながりプロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬが丁度嵌入する半円形の位置決め溝１６ｂ，１６ｄを備えている。この位置決め溝１６ｂ，１６ｄは周壁が円筒形をしている。この位置決め溝１６ｂ，１６ｄの中心はプロセスカートリッジＢを装置本体１４に装着時プロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬの中心と一致し従ってまた、感光体ドラム７の中心線とも一致する。
【００５２】
ガイド部１６ａ，１６ｃの幅は、プロセスカートリッジＢの着脱方向から見て円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬが遊嵌する幅を有する。円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬの直径よりも夫々せまい幅をもつ回り止めガイド１３ｂＲ，１３ｂＬは当然ゆるく嵌まり込むが円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬ、回り止めガイド１３ｂＲ，１３ｂＬはガイド部１６ａ，１６ｃにより回動を制約され、プロセスカートリッジＢは一定範囲の姿勢を保って装着される。そしてプロセスカートリッジＢが画像形成装置本体１４へ装着された状態においては、プロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬが夫々ガイド部材１３Ｒ，１３Ｌの位置決め溝１６ｂ，１６ｄに嵌合すると共にプロセスカートリッジＢのクリーニング枠体１３先端左右の規制当接部１３ｊが装置本体１４の固設部材２５に当接するようになっている。
【００５３】
上述したプロセスカートリッジＢは円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬの中心を結ぶ中心線のクリーニングユニットＣ側と現像ユニットＤ側ではこの中心線を水平に保つと現像ユニットＤ側がクリーニングユニットＣ側よりも大きな一次モーメントを生ずるような重量配分になっている。
【００５４】
プロセスカートリッジＢの画像形成装置本体１４への装着には、トナー枠体１１の凹部１７側及び下側の夫々のリブ１１ｃを片手でつかみ、円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬを夫々画像形成装置本体１４のカートリッジ装着部のガイド部１６ａ，１６ｃへ挿入し、続いて挿入方向から見てプロセスカートリッジＢを前下りにして回り止めガイド１３ｂＲ，１３ｂＬを画像形成装置本体１４のガイド部１６ａ，１６ｃへ挿入する。プロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬ、回り止めガイド１３ｂＲ，１３ｂＬは画像形成装置本体１４のガイド部１６ａ，１６ｃに沿って奥側へ進み、プロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬが画像形成装置本体１４の位置決め溝１６ｂ，１６ｄに達すると、この円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬは位置決め溝１６ｂ，１６ｄの位置へプロセスカートリッジＢの重力で着座する。これによって、位置決め溝１６ｂ，１６ｄに対してプロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬは正確に位置が定まる。そして円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬの中心を結ぶ中心線は、感光体ドラム７の中心線であるから、感光体ドラム７は画像形成装置本体１４に概略に位置が定まる。尚、最終的にはカップリングが結合した状態で感光体ドラムは装置本体１４に対する位置が決まる。
【００５５】
この状態では、画像形成装置本体１４の固設部材２５とプロセスカートリッジＢの規制当接部１３ｊはわずかに隙間がある。ここでプロセスカートリッジＢを持っている手を離すと、プロセスカートリッジＢはその円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬを中心にして現像ユニットＤ側が下り、クリーニングユニットＣ側が上昇し、プロセスカートリッジＢの規制当接部１３ｊは画像形成装置本体１４の固設部材２５に当接し、プロセスカートリッジＢは画像形成装置本体１４に対して正確に装着される。その後、開閉部材３５を図１において支点３５ａを中心に時計回りに回動して閉める。
【００５６】
プロセスカートリッジＢを装置本体１４から取り外すのは、上記と逆で、装置本体１４の開閉部材３５を開いてプロセスカートリッジＢの把手部をなす前述の上下のリブ１１ｃに手を掛け持ち上げるようにすると、プロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬが装置本体１４の位置決め溝１６ｂ，１６ｄを中心に回動し、プロセスカートリッジＢの規制当接部１３ｊが装置本体１４の固定部材２５から離れる。プロセスカートリッジＢを更に引くと上記円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬが上記位置決め溝１６ｂ，１６ｄから脱出して装置本体１４に固定したガイド部材１６Ｒ，１６Ｌのガイド部１６ａ，１６ｃへ移動し、そのまま、プロセスカートリッジＢを引き上げるとプロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＲ，１３ａＬ、回り止めガイド１３ｂＲ，１３ｂＬは装置本体１４のガイド部１６ａ，１６ｃ中を移動して上昇し、これによって、プロセスカートリッジＢの姿勢を規制されて、プロセスカートリッジＢは装置本体１４の他の部分に当ることなく装置本体１４外へ取り出される。
【００５７】
なお、図１２に示すとおり、平歯ギア７ｎは感光体ドラム７の軸方向ではす歯のドラムギア７ｂと反対側の端部に設けられている。この平歯ギア７ｎは、プロセスカートリッジＢが装置本体１４に装着された際に、装置本体１４に設けられた転写ローラ４と同軸のギア（図示せず）と噛合して、転写ローラ４を回転させる駆動力をプロセスカートリッジＢから伝達する。
【００５８】
（トナー枠体）
図３、図５、図７、図１６、図２０、図２１を用いてトナー枠体について詳細に説明する。図２０はトナーシールを溶着する前の斜視図、図２１はトナーを充填後の斜視図である。
【００５９】
図３に示すようにトナー枠体１１は上方枠体１１ａ及び下方枠体１１ｂの２部品によって構成されている。この上方枠体１１ａは図１に示すように画像形成装置本本体１４の光学系１の右方の空間を占めるように上方へ向って膨出しており、画像形成装置Ａを大きくすることなく、プロセスカートリッジＢのトナー量を増加するようにしている。図３、図４、図７に示すように上方枠体１１ａの長手方向中央に外側から凹部１７が設けられており、把手の機能を有している。そこで操作者は、手でもって上方枠体１１ａの凹部１７と下方枠体１１ｂの下側を把んで持つ。なお、凹部１７の片側及び下方枠体１１ｂの下側に設けた長手方向のリブ１１ｃはプロセスカートリッジＢを持つ場合の滑り止めとなっている。そして、図３に示すようにこの上方枠体１１ａのフランジ１１ａ１を下方枠体１１ｂの回り縁付のフランジ１１ｂ１に嵌合し溶着面Ｕで合わせて、超音波溶着により溶着リブを溶かすことにより両枠体１１ａ，１１ｂを一体化している。ただし結合方法としては、超音波溶着に限定されずに、例えば熱溶着、強制振動、あるいは接着等で行なっても良い。両枠体１１ａ，１１ｂを超音波溶着する際に上述のフランジ１１ｂ１で両枠体１１ａ，１１ｂを支持するほか、開口部１１ｉの外側上方にフランジ１１ｂ１とほぼ同一平面上に段部１１ｍを設けてある。この段部１１ｍを設けるための構成は後述する。
【００６０】
なお、両枠体１１ａ，１１ｂを結合するのに先立って、下方枠体１１ｂの内部にトナー送り部材９ｂを組み込む。さらに、図１６に示すようにトナー送り部材９ｂの端部に係止するようにカップリング部材１１ｅをトナー 枠体１１の側板の穴１１ｅ１から組み込む。前記穴１１ｅ１は、下方枠体１１ｂの長手方向一側端に設けられている。そしてこの穴１１ｅ１と同じ側にトナーを充填するためのほほ直角三角形のトナー充填口１１ｄが設けられている。このトナー充填口１１ｄの縁は上下トナー枠体１１ａ，１１ｂの合せ目近くに沿う直角側の一辺と、この一辺に直角な上下方向の一辺、及び下方枠体１１ｂの下側に沿う斜辺を有する。このためトナー充填口１１ｄは最大限の大きさを採用することができている。そこで穴１１ｅ１とトナー充填口１１ｄは並んで設けられている。更に、図２０に示すようにトナー枠体１１の長手方向には、トナー枠体１１から現像枠体１２へトナーを送るためのトナー枠体１１の開口部１１ｉが設けられており、この開口部１１ｉをふさぐようにシール（後述）を溶着する。その後、トナー充填口１１ｄからトナーを充填し、トナー充填口１１ｄを図２１で示すようにトナーキャップ１１ｆでふさいでトナーユニットＪとして完成する。トナーキャップ１１ｆはポリエチレン、ポリプロピレン等の材質で形成されており、トナー枠体１１に設けられたトナー充填口１１ｄに圧入または接着されて抜け止めされる。更にトナーユニットＪは後述する現像枠体１２と超音波溶着し、現像ユニットＤとなる。ただし結合方法としては、超音波溶着に限定されずに、接着、あるいは弾性力を用いてスナップフィット等で行なってもよい。
【００６１】
また、図３に示すように、トナー枠体１１の下方枠体１１ｂの斜面Ｋはトナーが消費されると自然に落下する傾斜角度θ、即ち、装置本体１４を水平にした状態で装置本体１４に装着されたプロセスカートリッジＢの有する斜面Ｋと水平線Ｚとのなす角度θが約６５°程度が好適である。また、下方枠体１１ｂはトナー送り部材９ｂの回転領域を逃げるように下方に凹形部１１ｇを有している。トナー送り部材９ｂの回転直径は３７ｍｍ程度である。凹形部１１ｇは斜面Ｋの延長線より約０ｍｍ〜１０ｍｍ位凹であれば良い。これはもし凹形部１１ｇが斜面Ｋより上方にあるとすると、斜面Ｋ上方より自然落下してきたトナーが凹形部１１ｇと斜面Ｋの間のトナーが現像枠体１２内に送られなくなり、トナーが残ってしまう場合が予想されるが、本実施の形態では確実にトナーをトナー枠体１１から現像枠体１２へ送り出すことができる。
【００６２】
なおトナー送り部材９ｂは直径２ｍｍ程度の棒状の鉄系の材質が用いられ、クランク形状となっており、図２０に片側を図示するように夫々に設けたジャーナル９ｂ１の一方をトナー枠体１１の開口部１１ｉ内に面する部分の穴１１ｒに枢着すると共に他方をカップリング部材１１ｅに固定してある（結合部は図２０では見えない）。
【００６３】
以上のようにトナー枠体１１の底面にトナー送り部材９ｂの逃げとして凹形部１１ｇを設けることにより、コスト上昇することなく安定したトナー送り性能が得られる。
【００６４】
図３、図２０、図２２に示すようにトナー枠体１１の現像枠体１２との接合部には、トナー枠体１１から現像枠体１２へトナーを送り出す開口部１１ｉが設けられている。この開口部１１ｉの周囲には凹面１１ｋが設けられている。この凹面１１ｋの上下のフランジ１１ｊ，１１ｊ１の長手方向にじかに両縁側には条溝１１ｎが平行して設けられている。なお、この凹面１１ｋの上方のフランジ１１ｊは門形をしており、下方のフランジ１１ｊ１は、凹面１１ｋに対して交叉方向である。図２２に示すようにこの条溝１１ｎの底１１ｎ２は凹面１１ｋよりも外方（現像枠体１２側）へ突出した位置にある。なお、図３９に略画で示すように開口部１１ｉのフランジ１１ｊは額縁状として一平面となるようにしてもよい。
【００６５】
図１９に示すように現像枠体１２のトナー枠体１１との対向面は一平面１２ｕであり、この平面１２ｕの上下および長手両側にはこの平面１２ｕよりも後退した位置にこの平面１２ｕに平行なフランジ１２ｅが額縁状に閉じた形に設けられ、このフランジ１２ｅの縁に長手方向に沿ってトナー枠体１１の条溝１１ｎに嵌合する突条１２ｖが設けられている。この突条１２ｖの頂面には超音波溶着する際の三角突条１２ｖ１が設けられている（図２２参照）。そこで夫々部品を仕組まれた後のトナー枠体１１と現像枠体１２は、このトナー枠体１１の条溝１１ｎと現像枠体１２の突条１１ｖを嵌合しその長手方向に沿って超音波溶着されるようになっている（詳細は後述する）。
【００６６】
図２１に示すようにトナー枠体１１の開口部１１ｉを塞ぐように、凹面１１ｋに長手方向に裂け易いカバーフィルム５１が貼り付けられている。このカバーフィルム５１は、凹面１１ｋにおいて、前記開口部１１ｉの４辺の縁に沿ってトナー枠体１１に貼り付けられている。このカバーフィルム５１には開口部１１ｉを開封するために、カバーフィルム５１を引き裂くためのテアテープ５２が溶着されている。そしてこのテアテープ５２は、開口部１１ｉの長手方向一端５２ｂで折り返されて、現像枠体１２のトナー枠体１１と対向する平面の長手方向の端部に貼り付けられた、例えばフエルトのような弾性シール材５４（図１９参照）とトナー枠体１１間を通って外部へ引き出され、テアテープ５２の外部へ引き出された端部５２ａは手掛けとなる把手部材１１ｔを取り付けてある（図６、図２０、図２１参照）。この把手部材１１ｔはトナー枠体１１と一体成形されており、トナー枠体１１とつながる部分を特に薄くして切り離せるようにしてあり、テアテープ５２の端部をこの把手部材１１ｔに貼り付けてある。なお該シール材５４表面の内部寄りには、摩擦係数の小さい合成樹脂フィルム状のテープ５５が貼り付けられている。またさらに、この弾性シール材５４を貼り付けた位置と長手方向の反対側の端部において平面１２ｅには、弾性シール材５６が貼り付けられている（図１９）。
【００６７】
上述した、弾性シール材５４，５６は、フランジ１２ｅ長手方向両端において短手方向の全幅においてフランジ１２ｅに貼り付けてある。そして弾性シール材５４，５６は凹面１１ｋの長手方向の両端部のフランジ１１ｊに一致し、且つそのフランジ１１ｊの短手方向の全幅にわたり、さらに突条１２ｖとオーバーラップしている。
【００６８】
またさらに、トナー枠体１１と現像枠体１２を結合する際に、両枠体１１，１２の位置合わせを容易にするために、トナー枠体１１のフランジ１１ｊには、現像枠体１２に設けた円筒形ダボ１２ｗ１、角形ダボ１２ｗ２と嵌合する丸穴１１ｒ、角穴１１ｑが設けられている。ここで丸穴１１ｒはダボ１２ｗ１と密に嵌合し、角穴１１ｑはダボ１２ｗ２と短手方向は密に、長手方向はラフに係合する。
【００６９】
トナー枠体１１と現像枠体１２を結合する際には、トナー枠体１１、現像枠体１２は夫々を仕組品として独立に組立る。その後に、現像枠体１２の位置決め用の円筒形ダボ１２ｗ１、角形ダボ１２ｗ２をトナー枠体１１の位置決め用の丸穴１１ｒ、角穴１１ｑに嵌入する。また、トナー枠体１１の条溝１１ｎに現像枠体１２の突条１２ｖを夫々嵌め込む。そして、トナー枠体１１と現像枠体１２を互いに圧接すると、シール材５４，５６はトナー枠体１１の長手方向両端部のフランジ１１ｊに接して圧縮され、現像枠体１２の平面１２ｕの長手方向両側で短手方向に一体成形で設けたスペーサの役をする突条１２ｚがトナー枠体１１のフランジ１１ｊに接近する。ここで、テアテープ５２の通過を許すように、前記突条１２ｚは、テアテープ５２の幅方向（短手方向）の両側にのみ設けられている。
【００７０】
上記状態でトナー枠体１１と現像枠体１２を圧して突条１２ｖと条溝１１ｎ間に超音波振動を加え、摩擦熱によって前記三角突条１２ｖ１を溶かして条溝１１ｎの底と溶着する。これによって、トナー枠体１１の条溝１１ｎの縁１１ｎ１、現像枠体１２のスペーサ用の突条１２ｚは夫々相手部材と密着状態となり、トナー枠体１１の凹面１１ｋと対向する現像枠体１２の対向平面１２ｕ間には周縁が密着された空間ができる。この空間に前記カバーフィルム５１、テアテープ５２が納まる。
【００７１】
また、トナー枠体１１に収納されたトナーを現像枠体１２へ送り出すためには、プロセスカートリッジＢの外部へ突出しているテアテープ５２の端部５２ａ（図６）の把手部材１１ｔの根本側をトナー枠体１１から、切り離すか、引きちぎった後に把手部材１１ｔを操作者が手で引くことにより、カバーフィルム５１が引き裂かれて、トナー枠体１１の開口部１１ｉが開封され、トナーをトナー枠体１１から現像枠体１２へ送り出し可能となる。そして、弾性シール材５４，５６は平たい帯状の六立方形のまま、トナー枠体１１のフランジ１１ｊの長手方向の両端部で厚さのみ小さくなるように変形しているのでシール性がよい。
【００７２】
このようにトナー枠体１１と現像枠体１２の対向面が構成されているので、カバーフィルム５１を引き裂く力をテアテープ５２に加えると、テアテープ５２を両枠体１１，１２間から円滑に引き出せる。
【００７３】
またさらにトナー枠体１１と現像枠体１２を超音波溶着する際に、摩擦熱が生じてこの摩擦熱によって三角突条１２ｖ１を溶融する。この摩擦熱により、トナー枠体１１及び現像枠体１２には熱応力が生じて熱変形するおそれがある。しかしながら本実施の形態によれば、トナー枠体１１の条溝１１ｎと現像枠体１２の突条１２ｖが長手方向の略全範囲にわたって嵌合しており、両枠体１１，１２の結合状態において、溶着部周辺が強化されており、熱応力による熱変形が生じ難い。
【００７４】
トナー枠体１１、現像枠体１２を形成する材質としては、プラスチック例えばポリスチレン、ＡＢＳ樹脂アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体、ポリカーボネイト、ポリエチレン、ポリプロピレン等である。
【００７５】
ここで図３には本実施の形態に用いられるトナー枠体１１の側断面図が示されている。図３は、トナー枠体１１が現像枠体１２と結合す結合面ＪＰを大略鉛直方向に配置して示してある。
【００７６】
本実施の形態に用いるトナー枠体１１について更に詳細に説明する。トナー容器１１Ａに収納している一成分トナーを開口部１１ｉ方向へ効率よく落下させるために、２つの斜面Ｋ，Ｌを有している。この斜面Ｋ，Ｌはともに、トナー枠体１１の長手方向全幅に設けられている。斜面Ｌは、開口部１１ｉの上方に配置されており、また、斜面Ｋは開口部１１ｉの奥側（トナー枠体１１の短手方向）に配置されている。また斜面Ｌは上方枠体１１ａに形成されており、斜面Ｋは下方枠体１１ｂによって構成される。そして斜面Ｌは装置本体１４にプロセスカートリッジＢを装着状態において鉛直方向又は鉛直方向よりも面が下向きである。また、斜面Ｋは、トナー枠体１１と現像枠体１２の結合面ＪＰに直交する線ｍに対する角度θ３が約２０度〜４０度である。言い換えれば、本実施の形態では上方枠体１１ａに下方枠体１１ｂを結合するにあたって、下方枠体１１ｂを前記設置角度でもって設置できるように上方枠体１１ａの形状を規定している。そこで本実施の形態によれば、トナーを収容しているトナー容器１１Ａは、効率よくトナーを開口部１１ｉ方向へ供給することができる。
【００７７】
次に、現像枠体について、更に詳細に説明する。
【００７８】
（現像枠体）
現像枠体１２について図３、図１４、図１５、図１６、図１７、図１８を用いて説明する。図１４は現像枠体１２に各部品を組み込む状態で示した斜視図、図１５は現像枠体１２に現像部駆動伝達ユニットＤＧを組み込む状態を示す斜視図、図１６は該駆動伝達ユニットＤＧが取り付けられていない状態で現像ユニットを示す側面図、図１７は現像部駆動伝達ユニットＤＧを内部側から見る側面図、図１８は軸受箱の内部を示す斜視図である。
【００７９】
現像枠体１２には、前述のように現像ローラ９ｃ、現像ブレード９ｄ、トナー攪拌部材９ｅ及びトナー残量を検出するためのアンテナ棒９ｈが組み込まれる。
【００８０】
現像ブレード９ｄは、図１４に示すように厚さ１〜２ｍｍ程度の板金９ｄ１にウレタンゴム９ｄ２がホットメルト、両面接着テープ等で固定されたもので、ウレタンゴム９ｄ２が現像ローラ９ｃの母線に接することによって現像ローラ９ｃ周面上のトナー量を規制する。現像枠体１２に設けられたブレード取り付け部としてのブレード突当て平面１２ｉの長手方向の両端部には、ダボ１２ｉ１（エル）、角形突起１２ｉ３及びねじ用穴１２ｉ２が設けられている。そこで、板金９ｄ１に設けられた穴９ｄ３、切り込み９ｄ５を前記夫々ダボ１２ｉ１、突起１２ｉ３に嵌合する。その後、板金９ｄ１に設けられたねじ穴９ｄ４を挿通して小ねじ９ｄ６を前記めねじ１２ｉ２にねじ込み、板金９ｄ１を平面１２ｉに固定する。なお、現像枠体１２には、板金９ｄ１の上方長手方向に沿って、トナーの外部への漏れを防ぐため、モルトプレーン等の弾性シール部材１２ｓを貼り付けている。更に、この弾性シール部材１２ｓの両端から続いて現像ローラ９ｃに沿う円弧面１２ｊまで、弾性シール部材１２ｓ１が貼り付けられている。また更に、下あご部１２ｈには現像ローラ９ｃの母線に接する薄片の弾性シール部材１２ｓ２が貼り付けられている。
【００８１】
ここで、現像ブレード９ｄの板金９ｄ１の一端は略９０°に曲げられ曲げ部９ｄ１ａとなっている。
【００８２】
次に、現像ローラユニットＧについて図１４、図１８を用いて説明する。現像ローラユニットＧは、▲１▼現像ローラ９ｃ、▲２▼現像ローラ９ｃ周面と感光体ドラム７周面間の距離を一定にするためのスペーサコロ９ｉ、なおこのスペーサコロ９ｉは合成樹脂製の電気絶縁材製であって、感光体ドラム７のアルミニウムＡｌ（エル）製の円筒部と現像ローラ９ｃのアルミニウムＡｌ（エル）製の円筒部がリークしないように現像ローラ９ｃの両端部に被せるスリーブキャップを兼ねている。▲３▼現像ローラ９ｃを回転自在に支持し現像枠体１２に位置決めするための現像ローラ軸受９ｊ（図１４に特に拡大して図示）▲４▼感光体ドラム７に設けられたはす歯のドラムギア７ｂから駆動を受けて、現像ローラ９ｃを回転させるための現像ローラギア９ｋ（はす歯ギア）、▲５▼現像ローラ９ｃ端部に一端が嵌合している現像コイルバネ接点９ｌ（エル）（図１８参照）、及び、▲６▼現像ローラ９ｃ内部に設けられ、トナーを現像ローラ９ｃ周面上に付着させるためのマグネット９ｇでユニット化されている。なお、図１４では軸受箱９ｖを現像ローラユニットＧに対して既に取り付けてあるが、現像ローラユニットＧは現像枠体１２の側板１２Ａ，１２Ｂにわたされた後軸受箱９ｖを現像枠体１２に取り付ける際に軸受箱９ｖと結合されるものある。
【００８３】
この現像ローラユニットＧは、図１４に示すように現像ローラ９ｃの一端には金属フランジ９ｐが嵌合固定され、このフランジ９ｐは外方へ向って現像ローラギア取付軸部９ｐ１が突出し、この現像ローラギア取付軸部９ｐ１は円筒部に二面幅部を有し、この二面幅部付の円筒部に嵌合して回り止めされて合成樹脂製の現像ローラギア９ｋが嵌合している。現像ローラギア９ｋははす歯ギアであって回転時、軸方向の推力は現像ローラ９ｃの中央部へ向うようにねじれている（図３８参照）。このフランジ９ｐ中を通ってマグネット９ｇのＤカットされた欠円形軸９ｇ１が外部へ突出している。この欠円形軸９ｇ１の一方は後述の駆動伝達ユニットＤＧの現像ホルダ４０に嵌合し、非回転で支持される。前述した現像ローラ軸受９ｊには内側へ突出する回り止め突起９ｊ５を有する丸穴が設けられ、この丸穴にＣ形の軸受９ｊ４が丁度嵌合し、この軸受９ｊ４に回転自在に前記フランジ９ｐが嵌合している。現像ローラ軸受９ｊは現像枠体１２のスリット１２ｆに嵌め込まれ、現像ホルダ４０の突起４０ｆを現像枠体１２の穴１２ｇ及び現像ローラ軸受９ｊの穴９ｊ１に挿入し、現像ホルダ４０を現像枠体１２に固定することにより保持される。上記軸受９ｊ４はつば付きであり、つば部のみＣ形をしているが、軸方向すべての断面がＣ形であっても差し支えない。上記現像ローラ軸受９ｊの軸受９ｊ１の嵌入する穴は、段付穴であり、上記回り止め突起９ｊ５は軸受９ｊ４のつばが嵌入する大径部に設けられている。この軸受９ｊ及び後述の軸受９ｆはポリアセタール、ポリアミド等である。
【００８４】
中空円筒形の現像ローラ９ｃを挿通しているマグネット９ｇの両端部は現像ローラ９ｃから両端に突出し他端の欠円形軸９ｇ１は図１８に示す現像ローラ軸受箱９ｖに設けた図の上側にあり見えないＤ形の支持穴９ｖ３に嵌合する。現像ローラ９ｃの端部内周には絶縁部材よりなる中空のジャーナル９ｗが嵌入固定され、このジャーナル９ｗと一体の縮径円筒部９ｗ１は現像ローラ９ｃと導通のとれた現像コイルばね接点９ｌ（エル）とマグネット９ｇ間を絶縁している。つば付の軸受９ｆは合成樹脂の絶縁体であって前記マグネット支持穴９ｖ３と同心の軸受嵌合穴９ｖ４に嵌合する。この軸受嵌合穴９ｖ４に設けたキー溝９ｖ５には軸受９ｆに一体に設けたキー部９ｆ１が嵌合することにより軸受９ｆは回り止めされる。
【００８５】
上述の軸受嵌合穴９ｖ４は底があり、この底には中抜きの円板状の現像バイアス接点１２１の内部側端部がある。現像ローラ軸受箱９ｖに現像ローラ９ｃを組付けるとこの現像バイアス接点１２１に金属の現像コイルばね接点９ｌ（エル）が縮められて圧接する。前記現像バイアス接点１２１は円板状部の外径から折曲し、軸受嵌合穴９ｖ４の軸方向の凹部９ｖ６に嵌合して軸受９ｆの外側をとおる導出部１２１ａと、第１の導出部１２１ａに続いて軸受嵌合穴９ｖ４の端部の切り欠き９ｖ７に嵌まり込んで折曲された第２の導出部１２１ｂ、第２の導出部１２１ｂから折曲した第３の導出部１２１ｃ、第３の導出部１２１ｃから現像ローラ９ｃから見て半径方向の外側へ折曲した第４の導出部１２１ｄ、第４の導出部１２１ｄから同じ向きに折曲した外部接点部１２１ｅを有する。このような現像バイアス接点１２１を支持するため、現像ローラ軸受箱９ｖには長手方向内部側へ向って支持部９ｖ８が突出し、この支持部９ｖ８は第３、第４の導出部１２１ｃ、１２１ｄ及び外部接点部１２１ｅに接する。また、第２の導出部１２１ｂには現像ローラ軸受箱９ｖの裏側で長手方向内部側へ突出するダボ９ｖ９に圧入される止め穴１２１ｆを有する。この現像バイアス接点１２１の外部接点部１２１ｅはプロセスカートリッジＢを装置本体１４へ装着した際、後述の装置本体１４側の現像バイアス接点部材１２５と接触するものである。これにより現像ローラ９ｃへ現像バイアスが印加される。
【００８６】
現像ローラ軸受箱９ｖに設けられた２個の円筒形突部９ｖ１と図１９に示す現像枠体１２の長手方向一側端に設けられた穴部１２ｍに嵌合し、現像ローラ軸受箱９ｖを現像枠体１２に対して位置決めする。また現像ローラ軸受箱９ｖのねじ穴９ｖ２を挿通して不図示の小ねじを現像枠体１２のめねじ１２ｃにねじ込み、現像ローラ軸受箱９ｖを現像枠体１２に対して固定する。
【００８７】
このように本実施の形態においては、現像ローラ９ｃを現像枠体１２に取り付けるあたって、まず現像ローラユニットＧを組立てる。そして組立てた現像ローラユニットＧを現像枠体１２に取り付ける。
【００８８】
なお現像ローラユニットＧの組立ては、次の工程で行われる。まず、フランジ９ｐを組み込んだ現像ローラ９ｃ中にマグネット９ｇを挿通させ現像ローラ９ｃの一端にジャーナル９ｗ、現像コイルばね接点９ｌ（エル）を取り付け、両端夫々にスペーサコロ９ｉを取り付け、更にその外側に現像ローラ軸受９ｊを夫々取り付ける。次いで現像ローラ９ｃの一端の現像ローラギア取付軸部９ｐ１に現像ローラギア９ｋを取り付ける。そして、現像ローラ９ｃの現像ローラギア９ｋが取り付けられた両端には、先端がＤカットされたマグネット９ｇの欠円形軸９ｇ１を突出させている。このようにして、現像ローラユニットＧを構成している。
【００８９】
次に、トナー残量を検知するためのアンテナ棒９ｈについて説明する。図１４、図１９に示すように、アンテナ棒９ｈは、その一端がクランク状に曲げられている。この一端の接点部９ｈ１（トナー残量検出接点１２２）は装置本体１４に取り付けられている後述のトナー検出接点部材１２６に接触して、電気的に接続する。このアンテナ棒９ｈを現像枠体１２に取り付けるにはまず、アンテナ棒９ｈの先端を現像枠体１２の側板１２Ｂに設けられた貫通穴１２ｂを貫通させて内部に挿入する。そして、現像枠体１２の反対側の側面に設けられた不図示の穴に前記先端を支持させる。このようにアンテナ棒９ｈは貫通穴１２ｂと前記不図示の穴により位置決めして支持される。また前記貫通穴１２ｂにはトナーの侵入を防ぐため、シール部材（図示せず）（例えば合成樹脂リングまたはフエルトあるいはスポンジ等）が挿入されている。
【００９０】
なお、クランク状の接点部９ｈ１のアーム部分は現像ローラ軸受箱９ｖが現像枠体１２に取り付けられると、現像ローラ軸受箱９ｖがアンテナ棒９ｈの移動を阻止し、アンテナ棒９ｈが外方へは脱出しない位置にある。
【００９１】
ここで、前記アンテナ棒９ｈの先端を挿入する側の現像枠体１２の側板１２Ａはトナー枠体１１と現像枠体１２を結合した際に、トナー枠体１１の側面側に延出してトナー下方枠体１１ｂに設けられたトナーキャップ１１ｆと対向してトナーキャップ１１ｆを一部覆う。また側板１２Ａには、図１６に示すように穴１２ｘが設けられており、この穴１２ｘには、トナー送り部材９ｂに駆動力を伝達するためのトナー送りギア９ｓの軸継手部９ｓ１（図１５）が挿通する。このトナー送りギア９ｓは、トナー送り部材９ｂの端部に係合しトナー枠体１１に回転自在に支持されているカップリング部材１１ｅ（図１６、図２０参照）と連結して、トナー送り部材９ｂに駆動力を伝達する軸継手部９ｓ１を一体に備えている。
【００９２】
図１９に示すように現像枠体１２にはアンテナ棒９ｈと平行し、トナー攪拌部材９ｅが回転自在に支持されている。このトナー攪拌部材９ｅはクランク状で一方のジャーナルが側板１２Ｂの軸受穴（不図示）に嵌合し、他方のジャーナルは図１６に示す側板１２Ａに回転自在に支持される軸部を一体に有するトナー攪拌ギア９ｍに嵌入すると共に、クランクアームを該軸部の切り欠きに引っ掛けて、攪拌ギア９ｍの回転をトナー攪拌部材９ｅに伝えるようにしてある。
【００９３】
次に、現像ユニットＤへの駆動力の伝達について説明する。
【００９４】
図１５に示すように、Ｄカットされたマグネット９ｇの欠円形軸９ｇ１に現像ホルダ４０の支持穴４０ａが嵌入し非回転に支持される。現像ホルダ４０を現像枠体１２に取り付けると、現像ローラギア９ｋは歯車列ＧＴのギア９ｑと噛合い、トナー攪拌ギア９ｍは小ギア９ｓ２と噛合う。これによってトナー送りギア９ｓ及びトナー攪拌ギア９ｍは現像ローラギア９ｋより駆動力の伝達を受けられるようになる。
【００９５】
ギア９ｑからトナー送りギア９ｓまでのギアは総てアイドラギアである。現像ローラギア９ｋに噛合うギア９ｑとこのギア９ｑと一体の小ギア９ｑ１は現像ホルダ４０と一体のダボ４０ｂに回転自在に支持されている。小ギア９ｑ１と噛合う大ギア９ｒとこのギア９ｒと一体の小ギア９ｒ１は現像ホルダ４０と一体のダボ４０ｃに回転自在に支持されている。小ギア９ｒ１はトナー送りギア９ｓと噛合っている。トナー送りギア９ｓは現像ホルダ４０に一体に設けたダボ４０ｄに回転自在に支持されている。トナー送りギア９ｓは軸継手部９ｓ１を有する。トナー送りギア９ｓには小ギア９ｓ２が噛合っている。小ギア９ｓ２は現像ホルダ４０に一体に設けたダボ４０ｅに回転自在に支持されている。上記ダボ４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅは直径約５〜６ｍｍ程度であり、ギア列ＧＴの各ギアを支持する。
【００９６】
以上の構成を取ることにより、同一の部材（本実施の形態では現像ホルダ４０）によってギア列を構成するギアの支持を行うことができる。従って、組立に関し、現像ホルダ４０に歯車列ＧＴを部分組立ができ、組立工程を分散し、簡単化できる。即ち、現像枠体１２へはアンテナ棒９ｈ、トナー撹拌部材９ｅを組み付けた上、現像ローラユニットＧを現像部駆動伝達ユニットＤＧ、歯車箱９ｖを夫々現像枠体１２へ組み付けるのと同時に組立て現像ユニットＤを完成する。
【００９７】
また、図１９において、１２ｐは開口部であって、現像枠体１２の長手方向に沿って設けられている。そしてこの開口部１２ｐは、トナー枠体１１と現像枠体１２とを結合した状態で、トナー枠体１１の有する開口部１１ｉと対向する。そしてトナー枠体１１に収容されているトナーを、現像ローラ９ｃへ供給可能とする。また、この開口部１２ｐの長手方向全幅に沿って前記攪拌部材９ｅ及びアンテナ棒９ｈが取り付けられている。
【００９８】
またこの現像枠体１２を形成する材質としては、前述したトナー枠体１１の材質と同様である。
【００９９】
（電気接点の構成）
次に、前記プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４に装着したときに、両者を電気的に接続するための接点の接続と配置について図８、図９、図１１、図２３、図３０を用いて説明する。
【０１００】
プロセスカートリッジＢには、図８に示すように、複数の電気接点が設けてある。即ち、▲１▼感光体ドラム７を装置本体１４との間でアースするために、該感光体ドラム７と電気的に接続した導電性アース接点として円筒形ガイド１３ａＬ（導電性アース接点として説明する場合は符号１１９を用いる）、▲２▼帯電ローラ８へ装置本体１４から帯電バイアスを印加するために、帯電ローラ軸８ａと電気的に接続した導電性帯電バイアス接点１２０、▲３▼現像ローラ９ｃに装置本体１４から現像バイアスを印加するために、現像ローラ９ｃと電気的に接続した導電性現像バイアス接点１２１、▲４▼トナー残量を検出するめたに、アンテナ棒９ｈと電気的に接続した導電性トナー残量検出接点１２２、の４個の接点がカートリッジ枠体側面と底面から露出するように設けてある。そして前記４個の接点１１９〜１２２は、プロセスカートリッジＢの装着方向から見て全てカートリッジ枠体の左側の側面及び底面に、各接点間が電気的にリークしない距離を隔てて設けられている。なお、アース接点１１９及び帯電バイアス接点１２０はクリーニングユニットＣに設けられており、また、現像バイアス接点１２１及びトナー残量検出接点１２２は現像枠体１２に設けられている。また、前記トナー残量検出接点１２２は、プロセスカートリッジＢが装置本体１４に装着されたことを装置本体１４に検出させるための、プロセスカートリッジ有無検出接点を兼ねる。
【０１０１】
図１１に示すように前記アース接点１１９は既に述べたように導電性の材質のフランジ２９に一体に設けられ、更にフランジ２９と一体のドラム軸７ａをアース接点部材１１９と同軸上に設け、ドラム軸７ａにドラム筒７ｄに導通しているアース板７ｆを圧接して外部へ導いている。本実施の形態では、フランジ２９を鉄等の金属製としている。また他の帯電バイアス接点１２０、現像バイアス接点１２１は厚さが約０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度の導電性の金属板（例えば、ステンレススチール、燐青銅）をプロセスカートリッジ内部から張り巡らせている。そして、帯電バイアス接点１２０はクリーニングユニットＣの反駆動側底面から露出し、現像バイアス接点１２１及びトナー残量検出接点１２２は現像ユニットＤの反駆動側底面から露出するように設けられている。
【０１０２】
更に詳細に説明する。
【０１０３】
前述した通り、本実施の形態においては、図１１に示すように感光体ドラム７の軸線方向一側端にはす歯のドラムギア７ｂを設けている。このドラムギア７ｂは、現像ローラギア９ｋと噛合して、現像ローラ９ｃを回転させる。なおこのドラムギア７ｂは、回転する際にスラスト力（図１１に示す矢印ｄ方向）を生じて、長手方向に遊びを有してクリーニング枠体１３に設けらている感光体ドラム７をドラムギア７ｂが設けられている側へ付勢し、平歯ギア７ｎに固定されているアース板７ｆがドラム軸７ａを押圧する反力が矢印ｄ方向に加わる。そして、ドラムギア７ｂの側端７ｂ１がクリーニング枠体１３に固定した軸受３８内側端面３８ｂに突き当たる。これによって、感光体ドラム７はプロセスカートリッジＢの内部において、軸線方向の位置が規定される。そして前記アース接点１１９は、前記クリーニング枠体１３の一側端１３ｋに露出して設けられている。このドラム軸７ａは、感光層７ｅを被覆されているドラム筒７ｄ（本実施の形態ではアルミニウム製）の中心に進入する。ドラム筒７ｄの内面７ｄ１と前記ドラム軸７ａの端面７ａ１とに接触するアース板７ｆによって前記ドラム筒７ｄと前記ドラム軸７ａは電気的に接続されている。
【０１０４】
また、前記帯電バイアス接点１２０は、クリーニング枠体１３の帯電ローラ８を支持している部分の近傍に設けられている（図８参照）。そして前記帯電バイアス接点１２０は、図２３に示すように前記帯電ローラ軸８ａと接触している複合ばね８ｂを介して前記帯電ローラ８の軸８ａと電気的に接続している。この複合ばね８ｂはクリーニング枠体１３に設けたほぼ帯電ローラ８と感光体ドラム７の中心を結ぶ線上のガイド溝１３ｇに滑合している帯電ローラ軸受８ｃと該ガイド溝１３ｇの一方端にあるばね座１２０ｂ間に縮設された複合ばね８ｂの圧縮コイルばね部８ｂ１のばね座側座巻部から帯電ローラ軸８ａに圧接する内部接点８ｂ２を有している。前記帯電バイアス接点１２０は図２３に示すように外部露出部１２０ａからクリーニング枠体１３内に入り、帯電ローラ８の一端側の帯電ローラ軸８ａの移動方向に対して横切るように折曲してばね座１２０ｂを終端としている。
【０１０５】
次に、現像バイアス接点１２１及びトナー残量検出接点１２２について説明する。これら両接点１２１，１２２は、クリーニング枠体１３の一側端１３ｋと同じ側に設けられている現像ユニットＤの底面に設けられている。そして前記現像バイアス接点１２１の第３の導出部、即ち外部接点部１２１ｅは、平歯ギア７ｎを間にして帯電バイアス接点１２０とは反対側に配設されている。そして既に述べたように前記現像バイアス接点１２１は、前記現像ローラ９ｃの側端と導通している現像コイルバネ接点９ｌ（エル）を介して前記現像ローラ９ｃと電気的に接続している（図１８参照）。
【０１０６】
図３８はドラムギア７ｂ、現像ローラギア９ｋに生ずるスラストと現像バイアス接点１２１の関係を摸式的に示す。既に述べたように駆動により感光体ドラム７は図３８において矢印ｄ方向に移動し、ドラムギア７ｂ側の端面が、図３８には図示されない軸受３８端面（図３２参照）と接触して回転し、感光体ドラム７の長手方向位置は一定する。一方ドラムギア７ｂに噛合う現像ローラギア９ｋは矢印ｄと反対の矢印ｅ方向にスラストを受け、現像バイアス接点１２１を押圧している現像コイルばね接点９ｌ（エル）を押圧し、現像ローラ９ｃと現像ローラ軸受９ｊとの間に働いている現像コイルばね接点９ｌによる矢印ｆ方向の押圧力を軽減させる。これによって現像コイルばね接点９ｌと現像バイアス接点１２１との接触を確実とし、現像ローラ９ｃ端面と現像ローラ軸受９ｊ端面間の摩擦抵抗を軽減し、現像ローラ９ｃの回転を円滑にする。
【０１０７】
また、図８に示すトナー残量検出接点１２２は、カートリッジ装着方向（図９矢印Ｘ方向）に対して前記現像バイアス接点１２１の上流側に現像枠体１２から露出して設けられている。そして、図１９に示すようにトナー残量検出接点１２２は、前記現像ローラ９ｃのトナー枠体１１側において、現像枠体１２に前記現像ローラ９ｃの長手方向に沿って設けられた導電性材料、例えば金属線のアンテナ棒９ｈの一部となっている。前述した通り、前記アンテナ棒９ｈは、現像ローラ９ｃの長手方向全長にわたって現像ローラ９ｃと一定距離を隔てた位置に設けられている。プロセスカートリッジＢを装置本体１４に装着すると装置本体１４側のトナー検出接点部材１２６と接触する。そして、このアンテナ棒９ｈと現像ローラ９ｃとの間の静電容量は両者間に存在するトナー量によって変化する。そこで、この静電容量の変化を電位差変化として、装置本体１４のトナー検出接点部材１２６と電気的につながっている制御部（図示せず）によって検出することにより、トナー残量を検出するものである。
【０１０８】
ここで前記トナー残量とは、現像ローラ９ｃとアンテナ棒９ｈの間に存在するトナー量が、所定の静電容量を生ずるトナー量である。これによって、トナー容器１１Ａ内のトナー残量が、所定の量となったことを検出できる。そこで、装置本体１４に設けた前記制御部によって、前記トナー残量検出接点１２２を介して静電容量が第一の所定の値になったことを検出し、トナー容器１１Ａ内のトナー残量が所定の量となったことを判別する。装置本体１４は、静電容量が前記第一の所定の値となったことを検出すると、プロセスカートリッジＢの交換報知を行う（例えば、ランプの点滅、ブザーによる音の発生）。また、前記制御部は、前記静電容量が前記第一の所定の値よりも小さい第二の所定の値を検出することによって、プロセスカートリッジＢが装置本体１４に装着されたことを検出する。また、前記制御部は、プロセスカートリッジＢが装着されたことを検出しなければ、装置本体１４の画像形成動作を開始させない。即ち、装置本体１４の画像形成動作を開始させない。
【０１０９】
なおプロセスカートリッジ未装着の報知を行っても良い（例えば、ランプの点滅等）。
【０１１０】
次に、前記プロセスカートリッジＢに設けた接点と、装置本体１４に設けた接点部材との接続について説明する。
【０１１１】
さて、画像形成装置Ａのカートリッジ装着スペースＳの一方側の内側面には、図９に示すように、前記プロセスカートリッジＢを装着したときに、前記各接点１１９〜１２２に接続し得る４個の接点部材（アース接点１１９と電気的に接続するアース接点部材１２３、帯電バイアス接点１２０と電気的に接続する帯電接点部材１２４、現像バイアス接点１２１と電気的に接続する現像バイアス接点部材１２５、トナー残量検出接点１２２と電気的に接続するトナー検出接点部材１２６）が設けてある。
【０１１２】
図９に示す通り、アース接点部材１２３は位置決め溝１６ｂの底に設けられている。また、現像バイアス接点部材１２５、トナー検出接点部材１２６、帯電接点部材１２４はガイド部１６ａの下方でガイド部１６ａ外でガイド部１６ａの傍のカートリッジ装着スペースＳの片側の壁面下に上方にむけて弾性的に設けられている。
【０１１３】
ここで、各接点とガイドとの位置関係について説明する。
【０１１４】
まずプロセスカートリッジＢをほぼ水平にした状態の図６において、垂直方向において、最下位にトナー残量検出接点１２２、その上方に現像バイアス接点１２１、その上方に帯電バイアス接点１２０、その上方にほぼ同じ高さに回り止めガイド１３ｂＬ及び円筒形ガイド１３ａＬ（アース接点１１９）が配置されている。また、カートリッジ装着方向（矢印Ｘ方向）において、最も上流にトナー残量検出接点１２２、その下流に回り止めガイド１３ｂＬ及び現像バイアス接点１２１、次いでその下流に円筒形ガイド１３ａＬ（アース接点１１９）そしてその下流に帯電バイアス接点１２０が配置されている。このように配置することによって、帯電バイアス接点１２０は帯電ローラ８に近付ける、現像バイアス接点１２１は現像ローラ９ｃに近付ける、トナー残量検出接点１２２はアンテナ棒９ｈに近付ける、また、アース接点１１９は感光体ドラム７に近付けることができる。このようにすることによってプロセスカートリッジＢ側及び画像形成装置本体１４の夫々の電極の徘回しをなくし接点間距離を短縮できる。
【０１１５】
ここで、各接点の接点部材との接触部のサイズは次の通りである。まず、帯電バイアス接点１２０は、たて及び横ともに約１０．０ｍｍ、現像バイアス接点１２１は、たて約６．５ｍｍ、横約７．５ｍｍ、トナー残量検出接点１２２は直径２ｍｍで横長さ約１８．０ｍｍ、及び、アース接点１１９は円型でその外径は約１０．０ｍｍである。なお前述帯電バイアス接点１２０、現像バイアス接点１２１は矩形である。ここで上記接点の縦とはプロセスカートリッジＢの装着方向Ｘに従う方向であり、横方向とは方向Ｘに直角水平方向である。
【０１１６】
前記アース接点部材１２３は導電性板ばね部材であり、プロセスカートリッジ側のアース接点１１９即ち円筒形ガイド１３ａＬ（ドラム軸７ａが位置決めされる）がはまり込む位置決め溝１６ｂ内に該アース接点部材１２３が取り付けられており（図９、図１１、図３０参照）、これが装置本体シャーシを介してアースされている。前記トナー残量検出接点部材１２６はガイド部１６ａ下方でこのガイド部１６ａの傍に設けられ導電性板ばね部材である。また他の接点部材１２４，１２５は、ガイド部１６ａの下方でこのガイド１６ａの傍に設けられ、夫々圧縮コイルばね１２９によってホルダ１２７から上方に向かって突出して取り付けられている。これを帯電接点部材１２４を例にとって説明する。図３０の一部に拡大して示すように、帯電接点部材１２４をホルダ１２７内に脱落不能且つ上方へ突出可能に取り付ける。そして、このホルダ１２７を装置本体１４に取り付けた電気基板１２８に固定し、各接点部材と配線パターンとを導電性の圧縮バネ１２９によって電気的に接続している。
【０１１７】
プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに挿入して、ガイド部１６ａによってガイドして装着する際に、所定の装着位置へ至る前にあっては各接点部材１２３〜１２６は夫々ばね力で突出状態にある。このとき、各接点部材にプロセスカートリッジの各接点１１９〜１２２は接触していない。更にプロセスカートリッジＢの挿入が進むと、各接点部材１２３〜１２６にプロセスカートリッジＢの各接点１１９〜１２２が接触し、更にわずかに進んでプロセスカートリッジＢの円筒形ガイド１３ａＬが位置決め溝１６ｂに嵌入することにより各接点１１９〜１２２が夫々各接点部材１２３〜１２６をこれらの弾力に抗して後退させ夫々接触圧力を高める。
【０１１８】
このように本実施の形態においては、前述ガイド部材１６によってプロセスカートリッジＢをガイドして、所定の装着位置に装着すると、前記各接点は各前記接点部材と確実に接続する。
【０１１９】
またアース接点部材１２３は、プロセスカートリッジＢを所定位置へ装着すると、板バネ状のアース接点部材１２３が円筒形ガイド１３ａＬから突出しているアース接点１１９と接触する（図１１参照）。ここでプロセスカートリッジＢが画像形成装置本体１４に装着されると、アース接点１１９とアース接点部材１２３が電気的に接続して、感光体ドラム７がアースされる。また帯電バイアス接点１２０と帯電接点部材１２４が電気的に接続して、帯電ローラ８に高電圧（ＡＣ電圧とＤＣ電圧の重畳）が印加される。また現像バイアス接点１２１と現像バイアス接点部材１２５が電気的に接続して、現像ローラ９ｃに高電圧が印加される。また更に、トナー残量検出接点１２２とトナー検出接点部材１２６が電気的に接続して、この接点１２２と現像ローラ９ｃ間の静電容量に応じた情報が装置本体１４に伝達される。
【０１２０】
また本実施の形態のように、プロセスカートリッジＢの接点１１９〜１２２をプロセスカートリッジＢの底面側に設けたため、プロセスカートリッジＢの装着方向矢印Ｘに対する左右方向の位置精度の影響を受けない。
【０１２１】
また更に前述実施の形態のように、プロセスカートリッジＢの各接点をカートリッジ枠体の一方側に全て配置したので、画像形成装置本体１４及びプロセスカートリッジＢに対する機械機構部材と電気配線関係部材とをカートリッジ装着スペースＳ、プロセスカートリッジＢの両側に夫々分割配置でき、組立工数を節減でき、また保守点検が容易となる。
【０１２２】
前記プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４に装着すると、後述するように、前記開閉部材３５の閉じ動作に連動してプロセスカートリッジ側カップリング装置と本体側カップリングとが結合し、感光体ドラム７等は装置本体１４から駆動を受けて回転可能となる。
【０１２３】
前述したように、プロセスカートリッジに設ける複数の電気接点を全てカートリッジ枠体の一方側に配置したために、画像形成装置本体との電気的接続を安定して行うことができる。
【０１２４】
或は、前述実施の形態の通り各接点を配置することにより、各接点のカートリッジ内での電極の徘回しを短縮することができる。
【０１２５】
（カップリング及び駆動構成）
次に画像形成装置本体１４からプロセスカートリッジＢへ駆動力を伝達する駆動力伝達機構であるカップリング手段の構成について説明する。
【０１２６】
図１１は感光体ドラム７をプロセスカートリッジＢに取り付けた状態を示すカップリング部の縦断面図である。
【０１２７】
さて、図１１に示すように、プロセスカートリッジＢに取り付けられた感光体ドラム７の長手方向一方端部にはカートリッジ側カップリング手段が設けてある。このカップリング手段は、感光体ドラム７の一方端部に固着したドラムフランジ３６にカップリング凸軸３７（円柱形状）を設けたものであり、前記凸軸３７の先端面に凸部３７ａが形成してある。なお、凸部３７ａの端面は凸軸３７の端面と平行である。また、この凸軸３７は軸受３８に嵌合して、ドラム回転軸として機能する。そして、本実施の形態では、ドラムフランジ３６とカップリング凸軸３７及び凸部３７ａは一体に設けてある。そして、ドラムフランジ３６にはプロセスカートリッジＢ内部の現像ローラ９ｃに駆動力を伝達するため、はす歯のドラムギア７ｂが一体に設けてある。従って、図１１に示す通り、前記ドラムフランジ３６はドラムギア７ｂ、凸軸３７及び凸部３７ａを有する一体成型品であって、駆動力を伝達する機能を有する駆動力伝達部品である。
【０１２８】
そして、前記凸部３７ａの形状は、ねじれた多角柱であって、詳しくは断面がほぼ正三角の柱で軸方向に次第に回転方向にわずかにねじれた形状である。また、前記凸部３７ａと嵌合する凹部３９ａは、断面が多角形で軸方向に次第に回転方向にわずかにねじれた穴である。この凸部３７ａと凹部３９ａはねじれのピッチがほぼ同一であり、同一方向にねじれている。なお、前記凹部３９ａは、断面が略三角形である。そして、この凹部３９ａは、装置本体１４に設けられたギア４３と一体のカップリング凹軸３９ｂに設けられている。このカップリング凹軸３９ｂは装置本体１４に後述のように回転自在及び軸方向移動自在に設けられている。そこで、本実施の形態の構成においては、プロセスカートリッジＢが装置本体１４に装着されて、凸部３７ａと装置本体１４に設けられた凹部３９ａとが嵌合して、凹部３９ａの回転力が凸部３７ａに伝達される際に、略正三角柱の凸部３７ａの各稜線と凹部３９ａの内面とが等しく当接するため互いに軸芯が合致する。このため、カップリング凸部３７ａの外接円の直径はカップリング凹部３９ａの内接円よりも大きく、且つ、カップリング凹部３９ａの外接円よりも小さく製作されている。更に、そのねじれ形状によって凹部３９ａが凸部３７ａを引き寄せる方向に力が作用して、凸部端面３７ａ１が凹部３９ａの底３９ａ１と当接する。そこで、このカップリング部とドラムギア７ｂに生ずるスラストは矢印ｄ方向の同方向に働くから、前記凸部３７ａと一体的となっている感光体ドラム７は、画像形成装置本体１４内で軸方向の位置及びラジアル方向の位置が安定して決まる。
【０１２９】
なお、本実施の形態において、感光体ドラム７の側からみて、感光体ドラム７の回転方向に対して、前記凸部３７ａのねじれ方向は凸部３７ａの根元から先端に向って反対方向、また、凹部３９ａのねじれ方向は凹部３９ａの入口から内部へ向って反対方向、また、ドラムフランジ３６のドラムギア７ｂのねじれ方向は前記凸部３７ａのねじれ方向と反対方向である。
【０１３０】
ここで、前記凸軸３７及び凸部３７ａは、前記ドラムフランジ３６が感光体ドラム７の一端部に取り付けられた際に、感光体ドラム７の軸心と同軸上に位置するようにドラムフランジ３６に設けられている。なお、３６ｂは嵌合部であって、ドラムフランジ３６を感光体ドラム７に取り付ける際に、ドラム筒７ｄの内面に嵌合する部分である。このドラムフランジ３６は感光体ドラム７に”かしめ”或は”接着”等によって取り付けられる。また、ドラム筒７ｄの周囲には、感光層７ｅが被覆されている。
【０１３１】
なお、既に述べたように、この感光体ドラム７の他端側には、平歯ギア７ｎが固定されている。
【０１３２】
また、前記ドラムフランジ３６、平歯ギア７ｎの材質としては、ポリアセタール（ｐｏｌｙａｃｅｔａｌ）、ポリカーボネイト（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）、及び、ポリブチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅｔｅｌｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）等の樹脂材料を用いている。但し、他の材質を適宜選択して用いても構わない。
【０１３３】
また、プロセスカートリッジＢのカップリング凸軸３７の凸部３７ａの回りには、凸軸３７と同心円の円筒形の凸部３８ａ（円筒形ガイド１３ａＲ）がクリーニング枠体１３に固定した軸受３８に一体に設けられている（図１２参照）。この凸部３８ａによって、プロセスカートリッジＢを着脱する際等にカップリング凸軸３７の凸部３７ａは保護され、外力による傷や変形等から守られる。そこで、この凸部３７ａが損傷することによってカップリング駆動時のガタつきや振動を防止することができる。
【０１３４】
更に、この軸受３８はプロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４に着脱する際のガイド部材を兼ねることも可能である。即ち、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体１４に装着する際には、軸受３８の凸部３８ａと本体側ガイド部１６ｃとが当接して、前記凸部３８ａはプロセスカートリッジＢを装着位置に装着する際の位置決めガイド１３ａＲとして機能し、プロセスカートリッジＢの装置本体１４への着脱を容易にする。また、プロセスカートリッジＢが装着位置に装着された際には、前記凸部３８ａはガイド部１６ｃに設けられた位置決め溝１６ｄに支持される。
【０１３５】
また、更に感光体ドラム７及びドラムフランジ３６、カップリング凸軸３７との間には図１１に示すような関係がある。即ち、感光体ドラム７の外径＝Ｈ、ドラムギア７ｂの歯元円径＝Ｅ、感光体ドラム７の軸受け径（軸部カップリング凸軸３７の外径、軸受３８の内径）＝Ｆ、カップリング凸部３７ａの外接円径＝Ｍ、感光体ドラム７のドラムフランジ３６との嵌合部径（ドラム内径）＝Ｎとしたとき、Ｈ＞Ｆ≧Ｍ及びＥ＞Ｎの関係がある。
【０１３６】
前記Ｈ＞Ｆによってドラム筒７ｄを軸承するよりも軸受け部での摺動負荷トルクを低減でき、Ｆ≧Ｍの関係によりフランジ部を成形する際には通常図中矢印Ｐ方向に成形型の型割を行うが、アンダーカット部がなくなるため型構成を簡略化できる。
【０１３７】
更にはＥ＞Ｎの関係により、ギア部の型形状がプロセスカートリッジＢの装着方向から見て左側の型上に設けられるため、右側の型を簡素化し、型の耐久性を向上させるなどの効果がある。
【０１３８】
一方、画像形成装置本体１４には、本体カップリング手段が設けてある。この本体カップリング手段は、プロセスカートリッジＢを挿入したときの感光体ドラム回転軸線と一致する位置にカップリング凹軸３９ｂ（円柱形状）が配設してある（図１１、図２５参照）。このカップリング凹軸３９ｂは図１１に示すように、モータ６１の駆動力を感光体ドラム７へと伝える大ギア４３と一体になった駆動軸である。（そして、この凹軸３９ｂは、大ギア４３の回転中心であって、大ギア４３の側端から突出して設けられている（図２５、図２６参照））。本実施の形態では、前記大ギア４３とカップリング凹軸３９ｂは、一体成型で形成してある。
【０１３９】
前記装置本体１４側の大ギア４３は、はす歯ギアであって、このはす歯ギアはモータ６１の軸６１ａに固定して又は一体に設けられたはす歯の小ギア６２と噛合っており、小ギア６２から駆動力が伝達されたときに、凹軸３９ｂを凸軸３７方向へ移動させる推力を発生させるようなねじれ方向と傾斜角の歯を有している。これにより、画像形成に際してモータ６１を駆動すると、前記推力によって凹軸３９ｂが凸軸３７方向へ移動して凹部３９ａと凸部３７ａとが係合する。前記凹部３９ａは、前記凹軸３９ｂの先端であって前記凹軸３９ｂの回転中心に設けられている。
【０１４０】
なお、この実施の形態ではモータ軸６１ａに設けた小ギア６２から大ギア４３へ直接駆動力を伝達しているが、ギア列を用いて減速及び駆動伝達を行う、或はベルトとプーリ、摩擦ローラ対、タイミングベルトとプーリなどを用いてもよい。
【０１４１】
次に、開閉部材３５の閉鎖動作に連動して凹部３９ａと凸部３７ａを嵌合させる構成について図２４、図２７乃至図２９を参照して説明する。
【０１４２】
図２９に示すように装置本体１４に設けられた側板６６と大ギア４３を間にして側板６７が固設されており、これらの側板６６，６７に大ギア４３の中心に一体に設けたカップリング凹軸３９ｂが回転自在に支持されている。大ギア４３と側板６６間には、外カム６３と内カム６４が密に間挿されている。内カム６４は側板６６に固定されていて、外カム６３はカップリング凹軸３９ｂに回転自在に嵌合している。外カム６３と内カム６４の軸方向の対向面はカム面であり、このカム面はカップリング凹軸３９ｂを中心とする互いに接するねじ面となっている。大ギア４３と側板６７との間に圧縮コイルばね６８が圧縮してカップリング凹軸３９ｂに挿入されている。
【０１４３】
図２７に示すように外カム６３の外周から半径方向にアーム６３ａが設けられ、このアーム６３ａの先端と、開閉部材３５の支点３５ａから、開閉部材３５を閉めた状態で図２７において左斜め下方へ向って半径方向の開閉部材３５の開放側の端とは反対側の端の位置をピン６５ａで、一つのリンク６５の一端に結合してある。リンク６５の他端はピン６５ｂでアーム６３ａの先端と結合している。
【０１４４】
図２８は図２７を右方向からみた図であり、開閉部材３５が閉じているときはリンク６５、外カム６３等は図示の位置にあり、カップリング凸部３７ａ及び凹部３９ａが噛み合って大ギア４３の駆動力が感光体ドラム７へ駆動伝達可能の状態にある。そして、開閉部材３５を開くとピン６５ａは支点３５ａを中心に回動して上昇し、リンク６５を介してアーム６３ａが引き上げられ外カム６３が回転し、外カム６３と内カム６４との対向カム面が摺動して大ギア４３が感光体ドラム７より離れる方向へ移動する。その際、大ギア４３が外カム６３に押されて、側板６７と大ギア３９との間に取り付けられた圧縮コイルばね６８を押しつつ移動し、図２９に示すようにカップリング凹部３９ａがカップリング凸部３７ａから離れて、カップリングが解除されプロセスカートリッジＢが着脱可能な状態になる。
【０１４５】
逆に開閉部材３５を閉じると、開閉部材３５とリンク６５を結合しているピン６５ａは支点３５ａを中心に回転して下り、リンク６５は下方へ移動してアーム６３ａを押し下げ、外カム６３が逆に回転し、ばね６８に押されることにより、図２９から大ギア４３が左行して図２８の位置に到達し大ギア４３が再び図２８の位置にセットされカップリング凹部３９ａがカップリング凸部３７ａに嵌合し、駆動伝達可能な状態に戻る。このような構成をとることにより、プロセスカートリッジＢを開閉部材３５の開閉に応じて着脱および駆動可能な状態にすることが可能になる。尚、開閉部材３５を閉じることによって外カム６３が逆に回転し大ギア４３が図２９から左行して、カップリング凹軸３９ｂとカップリング凸軸３７の端面が当たってカップリング凸部３７ａとカップリング凹部３９ａが噛合わなくても後述のように画像形成装置Ａの始動後すぐ噛合う。
【０１４６】
このように、本実施の形態ではプロセスカートリッジＢを装置本体１４に着脱する際には、開閉部材３５を開放する。そして、この開閉部材３５の開閉に連動して、カップリング凹部３９ａが水平方向（矢印ｊ方向）に移動する。そこで、プロセスカートリッジＢを装置本体１４に着脱する際には、プロセスカートリッジＢと装置本体１４のカップリング（３７ａ，３９ａ）は連結することはない。また、連結してはいない。従って装置本体１４に対するプロセスカートリッジＢの着脱を円滑に行うことができる。また、本実施の形態ではカップリング凹部３９ａが圧縮コイルばね６８によって大ギア４３が押されることにより、プロセスカートリッジＢの方向へ押圧されている。そこで、カップリング凸部３７ａと凹部３９ａとが噛み合う際に、カップリング凸部３７ａと凹部３９ａがぶつかってうまく噛み合わなかったとしても、プロセスカートリッジＢを装置本体１４へ装着後初めてモータ６１が回転し、これによってカップリング凹部３９ａが回転することによって両者は瞬時に噛み合う。
【０１４７】
次に前記カップリング手段の係合部である凸部３７ａと凹部３９ａの形状について説明する。
【０１４８】
なお、装置本体１４に設けたカップリング凹軸３９ｂは、前述したように軸方向には移動可能であるが、半径方向（ラジアル方向）には移動しないように取り付けられている。一方、プロセスカートリッジＢは長手方向及びカートリッジ装着方向のＸ方向（図９参照）に移動可能に装置本体１４に装着されている。なお長手方向には、プロセスカートリッジＢをカートリッジ装着スペースＳに設けてあるガイド部材１６Ｒ，１６Ｌ間でわずかの移動を許すようになっている。
【０１４９】
即ち、プロセスカートリッジＢを装置本体１４に装着するとクリーニング枠体１３の長手方向他端側に取り付けたフランジ２９に形成した円筒形ガイド１３ａＬ（図６、図７、図９参照）の部分が装置本体１４の位置決め溝１６ｂ（図９参照）に入り込んで隙間なく嵌合して位置決めされ、感光体ドラム７に固定した平歯ギア７ｎが転写ローラ４に駆動力を伝達するギア（図示せず）と噛合する。一方、感光体ドラム７の長手方向一端側（駆動側）は、クリーニング枠体１３に設けた円筒形ガイド１３ａＲが装置本体１４に設けた位置決め溝１６ｄに支持される。
【０１５０】
この円筒形ガイド１３ａＲが装置本体１４の位置決め溝１６ｄに支持されることにより、ドラム軸７ａと凹軸３９ｂの回転軸心が同芯度φ２．００ｍｍ以内に支持され、カップリング結合過程における第１の調芯作用が完了する。
そして、開閉部材３５が閉じられることによって、カップリング凹部３９ａが水平に移動して凸部３７ａに入り込む（図２８参照）。
【０１５１】
次いで、駆動側（カップリング側）は次のように位置決め及び駆動伝達がなされる。
【０１５２】
先ず、装置本体１４の駆動モータ６１が回転すると、カップリング凹軸３９ｂがカップリング凸軸３７方向（図１１の矢印ｄと反対方向）に移動し、カップリング凸部３７ａと凹部３９ａの位相があった時点（本実施の形態では凸部３７ａと凹部３９ａが略正三角形であるために、１２０°毎に両者の位相が合う）で両者が係合し、装置本体１４からプロセスカートリッジＢに回転力が伝達される（図２９に示す状態から図２８に示す状態となる）。
【０１５３】
このカップリング係合に際し、カップリング凸部３７ａが凹部３９ａに入り込むときは、両者の略正三角形のサイズに差があり、即ちカップリング凹部３９ａの断面が略正三角形の穴がカップリング凸部３７ａの略正三角形よりも大きいから、隙間を有した状態でスムーズに入り込む。
【０１５４】
しかし、凹部３９の三角形形状に対して隙間を大きくすると
（１）凸部３７ａの断面形状の変化による剛性の低下。
（２）接触点半径の減少による、接触点における抗力の増加。
上記（１），（２）により、カップリングのねじり剛性が低下し、これは画像ムラ等の原因となる。
【０１５５】
そこで本実施例では、要求されるねじれ剛性から、凸部三角形の内接円径の下限値をφ８．０ｍｍとし、これをφ８．５ｍｍ凹部三角形の内接円径をφ９．５ｍｍ隙間を０．５ｍｍとした。
【０１５６】
一方隙間の小さい一組のカップリングを嵌合させるためには、嵌合前に、これらの同芯度を維持する必要がある。
【０１５７】
そこで本実施例では、隙間０．５ｍｍに対して嵌合に導くために必要な同芯度φ１．０ｍｍを維持するために、前記円筒形の軸受凸部３８の突出量を前記カップリング凸部３７ａの突出量より大きくし、軸受凸部３８ａの内部に設けられた３以上の複数の突起形状ガイド１３ａＲ４により凹軸３９ａの外径部をガイドすることにより凸部３７と凹軸３９ａのカップリング嵌合前の同芯度をφ１．０ｍｍ以下に維持し、カップリングの嵌合過程を安定化させる（第２の調芯作用）。
【０１５８】
そして、画像形成時にカップリング凸部３７ａが凹部３９ａに入り込んだ状態でカップリング凹軸３９ｂが回転すると、カップリング凹部３９ａの内面と凸部３７ａの略正三角形柱の３点の稜線とが当接して駆動力が伝達される。そしてこの時、共に正多角形のカップリング凹部３９ａの内面と凸部３７ａの稜線とが等しく当接するように、カップリング凸軸３７が凹軸３９ｂの中心と一致するように瞬時に移動する。
【０１５９】
以上のような構成により、モータ６１の駆動時にはカップリング凸軸３７及び凹軸３９ｂが自動的に調芯が行われる。さらに、感光体ドラム７に駆動力が伝わることによりプロセスカートリッジＢに回転力が生まれ、この回転力によりプロセスカートリッジＢのクリーニング枠体１３の上面に設けられた規制当接部１３ｊ（図４、図５、図６、図７、図３０参照）が画像形成装置本体１４に固設された固設部材２５（図９、図１０、図３０参照）への当接力を強め、画像形成装置本体１４に対するプロセスカートリッジＢの位置がきまる。
【０１６０】
また、非駆動時（非画像形成時）には、カップリング凸部３７ａと凹部３９ａとの半径方向には隙間を設けられるので、カップリング同士の係脱が容易になる。また、駆動時には前述のカップリング係合部分での当接力が安定するので、この部分でのガタつきや振動を押さえることができる。
【０１６１】
なお、本実施の形態ではカップリング凸部及び凹部の形状を略正三角形としたが、略正多角形形状であれば同様の効果が得られることはいうまでもない。また、略正多角形形状であれば位置決めをより一層正確に行うことができるが、これに限定されずに引き寄せて噛み合うことのできる形状であれば、例えば多角形形状等であってもよい。更に、又大きなリードを持つおねじをカップリング凸部に採用すると共にこのおねじにねじ込まれるめねじをカップリング凹部としてもよい。この場合において三重の三角ねじの変形例が上述のカップリング凸部と凹部に相当する。
【０１６２】
更に、カップリング凸部と凹部を比較すると、形状的に凸部は傷つきやすく、強度的にも凹部に劣る。このため、本実施の形態においては、交換可能なプロセスカートリッジＢにカップリング凸部を設け、より高耐久性が要求される画像形成装置本体１４にカップリング凹部を設けてある。
【０１６３】
図３３は右側ガイド部材１３Ｒとクリーニング枠体１３の取り付け関係を詳細に示す斜視図、図３４は右側ガイド部材１３Ｒをクリーニング枠体１３へ取り付けた状態の縦断面図、図３５はクリーニング枠体１３の右側面の一部を示す図である。図３５は右側ガイド部材１３Ｒと一体に形成した軸受３８の取り付け部のアウトラインを示す側面図である。
【０１６４】
軸受３８を一体とした右側ガイド部材１３Ｒ（３８）を摸式的に示した図１１のクリーニング枠体１３への取り付け、及びユニット化された感光体ドラム７のクリーニング枠体１３への取り付けについて具体的に説明する。
【０１６５】
右側ガイド部材１３Ｒの背面には図３３、図３４に示すように円筒形ガイド１３ａＲと同心で小直径の軸受３８が一体に設けられている。この軸受３８は円筒形ガイド３８ａＲの軸方向（長手方向）中間部の円板部材１３ａＲ３で円筒形である軸受３８の端部につながっている。そして軸受３８と円筒形ガイド１３ａＲのクリーニング枠体１３側との間にはクリーニング枠体１３の内部側より見て円形の溝３８ａＲ４が形成されている。
【０１６６】
クリーニング枠体１３の側面には図３３、図３５に示すように欠円筒形の軸受取付穴１３ｈが設けられ、欠円部１３ｈ１は軸受取付穴１３ｈの直径よりも小さな対向間隔を有し、この間隔はカップリング突軸３７の直径よりも大きい。また、カップリング突軸３７は軸受３８に嵌合するので軸受取付穴１３ｈとは間隔があいている。クリーニング枠体１３の側面に一体に形成して設けた位置決めピン１３ｈ２はガイド部材１３Ｒのフランジ１３ａＲ１に密に嵌合するようになっている。これによっ、てユニット化された感光体ドラム７を軸方向（長手方向）に交叉方向からクリーニング枠体１３へ取り付け可能となると共に長手方向から右側ガイド部材１３Ｒをクリーニング枠体１３へ取り付ける際に右側ガイド部材１３Ｒのクリーニング枠体１３への関係位置が正確に定まる。
【０１６７】
ユニット化された感光体ドラム７をクリーニング枠体１３へ取り付けるには、図３３に示すように感光体ドラム７を長手方向に交叉方向に移動し、ドラムギア７ｂをクリーニング枠体１３内にあるようにしてカップリング凸軸３７を欠円部１３ｈ１を通過させて軸受取付穴１３ｈに挿入する。この状態で図１１に示す左側ガイド１３ａＬと一体のドラム軸７ａをクリーニング枠体１３の側端１３ｋを貫通して、該ドラム軸７ａを平歯ギア７ｎに嵌合し、このガイド１３ａＬのフランジ２９を挿通して小ねじ１３ｄをクリーニング枠体１３にねじ込み、このガイド１３ａＬをクリーニング枠体１３に固定して感光体ドラム７の一端側を支持する。
【０１６８】
次に右側ガイド部材１３Ｒと一体の軸受３８の外周を軸受取付穴１３ｈに嵌入すると共に軸受３８の内周をカップリング凸軸３７に嵌合し、クリーニング枠体１３の位置決めピン１３ｈ２を右側ガイド部材１３Ｒのフランジ１３ａＲ１の穴に嵌め込み、該フランジ１３ａＲ１を挿通して小ねじ１３ａＲ２をクリーニング枠体１３にねじ込み右側ガイド部材１３Ｒをクリーニング枠体１３に固定する。
【０１６９】
これによって、感光体ドラム７が正確且つ強固にクリーニング枠体１３に固定される。感光体ドラム７を長手方向に対して交叉方向からクリーニング枠体１３に取り付けるため、感光体ドラム７を長手方向にやりくりする必要がなく、クリーニング枠体１３の長手方向の寸法を小さくできる。このため画像形成装置本体１４も小さくできる。そして、左側の円筒形ガイド１３ａＬは大きなフランジ２９をクリーニング枠体１３に当接固定し、このフランジ２９と一体のドラム軸７ａをクリーニング枠体１３に密に嵌合していると共に右側の円筒形ガイド１３ａＲは感光体ドラム７を支持する軸受３８と同心で一体であり、この軸受３８をクリーニング枠体１３の軸受取付穴１３ｈに嵌合してあるため、感光体ドラム７は記録媒体２の搬送法方向に対して正確に直交するように配設できる
そして左側の円筒形ガイド１３ａＬは大面積のフランジ２９及びこのフランジ２９に突設したドラム軸７ａが一体の金属製のため、ドラム軸７ａの位置が正確であり、耐摩耗性が向上する。そして円筒形ガイド１３ａＬはプロセスカートリッジＢをくり返し画像形成装置本体１４に着脱しても損耗することがない。そして、電気接点関係でのべたように感光体ドラム７のアースを容易に取ることができる。右側の円筒形ガイド１３ａＬは軸受３８よりも大径として、軸受３８と円筒形ガイド１３ａＲを円板部材１３ａＲ３で結合し、円筒形ガイド１３ａＲはフランジ１３ａＲ１と結合してあるので、円筒形ガイド１３ａＲ、軸受３８は互いに補強、補剛される。そして、右側円筒形ガイド１３ａＲは大径であるため、合成樹脂製でありながら、プロセスカートリッジＢの画像形成装置本体１４へのくり返しの着脱に対して耐久力がある。
【０１７０】
図３６、３７は右側ガイド部材１３Ｒと一体の軸受３８のクリーニング枠体１３への他の取付方法を示す縦断面展開図である。
【０１７１】
なお、図は特に感光体ドラム７の軸受３８を要部として略図で表示してある。
【０１７２】
図３６に示すように軸受取付穴１３ｈの外部側の縁には周方向にリブ１３ｈ３を有し、このリブ１３ｈ３の外周は円筒の一部となっている。本例においては、このリブ１３ｈ３の外周に右側円筒形ガイド１３ａＲの円板部材１３ａＲ３を越えてフランジ１３ａＲ１に到る部分の円周を密に嵌合してある。そして、軸受３８の軸受取付部１３ｈと軸受３８外周は遊嵌してある。このようにした場合は、軸受取付部１３ｈが欠円部１３ｈ１で不連続のため、欠円部１３ｈ１が開こうとするのを防止すると共に補強できる効果がある。
【０１７３】
また上記と同一の目的で、図３４に示すようにリブ１３ｈ３の外周に複数の拘束ボス１３ｈ４を設けてもよい。
【０１７４】
この拘束ボス１３ｈ４は成形金型製作時に例えば外接円径はＩＴ公差９級、枠体の取付穴１３ｈの内径部との同芯度０．０１ｍｍ以内に管理されている。
【０１７５】
ドラム軸受３８のクリーニング枠体１３への取付時にはクリーニング枠体１３の取付穴１３ｈと軸受３８の外径部が嵌合しつつ、この外径部と対向するドラム軸３８の内周面１３ａＲ５が前記クリーニング枠体１３側の拘束ボス１３ｈ４を拘束して嵌合されるため欠円部１３ｈ１の開きによる軸受組立て時の芯ずれを防止することができる。
【０１７６】
（クリーニング枠体（ドラム枠体ともいう）と現像枠体との結合構成）
既に述べたように帯電ローラ８及びクリーニング手段１０を組み込んだクリーニング枠体１３と現像手段９を組み込んだ現像枠体１２は結合される。ここで一般的にはこの結合部は電子写真感光体ドラム７を組み込んだドラム枠体１３と現像手段９を組み込んだ現像枠体１２との結合が少なくともプロセスカートリッジＢの態様として必要とされる。
【０１７７】
このようなドラム枠体１３と現像枠体１２の結合構成の要旨を図１２、図１３、図３２を参照して述べると以下のとおりである。なお、以下にのべる右側、左側とは上側から記録媒体２を搬送方向に従って見た場合を言うものである。
【０１７８】
電子写真画像形成装置本体１４に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、電子写真感光体体ドラム７と、前記電子写真感光体ドラム７に形成された潜像を現像するための現像手段９と、前記現像手段９を支持する現像枠体１２と、前記電子写真感光体ドラム７を支持するドラム枠体１３と、前記トナー収納部を有するトナー枠体１１と、前記現像手段９の長手方向の一端側と他端側であって、前記現像手段９よりも上方の前記現像枠体１２部分にその一端を取り付けられ、また、その他端は前記ドラム枠体１３と当接する圧縮コイルばね２２ａと、前記現像手段９の長手方向の一端側と他端側の前記現像枠体１２部分に前記現像手段９の長手方向と交差する方向へ突出して設けられた第一の突出部（右側のアーム部１９）と、第二の突出部（左側のアーム部１９）と、前記第一の突出部に（右側のアーム部１９）に設けられた第一の開口（右側の穴２０）と、前記第二の突出部（左側のアーム部１９）に設けられた第二の開口（左側の穴２０）と、前記ドラム枠体１３の長手方向一端側であって、前記電子写真感光体ドラム７よりも上方の前記ドラム枠体１３部分に設けられた、前記第一の突出部（右側のアーム部１９）と係合する第一の係合部（右側の凹部２１）と、前記ドラム枠体１３の長手方向の他端側であって、前記電子写真感光体ドラム７よりも上方の前記ドラム枠体１３部分に設けられた、前記第二の突出部（左側のアーム部１９）と係合する第二の係合部（左側の凹部２１）と、前記第一の係合部（右側の凹部２１）に設けられた第三の開口（右側の図１２に示す穴１３ｅ）と、前記第二の係合部（左側の凹部２１）に設けられた第四の開口（左側の図１２に示す穴１３ｅ）と、前記ドラム枠体１３と現像枠体１２とを結合するために、前記第一の突出部（右側のアーム部１９）と前記第一の係合部（右側の凹部２１）とを係合した状態で、前記第一の開口（右側の穴２０）と第三の開口（右側の穴１３ｅ）とを貫通する第一の貫通部材（右側の図１２に示す結合部材２２）と、前記ドラム枠体１３と現像枠体１２とを結合するために、前記第二の突出部（右側のアーム部１９）と前記第二の係合部（左側の凹部２１）とを係合した状態で、前記第二の開口（左側の穴２０）と第四の開口（左側の穴１３ｅ）とを貫通する第二の貫通部材（左側の図１２に示す結合部材２２）と、を有するプロセスカートリッジＢである。
【０１７９】
このような構成における現像枠体１２とドラム枠体１３の組立方法は次のとおりである。現像枠体１２とドラム枠体１３の前記第一の突出部（右側のアーム部１９）と前記第一の係合部（右側の凹部２１）とを係合する第一の係合工程と前記第二の突出部（左側のアーム部１９）と前記第二の係合部（左側の凹部２１）とを係合する第二の係合工程と前記ドラム枠体１３と現像枠体１２とを結合するために、前記第一の突出部（右側のアーム部１９）と前記第一の係合部（右側の凹部２１）とを係合した状態で、前記第一の突出部（右側のアーム部１９）に設けられた第一の開口（右側の穴２０）と、前記第一の係合部（右側の凹部２１）に設けられた第三の開口（右側の穴１３ｅ）とに第一の貫通部材（右側の結合部材２２）を貫通させる第一の貫通工程と、現像枠体１２と前記ドラム枠体１３とを結合するために、前記第二の突出部（左側のアーム部１９）と前記第二の係合部（左側の凹部２１）とを係合した状態で、前記第二の突出部（左側のアーム部１９）に設けられた第二の開口（左側の穴２０）と、前記第二の係合部（左側の凹部２１）に設けられた第四の開口（左側の穴２０）とに第二の貫通部材（左側の結合部材２２）を貫通させる第二の貫通工程と、で現像枠体１２とドラム枠体１３は一体のカートリッジ化されたプロセスカートリッジＢとなる。
【０１８０】
上述のように現像枠体１２とドラム枠体１３を互いに係合し、これら両者に結合部材２２を貫通させるだけで組立てられ、又、分解も、結合部材２２を抜いて現像枠体１３とドラム枠体１３を引き離すだけであり、組立分解がきわめて容易に行われ得るものである。
【０１８１】
前記において、現像手段９は現像ローラ９ｃを備えており、前記第一の突出部と第一の係合部とを係合する第一の係合工程と、前記第二の突出部と前記第二の係合部とを係合する第二の係合工程は、同時的に行われ、
（１）電子写真感光体体ドラム７と現像ローラ９ｃとほぼ平行にし、
（２）電子写真感光体ドラム７の周囲に沿って現像ローラ９ｃを移動し、
（３）現像ローラ９ｃの移動に伴って現像枠体１２が回動し、
（４）現像枠体１２の回動によって前記第一、第二の突出部（両側のアーム部１９）が夫々前記第一、第二の係合部（両側の凹部２１）に進入し、
（５）前記第一、第二の突出部（両側のアーム部１９）が前記第一、第二の係合部（両側の凹部２１）と夫々係合する。
ようにすると、感光体ドラム７の両端周面にスペーサコロ９ｉが接した状態で現像ローラ９ｃを感光体ドラム７を中心に回動して、アーム部１９を凹部２１へ接近できるため、アーム部１９と凹部２１が係合する個所が一定し、従って又、前記現像枠体１２のアーム部１９に設けた穴２０とドラム枠体１３の凹部２１の両側に設けた穴１３ｅを合せることを容易にするようにアーム部１９と凹部２１の形状を定めることができる。
【０１８２】
上述において既に述べたようにトナー枠体１１と現像枠体１２を結合した現像ユニットＤと、クリーニング枠体１３と帯電ローラ８を組み込んだクリーニングユニットＣを結合する態様が一般的である。
【０１８３】
このように現像枠体１２とドラム枠体１３を係合した際には第一、第二の突出部の開口（穴２０）と第一、第二の係合部の開口（穴１３ｅ）は貫通部材（係合部材２２）を貫通できるようにほぼ一致するようにしてある。
【０１８４】
図３２に示すように、アーム部１９の先端１９ａは穴２０を中心とする円弧形をしており、凹部２１の底２１ａは穴１３ｅを中心とする円弧形をしている。アーム部１９先端１９ａの円弧の半径は、凹部２１の底の円弧部２１ａの半径よりもわずかに小さい。このわずかに小さい程度は、凹部２１の底２１ａにアーム部１９の先端１９ａを突き当てた際に、結合部材２２をドラム枠体（クリーニング枠体）１３の穴１３ｅを挿通してアーム部１９の穴２０に端部が面取りされた結合部材２２が容易に挿入できる程度であり、結合部材２２が挿入されると、アーム部１９の先端１９ａと凹部２１の底２１ａ間には円弧形に隙間ｇができ、アーム部１９は結合部材２２により回動自在に支持されるものである。なお、説明のため、この隙間ｇは誇張して示してあるが、隙間ｇは結合部材２２の端部又は穴２０の面取り寸法よりも小さいものである。
【０１８５】
図３２に示すように現像枠体１２とドラム枠体１３とはアーム部１９の穴２０が軌跡ＲＬ１又はＲＬ２もしくは軌跡ＲＬ１，ＲＬ２の間の軌跡等の何れかを画いて組立てが行われる。この際、凹部２１の上壁の内面２０ａは圧縮コイルばね２２ａが次第に連続して圧縮されるように、連続して傾斜させてある。即ち、組立時に圧縮コイルばね２２ａの現像枠体１２への取付部と対向する上述の凹部２１の上壁の内面２０ａとの距離は次第に小さくなるように形状を定めてある。本例では組立途上で圧縮コイルばね２２ａの上側の座巻部は上記内面２０ａの傾斜部２０ａ１に接し、現像枠体１２とドラム枠体１３が結合した組立完了状態では圧縮コイルばね２２ａは傾斜部２０ａ１に続くばね座部２０ａ２に接する。この圧縮コイルばね２２ａとばね座部２０ａ２とは直角に交叉している。
【０１８６】
このように構成してあるため、現像枠体１２とドラム枠体１３を組立てる際に、圧縮コイルばね２２ａを特に別途圧縮して挿入する必要がなく、簡単に組立てられ自動的にスペーサコロ９ｉと感光体ドラム７が圧接する。
【０１８７】
なお、上述の軌跡ＲＬ１は感光体ドラム７を中心とする円弧であり、軌跡ＲＬ２は傾斜部２０ａ１との距離が図の右方から左方に行くに従って次第に小さくなるおおよその直線である。
【０１８８】
図３１に示すように、上記圧縮コイルばね２２ａは現像枠体１２に保持されている。図３１は現像枠体１２のアーム部１９の根本付近のプロセスカートリッジＢの装着方向Ｘに従う縦断面図である。現像枠体１２上には上方へ向ってばね保持部１２ｔが設けてある。このばね保持部１２ｔは根本側に少くとも圧縮コイルばね２２ａの座巻部内周が圧入される円筒形のばね固定部１２ｋと、この固定部１２ｋより縮径し圧縮コイルばね２２ａ中を途中まで挿通するガイド部１２ｎを備えている。上記ばね固定部１２ｋの高さは最小限圧縮コイルばね２２ａの座巻部の１巻以上必要であるが、これ以上２巻位が望ましい。
【０１８９】
図１２に示すようにドラム枠体１３の外壁１３ｓと外壁１３ｓの内部側に間をおいて仕切り壁１３ｔを設けてこの間を凹部２１としている。
【０１９０】
図１２に示される凹部２１の長手方向の内矩はドラムギア７ｂを備え配設した側と同じ側の右側の凹部２１を構成する外壁１３ｓと仕切壁１３ｔの対向壁面は各々長手方向に対して直交しており、この対向壁面間に現像枠体１２の現像ローラギア９ｋの配設してある側と同じ側の右側のアーム部１９が密に嵌入するようになっている。一方、平歯ギア７ｎの配設してある側と同じ側の左側のクリーニング枠体１３の凹部２１とこの凹部２１に挿入される現像枠体１２のアーム部１９は長手方向に関し遊嵌するようになっている。
【０１９１】
従って、現像枠体１２とクリーニング枠体１３の長手方向の位置合せが正確に行われる。なんとなれば、長手方向の一端側の凹部２１の対向壁面間の寸法は出し易く、又、アーム部１９の幅も寸法が出し易いからである。そして現像枠体１３とクリーニング枠体１２の温度上昇によって熱変形による長手方向の寸法差が生じても、寸法の短かい凹部２１の対向壁間とアーム部１９のこの対向壁間に嵌入する部分は共に寸法が小さいため、熱変形差は極めて小さいからであり、仮に現像枠体１２とクリーニング枠体１３の熱変形による長手方向全長の寸法変化に差があったとしても、平歯ギア７ｎ側の凹部２１とこの凹部２１に嵌入するアーム部１９は長手方向に関し遊嵌しているので熱応力による変形により、現像枠体１２とクリーニング枠体１３間に応力を生じない。
【０１９２】
前述した実施の形態で示したプロセスカートリッジＢは単色画像を形成する場合を例示したが、本発明に係るプロセスカートリッジは現像手段を複数設け、複数色の画像（例えば２色画像、３色画像あるいはフルカラー等）を形成するカートリッジにも好適に適用することができる。
【０１９３】
また、電子写真感光体としては、前記感光体ドラム７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、アミル合金等のシリンダ上に光導電体を蒸着或いは塗工等を行ったものである。
【０１９４】
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。
【０１９５】
また帯電手段の構成も、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。
【０１９６】
なお、前記帯電手段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も良い。
【０１９７】
また感光体ドラムに残存するトナーのクリーニング方法としても、ブレード、ファーブラシ、磁気ブラシ等を用いてクリーニング手段を構成しても良い。
【０１９８】
【実施例】
実施の形態に併記した。
【０１９９】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明によれば、第二の軸受け部材が取り付けられている第二の軸受け支持部材を枠体に取り付けることによって、第二の軸受け部材と現像ローラとの嵌合、マグネットとのマグネット支持穴との嵌合、及び、コイルバネとの現像バイアス接点との電気的接続を、軸受嵌合穴部の内側においておこなうことができることができるので、現像ローラを枠体に取り付ける際の作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
図面は何れも本発明の実施の形態を示し、
【図１】電子写真画像形成装置の縦断面図である。
【図２】図１に示した装置の外観斜視図である。
【図３】プロセスカートリッジの縦断面図である。
【図４】図３に示したプロセスカートリッジの右側上方から見た外観斜視図である。
【図５】図３に示したプロセスカートリッジの右側面図である。
【図６】図３に示したプロセスカートリッジの左側面図である。
【図７】図３に示したプロセスカートリッジの左側上方から見た外観斜視図である。
【図８】図３に示したプロセスカートリッジを左下側を示すための外観斜視図である。
【図９】装置本体のプロセスカートリッジの装着部の外観斜視図である。
【図１０】装置本体のプロセスカートリッジの装着部の外観斜視図である。
【図１１】感光体ドラム及びその駆動装置の縦断面図である。
【図１２】クリーニングユニットの斜視図である。
【図１３】現像ユニットの斜視図である。
【図１４】現像ユニットの一部分解斜視図である。
【図１５】現像ホルダの背部を見る斜視図である。
【図１６】現像枠体の側板及びトナー枠体の側面図である。
【図１７】図１５の現像ホルダ部の内部側から外部側へ向って見る側面図である。
【図１８】現像ローラ軸受箱の斜視図である。
【図１９】現像枠体の斜視図である。
【図２０】トナー枠体の斜視図である。
【図２１】トナー枠体の斜視図である。
【図２２】図２１のトナーシール部の縦断面図である。
【図２３】帯電ローラ部の支持装置を示す縦断面図である。
【図２４】電子写真画像形成装置本体の駆動系を示す略縦断面図である。
【図２５】装置本体に設けられたカップリングとプロセスカートリッジに設けられたカップリングの斜視図である。
【図２６】装置本体に設けられたカップリングとプロセスカートリッジに設けられたカップリングの斜視図である。
【図２７】装置本体の開閉部材とカップリング部の構成を表す断面図である。
【図２８】装置本体のプロセスカートリッジ駆動時のカップリング凹軸周りの構成を表す正面図である。
【図２９】装置本体のプロセスカートリッジ着脱時のカップリング凹軸周りの構成を表す正面図である。
【図３０】装置本体へのプロセスカートリッジ着脱時の電気接点関係を示す縦断面図である。
【図３１】圧縮コイルばねの取付部を示す側面図である。
【図３２】ドラム枠体と現像枠体の結合部を示す縦断面図である。
【図３３】感光体ドラムのクリーニング枠体への取付部を示す斜視図である。
【図３４】ドラム軸受部を示す縦断面図である。
【図３５】ドラム軸受部の外部の形状を示す側面図である。
【図３６】ドラム軸受部の他の実施の形態を示す展開断面図である。、
【図３７】ドラム軸受部を模式的に示す斜視図である。
【図３８】プロセスカートリッジにおける発生スラストの関係を示す展開図である。
【図３９】トナー枠体の開口部を示す他の実施の形態の斜視図である。
【符号の説明】
１…光学系 １ａ…レーザーダイオード １ｂ…ポリゴンミラー １ｃ…レンズ １ｄ…反射ミラー １ｅ…露光開口部
２…記録媒体
３…搬送手段 ３ａ…給紙カセット ３ｂ…ピックアップローラ ３ｃ…搬送ローラ対 ３ｄ…搬送ローラ対 ３ｅ…レジストローラ対 ３ｆ…搬送ガイド
３ｇ，３ｈ，３ｉ…排出ローラ対 ３ｊ…反転経路 ３ｋ…フラッパ ３ｍ…排出ローラ対
４…転写ローラ
５…定着手段 ５ａ…ヒータ ５ｂ…定着ローラ ５ｃ…駆動ローラ
６…排出トレイ
７…感光体ドラム ７ａ…ドラム軸 ７ａ１…端面 ７ａ２…拡径部 ７ｂ…ドラムギア ７ｂ１…側端 ７ｄ…ドラム筒 ７ｄ１…内面 ７ｅ…感光層 ７ｆ…アース板 ７ｎ…平歯ギア
８…帯電ローラ ８ａ…帯電ローラ軸 ８ｂ…複合ばね ８ｂ１…圧縮コイルばね ８ｂ２…内部接点 ８ｃ…帯電ローラ軸受
９…現像手段 ９ｂ…トナー送り部材 ９ｂ１…ジャーナル ９ｃ…現像ローラ ９ｄ…現像ブレード ９ｄ１…板金 ９ｄ１ａ…曲げ部 ９ｄ２…ウレタンゴム ９ｄ３…穴 ９ｄ４…ねじ穴 ９ｄ５…切り込み ９ｄ６…小ねじ ９ｅ…トナー撹拌部材 ９ｆ…軸受 ９ｆ１…キー部 ９ｇ…マグネット ９ｇ１…欠円形軸 ９ｈ…アンテナ棒 ９ｈ１…接点 ９ｉ…スペーサコロ ９ｊ…現像ローラ軸受 ９ｊ１…穴 ９ｊ４…軸受 ９ｋ…現像ローラギア ９ｌ（エル）…現像コイルバネ接点 ９ｍ…トナー攪拌ギア ９ｐ…フランジ ９ｐ１…現像ローラギア取付軸部 ９ｑ…ギア ９ｑ１…小ギア ９ｒ…大ギア ９ｒ１…小ギア ９ｓ…トナー送りギア ９ｓ１…軸継手部 ９ｓ２…小ギア ９ｕ…はす歯ギア ９ｖ…軸受箱 ９ｖ１…円筒形突部 ９ｖ２…ねじ穴 ９ｖ３…マグネット支持穴 ９ｖ４…軸受嵌合穴 ９ｖ５…キー溝 ９ｖ６…凹部 ９ｖ７…切り欠き ９ｖ８…支持部 ９ｖ９…ダボ ９ｗ…ジャーナル ９ｗ１…縮径円筒部
１０…クリーニング手段 １０ａ…クリーニングブレード １０ｂ…廃トナー溜め
１１…トナー枠体 １１Ａ…トナー容器 １１ａ…上方枠体 １１ａ１…フランジ １１ｂ…下方枠体 １１ｂ１…フランジ １１ｃ…リブ １１ｄ…トナー充填口 １１ｅ…カップリング部材 １１ｅ１…穴 １１ｆ…トナーキャップ
１１ｇ…凹形部 １１ｈ…ボス １１ｉ…開口部 １１Ｊ…トナーユニット １１ｊ，１１ｊ１…フランジ １１ｋ…凹面 １１ｍ…段部 １１ｎ…条溝 １１ｎ１…縁 １１ｎ２…底 １１ｑ…角穴 １１ｒ…丸穴 １１ｔ…把手部材 １１ｖ…突条
１２…現像枠体 １２Ａ，１２Ｂ…側板 １２ｂ…貫通穴 １２ｃ…めねじ
１２ｄ…ダボ １２ｅ…フランジ １２ｆ…スリット １２ｇ…穴 １２ｈ…下あご部１２ｉ…平面 １２ｉ１…ダボ １２ｉ２…めねじ １２ｉ３…突起 １２ｊ…円弧面 １２ｋ…ばね固定部 １２ｍ…穴部 １２ｎ…ばねガイド部 １２ｐ…開口部 １２ｓ，１２ｓ１，１２ｓ２…シール部材 １２ｔ…ばね保持部
１２ｕ…平面 １２ｖ…突条 １２ｖ１…三角突条 １２ｗ１…円筒形ダボ
１２ｗ２…角形ダボ １２ｘ…穴 １２ｚ…突条
１３…クリーニング枠体（ドラム枠体） １３ａ…円筒形ガイド １３ａＲ１…フランジ １３ａＲ２…小ねじ １３ａＲ３…円板部材 １３ａＲ４…内径ガイド部 １３ａＲ５…拘束内周面 １３ａＲ，１３ａＬ…円筒形ガイド １３ｂＲ，１３ｂＬ…回り止めガイド １３ｃ…位置決めピン １３ｄ…小ねじ １３ｅ…取付穴 １３ｆ…規制当接部 １３ｇ…ガイド溝 １３ｈ…取付穴 １３ｈ１…欠円部 １３ｈ２…位置決めピン １３ｈ３…リブ １３ｈ４…拘束ボス
１３ｉ…上面 １３ｊ…規制当接部 １３ｋ…側端 １３ｋ１…穴 １３Ｌ…ガイド部材 １３ｎ…転写開口部 １３ｐ…右側端 １３ｑ…左側端 １３Ｒ…ガイド部材 １３ｓ…外壁 １３ｔ…仕切壁
１４…画像形成装置本体
１６…ガイド部材 １６ａ…ガイド部 １６ｂ…位置決め溝 １６ｃ…ガイド部 １６ｄ…位置決め溝 １６Ｒ，１６Ｌ…ガイド部材
１７…凹部
１８…ドラムシャッタ部材 １８ａ…シャッターカバー １８ｂ，１８ｃ…リンク １８ｃ１…突出部
１９…アーム部 １９ａ…先端
２０…回動穴 ２０ａ…内面 ２０ａ１…傾斜部 ２０ａ２…ばね座部
２１…凹部 ２１ａ…底
２２…結合部材 ２２ａ…圧縮コイルばね
２５…固設部材
２９…フランジ
３５…開閉部材 ３５ａ…支点
３６…ドラムフランジ ３６ｂ…嵌合部
３７…カップリング凸軸 ３７ａ，３７ａ１…凸部端部
３８…軸受 ３８ａ…凸部 ３８ｂ…内側端面
３９…ギア ３９ａ…凹部 ３９ａ１…底 ３９ｂ…カップリング凹軸
４０…現像ホルダ ４０ａ…支持穴 ４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ…ダボ
４０ｆ…突起
４３…大ギア
５１…カバーフィルム
５２…引抜き用テアテープ ５２ａ…端部 ５２ｂ…一端
５４…弾性シール材
５５…テープ
５６…弾性シール材
６１…モータ ６１ａ…軸
６２…小ギア
６３…外カム ６３ａ…アーム
６４…内カム
６５…リンク ６５ａ，６５ｂ…ピン
６６…側板
６７…側板
６８…圧縮コイルばね
６９…側板
１１９…アース接点
１２０…帯電バイアス接点 １２０ａ…外部露出部 １２０ｂ…ばね座
１２１…現像バイアス接点 １２１ａ…導出部 １２１ｂ…第２の導出部 １２１ｃ…第３の導出部 １２１ｄ…第４の導出部 １２１ｅ…外部接点部 １２１ｆ…止め穴
１２２…トナー残量検出接点
１２３…アース接点部材
１２４…帯電接点部材
１２５…現像バイアス接点部材
１２６…トナー検出接点部材
１２７…ホルダ
１２８…電気基板
１２９…圧縮コイルばね
Ａ…レーザービームプリンタ（画像形成装置）
Ｂ…プロセスカートリッジ
Ｃ…クリーニングユニット
Ｄ…現像ユニット ＤＧ…現像部駆動伝達ユニット
Ｇ…現像ローラユニット
ＧＴ…歯車列
Ｊ…トナーユニット
ＪＰ…結合面
Ｌ，Ｋ…斜面
Ｓ…カートリッジ装着スペース
Ｚ…水平線
ｍ…線
ｇ…隙間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus.Detachable processcartridgeofThe present invention relates to an attachment method for attaching a developing roller to a frame. Here, the electrophotographic image forming apparatus forms an image on a recording medium using an electrophotographic image forming system. Examples of the electrophotographic image forming apparatus include an electrophotographic copying machine, an electrophotographic printer (for example, a laser beam printer, an LED printer), a facsimile machine, a word processor, and the like.
[0003]
The process cartridge is a cartridge in which a charging unit, a developing unit or a cleaning unit and an electrophotographic photosensitive member are integrally formed, and the cartridge can be attached to and detached from the image forming apparatus main body. In addition, at least one of the charging unit, the developing unit, and the cleaning unit and the electrophotographic photosensitive member are integrally formed into a cartridge that can be attached to and detached from the image forming apparatus main body. Further, it means that at least the developing means and the electrophotographic photosensitive member are integrated into a cartridge so that it can be attached to and detached from the apparatus body.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an attachment method that facilitates attachment of a developing roller to a frame of a process cartridge that can be attached to and detached from an electrophotographic image forming apparatus main body.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method according to the present invention includes a toner used for developing a latent image formed on an electrophotographic photosensitive member on a frame of a process cartridge that can be attached to and detached from an electrophotographic image forming apparatus main body. In the mounting method for attaching the developing roller for carrying and carrying,
(A) A first bearing member that rotatably supports one end of the developing roller is attached to the first bearing support member;
(B) fitting the first bearing member to one end of the developing roller in the axial direction;
(C)Together with the developing rollerThe first bearing support member is attached to the frame,
(D)Bearing fitting hole,Supporting a magnet provided in the developing roller for supporting the toner on the surface of the developing roller;Provided at the bottom in the axial direction of the bearing fitting holeReceiving a developing bias to be supplied to the developing roller from the apparatus main body by contacting a magnet support hole and the other end of a coil spring attached to the developing roller at one end;Provided at the bottom in the axial direction of the bearing fitting holeA second bearing support member having a developing bias contactInA second bearing member for rotatably supporting the other end of the developing roller.Fit into the bearing fitting holeInstallation, then
(E)By attaching the second bearing support member to the frame body from the axial direction of the developing roller, inside the bearing fitting hole,The second bearing member is fitted to the other end of the developing roller in the axial direction, the magnet is fitted to the magnet support hole, and the other end of the coil spring and the developing bias contactMake electrical connections
This is a mounting method for attaching the developing roller.
[0020]
[Prior art]
Conventionally, in an image forming apparatus using an electrophotographic image forming process, the electrophotographic photosensitive member and the process means acting on the electrophotographic photosensitive member are integrally formed into a cartridge, and the cartridge can be attached to and detached from the image forming apparatus main body. The process cartridge method is adopted. According to this process cartridge system, the apparatus can be maintained by the user himself / herself without depending on the service person, so that the operability can be remarkably improved. Therefore, this process cartridge system is widely used in image forming apparatuses. In the process cartridge, when the developing roller is supported on the process cartridge, a bearing member and a support member are known as one part.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Description of Embodiments of the Invention]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0022]
Next, a preferred embodiment of the present invention will be described. In the following description, the short direction of the process cartridge B is a direction in which the process cartridge B is attached to and detached from the apparatus main body 14 and coincides with the conveyance direction of the recording medium. Further, the longitudinal direction of the process cartridge B is a direction (substantially orthogonal direction) that intersects with a direction in which the process cartridge B is attached to and detached from the apparatus main body 14, is parallel to the surface of the recording medium, and transports the recording medium. Is a direction intersecting (substantially orthogonal). The left and right with respect to the process cartridge is the right or left when the recording medium is viewed from above according to the conveyance direction of the recording medium.
[0023]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of an electrophotographic image forming apparatus (laser beam printer) to which an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is an external perspective view thereof. 3 to 8 are drawings relating to a process cartridge to which the embodiment of the present invention is applied. 3 is a side sectional view of the process cartridge, FIG. 4 is an external perspective view showing an outline of the external appearance thereof, FIG. 5 is a right side view thereof, FIG. 6 is a left side view thereof, and FIG. FIG. 8 is a perspective view of the process cartridge turned upside down and seen from above. In the following description, the upper surface of the process cartridge B is a surface located on the upper side in a state where the process cartridge B is mounted on the apparatus main body 14, and the lower surface is a surface located on the lower side.
[0024]
(Electrophotographic image forming apparatus A and process cartridge B)
First, a laser beam printer A as an electrophotographic image forming apparatus to which an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a side sectional view of the process cartridge B.
[0025]
As shown in FIG. 1, the laser beam printer A forms an image on a recording medium (for example, recording paper, OHP sheet, cloth, etc.) by an electrophotographic image forming process. Then, a toner image is formed on a drum-shaped electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive drum). Specifically, the photosensitive drum is charged by a charging unit, and then a laser beam corresponding to the image information is irradiated from the optical unit to the photosensitive drum to form a latent image corresponding to the image information on the photosensitive drum. The latent image is developed by developing means to form a toner image. In synchronization with the formation of the toner image, the recording medium 2 set in the paper feed cassette 3a is reversed and conveyed by the pickup roller 3b, the conveyance roller pairs 3c and 3d, and the registration roller pair 3e. Next, the toner image formed on the photosensitive drum 7 of the process cartridge B is transferred to the recording medium 2 by applying a voltage to the transfer roller 4 as transfer means. Thereafter, the recording medium 2 to which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing unit 5 by the conveyance guide 3f. The fixing unit 5 includes a driving roller 5c and a fixing roller 5b incorporating a heater 5a. Then, the transferred toner image is fixed by applying heat and pressure to the passing recording medium 2. The recording medium 2 is conveyed by the discharge roller pairs 3g, 3h, 3i, and discharged to the discharge tray 6 through the reverse path 3j. The discharge tray 6 is provided on the upper surface of the apparatus main body 14 of the image forming apparatus A. It is also possible to operate the swingable flapper 3k and discharge the recording medium 2 by the discharge roller pair 3m without passing through the reverse path 3j. In the present embodiment, the pickup roller 3b, transport roller pairs 3c, 3d, registration roller pair 3e, transport guide 3f, discharge roller pairs 3g, 3h, 3i and discharge roller pair 3m constitute a transport means 3. .
[0026]
On the other hand, as shown in FIGS. 3 to 8, the process cartridge B rotates the photosensitive drum 7 having the photosensitive layer 7e (see FIG. 11) and applies a voltage to the charging roller 8 as a charging means. Is uniformly charged. Next, a laser beam corresponding to the image information from the optical system 1 is irradiated onto the photosensitive drum 7 through the exposure opening 1e to form a latent image. The latent image is developed by developing means 9 using toner. That is, the charging roller 8 is provided in contact with the photosensitive drum 7 and charges the photosensitive drum 7. The charging roller 8 rotates following the photosensitive drum 7. The developing unit 9 supplies toner to the developing area of the photoconductor drum 7 to develop the latent image formed on the photoconductor drum 7. The optical system 1 includes a laser diode 1a, a polygon mirror 1b, a lens 1c, and a reflection mirror 1d.
[0027]
Here, the developing means 9 sends the toner in the toner container 11A to the developing roller 9c by the rotation of the toner feeding member 9b. Then, the developing roller 9c incorporating the fixed magnet is rotated, and a toner layer to which triboelectric charge is imparted is formed on the surface of the developing roller 9c by the developing blade 9d, and the toner is supplied to the developing region of the photosensitive drum 7. . Then, the toner is transferred to the photosensitive drum 7 in accordance with the latent image, thereby forming a toner image and making it a visible image. Here, the developing blade 9d defines the amount of toner on the peripheral surface of the developing roller 9c and applies a triboelectric charge. A toner agitating member 9e for circulating toner in the developing chamber is rotatably attached in the vicinity of the developing roller 9c.
[0028]
Then, a voltage having a polarity opposite to that of the toner image is applied to the transfer roller 4 to transfer the toner image formed on the photosensitive drum 7 to the recording medium 2, and then the residual toner on the photosensitive drum 7 is removed by the cleaning unit 10. Remove. Here, the cleaning means 10 scrapes off the toner remaining on the photosensitive drum 7 by an elastic cleaning blade 10a provided in contact with the photosensitive drum 7, and collects the toner in the waste toner reservoir 10b.
[0029]
The process cartridge B combines a toner frame 11 having a toner container (toner storage unit) 11A for storing toner and a developing frame 12 for holding the developing means 9 such as the developing roller 9c. Further, the cleaning means 10 such as the photosensitive drum 7 and the cleaning blade 10a and the cleaning frame 13 to which the charging roller 8 is attached are coupled to this. The process cartridge B can be attached to and detached from the image forming apparatus main body 14 by an operator.
[0030]
The process cartridge B is provided with an exposure opening 1e for irradiating the photosensitive drum 7 with light corresponding to image information and a transfer opening 13n for facing the photosensitive drum 7 to the recording medium 2. Specifically, the exposure opening 1 e is provided in the cleaning frame 13, and the transfer opening 13 n is formed between the developing frame 12 and the cleaning frame 13.
[0031]
Next, the structure of the housing of the process cartridge B according to the present embodiment will be described.
[0032]
In the process cartridge B shown in the present embodiment, the photosensitive drum 7, the toner frame 11 and the developing frame 12 are coupled to each other, and the cleaning drum 13 is rotatably coupled thereto. The charging roller 8, the developing means 9, the cleaning means 10 and the like are accommodated into a cartridge. Then, the process cartridge B is detachably mounted on a cartridge mounting means provided in the image forming apparatus main body 14.
[0033]
(Configuration of housing of process cartridge B)
In the process cartridge B according to the present embodiment, the toner frame 11, the developing frame 12, and the cleaning frame 13 are combined to form a housing as described above. Next, the configuration will be described.
[0034]
As shown in FIGS. 3 and 20, a toner feeding member 9b is rotatably attached to the toner frame 11. A developing roller 9c and a developing blade 9d are attached to the developing frame 12, and a stirring member 9e for circulating toner in the developing chamber is rotatably attached in the vicinity of the developing roller 9c. Further, as shown in FIGS. 3 and 19, an antenna rod 9h is attached to the developing frame 12 so as to face the longitudinal direction of the developing roller 9c and substantially parallel to the developing roller 9c. The toner frame 11 and the developing frame 12 are welded (ultrasonic welding in the present embodiment) to constitute a developing unit D (see FIG. 13) as an integral second frame.
[0035]
A drum shutter member 18 that covers the photosensitive drum 7 when the process cartridge B is removed from the image forming apparatus main body 14 and is exposed to light for a long time or from contact with foreign matter is attached to the toner developing unit. Yes.
[0036]
As shown in FIG. 6, the drum shutter member 18 includes a shutter cover 18a for opening and closing the transfer opening 13n shown in FIG. 3, and links 18b and 18c for supporting the shutter cover 18a. As shown in FIGS. 4 and 5, one end of the right link 18 c is pivotally attached to the hole 40 g of the developing holder 40 at both ends in the longitudinal direction of the shutter cover 18 a and upstream in the conveyance direction of the recording medium 2. 6, one end of the left link 18c is pivoted to a boss 11h provided on the lower frame 11b of the toner frame 11 as shown in FIG. The other ends of the links 18c on both sides are pivoted upstream with respect to the mounting direction of the process cartridge B of the shutter cover 18a. The link 18c is a metal wire, and a portion pivotally attached to the shutter cover 18a is connected between both sides of the process cartridge B, and the left and right links 18c are integrated. The link 18b is provided only on one side of the shutter cover 18a. One end of the link 18b is pivotally connected to the shutter cover 18a at the downstream end in the conveyance direction of the recording medium 2, and the other end is developed. The dowel 12d provided on the frame 12 is pivotally attached. The link 18b is a synthetic resin.
[0037]
The links 18b and 18c have different lengths, and form a four-bar chain mechanism in which the shutter cover 18a and a frame including the toner frame 11 and the developing frame 12 are linked. The side protrusions 18c1 provided on the links 18c on both sides are in contact with a fixed member (not shown) provided near the cartridge mounting space S of the image forming apparatus 14, and the drum shutter is moved by the movement of the process cartridge B. The member 18 is operated to open the shutter cover 18a.
[0038]
The drum shutter member 18 including the shutter cover 18a and the links 18b and 18c is a torsion coil spring (not shown) inserted into the dowel 12d, one end locked to the link 18b, and the other end locked to the developing device frame 12. The shutter cover 18a is urged so as to cover the transfer opening 13n.
[0039]
Further, as shown in FIGS. 3 and 12, the cleaning frame 13 is attached with the members of the photosensitive drum 7, the charging roller 8 and the cleaning means 10, and a cleaning unit C as a first frame (see FIG. 12) is provided. It is composed.
[0040]
The developing unit D and the cleaning unit C are coupled to each other by a round pin coupling member 22 to form a process cartridge B. That is, as shown in FIG. 13, a round rotation hole 20 is provided at the tip of the arm portion 19 formed on both sides of the developing frame 12 in the longitudinal direction (axial direction of the developing roller 9c) in parallel to the developing roller 9c. (See FIG. 13). On the other hand, two recesses 21 for entering the arm portion 19 are provided at two locations on both sides in the longitudinal direction of the cleaning frame 13 (see FIG. 12). The arm portion 19 is inserted into the recess 21, the coupling member 22 is press-fitted into the mounting hole 13 e of the cleaning frame 13, and is fitted into the rotation hole 20 at the end of the arm portion 19 and is further press-fitted into the inner hole 13 e. Thus, the developing unit D and the cleaning unit C are coupled so as to be rotatable about the coupling member 22. At this time, the compression coil spring 22a inserted and attached to a dowel (not shown) standing at the base of the arm portion 19 hits the upper wall of the recess 21 of the cleaning frame 13, and the development frame 12 is moved downward by the compression coil spring 22a. By energizing, the developing roller 9c is surely pressed against the photosensitive drum 7. The upper wall of the recess 21 of the cleaning frame 13 is inclined so that when the developing unit D and the cleaning unit C are assembled, the compression coil spring 22a gradually increases the compression from the uncompressed state. Therefore, as shown in FIG. 13, by attaching spacer rollers 9i having a diameter larger than that of the developing roller 9c to both ends in the longitudinal direction of the developing roller 9c, the rollers 9i are pressed against the photosensitive drum 7, and the photosensitive drum 7 and the developing roller 9c opposes at a constant interval (about 300 μm). Therefore, the developing unit D and the cleaning unit C can rotate with respect to the coupling member 22, and therefore, the peripheral surface of the photosensitive drum 7 and the peripheral surface of the developing roller 9 c are caused by the elastic force of the compression coil spring 22 a. The positional relationship can be maintained.
[0041]
Since the compression coil spring 22a is attached to the developing device frame 12 on the base side of the arm portion 19 in this manner, the pressure applied by the compression coil spring 22a does not reach other than the arm portion 19 base, and the member attached to the developing device frame 12 Even if there is no particular reinforcement around the spring seat so that the spring seat is a spring seat, the arm 19 has a strong and rigid portion on the base side, which is effective in maintaining accuracy.
[0042]
The combined structure of the cleaning frame 13 and the developing frame 12 will be described in detail later.
[0043]
(Configuration of guide means of process cartridge B)
Next, guide means for attaching / detaching the process cartridge B to / from the apparatus main body 14 will be described. This guide means is shown in FIG. 9 and FIG. 9 is a left perspective view of the process cartridge B when viewed in the direction (arrow X) in which the process cartridge B is attached to the apparatus main body A (when viewed from the developing unit D side). FIG. 10 is a perspective view of the right side.
[0044]
As shown in FIGS. 4, 5, 6, and 7, guide means serving as a guide when the process cartridge B is attached to and detached from the apparatus main body 14 are provided on both outer side surfaces of the cleaning frame 13. ing. The guide means includes cylindrical guides 13aR and 13aL as positioning guide members, and anti-rotation guides 13bR and 13bL as guide members as posture holding means at the time of attachment / detachment.
[0045]
As shown in FIG. 5, the cylindrical guide 13aR is a hollow cylindrical member, and the anti-rotation guide 13bR is integrally formed with the cylindrical guide 13aR. The cylindrical guide 13aR is integrally formed from the circumference of the cylindrical guide 13aR in a substantially radial direction. It protrudes. A mounting flange 13aR1 is integrally provided on the cylindrical guide 13aR. In this way, the right guide member 13R having the cylindrical guide 13aR, the non-rotating guide 13bR, and the mounting flange 13aR1 is inserted through the small screw hole of the mounting flange 13aR1 and the small screw 13aR2 is screwed and fixed to the cleaning frame 13. The detent guide 13bR of the right guide member 13R fixed to the cleaning frame 13 is disposed on the side surface of the developing frame 12 so as to extend to the side of a developing holder 40 described later fixed to the developing frame 12. Has been.
[0046]
As shown in FIG. 6, the enlarged diameter portion 7a2 of the drum shaft 7a is fitted in the hole 13k1 (see FIG. 11) of the cleaning frame 13. Then, it is fitted to a positioning pin 13c protruding from the side surface of the cleaning frame 13 and is prevented from rotating, and outwardly (perpendicular to the paper surface of FIG. 6) to a flat flange 29 fixed to the cleaning frame 13 with a machine screw 13d. A cylindrical guide 13aL is provided so as to project toward the front side. Inside the flange 29, there is provided the fixed drum shaft 7a for rotatably supporting a spur gear 7n fitted in the photosensitive drum 7 (see FIG. 11). The cylindrical guide 13aL and the drum shaft 7a are coaxial. The flange 29, the cylindrical guide 13aL, and the drum shaft 7a are integrally or integrally made of a metal material such as iron.
[0047]
As shown in FIG. 6, the cleaning guide 13 is integrally formed with the cleaning guide 13 so that the detent guide 13 bL, which is slightly separated from the cylindrical guide 13 aL and protrudes in the radial direction of the cylindrical guide 13 aL, protrudes to the side of the cleaning guide 13. Has been. The portion where the non-rotating guide 13bL interferes with the flange 29 is cut away from the flange 29, and the protruding height of the anti-rotating guide 13bL toward the side is such that the top surface substantially coincides with the top surface of the non-rotating guide 13bL. is there. The anti-rotation guide 13bL extends to the side of the developing roller bearing box 9v fixed to the developing frame 12. Thus, the left guide member 13L is provided as a separate member by separating the cylindrical guide 13aL made of metal and the anti-rotation guide 13bL made of synthetic resin.
[0048]
Next, the regulation contact portion 13j provided on the upper surface 13i of the cleaning unit C will be described. Here, the upper surface is a surface located above when the process cartridge B is mounted on the image forming apparatus main body 14.
[0049]
In the present embodiment, as shown in FIGS. 4 to 7, on the upper surface 13i of the cleaning unit C, the right and left ends 13p and 13q perpendicular to the process cartridge mounting direction are respectively in contact with the restricting contact portions 13j. Is provided. The regulation contact portion 13j defines the position of the process cartridge B when the process cartridge B is mounted on the image forming apparatus main body 14. That is, when the process cartridge B is mounted on the apparatus image forming body 14, the restricting contact portion 13 j is brought into contact with the fixed member 25 (see FIGS. 9, 10, and 30) provided on the image forming apparatus body 14. In contact therewith, the process cartridge B has a rotational position centered on the cylindrical guides 13aR and 13aL.
[0050]
Next, guide means on the image forming apparatus main body 14 side will be described. When the opening / closing member 35 of the image forming apparatus main body 14 is pivoted counterclockwise in FIG. 1 about the fulcrum 35a, the upper part of the image forming apparatus main body 14 is opened, and the mounting portion of the process cartridge B is shown in FIGS. looks like. As shown in FIG. 9 on the left side and FIG. 10 on the right side, guide members 16R and 16L are seen from the opening where the opening / closing member 35 is opened, as viewed from the attaching / detaching direction of the process cartridge B on the left and right inner walls of the image forming apparatus main body 14. Is provided.
[0051]
As shown in the figure, the guide members 16R and 16L are respectively connected to the guide portions 16a and 16c which are obliquely provided so as to be forward and downward as viewed from the arrow X in the insertion direction of the process cartridge B, and to the guide portions 16a and 16c, respectively. Semi-circular positioning grooves 16b and 16d into which the cylindrical guides 13aR and 13aL of the process cartridge B are just inserted are provided. The positioning grooves 16b and 16d have a cylindrical peripheral wall. The centers of the positioning grooves 16b and 16d coincide with the centers of the cylindrical guides 13aR and 13aL of the process cartridge B when the process cartridge B is mounted on the apparatus main body 14, and therefore coincide with the center line of the photosensitive drum 7.
[0052]
The widths of the guide portions 16a and 16c are such that the cylindrical guides 13aR and 13aL are loosely fitted when viewed from the attaching / detaching direction of the process cartridge B. The non-rotating guides 13bR and 13bL each having a narrower width than the diameter of the cylindrical guides 13aR and 13aL naturally fit loosely, but the cylindrical guides 13aR and 13aL and the non-rotating guides 13bR and 13bL are rotated by the guide portions 16a and 16c. The process cartridge B is mounted while maintaining a certain range of postures. When the process cartridge B is mounted on the image forming apparatus main body 14, the cylindrical guides 13aR and 13aL of the process cartridge B are fitted in the positioning grooves 16b and 16d of the guide members 13R and 13L, respectively. The restriction contact portions 13j on the left and right ends of the cleaning frame 13 are in contact with the fixed member 25 of the apparatus main body 14.
[0053]
In the process cartridge B described above, when the center line is kept horizontal on the cleaning unit C side and the developing unit D side of the center line connecting the centers of the cylindrical guides 13aR and 13aL, the primary moment on the developing unit D side is larger than that on the cleaning unit C side. The weight distribution is such that
[0054]
For mounting the process cartridge B to the image forming apparatus main body 14, the ribs 11c on the concave portion 17 side and the lower side of the toner frame 11 are held with one hand, and the cylindrical guides 13aR and 13aL are respectively held on the image forming apparatus main body 14. The guides 16a and 16c of the cartridge mounting unit are inserted, and then the rotation guides 13bR and 13bL are inserted into the guides 16a and 16c of the main body 14 of the image forming apparatus 14 with the process cartridge B forward and downward as viewed from the insertion direction. The cylindrical guides 13aR and 13aL of the process cartridge B and the anti-rotation guides 13bR and 13bL proceed to the back side along the guide portions 16a and 16c of the main body 14 of the image forming apparatus, and the cylindrical guides 13aR and 13aL of the process cartridge B form the image. When reaching the positioning grooves 16b and 16d of the apparatus main body 14, the cylindrical guides 13aR and 13aL are seated by the gravity of the process cartridge B at the positions of the positioning grooves 16b and 16d. Thereby, the cylindrical guides 13aR and 13aL of the process cartridge B are accurately positioned with respect to the positioning grooves 16b and 16d. Since the center line connecting the centers of the cylindrical guides 13aR and 13aL is the center line of the photosensitive drum 7, the position of the photosensitive drum 7 is roughly determined in the image forming apparatus main body 14. Note that the position of the photosensitive drum relative to the apparatus main body 14 is finally determined in a state where the coupling is coupled.
[0055]
In this state, there is a slight gap between the fixed member 25 of the image forming apparatus main body 14 and the regulation contact portion 13j of the process cartridge B. Here, when the hand holding the process cartridge B is released, the process cartridge B is lowered on the developing unit D side and centered on the cylindrical guides 13aR and 13aL, and is raised on the cleaning unit C side. 13j contacts the fixed member 25 of the image forming apparatus main body 14, and the process cartridge B is accurately mounted on the image forming apparatus main body 14. Thereafter, the opening / closing member 35 is rotated clockwise around the fulcrum 35a in FIG.
[0056]
The process cartridge B is removed from the apparatus main body 14 in the reverse manner as described above. When the opening / closing member 35 of the apparatus main body 14 is opened and the upper and lower ribs 11c forming the handle portion of the process cartridge B are lifted by hand, The cylindrical guides 13aR and 13aL of the process cartridge B rotate about the positioning grooves 16b and 16d of the apparatus main body 14, and the regulation contact portion 13j of the process cartridge B is separated from the fixing member 25 of the apparatus main body 14. When the process cartridge B is further pulled, the cylindrical guides 13aR and 13aL escape from the positioning grooves 16b and 16d and move to the guide portions 16a and 16c of the guide members 16R and 16L fixed to the apparatus main body 14, and the process cartridge is left as it is. When B is pulled up, the cylindrical guides 13aR and 13aL and the anti-rotation guides 13bR and 13bL of the process cartridge B are moved up in the guide portions 16a and 16c of the apparatus main body 14 and thereby the posture of the process cartridge B is regulated. Thus, the process cartridge B is taken out of the apparatus main body 14 without hitting other parts of the apparatus main body 14.
[0057]
As shown in FIG. 12, the spur gear 7n is provided at the end of the photosensitive drum 7 opposite to the helical gear 7b in the axial direction. When the process cartridge B is mounted on the apparatus main body 14, the spur gear 7n meshes with a gear (not shown) coaxial with the transfer roller 4 provided on the apparatus main body 14 to rotate the transfer roller 4. The driving force to be transmitted is transmitted from the process cartridge B.
[0058]
(Toner frame)
The toner frame will be described in detail with reference to FIGS. 3, 5, 7, 16, 20, and 21. 20 is a perspective view before the toner seal is welded, and FIG. 21 is a perspective view after the toner is filled.
[0059]
As shown in FIG. 3, the toner frame 11 is composed of two parts, an upper frame 11a and a lower frame 11b. As shown in FIG. 1, the upper frame 11a bulges upward so as to occupy the right space of the optical system 1 of the main body 14 of the image forming apparatus, and without increasing the size of the image forming apparatus A. The amount of toner in the process cartridge B is increased. As shown in FIGS. 3, 4, and 7, a recess 17 is provided from the outside at the center in the longitudinal direction of the upper frame 11 a, and has a handle function. Therefore, the operator holds the concave portion 17 of the upper frame body 11a and the lower side of the lower frame body 11b with hands. The longitudinal rib 11c provided on one side of the recess 17 and the lower side of the lower frame 11b serves as a slip stopper when the process cartridge B is provided. Then, as shown in FIG. 3, the flange 11a1 of the upper frame 11a is fitted to the flange 11b1 with a peripheral edge of the lower frame 11b, aligned at the welding surface U, and both the frames are melted by ultrasonic welding. The bodies 11a and 11b are integrated. However, the bonding method is not limited to ultrasonic welding, and may be performed by, for example, thermal welding, forced vibration, adhesion, or the like. When the two frames 11a and 11b are ultrasonically welded, both the frames 11a and 11b are supported by the flange 11b1 described above, and a step portion 11m is provided on the substantially upper surface of the flange 11b1 above the opening 11i. is there. A configuration for providing the stepped portion 11m will be described later.
[0060]
Prior to joining the frames 11a and 11b, the toner feeding member 9b is incorporated into the lower frame 11b. Further, as shown in FIG. 16, the coupling member 11e is assembled from the hole 11e1 on the side plate of the toner frame 11 so as to be engaged with the end of the toner feeding member 9b. The hole 11e1 is provided at one end in the longitudinal direction of the lower frame 11b. A toner filling port 11d having a substantially right triangle for filling the toner is provided on the same side as the hole 11e1. The edge of the toner filling port 11d has one side on the right side along the vicinity of the joint of the upper and lower toner frames 11a, 11b, one side in the vertical direction perpendicular to the one side, and a hypotenuse along the lower side of the lower frame 11b. . Therefore, the maximum size of the toner filling port 11d can be adopted. Therefore, the hole 11e1 and the toner filling port 11d are provided side by side. Furthermore, as shown in FIG. 20, in the longitudinal direction of the toner frame 11, an opening 11i of the toner frame 11 for sending toner from the toner frame 11 to the developing frame 12 is provided. A seal (described later) is welded so as to block 11i. Thereafter, toner is filled from the toner filling port 11d, and the toner filling port 11d is covered with a toner cap 11f as shown in FIG. The toner cap 11f is made of a material such as polyethylene or polypropylene, and is press-fitted or adhered to a toner filling port 11d provided in the toner frame 11 to be prevented from coming off. Further, the toner unit J is ultrasonically welded to a developing frame 12 which will be described later and becomes a developing unit D. However, the coupling method is not limited to ultrasonic welding, and may be performed by bonding or snap fitting using an elastic force.
[0061]
Further, as shown in FIG. 3, the slope K of the lower frame 11b of the toner frame 11 is an inclination angle θ that naturally falls when the toner is consumed, that is, the apparatus main body 14 with the apparatus main body 14 in a horizontal state. The angle θ formed by the inclined surface K of the process cartridge B attached to the horizontal line Z and the horizontal line Z is preferably about 65 °. Further, the lower frame 11b has a concave portion 11g on the lower side so as to escape the rotation region of the toner feeding member 9b. The rotation diameter of the toner feeding member 9b is about 37 mm. The recessed portion 11g may be recessed about 0 mm to 10 mm from the extended line of the slope K. If the concave portion 11g is above the inclined surface K, the toner that has naturally dropped from above the inclined surface K will not be sent to the developing frame 12 between the concave portion 11g and the inclined surface K. In this embodiment, the toner can be reliably sent from the toner frame 11 to the developing frame 12.
[0062]
The toner feeding member 9b is made of a rod-like iron material having a diameter of about 2 mm and has a crank shape. One of the journals 9b1 provided on one side as shown in FIG. It is pivotally attached to the hole 11r of the portion facing the opening 11i and the other is fixed to the coupling member 11e (the coupling portion is not visible in FIG. 20).
[0063]
As described above, by providing the concave portion 11g as the relief of the toner feeding member 9b on the bottom surface of the toner frame 11, stable toner feeding performance can be obtained without increasing the cost.
[0064]
As shown in FIGS. 3, 20, and 22, an opening 11 i that feeds toner from the toner frame 11 to the developing frame 12 is provided at a joint portion between the toner frame 11 and the developing frame 12. A concave surface 11k is provided around the opening 11i. The groove 11n is provided in parallel on both edge sides directly in the longitudinal direction of the upper and lower flanges 11j, 11j1 of the concave surface 11k. The upper flange 11j of the concave surface 11k has a gate shape, and the lower flange 11j1 is in a crossing direction with respect to the concave surface 11k. As shown in FIG. 22, the bottom 11n2 of the groove 11n is in a position protruding outward (developing frame 12 side) from the concave surface 11k. Note that, as schematically shown in FIG. 39, the flange 11j of the opening 11i may be a single plane as a frame shape.
[0065]
As shown in FIG. 19, the surface of the developing frame 12 facing the toner frame 11 is a single plane 12u, and the plane 12u is parallel to the plane 12u at a position retreated from the plane 12u on the upper and lower sides and the longitudinal sides. A flange 12e is provided in a closed frame shape, and a protrusion 12v that fits in the groove 11n of the toner frame 11 is provided on the edge of the flange 12e along the longitudinal direction. A triangular protrusion 12v1 for ultrasonic welding is provided on the top surface of the protrusion 12v (see FIG. 22). Therefore, the toner frame 11 and the developing frame 12 after the respective parts are assembled are fitted with the groove 11n of the toner frame 11 and the protrusion 11v of the developing frame 12, and ultrasonic waves are formed along the longitudinal direction thereof. They are welded (details will be described later).
[0066]
As shown in FIG. 21, a cover film 51 that is easy to tear in the longitudinal direction is attached to the concave surface 11k so as to close the opening 11i of the toner frame 11. The cover film 51 is affixed to the toner frame 11 along the edges of the four sides of the opening 11i on the concave surface 11k. A tear tape 52 for tearing the cover film 51 is welded to the cover film 51 in order to open the opening 11i. The tear tape 52 is folded back at one end 52 b in the longitudinal direction of the opening 11 i and is attached to the end in the longitudinal direction of the flat surface facing the toner frame 11 of the developing frame 12, for example, an elastic material such as felt. A grip member 11t serving as a handle is attached to the end portion 52a which is pulled out through the seal material 54 (see FIG. 19) and the toner frame 11 and is pulled out (see FIGS. 6 and 20). FIG. 21). The handle member 11t is integrally formed with the toner frame 11, and the portion connected to the toner frame 11 is particularly thin and can be separated. The end of the tear tape 52 is attached to the handle member 11t. . A synthetic resin film tape 55 having a small friction coefficient is attached to the inside of the surface of the sealing material 54. Furthermore, an elastic seal material 56 is attached to the flat surface 12e at the end opposite to the position where the elastic seal material 54 is attached in the longitudinal direction (FIG. 19).
[0067]
The above-described elastic sealing materials 54 and 56 are affixed to the flange 12e in the full width in the short direction at both ends in the longitudinal direction of the flange 12e. The elastic sealing materials 54 and 56 coincide with the flanges 11j at both ends in the longitudinal direction of the concave surface 11k, and further overlap the ridges 12v over the entire width in the short direction of the flanges 11j.
[0068]
Further, when the toner frame 11 and the developing frame 12 are coupled, the flange 11j of the toner frame 11 is provided on the developing frame 12 in order to facilitate the alignment of the frames 11 and 12. A round hole 11r and a square hole 11q are provided to be fitted to the cylindrical dowel 12w1 and the square dowel 12w2. Here, the round hole 11r is closely fitted with the dowel 12w1, and the square hole 11q is closely engaged with the dowel 12w2 in the short direction and roughly in the longitudinal direction.
[0069]
When the toner frame 11 and the developing frame 12 are combined, the toner frame 11 and the developing frame 12 are independently assembled as structured products. Thereafter, the cylindrical dowels 12w1 and the square dowels 12w2 for positioning the developing frame 12 are fitted into the positioning round holes 11r and the square holes 11q of the toner frame 11, respectively. Further, the protrusions 12v of the developing frame 12 are fitted into the grooves 11n of the toner frame 11, respectively. When the toner frame 11 and the developing frame 12 are pressed against each other, the sealing materials 54 and 56 are compressed in contact with the flanges 11j at both ends in the longitudinal direction of the toner frame 11, and the longitudinal direction of the plane 12u of the developing frame 12 is compressed. The protrusions 12z serving as spacers integrally formed in the short direction on both sides approach the flange 11j of the toner frame 11. Here, the protrusions 12z are provided only on both sides of the tear tape 52 in the width direction (short direction) so as to allow the tear tape 52 to pass therethrough.
[0070]
In this state, the toner frame 11 and the developing frame 12 are pressed to apply ultrasonic vibration between the protrusion 12v and the groove 11n, and the triangular protrusion 12v1 is melted by frictional heat to be welded to the bottom of the groove 11n. As a result, the edge 11n1 of the groove 11n of the toner frame 11 and the spacer protrusion 12z of the developing frame 12 are in close contact with the mating member, and the developing frame 12 facing the concave surface 11k of the toner frame 11 is in contact. A space where the peripheral edge is in close contact is formed between the opposing planes 12u. The cover film 51 and the tear tape 52 are stored in this space.
[0071]
Further, in order to send out the toner stored in the toner frame 11 to the developing frame 12, the base side of the handle member 11t of the end portion 52a (FIG. 6) of the tear tape 52 protruding to the outside of the process cartridge B is toner. When the operator pulls the handle member 11t by hand after detaching or tearing the frame 11 from the frame 11, the cover film 51 is torn, the opening 11i of the toner frame 11 is opened, and the toner is removed from the toner frame 11. Can be sent to the developing frame 12. The elastic sealing materials 54 and 56 remain flat and have a hexagonal shape, and are deformed so that only the thickness is reduced at both ends in the longitudinal direction of the flange 11j of the toner frame 11, so that the sealing performance is good.
[0072]
Since the opposing surfaces of the toner frame 11 and the developing frame 12 are configured in this way, when the force for tearing the cover film 51 is applied to the tear tape 52, the tear tape 52 can be smoothly pulled out between the frames 11, 12.
[0073]
Further, when the toner frame 11 and the developing frame 12 are ultrasonically welded, frictional heat is generated, and the triangular protrusion 12v1 is melted by this frictional heat. Due to the frictional heat, the toner frame 11 and the developing frame 12 may be thermally deformed due to thermal stress. However, according to the present embodiment, the groove 11n of the toner frame 11 and the protrusion 12v of the developing frame 12 are fitted over almost the entire range in the longitudinal direction. The periphery of the welded portion is reinforced, and thermal deformation due to thermal stress hardly occurs.
[0074]
Examples of materials for forming the toner frame 11 and the developing frame 12 include plastics such as polystyrene, ABS resin acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer, polycarbonate, polyethylene, and polypropylene.
[0075]
Here, FIG. 3 shows a side sectional view of the toner frame 11 used in the present embodiment. FIG. 3 shows the coupling surface JP where the toner frame 11 is coupled to the developing frame 12 in a substantially vertical direction.
[0076]
The toner frame 11 used in the present embodiment will be described in more detail. In order to efficiently drop the one-component toner stored in the toner container 11A in the direction of the opening 11i, two inclined surfaces K and L are provided. Both of the inclined surfaces K and L are provided in the full width of the toner frame 11 in the longitudinal direction. The inclined surface L is disposed above the opening 11i, and the inclined surface K is disposed on the back side of the opening 11i (the lateral direction of the toner frame 11). The slope L is formed in the upper frame 11a, and the slope K is constituted by the lower frame 11b. The inclined surface L is vertical in the state in which the process cartridge B is mounted on the apparatus main body 14 or the surface is downward from the vertical direction. The inclined surface K has an angle θ3 of about 20 degrees to 40 degrees with respect to a line m orthogonal to the joint surface JP of the toner frame body 11 and the developing frame body 12. In other words, in the present embodiment, when the lower frame 11b is coupled to the upper frame 11a, the shape of the upper frame 11a is defined so that the lower frame 11b can be installed at the installation angle. Therefore, according to the present embodiment, the toner container 11A containing the toner can efficiently supply the toner toward the opening 11i.
[0077]
Next, the developing frame will be described in more detail.
[0078]
(Development frame)
The developing frame 12 will be described with reference to FIGS. 3, 14, 15, 16, 17, and 18. 14 is a perspective view showing a state in which each component is incorporated into the developing device frame 12, FIG. 15 is a perspective view showing a state in which the developing unit drive transmission unit DG is incorporated into the developing device frame 12, and FIG. FIG. 17 is a side view showing the developing unit drive transmission unit DG as viewed from the inside, and FIG. 18 is a perspective view showing the inside of the bearing box.
[0079]
As described above, the developing frame 12 incorporates the developing roller 9c, the developing blade 9d, the toner stirring member 9e, and the antenna rod 9h for detecting the remaining amount of toner.
[0080]
As shown in FIG. 14, the developing blade 9d has a urethane rubber 9d2 fixed to a sheet metal 9d1 having a thickness of about 1 to 2 mm by hot melt, double-sided adhesive tape, etc., and the urethane rubber 9d2 is in contact with the bus bar of the developing roller 9c. As a result, the amount of toner on the peripheral surface of the developing roller 9c is regulated. A dowel 12i1 (el), a square protrusion 12i3, and a screw hole 12i2 are provided at both ends in the longitudinal direction of a blade abutting flat surface 12i as a blade attachment portion provided in the developing device frame 12. Therefore, the hole 9d3 and the notch 9d5 provided in the sheet metal 9d1 are fitted into the dowel 12i1 and the protrusion 12i3, respectively. Thereafter, the screw hole 9d4 provided in the sheet metal 9d1 is inserted, the machine screw 9d6 is screwed into the female screw 12i2, and the sheet metal 9d1 is fixed to the plane 12i. Note that an elastic seal member 12s such as a malt plane is attached to the developing frame 12 along the upper longitudinal direction of the sheet metal 9d1 in order to prevent leakage of toner to the outside. Further, the elastic seal member 12s1 is attached from both ends of the elastic seal member 12s to the arc surface 12j along the developing roller 9c. Further, a thin elastic seal member 12s2 that is in contact with the bus bar of the developing roller 9c is attached to the lower jaw portion 12h.
[0081]
Here, one end of the sheet metal 9d1 of the developing blade 9d is bent at approximately 90 ° to form a bent portion 9d1a.
[0082]
Next, the developing roller unit G will be described with reference to FIGS. The developing roller unit G includes (1) a developing roller 9c and (2) a spacer roller 9i for making the distance between the peripheral surface of the developing roller 9c and the peripheral surface of the photosensitive drum 7 constant. Sleeve cap that is made of an insulating material and covers both ends of the developing roller 9c so that the aluminum Al cylindrical portion of the photosensitive drum 7 and the aluminum Al cylindrical portion of the developing roller 9c do not leak. Doubles as (3) A developing roller bearing 9j (particularly enlarged in FIG. 14) for rotatably supporting the developing roller 9c and positioning the developing roller 9c. (4) A helical tooth provided on the photosensitive drum 7. A developing roller gear 9k (helical gear) for rotating the developing roller 9c upon receiving driving from the drum gear 7b, and (5) a developing coil spring contact 9l (el) (one end) fitted to the end of the developing roller 9c. 18) and (6) is provided inside the developing roller 9c and is unitized by a magnet 9g for adhering the toner onto the peripheral surface of the developing roller 9c. In FIG. 14, the bearing box 9v is already attached to the developing roller unit G. However, the developing roller unit G uses the rear bearing box 9v passed to the side plates 12A and 12B of the developing frame 12 as the developing frame 12. Some are coupled to the bearing housing 9v when installed.
[0083]
In the developing roller unit G, as shown in FIG. 14, a metal flange 9p is fitted and fixed to one end of the developing roller 9c, and the developing roller gear mounting shaft portion 9p1 projects outward from the flange 9p. The mounting shaft portion 9p1 has a two-sided width portion in the cylindrical portion, and is fitted to the cylindrical portion with the two-sided width portion and is prevented from rotating, and a developing roller gear 9k made of synthetic resin is fitted. The developing roller gear 9k is a helical gear, and when it rotates, the axial thrust is twisted so as to be directed toward the center of the developing roller 9c (see FIG. 38). Through this flange 9p, a D-cut partial circular shaft 9g1 of the magnet 9g protrudes to the outside. One of the circular circular shafts 9g1 is fitted into a developing holder 40 of a drive transmission unit DG, which will be described later, and is supported non-rotatingly. The developing roller bearing 9j described above is provided with a round hole having an anti-rotation projection 9j5 projecting inward, and a C-shaped bearing 9j4 is just fitted into this round hole, and the flange 9p is rotatable on the bearing 9j4. It is mated. The developing roller bearing 9j is fitted into the slit 12f of the developing frame 12, and the protrusion 40f of the developing holder 40 is inserted into the hole 12g of the developing frame 12 and the hole 9j1 of the developing roller bearing 9j, and the developing holder 40 is developed. It is held by fixing to. The bearing 9j4 has a collar, and only the collar portion has a C shape. However, all axial cross sections may have a C shape. The hole into which the bearing 9j1 of the developing roller bearing 9j is fitted is a stepped hole, and the anti-rotation protrusion 9j5 is provided at the large diameter portion into which the collar of the bearing 9j4 is fitted. The bearing 9j and a bearing 9f described later are made of polyacetal, polyamide, or the like.
[0084]
Both ends of the magnet 9g through which the hollow cylindrical developing roller 9c is inserted protrude from both ends of the developing roller 9c, and the other circular shaft 9g1 is on the upper side of the drawing provided in the developing roller bearing box 9v shown in FIG. It fits into the invisible D-shaped support hole 9v3. A hollow journal 9w made of an insulating member is fitted and fixed to the inner periphery of the end portion of the developing roller 9c. The reduced diameter cylindrical portion 9w1 integrated with the journal 9w is a developing coil spring contact 9l (el) that is electrically connected to the developing roller 9c. And the magnet 9g are insulated. The flanged bearing 9f is an insulator made of synthetic resin and is fitted into a bearing fitting hole 9v4 concentric with the magnet support hole 9v3. When the key portion 9f1 provided integrally with the bearing 9f is fitted into the key groove 9v5 provided in the bearing fitting hole 9v4, the bearing 9f is prevented from rotating.
[0085]
The bearing fitting hole 9v4 described above has a bottom, and an inner side end portion of the hollow disk-shaped developing bias contact 121 is formed on the bottom. When the developing roller 9c is assembled to the developing roller bearing box 9v, a metal developing coil spring contact 9l (el) is contracted and pressed against the developing bias contact 121. The developing bias contact 121 is bent from the outer diameter of the disk-shaped portion, fitted into the axial recess 9v6 of the bearing fitting hole 9v4, and a lead-out portion 121a passing through the outside of the bearing 9f, and a first lead-out portion Following 121a, the second lead-out part 121b fitted into the notch 9v7 at the end of the bearing fitting hole 9v4 and bent, the third lead-out part 121c bent from the second lead-out part 121b, The third lead-out part 121c has a fourth lead-out part 121d bent outward in the radial direction when viewed from the developing roller 9c, and the external contact part 121e is bent in the same direction from the fourth lead-out part 121d. In order to support such a developing bias contact 121, a supporting portion 9v8 protrudes toward the inner side in the longitudinal direction of the developing roller bearing box 9v, and the supporting portion 9v8 includes third and fourth lead-out portions 121c and 121d and an external portion. It contacts the contact part 121e. The second lead-out portion 121b has a stop hole 121f that is press-fitted into a dowel 9v9 that protrudes inward in the longitudinal direction on the back side of the developing roller bearing box 9v. The external contact portion 121e of the developing bias contact 121 comes into contact with a developing bias contact member 125 on the apparatus main body 14 described later when the process cartridge B is mounted on the apparatus main body 14. As a result, a developing bias is applied to the developing roller 9c.
[0086]
The developing roller bearing box 9v is fitted into the two cylindrical protrusions 9v1 provided in the developing roller bearing box 9v and the hole 12m provided at one end in the longitudinal direction of the developing frame 12 shown in FIG. Position with respect to the developing frame 12. Further, a small screw (not shown) is inserted into the female screw 12 c of the developing frame body 12 through the screw hole 9 v 2 of the developing roller bearing box 9 v to fix the developing roller bearing box 9 v to the developing frame body 12.
[0087]
Thus, in the present embodiment, the developing roller unit G is first assembled when the developing roller 9c is attached to the developing frame 12. Then, the assembled developing roller unit G is attached to the developing frame 12.
[0088]
The assembling of the developing roller unit G is performed in the following process. First, a magnet 9g is inserted into a developing roller 9c incorporating a flange 9p, a journal 9w and a developing coil spring contact 9l (el) are attached to one end of the developing roller 9c, a spacer roller 9i is attached to each of both ends, and development is further performed on the outside. Each of the roller bearings 9j is attached. Next, the developing roller gear 9k is attached to the developing roller gear mounting shaft portion 9p1 at one end of the developing roller 9c. Further, a missing circular shaft 9g1 of a magnet 9g having a D-cut at the tip is projected from both ends of the developing roller 9c to which the developing roller gear 9k is attached. In this way, the developing roller unit G is configured.
[0089]
Next, the antenna rod 9h for detecting the remaining amount of toner will be described. As shown in FIGS. 14 and 19, the antenna rod 9h has one end bent in a crank shape. The contact portion 9h1 (toner remaining amount detection contact 122) at one end is in contact with and electrically connected to a toner detection contact member 126 described later attached to the apparatus main body 14. To attach the antenna rod 9h to the developing frame 12, first, the tip of the antenna rod 9h is inserted through the through hole 12b provided in the side plate 12B of the developing frame 12. Then, the tip is supported in a hole (not shown) provided on the opposite side surface of the developing device frame 12. Thus, the antenna rod 9h is positioned and supported by the through hole 12b and the hole (not shown). Further, a seal member (not shown) (for example, a synthetic resin ring, felt, sponge, or the like) is inserted into the through hole 12b in order to prevent toner from entering.
[0090]
Note that when the developing roller bearing box 9v is attached to the developing frame 12, the arm portion of the crank-shaped contact portion 9h1 prevents the movement of the antenna rod 9h, and the antenna rod 9h moves outward. It is in a position not to escape.
[0091]
Here, the side plate 12A of the developing frame 12 on the side where the tip of the antenna rod 9h is inserted is extended to the side surface of the toner frame 11 when the toner frame 11 and the developing frame 12 are joined together, and below the toner. The toner cap 11f is partially covered so as to face the toner cap 11f provided on the frame 11b. Further, as shown in FIG. 16, the side plate 12A is provided with a hole 12x. In this hole 12x, a shaft coupling portion 9s1 (FIG. 15) of the toner feed gear 9s for transmitting a driving force to the toner feed member 9b. ) Is inserted. The toner feed gear 9s is connected to a coupling member 11e (see FIGS. 16 and 20) that engages with an end portion of the toner feed member 9b and is rotatably supported by the toner frame 11, so that the toner feed member A shaft coupling portion 9s1 for transmitting a driving force to 9b is integrally provided.
[0092]
As shown in FIG. 19, a toner stirring member 9e is rotatably supported on the developing device frame 12 in parallel with the antenna rod 9h. The toner agitating member 9e has a crank shape, and one journal is fitted in a bearing hole (not shown) of the side plate 12B, and the other journal integrally has a shaft portion rotatably supported by the side plate 12A shown in FIG. While being fitted into the toner stirring gear 9m, the crank arm is hooked on the notch of the shaft portion to transmit the rotation of the stirring gear 9m to the toner stirring member 9e.
[0093]
Next, transmission of driving force to the developing unit D will be described.
[0094]
As shown in FIG. 15, the support hole 40a of the developing holder 40 is fitted into the cut-out circular shaft 9g1 of the D-cut magnet 9g and is supported non-rotatingly. When the developing holder 40 is attached to the developing device frame 12, the developing roller gear 9k meshes with the gear 9q of the gear train GT, and the toner stirring gear 9m meshes with the small gear 9s2. As a result, the toner feeding gear 9s and the toner stirring gear 9m can receive driving force from the developing roller gear 9k.
[0095]
All the gears from the gear 9q to the toner feed gear 9s are idler gears. A gear 9q meshing with the developing roller gear 9k and a small gear 9q1 integrated with the gear 9q are rotatably supported by a dowel 40b integrated with the developing holder 40. The large gear 9r meshed with the small gear 9q1 and the small gear 9r1 integrated with the gear 9r are rotatably supported by a dowel 40c integrated with the developing holder 40. The small gear 9r1 meshes with the toner feed gear 9s. The toner feeding gear 9s is rotatably supported by a dowel 40d provided integrally with the developing holder 40. The toner feed gear 9s has a shaft coupling portion 9s1. The small gear 9s2 meshes with the toner feed gear 9s. The small gear 9s2 is rotatably supported by a dowel 40e provided integrally with the developing holder 40. The dowels 40b, 40c, 40d, and 40e have a diameter of about 5 to 6 mm and support each gear of the gear train GT.
[0096]
By adopting the above configuration, the gears constituting the gear train can be supported by the same member (developing holder 40 in the present embodiment). Therefore, regarding the assembly, the gear train GT can be partially assembled in the developing holder 40, and the assembly process can be dispersed and simplified. In other words, the antenna rod 9h and the toner stirring member 9e are assembled to the developing frame 12, and the developing roller unit G is assembled to the developing unit drive transmission unit DG and the gear box 9v is assembled to the developing frame 12 at the same time. Complete D.
[0097]
In FIG. 19, 12 p is an opening, which is provided along the longitudinal direction of the developing frame 12. The opening 12p faces the opening 11i of the toner frame 11 in a state where the toner frame 11 and the developing frame 12 are coupled. The toner contained in the toner frame 11 can be supplied to the developing roller 9c. Further, the stirring member 9e and the antenna rod 9h are attached along the full width in the longitudinal direction of the opening 12p.
[0098]
The material forming the developing frame 12 is the same as the material of the toner frame 11 described above.
[0099]
(Configuration of electrical contacts)
Next, when the process cartridge B is mounted on the image forming apparatus main body 14, the connection and arrangement of contacts for electrically connecting the process cartridge B will be described with reference to FIGS. 8, 9, 11, 23, and 30. I will explain.
[0100]
The process cartridge B is provided with a plurality of electrical contacts as shown in FIG. (1) In order to ground the photosensitive drum 7 to the apparatus main body 14, a cylindrical guide 13aL (conductive ground contact will be described as a conductive ground contact electrically connected to the photosensitive drum 7. In this case, reference numeral 119 is used), (2) a conductive charging bias contact 120 electrically connected to the charging roller shaft 8a in order to apply a charging bias to the charging roller 8 from the apparatus main body 14, and (3) a developing roller 9c. In order to apply a developing bias from the apparatus main body 14, a conductive developing bias contact 121 electrically connected to the developing roller 9c, and (4) electrically connected to the antenna rod 9h to detect the remaining amount of toner. The four contacts of the conductive toner remaining amount detection contact 122 are provided so as to be exposed from the side surface and the bottom surface of the cartridge frame. The four contacts 119 to 122 are all provided on the left side surface and the bottom surface of the cartridge frame as viewed from the mounting direction of the process cartridge B with a distance from which the contacts do not leak electrically. The ground contact 119 and the charging bias contact 120 are provided in the cleaning unit C, and the development bias contact 121 and the toner remaining amount detection contact 122 are provided on the developing frame 12. The toner remaining amount detection contact 122 also serves as a process cartridge presence / absence detection contact for causing the apparatus main body 14 to detect that the process cartridge B is mounted on the apparatus main body 14.
[0101]
As shown in FIG. 11, the ground contact 119 is provided integrally with the flange 29 made of a conductive material, as described above, and the drum shaft 7a integrated with the flange 29 is provided coaxially with the ground contact member 119. The shaft 7a is brought into pressure contact with a ground plate 7f connected to the drum cylinder 7d and led to the outside. In the present embodiment, the flange 29 is made of metal such as iron. Further, the other charging bias contact 120 and development bias contact 121 are provided with a conductive metal plate (for example, stainless steel, phosphor bronze) having a thickness of about 0.1 mm to 0.3 mm from inside the process cartridge. The charging bias contact 120 is exposed from the bottom surface on the counter driving side of the cleaning unit C, and the developing bias contact 121 and the toner remaining amount detection contact 122 are provided to be exposed from the bottom surface on the counter driving side of the developing unit D.
[0102]
Further details will be described.
[0103]
As described above, in this embodiment, a helical drum gear 7b is provided at one end in the axial direction of the photosensitive drum 7 as shown in FIG. The drum gear 7b meshes with the developing roller gear 9k and rotates the developing roller 9c. The drum gear 7b generates a thrust force (in the direction of the arrow d shown in FIG. 11) when rotating, and the drum gear 7b has a play in the longitudinal direction and is provided on the cleaning frame 13 with the drum gear 7b. A reaction force is applied in the direction of the arrow d by urging to the provided side and pressing the drum shaft 7a by the ground plate 7f fixed to the spur gear 7n. Then, the side end 7b1 of the drum gear 7b abuts against the inner end surface 38b of the bearing 38 fixed to the cleaning frame 13. As a result, the position of the photosensitive drum 7 in the axial direction is defined inside the process cartridge B. The ground contact 119 is provided to be exposed at one end 13 k of the cleaning frame 13. The drum shaft 7a enters the center of a drum cylinder 7d (made of aluminum in the present embodiment) covered with the photosensitive layer 7e. The drum cylinder 7d and the drum shaft 7a are electrically connected by a ground plate 7f that contacts the inner surface 7d1 of the drum cylinder 7d and the end surface 7a1 of the drum shaft 7a.
[0104]
The charging bias contact 120 is provided in the vicinity of the portion of the cleaning frame 13 that supports the charging roller 8 (see FIG. 8). As shown in FIG. 23, the charging bias contact 120 is electrically connected to the shaft 8a of the charging roller 8 through a composite spring 8b that is in contact with the charging roller shaft 8a. The composite spring 8b is located at one end of the guide groove 13g and a charging roller bearing 8c that slides in a guide groove 13g on a line connecting the center of the charging roller 8 and the photosensitive drum 7 provided on the cleaning frame 13. An internal contact 8b2 that presses against the charging roller shaft 8a from the spring seat side winding portion of the compression coil spring portion 8b1 of the composite spring 8b that is compressed between the spring seats 120b is provided. As shown in FIG. 23, the charging bias contact 120 enters the cleaning frame 13 from the externally exposed portion 120a and is bent so as to cross the moving direction of the charging roller shaft 8a on one end side of the charging roller 8. The seat 120b is terminated.
[0105]
Next, the development bias contact 121 and the toner remaining amount detection contact 122 will be described. These two contacts 121 and 122 are provided on the bottom surface of the developing unit D provided on the same side as the one end 13k of the cleaning frame 13. The third lead-out portion of the developing bias contact 121, that is, the external contact portion 121e is disposed on the opposite side of the charging bias contact 120 with the spur gear 7n interposed therebetween. As described above, the developing bias contact 121 is electrically connected to the developing roller 9c via the developing coil spring contact 9l (el) which is electrically connected to the side end of the developing roller 9c (FIG. 18). reference).
[0106]
FIG. 38 schematically shows the relationship between the thrust generated in the drum gear 7 b and the developing roller gear 9 k and the developing bias contact 121. As already described, the photosensitive drum 7 is moved in the direction of the arrow d in FIG. 38 by driving, and the end surface on the drum gear 7b side rotates in contact with the end surface of the bearing 38 (see FIG. 32) not shown in FIG. The longitudinal position of the photosensitive drum 7 is constant. On the other hand, the developing roller gear 9k meshing with the drum gear 7b receives thrust in the direction of arrow e opposite to the arrow d, presses the developing coil spring contact 9l (el) pressing the developing bias contact 121, and the developing roller 9c and developing roller The pressing force in the direction of arrow f by the developing coil spring contact 9l acting between the bearing 9j is reduced. This ensures the contact between the developing coil spring contact 9l and the developing bias contact 121, reduces the frictional resistance between the end face of the developing roller 9c and the end face of the developing roller bearing 9j, and makes the developing roller 9c rotate smoothly.
[0107]
Further, the remaining toner detection contact 122 shown in FIG. 8 is provided to be exposed from the developing device frame 12 on the upstream side of the developing bias contact 121 with respect to the cartridge mounting direction (the arrow X direction in FIG. 9). 19, the toner remaining amount detection contact 122 is a conductive material provided on the developing frame 12 along the longitudinal direction of the developing roller 9c on the toner frame 11 side of the developing roller 9c. For example, it is part of a metal wire antenna rod 9h. As described above, the antenna rod 9h is provided at a position separated from the developing roller 9c by a certain distance over the entire length in the longitudinal direction of the developing roller 9c. When the process cartridge B is attached to the apparatus main body 14, it comes into contact with the toner detection contact member 126 on the apparatus main body 14 side. The electrostatic capacity between the antenna rod 9h and the developing roller 9c changes depending on the amount of toner existing between them. Thus, the remaining amount of toner is detected by detecting this change in capacitance as a potential difference change by a control unit (not shown) electrically connected to the toner detection contact member 126 of the apparatus main body 14. is there.
[0108]
Here, the toner remaining amount is a toner amount in which a toner amount existing between the developing roller 9c and the antenna rod 9h generates a predetermined electrostatic capacity. Thus, it can be detected that the remaining amount of toner in the toner container 11A has reached a predetermined amount. Accordingly, the controller provided in the apparatus main body 14 detects that the electrostatic capacity has reached the first predetermined value via the toner remaining amount detection contact 122, and the remaining amount of toner in the toner container 11A is reduced. It is determined that the predetermined amount has been reached. When the apparatus body 14 detects that the capacitance has reached the first predetermined value, the apparatus body 14 notifies the replacement of the process cartridge B (for example, blinking of a lamp, generation of sound by a buzzer). Further, the control unit detects that the process cartridge B is mounted on the apparatus main body 14 by detecting a second predetermined value in which the capacitance is smaller than the first predetermined value. The control unit does not start the image forming operation of the apparatus main body 14 unless it detects that the process cartridge B is mounted. That is, the image forming operation of the apparatus main body 14 is not started.
[0109]
Note that notification that the process cartridge is not installed may be performed (for example, blinking of a lamp).
[0110]
Next, the connection between the contact provided on the process cartridge B and the contact member provided on the apparatus main body 14 will be described.
[0111]
As shown in FIG. 9, on the inner surface of one side of the cartridge mounting space S of the image forming apparatus A, when the process cartridge B is mounted, four contacts 119 to 122 can be connected. Contact member (ground contact member 123 electrically connected to ground contact 119, charging contact member 124 electrically connected to charging bias contact 120, development bias contact member 125 electrically connected to development bias contact 121, toner remaining A toner detection contact member 126) that is electrically connected to the amount detection contact 122 is provided.
[0112]
As shown in FIG. 9, the ground contact member 123 is provided at the bottom of the positioning groove 16b. Further, the developing bias contact member 125, the toner detection contact member 126, and the charging contact member 124 are disposed below the guide portion 16a and outside the guide portion 16a and below the wall surface on one side of the cartridge mounting space S near the guide portion 16a. It is provided elastically.
[0113]
Here, the positional relationship between each contact and the guide will be described.
[0114]
First, in FIG. 6 in which the process cartridge B is substantially horizontal, in the vertical direction, the toner remaining amount detecting contact 122 is at the lowest position, the developing bias contact 121 is above, the charging bias contact 120 is above, and the same is above the same. A detent guide 13bL and a cylindrical guide 13aL (ground contact 119) are arranged at a height. Further, in the cartridge mounting direction (arrow X direction), the toner remaining amount detecting contact 122 is most upstream, the non-rotating guide 13bL and the developing bias contact 121 are downstream, then the cylindrical guide 13aL (earth contact 119) is downstream thereof. A charging bias contact 120 is disposed downstream. With this arrangement, the charging bias contact 120 approaches the charging roller 8, the developing bias contact 121 approaches the developing roller 9c, the remaining toner detection contact 122 approaches the antenna rod 9h, and the ground contact 119 is photosensitive. The body drum 7 can be approached. By doing so, it is possible to eliminate the winding of the electrodes on the process cartridge B side and the image forming apparatus main body 14 and shorten the distance between the contacts.
[0115]
Here, the size of the contact portion of each contact with the contact member is as follows. First, the charging bias contact 120 is about 10.0 mm in length and width, the development bias contact 121 is about 6.5 mm in length and about 7.5 mm in width, and the toner remaining amount detection contact 122 is 2 mm in diameter and about horizontal length. 18.0 mm and the ground contact 119 are circular and have an outer diameter of about 10.0 mm. The charging bias contact 120 and the development bias contact 121 are rectangular. Here, the vertical direction of the contact is a direction according to the mounting direction X of the process cartridge B, and the horizontal direction is a horizontal direction perpendicular to the direction X.
[0116]
The ground contact member 123 is a conductive leaf spring member, and the ground contact member 123 is mounted in a positioning groove 16b in which the ground contact 119 on the process cartridge side, that is, the cylindrical guide 13aL (the drum shaft 7a is positioned) is fitted. (See FIGS. 9, 11, and 30), which is grounded through the apparatus main body chassis. The toner remaining amount detecting contact member 126 is a conductive leaf spring member provided near the guide portion 16a below the guide portion 16a. Further, the other contact members 124 and 125 are provided below the guide portion 16a and beside the guide 16a, and are respectively attached to the holder 127 so as to protrude upward from a compression coil spring 129. This will be described by taking the charging contact member 124 as an example. As shown in an enlarged view in a part of FIG. 30, the charging contact member 124 is attached in the holder 127 so as not to fall off and to protrude upward. The holder 127 is fixed to an electric board 128 attached to the apparatus main body 14, and each contact member and the wiring pattern are electrically connected by a conductive compression spring 129.
[0117]
When the process cartridge B is inserted into the image forming apparatus A and guided and mounted by the guide portion 16a, the contact members 123 to 126 are projected by spring force before reaching the predetermined mounting position. is there. At this time, each contact 119 to 122 of the process cartridge is not in contact with each contact member. When the process cartridge B is further inserted, the contact members 119 to 122 of the process cartridge B come into contact with the contact members 123 to 126, and the process advances slightly further so that the cylindrical guide 13aL of the process cartridge B is fitted into the positioning groove 16b. As a result, the contacts 119 to 122 retreat the contact members 123 to 126 against these elastic forces, respectively, thereby increasing the contact pressure.
[0118]
As described above, in this embodiment, when the process cartridge B is guided by the guide member 16 and mounted at a predetermined mounting position, the respective contacts are securely connected to the respective contact members.
[0119]
When the process cartridge B is mounted at a predetermined position, the ground contact member 123 comes into contact with the ground contact 119 protruding from the cylindrical guide 13aL (see FIG. 11). Here, when the process cartridge B is mounted on the image forming apparatus main body 14, the ground contact 119 and the ground contact member 123 are electrically connected to ground the photosensitive drum 7. Further, the charging bias contact 120 and the charging contact member 124 are electrically connected, and a high voltage (superimposition of AC voltage and DC voltage) is applied to the charging roller 8. Further, the developing bias contact 121 and the developing bias contact member 125 are electrically connected, and a high voltage is applied to the developing roller 9c. Further, the remaining toner detection contact 122 and the toner detection contact member 126 are electrically connected, and information corresponding to the electrostatic capacity between the contact 122 and the developing roller 9c is transmitted to the apparatus main body 14.
[0120]
Further, since the contacts 119 to 122 of the process cartridge B are provided on the bottom surface side of the process cartridge B as in the present embodiment, the position accuracy in the horizontal direction with respect to the mounting direction arrow X of the process cartridge B is not affected.
[0121]
Further, since all the contacts of the process cartridge B are arranged on one side of the cartridge frame as in the above-described embodiment, the mechanical mechanism members and the electrical wiring related members for the image forming apparatus main body 14 and the process cartridge B are connected to the cartridge. The mounting space S and the process cartridge B can be separately arranged on both sides, the number of assembling steps can be reduced, and maintenance and inspection can be facilitated.
[0122]
When the process cartridge B is mounted on the image forming apparatus main body 14, as will be described later, the process cartridge side coupling device and the main body side coupling are coupled in conjunction with the closing operation of the opening / closing member 35. And the like can be rotated by receiving a drive from the apparatus main body 14.
[0123]
As described above, since the plurality of electrical contacts provided on the process cartridge are all arranged on one side of the cartridge frame, electrical connection with the image forming apparatus main body can be stably performed.
[0124]
Alternatively, by arranging each contact as in the above-described embodiment, it is possible to shorten the winding of the electrode in the cartridge of each contact.
[0125]
(Coupling and drive configuration)
Next, the configuration of a coupling unit that is a driving force transmission mechanism that transmits a driving force from the image forming apparatus body 14 to the process cartridge B will be described.
[0126]
FIG. 11 is a longitudinal sectional view of the coupling portion showing a state in which the photosensitive drum 7 is attached to the process cartridge B. FIG.
[0127]
Now, as shown in FIG. 11, cartridge side coupling means is provided at one longitudinal end of the photosensitive drum 7 attached to the process cartridge B. This coupling means is provided with a coupling convex shaft 37 (columnar shape) provided on a drum flange 36 fixed to one end portion of the photosensitive drum 7, and a convex portion 37 a is formed on the tip surface of the convex shaft 37. It is. The end surface of the convex portion 37 a is parallel to the end surface of the convex shaft 37. The convex shaft 37 is fitted into a bearing 38 and functions as a drum rotation shaft. In this embodiment, the drum flange 36, the coupling convex shaft 37, and the convex portion 37a are provided integrally. The drum flange 36 is integrally provided with a helical drum gear 7b for transmitting a driving force to the developing roller 9c in the process cartridge B. Therefore, as shown in FIG. 11, the drum flange 36 is an integrally molded product having a drum gear 7b, a convex shaft 37, and a convex portion 37a, and is a driving force transmission component having a function of transmitting a driving force.
[0128]
The shape of the convex portion 37a is a twisted polygonal column, specifically, a column having a substantially equilateral triangular cross section, and is a shape that is slightly twisted in the rotational direction gradually in the axial direction. The concave portion 39a fitted to the convex portion 37a is a hole having a polygonal cross section and being slightly twisted in the axial direction and slightly twisted in the rotational direction. The convex portion 37a and the concave portion 39a have substantially the same twist pitch and are twisted in the same direction. The recess 39a has a substantially triangular cross section. And this recessed part 39a is provided in the coupling concave shaft 39b integral with the gear 43 provided in the apparatus main body 14. FIG. The coupling concave shaft 39b is provided in the apparatus main body 14 so as to be rotatable and axially movable as will be described later. Therefore, in the configuration of the present embodiment, the process cartridge B is mounted on the apparatus main body 14, the convex portion 37a and the concave portion 39a provided in the main body 14 are fitted, and the rotational force of the concave portion 39a is convex. When transmitted to the portion 37a, each ridge line of the convex portion 37a of the substantially regular triangular prism and the inner surface of the concave portion 39a are in contact with each other, so that the axes coincide with each other. For this reason, the diameter of the circumscribed circle of the coupling convex portion 37a is made larger than the inscribed circle of the coupling concave portion 39a and smaller than the circumscribed circle of the coupling concave portion 39a. Further, due to the twisted shape, a force acts in a direction in which the concave portion 39a draws the convex portion 37a, and the convex portion end surface 37a1 contacts the bottom 39a1 of the concave portion 39a. Therefore, since the thrust generated in the coupling portion and the drum gear 7b works in the same direction as indicated by the arrow d, the photosensitive drum 7 integrated with the convex portion 37a is moved in the axial direction within the image forming apparatus main body 14. The position and the position in the radial direction are determined stably.
[0129]
In this embodiment, as viewed from the photosensitive drum 7, the twisting direction of the convex portion 37a is opposite to the rotation direction of the photosensitive drum 7, from the root of the convex portion 37a to the tip, or The twisting direction of the recess 39a is opposite to the inside from the inlet of the recess 39a, and the twisting direction of the drum gear 7b of the drum flange 36 is opposite to the twisting direction of the protrusion 37a.
[0130]
Here, the convex shaft 37 and the convex portion 37 a are arranged such that the drum flange 36 is positioned coaxially with the axis of the photosensitive drum 7 when the drum flange 36 is attached to one end of the photosensitive drum 7. Is provided. Reference numeral 36b denotes a fitting portion that is fitted to the inner surface of the drum cylinder 7d when the drum flange 36 is attached to the photosensitive drum 7. The drum flange 36 is attached to the photosensitive drum 7 by “caulking” or “adhesion”. The drum cylinder 7d is covered with a photosensitive layer 7e.
[0131]
As already described, the spur gear 7n is fixed to the other end of the photosensitive drum 7.
[0132]
The drum flange 36 and the spur gear 7n are made of a resin material such as polyacetal, polycarbonate, polyamide, and polybutylene terephthalate. However, other materials may be appropriately selected and used.
[0133]
In addition, a cylindrical convex portion 38a (cylindrical guide 13aR) concentric with the convex shaft 37 is integrated with a bearing 38 fixed to the cleaning frame 13 around the convex portion 37a of the coupling convex shaft 37 of the process cartridge B. (See FIG. 12). The convex portion 38a protects the convex portion 37a of the coupling convex shaft 37 from being damaged or deformed by an external force when the process cartridge B is attached or detached. Therefore, the projection 37a can be damaged to prevent rattling and vibration during the coupling drive.
[0134]
Further, the bearing 38 can also serve as a guide member when the process cartridge B is attached to and detached from the image forming apparatus main body 14. That is, when the process cartridge B is mounted on the image forming apparatus main body 14, the convex portion 38a of the bearing 38 abuts on the main body side guide portion 16c, and the convex portion 38a mounts the process cartridge B at the mounting position. Functions as a positioning guide 13aR, and facilitates attachment / detachment of the process cartridge B to / from the apparatus main body 14. Further, when the process cartridge B is mounted at the mounting position, the convex portion 38a is supported by the positioning groove 16d provided in the guide portion 16c.
[0135]
Further, there is a relationship as shown in FIG. 11 between the photosensitive drum 7, the drum flange 36, and the coupling convex shaft 37. That is, the outer diameter of the photosensitive drum 7 = H, the root diameter of the drum gear 7b = E, the bearing diameter of the photosensitive drum 7 (the outer diameter of the shaft coupling convex shaft 37, the inner diameter of the bearing 38) = F, the cup When the circumscribed circle diameter of the ring convex portion 37a = M and the fitting portion diameter (drum inner diameter) = N with the drum flange 36 of the photosensitive drum 7, there are relationships of H> F ≧ M and E> N.
[0136]
When H> F, the sliding load torque at the bearing portion can be reduced as compared with the case where the drum cylinder 7d is supported. However, since there is no undercut part, the mold configuration can be simplified.
[0137]
Furthermore, since the shape of the gear portion is provided on the left mold as viewed from the mounting direction of the process cartridge B due to the relationship of E> N, the right mold is simplified and the durability of the mold is improved. There is.
[0138]
On the other hand, the image forming apparatus main body 14 is provided with main body coupling means. In this main body coupling means, a coupling concave shaft 39b (cylindrical shape) is disposed at a position coinciding with the photosensitive drum rotation axis when the process cartridge B is inserted (see FIGS. 11 and 25). As shown in FIG. 11, the coupling concave shaft 39 b is a driving shaft integrated with a large gear 43 that transmits the driving force of the motor 61 to the photosensitive drum 7. (The concave shaft 39b is the center of rotation of the large gear 43 and is provided so as to protrude from the side end of the large gear 43 (see FIGS. 25 and 26)). In the present embodiment, the large gear 43 and the coupling concave shaft 39b are formed by integral molding.
[0139]
The large gear 43 on the apparatus main body 14 side is a helical gear, and this helical gear is fixed to the shaft 61a of the motor 61 or meshed with a small helical gear 62 provided integrally therewith. In addition, when the driving force is transmitted from the small gear 62, it has teeth with a twist direction and an inclination angle that generate a thrust force that moves the concave shaft 39b in the direction of the convex shaft 37. Thus, when the motor 61 is driven during image formation, the concave shaft 39b is moved in the direction of the convex shaft 37 by the thrust, and the concave portion 39a and the convex portion 37a are engaged. The concave portion 39a is provided at the tip of the concave shaft 39b and at the rotation center of the concave shaft 39b.
[0140]
In this embodiment, the driving force is directly transmitted from the small gear 62 provided on the motor shaft 61a to the large gear 43. However, the gear train is used for deceleration and driving transmission, or the belt and pulley, friction. A roller pair, a timing belt and a pulley may be used.
[0141]
Next, a configuration for fitting the concave portion 39a and the convex portion 37a in conjunction with the closing operation of the opening / closing member 35 will be described with reference to FIGS. 24 and 27 to 29. FIG.
[0142]
As shown in FIG. 29, a side plate 67 is fixedly provided with a side plate 66 and a large gear 43 provided between the apparatus main body 14, and a cup integrally provided at the center of the large gear 43 on these side plates 66 and 67. The ring concave shaft 39b is rotatably supported. An outer cam 63 and an inner cam 64 are closely inserted between the large gear 43 and the side plate 66. The inner cam 64 is fixed to the side plate 66, and the outer cam 63 is rotatably fitted to the coupling concave shaft 39b. The opposing surfaces in the axial direction of the outer cam 63 and the inner cam 64 are cam surfaces, and the cam surfaces are screw surfaces that contact each other around the coupling concave shaft 39b. A compression coil spring 68 is compressed between the large gear 43 and the side plate 67 and inserted into the coupling concave shaft 39b.
[0143]
As shown in FIG. 27, an arm 63a is provided in the radial direction from the outer periphery of the outer cam 63. The opening and closing member 35 is closed from the tip of the arm 63a and the fulcrum 35a of the opening and closing member 35. The position of the end of the opening / closing member 35 in the radial direction opposite to the end on the open side is coupled to one end of one link 65 by a pin 65a. The other end of the link 65 is coupled to the tip of the arm 63a by a pin 65b.
[0144]
FIG. 28 is a right side view of FIG. 27. When the opening / closing member 35 is closed, the link 65, the outer cam 63, etc. are in the positions shown in the figure, and the coupling convex portion 37a and the concave portion 39a are engaged with each other. The driving force 43 can be transmitted to the photosensitive drum 7. When the opening / closing member 35 is opened, the pin 65a is turned up around the fulcrum 35a, the arm 63a is pulled up via the link 65, the outer cam 63 rotates, and the outer cam 63 and the inner cam 64 face each other. The cam surface slides and the large gear 43 moves away from the photosensitive drum 7. At this time, the large gear 43 is pushed by the outer cam 63 and moves while pushing the compression coil spring 68 attached between the side plate 67 and the large gear 39, and the coupling recess 39a is moved to the cup as shown in FIG. The coupling is released away from the ring protrusion 37a, and the process cartridge B becomes detachable.
[0145]
On the contrary, when the opening / closing member 35 is closed, the pin 65a connecting the opening / closing member 35 and the link 65 rotates around the fulcrum 35a and descends, the link 65 moves downward and pushes down the arm 63a. By rotating reversely and being pushed by the spring 68, the large gear 43 moves left from FIG. 29 to reach the position of FIG. 28, the large gear 43 is set again to the position of FIG. 28, and the coupling recess 39a is coupled. It fits into the convex part 37a and returns to a state where drive transmission is possible. By adopting such a configuration, it becomes possible to put the process cartridge B into a detachable and driveable state according to the opening / closing of the opening / closing member 35. When the opening / closing member 35 is closed, the outer cam 63 rotates in the reverse direction, and the large gear 43 moves leftward from FIG. 29, and the coupling concave shaft 39b and the end surface of the coupling convex shaft 37 come into contact with each other to cause the coupling convex portion 37a. Even if the coupling recess 39a does not mesh, the image forming apparatus A meshes immediately after the start-up as described later.
[0146]
Thus, in the present embodiment, when the process cartridge B is attached to or detached from the apparatus main body 14, the opening / closing member 35 is opened. Then, in conjunction with opening / closing of the opening / closing member 35, the coupling recess 39a moves in the horizontal direction (direction of arrow j). Therefore, when the process cartridge B is attached to and detached from the apparatus main body 14, the coupling (37a, 39a) between the process cartridge B and the apparatus main body 14 is not connected. They are not connected. Therefore, the process cartridge B can be smoothly attached to and detached from the apparatus main body 14. In the present embodiment, the coupling recess 39 a is pressed toward the process cartridge B by pressing the large gear 43 by the compression coil spring 68. Therefore, when the coupling convex portion 37a and the concave portion 39a mesh with each other, even if the coupling convex portion 37a and the concave portion 39a collide with each other and do not mesh well, the motor 61 rotates for the first time after the process cartridge B is mounted on the apparatus main body 14. As a result of the rotation of the coupling recess 39a, the two mesh instantly.
[0147]
Next, the shape of the convex part 37a and the concave part 39a which are engaging parts of the coupling means will be described.
[0148]
The coupling concave shaft 39b provided in the apparatus main body 14 can be moved in the axial direction as described above, but is attached so as not to move in the radial direction (radial direction). On the other hand, the process cartridge B is mounted on the apparatus main body 14 so as to be movable in the longitudinal direction and the X direction (see FIG. 9) of the cartridge mounting direction. In the longitudinal direction, the process cartridge B is allowed to move slightly between the guide members 16R and 16L provided in the cartridge mounting space S.
[0149]
That is, when the process cartridge B is mounted on the apparatus main body 14, the cylindrical guide 13aL (see FIGS. 6, 7, and 9) formed on the flange 29 attached to the other longitudinal end of the cleaning frame 13 is the apparatus main body. 14 is a gear (not shown) that enters the positioning groove 16b (see FIG. 9) and is fitted and positioned without a gap, and a spur gear 7n fixed to the photosensitive drum 7 transmits a driving force to the transfer roller 4. Mesh. On the other hand, on one end side (drive side) of the photosensitive drum 7 in the longitudinal direction, a cylindrical guide 13aR provided in the cleaning frame 13 is supported by a positioning groove 16d provided in the apparatus main body 14.
[0150]
The cylindrical guide 13aR is supported by the positioning groove 16d of the apparatus main body 14, whereby the rotation shaft centers of the drum shaft 7a and the concave shaft 39b are supported within the concentricity φ2.00 mm, and the first in the coupling coupling process. The alignment operation is completed.
When the opening / closing member 35 is closed, the coupling recess 39a moves horizontally and enters the projection 37a (see FIG. 28).
[0151]
Next, positioning and drive transmission are performed on the drive side (coupling side) as follows.
[0152]
First, when the drive motor 61 of the apparatus main body 14 rotates, the coupling concave shaft 39b moves in the direction of the coupling convex shaft 37 (the direction opposite to the arrow d in FIG. 11), and the phase of the coupling convex portion 37a and the concave portion 39a is shifted. At a certain point (in this embodiment, since the convex portion 37a and the concave portion 39a are substantially equilateral triangles, the phases of both are engaged every 120 °), the two are engaged and rotated from the apparatus main body 14 to the process cartridge B. Force is transmitted (from the state shown in FIG. 29 to the state shown in FIG. 28).
[0153]
In this coupling engagement, when the coupling convex portion 37a enters the concave portion 39a, there is a difference in the size of the substantially equilateral triangle, that is, the hole of the coupling concave portion 39a having a substantially equilateral triangle is the coupling convex portion. Since it is larger than the substantially equilateral triangle of 37a, it enters smoothly with a gap.
[0154]
However, if the gap is increased with respect to the triangular shape of the recess 39,
(1) A reduction in rigidity due to a change in the cross-sectional shape of the convex portion 37a.
(2) Increase in drag at the contact point due to a decrease in contact point radius.
Due to the above (1) and (2), the torsional rigidity of the coupling is lowered, which causes image unevenness and the like.
[0155]
Therefore, in this embodiment, the lower limit value of the inscribed circle diameter of the convex triangle is set to φ8.0 mm from the required torsional rigidity, and the inscribed circle diameter of the φ8.5 mm concave triangle is set to φ9.5 mm and the clearance is set to be 0.0 mm. It was 5 mm.
[0156]
On the other hand, in order to fit a pair of couplings with a small gap, it is necessary to maintain their concentricity before fitting.
[0157]
Therefore, in this embodiment, in order to maintain the concentricity φ1.0 mm necessary to guide the fitting with respect to the gap 0.5 mm, the protruding amount of the cylindrical bearing convex portion 38 is set to the coupling convex portion. Coupling of the convex portion 37 and the concave shaft 39a is performed by guiding the outer diameter portion of the concave shaft 39a with a plurality of projection-shaped guides 13aR4 provided in the bearing convex portion 38a. The concentricity before fitting is maintained at φ1.0 mm or less and the coupling fitting process is stabilized (second alignment action).
[0158]
When the coupling concave shaft 39b rotates with the coupling convex portion 37a entering the concave portion 39a during image formation, the inner surface of the coupling concave portion 39a and the three ridge lines of the substantially equilateral triangular column of the convex portion 37a are in contact with each other. The driving force is transmitted in contact. At this time, the coupling convex shaft 37 is instantaneously moved so as to coincide with the center of the concave shaft 39b so that the inner surface of the coupling concave portion 39a having a regular polygon shape and the ridge line of the convex portion 37a both come into contact with each other equally.
[0159]
With the above configuration, the coupling convex shaft 37 and the concave shaft 39b are automatically aligned when the motor 61 is driven. Further, when the driving force is transmitted to the photosensitive drum 7, a rotational force is generated in the process cartridge B, and a restricting contact portion 13j (FIG. 4, FIG. 4) provided on the upper surface of the cleaning frame body 13 of the process cartridge B by this rotational force. 5, 6, 7, and 30) increases the abutting force to the fixing member 25 (see FIGS. 9, 10, and 30) fixed to the image forming apparatus main body 14, and the image forming apparatus main body 14 The position of the process cartridge B with respect to is determined.
[0160]
In addition, when not driven (non-image formation), a gap is provided in the radial direction between the coupling convex portion 37a and the concave portion 39a, so that the couplings can be easily engaged and disengaged. Further, since the abutting force at the coupling engaging portion described above is stabilized during driving, rattling and vibration at this portion can be suppressed.
[0161]
In the present embodiment, the shape of the coupling convex portion and the concave portion is a substantially regular triangle, but it goes without saying that the same effect can be obtained if it is a substantially regular polygonal shape. In addition, positioning can be performed more accurately if it is a substantially regular polygonal shape, but may be a polygonal shape or the like as long as it is a shape that can be pulled and engaged without being limited thereto. Furthermore, a male screw having a large lead may be adopted as the coupling convex portion, and a female screw screwed into the male screw may be used as the coupling concave portion. In this case, a modified example of the triple triangular screw corresponds to the above-described coupling convex portion and concave portion.
[0162]
Furthermore, when the coupling convex part is compared with the concave part, the convex part is easily damaged in shape and inferior to the concave part in terms of strength. For this reason, in the present embodiment, a coupling convex portion is provided in the replaceable process cartridge B, and a coupling concave portion is provided in the image forming apparatus main body 14 that is required to have higher durability.
[0163]
FIG. 33 is a perspective view showing in detail the attachment relationship between the right guide member 13R and the cleaning frame 13, FIG. 34 is a longitudinal sectional view of the right guide member 13R attached to the cleaning frame 13, and FIG. It is a figure which shows a part of right side of this. FIG. 35 is a side view showing an outline of a mounting portion of the bearing 38 formed integrally with the right guide member 13R.
[0164]
The mounting of the right guide member 13R (38) with the bearing 38 integrated on the cleaning frame 13 shown schematically in FIG. 11 and the mounting of the unitized photosensitive drum 7 on the cleaning frame 13 are specifically described. I will explain it.
[0165]
As shown in FIGS. 33 and 34, a bearing 38 having a small diameter and being concentric with the cylindrical guide 13aR is integrally provided on the back surface of the right guide member 13R. The bearing 38 is connected to the end portion of the cylindrical bearing 38 by a disk member 13aR3 at an intermediate portion in the axial direction (longitudinal direction) of the cylindrical guide 38aR. A circular groove 38aR4 is formed between the bearing 38 and the cylindrical guide 13aR on the side of the cleaning frame 13 when viewed from the inside of the cleaning frame 13.
[0166]
As shown in FIGS. 33 and 35, a side surface of the cleaning frame 13 is provided with a bearing mounting hole 13h having a notch cylindrical shape, and the notch circle part 13h1 has a facing interval smaller than the diameter of the bearing mounting hole 13h. The interval is larger than the diameter of the coupling protrusion shaft 37. Further, since the coupling projecting shaft 37 is fitted to the bearing 38, it is spaced from the bearing mounting hole 13h. Positioning pins 13h2 that are integrally formed on the side surface of the cleaning frame 13 are closely fitted to the flange 13aR1 of the guide member 13R. As a result, the unitized photosensitive drum 7 can be attached to the cleaning frame 13 from the cross direction in the axial direction (longitudinal direction), and the right guide member 13R can be attached to the cleaning frame 13 from the longitudinal direction. The position of the right guide member 13R relative to the cleaning frame 13 is accurately determined.
[0167]
In order to attach the unitized photosensitive drum 7 to the cleaning frame 13, the photosensitive drum 7 is moved in the cross direction in the longitudinal direction as shown in FIG. 33 so that the drum gear 7 b is in the cleaning frame 13. Then, the coupling convex shaft 37 is inserted into the bearing mounting hole 13h through the cutout portion 13h1. In this state, the drum shaft 7a integrated with the left guide 13aL shown in FIG. 11 is passed through the side end 13k of the cleaning frame 13, and the drum shaft 7a is fitted to the spur gear 7n, and the flange 29 of the guide 13aL is fitted. Is inserted into the cleaning frame 13 and the guide 13aL is fixed to the cleaning frame 13 to support one end of the photosensitive drum 7.
[0168]
Next, the outer periphery of the bearing 38 integral with the right guide member 13R is fitted into the bearing mounting hole 13h, the inner periphery of the bearing 38 is fitted into the coupling convex shaft 37, and the positioning pin 13h2 of the cleaning frame 13 is moved to the right guide member. The flange 13aR1 of 13R is fitted into the hole, the small screw 13aR2 is screwed into the cleaning frame 13 through the flange 13aR1, and the right guide member 13R is fixed to the cleaning frame 13.
[0169]
As a result, the photosensitive drum 7 is fixed to the cleaning frame 13 accurately and firmly. Since the photosensitive drum 7 is attached to the cleaning frame 13 from the crossing direction with respect to the longitudinal direction, the photosensitive drum 7 does not have to be moved in the longitudinal direction, and the size of the cleaning frame 13 in the longitudinal direction can be reduced. For this reason, the image forming apparatus main body 14 can also be made small. The left cylindrical guide 13aL abuts and fixes a large flange 29 to the cleaning frame 13, and the drum shaft 7a integral with the flange 29 is closely fitted to the cleaning frame 13 and the right cylindrical guide 13aL. The guide 13aR is concentrically integrated with a bearing 38 that supports the photosensitive drum 7, and the bearing 38 is fitted in the bearing mounting hole 13h of the cleaning frame 13, so that the photosensitive drum 7 conveys the recording medium 2. Can be placed so that it is exactly perpendicular to the normal direction
Since the left cylindrical guide 13aL is made of an integral metal with a large-area flange 29 and a drum shaft 7a projecting from the flange 29, the position of the drum shaft 7a is accurate and wear resistance is improved. The cylindrical guide 13aL is not worn even when the process cartridge B is repeatedly attached to and detached from the image forming apparatus main body 14. Then, as described above with respect to the electrical contact, the photosensitive drum 7 can be easily grounded. The cylindrical guide 13aL on the right side has a larger diameter than the bearing 38, and the bearing 38 and the cylindrical guide 13aR are coupled by a disk member 13aR3. Since the cylindrical guide 13aR is coupled to the flange 13aR1, the cylindrical guide 13aR, The bearings 38 are reinforced and stiffened together. Since the right cylindrical guide 13aR has a large diameter, it is durable against repeated attachment / detachment of the process cartridge B to / from the image forming apparatus main body 14 while being made of synthetic resin.
[0170]
36 and 37 are developed vertical sectional views showing another method of attaching the bearing 38 integral with the right guide member 13R to the cleaning frame 13. FIG.
[0171]
In particular, the drawing schematically shows the bearing 38 of the photosensitive drum 7 as a main part.
[0172]
As shown in FIG. 36, the outer edge of the bearing mounting hole 13h has a rib 13h3 in the circumferential direction, and the outer periphery of the rib 13h3 is a part of a cylinder. In this example, the circumference of the portion of the right cylindrical guide 13aR that extends beyond the disc member 13aR3 and reaches the flange 13aR1 is closely fitted to the outer circumference of the rib 13h3. The bearing mounting portion 13h of the bearing 38 and the outer periphery of the bearing 38 are loosely fitted. In this case, since the bearing mounting portion 13h is discontinuous at the missing circle portion 13h1, it is possible to prevent the missing circle portion 13h1 from opening and to reinforce.
[0173]
For the same purpose as described above, a plurality of restraining bosses 13h4 may be provided on the outer periphery of the rib 13h3 as shown in FIG.
[0174]
The constraining boss 13h4 has a circumscribed circle diameter of, for example, an IT tolerance class 9 and a concentricity within 0.01 mm with the inner diameter portion of the mounting hole 13h of the frame body when the molding die is manufactured.
[0175]
When the drum bearing 38 is attached to the cleaning frame 13, the mounting hole 13h of the cleaning frame 13 and the outer diameter portion of the bearing 38 are fitted, and the inner peripheral surface 13aR5 of the drum shaft 38 facing the outer diameter portion is Since the restraint boss 13h4 on the cleaning frame 13 side is restrained and fitted, misalignment at the time of assembling the bearing due to the opening of the notch 13h1 can be prevented.
[0176]
(Combined structure of cleaning frame (also called drum frame) and developing frame)
As described above, the cleaning frame 13 incorporating the charging roller 8 and the cleaning unit 10 and the developing frame 12 incorporating the developing unit 9 are combined. Here, in general, this coupling portion requires at least the coupling of the drum frame 13 incorporating the electrophotographic photosensitive drum 7 and the developing frame 12 incorporating the developing means 9 as an aspect of the process cartridge B.
[0177]
The gist of the combined configuration of the drum frame 13 and the developing frame 12 will be described with reference to FIGS. 12, 13, and 32 as follows. In the following description, the right side and the left side refer to the case where the recording medium 2 is viewed from the upper side according to the transport direction.
[0178]
In a process cartridge that is detachable from the electrophotographic image forming apparatus main body 14, the electrophotographic photosensitive drum 7, developing means 9 for developing a latent image formed on the electrophotographic photosensitive drum 7, and the developing means A developing frame 12 that supports the drum 9, a drum frame 13 that supports the electrophotographic photosensitive drum 7, a toner frame 11 having the toner storage portion, one end in the longitudinal direction of the developing means 9, and the like. One end of the developing frame body 12 is attached to the end of the developing frame 12 above the developing means 9, and the other end is a compression coil spring 22a that abuts the drum frame 13, and the developing means 9 A first projecting portion (right arm portion 19) provided to project in a direction intersecting with the longitudinal direction of the developing means 9 at the developing frame body 12 on one end side and the other end side in the longitudinal direction. Second protrusion (Left arm portion 19), a first opening (right hole 20) provided in (first arm portion 19) in the first projecting portion, and second projecting portion (left arm portion). 19) and a second opening (the left hole 20) and one end in the longitudinal direction of the drum frame 13 above the electrophotographic photosensitive drum 7 and in the drum frame 13 portion. A first engaging portion (right concave portion 21) that engages with the first protruding portion (right arm portion 19), and the other end side in the longitudinal direction of the drum frame 13; , A second engaging portion (left concave portion) that engages with the second projecting portion (left arm portion 19) provided in the drum frame 13 portion above the electrophotographic photosensitive drum 7. 21) and a third opening (shown in FIG. 12 on the right side) provided in the first engagement part (right side recess 21). Hole 13e), a fourth opening (hole 13e shown in FIG. 12 on the left side) provided in the second engaging portion (left concave portion 21), the drum frame 13 and the developing frame 12. In order to connect, the first opening (right hole 20) is engaged with the first protrusion (right arm 19) and the first engagement portion (right recess 21). ) And the third opening (the right hole 13e), the first penetrating member (the coupling member 22 shown in FIG. 12 on the right side), and the drum frame 13 and the developing frame 12 are coupled to each other. In the state where the second protrusion (right arm 19) and the second engagement part (left recess 21) are engaged, the second opening (left hole 20) and the fourth And a second penetrating member (joining member 22 shown in FIG. 12 on the left side) penetrating through the opening (left hole 13e). Ridge B.
[0179]
The assembling method of the developing frame 12 and the drum frame 13 in such a configuration is as follows. A first engaging step for engaging the first projecting portion (right arm portion 19) of the developing frame body 12 and the drum frame body 13 with the first engaging portion (right recess portion 21); A second engaging step for engaging the second projecting portion (left arm portion 19) and the second engaging portion (left concave portion 21), the drum frame body 13, and the developing frame body 12. In order to couple, the first protrusion (right arm 19) and the first engagement part (right recess 21) are engaged with the first protrusion (right arm). The first opening (right hole 20) provided in the portion 19) and the third opening (right hole 13e) provided in the first engagement portion (right recess 21) In order to connect the developing frame 12 and the drum frame 13 to the first penetrating step of penetrating the penetrating member (right coupling member 22), The second protrusion provided on the second protrusion (left arm 19) in a state where the protruding portion (left arm 19) and the second engagement portion (left recess 21) are engaged. The second penetrating member (left coupling member 22) and the fourth opening (left hole 20) provided in the second engagement portion (left concave portion 21). ) Through the second penetrating step, the developing frame body 12 and the drum frame body 13 become a process cartridge B formed as an integral cartridge.
[0180]
As described above, the developing frame body 12 and the drum frame body 13 are assembled by simply engaging each other and allowing the coupling member 22 to pass through both of them. Only the frame 13 is pulled apart, and assembly and disassembly can be performed very easily.
[0181]
In the above description, the developing unit 9 includes a developing roller 9c, and includes a first engaging step for engaging the first projecting portion with the first engaging portion, the second projecting portion, and the first projecting portion. The second engagement step for engaging the two engagement portions is performed simultaneously,
(1) The electrophotographic photosensitive drum 7 and the developing roller 9c are substantially parallel,
(2) Move the developing roller 9c along the periphery of the electrophotographic photosensitive drum 7,
(3) The developing frame 12 rotates with the movement of the developing roller 9c,
(4) The first and second protrusions (both arm portions 19) enter the first and second engaging portions (both concave portions 21) by the rotation of the developing frame 12, respectively.
(5) The first and second projecting portions (both arm portions 19) engage with the first and second engaging portions (both concave portions 21), respectively.
By doing so, the developing roller 9c can be rotated around the photosensitive drum 7 with the spacer rollers 9i in contact with the circumferential surfaces of both ends of the photosensitive drum 7, so that the arm portion 19 can approach the concave portion 21. Therefore, it is easy to match the hole 20 provided in the arm portion 19 of the developing frame 12 and the hole 13e provided on both sides of the concave portion 21 of the drum frame 13 with each other. Thus, the shapes of the arm portion 19 and the recess 21 can be determined.
[0182]
As described above, the development unit D in which the toner frame 11 and the development frame 12 are combined and the cleaning unit C in which the cleaning frame 13 and the charging roller 8 are combined are generally combined.
[0183]
Thus, when the developing frame 12 and the drum frame 13 are engaged, the opening of the first and second protrusions (hole 20) and the opening of the first and second engaging portions (hole 13e) are It is made to correspond substantially so that a penetration member (engagement member 22) can be penetrated.
[0184]
As shown in FIG. 32, the tip 19a of the arm portion 19 has an arc shape centered on the hole 20, and the bottom 21a of the recess 21 has an arc shape centered on the hole 13e. The radius of the arc of the tip 19a of the arm 19 is slightly smaller than the radius of the arc 21a at the bottom of the recess 21. This slightly smaller degree is obtained by inserting the coupling member 22 through the hole 13e of the drum frame (cleaning frame) 13 when the tip 19a of the arm 19 is abutted against the bottom 21a of the recess 21. The coupling member 22 whose end is chamfered into the hole 20 can be easily inserted, and when the coupling member 22 is inserted, there is an arc-shaped gap between the tip 19a of the arm portion 19 and the bottom 21a of the recess 21. g, and the arm portion 19 is rotatably supported by the coupling member 22. For the sake of explanation, the gap g is exaggerated, but the gap g is smaller than the end portion of the coupling member 22 or the chamfer dimension of the hole 20.
[0185]
As shown in FIG. 32, the developing frame 12 and the drum frame 13 are assembled while the hole 20 of the arm portion 19 defines either the locus RL1 or RL2 or the locus between the locus RL1 and RL2. At this time, the inner surface 20a of the upper wall of the recess 21 is continuously inclined so that the compression coil spring 22a is gradually compressed. That is, the shape is determined so that the distance from the inner surface 20a of the upper wall of the recess 21 facing the mounting portion of the compression coil spring 22a to the developing frame 12 at the time of assembly is gradually reduced. In this example, the upper end winding portion of the compression coil spring 22a is in contact with the inclined portion 20a1 of the inner surface 20a during assembly, and the compression coil spring 22a is inclined when the developing frame 12 and the drum frame 13 are combined. It contacts the spring seat 20a2 following 20a1. The compression coil spring 22a and the spring seat portion 20a2 intersect at a right angle.
[0186]
Thus, when the developing frame 12 and the drum frame 13 are assembled, it is not necessary to compress and insert the compression coil spring 22a separately. The body drum 7 is in pressure contact.
[0187]
The locus RL1 is an arc centered on the photosensitive drum 7, and the locus RL2 is an approximate straight line that gradually decreases as the distance from the inclined portion 20a1 increases from the right to the left in the drawing.
[0188]
As shown in FIG. 31, the compression coil spring 22 a is held by the developing device frame 12. FIG. 31 is a longitudinal sectional view according to the mounting direction X of the process cartridge B near the base of the arm portion 19 of the developing device frame 12. On the developing frame 12, a spring holding portion 12t is provided upward. The spring holding portion 12t has a cylindrical spring fixing portion 12k into which the inner periphery of the end portion of the compression coil spring 22a is press-fitted to the root side, and a diameter reduced from the fixing portion 12k and is inserted into the compression coil spring 22a halfway. 12n is provided. The height of the spring fixing portion 12k is required to be at least one turn of the end winding portion of the compression coil spring 22a, but two or more turns are desirable.
[0189]
As shown in FIG. 12, a partition wall 13t is provided between the outer wall 13s of the drum frame 13 and the inner side of the outer wall 13s, and a recess 21 is formed between these partitions.
[0190]
The inner rectangle in the longitudinal direction of the concave portion 21 shown in FIG. 12 is such that the opposing wall surfaces of the outer wall 13s and the partition wall 13t constituting the right concave portion 21 on the same side as the side where the drum gear 7b is provided are orthogonal to the longitudinal direction. The right arm portion 19 on the same side as the side where the developing roller gear 9k of the developing frame 12 is disposed is closely fitted between the opposing wall surfaces. On the other hand, the concave portion 21 of the left cleaning frame 13 on the same side as the side where the spur gear 7n is disposed and the arm portion 19 of the developing frame 12 inserted into the concave portion 21 are loosely fitted in the longitudinal direction. It has become.
[0191]
Therefore, the developing frame body 12 and the cleaning frame body 13 are accurately aligned in the longitudinal direction. This is because the dimension between the opposing wall surfaces of the concave portion 21 on one end side in the longitudinal direction can be easily obtained, and the width of the arm part 19 can be easily obtained. Even if a longitudinal dimensional difference due to thermal deformation occurs due to the temperature rise of the developing frame 13 and the cleaning frame 12, the portion that fits between the opposing walls of the concave portion 21 with a short dimension and between the opposing walls of the arm portion 19. This is because both have small dimensions, so that the thermal deformation difference is extremely small. Even if there is a difference in the dimensional change of the entire length in the longitudinal direction due to the thermal deformation of the developing frame 12 and the cleaning frame 13, the spur gear 7n side Since the recess 21 and the arm 19 fitted in the recess 21 are loosely fitted in the longitudinal direction, no stress is generated between the developing frame 12 and the cleaning frame 13 due to deformation due to thermal stress.
[0192]
The process cartridge B shown in the above-described embodiment has exemplified the case of forming a single color image. However, the process cartridge according to the present invention is provided with a plurality of developing means, and a plurality of color images (for example, two-color images, three-color images, or The present invention can also be suitably applied to a cartridge that forms a full color or the like.
[0193]
Further, the electrophotographic photosensitive member is not limited to the photosensitive drum 7 and includes, for example, the following. First, a photoconductor is used as the photoreceptor, and examples of the photoconductor include amorphous silicon, amorphous selenium, zinc oxide, titanium oxide, and organic photoconductor (OPC). As the shape for mounting the photoconductor, for example, a drum shape or a belt shape is used. For example, in the case of a drum type photoconductor, a photoconductor is vapor-deposited or coated on a cylinder such as an amyl alloy. It is the one that has been crafted.
[0194]
As the developing method, various developing methods such as a known two-component magnetic brush developing method, cascade developing method, touch-down developing method, and cloud developing method can be used.
[0195]
In addition, the so-called contact charging method is used in the above-described embodiment for the configuration of the charging means. However, as another configuration, a metal shield such as aluminum is provided around three sides of a tungsten wire that has been conventionally used, and the tungsten wire is attached to the tungsten wire. Of course, it is possible to use a configuration in which positive or negative ions generated by applying a high voltage are moved to the surface of the photosensitive drum and the surface of the drum is uniformly charged.
[0196]
In addition to the roller type, the charging unit may be a blade (charging blade), a pad type, a block type, a rod type, a wire type, or the like.
[0197]
Further, as a method for cleaning the toner remaining on the photosensitive drum, the cleaning unit may be configured using a blade, a fur brush, a magnetic brush, or the like.
[0198]
【Example】
This is also shown in the embodiment.
[0199]
【The invention's effect】
As explained above, according to the present invention,By attaching the second bearing support member to which the second bearing member is attached to the frame, the second bearing member and the developing roller are fitted, the magnet is fitted with the magnet support hole, and The electrical connection with the development bias contact with the coil spring can be made inside the bearing fitting hole.Therefore, workability when the developing roller is attached to the frame body is improved.
[Brief description of the drawings]
Each drawing shows an embodiment of the present invention,
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electrophotographic image forming apparatus.
FIG. 2 is an external perspective view of the apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a process cartridge.
4 is an external perspective view of the process cartridge shown in FIG. 3 as viewed from the upper right side. FIG.
5 is a right side view of the process cartridge shown in FIG. 3. FIG.
6 is a left side view of the process cartridge shown in FIG. 3. FIG.
7 is an external perspective view of the process cartridge shown in FIG. 3 as viewed from the upper left side. FIG.
8 is an external perspective view for showing the lower left side of the process cartridge shown in FIG. 3; FIG.
FIG. 9 is an external perspective view of a process cartridge mounting portion of the apparatus main body.
FIG. 10 is an external perspective view of a process cartridge mounting portion of the apparatus main body.
FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a photosensitive drum and a driving device thereof.
FIG. 12 is a perspective view of a cleaning unit.
FIG. 13 is a perspective view of a developing unit.
FIG. 14 is a partially exploded perspective view of the developing unit.
FIG. 15 is a perspective view of a back portion of the developing holder.
FIG. 16 is a side view of a side plate of a developing frame and a toner frame.
17 is a side view of the developing holder portion of FIG. 15 viewed from the inner side to the outer side.
FIG. 18 is a perspective view of a developing roller bearing box.
FIG. 19 is a perspective view of a developing device frame.
FIG. 20 is a perspective view of a toner frame.
FIG. 21 is a perspective view of a toner frame.
22 is a longitudinal sectional view of the toner seal portion of FIG. 21. FIG.
FIG. 23 is a longitudinal sectional view showing a support device for a charging roller portion.
FIG. 24 is a schematic longitudinal sectional view showing a drive system of the electrophotographic image forming apparatus main body.
FIG. 25 is a perspective view of a coupling provided in the apparatus main body and a coupling provided in the process cartridge.
FIG. 26 is a perspective view of a coupling provided in the apparatus main body and a coupling provided in the process cartridge.
FIG. 27 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an opening / closing member and a coupling portion of the apparatus main body.
FIG. 28 is a front view illustrating a configuration around a coupling concave axis when the process cartridge of the apparatus main body is driven.
FIG. 29 is a front view illustrating a configuration around a coupling concave shaft when the process cartridge of the apparatus main body is attached / detached.
FIG. 30 is a longitudinal sectional view showing an electrical contact relationship when the process cartridge is attached to and detached from the apparatus main body.
FIG. 31 is a side view showing a mounting portion of a compression coil spring.
FIG. 32 is a longitudinal sectional view showing a connecting portion between the drum frame and the developing frame.
FIG. 33 is a perspective view showing a mounting portion of the photosensitive drum to the cleaning frame.
FIG. 34 is a longitudinal sectional view showing a drum bearing portion.
FIG. 35 is a side view showing the external shape of the drum bearing portion.
FIG. 36 is a developed cross-sectional view showing another embodiment of the drum bearing portion. ,
FIG. 37 is a perspective view schematically showing a drum bearing portion.
FIG. 38 is a development view showing a relationship of generated thrust in the process cartridge.
FIG. 39 is a perspective view of another embodiment showing an opening of a toner frame.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical system 1a ... Laser diode 1b ... Polygon mirror 1c ... Lens 1d ... Reflection mirror 1e ... Exposure aperture
2 ... Recording medium
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Conveyance means 3a ... Paper feed cassette 3b ... Pickup roller 3c ... Conveyance roller pair 3d ... Conveyance roller pair 3e ... Registration roller pair 3f ... Conveyance guide
3g, 3h, 3i ... discharge roller pair 3j ... reverse path 3k ... flapper 3m ... discharge roller pair
4 ... Transfer roller
5. Fixing means 5a ... Heater 5b ... Fixing roller 5c ... Drive roller
6 ... discharge tray
7 ... Photosensitive drum 7a ... Drum shaft 7a1 ... End surface 7a2 ... Expanded diameter portion 7b ... Drum gear 7b1 ... Side end 7d ... Drum cylinder 7d1 ... Inner surface 7e ... Photosensitive layer 7f ... Ground plate 7n ... Spur gear
8 ... Charging roller 8a ... Charging roller shaft 8b ... Composite spring 8b1 ... Compression coil spring 8b2 ... Internal contact 8c ... Charging roller bearing
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Developing means 9b ... Toner feeding member 9b1 ... Journal 9c ... Developing roller 9d ... Developing blade 9d1 ... Sheet metal 9d1a ... Bending part 9d2 ... Urethane rubber 9d3 ... Hole 9d4 ... Screw hole 9d5 ... Cut 9d6 ... Small screw 9e ... Toner stirring member 9f ... Bearing 9f1 ... Key part 9g ... Magnet 9g1 ... Broken circular shaft 9h ... Antenna rod 9h1 ... Contact 9i ... Spacer roller 9j ... Developing roller bearing 9j1 ... Hole 9j4 ... Bearing 9k ... Developing roller gear 9l (El) ... Developing coil spring contact 9m ... Toner stirring gear 9p ... Flange 9p1 ... Developing roller gear mounting shaft 9q ... Gear 9q1 ... Small gear 9r ... Large gear 9r1 ... Small gear 9s ... Toner feed gear 9s1 ... Shaft joint 9s2 ... Small gear 9u ... Helical gear 9v ... Bearing box 9v1 ... Cylindrical protrusion 9v 2 ... Screw hole 9v3 ... Magnet support hole 9v4 ... Bearing fitting hole 9v5 ... Key groove 9v6 ... Recess 9v7 ... Notch 9v8 ... Support part 9v9 ... Dowel 9w ... Journal 9w1 ... Reduced diameter cylindrical part
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Cleaning means 10a ... Cleaning blade 10b ... Waste toner reservoir
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Toner frame 11A ... Toner container 11a ... Upper frame 11a1 ... Flange 11b ... Lower frame 11b1 ... Flange 11c ... Rib 11d ... Toner filling port 11e ... Coupling member 11e1 ... Hole 11f ... Toner cap
11g ... concave portion 11h ... boss 11i ... opening 11J ... toner unit 11j, 11j1 ... flange 11k ... concave surface 11m ... stepped portion 11n ... groove 11n1 ... edge 11n2 ... bottom 11q ... square hole 11r ... round hole 11t ... handle member 11v ...
12 ... Development frame 12A, 12B ... Side plate 12b ... Through hole 12c ... Female thread
12d ... Dowel 12e ... Flange 12f ... Slit 12g ... Hole 12h ... Lower jaw 12i ... Plane 12i1 ... Dowel 12i2 ... Female thread 12i3 ... Projection 12j ... Arc surface 12k ... Spring fixing part 12m ... Hole 12n ... Spring guide part 12p ... Opening 12s, 12s1, 12s2 ... Sealing member 12t ... Spring holding part
12u ... plane 12v ... ridge 12v1 ... triangular ridge 12w1 ... cylindrical dowel
12w2 ... Square dowel 12x ... Hole 12z ... Projection
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Cleaning frame (drum frame) 13a ... Cylindrical guide 13aR1 ... Flange 13aR2 ... Machine screw 13aR3 ... Disk member 13aR4 ... Inner diameter guide part 13aR5 ... Restriction inner peripheral surface 13aR, 13aL ... Cylindrical guide 13bR, 13bL ... Around Stopping guide 13c ... Positioning pin 13d ... Small screw 13e ... Mounting hole 13f ... Restriction contact part 13g ... Guide groove 13h ... Mounting hole 13h1 ... Missing circle part 13h2 ... Positioning pin 13h3 ... Rib 13h4 ... Restraint boss
13i ... Upper surface 13j ... Restricting contact portion 13k ... Side end 13k1 ... Hole 13L ... Guide member 13n ... Transfer opening 13p ... Right end 13q ... Left end 13R ... Guide member 13s ... Outer wall 13t ... Partition wall
14. Image forming apparatus main body
DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 ... Guide member 16a ... Guide part 16b ... Positioning groove 16c ... Guide part 16d ... Positioning groove 16R, 16L ... Guide member
17 ... recess
18 ... Drum shutter member 18a ... Shutter cover 18b, 18c ... Link 18c1 ... Projection
19 ... Arm part 19a ... Tip
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Turning hole 20a ... Inner surface 20a1 ... Inclined part 20a2 ... Spring seat part
21 ... recess 21a ... bottom
22 ... coupling member 22a ... compression coil spring
25. Fixed member
29 ... Flange
35 ... Opening / closing member 35a ... fulcrum
36 ... Drum flange 36b ... Fitting part
37 ... Coupling convex shaft 37a, 37a1 ... Convex end
38 ... Bearing 38a ... Convex part 38b ... Inner end face
39 ... Gear 39a ... Recess 39a1 ... Bottom 39b ... Coupling concave shaft
40 ... development holder 40a ... support hole 40b, 40c, 40d, 40e ... dowel
40f ... protrusion
43 ... Large gear
51. Cover film
52 ... Tear tape for drawing 52a ... End 52b ... One end
54. Elastic sealing material
55 ... tape
56. Elastic sealing material
61 ... motor 61a ... shaft
62 ... Small gear
63 ... Outer cam 63a ... Arm
64 ... Inner cam
65 ... Link 65a, 65b ... Pin
66 ... side plate
67 ... Side plate
68 ... Compression coil spring
69 ... side plate
119: Earth contact
120 ... Charging bias contact 120a ... External exposed portion 120b ... Spring seat
121 ... developing bias contact 121a ... leading part 121b ... second leading part 121c ... third leading part 121d ... fourth leading part 121e ... external contact part 121f ... stop hole
122: Toner remaining amount detection contact
123 ... Earth contact member
124: Charging contact member
125 ... developing bias contact member
126. Toner detection contact member
127 ... Holder
128 ... Electric board
129 ... Compression coil spring
A ... Laser beam printer (image forming device)
B ... Process cartridge
C ... Cleaning unit
D: Development unit DG: Development unit drive transmission unit
G ... Developing roller unit
GT ... Gear train
J ... Toner unit
JP: Bonding surface
L, K ... Slope
S ... Cartridge mounting space
Z ... Horizontal line
m ... line
g ... Gap
