JP3774488B2 - プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はプロセスカートリッジ及び前記プロセスカートリッジを装着可能な画像形成装置に関する。
【０００２】
ここで画像形成装置としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタ等）、電子写真ファクシミリ装置及び電子写真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しては、帯電手段、現像手段又はクリーニング手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電子写真感光体とを一体的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】
【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使用者自身で行うことが出来るので、格段に操作性を向上させることが出来る。そのために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。
【０００５】
このようなプロセスカートリッジにあっては、電子写真感光体等の各部材をカートリッジ枠体内に収容してカートリッジ化しているが、このカートリッジ枠体は複数の枠体を結合することによって構成している。例えば図16に示すように、現像剤（以下「トナー」という）を収納するトナー収納部を形成するトナー枠体50と、現像ローラ等を支持する現像枠体51をトナー枠体50の開口縁の上下に設けたリブ50ａの２辺で超音波溶着して一体化する。そして前記現像枠体51の長手方向両端に結合部材52を取り付け、図17に示すように、前記結合部材52と電子写真感光体やクリーニング部を支持するクリーニング枠体53を結合部54を介して若干回動可能に結合してクリーニング枠体を構成する。
【０００６】
前記プロセスカートリッジは、図17に示すように、トナー枠体50の外面に形成した把手部を手で持ち、クリーニング枠体53の外側面に形成したガイド凸部53ａを装置本体に設けたガイドレールに沿わせて挿入することによって装着する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来の上記プロセスカートリッジを更に発展させたものであり、その目的とするところは、プロセスカートリッジの着脱動作で生ずる衝撃力が特定の部分に集中することを防止することが可能なプロセスカートリッジ及び該プロセスカートリッジを用いる画像形成装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムを支持する第２枠体と、現像剤を用いて、前記電子写真感光体ドラムに形成された潜像を現像するための現像ローラを軸支する軸受を位置決めする現像ローラ位置決め手段と、前記第２枠体と回動可能に結合するための結合部と、前記現像剤を収納する現像剤収納部と、を有し、少なくとも前記現像ローラ位置決め手段と前記現像剤収納部は一体樹脂成形され、さらに、前記現像剤収納部内の現像剤を現像剤供給開口から送り出す第１現像剤送り部材が組み込まれている現像枠体と、第２現像剤送り部材を有して、前記現像枠体に溶着されている現像下枠と、前記現像枠体とは別体であって、前記現像枠体に溶着されている蓋部材と、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に着脱する際に把持する第１把手部と第２把手部であって、前記現像枠体に設けられた前記第１把手部と、前記蓋部材に設けられた前記第２把手部とを有した第１枠体と、前記現像ローラ位置決め手段に取り付けられた前記軸受に軸支されている前記現像ローラと、を有して、前記第１把手部と第２把手部を把持されて、前記第２枠体を前方にして、また、前記第１枠体を後方にして前記装置本体に装着されることを特徴とする。
【０００９】
また、前記プロセスカートリッジを装着して画像形成可能な画像形成装置を構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】
上記構成にあっては、第１枠体を持って画像形成装置本体にプロセスカートリッジを装着する際に生ずる衝撃力は、枠体全体に分散されて集中することがない。
【００１１】
【実施例】
次に本発明に係る一実施例を図面を参照して説明する。
【００１２】
〔第１実施例〕
第１実施例に係るプロセスカートリッジ及びこれを装着可能な画像形成装置について、図１乃至図15を参照して具体的に説明する。尚、ここでは説明の順序として、まずプロセスカートリッジ及びこれを用いる画像形成装置の全体構成について説明し、次にカートリッジ枠体の構成について説明し、更に枠体の結合構成について説明する。
【００１３】
｛全体構成｝
この電子写真画像形成装置（レーザービームプリンタ）Ａは、図２に示すように、光学系１から画像情報に基づいた情報光をドラム形状の電子写真感光体へ照射して該感光体に潜像を形成し、この潜像を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、記録媒体２を給紙カセット３ａからピックアップローラ３ｂ及びこれに圧接する圧接部材３ｃで一枚ずつ分離給送すると共に、搬送ローラ対３ｄ、レジストローラ対３ｅ等からなる搬送手段３で搬送し、且つプロセスカートリッジＢとしてカートリッジ化された前記電子写真感光体に形成したトナー像を転写手段としての転写ローラ４に電圧印加することによって記録媒体２に転写し、その記録媒体２を搬送ベルト３ｆによって定着手段５へと搬送する。この定着手段５は駆動ローラ５ａと、ヒータ５ｂを内蔵すると共に支持体５ｃによって回転可能に支持された筒状シートで構成した定着回転５ｄからなり、通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加して転写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で搬送し、反転搬送経路を通して排出部６へと排出如く構成している。尚、この画像形成装置Ａは、手差しトレイ３ｉ及びローラ３ｊによって手差し給送も可能となっている。
【００１４】
一方、前記プロセスカートリッジＢは、電子写真感光体と、少なくとも１つのプロセス手段を備えたものである。ここでプロセス手段としては、例えば電子写真感光体を帯電させる帯電手段、電子写真感光体に形成された潜像を現像する現像手段、電子写真感光体表面に残留するトナーをクリーニングするためのクリーニング手段等がある。本実施例のプロセスカートリッジＢは、図３に示すように、感光層を有する電子写真感光体である感光体ドラム７を回転し、帯電手段である帯電ローラ８へ電圧印加して前記感光体ドラム７の表面を一様に帯電し、この帯電した感光体ドラム７に対して前記光学系１からの光像を開口部９を介して露光して潜像を形成し、該潜像を現像手段10によって現像するように構成している。
【００１５】
前記現像手段10は、トナー収納部10ａ内のトナーを送り手段である回転可能な第１トナー送り部材10b1及び第２トナー送り部材10b2で送り出し、固定磁石10ｃを内蔵した現像部材である現像ローラ10ｄを回転させると共に、現像ブレード10ｅによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ10ｄの表面に形成し、そのトナーを前記潜像に応じて感光体ドラム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ものである。
【００１６】
そして転写ローラ４に前記トナー像と逆極性の電圧を印加してトナー像を記録媒体２に転写した後は、クリーニングブレード11ａによって感光体ドラム７に残留したトナーを掻き落とすと共に、スクイシート11ｂによってすくい取り、廃トナー収納部11ｃへ集めるクリーニング手段11によって感光体ドラム７上の残留トナーを除去するように構成している。
【００１７】
前記感光体ドラム７等の各部材は第１枠体であるトナー現像枠体12と、第２枠体であるクリーニング枠体13とを結合したカートリッジ枠体内に収容支持されてカートリッジ化され、装置本体14に装着される。
【００１８】
カートリッジ装着手段は、軸15ａ（図２参照）を中心にして開閉部材15を開くと、図５及び図６に示すように、カートリッジ装着スペースの左右両側面に前下がりであって、下方へ膨出する湾曲形状（本実施例では略円弧形状）に形成したガイドレール16が略対称に設けてあり、その上方にはガイド部材17が取り付けてある。更に前記ガイドレール16の入口側には第１傾斜面16ａとこれに続いて前記第１傾斜面16ａよりも大きな傾斜の第２傾斜面16ｂが形成してある。
【００１９】
一方、前記ガイドレール16に対応してプロセスカートリッジＢの長手方向両外側面には、ガイドレール16に沿ってガイドされるガイド部が形成してある。このガイド部は、カートリッジ枠体の長手方向両外側面の略左右対称位置から突出するように構成したものであり、図４に示すように、ボス18とリブ19を一体化して構成している。前記ボス18及びリブ19は感光体ドラム７を取り付けるクリーニング枠体13に一体的に形成してあり、ボス18は部は感光体ドラム７の回転軸の延長線上に位置し、リブ19は前記ボス18から連続してプロセスカートリッジＢの挿入方向後方にガイドレール16の形状に合わせて下方へ膨出した湾曲形状（本実施例では略円弧形状）に延設している。
【００２０】
上記構成において、プロセスカートリッジＢを装着する場合には、図７乃至図９に示すように、開閉部材15を開いてボス18及びリブ19をガイドレール16に沿わせてカートリッジ先端を装置の光学手段１の下に潜り込ませるように挿入する。ガイドレール16は略円弧状に形成してあると共に、その上方にあるガイド部材17もこれに倣った形状をしており、且つリブ19も同様な略円弧状であるために、挿入するに従ってプロセスカートリッジＢは略水平になる。更にカートリッジＢを押し込むと、装置本体14に設けた突当部材20がクリーニング枠体13の先端の両端部付近に設けた当接面21に当接し、次にプロセスカートリッジＢのボス18がガイドレール16の終端に形成した受け凹部16ｃに落ち込む。これにより、感光体ドラム７の側端に固着したドラムギア（図示せず）が装置本体14側の駆動ギア22（図６参照）と噛合し、プロセスカートリッジＢへ駆動力を伝達可能となる。
【００２１】
次に開閉部材15を閉じると、図９に示すように、開閉部材15に軸支されると共にネジリコイルバネ23で付勢された加圧部材24がクリーニング枠体13のアーム部25に当接し、ネジリコイルバネ23を捩じりながら所定の圧力で加圧する。また、このとき装置本体14に設けた突当部材20とプロセスカートリッジＢの当接面21が当接してプロセスカートリッジＢが位置決め装着される。
【００２２】
前記プロセスカートリッジＢを取り出す場合には、図10に示すように、開閉部材15を開くと加圧部材24による加圧が解除される。この状態でカートリッジＢのボス18が凹部16ｃを乗り上げるように引き上げた後、リブ19をガイドレール16に沿わせながらプロセスカートリッジＢを図10の反時計回り方向へ回すように引き上げて取り出すことが出来る。
【００２３】
また前記カートリッジ枠体の下部には感光体ドラム７が搬送される記録媒体２に接触するための開口部が形成してあり、カートリッジ未使用時には前記開口部をドラムシャッタ部材28で閉じることにより、感光体ドラム７を保護している。このシャッタ部材28は、図４に示すように、現像枠体12ａの長手方向外側面の一方側に軸26を中心に回動可能に設けたシャッタアーム27と、カートリッジ枠体の長手方向両外側面の回動中心29ａを中心に回動可能に設けたリンク部材29によって回動可能に支持されている。そして、前述したようにプロセスカートリッジＢをガイドレール16に沿わせて挿入すると、リンク部材29を屈曲して形成した突出部29ｂがガイドレール16の第１傾斜面16ａ、第２傾斜面16ｂに当接することによってシャッタ部材28が開き（図８及び図９参照）、逆にプロセスカートリッジＢを抜きとると前記軸26に取り付けたネジリコイルバネ30（図４参照）の付勢によってシャッタ部材28が自動的に閉じるようになっている。
【００２４】
｛カートリッジ枠体の構成｝
次にカートリッジ枠体の構成について説明する。このカートリッジ枠体はポリスチロール樹脂を射出成形して構成したものであり、図11に示すように、現像枠体12ａの側部に現像下枠12ｂを溶着すると共に、上部に蓋枠体12ｃを溶着して第１枠体であるトナー現像枠体12を構成し、このトナー現像枠体12に第２枠体であるクリーニング枠体13を結合して構成する。
【００２５】
現像枠体12ａは側部にトナー供給開口12a1を有すると共に、長手方向一方側面にトナー充填口12a2を有する。また、現像枠体12ａの内部には長手方向に複数の支持部材12a3が起立して設けてある。
【００２６】
現像手段を組み付ける場合には、前記現像枠体12ａ内に第１トナー送り部材10b1を組み込んだ後に蓋部材12ｃを溶着する。次にトナー供給開口12a1の周囲に形成したシール貼付座面12a5にフィルム状のトナーシール部材31を溶着して該開口12a1をシールし、これに充填口12a2からトナーを充填した後、該充填口12a2にキャップ32を被蓋してトナー収納部10ａを密封する。尚、前記開口12a1をシールしたトナーシール部材31は、図12に示すように、開口12a1の長手方向一方側で折り返し、自由端側を現像枠体12ａに設けたスリット12a8から外部に引き出しておく。このトナーシール部材31はプロセスカートリッジＢを使用する際に、前記自由端をもって引き抜き除去するものである。
【００２７】
次に前記現像枠体12ａの側部に現像下枠12ｂを溶着し、この現像下枠12ｂに第２トナー送り部材10b2を取り付ける。更に現像枠体12ａの開口上部に形成したブレード取付座面12a4の下方に発泡ウレタン等からなるシール35を取り付け、ブレード取付座面12a4に現像ブレード10ｅをネジ止めして取り付ける。更に、軸受33ａ，33ｂ及び発泡ウレタン等からなるシール34を取り付け、前記軸受33ａ，33ｂに現像ローラ10ｄを軸支する。尚、現像枠体12ａには前記軸受33ａ，33ｂを固定するための位置決め手段である円弧部12a6が形成してあり、軸受33ａ，33ｂを現像枠体12ａに取り付けると、円弧部12a6に固定される。このために、軸受33ａ，33ｂに軸支される現像ローラ10ｄは現像枠体12ａに精度よく取り付けられる。
【００２８】
そして、トナー現像枠体12の長手方向一方側には前記キャップ32を覆うようにリンク支持部材36を取り付け、他方側には感光体ドラム７や現像ローラ10ｄ等に駆動力を伝達するためのギア列（図示せず）を組み付けた後に該ギア列を覆うようにギアカバー37を取り付ける。このギアカバー37には位置決め軸37ａが設けてあり、この軸37ａを軸受33ａの孔33a1及び現像枠体12ａの孔12a7に挿通して位置決めし、係止爪或いはネジ等によって現像枠体12ａに取り付け固定する。
【００２９】
現像枠体12ａの長手方向一方端には、結合部としてのアーム部38が一体的に形成してあり、現像枠体12ａの長手方向他方端に取り付けたギアカバー37にも結合部としてのアーム部38が形成してある（図11参照）。
【００３０】
そして、前記現像手段を構成する各部材を組み付けたトナー現像枠体12と、感光体ドラム７や帯電ローラ８及びクリーニング手段11を構成する各部材を組み付けたクリーニング枠体13とを前記アーム部38を介して結合してプロセスカートリッジＢを構成する。
【００３１】
｛現像枠体とクリーニング枠体の結合構成｝
次にトナー現像枠体12とクリーニング枠体13の結合構成について、図13乃至図15を参照して説明する。尚、図13は両枠体12，13の結合斜視説明図であり、図14は結合部分の内部説明図、図15は結合部分の平面模式説明図である。また、両枠体12，13は長手方向両側のアーム部38を介して回動可能に結合するが、その構成は左右同一であるために、ここでは一方側のみについて説明する。
【００３２】
トナー現像枠体12とクリーニング枠体13を結合するための結合部材39は、図14及び図15に示すように、スプリング取付部39ａ、リブ39ｂ、フランジ39ｃ及び円筒部39ｄが設けてあり、スプリング取付部39ａにはスプリング40が取り付けてある。
【００３３】
またトナー現像枠体12のアーム部38の天面には凹部38ａが形成してあり、この凹部38ａは後述するようにトナー現像枠体12とクリーニング枠体13とが回動可能に結合された状態でクリーニング枠体の取付孔13ａの下方に位置するように設けてある。また前記アーム部38の先端部には、後述するピン41が貫通する貫通孔38ｂが形成してある。
【００３４】
一方、クリーニング枠体13には前記結合部材39を取り付けるための取付孔13ａが設けてあり、この取付孔13ａは図14に示すように、前記結合部材39のフランジ39ｃ及び円筒部39ｄより僅かに大きい円筒孔部13a1と切り欠き部13a2とから形成されている。またクリーニング枠体13の外側壁面13ｂにはピン41が貫通する孔13ｃが形成してあると共に、その内側壁面13ｄにはピン41を圧入するための孔13ｅが形成してある。前記孔13ｃと孔13ｅは同軸上で、クリーニング枠体13の長手方向他方側に設けた同様の孔13ｃと孔13ｅの中心軸を結んだ軸線と平行に設けてある。更にクリーニング枠体13の取付孔13ａの近傍裏面にリブ13ｆが設けてある。
【００３５】
上記構成において、トナー現像枠体12とクリーニング枠体13とを結合する場合には、図14及び図15に示すように、トナー現像枠体12に設けたアーム部38をクリーニング枠体13の結合部へ進入させ、ピン41をクリーニング枠体13に設けた孔13ｃからアーム部38の貫通孔38ｂの順に貫通させ、且つ孔13ｅに圧入する。これによってトナー現像枠体12とクリーニング枠体13とはピン41を中心にして回動可能に結合される。
【００３６】
次に図14に示すように、スプリング40を取り付けた結合部材39を取付孔13ａに落とし込む。この落とし込みに際しては、取付孔13ａの切り欠き部13a2と結合部材39のフランジ39ｃとを合わせ、結合部材39のフランジ39ｃの上面がリブ13ｆよりも下方になり、且つ円筒部39ｄが取付孔13ａの円筒部13a1にガイドされている位置まで落とし込む。この状態で結合部材39を90°回転させ、結合部材39への押圧を解除すると、結合部材39はスプリング40の復元力により、円筒孔部13a1に沿って上方に押し上げられ、フランジ39ｃが取付孔13ａの下面に突き当たる位置で停止する。
【００３７】
これにより、スプリング40の付勢によってトナー現像枠体12に取り付けた現像ローラ10ｄがクリーニング枠体13に取り付けた感光体ドラム７側に押圧され、該現像ローラ10ｄの長手方向両端に取り付けたスペーサとなるリング部材（図示せず）が感光体ドラム７に当接して感光体ドラム７に対する現像ローラ10ｄが位置決めされる。また、このとき感光体ドラム７の側端に固定したドラムギア（図示せず）が現像ローラ10ｄの側端に固定したローラギア（図示せず）と噛合し、駆動力の伝達が可能となる。
【００３８】
上記のように構成したプロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに着脱する場合は、図１に示すように、トナー現像枠体12に形成した把手部を手で持って操作する。尚、把手部の構成は、蓋枠体12ｃの上部に形成した傾斜面の長手方向（装置本体に対するプロセスカートリッジの着脱方向と直交する方向）に多数のリブ12c1を形成して微小凹凸を形成し（図４参照）、該部分を把手部として構成している。また図３に示すように、現像枠体12ａの下部には下方へ突出するＲ部が形成してあり、このＲ部に前記リブ12a1と同方向のリブ12a9を複数本設けることによって把手部を構成している。プロセスカートリッジＢを持つ場合には前記把手部（リブ12c1，12a9部分）を手でつかみ、前述したようにクリーニング枠体13に形成したボス18及びリブ19をガイドレール16に沿わせて操作することによって画像形成装置Ａに対する着脱を行う。
【００３９】
前記プロセスカートリッジＢを装着する際に、これを勢いよく挿入するとカートリッジＢに衝撃力が加わる。この衝撃力のカートリッジ枠体に対する作用は、トナー現像枠体12とクリーニング枠体13との結合部であるピン41部分に最も大きく作用する。しかし、前記ピン41部分においてトナー現像枠体12とクリーニング枠体13とは回動可能であるために、前記衝撃力はカートリッジ枠体全体に分散し、特定部分にのみ衝撃力が集中することはない。従って、現像枠体12ａと現像下枠12ｂとの溶着部分に衝撃力が集中して加わることがないため、現像枠体12ａと現像下枠12ｂとの溶着強度は両者12ａ，12ｂを結合するに足る強度があればよい。このため、現像枠体12ａと現像下枠12ｂの溶着工程では必要以上の溶着条件管理を行う必要がなく、生産性を落とすことなくトナー現像枠体12を組み立てることが出来る。
【００４０】
また、現像枠体12ａにアーム部38を設けても、前述したように現像枠体12ａに現像ローラ10ｄの位置決め手段や現像ブレード10ｅの取付座面を設けたために、現像ローラ10ｄや現像ブレード10ｅは現像枠体12ａに精度よく位置決めされ、クリーニング枠体13に取り付けた感光体ドラム７との位置精度を充分に確保することが出来る。
【００４１】
〔他の実施例〕
次に前述した実施例に係るプロセスカートリッジＢ及び画像形成装置の各部の他例について説明する。
【００４２】
前述した第１実施例では、クリーニング枠体13との結合するためにトナー現像枠体12の長手方向両側に設けたアーム部38のうち、一方をギアカバー37に設け、このギアカバー37を現像枠体12ａに固定するようにした例を示したが、両アーム部38を共に現像枠体12ａに形成するようにしてもよい。このようにしてもプロセスカートリッジ装着時の衝撃力を分散させる効果は第１実施例と同様に得ることが出来る。
【００４３】
また前述したプロセスカートリッジＢは単色画像を形成するためのものであったが、プロセスカートリッジは単色の画像を形成する場合のみならず、現像手段を複数設け、複数色の画像（例えば２色画像、３色画像或いはフルカラー等）を形成するカートリッジにも好適に適用することが出来る。
【００４４】
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。
【００４５】
また電子写真感光体としては、前記感光体ドラムに限定されることなく、例えば次のものが含まれる。まず感光体としては光導電体が用いられ、光導電体としては例えばアモルファスシリコン、アモルファスセレン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体（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、ベルト状等の回転体及びシート状等が含まれる。尚、一般的にはドラム状又はベルト状のものが用いられており、例えばドラムタイプの感光体にあっては、アルミ合金等のシリンダー上に光導電体を蒸着又は塗工等を行ったものである。
【００４６】
また帯電手段の構成も、前述した第１実施例では所謂接触帯電方法を用いたが、他の構成として従来から用いられているタングステンワイヤーの三方周囲にアルミ等の金属シールドを施し、前記タングステンワイヤーに高電圧を印加することによって生じた正又は負のイオンを感光体ドラムの表面に移動させ、該ドラムの表面を一様に帯電する構成を用いても良いことは当然である。
【００４７】
尚、前記帯電手段としては前記ローラ型以外にも、ブレード型（帯電ブレード）、パッド型、ブロック型、ロッド型、ワイヤ型等のものでも良い。
【００４８】
また感光体ドラムに残存するトナーのクリーニング方法としても、ブレード、ファーブラシ、磁気ブラシ等を用いてクリーニング手段を構成しても良い。
【００４９】
また前述したプロセスカートリッジとは、例えば電子写真感光体と、少なくともプロセス手段の１つを備えたものである。従って、そのプロセスカートリッジの態様としては、前述した実施例のもの以外にも、例えば電子写真感光体と帯電手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。電子写真感光体と現像手段とを一体化的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。電子写真感光体とクリーニング手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。更には電子写真感光体と、前記プロセス手段の２つ以上のものを組み合わせて一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの等がある。
【００５０】
即ち、前述したプロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段又はクリーニング手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものである。更に少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して装置本体に着脱可能とするものをいう。
【００５１】
更に前述した実施例では画像形成装置としてレーザービームプリンタを例示したが、本発明はこれに限定する必要はなく、例えば電子写真複写機、ファクシミリ装置、或いはワードプロセッサ等の他の画像形成装置に使用することも当然可能である。
【００５２】
【発明の効果】
前述したように本発明によれば、複数の枠体を溶着してカートリッジ枠体を構成したプロセスカートリッジにあって、これを画像形成装置に装着したときの衝撃力が前記溶着部に集中することがなくなる。このために、枠体の溶着は枠体相互の結合に必要な溶着強度があれば足りる。従って、カートリッジ枠体の生産ラインの溶着工程の管理が簡素化され、プロセスカートリッジの生産効率の向上が可能となるものである。
【００５３】
従って、プロセスカートリッジが安価に提供され、これを用いて画像を形成する装置にあってはランニングコストを低下させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プロセスカートリッジを手で持った状態説明図である。
【図２】画像形成装置の構成模式説明図である。
【図３】プロセスカートリッジの構成模式説明図である。
【図４】プロセスカートリッジの外観説明図である。
【図５】プロセスカートリッジの着脱をガイドする右側ガイド構成の説明図である。
【図６】プロセスカートリッジの着脱をガイドする左側ガイド構成の説明図である。
【図７】プロセスカートリッジを画像形成装置に装着する状態の斜視説明図である。
【図８】プロセスカートリッジを画像形成装置に装着する途中状態の内部説明図である。
【図９】プロセスカートリッジを画像形成装置に装着完了した状態の内部説明図である。
【図１０】プロセスカートリッジを画像形成装置から取り出す状態説明図である。
【図１１】カートリッジ枠体の分解説明図である。
【図１２】現像枠体にトナーシールを取り付けた状態説明図である。
【図１３】トナー現像枠体とクリーニング枠体の結合斜視説明図である。
【図１４】トナー現像枠体とクリーニング枠体の結合部分の内部説明図である。
【図１５】トナー現像枠体とクリーニング枠体の結合部分の平面模式説明図である。
【図１６】従来技術に係るトナー枠体と現像枠体の結合説明図である。
【図１７】従来のプロセスカートリッジを手で持った状態説明図である。
【符号の説明】
Ａ…画像形成装置、Ｂ…プロセスカートリッジ、１…光学手段、２…記録媒体、３…搬送手段、３ａ…カセット、３ｂ…ピックアップローラ、３ｃ…圧接部材、３ｄ…搬送ローラ、３ｅ…レジストローラ、３ｆ…搬送ベルト、３ｇ，３ｈ…排出ローラ、３ｊ…ローラ、３ｉ…手差しトレイ、４…転写ローラ、５…定着手段、５ａ…駆動ローラ、５ｂ…ヒータ、５ｃ…支持体、５ｄ…定着回転体、６…排出部、７…感光体ドラム、８…帯電ローラ、９…露光開口部、10…現像手段、10ａ…トナー収納部、10b1，10b2…トナー送り部材、10ｃ…磁石、10ｄ…現像ローラ、10ｅ…現像ブレード、11…クリーニング手段、11ａ…クリーニングブレード、11ｂ…スクイシート、11ｃ…廃トナー収納部、12…トナー現像枠体、12ａ…現像枠体、12a1…開口、12a2…充填口、12a3…支持部材、12a4…ブレード取付座面、12a5…シール貼付座面、12a6…位置決め部、12a7…孔、12a8…スリット、12a9…リブ、12ｂ…現像下枠、12ｃ…蓋枠体、12c1…リブ、13…クリーニング枠体、13ａ…取付孔、13a1…円筒孔部、13a2…切り欠き部、13ｂ…外側壁面、13ｃ…孔、13ｄ…内側壁面、13ｅ…孔、13ｆ…リブ、14…装置本体、15…開閉部材、15ａ…軸、16…ガイドレール、16ａ…第１傾斜面、16ｂ…第２傾斜面、16ｃ…凹部、17…ガイド部材、18…ボス、19…リブ、20…突当部材、21…当接面、22…駆動ギア、23…ネジリコイルバネ、24…加圧部材、25…アーム部、26…軸、27…シャッタアーム、28…ドラムシャッタ部材、29…リンク部材、29ａ…回動中心、29ｂ…突出部、30…ネジリコイルバネ、31…トナーシール部材、32…キャップ、33ａ，33ｂ…軸受、33a1…孔、34，35…シール、36…リンク支持部材、37…ギアカバー、37ａ…軸、38…アーム部、38ａ…凹部、38ｂ…貫通孔、39…結合部材、39ａ…スプリング取付部、39ｂ…リブ、39ｃ…フランジ、39ｄ…円筒部、40…スプリング、41…ピン
【産業上の利用分野】
本発明はプロセスカートリッジ及び前記プロセスカートリッジを装着可能な画像形成装置に関する。
【０００２】
ここで画像形成装置としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタ等）、電子写真ファクシミリ装置及び電子写真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しては、帯電手段、現像手段又はクリーニング手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電子写真感光体とを一体的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】
【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使用者自身で行うことが出来るので、格段に操作性を向上させることが出来る。そのために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。
【０００５】
このようなプロセスカートリッジにあっては、電子写真感光体等の各部材をカートリッジ枠体内に収容してカートリッジ化しているが、このカートリッジ枠体は複数の枠体を結合することによって構成している。例えば図16に示すように、現像剤（以下「トナー」という）を収納するトナー収納部を形成するトナー枠体50と、現像ローラ等を支持する現像枠体51をトナー枠体50の開口縁の上下に設けたリブ50ａの２辺で超音波溶着して一体化する。そして前記現像枠体51の長手方向両端に結合部材52を取り付け、図17に示すように、前記結合部材52と電子写真感光体やクリーニング部を支持するクリーニング枠体53を結合部54を介して若干回動可能に結合してクリーニング枠体を構成する。
【０００６】
前記プロセスカートリッジは、図17に示すように、トナー枠体50の外面に形成した把手部を手で持ち、クリーニング枠体53の外側面に形成したガイド凸部53ａを装置本体に設けたガイドレールに沿わせて挿入することによって装着する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来の上記プロセスカートリッジを更に発展させたものであり、その目的とするところは、プロセスカートリッジの着脱動作で生ずる衝撃力が特定の部分に集中することを防止することが可能なプロセスカートリッジ及び該プロセスカートリッジを用いる画像形成装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムを支持する第２枠体と、現像剤を用いて、前記電子写真感光体ドラムに形成された潜像を現像するための現像ローラを軸支する軸受を位置決めする現像ローラ位置決め手段と、前記第２枠体と回動可能に結合するための結合部と、前記現像剤を収納する現像剤収納部と、を有し、少なくとも前記現像ローラ位置決め手段と前記現像剤収納部は一体樹脂成形され、さらに、前記現像剤収納部内の現像剤を現像剤供給開口から送り出す第１現像剤送り部材が組み込まれている現像枠体と、第２現像剤送り部材を有して、前記現像枠体に溶着されている現像下枠と、前記現像枠体とは別体であって、前記現像枠体に溶着されている蓋部材と、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に着脱する際に把持する第１把手部と第２把手部であって、前記現像枠体に設けられた前記第１把手部と、前記蓋部材に設けられた前記第２把手部とを有した第１枠体と、前記現像ローラ位置決め手段に取り付けられた前記軸受に軸支されている前記現像ローラと、を有して、前記第１把手部と第２把手部を把持されて、前記第２枠体を前方にして、また、前記第１枠体を後方にして前記装置本体に装着されることを特徴とする。
【０００９】
また、前記プロセスカートリッジを装着して画像形成可能な画像形成装置を構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】
上記構成にあっては、第１枠体を持って画像形成装置本体にプロセスカートリッジを装着する際に生ずる衝撃力は、枠体全体に分散されて集中することがない。
【００１１】
【実施例】
次に本発明に係る一実施例を図面を参照して説明する。
【００１２】
〔第１実施例〕
第１実施例に係るプロセスカートリッジ及びこれを装着可能な画像形成装置について、図１乃至図15を参照して具体的に説明する。尚、ここでは説明の順序として、まずプロセスカートリッジ及びこれを用いる画像形成装置の全体構成について説明し、次にカートリッジ枠体の構成について説明し、更に枠体の結合構成について説明する。
【００１３】
｛全体構成｝
この電子写真画像形成装置（レーザービームプリンタ）Ａは、図２に示すように、光学系１から画像情報に基づいた情報光をドラム形状の電子写真感光体へ照射して該感光体に潜像を形成し、この潜像を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、記録媒体２を給紙カセット３ａからピックアップローラ３ｂ及びこれに圧接する圧接部材３ｃで一枚ずつ分離給送すると共に、搬送ローラ対３ｄ、レジストローラ対３ｅ等からなる搬送手段３で搬送し、且つプロセスカートリッジＢとしてカートリッジ化された前記電子写真感光体に形成したトナー像を転写手段としての転写ローラ４に電圧印加することによって記録媒体２に転写し、その記録媒体２を搬送ベルト３ｆによって定着手段５へと搬送する。この定着手段５は駆動ローラ５ａと、ヒータ５ｂを内蔵すると共に支持体５ｃによって回転可能に支持された筒状シートで構成した定着回転５ｄからなり、通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加して転写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で搬送し、反転搬送経路を通して排出部６へと排出如く構成している。尚、この画像形成装置Ａは、手差しトレイ３ｉ及びローラ３ｊによって手差し給送も可能となっている。
【００１４】
一方、前記プロセスカートリッジＢは、電子写真感光体と、少なくとも１つのプロセス手段を備えたものである。ここでプロセス手段としては、例えば電子写真感光体を帯電させる帯電手段、電子写真感光体に形成された潜像を現像する現像手段、電子写真感光体表面に残留するトナーをクリーニングするためのクリーニング手段等がある。本実施例のプロセスカートリッジＢは、図３に示すように、感光層を有する電子写真感光体である感光体ドラム７を回転し、帯電手段である帯電ローラ８へ電圧印加して前記感光体ドラム７の表面を一様に帯電し、この帯電した感光体ドラム７に対して前記光学系１からの光像を開口部９を介して露光して潜像を形成し、該潜像を現像手段10によって現像するように構成している。
【００１５】
前記現像手段10は、トナー収納部10ａ内のトナーを送り手段である回転可能な第１トナー送り部材10b1及び第２トナー送り部材10b2で送り出し、固定磁石10ｃを内蔵した現像部材である現像ローラ10ｄを回転させると共に、現像ブレード10ｅによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ10ｄの表面に形成し、そのトナーを前記潜像に応じて感光体ドラム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ものである。
【００１６】
そして転写ローラ４に前記トナー像と逆極性の電圧を印加してトナー像を記録媒体２に転写した後は、クリーニングブレード11ａによって感光体ドラム７に残留したトナーを掻き落とすと共に、スクイシート11ｂによってすくい取り、廃トナー収納部11ｃへ集めるクリーニング手段11によって感光体ドラム７上の残留トナーを除去するように構成している。
【００１７】
前記感光体ドラム７等の各部材は第１枠体であるトナー現像枠体12と、第２枠体であるクリーニング枠体13とを結合したカートリッジ枠体内に収容支持されてカートリッジ化され、装置本体14に装着される。
【００１８】
カートリッジ装着手段は、軸15ａ（図２参照）を中心にして開閉部材15を開くと、図５及び図６に示すように、カートリッジ装着スペースの左右両側面に前下がりであって、下方へ膨出する湾曲形状（本実施例では略円弧形状）に形成したガイドレール16が略対称に設けてあり、その上方にはガイド部材17が取り付けてある。更に前記ガイドレール16の入口側には第１傾斜面16ａとこれに続いて前記第１傾斜面16ａよりも大きな傾斜の第２傾斜面16ｂが形成してある。
【００１９】
一方、前記ガイドレール16に対応してプロセスカートリッジＢの長手方向両外側面には、ガイドレール16に沿ってガイドされるガイド部が形成してある。このガイド部は、カートリッジ枠体の長手方向両外側面の略左右対称位置から突出するように構成したものであり、図４に示すように、ボス18とリブ19を一体化して構成している。前記ボス18及びリブ19は感光体ドラム７を取り付けるクリーニング枠体13に一体的に形成してあり、ボス18は部は感光体ドラム７の回転軸の延長線上に位置し、リブ19は前記ボス18から連続してプロセスカートリッジＢの挿入方向後方にガイドレール16の形状に合わせて下方へ膨出した湾曲形状（本実施例では略円弧形状）に延設している。
【００２０】
上記構成において、プロセスカートリッジＢを装着する場合には、図７乃至図９に示すように、開閉部材15を開いてボス18及びリブ19をガイドレール16に沿わせてカートリッジ先端を装置の光学手段１の下に潜り込ませるように挿入する。ガイドレール16は略円弧状に形成してあると共に、その上方にあるガイド部材17もこれに倣った形状をしており、且つリブ19も同様な略円弧状であるために、挿入するに従ってプロセスカートリッジＢは略水平になる。更にカートリッジＢを押し込むと、装置本体14に設けた突当部材20がクリーニング枠体13の先端の両端部付近に設けた当接面21に当接し、次にプロセスカートリッジＢのボス18がガイドレール16の終端に形成した受け凹部16ｃに落ち込む。これにより、感光体ドラム７の側端に固着したドラムギア（図示せず）が装置本体14側の駆動ギア22（図６参照）と噛合し、プロセスカートリッジＢへ駆動力を伝達可能となる。
【００２１】
次に開閉部材15を閉じると、図９に示すように、開閉部材15に軸支されると共にネジリコイルバネ23で付勢された加圧部材24がクリーニング枠体13のアーム部25に当接し、ネジリコイルバネ23を捩じりながら所定の圧力で加圧する。また、このとき装置本体14に設けた突当部材20とプロセスカートリッジＢの当接面21が当接してプロセスカートリッジＢが位置決め装着される。
【００２２】
前記プロセスカートリッジＢを取り出す場合には、図10に示すように、開閉部材15を開くと加圧部材24による加圧が解除される。この状態でカートリッジＢのボス18が凹部16ｃを乗り上げるように引き上げた後、リブ19をガイドレール16に沿わせながらプロセスカートリッジＢを図10の反時計回り方向へ回すように引き上げて取り出すことが出来る。
【００２３】
また前記カートリッジ枠体の下部には感光体ドラム７が搬送される記録媒体２に接触するための開口部が形成してあり、カートリッジ未使用時には前記開口部をドラムシャッタ部材28で閉じることにより、感光体ドラム７を保護している。このシャッタ部材28は、図４に示すように、現像枠体12ａの長手方向外側面の一方側に軸26を中心に回動可能に設けたシャッタアーム27と、カートリッジ枠体の長手方向両外側面の回動中心29ａを中心に回動可能に設けたリンク部材29によって回動可能に支持されている。そして、前述したようにプロセスカートリッジＢをガイドレール16に沿わせて挿入すると、リンク部材29を屈曲して形成した突出部29ｂがガイドレール16の第１傾斜面16ａ、第２傾斜面16ｂに当接することによってシャッタ部材28が開き（図８及び図９参照）、逆にプロセスカートリッジＢを抜きとると前記軸26に取り付けたネジリコイルバネ30（図４参照）の付勢によってシャッタ部材28が自動的に閉じるようになっている。
【００２４】
｛カートリッジ枠体の構成｝
次にカートリッジ枠体の構成について説明する。このカートリッジ枠体はポリスチロール樹脂を射出成形して構成したものであり、図11に示すように、現像枠体12ａの側部に現像下枠12ｂを溶着すると共に、上部に蓋枠体12ｃを溶着して第１枠体であるトナー現像枠体12を構成し、このトナー現像枠体12に第２枠体であるクリーニング枠体13を結合して構成する。
【００２５】
現像枠体12ａは側部にトナー供給開口12a1を有すると共に、長手方向一方側面にトナー充填口12a2を有する。また、現像枠体12ａの内部には長手方向に複数の支持部材12a3が起立して設けてある。
【００２６】
現像手段を組み付ける場合には、前記現像枠体12ａ内に第１トナー送り部材10b1を組み込んだ後に蓋部材12ｃを溶着する。次にトナー供給開口12a1の周囲に形成したシール貼付座面12a5にフィルム状のトナーシール部材31を溶着して該開口12a1をシールし、これに充填口12a2からトナーを充填した後、該充填口12a2にキャップ32を被蓋してトナー収納部10ａを密封する。尚、前記開口12a1をシールしたトナーシール部材31は、図12に示すように、開口12a1の長手方向一方側で折り返し、自由端側を現像枠体12ａに設けたスリット12a8から外部に引き出しておく。このトナーシール部材31はプロセスカートリッジＢを使用する際に、前記自由端をもって引き抜き除去するものである。
【００２７】
次に前記現像枠体12ａの側部に現像下枠12ｂを溶着し、この現像下枠12ｂに第２トナー送り部材10b2を取り付ける。更に現像枠体12ａの開口上部に形成したブレード取付座面12a4の下方に発泡ウレタン等からなるシール35を取り付け、ブレード取付座面12a4に現像ブレード10ｅをネジ止めして取り付ける。更に、軸受33ａ，33ｂ及び発泡ウレタン等からなるシール34を取り付け、前記軸受33ａ，33ｂに現像ローラ10ｄを軸支する。尚、現像枠体12ａには前記軸受33ａ，33ｂを固定するための位置決め手段である円弧部12a6が形成してあり、軸受33ａ，33ｂを現像枠体12ａに取り付けると、円弧部12a6に固定される。このために、軸受33ａ，33ｂに軸支される現像ローラ10ｄは現像枠体12ａに精度よく取り付けられる。
【００２８】
そして、トナー現像枠体12の長手方向一方側には前記キャップ32を覆うようにリンク支持部材36を取り付け、他方側には感光体ドラム７や現像ローラ10ｄ等に駆動力を伝達するためのギア列（図示せず）を組み付けた後に該ギア列を覆うようにギアカバー37を取り付ける。このギアカバー37には位置決め軸37ａが設けてあり、この軸37ａを軸受33ａの孔33a1及び現像枠体12ａの孔12a7に挿通して位置決めし、係止爪或いはネジ等によって現像枠体12ａに取り付け固定する。
【００２９】
現像枠体12ａの長手方向一方端には、結合部としてのアーム部38が一体的に形成してあり、現像枠体12ａの長手方向他方端に取り付けたギアカバー37にも結合部としてのアーム部38が形成してある（図11参照）。
【００３０】
そして、前記現像手段を構成する各部材を組み付けたトナー現像枠体12と、感光体ドラム７や帯電ローラ８及びクリーニング手段11を構成する各部材を組み付けたクリーニング枠体13とを前記アーム部38を介して結合してプロセスカートリッジＢを構成する。
【００３１】
｛現像枠体とクリーニング枠体の結合構成｝
次にトナー現像枠体12とクリーニング枠体13の結合構成について、図13乃至図15を参照して説明する。尚、図13は両枠体12，13の結合斜視説明図であり、図14は結合部分の内部説明図、図15は結合部分の平面模式説明図である。また、両枠体12，13は長手方向両側のアーム部38を介して回動可能に結合するが、その構成は左右同一であるために、ここでは一方側のみについて説明する。
【００３２】
トナー現像枠体12とクリーニング枠体13を結合するための結合部材39は、図14及び図15に示すように、スプリング取付部39ａ、リブ39ｂ、フランジ39ｃ及び円筒部39ｄが設けてあり、スプリング取付部39ａにはスプリング40が取り付けてある。
【００３３】
またトナー現像枠体12のアーム部38の天面には凹部38ａが形成してあり、この凹部38ａは後述するようにトナー現像枠体12とクリーニング枠体13とが回動可能に結合された状態でクリーニング枠体の取付孔13ａの下方に位置するように設けてある。また前記アーム部38の先端部には、後述するピン41が貫通する貫通孔38ｂが形成してある。
【００３４】
一方、クリーニング枠体13には前記結合部材39を取り付けるための取付孔13ａが設けてあり、この取付孔13ａは図14に示すように、前記結合部材39のフランジ39ｃ及び円筒部39ｄより僅かに大きい円筒孔部13a1と切り欠き部13a2とから形成されている。またクリーニング枠体13の外側壁面13ｂにはピン41が貫通する孔13ｃが形成してあると共に、その内側壁面13ｄにはピン41を圧入するための孔13ｅが形成してある。前記孔13ｃと孔13ｅは同軸上で、クリーニング枠体13の長手方向他方側に設けた同様の孔13ｃと孔13ｅの中心軸を結んだ軸線と平行に設けてある。更にクリーニング枠体13の取付孔13ａの近傍裏面にリブ13ｆが設けてある。
【００３５】
上記構成において、トナー現像枠体12とクリーニング枠体13とを結合する場合には、図14及び図15に示すように、トナー現像枠体12に設けたアーム部38をクリーニング枠体13の結合部へ進入させ、ピン41をクリーニング枠体13に設けた孔13ｃからアーム部38の貫通孔38ｂの順に貫通させ、且つ孔13ｅに圧入する。これによってトナー現像枠体12とクリーニング枠体13とはピン41を中心にして回動可能に結合される。
【００３６】
次に図14に示すように、スプリング40を取り付けた結合部材39を取付孔13ａに落とし込む。この落とし込みに際しては、取付孔13ａの切り欠き部13a2と結合部材39のフランジ39ｃとを合わせ、結合部材39のフランジ39ｃの上面がリブ13ｆよりも下方になり、且つ円筒部39ｄが取付孔13ａの円筒部13a1にガイドされている位置まで落とし込む。この状態で結合部材39を90°回転させ、結合部材39への押圧を解除すると、結合部材39はスプリング40の復元力により、円筒孔部13a1に沿って上方に押し上げられ、フランジ39ｃが取付孔13ａの下面に突き当たる位置で停止する。
【００３７】
これにより、スプリング40の付勢によってトナー現像枠体12に取り付けた現像ローラ10ｄがクリーニング枠体13に取り付けた感光体ドラム７側に押圧され、該現像ローラ10ｄの長手方向両端に取り付けたスペーサとなるリング部材（図示せず）が感光体ドラム７に当接して感光体ドラム７に対する現像ローラ10ｄが位置決めされる。また、このとき感光体ドラム７の側端に固定したドラムギア（図示せず）が現像ローラ10ｄの側端に固定したローラギア（図示せず）と噛合し、駆動力の伝達が可能となる。
【００３８】
上記のように構成したプロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに着脱する場合は、図１に示すように、トナー現像枠体12に形成した把手部を手で持って操作する。尚、把手部の構成は、蓋枠体12ｃの上部に形成した傾斜面の長手方向（装置本体に対するプロセスカートリッジの着脱方向と直交する方向）に多数のリブ12c1を形成して微小凹凸を形成し（図４参照）、該部分を把手部として構成している。また図３に示すように、現像枠体12ａの下部には下方へ突出するＲ部が形成してあり、このＲ部に前記リブ12a1と同方向のリブ12a9を複数本設けることによって把手部を構成している。プロセスカートリッジＢを持つ場合には前記把手部（リブ12c1，12a9部分）を手でつかみ、前述したようにクリーニング枠体13に形成したボス18及びリブ19をガイドレール16に沿わせて操作することによって画像形成装置Ａに対する着脱を行う。
【００３９】
前記プロセスカートリッジＢを装着する際に、これを勢いよく挿入するとカートリッジＢに衝撃力が加わる。この衝撃力のカートリッジ枠体に対する作用は、トナー現像枠体12とクリーニング枠体13との結合部であるピン41部分に最も大きく作用する。しかし、前記ピン41部分においてトナー現像枠体12とクリーニング枠体13とは回動可能であるために、前記衝撃力はカートリッジ枠体全体に分散し、特定部分にのみ衝撃力が集中することはない。従って、現像枠体12ａと現像下枠12ｂとの溶着部分に衝撃力が集中して加わることがないため、現像枠体12ａと現像下枠12ｂとの溶着強度は両者12ａ，12ｂを結合するに足る強度があればよい。このため、現像枠体12ａと現像下枠12ｂの溶着工程では必要以上の溶着条件管理を行う必要がなく、生産性を落とすことなくトナー現像枠体12を組み立てることが出来る。
【００４０】
また、現像枠体12ａにアーム部38を設けても、前述したように現像枠体12ａに現像ローラ10ｄの位置決め手段や現像ブレード10ｅの取付座面を設けたために、現像ローラ10ｄや現像ブレード10ｅは現像枠体12ａに精度よく位置決めされ、クリーニング枠体13に取り付けた感光体ドラム７との位置精度を充分に確保することが出来る。
【００４１】
〔他の実施例〕
次に前述した実施例に係るプロセスカートリッジＢ及び画像形成装置の各部の他例について説明する。
【００４２】
前述した第１実施例では、クリーニング枠体13との結合するためにトナー現像枠体12の長手方向両側に設けたアーム部38のうち、一方をギアカバー37に設け、このギアカバー37を現像枠体12ａに固定するようにした例を示したが、両アーム部38を共に現像枠体12ａに形成するようにしてもよい。このようにしてもプロセスカートリッジ装着時の衝撃力を分散させる効果は第１実施例と同様に得ることが出来る。
【００４３】
また前述したプロセスカートリッジＢは単色画像を形成するためのものであったが、プロセスカートリッジは単色の画像を形成する場合のみならず、現像手段を複数設け、複数色の画像（例えば２色画像、３色画像或いはフルカラー等）を形成するカートリッジにも好適に適用することが出来る。
【００４４】
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。
【００４５】
また電子写真感光体としては、前記感光体ドラムに限定されることなく、例えば次のものが含まれる。まず感光体としては光導電体が用いられ、光導電体としては例えばアモルファスシリコン、アモルファスセレン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体（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、ベルト状等の回転体及びシート状等が含まれる。尚、一般的にはドラム状又はベルト状のものが用いられており、例えばドラムタイプの感光体にあっては、アルミ合金等のシリンダー上に光導電体を蒸着又は塗工等を行ったものである。
【００４６】
また帯電手段の構成も、前述した第１実施例では所謂接触帯電方法を用いたが、他の構成として従来から用いられているタングステンワイヤーの三方周囲にアルミ等の金属シールドを施し、前記タングステンワイヤーに高電圧を印加することによって生じた正又は負のイオンを感光体ドラムの表面に移動させ、該ドラムの表面を一様に帯電する構成を用いても良いことは当然である。
【００４７】
尚、前記帯電手段としては前記ローラ型以外にも、ブレード型（帯電ブレード）、パッド型、ブロック型、ロッド型、ワイヤ型等のものでも良い。
【００４８】
また感光体ドラムに残存するトナーのクリーニング方法としても、ブレード、ファーブラシ、磁気ブラシ等を用いてクリーニング手段を構成しても良い。
【００４９】
また前述したプロセスカートリッジとは、例えば電子写真感光体と、少なくともプロセス手段の１つを備えたものである。従って、そのプロセスカートリッジの態様としては、前述した実施例のもの以外にも、例えば電子写真感光体と帯電手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。電子写真感光体と現像手段とを一体化的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。電子写真感光体とクリーニング手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。更には電子写真感光体と、前記プロセス手段の２つ以上のものを組み合わせて一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの等がある。
【００５０】
即ち、前述したプロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段又はクリーニング手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものである。更に少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して装置本体に着脱可能とするものをいう。
【００５１】
更に前述した実施例では画像形成装置としてレーザービームプリンタを例示したが、本発明はこれに限定する必要はなく、例えば電子写真複写機、ファクシミリ装置、或いはワードプロセッサ等の他の画像形成装置に使用することも当然可能である。
【００５２】
【発明の効果】
前述したように本発明によれば、複数の枠体を溶着してカートリッジ枠体を構成したプロセスカートリッジにあって、これを画像形成装置に装着したときの衝撃力が前記溶着部に集中することがなくなる。このために、枠体の溶着は枠体相互の結合に必要な溶着強度があれば足りる。従って、カートリッジ枠体の生産ラインの溶着工程の管理が簡素化され、プロセスカートリッジの生産効率の向上が可能となるものである。
【００５３】
従って、プロセスカートリッジが安価に提供され、これを用いて画像を形成する装置にあってはランニングコストを低下させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プロセスカートリッジを手で持った状態説明図である。
【図２】画像形成装置の構成模式説明図である。
【図３】プロセスカートリッジの構成模式説明図である。
【図４】プロセスカートリッジの外観説明図である。
【図５】プロセスカートリッジの着脱をガイドする右側ガイド構成の説明図である。
【図６】プロセスカートリッジの着脱をガイドする左側ガイド構成の説明図である。
【図７】プロセスカートリッジを画像形成装置に装着する状態の斜視説明図である。
【図８】プロセスカートリッジを画像形成装置に装着する途中状態の内部説明図である。
【図９】プロセスカートリッジを画像形成装置に装着完了した状態の内部説明図である。
【図１０】プロセスカートリッジを画像形成装置から取り出す状態説明図である。
【図１１】カートリッジ枠体の分解説明図である。
【図１２】現像枠体にトナーシールを取り付けた状態説明図である。
【図１３】トナー現像枠体とクリーニング枠体の結合斜視説明図である。
【図１４】トナー現像枠体とクリーニング枠体の結合部分の内部説明図である。
【図１５】トナー現像枠体とクリーニング枠体の結合部分の平面模式説明図である。
【図１６】従来技術に係るトナー枠体と現像枠体の結合説明図である。
【図１７】従来のプロセスカートリッジを手で持った状態説明図である。
【符号の説明】
Ａ…画像形成装置、Ｂ…プロセスカートリッジ、１…光学手段、２…記録媒体、３…搬送手段、３ａ…カセット、３ｂ…ピックアップローラ、３ｃ…圧接部材、３ｄ…搬送ローラ、３ｅ…レジストローラ、３ｆ…搬送ベルト、３ｇ，３ｈ…排出ローラ、３ｊ…ローラ、３ｉ…手差しトレイ、４…転写ローラ、５…定着手段、５ａ…駆動ローラ、５ｂ…ヒータ、５ｃ…支持体、５ｄ…定着回転体、６…排出部、７…感光体ドラム、８…帯電ローラ、９…露光開口部、10…現像手段、10ａ…トナー収納部、10b1，10b2…トナー送り部材、10ｃ…磁石、10ｄ…現像ローラ、10ｅ…現像ブレード、11…クリーニング手段、11ａ…クリーニングブレード、11ｂ…スクイシート、11ｃ…廃トナー収納部、12…トナー現像枠体、12ａ…現像枠体、12a1…開口、12a2…充填口、12a3…支持部材、12a4…ブレード取付座面、12a5…シール貼付座面、12a6…位置決め部、12a7…孔、12a8…スリット、12a9…リブ、12ｂ…現像下枠、12ｃ…蓋枠体、12c1…リブ、13…クリーニング枠体、13ａ…取付孔、13a1…円筒孔部、13a2…切り欠き部、13ｂ…外側壁面、13ｃ…孔、13ｄ…内側壁面、13ｅ…孔、13ｆ…リブ、14…装置本体、15…開閉部材、15ａ…軸、16…ガイドレール、16ａ…第１傾斜面、16ｂ…第２傾斜面、16ｃ…凹部、17…ガイド部材、18…ボス、19…リブ、20…突当部材、21…当接面、22…駆動ギア、23…ネジリコイルバネ、24…加圧部材、25…アーム部、26…軸、27…シャッタアーム、28…ドラムシャッタ部材、29…リンク部材、29ａ…回動中心、29ｂ…突出部、30…ネジリコイルバネ、31…トナーシール部材、32…キャップ、33ａ，33ｂ…軸受、33a1…孔、34，35…シール、36…リンク支持部材、37…ギアカバー、37ａ…軸、38…アーム部、38ａ…凹部、38ｂ…貫通孔、39…結合部材、39ａ…スプリング取付部、39ｂ…リブ、39ｃ…フランジ、39ｄ…円筒部、40…スプリング、41…ピン
Claims (4)
- 画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
電子写真感光体ドラムと、
前記電子写真感光体ドラムを支持する第２枠体と、
現像剤を用いて、前記電子写真感光体ドラムに形成された潜像を現像するための現像ローラを軸支する軸受を位置決めする現像ローラ位置決め手段と、前記第２枠体と回動可能に結合するための結合部と、前記現像剤を収納する現像剤収納部と、を有し、少なくとも前記現像ローラ位置決め手段と前記現像剤収納部は一体樹脂成形され、さらに、前記現像剤収納部内の現像剤を現像剤供給開口から送り出す第１現像剤送り部材が組み込まれている現像枠体と、第２現像剤送り部材を有して、前記現像枠体に溶着されている現像下枠と、前記現像枠体とは別体であって、前記現像枠体に溶着されている蓋部材と、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に着脱する際に把持する第１把手部と第２把手部であって、前記現像枠体に設けられた前記第１把手部と、前記蓋部材に設けられた前記第２把手部とを有した第１枠体と、
前記現像ローラ位置決め手段に取り付けられた前記軸受に軸支されている前記現像ローラと、
を有して、
前記第１把手部と第２把手部を把持されて、前記第２枠体を前方にして、また、前記第１枠体を後方にして前記装置本体に装着されることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 更に、前記第２枠体の長手方向両外側面には、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着する際に、前記装置本体に設けられたガイドにガイドされるガイド部が設けられている、及び、前記装置本体に設けられた突当部材に当接する当接面が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
- 更に、前記第１枠体の長手方向一端に設けられた前記結合部は前記第１枠体と一体成形されている、及び、前記第１枠体の前記長手方向他端に設けられた前記結合部はギアカバーに設けられていることを特徴とする請求項１、又は、請求項２に記載のプロセスカートリッジ。
- プロセスカートリッジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形成するための画像形成装置において、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジを取り外し可能に装着するための装着手段と、
前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
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