JP4388079B2 - プロセスカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、プロセスカートリッジに関するものである。

従来、電子写真画像プロセスを用いた電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体ドラム及び電子写真感光体ドラム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、電子写真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頼らずユーザ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る。そこで、このプロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。

電子写真画像形成装置では、レーザ、ＬＥＤ或いはランプなどの画像情報に対応した光をドラム状の電子写真感光体ドラム（以下、「感光体ドラム」という。）に照射する。これによって、感光体ドラムに静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を、プロセスカートリッジに一体に組み込まれた現像部材によって現像する。さらに、感光体ドラムに形成された現像像を記録媒体へ転写する。これによって、記録媒体に画像を形成している。

ここで、従来例においては、画像形成装置本体に設けられた支軸８に対して揺動可能に支持された、現像ローラ３と、前記現像ローラ３へ駆動を伝達するための従動歯車６と、を有する現像装置１が記載されている（特許文献１参照）。
特開昭５５−１５１７７号公報

しかし、従来例においては、従動歯車６は、現像ローラ３を支持する側板の外側に回転可能に支持され、画像形成装置本体に設けられた駆動歯車７と噛み合い駆動力が伝達される。そして、現像装置１は、側板が画像形成装置本体に設けられたストッパー９と当接することで、画像形成装置本体に対して位置決めされる。すなわち、従動歯車６に駆動力が伝達された際に受ける力の位置と、側板がストッパー９と当接する位置とは、現像装置１の長手方向において異なる。従って、現像装置１は駆動歯車７から駆動が伝達された際に、現像装置１の長手方向において側板がストッパー９と当接する位置に対してモーメントが生じる。このモーメントが、現像ローラ３等の位置精度に影響を及ぼす可能性があった。

本発明の目的は、プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置本体に位置決めするにあたって、前記装置本体から駆動力を伝達された際に、プロセスカートリッジが変形するのを抑えることを実現したプロセスカートリッジを提供することである。
また、本発明の他の目的は、プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置に位置決めするにあたって、前記装置本体から駆動力を伝達された際に、駆動入力ギアと本体駆動ギアとの係合範囲において前記駆動入力ギアが受ける力によって、プロセスカートリッジが変形するのを抑えることを実現したプロセスカートリッジを提供することである。

また、本発明の他の目的は、電子写真画像形成装置本体から回転駆動力が伝達された際であっても、現像ローラが、前記装置本体に対して精度良く位置決めされることを維持することが実現したプロセスカートリッジを提供することである。

また、本発明の他の目的は、小型化を実現したプロセスカートリッジを提供することである。

前記目的を達成するための本願発明の代表的な構成は、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１の枠体と、前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像ローラと、前記現像ローラを支持する第２の枠体であって、結合部材によって前記第１の枠体と回転可能に結合し、前記現像ローラが前記電子写真感光体ドラムと接触する方向に付勢された第２の枠体と、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着した際に、前記装置本体に設けられた第１の支持部と当接して、前記現像ローラの長手方向と交差する方向において前記プロセスカートリッジの位置を決める第１のカートリッジ位置決め部であって、前記長手方向において前記第１の枠体の一端側と他端側に設けられた第１のカートリッジ位置決め部と、前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着した際に、前記装置本体に設けられた駆動ギアと係合して、回転駆動力を前記現像ローラに伝達する、前記長手方向において前記第２の枠体の一端側に設けられた駆動入力ギアと、前記駆動入力ギアが前記駆動ギアから前記回転駆動力を受けた際に、前記装置本体に設けられた第２の支持部と当接して、前記プロセスカートリッジが前記第１のカートリッジ位置決め部を中心にして回転しようとするのを規制する、前記長手方向において前記第２の枠体の一端側に設けられた第２のカートリッジ位置決め部と、を有し、前記結合部材は、前記第２のカートリッジ位置決め部を通って前記長手方向に対して直角方向から見たときに、前記第２のカートリッジ位置決め部及び前記駆動入力ギアと重なる位置にあるプロセスカートリッジである。

以上説明したように、本発明によれば、駆動入力ギアからプロセスカートリッジが回転駆動力を受けた際に、長手方向において第１の枠体に第２のカートリッジ位置決め部周りのモーメントが生じることがない。したがって、第１の枠体の変形を抑えて、プロセスカートリッジを装置本体に対して精度良く位置決めすることができる。すなわち、第１の枠体に回転可能に支持される第２の枠体の変形も抑えることができ、現像ローラの電子写真感光ドラムに対する位置精度を向上させて、画像品質を向上させることができる。

（第１の実施例）
以下、本発明に係るプロセスカートリッジについて、詳しく説明する。

［画像形成装置の全体構成］
まず多色画像形成装置の全体構成について、図１を参照して説明する。なお、図１は多色画像形成装置の一態様であるフルカラーレーザービームプリンタ１００の全体構成を示す縦断面図である。

同図に示す多色画像形成装置１００は、垂直方向に並設された４個の感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備えている。感光体ドラム１は、駆動手段（不図示）によって、同図中、反時計回りに回転駆動される。感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体ドラム１表面を均一に帯電する帯電手段２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム１上の静電潜像を形成するスキャナユニット３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、静電潜像に現像剤（以下トナーとする。）を付着させてトナー像として現像する現像ユニット４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、感光体ドラム１上のトナー像を記録媒体Ｓに転写させる静電転写手段５、転写後の感光体ドラム１表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング手段６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）が配設されている。

ここで、本実施例では、感光体ドラム１と、帯電手段２、現像ユニット４、クリーニング手段６は一体的にカートリッジ化されカートリッジ７を構成している。

感光体ドラム１は、例えばアルミシリンダの外周面に感光層を有したものである。感光体ドラム１は、その両端部を支持部材（不図示）によって第１の枠体であるクリーニング枠体５１に回転自在に支持されている。そして、カートリッジ７の長手方向において、感光体ドラム１の一端部には、図３に示すようにカップリング部材２５が配置されている。そして、駆動モータ（不図示）からの駆動力が本体カップリング（不図示）を介して、カップリング部材２５に伝達される。そして、図２に示すように感光体ドラム１が反時計周り（矢印Ｄ１方向）に回転する。

帯電手段２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）としては、接触帯電方式のものが用いられている。帯電手段２は、ローラ状に形成された導電性ローラであり、このローラ２を感光体ドラム１の周面に当接している。そして、このローラ２に帯電バイアス電圧を印加する。これにより、感光体ドラム１の周面を一様に帯電する。本実施例においては反転現像系を用いるので、感光ドラム１の周面はマイナス極性に帯電されている。

スキャナユニット３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）は、感光体ドラム１に対して略水平方向に配置されている。そして、レーザーダイオード（不図示）によって画像信号に対応する画像光が、スキャナモーター（不図示）によって高速回転されるポリゴンミラー９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）に照射される。ポリゴンミラー９に反射した画像光は、結像レンズ１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）を介して帯電済みの感光体ドラム１表面を選択的に露光する。これによって、画像信号に応じた静電潜像を形成する。

図２に示すように、現像ユニット４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）はそれぞれ、イエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の各色の現像財（以下、トナーと称す。）を収納したトナー容器４１（４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ）を有する。そして、トナー収納容器４６内のトナーを送り機構４２によってトナー供給ローラ４３へ送り込む。トナー供給ローラ４３は、図示時計方向（矢印Ｄ３方向）に回転し、現像ローラ４０へのトナーの供給、及び、感光ドラム１への現像を行った後のトナーの現像ローラ４０からのはぎ取りを行う。次いで、現像ローラ４０へ供給されたトナーは、現像ローラ４０外周面に圧接された現像ブレード４４によって図示時計方向に回転する現像ローラ４０の外周面に塗布され、且つ電荷を付与される。そして現像ローラ４０に現像バイアスを印加することにより、感光ドラム１上に形成された潜像を現像して、トナー像にする。尚、現像ローラ４０の軸線は、感光ドラム１の軸線と平行である。

一方、図１に示すように、画像形成装置１００には、全ての感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向し、接するように循環移動する静電転写ベルト１１が配設されている。静電搬送ベルト１１には樹脂フィルムや、ゴム基層上に樹脂層が設けられた多層フィルム状部材が用いられている。そして、図１の左側の外周面に記録媒体Ｓを静電吸着して上記感光体ドラム１に記録媒体Ｓを接触させるべく循環移動する。そして、記録媒体Ｓは、前記転写ベルト１１により転写位置まで搬送され、感光体ドラム１上のトナー画像を転写される。

この静電転写ベルト１１の内側に当接し、４個の感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向した位置に転写ローラ１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）が並設される。これら転写ローラ１２からプラス極性の電荷が静電転写ベルト１１を介して記録媒体Ｓに印加される。これにより、記録媒体Ｓに、感光体ドラム１上のトナー像が転写される。

給送部１６は、画像形成部に記録媒体Ｓを搬送するものである。そして、複数枚の記録媒体Ｓがカセット１７に収納されている。画像形成時には給送ローラ１８（半月形のローラ）、レジストローラ１９が画像形成動作に応じて駆動回転する。これによって、カセット１７内の記録媒体Ｓを１枚毎分離して給送する。そして、記録媒体Ｓの先端はレジストローラ１９に突き当たり一旦停止するとともに、ループを形成する。記録媒体Ｓは、静電転写ベルト１１の回転と画像書出し位置の同期をとって、そして、レジストローラ１９によって静電転写ベルト１１へと給送される。

定着部２０は、記録媒体Ｓに転写された複数色のトナー画像を定着させるものである。そして、定着部２０は、回転する加熱ローラ２１ａと、これに圧接して記録媒体Ｓに熱及び圧力を与える加圧ローラ２１ｂ有する。すなわち、感光体ドラム１上のトナー像を転写した記録媒体Ｓは定着部２０を通過する際に加圧ローラ２１ｂで搬送される。そして定着部２０において、加熱ローラ２１ａによって熱及び圧力を与えられる。これによって複数色のトナー像が記録媒体Ｓの表面に定着される。

画像形成の動作は次の通りである。

まず、カートリッジ７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）が、画像形成タイミングに合わせて順次駆動される。その駆動に応じて感光体ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）が、回転駆動される。そして、各々のカートリッジ７に対応するスキャナユニット３が順次駆動される。この駆動により、帯電ローラ２は感光体ドラム１の周面に一様な電荷を付与する。スキャナユニット３は、その感光体ドラム１周面に画像信号に応じて露光を行って感光体ドラム１周面に静電潜像を形成する。現像ユニット４内の現像ローラ４０は、静電潜像の低電位部にトナーを転移させて感光体ドラム１周面上にトナー像を形成（現像）する。

前述した通り、記録媒体Ｓは、各感光体ドラム１と転写ローラ１２との間に形成される電界によって、各感光体ドラム１のトナー像を順次転写される。

４色のトナー像を転写された記録媒体Ｓは、ベルト駆動ローラ１３の曲率により静電転写ベルト１１から曲率分離され、定着部２０に搬入される。記録媒体Ｓは、定着部２０で上記トナー像を熱定着された後、排出ローラ２３によって、排出部２４から画像面を下にした状態でトレー２８上に排出される。

［プロセスカートリッジの構成］
次に本発明を実施したプロセスカートリッジ（以下カートリッジとする）について図２及び図３により詳細に説明する。図２及び図３はトナーを収納したカートリッジ７の主断面および斜視図を示している。なお、イエロー色、マゼンダ色、シアン色、ブラック色の各カートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは同一構成である。カートリッジ７は、電子写真感光体ドラム１（以降、感光ドラム１とする）と、帯電手段およびクリーニング手段を備えたクリーナユニット５０、および感光ドラム１上の静電潜像を現像する現像ローラを有する現像ユニット４に分かれている。

クリーナユニット５０は、感光ドラム１が軸受部材３１（３１ａ、３１ｂ）を介して第１の枠体であるクリーニング枠体５１に回動自在に取り付けられている。また、感光ドラム１の外周面には、感光層が設けられている。感光ドラム１の周りには、前記感光層を一様に帯電させるための帯電手段２、および転写後に感光ドラム１上に残ったトナーを除去するためのクリーニングブレード６０、可撓性シート部材８０が配設されている。帯電手段２、及び、クリーニングブレード６０、可撓性シート部材８０もクリーニング枠体５１に支持されている。さらに、クリーニングブレード６０によって感光ドラム１表面から除去されたトナーは、クリーニング枠体５１の後方に設けられた廃トナー室５５に順次送られる。

現像ユニット４は、感光ドラム１と微少間隙を保持して回転する現像ローラ４０、および第２の枠体である現像枠体４５とを有する。現像ローラ４０は矢印Ｄ２方向に回転可能である。

現像枠体４５は、上枠体４５ａと下枠体４５ｂとを有する。そして上枠体４５ａと下枠体４５ｂとは、超音波溶着によって結合されて、トナーを収容するトナー収納部４６を構成している。現像ローラ４０は軸受部材（不図示）を介して回転自在に現像枠体４５に支持されている。

また、現像ローラ４０には、トナー供給ローラ４３と、現像ブレード４４とがそれぞれ接触している。トナー供給ローラ４３は、矢印Ｄ３方向に回転可能である。さらにトナー収納容器４６内には収容されたトナーを撹拌するとともにトナー供給ローラ４３に搬送するためのトナー搬送機構４２が設けられている。

そして現像ユニット４は、図８〜図１０に示すように、クリーナユニット５０に対して回転自在に支持されている。すなわち、図８に示すように、現像枠体４５の一端側にはアーム４５ａ１が設けられている。そして、アーム４５ａ１には、係合部である穴４７ａが設けられている。そして、クリーナユニット５０のクリーニング枠体５１にも一端側には穴５２ａが設けられている。そして、図９に示すように結合部材である断面が丸形状のピン４９が穴５２ａ、４７ａ、５２ｂの順に挿入されることによって、クリーニング枠体５１と現像枠体４５は回転可能に結合している。

また、図１４ａ，１４ｂに示すように、カートリッジ７の他端側においても現像枠体４５の他端側に設けられた穴４７ｂと、クリーニング枠体５１の他端側に設けられた穴５３ａ、５３ｂにピン４９が挿入されている。また、穴５２，５３を中心に現像ローラ４０が感光ドラム１に接触するように加圧ばね２２によって現像ユニット４が常に付勢されている。

現像時には、トナー収納容器４６内に収納されたトナーがトナー攪拌機構４２によってトナー供給ローラ４３へ搬送される。そして、矢印Ｄ３方向に回転するトナー供給ローラ４３が、矢印Ｄ２方向に回転する現像ローラ４０との摺擦することによって、トナーを現像ローラ４０に供給し、現像ローラ４０の周面上に付着させる。現像ローラ４０の周面上に付着されたトナーは、現像ローラ４０の回転にともなって現像ブレード４４のところに移動する。そして、現像ブレード４４がトナーを規制して所定のトナー薄層を形成し、トナーに対して所望の帯電電荷量を付与する。現像ローラ４０上で薄層化されたトナーは、現像ローラ４０の回転することによって、感光ドラム１と現像ローラ４０とが接近した現像部に搬送される。そして、現像部において、電源（不図示）から現像ローラ４０に印加した現像バイアスにより、感光ドラム１の表面に形成されている静電潜像に付着して、潜像を現像する。

前記静電潜像の現像に寄与せずに現像ローラ４０の表面に残留したトナーは、現像ローラ４０の回転にともなって現像器内に戻される。そして、トナー供給ローラ４３との摺擦部で現像ローラ４０から剥離、回収される。回収されたトナーは、トナー攪拌機構４２により残りのトナーと撹拌混合される。

［画像形成装置本体に対するプロセスカートリッジの着脱］
次に、画像形成装置本体１００に対するカートリッジ７の着脱方法について、図４を用いて説明する。図４に示すように、画像形成装置本体１００には前扉１０１が設けられていて、回動可能に設けられている。また、前扉１０１には静電転写手段５が回動可能に設けられている。これら前扉１０１が開いた状態で、カートリッジ７は、画像形成装置本体１００に対して着脱することができる。カートリッジ７の両端部の感光ドラム支持部近傍には把手部材９０が設けられており、把手部材９０を把持してカートリッジ７を着脱することができる。カートリッジ７は、画像形成装置本体１００内に設けられているガイドレール部（不図示）に、カートリッジ７に設けられた挿入ガイド部（不図示）を係合させて、画像形成装置本体１００に装着する。

［プロセスカートリッジの位置決め］
そして、図５〜７に示すように、現像ユニットに設けられた駆動入力ギア７６は、画像形成装置本体１００に設けた駆動ギア７０と係合して駆動力が伝達される。そして、現像ユニット４内に設けられた、現像ローラ４０、トナー供給ローラ４３，トナー送り機構４２には、駆動入力ギア７６が受けた駆動力が伝達される。これによって、前記現像ローラ４０、トナー供給ローラ４３、トナー送り機構４２は、回転駆動する。このときの駆動力伝達経路を図６，図７を用いて説明する。駆動ギア７０からの回転駆動力を受ける駆動入力ギア７６は、２つのギア７６ａ、及び、７６ｂを同軸線上に有する。駆動入力ギア７６は支持軸２６に回転可能に支持されている。また、支持軸２６の一端は現像枠体４５に支持されている。さらに、支持軸２６の他端は支持部４５ａ２に支持されている。さらに、現像枠体４５は、駆動入力ギア７６から駆動力を伝達されるアイドラギア８２も、支持軸２７によって支持している。そして、アイドラギア８２は、２つのギア８２ａ、及び、８２ｂを同軸線上に有する。そして、ギア７６ｂは、トナー送り機構４２を回転させるトナー送り機構ギア８１と係合して回転駆動力を伝達する。また、ギア７６ａは、ギア８２ａと係合してアイドラギア８２に回転駆動力を伝達する。そして、さらに８２ｂが、トナー供給ローラ４３を回転させるトナー供給ローラギア７９、及び、現像ローラ４０を回転させる現像ローラギア７８と係合してトナー供給ローラギア７９、及び、現像ローラ４０に駆動力を伝達する。

すなわち、駆動ギア７０からの回転駆動力によって、現像ローラ４０，トナー供給ローラ４３、及び、トナー送り機構４２を回転駆動させるための相当のトルクが駆動入力ギア７６に伝達される。したがって、図１１に示すように駆動入力ギア７６が、駆動ギア７０と駆動入力ギア７６との係合部Ｋにおいて、前記トルクに応じた力Ｙを受けることになる。

次に、力Ｙを受けた現像ユニット４を支持するクリーナユニット５０が画像形成装置本体１００内で支持される構成を図５，図１０で説明する。

現像ユニット４を回転可能に支持したクリーナユニット５０は、感光体ドラム１を回転可能に支持する第１の位置決め部である軸受部材３１の外周を、画像形成装置本体１００からの支持力Ｘにより画像形成装置本体１００に設けられた第１の支持部７１に当接する。上記の構成は感光体ドラム１の軸線方向における他端側でも同様である。即ち、前記構成によって、カートリッジ７の長手方向と交差する方向において、カートリッジ７の位置を決めることができる。そして、図５、及び図１１に示すように、カートリッジ７は前述したように、駆動ギア７０からの回転駆動力によって、駆動入力ギア７６が力Ｙを受ける。よって、カートリッジ７は、軸受部材３１を中心に回動する力を受けて、クリーニング枠体５１の位置決め部５１ａが、画像形成装置本体１００に設けられた第２の支持部７２と当接する。すなわち、カートリッジ７が軸受部材３１を中心に回転しようとするのを、第２の支持部７２によって規制される。これによって、装置本体１００に対するカートリッジ７の位置が決まる。

図１５（ａ）は、カートリッジ７の長手方向（感光体ドラム１の軸線方向）から見た第２の支持部７２及び第２のカートリッジ位置決め部５１ａの詳細図である。また、図１５（ｂ）はカートリッジ７の長手方向（感光体ドラム１の軸線方向）と直交する方向から見た第２の支持部７２及び第２のカートリッジ位置決め部５の詳細図である。第２の支持部７２は平面形状で、基準面ＨＰを確立している。カートリッジ７は、第２の支持部７２に対してカートリッジ位置決め部５１ａにおいて接触して位置決めされている。

［駆動入力ギアと位置決め部との位置関係］
ここで、駆動入力ギア７６と位置決め部５１ａとの位置関係を、図１０、図１１に示す。尚、図１０は、図１１に示すＶ１方向からみた図である。Ｖ１方向は、基準面ＨＰと平行な方向である。そして、カートリッジ７をＶ１方向からみたときに、カートリッジ７の長手方向と直角な方向において、駆動入力ギア７６と駆動ギア７０との噛み合い幅（係合範囲）Ｚ内に、位置決め部５１ａが含まれている。そして、位置決め部５１ａと力Ｙとの関係は以下のようになる。図１１に示すように、力Ｙは、駆動入力ギア７６と駆動ギア７０との係合部Ｋを始点として、カートリッジ７を画像形成装置本体１００に装着した状態において上方に向いたベクトルである。力Ｙの延長線ＥＬ１は、基準面ＨＰと、点Ｐ１で交わる。また、カートリッジ７に長手方向においては、力Ｙと位置決め部５１ａとの位置関係は図１０に示すようになる。力Ｙは、駆動入力ギア７６が駆動ギア７０とが係合範囲Ｚの中心（駆動入力ギア７６の端部からＺ／２の位置）を始点とするベクトルである。そして、力Ｙの延長線ＥＬ１は、Ｖ１方向からみて、カートリッジ７の長手方向と直角な方向において、位置決め部５１ａと重なる位置に位置する。

また、駆動入力ギア７６と位置決め部５１ａとの位置関係は、以下のように説明することもできる。即ち、図１０、１１に示すように前記長手方向における係合範囲Ｚを、第２のカートリッジ位置決め部５１ａを通って前記長手方向に直角方向Ｖ２から見る。その際に、係合範囲Ｚは、第２のカートリッジ位置決め部５１ａと重なる位置にあるともいえる。
また、前記位置関係は、以下のように説明することもできる。即ち、図１０、１１に示すように前記長手方向における係合範囲Ｚを、駆動入力ギア７６の軸線７６ｃに投影する。その投影した範囲（投影範囲）を第２のカートリッジ位置決め部５１ａを通って前記長手方向に直角方向（不図示）から見る。その際に、投影範囲は、第２のカートリッジ位置決め部５１ａと重なる位置にあるともいえる。

さらに、駆動入力ギア７６は、Ｖ１方向からみたときに、カートリッジ７の長手方向において、少なくとも位置決め部５１ａの一部と重なる位置に設けられているともいえる。

前記構成によって駆動ギア７０からカートリッジ７が回転駆動力を受けた際であっても、図１０に示すように、クリーニング枠体５１には位置決め部５１ａ周りのモーメントが生じることない。よって、クリーニング枠体５１の変形を抑えて、カートリッジ７を装置本体１００に対して位置決めすることができる。すなわち、クリーニング枠体５１に回転可能に支持される現像枠体４５の変形も抑えることができる。

よって、現像ローラ４０、トナー供給ローラ４３の感光ドラム１に対する取り付け精度を向上させて、画像品質を向上させることができる。さらに、クリーニング枠体５１に設けられたクリーニングブレード６０が感光ドラム１に対する取り付け精度を向上させることができる。したがって、感光ドラム１上の残留トナーの除去性能を向上させることができる。

本実施例においては前述したように、カートリッジ７の長手方向に直角方向において係合範囲Ｚ内に第２のカートリッジ位置決め部５１ａが含まれて重なる位置にある場合を示した。しかし、前記噛み合い幅Ｚに位置決め部５１ａの一部がかかって重なる位置にある場合であってもよい。また逆に、位置決め部５１ａの幅が前記噛み合い幅Ｚよりも広い場合であってもよい。

尚、駆動入力ギア７６がはす歯ギアの場合は、力Ｙは、ギア歯のねじれ角分傾くことになる。しかし、位置決め部５１ａ周りのモーメントによるクリーニング枠体５１の変形を考慮する上では、第２の支持部７２（基準面ＨＰ）に対して直角な方向の成分を考慮すればよい。すなわち、図１０に示す力Ｙの方向を考慮すれば良いことになる。

また、位置決め部５１ａは、カートリッジ７を装置本体１００に装着した状態において、駆動入力ギア７６よりも上方に設けられている。この構成によって、装置本体１００において駆動ギア７０と第２の支持部７２とを分けて配置することができるので、装置本体１００の小型化、及び、カートリッジ７の小型化することができる。

また、位置決め部５１ａは、ピン４９を支持する支持穴と同軸線上に設けられた円筒形状の突出部の周面に設けられている。前記突出部は、クリーニング枠体５１から突出して設けられている。そして、ピン４９はこの突出部の内部で支持されていることになる。この構成においても、装置本体１００の小型化、及び、カートリッジ７の小型化することができる。

さらに、第２のカートリッジ位置決め部５１ａは、カートリッジ７の長手方向において一端側にのみに設けられているだけでもよい。前述したように係合範囲Ｚとのカートリッジ位置決め部５１ａとの位置関係であれば、長手方向において他端側にカートリッジ位置決め部がなくても、クリーニング枠体５１の変形を抑えて、カートリッジ７を装置本体１００に対して位置決めすることができる。よって、カートリッジ７、装置本体１００において位置決めのためのスペースを確保することなく、装置本体１００の小型化、及び、カートリッジ７の小型化することができる。特に本実施例のように、垂直方向において並設されたカートリッジ７を着脱可能な多色画像形成装置１００においては有効である。

［検証方法］
次にカートリッジ７の変形に対する検証方法を、図１３に示す。例えば駆動ギア７０の端部を基準として、所定距離Ｌ１のところでのクリーニング枠体の変形量（点Ｐ２での基準面ＨＰに対しての変位）、または現像枠体の変形量（点Ｐ３での基準面ＨＰに対しての変位）を測定する。たとえば支持部１７２がＥＬ１からＬ２の距離にある場合と、前記変形量を比較する。これによって、本実施例の効果を確認することができる。検証の際は、ダイヤルゲージ等の測定器を用いておこなう。

（第２の実施例）
また、現像枠体４５のクリーニング枠体５１への取り付け構成を図１２に示すようにしても良い。即ち、カートリッジ７の長手方向において、ピン４７を貫通させるための穴５２ａを有するアーム４５ａ１の位置を、第２のカートリッジ位置決め部５１ａを通ってカートリッジ７の長手方向に直角方向から見る（図１１、１２に示すＶ３方向から見たとき）。その際に、ピン４７との係合部であるアーム４５ａ１は、第２のカートリッジ位置決め部５１ａと重なる位置にある。

また、図１１のＶ１方向からみた場合は、以下のように説明することができる。ピン４７を貫通させるための穴５２ａを有するアーム４５ａ１の位置を、カートリッジ７の長手方向において、駆動入力ギア７６が受ける力Ｙの延長線ＥＬ１上と重なる位置にしている。そして、図１０の構成と同様に、力Ｙの延長線ＥＬ１も位置決め部５１ａと前記長手方向において重なる位置である。

前述の構成でも、クリーニング枠体５１には位置決め部５１ａ周りのモーメントが生じることない。よって、クリーニング枠体５１に回転可能に支持される現像枠体の変形も抑えることができ、現像ローラ４０、トナー供給ローラ４３の感光ドラム１に対する取り付け精度を向上させ、画像品質を向上させることができる。さらに、クリーニング枠体５１に向けられたクリーニングブレード６０が感光ドラム１に対する取り付け精度を向上させ、感光ドラム１上の残留トナーの除去性能を向上させることができる。さらに、カートリッジ７、及び、装置本体１００の小型化が可能になる。

尚、第１、２実施例におけるクリーニング枠体５１、現像枠体４５の材質は、ハイインパクトポリスチレン（ＨＩＰＳ）やアクリルニトリルブタジエンポリマー（ＡＢＳ）等のスチレン系材料が用いている。成形性、経済性を考慮すると、クリーニング枠体５１、現像枠体４５をより薄肉にすることが効果的である。しかし、今までは、前記枠体の強度を確保する上で、前記材料を用いても、ある程度の肉厚（２ｍｍ程度）を確保していた。しかし、本実施例の構成によって、より薄い肉厚（１．５ｍｍ程度）にすることができた。また、従来はカートリッジの上方に補強のための金属板を用いることがあったが、本実施例の構成によって、前記金属板を用いる必要もなく、低コスト化、小型化、軽量化、及び、組み立て性能の作業性の向上をすることができた。

本発明に係る多色画像形成装置の一例を示す断面図 本発明に係るプロセスカートリッジを示す断面図 本発明に係るプロセスカートリッジを示す斜視図 本発明に係る画像形成装置本体のプロセスカートリッジ装着時を示す概略斜視図 本発明に係るプロセスカートリッジを示す斜視図 本発明に係るプロセスカートリッジを示す斜視図 本発明に係る駆動伝達経路を示す断面図 本発明に係るプロセスカートリッジを示す断面図 本発明に係るプロセスカートリッジを示す断面図 本発明に係るプロセスカートリッジを示す断面図 本発明に係るプロセスカートリッジを示す側面図 本発明に係るプロセスカートリッジを示す断面図 本発明に係るプロセスカートリッジを示す断面図 本発明に係るプロセスカートリッジを示す断面図 本発明に係るプロセスカートリッジを示す詳細図

符号の説明

１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ） 感光ドラム
２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ） 帯電装置
３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ） スキャナユニット
４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ） 現像ユニット
５ 静電転写手段
６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ） クリーニング装置
７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ） プロセスカートリッジ
９ ポリゴンミラー
１０ 結像レンズ
１１ 静電転写ベルト
１２ 転写ローラ
１３ 駆動ローラ
１４ａ、１４ｂ 従動ローラ
１５ テンションローラ
１６ 給紙部
１７ 給紙カセット
１８ 給紙ローラ
１９ レジストローラ
２０ 定着部
２１ａ 加熱ローラ
２１ｂ 加圧ローラ
２２ 静電吸着ローラ
２３ 排紙ローラ
２４ 排紙部
３１ 軸受け部材
３１ａ 穴部
４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ） 現像スリーブ
４２ トナー送り機構
４３ トナー供給ローラ
４４ 現像ブレード
４５ａ、４５ｂ 現像枠体
４６ 現像容器ユニット
４７，４８ 結合穴
４９ ピン
５０ クリーナユニット
５１ クリーニング枠体
５２，５３ 支持穴
５４ 加圧バネ
５５ 廃トナー室
６０ クリーニングブレード
７０ 駆動キギア
７１ 第１の支持部
７２ 第２の支持部
７６ 駆動入力ギア
７７ ギアカバー
７８ 現像スリーブギア
７９ トナー供給ギア
８０ 可撓性シート部材
８１ トナー送り機構ギア
８２ アイドラギア
１００ 画像形成装置本体
１０１ 前扉
Ｘ 支持力
Ｙ ベクトル
Ｚ 駆動入力ギア幅

Claims (4)

1. 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１の枠体と、
   前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像ローラと、
   前記現像ローラを支持する第２の枠体であって、結合部材によって前記第１の枠体と回転可能に結合し、前記現像ローラが前記電子写真感光体ドラムと接触する方向に付勢された第２の枠体と、
   前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着した際に、前記装置本体に設けられた第１の支持部と当接して、前記現像ローラの長手方向と交差する方向において前記プロセスカートリッジの位置を決める第１のカートリッジ位置決め部であって、前記長手方向において前記第１の枠体の一端側と他端側に設けられた第１のカートリッジ位置決め部と、
   前記プロセスカートリッジを前記装置本体に装着した際に、前記装置本体に設けられた駆動ギアと係合して、回転駆動力を前記現像ローラに伝達する、前記長手方向において前記第２の枠体の一端側に設けられた駆動入力ギアと、
   前記駆動入力ギアが前記駆動ギアから前記回転駆動力を受けた際に、前記装置本体に設けられた第２の支持部と当接して、前記プロセスカートリッジが前記第１のカートリッジ位置決め部を中心にして回転しようとするのを規制する、前記長手方向において前記第２の枠体の一端側に設けられた第２のカートリッジ位置決め部と、
   を有し、
   前記結合部材は、前記第２のカートリッジ位置決め部を通って前記長手方向に対して直角方向から見たときに、前記第２のカートリッジ位置決め部及び前記駆動入力ギアと重なる位置にあることを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 前記結合部材は、断面が丸形状のピンであることを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
3. 前記第２のカートリッジ位置決め部は、前記結合部材を支持する支持穴と同軸線上に設けられた円筒形状の突出部の周面に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のプロセスカートリッジ。
4. 更に、前記プロセスカートリッジは、
   前記第１の枠体に設けられた、前記電子写真感光体ドラムの周面から現像剤を除去するクリーニングブレードを有することを特徴とする請求項２に記載のプロセスカートリッジ。

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