JP5611102B2 - カートリッジ、画像形成装置及びドラム取り付け方法 - Google Patents

Description

この発明は、カートリッジ、画像形成装置及びドラム取り付け方法に関する。特に、電子写真方式を採用し、記録媒体（例えば、紙、ＯＨＰシート）上に画像を形成する複写機やプリンタ（例えばレーザプリンタ、ＬＥＤプリンタ）等の画像形成装置に適用するものである。

また、カートリッジとは、少なくとも電子写真感光体ドラムを一体的にカートリッジ化して、画像形成装置本体に取り外し可能に装着されるものである。また、プロセスカートリッジとは、前記電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、前記本体に取り外し可能に装着されるものである。ここでカートリッジは、使用者自身によって本体に対する着脱を行うことができる。そのため、装置本体のメンテナンスを容易に行うことができる。

従来のプロセスカートリッジにおいて、カートリッジ枠体に像担持体としての感光体ドラムを取り付ける方法として、以下のものが知られる。即ち、感光体ドラムの一端側でドラム支持軸を径に余裕をもたせた枠体穴に挿入し、他端側を所定の位置まで押し込み、他端側のドラム穴にドラム軸を挿入させる。次に前記一端側で前記ドラム支持軸が挿入された軸受け部材を後発的に前記枠体穴に嵌合させる（特許文献１）。

特開２０００−７５７３３号公報

本発明は従来技術の更なる改善であり、その目的は感光体ドラムを枠体に支持させる際に、簡便且つ精度良く取り付けることができるカートリッジ、画像形成装置及びドラム取り付け方法を提供することにある。

本発明に係るカートリッジは、画像形成装置に着脱可能なカートリッジであって、軸線方向の一端側に設けられた軸を備えた感光体ドラムと、枠体と、前記枠体に設けられた、前記軸の円周を支持する第１軸受け部と、前記枠体に設けられた、前記軸の円周を支持する第２軸受け部であって、前記軸が前記第１軸受け部に支持された際の軸線を含む面に対して、前記第１軸受け部とは反対側に設けられ、前記軸線方向において前記第１軸受け部と隙間を持って配置され、前記軸線方向において前記第１軸受け部よりも外側に位置する第２軸受け部と、前記面に対して、前記第１軸受け部とは反対側に設けられ、前記感光体ドラムの半径方向において前記軸に対する前記第２軸受け部の接触部よりも外側に位置し、かつ、前記軸線方向において前記第２軸受け部よりも内側に位置する第１逃げ部と、前記面に対して、前記第２軸受け部とは反対側に設けられ、前記半径方向において前記軸に対する前記第１軸受け部の接触部よりも外側であって、かつ、前記軸線方向において前記第１軸受け部よりも外側に位置する第２逃げ部と、を有し、前記軸は前記第１軸受け部に支持される過程で、前記第１逃げ部に侵入可能であって、かつ、前記軸は前記第２軸受け部に支持される過程で、前記第２逃げ部に侵入可能であることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、軸線方向の一端側に設けられた軸を備えた感光体ドラムと、枠体と、前記枠体に設けられた、前記軸の円周を支持する第１軸受け部と、前記枠体に設けられた、前記軸の円周を支持する第２軸受け部であって、前記軸が前記第１軸受け部に支持された際の軸線を含む面に対して、前記第１軸受け部が設けられた側とは反対側に設けられ、前記軸線方向において隙間を持って配置され、前記軸線方向において前記第１軸受け部よりも外側に位置する第２軸受け部と、前記軸を前記第１軸受け部に支持させる際に、前記軸の侵入を許容する、前記面に対して、前記第１軸受け部が設けられた側とは反対側に設けられ、前記感光体ドラムの半径方向において前記軸に対する前記第２軸受け部の接触部よりも外側に位置し、かつ、前記軸線方向において前記第２軸受け部よりも内側に位置する第１逃げ部と、前記軸を前記第２軸受け部に支持させる際に、前記軸の侵入を許容する、前記面に対して、前記第２軸受け部が設けられた側とは反対側に設けられ、前記半径方向において前記軸に対する前記第１軸受け部の接触部よりも外側であって、かつ、前記軸線方向において前記第１軸受け部よりも外側に位置する第２逃げ部と、を有することを特徴とする。

本発明に係るドラム取り付け方法は、画像形成装置に着脱可能なカートリッジであって、軸線方向の一端側に設けられた軸を備えた感光体ドラムと、枠体と、前記枠体に設けられた、前記軸の円周を支持する第１軸受け部と、前記枠体に設けられた、前記軸の円周を支持する第２軸受け部であって、前記軸が前記第１軸受け部に支持された際の軸線を含む面に対して、前記第１軸受け部が設けられた側とは反対側に設けられ、前記軸線方向において隙間を持って配置され、前記軸線方向において前記第１軸受け部よりも外側に位置する第２軸受け部と、前記軸を前記第１軸受け部に支持させる際に、前記軸の侵入を許容する、前記面に対して、前記第１軸受け部が設けられた側とは反対側に設けられ、前記感光体ドラムの半径方向において前記軸に対する前記第２軸受け部の接触部よりも外側に位置し、かつ、前記軸線方向において前記第２軸受け部よりも内側に位置する第１逃げ部と、前記軸を前記第２軸受け部に支持させる際に、前記軸の侵入を許容する、前記面に対して、前記第２軸受け部が設けられた側とは反対側に設けられ、前記半径方向において前記軸に対する前記第１軸受け部の接触部よりも外側であって、かつ、前記軸線方向において前記第１軸受け部よりも外側に位置する第２逃げ部と、を有するカートリッジにおける、前記枠体に前記感光体ドラムを取り付けるドラム取り付け方法において、前記感光体ドラムを前記軸線とは交差した状態で、前記軸の一部が前記第１逃げ部に侵入するように前記感光体ドラムを移動させる第一工程と、前記第一工程の後に、前記感光体ドラムを前記軸線とは交差した状態で、前記軸の一部が前記第２逃げ部に侵入するように前記感光体ドラムを移動させる第二工程と、前記感光体ドラムを前記軸線とは交差した状態から、前記軸が前記第１軸受け部と前記第２軸受け部に接触するように移動させる第三工程と、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、感光体ドラムを枠体に支持させる際に、簡便且つ精度良く取り付けることができる。

（Ａ）は軸受部材の基本説明図、（Ｂ）は画像形成装置の構成模式説明図である。 プロセスカートリッジの構成説明図である。 （Ａ）は現像装置の現像室の分解斜視説明図、（Ｂ）は現像装置のトナー収納部の分解斜視説明図である。 （Ａ）はクリーニング装置の分解斜視説明図、（Ｂ）はクリーニングブレードに関する分解斜視説明図である。 感光体ドラム装着時の帯電ローラの退避についての説明図である。 感光体ドラムを枠体に装着する手順に関し、（Ａ）は装着前を示す図、（Ｂ）は装着途中を示す図、（Ｃ）は装着後を示す図である。 感光体ドラムを軸受部材に装着する手順に関し、（Ａ）は装着前を示す図、（Ｂ）は装着途中を示す図、（Ｃ）は装着後を示す図である。 第１の実施形態の軸受部材に関し、（Ａ）は軸線方向から見た図、（Ｂ）は第１軸受部を示す断面図、（Ｃ）は第２軸受部を示す断面図、（Ｄ）は接続部を示す断面図、（Ｅ）は軸線方向に沿った軸受部材の断面図である。 第２の実施形態の軸受部材に関し、（Ａ）は軸線方向から見た図、（Ｂ）は第１軸受部を示す断面図、（Ｃ）は第２軸受部を示す断面図、（Ｄ）は接続部を示す断面図、（Ｅ）は軸線方向に沿った軸受部材の断面図である。 第３の実施形態の軸受部材に関し、（Ａ）は軸線方向から見た図、（Ｂ）は第１軸受部を示す断面図、（Ｃ）は第２軸受部を示す断面図、（Ｄ）は接続部を示す断面図、（Ｅ）は軸線方向に沿った軸受部材の断面図である。 第４の実施形態の軸受部材に関し、（Ａ）は軸線方向から見た図、（Ｂ）は第１軸受部を示す断面図、（Ｃ）は第２軸受部を示す断面図、（Ｄ）は接続部を示す断面図、（Ｅ）は軸線方向に沿った軸受部材の断面図である。 第５の実施形態の軸受部材に関し、（Ａ）は所定平面に垂直な断面図、（Ｂ）は軸線方向から見た図、（Ｃ）は軸受部材の斜視図である。 第５の実施形態の軸受部材に関し、（Ａ）は側面方向から見た図、（Ｂ）は軸線方向から見た図である。 感光体ドラムを枠体に装着する手順に関し、（Ａ）は装着前を示す図、（Ｂ）は装着途中を示す図、（Ｃ）は装着後を示す図である。

以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一又は対応する部分には同一の符号を付す。

《第１の実施形態》
（全体構成）
図１（Ｂ）はプロセスカートリッジＢをプロセスカートリッジ装着部Ｅに着脱可能に装着した電子写真画像形成装置Ａ（例えばレーザービームプリンタ）の構成模式説明図である。プロセスカートリッジＢは記録媒体に画像を形成する画像形成装置の装置本体に取り外し可能に装着される。

装置Ａは、露光装置１から画像情報に基づいた情報光を予め帯電された像担持体としての感光体ドラム７へ照射してドラム７に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤（以下「トナー」という）で現像してトナー像を形成する。そしてトナー像の形成と同期して、記録媒体（記録シート、ＯＨＰシート、布等）２をカセット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で一枚ずつ分離し搬送ガイド３ｅ１に沿って給送する。

感光体ドラム（以下、ドラムという）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を搬送ガイド３ｅ２に沿って定着手段５へと搬送する。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された定着回転体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３ｄで搬送し、反転搬送経路を通して排出部６へと排出する如く構成している。本実施形態では、ピックアップローラ３ｂ、圧接部材３ｃ、排出ローラ３ｄ等により搬送手段３が構成されている。

（プロセスカートリッジ）
本実施の形態で示すプロセスカートリッジＢは、図２に示すように、ドラム７を回転可能に支持するクリーニング装置Ｃ、ドラム７に可視像を現像する現像装置Ｄとからなっている。

現像装置Ｄはクリーニング装置Ｃに対して回転可能に結合し、両者の間には所定の加圧力が働くように構成されている。カートリッジＢにおける画像形成に関しては、感光層を有するドラム７を回転し、帯電ローラ８へ電圧印加してドラム７の表面を一様に帯電し、ドラム７に対して露光装置１（図１（Ｂ））からの画像情報に基づいた情報光（光像）を露光開口９ｂを通して露光する。これにより、ドラム７表面に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置としての現像手段１０によって現像するように構成している。ドラム７に形成したトナー像は、転写開口９ａに対向する転写ローラ４（図１（Ｂ））により記録媒体２に転写される。

（現像装置）
次にプロセスカートリッジＢに組み込まれた現像装置Ｄについて、図２および図３で説明する。図２に示すように、本実施形態の現像枠体は第１現像枠体１０ｆ１と第２現像枠体１０ｆ２からなり、トナーを収納するトナー収納部１０ａと、トナーによる現像を行う現像室１０ｉが構成される。トナー収納部１０ａ内のトナーは、トナー送り手段である回転可能な送り部材１０ｂによって、トナー通過開口１０ｋを通過して現像室１０１へ送り出される。送り部材１０ｂは、トナーを供給するための攪拌軸１０ｂ１とこれに固定されるシート部材１０ｂ２を備える。

固定磁石１０ｃを内蔵した現像剤担持体である現像ローラ１０ｄの表面には、現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材である現像ブレード１０ｅによって、摩擦帯電電荷を付与したトナー層が形成される。そのトナー層は前記静電潜像に応じてドラム７に転移され、トナー像を形成して可視像化される。このトナー像は、転写ローラ４（図１（Ｂ）参照）に前記トナー像と逆極性の電圧が印加され、記録媒体２に転写される。

図３（Ａ）で、現像装置Ｄには現像ローラ１０ｄ、現像ブレード１０ｅ、現像ローラ１０ｄに給電するための部品が組み込まれる。現像ローラ１０ｄの長手方向両端部には、現像ローラ１０ｄとドラム７との間の間隔保持を行う隙間保持部材１０ｍ、トナーの漏出を防止するためのシール部材１０ｒ、端部部材１０ｇが設けられる。そして、端部部材１０ｇには、現像装置Ｄをクリーニング装置Ｃに対し回転可能に吊る為の結合穴１０ｇ８が形成されたアーム部１０ｇ７が設けられる。これにより、第１現像枠体１０ｆ１は、クリーニング枠体１１ｄに対し回動可能に支持され、現像ローラ１０ｄがドラム７に対し所定の間隔をあけて平行に対向できるようになっている。

図３（Ｂ）で、第１現像枠体１０ｆ１の長手方向における一端部には、トナー収納部１０ａにトナーを充填するためのトナー充填口１０ｕが設けられ、トナー充填後にキャップ部材１０ｊで封止される。第２現像枠体１０ｆ２と接合される第１現像枠体１０ｆ１には、トナーを供給するための攪拌軸１０ｂ１とこれに固定されるシート部材１０ｂ２、トナー通過開口１０ｋの他、トナーシール部材２７が内包される。

トナーシール部材２７は、トナー収納部１０ａに収納されているトナーを現像ローラ１０ｄに供給するためのトナー通過開口１０ｋの４辺の縁に沿って、シール取付部１０ｈに加熱固定される。また、第１現像枠体１０ｆ１外へのトナーの流出を防ぐシール部材１０ｂ４が、駆動伝達のためおよび攪拌軸１０ｂ１の長手方向を規制するための搬送ギヤ１０ｂ３とともに攪拌軸１０ｂ１に結合される。

（クリーニング装置）
次に、ドラム７を備えるクリーニング装置Ｃについて、図２および図４で説明する。図２で、現像装置Ｄによって現像されたトナー像は転写開口９ａの転写部において記録媒体２に転写されるが、転写後にドラム７上に残留したトナーは、クリーニング枠体１１ｄのクリーニング手段１１によりドラム７上から除去・収納される。即ち、クリーニングブレード１１ａによって掻き落とされると共に、スクイシート１１ｂによってすくい取られ、シール部材１１ｈでシールされた除去トナー収納部１１ｃへ集められる。

クリーニング手段１１として、クリーニングブレード１１ａの替わりに、ファーブラシ、磁気ブラシ等を用いることもできる。図４（Ａ）で、ドラム７、帯電ローラ８、帯電ローラ８に給電する電極８ｃ、クリーニングブレード１１ａ、ドラムシャッタ１２等がクリーニング枠体１１ｄに取り付けられ、クリーニング装置Ｃが構成される。ドラムシャッタ１２はドラム７の転写ローラ４に対向する転写開口９ａを非使用時に覆うように構成されている。

ドラム７は、一端側で駆動伝達用のカップリング部７１ｂと、ドラムギヤ７１ｃおよび支持軸７１ａを備えた一端側フランジ７１と、他端側で支持穴８５ａ（図６（Ａ））を備えた他端側フランジ８５とが結合している。ここで、ドラムギヤ７１ｃは現像ローラ１０、転写ローラ４に駆動伝達するために設けられている。クリーニングブレード１１ａについては、図４（Ｂ）に示すように、クリーニング枠体１１ｄの所定の位置に、ビス１１ｋで固定される。

また、クリーニングブレード１１ａのゴム両端裏から除去トナー収容部１１ｃの外へ漏れるのを防ぐシール部材１１ｅ、クリーニングブレード１１ａの裏のトナー漏れを防ぐシール部材１１ｈが、クリーニング枠体１１ｄの所定の位置に両面テープ等で固定される。更に、クリーニングブレード１１ａのゴム両端からのトナー漏れ防止用、ドラム７上のトナーを含む付着物等のふき取り用として、夫々シール部材１１ｆ、すくい取り部材であるスクイシート１１ｂが両面テープ等により、クリーニング枠体１１ｄに固定される。

帯電ローラ８については、帯電ローラ８に画像形成装置本体Ａから給電するための電極８ｃ、さらに、帯電ローラ８に電極８ｃから給電し、帯電ローラ８を回転可能に支持するローラ軸受８ｂ、他方の軸受８ａが設けられる。電極８ｃはクリーニング枠体１１ｄにはめ込まれており、ローラ軸受８ｂ、他方の軸受８ａはクリーニング枠体に組み込まれ、帯電ローラ８の軸部が前記軸受８ａ，８ｂにはめ込まれている。ここで、軸受８ａ，８ｂはバネにより付勢され、帯電ローラ８はドラム７に当接する方向に向かって加圧されている。

帯電方法に関しては、帯電ローラ８を用いた所謂接触帯電でも良いし、他に従来から用いられている方法を用いても良い。例えば、タングスワイヤーの三方周囲にアルミ等の金属シールドを施し、ワイヤに高電圧を印加することで生じた正または負のイオンをドラム７の表面に移動させ、一様に帯電しても良い。また、帯電手段としてはローラ型でも良いし、他の構成として従来から用いられているブレード（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。

（ドラムの装着）
次にクリーニング枠体１１ｄに対するドラム７（画像が形成される回転可能なドラム型の像担持体）の装着について、図５〜図７、図１４を用いて説明する。クリーニング枠体１１ｄに設けられた軸１８ｄと軸受部材１１ｄを介して、ドラム７がクリーニング枠体１１ｄに装着され支持される。ドラム７をクリーニング枠体１１ｄに装着する際には、図５に示すように帯電ローラ８をドラム７と干渉しないように矢印方向に逃がした状態で作業を行う。

（ドラム装着の全体手順）
図６（Ａ）で、クリーニング枠体１１ｄの一端には、ドラムギヤ７１に設けられたドラム支持軸７１ａが挿入される軸受部材１１ｇが設けられ、他端側にはドラム軸１８ｄが圧入されるドラム軸挿入穴１１ｉが設けられている。図６（Ｂ）で、ドラム７の装着時には、まず、ドラムギヤ７１に設けられたドラム支持軸７１ａを矢印ＡＲ１方向から軸受部材１１ｇに挿入する。

続いて、軸受部材１１ｇに挿入されたドラム支持軸７１ａを中心としてドラム７のフランジ８５側を矢印ＡＲ２方向に回動して、フランジ８５の支持穴８５ａとクリーニング枠体１１ｄのドラム軸挿入穴１１ｉとが同軸になる位置に移動させる。その後、図６（Ｃ）に示すように、ドラム軸１８ｄを矢印ＡＲ３方向に移動させ、クリーニング枠体１１ｄのドラム軸挿入穴１１ｉ、次いでフランジ８５の支持穴８５ａに挿入する。

（支持軸の軸受部材への挿入）
図７（Ａ）で、ドラム支持軸７１ａは、画像形成装置Ａ本体からの駆動力が伝達されるカップリング部７１ｂと同軸に設けられている。ドラムギヤ７１に設けられた支持軸７１ａは軸受部材１１ｇの軸線方向に対して傾いた方向から挿入され、最終的に図７（Ｃ）に示すように第１軸受部１１ｇ１および第２軸受部１１ｇ２に装着される。ここで、第１軸受部１１ｇ１と第２軸受部１１ｇ２はドラム支持軸７１ａの外径と嵌合する形状であり、ドラム７を精度良く位置決めすることができる。

軸線方向に対して傾いた方向からの挿入を可能とするために、詳細は後述するが、図７（Ａ）で、第１軸受部１１ｇ１には第１逃げ部１１ｇ３、第２軸受部１１ｇ２には第２逃げ部１１ｇ４が設けられている。また、第１軸受部１１ｇ１と第２軸受部１１ｇ２の間の接続部１１ｇ５には第１逃げ部１１ｇ３および第２逃げ部１１ｇ４が設けられている。図７（Ａ）で、第２軸受部１１ｇ２から端部側に延伸する延伸部１１ｇ６（例えば接続部１１ｇ５と同じ肉厚でリング状）が示されているが、延長部１１ｇ６は、一体化される軸受全体の強度を高めるためのものであり、必ずしも設けなくても良い。

すなわち、ドラム７をクリーニング枠体１１ｄに取り付けるドラム取り付け方法として以下に示す手順でおこなわれる。まず、図７（Ａ）に示すように、ドラム７を軸受部材１１ｇの軸線Ｃｅとは交差した状態で、ドラム支持軸７１ａの一部が第１逃げ部１１ｇ３に侵入するようにドラム７を移動させる（第一工程）。更に、図７（Ｂ）、図１４（Ａ）に示すように、ドラム７を軸受部材１１ｇの軸線Ｃeとは交差した状態で、ドラム支持軸７１ａの一部が第２逃げ部１１ｇ４に侵入するようにドラム７を移動させる（第二工程）。

そして次に、図７（Ｃ）、図１４（Ｂ）に示すように、ドラム７を軸受部材１１ｇの軸線Ｃｅとは交差した状態から、ドラム支持軸７１ａが第１軸受部１１ｇ１と第２軸受部１１ｇ２で支持されるように移動させる（第三工程）。これによって、軸受部材１１ｇの軸線Ｃｅとドラム７の軸線とは一致する。そして次に、図１４（Ｂ）、図１４（Ｃ）に示すように、ドラム軸１８ｄをクリーニング枠体１１ｄのドラム軸挿入穴１１ｉに挿入し、次いでフランジ８５の支持穴８５ａに挿入する（第四工程）。これによってドラム７の軸線と直交する方向において、クリーニング枠体１１ｄに対してドラム７の位置決めが完了する。

また、ドラム７の軸線方向においても、クリーニング枠体１１ｄに設けられた第１規制部である側面部１１ｄ１と、軸受１１ｇに設けられた第２規制部である側面部１１ｇ７によって、ドラム７の移動が規制される。すなわち、ドラム７は、クリーニング枠体１１ｄに取り付けられた状態で、側面部１１ｄ１と当接可能な第１被規制部である他端側端部８５ｄと、側面部１１ｇ７と当接可能な第２被規制部である一端側端部７１ｃ１を有する。端側端部７１ｃ１は、ドラムギヤ７１ｃにおいて支持軸７１ａが突出している面でもある。また、図１４（Ｃ）に示すように軸線方向のドラム７、クリーニング枠体１１ｄの長さの次式（１）の様になる。

ｄ１＜ｄ２＜ｄ３ …（１）
ここで、ｄ１は軸線方向におけるクリーニング枠体１１ｄの側面部１１ｄ１と側面部１１ｇ７の距離である。また、ｄ２は軸線方向におけるドラム７の一端側端部７１ｃ１と他端側端部８５ｄの距離である。さらに、ｄ３は軸線方向におけるドラム７のカップリング部７１ｂの先端部と他端側端部８５ｄの距離である。

即ち、前述した軸受部材１１ｇの構成によって、クリーニング枠体１１ｄの側面部１１ｄ１と側面部１１ｇ７の距離を、カップリング部７１ｂと他端側端部８５ｄの距離よりも大きくする必要がない。したがって、軸線方向においてプロセスカートリッジＢの大きさを小さくすることが可能になる。

（軸受部材の詳細形状）
本実施形態において、軸受部材１１ｇは図１（Ａ）に示すように、ドラム７の長手方向一端側に設けられるドラム支持軸７１ａの軸線方向に第１軸受部１１ｇ１、および第１軸受部１１ｇ１に対しより端部側（軸線方向で外側）の第２軸受部１１ｇ２を備える。図８に示すように第１軸受部１１ｇ１、第２軸受部１１ｇ２は、支持軸に対し精度良く円周方向の支持がされるように径が設定されている。第２軸受部１１ｇ２は、前記第１軸受部１１ｇ１の中心軸Ｃｅを含む面Ｍ（図８参照）に対して、第１軸受部１１ｇ１が設けられた側とは反対側に設けられている。

そして、第２軸受部１１ｇ２の第１軸受部１１ｇ１に近い側の端面１１ｇ２ａが、前記第１軸受部１１ｇ１における端面１１ｇ１ａから軸線方向において隙間Δの距離をおいて配置されている（図１参照）。そして、軸受部材１１ｇは、面Ｍに対して第１軸受部１１ｇ１が設けられた側と反対側の位置（感光体ドラムの半径方向においてドラム支持軸７１ａに対する第２軸受け部の接触部よりも外側で、かつ、軸線方向において第２軸受け部よりも内側の位置）にある第１逃げ部１１ｇ３と、第２軸受部１１ｇ２が設けられた側と反対側の位置（感光体ドラムの半径方向においてドラム支持軸７１ａに対する第１軸受け部の接触部よりも外側で、かつ、軸線方向において第１軸受け部よりも外側の位置）にある第２逃げ部１１ｇ４を備える。これにより、支持軸７１ａと軸受部材１１ｇを嵌合させてドラム７をクリーニング枠体１１ｄに取り付ける際に、支持軸７１ａの傾いた状態での侵入を許容する。

即ち、ドラム７が第１軸受部１１ｇ１、第２軸受部１１ｇ２に対し傾き角αで挿入可能とされている。具体的には、傾き角αで第１軸受部１１ｇ１の角部１１ｇ１ｂを通る直線Ｌ１と、傾き角αで第２軸受部１１ｇ2の角部１１ｇ２ｂを通る直線Ｌ２とする。そしてこの直線Ｌ１と直線Ｌ２との間隔を２Ｌ、ドラム支持軸７１aの半径をＲとするとき、２Ｌ＞２Ｒという条件が充たされている必要がある。

２Ｌ＝（２Ｒ＋Δｔａｎα）×ｃｏｓα＝２Ｒｃｏｓα＋Δｓｉｎαより、
Δ＞２Ｒ（１−ｃｏｓα）／ｓｉｎαが必要な条件となり、Δ＞０とされている。即ち、Δ＝０の場合には、傾いた状態での挿入を行うことができない。

ここで、支持軸７１ａの軸線方向から見た軸受部の断面図を示す。図８（Ａ）〜（Ｄ）は、図８（Ｅ）に示す位置において軸線方向から見た断面図である。すなわち、図８（Ａ）は断面Ａ１-Ａ１、図８（Ｂ）は断面Ｂ１-Ｂ１、図８（Ｃ）は断面Ｃ１-Ｃ１、図８（Ｄ）は断面Ｄ１-Ｄ１である。図８（Ｂ）に示すように、支持軸７１ａの斜めからの侵入を許容するように、軸受部の中心軸Ｃｅ（支持軸７１ａの中心軸あるいはドラム７の回転軸）を含む所定平面Ｍに関し、一方側に第１軸受部１１ｇ１、他方側に第１逃げ部１１ｇ３が設けられている。

また、図８（Ｃ）に示すように、平面Ｍに関し、第２軸受部１１ｇ２の反対側には第２逃げ部１１ｇ４が設けられている。本実施形態では、第１逃げ部１１ｇ３は切り欠き部、第２逃げ部１１ｇ４は段差部（凹部）で構成されるが、逃げ部という点で同じである。

図８（Ｄ）に示すように、接続部１１ｇ５は第１軸受部１１ｇ１と同様に平面Ｍに関して一方側に設けられ、他方側に逃げ部１１ｇ３が備わっている。また図８（Ｃ）に示すように、平面Ｍに関し、第２軸受部１１ｇ２の反対側には延長部１１ｇ６によってつながっており、この領域の内側が第２逃げ部１１ｇ４となっている。

本実施形態では、支持軸７１ａがドラム７に設けられ、軸受部材１１ｇおよびドラム７に残留する現像剤を除去するクリーニング手段１１がクリーニング枠体１１ｄに設けられる。そして、軸線Ｃｅ方向においてクリーニング枠体１１ｄの内側、すなわち、ドラム７の周面７ａに近い側にある第１軸受部１１ｇ１は、ドラム７の半径方向においてクリーニング手段１１から離れる側に逃げ部１１ｇ３を備える。

従来、軸受部の軸線方向に対して支持軸を傾けて挿入しようとすると、軸受部と支持軸との干渉が起こるため、支持軸の外径と軸受部の内径とのクリアランスによって許容される分だけしか支持軸を傾けることができない。これに対し、軸受部材１１ｇに逃げ部１１ｇ３、１１ｇ４を設けることで、支持軸７１ａと軸受部材１１ｇとが干渉することなく、軸受部材１１ｇの軸線方向に対し、支持軸７１ａを傾けることができる（図７（Ａ））。

ここで、ドラム７に働く力について説明する。ドラム７の周囲には、図２に示すように、プロセス手段であるクリーニングブレード１１ａ、帯電ローラ８、現像ローラ１０ｄ、転写ローラ４等が配置され、それぞれドラム７に圧力が加わっている。さらに、画像形成時には、クリーニングブレード１１ａとドラム７とが摺擦することにより発生する摩擦力、ドラムギヤ７１が転写ローラ４、現像ローラ１０ｄを駆動することにより生じるギヤの噛合い力がドラム７に加わる。このため、ドラム７を支持するドラム支持軸７１ａは、軸受部材１１ｇの中で常にこれらの力の合力の方向に加圧されている。

具体的には図２においてドラム７はクリーニングブレード１１ａに近づく方向に加圧されている。よって、図７に示すようにそのクリーニングブレード１１ａに近づく方向の加圧力を受ける第１軸受部１１ｇ１を、ドラム７の軸線方向においてドラム７の周面７ａの近く側に設けている。そして、軸線方向において第１軸受部１１ｇ１の長さは、第２軸受部１１ｇ2の長さよりも長く設定されている。また、第１軸受部１１ｇ１は、ドラム７を斜めにした状態で挿入する際に、ドラム支持軸７１ａによる衝撃をより受け易い。そのため、第１軸受部１１ｇ１の長さを長くして、第２軸受部１１ｇ2よりも強度を強めておくことが好ましい。

《第２の実施形態》
図９に第２の実施形態としての、軸受部材１１１ｇを示す。軸受部材１１１ｇは、第１の実施形態の軸受部材１１ｇ（図８）と比較して、開口部が全て円周状ではなく一部においてストレート開口部Ｓを備えている点だけが異なる。図９（Ａ）〜（Ｄ）は、図９（Ｅ）に示す位置において軸線方向から見た断面図である。すなわち、図９（Ａ）は断面Ａ２-Ａ２、図９（Ｂ）は断面Ｂ２-Ｂ２、図９（Ｃ）は断面Ｃ２-Ｃ２、図９（Ｄ）は断面Ｄ２-Ｄ２である。

ストレート部Ｓは前述の平面Ｍに対して互いに垂直な二つの平行部となっており、その間隔Ｈはドラム支持軸７１ａの外径と嵌合する寸法となっている。ストレート開口部Ｓによって、これに垂直な方向が規制されるため、斜めからの挿入が行ない易くなる。

本実施形態では、第１軸受部１１１ｇ１に関しては、図９（Ｂ）に示すように下側領域における円周部の一部と、平面Ｍとストレート開口部Ｓの交差位置により、円周方向の支持がなされる。また、第２軸受部１１１ｇ２に関しては、図９（Ｃ）に示すように上側領域における円周部の一部と、平面Ｍとストレート開口部Ｓの交差位置により、円周方向の支持がなされる。

《第３の実施形態》
図１０に第３の実施形態としての、軸受部材２１１ｇを示す。図１０に示す実施形態は、第２の実施形態（図９）と比較して、平面Ｍに対し軸受部のストレート開口部Ｓを形成する領域Ｑ（図１０（Ｂ））が、逃げ部２１１ｇ３が存在する側の空間に入り込んでいる点が異なる。しかし、本実施形態においても、第１逃げ部２１１ｇ３（平面Ｍに対して上側に存在）は平面Ｍに対して第１軸受部２１１ｇ１が設けられた側と反対側の位置に設けられる関係となる。

これは、実質的な第１軸受部２１１ｇ１が平面Ｍに対して下側に存在するためである。即ち、図１０（Ｂ）において、下側領域における円周部の一部と、平面Ｍとストレート開口部Ｓ２の交差位置により、円周方向の支持がなされる。本実施形態で、第２逃げ部２１１ｇ４（平面Ｍに対して下側に存在）についても、平面Ｍに対して第２軸受部２１１ｇ２と反対側の位置に設けられる関係となっている。

図１０（Ａ）〜（Ｄ）は、図１０（Ｅ）に示す位置において軸線方向から見た断面図である。すなわち、図１０（Ａ）は断面Ａ３-Ａ３、図１０（Ｂ）は断面Ｂ３-Ｂ３、図１０（Ｃ）は断面Ｃ３-Ｃ３、図１０（Ｄ）は断面Ｄ３-Ｄ３である。図１０（Ｂ）でストレート開口部Ｓ２を備える第１軸受部２１１ｇ１は平面Ｍを越えて逃げ部２１１ｇ３の空間に入り込んでいるが、ドラム支持軸７１ａを軸受部に斜めから挿入しようとする際の障害とならない。

これは平面Ｍを越えて入り込んでいる部分の開口が円周状ではなくストレート状であるためである。本実施形態では、平面Ｍに関して、第１軸受部２１１ｇ１と第２軸受部２１１ｇ２が全て互いに反対側となるように位置する関係とはならないが、第１逃げ部２１１ｇ３と第２逃げ部２１１ｇ４は平面Ｍに関して互いに反対側となるように位置する関係となっている。即ち、平面Ｍに関して、第１逃げ部２１１ｇ３は一方側に存在し、第２逃げ部２１１ｇ４は他方側に存在する。

《第４の実施形態》
図１１に第４の実施形態としての、軸受部材３１１ｇを示す。図１１に示す実施形態は、前述した第1乃至第３の実施形態と比較して、軸受開口が円周部を備えない点だけが異なる。本実施形態における具体的な軸受開口の形状としては、ストレート開口部が1組でなく、３組備わる正六角形の形状となっている。図１１（Ａ）〜（Ｄ）は、図１１（Ｅ）に示す位置において軸線方向から見た断面図である。すなわち、図１１（Ａ）は断面Ａ４-Ａ４、図１１（Ｂ）は断面Ｂ４-Ｂ４、図１１（Ｃ）は断面Ｃ４-Ｃ４、図１１（Ｄ）は断面Ｄ４-Ｄ４である。

《第５の実施形態》
ここでは、接続部の変形例を示す。図１２に示す軸受部材４１１ｇでは、接続部４１１ｇ５が第１軸受部１１ｇ１、第２軸受部１１ｇ２と軸線方向に垂直な面ではなく斜めの面を介して接続されている。前述した第1乃至第４の実施形態では支持軸７１aを斜めに挿入するとき、接続部の境界面は支持軸７１ａに対し斜めの面となっていたが、本実施形態では斜めに挿入するとき、接続部の境界面は支持軸７１ａに対し垂直の面となる。

また、図１３に示す軸受部材５１１ｇでは、第１軸受部５１１ｇ１と第２軸受部５１１ｇ２が面Ｍ近傍に設けられた接続部５１１ｇ５のみで接続されている。特に面Ｍに対して第２軸受部５１１ｇ２の反対側は第１の実施形態で示した延長部１１ｇ６はない。このような構成にすることで軸受部材５１１ｇを小さくすることが可能になる。

以上、上述した実施形態で示したプロセスカートリッジは、軸がドラム側に設けられ、軸受部が枠体側に設けられるものであったが、これを逆にして軸が枠体側に設けられ、軸受部がドラム側に設けられる構成としても良い。この場合、枠体側に設けられた軸に対して相対的にドラムを傾けて取り付けを行うこととなる。そして、ドラム側に設けられる軸受部に関しては、前述した第１軸受部と前記第２軸受部を逆に配置したものとし、枠体側に設けられた軸の先端が最初に挿入される側にある軸受部を新たに第１軸受部とし、他方の軸受部を第２軸受部とする。ここで、軸の先端が最初に挿入される側にある軸受部は他方の軸受部より軸線方向に長く設けられると、強度的に好ましいことは前述した通りである。

また上述した実施形態で示したプロセスカートリッジは、単色画像を形成する場合を示したが、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）を形成するものとすることもできる。

従来のドラム組付け方法では、軸受部材、もしくは軸部材を感光体ドラムの両端に取り付けなければならず、部品点数が増え、組付け工数がかかってしまう。しかし、上述した実施形態では、軸受部材を一方の端部に取り付ければよい。また、ドラム支持軸の外径と枠体のリング状の軸受部の内径とのクリアランスを前提に、ドラム支持軸を軸線方向に対して傾けて挿入する方法と比較すると、本実施形態ではドラム支持軸の外径と軸受部材の内径とのクリアランスが小さくてすむ。そのため、位置決め精度を高くすることができる。また、枠体の軸線方向の長さ小さくすることができ、カートリッジの小型化に適する。

以上、電子写真画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限らず、光を用いずに磁気あるいは電気を作用させて潜像を形成するものであっても良い。

本発明によれば、感光体ドラムを枠体に支持させる際に、簡便に且つ精度良く取り付けることができる。

Ａ…画像形成装置、Ｂ…プロセスカートリッジ、７…感光体ドラム、１１ｇ…軸受部材、１１ｇ１…第１軸受部、１１ｇ２…第２軸受部、１１ｇ３…第１逃げ部、１１ｇ４…第２逃げ部、７１a…ドラム支持軸、Δ…隙間

Claims (14)

1. 画像形成装置に着脱可能なカートリッジであって、
   軸線方向の一端側に設けられた軸を備えた感光体ドラムと、
   枠体と、
   前記枠体に設けられた、前記軸の円周を支持する第１軸受け部と、
   前記枠体に設けられた、前記軸の円周を支持する第２軸受け部であって、前記軸が前記第１軸受け部に支持された際の軸線を含む面に対して、前記第１軸受け部とは反対側に設けられ、前記軸線方向において前記第１軸受け部と隙間を持って配置され、前記軸線方向において前記第１軸受け部よりも外側に位置する第２軸受け部と、
   前記面に対して、前記第１軸受け部とは反対側に設けられ、前記感光体ドラムの半径方向において前記軸に対する前記第２軸受け部の接触部よりも外側に位置し、かつ、前記軸線方向において前記第２軸受け部よりも内側に位置する第１逃げ部と、
   前記面に対して、前記第２軸受け部とは反対側に設けられ、前記半径方向において前記軸に対する前記第１軸受け部の接触部よりも外側であって、かつ、前記軸線方向において前記第１軸受け部よりも外側に位置する第２逃げ部と、
   を有し、
   前記軸は前記第１軸受け部に支持される過程で、前記第１逃げ部に侵入可能であって、かつ、前記軸は前記第２軸受け部に支持される過程で、前記第２逃げ部に侵入可能であることを特徴とするカートリッジ。
2. 前記第１軸受け部は、前記軸線方向において前記第２軸受け部よりも前記感光体ドラムの周面に近くに位置していることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
3. 感光体ドラムは、前記軸線方向の他端側に設けられた前記軸線方向の移動を規制する、前記枠体に設けられた第１規制部と当接する第１被規制部を有し、前記軸線方向において第１被規制部と前記軸の先端部との距離は、前記第１規制部と前記第１軸受け部の端部の距離よりも長いことを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ。
4. 感光体ドラムは、前記軸線方向の一端側に設けられた前記軸線方向の移動を規制する、前記枠体に設けられた第２規制部と当接する第２被規制部を有し、前記第２規制部は、前記軸線方向において前記第１軸受け部の端部に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のカートリッジ。
5. 感光体ドラムは、前記軸線方向の他端側に設けられた支持穴であって、前記感光体ドラムの前記軸線方向と直交する方向の位置決めをするための支持穴を有することを特徴とする特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
6. 前記軸線方向において前記第１軸受け部の長さは、前記第２軸受け部の長さよりも長いことを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ。
7. 前記カートリッジは、前記感光体ドラムに作用するプロセス手段を備えたプロセスカートリッジである請求項１に記載のカートリッジ。
8. 記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
   軸線方向の一端側に設けられた軸を備えた感光体ドラムと、
   枠体と、
   前記枠体に設けられた、前記軸の円周を支持する第１軸受け部と、
   前記枠体に設けられた、前記軸の円周を支持する第２軸受け部であって、前記軸が前記第１軸受け部に支持された際の軸線を含む面に対して、前記第１軸受け部が設けられた側とは反対側に設けられ、前記軸線方向において隙間を持って配置され、前記軸線方向において前記第１軸受け部よりも外側に位置する第２軸受け部と、
   前記軸を前記第１軸受け部に支持させる際に、前記軸の侵入を許容する、前記面に対して、前記第１軸受け部が設けられた側とは反対側に設けられ、前記感光体ドラムの半径方向において前記軸に対する前記第２軸受け部の接触部よりも外側に位置し、かつ、前記軸線方向において前記第２軸受け部よりも内側に位置する第１逃げ部と、
   前記軸を前記第２軸受け部に支持させる際に、前記軸の侵入を許容する、前記面に対して、前記第２軸受け部が設けられた側とは反対側に設けられ、前記半径方向において前記軸に対する前記第１軸受け部の接触部よりも外側であって、かつ、前記軸線方向において前記第１軸受け部よりも外側に位置する第２逃げ部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
9. 前記第１軸受け部は、前記軸線方向において前記第２軸受け部よりも前記感光体ドラムの周面の近くに位置していることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 感光体ドラムは、前記軸線方向の他端側に設けられた前記軸線方向の移動を規制する、前記枠体に設けられた第１規制部と当接する第１被規制部を有し、前記軸線方向において第１被規制部と前記軸の先端部との距離は、前記第１規制部と前記第２軸受け部の端部の距離よりも長いことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 感光体ドラムは、前記軸線方向の一端側に設けられた前記軸線方向の移動を規制する、前記枠体に設けられた第２規制部と当接する第２被規制部を有し、前記第２規制部は、前記軸線方向において前記第１軸受け部の端部に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 感光体ドラムは、前記軸線方向の他端側に設けられた支持穴であって、前記感光体ドラムの前記軸線方向と直交する方向の位置決めをするための支持穴を有することを特徴とする特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
13. 画像形成装置に着脱可能なカートリッジであって、軸線方向の一端側に設けられた軸を備えた感光体ドラムと、枠体と、前記枠体に設けられた、前記軸の円周を支持する第１軸受け部と、前記枠体に設けられた、前記軸の円周を支持する第２軸受け部であって、前記軸が前記第１軸受け部に支持された際の軸線を含む面に対して、前記第１軸受け部が設けられた側とは反対側に設けられ、前記軸線方向において隙間を持って配置され、前記軸線方向において前記第１軸受け部よりも外側に位置する第２軸受け部と、前記軸を前記第１軸受け部に支持させる際に、前記軸の侵入を許容する、前記面に対して、前記第１軸受け部が設けられた側とは反対側に設けられ、前記感光体ドラムの半径方向において前記軸に対する前記第２軸受け部の接触部よりも外側に位置し、かつ、前記軸線方向において前記第２軸受け部よりも内側に位置する第１逃げ部と、前記軸を前記第２軸受け部に支持させる際に、前記軸の侵入を許容する、前記面に対して、前記第２軸受け部が設けられた側とは反対側に設けられ、前記半径方向において前記軸に対する前記第１軸受け部の接触部よりも外側であって、かつ、前記軸線方向において前記第１軸受け部よりも外側に位置する第２逃げ部と、を有するカートリッジにおける、前記枠体に前記感光体ドラムを取り付けるドラム取り付け方法において、
    前記感光体ドラムを前記軸線とは交差した状態で、前記軸の一部が前記第１逃げ部に侵入するように前記感光体ドラムを移動させる第一工程と、
    前記第一工程の後に、前記感光体ドラムを前記軸線とは交差した状態で、前記軸の一部が前記第２逃げ部に侵入するように前記感光体ドラムを移動させる第二工程と、
    前記感光体ドラムを前記軸線とは交差した状態から、前記軸が前記第１軸受け部と前記第２軸受け部に接触するように移動させる第三工程と、
    を有することを特徴とするドラム取り付け方法。
14. 感光体ドラムの前記軸線方向の他端側に設けられた支持穴を、前記感光体ドラムの前記軸線方向と直交する方向において前記枠体に対して位置決めをする第四工程を有することを特徴とする特徴とする請求項１３に記載のドラム取り付け方法。