JP5967930B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ、樹脂接合体及びそれらの製造方法 - Google Patents

現像装置、プロセスカートリッジ、樹脂接合体及びそれらの製造方法 Download PDF

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本発明は、画像形成装置における現像装置、プロセスカートリッジ及び樹脂接合体に関する。
従来、電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体及び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(特許文献1参照)。ここで、電子写真画像形成装置(以下、画像形成装置)とは、電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するものである。画像形成装置には、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ー等が含まれる。また、プロセスカートリッジとは、像担持体である電子写真感光体ドラム(以下、感光体ドラム)と、この感光体ドラムに作用するプロセス手段として少なくとも現像剤担持体である現像ローラと、を一体的にカートリッジ化したものである。また、現像装置とは、現像剤収容部と現像ローラを一体的にカートリッジ化し、画像形成装置に対して着脱可能とするものである。また、画像形成装置本体とは、画像形成装置からプロセスカートリッジ及び現像装置を除いた部分である。
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。このような理由から、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。
プロセスカートリッジは、現像ユニットと感光体ドラムユニットとに分かれている。また、現像ユニットでは、現像ローラ上の現像剤層を規制する現像剤規制部材が、ビスによって第1枠体である現像枠体に固定されている。さらに、現像ローラを支持する第2枠体である軸受けが、第1枠体の現像ローラ軸線方向(以下、長手方向と称す)の両端2ヶ所にビスによって固定される。このように、現像ローラと現像剤規制部材は互いに位置決めされ、一体となっている。
第2枠体を第1枠体に固定する方法として、固定部のスペース効率を良くするために、ビスを用いる代わりに樹脂接合を用いることも知られている。この方法では、第1枠体と第2枠体の間に溶融樹脂を流し込み、溶融樹脂が冷えて固化することで第1枠体と第2枠体を固定する。さらに、第1枠体に突起部を設け、突起部に溶融樹脂を固着させ、第1枠体と第2枠体をより強固に固定する方法も知られている(特許文献1参照)。
また、感光体ドラムユニットでは、第1枠体であるクリーニング枠体に感光体ドラム上の現像剤を除去するクリーニング部材が固定されている。さらに、感光体ドラムを支持する第2枠体である軸受けが、第1枠体の感光体ドラムの軸線方向(現像ローラ軸線方向と同一であり、以下、長手方向と称す)の両端2ヶ所にビスによって固定される。このように、感光体ドラムとクリーニング部材とが位置決めされ、一体となっている。
感光体ドラムユニットにおいても、現像ユニット同様、樹脂接合を用いて第2枠体を第1枠体に固定する方法が知られている。
このようなプロセスカートリッジは製品寿命に達すると回収され、リサイクルされる。リサイクルするために、現像ユニットは各部品に分解される。分解された各部品は、材料毎に分別され、再資源化、再利用される。同様に、感光体ユニットも各部品に分解される。分解された各部品は、材料毎に分別され、再資源化、再利用される。
特開2006−44025号公報
しかしながら、上記プロセスカートリッジをリサイクルするために各部品に分解しようとすると、現像ユニットでは、現像ローラを支持する第2枠体を第1枠体から外す工程と現像ブレードを第1枠体から外す工程の2つの工程が必要になる場合があった。また、第2枠体の固定に樹脂接合を使用した場合、第1枠体から第2枠体を切断するといった作業が必要であった。同様に、感光体ドラムユニットでは、感光体ドラムを支持する第2枠体を第1枠体から外す工程とクリーニングブレードを第1枠体から外す工程の2つの工程が必要になる場合があった。また、第2枠体の固定に樹脂接合を使用した場合、第1枠体から第2枠体を切断するといった作業が必要であった。
本発明の目的は、画像形成装置において分解工程数の削減を図ることができる技術を提供することである。
上記目的を達成するため、本発明に係る現像装置は、
画像形成装置に用いられる現像装置であって、
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
前記現像剤規制部材を支持する第1枠体と、
前記現像剤規制部材を第1枠体に固定する固定部材と、
前記現像剤担持体を支持する第2枠体と、前記固定部材の第1規制部と係合して、前記第1枠体と前記第2枠体を結合する樹脂成形部と、
前記第2枠体に設けられた第2規制部であって、前記樹脂成形部と前記第1規制部の係合を解除し前記第1枠体と前記第2枠体とを分離する際に、前記樹脂成形部が前記第2枠体から移動するのを規制し、前記樹脂成形部が前記第1枠体から分離するのを可能にする第2規制部と、
を有することを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明に係る現像装置の製造方法は、
画像形成装置に用いられる現像装置の製造方法であって、
前記現像装置は、
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
前記現像剤規制部材を支持する第1枠体と、
前記現像剤規制部材を前記第1枠体に固定する固定部材と、
前記現像剤担持体を支持する第2枠体と、
前記第1枠体と前記第2枠体で形成される空間に溶融樹脂が注入されることによって形成される樹脂成形部であって、前記空間に突出した前記固定部材の第1規制部と係合して、前記第1枠体と前記第2枠体を結合する樹脂成形部と、
を備えるものであって、
前記第1枠体と前記第2枠体で形成される空間を形成する工程と、
前記空間に前記固定部材の第1規制部を突出するようにして前記第1枠体に係合する工程と、
前記空間に溶融樹脂を注入し、前記樹脂成形部を形成する工程と、
を有し、
前記樹脂成形部と前記第1規制部の係合により前記第1枠体と前記第2枠体を結合し、一方、前記樹脂成形部と前記第1規制部の係合を解除することで、前記第2枠体に設けられた第2規制部で前記樹脂成形部が前記第2枠体から移動するのを規制しつつ、前記樹脂成形部が前記第1枠体から分離するのを可能にすることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明に係るプロセスカートリッジは、
画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
感光体と、
前記感光体から現像剤を除去するクリーニング部材と、
前記クリーニング部材を支持する第1枠体と、
前記クリーニング部材を第1枠体に固定する固定部材と、
前記感光体を支持する第2枠体と、前記固定部材の第1規制部と係合して、前記第1枠体と前記第2枠体を結合する樹脂成形部と、
前記第2枠体に設けられた第2規制部であって、前記樹脂成形部と前記第1規制部の係合を解除し前記第1枠体と前記第2枠体とを分離する際に、前記樹脂成形部が前記第2枠体から移動するのを規制し、前記樹脂成形部が前記第1枠体から分離するのを可能にする第2規制部と、
有することを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明に係るプロセスカートリッジの製造方法は、
画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジの製造方法であって、
前記プロセスカートリッジは、
感光体と、
前記感光体から現像剤を除去するクリーニング部材と、
前記クリーニング部材を支持する第1枠体と、
前記クリーニング部材を第1枠体に固定する固定部材と、
前記感光体を支持する第2枠体と、
前記第1枠体と前記第2枠体を結合する樹脂成形部と、
を備えるものえあって、
前記第1枠体と前記第2枠体で形成される空間を形成する工程と、
前記空間に前記固定部材の第1規制部を突出するようにして前記第1枠体に係合する工程と、
前記空間に溶融樹脂を注入し、前記樹脂成形部を形成する工程と、
を有し、
前記樹脂成形部と前記第1規制部の係合により前記第1枠体と前記第2枠体を結合し、一方、前記樹脂成形部と前記第1規制部の係合を解除することで、前記第2枠体に設けられた第2規制部で前記樹脂成形部が前記第2枠体から移動するのを規制しつつ、前記樹脂成形部が前記第1枠体から分離するのを可能にすることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る樹脂接合体は、
第1枠体と第2枠体が互いに結合される樹脂接合体であって、
前記第1枠体によって支持される部品を前記第1枠体に固定する固定部材と、前記固定部材の第1規制部と係合して、前記第1枠体と前記第2枠体を結合する樹脂成形部と、
前記第2枠体に設けられた第2規制部であって、前記樹脂成形部と前記第1規制部の係合を解除し前記第1枠体と前記第2枠体とを分離する際に、前記樹脂成形部が前記第2枠体から移動するのを規制し、前記樹脂成形部が前記第1枠体から分離するのを可能にする第2規制部と、
を有することを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明に係る樹脂接合体の製造方法は、
第1枠体と第2枠体が互いに結合される樹脂接合体の製造方法であって、
前記樹脂接合体は、
前記第1枠体によって支持される部品を前記第1枠体に固定する固定部材と、
前記第1枠体と前記第2枠体を結合する樹脂成形部と、
を備えるものであって、
前記第1枠体と前記第2枠体で形成される空間を形成する工程と、
前記空間に前記固定部材の第1規制部を突出するようにして前記第1枠体に係合する工程と、
前記空間に溶融樹脂を注入し、前記樹脂成形部を形成する工程と、
を有し、
前記樹脂成形部と前記第1規制部の係合により前記第1枠体と前記第2枠体を結合し、一方、前記樹脂成形部と前記第1規制部の係合を解除することで、前記第2枠体に設けられた第2規制部で前記樹脂成形部が前記第2枠体から移動するのを規制しつつ、前記樹脂成形部が前記第1枠体から分離するのを可能にすることを特徴とする。
本発明によれば、画像形成装置において分解工程数の削減を図ることができる。
本発明の実施例における現像枠体と非駆動側軸受けの固定方法説明図 本発明の実施例に係る画像形成装置の概略断面図 本発明の実施例に係るプロセスカートリッジの模式的断面図 本発明の実施例に係るプロセスカートリッジを非駆動側からみた斜視図 本発明の実施例に係る現像装置を非駆動側からみた斜視図 本発明の実施例における現像枠体と非駆動側軸受けの位置決め説明図 本発明の実施例における現像枠体を現像ブレードの正面から見た拡大図 本発明の実施例における現像枠体と非駆動側軸受けの固定方法説明図 本発明の実施例における現像枠体と非駆動側軸受けの分解方法説明図 本発明の実施例における現像枠体と非駆動側軸受けの分解方法説明図
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
(実施例1)
[画像形成装置の一般的な説明]
以下、本発明の実施例1について図を用いて説明する。なお、以下の実施形態では画像形成装置として、4個のプロセスカートリッジが着脱可能なフルカラー画像形成装置を例示している。なお、画像形成装置に装着するプロセスカートリッジの個数はこれに限定されるものではない。必要に応じて適宜設定されるものである。例えば、モノクロの画像を形成する画像形成装置の場合には、画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジの個数は1個である。また、以下説明する実施形態では、画像形成装置の一態様としてプリンタを例示している。
[画像形成装置の概略構成]
図2は、本発明の実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。図2に示すように、この画像形成装置1は、電子写真画像形成プロセスを用いた4色フルカラーレーザプリンタであり、記録媒体Sにカラー画像形成を行う。画像形成装置1はプロセスカートリッジ方式であり、プロセスカートリッジを画像形成装置本体2に取り外し可能に装着して、記録媒体Sにカラー画像を形成するものである。
ここで、画像形成装置1に関して、前ドア3を設けた側を正面(前面)、正面と反対側
の面を背面(後面)とする。また、画像形成装置1を正面から見て右側を駆動側、左側を非駆動側と称す。図2は画像形成装置1を非駆動側から見た断面図であり、紙面正面が画像形成装置1の非駆動側、紙面右側が画像形成装置1の正面、紙面裏側が画像形成装置1の駆動側となる。
画像形成装置本体2には第1のプロセスカートリッジPY、第2のプロセスカートリッジPM、第3のプロセスカートリッジPC、第4のプロセスカートリッジPKの4つのプロセスカートリッジP(PY・PM・PC・PK)が水平方向に配置されている。第1〜第4の各プロセスカートリッジP(PY・PM・PC・PK)は、それぞれ同様の電子写真画像形成プロセス機構を有しており、現像剤の色が各々異なるものである。第1〜第4のプロセスカートリッジP(PY・PM・PC・PK)には画像形成装置本体2の駆動出力部(不図示)から回転駆動力が伝達される。また、第1〜第4の各プロセスカートリッジP(PY・PM・PC・PK)には画像形成装置本体2からバイアス電圧(帯電バイアス、現像バイアス等)が供給される(不図示)。
図3は、本発明の実施例に係るプロセスカートリッジPの模式的断面図である。図3に示すように、本実施例の第1〜第4の各プロセスカートリッジP(PY・PM・PC・PK)は、感光体ドラム4と、この感光体ドラム4に作用するプロセス手段としての帯電手段及びクリーニング手段を備えたクリーニングユニット8を有する。また、第1〜第4の各プロセスカートリッジP(PY・PM・PC・PK)は、感光体ドラム4上の静電潜像を現像する現像手段を備えた現像装置9を有する。クリーニングユニット8と現像装置9は互いに結合されている。また、帯電手段としては帯電ローラ5、クリーニング手段としてはクリーニングブレード(クリーニング部材)7、現像手段としては現像ローラ6を用いている。プロセスカートリッジのより具体的な構成については後述する。
第1のプロセスカートリッジPYは、現像枠体29の現像剤収容部49内にイエロー(Y)の現像剤を収容しており、感光体ドラム4の表面にイエロー色の現像剤像を形成する。第2のプロセスカートリッジPMは、現像枠体29の現像剤収容部49内にマゼンタ(M)の現像剤を収容してあり、感光体ドラム4の表面にマゼンタ色の現像剤像を形成する。第3のプロセスカートリッジPCは、現像枠体29の現像剤収容部49内にシアン(C)の現像剤を収容してあり、感光体ドラム4の表面にシアン色の現像剤像を形成する。第4のプロセスカートリッジPKは、現像枠体29の現像剤収容部49内にブラック(K)の現像剤を収容しており、感光体ドラム4の表面にブラック色の現像剤像を形成する。
第1〜第4のプロセスカートリッジP(PY・PM・PC・PK)の上方には、露光手段としてのレーザスキャナユニットLBが設けられている。このレーザスキャナユニットLBは、画像情報に対応してレーザ光Zを出力する。そして、レーザ光Zは、プロセスカートリッジPの露光窓部10を通過して感光体ドラム4の表面を走査露光する。
第1〜第4のプロセスカートリッジP(PY・PM・PC・PK)の下方には、転写部材としての中間転写ベルトユニット11を設けている。この中間転写ベルトユニット11は、駆動ローラ13・ターンローラ14・テンションローラ15を有し、可撓性を有する転写ベルト12を掛け渡している。
第1〜第4の各プロセスカートリッジP(PY・PM・PC・PK)の感光体ドラム4は、その下面が転写ベルト12の上面に接している。その接触部が一次転写部である。転写ベルト12の内側には、感光体ドラム4に対向させて1次転写ローラ16を設けている。ターンローラ14には転写ベルト12を介して2次転写ローラ17を当接させている。転写ベルト12と2次転写ローラ17の接触部が2次転写部である。中間転写ベルトユニット11の下方には、給送ユニット18を設けている。この給送ユニット18は、記録媒
体Sを積載して収容した給紙トレイ19、給紙ローラ20を有する。
図2における画像形成装置本体2内の左上方には、定着ユニット21と、排出ユニット22を設けている。画像形成装置本体2の上面は排出トレイ23としている。記録媒体Sは定着ユニット21に設けられた定着手段により現像剤像が定着され、排出トレイ23へ排出される。
[画像形成動作]
フルカラー画像を形成するための動作は次のとおりである。第1〜第4の各プロセスカートリッジP(PY・PM・PC・PK)の感光体ドラム4が所定の速度で回転駆動される(図3矢印D方向、図2において反時計回り)。転写ベルト12も感光体ドラムの回転に順方向(図2矢印C方向)に感光体ドラム4の速度に対応した速度で回転駆動される。レーザスキャナユニットLBも駆動される。レーザスキャナユニットLBの駆動に同期して、各プロセスカートリッジにおいて帯電ローラ5が感光体ドラム4の表面を所定の極性・電位に一様に帯電する。レーザスキャナユニットLBは各感光体ドラム4の表面を各色の画像信号に応じてレーザ光Zで走査露光する。これにより、各感光体ドラム4の表面に対応色の画像信号に応じた静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、所定の速度で回転駆動(図3矢印E方向、図2において時計回り)される現像ローラ6により現像される。
前記のような電子写真画像形成プロセスにより、第1のプロセスカートリッジPYの感光体ドラム4にはフルカラー画像のイエロー成分に対応するイエロー色の現像剤像が形成される。そして、その現像剤像が転写ベルト12上に一次転写される。同様に第2のプロセスカートリッジPMの感光体ドラム4にはフルカラー画像のマゼンタ成分に対応するマゼンタ色現像剤像が形成される。そして、その現像剤像が、転写ベルト12上にすでに転写されているイエロー色の現像剤像に重畳されて一次転写される。同様に第3のプロセスカートリッジPCの感光体ドラム4にはフルカラー画像のシアン成分に対応するシアン色現像剤像が形成される。そして、その現像剤像が、転写ベルト12上にすでに転写されているイエロー色、マゼンタ色の現像剤像に重畳されて一次転写される。同様に第4のプロセスカートリッジPKの感光体ドラム4にはフルカラー画像のブラック成分に対応するブラック色現像剤像が形成される。そして、その現像剤像が、転写ベルト12上にすでに転写されているイエロー色、マゼンタ色、シアン色の現像剤像に重畳されて1次転写される。このようにして、転写ベルト12上にイエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の4色フルカラーの未定着現像剤像が形成される。
一方、所定の制御タイミングで記録媒体Sが1枚ずつ分離されて給送される。その記録媒体Sは、所定の制御タイミングで2次転写ローラ17と転写ベルト12との当接部である2次転写部に導入される。これにより、記録媒体Sが2次転写部へ搬送されていく過程で、転写ベルト12上の4色重畳の現像剤像が記録媒体Sの面に順次に一括転写される。
[プロセスカートリッジの全体構成]
図4は、本発明の実施例に係るプロセスカートリッジPを非駆動側からみた斜視図である。本実施例において、第1から第4のプロセスカートリッジP(PY・PM・PC・PK)は、同様の電子写真プロセス機構を有し、収容されている現像剤の色や現像剤の充填量が各々異なるものである。プロセスカートリッジPは、感光体ドラム4と、感光体ドラム4に作用するプロセス手段を備えている。ここで、プロセス手段には、感光体ドラム4を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ5、感光体ドラム4に形成された潜像を現像する現像手段として、現像剤を担持搬送する現像剤担持体である現像ローラ6が含まれる。また、感光体ドラム4の表面(感光体上)に残留する残留現像剤を除去するためのクリーニング手段としてのクリーニングブレード7等も含まれる。そして、プロセスカートリッ
ジPは、ドラムユニット8と、現像装置9(以下、現像ユニット9)に分かれている。図5は、本発明の実施例に係る現像装置9を非駆動側からみた斜視図である。
[ドラムユニットの構成]
図3及び図4に示すように、ドラムユニット8は、感光体ドラム4、帯電手段5、クリーニングブレード7、クリーニング枠体26、廃現像剤収納部27、カートリッジカバー部材24、25で構成される。感光体ドラム4は、プロセスカートリッジPの長手両端に設けられた駆動側カートリッジカバー部材24と非駆動側カートリッジカバー部材25により回転自在に支持される。ここで、感光体ドラム4の軸線方向を長手方向と定義する。カートリッジカバー部材24、25は、クリーニング枠体26の長手方向の両端側で、クリーニング枠体26に固定される。また、図4に示すように、感光体ドラム4の長手方向の一端側には、感光体ドラム4に駆動力を伝達するためのカップリング部材4aが設けられている。カップリング部材4aは、装置本体のドラム駆動出力部としてのカップリング(不図示)と係合し、装置本体の駆動モータ(不図示)の駆動力が感光体ドラム4に伝達される。帯電ローラ5は、感光体ドラム4に対し接触して従動回転できるように、クリーニング枠体26に支持される。また、クリーニングブレード7は、感光体ドラム4の周表面に所定の圧力で当接するように、クリーニング枠体26にビスで固定される。クリーニング7により感光体ドラム4の周面から除去された転写残現像剤は,クリーニング枠体26内の廃現像剤収納部27に収納される。また、カートリッジカバー部材24、25には、現像ユニット9を揺動(移動)可能に支持するための、支持穴部24a、25aが設けられている。これら支持穴部24a、25bはそれぞれ、現像ユニット9の駆動側の現像カバー部材32(図5参照)の円筒部32aと、非駆動側軸受け51の揺動軸51kと回動可能に係合している。
[現像枠体と軸受けの位置決め]
次に、非駆動側軸受け51と現像枠体29との位置決め方法、固定方法について説明する。現像枠体29と非駆動側軸受け51は、溶融樹脂の充填空間が互いの接合部に形成される構成となっており、かかる充填空間に注入された溶融樹脂が固化することで形成される樹脂成形部によって、互いに結合される。以下、図1、図6、図7、及び図8を用いて、第1枠体を現像枠体29とし、第2枠体を非駆動側軸受け51として、位置決め方法、固定方法を説明する。なお、駆動側における現像枠体29と駆動側軸受け50(図5参照)との位置決め方法、固定方法にも同様の構成が用いることができる。
図6は、非駆動側軸受け51の組付け時の現像枠体29の非駆動側の拡大図である。図6に示すように、現像ブレード31のベース板金31bが固定される現像枠体29は、位置決め穴29c、回転止め穴29d、現像枠体側長手突当て面29eを有している。現像ブレード31は、現像ローラ上の現像剤層を規制する現像剤規制部材である。さらに、現像枠体29は、溶融樹脂が注入可能な注入部である注入凹部29fを有している。注入凹部29fの入り口に、現像枠体側長手突当て面29eが円筒状に配置されていて、現像枠体側長手突当て面29eの一部を切り欠いた切り欠き29gがある。また、非駆動側軸受け51は、位置決めボス51a、回転止めボス51b、軸受け側長手突当て面51cを有している。さらに、非駆動側軸受け51は、現像ローラ6を支持するための支持穴51eと、溶融樹脂を導く注入路51dを有している。
非駆動側軸受け51が現像枠体29に組み付けられると、位置決め穴29cと位置決めボス51aが嵌合し、回転止め穴29dと回転止めボス51bが嵌合する。さらに、現像枠体側長手突当て面29eと軸受け側長手突当て面51cが密着して当接することで、非駆動側軸受け51は現像枠体29に対して位置決めされる。このとき現像ローラ6は非駆動側軸受け51の支持穴51eに支持され、現像ブレード31に対して位置決めされる。また、非駆動側軸受け51の注入路51dの軸線方向と現像枠体29の注入凹部29fの
軸線方向が一致する。
[現像枠体と軸受けの固定方法(樹脂接合方法)]
次に、現像枠体29に非駆動側軸受け51を溶融樹脂(樹脂成形部54)によって固定する樹脂接合方法について説明する。図7は、現像ブレード31の正面方向(図6矢印W方向)から見た現像枠体29の拡大図である。図8は、図7中のA方向の現像枠体29及び非駆動側軸受け51の溶融樹脂の注入経路の断面図である。図8(a)は、現像ブレード31と非駆動側軸受け51の組み付け前の断面図、図8(b)は、現像ブレード31と非駆動側軸受け51の組み付け後の断面図である。図1は、固定用の溶融樹脂が注入された状態(樹脂成形部54が形成された状態)での図7のA方向の断面図である。
図8(a)に示すように、非駆動側軸受け51は、図8矢印Q方向に溶融樹脂を導く注入路51dを有している。この注入路51dの矢印Q方向の上流側の流路の径Mは、下流側の流路の径Nよりも大きくなっている。また、非駆動側軸受け51は、注入路51d内に注入された溶融樹脂を規制する第2規制部51iを有している。第2規制部51iは、溶融樹脂が注入される方向(図8矢印Q方向)に向かい合う面になっている。すなわち、注入路51dは溶融樹脂を導く方向において広さが狭くなる部分を有しており、この部分が溶融樹脂の固化後において樹脂成形部54に対する非駆動側軸受け51の移動を規制する第2規制部51iを形成する。
現像枠体29は、図8(a)矢印Q方向に注入される溶融樹脂を受けるための注入凹部29fを有している。また、注入凹部29fの内面の一部には、切り欠き29gが設けられている。さらに、現像枠体29は、溶融樹脂が注入される方向(図8(a)矢印Q方向)と交差する方向の矢印J方向に非駆動側ブレード用固定穴(貫通孔)29aを有している。非駆動側ブレード用固定穴29aは、注入凹部29fに貫通(開口)している。この非駆動側ブレード用固定穴29aには、図8(b)に示すように、現像ブレード31のベース板金31bを現像枠体29に固定する固定部材であるビス52が挿入される。ビス52は非駆動側ブレード用固定穴29aに挿入され、現像ブレード31のベース板金31bを現像枠体29に固定すると、注入凹部29fに長さLだけ突出する。この突出した部分は、注入凹部29fの内部の幅Uの一部で、ビス52の底部52aと注入凹部29fの内面からなる、幅Uよりも狭い幅R部分を形成する。このようにビス52を現像枠体29に固定した後に、注入凹部29内に溶融樹脂(不図示)を注入すると、ビス52の注入凹部29内に突出した部分が、注入された溶融樹脂(不図示)を規制する第1規制部52bとなる。この第1規制部52bは、溶融樹脂の固化後において樹脂成形部54が現像枠体29から外れるのが規制されるように、樹脂成形部54に係合した状態となる。
上述したように、現像枠体29に非駆動側軸受け51が位置決めされると、注入路51dの軸線方向と現像枠体29の注入凹部29fの軸線方向が一致し、矢印Q方向の上流側から順に、注入路51d、注入凹部29fと一直線上に並ぶ。このとき、注入路51dの矢印Q方向下流側の樹脂出口51gは、現像枠体側長手突当て面29eと非駆動側軸受け長手突き当て面51cの当接面よりも矢印Q方向に、注入凹部29fに深さXだけ入り込んで位置している。さらに、樹脂出口51gの外壁の樹脂出口外部51hと注入凹部29fの内面との距離Tは、ビス52の底部52aと注入凹部29fの内面との幅Rや、ビス52の第1規制部52bと注入凹部29fの内面との幅Sよりも小さくなるように設置している。
図1に示すように、現像ブレード31を現像枠体29にビス52で固定後に注入路51dの矢印Q方向上流側の樹脂注入口51fから溶融樹脂を矢印Q方向に注入すると、溶融樹脂は注入路51dを通過する。そして溶融樹脂は、さらに、ビス52の底部52aと注入凹部29fの内面の間(幅R部)、ビス52の第1規制部52bと注入凹部29fの内
面との間(幅S部)を通過し、注入路51d、注入凹部29fを満たす。このとき、注入路51d内では、第2規制部51iと溶融樹脂が密着し、注入凹部29f内では、第1規制部52bと溶融樹脂が密着する。さらに、溶融樹脂は、樹脂出口外部51hと注入凹部29fの内面との間(幅T部)を通過し、切り欠き29gから現像枠体29と非駆動側軸受け51との間に設けられるバッファ部55に到達し、バッファ部55の一部を満たす。溶融樹脂の注入量のばらつきや、注入路51dと注入凹部29fの成型ばらつきがあった場合でも、注入路51dと注入凹部29fを確実に満たすために、溶融樹脂は多めに注入される。すなわち、注入路51dと注入凹部29fには、注入路51dと注入凹部29fの最大体積を満たす量よりも多い量の溶融樹脂を流す。バッファ部55は余った溶融樹脂が収まる体積になっており、バッファ部55から溶融樹脂が漏れ出ることはない。また、ビス52の底部52aと注入凹部29fの内面の間(幅R部)やビス52の第1規制部52bと注入凹部29fの内面との間(幅S部)は、樹脂出口外部51hと注入凹部29fの内面との間(幅T部)よりも広くなっている。これにより、溶融樹脂は、幅T部よりも先に幅R部、幅S部に流れる。よって、溶融樹脂が幅R部や幅S部を通過し注入路51dや注入凹部29fを満たす前に、幅T部を通過しバッファ部55を満たすことはない。また、現像枠体側長手突当て面29eと非駆動側軸受け長手突き当て面52cは当接しているので、他部分に溶融樹脂が漏れ出ることもない。
注入路51dと注入凹部29fを満たした溶融樹脂が冷えて固化して樹脂成形部54が形成されると、第2規制部51iと樹脂成形部54の第1被係止部54aが密着し、非駆動側軸受け51は樹脂成形部54に対して図1中矢印V方向の移動が規制される。同様に、第1規制部52bと樹脂成形部54の第2被係止部54bが密着して、現像枠体29は樹脂成形部54に対して図1中矢印Q方向の移動が規制される。よって、非駆動側軸受け51は現像枠体29に対して図1中矢印V方向に移動できなくなり、現像枠体29に結合される。
樹脂成形部54を形成するための溶融樹脂として使用する樹脂はポリアセタール(POM)であり、溶融樹脂は約190℃〜210℃で溶融し、冷えると固化して樹脂成形部54となる。また、第1枠体の現像枠体29や第2枠体の非駆動側軸受け51の材質はポリスチレン(HIPS)である。これら樹脂材からなる現像枠体29及び非駆動側軸受け51と樹脂成形部54とにより本発明の樹脂接合体が構成される。ポリスチレン(HIPS)は樹脂成形部54を形成する溶融樹脂のポリアセタール(POM)と相溶性が低いので、溶融樹脂と現像枠体29の注入凹部29fとの間では、材料同士が溶け合わず、結合力が発生しにくい。さらに、溶融樹脂が現像枠体29の注入凹部29fの内面に達する際に、溶融樹脂の樹脂温度が現像枠体29の注入凹部29fを形成するポリスチレン(HIPS)の融点よりも低くなるように溶融樹脂を注入している。よって、溶融樹脂の熱で注入凹部29fの内面が溶けないので、溶融樹脂と現像枠体29の注入凹部29fとの間では、材料同士が溶け合わず、結合力が発生しにくい。このように、樹脂成形部54と現像枠体29の注入凹部29fとの間は結合力が発生しにくいため、分離自在となっている。上述したように、非駆動側軸受け51と現像枠体29は第2規制部51iと第1規制部52bにより、離れることなく結合が維持できる。本実施例では、樹脂成形部54にポリアセタール(POM)、現像枠体29、非駆動側軸受け51にポリスチレン(HIPS)を使用しているが、樹脂成形部54と現像枠体29に使用する材料同士の相溶性が低く、分離自在となれば他の樹脂材料を使用してもよい。また、現像枠体29において少なくとも樹脂成形部54と接する部分が、注入された溶融樹脂の温度よりも高い融点を有するように構成されれば、上記構成に限定されるものではない。
以上のように、本発明では、現像枠体29に現像ブレード31を固定するビス52に、樹脂成形部54を密着させることで、非駆動側軸受け51を現像枠体29に固定する。この方法では従来のように、非駆動側軸受け51を現像枠体29に固定するためのスペース
(ビス固定スペースや従来の樹脂接合スペース)と、現像ブレード31を現像枠体29に固定するためのスペースを別々に設ける必要がなくなる。したがって、より小型なプロセスカートリッジを提供することができる。
なお、ドラムユニット8においても、第1枠体をクリーニング枠体26とし、第2枠体をカートリッジカバー部材24、25とし、同様の構成が用いることができるので、現像枠体29と非駆動側軸受け51の固定に限定される構成ではない。
[現像ユニット分解方法]
次に、図9及び図10を参照して、現像枠体29から、現像ブレード31、現像ローラ6、非駆動側軸受け51、を分解する方法について説明する。以下、第1枠体として現像枠体29、第2枠体として非駆動側軸受け51を例にとって説明するが、第1枠体として現像枠体29、第2枠体として駆動側軸受け52を用いても同様の分解方法で分解することができる。 図9は、ビス52を現像枠体29から取り外したときの図7A方向の現像枠体29及び非駆動側軸受け51の溶融樹脂の注入部の断面図であり、図9(a)は、現像枠体29から非駆動側軸受け51が分離される前、図9(b)は、分離された後をそれぞれ示す。図10は、分解時の現像ユニット9の斜視図である。図9及び図10に示すように、ビス52を非駆動側ブレード用固定穴29aから非駆動側ブレード用固定穴29aの軸線方向の図中矢印Y方向に外すと、ベース板金31bは現像枠体29から外れ、現像ブレード31は現像枠体29から外れる。そして、非駆動側軸受け51を図中V方向に動かすと、ビス52は既に外された後なので、樹脂成形部54の第2被係止部54bに作用していた第2規制面52bはなくなるため、非駆動側軸受け51は現像枠体29から外れる。このとき、樹脂成形部54と注入凹部29fは相溶性が低く、互いに分離自在なので樹脂成形部54と注入凹部29fは固着しない。また、第1規制面51iと樹脂成形部54の第1被係止部54aは密着しているので、樹脂成形部54は非駆動側軸受け51と共に現像枠体29から外れる。そして、非駆動側軸受け51に支持されている現像ローラ6は非駆動側軸受け51から取り外される。
以上のように、本実施例では、現像ブレード31を現像枠体29に固定していたビス52を取り除くといった1つの工程で、現像枠体29と非駆動側軸受け51の結合が解除される。すなわち、ビス52の第1規制部52bによる規制がなくなることで樹脂成形部54が現像枠体29から分離可能となることにより、非駆動側軸受け51が現像枠体29に対し分離可能となる。これにより、現像枠体29から現像ブレード31、非駆動側軸受け51、現像ローラ6を同時に分解することができる。よって、従来の現像枠体29から非駆動側軸受け51を外す工程と、現像枠体29から現像ブレード31を外す工程の2つの工程を1つに減らすことができ、プロセスカートリッジの分解性を向上させることができる。
なお、ドラムユニット8においても、第1枠体をクリーニング容器26とし、第2枠体をカートリッジカバー部材24、25として同様の分解方法で分解することができる。すなわち、現像ユニット9における、現像枠体29と非駆動側軸受け51の分解に限定される構成ではない。
1…電子写真画像形成装置(画像形成装置)、2…装置本体、6…現像ローラ、9…現像ユニット、29…現像枠体、31…現像ブレード、51…非駆動側軸受、52…ビス、54…樹脂成形部

Claims (30)

  1. 画像形成装置に用いられる現像装置であって、
    現像剤を担持する現像剤担持体と、
    前記現像剤担持体に担持される現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
    前記現像剤規制部材を支持する第1枠体と、
    前記現像剤規制部材を第1枠体に固定する固定部材と、
    前記現像剤担持体を支持する第2枠体と、前記固定部材の第1規制部と係合して、前記第1枠体と前記第2枠体を結合する樹脂成形部と、
    前記第2枠体に設けられた第2規制部であって、前記樹脂成形部と前記第1規制部の係合を解除し前記第1枠体と前記第2枠体とを分離する際に、前記樹脂成形部が前記第2枠体から移動するのを規制し、前記樹脂成形部が前記第1枠体から分離するのを可能にする第2規制部と、
    を有することを特徴とする現像装置。
  2. 前記第1枠体は、少なくとも前記樹脂成形部と接する部分が、前記溶融樹脂の温度よりも高い融点を有する樹脂で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
  3. 前記第1枠体は、前記溶融樹脂が充填され注入部と、該注入部と繋がった前記固定部材が挿入される貫通孔と、を有し、
    前記第2枠体は、前記注入部に繋がり、前記溶融樹脂が充填された注入路と、を有し、
    前記貫通孔は、前記注入路の延びる方向に対して交差する方向に延びていることを特徴とする請求項1又は2に記載の現像装置。
  4. 前記第2枠体は、前記注入路において前記注入口から前記注入部に向かって広さが狭くなる部分を有し、該部分が前記第2規制部を形成することを特徴とする請求項3に記載の現像装置。
  5. 前記固定部材は、ビスであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の現像装置。
  6. 画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
    感光体と、
    前記感光体から現像剤を除去するクリーニング部材と、
    前記クリーニング部材を支持する第1枠体と、
    前記クリーニング部材を第1枠体に固定する固定部材と、
    前記感光体を支持する第2枠体と、前記固定部材の第1規制部と係合して、前記第1枠体と前記第2枠体を結合する樹脂成形部と、
    前記第2枠体に設けられた第2規制部であって、前記樹脂成形部と前記第1規制部の係合を解除し前記第1枠体と前記第2枠体とを分離する際に、前記樹脂成形部が前記第2枠体から移動するのを規制し、前記樹脂成形部が前記第1枠体から分離するのを可能にする第2規制部と、
    有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
  7. 前記第1枠体は、少なくとも前記樹脂成形部と接する部分が、前記溶融樹脂の温度よりも高い融点を有する樹脂で構成されていることを特徴とする請求項6に記載のプロセスカートリッジ。
  8. 前記第1枠体は、前記溶融樹脂が充填され注入部と、該注入部と繋がった前記固定部材が挿入される貫通孔と、を有し、
    前記第2枠体は、前記注入部に繋がり、前記溶融樹脂が充填された注入路と、を有し、
    前記貫通孔は、前記注入路の延びる方向に対して交差する方向に延びていることを特徴とする請求項6又は7に記載のプロセスカートリッジ。
  9. 前記第2枠体は、前記注入路において前記注入口から前記注入部に向かって広さが狭くなる部分を有し、該部分が前記第2規制部を形成することを特徴とする請求項8に記載のプロセスカートリッジ。
  10. 前記固定部材は、ビスであることを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
  11. 第1枠体と第2枠体が互いに結合される樹脂接合体であって、
    前記第1枠体によって支持される部品を前記第1枠体に固定する固定部材と、前記固定部材の第1規制部と係合して、前記第1枠体と前記第2枠体を結合する樹脂成形部と、
    前記第2枠体に設けられた第2規制部であって、前記樹脂成形部と前記第1規制部の係合を解除し前記第1枠体と前記第2枠体とを分離する際に、前記樹脂成形部が前記第2枠体から移動するのを規制し、前記樹脂成形部が前記第1枠体から分離するのを可能にする第2規制部と、
    を有することを特徴とする樹脂接合体。
  12. 前記第1枠体は、少なくとも前記樹脂成形部と接する部分が、前記溶融樹脂の温度よりも高い融点を有する樹脂で構成されていることを特徴とする請求項11に記載の樹脂接合体。
  13. 前記第1枠体は、前記溶融樹脂が充填され注入部と、該注入部と繋がった前記固定部材が挿入される貫通孔と、を有し、
    前記第2枠体は、前記注入部に繋がり、前記溶融樹脂が充填された注入路と、を有し、
    前記貫通孔は、前記注入路の延びる方向に対して交差する方向に延びていることを特徴とする請求項11又は12に記載の樹脂接合体。
  14. 前記第2枠体は、前記注入路において前記注入口から前記注入部に向かって広さが狭くなる部分を有し、該部分が前記第2規制部を形成することを特徴とする請求項13に記載の樹脂接合体。
  15. 前記固定部材は、ビスであることを特徴とする請求項11〜14のいずれか1項に記載の樹脂接合体。
  16. 画像形成装置に用いられる現像装置の製造方法であって、
    前記現像装置は、
    現像剤を担持する現像剤担持体と、
    前記現像剤担持体に担持される現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
    前記現像剤規制部材を支持する第1枠体と、
    前記現像剤規制部材を前記第1枠体に固定する固定部材と、
    前記現像剤担持体を支持する第2枠体と、
    前記第1枠体と前記第2枠体で形成される空間に溶融樹脂が注入されることによって形成される樹脂成形部であって、前記空間に突出した前記固定部材の第1規制部と係合して、前記第1枠体と前記第2枠体を結合する樹脂成形部と、
    を備えるものであって、
    前記第1枠体と前記第2枠体で形成される空間を形成する工程と、
    前記空間に前記固定部材の第1規制部を突出するようにして前記第1枠体に係合する工程と、
    前記空間に溶融樹脂を注入し、前記樹脂成形部を形成する工程と、
    を有し、
    前記樹脂成形部と前記第1規制部の係合により前記第1枠体と前記第2枠体を結合し、一方、前記樹脂成形部と前記第1規制部の係合を解除することで、前記第2枠体に設けられた第2規制部で前記樹脂成形部が前記第2枠体から移動するのを規制しつつ、前記樹脂成形部が前記第1枠体から分離するのを可能にすることを特徴とする現像装置の製造方法。
  17. 前記第1枠体は、少なくとも前記樹脂成形部と接する部分が、前記溶融樹脂の温度よりも高い融点を有する樹脂で構成されていることを特徴とする請求項16に記載の現像装置の製造方法。
  18. 前記第1枠体は、前記溶融樹脂が充填される前記空間の一部である注入部と、該注入部と繋がった前記固定部材が挿入される貫通孔と、を有し、
    前記第2枠体は、前記樹脂成形部を形成する工程において、前記溶融樹脂が注入される注入口と、該注入口から前記注入部へ前記溶融樹脂を導く前記空間の一部である注入路と、を有し、
    前記貫通孔は、前記注入路において前記溶融樹脂が導かれる方向と交差する方向に延びていることを特徴とする請求項16又は17に記載の現像装置の製造方法。
  19. 前記第2枠体は、前記注入路において前記注入口から前記注入部に向かって広さが狭くなる部分を有し、該部分が前記第2規制部を形成することを特徴とする請求項18に記載の現像装置の製造方法。
  20. 前記固定部材は、ビスであることを特徴とする請求項16〜19のいずれか1項に記載の現像装置の製造方法。
  21. 画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジの製造方法であって、
    前記プロセスカートリッジは、
    感光体と、
    前記感光体から現像剤を除去するクリーニング部材と、
    前記クリーニング部材を支持する第1枠体と、
    前記クリーニング部材を第1枠体に固定する固定部材と、
    前記感光体を支持する第2枠体と、
    前記第1枠体と前記第2枠体を結合する樹脂成形部と、
    を備えるものえあって、
    前記第1枠体と前記第2枠体で形成される空間を形成する工程と、
    前記空間に前記固定部材の第1規制部を突出するようにして前記第1枠体に係合する工程と、
    前記空間に溶融樹脂を注入し、前記樹脂成形部を形成する工程と、
    を有し、
    前記樹脂成形部と前記第1規制部の係合により前記第1枠体と前記第2枠体を結合し、一方、前記樹脂成形部と前記第1規制部の係合を解除することで、前記第2枠体に設けられた第2規制部で前記樹脂成形部が前記第2枠体から移動するのを規制しつつ、前記樹脂成形部が前記第1枠体から分離するのを可能にすることを特徴とするプロセスカートリッジの製造方法。
  22. 前記第1枠体は、少なくとも前記樹脂成形部と接する部分が、前記溶融樹脂の温度よりも高い融点を有する樹脂で構成されていることを特徴とする請求項21に記載のプロセスカートリッジの製造方法。
  23. 前記第1枠体は、前記溶融樹脂が充填される前記空間の一部である注入部と、該注入部と繋がった前記固定部材が挿入される貫通孔と、を有し、
    前記第2枠体は、前記樹脂成形部を形成する工程において、前記溶融樹脂が注入される注入口と、該注入口から前記注入部へ前記溶融樹脂を導く前記空間の一部である注入路と、を有し、
    前記貫通孔は、前記注入路において前記溶融樹脂が導かれる方向と交差する方向に延びていることを特徴とする請求項21又は22に記載のプロセスカートリッジの製造方法。
  24. 前記第2枠体は、前記注入路において前記注入口から前記注入部に向かって広さが狭くなる部分を有し、該部分が前記第2規制部を形成することを特徴とする請求項23に記載のプロセスカートリッジの製造方法。
  25. 前記固定部材は、ビスであることを特徴とする請求項21〜24のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジの製造方法。
  26. 第1枠体と第2枠体が互いに結合される樹脂接合体の製造方法であって、
    前記樹脂接合体は、
    前記第1枠体によって支持される部品を前記第1枠体に固定する固定部材と、
    前記第1枠体と前記第2枠体を結合する樹脂成形部と、
    を備えるものであって、
    前記第1枠体と前記第2枠体で形成される空間を形成する工程と、
    前記空間に前記固定部材の第1規制部を突出するようにして前記第1枠体に係合する工程と、
    前記空間に溶融樹脂を注入し、前記樹脂成形部を形成する工程と、
    を有し、
    前記樹脂成形部と前記第1規制部の係合により前記第1枠体と前記第2枠体を結合し、一方、前記樹脂成形部と前記第1規制部の係合を解除することで、前記第2枠体に設けられた第2規制部で前記樹脂成形部が前記第2枠体から移動するのを規制しつつ、前記樹脂
    成形部が前記第1枠体から分離するのを可能にすることを特徴とする樹脂接合体の製造方法。
  27. 前記第1枠体は、少なくとも前記樹脂成形部と接する部分が、前記溶融樹脂の温度よりも高い融点を有する樹脂で構成されていることを特徴とする請求項26に記載の樹脂接合体の製造方法。
  28. 前記第1枠体は、前記溶融樹脂が充填される前記空間の一部である注入部と、該注入部と繋がった前記固定部材が挿入される貫通孔と、を有し、
    前記第2枠体は、前記樹脂成形部を形成する工程において、前記溶融樹脂が注入される注入口と、該注入口から前記注入部へ前記溶融樹脂を導く前記空間の一部である注入路と、を有し、
    前記貫通孔は、前記注入路において前記溶融樹脂が導かれる方向と交差する方向に延びていることを特徴とする請求項26又は27に記載の樹脂接合体の製造方法。
  29. 前記第2枠体は、前記注入路において前記注入口から前記注入部に向かって広さが狭くなる部分を有し、該部分が前記第2規制部を形成することを特徴とする請求項28に記載の樹脂接合体の製造方法。
  30. 前記固定部材は、ビスであることを特徴とする請求項26〜29のいずれか1項に記載の樹脂接合体の製造方法。
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