JP6330368B2 - プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等又はそれら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置に着脱自在に設置されるプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等又はそれら複数の機能を備えた複合機などの画像形成装置においては、像担持体ないしは潜像担持体である感光体上に形成された静電潜像が現像装置から供給される現像剤中のトナーによって可視像処理される。可視像処理されたトナー画像は、シート状記録媒体としての記録シートなどに転写され、更に定着処理されることで複写出力される。静電潜像の可視像処理に用いられる現像装置は、トナーのみを用いた１成分系現像剤を用いる構成の他に、トナーとキャリアとを含む２成分系現像剤を用いる構成が知られている。
２成分系現像剤を用いる現像装置としては、複数の磁極を内蔵した現像剤担持体としての現像スリーブ表面に、２成分系現像剤中のトナーを磁性キャリアに付着させ、穂立ちさせて磁気ブラシを形成する構成が磁気ブラシ現像装置として知られている。磁気ブラシを表面に担持している現像スリーブは、回転することにより担持した磁気ブラシ上のトナーを潜像担持体である感光体の表面に形成されている静電潜像に接触させる。これにより、静電潜像との間で生起される静電引力によって現像剤中のトナーが静電潜像に転移するようになっている。以下、上記現像スリーブのことを、「現像ローラ」ともいう。従って、現像ローラは、現像剤担持体として機能する。

２成分現像においては、所望量のトナーを感光体に付着させるため現像スリーブに汲み上げられるトナー量に関して、静電的にトナーを感光体へ付着させるために設定される現像スリーブと感光体との距離の精度が重要になることが知られている。
また、現像スリーブと感光体との距離は、プロセスカートリッジ内で現像ローラ軸と感光体軸の位置決めをする位置決め部材として配置されている前後・面板のピッチ間距離によって決められることが多く、従来技術として広く知られている。

上記プロセスカートリッジでは、現像剤を回転搬送する搬送スクリュ等の回転部材の回転軸がプロセスカートリッジの筐体外側面から突出し、突出した回転軸の先端部にギアが取り付けられた片持ち支持のプロセスカートリッジが知られている（例えば、特許文献１）。
上記したプロセスカートリッジ（以下、単に「カートリッジ」ともいう）では、カートリッジが装置本体に装着されたとき、ギアは装置本体側から回転駆動力を伝達される駆動入力ギアなどと噛み合うことで回転駆動されるようになっている。このような構成のカートリッジでは、突出した回転軸の先端部が何にも支持されていない片持ち支持のため、特にカートリッジの長手方向（回転軸方向）のスペース確保が有利となり、装置の小型化を図るのには適している。

しかしながら、感光体ユニットと現像ユニットとを結合する上記の前後面板において、現像ローラ軸と感光体軸及びカートリッジとしての姿勢を決める箇所は、部品等の精度上同一平面上にあることが望ましい。例えば、ギア等の駆動部品が面板の内側にあれば（例えば上記特許文献１の図８参照）、その分面板を全域で外側へシフトさせなければならず、不要なスペースを占有してしまい装置が大型化してしまう。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、装置の大型化を抑制したプロセスカートリッジを提供することを主な目的とする。

上記目的を達成するために、像担持体、帯電装置、現像装置及びクリーニング装置のうちの、少なくとも前記像担持体と前記現像装置とを一体に備え、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、前記像担持体に対向して前記現像装置に設けられ、現像剤を担持して所定方向に回転する現像剤担持体と、前記像担持体と前記現像剤担持体とをそれぞれの回転軸方向の端部で回転可能に支持して、前記像担持体の回転軸と前記現像剤担持体の回転軸との軸間距離を定める位置決め部材と、前記現像装置に設けられた回転部材と、前記回転部材に設けられ、長手方向の一部が前記プロセスカートリッジの筐体フレームの外側面から突出した回転軸と、突出した前記回転軸の先端部に設けられ、前記装置本体側から伝達される回転駆動力を前記回転部材に伝達するギアと、前記筐体フレームと前記ギアとの間に配置されると共に、前記筐体フレームに固定され、前記回転軸を回転可能に支持する軸受と、を有し、前記軸受の前記ギアと対向する外端面は、前記ギアと接触または近接し、前記位置決め部材は、前記筐体フレームと前記ギアとの間に配置されるプロセスカートリッジである。

本発明によれば、上記構成により、位置決め部材をギアよりも外側に配置せずに済むので、装置の大型化を抑制でき、且つ回転部材の回転軸のふらつき、ふれ回りを未然に防止できるプロセスカートリッジを提供することができる。

実施形態に係る画像形成装置における画像形成部の要部を示す概略構成図である。 現像装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。 （ａ）はプロセスカートリッジを画像形成装置の後側から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）のプロセスカートリッジの後端部側の一部を破断して示す一部断面図である。 図３（ａ）のプロセスカートリッジのＳ４−Ｓ４拡大断面図である。 図３（ａ）のプロセスカートリッジの後端部側の拡大斜視図である。 （ａ）は面板、軸受、第２搬送スクリュの回転軸、第２搬送スクリュギア、カートリッジフレームの配置・取り付け関係を示す拡大断面図、（ｂ）は軸受の外観斜視図である。 面板の外観斜視図である。 第２搬送スクリュの回転軸、軸受、本体入力ギア軸、面板に形成された本体入力ギア軸逃げ穴及び回転軸逃げ穴、カートリッジフレームとの取り付け・位置関係を説明する模式的な説明図である。 変形例１における要部構成の上半分の部分拡大概略断面図である。 変形例２における要部構成の上半分の部分拡大概略断面図である。

以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態を詳細に説明する。各実施形態等に亘り、同一の機能及び形状等を有する構成要素（部材や構成部品）等については、混同の虞がない限り一度説明した後では同一符号を付すことによりその説明を省略する。図及び説明の簡明化を図るため、図に表されるべき構成要素であっても、その図において特別に説明する必要がない構成要素は適宜断わりなく省略することがある。公開特許公報等の構成要素を引用して説明する場合は、その符号に括弧を付して示し、各実施形態等のそれと区別するものとする。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における画像形成部の要部を示す概略構成図である。像担持体であるドラム状の感光体１０の周りには、図中左横に設けられたローラ状の帯電装置１１から感光体１０の矢印Ａで示す回転方向に向かって順に、下に現像装置１２、右横に転写装置１３と用紙分離装置１４、上にクリーニング装置１５が配置されている。

図２は、現像装置１２を備えた画像形成装置１００の概略構成図である。図２において、紙面手前側は、ユーザが操作部や給紙カセット、あるいは図３〜図５等に示すプロセスカートリッジ２０を着脱操作する際の前側（正面側）に相当する。また、紙面奥側は、画像形成装置１００本体側からの駆動をプロセスカートリッジ２０に伝達する駆動機構等が配置されている後側に相当する。
画像形成装置１００は、原稿を複写するときには、公知のとおり、コンタクトガラス１０１上に原稿をセットしてから不図示のスタートボタンを押す。すると、光学読取装置１０２で原稿上の画像を読み取ると同時に、感光体１０と転写装置１３との間に、図中矢印で示すように下から記録媒体となる用紙Ｐを送り込む。

一方、感光体１０は、図示しない駆動手段で回転駆動され、その回転に伴い帯電装置１１で表面を一様に帯電され、帯電された表面に光書込み装置１０３からレーザ光Ｌを照射して書き込みが行われる。これにより、感光体１０の表面には、読み取った原稿画像に対応する静電潜像が形成される。感光体１０は現像装置１２との対向位置を通るときに現像装置１２からトナーとキャリアとを含む現像剤（２成分現像剤）中のトナーの供給を受けることにより、静電潜像にトナーが付着されて逐次可視像化される。この可視像化したトナー像は、上述したとおり、感光体１０と転写装置１３との間に送り込んだ用紙Ｐ上に、転写装置１３によって転写される。

転写後、用紙Ｐは、用紙分離装置１４で放電されることにより静電的に付着する感光体１０から分離され、定着装置１０４へ搬送してそこで転写画像が定着され、排紙部１０５へと排出される。用紙分離装置１４に代えて、分離爪を設け、感光体１０から機械的に用紙Ｐを分離するようにしてもよい。画像転写後の感光体１０は、表面に残った残留トナー等を、クリーニング装置１５に備える図１に示すクリーニングブレード１７で掻き落とされて表面が清掃された後、不図示の除電ランプで除電されてその表面電位が初期化される。

画像形成装置１００では、上述した感光体１０と帯電装置１１と現像装置１２とクリーニング装置１５などを、後述する図３、図４等に示すように、筐体フレームとしての１つのカートリッジケース１９で一体化してプロセスカートリッジ２０を構成している。プロセスカートリッジ２０は、画像形成装置１００の装置本体１０６に対して、カートリッジケース１９及び装置本体１０６に設けられた公知の着脱手段（図示せず）を介して、着脱可能に設置されている。

なお、プロセスカートリッジ２０は、これに限らず、少なくとも感光体１０と現像装置１２とを一体に備え、装置本体１０６に対して着脱可能に設置されるものであってもよい。また、本発明は、感光体１０と帯電装置１１と現像装置１２とクリーニング装置１５などが、プロセスカートリッジ２０を構成することなく、装置本体１０６内に配置されている画像形成装置にも準用可能である。

図３（ａ）はプロセスカートリッジ２０を画像形成装置１００の後側から見た斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）のプロセスカートリッジ２０の後端部側の一部を破断して示す一部断面図である。図４は図３（ａ）のプロセスカートリッジ２０のＳ４−Ｓ４拡大断面図、図５は図３（ａ）のプロセスカートリッジ２０の後端部側の拡大斜視図である。図３〜図５等において、Ｙは、プロセスカートリッジ２０の前後方向（感光体１０の長手方向ないし回転軸方向）を示す。
プロセスカートリッジ２０は、画像形成装置１００の装置本体１０６内で前後に対向して設けられている図示しない側板間に取り付けられて着脱自在にセットされる。このプロセスカートリッジ２０には、感光体１０と帯電装置１１と現像装置１２とクリーニング装置１５などを収容するカートリッジケース１９が設けられている。更に、カートリッジケース１９の前後の端部には、プロセスカートリッジの筐体フレームとしてのカートリッジフレーム９が対で配置されている。

このような画像形成装置１００において、上述した現像装置１２では、図１に示すように、装置下部側に現像剤攪拌部２１を設け、上部側に現像剤担持部２２を設けている。現像剤攪拌部２１には、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を攪拌しながら回転搬送する回転部材及び搬送部材としての、第１搬送スクリュ２３と第２搬送スクリュ２４が設けられている。
なお、第１搬送スクリュ２３と第２搬送スクリュ２４とは、攪拌部材としても機能する。図示を省略するが、現像剤中のトナーとキャリアとの混合比を例えば透磁率等から検知するトナー濃度センサも設けられている。

図１に示すように、現像剤担持部２２には、現像窓２７を通して感光体１０と対向する位置に現像剤担持体となる現像ローラ２８と、感光体１０への現像剤の供給量を制御する現像ドクタ２９とが配置されている。現像剤担持部２２では、図示しない開口を通して現像剤攪拌部２１から送り込まれた現像剤を、現像ローラ２８で担持して後、現像ドクタ２９で均一化して、その均一化した現像剤中のトナーを所定方向に回転しつつ感光体１０に付着させる。
感光体１０の周囲に配置したクリーニング装置１５には、カートリッジケース１９のクリーニングケース部１５ａ内に、クリーニングブレード１７で掻き落した残留トナーを搬送するスクリュ状のトナー搬送部材３０が、感光体１０の軸方向に配置されている。

現像装置１２では、現像時、図示しない駆動モータを駆動し、その駆動を伝達して図１の現像ローラ２８を回転すると共に、第１搬送スクリュ２３及び第２搬送スクリュ２４を回転して現像剤を攪拌し、トナーとキャリアを摩擦帯電しつつ現像ローラ２８へ搬送する。一方、現像ローラ２８に所定の現像バイアスを印加して現像剤中のトナーを感光体１０の表面に静電的に付着しその表面上の潜像を可視像化する。
上述したように、２成分現像においては所望量のトナーを感光体１０に付着させるため、現像ローラ２８（現像スリーブ）に汲み上げられるトナー量に関して、感光体１０へ静電的にトナーを付着させるための現像ローラ２８と感光体１０との間の距離の精度が重要である。現像ローラ２８と感光体１０との間の距離（現像ギャップ）は、現像ローラ２８の回転軸２８ａと感光体１０の回転軸との位置決めをするために感光体１０及び現像ローラ２８の回転軸方向の両端部に配置される位置決め部材のピッチ間距離によって決められる。従って、高画質化及び画像濃度確保のためには、現像ローラ２８（現像スリーブ）と感光体１０との間の距離である間隙（現像ギャップ）を狭く、且つ精度良く維持する必要がある。現像ローラ２８（現像スリーブ）と感光体１０との間の距離である現像ギャップは、狙いとする画質により異なるが、大体０．１〜０．５ｍｍに設定される。

次に、図３〜図７を参照して、本発明の特徴部分について説明する。図５は図４に示したプロセスカートリッジ２０後端部の第２搬送スクリュ２４周りの拡大断面図である。図６（ａ）は面板７、軸受８、第２搬送スクリュ２４の回転軸２４ａ、第２搬送スクリュギア５、カートリッジフレーム９の配置・取り付け関係を示す拡大断面図、図６（ｂ）は軸受８の外観斜視図、図７は面板７の外観斜視図である。

図１、図４〜図６に示すように、第１搬送スクリュ２３は回転軸２３ａと、第２搬送スクリュ２４は回転軸２４ａと、それぞれ適宜の樹脂で一体的に形成されており、軽量化及びコストダウンに寄与している。第２搬送スクリュ２４の回転軸２４ａは、前後方向Ｙの一部（図において右側）がカートリッジフレーム９の外表面である外側面９ａから突出している。回転軸２４ａの突出部の一端部でもある先端部には、搬送部材ギアとしての第２搬送スクリュギア５が取り付け・固定されている。第２搬送スクリュギア５は、回転軸２４ａに装着された止め輪３２で回転軸２４ａの前後方向Ｙの抜け止め及び位置決めがなされている。これにより、第２搬送スクリュギア５に回転駆動力が伝達されると、第２搬送スクリュギア５は回転軸２４ａと共に一緒に回転する。

第１搬送スクリュ２３の回転軸２３ａの前端側には図示しない第１搬送スクリュギアが、第２搬送スクリュ２４の回転軸２４ａの前端側には図示しない第２搬送スクリュギアが、それぞれ設けられている。第１搬送スクリュ２３と第２搬送スクリュ２４とは、上記第１搬送スクリュギアと上記第２搬送スクリュギアとがプロセスカートリッジ２０の前端側に設けられた図示しないアイドラギアとそれぞれ噛み合うことにより、同じ回転方向に回転するようになっている。図３、図４において、４は、第１搬送スクリュ２３の回転軸２３ａの軸受部を示す。

第２搬送スクリュ２４の回転軸２４ａ近傍のカートリッジフレーム９の外側面９ａには、本体入力ギア２を回転可能に支持する、鋼材等の金属で形成された本体入力ギア軸２ｃが取り付け・固定されている。本体入力ギア２は、小径ギア２ｂと大径ギア２ａとを有し、これらが適宜の樹脂で一体成形されている。本体入力ギア２は、本体入力ギア軸２ｃに装着された止め輪３２で本体入力ギア軸２ｃの前後方向Ｙの抜け止め及び位置決めがなされている。本体入力ギア２は、プロセスカートリッジ２０が装置本体１０６に装着・セットされて装着位置を占めたとき、装置本体１０６側の図示しないモータ等の駆動源から伝達される回転駆動力を伝達する図示しない駆動ギアと噛み合うようになっている。

一方、現像ローラ２８の回転軸２８ａは、鋼材等の金属で形成されていて、カートリッジフレーム９と干渉することなくカートリッジフレーム９の外側面から突出し、且つ後述する面板７に回転可能に支持されている。回転軸２８ａの先端部には、本体入力ギア２の大径ギア２ａと常に噛み合う現像ローラギア３が取り付け・固定されている。現像ローラギア３は、回転軸２８ａに装着された止め輪３２で回転軸２８ａの前後方向Ｙの抜け止め及び位置決めがなされている。第２搬送スクリュギア５は、本体入力ギア２の小径ギア２ｂと常に噛み合っている。
本体入力ギア２、現像ローラギア３、第２搬送スクリュギア５は、適宜の樹脂で形成されていて、軽量化及びコストダウンに寄与している。

上記構成のとおり、プロセスカートリッジ２０が装置本体１０６に装着・セットされて装着位置を占めたとき、装置本体１０６側の図示しない駆動ギアと本体入力ギア２の小径ギア２ｂとが噛み合い、装置本体１０６側から回転駆動力が伝達される。これと同時に、本体入力ギア２の大径ギア２ａと噛み合っている現像ローラギア３が回転駆動されることで、現像ローラ２８が所定方向に回転する。同時に、本体入力ギア２の小径ギア２ｂと噛み合っている第２搬送スクリュギア５が回転駆動されることで、第２搬送スクリュ２４が回転し、上記アイドラギアを介して第２搬送スクリュ２４と同じ回転方向に第１搬送スクリュ２３も回転する。

カートリッジフレーム９の外側面９ａには、面板７がネジ３１で締結・固定されている。プロセスカートリッジ２０の前側のカートリッジフレーム９’の外側面には、面板７と略同様の図示しない面板が、図示しないネジで締結・固定されている。これら一対の面板７（前側は図示せず）は、感光体１０と現像ローラ２８とをそれぞれの回転軸方向の端部で回転可能に支持して、感光体１０の図示しない回転軸と現像ローラ２８の回転軸２８ａ（図１参照）との軸間距離を定める位置決め部材として機能する。

面板７は、適宜の樹脂で一体的に形成されており、小型化（後述する）、軽量化及びコストダウンに寄与している。図７に示すように、面板７には、感光体１０の図示しない回転軸を支持する感光体支持穴７ａと、現像ローラ２８の回転軸２８ａを支持する現像ローラ支持穴７ｂとが形成されている。面板７には、本体入力ギア２を回転可能に支持する本体入力ギア軸２ｃと接触しないように逃げている本体入力ギア軸逃げ穴７ｃと、第２搬送スクリュ２４の回転軸２４ａと接触しないように逃げている第２搬送スクリュ用の回転軸逃げ穴７ｄとが形成されている。本体入力ギア軸逃げ穴７ｃ及び回転軸逃げ穴７ｄが面板７に形成されていることにより、感光体１０の図示しない回転軸と現像ローラ２８の回転軸２８ａとの軸間距離を定めるために支障を来さないようになっている。また、面板７には、プロセスカートリッジ２０が上記装着位置を占めたとき、装置本体１０６側の図示しない側板の位置決め穴に嵌合して位置決めの従基準となる位置決めピン７ｅが形成されている。

カートリッジフレーム９への面板７の組み付け、位置決めについて説明する。感光体１０の図示しない回転軸を支持する感光体支持穴７ａを主基準とし、カートリッジフレーム９に設けられている図示しないボスを従基準としてカートリッジフレーム９に面板７をネジ３１で締結固定する。また、現像ローラ２８の回転軸２８ａを支持する現像ローラ支持穴７ｂを主基準とし、面板７に設けられている図示しないボスを従基準としてカートリッジフレーム９に面板７をネジ３１で締結固定することで位置決めを行う。

図４及び図６に示すように、第２搬送スクリュ２４の回転軸２４ａの後端部側は、軸受８によって回転可能に支持されている。軸受８は、カートリッジフレーム９の外側面９ａと第２搬送スクリュギア５との間に配置されると共に、カートリッジフレーム９に固定され、第２搬送スクリュ２４の回転軸２４ａを回転可能に支持している。軸受８は、大径部８ａと小径部８ｂとを有し、回転軸２４ａに対する摩擦抵抗が小さく、且つ潤滑機能及び耐久性を有する、例えばポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）やポリアミド樹脂（ＰＡ）などで一体的に形成されている。軸受８は、上記したように大径部８ａと小径部８ｂとを有し、図において上半分及び下半分の断面視で略Ｌ字形状をなしている。軸受８が大径部８ａと小径部８ｂとから形成されている理由は、以下のとおりである。即ち、図４及び図６に示すように、現像装置１２内側の回転軸２４ａと軸受８との間からトナー漏れ防止用のシール部材２５を大径部８ａのシール部材取付溝８ｆに装着するため、回転軸２４ａの内側に対応した大径部８ａ部分を大きくしなければならないからである。面板７の小型化のため、第２搬送スクリュギア５側に位置する回転軸２４ａを支持している軸受８における小径部８ｂの外径部分を逃げるための、面板７に形成する回転軸逃げ穴７ｄをできるだけ小さくしたいという要請からである。

大径部８ａには、カートリッジフレーム９の軸受固定穴９ｂに圧入（圧力を加えて押し込むことを意味する）して固定される被固定外周面８ｅが形成されている。小径部８ｂには、後述する回転軸支持部８ｇが形成されている。大径部８ａと小径部８ｂとの間には、リング状をなすフランジ８ｈが回転軸２４ａと直交する遠心方向に延びて形成されている。このフランジ８ｈは、軸受８がカートリッジフレーム９の軸受固定穴９ｂに圧入して取り付け固定されるときのストッパの役目を果たすものである。また、軸受８の大径部８ａの外周面の一部には、断面視でＤ字形状に凹んだ凹部（図示せず）が形成されている。軸受８がカートリッジフレーム９の軸受固定穴９ｂに取り付けられるとき、軸受８の上記凹部と、カートリッジフレーム９の軸受固定穴９ｂに形成されたＤ字形状に凹んだ凹部（図示せず）とが嵌合することにより、軸受８の回り止めとなっている。

軸受８の大径部８ａには、現像装置１２内の現像剤を密閉する現像剤密閉部位としての全周凹部形状をなすシール部材取付溝８ｆが形成されている。シール部材取付溝８ｆには、リング形状のシール部材２５が取り付けられている。シール部材２５は、回転軸２４ａの外周面と所定のラップ代をもってシール部材取付溝８ｆに取り付けられている。シール部材２５としては、現像剤漏れ出し・飛散防止機能を有する可撓性・摺動性及び弾性材料である、例えばポリウレタンゴム（硬さ９２Ｈｓ程度：ＪＩＳ Ｋ６２５３）製のシール部材が好ましく用いられる。

軸受８には、また、第２搬送スクリュ２４の回転軸２４ａを回転可能に支持する回転軸支持部位としての回転軸支持部８ｇが形成されている。回転軸支持部８ｇは、軸受８の前後方向Ｙの長さの全範囲に形成されておらず、大径部８ａの一部と小径部８ｂの全範囲とに渡り形成されている。言い換えれば、回転軸支持部８ｇは、回転軸２４ａを介して第２搬送スクリュ２４の位置・寸法精度確保上から最低限必要な範囲に形成されている。大径部８ａの図において左側には、回転軸２４ａと接触せずに逃げている非接触部８ｃが形成されている。この非接触部８ｃを軸受８の一部に形成することによって、回転軸２４ａと回転軸支持部８ｇとの接触・摺接に伴う回転軸２４ａに対する回転負荷の低減が図られている。なお、「摺接」とは、滑る状態で接することを意味する。

面板７の回転軸逃げ穴７ｄと小径部８ｂの外周面との間には、逃げ３３が確保されている。また、面板７の内側面と第２搬送スクリュギア５の内端面５ａとが、面板７の外側面とフランジ８ｈの外端面とが、それぞれ接触しないように逃げが確保されている。
図６（ａ）に示すように、回転軸支持部８ｇは、小径部８ｂの全範囲である面板７の外側に延びて形成されていると共に、軸受８は、回転軸支持部８ｇの外端面８ｄと第２搬送スクリュギア５の内端面５ａとが接触するように、軸受８の配置・形状が設定されている。回転軸支持部８ｇの外端面８ｄと第２搬送スクリュギア５の内端面５ａとが接触していても、軸受８が上記した材料で形成されているため、第２搬送スクリュ２４の現像剤攪拌・搬送機能に影響を与えないことを確認済みである。

回転軸支持部８ｇは、図６（ａ）の例に限らず、小径部８ｂの全範囲である面板７の厚さｔの範囲内まで形成してもよい。また、回転軸支持部８ｇの外端面８ｄと第２搬送スクリュギア５の内端面５ａとが近接（例えば１ｍｍ以内）するように、軸受８の配置・形状を設定してもよい。

図８を参照して、回転軸２４ａ、軸受８、本体入力ギア軸２ｃ、面板７に形成された本体入力ギア軸逃げ穴７ｃ及び回転軸逃げ穴７ｄ、カートリッジフレーム９との取り付け・位置関係を説明する。
軸受８は、上記したように大径部８ａが２点鎖線で示すカートリッジフレーム９の軸受固定穴９ｂに圧入・固定される。一方、金属製の本体入力ギア軸２ｃは、その機能から強固にカートリッジフレーム９に固定する必要があり、本体入力ギア軸２ｃよりも径の大きな大径軸部２ｄが形成されていて、大径軸部２ｄがカートリッジフレーム９の軸固定穴９ｃに圧入・固定される。カートリッジフレーム９に対して、大径部８ａと大径軸部２ｄとが干渉しないように固定すると共に、回転軸２４ａを回転可能に支持しながら面板７の回転軸逃げ穴７ｄから後側に突出させなければならない。小型化された本実施形態のプロセスカートリッジ２０では、感光体１０の回転軸(図示せず)と現像ローラ２８の回転軸２８ａ(図示せず)との間、現像ローラ２８の回転軸２８ａ(図示せず)と回転軸２４ａとの間の、各距離を機能に悪影響を与えない範囲で可能な限り小さく設定している。これに対応して、面板７も小型化されている。小型化された面板７は、図７に示したように本体入力ギア軸逃げ穴７ｃと回転軸逃げ穴７ｄとが接近して設けられていて、且つ本体入力ギア軸逃げ穴７ｃ及び回転軸逃げ穴７ｄをこれ以上大きくできない制約がある。面板７が、単に、本体入力ギア軸逃げ穴７ｃ及び回転軸逃げ穴７ｄを逃げるだけでよいのであれば、本体入力ギア軸逃げ穴７ｃ及び回転軸逃げ穴７ｄを逃げるより大きな開口を形成すれば済む。しかしながら、これでは面板としての位置決め機能を保持する強度・剛性を維持できなく虞があるから、図８に示すような配置関係を採っている。

図６（ａ）において、軸受８、第２搬送スクリュギア５、カートリッジフレーム９の外側面９ａ、回転軸２４ａの関係を考察する。仮に、軸受８の小径部８ｂが、第２搬送スクリュギア５とカートリッジフレーム９の外側面９ａとの間の回転軸２４ａに装着されていない状態を仮想すると、回転軸２４ａの先端部に固定された第２搬送スクリュギア５が何にも支持されていない片持ち支持となる。また、この状態では、突出した回転軸２４ａの先端部が支持されていなく、且つカートリッジフレーム９の外側面９ａと第２搬送スクリュギア５との間にある程度の間隔が設けられている。このため、第２搬送スクリュギア５と共に回転軸２４ａを回転させる際、第２搬送スクリュギア５と回転軸２４ａとの間（長手方向）がふらつき、樹脂で安価に形成された第２搬送スクリュ２４の機能に悪影響を及ぼすことがある。
上記ふらつき・ふれ回りを抑制する方策としては、例えば回転軸の強度・剛性をより大きい材料へと変更（例えば樹脂製から鉄材等の金属製への変更など）したり、装置の小型化を断念したり（回転軸の先端部を支持）すれば解消可能である。しかし、今度は予期せぬ装置の大型化やコストアップを招いてしまう問題が発生する。

本実施形態では、図６（ａ）の構成を採ることにより、樹脂製の第２搬送スクリュ２４の回転軸２４ａを第２搬送スクリュギア５と共に回転させた際、第２搬送スクリュギア５と回転軸２４ａとの間のふらつきが抑制されることを、試作品を製作して確認済みである。これにより、第２搬送スクリュギア５の機能に悪影響を及ぼすのを未然に防止することができる。
上記ふらつきが発生した場合、図５等に示した第２搬送スクリュギア５と噛み合う本体入力ギア２の小径ギア２ｂから現像ローラギア３に、上記ふらつきが伝わって現像ローラ２８に悪影響を与える虞があるが、上記ふらつきを抑制できたので当該虞も解消できた。

一方、背景技術で説明したように、感光体ユニットと現像ユニットとを結合する位置決め部材としての面板において、現像ローラ軸と感光体軸及びプロセスカートリッジとしての姿勢を決める箇所は、部品等の精度上同一平面上にあることが望ましい。例えば、ギア等の駆動部品が面板の内側にあれば（例えば上記特許文献１の図８参照）、その分面板を全域で外側へシフトさせなければならず、不要なスペースを占有してしまい装置が大型化してしまうという問題が生じる。

本実施形態によれば、上記した各部材の特有の配置・取り付け関係によって、プロセスカートリッジ２０の小型化、これに伴う画像形成装置１００の小型化及びコストダウンを図ることができると共に、以下の効果を奏する。即ち、位置決め部材である面板７が軸受８を介してカートリッジフレーム９の外側面９ａと第２搬送スクリュギア５との間に配置される構成である。これにより、面板７を第２搬送スクリュギア５よりも外側に配置せずに済むので、位置決め部材である面板７によって不要なスペースを占有することなく、装置の大型化を抑制したプロセスカートリッジ２０を提供することができる。

（変形例１）
図９を参照して、図１〜図８に示した実施形態の変形例１を説明する。図９は、変形例１に係る要部構成を示す上半分の部分拡大概略断面図である。
変形例１は、図１〜図８に示した実施形態と比較して、軸受８に代えて軸受８Ａを用いる点が主に相違する。この相違点以外の構成は、上記実施形態と同様であり、基本的な部材の配置関係は同じである。軸受８Ａは、軸受８と比較して、大径部８ａと小径部８ｂとから構成される二段構造を変更して、同一外周面形状である点のみ相違する。軸受８Ａは、カートリッジフレーム９の軸受固定穴９ｂに圧入・固定される。

変形例１によれば、上記した各部材の特有の配置・取り付け関係によって、プロセスカートリッジの大型化及びこれに伴う画像形成装置の大型化を招くことなく、上記実施形態と同様の効果を奏する。

（変形例２）
図１０を参照して、図１〜図８に示した実施形態の変形例２を説明する。図１０は、変形例２に係る要部構成を示す上半分の部分拡大概略断面図である。
変形例２は、図１〜図８に示した実施形態と比較して、軸受８に代えて軸受８Ａを用いる点、カートリッジフレーム９に代えてカートリッジフレーム９Ａを用いる点が主に相違する。この相違点以外の構成は、上記実施形態と同様であり、基本的な部材の配置関係は同じである。カートリッジフレーム９Ａは、カートリッジフレーム９と比較して、カートリッジフレーム９Ａの外側面（外表面）に突出形成された軸受固定部９Ａａを一体的に形成されている点が相違する。軸受固定部９Ａａには、軸受８Ａの外周面を圧入・固定する軸受固定面９Ａｂが形成されている。

変形例２によれば、上記した各部材の特有の配置・取り付け関係によって、プロセスカートリッジの大型化及びこれに伴う画像形成装置の大型化を招くことなく、上記実施形態と同様の効果を奏する。

以上本発明の好ましい実施の形態等について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。即ち、上述した実施形態や変形例等に例示されているものを適宜組み合わせて構成してもよい。例えば、本発明を適用する画像形成装置は、上述のタイプの画像形成装置に限らず、他のタイプの画像形成装置であってもよい。
即ち、上述した画像形成装置に限らず、カラー画像形成装置であって、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーに対応するようにプロセスカートリッジを４つ備えたタンデム型中間転写方式等の画像形成装置であってもよい。

また、上記プロセスカートリッジに限らず、回転部材が、例えば、上記プロセスカートリッジを構成する帯電装置やクリーニング装置に配置されたものであってもよい。具体的には、回転部材が、例えば帯電装置において回転駆動される帯電ローラなどの場合や、回転駆動されるクリーニング装置において、トナーを廃棄または循環させる現像剤搬送スクリュなどの場合である。
本発明の技術思想は、現像装置や現像ユニット、帯電装置や帯電ユニット、クリーニング装置やクリーニングユニット等が、位置決め部材に類似する部材を伴って画像形成装置の装置本体に対して着脱可能に設置される着脱ユニット及び画像形成装置にも準用できる。

本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

２ 本体入力ギア（入力ギアの一例）
２ａ 本体入力ギアの大径ギア
２ｂ 本体入力ギアの小径ギア
３ 現像ローラギア
５ 第２搬送スクリュギア（ギア、搬送部材ギアの一例）
５ａ 内端面（ギアの内端）
７ 面板（位置決め部材の一例）
７ｄ 回転軸逃げ穴（位置決め部材の逃げの一例）
８、８Ａ 軸受
８ａ 大径部
８ｂ 小径部
８ｃ 非接触部
８ｄ 外端面（回転軸支持部位の外端）
８ｆ シール部材取付溝
８ｇ 回転軸支持部（回転軸支持部位の一例）
９、９Ａ カートリッジフレーム（筐体フレームの一例）
１０ 感光体（像担持体の一例）
１１ 帯電装置
１２ 現像装置
１５ クリーニング装置
１９ カートリッジケース
２０ プロセスカートリッジ
２４ 第２搬送スクリュ（回転部材、搬送部材の一例）
２４ａ 第２搬送スクリュの回転軸
２５ シール部材
２８ 現像ローラ（現像剤担持体の一例）
２８ａ 現像ローラの回転軸
１００ 画像形成装置
Ｙ 前後方向（長手方向）

特開２００７−０４７７２０号公報（図５、図８参照）

Claims (9)

1. 像担持体、帯電装置、現像装置及びクリーニング装置のうちの、少なくとも前記像担持体と前記現像装置とを一体に備え、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、
   前記像担持体に対向して前記現像装置に設けられ、現像剤を担持して所定方向に回転する現像剤担持体と、
   前記像担持体と前記現像剤担持体とをそれぞれの回転軸方向の端部で回転可能に支持して、前記像担持体の回転軸と前記現像剤担持体の回転軸との軸間距離を定める位置決め部材と、
   前記現像装置に設けられた回転部材と、
   前記回転部材に設けられ、長手方向の一部が前記プロセスカートリッジの筐体フレームの外側面から突出した回転軸と、
   突出した前記回転軸の先端部に設けられ、前記装置本体側から伝達される回転駆動力を前記回転部材に伝達するギアと、
   前記筐体フレームと前記ギアとの間に配置されると共に、前記筐体フレームに固定され、前記回転軸を回転可能に支持する軸受と、を有し、
   前記軸受の前記ギアと対向する外端面は、前記ギアと接触または近接し、
   前記位置決め部材は、前記筐体フレームと前記ギアとの間に配置されるプロセスカートリッジ。
2. 請求項１記載のプロセスカートリッジにおいて、
   前記回転部材は、前記現像装置内に設けられ、該現像装置内に収容された現像剤を回転搬送する搬送部材であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
3. 請求項１又は２記載のプロセスカートリッジにおいて、
   前記外側面に固定された軸に回転可能に設けられ、前記ギアと噛み合うことにより、前記回転駆動力を前記現像剤担持体及び前記回転部材に伝達する入力ギアを有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
4. 請求項１ないし３の何れか１つに記載のプロセスカートリッジにおいて、
   前記軸受は、前記現像装置内の現像剤を密閉する部位と、前記回転軸を支持する回転軸支持部位とを有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
5. 請求項１ないし４の何れか１つに記載のプロセスカートリッジにおいて、
   前記位置決め部材には、前記筐体フレームと前記ギアとの間に配置される前記軸受と非接触にするための逃げが設けられていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
6. 請求項１ないし５の何れか１つに記載のプロセスカートリッジにおいて、
   前記位置決め部材は、前記筐体フレームの外側面に取り付けられていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
7. 請求項１ないし６の何れか１つに記載のプロセスカートリッジにおいて、
   前記回転部材、前記回転軸、前記軸受及び前記ギアのうちの少なくとも１つは、樹脂で形成されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
8. 請求項１ないし７の何れか１つに記載のプロセスカートリッジにおいて、
   前記現像装置は、前記像担持体の表面に形成される潜像に、トナーとキャリアとを含む現像剤中のトナーを付着させて現像することを特徴とするプロセスカートリッジ。
9. 請求項１ないし８の何れか１つに記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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