JPH06278311A - 円筒部材と係合部材の結合方法及び円筒部材及びプロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

円筒部材と係合部材の結合方法及び円筒部材及びプロセスカートリッジ及び画像形成装置

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JPH06278311A
JPH06278311A JP5247056A JP24705693A JPH06278311A JP H06278311 A JPH06278311 A JP H06278311A JP 5247056 A JP5247056 A JP 5247056A JP 24705693 A JP24705693 A JP 24705693A JP H06278311 A JPH06278311 A JP H06278311A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価でギア等の部品結合が確実であり、リサ
イクル可能なプロセスカートリッジ及び画像形成装置を
提供する。 【構成】 プロセス手段を構成する円筒部材と、前記円
筒部材に嵌合するフランジを有し、前記円筒部材の少な
くとも一端に係合する係合部材とを有し、前記係合部材
のフランジ部に嵌合凹部を設け、前記凹部に前記円筒部
材の端部を切り曲げて結合するよう構成したことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、円筒部材と係合部材の
結合方法及び円筒部材及びプロセスカートリッジ及び画
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、レーザービームプリンタ、LEDプリン
タ、ワードプロセッサー及びファクシミリ装置等が含ま
れる。
【0003】また円筒部材としては、例えば感光体ドラ
ム、現像ローラ、転写ローラ及び搬送ローラ等が含まれ
る。
【0004】
【従来の技術】電子写真を用いた画像形成装置にあって
は、その使用が長時間におよぶと感光体ドラムの交換、
現像剤(トナー)の補給や交換、或いは帯電器やクリー
ニング装置の調整や清掃、交換等の保守作業が必要とな
る。しかし、このような保守作業は専門知識を有するサ
ービスマンが行っていた。
【0005】そこでユーザには不便を伴うことがあっ
た。そこで不便を解消する方法として、感光体ドラムや
現像装置、クリーニング装置等の画像形成プロセス手段
をユニットとして一体化したプロセスカートリッジが製
品化されている。これにより、前記プロセス手段につい
てメンテナンスの必要が生じたときに、使用者が自ら簡
単に保守、交換を行うことが可能となり、高品位な画質
を継続して得られるようになった。
【0006】ところで、前記プロセスカートリッジの現
像装置内には、感光体ドラムや現像剤を感光体ドラムに
顕像化するための現像ローラ等が設けてあるが、この感
光体ドラムや現像ローラ等は、ギア及びフランジを円筒
状部材の端部に接着剤により接着したり、或いは外部的
な圧力により円筒部材に圧入固定している。
【0007】前記接着による方法としては、ギア又はフ
ランジが挿入される円筒部材端部の嵌合部に内周面に接
着剤を均一に塗布し、ギア又はフランジを嵌合させた
後、温度湿度を一定に保った環境に保存し、接着剤を完
全に硬化させている。尚、使用される接着剤としては、
瞬間接着剤、或いは接着プライマーと嫌気製接着剤等が
主に用いられており、その用途、目的、必要強度等によ
り適宜使い分けられている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記感
光体ドラムや現像ローラにギア又はフランジを取り付け
る構成では、以下述べるような課題があった。 (1)感光体ドラム或いは現像ローラを再使用するため
には、変形磨耗した部品そのものを交換するか、或いは
その表面製を機械的又は化学的な方法で改善しなければ
ならない。そこでローラとギア及びフランジを分離し
て、変形及び磨耗の量に応じて新品に交換するか、ある
いは機械的又は化学的な方法で再使用可能にする必要が
ある。
【0009】ところが、接着剤による固定方法では、円
筒部材自身を変形させずにギアやフランジのみを分離す
ることは難しい。これは圧入による結合方法においても
同様である。従って、感光体ドラムや現像ローラの再生
使用は難しかった。 (2)またギア等を接着剤によって接着する方法では、
その特性上、急激な温度変化を繰り返すような、所謂ヒ
ートショック(熱衝撃)を加えた場合においては、ギア
又はフランジと円筒部材との線膨張係数(熱収縮率)の
差から接着部に応力集中がおこり、そこで界面破壊、或
いは混合破壊が発生し、ギア等が円筒部材から外れてし
まう虞れがある。 (3)更に高温高湿化の環境(例えば温度32.5℃、相対
湿度85%)で接着を行い、同環境下において完全硬化さ
せた場合には、硬化の途中で空気中に含有する水分が接
着面に対して悪影響を及ぼすおそれがある。この場合、
接着力が著しく低下するので、円筒部材とギア等が外れ
たり、空回りすることが予想され、結合強度が不安定で
あった。 (4)更に接着剤の種類によっては、接着剤が完全に硬
化するまでに非常に長い硬化時間を必要とするものがあ
り、その間の保管スペースを確保したり、保管環境の温
度湿度を一定に保つための設備が必要であった。そのた
め、コスト、品質管理、生産性の観点から不具合な部分
が多かった。 (5)接着剤によって高い接着強度を得るためには、従
来はギア又はフランジの材質としてポリカーボネイト樹
脂が主に用いられている。この樹脂はポリアセタール樹
脂と比較すると高価である。一方、安価で対疲労性、対
磨耗性、成形性に優れたポリアセタール樹脂は、このよ
うなメリットを持ちながらも対薬品性が高いため、接着
剤による接着では、高い接着力が得られず、使用が難し
かった。そのためギア又はフランジの材質が限定されて
しまうといった欠点があった。 (6)ギア又はフランジ端部に円筒内面と接触する電極
板を設けて装置本体との導通をとる場合、接着後に接着
剤が完全に硬化するまでの間に接着剤がダレてきて、前
記電極板と円筒部材との接触部分に接着剤が流れ込み、
導通不良を起こす虞れがあった。 (7)また前記ギア等を圧入によって円筒部材端部に嵌
合する場合には、ギア等と円筒部材との結合力が不十分
になる虞れがあった。
【0010】本発明の目的は、結合を従来にも増して確
実に行うことのできる結合方法、円筒部材、プロセスカ
ートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。
【0011】本発明の他の目的は、取り外しを極めて容
易に行うことのできる結合方法、円筒部材、プロセスカ
ートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。
【0012】本発明の他の目的は、リサイクルを容易に
行うことのできる結合方法、円筒部材、プロセスカート
リッジ及び画像形成装置を提供することにある。
【0013】本発明の他の目的は、円筒部材にギア等の
係合部材の結合を容易に且つ確実になし得ると共に、前
記円筒部材あるいは係合部材のリサイクルが可能な結合
方法、円筒部材、プロセスカートリッジ及び画像形成装
置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、円筒部材と係合部材と
を結合するに際し、前記係合部材に互いに対向するよう
設けられた二個の嵌合部を有する嵌合部対を複数対設け
て、前記円筒部材と係合部材とを結合するにあたって、
前記複数対の嵌合部対の内少なくとも一対の嵌合部対は
余らせて、残りの嵌合部対の内少なくとも一対の嵌合部
対の有する嵌合部に前記円筒部材の端部を切り曲げて嵌
合して前記円筒部材と係合部材とを結合することを特徴
とする円筒部材と係合部材とを結合するよう構成したこ
とを特徴としてなる。
【0015】
【作用】前記構成にあっては、接着剤を用いることなく
円筒部材の端部に係合部材を容易に結合することが可能
となる。また前記切り曲げた部分を切除することによ
り、前記円筒部材を変形させることなく係合部材を分離
することが出来る。
【0016】
【実施例】
〔第一実施例〕次に本発明の第一実施例に係る円筒部材
と係合部材を結合して感光体ドラム或いは現像ローラで
あるところの現像スリーブを用いたプロセスカートリッ
ジ及びプロセスカートリッジを用いた画像形成装置につ
いて、図面を参照して説明する。
【0017】{プロセスカートリッジ及びこれを装着し
た画像形成装置の全体説明}まず画像形成装置の全体構
成について概略説明する。尚、図1は画像形成装置の一
態様であるプロセスカートリッジを装着した複写機の断
面構成説明図、図2は複写機のトレイを開いた状態の外
観説明図、図3はトレイを閉じた状態の外観説明図、図
4はプロセスカートリッジの断面構成説明図、図5はプ
ロセスカートリッジの外観説明図、図6は前記プロセス
カートリッジを逆さにした状態の外観説明図である。
【0018】この画像形成装置Aは図1に示すように、
原稿読取手段1によって原稿2の画像情報を光学的に読
み取る。そして、給送トレイ3に積載された、或いは給
送トレイ3から手差しした記録媒体4を搬送手段5によ
って搬送し、この記録媒体4をプロセスカートリッジB
としてカートリッジ化された画像形成部に導いて、前記
画像情報に基づいて形成した現像剤(以下トナー)像を
転写手段6で記録媒体4に転写する。そして、該記録媒
体4を定着手段7に搬送して前記トナー像を前記記録媒
体4に定着して排出トレイ8へ排出するものである。
【0019】前記画像形成部を構成するプロセスカート
リッジBは、像担持体である感光ドラム9を回転してそ
の表面を帯電手段10によって一様に帯電し、次いで露
光手段11から前記読取手段1で読み取った光像を露光
して感光ドラム9に潜像を形成し、その後現像手段12
で前記潜像に応じたトナー像を形成することにより前記
潜像を可視像化する。そして前記転写手段6でトナー像
を記録媒体4に転写した後は、クリーニング手段13に
よって感光ドラム9に残留したトナーを除去する。
【0020】尚、前記プロセスカートリッジBは感光ド
ラム9等を枠体内に収納してカートリッジ化しており、
その枠体は第一枠体である上枠体14と、第二枠体であ
る下枠体15とによって構成している。なお、本実施例
では、上枠体14・下枠体15ともにハイインパクトス
チロール樹脂(HIPS)で形成しており、上枠体14
の厚みを約2mm、下枠体15の厚みを約2.5mmと
している。しかしながら材質・厚さ等は適宜選択すれば
良い。
【0021】次に前記画像形成装置A及びこれに装着す
るプロセスカートリッジBの各部の構成について詳細に
説明する。
【0022】{画像形成装置}まず前記画像形成装置A
の各部の構成について説明する。
【0023】(原稿読取手段)原稿読取手段1は原稿2
の記載情報を光学的に読み取るものであり、図1に示す
ように、装置本体16の上部に原稿2を載置するための
原稿ガラス1aを設け、内天面にスポンジ1b1を貼着
した原稿押さえ板1bを前記原稿ガラス1a上に開閉可
能に取り付けている。そして前記原稿ガラス1a及び原
稿押さえ板1bを装置本体16に対して図1の左右方向
へスライド可能に取り付けている。
【0024】一方、装置本体16の上部であって原稿ガ
ラス1aの下方にはレンズユニット1cが設けてあり、
このユニット1c内に光源1c1及び短焦点結像レンズ
アレイ1c2を設けている。
【0025】これにより、前記原稿ガラス1aに原稿記
載面を下にして原稿2を載置し、光源1c1を点灯する
と共に原稿ガラス1aを図1の左右方向へスライドさ
せ、原稿2からの反射光をレンズアレイ1c2を介して
プロセスカートリッジBの感光ドラム9へ露光するよう
に構成している。
【0026】(記録媒体搬送手段)搬送手段5は給送ト
レイ3に載置された記録媒体4を画像形成部へ搬送する
とともに、定着手段7へ搬送するものである。即ち、複
数枚の記録媒体4を給送トレイ3に載置し、或いは1枚
の記録媒体4を給送トレイ3から手差しし、記録媒体4
の先端が給送ローラ5a及びこれに圧接する摩擦パッド
5bのニップ部に至るようにセットしてコピーボタンA
3を押すと、給送ローラ5aが回転して記録媒体4を分
離給送すると共に、レジストローラ対5c1,5c2で
画像形成動作に応じて搬送する。そして画像形成後の記
録媒体4を搬送ベルト5d及びガイド部材5eによって
定着手段7へと搬送し、且つ定着後の記録媒体4を排出
ローラ対5f1,5f2によって排出トレイ8へ排出す
るように構成している。
【0027】(転写手段)転写手段6は画像形成部で感
光ドラム9に形成されたトナー像を記録媒体4に転写す
るものであり、本実施例の転写手段6は図1に示すよう
に、転写ローラ6によって構成している。即ち、画像形
成装置本体に装着したプロセスカートリッジBの有する
感光ドラム9に装置本体側に設けた転写ローラ6によっ
て記録媒体4を押圧し、該転写ローラ6に感光ドラム9
に形成されたトナー像と逆極性の電圧を印加することに
より、感光ドラム9上のトナーを記録媒体2に転写す
る。
【0028】(定着手段)次に定着手段7は前記転写ロ
ーラ6の電圧印加によって記録媒体4に転写したトナー
像を記録媒体4に定着させるものであり、図1に示すよ
うに、駆動回転する駆動ローラ7aとホルダ7bに保持
された加熱体7c及びテンション板7dに耐熱性の定着
フィルム7eが掛け渡されている。尚、前記テンション
板7dは引張バネ7fによって付勢され、定着フィルム
7eにテンションを付与している。また前記定着フィル
ム7eには加熱体7c部分で加圧ローラ7gが圧接して
おり、定着に必要な力で定着フィルム7eを加熱体7c
に加圧している。
【0029】前記加熱体7cはアルミナ等の耐熱性であ
り、且つ電気絶縁性のホルダ7bまたはそれを含む複合
部材よりなるホルダ7bの下面に、幅約 160μm長
さ(図1の紙面の表裏面方向の長さ)長さ 216mm
で、例えばTaN等よりなる線状若しくは面状の発
熱面を有し、更にその表面に摺動保護層として、例えば
TaOが形成してある。加熱体7cの下面は平滑で
あり、且つ前後端部は丸みを帯びていて定着フィルム7
eの摺動を可能にしている。前記定着フィルム7eはポ
リエステルを基材とし、耐熱処理を施した例えば約9μ
m厚に形成してあり、駆動ローラ7aの回転によって時
計回転方向へ回転するようになっている。
【0030】そしてトナー像を転写した記録媒体4が前
記定着フィルム7eと加圧ローラ7gの間を通る際に、
熱及び圧力を印加して前記トナー像を記録媒体4に定着
させる。
【0031】尚、前記の如く定着手段7の加熱等により
装置本体内に熱がこもるのを防止するために、装置本体
16内には冷却ファン17を設けている。このファン1
7は例えばコピーボタンA3(図2)をオンすると回転
し、図1の矢印aに示すように給送口から装置内に流入
し、排出口から流出する空気流を生じさせる。前記空気
流により装置内のカートリッジBを含めた各部材が冷却
され、装置内に熱がこもらないようにしている。
【0032】(記録媒体の給排トレイ)給送トレイ3及
び排出トレイ8は、図1乃至図3に示すように、それぞ
れ軸3a,8aによって装置本体16に図2の矢印b方
向へ回動するように取り付けてあり、且つ軸3b,8a
によって矢印c方向へ回動するように構成してある。そ
してそれぞれのトレイ3,8の回動先端部両側には係止
突起3c,8cを設けてあり、この係止突起3c,8c
を原稿押さえ板1bの上面に形成した係止溝1b2に係
止可能に構成している。
【0033】従って、図3に示すように、それぞれのト
レイ3,8を折り曲げ、係止突起3c,8cを係止溝1
b2に係止すると、原稿ガラス1a及び原稿押さえ板1
bはスライド不能となる。このため把手16aを持って
画像形成装置Aを容易に持ち運ぶことが可能となる。
【0034】(濃度等の設定ボタン)尚、画像形成装置
Aには濃度等の設定ボタンが設けてある。これを簡単に
説明する。図2に於いて、まずA1は電源スイッチであ
り、このスイッチにより画像形成装置がオン,オフす
る。A2は濃度調整ダイヤルであり、画像形成装置の基
本的な濃度調整を行う場合に用いる。次にA3はコピー
ボタンであり、これを押すと画像形成装置が駆動してコ
ピー動作を開始する。A4はコピークリアボタンであ
り、これを押すとコピーが中断されると共に、コピー濃
度等の各種設定が解除される。またA5は枚数カウンタ
ボタンであり、これを押すことによってコピー枚数を設
定する。A6は自動濃度設定ボタンであり、これを押す
とコピーに際して自動的に濃度設定が行われる。更にA
7は濃度設定ダイヤルであり、このダイヤルを操作者が
適宜回すことによりコピー濃度の濃淡を調整するもので
ある。
【0035】{プロセスカートリッジ}次に前記画像形
成装置Aに装着されるプロセスカートリッジBの各部の
構成について説明する。
【0036】このプロセスカートリッジBは像担持体
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、例えば像担持体の表
面を帯電させる帯電手段、像担持体にトナー像を形成す
る現像手段、像担持体表面に残留したトナーを除去する
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1及び図4に示すように、像担持体
である電子写真感光ドラム9の周囲に帯電手段10、ト
ナー(現像剤)を収納した現像手段12、及びクリーニ
ング手段13を配置し、これらを上下枠体14,15か
らなるハウジングで覆って一体的にカートリッジ化し、
装置本体16に対して着脱可能に構成している。
【0037】そして上枠体14には帯電手段10、露光
手段11(開口部11a)、現像手段12のトナー溜1
2aが設けてあり、下枠体15には感光ドラム9、現像
手段12の現像スリーブ12dやクリーニング手段13
が設けてある。次にプロセスカートリッジBの各部の構
成を、感光ドラム9、帯電手段10、露光手段11、現
像手段12、クリーニング手段13の順に詳細に説明す
る。尚、図7は上下枠体を分割した状態のプロセスカー
トリッジの断面説明図、図8は下枠体側の内部斜視説明
図、図9は上枠体側の内部斜視説明図である。
【0038】(感光ドラム)本実施例に係る感光ドラム
9は肉厚約1mmの円筒状のアルミニウムからなるドラ
ム基体9aの外周面に有機感光層9bを塗布し、外径2
4mmの感光ドラム9として構成している。そして前記
ドラム9の一方端に固着したフランジギヤ9c(図8参
照)に本体側に設けた駆動モータ54(図56)の駆動
力を伝達することにより、感光ドラム9を画像形成動作
に応じて図1の矢印方向へ回転させる。
【0039】画像形成に際しては前記感光ドラム9を回
転させるのに伴い、該ドラム9に接触した帯電ローラ1
0に直流電圧と交流電圧を重畳させた振動電圧を印加し
て感光ドラム9の表面を一様に帯電させる。このとき感
光ドラム表面を均一帯電するためには帯電ローラ10に
印加する交流電圧の周波数を高めなければならないが、
周波数が約 200Hzを越えると感光ドラム9と帯電
ローラ10とが振動することに起因する、いわゆる「帯
電音」が大きくなる。
【0040】即ち、帯電ローラ10に交流電圧を印加す
ると、感光ドラム9と帯電ローラ10間に静電気力によ
る引力が作用し、交流電圧の最大値と最小値の部分で相
互に引き合う力が大きく、帯電ローラ10が弾性変形し
つつ感光ドラム9に引き付けられる。また交流電圧の中
央部分では相互に引き合う力が小さくなり、帯電ローラ
10の弾性変形の回復力によって感光ドラム9から離れ
ようとする。このため感光ドラム9と帯電ローラ10と
は印加された交流電圧の周波数の2倍の振動を生ずる。
更に帯電ローラ10が感光ドラム9に引き付けられたと
きに相互の回転にブレーキがかかり、あたかも濡れたガ
ラス表面を指で擦った時のようにスティックスリップに
よる振動も生じ、これらが帯電音となって現れる。
【0041】そこで本実施例では前記感光ドラム9の振
動を軽減するために、図10のドラム断面図に示すよう
に感光ドラム9内に剛体或いは弾性体からなる充填物9
dを設けている。この充填物9dの材料としては、アル
ミニウム、真鍮等の金属の他、セメント、石膏等のセラ
ミック、或いは天然ゴム等のゴム材料でも良い。これら
の中から生産性、加工性、重量の効果やコスト等を考慮
して適宜選択すれば良い。
【0042】充填物9dの形状としては円柱若しくは円
筒形状とし、例えば感光ドラム9の内径よりも約 10
0μm小さい外径の充填物9dを中空のドラム基体9a
内に挿入して取り付ける。即ち、ドラム基体9aと充填
物9dとのギャップを最大100μm以下とし、充填物
の外周又はドラム基体9aの内周に接着剤(例えばシア
ノアクリレート系、エポキシ樹脂系等)9eを塗布し、
充填物9dをドラム基体9a内に挿入して取り付ける。
【0043】ここで本件発明者が感光ドラム9内での充
填物9dの位置を変えて、充填物9dの位置と音圧との
関係を実験して調べた結果を示す。実験は図11に示す
ように暗騒音43dBの部屋でプロセスカートリッジB
の正面から30cm離れた位置にマイクMを置いて音圧
を測定した。その結果は、図12に示すように、80g
rの充填物を感光ドラム9の回転軸方向中央に配置した
場合の音圧は54.5〜54.8dBであったものが、
40grの充填物を感光ドラム9の回転軸方向中央より
もギヤフランジ9c側へ30mm位置へずらした位置で
音圧が最小値になった。この結果から、充填物9dは感
光ドラム9内ではギヤフランジ9c側へ偏位した位置に
取り付けた方が効果的であることが判明した。これは感
光ドラム9の両端支持構成が一方側ではギヤフランジ9
cを介して支持されているのに対し、他方側ではフラン
ジがない軸受部材26を介して支持されているためであ
り、感光ドラム9の軸方向中心位置に対して非対称の構
成になっているためであると思われる。
【0044】そのため本実施例に於いては図10に示す
ように、前記充填物9dを感光ドラム9の回転軸方向の
中心cよりもフランジギヤ9cより、即ち、感光ドラム
9への駆動伝達側にずれた位置に取り付けている。尚、
本実施例では軸方向長さL= 257mmの感光ドラ
ム9の中心cからL=9mmフランジギヤ9cより
にずれた位置に、長さL=40mmのアルミニウム
の中実部材よりなり、重量約20g〜60g、好ましく
は35g〜45g、最も好ましくは約40gの充填物9
dを貼着している。
【0045】前記のように感光ドラム9内に充填物9d
を設けることにより、感光ドラム9が安定して回転する
ようになり、画像形成時に於ける感光ドラム9の回転に
伴う振動が抑えられる。このため帯電ローラ10に印加
する交流電圧の周波数を高くしても、帯電音の発生を低
く抑えることが出来る。
【0046】また本実施例では図10に示すように、感
光ドラム9の内周面にアース用接点18aが接触するよ
うにして、また、他端が装置本体側のドラムアース用接
点ピン35aと当接することによって、該ドラム9を電
気的にアースしている。そして、このアース用接点18
aは感光ドラム9に対してフランジギヤ9cが設けられ
ている側と反対側の端部内面に接触するように設けてい
る。
【0047】前記アース用接点18aはバネ用ステンレ
ス鋼、バネ用リン青銅等によって構成され、これが軸受
部材26に取り付けられている。その構成を具体的に説
明する。図13に示すように、基部18a1には軸受部
材26に設けられたボスに圧入係止するための係止孔1
8a2が設けてあり、基部18a1に2本の腕部18a
3が設けてあり、更に前記それぞれの腕部18a3の先
端には図13の裏面側へ突出する半球状の凸部18a4
が設けてある。
【0048】このアース用接点18aは軸受部材26を
感光ドラム9に取り付けると、腕部18a3の弾性力に
よって凸部18a4が感光ドラム9の内面に圧接する。
このとき感光ドラム9に接触する箇所が複数箇所(2箇
所)あるために、接点の信頼性が高まり、且つ接触部に
は半球状凸部18a4が形成してあるために、感光ドラ
ム9との接触が安定する。
【0049】尚、図14に示すように、前記アース用接
点18aの腕部18a3の長さを異ならせるようにして
も良い。このようにすると、半球状凸部18a4が感光
ドラム9に接触する位置が、円周方向でずれることにな
り、例えば感光ドラム9の内面に軸方向のキズ等があっ
たとしても両半球状凸部18a4が同時にキズの部分に
乗り上げることがなくなる。このため前記アース接触が
より確実になる。もっとも前記腕部18a3の長さを変
えると、感光ドラム9の内面に圧接するときの腕部18
a3の変形量が異なるために、各腕部18a3の接点圧
に差が生ずることがあるが、これは腕部18a3の曲げ
角度を変える等して容易に直すことが出来る。
【0050】また本実施例にあっては前述したようにア
ース用接点18aが2個の腕部18a3を有するように
したが、該腕部は3個以上に形成しても良く、或いは感
光ドラム9の内面に確実に接触するものであれば図15
及び図16に示すように腕部18a3が1個であり(二
股に分かれていないもの)、且つその先端に前述したよ
うな半球状凸部を有しないものを用いても良い。
【0051】ここで前記感光ドラム9の内面に対するア
ース用接点18aの接触圧が弱過ぎると半球状凸部18
a4が感光ドラム内面の微小凹凸に追随出来ずに接触不
良を起こし易くなり、且つ腕部18a3の振動による音
を発生する。この接触不良や振動音を防ぐためには前記
接触圧を強くする必要があるが、強くし過ぎると画像形
成装置を長時間使用した場合に半球状凸部18a4の圧
接により、ドラム内面にキズが発生し、このキズ上を半
球上凸部18a4が擦ることによる振動が生じ、これに
基づいて接触不良や振動音を起こすことがある。
【0052】これらを考慮すると、感光ドラム内面に対
するドラムアース用接点18aの接触圧は約10g〜
200gの範囲に設定することが好ましい。即ち、本件
発明者が実験したところによると、前記接触圧が約10
g以下であると感光ドラム9の回転に伴って接触不良が
生じ易く、他の電子機器に対する電波障害等を起こす可
能性があった。また前記接触圧が約 200g以上にな
ると、長期間使用したときにアース用接点18aとの接
触摺動部に於いて感光ドラム9の内面にキズを生じ、回
転中の異音や接触不良を生ずるおそれがあった。
【0053】尚、前記音等の発生は感光ドラム9の内面
状態等によるために完全に除去出来ない場合があるが、
感光ドラム9に前記充填物9dを取り付けることによ
り、ドラム9の振動を軽減することが出来、或いは前記
アース用接点18aとドラム内面との接触摺動部に導電
性グリスを介在させるようにすると、前記キズの発生や
接触不良の防止を一層確実にすることが出来る。
【0054】また前記アース用接点18aはフランジギ
ヤ9c寄りに設けた充填物9dとは逆側の軸受部材26
に取り付けるために、その取り付けも容易に行なえるも
のである。
【0055】(帯電手段)帯電手段は前記感光ドラム9
の表面を帯電させるためのものであり、本実施例では特
開昭63−149669号公報に示すような、所謂接触
帯電方法を用いている。即ち、図4に示すように、上枠
体14の内面に帯電ローラ10を摺動軸受10cを介し
て回動自在に設けている。この帯電ローラ10は金属製
のローラ軸10b(例えば、鉄、SUS等の導電性芯
金)にEPDM、NBR等の弾性ゴム層を設け、更にそ
の周面にカーボンを分散したウレタンゴム層を設けたも
の、或いは金属製のローラ軸にカーボンを分散した発泡
ウレタンゴム層を被覆したもの等で構成している。そし
て前記帯電ローラ10のローラ軸10bは摺動軸受10
cを介して上枠体14の軸受スライドガイド爪10dに
よって脱落しないように取り付けてあり、且つ感光ドラ
ム9方向へ僅かにスライド可能に取り付けてある。そし
て、該ローラ軸をスプリング10aによって感光ドラム
9方向へ付勢して、帯電ローラ10は感光ドラム9表面
に接触する。この帯電手段は帯電ローラ10が上枠体1
4に軸受10cを介して直接組み込まれている。
【0056】画像形成に際しては、前記帯電ローラ10
が感光ドラム9の回転に従動回転し、このとき帯電ロー
ラ10に前述したように直流電圧と交流電圧を重畳して
印加することにより感光ドラム9の表面を均一に帯電さ
せるものである。
【0057】尚、帯電ローラ10に印加する電圧につい
て詳述すると、帯電ローラ10に印加する電圧は直流電
圧のみでもよいが、帯電の均一化のためには前述した通
り直流電圧と交流電圧を重畳させた振動電圧を印加する
のがよい。好ましくは、直流電圧のみを印加したときの
帯電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧を有する交流電
圧と直流電圧とを重畳した振動電圧を帯電ローラ10に
印加することで均一帯電性が向上する(特開昭63−1
49669号公報等)。ここでいう振動電圧とは、時間
と共に周期的に電圧値が変化する電圧であり、直流電圧
のみ印加時における感光ドラム表面の帯電開始電圧の2
倍以上のピーク間電圧を有することが好ましく、またそ
の波形については正弦波に限らず、矩形波、三角波、パ
ルス波でもよいが、帯電音の観点からは、高調波成分を
含まない正弦波が好ましい。交流電圧には、例えば直流
電源を周期的にオン−オフすることによって形成された
矩形波の電圧等も含まれる。
【0058】前記帯電ローラ10への給電は、図17に
示すように、帯電バイアス用接点18cの一端18c1
が後述する装置本体側の帯電バイアス用接点ピンと圧接
することで行われ、この帯電バイアス用接点18cの他
端18c2が金属製のローラ軸10bと圧接して帯電ロ
ーラ10に電圧を印加する。尚、帯電ローラ10はバネ
性を有する接点18cによって図17の右側へ加圧され
るため、接点18cと反対側の帯電ローラ軸受10cに
はカギ状に屈曲したストッパー部10c1が設けてあ
る。またプロセスカートリッジBを落下や振動させたと
きに、帯電ローラ10が軸方向に過大に移動しないよう
に、接点18c側には上枠体14から垂下したストッパ
ー部10eが設けてある。
【0059】本実施例では、前述構成によって帯電ロー
ラ10に、1.6〜2.4kVVpp、−600VV
pc(sin波)を印加している。
【0060】この帯電ローラ10を上枠体14に組み込
む場合には、まず上枠体14のガイド爪10dに軸受1
0cを支持させ、帯電ローラ10のローラ軸10bを前
記軸受10cに嵌め込むだけでよく、この上枠体14を
下枠体15と合体することにより、図4に示すように、
帯電ローラ10が感光ドラム9に圧接するようになる。
【0061】尚、帯電ローラ10の給電側軸受10c
は、カーボンフィラを多く含んだ導電性軸受材料を使用
しており、帯電バイアス用接点18cから金属性のスプ
リング10aを介して帯電ローラ10に給電する構成に
なっており、安定した帯電バイアスを印加することが出
来る。
【0062】(露光手段)露光手段11は前記帯電ロー
ラ10によって均一に帯電した感光ドラム9の表面に、
読取手段1からの光像を露光するものである。図1及び
図4に示すように、上枠体14には装置本体側に設けら
れているレンズアレイ1c2からの光を感光ドラム9へ
照射するための開口部11aが設けてある。尚、プロセ
スカートリッジBを装置本体Aから取り外したときに、
前記開口部11aを介して感光ドラム9が外光にさらさ
れると劣化してしまう虞がある。そのため前記開口部1
1aにはシャッタ部材11bが取り付けてあり、プロセ
スカートリッジBを装置本体Aから取り外すとシャッタ
部材11bが開口部11aを閉鎖し、装置本体Aに装着
すると前記開口部11aを開口するようにしている。
【0063】前記シャッタ部材11bは図18(a),
(b)に示すように断面「く」字状に屈曲した形状に構
成してあり、該屈曲部がカートリッジの外方へ凸になる
ようにして軸11b1によって上枠体14に対して回動
可能に取り付けてある。そして前記軸11b1には捩じ
りコイルバネ11cが取り付けてあり、プロセスカート
リッジBを画像形成装置Aから取り外した状態にあって
は前記バネ11cの付勢によってシャッタ部材11bが
開口部11aを閉じる。
【0064】前記シャッタ部材11bの外面には図18
(a)に示すように突当部11b2が形成してあり、プ
ロセスカートリッジBを画像形成装置Aに装着するとき
に、装置本体16に対して開閉可能に取り付けた上部開
閉カバー19(図1参照)を閉じると、該カバー19に
設けた突起部19aが突当部11b2に突き当たり、シ
ャッタ部材11bが図18(b)の矢印e方向に回転し
て開口部11aを開口する。
【0065】このシャッタ部材11bの開閉動作に際
し、該シャッタ部材11bの形状が断面「く」字状に屈
曲して形成してあり、突当部11b2がカートリッジB
の外形よりも外方に、且つ回動軸11b1の近傍に設け
てあるために、図4及び図18(b)に示すように、シ
ャッタ部材11bはプロセスカートリッジBの外形より
も外で上部開閉カバー19の突起部19aに突き当た
る。このためシャッタ部材11bの開閉角度が小さくて
もシャッタ部材11bの回動先部が確実に開き、上方に
あるレンズアレイ1c2からの光が確実に感光ドラム9
へ照射され、感光ドラム9の表面に良好な静電潜像が形
成されることになる。シャッタ部材11bを前記の如く
構成することにより、プロセスカートリッジBを装置本
体に挿入する際に、カートリッジBを本体側のシャッタ
押し開き突起から退避させる必要がなく、突起部のスト
ロークを短くすることが出来、プロセスカートリッジB
しいては装置本体Aの小型化を図ることが可能となる。
【0066】(現像手段)次に現像手段12について説
明する。現像手段12は前記露光によって感光ドラム9
に形成された静電潜像をトナーによって可視像化するも
のである。尚、この画像形成装置Aは現像に使用するト
ナーとして磁性及び非磁性の何れでも使用出来るが、こ
の実施例では一成分磁性現像剤としての磁性トナーを収
納したプロセスカートリッジBを装着する例を示してい
る。
【0067】前記現像に使用される一成分磁性トナー
は、主成分たる磁性トナーの結着樹脂として、ポリスチ
レン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体
の単重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン
−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリ
ン共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、ス
チレン−アクリル酸ブチル共重合体等のスチレン系共重
合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリ
レート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジ
ン、変性ロジン、テンペル樹脂、フェノール樹脂、脂肪
族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、パラフ
ィンワックス、カルナバワックス等が単独或いは混合し
て使用出来る。
【0068】磁性トナーに更に添加し得る着色材料とし
ては、従来公知のカーボンブラック、銅フタロシアニ
ン、鉄黒等が使用出来る。
【0069】磁性トナーに含有される磁性微粒子として
は、磁界の中に置かれて磁化される物質が用いられ、
鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属の粉末、若しく
はマグネタイト、フェライト等の合金や化合物が使用出
来る。
【0070】前記磁性トナーによってトナー像を形成す
る現像手段12は、図4に示すように、トナーを収納す
るトナー溜12aを有し、且つトナー溜12a内部には
トナーを送り出すためのトナー送り機構12bを設けて
ある。更に、内部に磁石12cを有する現像スリーブ1
2dを回転させてその表面に送り出されたトナーを付着
させて、薄いトナー層を形成する。この現像スリーブ1
2dにトナー層が形成されるときに、トナーと現像スリ
ーブ12dとの摩擦によって感光ドラム9上の静電潜像
を現像可能な摩擦帯電電荷を得ている。またトナーの層
厚を規制するために現像ブレード12eが、現像スリー
ブ12dの表面に圧接している。現像スリーブ12d
は、感光ドラム9の表面から、約 100〜 400μ
mのギャップ幅をもって臨むように取り付けてある。
【0071】前記磁性トナーの送り機構12bは、図4
に示すように、ポリプロピレン(PP)、アクリロブタ
ジエンスチロール(ABS)、ハイ・インパクトスチロ
ール(HIPS)等の材質からなる送り部材12b1を
トナー溜12aの底面に沿って矢印f方向へ往復移動可
能に構成している。この送り部材12b1は断面形状が
略三角形状になるように形成してあり、且つトナー溜1
2aの底面全体のトナーを掻くように、感光ドラムの回
転軸方向(図4の表裏面方向)に沿って長い複数本の棒
状部材を設け、この棒状部材の長手方向両端部を連結し
て一体部材としている。さらに、送り部材12b1は3
本よりなり、往復移動幅は、略三角の底辺幅と比べ同等
より大きくすることによって、底面のトナー掻残りをな
くすように構成している。又、アーム部材の一端に、突
起12b6を形成し、送り部材12b1の組込み時の浮
き、あばれを防止する構成にしている。
【0072】そして前記送り部材12b1は長手方向一
方端部に係止突起12b4が形成してあり、この係止突
起12b4がアーム部材12b2に設けた長孔12b5
に回動可能に係止している。該アーム部材12b2は上
枠体14に対して軸12b3を中心にして回動可能に取
り付けてあると共に、トナー溜12aの外部に設けられ
た図示しないアームと連結している。更に前記送り部材
12b1には、プロセスカートリッジBを画像形成装置
Aに装着したときに、前記軸12b3を中心にしてアー
ム部材12b2を一定角度で揺動するように装置本体A
側の駆動力を伝達するための駆動伝達手段が連結する。
尚、図7等に示すように、前記送り部材12b1とアー
ム部材12b2とをポリプロピレン、ポリアミド等の樹
脂によって一体的に、且つ連結部で折り曲げ可能にした
構成でも良い。
【0073】従って、画像形成に際しては前記アーム部
材12b2を一定角度で揺動すると、送り部材12b1
が図4の実線の状態と破線の状態に示すようにトナー溜
12aの底面に沿って矢印f方向に往復移動する。これ
によりトナー溜12aの底部付近にあるトナーが送り部
材12b1によって現像スリーブ12d方向へ送られ
る。このとき前記送り部材12b1は断面形状が略三角
形状であるために、トナーは送り部材12b1の傾斜面
に沿って掻くようにして緩やかに送られる。
【0074】このため現像スリーブ12d近傍の磁性ト
ナーは攪拌され難く、現像スリーブ12dの表面に形成
されるトナー層が劣化し難くなる。
【0075】またトナー溜12aの蓋部材12fの内天
面には図4に示すように垂下部材12f1が設けてあ
る。この垂下部材12f1の下端とトナー溜底面との間
隔は、トナー送り部材12b1の三角断面高さよりも多
少広く設定してある。従って、トナー送り部材12b1
はトナー溜底面と垂下部材12f1の間を往復移動し、
このとき送り部材12b1がトナー溜底面から浮き上が
ろうとしても前記垂下部材12f1によって規制され、
該送り部材12b1の浮き上がりが防止される。
【0076】尚、本実施例に係る画像形成装置Aは非磁
性トナーを収納したプロセスカートリッジも装着可能で
あり、この場合には現像スリーブ12d近傍の非磁性ト
ナーを攪拌するようにトナー送り機構を駆動する。
【0077】即ち、非磁性トナーを使用する場合、図1
9に示すように、現像スリーブ12dと同方向へ回転す
る弾性ローラ12gがトナー送り機構12hによって送
られたトナー溜め12a内の非磁性トナーを現像スリー
ブ12dへと搬送する。このとき現像スリーブ12dと
弾性ローラ12gとが当接する当接部において、弾性ロ
ーラ12g上のトナーが現像スリーブ12dと摺擦され
ることによって摩擦帯電し、現像スリーブ12d上に静
電的に付着する。その後現像スリーブ12dの回転に伴
い、該スリーブ12d上に付着した非磁性トナーは、薄
層を形成するための現像ブレード12eと現像スリーブ
12dとの当接部に侵入し、ここを通過する際に両者の
摺擦によって静電潜像を現像するための極性に充分な摩
擦帯電を受ける。しかし、現像スリーブ12d上にトナ
ーが滞留すると、該トナーは現像スリーブ12d上に新
たに供給されたトナーと混在して現像ブレード12eと
の当接部に送られる。そこで新たなトナーと共に現像ス
リーブ12dとの間で摩擦帯電を受けるが、新たなトナ
ーは帯電を受けて適正な電荷を付与されるのに対し、残
留していたトナーは元々適正な電荷を有していた状態か
ら再度摩擦帯電を受けるので、過剰に帯電されてしま
う。この過剰に帯電されたトナーは、適正な電荷を付与
されたトナーに比べて現像スリーブ12dに対する付着
力が強くなり、現像に使用し難い状態になってしまう。
【0078】そのため本実施例では前記非磁性トナーを
収納したプロセスカートリッジには図19に示すように
非磁性トナー送り機構12hとしてトナー溜12a内に
回転部材12h1を設け、該部材12h1に弾性シート
からなる攪拌羽根12h2を取り付けている。そして、
この非磁性トナーカートリッジを画像形成装置Aに装着
すると、画像形成時に装置本体16が前記回転部材12
h1を回転するように駆動力を伝達する駆動伝達手段が
連結する。
【0079】これにより、非磁性トナーを収納したカー
トリッジを装着して画像形成を行う場合には、前記攪拌
羽根12h2がトナー溜12a内のトナーを大きく攪拌
する。このため現像スリーブ12d近傍のトナーも攪拌
されてトナー溜12a内のトナーと混ざり合い、現像ス
リーブ12dから剥ぎ取られたトナーの帯電電荷が分散
され、トナーの劣化が防止される。
【0080】次に前記トナー層が形成される現像スリー
ブ12dと感光ドラムは9とは微小間隔(前記磁性トナ
ーを収納したプロセスカートリッジでは約 300μm
程度、前記非磁性トナーを収納したプロセスカートリッ
ジでは約 200μm程度)をもって対向するように位
置決めされている。そのため本実施例では現像スリーブ
12dの軸方向両端部近傍であってトナー層形成領域外
に現像スリーブ外径よりも前記間隔分だけ外径が大きい
当接リング部を設け、該リング部が感光ドラム9の潜像
形成領域外に当接するようにしている。
【0081】ここで感光ドラム9と現像スリーブ12d
との位置関係について説明する。図20は感光ドラム9
と現像スリーブ12dの位置関係と、現像スリーブ12
dの加圧方法を示す横断面説明図であり、図21(a)
は図20のA−A断面を示す縦断面図、図21(b)は
図20のB−B断面を示す縦断面図である。
【0082】図20に示すように、トナー層が形成され
る現像スリーブ12dと感光ドラム9とは微小間隔(
200μm〜 300μm程度)を持って対向するよう
に位置決められる。このとき、感光ドラム9は、その一
端に設けられたフランジギヤ9cを回転軸9fによって
下部枠体15に軸支持部材33を介して回転可能に固定
され、他端は同じく下部枠体15に嵌入固定された軸受
部材26の軸受部26aによって回転可能に固定されて
いる。現像スリーブ12dは、軸方向両端部近傍にあっ
てトナー層形成領域外にあり、現像スリーブ12dの外
径よりも前記間隔分だけ外径の大きい当接リング部12
d1を嵌めて、そのリング部12d1が感光ドラム9の
潜像形成領域外に当接するようにする。
【0083】また、現像スリーブ12dは、その軸方向
両端部近傍にある当接リング部12d1より内側にあ
り、現像スリーブ12dのトナー層形成領域外でスリー
ブ軸受12iによって回転自在に支持され、スリーブ軸
受12iは図中矢印g方向へ多少スライド可能となるよ
うに下部枠体15に取り付けられている。スリーブ軸受
12iは、その後方に伸びた突起部に押圧スプリング1
2jが付いており、これが下部枠体15の壁に押されて
現像スリーブ12cを常に感光ドラム9側へ付勢してい
る。これにより、当接リング部12d1が感光ドラム9
と常に当接し、現像スリーブ12dと感光ドラム9との
間隔は常に保証され、感光ドラム9のフランジギヤ9c
及び該ギヤ9cと噛合する現像スリーブ12dのスリー
ブギヤ12kに駆動力を伝達することができる。
【0084】ここでスリーブギヤ12kは、現像スリー
ブ12dのフランジ部を兼ねており、すなわち本実施例
によれば、スリーブギア12kとフランジ部とを樹脂部
材(例えば、ポリアセチレン樹脂)で一体成形してい
る。さらに、このスリーブギア12k(フランジ部)の
回転中心位置に、その一端がカートリッジ下枠体15に
枢支される小径の金属ピン12d2(例えばステンレス
製)を圧入又は接着固定している。そしてこの金属ピン
12d2を、現像スリーブ12dの一端側の回転軸とし
ている。そこで本実施例によれば、フランジ部材とギヤ
部材とを樹脂により一体成形できるため、製作の容易化
が図られると共に、現像スリーブ12dしいてはプロセ
スカートリッジBの軽量化が図られる。
【0085】ここで、前述したスリーブ軸受12iのス
ライド可能方向について図22を参照して説明する。ま
ず、現像スリーブ12dの駆動側から述べる。装置本体
16の駆動源(駆動モータ54)からフランジギヤ9c
に駆動力が伝達されると、そのフランジギヤ9cからス
リーブギヤ12kに駆動力が伝達されるとき、その噛み
合い力はフランジギヤ9cの噛み合いピッチ円と、スリ
ーブギヤ12kの噛み合いピッチ円との接線方向から圧
力角(本実施例では20°)分傾いた方向に向かう。こ
のため、図22に示す矢印P方向(θ≒20°)に噛み
合い力は向かう。このとき、感光ドラム9の回転中心と
現像スリーブ12dの回転中心を結ぶ直線と平行な方向
にスリーブ軸受12iをスライドさせようとすると、噛
み合い力Pをスライド方向と水平方向の分力Psとスラ
イド方向と垂直方向の分力Phとに分解すると、スライ
ド方向と水平方向の分力Psは、図22に示すように、
感光ドラム9から離れる方向に向いてしまう。このた
め、現像スリーブ12dの駆動側では、感光ドラム9と
現像スリーブ12dとの間隔がフランジギヤ9cとスリ
ーブギヤ12kの噛み合い力によって変化しやすくな
り、現像スリーブ12d上のトナーが感光ドラム9へ的
確に移動しなくなり、現像性の悪化を招き易くなってし
まう。
【0086】そこで、本実施例では、フランジギヤ9c
からスリーブギヤ12kへの駆動力の伝達を加味し、図
21(a)に示すように、駆動側(スリーブギヤ12k
が取り付けられている側)のスリーブ軸受12iのスラ
イド可能方向を矢印Q方向にする。即ち、フランジギヤ
9cとスリーブギヤ12kの噛み合い力Pと駆動側スリ
ーブ軸受12iのスライド可能方向のなす角ψは約90
°(本実施例では92°)に設定する。このように構成
することで、前記噛み合い力Pのスライド方向と水平方
向の分力Psは殆どなくなり、本実施例の場合では前記
分力Psは若干現像スリーブ12dを感光ドラム9側へ
付与する方向へ作用する。こうした場合、現像スリーブ
12dは略押圧スプリング12jのバネ圧α分だけ加圧
され、感光ドラム9と現像スリーブ12dとの間隔は一
定に保たれ、的確な現像を行うことができる。
【0087】次に、非駆動側(スリーブギヤ12kが取
り付けられていない側)のスリーブ軸受12iのスライ
ド方向について述べる。
【0088】非駆動側では前述した駆動側と違い、他か
ら力を受けるわけではないので、スリーブ軸受12iの
スライド方向は、図21(b)に示すように、感光ドラ
ム9の中心と現像スリーブ12dの中心を結ぶ直線に対
して略水平にしておく。
【0089】このように、現像スリーブ12dを単独で
感光ドラム9に加圧する場合、駆動側と非駆動側とで現
像スリーブ12dを加圧する角度を変えることにより、
現像スリーブ12dと感光ドラム9との位置関係が常に
適正に保持されるため、的確な現像を行うことが可能と
なる。
【0090】尚、駆動側のスリーブ軸受12iのスライ
ド可能方向を非駆動側と同様に感光ドラム9の中心と現
像スリーブ12dの中心を結ぶ直線と略平行方向に設定
しても良い。即ち、前述した実施例で述べたように、駆
動側ではフランジギヤ9cとスリーブギヤ12kの噛み
合い力のスリーブ軸受12iのスライド方向への分力P
sによって現像スリーブ12dが感光ドラム9から離れ
る方向に力が作用するため、本実施例ではこの分力Ps
に対向して現像スリーブ12dを加圧できるように、駆
動側の押圧スプリング12jによる加圧力を非駆動側よ
り分力Ps分だけ大きく設定してやれば良い。つまり、
非駆動側の押圧スプリング12jの現像スリーブ12d
への加圧力をPとすると、駆動側の押圧スプリング
12jのその加圧力Pは、P=P+Psに
設定しておくと、現像スリーブ12dは常に適正な加圧
力を受けて感光ドラム9との一定の間隔を保証される。
【0091】(ギア等の取り付け)本実施例にあっては
円筒状の前記感光体ドラム9及び現像スリーブ12d等の
円筒部材の端部に、ギア及び/あるいはフランジ等の係
合部材を結合して装置本体に設けられた駆動モータから
の回転力を伝達するようにしている。ここでは図23乃至
図26を参照して現像スリーブ12dの一方端に結合するギ
アフランジであるスリーブギア部材12kの結合構成につ
いて説明する。尚、感光体ドラム9の円筒基体9aの長
手方向端部にギア9c及び/或いはフランジ26を結合す
る場合も同様の構成でなし得る。
【0092】さて、ギア部材12kには、図23及び図25
に示すように、ギア部12k1と、現像スリーブ12dの端部
に嵌合するフランジ部12k2を有し、前記フランジ部12k2
には回転中心に対して対称となる2箇所を1対として2
対の嵌合部となる凹部60が設けてある。そして、この2
対の凹部60の内1対の凹部60にアルミニウム製円筒基
体である現像スリーブ12dの端部を切り曲げて結合して
いる。即ち、ギア部材12kと現像スリーブ12dとを、ギ
ア部材12kのフランジ部外径に沿って嵌合させる。この
ときギア部材12kと現像スリーブ12kの嵌め合いは、両
者の間にガタの生じることがなく、且つ現像スリーブ12
kの外径に対して変形のない嵌め合いとなるようにして
いる。より具体的には、ギア部材12kと現像スリーブ12
kとのクリアランスが0〜10μmとなるようにしてい
る。
【0093】前記ギア部材12kを現像スリーブ12dに嵌
合させた後、現像スリーブ12dの外周部から、その先端
が鋭角な爪形状の突当部材(ポンチ)61を、図24に示す
ように、ギア部材12kの円周方向2箇所から現像スリー
ブ12dの外周面に接触させる。このとき突当部材61の高
さ位置が現像スリーブ12dの端面の位置と同じ高さであ
り、且つ現像スリーブ12d内部に嵌合しているギア部材
12kのフランジ部12k2に設けた凹部60の幅と、前記突当
部材61の先端部の幅とが同等の幅をもっている。
【0094】前記位置関係でズレのない状態で、突当部
材61を直線移動させ、現像スリーブ12dの外周部に接触
させ、且つ突当部材61が前記接触点からある一定の侵入
量をもって進むと、円筒端面は突当部材61の表面形状に
沿って折れ曲がり、更に侵入が進むとやがてギア部材12
kのフランジ部12k2に設けた凹部60の幅に沿って現像ス
リーブ12dの端部が剪断され、部分的に切れ曲がった円
筒端部は凹部60の形状に緊密に密着した状態で固定さ
れ、ギア部材12kが現像スリーブ12dに結合される。
【0095】前記結合において、突当部材61を侵入させ
ることにより、現像スリーブ12dの端部が完全に剪断さ
れ、その剪断面が凹部60の形状に緊密に密着した状態で
あることが好ましい。このような状態にあることによ
り、部分的に切り曲げられた端部の剪断面がギア部材12
kのフランジ部12k2に設けた凹部60に密着して結合され
るため、現像スリーブ12dの回転方向及び軸方向に対し
てガタや緩み等が生ずることなく一層高い結合力を保持
することが可能となる。
【0096】ここで図24を参照して円筒端部を切り曲げ
る工程における寸法関係を説明する。図24に示すaは突
当部材61が現像スリーブ12dの外周面に接触した位置か
ら現像スリーブ12dの内部に向かって侵入させた侵入量
であり、この侵入量aを調節することにより、ギア部材
12kと現像スリーブ12dの結合力を制御することが出来
る。この侵入量としては、約 0.5mm〜 2.0mm程度が
好ましく、本実施例では約 1.4mmに設定している。
【0097】bは現像スリーブ12dの肉厚寸法で、通
常、電子写真に用いられる円筒基体としては、アルミニ
ウムを基本とした引抜き管が一般的であるが、この実施
例にあっては肉厚 0.7mmのものを使用している。この
肉厚bは厚いほど結合強度が大きくなるが、厚すぎる場
合には現像スリーブ12dの端部を突当部材61で切り曲げ
る際に非常に大きな力を伴うために、その周辺部の寸法
精度に影響を与えるおそれがある。従って、前記のよう
な円筒寸法の場合には、 0.3mm〜 1.5mm以内が好ま
しく、より好ましくは 0.6mm〜 1.0mmの範囲である
ことが望ましい。
【0098】突当部材61の先端角度eは、その形状等に
より自由に設定出来るが、基本的には鋭角であって好ま
しくは10°〜70°、より好ましくは20°〜40°の範囲が
望ましい。尚、本実施例にあっては平滑な面により構成
される爪型形状の突当部材とし、その先端角度が30°、
幅が 3.0mmのものを使用している。
【0099】また図24におけるfは、現像スリーブ12d
の剪断面が凹部60に対して切り曲げられたときに切られ
る端部の長さであり、この切られる長さが大きい程結合
力が大きくなる。この切られた長さfは侵入量aによっ
て左右されるが、 0.2mm以上、より好ましくは 0.4m
m〜 2.0mm程度であることが望ましい。
【0100】次にギア部材12kの凹部60の寸法関係につ
いて図26を参照して説明する。図26において、cはギア
部材12kに設けた凹部60の幅寸法であり、dは前記凹部
60の高さ寸法である。これら凹部60の寸法に関しては現
像スリーブ12dの外径、肉厚等により適宜任意の値に設
定することが可能である。前記のような円筒寸法の場合
は、幅寸法cは約 1.0mm以上であることが好ましく、
更には約 2.0mm〜4.0 mm程度が望ましい。また高さ
寸法dは 0.5mm以上であることが好ましく、更には約
0.5mm〜 2.0mm程度に設定するのが望ましい。尚、
本実施例ではこの高さを約 1.0mmに設定している。
【0101】更にこの凹部60の形状は、図26に示すよう
に、角穴形状に限定する必要はなく、丸穴形状や円弧形
状、或いは三角形状等、ギア部材12kの形状や外径等に
よって、その形状寸法を設定しても良く、更にその形状
寸法に合わせて突当部材61の先端形状を適宜変えるよう
にしても良い。
【0102】また前記凹部60に曲げ込まれる円筒端部の
幅は、凹部60の幅c×0.95〜 1.0の値、特に凹部60の幅
と同じであることが好ましい。具体的には約 2.0mm〜
4.0mm程度が好ましく、本実施例では約 3.0mmに設
定している。
【0103】そして本実施例では前述した通り、現像ス
リーブ12dの端部にギア部材12kを結合するため
に、図26aの斜視説明図及び図26bの断面説明図に
示すように、前記フランジ部12k2の円周方向90°
毎に4箇所の凹部60a〜60d(図26aにおいて、
凹部60bの1箇所は不図示)を設け、それぞれ対向す
る2個一対の嵌合凹部を2対設けるように構成してい
る。この場合、対向する一対の嵌合凹部対(60a・6
0b)に現像スリーブ12dの端部を切り曲げて嵌合
し、残りの一対の嵌合凹部対(60c・60d)はその
ままにしておく。そしてリサイクルに際し、現像スリー
ブ12dの前記切り曲げた部分を切除して現像スリーブ
12dからギア部材12kを取り外し、新しいギア部材
12kを取り付けるときは、前記未使用の嵌合凹部対
(60c・60d)に現像スリーブ12dの端部を切り
曲げるようにする。
【0104】このようにすると、前記切り曲げた部分を
カッターで切断してギア部材12kを取り外すときに、
嵌合凹部対(60a・60b)に傷が付き、或いは嵌合
凹部対(60a・60b)が潰れたとしても、残ってい
る嵌合凹部対(60c・60d)を使用することによ
り、現像スリーブ12dとギア部材12kとを容易に再
結合することが出来る。
【0105】尚、前記のように嵌合凹部対を複数対設け
る構成は、現像スリーブ12dにギア部材12kを結合
する場合のみならず、感光体ドラム9の基体9a端部に
ギア9c及び/或いはフランジ26を結合する場合にも
適用し得る。
【0106】また嵌合凹部は2対に限定されずに例えば
3対あるいは4対等設けても良い。さらに前述実施例で
は両者を結合する際に2対以上用いるようにしても良い
ことは勿論である。
【0107】尚、前記説明は現像スリーブ12dの現像
スリーブ12dの端部にスリーブギア部を有するフラン
ジギア部材12kを結合させる場合について説明した
が、現像スリーブ12dの端部にフランジを結合する場
合も同様に、フランジに前述したような凹部を設け、こ
の凹部に現像スリーブ12dの端部を切り曲げて結合す
る。
【0108】更に現像スリーブ12dにギア部材12k等を
取り付ける場合のみならず、感光体ドラム9の円筒状の
ドラム基体の端部にギア及び/或いはフランジを取り付
ける場合も同様にして取り付けている。なお前述実施例
の感光ドラム9では、ギア部とフランジ部とを一体に有
するフランジギア9cを前述した通りの取り付け方法で
ドラム基体9aに取り付けている。この場合に、ドラム
基体9aの切り曲げ部分には、感光層9bを塗布してい
ない。これによって、ドラム基体9aを切り曲げること
による感光層9bの剥離を防止している。
【0109】前記のようにして円筒状部材の端部にギア
及び/あるいはフランジを結合することにより、接着剤
等を使用することなく、容易且つ確実にギア等を取り付
けることが出来、またプロセスカートリッジをリサイク
ルする際には円筒状部材を変形させることなくギア等を
取り外すことが出来る。
【0110】(クリーニング手段)次にクリーニング手
段13は、感光ドラム9のトナー像を転写手段6によって
記録媒体4に転写した後に、感光ドラム9に残留したト
ナーを除去するためのものである。このクリーニング手
段13は図4に示すように、感光ドラム9の表面に接触
し、該ドラム9に残留したトナーを掻き落とすための弾
性クリーニングブレード13aと、前記掻き落としたトナ
ーを掬い取るために前記ブレード13aの下方に位置し、
且つ感光ドラム9の表面に軽く接触したスクイシート13
bと、前記掬い取った廃トナーを溜めるための廃トナー
溜め13cとで構成している。なおスクイシート13b
は、感光ドラム9の表面に軽く接触しており、感光ドラ
ム9表面の残留トナーは通過させ、前記ブレード13a
によって感光ドラム9表面から除去されたトナーは、前
記感光ドラム9表面から離れた方向へ導く。
【0111】ここで前記スクイシート13bの取り付け方
法について説明すると、このシート13bはトナー溜め13
cの取付面13dに対して両面テープによって貼り付けて
いる。このとき前記廃トナー溜め13cは樹脂材料(例え
ば、ハイインパクトスチロール(HIPS)等)からな
り、若干の凹凸や小さな変形がある。そのため図23に示
すように、単に取付面13dに両面テープ13eを貼り付
け、このテープ13eにスクイシート13bを貼り付けただ
けでは該シート13bの先端(感光ドラム9との接触部)
にうねりxが生ずることがある。このようにスクイシー
ト13bの先端にうねりxがあると、該シート13bが感光
ドラム9の表面に密着せず、クリーニングブレード13a
で掻き落としたトナーを確実に掬い取れなくなる。
【0112】そのためスクイシート13bを貼り付けると
きは、図28(a)に示すように引張工具20によってトナ
ー溜め下部の取付面13dを下方へ引っ張って弾性変形に
より湾曲させ、この状態でスクイシート13bを貼り付け
た後に前記湾曲を解放することにより、スクイシート13
bの先端にテンションを与え、前記うねりを防ぐことが
考えられる。
【0113】しかしながら、近年の小型化が図られてい
るプロセスカートリッジBにあっては、スクイシート13
bの取付面13dの寸法も小さくなることから取付面13d
を湾曲させた状態でスクイシート13bを貼り付けると、
図28(a)に示すように、スクイシート13bの下端両側
13b1が取付面13dからはみ出し、下方へ突出するように
なる。そしてスクイシート13bが取付面13dよりも下方
へ突出すると、図1の断面図からも明らかなように、突
出したスクイシート13bに記録媒体4が引っ掛かるおそ
れがある。
【0114】また前記取付面13dを湾曲させた状態でス
クイシート13bを貼り付ける場合、図28(a)に示すよ
うに、スクイシート13bの下から両面テープ13eがはみ
出してしまう。従って、この状態で図28(b)に示すよ
うに、貼付工具21でスクイシート13bを両面テープ13e
に押し付けると、はみ出たテープ13eが貼付工具21に貼
り付いてしまい、図28(c)に示すように、貼付工具21
を外す際に両面テープ13eが取付面13dから剥がれてし
まい、スクイシート13bの取り付け不良が生ずるおそれ
がある。
【0115】そこで本実施例ではスクイシート13bの下
端形状を、図29(a)に示すように、引張工具20によっ
て取付面13dを引っ張って湾曲させた形状と略同じにな
るようにしている。即ち、シート幅がシート長手方向の
中央部が両端部よりも幅広になるように形成している
(例えば本実施例では、中央部のシート幅約7.9m
m、両端部のシート幅約7.4mm)。これにより、ス
クイシート13bを貼り付ける際に、湾曲した両面テープ
13eがスクイシート13bからはみ出すことがなくなる。
また引張工具20による引っ張りを外し、図29(b)に示
すように、取付面13dの湾曲を解放してスクイシート13
bの上端にテンションを付与したときに、シート下端が
取付面13dから下方へ突出してしまうことがなくなる。
従って、前述したようなスクイシート13dによる記録媒
体4の引っ掛かりやスクイシート13dの取り付け不良を
なくすことが出来る。
【0116】尚、スクイシート13dの加工の簡略化や加
工具の寿命等を考慮した場合、スクイシート13dの下端
形状は直線的な形状にすることが望ましい。このため図
30に示すように、取付面13dの湾曲量に応じてシート長
手方向中央部が両端部よりも幅広となるように、シート
下端を直線的に構成しても良い。
【0117】また本実施例では前記スクイシート取付面
13dを湾曲させるときに、引張工具20によって引っ張る
ようにしたが、図31に示すように、スクイシート取付面
13dと一体的なトナー溜め仕切板13c1の上部を押圧工具
20aによって押圧することにより、スクイシート取付面
13dを湾曲させるようにしても良いことは当然である。
【0118】更に本実施例では廃トナー溜め13cの下部
にスクイシート取付面13dを構成しているが、スクイシ
ート13bを廃トナー溜め13cとは別部材の板金等の取付
面に貼り付け、この板金を廃トナー溜め13cに組み込む
ようにした構成でも同様の効果を得ることが出来る。
【0119】なお、本実施例では、スクイシート13d
はポリエチレンテレフタレート(PET)で形成し、厚
さ約38μm、長さ約241.3mm、中央部の幅約
7.9mm、両端部の幅約7.4mm、近似曲率(R)
約14556.7mmとしている。
【0120】(上下枠体)次にプロセスカートリッジB
のハウジングを構成する上下枠体14,15について説明す
る。下枠体15側には図7及び図8に示すように感光ドラ
ム9の他に、現像手段12を構成する現像スリーブ12d、
現像ブレード12e、更にはクリーニング手段13が設けて
ある。一方、上枠体14側には図7及び図9に示すよう
に、帯電ローラ10、現像手段12を構成するトナー溜め12
a及びトナー送り機構12bが設けてある。
【0121】そして前記上下枠体14,15を結合するため
に、上枠体14には長手方向に4対の係止爪14aが略等間
隔で上枠体14と一体成型されており、下枠体15には前記
係止爪14aが係止するための係止開口15a及び係止突部
15bが下枠体15と一体成型されている。従って、前記上
下枠体14,15を強制嵌合して係止爪14aを係止開口15a
及び係止突部15bに係止すると、上下枠体14,15が結合
される。尚、この結合状態をより確実にするために、下
枠体15の長手方向両端近傍には図8に示すように係止爪
15c及び係止開口15dが設けてあり、上枠体14の長手方
向両端近傍には図9に示すように前記係止爪15c及び係
止開口15dと係止するための係止開口14b及び係止爪14
cが設けてある。
【0122】前記のようにプロセスカートリッジBを構
成する各部材を上下枠体14,15に分けて構成するに際
し、感光ドラム9に対して位置決めする必要がある部
材、例えば現像スリーブ12dや現像ブレード12e及びク
リーニングブレード13a等を同一枠体(本実施例では下
枠体15)側に設けることにより、各部材の位置出しを精
度良く行うことが出来、プロセスカートリッジBの組立
を容易に行うことが出来る。
【0123】また本実施例の下枠体15には、図8に示す
ように、枠体の一方側端部近傍に嵌合凹部15nが設けて
ある。また上枠体14には、図9に示すように、枠体の一
方側端部近傍には係止爪14a間の略中間位置で、係止爪
14aの近傍に前記嵌合凹部15nに嵌合する嵌合凸部14h
が設けてある。
【0124】更に本実施例の下枠体15には、図8に示す
ように、枠体の略二隅近傍に嵌合凸部15e及び他の略二
隅近傍に嵌合凹部15fが設けてある。また上枠体14に
は、図9に示すように、枠体の略二隅近傍に前記嵌合凸
部15eが嵌合するするための嵌合凹部14dが設けてあ
り、また他の略二隅近傍には前記嵌合凹部15fが嵌合す
るための嵌合凸部14eが設けてある。
【0125】従って、上下枠体14,15を結合するときに
前記上下枠体14,15に設けた嵌合凸部14h,14e,15e
を嵌合凹部に15n,15f,14dに嵌合することにより、
両枠体14,15の結合が強固なものとなり、結合状態で上
下枠体14,15に捩じれ力が加わったとしても結合状態が
ずれてしまうことがない。
【0126】尚、前記嵌合凸部を嵌合凹部の位置は前記
以外にも、結合した上下枠体14,15に対する捩じれ力に
対してずれないようにし得る位置であれば、他の位置に
設けても良い。
【0127】また上枠体14には、図9に示すように、軸
22aを中心に回動可能な保護カバー22が取り付けてあ
る。この保護カバー22は軸22aに取り付けた捩じりコイ
ルバネ(図示せず)によって図9の矢印h方向へ付勢さ
れており、プロセスカートリッジBを画像形成装置Aか
ら取り外した状態にあっては、図4に示すように、感光
ドラム9を被蓋するように構成している。
【0128】即ち、感光ドラム9は現像トナーを記録媒
体4に転写するために、図1に示すように、下枠体15に
形成された開口15gから露出して転写ローラ6と対向す
るように構成している。しかし、プロセスカートリッジ
Bを画像形成装置Aから取り外した状態にあっては感光
ドラム9が露出していると、感光ドラム9が外光にさら
されて劣化してしまう虞が有ると共に、該ドラム9に塵
等が付着してしまう。そのためプロセスカートリッジB
を画像形成装置Aから取り外したときに保護カバー22が
前記開口15gを閉じることによって感光ドラム9を外光
及び塵等から保護するものである。尚、前記保護カバー
22はプロセスカートリッジBを画像形成装置Aに装着す
ると、図示しない回動機構によって回転し、図1に示す
ように感光ドラム9を開口15gから露出するように構成
してある。
【0129】また図1から明らかなように本実施例で
は、下枠体15の下面は記録媒体4を搬送するためのガイ
ドを兼用するものである。この下面は両側ガイド部15h1
に対して中央ガイド部15h2が段差をもつように形成して
ある(図6)。この中央ガイド部15h2の段差はハガキサ
イズ幅(約 100mm)よりも僅かに幅広である約 102m
m〜 120mmであって(本実施例では約 107mm程度に
設定)、深さ約 0.8mm〜2mm程度に構成している。
これにより前記中央ガイド部15h2部分は記録媒体4の搬
送空間が広くなり、厚手で腰の強いハガキ、名刺或いは
封筒等を記録媒体4として使用した場合、これらの厚手
の記録媒体4が下枠体15のガイド面に突っ掛かってジャ
ムするおそれがなくなる。またハガキサイズ幅以上で薄
手の普通紙等を記録媒体4として使用した場合には、該
記録媒体4は下枠体15の両側ガイド部15h1でガイドされ
るため、浮き上がることなく搬送されるようになる。
【0130】ここで記録媒体の搬送ガイドとして機能す
る前記下枠体15の下面について、より具体的に説明す
る。両側ガイド部15h1は図32に示すように、感光ドラム
9と転写ローラ6とのニップ位置Nでの接線方向Xに対
してLa =5〜7mm程度の寸法分だけ撓む状態にあ
る。この両側ガイド部15h1は現像スリーブ12d及びトナ
ーをスリーブ12dに供給するのに必要な空間をもつよう
に構成された下枠体15の下面であるために、適切な現像
条件を得るために決められた現像スリーブ12dの位置等
によって決定され、これをニップ接線方向Xに近づける
と下枠体15が肉薄になり、プロセスカートリッジBの強
度上問題がある。
【0131】またクリーニング手段13の下端位13fは後
述するクリーニングブレード13aやスクイシート13b等
のクリーニング手段13を構成するのに必要な配置で決定
され、搬送される記録媒体4と干渉しない距離Lb =3
〜5mm程度をもつように構成している。尚、本実施例
では図32に示す感光ドラム9の回転中心からの垂線と、
感光ドラム9及び転写ローラ6の回転中心を結ぶ線との
角度β=5〜20°に設定している。
【0132】このため中央ガイド部15h2のみに深さLc
=1〜2mm程度の段差を設け、該部分をニップ接線方
向Xに近づけることにより、下枠体15の強度を損なうこ
となく、ハガキ等の厚手で腰の強い記録媒体4の搬送を
スムーズに行うようにしている。尚、厚手で腰の強い記
録媒体4は画像形成装置の一般的な仕様条件としても名
刺や封筒等であってハガキサイズよりも幅狭であること
が殆どであるため、段差を設けた中央ガイド部15h2の幅
はハガキサイズよりも僅かに幅広に構成しておけば実用
上問題はない。
【0133】また下枠体15の外面には長手方向両側であ
って記録媒体4のガイド領域外に、下方へ突出した規制
突起15iが設けてある。この突起15iは記録媒体4のガ
イド面に対する突出量が約1mm程度に設定してある。
このため画像形成中に何らかの原因によってプロセスカ
ートリッジBが若干下降しても、規制突起15iが装置本
体16の下ガイド部材23(図1参照)に当接し、それ以上
の下降が規制される。従って、記録媒体4の搬送経路と
して下ガイド部材23と下枠体15の外面ガイド部との間は
少なくとも1mmの空間が確保され、記録媒体4はジャ
ムすることなく搬送されることになる。
【0134】更に下枠体15の外面には、図1に示すよう
にレジストローラ5c2の逃げ凹部15jが形成してある。
このためプロセスカートリッジBを画像形成装置Aに装
着するに際し、レジストローラ5c2に近接して装着する
ことが可能となり、装置全体の小型化を図ることが出来
る。
【0135】(プロセスカートリッジの組立構成)次に
前記構成のプロセスカートリッジBの組み立てについて
説明する。図33に於いて、まず下枠体15には現像手段12
の端部及びクリーニング手段13の端部にトナー漏れを防
止するための定形のモルトプレーン(商品名)ゴムから
なるトナー漏れ防止シールSを両面テープで貼着する。
尚、このトナー漏れ防止シールSは定形のものでなくて
も、前記シールを取り付ける部分に凹部を形成し、該凹
部に固化してエラストマーとなる液状物質を注入してト
ナー漏れ防止シールを取り付けるようにしても良い。
【0136】前記下枠体15には、現像ブレード12eを取
り付けたブレード支持部材12e1及びクリーニングブレー
ド13aを取り付けたブレード支持部材13a1をそれぞれビ
ス24a,24bによって取り付ける。このとき本実施例に
あっては図33の破線に示すように、前記ビス24a,24b
のビス止めを同一方向から行うことが出来るように、ブ
レード支持部材12e1、13a1のブレード取付面を平行又は
略平行に設けている。そのためプロセスカートリッジB
を量産する場合に、現像ブレード12e及びクリーニング
ブレード13aのビス止めを自動機等によって連続的に行
うことが出来る。これによりネジ回転用ドライバー等の
スペースを確保して両ブレード12e,13aの組立性を向
上させると共に、ハウジングの型抜き方向をそろえるこ
とによって型構造を簡略化してコストダウンを図ること
が出来る。
【0137】尚、前記現像ブレード12e及びクリーニン
グブレード13aはビス止めする以外にも、例えば図34に
示すように、下枠体15に対して接着剤24c,24dによっ
て接着して取り付けるようにしても良い。この場合も、
前記接着を同一方向から行うことが出来るようにすれ
ば、ビス止めの場合と同様に現像ブレード12e及びクリ
ーニングブレード13aの取り付けを自動機等によって連
続的に行うことが出来る。
【0138】前記のようにブレード12e,13aを取り付
けた後に、現像スリーブ12dを下枠体15に取り付ける。
次いで感光ドラム9を下枠体15に取り付ける。そのため
本実施例では現像ブレード支持部材12e1及びクリーニン
グブレード支持部材13a1の感光ドラム対向面側であっ
て、感光ドラム9の長手方向画像形成領域(図36の領域
C)外にガイド部材25a,25bを取り付けてある(尚、
本実施例では、ガイド部材25a,25bは下枠体15と一体
成形している)。そして前記両ガイド部材25a,25bの
間隔Lを感光ドラム9の外径Dよりも大きく設定してい
る。
【0139】このため感光ドラム9は下枠体15に取り付
けるブレード12e,13a等の各部材を取り付けた後、図
35に示すように、ガイド部材25a,25bによって長手方
向両端部近傍(画像形成領域外)をガイドしながら最後
に取り付けることが出来る。即ち、感光ドラム9はブレ
ード13aを少し撓ませながら、また現像スリーブ12dを
少し逃がし、また回転させながら下枠体15に取付られ
る。
【0140】これを下枠体15に感光ドラム9を最初に取
り付けた後にブレード12e,13a等の各部材を取り付け
る構成にすると、ブレード12e,13a等を取り付ける際
に感光ドラム9の表面を傷つけたりする虞がある。また
組立時に現像ブレード12eやクリーニングブレード13a
の取り付け位置や感光ドラム9に対する接触圧の測定等
の検査が出来ない不都合がある。更に両ブレード12e,
13aにトナーがない初期状態での感光ドラム9や現像ス
リーブ12dへの密着によるトルクアップやブレードめく
れを防止するための潤滑剤の塗布を、両ブレード12e,
13aを下枠体15に取り付ける前に行わなければならない
が、このとき組み込み時の潤滑剤の脱落等の不都合が生
じ易い等の問題がある。この点、本実施例のように感光
ドラム9を最後に組み込むようにすることにより前記不
都合を解消することが出来る。
【0141】前述した通り本実施例によれば、現像手段
12及びクリーニング手段13を枠体に取付た状態で取り付
け位置の測定等の検査を行うことが出来、更には感光ド
ラム組付時の画像形成領域での傷や打痕等を防止出来
る。また現像手段12及びクリーニング手段13を枠体に取
り付けた状態で、これらへの潤滑剤の塗布が可能とな
り、このために潤滑剤の脱落等が防止出来、現像ブレー
ド12eと現像スリーブ12d、クリーニングブレード13a
と感光ドラム9との密着によるトルクアップやブレード
めくれ等を防止する効果がある。
【0142】尚、本実施例では下枠体15にドラムガイド
部材25a,25bを一体成形しているが、図37に示すよう
に、ブレード支持部材12e1,13a1の長手方向両端であっ
て感光ドラム9の画像形成領域外に、ブレード支持部材
12e1,13a1と一体的な突出部12e2,13a2を設け、又は別
のガイド部材を取り付けるようにして、これを感光ドラ
ム9を組み込む場合のガイド部材として機能させるよう
にしても良い。
【0143】前記のようにして現像スリーブ12d、現像
ブレード12e、クリーニングブレード13a、感光ドラム
9を下枠体15に組み込んだ後、図38の斜視図及び図39の
断面図に示すように軸受部材26を取り付けて感光ドラム
9及び現像スリーブ12dの一方端を軸支する。この軸受
部材26はポリアセタール等の耐摺動性材質からなり、感
光ドラム9に嵌入するドラム軸受部26aと、現像スリー
ブ12dの外表面に嵌入するスリーブ軸受部26b及びDカ
ットされた磁石12cの端部が嵌入するDカット穴部26c
とが一体成型されている。又は、スリーブ軸受部26b
は、現像スリーブ12dの外表面に摺動するスリーブ軸受
12iの外面に嵌入するか、又はスリーブ軸受12iの外面
に嵌入する下枠体15のスライド面15Qに嵌入する構成に
しても良い。
【0144】従って、軸受部26aを筒状の感光ドラム9
の端部に嵌入し、且つ磁石12cの端部をDカット穴部26
cに嵌入すると共に、現像スリーブ12dを軸受部26bに
嵌入し、該軸受部材26を下枠体15の側面に嵌め込み、前
述したようにドラム方向にスライド可能に設けることに
よって感光ドラム9及び現像スリーブ12dを軸支する。
尚、前記軸受部材26には図38に示すようにアース用接点
18aが取り付けてあり、軸受部材26を感光ドラム9に嵌
入するとアース用接点18aが感光ドラム9のアルミ製ド
ラム基体9aに接触するようになっている(図10参
照)。また前記軸受部材26にはバイアス用接点18bが取
り付けてあり、軸受部材26を現像スリーブ12dに取り付
けると前記接点18bが現像スリーブ12dの内面に接触し
た導電性部材18dに接触するようになっている。
【0145】このように感光ドラム9と現像スリーブ12
dとを一部品である軸受部材26によって軸支することに
より、両部材9,12dの取付位置精度を高めることが出
来、且つ部品点数を減少して組立てを容易にすると共
に、コストダウンを図ることが出来る。
【0146】また感光ドラム9の位置決めと現像スリー
ブ12d、及び磁石12cの位置決めを1つの部材で行うこ
とで、感光ドラム9と磁石12cとの位置決めを精度よく
行うことが可能となるため、感光ドラム9表面における
磁力を一定に保つことが出来、高精彩な画像を得ること
が可能となる。
【0147】またこの軸受部材26に感光ドラム9のアー
スを行うドラムアース用接点18a、現像スリーブ12dに
バイアスを印加するための現像バイアス用接点18bを設
けることで、部品の小型化が効果的に行われ、プロセス
カートリッジBの小型化も効果的に行うことが可能とな
る。
【0148】更に前記軸受部材26にプロセスカートリッ
ジBを画像形成装置本体に装着する際のプロセスカート
リッジBの装置本体内における位置決めを行わせる被支
持部を設けることで、装置本体内におけるプロセスカー
トリッジBの位置を正確に行わせることが出来る。
【0149】更に前記軸受部材26には図5及び図6で明
らかなように、外方へ突出するU字型の凸部であるドラ
ム軸部26dが形成してあり、後述するように前記軸部26
dがプロセスカートリッジBを装置本体16に装着した際
に、軸支持部材34に支持され、プロセスカートリッジB
の位置決めを行う。このように、感光ドラム9を直接軸
支する軸受部材26がプロセスカートリッジBを装置本体
16に装着する際の位置決めを行うために、他の部材の加
工精度や組立誤差を拾うことなく感光ドラム9は精度良
く位置決めされるようになる。
【0150】また図39に示すように、磁石12cの他端は
スリーブギヤ12kの内部の凹部で受けてあり、磁石12c
の外径を前記凹部の内径よりも僅かに小さく形成してあ
る。このためスリーブギヤ12k側では磁石12cが遊びを
もって保持されており、磁石12cは磁石12cの自重で
下側に保持され、或いは磁石12cの磁力によってジンコ
ート等の磁性板金からなるブレード支持部材12e1側に付
勢保持されている。
【0151】このようにスリーブギヤ12kと磁石12cに
遊びをもたせて構成することにより、磁石12cと回転摺
動するスリーブギヤ12kの間での摩擦トルクを軽減し、
プロセスカートリッジ自体のトルクを低く抑えることが
出来る。
【0152】一方、上枠体14には図35に示すように帯電
ローラ10を回動自在に取り付けると共に、シャッタ部材
11b及び保護カバー22を取り付け、更にトナー送り機構
12bを取り付ける。そしてトナー溜め12aから現像スリ
ーブ12dへトナーを送り出すための開口12a1に、図36に
示すティアテープ27を有するカバーフィルム28を貼着し
て前記開口12a1を閉鎖する。そして、蓋部材12fを溶着
してその後充填口12a3からトナー溜め12a内にトナ
ーを収納し、充填口12a3に充填口蓋12a2をして
トナー溜め12aを閉鎖する。
【0153】尚、前記開口12a1に貼着したカバーフィル
ム28に設けたティアテープ27は、図40に示すように、開
口12a1の長手方向一方端部(図36の左側端部)から他方
端部(図40の右側端部)へ至り、該他方端部で折り返し
て上枠体14の側端部に形成された把手部14fに沿わせて
外方へ突出させる。
【0154】次に前記上枠体14と下枠体15とを前述した
係止爪と係止開口等を相互に係止して両枠体14,15を結
合してプロセスカートリッジBを組み立てる。このとき
前記ティアテープ27は、図41に示すように、上枠体14の
把手部14fと下枠体15の把手部15kの間から露出する。
従って、新しいプロセスカートリッジBを使用する場合
には前記把手部14f,15kから露出したティアテープ27
を引っ張ってカバーフィルム28からティアテープ27を剥
ぎ取って開口12a1を開口し、トナー溜め12a内のトナー
が現像スリーブ12d方向へ移動可能としてから画像形成
装置Aに装着する。
【0155】前記の如くティアテープ27を上下枠体14,
15の把手部14f,15kの間から露出するように構成する
ことにより、上下枠体14,15を組み立てる際に前記テー
プ27を容易に露出することが出来る。またこの把手部14
f,15kは、プロセスカートリッジBを装置本体に着脱
する際に用いるものであって、操作者がティアテープ27
の除去を忘れていたとしても、カートリッジを装着する
際に、この把手を持つことによって、そのテープ27の存
在に気付き易くなる。更に前記ティアテープ27の色を枠
体14,15の色に対して目立ち易い色、例えば枠体が黒で
ある場合にはティアテープ27を白又は黄色等にすること
によって視認性を向上し、引抜き操作のし忘れを軽減す
るようにしても良い。
【0156】また上枠体14の把手部14fに、例えば
「コ」字状のガイドリブ等を設け、ティアテープ27を仮
止め出来るようにすれば、上下枠体14,15を結合する際
に、確実且つ容易にティアテープ27を所定の位置に露出
させることが出来る。
【0157】尚、上下枠体14,15を結合したプロセスカ
ートリッジBには前述したように下枠体15の外面にレジ
ストローラ5c2の逃げ凹部15jが形成してあるために、
図42に示すように、前記凹部15jに指を掛けることによ
ってプロセスカートリッジBを確実に把持することが出
来る。更に本実施例では図6に示すように、プロセスカ
ートリッジBを手で持った場合に指の掛かる部分に滑り
止め用リブ14iを設けてプロセスカートリッジBを持ち
易くしている。またこのようにプロセスカートリッジB
の下枠体15にレジストローラ5c2の逃げを設けているた
めに、装置本体16をより一層薄型に出来る利点もある。
【0158】また前記凹部15jは、図6に示すように、
両枠体14,15の結合部分である係止爪14aと係止開口15
bの近傍に沿って設けてあるために、前記凹部15jに指
を掛けてプロセスカートリッジBを持つと、把持力が係
止を行う方向に作用して前記係止爪14aと係止開口15b
の係止が確実になる。
【0159】ここで前記プロセスカートリッジBの組
立、出荷ラインについて、図43(a)を参照して説明す
る。図に示す通り、まず下枠体15に各部品を組み込み、
組み込んだ下枠体15の検査(例えば感光ドラム9と現像
スリーブ12dの位置関係等)を行う。そして次に、この
下枠体15と帯電ローラ10等の部品を組み込んだ上枠体14
とを結合させてプロセスカートリッジBを組立て、この
カートリッジB全体の総合検査を行った後に出荷する、
という簡単なラインになる。
【0160】(カートリッジの装着構成)次に前記プロ
セスカートリッジBを画像形成装置Aに装着するための
構成について説明する。
【0161】図44に示すように、画像形成装置Aの上部
開閉カバー19にはプロセスカートリッジBの外形状に合
った嵌合窓29aを有する装填部材29が設けてあり、プロ
セスカートリッジBをその把手部14f,15kをもって前
記嵌合窓29aに挿入して装着する。このときプロセスカ
ートリッジBに形成したガイド突条31が開閉カバー19に
形成されたガイド溝条(図示せず)にガイドされ、且つ
カートリッジ下部は先部がカギ状に屈曲したガイド板32
にガイドされて挿入される。
【0162】尚、前記プロセスカートリッジBには、図
44に示すように、誤装着防止用の突部30が設けてあり、
嵌合窓29aは前記突部30が挿入し得る凹部29bを有する
形状に形成してある。ここで、前記突部30の形状、或い
は突部30が設けられている位置は、図44及び図45に示す
ように、例えば画像形成装置Aに合った現像感度等を有
するトナーを充填したプロセスカートリッジ毎に異なる
ようにしてあり、現像感度が異なるプロセスカートリッ
ジを装着しようとしても前記突部30が嵌合窓29aに引っ
掛かって装着出来ないようになっている。このため、プ
ロセスカートリッジBの誤装着が防止され、現像感度が
異なるトナーによる不鮮明な画像形成が防止される。
尚、現像感度に限られずに、例えば異種類の感光ドラム
を用いたプロセスカートリッジの装着を防止するように
することも出来る。
【0163】また前記凹部29b及び突部30はプロセスカ
ートリッジ装着の際に、手前側にくる位置に設けてある
ために、操作者が誤って装着しようとした際に、突部30
が装填部材29に引っ掛かっていることを操作者は容易に
視認することが出来る。このため従来のように操作者が
無理矢理にプロセスカートリッジBを押し込もうとして
画像形成装置AやプロセスカートリッジBを破損させる
等の事態が防止される。
【0164】次に前記開閉カバー19の嵌合窓29aにプロ
セスカートリッジBを挿入した後に、開閉カバー19を閉
じると上下枠体14,15の一方側から突出した感光ドラム
9の回転軸9fが軸受46aを介し、また現像スリーブ12
dの回転軸12d2がスライド軸受46b及び軸受46cを介し
(図39参照)、それぞれ図44に示す軸支持部材33に支持
される。一方、感光ドラム9の他方側に取り付けた軸受
部材26のドラム軸部26d(図39参照)が、図46に示す軸
支持部材34に支持される。
【0165】このとき保護カバー22が回転して感光ドラ
ム9を露出し、該ドラム9が画像形成装置Aの転写ロー
ラ6と接触する。またプロセスカートリッジBには感光
ドラム9に接触したドラムアース用接点18a及び現像ス
リーブ12dに接触した現像バイアス用接点18b更には帯
電ローラ10と接触した帯電バイアス用接点18cが下枠体
15の下面から露出するように設けられており、前記各接
点18a,18b,18cが図42に示す装置本体16側のドラム
アース用接点ピン35a,現像バイアス用接点ピン35b,
帯電バイアス用接点ピン35cに圧接する。
【0166】前記接点ピン35a,35b,35cは図46に示
すように転写ローラ6を挟んで記録媒体4の搬送下流側
にドラムアース用接点ピン35a及び帯電バイアス用接点
ピン35cを配置し、前記転写ローラ6よりも記録媒体4
の搬送方向上流側に現像バイアス接点用ピン35bを配置
している。従って、プロセスカートリッジBに設けられ
た接点18a,18b,18cもこれに合わせて、図43に示す
ように、感光ドラム9よりも記録媒体搬送方向下流側に
ドラムアース用接点18a及び帯電バイアス用接点18cを
配置し、感光ドラム9よりも記録媒体搬送方向上流側に
現像バイアス用接点18bを配置している。
【0167】ここで図55を用いて、プロセスカートリッ
ジBの各電気接点の配置について説明する。尚、図55は
感光体ドラム9と各電気接点18a,18b,18cとの配置
関係を模式的に示した下視平面図である。
【0168】さて、図55に示す通り、感光体ドラム9の
長手方向に対して同じ側であって、フランジギヤ9cの
設けられている側とは反対側に前記接点18a,18b,18
cが配置されており、また前記感光体ドラム9の位置す
る一方側(現像手段12側)に現像バイアス用接点18bが
配置されており、他方側(クリーニング手段13側)にド
ラムアース用接点18a及び帯電バイアス用接点18cが配
置されている。そして前記ドラムアース用接点18aと前
記帯電バイアス用接点18cは略直線上に並んで配置され
ている。また現像バイアス用接点18bは、前記ドラムア
ース用接点18aと前記帯電バイアス用接点18cの設けら
れた位置よりも僅かに前記感光ドラム9の長手方向外側
に配置されている。また前記ドラムアース用接点18a、
前記現像バイアス用接点18b,及び前記帯電バイアス用
接点18cはこの順に前記感光ドラム9の外周面から遠ざ
かって配置されている。更に前記現像バイアス用接点18
bの面積が前記ドラムアース用接点18aの面積、前記帯
電バイアス用接点18cの面積よりも大きい。また前記感
光ドラム9の長手方向に対して前記感光ドラム9の内周
面に前記ドラムアース用接点18aのと一体のドラム内面
接点である腕部18a3が接触している位置よりも外側に、
前記現像バイアス用接点18b、前記ドラムアース用接点
18a及び前記帯電バイアス用接点18cが配置されてい
る。
【0169】前述したように、画像形成装置に着脱可能
なプロセスカートリッジと、装置本体との電気接点を、
プロセスカートリッジ本体への位置決め・突き当て側と
することにより、装置本体接点部とプロセスカートリッ
ジ接点部との位置精度を向上させ、接点不良の防止を行
うことが出来、また接点をプロセスカートリッジの長手
方向非駆動側に設けることにより、装置本体側接点部の
形状の容易化や小型化が実現できる。
【0170】更にはプロセスカートリッジの接点位置を
プロセスカートリッジの枠体外形よりも内側に設けるこ
とにより、接点部への異物の付着や、これによる接点の
錆、或いは外力による接点の変形を防止できる。
【0171】また電気接点のうち、現像バイアス用接点
を感光体よりも現像器側の位置へ、感光体のアース用接
点と帯電バイアス用接点とをクリーニング手段側の位置
へ設けることにより、プロセスカートリッジ内の電極形
状を簡易化することが出来、プロセスカートリッジの小
型化を実現することが出来る。
【0172】尚、本実施例の各サイズを例示するが、本
発明はこれに限定されるものでなく、適宜選択出来るも
のである。
【0173】 (1)感光ドラム9とドラムアース用接点18aとの距離(X1)→約 6.0mm (2)感光ドラム9と帯電バイアス用接点18cとの距離(X2)→約18.9mm (3)感光ドラム9と現像バイアス用接点18bとの距離(X3)→約13.5mm (4)帯電バイアス用接点18cの横長さ(Y1) →約 4.9mm (5)帯電バイアス用接点18cの縦長さ(Y2) →約 6.5mm (6)ドラムアース用接点18aの横長さ(Y3) →約 5.2mm (7)ドラムアース用接点18aの縦長さ(Y4) →約 5.0mm (8)現像バイアス用接点18bの横長さ(Y5) →約 7.2mm (9)現像バイアス用接点18bの縦長さ(Y6) →約 8.0mm (10)フランジギヤ9cの直径(Z1) →約28.6mm (11)ギヤ9iの直径(Z2) →約26.1mm (12)フランジギヤ9cの幅(Z3) →約 6.7mm (13)ギヤ9iの幅(Z4) →約 4.3mm (14)フランジギヤ9cの歯数 →33歯 (15)ギヤ9iの歯数 →30歯
【0174】尚、ここでフランジギヤ9cとギヤ9iと
について説明する。ギヤ9c,9iはハス歯ギヤであっ
て、ギヤ9cが本体側から駆動力を受けると、下枠体15
に遊びを有して取り付けられている感光ドラム9はギヤ
9c方向へスラスト力を受けて移動し、ギヤ9cの設け
られている下枠体15側に位置決めされる。
【0175】ギヤ9cは磁性トナーを用いる黒色画像用
のカートリッジの際に用いられるものである。この黒色
画像用カートリッジが装置本体に装着されるとギヤ9c
は装置本体側のギヤと噛合して、感光ドラム9を回転す
るための駆動力の伝達を受けると共に、現像スリーブ12
dに設けられたギヤと噛合して現像スリーブ12dを回転
する。そしてギヤ9iは、本体側の転写ローラ6と連結
するギヤと噛合して転写ローラを回転する。尚、このと
き転写ローラ6への回転負荷はあまりかからない。
【0176】またギヤ9iは非磁性トナーを用いる色画
像用のカートリッジの際に用いられるものである。この
色画像用のカートリッジが装置本体に装着されると、ギ
ヤ9cが装置本体側のギヤと噛合して感光ドラム9を回
転するための駆動力の伝達を受ける。そしてギヤ9i
は、本体側の転写ローラ6と連結するギヤと噛合して転
写ローラ6を回転すると共に、非磁性トナー用の現像ス
リーブ12dに設けられたギヤと噛合して、現像スリーブ
12dを回転する。
【0177】そしてギヤ9cの方がギヤ9iよりも径が
大きく、幅広であって歯数も多くしてあり、ギヤ9cに
かかる負荷が大きくても、駆動力の伝達を受けて感光ド
ラム9をより確実に回転すると共に、大きな駆動力を伝
達して磁性トナー用の現像スリーブ12dをより確実に回
転することが出来る。
【0178】尚、前記接点ピン35a〜35cの構成は、図
43に示すように、各接点ピン35a〜35cをホルダカバー
36内に脱落不能且つ突出可能に取り付け、ホルダカバー
36を取り付ける電気基板37の配線パターンと各接点ピン
35a〜35cとを導電性圧縮バネ38で電気的に接続してな
る。また前記接点ピン35a〜35cに圧接する各接点18a
〜18cのうち、帯電バイアス用接点18cは上部開閉カバ
ー19の回動支点19b側が曲率をもつように弧状に形成し
ている。これはプロセスカートリッジBを装着した開閉
カバー19を回動支点19bを中心にして矢印R方向へ閉じ
るときに、該支点19bに最も近く開閉カバー19の回転に
伴う回転半径が最も小さい帯電バイアス用接点18cと、
接点ピン35cとの接触が良好に行われる。
【0179】(位置決め構成)前記プロセスカートリッ
ジBを装着して開閉カバー19を閉じたときに、感光ドラ
ム9とレンズユニット1cとの距離及び感光ドラム9と
原稿ガラス1aとの距離が常に一定となるように位置決
めされるが、次にその位置決め構成について説明する。
【0180】感光ドラム9が取り付けられている下枠体
15の長手方向両端部近傍には、図8に示すよう、位置決
め突起15mが突出形成してあり、この突起15mは図5に
示すように上枠体14を連結したときに、該上枠体14に形
成した貫通孔14gを貫通して上方へ突出するように構成
してある。
【0181】また原稿2を読み取るためのレンズアレイ
1c2等を収容したレンズユニット1cは、図44に示すよ
うに、プロセスカートリッジBを装着する上部開閉カバ
ー19に軸1c3を中心にして若干回動可能に取り付けてあ
り、且つ押圧スプリング39によって図44の下方へ付勢す
るように取り付けてある。従って、前記プロセスカート
リッジBを上部開閉カバー19に装着し、該カバー19を閉
じると、図44に示すように、レンズユニット1cの下面
がプロセスカートリッジBの位置決め突起15mに当接す
る。これによりプロセスカートリッジBを画像形成装置
Aに装着したときに、レンズユニット1cに設けたレン
ズアレイ1c2と、下枠体15に設けた感光ドラム9との距
離が高精度で位置決めされ、原稿2を光学的に読み取っ
た光像がレンズアレイ1c2を介して感光ドラム9の表面
に正確に照射される。
【0182】また前記レンズユニット1c内には、図45
に示すように、位置決めコマ40が設けてあり、該コマ40
が上部開閉カバー19の貫通孔19cからカバー上部へ僅か
に突出するように構成している。この位置決めコマ40は
図46に示すように、原稿読取スリットZ(図1・図4
6)の両側に僅かに突出するように設けてある。従っ
て、開閉カバー19へプロセスカートリッジBを装着して
該カバー19を閉じて画像形成を行うと、前述したように
下枠体15の位置決め突起15mがレンズユニット1cの下
面に当接し、原稿ガラス1aが移動する際に原稿ガラス
1aが前記位置決めコマ40に乗り上げるようにして移動
する。これにより、原稿ガラス1aに載置した原稿2
と、下枠体15に設けた感光ドラム9との距離が常に一定
になり、原稿2からの反射光が正確に感光ドラム9に照
射するようになる。
【0183】このため原稿2の記載情報を光学的に読み
取り、感光ドラム9への露光が的確に行われるために、
高品位の画像形成が可能となるものである。
【0184】(駆動伝達構成)次に前記画像形成装置A
に装着したプロセスカートリッジBの感光ドラム9への
駆動力伝達について説明する。
【0185】プロセスカートリッジBを画像形成装置A
に装着すると、感光ドラム9の回転軸9fが装置本体16
側の軸支持部材33に支持されることは前述した。この軸
支持部材33は、図51に示すように、ドラム回転軸9fの
支持部33aとスリーブ回転軸12d2の突当部33bとが一体
的に形成してある。そして前記前記ドラム支持部33aの
上部にはオーバーラップ部(本実施例ではLD = 1.8m
m)33cが形成してあり、装着したドラム回転軸9fが
上方へ浮き上がるのを防止するように構成している。
【0186】また前記ドラム回転軸9fが支持部33aで
支持されたときに、スリーブ回転軸12d2はスリーブ突当
部33bに突き当たり、スリーブ回転軸12d2が下方へ落ち
込むのを防止している。更に上部開閉カバー19を閉じた
ときにプロセスカートリッジBの上枠体14から突出した
下枠体15の位置決め突起15pが開閉カバー19に設けた突
当部19cに当接するように構成している。
【0187】従って、装置本体16側の駆動ギヤ41を駆動
して該ギヤ41と噛合した感光ドラム9のフランジギヤ9
cに駆動力を伝達した場合、プロセスカートリッジBは
ドラム回転軸9fを中心にして図51の矢印i方向へ回転
しようとする反力が生ずる。しかし、スリーブ回転軸12
d2がスリーブ突当部33bに突き当たり、且つ上枠体14か
ら突出した下枠体15の位置決め突起15pが突当部19cに
当接するため、プロセスカートリッジBの回転が規制さ
れる。
【0188】この下枠体15の下面は前述したように記録
媒体4のガイドとして機能するものであるが、下枠体15
が前記の如く装置本体に突き当たって位置決めされる為
に、感光ドラム9、転写ローラ6、記録媒体4のガイド
部15h1,15h2の位置関係が精度良く保たれ、記録媒体4
の搬送及び像転写が精度良く行われる。
【0189】また前記駆動力伝達の際はプロセスカート
リッジBの回転反力のみならず、フランジギヤ9cから
スリーブギヤ12jへ駆動力が伝達される際の反力によっ
ても現像スリーブ12dは下方へ付勢される。このときス
リーブ回転軸12d2が突当部33bに突き当たらないと、画
像形成に際して現像スリーブ12dは常に下方へ付勢され
るようになる。そのために、現像スリーブ12dの位置が
下方へズレてしまうことがあり、且つ現像スリーブ12d
を取り付けている下枠体15が変形してしまうことがあ
る。この点で本実施例にあっては、画像形成に際して前
記スリーブ軸受12d2が突当部33bに突き当たるために前
述した不都合は生じない。
【0190】尚、現像スリーブ12dは図20に示すよう
に、スリーブ軸受12iを介してスプリング12jによって
感光ドラム9に付勢されている。このとき前記スリーブ
軸受12iがスライドし易いように、図52に示すように構
成しても良い。これは回転軸12d2を受ける軸受12mを軸
受ホルダ12nで保持し、この軸受ホルダ12nに前記軸受
12mがスライドし得る長孔12n1を設け構成している。こ
のようにすると、図53に示すように、軸受ホルダ12nが
軸支持部材33のスリーブ突当部33bに突き当たって支持
され、この状態で軸受12mが長孔12n1の範囲で矢印方向
にスライドし得るものである。尚、本実施例では、突当
部33bの傾斜角度(図51にθで示す)を約40°としてい
る。
【0191】また現像スリーブ12dの支持はスリーブ軸
の先端でなくても、図56(a),(b)に示すように、
スリーブ軸受52の下端及びスリーブ軸受52の下端に当接
する下枠体15の下部を装置本体に設けた受け部53で受け
るようにしても良い。
【0192】また本実施例では前記感光ドラム9のフラ
ンジギヤ9cと、これに駆動力を伝達する駆動ギヤ41と
の噛合は、図51に示すように、フランジギヤ9cの回転
中心からの鉛直線に対して前記中心からフランジギヤ9
cの回転中心を結んだ線が僅かな角度α(本実施例では
約1°)だけ反時計回転方向へずれるように構成してい
る。そして駆動ギヤ41からフランジギヤ9cへの駆動力
伝達方向Fが上向きになるように構成している。本来、
前記角度αは、20°以上に設定することにより下向きの
力で浮き上がり防止を行うことが出来るが、本実施例で
は約1°に設定している。
【0193】このように角度αを約1°に設定すること
により、プロセスカートリッジBを画像形成装置Aから
取り外すために上部開閉カバー19を矢印j方向へ回転し
て開くとき、フランジギヤ9cが駆動ギヤ41に引っ掛か
ることなくスムーズに噛合解除できるようになる。また
前記のように駆動伝達方向Fを上向きにすると、ドラム
回転軸9fが上方へ押され、ドラム支持部33aから外れ
ようとするが、本実施例では前記支持部33aにオーバー
ラップ部33cが形成してあるために、ドラム回転軸9f
がドラム支持部33aから外れることはない。
【0194】(リサイクル構成)前記構成のプロセスカ
ートリッジBはリサイクル可能に構成してある。すなわ
ち使い終ったプロセスカートリッジを市場から回収し
て、その部品を再び使用してプロセスカートリッジを再
生することができる。次にそのリサイクル構成について
説明する。一般的にこれまでのプロセスカートリッジは
トナーを使い終わると交換していた。しかし本実施例に
係るプロセスカートリッジBは地球資源及び自然環境を
保護するために、トナー溜め12a内のトナーを使い終わ
ると市場から回収して、回収したプロセスカートリッジ
をその上下枠体14,15を分解し、清掃して、検査後再利
用できる部品及び新品部品を必要に応じて上下枠体1
4,15に取り付け、その後前記トナー溜め12a内に再
度トナーを収容して再利用出来るように構成している。
【0195】プロセスカートリッジのリサイクルの大略
の手順は、(1)回収、(2)仕分け、(3)分解、
(4)選別、(5)清掃、(6)検査、(7)再組立で
ある。これを具体的に説明すると以下の通りである。
【0196】(1)回収 使用済みのプロセスカートリッジをユーザ及びサービス
マン等の協力により、回収センターに集める。
【0197】(2)仕分け 各地の回収センターに集めた使用済みのプロセスカート
リッジをカートリッジリサイクル工場へ運搬する。そし
て回収した使用済みのプロセスカートリッジを、機種毎
に仕分けする。
【0198】(3)分解 仕分けしたプロセスカートリッジを分解し、部品を取り
出す。
【0199】(4)選別 取り出した部品を検査して、再利用可能な部品と、寿命
に達した或いは損傷して再利用に適当でない部品とを選
別する。
【0200】(5)清掃 選別に合格した部品のみをクリーニングして、新しいカ
ートリッジの部品として再利用可能にする。
【0201】(6)検査 選別に合格し、クリーニングの終了した部品が、充分に
機能が回復し、再利用可能か否かを検査する。
【0202】(7)再組立 検査に合格した部品を用いて、新しいプロセスカートリ
ッジを組み立てる。
【0203】即ち、図4、図8及び図9に示す上下枠体
14,15を結合している係止爪14aと係止開口15
a、係止爪14aと係止突部15b、係止爪14cと係
止開口15d、及び係止爪15cと係止開口14bのそ
れぞれの係止状態を解除することにより上下枠体14,
15を容易に分解することが出来る。この係止解除は例
えば図54に示すように、使用済みのプロセスカートリ
ッジBを分解工具42にセットし、ロッド42aを突き
出して係止爪14aを押すことにより簡単に行うことが
出来る。また前記分解工具42を使用しなくても前記各
係止爪14a,14c,15cを押すことにより分解す
ることが出来る。
【0204】前記のようにして図8及び図9に示すよう
に上下枠体14,15に分解した後に、エアーを吹きつける
等してカートリッジ内部に付着したトナーを除去してク
リーニングする。このとき感光ドラム9や現像スリーブ
12d或いはクリーニング手段13はトナーと直接接触する
部材であるために廃トナーが多く付着している。これに
対して帯電ローラ10はトナーとは直接接触しない部材で
あるために廃トナーが付着している度合いが少ない。従
って、帯電ローラ10のクリーニングは感光ドラム9やク
リーニング手段13等のクリーニングに比べて容易になし
得るが、本実施例では前記帯電ローラ10は、下枠体15に
設けられた感光ドラム9、現像スリーブ12d、クリーニ
ング手段13とは別体の上枠体14に設けてあるために、下
枠体15と分割した上枠体14のクリーニングを容易に行う
ことが出来るものである。
【0205】この分解ラインは図43(b)に示すよう
に、まず前述の如くして上下枠体14,15を分割し、次い
で上下枠体14,15ごとに分解クリーニングし、その後上
枠体14にあっては帯電ローラ10等、下枠体15にあっては
感光ドラム9や現像スリーブ12d、現像ブレード12eや
クリーニングブレード13a等の各部品レベルに分解クリ
ーニングする簡単なものとなる。
【0206】前記トナー等のクリーニングを行った後
は、図9に示すように、開口12a1にカバーフィルム28を
貼り付けて前記開口12a1を封鎖し、トナー溜め12aの側
面に設けたトナー充填口12a3から新しいトナーを充
填して該充填口12a3を蓋12a2で被蓋する。そして上
下枠体14,15を前述した係止爪14aと係止開口15a、係
止爪14aと係止突部15b、係止爪14cと係止開口15d、
及び係止爪15cと係止開口14bのそれぞれを係止して両
枠体14,15を連結することにより、プロセスカートリッ
ジBが再度使用し得るようになる。
【0207】尚、前記上下枠体14,15を再度連結する際
に、係止爪14aと係止開口15a、係止爪14aと係止突起
15b等を係止するが、プロセスカートリッジBの再利用
の回数が多くなってくると、前記係止爪と係止開口との
係止力が弱くなって係止がきかなくなることが考えられ
る。そのため本実施例では枠体の4隅近傍にネジ溝を設
けている。即ち、図8及び図9に示す上枠体14の嵌合凹
部14dと嵌合凸部14e及びこれらと嵌合する下枠体15の
嵌合凸部15eと嵌合凹部15fに貫通したネジ溝を設けて
いる。これにより前記係止爪による係止がたとえきかな
くなった場合でも、上下枠体14,15を結合して前記嵌合
凸部と嵌合凹部をそれぞれ嵌合させ、その後前記ネジ溝
にネジを螺合することによって両枠体14,15を強固に結
合することが可能となる。
【0208】(円筒基体からのギア等の取り外し)ここ
で前記(3)の分解において、現像スリーブ12dの端
部に結合したギア部材12kを取り外してリサイクルす
る場合について図57乃至図59を参照して説明する。
【0209】図57は現像ローラ10dを再生使用する
際の工程を示したものである。現像スリーブ12dある
いはギア部材12kを再使用するためには、摩耗部及び
変形部を修復する必要がある。現像スリーブ12dの表
面の細かい傷に関しては、エアーガンによる清掃に加え
て表面を研磨することにより、その表面性を回復する。
またギア部材12k等に関しては、エアーガンによる清
掃を行い、傷が付いているものはその表面を研磨するこ
とが難しいために、新しい部品と交換する。この両者の
取り外し工程を図57を用いて説明する。
【0210】ギア部材12kを現像スリーブ12dから
分離するには、円筒端部の切り曲げの密着を取り除かな
ければならない。そのため本実施例では機械的加工によ
り、切り曲げ部を完全に切断除去する。この切断除去を
行うために、本実施例では鋭角なカッター62を切り曲
げ部の曲げ根元に突き当て、そのまま凹部60の内部に
直進させて曲げ根元部を完全に切断する。このように、
切り曲げ部を除去することにより、図58に示すよう
に、ギア部材12kは現像スリーブ12dから分離され
る。尚、前記切り曲げ部の除去はカッターのみならずド
リル等で切削除去することも可能である。
【0211】ギア部材12k等を分離した後の現像スリ
ーブ12dは、その表面の細かい傷を除去するため、全
周を数μm程研磨する。そして研磨後の現像スリーブ1
2dは洗浄した後、新品のギア部材あるいは再使用する
ギア部材を現像スリーブ12dに再結合する。このとき
の結合構成は最初にギア部材12kを取り付ける場合と
同じ工程で実施する。
【0212】ただし、現像スリーブ12dの切り曲げを
行う位置を考慮する必要がある。即ち、リサイクルに際
してはギア部材12kを結合する際には現像スリーブ1
2dの端部に2回目の切り曲げを行うことになる。この
ため図59に示すように、前回の切り曲げ位置に対して
円筒中心に対して約90°ずれた位置に設定する。この
ような切り曲げを行うことにより、現像スリーブ12d
の表面の変形を最少に抑えることが可能となる。
【0213】2回目の切り曲げを前記のように約90°
ずれた位置にすることにより、特に円筒基体の外径が小
径な場合に強度を確保出来る。そして本実施例にあって
は、切り曲げ加工を2箇所、円筒中心に対して対称にな
るよう配置しているために、ギア部材12kの現像スリ
ーブ12dに対する芯ズレが少なくなり、安定した寸法
精度を確保することが出来る。更に切り曲げ工具や切り
曲げ切断工具に関しても、切り曲げ部が2箇所のみなの
で、簡単に構成し得る。
【0214】{画像形成動作}次に前記プロセスカート
リッジBを画像形成装置Aに装着して画像形成を行う場
合の動作について説明する。
【0215】図1に示す原稿ガラス1aに原稿2をセッ
トし、且つ給送トレイ3に記録媒体4をセットする。次
にコピーボタンA3を押すと、光源1c1が点灯すると共
に原稿ガラス1aが画像形成装置上部を図1の左右に移
動して原稿記載情報を光学的に読み取る。
【0216】一方、前記読み取りと同期するようにして
給送ローラ5a及びレジストローラ対5c1,5c2が回転
して記録媒体4を画像形成部へ搬送する。そして前記レ
ジストローラ対5c1,5c2の搬送タイミングと同期して
感光ドラム9が図1の矢印d方向へ回転し、このドラム
9に対して帯電手段10によってドラム表面を均一に帯電
すると共に、前記読取手段1によって読み取った光像を
露光手段11を介して感光ドラム9上に露光して潜像を形
成する。
【0217】前記潜像形成と同時にプロセスカートリッ
ジBの現像手段12が駆動し、トナー送り機構12bが駆動
してトナー溜め12a内のトナーを現像スリーブ12d方向
へ送り出すと共に、回転する現像スリーブ12dにトナー
層が形成される。この現像スリーブ12dに感光ドラム9
の帯電極性と同極性で略同電位の電圧を印加して感光ド
ラム9の潜像をトナー現像する。本実施例では、現像ス
リーブ12dに約1.2kVVpp、1950Hz(矩
形波)を印加している。そして前記感光ドラム9と転写
ローラ6の間に記録媒体4を搬送し、且つ転写ローラ6
に前記トナーと逆極性の電圧を印加することにより、感
光ドラム9上のトナー像を記録媒体4に転写する。本実
施例では、転写ローラ6を体積抵抗が109Ωcm程度
の発泡EPDMで外径約20mmのローラとして、転写
電圧として−3.5kVを印加している。
【0218】前記トナー像を転写した感光ドラム9は矢
印d方向へ回転し、クリーニングブレード13aによって
感光ドラム上に残ったトナーを掻き落として除去すると
共に、スクイシート13bによって廃トナー溜め13cへ集
める。
【0219】一方、前記の如くしてトナー画像を形成し
た記録媒体4を搬送ベルト5dによって定着手段7へ搬
送し、該定着手段7において熱及び圧力を印加して記録
媒体4にトナー定着を行った後、排出ローラ5f1,5f2
によって記録媒体4を排出トレイ8へ排出する。このよ
うにして原稿記載情報が記録媒体4に記録されるもので
ある。
【0220】前述した第一実施例では部品としての現像
ブレード12e及びクリーニングブレード13aをビス24
a,24bによってビス止めするようにした例を示した
が、図59に示すように、現像ブレード12e及びクリーニ
ングブレード13aの長手方向両端部に形成した嵌入突起
43a,43bを装置本体16の嵌入部44a,44bに強制嵌入
して現像ブレード12e及びクリーニングブレード13aを
下枠体15に取り付ける構成にした場合には、前記嵌入突
起43a,43bの近傍に前記ブレード12e,13aをビス止
めするためのビス孔45を設け、装置本体16側に前記ビス
孔に対応するビス孔45を設けておくと良い(尚、前記嵌
入突起43a,43bの代わりにハーフパンチや円ボス等の
突起をブレード12e,13aの長手方向両端部付近に設け
る構成にしても良い)。
【0221】このようにすると、プロセスカートリッジ
Bをリサイクルして繰り返し使用し、前記ブレード12
e,13aの嵌入部がガタつくようになった場合には、両
ブレード12e,13aをビスを用いて強固に固定すること
が出来る。
【0222】また前述した第一実施例では図33で示した
ように、下枠体15に感光ドラム9を最後に組み込むため
に、ドラムガイド部材25a,25bの間隔Lよりも感光ド
ラム9の外径Dを小さくした例を示したが、この構成は
図60に示すように感光ドラム9を上枠体14に感光ドラム
9を組み込む場合でもドラムガイド部材25a,25bの間
隔Lよりも感光ドラム9の外径Dを小さくし、感光ドラ
ム9を最後に組み込むようにすれば、前述した第一実施
例と同様に感光ドラム9の表面に傷を付けるおそれがな
くなる。尚、図54に於いて第一実施例と同様の機能を有
する部分は同一符号を付しており、上枠体14と下枠体15
は係止突起47aと係止孔47bとを係止し、且つビス48に
よって結合するものである。
【0223】また前述した第一実施例では図39に示した
ように、感光ドラム9及び現像スリーブ12dを軸受部材
26で支持するようにしたが、感光ドラム9の回転軸方向
一端にフランジギヤ9cを設け、他端に転写ローラギヤ
49を設けた場合には図55に示すように構成しても良い。
尚、この場合も第一実施例と同様の機能を有する部分は
同一符号を付している。
【0224】図61に於いては、感光ドラム9の両端にフ
ランジギヤ9cと転写ローラギヤ49が接着、カシメ等で
固定してあり、軸受部材26のドラム位置決めは転写ロー
ラギヤ49の突部49aを軸受部26aで軸支している。この
場合、感光ドラム9のアースを行うために、感光ドラム
9内には中心部に「く」字状に曲げた接点部をもつドラ
ムアース板50が内接固定されており、転写ローラギヤ49
の中心にあいた孔に嵌入するドラムアース軸51が、その
先端でドラムアース板50と常に接するようになってい
る。このドラムアース軸51はステンレス鋼等の導電性金
属からなり、ドラムアース板49もリン青銅、ステンレス
鋼板等の導電性金属からなる。プロセスカートリッジB
が画像形成装置Aに装着される際には、ドラムアース軸
51の頭部分51aが装置本体の軸支持部材26に支持され
る。このときドラムアース軸51の頭部分51aは装置本体
側のドラムアース用接点ピンと接触してドラムアースと
なる。この場合でも、感光ドラム9と現像スリーブ12d
の双方を1部品である軸受部材26によって第一実施例と
同様に感光ドラム9と現像スリーブ12d等との位置精度
を高めることが出来る。
【0225】また本発明に係るプロセスカートリッジB
は前述のように単色の画像を形成する場合のみならず、
現像手段12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。
【0226】また現像方法としても、例えば公知の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。
【0227】また帯電手段の構成も、前述した第一実施
例では所謂接触帯電方法を用いたが、他の構成として例
えば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ドラム9の表面に移動させ、該ド
ラム9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。
【0228】尚、前記接触帯電手段としては前記ローラ
型以外にも、例えばブレード型(帯電ブレード)、パッ
ド型、ブロック型、ロッド型、ワイヤ型等を用いても良
い。
【0229】また感光ドラム9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。
【0230】また前述したプロセスカートリッジBと
は、像担持体としての例えば電子写真感光体等と、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、例えば像担持体と帯電手段と
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。像担持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。像担持体とク
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。更には像担持体と、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。
【0231】すなわち、前述プロセスカートリッジと
は、帯電手段、現像手段また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。
【0232】また前述した実施例では画像形成装置とし
て電子写真複写機を例示したが、本発明はこれに限定す
る必要はなく、例えばレーザービームプリンタ、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。
【0233】尚、ここで前述した感光ドラム9への駆動
力の伝達について更に具体的に説明する。駆動力の伝達
は図62に示すように、装置本体16に取り付けた駆動モー
タ54からギヤ列G1 〜G5 を介して駆動ギヤG6 へ駆動
力を伝達し、該駆動ギヤG6とプロセスカートリッジB
のフランジギヤ9cとが噛合して感光ドラム9へ回転力
が付与される。また前記モータ54の駆動力は前記ギヤG
4 からギヤ列G7 〜G11へ駆動力が伝達され、給送ロー
ラ5aに回転力が伝達される。更に前記モータ54の駆動
力はギヤG1 からギヤG12及びG13を介して定着手段7
の駆動ローラ7aへと伝達される。
【0234】また図63及び図64に示すように、第一ギヤ
であるフランジギヤ9cと第二ギヤであるギヤ9iとは
一体的に構成され、両ギヤ9c,9iの一部が下枠体15
の開口部15qから露出している。そしてプロセスカート
リッジBを画像形成装置Aに装着すると、図59に示すよ
うに駆動ギヤG6 が感光ドラム9のギヤフランジ9cと
噛合し、該ギヤ9cと一体的なギヤ9iが転写ローラ6
のギヤ55と噛合する。尚、図65は実線の部分は装置本体
側の部品を示し、二点鎖線の部分はカートリッジ側の部
品を示している。
【0235】前記ギヤ9cとギヤ9iとは歯数が異な
り、前述したように磁性トナーによって黒画像を記録す
るためのカートリッジを装着した場合と、非磁性トナー
によって黒以外の色画像を記録するためのカートリッジ
を装着した場合とで、現像スリーブ12dの回転速度を異
ならせるようにしている。即ち、磁性トナーを用いて黒
画像を記録するためのカートリッジを装着した場合に
は、図66(a)に示すように、ギヤ9cに現像スリーブ
12dのギヤ12kが噛合する。また、非磁性トナーを用い
て黒以外の色画像を記録するためのカートリッジを装着
した場合には図66(b)に示すように、ギヤ9iに現像
スリーブ12dのギヤ12kが噛合し、現像スリーブ12dに
回転力を伝達する。
【0236】そして前述したようにギヤ9cの方がギヤ
9iよりも径が大きく、幅広であって歯数も多くしてあ
り、ギヤ9cにかかる負荷が大きくても、駆動力の伝達
を受けて感光ドラム9をより確実に回転すると共に、大
きな駆動力を伝達して磁性トナー用の現像スリーブ12d
をより確実に回転するものである。
【0237】前述した実施例によれば、回転部材と係合
部材の結合を行うようにしたために、以下のような効果
を得ることが出来る。
【0238】円筒状の回転部材の端部を係合部材の凹部
に切り曲げで侵入させるという、簡単な方法で両者を結
合することが可能なため、従来の接着方法のように完全
硬化時間を必要とせず、瞬時に結合させることが出来
る。このため生産性が向上し、コスト的にも安価になし
得る。
【0239】また円筒部材に係合部材を結合する際に、
接着剤を使用しないために、その品質管理や接着後の乾
燥工程、保管スペース等を必要とせず、管理が容易であ
る。
【0240】係合部材の材質によって結合強度が左右さ
れ難いため、その性質の目的、用途によって係合部材等
の材質を自由に選択することが可能となる。
【0241】また円筒部材は係合部材に緊密に、密着し
た状態で切り曲られて結合しているために、各環境下
(特に低温低湿、又は高温高湿)においても、その外的
影響を受けることなく、常に安定した結合力を保持する
ことが可能である。更に従来の接着或いは圧入による結
合方法と同等若しくはそれ以上の機械的強度を得ること
が出来る。
【0242】更に前記切り曲げ部分を専用のカッター等
で切除することにより、円筒部材を変形させることなく
係合部材を容易に分離することが出来る。そのため新し
い係合部材を円筒部材に嵌合させ、最初に行った切り曲
げ部を避けた部分で切り曲を行うことにより、円筒部材
の再生使用が可能となる。
【0243】
【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、容易
にリサイクルを行うことのできる結合方法、円筒部材、
プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】プロセスカートリッジを装着した複写機の全体
断面説明図である。
【図2】トレイを開いた状態の複写機の外観説明図であ
る。
【図3】トレイを閉じた状態の複写機の外観説明図であ
る。
【図4】プロセスカートリッジの断面説明図である。
【図5】プロセスカートリッジの外観説明図である。
【図6】プロセスカートリッジを逆さにした外観説明図
である。
【図7】プロセスカートリッジの上下枠体を分割した断
面説明図である。
【図8】プロセスカートリッジの下枠側の内部斜視説明
図である。
【図9】プロセスカートリッジの上枠側の内部斜視説明
図である。
【図10】感光ドラムの断面説明図である。
【図11】帯電音の測定状態の説明図である。
【図12】充填物の位置に対する帯電音の測定結果の説
明図である。
【図13】ドラムアース用接点の説明図である。
【図14】ドラムアース用接点の他の実施例の説明図で
ある。
【図15】二股に分かれていないドラムアースを用いた
実施例の断面説明図である。
【図16】二股に分かれていないドラムアースを用いた
実施例の斜視説明図である。
【図17】帯電ローラの取り付け構成を示す説明図であ
る。
【図18】(a)は露光シャッタの斜視説明図、(b)
は断面説明図である。
【図19】攪拌羽根による非磁性トナー送り構成の説明
図である。
【図20】感光ドラム9と現像スリーブ12dの位置関係
と、現像スリーブ12dの加圧方法を示す横断面説明図で
ある。
【図21】(a)は図12−1のA−A断面を示す縦断面
図、(b)は図12−1のB−B断面を示す縦断面図であ
る。
【図22】現像スリーブ軸受にかかる加圧力の説明図で
ある。
【図23】現像スリーブにギア及びフランジを結合する
構成説明図である。
【図24】現像スリーブの端部にギア部材を結合するた
めの切り曲げ断面説明図である。
【図25】(a)現像スリーブの端部にギア部材を結合
するための切り曲げ平面説明図である。(b)ギア部材
に設けた凹部の説明図である。
【図26】(a)本実施例を適用した現像ローラの斜視
図である。(b)本実施例を適用した現像ローラの側断
面図である。
【図27】スクイシートの上端がうねった状態の説明図
である。
【図28】(a)はスクイシートの下端から両面テープ
がはみ出した状態の説明図、(b),(c)は前記はみ
出した両面テープに貼付工具が貼りついた状態説明図で
ある。
【図29】(a)は湾曲した取付面に対して下端が湾曲
したスクイシートを貼り付けた状態説明図、(b)は前
記取付面の湾曲を解放してスクイシートの上端にテンシ
ョンを付与した状態説明図である。
【図30】スクイシートの下端中央部を直線的な幅広に
形成した説明図である。
【図31】スクイシート取付面を押圧して湾曲させる実
施例の説明図である。
【図32】下枠体の下面で記録媒体をガイドする説明図
である。
【図33】感光ドラムを最後に組み込む状態説明図であ
る。
【図34】現像ブレード及びクリーニングブレードを貼
着する実施例の説明図である。
【図35】プロセスカートリッジを組み立てる断面説明
図である。
【図36】プロセスカートリッジの感光ドラムを組み入
れるときのガイド部材の取付位置を示す説明図である。
【図37】ブレード支持部材の端部にドラムガイドを設
けた構成説明図である。
【図38】感光ドラム及び現像スリーブの軸受部材の取
り付け説明図である。
【図39】軸受部材を取り付けた状態の感光ドラムと現
像スリーブの状態を示す断面説明図である。
【図40】カバーフィルム及びティアテープの説明図で
ある。
【図41】ティアテープが把手から露出している説明図
である。
【図42】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43】(a)はプロセスカートリッジの組立、出荷
ラインの説明図、(b)はプロセスカートリッジの分解
クリーニングラインの説明図である。
【図44】プロセスカートリッジを画像形成装置に装着
する状態説明図である。
【図45】図24に示す異なるプロセスカートリッジを装
着する例の説明図である。
【図46】装置本体に設けた3個の接点の配置説明図で
ある。
【図47】3個の接点の構成説明図である。
【図48】下枠体とレンズユニットの位置決め構成説明
図である。
【図49】下枠体と原稿ガラスの位置決め構成説明図で
ある。
【図50】位置決めコマの取り付け位置を示す説明図で
ある。
【図51】ドラム回転軸及びスリーブ回転軸とこれらの
軸支持部材の関係及び駆動ギヤによる感光ドラムのフラ
ンジギヤへの駆動力伝達方向の説明図である。
【図52】現像スリーブがスライドし易いようにした実
施例の斜視図である。
【図53】現像スリーブがスライドし易いようにした実
施例の斜視図である。
【図54】上枠体と下枠体の連結を解除する場合の説明
図である。
【図55】感光ドラムに取り付けたギヤ及び電気接点の
説明図である。
【図56】現像スリーブを受ける他の実施例の説明図で
ある。
【図57】現像スリーブに結合したギア部材を取り外す
ために、切り曲げ部を切断する説明図である。
【図58】現像スリーブからギア部材を取り外した状態
説明図である。
【図59】現像ブレード及びクリーニングブレードを装
置本体に嵌着する構成に於いて、各ブレードをビス止め
可能にした構成説明図である。
【図60】感光ドラムを最後に組み込む他の実施例の説
明図である。
【図61】感光ドラム及び現像スリーブを支持する軸受
部材の他の実施例の説明図である。
【図62】駆動伝達機構の平面図である。
【図63】プロセスカートリッジの下視斜視図である。
【図64】プロセスカートリッジの部分斜視図である。
【図65】プロセスカートリッジの駆動伝達を示す説明
図である。
【図66】(a)感光ドラムの駆動伝達の一例を示す図
である。(b)感光ドラムの駆動伝達の他の例を示す図
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 原稿読取手段 1a 原稿ガラス 1b 原稿押さえ板 1b1 スポンジ 1b2 係止溝 1c レンズユニット 1c1 光源 1c2 短焦点結像レンズアレイ 1c3 軸 2 原稿 3 給送トレイ 3a,3b 軸 3c 係止突起 4 記録媒体 5 搬送手段 5a 給送ローラ 5b 摩擦パッド 5c1,5c2 レジストローラ 5d 搬送ベルト 5e ガイド部材 5f1,5f2 排出ローラ 6 転写手段 7 定着手段 7a 駆動ローラ 7b ホルダ 7c 加熱体 7d テンション板 7e 定着フィルム 7f 引張バネ 7g 加圧ローラ 8 排出トレイ 8a,8b 軸 8c 係止突起 9 感光ドラム 9a ドラム基体 9b 有機感光層 9c フランジギヤ 9d 充填物 9e 接着剤 9f 回転軸 10 帯電手段 10a スプリング 10b ローラ軸 10c 摺動軸受 10c1 ストッパー部 10d スライドガイド爪 10e ストッパー部 11 露光手段 11a 開口部 11b シャッタ部材 11b1 軸 11b2 突当部 11c 捩じりコイルバネ 12 現像手段 12a トナー溜 12a1 開口 12a2 充填口蓋 12b トナー送り機構 12b1 送り部材 12b2 アーム部材 12b3 軸 12b4 係止突起 12b5 長孔 12c 磁石 12d 現像スリーブ 12d1 リング当接部 12d2 回転軸 12e 現像ブレード 12e1 ブレード支持部材 12e2 突出部 12f 蓋部材 12f1 垂下部材 12g 弾性ローラ 12h 非磁性トナー送り機構 12i スリーブ軸受 12j スプリング 12k スリーブギヤ部材 12k1 ギア部 12k2 フランジ部 12m 軸受 12n 軸受ホルダ 12n1 長孔 13 クリーニング手段 13a クリーニングブレード 13a1 ブレード支持部材 13a2 突出部 13b スクイシート 13c 廃トナー溜め 13c1 仕切板 13d 取付面 13e 両面テープ 13f 下端 14 上枠体 14a 係止爪 14b 係止開口 14c 係止爪 14d 嵌合凹部 14e 嵌合凸部 14f 把手部 14g 貫通孔 14h 嵌合凸部 14i 滑り止め用リブ 15 下枠体 15a 係止開口 15b 係止突部 15c 係止爪 15d 係止開口 15e 嵌合凸部 15f 嵌合凹部 15g 開口 15h1 両側ガイド部 15h2 中央ガイド部 15i 規制突起 15j 逃げ凹部 15k 把手部 15m 位置決め突起 15n 嵌合凹部 15p 位置決め突起 16 装置本体 16a 把手 17 冷却ファン 18a ドラムアース用接点 18a1 基部 18a2 係止孔 18a3 腕部 18a4 半球状凸部 18b 現像バイアス用接点 18c 帯電バイアス用接点 18c1 一端 18c2 他端 18d 導電性部材 19 上部開閉カバー 19a 突起部 19b 回動支点 19c 突当部 20 引張工具 20a 押圧工具 21 貼付工具 22 保護カバー 22a 軸 23 下ガイド部材 24a,24b ビス 24c,24d 接着剤 25a,25b ドラムガイド部材 26 軸受部材 26a 軸受部 26B 軸受部26b 26c Dカット穴部 26d ドラム軸部 26a ドラム軸部 27 ティアテープ 28カバーフィルム 29 装填部材 29a 嵌合窓 29b 凹部 30 誤装着防止用突部 31 ガイド突条 32 ガイド板 33 軸支持部材 33a ドラム支持部 33b スリーブ突当部 33c オーバーラップ部 34 軸支持部材 35a ドラムアース用接点ピン 35b 現像バイアス用接点ピン 35c 帯電バイアス用接点ピン 36 ホルダカバー 37 電気基板 38 導電性バネ 39 押圧スプリング 40 位置決めコマ 41 駆動ギヤ 42 分解工具 42a ロッド 43a,43b 嵌入突起 44a,44b ブレード嵌入部 45 ビス孔 46a 軸受 46b スライド軸受 46c 軸受 47a 係止突起 47b 係止孔 48 ビス 49 転写ローラギヤ 49a 突部 50 ドラムアース板 51 ドラムアース軸 51a 頭部分 52 スリーブ軸受 53 受け部 60 凹部 61 突当部材 62 カッター 63a,63b 凹部 S トナー漏れ防止シール M マイク

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒部材と係合部材とを結合する結合方
    法において、 前記係合部材に互いに対向するよう設けられた二個の嵌
    合部を有する嵌合部対を複数対設けて、 前記円筒部材と係合部材とを結合するにあたって、前記
    複数対の嵌合部対の内少なくとも一対の嵌合部対は余ら
    せて、残りの嵌合部対の内少なくとも一対の嵌合部対の
    有する嵌合部に前記円筒部材の端部を切り曲げて嵌合し
    て前記円筒部材と係合部材とを結合することを特徴とす
    る円筒部材と係合部材とを結合する結合方法。
  2. 【請求項2】 円筒部材と係合部材とを再結合する結合
    方法において、 前記係合部材に互いに対向するよう設けられた二個の嵌
    合部を有する嵌合部対を複数対設けて、 複数対の嵌合部対の内少なくとも一対の嵌合部対は余ら
    せて、残りの嵌合部対の内少なくとも一対の嵌合部対の
    有する嵌合部に前記円筒部材の端部を切り曲げて嵌合し
    て結合された前記円筒部材と係合部材とを再結合するに
    当たって、 前記円筒部材の切り曲げ部を切断して前記円筒部材と係
    合部材との結合を一旦解除して、その後、前記余らせた
    嵌合部対の内少なくとも一対の嵌合部対の有する嵌合部
    に前記円筒部材の端部を再度切り曲げて嵌合して前記円
    筒部材と係合部材とを再結合することを特徴とする円筒
    部材と係合部材とを再結合する結合方法。
  3. 【請求項3】 前記円筒部材はマグネットを内蔵するア
    ルミニウム製のローラであって、前記係合部材はギアを
    取り付けるプラスチック製のフランジであり、両者は結
    合して現像ローラを構成することを特徴とする請求項1
    又は請求項2に記載の円筒部材と係合部材とを結合する
    結合方法。
  4. 【請求項4】 前記円筒部材はマグネットを内蔵するア
    ルミニウム製のローラであって、前記係合部材はギアを
    取り付けるプラスチック製のフランジであり、前記フラ
    ンジには90度間隔に4個の凹部が設けられ、前記四個の
    凹部の内対向する二個の凹部にアルミニウム製のローラ
    の端部を切り曲げて嵌合して前記アルミニウム製のロー
    ラと前記フランジとを結合して現像ローラを構成するこ
    とを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の円筒部材
    と係合部材とを結合する結合方法。
  5. 【請求項5】 前記円筒部材の回転半径方向の切り曲げ
    侵入量が 0.5mm〜2.0mm程度、切り曲げ幅が 2.0m
    m〜 4.0mm程度であり、前記係合部材の嵌合部として
    の溝の高さが 0.5mm〜 2.0mm程度であることを特徴
    とする請求項1又は請求項2に記載の円筒部材と係合部
    材とを結合する結合方法。
  6. 【請求項6】 前記円筒部材としてのマグネットを内蔵
    するアルミニウム製のローラの回転半径方向の切り曲げ
    侵入量が好ましくは約 1.4mm程度、切り曲げ幅が約
    3.0mm程度であり、前記係合部材としてのプラスチッ
    ク製のフランジに設けられた嵌合部としての溝の高さが
    好ましくは約 1.0mm程度であることを特徴とする請求
    項1又は請求項2に記載の円筒部材と係合部材とを結合
    する結合方法。
  7. 【請求項7】 前記円筒部材は感光体を周面に設けた感
    光体ドラムである請求項1又は請求項2に記載の円筒部
    材と係合部材とを結合する結合方法。
  8. 【請求項8】 前記係合部材はギアである請求項1又は
    請求項2に記載の円筒部材と係合部材とを結合する結合
    方法。
  9. 【請求項9】 係合部材を結合した円筒部材において、 互いに対向するよう設けられた二個の嵌合部を有する嵌
    合部対を複数対有する係合部材と、 前記係合部材の有する複数対の嵌合部対の内少なくとも
    一対の嵌合部対は余らせて、残りの嵌合部対の内少なく
    とも一対の嵌合部対の有する嵌合部に端部を切り曲げて
    嵌合し、前記係合部材を結合した円筒部材と、 を有することを特徴とする係合部材を結合した円筒部
    材。
  10. 【請求項10】 前記円筒部材はマグネットを内蔵する
    アルミニウム製のローラであって、前記係合部材はギア
    を取り付けるプラスチック製のフランジであり、両者は
    結合して現像ローラを構成することを特徴とする請求項
    9に記載の係合部材を結合した円筒部材。
  11. 【請求項11】 画像形成装置本体に装着可能なプロセ
    スカートリッジにおいて、 互いに対向するよう設けられた二個の嵌合部を有する嵌
    合部対を複数対有する係合部材と、 前記係合部材の有する複数対の嵌合部対の内少なくとも
    一対の嵌合部対は余らせて、残りの嵌合部対の内少なく
    とも一対の嵌合部対の有する嵌合部に端部を切り曲げて
    嵌合し、前記係合部材を結合した円筒部材と、 を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
  12. 【請求項12】 前記円筒部材がマグネットを内蔵する
    現像ローラを構成し、前記プロセスカートリッジは更に
    感光体ドラムを有することを特徴とする請求項11に記
    載のプロセスカートリッジ。
  13. 【請求項13】 前記円筒部材が感光体ドラムを構成
    し、前記プロセスカートリッジは更に現像手段を有する
    ことを特徴とする請求項11に記載のプロセスカートリ
    ッジ。
  14. 【請求項14】 前記プロセスカートリッジは、プロセ
    ス手段としての帯電手段、現像手段またはクリーニング
    手段と像担持体としての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ことを特徴とする請
    求項11に記載のプロセスカートリッジ。
  15. 【請求項15】 前記プロセスカートリッジは、プロセ
    ス手段としての帯電手段、現像手段、クリーニング手段
    の少なくとも一つと、像担持体としての電子写真感光体
    とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に対
    して着脱可能とするものであることを特徴とする請求項
    11に記載のプロセスカートリッジ。
  16. 【請求項16】 前記プロセスカートリッジは、少なく
    ともプロセス手段としての現像手段と、像担持体として
    の電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像
    形成装置本体に対して着脱可能とするものであることを
    特徴とする請求項11に記載のプロセスカートリッジ。
  17. 【請求項17】 プロセスカートリッジを装着可能であ
    って、記録媒体に画像を形成する画像形成装置におい
    て、 互いに対向するよう設けられた二個の嵌合部を有する嵌
    合部対を複数対有する係合部材と、 前記係合部材の有する複数対の嵌合部対の内少なくとも
    一対の嵌合部対は余らせて、残りの嵌合部対の内少なく
    とも一対の嵌合部対の有する嵌合部に端部を切り曲げて
    嵌合し、前記係合部材を結合した円筒部材と、 を有するプロセスカートリッジを装着可能な装着手段
    と、 記録媒体を搬送する搬送手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。
  18. 【請求項18】 記録媒体に画像を形成する画像形成装
    置において、 互いに対向するよう設けられた二個の嵌合部を有する嵌
    合部対を複数対有する係合部材と、 前記係合部材の有する複数対の嵌合部対の内少なくとも
    一対の嵌合部対は余らせて、残りの嵌合部対の内少なく
    とも一対の嵌合部対の有する嵌合部に端部を切り曲げて
    嵌合し、前記係合部材を結合した円筒部材と、 記録媒体を搬送する搬送手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。
  19. 【請求項19】 前記画像形成装置は、電子写真複写機
    であることを特徴とする請求項17又は請求項18に記
    載の画像形成装置。
  20. 【請求項20】 前記画像形成装置は、レーザービーム
    プリンタであることを特徴とする請求項17又は請求項
    18に記載の画像形成装置。
  21. 【請求項21】 前記画像形成装置は、ファクシミリ装
    置であることを特徴とする請求項17又は請求項18に
    記載の画像形成装置。
  22. 【請求項22】 現像ローラにおいて、 互いに対向するよう設けられた二個の嵌合部を有する嵌
    合部対を複数対有するフランジと、 前記フランジの有する複数対の嵌合部対の内少なくとも
    一対の嵌合部対は余らせて、残りの嵌合部対の内少なく
    とも一対の嵌合部対の有する嵌合部に端部を切り曲げて
    嵌合し、前記フランジを結合した円筒部材と、 前記円筒部材の内部に設けられたマグネットと、 を有することを特徴とする現像ローラ。
  23. 【請求項23】 前記フランジにはギアが設けられるこ
    とを特徴とする請求項22に記載の現像ローラ。
  24. 【請求項24】 感光体ドラムにおいて、 互いに対向するよう設けられた二個の嵌合部を有する嵌
    合部対を複数対有するフランジと、 前記フランジの有する複数対の嵌合部対の内少なくとも
    一対の嵌合部対は余らせて、残りの嵌合部対の内少なく
    とも一対の嵌合部対の有する嵌合部に端部を切り曲げて
    嵌合し、前記フランジを結合した円筒部材と、ここで前
    記円筒部材は周面に感光体を有する。
  25. 【請求項25】 前記フランジはギアを有する。
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