JPH10319819A - プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 - Google Patents

プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置

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JPH10319819A
JPH10319819A JP9139430A JP13943097A JPH10319819A JP H10319819 A JPH10319819 A JP H10319819A JP 9139430 A JP9139430 A JP 9139430A JP 13943097 A JP13943097 A JP 13943097A JP H10319819 A JPH10319819 A JP H10319819A
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JP
Japan
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image forming
process cartridge
forming apparatus
main body
apparatus main
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JP9139430A
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English (en)
Inventor
Etsuichi Sasako
悦一 笹子
Yoshiya Nomura
義矢 野村
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プロセスカートリッジを画像形成装置本体に
確実に装着させ、カップリング結合を確実にする。 【解決手段】 画像形成装置本体14に、プロセスカー
トリッジBを装着方向に付勢する手段100を設け、前
回転中或いは用紙ピックアップ時にのみプロセスカート
リッジを付勢し、確実に所定位置に装着させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置及び画
像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジに関する
ものである。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】本発明は後述の従来の
技術を更に発展させたものである。本発明はカップリン
グ結合される画像形成装置本体とプロセスカートリッジ
の着脱の操作性を向上したプロセスカートリッジ及び電
子写真画像形成装置を提供することを目的とする。
【0003】
【課題を解決するための手段】本出願に係る第1の発明
は画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ
において、画像形成装置本体に着脱時に軸方向に進退す
る画像形成装置本体側カップリング部材と係脱する受動
側カップリング部材を備えた電子写真感光体ドラムと、
前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、
前記電子写真感光体ドラムと前記プロセス手段を内蔵
し、画像形成装置本体のプロセスカートリッジ装着部に
設けた案内手段と係脱可能な案内部材と、画像形成装置
本体に装着された際、画像形成装置本体に設けられ画像
形成装置本体の作動と連動し、プロセスカートリッジ装
着方向に付勢する付勢手段に押圧される付勢力受け面
と、を有するカートリッジ枠体と、を有することを特徴
とするプロセスカートリッジである。
【0004】本出願に係る第2の発明は画像形成装置本
体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、画像形
成装置本体に着脱時に軸方向に進退する画像形成装置本
体側連結穴と係脱する受動側連結突起を備えた電子写真
感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムに作用する
プロセス手段と、前記電子写真感光体ドラムと前記プロ
セス手段を内蔵し、画像形成装置本体のプロセスカート
リッジ装着部に設けた案内手段と係脱可能な案内部材
と、画像形成装置本体に装着された際、画像形成装置本
体に設けられ画像形成装置本体の作動と連動しプロセス
カートリッジ装着方向に付勢する付勢手段に押圧される
付勢力受け面と、を有するカートリッジ枠体と、を有す
ることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【0005】本出願に係る第3の発明は前記付勢力受け
面はプロセスカートリッジを電子写真画像形成装置本体
に装着する際に電子写真感光体ドラムの軸線がプロセス
カートリッジの装着方向に直交する方向に対して略平行
に装着されるように前記付勢力を配分し得る位置に設け
たことを特徴とする第1又は第2の発明に記載のプロセ
スカートリッジである。
【0006】本出願に係る第4の発明は前記付勢力受け
面はプロセスカートリッジの装着方向から見て左右の中
間に設けられていることを特徴とする第3の発明に記載
のプロセスカートリッジである。
【0007】本出願に係る第5の発明は前記付勢力受け
面はプロセスカートリッジの装着方向から見て左右両側
に夫々設けられていることを特徴とする第3の発明に記
載のプロセスカートリッジである。本出願に係る第6の
発明は前記連結穴に前記連結突起が嵌合した状態で前記
連結穴が回転するのに応じて、前記連結穴に対する前記
連結突起の軸方向の位置が規定されることを特徴とする
第2又は第3の発明に記載のプロセスカートリッジであ
る。
【0008】本出願に係る第7の発明は前記連結穴に前
記連結突起が嵌合した状態で前記連結穴が回転するのに
応じて、前記連結穴の回転中心と前記連結突起の回転中
心とが略一致することを特徴とする第2から第3の発明
の何れか1つに記載のプロセスカートリッジである。
【0009】本出願に係る第8の発明は前記付勢力受け
面はプロセスカートリッジ装着方向に対して交叉する面
であることを特徴とする第1から第7の発明の何れか1
つに記載のプロセスカートリッジである。
【0010】本出願に係る第9の発明は前記付勢力受け
面はプロセスカートリッジの画像形成装置本体への装着
方向の下流側に設けられていることを特徴とする第1か
ら第8の発明の何れか1つに記載のプロセスカートリッ
ジである。
【0011】本出願に係る第10の発明は前記付勢力受
け面は画像形成装置本体に装着されたプロセスカートリ
ッジの最も高い位置付近に配設されていることを特徴と
する第1から第9の発明の何れ1つに記載のプロセスカ
ートリッジである。
【0012】本出願に係る第11の発明は前記付勢力受
け面はプロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着
された状態において、画像形成装置本体に設けられたカ
ートリッジ装着部へプロセスカートリッジを着脱するた
めの画像形成装置本体の開口を開閉する開閉部材に面し
ていることを特徴とする第1から第10の発明の何れか
1つに記載のプロセスカートリッジである。
【0013】本出願に係る第12の発明は前記プロセス
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ドラム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
て着脱可能とする第1から第11の発明の何れか1つに
記載のプロセスカートリッジである。
【0014】本出願に係る第13の発明は前記プロセス
カートリッジとは、帯電手段、現像手段、クリーニング
手段の少なくとも1つと電子写真感光体ドラムとを一体
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
可能とする第1から第11の発明の何れか1つに記載の
プロセスカートリッジである。
【0015】本出願に係る第14の発明は前記プロセス
カートリッジとは、少なくとも現像手段と電子写真感光
体ドラム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か第1から第11の発明の何れか
1つに記載のプロセスカートリッジである。
【0016】本出願に係る第15の発明はプロセスカー
トリッジを着脱可能で記録媒体に画像を形成する電子写
真画像形成装置において、 a.画像形成装置本体に着脱時に軸方向に進退する画像
形成装置本体側カップリング部材と係脱する受動側カッ
プリング部材を備えた電子写真感光体ドラムと、前記電
子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、前記電
子写真感光体ドラムと前記プロセス手段を内蔵し、画像
形成装置本体のプロセスカートリッジ装着部に設けた案
内手段と係脱可能な案内部材と、画像形成装置本体に装
着された際、画像形成装置本体に設けられ画像形成装置
本体の作動と連動し、プロセスカートリッジ装着方向に
付勢する付勢手段に押圧される付勢力受け面と、を有す
るカートリッジ枠体と、を有するプロセスカートリッジ
を取り外し可能に装着する装着手段と、 b.前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、 c.プロセスカートリッジの付勢力受け面を押圧する前
記付勢手段と、 d.前記画像形成装置本体側カップリング部材と、を有
することを特徴とする電子写真画像形成装置である。
【0017】本出願に係る第16の発明はプロセスカー
トリッジを着脱可能で記録媒体に画像を形成する電子写
真画像形成装置において、 a.画像形成装置本体に着脱時に軸方向に進退する画像
形成装置本体側連結穴と係脱する受動側連結突起を備え
た電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラム
に作用するプロセス手段と、前記電子写真感光体ドラム
と前記プロセス手段を内蔵し、画像形成装置本体のプロ
セスカートリッジ装着部に設けた案内手段と係脱可能な
案内部材と、画像形成装置本体に装着された際、画像形
成装置本体に設けられ画像形成装置本体の作動と連動
し、プロセスカートリッジ装着方向に付勢する付勢手段
に押圧される付勢力受け面と、を有するカートリッジ枠
体と、を有するプロセスカートリッジを取り外し可能に
装着する装着手段と、 b.前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、 c.プロセスカートリッジの付勢力受け面を押圧する前
記付勢手段と、 d.前記画像形成装置本体側連結穴と、を有することを
特徴とする電子写真画像形成装置である。
【0018】本出願に係る第17の発明は前記連結穴に
前記連結突起が嵌合した状態で前記連結穴が回転するの
に応じて、前記連結穴に対する前記連結突起の軸方向の
位置が規定されることを特徴とする第16の発明に記載
の電子写真画像形成装置である。
【0019】本出願に係る第18の発明は前記連結穴に
前記連結突起が嵌合した状態で前記連結穴が回転するの
に応じて、前記連結穴の回転中心と前記連結突起の回転
中心とが略一致することを特徴とする第15又は第16
の発明に記載の電子写真画像形成装置である。
【0020】本出願に係る第19の発明は前記付勢手段
は前記電子写真画像形成装置の画像形成のための前回転
動作中のみに作用することを特徴とする第16から第1
8の発明の何れか1つに記載の電子写真画像形成装置で
ある。
【0021】本出願に係る第20の発明は前記付勢手段
は前記電子写真画像形成装置の画像形成動作開始から潜
像形成動作開始までの間のみに作用することを特徴とす
る第16から第19の発明の何れか1つに記載の電子写
真画像形成装置である。
【0022】本出願に係る第21の発明は前記電子写真
画像形成装置は電子写真複写機またはレーザービームプ
リンタまたはファクシミリ装置であることを特徴とする
第16から第20の発明の何れか1つに記載の電子写真
画像形成装置である。
【0023】本出願に係る第22の発明は前記付勢手段
は、一端側が画像形成装置本体のカートリッジ装着部を
開閉する開閉部材に枢着され、他端が画像形成装置本体
に設けた往復動する加圧レバー制御手段に連結され、中
間にプロセスカートリッジの付勢力受け面と当接するプ
ロセスカートリッジ加圧面を有する加圧レバーと、画像
形成装置本体のコントローラに配線され、画像形成動作
に関連して作動する前記加圧レバー制御手段と、を有す
ることを特徴とする第20又は第21の発明に記載の電
子写真画像形成装置である。
【0024】
【従来の技術】従来、電子写真画像形成プロセスを用い
た画像形成装置においては、電子写真感光体及び前記電
子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段を一体的に
カートリッジ化して、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。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使用者自身
で行うことができるので、格段に操作性を向上させるこ
とができる。そのためにこの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。
【0025】このようなプロセスカートリッジにあって
は、画像形成装置本体に装着するために、電子写真感光
体ドラム等の各部材を収容したカートリッジ枠体の両外
面にガイド部となる円柱状のボスを設け、このボスを装
置本体に形成したガイドレールに沿わせて挿入するよう
に構成している。
【0026】そしてプロセスカートリッジが装置本体の
ガイドレールに沿って装着された状態で電子写真感光体
ドラムの軸端に設けたカップリング部材に対して装置本
体側のカップリング部材が軸方向に進行して係合するよ
うになっている。
【0027】
【発明の実施の形態】
〔発明の実施の形態の説明〕以下、本発明の実施の形態
を図面に従って詳細に説明する。
【0028】次に本発明の好適な実施の形態について説
明する。以下の説明において、プロセスカートリッジB
の短手方向とは、プロセスカートリッジBを装置本体1
4へ着脱する方向であり、記録媒体の搬送方向と一致し
ている。またプロセスカートリッジBの長手方向とは、
プロセスカートリッジBを装置本体14へ着脱する方向
と交差する方向(略直交する方向)であり、記録媒体の
表面と平行であり、且つ、記録媒体の搬送方向と交差
(略直交)する方向である。又、プロセスカートリッジ
に関し左右とは記録媒体の搬送方向に従って記録媒体を
上から見て右又は左である。
【0029】図1は本発明の実施の形態を適用した電子
写真画像形成装置(レーザービームプリンタ)の構成説
明図、図2はその外観斜視図である。また図3〜図8は
本発明の実施の形態を適用したプロセスカートリッジに
関する図面である。図3はプロセスカートリッジの側断
面図、図4はその外観の概略を図示した外観斜視図、図
5はその右側面図、図6はその左側面図、図7はそれを
上方(上面)から見た斜視図、図8はプロセスカートリ
ッジを裏返して上方から見た斜視図である。また以下の
説明において、プロセスカートリッジBの上面とは、プ
ロセスカートリッジBを装置本体14へ装着した状態で
上方に位置する面であり、下面とは下方に位置する面で
ある。
【0030】(電子写真画像形成装置A及びプロセスカ
ートリッジB)まず、図1及び図2を用いて、本発明の
実施の形態を適用する電子写真画像形成装置としてのレ
ーザービームプリンタAについて説明する。また図3に
プロセスカートリッジBの側断面図を示す。
【0031】このレーザービームプリンタAは、図1に
示すように、電子写真画像形成プロセスによって記録媒
体(例えば、記録紙、OHPシート、布等)に画像を形
成するものである。そしてドラム形状の電子写真感光体
(以下、感光体ドラムと称す)にトナー像を形成する。
詳しくは、帯電手段によって感光体ドラムに帯電を行
い、次いでこの感光体ドラムに光学手段から画像情報に
応じたレーザ光を照射して前記感光体ドラムに画像情報
に応じた潜像を形成する。そしてこの潜像を現像手段に
よって現像してトナー像を形成する。そして前記トナー
像の形成と同期して、給紙カセット3aにセットした記
録媒体2をピックアップローラ3b、搬送ローラ対3
c,3d及びレジストローラ対3eで反転搬送する。次
いで、プロセスカートリッジBの有する前記感光体ドラ
ム7に形成したトナー像を転写手段としての転写ローラ
4に電圧を印加することによって記録媒体2に転写す
る。その後トナー像の転写を受けた記録媒体2を搬送ガ
イド3fで定着手段5へと搬送する。この定着手段5は
駆動ローラ5c及びヒータ5aを内蔵する定着ローラ5
bを有する。そして通過する記録媒体2に熱及び圧力を
印加して転写されたトナー像を定着する。そしてこの記
録媒体2を排出ローラ対3g,3h,3iで搬送し、反
転経路3jを通して排出トレイ6へと排出する。この排
出トレイ6は画像形成装置Aの装置本体14の上面に設
けられている。なお、揺動可能なフラッパ3kを動作さ
せ、排出ローラ対3mによって反転経路3jを介するこ
となく記録媒体2を排出することもできる。本実施の形
態においては、前記ピックアップローラ3b、搬送ロー
ラ対3c,3d、レジストローラ対3e、搬送ガイド3
f、排出ローラ対3g,3h,3i及び排出ローラ対3
mによって搬送手段3を構成している。また、前記画像
形成装置Aには、前記プロセスカートリッジBを所定の
位置に装着させるための装着補助機構100が設けられ
ている。
【0032】一方、前記プロセスカートリッジBは、図
3乃至図8に示すように、感光層7e(図11参照)を
有する感光体ドラム7を回転し、その表面を帯電手段で
ある帯電ローラ8への電圧印加によって一様に帯電す
る。次いで光学系1からの画像情報に応じたレーザービ
ーム光を露光開口部1eを介して感光体ドラム7へ照射
して潜像を形成する。そしてこの潜像をトナーを用いて
現像手段9によって現像する。すなわち、帯電ローラ8
は感光体ドラム7に接触して設けられており、感光体ド
ラム7に帯電を行う。なおこの帯電ローラ8は、感光体
ドラム7に従動回転する。また、現像手段9は、感光体
ドラム7の現像領域へトナーを供給して、感光体ドラム
7に形成された潜像を現像する。なお光学系1は、レー
ザーダイオード1a、ポリゴンミラー1b、レンズ1
c、反射ミラー1dを有している。
【0033】ここで、前記現像手段9は、トナー容器1
1A内のトナーをトナー送り部材9bの回転によって、
現像ローラ9cへ送り出す。そして、固定磁石を内蔵し
た現像ローラ9cを回転させると共に、現像ブレード9
dによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ロー
ラ9cの表面に形成し、そのトナーを感光体ドラム7の
現像領域へ供給する。そして、そのトナーを前記潜像に
応じて感光体ドラム7へ転移させることによってトナー
像を形成して可視像化する。ここで現像ブレード9d
は、現像ローラ9cの周面のトナー量を規定すると共に
摩擦帯電電荷を付与するものである。またこの現像ロー
ラ9cの近傍には現像室内のトナーを循環させるトナー
撹拌部材9eを回動可能に取り付けている。
【0034】そして転写ローラ4に前記トナー像と逆極
性の電圧を印加して、感光体ドラム7に形成されたトナ
ー像を記録媒体2に転写した後に、クリーニング手段1
0によって感光体ドラム7上の残留トナーを除去する。
ここでクリーニング手段10は、感光体ドラム7に当接
して設けられた弾性クリーニングブレード10aによっ
て感光体ドラム7に残留したトナーを掻き落として廃ト
ナー溜め10bへ集める。
【0035】なお、プロセスカートリッジBは、トナー
を収納するトナー容器(トナー収納部)11Aを有する
トナー枠体11と現像ローラ9c等の現像手段9を保持
する現像枠体12とを結合する。そしてこれに感光体ド
ラム7、クリーニングブレード10a等のクリーニング
手段10及び、帯電ローラ8を取付けたクリーニング枠
体13を結合して構成している。そしてこのプロセスカ
ートリッジBは、操作者によって画像形成装置本体14
に着脱可能である。
【0036】このプロセスカートリッジBには画像情報
に応じた光を感光体ドラム7へ照射するための露光開口
部1e及び感光体ドラム7を記録媒体2に対向するため
の転写開口部13nが設けてある。詳しくは、露光開口
部1eはクリーニング枠体13に設けられており、ま
た、転写開口部13nは現像枠体12とクリーニング枠
体13との間に構成される。
【0037】次に本実施の形態に係るプロセスカートリ
ッジBのハウジングの構成について説明する。
【0038】本実施の形態で示すプロセスカートリッジ
Bは、トナー枠体11と現像枠体12とを結合し、これ
にクリーニング枠体13を回動可能に結合して構成した
ハウジング内に前記感光体ドラム7、帯電ローラ8、現
像手段9及びクリーニング手段10等を収納してカート
リッジ化したものである。そして、このプロセスカート
リッジBを画像形成装置本体14に設けたカートリッジ
装着手段に対して取り外し可能に装着する。
【0039】(プロセスカートリッジBのハウジングの
構成)本実施の形態に係るプロセスカートリッジBは、
前述したようにトナー枠体11と現像枠体12及びクリ
ーニング枠体13を結合してハウジングを構成している
が、次にその構成について説明する。
【0040】図3及び図20に示すように、トナー枠体
11にはトナー送り部材9bを回動可能に取り付けてあ
る。また現像枠体12には現像ローラ9c及び現像ブレ
ード9dを取り付け、更に前記現像ローラ9cの近傍に
は現像室内のトナーを循環させる撹拌部材9eを回動可
能に取り付けてある。また、現像枠体12には図3及び
図19に示すように現像ローラ9cの長手方向と対向し
て、前記現像ローラ9cと略平行にアンテナ棒9hが取
り付けられている。そして前記トナー枠体11と現像枠
体12を溶着(本実施の形態では超音波溶着)して一体
的な第二枠体としての現像ユニットD(図13参照)を
構成している。
【0041】なおプロセスカートリッジBを画像形成装
置本体14から取り外したときに感光体ドラム7を覆
い、これを長時間光に晒されるあるいは異物との接触等
から保護するドラムシャッタ部材18をトナー現像ユニ
ットに取り付けている。
【0042】このドラムシャッタ部材18は図6に示す
ように図3に示した転写開口部13nを開閉するシャッ
タカバー18aとシャッターカバー18aを支持するリ
ンク18b,18cを備えている。このシャッタカバー
18aの長手方向の両端部で記録媒体2の搬送方向の上
流側で、図4、図5に示すように現像ホルダ40の穴4
0gに右側のリンク18cの一端が枢着され、図6、図
7に示すように左側のリンク18cの一端はトナー枠体
11の下方枠体11bに設けたボス11hに枢着されて
いる。両側のリンク18cの他端はシャッターカバー1
8aのプロセスカートリッジBの装着方向に関し上流側
に枢着されている。このリンク18cは金属線材であ
り、シャッターカバー18aに枢着した部分はプロセス
カートリッジBの両側間でつながっていて左右のリンク
18cは一体である。また、リンク18bはシャッタカ
バー18aの片側のみに設けられ、リンク18cを枢着
した位置とは記録媒体2の搬送方向の下流側の端におい
てシャッタカバー18aに一端が枢着され、他端は現像
枠体12に設けたダボ12dに枢着されている。このリ
ンク18bは合成樹脂である。
【0043】リンク18b,18cは長さを異にしてお
り、シャッタカバー18a、トナー枠体11と現像枠体
12を併せた枠体を夫々リンクとする四節連鎖機構をな
している。両側のリンク18cに設けた側方へ突出する
突出部18c1は画像形成装置14のカートリッジ装着
スペースSの傍に設けた固設部材(不図示)と当接し、
プロセスカートリッジBの移動により、ドラムシャッタ
部材18を作動して、シャッターカバー18aを開くよ
うになっている。
【0044】このシャッターカバー18a、リンク18
b,18cからなるドラムシャッタ部材18は、ダボ1
2dに挿入され一端がリンク18bに係止され、他端が
現像枠体12に係止された不図示のねじりコイルばねで
シャッターカバー18aが転写開口部13nを覆うよう
に付勢されている。
【0045】また、図3及び図12に示すようにクリー
ニング枠体13には感光体ドラム7、帯電ローラ8及び
クリーニング手段10の各部材を取り付けて第一枠体と
してのクリーニングユニットC(図12参照)を構成し
ている。
【0046】そして、上記現像ユニットDと上記クリー
ニングユニットCを丸いピンの結合部材22によって互
いに回動可能に結合することによってプロセスカートリ
ッジBを構成する。即ち、図13に示すように、現像枠
体12の長手方向(現像ローラ9cの軸線方向)両側に
形成したアーム部19の先端には現像ローラ9cに平行
に丸い形状の回動穴20が設けてある(図13参照)。
一方、クリーニング枠体13の長手方向両側2箇所には
前記アーム部19を進入するための凹部21が設けてあ
る(図12参照)。この凹部21に前記アーム部19を
挿入し、結合部材22をクリーニング枠体13の取付穴
13eに圧入し、且つアーム部19端の回動穴20に嵌
入して更に内側の穴13eに圧入して取り付けることに
より、現像ユニットDとクリーニングユニットCは結合
部材22を中心に回動可能に結合される。このときアー
ム部19の根本に立設した図示されないダボに挿入して
取り付けた圧縮コイルばね22aがクリーニング枠体1
3の凹部21の上壁に当りこの圧縮コイルばね22aに
よって現像枠体12を下方へ付勢することにより、現像
ローラ9cを感光体ドラム7へ確実に押し付ける。なお
クリーニング枠体13の凹部21の上壁は現像ユニット
DとクリーニングユニットCを組付ける際に上記圧縮コ
イルばね22aが非圧縮状態から圧縮を次第に強めるよ
うに傾斜が付されている。従って、図13に示すように
現像ローラ9cの長手方向両端に現像ローラ9cよりも
大径のスペーサコロ9iを取り付けることにより、この
コロ9iが感光体ドラム7に押し付けられ、感光体ドラ
ム7と現像ローラ9cとが一定間隔(約300μm程
度)をもって対向する。したがって、現像ユニットDと
クリーニングユニットCは結合部材22を中心にして互
いに回動可能であり、そこで、圧縮コイルばね22aの
弾性力によって、感光体ドラム7の周面と、現像ローラ
9cの周面の位置関係を保持することができる。
【0047】このようにアーム部19の根本側において
現像枠体12に圧縮コイルばね22aを取り付けてある
ため、アーム部19根本以外へ圧縮コイルばね22aの
加圧力が及ばず、現像枠体12へ取り付けた部材をばね
座とするように、ばね座回りを特に強化しなくても、ア
ーム部19根本側は強度、剛性の大きい部分であるた
め、精度の維持に効果がある。
【0048】なお、このクリーニング枠体13と現像枠
体12の結合構成については後に更に詳述する。
【0049】(プロセスカートリッジBのガイド手段の
構成)次に、プロセスカートリッジBを装置本体14に
着脱する際のガイド手段について説明する。なおこのガ
イド手段については、図9、図10に示している。な
お、図9はプロセスカートリッジBを装置本体Aに装着
する方向(矢印X)に見た場合(現像ユニットD側から
見た場合)の左側の斜視図である。図10はその右側の
斜視図である。
【0050】さて、上記クリーニング枠体13の両外側
面には、図4、図5、図6、図7に示すように、プロセ
スカートリッジBを装置本体14に着脱するときのガイ
ドとなるガイド手段が設けられている。該ガイド手段は
位置決め用ガイド部材としての円筒形ガイド13aR,
13aLと、着脱時の姿勢保持手段たるガイド部材とし
ての回り止めガイド13bR,13bLとにより構成さ
れている。
【0051】図5に示すように前記円筒形ガイド13a
Rは中空の円筒状部材であり、回り止めガイド13bR
は前記円筒形ガイド13aRと一体成形であり、円筒形
ガイド13aRの円周から一体でほぼ放射方向へ突出し
ている。円筒形ガイド13aRには取付フランジ13a
R1が一体に設けられている。このように円筒形ガイド
13aR、回り止めガイド13bR、取付フランジ13
aR1を有する右側ガイド部材13Rは取付フランジ1
3aR1の小ネジ用穴を挿通して小ネジ13aR2をク
リーニング枠体13にねじ込み固定されている。クリー
ニング枠体13に固定された右側ガイド部材13Rの回
り止めガイド13bRは現像枠体12に固定された後述
の現像ホルダ40の側方へ延出するように現像枠体12
の側面側に配設されている。
【0052】図6に示すようにクリーニング枠体13の
穴13k1(図11参照)にドラム軸7aの拡径部7a
2が嵌合している。そしてクリーニング枠体13の側面
に突出する位置決めピン13cに嵌合して回転止めさ
れ、小ねじ13dでクリーニング枠体13に固定された
平板状のフランジ29に外方(図6の紙面に直交して手
前方向)へ向って円筒形ガイド13aLが突設されてい
る。このフランジ29の内部側には感光体ドラム7に嵌
入した平歯ギア7nを回転自在に支持する固定の前記ド
ラム軸7aを備えている(図11参照)。前記円筒形ガ
イド13aLとこのドラム軸7aは同軸である。このフ
ランジ29と、円筒形ガイド13aLと、ドラム軸7a
は一体または一体的に金属材料例えば鉄材で作られる。
【0053】図6に示すように、円筒形ガイド13aL
から少し離れて円筒形ガイド13aLのほぼ放射方向に
細長い回り止めガイド13bLがクリーニング枠体13
の側方へ突出するようにクリーニング枠体13に一体に
成形されている。この回り止めガイド13bLがフラン
ジ29と干渉する部分はフランジ29が切り欠かれてこ
の回り止めガイド13bLの側方への突出高さは頂面が
回り止めガイド13bLの頂面とほぼ一致する程度であ
る。この回り止めガイド13bLは現像枠体12に固定
した現像ローラ軸受箱9vの側方へ延出されている。こ
のように左側ガイド部材13Lは金属製の円筒形ガイド
13aLと合成樹脂製の回り止めガイド13bLが分れ
て別部材で設けられている。
【0054】次にクリーニングユニットCの上面13i
に設けられた規制当接部13jについて説明する。ここ
で上面とは、プロセスカートリッジBを画像形成装置本
体14に装着した際に、上方に位置する面である。
【0055】本実施の形態では、図4〜図7に示すよう
にクリーニングユニットCの上面13iであって、プロ
セスカートリッジ装着方向に対して直交する方向の右側
端13p及び左側端13qに各々規制当接部13jを設
けている。この規制当接部13jは、プロセスカートリ
ッジBを画像形成装置本体14に装着した際に、プロセ
スカートリッジBの位置を規定するものである。すなわ
ち、プロセスカートリッジBを装置画像形成本体14に
装着した際に、画像形成装置本体14に設けられた固設
部材25(図9、図10、図30参照)に前記規制当接
部13jが当接して、プロセスカートリッジBは円筒形
ガイド13aR,13aLを中心とする回動位置が規定
される。
【0056】次に画像形成装置本体14側のガイド手段
について述べる。画像形成装置本体14の開閉部材35
を支点35aを中心に図1において反時計回りに回動す
ると、画像形成装置本体14の上部が開放され、プロセ
スカートリッジBの装着部が図9、図10のように見え
る。この開閉部材35を開けた開口部から画像形成装置
本体14の左右両側の内壁のプロセスカートリッジBの
着脱方向から見て左側に図9、右側に図10に示すよう
にガイド部材16R,16Lが夫々設けられている。
【0057】図に示すようにガイド部材16R,16L
には夫々プロセスカートリッジBの挿入方向の矢印Xか
ら見て前下りになるように斜設したガイド部16a,1
6cと、このガイド部16a,16cに夫々つながりプ
ロセスカートリッジBの円筒形ガイド13aR,13a
Lが丁度嵌入する半円形の位置決め溝16b,16dを
備えている。この位置決め溝16b,16dは周壁が円
筒形をしている。この位置決め溝16b,16dの中心
はプロセスカートリッジBを装置本体14に装着時プロ
セスカートリッジBの円筒形ガイド13aR,13aL
の中心と一致し従ってまた、感光体ドラム7の中心線と
も一致する。
【0058】ガイド部16a,16cの幅は、プロセス
カートリッジBの着脱方向から見て円筒形ガイド13a
R,13aLが遊嵌する幅を有する。円筒形ガイド13
aR,13aLの直径よりも夫々せまい幅をもつ回り止
めガイド13bR,13bLは当然ゆるく嵌まり込むが
円筒形ガイド13aR,13aL、回り止めガイド13
bR,13bLはガイド部16a,16cにより回動を
制約され、プロセスカートリッジBは一定範囲の姿勢を
保って装着される。そしてプロセスカートリッジBが画
像形成装置本体14へ装着された状態においては、プロ
セスカートリッジBの円筒形ガイド13aR,13aL
が夫々ガイド部材13R,13Lの位置決め溝16b,
16dに嵌合すると共にプロセスカートリッジBのクリ
ーニング枠体13先端左右の規制当接部13jが装置本
体14の固設部材25に当接するようになっている。
【0059】また、図1、図40に示すように画像形成
装置本体14には装着補助機構100が設けられてい
る。
【0060】前記装着補助機構100は、加圧レバー1
01と加圧レバー制御部102からなる。加圧レバー1
01は開閉部材35にピン軸等の回動中心部101aで
もって回動自在に取付けられており、加圧レバー101
の回動中心部101aにはプロセスカートリッジBに装
着方向への付勢力を与えるようねじりコイルばね(不図
示)が設けられている。なお、このねじりコイルばねの
ばね力はカップリング凸軸37とカップリング凹軸39
bの調心作用を妨げないように弱いばね力としてある。
加圧レバー101はプロセスカートリッジBを装着方向
に対して略平行な方向に且つ片寄りなく付勢力を与える
ようにプロセスカートリッジ加圧面101cがプロセス
カートリッジBの長手方向の中央部に配されている。一
方プロセスカートリッジBには図4に示すように前記加
圧レバー101からの付勢力方向に対して直交する方向
即ち、プロセスカートリッジBの装着方向と略直交する
方向に設定された付勢力け受け面101bが設けられて
いる。この付勢受け面101bに前記加圧レバー101
のプロセスカートリッジ加圧面101cが当接してい
る。また図40に示すように加圧レバー制御部102は
装置本体14に固定された円筒形ソレノイド102bと
このソレノイドの中心穴へ出入りする鉄芯である可動杆
102cからなり、この可動杆102cが加圧レバー1
01の回動中心部101aとは反対側の端部に固定され
ている。加圧レバー制御部102のソレノイド102b
は画像形成装置本体14のコントローラ(不図示)の制
御により加圧レバー101がプロセスカートリッジBに
付勢力を与えるのを制御する。即ち、プロセスカートリ
ッジBの付勢が必要な場合はソレノイド102bに通電
して可動杆102dがソレノイド102b中で下降し、
付勢力が不要の場合はソレノイド102bを非通電とし
ソレノイド102bの中心に可動杆102cに対抗して
ばね力を与えるばね部材によりソレノイド102b中で
可動杆102dを上昇させ、加圧レバー101を押し上
げることにより、加圧レバー101とプロセスカートリ
ッジBを離間させる。
【0061】上述の加圧レバー101が開閉部材35に
取り付けられているので、開閉部材35を開閉する際に
開閉部材35と共に移動するようにストッパ102eが
開閉部材35に固定されている。このストッパ102e
は加圧レバー101が回動中心部101aを中心に不図
示のねじりコイルばねで時計回りに付勢されていて、加
圧レバー101が開閉部材35から外れないようにする
と共に加圧レバー101がプロセスカートリッジBを前
記不図示のねじりコイルばねのばね力及びソレノイド1
02cの電磁力で加圧し、プロセスカートリッジBが所
定の装着位置に位置し加圧レバー101のプロセスカー
トリッジ加圧面101cがプロセスカートリッジBの付
勢力受け面101bを加圧している状態ではストッパ1
02eの面102fと加圧レバー101とは図40に示
すようにわずかに離れている。
【0062】なお、加圧レバー101はプロセスカート
リッジBの長手方向の一個所を加圧するようになってい
るがプロセスカートリッジBの長手方向の両端側を押圧
するように二又ヨークを用いてもよい。
【0063】上述において、開閉部材35を装置本体1
4に係止している不図示の掛金を外すと、加圧レバー1
01を時計回りに付勢しているねじコイルばねのばね力
が働く、一方加圧レバー101はその加圧面101cが
プロセスカートリッジBの付勢力受け面101bに圧接
しているため、開閉部材35は加圧レバー101から離
れる方向へ前記不図示のねじりコイルばねのばね力を受
けて加圧レバー101から離れると共に支点35aを中
心に回動してわずかに開く、そして、開閉部材35に固
定してあるストッパ102eが加圧レバー101に当
り、開閉部材35と加圧レバー101間に働くばね力は
開閉部材35を開く力として働かなくなる。ここで開閉
部材35のわずかに持ち上げられた先端を持ち上げて開
閉部材35を開けると、開閉部材35と共に加圧レバー
101は上昇し、可動杆102dはソレノイド102c
からぬけ出る。この開閉部材35を開くことによりプロ
セスカートリッジBを装置本体14のカートリッジ装着
部へ出入りさせるための開口部を開放する。
【0064】プロセスカートリッジBが装置本体14に
装着された状態で開閉カバー35を閉じると、可動杆1
02dはソレノイド102bの中心穴へ進入し、加圧レ
バー101の加圧面101cはプロセスカートリッジB
の付勢力受け面101bに当接するが加圧レバー101
が不図示のねじりコイルばねにより時計回りに付勢され
ているので開閉部材35は閉まり切っていないので更に
前記不図示のねじりコイルばねのばね力に抗して開閉部
材35を閉めると開閉部材35は閉まり切ってストッパ
102eは加圧レバー102から離れる。開閉部材35
は閉め切ると不図示の掛金で装置本体14に対して係止
される。
【0065】この状態では加圧レバー101を付勢して
いる不図示のねじりコイルばねのばね力をプロセスカー
トリッジBの付勢力受け面101bが受けている。
【0066】上述において加圧レバー101を付勢して
いる不図示のねじりコイルばねが存在することにより、
装置本体14に開閉部材35を係止している不図示の掛
金を外すと開閉部材35はわずかに開くので、開閉部材
35に手掛けがなくても容易に開閉部材35に手を掛け
て開くことができる。
【0067】なお、加圧レバー101を付勢するねじり
コイルばね等のばね部材がなくても本発明の効果である
プロセスカートリッジBの位置補正は達成される。
【0068】また加圧レバー101を付勢している不図
示のねじりコイルばねのばね力を逆にしてもよい。即
ち、回動中心部101aを中心にして加圧レバー101
が開閉部材35へ向かって付勢されるようにしてもよ
い。この場合、ストッパ102eはなしとするか、又は
ストッパ102eを加圧レバー101の上側に当るよう
にしておく、そして開閉部材35を閉じた状態において
は、プロセスカートリッジBの付勢力受け面101bと
加圧レバー101の加圧面101c間はわずかに隙間が
ある。
【0069】また、上述したプロセスカートリッジBは
円筒形ガイド13aR,13aLの中心を結ぶ中心線の
クリーニングユニットC側と現像ユニットD側ではこの
中心線を水平に保つと現像ユニットD側がクリーニング
ユニットC側よりも大きな一次モーメントを生ずるよう
な重量配分になっている。
【0070】プロセスカートリッジBの画像形成装置本
体14への装着には、トナー枠体11の凹部17側及び
下側の夫々のリブ11cを片手でつかみ、円筒形ガイド
13aR,13aLを夫々画像形成装置本体14のカー
トリッジ装着部のガイド部16a,16cへ挿入し、続
いて挿入方向から見てプロセスカートリッジBを前下り
にして回り止めガイド13bR,13bLを画像形成装
置本体14のガイド部16a,16cへ挿入する。プロ
セスカートリッジBの円筒形ガイド13aR,13a
L、回り止めガイド13bR,13bLは画像形成装置
本体14のガイド部16a,16cに沿って奥側へ進
み、プロセスカートリッジBの円筒形ガイド13aR,
13aLが画像形成装置本体14の位置決め溝16b,
16dに達すると、この円筒形ガイド13aR,13a
Lは位置決め溝16b,16dの位置へプロセスカート
リッジBの重力で着座する。これによって、位置決め溝
16b,16dに対してプロセスカートリッジBの円筒
形ガイド13aR,13aLは正確に位置が定まる。そ
して円筒形ガイド13aR,13aLの中心を結ぶ中心
線は、感光体ドラム7の中心線であるから、感光体ドラ
ム7は画像形成装置本体14に概略に位置が定まる。
尚、最終的にはカップリングが結合した状態で感光体ド
ラムは装置本体14に対する位置が決まる。
【0071】この状態では、画像形成装置本体14の固
設部材25とプロセスカートリッジBの規制当接部13
jはわずかに隙間がある。ここでプロセスカートリッジ
Bを持っている手を離すと、プロセスカートリッジBは
その円筒形ガイド13aR,13aLを中心にして現像
ユニットD側が下り、クリーニングユニットC側が上昇
し、プロセスカートリッジBの規制当接部13jは画像
形成装置本体14の固設部材25に当接し、プロセスカ
ートリッジBは画像形成装置本体14に対して正確に装
着される。その後、開閉部材35を図1において支点3
5aを中心に時計回りに回動して閉める。
【0072】開閉部材35を閉め、画像形成装置本体1
4の電源を入れると数秒間前回転動作を行うがこの動作
に連動して加圧レバー制御部102でソレノイド102
bが可動杆102cを下降する方向へ付勢し、加圧レバ
ー101がプロセスカートリッジBを装着方向へ付勢す
る。
【0073】従ってプロセスカートリッジBを確実に所
定位置に装着される。
【0074】前回転動作が終了するとソレノイド102
cは消勢され加圧レバー101はプロセスカートリッジ
Bを加圧しなくなる。そして、加圧レバー101が開閉
部材35へ向かって不図示のねじりコイルばねで付勢し
ている場合はプロセスカートリッジBの付勢力受け面1
01bと加圧レバー101の加圧面101cは離れる。
【0075】上述のねじりコイルばねのばね力が逆の場
合は、このばね力でプロセスカートリッジBは装着方向
へ押圧されないで加圧面101cは付勢力受け面101
bと離れており、ソレノイド102cはこのねじりコイ
ルばねのばね力に抗して加圧レバー101を引き下げ
る。
【0076】また、上述のねじりコイルばねを備えない
場合は、加圧レバー101の加圧面101cはプロセス
カートリッジBの付勢力受け面101bに加圧すること
なく接触している。
【0077】プロセスカートリッジBを装置本体14か
ら取り外すのは、上記と逆で、装置本体14の開閉部材
35を開いてプロセスカートリッジBの把手部をなす前
述の上下のリブ11cに手を掛け持ち上げるようにする
と、プロセスカートリッジBの円筒形ガイド13aR,
13aLが装置本体14の位置決め溝16b,16dを
中心に回動し、プロセスカートリッジBの規制当接部1
3jが装置本体14の固定部材25から離れる。プロセ
スカートリッジBを更に引くと上記円筒形ガイド13a
R,13aLが上記位置決め溝16b,16dから脱出
して装置本体14に固定したガイド部材16R,16L
のガイド部16a,16cへ移動し、そのまま、プロセ
スカートリッジBを引き上げるとプロセスカートリッジ
Bの円筒形ガイド13aR,13aL、回り止めガイド
13bR,13bLは装置本体14のガイド部16a,
16c中を移動して上昇し、これによって、プロセスカ
ートリッジBの姿勢を規制されて、プロセスカートリッ
ジBは装置本体14の他の部分に当ることなく装置本体
14外へ取り出される。
【0078】なお、図12に示すとおり、平歯ギア7n
は感光体ドラム7の軸方向ではす歯のドラムギア7bと
反対側の端部に設けられている。この平歯ギア7nは、
プロセスカートリッジBが装置本体14に装着された際
に、装置本体14に設けられた転写ローラ4と同軸のギ
ア(図示せず)と噛合して、転写ローラ4を回転させる
駆動力をプロセスカートリッジBから伝達する。
【0079】(トナー枠体)図3、図5、図7、図1
6、図20、図21を用いてトナー枠体について詳細に
説明する。図20はトナーシールを溶着する前の斜視
図、図21はトナーを充填後の斜視図である。
【0080】図3に示すようにトナー枠体11は上方枠
体11a及び下方枠体11bの2部品によって構成され
ている。この上方枠体11aは図1に示すように画像形
成装置本本体14の光学系1の右方の空間を占めるよう
に上方へ向って膨出しており、画像形成装置Aを大きく
することなく、プロセスカートリッジBのトナー量を増
加するようにしている。図3、図4、図7に示すように
上方枠体11aの長手方向中央に外側から凹部17が設
けられており、把手の機能を有している。そこで操作者
は、手でもって上方枠体11aの凹部17と下方枠体1
1bの下側を把んで持つ。なお、凹部17の片側及び下
方枠体11bの下側に設けた長手方向のリブ11cはプ
ロセスカートリッジBを持つ場合の滑り止めとなってい
る。そして、図3に示すようにこの上方枠体11aのフ
ランジ11a1を下方枠体11bの回り縁付のフランジ
11b1に嵌合し溶着面Uで合わせて、超音波溶着によ
り溶着リブを溶かすことにより両枠体11a,11bを
一体化している。ただし結合方法としては、超音波溶着
に限定されずに、例えば熱溶着、強制振動、あるいは接
着等で行なっても良い。両枠体11a,11bを超音波
溶着する際に上述のフランジ11b1で両枠体11a,
11bを支持するほか、開口部11iの外側上方にフラ
ンジ11b1とほぼ同一平面上に段部11mを設けてあ
る。この段部11mを設けるための構成は後述する。
【0081】なお、両枠体11a,11bを結合するの
に先立って、下方枠体11bの内部にトナー送り部材9
bを組み込む。さらに、図16に示すようにトナー送り
部材9bの端部に係止するようにカップリング部材11
eをトナー 枠体11の側板の穴11e1から組み込
む。前記穴11e1は、下方枠体11bの長手方向一側
端に設けられている。そしてこの穴11e1と同じ側に
トナーを充填するためのほほ直角三角形のトナー充填口
11dが設けられている。このトナー充填口11dの縁
は上下トナー枠体11a,11bの合せ目近くに沿う直
角側の一辺と、この一辺に直角な上下方向の一辺、及び
下方枠体11bの下側に沿う斜辺を有する。このためト
ナー充填口11dは最大限の大きさを採用することがで
きている。そこで穴11e1とトナー充填口11dは並
んで設けられている。更に、図20に示すようにトナー
枠体11の長手方向には、トナー枠体11から現像枠体
12へトナーを送るためのトナー枠体11の開口部11
iが設けられており、この開口部11iをふさぐように
シール(後述)を溶着する。その後、トナー充填口11
dからトナーを充填し、トナー充填口11dを図21で
示すようにトナーキャップ11fでふさいでトナーユニ
ットJとして完成する。トナーキャップ11fはポリエ
チレン、ポリプロピレン等の材質で形成されており、ト
ナー枠体11に設けられたトナー充填口11dに圧入ま
たは接着されて抜け止めされる。更にトナーユニットJ
は後述する現像枠体12と超音波溶着し、現像ユニット
Dとなる。ただし結合方法としては、超音波溶着に限定
されずに、接着、あるいは弾性力を用いてスナップフィ
ット等で行なってもよい。
【0082】また、図3に示すように、トナー枠体11
の下方枠体11bの斜面Kはトナーが消費されると自然
に落下する傾斜角度θ、即ち、装置本体14を水平にし
た状態で装置本体14に装着されたプロセスカートリッ
ジBの有する斜面Kと水平線Zとのなす角度θが約65
°程度が好適である。また、下方枠体11bはトナー送
り部材9bの回転領域を逃げるように下方に凹形部11
gを有している。トナー送り部材9bの回転直径は37
mm程度である。凹形部11gは斜面Kの延長線より約
0mm〜10mm位凹であれば良い。これはもし凹形部
11gが斜面Kより上方にあるとすると、斜面K上方よ
り自然落下してきたトナーが凹形部11gと斜面Kの間
のトナーが現像枠体12内に送られなくなり、トナーが
残ってしまう場合が予想されるが、本実施の形態では確
実にトナーをトナー枠体11から現像枠体12へ送り出
すことができる。
【0083】なおトナー送り部材9bは直径2mm程度
の棒状の鉄系の材質が用いられ、クランク形状となって
おり、図20に片側を図示するように夫々に設けたジャ
ーナル9b1の一方をトナー枠体11の開口部11i内
に面する部分の穴11rに枢着すると共に他方をカップ
リング部材11eに固定してある(結合部は図20では
見えない)。
【0084】以上のようにトナー枠体11の底面にトナ
ー送り部材9bの逃げとして凹形部11gを設けること
により、コスト上昇することなく安定したトナー送り性
能が得られる。
【0085】図3、図20、図22に示すようにトナー
枠体11の現像枠体12との接合部には、トナー枠体1
1から現像枠体12へトナーを送り出す開口部11iが
設けられている。この開口部11iの周囲には凹面11
kが設けられている。この凹面11kの上下のフランジ
11j,11j1の長手方向にじかに両縁側には条溝1
1nが平行して設けられている。なお、この凹面11k
の上方のフランジ11jは門形をしており、下方のフラ
ンジ11j1は、凹面11kに対して交叉方向である。
図22に示すようにこの条溝11nの底11n2は凹面
11kよりも外方(現像枠体12側)へ突出した位置に
ある。なお、図39に略画で示すように開口部11iの
フランジ11jは額縁状として一平面となるようにして
もよい。
【0086】図19に示すように現像枠体12のトナー
枠体11との対向面は一平面12uであり、この平面1
2uの上下および長手両側にはこの平面12uよりも後
退した位置にこの平面12uに平行なフランジ12eが
額縁状に閉じた形に設けられ、このフランジ12eの縁
に長手方向に沿ってトナー枠体11の条溝11nに嵌合
する突条12vが設けられている。この突条12vの頂
面には超音波溶着する際の三角突条12v1が設けられ
ている(図22参照)。そこで夫々部品を仕組まれた後
のトナー枠体11と現像枠体12は、このトナー枠体1
1の条溝11nと現像枠体12の突条11vを嵌合しそ
の長手方向に沿って超音波溶着されるようになっている
(詳細は後述する)。
【0087】図21に示すようにトナー枠体11の開口
部11iを塞ぐように、凹面11kに長手方向に裂け易
いカバーフィルム51が貼り付けられている。このカバ
ーフィルム51は、凹面11kにおいて、前記開口部1
1iの4辺の縁に沿ってトナー枠体11に貼り付けられ
ている。このカバーフィルム51には開口部11iを開
封するために、カバーフィルム51を引き裂くためのテ
アテープ52が溶着されている。そしてこのテアテープ
52は、開口部11iの長手方向一端52bで折り返さ
れて、現像枠体12のトナー枠体11と対向する平面の
長手方向の端部に貼り付けられた、例えばフエルトのよ
うな弾性シール材54(図19参照)とトナー枠体11
間を通って外部へ引き出され、テアテープ52の外部へ
引き出された端部52aは手掛けとなる把手部材11t
を取り付けてある(図6、図20、図21参照)。この
把手部材11tはトナー枠体11と一体成形されてお
り、トナー枠体11とつながる部分を特に薄くして切り
離せるようにしてあり、テアテープ52の端部をこの把
手部材11tに貼り付けてある。なお該シール材54表
面の内部寄りには、摩擦係数の小さい合成樹脂フィルム
状のテープ55が貼り付けられている。またさらに、こ
の弾性シール材54を貼り付けた位置と長手方向の反対
側の端部において平面12eには、弾性シール材56が
貼り付けられている(図19)。
【0088】上述した、弾性シール材54,56は、フ
ランジ12e長手方向両端において短手方向の全幅にお
いてフランジ12eに貼り付けてある。そして弾性シー
ル材54,56は凹面11kの長手方向の両端部のフラ
ンジ11jに一致し、且つそのフランジ11jの短手方
向の全幅にわたり、さらに突条12vとオーバーラップ
している。
【0089】またさらに、トナー枠体11と現像枠体1
2を結合する際に、両枠体11,12の位置合わせを容
易にするために、トナー枠体11のフランジ11jに
は、現像枠体12に設けた円筒形ダボ12w1、角形ダ
ボ12w2と嵌合する丸穴11r、角穴11qが設けら
れている。ここで丸穴11rはダボ12w1と密に嵌合
し、角穴11qはダボ12w2と短手方向は密に、長手
方向はラフに係合する。
【0090】トナー枠体11と現像枠体12を結合する
際には、トナー枠体11、現像枠体12は夫々を仕組品
として独立に組立る。その後に、現像枠体12の位置決
め用の円筒形ダボ12w1、角形ダボ12w2をトナー
枠体11の位置決め用の丸穴11r、角穴11qに嵌入
する。また、トナー枠体11の条溝11nに現像枠体1
2の突条12vを夫々嵌め込む。そして、トナー枠体1
1と現像枠体12を互いに圧接すると、シール材54,
56はトナー枠体11の長手方向両端部のフランジ11
jに接して圧縮され、現像枠体12の平面12uの長手
方向両側で短手方向に一体成形で設けたスペーサの役を
する突条12zがトナー枠体11のフランジ11jに接
近する。ここで、テアテープ52の通過を許すように、
前記突条12zは、テアテープ52の幅方向(短手方
向)の両側にのみ設けられている。上記状態でトナー枠
体11と現像枠体12を圧して突条12vと条溝11n
間に超音波振動を加え、摩擦熱によって前記三角突条1
2v1を溶かして条溝11nの底と溶着する。これによ
って、トナー枠体11の条溝11nの縁11n1、現像
枠体12のスペーサ用の突条12zは夫々相手部材と密
着状態となり、トナー枠体11の凹面11kと対向する
現像枠体12の対向平面12u間には周縁が密着された
空間ができる。この空間に前記カバーフィルム51、テ
アテープ52が納まる。
【0091】また、トナー枠体11に収納されたトナー
を現像枠体12へ送り出すためには、プロセスカートリ
ッジBの外部へ突出しているテアテープ52の端部52
a(図6)の把手部材11tの根本側をトナー枠体11
から、切り離すか、引きちぎった後に把手部材11tを
操作者が手で引くことにより、カバーフィルム51が引
き裂かれて、トナー枠体11の開口部11iが開封さ
れ、トナーをトナー枠体11から現像枠体12へ送り出
し可能となる。そして、弾性シール材54,56は平た
い帯状の六立方形のまま、トナー枠体11のフランジ1
1jの長手方向の両端部で厚さのみ小さくなるように変
形しているのでシール性がよい。
【0092】このようにトナー枠体11と現像枠体12
の対向面が構成されているので、カバーフィルム51を
引き裂く力をテアテープ52に加えると、テアテープ5
2を両枠体11,12間から円滑に引き出せる。
【0093】またさらにトナー枠体11と現像枠体12
を超音波溶着する際に、摩擦熱が生じてこの摩擦熱によ
って三角突条12v1を溶融する。この摩擦熱により、
トナー枠体11及び現像枠体12には熱応力が生じて熱
変形するおそれがある。しかしながら本実施の形態によ
れば、トナー枠体11の条溝11nと現像枠体12の突
条12vが長手方向の略全範囲にわたって嵌合してお
り、両枠体11,12の結合状態において、溶着部周辺
が強化されており、熱応力による熱変形が生じ難い。
【0094】トナー枠体11、現像枠体12を形成する
材質としては、プラスチック例えばポリスチレン、AB
S樹脂アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合
体、ポリカーボネイト、ポリエチレン、ポリプロピレン
等である。
【0095】ここで図3には本実施の形態に用いられる
トナー枠体11の側断面図が示されている。図3は、ト
ナー枠体11が現像枠体12と結合す結合面JPを大略
鉛直方向に配置して示してある。
【0096】本実施の形態に用いるトナー枠体11につ
いて更に詳細に説明する。トナー容器11Aに収納して
いる一成分トナーを開口部11i方向へ効率よく落下さ
せるために、2つの斜面K,Lを有している。この斜面
K,Lはともに、トナー枠体11の長手方向全幅に設け
られている。斜面Lは、開口部11iの上方に配置され
ており、また、斜面Kは開口部11iの奥側(トナー枠
体11の短手方向)に配置されている。また斜面Lは上
方枠体11aに形成されており、斜面Kは下方枠体11
bによって構成される。そして斜面Lは装置本体14に
プロセスカートリッジBを装着状態において鉛直方向又
は鉛直方向よりも面が下向きである。また、斜面Kは、
トナー枠体11と現像枠体12の結合面JPに直交する
線mに対する角度θ3が約20度〜40度である。言い
換えれば、本実施の形態では上方枠体11aに下方枠体
11bを結合するにあたって、下方枠体11bを前記設
置角度でもって設置できるように上方枠体11aの形状
を規定している。そこで本実施の形態によれば、トナー
を収容しているトナー容器11Aは、効率よくトナーを
開口部11i方向へ供給することができる。
【0097】次に、現像枠体について、更に詳細に説明
する。
【0098】(現像枠体)現像枠体12について図3、
図14、図15、図16、図17、図18を用いて説明
する。図14は現像枠体12に各部品を組み込む状態で
示した斜視図、図15は現像枠体12に現像部駆動伝達
ユニットDGを組み込む状態を示す斜視図、図16は該
駆動伝達ユニットDGが取り付けられていない状態で現
像ユニットを示す側面図、図17は現像部駆動伝達ユニ
ットDGを内部側から見る側面図、図18は軸受箱の内
部を示す斜視図である。
【0099】現像枠体12には、前述のように現像ロー
ラ9c、現像ブレード9d、トナー攪拌部材9e及びト
ナー残量を検出するためのアンテナ棒9hが組み込まれ
る。現像ブレード9dは、図14に示すように厚さ1〜
2mm程度の板金9d1にウレタンゴム9d2がホット
メルト、両面接着テープ等で固定されたもので、ウレタ
ンゴム9d2が現像ローラ9cの母線に接することによ
って現像ローラ9c周面上のトナー量を規制する。現像
枠体12に設けられたブレード取り付け部としてのブレ
ード突当て平面12iの長手方向の両端部には、ダボ1
2i1(エル)、角形突起12i3及びねじ用穴12i
2が設けられている。そこで、板金9d1に設けられた
穴9d3、切り込み9d5を前記夫々ダボ12i1、突
起12i3に嵌合する。その後、板金9d1に設けられ
たねじ穴9d4を挿通して小ねじ9d6を前記めねじ1
2i2にねじ込み、板金9d1を平面12iに固定す
る。なお、現像枠体12には、板金9d1の上方長手方
向に沿って、トナーの外部への漏れを防ぐため、モルト
プレーン等の弾性シール部材12sを貼り付けている。
更に、この弾性シール部材12sの両端から続いて現像
ローラ9cに沿う円弧面12jまで、弾性シール部材1
2s1が貼り付けられている。また更に、下あご部12
hには現像ローラ9cの母線に接する薄片の弾性シール
部材12s2が貼り付けられている。
【0100】ここで、現像ブレード9dの板金9d1の
一端は略90°に曲げられ曲げ部9d1aとなってい
る。
【0101】次に、現像ローラユニットGについて図1
4、図18を用いて説明する。現像ローラユニットG
は、現像ローラ9c、現像ローラ9c周面と感光体
ドラム7周面間の距離を一定にするためのスペーサコロ
9i、なおこのスペーサコロ9iは合成樹脂製の電気絶
縁材製であって、感光体ドラム7のアルミニウムAl
(エル)製の円筒部と現像ローラ9cのアルミニウムA
l(エル)製の円筒部がリークしないように現像ローラ
9cの両端部に被せるスリーブキャップを兼ねている。
現像ローラ9cを回転自在に支持し現像枠体12に位
置決めするための現像ローラ軸受9j(図14に特に拡
大して図示)感光体ドラム7に設けられたはす歯のド
ラムギア7bから駆動を受けて、現像ローラ9cを回転
させるための現像ローラギア9k(はす歯ギア)、現
像ローラ9c端部に一端が嵌合している現像コイルバネ
接点9l(エル)(図18参照)、及び、現像ローラ
9c内部に設けられ、トナーを現像ローラ9c周面上に
付着させるためのマグネット9gでユニット化されてい
る。なお、図14では軸受箱9vを現像ローラユニット
Gに対して既に取り付けてあるが、現像ローラユニット
Gは現像枠体12の側板12A,12Bにわたされた後
軸受箱9vを現像枠体12に取り付ける際に軸受箱9v
と結合されるものある。
【0102】この現像ローラユニットGは、図14に示
すように現像ローラ9cの一端には金属フランジ9pが
嵌合固定され、このフランジ9pは外方へ向って現像ロ
ーラギア取付軸部9p1が突出し、この現像ローラギア
取付軸部9p1は円筒部に二面幅部を有し、この二面幅
部付の円筒部に嵌合して回り止めされて合成樹脂製の現
像ローラギア9kが嵌合している。現像ローラギア9k
ははす歯ギアであって回転時、軸方向の推力は現像ロー
ラ9cの中央部へ向うようにねじれている(図38参
照)。このフランジ9p中を通ってマグネット9gのD
カットされた欠円形軸9g1が外部へ突出している。こ
の欠円形軸9g1の一方は後述の駆動伝達ユニットDG
の現像ホルダ40に嵌合し、非回転で支持される。前述
した現像ローラ軸受9jには内側へ突出する回り止め突
起9j5を有する丸穴が設けられ、この丸穴にC形の軸
受9j4が丁度嵌合し、この軸受9j4に回転自在に前
記フランジ9pが嵌合している。現像ローラ軸受9jは
現像枠体12のスリット12fに嵌め込まれ、現像ホル
ダ40の突起40fを現像枠体12の穴12g及び現像
ローラ軸受9jの穴9j1に挿入し、現像ホルダ40を
現像枠体12に固定することにより保持される。上記軸
受9j4はつば付きであり、つば部のみC形をしている
が、軸方向すべての断面がC形であっても差し支えな
い。上記現像ローラ軸受9jの軸受9j1の嵌入する穴
は、段付穴であり、上記回り止め突起9j5は軸受9j
4のつばが嵌入する大径部に設けられている。この軸受
9j及び後述の軸受9fはポリアセタール、ポリアミド
等である。
【0103】中空円筒形の現像ローラ9cを挿通してい
るマグネット9gの両端部は現像ローラ9cから両端に
突出し他端の欠円形軸9g1は図18に示す現像ローラ
軸受箱9vに設けた図の上側にあり見えないD形の支持
穴9v3に嵌合する。現像ローラ9cの端部内周には絶
縁部材よりなる中空のジャーナル9wが嵌入固定され、
このジャーナル9wと一体の縮径円筒部9w1は現像ロ
ーラ9cと導通のとれた現像コイルばね接点9l(エ
ル)とマグネット9g間を絶縁している。つば付の軸受
9fは合成樹脂の絶縁体であって前記マグネット支持穴
9v3と同心の軸受嵌合穴9v4に嵌合する。この軸受
嵌合穴9v4に設けたキー溝9v5には軸受9fに一体
に設けたキー部9f1が嵌合することにより軸受9fは
回り止めされる。
【0104】上述の軸受嵌合穴9v4は底があり、この
底には中抜きの円板状の現像バイアス接点121の内部
側端部がある。現像ローラ軸受箱9vに現像ローラ9c
を組付けるとこの現像バイアス接点121に金属の現像
コイルばね接点9l(エル)が縮められて圧接する。前
記現像バイアス接点121は円板状部の外径から折曲
し、軸受嵌合穴9v4の軸方向の凹部9v6に嵌合して
軸受9fの外側をとおる導出部121aと、第1の導出
部121aに続いて軸受嵌合穴9v4の端部の切り欠き
9v7に嵌まり込んで折曲された第2の導出部121
b、第2の導出部121bから折曲した第3の導出部1
21c、第3の導出部121cから現像ローラ9cから
見て半径方向の外側へ折曲した第4の導出部121d、
第4の導出部121dから同じ向きに折曲した外部接点
部121eを有する。このような現像バイアス接点12
1を支持するため、現像ローラ軸受箱9vには長手方向
内部側へ向って支持部9v8が突出し、この支持部9v
8は第3、第4の導出部121c、121d及び外部接
点部121eに接する。また、第2の導出部121bに
は現像ローラ軸受箱9vの裏側で長手方向内部側へ突出
するダボ9v9に圧入される止め穴121fを有する。
この現像バイアス接点121の外部接点部121eはプ
ロセスカートリッジBを装置本体14へ装着した際、後
述の装置本体14側の現像バイアス接点部材125と接
触するものである。これにより現像ローラ9cへ現像バ
イアスが印加される。
【0105】現像ローラ軸受箱9vに設けられた2個の
円筒形突部9v1と図19に示す現像枠体12の長手方
向一側端に設けられた穴部12mに嵌合し、現像ローラ
軸受箱9vを現像枠体12に対して位置決めする。また
現像ローラ軸受箱9vのねじ穴9v2を挿通して不図示
の小ねじを現像枠体12のめねじ12cにねじ込み、現
像ローラ軸受箱9vを現像枠体12に対して固定する。
【0106】このように本実施の形態においては、現像
ローラ9cを現像枠体12に取り付けるあたって、まず
現像ローラユニットGを組立てる。そして組立てた現像
ローラユニットGを現像枠体12に取り付ける。
【0107】なお現像ローラユニットGの組立ては、次
の工程で行われる。まず、フランジ9pを組み込んだ現
像ローラ9c中にマグネット9gを挿通させ現像ローラ
9cの一端にジャーナル9w、現像コイルばね接点9l
(エル)を取り付け、両端夫々にスペーサコロ9iを取
り付け、更にその外側に現像ローラ軸受9jを夫々取り
付ける。次いで現像ローラ9cの一端の現像ローラギア
取付軸部9p1に現像ローラギア9kを取り付ける。そ
して、現像ローラ9cの現像ローラギア9kが取り付け
られた両端には、先端がDカットされたマグネット9g
の欠円形軸9g1を突出させている。このようにして、
現像ローラユニットGを構成している。
【0108】次に、トナー残量を検知するためのアンテ
ナ棒9hについて説明する。図14、図19に示すよう
に、アンテナ棒9hは、その一端がクランク状に曲げら
れている。この一端の接点部9h1(トナー残量検出接
点122)は装置本体14に取り付けられている後述の
トナー検出接点部材126に接触して、電気的に接続す
る。このアンテナ棒9hを現像枠体12に取り付けるに
はまず、アンテナ棒9hの先端を現像枠体12の側板1
2Bに設けられた貫通穴12bを貫通させて内部に挿入
する。そして、現像枠体12の反対側の側面に設けられ
た不図示の穴に前記先端を支持させる。このようにアン
テナ棒9hは貫通穴12bと前記不図示の穴により位置
決めして支持される。また前記貫通穴12bにはトナー
の侵入を防ぐため、シール部材(図示せず)(例えば合
成樹脂リングまたはフエルトあるいはスポンジ等)が挿
入されている。
【0109】なお、クランク状の接点部9h1のアーム
部分は現像ローラ軸受箱9vが現像枠体12に取り付け
られると、現像ローラ軸受箱9vがアンテナ棒9hの移
動を阻止し、アンテナ棒9hが外方へは脱出しない位置
にある。
【0110】ここで、前記アンテナ棒9hの先端を挿入
する側の現像枠体12の側板12Aはトナー枠体11と
現像枠体12を結合した際に、トナー枠体11の側面側
に延出してトナー下方枠体11bに設けられたトナーキ
ャップ11fと対向してトナーキャップ11fを一部覆
う。また側板12Aには、図16に示すように穴12x
が設けられており、この穴12xには、トナー送り部材
9bに駆動力を伝達するためのトナー送りギア9sの軸
継手部9s1(図15)が挿通する。このトナー送りギ
ア9sは、トナー送り部材9bの端部に係合しトナー枠
体11に回転自在に支持されているカップリング部材1
1e(図16、図20参照)と連結して、トナー送り部
材9bに駆動力を伝達する軸継手部9s1を一体に備え
ている。
【0111】図19に示すように現像枠体12にはアン
テナ棒9hと平行し、トナー攪拌部材9eが回転自在に
支持されている。このトナー攪拌部材9eはクランク状
で一方のジャーナルが側板12Bの軸受穴(不図示)に
嵌合し、他方のジャーナルは図16に示す側板12Aに
回転自在に支持される軸部を一体に有するトナー攪拌ギ
ア9mに嵌入すると共に、クランクアームを該軸部の切
り欠きに引っ掛けて、攪拌ギア9mの回転をトナー攪拌
部材9eに伝えるようにしてある。
【0112】次に、現像ユニットDへの駆動力の伝達に
ついて説明する。
【0113】図15に示すように、Dカットされたマグ
ネット9gの欠円形軸9g1に現像ホルダ40の支持穴
40aが嵌入し非回転に支持される。現像ホルダ40を
現像枠体12に取り付けると、現像ローラギア9kは歯
車列GTのギア9qと噛合い、トナー攪拌ギア9mは小
ギア9s2と噛合う。これによってトナー送りギア9s
及びトナー攪拌ギア9mは現像ローラギア9kより駆動
力の伝達を受けられるようになる。
【0114】ギア9qからトナー送りギア9sまでのギ
アは総てアイドラギアである。現像ローラギア9kに噛
合うギア9qとこのギア9qと一体の小ギア9q1は現
像ホルダ40と一体のダボ40bに回転自在に支持され
ている。小ギア9q1と噛合う大ギア9rとこのギア9
rと一体の小ギア9r1は現像ホルダ40と一体のダボ
40cに回転自在に支持されている。小ギア9r1はト
ナー送りギア9sと噛合っている。トナー送りギア9s
は現像ホルダ40に一体に設けたダボ40dに回転自在
に支持されている。トナー送りギア9sは軸継手部9s
1を有する。トナー送りギア9sには小ギア9s2が噛
合っている。小ギア9s2は現像ホルダ40に一体に設
けたダボ40eに回転自在に支持されている。上記ダボ
40b,40c,40d,40eは直径約5〜6mm程
度であり、ギア列GTの各ギアを支持する。
【0115】以上の構成を取ることにより、同一の部材
(本実施の形態では現像ホルダ40)によってギア列を
構成するギアの支持を行うことができる。従って、組立
に関し、現像ホルダ40に歯車列GTを部分組立がで
き、組立工程を分散し、簡単化できる。即ち、現像枠体
12へはアンテナ棒9h、トナー撹拌部材9eを組み付
けた上、現像ローラユニットGを現像部駆動伝達ユニッ
トDG、歯車箱9vを夫々現像枠体12へ組み付けるの
と同時に組立て現像ユニットDを完成する。
【0116】また、図19において、12pは開口部で
あって、現像枠体12の長手方向に沿って設けられてい
る。そしてこの開口部12pは、トナー枠体11と現像
枠体12とを結合した状態で、トナー枠体11の有する
開口部11iと対向する。そしてトナー枠体11に収容
されているトナーを、現像ローラ9cへ供給可能とす
る。また、この開口部12pの長手方向全幅に沿って前
記攪拌部材9e及びアンテナ棒9hが取り付けられてい
る。
【0117】またこの現像枠体12を形成する材質とし
ては、前述したトナー枠体11の材質と同様である。
【0118】(電気接点の構成)次に、前記プロセスカ
ートリッジBを画像形成装置本体14に装着したとき
に、両者を電気的に接続するための接点の接続と配置に
ついて図8、図9、図11、図23、図30を用いて説
明する。
【0119】プロセスカートリッジBには、図8に示す
ように、複数の電気接点が設けてある。即ち、感光体
ドラム7を装置本体14との間でアースするために、該
感光体ドラム7と電気的に接続した導電性アース接点と
して円筒形ガイド13aL(導電性アース接点として説
明する場合は符号119を用いる)、帯電ローラ8へ
装置本体14から帯電バイアスを印加するために、帯電
ローラ軸8aと電気的に接続した導電性帯電バイアス接
点120、現像ローラ9cに装置本体14から現像バ
イアスを印加するために、現像ローラ9cと電気的に接
続した導電性現像バイアス接点121、トナー残量を
検出するめたに、アンテナ棒9hと電気的に接続した導
電性トナー残量検出接点122、の4個の接点がカート
リッジ枠体側面と底面から露出するように設けてある。
そして前記4個の接点119〜122は、プロセスカー
トリッジBの装着方向から見て全てカートリッジ枠体の
左側の側面及び底面に、各接点間が電気的にリークしな
い距離を隔てて設けられている。なお、アース接点11
9及び帯電バイアス接点120はクリーニングユニット
Cに設けられており、また、現像バイアス接点121及
びトナー残量検出接点122は現像枠体12に設けられ
ている。また、前記トナー残量検出接点122は、プロ
セスカートリッジBが装置本体14に装着されたことを
装置本体14に検出させるための、プロセスカートリッ
ジ有無検出接点を兼ねる。
【0120】図11に示すように前記アース接点119
は既に述べたように導電性の材質のフランジ29に一体
に設けられ、更にフランジ29と一体のドラム軸7aを
アース接点部材119と同軸上に設け、ドラム軸7aに
ドラム筒7dに導通しているアース板7fを圧接して外
部へ導いている。本実施の形態では、フランジ29を鉄
等の金属製としている。また他の帯電バイアス接点12
0、現像バイアス接点121は厚さが約0.1mm〜
0.3mm程度の導電性の金属板(例えば、ステンレス
スチール、燐青銅)をプロセスカートリッジ内部から張
り巡らせている。そして、帯電バイアス接点120はク
リーニングユニットCの反駆動側底面から露出し、現像
バイアス接点121及びトナー残量検出接点122は現
像ユニットDの反駆動側底面から露出するように設けら
れている。
【0121】更に詳細に説明する。
【0122】前述した通り、本実施の形態においては、
図11に示すように感光体ドラム7の軸線方向一側端に
はす歯のドラムギア7bを設けている。このドラムギア
7bは、現像ローラギア9kと噛合して、現像ローラ9
cを回転させる。なおこのドラムギア7bは、回転する
際にスラスト力(図11に示す矢印d方向)を生じて、
長手方向に遊びを有してクリーニング枠体13に設けら
ている感光体ドラム7をドラムギア7bが設けられてい
る側へ付勢し、平歯ギア7nに固定されているアース板
7fがドラム軸7aを押圧する反力が矢印d方向に加わ
る。そして、ドラムギア7bの側端7b1がクリーニン
グ枠体13に固定した軸受38内側端面38bに突き当
たる。これによって、感光体ドラム7はプロセスカート
リッジBの内部において、軸線方向の位置が規定され
る。そして前記アース接点119は、前記クリーニング
枠体13の一側端13kに露出して設けられている。こ
のドラム軸7aは、感光層7eを被覆されているドラム
筒7d(本実施の形態ではアルミニウム製)の中心に進
入する。ドラム筒7dの内面7d1と前記ドラム軸7a
の端面7a1とに接触するアース板7fによって前記ド
ラム筒7dと前記ドラム軸7aは電気的に接続されてい
る。
【0123】また、前記帯電バイアス接点120は、ク
リーニング枠体13の帯電ローラ8を支持している部分
の近傍に設けられている(図8参照)。そして前記帯電
バイアス接点120は、図23に示すように前記帯電ロ
ーラ軸8aと接触している複合ばね8bを介して前記帯
電ローラ8の軸8aと電気的に接続している。この複合
ばね8bはクリーニング枠体13に設けたほぼ帯電ロー
ラ8と感光体ドラム7の中心を結ぶ線上のガイド溝13
gに滑合している帯電ローラ軸受8cと該ガイド溝13
gの一方端にあるばね座120b間に縮設された複合ば
ね8bの圧縮コイルばね部8b1のばね座側座巻部から
帯電ローラ軸8aに圧接する内部接点8b2を有してい
る。前記帯電バイアス接点120は図23に示すように
外部露出部120aからクリーニング枠体13内に入
り、帯電ローラ8の一端側の帯電ローラ軸8aの移動方
向に対して横切るように折曲してばね座120bを終端
としている。
【0124】次に、現像バイアス接点121及びトナー
残量検出接点122について説明する。これら両接点1
21,122は、クリーニング枠体13の一側端13k
と同じ側に設けられている現像ユニットDの底面に設け
られている。そして前記現像バイアス接点121の第3
の導出部、即ち外部接点部121eは、平歯ギア7nを
間にして帯電バイアス接点120とは反対側に配設され
ている。そして既に述べたように前記現像バイアス接点
121は、前記現像ローラ9cの側端と導通している現
像コイルバネ接点9l(エル)を介して前記現像ローラ
9cと電気的に接続している(図18参照)。
【0125】図38はドラムギア7b、現像ローラギア
9kに生ずるスラストと現像バイアス接点121の関係
を摸式的に示す。既に述べたように駆動により感光体ド
ラム7は図38において矢印d方向に移動し、ドラムギ
ア7b側の端面が、図38には図示されない軸受38端
面(図32参照)と接触して回転し、感光体ドラム7の
長手方向位置は一定する。一方ドラムギア7bに噛合う
現像ローラギア9kは矢印dと反対の矢印e方向にスラ
ストを受け、現像バイアス接点121を押圧している現
像コイルばね接点9l(エル)を押圧し、現像ローラ9
cと現像ローラ軸受9jとの間に働いている現像コイル
ばね接点9lによる矢印f方向の押圧力を軽減させる。
これによって現像コイルばね接点9lと現像バイアス接
点121との接触を確実とし、現像ローラ9c端面と現
像ローラ軸受9j端面間の摩擦抵抗を軽減し、現像ロー
ラ9cの回転を円滑にする。
【0126】また、図8に示すトナー残量検出接点12
2は、カートリッジ装着方向(図9矢印X方向)に対し
て前記現像バイアス接点121の上流側に現像枠体12
から露出して設けられている。そして、図19に示すよ
うにトナー残量検出接点122は、前記現像ローラ9c
のトナー枠体11側において、現像枠体12に前記現像
ローラ9cの長手方向に沿って設けられた導電性材料、
例えば金属線のアンテナ棒9hの一部となっている。前
述した通り、前記アンテナ棒9hは、現像ローラ9cの
長手方向全長にわたって現像ローラ9cと一定距離を隔
てた位置に設けられている。プロセスカートリッジBを
装置本体14に装着すると装置本体14側のトナー検出
接点部材126と接触する。そして、このアンテナ棒9
hと現像ローラ9cとの間の静電容量は両者間に存在す
るトナー量によって変化する。そこで、この静電容量の
変化を電位差変化として、装置本体14のトナー検出接
点部材126と電気的につながっている制御部(図示せ
ず)によって検出することにより、トナー残量を検出す
るものである。
【0127】ここで前記トナー残量とは、現像ローラ9
cとアンテナ棒9hの間に存在するトナー量が、所定の
静電容量を生ずるトナー量である。これによって、トナ
ー容器11A内のトナー残量が、所定の量となったこと
を検出できる。そこで、装置本体14に設けた前記制御
部によって、前記トナー残量検出接点122を介して静
電容量が第一の所定の値になったことを検出し、トナー
容器11A内のトナー残量が所定の量となったことを判
別する。装置本体14は、静電容量が前記第一の所定の
値となったことを検出すると、プロセスカートリッジB
の交換報知を行う(例えば、ランプの点滅、ブザーによ
る音の発生)。また、前記制御部は、前記静電容量が前
記第一の所定の値よりも小さい第二の所定の値を検出す
ることによって、プロセスカートリッジBが装置本体1
4に装着されたことを検出する。また、前記制御部は、
プロセスカートリッジBが装着されたことを検出しなけ
れば、装置本体14の画像形成動作を開始させない。即
ち、装置本体14の画像形成動作を開始させない。
【0128】なおプロセスカートリッジ未装着の報知を
行っても良い(例えば、ランプの点滅等)。
【0129】次に、前記プロセスカートリッジBに設け
た接点と、装置本体14に設けた接点部材との接続につ
いて説明する。
【0130】さて、画像形成装置Aのカートリッジ装着
スペースSの一方側の内側面には、図9に示すように、
前記プロセスカートリッジBを装着したときに、前記各
接点119〜122に接続し得る4個の接点部材(アー
ス接点119と電気的に接続するアース接点部材12
3、帯電バイアス接点120と電気的に接続する帯電接
点部材124、現像バイアス接点121と電気的に接続
する現像バイアス接点部材125、トナー残量検出接点
122と電気的に接続するトナー検出接点部材126)
が設けてある。
【0131】図9に示す通り、アース接点部材123は
位置決め溝16bの底に設けられている。また、現像バ
イアス接点部材125、トナー検出接点部材126、帯
電接点部材124はガイド部16aの下方でガイド部1
6a外でガイド部16aの傍のカートリッジ装着スペー
スSの片側の壁面下に上方にむけて弾性的に設けられて
いる。
【0132】ここで、各接点とガイドとの位置関係につ
いて説明する。
【0133】まずプロセスカートリッジBをほぼ水平に
した状態の図6において、垂直方向において、最下位に
トナー残量検出接点122、その上方に現像バイアス接
点121、その上方に帯電バイアス接点120、その上
方にほぼ同じ高さに回り止めガイド13bL及び円筒形
ガイド13aL(アース接点119)が配置されてい
る。また、カートリッジ装着方向(矢印X方向)におい
て、最も上流にトナー残量検出接点122、その下流に
回り止めガイド13bL及び現像バイアス接点121、
次いでその下流に円筒形ガイド13aL(アース接点1
19)そしてその下流に帯電バイアス接点120が配置
されている。このように配置することによって、帯電バ
イアス接点120は帯電ローラ8に近付ける、現像バイ
アス接点121は現像ローラ9cに近付ける、トナー残
量検出接点122はアンテナ棒9hに近付ける、また、
アース接点119は感光体ドラム7に近付けることがで
きる。このようにすることによってプロセスカートリッ
ジB側及び画像形成装置本体14の夫々の電極の徘回し
をなくし接点間距離を短縮できる。
【0134】ここで、各接点の接点部材との接触部のサ
イズは次の通りである。まず、帯電バイアス接点120
は、たて及び横ともに約10.0mm、現像バイアス接
点121は、たて約6.5mm、横約7.5mm、トナ
ー残量検出接点122は直径2mmで横長さ約18.0
mm、及び、アース接点119は円型でその外径は約1
0.0mmである。なお前述帯電バイアス接点120、
現像バイアス接点121は矩形である。ここで上記接点
の縦とはプロセスカートリッジBの装着方向Xに従う方
向であり、横方向とは方向Xに直角水平方向である。
【0135】前記アース接点部材123は導電性板ばね
部材であり、プロセスカートリッジ側のアース接点11
9即ち円筒形ガイド13aL(ドラム軸7aが位置決め
される)がはまり込む位置決め溝16b内に該アース接
点部材123が取り付けられており(図9、図11、図
30参照)、これが装置本体シャーシを介してアースさ
れている。前記トナー残量検出接点部材126はガイド
部16a下方でこのガイド部16aの傍に設けられ導電
性板ばね部材である。また他の接点部材124,125
は、ガイド部16aの下方でこのガイド16aの傍に設
けられ、夫々圧縮コイルばね129によってホルダ12
7から上方に向かって突出して取り付けられている。こ
れを帯電接点部材124を例にとって説明する。図30
の一部に拡大して示すように、帯電接点部材124をホ
ルダ127内に脱落不能且つ上方へ突出可能に取り付け
る。そして、このホルダ127を装置本体14に取り付
けた電気基板128に固定し、各接点部材と配線パター
ンとを導電性の圧縮バネ129によって電気的に接続し
ている。
【0136】プロセスカートリッジBを画像形成装置A
に挿入して、ガイド部16aによってガイドして装着す
る際に、所定の装着位置へ至る前にあっては各接点部材
123〜126は夫々ばね力で突出状態にある。このと
き、各接点部材にプロセスカートリッジの各接点119
〜122は接触していない。更にプロセスカートリッジ
Bの挿入が進むと、各接点部材123〜126にプロセ
スカートリッジBの各接点119〜122が接触し、更
にわずかに進んでプロセスカートリッジBの円筒形ガイ
ド13aLが位置決め溝16bに嵌入することにより各
接点119〜122が夫々各接点部材123〜126を
これらの弾力に抗して後退させ夫々接触圧力を高める。
【0137】このように本実施の形態においては、前述
ガイド部材16によってプロセスカートリッジBをガイ
ドして、所定の装着位置に装着すると、前記各接点は各
前記接点部材と確実に接続する。
【0138】またアース接点部材123は、プロセスカ
ートリッジBを所定位置へ装着すると、板バネ状のアー
ス接点部材123が円筒形ガイド13aLから突出して
いるアース接点119と接触する(図11参照)。ここ
でプロセスカートリッジBが画像形成装置本体14に装
着されると、アース接点119とアース接点部材123
が電気的に接続して、感光体ドラム7がアースされる。
また帯電バイアス接点120と帯電接点部材124が電
気的に接続して、帯電ローラ8に高電圧(AC電圧とD
C電圧の重畳)が印加される。また現像バイアス接点1
21と現像バイアス接点部材125が電気的に接続し
て、現像ローラ9cに高電圧が印加される。また更に、
トナー残量検出接点122とトナー検出接点部材126
が電気的に接続して、この接点122と現像ローラ9c
間の静電容量に応じた情報が装置本体14に伝達され
る。
【0139】また本実施の形態のように、プロセスカー
トリッジBの接点119〜122をプロセスカートリッ
ジBの底面側に設けたため、プロセスカートリッジBの
装着方向矢印Xに対する左右方向の位置精度の影響を受
けない。
【0140】また更に前述実施の形態のように、プロセ
スカートリッジBの各接点をカートリッジ枠体の一方側
に全て配置したので、画像形成装置本体14及びプロセ
スカートリッジBに対する機械機構部材と電気配線関係
部材とをカートリッジ装着スペースS、プロセスカート
リッジBの両側に夫々分割配置でき、組立工数を節減で
き、また保守点検が容易となる。
【0141】前記プロセスカートリッジBを画像形成装
置本体14に装着すると、後述するように、前記開閉部
材35の閉じ動作に連動してプロセスカートリッジ側カ
ップリング装置と本体側カップリングとが結合し、感光
体ドラム7等は装置本体14から駆動を受けて回転可能
となる。
【0142】前述したように、プロセスカートリッジに
設ける複数の電気接点を全てカートリッジ枠体の一方側
に配置したために、画像形成装置本体との電気的接続を
安定して行うことができる。
【0143】或は、前述実施の形態の通り各接点を配置
することにより、各接点のカートリッジ内での電極の徘
回しを短縮することができる。
【0144】(カップリング及び駆動構成)次に画像形
成装置本体14からプロセスカートリッジBへ駆動力を
伝達する駆動力伝達機構であるカップリング手段の構成
について説明する。
【0145】図11は感光体ドラム7をプロセスカート
リッジBに取り付けた状態を示すカップリング部の縦断
面図である。
【0146】さて、図11に示すように、プロセスカー
トリッジBに取り付けられた感光体ドラム7の長手方向
一方端部にはカートリッジ側カップリング手段が設けて
ある。このカップリング手段は、感光体ドラム7の一方
端部に固着したドラムフランジ36にカップリング凸軸
37(円柱形状)を設けたものであり、前記凸軸37の
先端面に凸部37aが形成してある。なお、凸部37a
の端面は凸軸37の端面と平行である。また、この凸軸
37は軸受38に嵌合して、ドラム回転軸として機能す
る。そして、本実施の形態では、ドラムフランジ36と
カップリング凸軸37及び凸部37aは一体に設けてあ
る。そして、ドラムフランジ36にはプロセスカートリ
ッジB内部の現像ローラ9cに駆動力を伝達するため、
はす歯のドラムギア7bが一体に設けてある。従って、
図11に示す通り、前記ドラムフランジ36はドラムギ
ア7b、凸軸37及び凸部37aを有する一体成型品で
あって、駆動力を伝達する機能を有する駆動力伝達部品
である。
【0147】そして、前記凸部37aの形状は、ねじれ
た多角柱であって、詳しくは断面がほぼ正三角の柱で軸
方向に次第に回転方向にわずかにねじれた形状である。
また、前記凸部37aと嵌合する凹部39aは、断面が
多角形で軸方向に次第に回転方向にわずかにねじれた穴
である。この凸部37aと凹部39aはねじれのピッチ
がほぼ同一であり、同一方向にねじれている。なお、前
記凹部39aは、断面が略三角形である。そして、この
凹部39aは、装置本体14に設けられたギア43と一
体のカップリング凹軸39bに設けられている。このカ
ップリング凹軸39bは装置本体14に後述のように回
転自在及び軸方向移動自在に設けられている。そこで、
本実施の形態の構成においては、プロセスカートリッジ
Bが装置本体14に装着されて、凸部37aと装置本体
14に設けられた凹部39aとが嵌合して、凹部39a
の回転力が凸部37aに伝達される際に、略正三角柱の
凸部37aの各稜線と凹部39aの内面とが等しく当接
するため互いに軸芯が合致する。このため、カップリン
グ凸部37aの外接円の直径はカップリング凹部39a
の内接円よりも大きく、且つ、カップリング凹部39a
の外接円よりも小さく製作されている。更に、そのねじ
れ形状によって凹部39aが凸部37aを引き寄せる方
向に力が作用して、凸部端面37a1が凹部39aの底
39a1と当接する。そこで、このカップリング部とド
ラムギア7bに生ずるスラストは矢印d方向の同方向に
働くから、前記凸部37aと一体的となっている感光体
ドラム7は、画像形成装置本体14内で軸方向の位置及
びラジアル方向の位置が安定して決まる。
【0148】なお、本実施の形態において、感光体ドラ
ム7の側からみて、感光体ドラム7の回転方向に対し
て、前記凸部37aのねじれ方向は凸部37aの根元か
ら先端に向って反対方向、また、凹部39aのねじれ方
向は凹部39aの入口から内部へ向って反対方向、ま
た、ドラムフランジ36のドラムギア7bのねじれ方向
は前記凸部37aのねじれ方向と反対方向である。
【0149】ここで、前記凸軸37及び凸部37aは、
前記ドラムフランジ36が感光体ドラム7の一端部に取
り付けられた際に、感光体ドラム7の軸心と同軸上に位
置するようにドラムフランジ36に設けられている。な
お、36bは嵌合部であって、ドラムフランジ36を感
光体ドラム7に取り付ける際に、ドラム筒7dの内面に
嵌合する部分である。このドラムフランジ36は感光体
ドラム7に”かしめ”或は”接着”等によって取り付け
られる。また、ドラム筒7dの周囲には、感光層7eが
被覆されている。
【0150】なお、既に述べたように、この感光体ドラ
ム7の他端側には、平歯ギア7nが固定されている。
【0151】また、前記ドラムフランジ36、平歯ギア
7nの材質としては、ポリアセタール(polyace
tal)、ポリカーボネイト(polycarbona
te)、ポリアミド(polyamide)、及び、ポ
リブチレンテレフタレート(polybutylene
telephthalate)等の樹脂材料を用いてい
る。但し、他の材質を適宜選択して用いても構わない。
【0152】また、プロセスカートリッジBのカップリ
ング凸軸37の凸部37aの回りには、凸軸37と同心
円の円筒形の凸部38a(円筒形ガイド13aR)がク
リーニング枠体13に固定した軸受38に一体に設けら
れている(図12参照)。この凸部38aによって、プ
ロセスカートリッジBを着脱する際等にカップリング凸
軸37の凸部37aは保護され、外力による傷や変形等
から守られる。そこで、この凸部37aが損傷すること
によってカップリング駆動時のガタつきや振動を防止す
ることができる。
【0153】更に、この軸受38はプロセスカートリッ
ジBを画像形成装置本体14に着脱する際のガイド部材
を兼ねることも可能である。即ち、プロセスカートリッ
ジBを画像形成装置本体14に装着する際には、軸受3
8の凸部38aと本体側ガイド部16cとが当接して、
前記凸部38aはプロセスカートリッジBを装着位置に
装着する際の位置決めガイド13aRとして機能し、プ
ロセスカートリッジBの装置本体14への着脱を容易に
する。また、プロセスカートリッジBが装着位置に装着
された際には、前記凸部38aはガイド部16cに設け
られた位置決め溝16dに支持される。
【0154】また、更に感光体ドラム7及びドラムフラ
ンジ36、カップリング凸軸37との間には図11に示
すような関係がある。即ち、感光体ドラム7の外径=
H、ドラムギア7bの歯元円径=E、感光体ドラム7の
軸受け径(軸部カップリング凸軸37の外径、軸受38
の内径)=F、カップリング凸部37aの外接円径=
M、感光体ドラム7のドラムフランジ36との嵌合部径
(ドラム内径)=Nとしたとき、H>F≧M及びE>N
の関係がある。
【0155】前記H>Fによってドラム筒7dを軸承す
るよりも軸受け部での摺動負荷トルクを低減でき、F≧
Mの関係によりフランジ部を成形する際には通常図中矢
印P方向に成形型の型割を行うが、アンダーカット部が
なくなるため型構成を簡略化できる。
【0156】更にはE>Nの関係により、ギア部の型形
状がプロセスカートリッジBの装着方向から見て左側の
型上に設けられるため、右側の型を簡素化し、型の耐久
性を向上させるなどの効果がある。
【0157】一方、画像形成装置本体14には、本体カ
ップリング手段が設けてある。この本体カップリング手
段は、プロセスカートリッジBを挿入したときの感光体
ドラム回転軸線と一致する位置にカップリング凹軸39
b(円柱形状)が配設してある(図11、図25参
照)。このカップリング凹軸39bは図11に示すよう
に、モータ61の駆動力を感光体ドラム7へと伝える大
ギア43と一体になった駆動軸である。(そして、この
凹軸39bは、大ギア43の回転中心であって、大ギア
43の側端から突出して設けられている(図25、図2
6参照))。本実施の形態では、前記大ギア43とカッ
プリング凹軸39bは、一体成型で形成してある。
【0158】前記装置本体14側の大ギア43は、はす
歯ギアであって、このはす歯ギアはモータ61の軸61
aに固定して又は一体に設けられたはす歯の小ギア62
と噛合っており、小ギア62から駆動力が伝達されたと
きに、凹軸39bを凸軸37方向へ移動させる推力を発
生させるようなねじれ方向と傾斜角の歯を有している。
これにより、画像形成に際してモータ61を駆動する
と、前記推力によって凹軸39bが凸軸37方向へ移動
して凹部39aと凸部37aとが係合する。前記凹部3
9aは、前記凹軸39bの先端であって前記凹軸39b
の回転中心に設けられている。
【0159】なお、この実施の形態ではモータ軸61a
に設けた小ギア62から大ギア43へ直接駆動力を伝達
しているが、ギア列を用いて減速及び駆動伝達を行う、
或はベルトとプーリ、摩擦ローラ対、タイミングベルト
とプーリなどを用いてもよい。
【0160】次に、開閉部材35の閉鎖動作に連動して
凹部39aと凸部37aを嵌合させる構成について図2
4、図27乃至図29を参照して説明する。
【0161】図29に示すように装置本体14に設けら
れた側板66と大ギア43を間にして側板67が固設さ
れており、これらの側板66,67に大ギア43の中心
に一体に設けたカップリング凹軸39bが回転自在に支
持されている。大ギア43と側板66間には、外カム6
3と内カム64が密に間挿されている。内カム64は側
板66に固定されていて、外カム63はカップリング凹
軸39bに回転自在に嵌合している。外カム63と内カ
ム64の軸方向の対向面はカム面であり、このカム面は
カップリング凹軸39bを中心とする互いに接するねじ
面となっている。大ギア43と側板67との間に圧縮コ
イルばね68が圧縮してカップリング凹軸39bに挿入
されている。
【0162】図27に示すように外カム63の外周から
半径方向にアーム63aが設けられ、このアーム63a
の先端と、開閉部材35の支点35aから、開閉部材3
5を閉めた状態で図27において左斜め下方へ向って半
径方向の開閉部材35の開放側の端とは反対側の端の位
置をピン65aで、一つのリンク65の一端に結合して
ある。リンク65の他端はピン65bでアーム63aの
先端と結合している。
【0163】図28は図27を右方向からみた図であ
り、開閉部材35が閉じているときはリンク65、外カ
ム63等は図示の位置にあり、カップリング凸部37a
及び凹部39aが噛み合って大ギア43の駆動力が感光
体ドラム7へ駆動伝達可能の状態にある。そして、開閉
部材35を開くとピン65aは支点35aを中心に回動
して上昇し、リンク65を介してアーム63aが引き上
げられ外カム63が回転し、外カム63と内カム64と
の対向カム面が摺動して大ギア43が感光体ドラム7よ
り離れる方向へ移動する。その際、大ギア43が外カム
63に押されて、側板67と大ギア39との間に取り付
けられた圧縮コイルばね68を押しつつ移動し、図29
に示すようにカップリング凹部39aがカップリング凸
部37aから離れて、カップリングが解除されプロセス
カートリッジBが着脱可能な状態になる。
【0164】逆に開閉部材35を閉じると、開閉部材3
5とリンク65を結合しているピン65aは支点35a
を中心に回転して下り、リンク65は下方へ移動してア
ーム63aを押し下げ、外カム63が逆に回転し、ばね
68に押されることにより、図29から大ギア43が左
行して図28の位置に到達し大ギア43が再び図28の
位置にセットされカップリング凹部39aがカップリン
グ凸部37aに嵌合し、駆動伝達可能な状態に戻る。こ
のような構成をとることにより、プロセスカートリッジ
Bを開閉部材35の開閉に応じて着脱および駆動可能な
状態にすることが可能になる。尚、開閉部材35を閉じ
ることによって外カム63が逆に回転し大ギア43が図
29から左行して、カップリング凹軸39bとカップリ
ング凸軸37の端面が当たってカップリング凸部37a
とカップリング凹部39aが噛合わなくても後述のよう
に画像形成装置Aの始動後すぐ噛合う。
【0165】このように、本実施の形態ではプロセスカ
ートリッジBを装置本体14に着脱する際には、開閉部
材35を開放する。そして、この開閉部材35の開閉に
連動して、カップリング凹部39aが水平方向(矢印j
方向)に移動する。そこで、プロセスカートリッジBを
装置本体14に着脱する際には、プロセスカートリッジ
Bと装置本体14のカップリング(37a,39a)は
連結することはない。また、連結してはいない。従って
装置本体14に対するプロセスカートリッジBの着脱を
円滑に行うことができる。また、本実施の形態ではカッ
プリング凹部39aが圧縮コイルばね68によって大ギ
ア43が押されることにより、プロセスカートリッジB
の方向へ押圧されている。そこで、カップリング凸部3
7aと凹部39aとが噛み合う際に、カップリング凸部
37aと凹部39aがぶつかってうまく噛み合わなかっ
たとしても、プロセスカートリッジBを装置本体14へ
装着後初めてモータ61が回転し、これによってカップ
リング凹部39aが回転することによって両者は瞬時に
噛み合う。また、プロセスカートリッジBが装着が不充
分で装着位置手前に位置している場合は、画像形成動作
の準備動作である前回転作動と同時にソレノイド102
bに通電され、プロセスカートリッジBは正規位置にセ
ットされカップリング凹部39がカップリング凸部37
aへ圧縮コイルばね68のばね力で噛み合う。
【0166】次に前記カップリング手段の係合部である
凸部37aと凹部39aの形状について説明する。
【0167】なお、装置本体14に設けたカップリング
凹軸39bは、前述したように軸方向には移動可能であ
るが、半径方向(ラジアル方向)には移動しないように
取り付けられている。一方、プロセスカートリッジBは
長手方向及びカートリッジ装着方向のX方向(図9参
照)に移動可能に装置本体14に装着されている。なお
長手方向には、プロセスカートリッジBをカートリッジ
装着スペースSに設けてあるガイド部材16R,16L
間でわずかの移動を許すようになっている。
【0168】即ち、プロセスカートリッジBを装置本体
14に装着するとクリーニング枠体13の長手方向他端
側に取り付けたフランジ29に形成した円筒形ガイド1
3aL(図6、図7、図9参照)の部分が装置本体14
の位置決め溝16b(図9参照)に入り込んで隙間なく
嵌合して位置決めされ、感光体ドラム7に固定した平歯
ギア7nが転写ローラ4に駆動力を伝達するギア(図示
せず)と噛合する。一方、感光体ドラム7の長手方向一
端側(駆動側)は、クリーニング枠体13に設けた円筒
形ガイド13aRが装置本体14に設けた位置決め溝1
6dに支持される。
【0169】この円筒形ガイド13aRが装置本体14
の位置決め溝16dに支持されることにより、ドラム軸
7aと凹軸39bの回転軸心が同芯度φ2.00mm以
内に支持され、カップリング結合過程における第1の調
芯作用が完了する。そして、開閉部材35が閉じられる
ことによって、カップリング凹部39aが水平に移動し
て凸部37aに入り込む(図28参照)。
【0170】次いで、駆動側(カップリング側)は次の
ように位置決め及び駆動伝達がなされる。
【0171】先ず、装置本体14の駆動モータ61が回
転すると、カップリング凹軸39bがカップリング凸軸
37方向(図11の矢印dと反対方向)に移動し、カッ
プリング凸部37aと凹部39aの位相があった時点
(本実施の形態では凸部37aと凹部39aが略正三角
形であるために、120°毎に両者の位相が合う)で両
者が係合し、装置本体14からプロセスカートリッジB
に回転力が伝達される(図29に示す状態から図28に
示す状態となる)。
【0172】このカップリング係合に際し、カップリン
グ凸部37aが凹部39aに入り込むときは、両者の略
正三角形のサイズに差があり、即ちカップリング凹部3
9aの断面が略正三角形の穴がカップリング凸部37a
の略正三角形よりも大きいから、隙間を有した状態でス
ムーズに入り込む。
【0173】尚、本実施の形態では、前述円筒形の軸受
凸部38aの突出量を前記カップリング凸部37aの突
出量よりも大きくしてある(図11参照)。そこで前記
カップリング凸部37aと凹部39aとが係合する際
に、カップリング凹軸39bと円筒形の軸受凸部38a
がほぼ同直径で遊嵌しており、前記円筒形軸受凸部38
aの内面が前記カップリング凹軸39bの外周面と嵌合
して、前記カップリング凸部37aとカップリング凹軸
39bが係合する際のガイドの機能を果たす。
【0174】そして、画像形成時にカップリング凸部3
7aが凹部39aに入り込んだ状態でカップリング凹軸
39bが回転すると、カップリング凹部39aの内面と
凸部37aの略正三角形柱の3点の稜線とが当接して駆
動力が伝達される。そしてこの時、共に正多角形のカッ
プリング凹部39aの内面と凸部37aの稜線とが等し
く当接するように、カップリング凸軸37が凹軸39b
の中心と一致するように瞬時に移動する。
【0175】以上のような構成により、モータ61の駆
動時にはカップリング凸軸37及び凹軸39bが自動的
に調芯が行われる。さらに、感光体ドラム7に駆動力が
伝わることによりプロセスカートリッジBに回転力が生
まれ、この回転力によりプロセスカートリッジBのクリ
ーニング枠体13の上面に設けられた規制当接部13j
(図4、図5、図6、図7、図30参照)が画像形成装
置本体14に固設された固設部材25(図9、図10、
図30参照)への当接力を強め、画像形成装置本体14
に対するプロセスカートリッジBの位置がきまる。
【0176】また、非駆動時(非画像形成時)には、カ
ップリング凸部37aと凹部39aとの半径方向には隙
間を設けられるので、カップリング同士の係脱が容易に
なる。また、駆動時には前述のカップリング係合部分で
の当接力が安定するので、この部分でのガタつきや振動
を押さえることができる。
【0177】なお、本実施の形態ではカップリング凸部
及び凹部の形状を略正三角形としたが、略正多角形形状
であれば同様の効果が得られることはいうまでもない。
また、略正多角形形状であれば位置決めをより一層正確
に行うことができるが、これに限定されずに引き寄せて
噛み合うことのできる形状であれば、例えば多角形形状
等であってもよい。更に、又大きなリードを持つおねじ
をカップリング凸部に採用すると共にこのおねじにねじ
込まれるめねじをカップリング凹部としてもよい。この
場合において三重の三角ねじの変形例が上述のカップリ
ング凸部と凹部に相当する。
【0178】更に、カップリング凸部と凹部を比較する
と、形状的に凸部は傷つきやすく、強度的にも凹部に劣
る。このため、本実施の形態においては、交換可能なプ
ロセスカートリッジBにカップリング凸部を設け、より
高耐久性が要求される画像形成装置本体14にカップリ
ング凹部を設けてある。
【0179】図33は右側ガイド部材13Rとクリーニ
ング枠体13の取り付け関係を詳細に示す斜視図、図3
4は右側ガイド部材13Rをクリーニング枠体13へ取
り付けた状態の縦断面図、図35はクリーニング枠体1
3の右側面の一部を示す図である。図35は右側ガイド
部材13Rと一体に形成した軸受38の取り付け部のア
ウトラインを示す側面図である。
【0180】軸受38を一体とした右側ガイド部材13
R(38)を摸式的に示した図11のクリーニング枠体
13への取り付け、及びユニット化された感光体ドラム
7のクリーニング枠体13への取り付けについて具体的
に説明する。
【0181】右側ガイド部材13Rの背面には図33、
図34に示すように円筒形ガイド13aRと同心で小直
径の軸受38が一体に設けられている。この軸受38は
円筒形ガイド38aRの軸方向(長手方向)中間部の円
板部材13aR3で円筒形である軸受38の端部につな
がっている。そして軸受38と円筒形ガイド13aRの
クリーニング枠体13側との間にはクリーニング枠体1
3の内部側より見て円形の溝38aR4が形成されてい
る。
【0182】クリーニング枠体13の側面には図33、
図35に示すように欠円筒形の軸受取付穴13hが設け
られ、欠円部13h1は軸受取付穴13hの直径よりも
小さな対向間隔を有し、この間隔はカップリング突軸3
7の直径よりも大きい。また、カップリング突軸37は
軸受38に嵌合するので軸受取付穴13hとは間隔があ
いている。クリーニング枠体13の側面に一体に形成し
て設けた位置決めピン13h2はガイド部材13Rのフ
ランジ13aR1に密に嵌合するようになっている。こ
れによっ、てユニット化された感光体ドラム7を軸方向
(長手方向)に交叉方向からクリーニング枠体13へ取
り付け可能となると共に長手方向から右側ガイド部材1
3Rをクリーニング枠体13へ取り付ける際に右側ガイ
ド部材13Rのクリーニング枠体13への関係位置が正
確に定まる。
【0183】ユニット化された感光体ドラム7をクリー
ニング枠体13へ取り付けるには、図33に示すように
感光体ドラム7を長手方向に交叉方向に移動し、ドラム
ギア7bをクリーニング枠体13内にあるようにしてカ
ップリング凸軸37を欠円部13h1を通過させて軸受
取付穴13hに挿入する。この状態で図11に示す左側
ガイド13aLと一体のドラム軸7aをクリーニング枠
体13の側端13kを貫通して、該ドラム軸7aを平歯
ギア7nに嵌合し、このガイド13aLのフランジ29
を挿通して小ねじ13dをクリーニング枠体13にねじ
込み、このガイド13aLをクリーニング枠体13に固
定して感光体ドラム7の一端側を支持する。
【0184】次に右側ガイド部材13Rと一体の軸受3
8の外周を軸受取付穴13hに嵌入すると共に軸受38
の内周をカップリング凸軸37に嵌合し、クリーニング
枠体13の位置決めピン13h2を右側ガイド部材13
Rのフランジ13aR1の穴に嵌め込み、該フランジ1
3aR1を挿通して小ねじ13aR2をクリーニング枠
体13にねじ込み右側ガイド部材13Rをクリーニング
枠体13に固定する。これによって、感光体ドラム7が
正確且つ強固にクリーニング枠体13に固定される。感
光体ドラム7を長手方向に対して交叉方向からクリーニ
ング枠体13に取り付けるため、感光体ドラム7を長手
方向にやりくりする必要がなく、クリーニング枠体13
の長手方向の寸法を小さくできる。このため画像形成装
置本体14も小さくできる。そして、左側の円筒形ガイ
ド13aLは大きなフランジ29をクリーニング枠体1
3に当接固定し、このフランジ29と一体のドラム軸7
aをクリーニング枠体13に密に嵌合していると共に右
側の円筒形ガイド13aRは感光体ドラム7を支持する
軸受38と同心で一体であり、この軸受38をクリーニ
ング枠体13の軸受取付穴13hに嵌合してあるため、
感光体ドラム7は記録媒体2の搬送法方向に対して正確
に直交するように配設できる。
【0185】そして左側の円筒形ガイド13aLは大面
積のフランジ29及びこのフランジ29に突設したドラ
ム軸7aが一体の金属製のため、ドラム軸7aの位置が
正確であり、耐摩耗性が向上する。そして円筒形ガイド
13aLはプロセスカートリッジBをくり返し画像形成
装置本体14に着脱しても損耗することがない。そし
て、電気接点関係でのべたように感光体ドラム7のアー
スを容易に取ることができる。右側の円筒形ガイド13
aLは軸受38よりも大径として、軸受38と円筒形ガ
イド13aRを円板部材13aR3で結合し、円筒形ガ
イド13aRはフランジ13aR1と結合してあるの
で、円筒形ガイド13aR、軸受38は互いに補強、補
剛される。そして、右側円筒形ガイド13aRは大径で
あるため、合成樹脂製でありながら、プロセスカートリ
ッジBの画像形成装置本体14へのくり返しの着脱に対
して耐久力がある。
【0186】図36、37は右側ガイド部材13Rと一
体の軸受38のクリーニング枠体13への他の取付方法
を示す縦断面展開図である。
【0187】なお、図は特に感光体ドラム7の軸受38
を要部として略図で表示してある。
【0188】図36に示すように軸受取付穴13hの外
部側の縁には周方向にリブ13h3を有し、このリブ1
3h3の外周は円筒の一部となっている。本例において
は、このリブ13h3の外周に右側円筒形ガイド13a
Rの円板部材13aR3を越えてフランジ13aR1に
到る部分の円周を密に嵌合してある。そして、軸受38
の軸受取付部13hと軸受38外周は遊嵌してある。こ
のようにした場合は、軸受取付部13hが欠円部13h
1で不連続のため、欠円部13h1が開こうとするのを
防止すると共に補強できる効果がある。
【0189】(クリーニング枠体(ドラム枠体ともい
う)と現像枠体との結合構成)既に述べたように帯電ロ
ーラ8及びクリーニング手段10を組み込んだクリーニ
ング枠体13と現像手段9を組み込んだ現像枠体12は
結合される。ここで一般的にはこの結合部は電子写真感
光体ドラム7を組み込んだドラム枠体13と現像手段9
を組み込んだ現像枠体12との結合が少なくともプロセ
スカートリッジBの態様として必要とされる。
【0190】このようなドラム枠体13と現像枠体12
の結合構成の要旨を図12、図13、図32を参照して
述べると以下のとおりである。なお、以下にのべる右
側、左側とは上側から記録媒体2を搬送方向に従って見
た場合を言うものである。
【0191】電子写真画像形成装置本体14に着脱可能
なプロセスカートリッジにおいて、電子写真感光体体ド
ラム7と、前記電子写真感光体ドラム7に形成された潜
像を現像するための現像手段9と、前記現像手段9を支
持する現像枠体12と、前記電子写真感光体ドラム7を
支持するドラム枠体13と、前記トナー収納部を有する
トナー枠体11と、前記現像手段9の長手方向の一端側
と他端側であって、前記現像手段9よりも上方の前記現
像枠体12部分にその一端を取り付けられ、また、その
他端は前記ドラム枠体13と当接する圧縮コイルばね2
2aと、前記現像手段9の長手方向の一端側と他端側の
前記現像枠体12部分に前記現像手段9の長手方向と交
差する方向へ突出して設けられた第一の突出部(右側の
アーム部19)と、第二の突出部(左側のアーム部1
9)と、前記第一の突出部に(右側のアーム部19)に
設けられた第一の開口(右側の穴20)と、前記第二の
突出部(左側のアーム部19)に設けられた第二の開口
(左側の穴20)と、前記ドラム枠体13の長手方向一
端側であって、前記電子写真感光体ドラム7よりも上方
の前記ドラム枠体13部分に設けられた、前記第一の突
出部(右側のアーム部19)と係合する第一の係合部
(右側の凹部21)と、前記ドラム枠体13の長手方向
の他端側であって、前記電子写真感光体ドラム7よりも
上方の前記ドラム枠体13部分に設けられた、前記第二
の突出部(左側のアーム部19)と係合する第二の係合
部(左側の凹部21)と、前記第一の係合部(右側の凹
部21)に設けられた第三の開口(右側の図12に示す
穴13e)と、前記第二の係合部(左側の凹部21)に
設けられた第四の開口(左側の図12に示す穴13e)
と、前記ドラム枠体13と現像枠体12とを結合するた
めに、前記第一の突出部(右側のアーム部19)と前記
第一の係合部(右側の凹部21)とを係合した状態で、
前記第一の開口(右側の穴20)と第三の開口(右側の
穴13e)とを貫通する第一の貫通部材(右側の図12
に示す結合部材22)と、前記ドラム枠体13と現像枠
体12とを結合するために、前記第二の突出部(右側の
アーム部19)と前記第二の係合部(左側の凹部21)
とを係合した状態で、前記第二の開口(左側の穴20)
と第四の開口(左側の穴13e)とを貫通する第二の貫
通部材(左側の図12に示す結合部材22)と、を有す
るプロセスカートリッジBである。
【0192】このような構成における現像枠体12とド
ラム枠体13の組立方法は次のとおりである。現像枠体
12とドラム枠体13の前記第一の突出部(右側のアー
ム部19)と前記第一の係合部(右側の凹部21)とを
係合する第一の係合工程と前記第二の突出部(左側のア
ーム部19)と前記第二の係合部(左側の凹部21)と
を係合する第二の係合工程と前記ドラム枠体13と現像
枠体12とを結合するために、前記第一の突出部(右側
のアーム部19)と前記第一の係合部(右側の凹部2
1)とを係合した状態で、前記第一の突出部(右側のア
ーム部19)に設けられた第一の開口(右側の穴20)
と、前記第一の係合部(右側の凹部21)に設けられた
第三の開口(右側の穴13e)とに第一の貫通部材(右
側の結合部材22)を貫通させる第一の貫通工程と、現
像枠体12と前記ドラム枠体13とを結合するために、
前記第二の突出部(左側のアーム部19)と前記第二の
係合部(左側の凹部21)とを係合した状態で、前記第
二の突出部(左側のアーム部19)に設けられた第二の
開口(左側の穴20)と、前記第二の係合部(左側の凹
部21)に設けられた第四の開口(左側の穴20)とに
第二の貫通部材(左側の結合部材22)を貫通させる第
二の貫通工程と、で現像枠体12とドラム枠体13は一
体のカートリッジ化されたプロセスカートリッジBとな
る。
【0193】上述のように現像枠体12とドラム枠体1
3を互いに係合し、これら両者に結合部材22を貫通さ
せるだけで組立てられ、又、分解も、結合部材22を抜
いて現像枠体13とドラム枠体13を引き離すだけであ
り、組立分解がきわめて容易に行われ得るものである。
【0194】前記において、現像手段9は現像ローラ9
cを備えており、前記第一の突出部と第一の係合部とを
係合する第一の係合工程と、前記第二の突出部と前記第
二の係合部とを係合する第二の係合工程は、同時的に行
われ、(1)電子写真感光体体ドラム7と現像ローラ9
cとほぼ平行にし、(2)電子写真感光体ドラム7の周
囲に沿って現像ローラ9cを移動し、(3)現像ローラ
9cの移動に伴って現像枠体12が回動し、(4)現像
枠体12の回動によって前記第一、第二の突出部(両側
のアーム部19)が夫々前記第一、第二の係合部(両側
の凹部21)に進入し、(5)前記第一、第二の突出部
(両側のアーム部19)が前記第一、第二の係合部(両
側の凹部21)と夫々係合する。ようにすると、感光体
ドラム7の両端周面にスペーサコロ9iが接した状態で
現像ローラ9cを感光体ドラム7を中心に回動して、ア
ーム部19を凹部21へ接近できるため、アーム部19
と凹部21が係合する個所が一定し、従って又、前記現
像枠体12のアーム部19に設けた穴20とドラム枠体
13の凹部21の両側に設けた穴13eを合せることを
容易にするようにアーム部19と凹部21の形状を定め
ることができる。
【0195】上述において既に述べたようにトナー枠体
11と現像枠体12を結合した現像ユニットDと、クリ
ーニング枠体13と帯電ローラ8を組み込んだクリーニ
ングユニットCを結合する態様が一般的である。
【0196】このように現像枠体12とドラム枠体13
を係合した際には第一、第二の突出部の開口(穴20)
と第一、第二の係合部の開口(穴13e)は貫通部材
(係合部材22)を貫通できるようにほぼ一致するよう
にしてある。
【0197】図32に示すように、アーム部19の先端
19aは穴20を中心とする円弧形をしており、凹部2
1の底21aは穴13eを中心とする円弧形をしてい
る。アーム部19先端19aの円弧の半径は、凹部21
の底の円弧部21aの半径よりもわずかに小さい。この
わずかに小さい程度は、凹部21の底21aにアーム部
19の先端19aを突き当てた際に、結合部材22をド
ラム枠体(クリーニング枠体)13の穴13eを挿通し
てアーム部19の穴20に端部が面取りされた結合部材
22が容易に挿入できる程度であり、結合部材22が挿
入されると、アーム部19の先端19aと凹部21の底
21a間には円弧形に隙間gができ、アーム部19は結
合部材22により回動自在に支持されるものである。な
お、説明のため、この隙間gは誇張して示してあるが、
隙間gは結合部材22の端部又は穴20の面取り寸法よ
りも小さいものである。
【0198】図32に示すように現像枠体12とドラム
枠体13とはアーム部19の穴20が軌跡RL1又はR
L2もしくは軌跡RL1,RL2の間の軌跡等の何れか
を画いて組立てが行われる。この際、凹部21の上壁の
内面20aは圧縮コイルばね22aが次第に連続して圧
縮されるように、連続して傾斜させてある。即ち、組立
時に圧縮コイルばね22aの現像枠体12への取付部と
対向する上述の凹部21の上壁の内面20aとの距離は
次第に小さくなるように形状を定めてある。本例では組
立途上で圧縮コイルばね22aの上側の座巻部は上記内
面20aの傾斜部20a1に接し、現像枠体12とドラ
ム枠体13が結合した組立完了状態では圧縮コイルばね
22aは傾斜部20a1に続くばね座部20a2に接す
る。この圧縮コイルばね22aとばね座部20a2とは
直角に交叉している。
【0199】このように構成してあるため、現像枠体1
2とドラム枠体13を組立てる際に、圧縮コイルばね2
2aを特に別途圧縮して挿入する必要がなく、簡単に組
立てられ自動的にスペーサコロ9iと感光体ドラム7が
圧接する。
【0200】なお、上述の軌跡RL1は感光体ドラム7
を中心とする円弧であり、軌跡RL2は傾斜部20a1
との距離が図の右方から左方に行くに従って次第に小さ
くなるおおよその直線である。
【0201】図31に示すように、上記圧縮コイルばね
22aは現像枠体12に保持されている。図31は現像
枠体12のアーム部19の根本付近のプロセスカートリ
ッジBの装着方向Xに従う縦断面図である。現像枠体1
2上には上方へ向ってばね保持部12tが設けてある。
このばね保持部12tは根本側に少くとも圧縮コイルば
ね22aの座巻部内周が圧入される円筒形のばね固定部
12kと、この固定部12kより縮径し圧縮コイルばね
22a中を途中まで挿通するガイド部12nを備えてい
る。上記ばね固定部12kの高さは最小限圧縮コイルば
ね22aの座巻部の1巻以上必要であるが、これ以上2
巻位が望ましい。
【0202】図12に示すようにドラム枠体13の外壁
13sと外壁13sの内部側に間をおいて仕切り壁13
tを設けてこの間を凹部21としている。
【0203】図12に示される凹部21の長手方向の内
矩はドラムギア7bを備え配設した側と同じ側の右側の
凹部21を構成する外壁13sと仕切壁13tの対向壁
面は各々長手方向に対して直交しており、この対向壁面
間に現像枠体12の現像ローラギア9kの配設してある
側と同じ側の右側のアーム部19が密に嵌入するように
なっている。一方、平歯ギア7nの配設してある側と同
じ側の左側のクリーニング枠体13の凹部21とこの凹
部21に挿入される現像枠体12のアーム部19は長手
方向に関し遊嵌するようになっている。
【0204】従って、現像枠体12とクリーニング枠体
13の長手方向の位置合せが正確に行われる。なんとな
れば、長手方向の一端側の凹部21の対向壁面間の寸法
は出し易く、又、アーム部19の幅も寸法が出し易いか
らである。そして現像枠体13とクリーニング枠体12
の温度上昇によって熱変形による長手方向の寸法差が生
じても、寸法の短かい凹部21の対向壁間とアーム部1
9のこの対向壁間に嵌入する部分は共に寸法が小さいた
め、熱変形差は極めて小さいからであり、仮に現像枠体
12とクリーニング枠体13の熱変形による長手方向全
長の寸法変化に差があったとしても、平歯ギア7n側の
凹部21とこの凹部21に嵌入するアーム部19は長手
方向に関し遊嵌しているので熱応力による変形により、
現像枠体12とクリーニング枠体13間に応力を生じな
い。
【0205】前述の実施の形態では加圧レバー101の
付勢力制御を画像形成装置本体14の前回転動作に連動
させる例について説明したが本発明はこれに拘わらず例
えば画像形成装置本体14の画像形成動作に連動させて
もよい。この場合、記録媒体2のピックアップ動作に連
動させ、感光体ドラム7に潜像を形成する前に加圧動作
を完了するよう設定することで画像形成に影響を及ぼす
ことはない。
【0206】また前述の実施の形態では加圧レバー10
1によりプロセスカートリッジBを所定位置に装着する
構成について例示したが本発明はこれに係らず例えば開
閉部材35にソレノイドを設け、このソレノイドの可動
杆で直接プロセスカートリッジBを押圧するよう構成し
ても構わない。
【0207】また、ソレノイドに限らず、例えばカム機
構を設けカムをトルクモータで回転させて付勢を与えて
も構わない。この場合カム機構にトルクリミッタを設け
一定の負荷が加わった場合にカムの回転を反転させ初期
位置に戻すようにすると良い。
【0208】前述した実施の形態で示したプロセスカー
トリッジBは単色画像を形成する場合を例示したが、本
発明に係るプロセスカートリッジは現像手段を複数設
け、複数色の画像(例えば2色画像、3色画像あるいは
フルカラー等)を形成するカートリッジにも好適に適用
することができる。
【0209】また、電子写真感光体としては、前記感光
体ドラム7に限定されることなく、例えば次のものが含
まれる。先ず感光体としては光導電体が用いられ、光導
電体としては例えばアモルファスシリコン、アモルファ
スセレン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体(O
PC)等が含まれる。また前記感光体を搭載する形状と
しては、例えばドラム状またはベルト状のものが用いら
れており、例えばドラムタイプの感光体にあっては、ア
ミル合金等のシリンダ上に光導電体を蒸着或いは塗工等
を行ったものである。
【0210】また現像方法としても、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。
【0211】また帯電手段の構成も、前述した実施の形
態では所謂接触帯電方法を用いたが、他の構成として従
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または
負のイオンを感光体ドラムの表面に移動させ、該ドラム
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。
【0212】なお、前記帯電手段としては前記ローラ型
以外にも、ブレード(帯電ブレード)、バッド型、ブロ
ック型、ロッド型、ワイヤ型等のものでも良い。
【0213】また感光体ドラム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。
【0214】なお、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
光体ドラム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1つと電子写真感光体ドラムとを一体的にカ
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画像形成装置本体に着
脱可能とするものをいう。
【0215】
【実施例】実施の形態に併記した。
【0216】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着する際
に不完全な位置に装着してしまった場合でも確実に、駆
動の伝達を行うことができる。
【0217】また、付勢手段の作動を画像形成動作以外
の時に行うため画像に影響を及ぼすことなく確実に所定
位置に装着することができる。
【図面の簡単な説明】
図面は何れも本発明の実施の形態を示し、
【図1】電子写真画像形成装置の縦断面図である。
【図2】図1に示した装置の外観斜視図である。
【図3】プロセスカートリッジの縦断面図である。
【図4】図3に示したプロセスカートリッジの右側上方
から見た外観斜視図である。
【図5】図3に示したプロセスカートリッジの右側面図
である。
【図6】図3に示したプロセスカートリッジの左側面図
である。
【図7】図3に示したプロセスカートリッジの左側上方
から見た外観斜視図である。
【図8】図3に示したプロセスカートリッジを左下側を
示すための外観斜視図である。
【図9】装置本体のプロセスカートリッジの装着部の外
観斜視図である。
【図10】装置本体のプロセスカートリッジの装着部の
外観斜視図である。
【図11】感光体ドラム及びその駆動装置の縦断面図で
ある。
【図12】クリーニングユニットの斜視図である。
【図13】現像ユニットの斜視図である。
【図14】現像ユニットの一部分解斜視図である。
【図15】現像ホルダの背部を見る斜視図である。
【図16】現像枠体の側板及びトナー枠体の側面図であ
る。
【図17】図15の現像ホルダ部の内部側から外部側へ
向って見る側面図である。
【図18】現像ローラ軸受箱の斜視図である。
【図19】現像枠体の斜視図である。
【図20】トナー枠体の斜視図である。
【図21】トナー枠体の斜視図である。
【図22】図21のトナーシール部の縦断面図である。
【図23】帯電ローラ部の支持装置を示す縦断面図であ
る。
【図24】電子写真画像形成装置本体の駆動系を示す略
縦断面図である。
【図25】装置本体に設けられたカップリングとプロセ
スカートリッジに設けられたカップリングの斜視図であ
る。
【図26】装置本体に設けられたカップリングとプロセ
スカートリッジに設けられたカップリングの斜視図であ
る。
【図27】装置本体の開閉部材とカップリング部の構成
を表す断面図である。
【図28】装置本体のプロセスカートリッジ駆動時のカ
ップリング凹軸周りの構成を表す正面図である。
【図29】装置本体のプロセスカートリッジ着脱時のカ
ップリング凹軸周りの構成を表す正面図である。
【図30】装置本体へのプロセスカートリッジ着脱時の
電気接点関係を示す縦断面図である。
【図31】圧縮コイルばねの取付部を示す側面図であ
る。
【図32】ドラム枠体と現像枠体の結合部を示す縦断面
図である。
【図33】感光体ドラムのクリーニング枠体への取付部
を示す斜視図である。
【図34】ドラム軸受部を示す縦断面図である。
【図35】ドラム軸受部の外部の形状を示す側面図であ
る。
【図36】ドラム軸受部の他の実施の形態を示す展開断
面図である。、
【図37】ドラム軸受部を模式的に示す斜視図である。
【図38】プロセスカートリッジにおける発生スラスト
の関係を示す展開図である。
【図39】トナー枠体の開口部を示す他の実施の形態の
斜視図である。
【図40】図1の一部拡大図である。
【符号の説明】
1…光学系 1a…レーザーダイオード 1b…ポリゴ
ンミラー 1c…レンズ 1d…反射ミラー 1e…露
光開口部 2…記録媒体 3…搬送手段 3a…給紙カセット 3b…ピックアッ
プローラ 3c…搬送ローラ対 3d…搬送ローラ対
3e…レジストローラ対 3f…搬送ガイド 3g,3h,3i…排出ローラ対 3j…反転経路 3
k…フラッパ 3m…排出ローラ対 4…転写ローラ 5…定着手段 5a…ヒータ 5b…定着ローラ 5c
…駆動ローラ 6…排出トレイ 7…感光体ドラム 7a…ドラム軸 7a1…端面 7
a2…拡径部 7b…ドラムギア 7b1…側端 7d
…ドラム筒 7d1…内面 7e…感光層 7f…アー
ス板 7n…平歯ギア 8…帯電ローラ 8a…帯電ローラ軸 8b…複合ばね
8b1…圧縮コイルばね 8b2…内部接点 8c…
帯電ローラ軸受 9…現像手段 9b…トナー送り部材 9b1…ジャー
ナル 9c…現像ローラ 9d…現像ブレード 9d1
…板金 9d1a…曲げ部 9d2…ウレタンゴム 9
d3…穴 9d4…ねじ穴 9d5…切り込み 9d6
…小ねじ 9e…トナー撹拌部材 9f…軸受 9f1
…キー部 9g…マグネット 9g1…欠円形軸 9h
…アンテナ棒 9h1…接点 9i…スペーサコロ 9
j…現像ローラ軸受 9j1…穴 9j4…軸受 9k
…現像ローラギア 9l(エル)…現像コイルバネ接点
9m…トナー攪拌ギア 9p…フランジ 9p1…現
像ローラギア取付軸部 9q…ギア 9q1…小ギア
9r…大ギア 9r1…小ギア 9s…トナー送りギア
9s1…軸継手部 9s2…小ギア 9u…はす歯ギ
ア 9v…軸受箱 9v1…円筒形突部 9v2…ねじ
穴 9v3…マグネット支持穴 9v4…軸受嵌合穴
9v5…キー溝 9v6…凹部 9v7…切り欠き 9
v8…支持部 9v9…ダボ 9w…ジャーナル 9w
1…縮径円筒部 10…クリーニング手段 10a…クリーニングブレー
ド 10b…廃トナー溜め 11…トナー枠体 11A…トナー容器 11a…上方
枠体 11a1…フランジ 11b…下方枠体 11b
1…フランジ 11c…リブ 11d…トナー充填口
11e…カップリング部材 11e1…穴 11f…ト
ナーキャップ 11g…凹形部 11h…ボス 11i…開口部 11
J…トナーユニット 11j,11j1…フランジ 1
1k…凹面 11m…段部 11n…条溝 11n1…
縁 11n2…底 11q…角穴 11r…丸穴 11
t…把手部材 11v…突条 12…現像枠体 12A,12B…側板 12b…貫通
穴 12c…めねじ 12d…ダボ 12e…フランジ 12f…スリット
12g…穴 12h…下あご部 12i…平面 12i
1…ダボ 12i2…めねじ 12i3…突起 12j…円弧面 12k…ばね固定部 12m…穴部
12n…ばねガイド部 12p…開口部 12s,12s1,12s2…シール
部材 12t…ばね保持部 12u…平面 12v…突
条 12v1…三角突条 12w1…円筒形ダボ12w
2…角形ダボ 12x…穴 12z…突条 13…クリーニング枠体(ドラム枠体) 13a…円筒
形ガイド 13aR1…フランジ 13aR2…小ねじ
13aR3…円板部材 13aR4…内径ガイド部
13aR5…拘束内周面 13aR,13aL…円筒形
ガイド 13bR,13bL…回り止めガイド 13c
…位置決めピン 13d…小ねじ 13e…取付穴 1
3f…規制当接部 13g…ガイド溝 13h…取付穴
13h1…欠円部 13h2…位置決めピン 13h
3…リブ 13h4…拘束ボス 13i…上面 13j…規制当接部 13k…側端 1
3k1…穴 13L…ガイド部材 13n…転写開口部
13p…右側端 13q…左側端 13R…ガイド部
材 13s…外壁 13t…仕切壁 14…画像形成装置本体 16…ガイド部材 16a…ガイド部 16b…位置決
め溝 16c…ガイド部 16d…位置決め溝 16
R,16L…ガイド部材 17…凹部 18…ドラムシャッタ部材 18a…シャッターカバー
18b,18c…リンク 18c1…突出部 19…アーム部 19a…先端 20…回動穴 20a…内面 20a1…傾斜部 20
a2…ばね座部 21…凹部 21a…底 22…結合部材 22a…圧縮コイルばね 25…固設部材 29…フランジ 35…開閉部材 35a…支点 36…ドラムフランジ 36b…嵌合部 37…カップリング凸軸 37a…凸部 37a1…凸
部端面 38…軸受 38a…凸部 38b…内側端面 39…ギア 39a…凹部 39a1…底 39b…カ
ップリング凹軸 40…現像ホルダ 40a…支持穴 40b,40c,
40d,40e…ダボ 40f…突起 43…大ギア 51…カバーフィルム 52…引抜き用テアテープ 52a…端部 52b…一
端 54…弾性シール材 55…テープ 56…弾性シール材 61…モータ 61a…軸 62…小ギア 63…外カム 63a…アーム 64…内カム 65…リンク 65a,65b…ピン 66…側板 67…側板 68…圧縮コイルばね 69…側板 100…装着補助機構 101…加圧レバー 101a…回動中心部 101b
…付勢力受面 101c…プロセスカートリッジ加圧面 102…加圧レバー制御部 102b…円筒形ソレノイ
ド 102c…可動杆 102e…ストッパ 102f…面 119…アース接点 120…帯電バイアス接点 120a…外部露出部 1
20b…ばね座 121…現像バイアス接点 121a…導出部 121
b…第2の導出部 121c…第3の導出部 121d
…第4の導出部 121e…外部接点部 121f…止
め穴 122…トナー残量検出接点 123…アース接点部材 124…帯電接点部材 125…現像バイアス接点部材 126…トナー検出接点部材 127…ホルダ 128…電気基板 129…圧縮コイルばね A…レーザービームプリンタ(画像形成装置) B…プロセスカートリッジ C…クリーニングユニット D…現像ユニット DG…現像部駆動伝達ユニット G…現像ローラユニット GT…歯車列 J…トナーユニット JP…結合面 L,K…斜面 S…カートリッジ装着スペース Z…水平線 m…線 g…隙間

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像形成装置本体に着脱可能なプロセス
    カートリッジにおいて、 画像形成装置本体に着脱時に軸方向に進退する画像形成
    装置本体側カップリング部材と係脱する受動側カップリ
    ング部材を備えた電子写真感光体ドラムと、 前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、 前記電子写真感光体ドラムと前記プロセス手段を内蔵
    し、画像形成装置本体のプロセスカートリッジ装着部に
    設けた案内手段と係脱可能な案内部材と、画像形成装置
    本体に装着された際、画像形成装置本体に設けられ画像
    形成装置本体の作動と連動し、プロセスカートリッジ装
    着方向に付勢する付勢手段に押圧される付勢力受け面
    と、を有するカートリッジ枠体と、を有することを特徴
    とするプロセスカートリッジ。
  2. 【請求項2】 画像形成装置本体に着脱可能なプロセス
    カートリッジにおいて、 画像形成装置本体に着脱時に軸方向に進退する画像形成
    装置本体側連結穴と係脱する受動側連結突起を備えた電
    子写真感光体ドラムと、 前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、 前記電子写真感光体ドラムと前記プロセス手段を内蔵
    し、画像形成装置本体のプロセスカートリッジ装着部に
    設けた案内手段と係脱可能な案内部材と、画像形成装置
    本体に装着された際、画像形成装置本体に設けられ画像
    形成装置本体の作動と連動しプロセスカートリッジ装着
    方向に付勢する付勢手段に押圧される付勢力受け面と、
    を有するカートリッジ枠体と、を有することを特徴とす
    るプロセスカートリッジ。
  3. 【請求項3】 前記付勢力受け面はプロセスカートリッ
    ジを電子写真画像形成装置本体に装着する際に電子写真
    感光体ドラムの軸線がプロセスカートリッジの装着方向
    に直交する方向に対して略平行に装着されるように前記
    付勢力を配分し得る位置に設けたことを特徴とする請求
    項1又は2に記載のプロセスカートリッジ。
  4. 【請求項4】 前記付勢力受け面はプロセスカートリッ
    ジの装着方向から見て左右の中間に設けられていること
    を特徴とする請求項3に記載のプロセスカートリッジ。
  5. 【請求項5】 前記付勢力受け面はプロセスカートリッ
    ジの装着方向から見て左右両側に夫々設けられているこ
    とを特徴とする請求項3に記載のプロセスカートリッ
    ジ。
  6. 【請求項6】 前記連結穴に前記連結突起が嵌合した状
    態で前記連結穴が回転するのに応じて、前記連結穴に対
    する前記連結突起の軸方向の位置が規定されることを特
    徴とする請求項2又は3に記載のプロセスカートリッ
    ジ。
  7. 【請求項7】 前記連結穴に前記連結突起が嵌合した状
    態で前記連結穴が回転するのに応じて、前記連結穴の回
    転中心と前記連結突起の回転中心とが略一致することを
    特徴とする請求項2から3の何れか1つに記載のプロセ
    スカートリッジ。
  8. 【請求項8】 前記付勢力受け面はプロセスカートリッ
    ジ装着方向に対して交叉する面であることを特徴とする
    請求項1から7の何れか1つに記載のプロセスカートリ
    ッジ。
  9. 【請求項9】 前記付勢力受け面はプロセスカートリッ
    ジの画像形成装置本体への装着方向の下流側に設けられ
    ていることを特徴とする請求項1から8の何れか1つに
    記載のプロセスカートリッジ。
  10. 【請求項10】 前記付勢力受け面は画像形成装置本体
    に装着されたプロセスカートリッジの最も高い位置付近
    に配設されていることを特徴とする請求項1から9の何
    れか1つに記載のプロセスカートリッジ。
  11. 【請求項11】 前記付勢力受け面はプロセスカートリ
    ッジが画像形成装置本体に装着された状態において、画
    像形成装置本体に設けられたカートリッジ装着部へプロ
    セスカートリッジを着脱するための画像形成装置本体の
    開口を開閉する開閉部材に面していることを特徴とする
    請求項1から10の何れか1つに記載のプロセスカート
    リッジ。
  12. 【請求項12】 前記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
    体ドラム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請求項
    1から11の何れか1つに記載のプロセスカートリッ
    ジ。
  13. 【請求項13】 前記プロセスカートリッジとは、帯電
    手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも1つと
    電子写真感光体ドラム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請求項1から
    11の何れか1つ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とは、少な
    くとも現像手段と電子写真感光体ドラムとを一体的にカ
    ートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とする請
    求項1から11の何れか1つに記載のプロセスカートリ
    ッジ。
  15. 【請求項15】 プロセスカートリッジを着脱可能で記
    録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置におい
    て、 a.画像形成装置本体に着脱時に軸方向に進退する画像
    形成装置本体側カップリング部材と係脱する受動側カッ
    プリング部材を備えた電子写真感光体ドラムと、 前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、 前記電子写真感光体ドラムと前記プロセス手段を内蔵
    し、画像形成装置本体のプロセスカートリッジ装着部に
    設けた案内手段と係脱可能な案内部材と、画像形成装置
    本体に装着された際、画像形成装置本体に設けられ画像
    形成装置本体の作動と連動し、プロセスカートリッジ装
    着方向に付勢する付勢手段に押圧される付勢力受け面
    と、を有するカートリッジ枠体と、を有するプロセスカ
    ートリッジを取り外し可能に装着する装着手段と、 b.前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、 c.プロセスカートリッジの付勢力受け面を押圧する前
    記付勢手段と、 d.前記画像形成装置本体側カップリング部材と、 を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
  16. 【請求項16】 プロセスカートリッジを着脱可能で記
    録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置におい
    て、 a.画像形成装置本体に着脱時に軸方向に進退する画像
    形成装置本体側連結穴と係脱する受動側連結突起を備え
    た電子写真感光体ドラムと、 前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、 前記電子写真感光体ドラムと前記プロセス手段を内蔵
    し、画像形成装置本体のプロセスカートリッジ装着部に
    設けた案内手段と係脱可能な案内部材と、画像形成装置
    本体に装着された際、画像形成装置本体に設けられ画像
    形成装置本体の作動と連動し、プロセスカートリッジ装
    着方向に付勢する付勢手段に押圧される付勢力受け面
    と、を有するカートリッジ枠体と、を有するプロセスカ
    ートリッジを取り外し可能に装着する装着手段と、 b.前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、 c.プロセスカートリッジの付勢力受け面を押圧する前
    記付勢手段と、 d.前記画像形成装置本体側連結穴と、 を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
  17. 【請求項17】 前記連結穴に前記連結突起が嵌合した
    状態で前記連結穴が回転するのに応じて、前記連結穴に
    対する前記連結突起の軸方向の位置が規定されることを
    特徴とする請求項16に記載の電子写真画像形成装置。
  18. 【請求項18】 前記連結穴に前記連結突起が嵌合した
    状態で前記連結穴が回転するのに応じて、前記連結穴の
    回転中心と前記連結突起の回転中心とが略一致すること
    を特徴とする請求項15又は16に記載の電子写真画像
    形成装置。
  19. 【請求項19】 前記付勢手段は前記電子写真画像形成
    装置の画像形成のための前回転動作中のみに作用するこ
    とを特徴とする請求項16から18の何れか1つに記載
    の電子写真画像形成装置。
  20. 【請求項20】 前記付勢手段は前記電子写真画像形成
    装置の画像形成動作開始から潜像形成動作開始までの間
    のみに作用することを特徴とする請求項16から19の
    何れか1つに記載の電子写真画像形成装置。
  21. 【請求項21】 前記電子写真画像形成装置は電子写真
    複写機またはレーザービームプリンタまたはファクシミ
    リ装置であることを特徴とする請求項16から20の何
    れか1つに記載の電子写真画像形成装置。
  22. 【請求項22】 前記付勢手段は、一端側が画像形成装
    置本体のカートリッジ装着部を開閉する開閉部材に枢着
    され、他端が画像形成装置本体に設けた往復動する加圧
    レバー制御手段に連結され、中間にプロセスカートリッ
    ジの付勢力受け面と当接するプロセスカートリッジ加圧
    面を有する加圧レバーと、画像形成装置本体のコントロ
    ーラに配線され、画像形成動作に関連して作動する前記
    加圧レバー制御手段と、を有することを特徴とする請求
    項20又は21に記載の電子写真画像形成装置。
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