JP2003307931A - 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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JP2003307931A
JP2003307931A JP2002115018A JP2002115018A JP2003307931A JP 2003307931 A JP2003307931 A JP 2003307931A JP 2002115018 A JP2002115018 A JP 2002115018A JP 2002115018 A JP2002115018 A JP 2002115018A JP 2003307931 A JP2003307931 A JP 2003307931A
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electrophotographic photosensitive
process cartridge
drum
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Masaya Morioka
昌也 森岡
Yoshiyuki Matori
至之 馬鳥
Naoki Matsumaru
直樹 松丸
Hiroshi Sato
浩 佐藤
Masahiro Yoshida
雅弘 吉田
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で、電子写真感光体と現像ローラ
との当接部におけるトナーの付着を防止し、良好な画像
を安定して得ることのできる、より小型化が可能なプロ
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。 【解決手段】 第一及び第二の清掃部材114a、11
4bがそれぞれ、電子写真感光体ドラム7の端部に周面
に接触して設けられ、各清掃部材114a、114b
は、電子写真感光体ドラム7の長手方向において、現像
ローラ10dによる現像領域Ldの外側、帯電ローラ8
が電子写真感光体ドラム7に接触している接触領域Lc
の内側、及び、電子写真感光体ドラム7の長手方向にお
いて、現像ローラ10dに設けられた離隔部材10m
1、10m2が電子写真感光体ドラム7の周面に接触し
ている領域Ca、Cbに設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真画像形成
装置に着脱可能なプロセスカートリッジ及び電子写真画
像形成装置に関するものである。
【0002】ここで、電子写真画像形成装置とは、電子
写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するも
のである。電子写真画像形成装置の例としては、例え
ば、電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えばレーザ
ープリンタ、LEDプリンタ等)、ファクミリ装置、ワ
ードプロセッサ及びこれらの複合機(マルチファンクシ
ョンプリンター等)が含まれる。
【0003】また、プロセスカートリッジとは、帯電手
段、現像手段又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。或い
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
は、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。
【0004】
【従来の技術】従来、電子写真画像形成プロセスを用い
た電子写真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にユー
ザー自身で行うことができるので、格段に操作性を向上
させることができた。そこで、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。
【0005】このようなプロセスカートリッジを用いた
電子写真画像形成装置において、良好な画像を得るため
には、電子写真画像形成装置本体内の所定の位置にプロ
セスカートリッジを正しく装着し、各種電気接点や駆動
伝達部などのインターフェイス部が正しく接続されてい
ることが必要である。
【0006】図31にプロセスカートリッジCRを示
し、図32は、画像形成装置本体PRに設けられたカー
トリッジ装着ガイドGLを示す。図33には、斯かるプ
ロセスカートリッジCRを採用した画像形成装置を示
す。
【0007】プロセスカートリッジCRの画像形成装置
本体PRに対する着脱においては、図31〜図33に示
すように、電子写真感光体である感光体ドラムの軸線上
に位置決めボスCBを設け、画像形成装置本体PRには
位置決めボスCBを案内して位置決めする装着ガイドG
Lが設けられている。ユーザーが、カートリッジ装着ガ
イドGLに沿ってプロセスカートリッジCRを所定の位
置まで挿入すると、画像形成装置本体PRに設けた突き
当て部PがプロセスカートリッジCRと当接して位置決
めボスCBを中心とする回り止めを行う構成とされる。
斯かる構成を有した製品が実用化されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構成の
画像形成装置本体PR内には、感光体ドラムより記録媒
体へトナー像を転写する際や、転写されたトナー像を表
面に保持した状態で、記録媒体が定着手段へ入るまでの
間などに、ごく微量のトナーが画像形成装置本体内に浮
遊することがある。
【0009】このような浮遊トナーは、感光体ドラムに
付着したとき、感光体ドラムと現像ローラとの距離を所
定に保つために現像ローラの軸端部に設けられたキャッ
プ状のコロが当接する部分では、現像ローラを感光体ド
ラムへ付勢するバネ力により感光体ドラム表面に付着し
たトナーが感光体ドラムとキャップコロの間で圧接さ
れ、感光体ドラム表面に固着することがある。
【0010】この固着したトナーはプロセスカートリッ
ジが寿命に達するまで少しづつ大きくなり、感光体ドラ
ムのキャップコロの当接部にトナーの塊として存在する
ようになることがある。
【0011】このようなトナーの塊が感光体ドラムのキ
ャップコロとの当接部に付着していると、感光体ドラム
と現像ローラの間の間隔が変動し、トナーによる感光体
ドラムの潜像の現像性に支障を来す原因となる他、この
トナー塊を現像ローラが乗り超えることで振動が発生
し、記録媒体の搬送方向と直角方向のランダムなピッチ
ムラを誘発する原因となる可能性がある。
【0012】また、上記のような浮遊トナーが感光ドラ
ム上の未帯電領域すなわち帯電ローラ接触領域より外側
に付着すると、紙端部にトナー汚れを生じさせる原因と
なる可能性がある。
【0013】本発明は、上記従来技術を更に発展させた
ものである。
【0014】本発明の目的は、感光体ドラムと現像ロー
ラとの当接部及び感光体ドラムの帯電ローラ接触領域よ
り外側におけるトナーの付着を防止するプロセスカート
リッジ及び電子写真画像形成装置を提供することであ
る。
【0015】本発明の他の目的は、感光体ドラムへの不
必要なトナーの付着を防止する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である。
【0016】本発明の他の目的は、感光体ドラムと現像
ローラとの当接部への不必要なトナーの付着を防止する
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
することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置にて達
成される。要約すれば、第1の発明によれば、電子写真
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、電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体
ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像ロー
ラであって、プロセスカートリッジが前記装置本体に装
着された際に、前記装置本体から受けた駆動力でもっ
て、前記電子写真感光体ドラムの回転方向と同じ方向へ
回転する現像ローラと、前記現像ローラの周面と前記電
子写真感光体ドラムの周面とに間隔を空けるように、前
記現像ローラの一端側に配置された離隔部材であって、
前記電子写真感光体ドラムの一端側の周面に接触してい
る第一の離隔部材と、前記現像ローラの周面と前記電子
写真感光体ドラムの周面とに間隔を空けるように、前記
現像ローラの他端側に配置された離隔部材であって、前
記電子写真感光体ドラムの他端側の周面に接触している
第二の離隔部材と、前記電子写真感光体ドラムに帯電を
行うための帯電ローラであって、前記電子写真感光体ド
ラムと接触しており、プロセスカートリッジが前記装置
本体に装着された際に、前記装置本体から受けた駆動力
でもって、前記電子写真感光体ドラムと周速差をもって
回転する帯電ローラと、前記電子写真感光体ドラムの一
端側の周面に接触して設けられた清掃部材であって、前
記電子写真感光体ドラムの長手方向において、前記現像
ローラによる現像領域の外側、前記帯電ローラが前記電
子写真感光体ドラムに接触している接触領域の内側、及
び、前記電子写真感光体ドラムの長手方向において、前
記第一の離隔部材が前記電子写真感光体ドラムの周面に
接触している領域に設けられている清掃部材と、を有す
ることを特徴とするプロセスカートリッジが提供され
る。
【0018】第2の発明によれば、プロセスカートリッ
ジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形成するため
の電子写真画像形成装置において、(i)電子写真感光体
ドラムと、前記電子写真感光体ドラムに形成された静電
潜像を現像するための現像ローラであって、プロセスカ
ートリッジが前記装置本体に装着された際に、前記装置
本体から受けた駆動力でもって、前記電子写真感光体ド
ラムの回転方向と同じ方向へ回転する現像ローラと、前
記現像ローラの周面と前記電子写真感光体ドラムの周面
とに間隔を空けるように、前記現像ローラの一端側に配
置された離隔部材であって、前記電子写真感光体ドラム
の一端側の周面に接触している第一の離隔部材と、前記
現像ローラの周面と前記電子写真感光体ドラムの周面と
に間隔を空けるように、前記現像ローラの他端側に配置
された離隔部材であって、前記電子写真感光体ドラムの
他端側の周面に接触している第二の離隔部材と、前記電
子写真感光体ドラムに帯電を行うための帯電ローラであ
って、前記電子写真感光体ドラムと接触しており、プロ
セスカートリッジが前記装置本体に装着された際に、前
記装置本体から受けた駆動力でもって、前記電子写真感
光体ドラムと周速差をもって回転する帯電ローラと、前
記電子写真感光体ドラムの一端側の周面に接触して設け
られた清掃部材であって、前記電子写真感光体ドラムの
長手方向において、前記現像ローラによる現像領域の外
側、前記帯電ローラが前記電子写真感光体ドラムに接触
している接触領域の内側、及び、前記電子写真感光体ド
ラムの長手方向において、前記第一の離隔部材が前記電
子写真感光体ドラムの周面に接触している領域に設けら
れている清掃部材と、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ための装着部と、(ii)前記記録
媒体を搬送するための搬送部材と、を有することを特徴
とする電子写真画像形成装置が提供される。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るプロセスカー
トリッジ及び電子写真画像形成装置を図面に則して更に
詳しく説明する。
【0020】以下の説明において、プロセスカートリッ
ジの長手方向とは、プロセスカートリッジを装置本体へ
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、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。また、プロセスカートリッジの上面とは、
プロセスカートリッジを装置本体へ装着した状態で上方
に位置する面であり、下面(底面)とは下方に位置する
面である。
【0021】図1に本発明を具現化した電子写真画像形
成装置の一実施例を示す。本実施例では、電子写真画像
形成装置は、図2に示すプロセスカートリッジBが着脱
可能とされる。なお、図1はプロセスカートリッジBを
装着した電子写真画像形成装置の構成模式説明図、図2
はプロセスカートリッジBの構成模式説明図である。
【0022】ここでは説明の順序として、先ずプロセス
カートリッジB及びこれを用いる電子写真画像形成装置
の全体構成を説明し、次に、プロセスカートリッジB及
びプロセスカートリッジBを電子写真画像形成装置本体
に着脱するためのプロセスカートリッジ装着ガイド機構
の構成について説明する。
【0023】(全体構成)本実施例にて、レーザービー
ムプリンタとされる電子写真画像形成装置A(以下「画
像形成装置」という。)は、図1に示すように、像担持
体として、アルミシリンダーの外周面に有機光導電体層
などとされる感光層を設けたドラム形状の電子写真感光
体(以下「感光体ドラム」という。)7を有する。
【0024】光学系1から画像情報に基づいた情報光を
感光体ドラム7へ照射して感光体ドラム7に潜像を形成
し、この潜像を現像剤(以下「トナー」という。)で現
像してトナー像を形成する。
【0025】前記トナー像の形成と同期して、記録媒体
2を収容した給紙カセット3aからピックアップローラ
3b及びこれに圧接する圧接部材3cで一枚ずつ分離給
送すると共に、搬送手段3fで搬送する。
【0026】プロセスカートリッジBとしてカートリッ
ジ化された前記感光体ドラム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に電圧印加することによ
って記録媒体2に転写し、その記録媒体2を搬送手段3
fによって定着手段5へと搬送する。
【0027】定着手段5は、駆動ローラ5aと、ヒータ
5bを内蔵すると共に支持体5cによって回転可能に支
持された筒状シートで構成した定着回転体5dを備え、
通過する記録媒体2に熱及び圧力を印加して転写トナー
像を定着する。そして、この記録媒体2を排出ローラ対
3dで搬送し、排出部6へと排出する。
【0028】(プロセスカートリッジ)一方、プロセス
カートリッジBは、電子写真感光体と、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、例えば電子写真感光体を帯電させる帯電手
段、電子写真感光体に形成された潜像を現像する現像手
段がある。
【0029】本実施例のプロセスカートリッジBは、図
1及び図2に示すように、感光層を有する電子写真感光
体である感光体ドラム7を回転し、帯電手段である帯電
ローラ8へ電圧印加して感光体ドラム7の表面を一様に
帯電し、この帯電した感光体ドラム7に対して光学系1
からの光像を露光開口部9を介して露光して潜像を形成
し、潜像を現像手段10によって現像するように構成さ
れている。
【0030】本実施例にて、現像手段10は、トナー現
像枠体10f1及び蓋部材10f2にて形成されるトナ
ー室(トナー収容部)10a内のトナー(一成分磁性現
像剤)をトナー搬送手段である回転可能なトナー搬送ロ
ーラ10bでトナー現像枠体10f1の開口部10kを
通じて現像室10iへ送り出し、そして、固定磁石10
cを内蔵した現像回転体である現像ローラ10dを回転
させると共に、現像ブレード10eによって摩擦帯電電
荷を付与したトナー層を現像ローラ10dの表面に形成
し、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
ものである。
【0031】次いで、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トナー像を記録媒体2に転写す
る。感光体ドラム7上に残留した転写残トナーは次工程
以降の現像時、即ち、引き続き感光体ドラム7を帯電ロ
ーラ8によって帯電し、露光して潜像を形成し、潜像の
現像時にかぶり取りバイアス(現像装置に印加する直流
電圧と感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電
位差Vback)によって回収するよう構成されてい
る。本実施例では、感光体ドラム7上の転写残トナーを
除去するクリーニングブレードのようなクリーニング手
段は設けられていない。
【0032】プロセスカートリッジBは、詳しくは後述
するが、画像形成装置Aの本体部分、即ち、装置本体A
0に設けたカートリッジ装着手段に対してカートリッジ
両端部に設けられたガイド部分を用いて着脱可能に装着
される。
【0033】また、プロセスカートリッジBは、カート
リッジ枠体を構成するドラム枠体102及びトナー現像
枠体10f1を接続して、ドラム枠体ユニットCと現像
ユニットDとを一体に組み立てることによって構成され
る。
【0034】(ドラム枠体ユニットC)図3〜図7を用
いて、ドラム枠体ユニットC、並びに、ドラム枠体ユニ
ットCを構成する感光体ドラム7及び帯電ローラ8など
の構成部材について説明する。
【0035】感光体ドラム7 図5及び図6にて、感光体ドラム7の端部にはドラムギ
ア7aが固着されている。ドラムギア7aには、画像形
成装置本体A0から駆動を受けるための被駆動伝達部で
あるねじり三角柱状の三角カップリング部7a1と、帯
電ローラ8へ駆動を伝達するための第一のはす歯ギア部
7a2と、現像ユニットD側へ駆動を伝達する第二のは
す歯ギア7a3とが設けられている。一方他端には、図
示してはいないが、感光体ドラム7をアースするための
電極を一体に固定したフランジが結合されている。
【0036】この感光体ドラム7は、駆動伝達側はドラ
ム軸受け部107bが一体となったサイドホルダー10
7を介して、他端はドラム支持軸100を介して感光体
ドラム7や帯電ローラ8を内包するドラム枠体102に
対して回転可能に取付けられている。感光体ドラムの直
径は20〜40mmである。
【0037】ドラムギア7aの第二のはす歯ギア7a3
は、現像ローラ10dと感光体ドラム7の軸間距離を決
めているキャップコロ10mに近い位置にある。この
為、第二のはす歯ギア7a3と現像ローラギア10nの
ピッチ間距離を精度良く保つことが出来る。
【0038】帯電ローラ8 帯電ローラ8は軸部材8bとその周りに一体的に形成さ
れた弾力性があり、感光体ドラム7に接触する当接部8
aを有する。軸部材8bの軸方向長さは前記当接部8a
の軸方向長さよりも長く、当接部8aの両端からはみ出
し、露出している軸部8b1、8b2を有している。こ
の軸部材8bと当接部8aは一体的に形成されている。
この帯電ローラ8の直径は8〜20mmである。
【0039】感光体ドラム7の外周面と帯電ローラ8の
当接部8a間には導電性微粉体を介在させる。この導電
性微粉体は、一次粒子径0.1〜0.3μmの酸化亜鉛
一次粒子を圧力により造粒して得られた粒子を風力分級
して得られた、体積平均粒径1.5μm、粒度分布にお
ける0.5μm以下が35体積%、5μm以上が0〜数
体積%の微粒子酸化亜鉛(抵抗1500Ω・cm、透過
率35%)を使用した。
【0040】帯電ローラ軸受け部材103 帯電ローラ8の軸部8b1、8b2には対応する帯電ロ
ーラ軸受け部材103b、103aが取付けられてい
る。この帯電ローラ軸受け部材103a、103bは略
C形状の断面を有しており、このC形状の内周面で軸部
8b1、8b2と接している。
【0041】さらに、帯電ローラ軸受け部材103a、
103bは、ドラム枠体102の一部と係合する係合部
(不図示)を有し、帯電ローラ8と帯電ローラ軸受け部
材103の組立体を感光体ドラム7に対して移動可能に
する構成となっている。
【0042】圧縮コイルばね104 ドラム枠体102と帯電ローラ軸受け部材103a、1
03bbの間には弾性部材である圧縮コイルばね104
が取付けてある。この圧縮コイルばね104の両端は帯
電ローラ軸受け103a、103bとドラム枠体102
の取付け部に外嵌されている。この圧縮コイルばね10
4によって帯電ローラ8を感光体ドラム7対して押圧
し、接触させている。
【0043】具体的には帯電ローラ8の侵入量を0.2
mmに保つために作動荷重が340gfの圧縮コイルば
ね104を左右計2個使用した。この圧縮コイルばね1
04は圧縮量が3mm程度のばね定数である。
【0044】本発明において、帯電ローラ8の侵入量管
理は圧縮コイルばね104の加圧力のみで管理する方法
を採用した。
【0045】(帯電ローラ8の駆動構成)図5〜図12
を参照して、帯電ローラ8の駆動構成と説明する。図7
〜図12は、プロセスカートリッジの駆動歯車列を説明
する。
【0046】ドラムギア7a 図11を参照すると、本実施例では、感光体ドラム7を
構成する、外周面に感光層が設けられたドラムシリンダ
ー7Aの一端にドラムギア7aが取り付けられる。この
ドラムギア7aは、帯電ローラ8、更には、転写ローラ
4及び現像ローラ10dへ回転駆動力を伝達する。
【0047】ドラムギア7aは、ドラムシリンダー7A
と同一軸線を有し、ドラムシリンダー7Aの軸線方向外
側に一体に設けられたはす歯歯車とされる。ドラムギア
7aは、シリンダー7Aの長手方向において、ドラムは
す歯ギア部7a2、7a3と完全に重なる位置で、ドラ
ムはす歯ギア7aの中央部に軸部7a4が形成される。
【0048】また、軸部7a4の外周面とドラムはす歯
ギア部7a2、7a3の内周面との間には環状の空隙7
a5が形成される。この環状空隙7a5は、感光体ドラ
ム7をカートリッジ枠体(ドラム枠体102)に取り付
ける際に、サイドホルダー107の軸受部107bが侵
入して軸部7a4を回転可能に支持する働きをなす。
【0049】ドラムギア7aには、軸部7a4の外側先
端に位置して、カートリッジ側カップリング手段を構成
する突起、即ち、三角カップリング7a1が形成されて
いる。この突起7a1は、プロセスカートリッジBを装
置本体A0に装着した際に、装置本体A0に設けられて
いるカップリング手段を構成する穴状駆動部材、即ち、
ねじり凹略三角形の駆動伝達部材200(図24参照)
と嵌合して、装置本体A0からの回転駆動力の伝達を受
ける。突起7a1は、回転軸線方向と交差する断面が多
角形であって、捩れており、また、駆動伝達部材200
の穴は回転軸線方向と交差する断面が多角形とされ、捩
れている。
【0050】本実施例では、軸部7a4の外側端面は、
ドラムはす歯ギア7aの外側端面、即ち、ドラムはす歯
ギア部7a2の端面よりもΔEだけ内側に位置するよう
に形成される。従って、突起7a1は、一部がドラムは
す歯ギア部7a2と重なっている。斯かる構成とするこ
とにより、ドラムギヤ7aの歯幅を広くとることが出
来、強度や噛み合い率を適正にし、良好な画像を得るこ
とが出来る。
【0051】また、サイドホルダー107の軸受部10
7bが侵入して軸部7a4を回転可能に支持すること
で、歯車の噛み合いによる斥力を歯車の真下で受けるこ
とが出来る。これにより、感光体ドラムが撓む力を発生
させずに安定して回転駆動させることが出来る。
【0052】また、本実施例によると、上述したよう
に、ドラムはす歯ギア7aは、シリンダー7Aの長手方
向において、外側に位置する第一のはす歯ギア部7a2
と内側に位置する第二のはす歯ギア部7a3を有する。
第一のはす歯ギア部7a2と第二のはす歯ギア部7a3
は並んで配置されており、また、第一のはす歯ギア部7
a2は、第二のはす歯ギア部7a3よりも歯先間の直径
(即ち、ピッチ円直径)が小さくされる。斯かる構成と
することにより、現像ローラ、帯電ローラそれぞれの最
適な回転数に応じてドラムギヤの歯数を選択することが
出来る。
【0053】本実施例では、第一のはす歯ギア部7a2
と第二のはす歯ギア部7a3ははす歯の捩れ方向が異な
っている。ドラムシリンダー7Aの長手方向において、
ドラムはす歯ギア部7aが設けられている側から見て、
第一のはす歯ギア部7a2のはす歯は右捩れ、また、第
二のはす歯ギア部7a3のはす歯は左捩れとされる。こ
れにより、プロセスカートリッジBが装置本体A0に装
着されて感光体ドラム7が回転する際に、第一のはす歯
ギア部7a2は、被駆動歯車にドラムはす歯ギア部7a
が設けられている側とは反対側、即ち、内側への付勢力
を与え、また、第二のはす歯ギア部7a3は、被駆動歯
車にドラムはす歯ギア部7aが設けられている側、即
ち、外側への付勢力を与える。
【0054】本実施例では、帯電ローラ8に回転駆動力
を伝達する継手ギア110の歯車110bには、帯電ロ
ーラ8の長手方向にて歯車110bとは反対側、即ち、
図11にて矢印で示される内側へと付勢力が働く。
【0055】アイドラギア111 アイドラギア111は、2つのギア部111aとギア部
111bを有する2段ギアであり、ドラム枠体102に
構成された軸102c(図5参照)に回転可能に支持さ
れている。また、軸102cの他端は、駆動かみ合い力
による軸倒れを防止するため、サイドホルダー107に
支持される。
【0056】アイドラギア111の2つのギア部111
aと111bは、それぞれ、継手ギア110の継手ギア
部110bと、ドラムギア7aの第一のはす歯ギア部7
a2とにかみ合っており、ドラムギア7aからの回転駆
動力を継手ギア部110bに伝達する。
【0057】継手ギア110 継手ギア110は、上記継手ギア部110bと、この継
手ギア部110bと一体に形成された継手ギア連結部1
10aとを有する。継手ギア連結部110aは、図9に
て理解されるように、円柱状の突起をつないだ形状であ
り、回転軸対称に2箇所ある。また、継手ギア部110
bは、上記アイドラギア111と噛合い、回転駆動を伝
達する。
【0058】帯電ローラ8の駆動かみ合い力により、継
手ギア110には回転中心軸を倒す方向に力が加わる。
その力の影響を防ぐために、継手ギア110は、軸方向
両端を支持することが望まれる。従って、継手ギア11
0には回転中心軸に平行に軸方向連結部側には、一定の
直径をもつ軸110cが形成され、ドラム枠体102に
設けられた、貫通穴108(図5参照)に回転可能に支
持されている。また、上述のように、歯車110bには
図11にて矢印で示される内側へと付勢力が働くため
に、歯車110bの内側側面は、駆動時においては貫通
穴108の側面に当接することとなり、帯電ローラ8の
安定した回転を得ることができる。
【0059】一方、他端側には一定径の穴110dが形
成され、図5に示すように、支持部材106の軸106
aに回転可能に支持されている。支持部材106は、サ
イドホルダー107と共にドラム枠体102に結合され
る。
【0060】継手ギア110は、中間継手112の中間
継手第1連結部112aと連結し駆動を伝達する。
【0061】中間継手112 図8は、継手ギア110と中間継手112と継手109
の連結状態を説明する断面図である。継手ギア110は
継手ギア連結部110aのみ、継手109は継手連結部
109cのみが図示されている。
【0062】なお、図8にて、継手ギア連結部110a
と継手連結部109cの区別をするために継手ギア連結
部110aには斜線を付してある。
【0063】中間継手112は、図9に示すように、継
手109と継手ギア110に挟持される形で配置され
る。継手109と対向する面には、継手連結部109c
が嵌り、連結する長穴形状の中間継手第2連結部112
bが、さらに、継手ギア110と対向する面には継手ギ
ア連結部110aが嵌り、連結する外側端開放の長穴形
状の中間継手第1連結部112aが形成されている。
【0064】中間継手第1連結部112aの長穴は回転
軸対称に2箇所、同様に中間継手第2連結部112bの
一端開放の長穴は回転軸対称に2箇所配置する。そし
て、中間継手第1連結部112aと中間継手第2連結部
112bのなす角は平行以外の角度に設定する。望まし
くは、図示するように、直角をなすようにする。
【0065】継手109 帯電ローラ8の軸部8b1には帯電ローラ8を回転駆動
するための駆動を受けるために、被駆動伝達部材である
継手109が取付けてある。継手109の中心に、帯電
ローラ8の軸部8b1のDカット異形状に合うような異
形状を形成して継手109を取付けている。
【0066】また、継手109には円柱状の突起で構成
された継手連結部109cが形成され、それは中心軸対
称に形成されている。この継手連結部109cは中間継
手112の中間継手第2連結部112bと連結し駆動を
受ける。
【0067】上記連結部構成にて、中間継手112が継
手ギア110と連結した状態、即ち、穴部112aに突
起110aが嵌っている状態で、中間継手第1連結部1
12aが長穴形状であるために中間継手112は長穴方
向にがたをもち、スライド可能とされる。
【0068】また、中間継手112が継手109と連結
した状態、即ち、穴部112bに突起109cが嵌って
いる状態で、中間継手第2連結部112bが長穴形状で
あるために中間継手112は長穴方向にがたをもち、ス
ライド可能とされる。
【0069】以上説明したように、帯電ローラ8は感光
体ドラム7に対して、当接部にてカウンター方向に回転
することとなり、互いに摺擦し、より密な接触点を持つ
ように構成される。
【0070】(現像ローラ10d、転写ローラ4、トナ
ー搬送部材10bの駆動構成)上述のように、ドラムギ
ア7aは、アイドラギア111、継手ギア110を介し
て帯電ローラ8を駆動するが、更に、図10に示すよう
に、現像ローラ10d、転写ローラ4、トナー搬送部材
(搬送ローラ)10bをも駆動する。
【0071】上述のように、第一のはす歯ギア部7a2
は、アイドラギア111を介して、帯電ローラ8の軸端
に配置されたギア110bとかみ合い、帯電ローラ8に
回転駆動力を伝達する。同時に、第一のはす歯ギア部7
a2は、転写ローラ4の軸端に配置されたギア4aとか
み合い、転写ローラ4に回転駆動力を伝達する。
【0072】又、ドラムはす歯ギア7aの第二のはす歯
ギア部7a3は、現像ローラ10dの軸端に配置された
歯車10nにかみ合い現像ローラ10dを回転駆動し、
又、現像ローラ10dの歯車10nは、それぞれ2段歯
車とされるアイドラギア10t及びアイドラギヤ10u
を介して搬送ローラ10bの軸端に配置されたギア10
vにかみ合い、搬送ローラ10bに回転駆動力を伝達す
る。
【0073】本実施例では、上述のように、ドラムギア
7aは、互いに方向の異なるはす歯歯車とされる第一の
はす歯ギア部7a2と第二のはす歯ギア部7a3とを有
しており、現像ローラ10dは、上述のように、その端
部に固定した現像ローラギア10nが、ドラムギア7a
の第二のはす歯ギア部7a3にかみ合い回転駆動され
る。
【0074】また、転写ローラ4は、その端部に固定し
た転写ローラギア4aが、ドラムギア7aの第一のはす
歯ギア部7a2に噛み合い回転駆動される。
【0075】本実施例にて、位置決め精度を向上させる
ために、ドラムギア7aの第一のはす歯ギア部7a2と
第二のはす歯ギア部7a2の歯面のねじれ方向は、図1
1に矢印で示すように、現像ローラ10dに外方力を与
え、また、上述のように、帯電ローラ8及び転写ローラ
4に内方力を与える方向とされる。
【0076】また、本実施例では、歯車駆動装置の構成
上、ドラムギア7aの第一のはす歯ギア部7a2と第二
のはす歯ギア部7a3とは、歯幅は第二のはす歯ギア部
7a3の方が第一のはす歯ギア部7a2より狭くされ
る。
【0077】また、本実施例では、ドラムギア7aの第
一のはす歯ギア部7a2と第二のはす歯ギア部7a3
は、上述のように、ピッチ円直径の点では、第二のギア
部7a3の方が第一のギア部7a2より大とされる。
【0078】なお、本実施例で、感光体ドラム7の直径
は24mm、帯電ローラ8の直径は18mm、現像ロー
ラ10dの直径は12mmであった。
【0079】また、本実施例での現像ローラ8の周速は
ドラムに対し約118%、帯電ローラの周速はドラムに
対し約80%であった。
【0080】また、本実施例にて、感光体ドラム7に対
して、帯電ローラ8当接部(外周面)は逆方向に、現像
ローラ10d近接部(外周面)は同方向に回転する構成
とされた。即ち、図1にそれぞれ矢印にて示すように、
感光体ドラム7及び帯電ローラ8は時計方向に回転し、
現像ローラ10dは反時計方向に、又、搬送ローラ10
bは、時計方向に回転する構成とした。
【0081】図13〜図15に駆動歯車列の他の実施例
を示す。
【0082】図10〜図12に示す駆動歯車列では、上
述のように、ドラムギア7a、即ち、ドラムはす歯ギア
7aは、シリンダー7の長手方向において、外側に位置
する第一のはす歯ギア部7a2と内側に位置する第二の
はす歯ギア部7a3を有しているが、図13〜図15に
示す駆動歯車列によると、この第一のはす歯ギア部7a
2と第二のはす歯ギア部7a3を1つのはす歯ギア(は
す歯ギア部7a2)で兼ねている。
【0083】図13〜図15に示す実施例の場合にも、
ドラムギア7aは、軸方向長手外側でアイドラギア11
1及び歯車4aとかみ合っており、軸方向長手内側で歯
車10nとかみ合っている。
【0084】図10〜図12に示す駆動歯車列と、図1
3〜図15に示す駆動歯車列とは、ドラムギア7aの構
造を異にする以外は、同じ構成とされるので、同じ構成
及び機能をなす部材には同じ参照番号を付し、再度の説
明は省略する。
【0085】なお、以降の帯電ローラ8、転写ローラ
4、現像ローラ10dなどの駆動歯車列の構成として
は、図10〜図12に示す駆動歯車列を参照して説明す
る。
【0086】(サイドホルダーの構成)図5〜図7を用
いてサイドホルダー107の構成を説明する。
【0087】サイドホルダー107は、前述したように
アイドラギア111の支持軸102cを補強するための
穴107aと、感光体ドラム7を回転可能に支持するた
めの軸受部107bを持ち、さらに、ドラム枠体102
に位置決めするための二つの軸部107h、107iが
形成されている。
【0088】さらに、サイドホルダー107には、組み
立て工程でドラムギア7aとアイドラギア111をかみ
合わせる際の歯面合わせ用の組立て工具が挿入してくる
貫通穴107c(図5参照)が形成されている。
【0089】(プロセスカートリッジの組立て)ドラム枠体ユニットCの組立て方法 再度図5を参照して、ドラム枠体ユニットCの組立てに
ついて説明する。
【0090】帯電ローラ8にバイアスを給電するための
接点部材113及びドラム端部の清掃部材114(11
4a、114b)をドラム枠体102に組み込む。清掃
部材114のより詳しい説明は、後で説明する。
【0091】帯電ローラ8の軸部8b1、8b2は、上
述したように、両端部の軸受け部材103a、103b
にて回転自在に支持される。すなわち、接点部材113
側、即ち、軸部8b2は導電性プラスチックで成形され
た軸受103aと、帯電ローラ8を感光体ドラム7に加
圧するばね104を結合して、ドラム枠体102に組み
込む。他方の非接点部材側、即ち、軸部8b1は、プラ
スチックで成形された軸受け103bと帯電ローラ8を
感光体ドラム7に加圧するばね104を結合して、ドラ
ム枠体102に組み込む。
【0092】帯電ローラ8の軸部8b1の一端に前述の
継手109、中間継手112の順にはめ込み、帯電ロー
ラ8の軸両端を接点部側、非接点部側の軸受け部材10
3a、103bにはめ込む。また、帯電ローラ8には前
述した導電性微粉体を予め塗布しておく。
【0093】中間継手112の長穴に継手ギア110の
連結部と位相を合わせて、継手ギア110をドラム枠体
102の穴108に組み付ける。
【0094】アイドラギア111を、継手ギア110と
かみ合わせながらドラム枠体102の支持軸102cに
はめ込む。
【0095】継手ギア110の穴110dに支持部材1
06の軸部106aを進入させつつ、ドラム枠体102
に位置決めする。
【0096】感光体ドラム7を工具を用いてドラム枠体
102に対しの所定の位置に置き、反ドラムギア側はド
ラム支持軸100をドラム枠体102に固定しつつ感光
体ドラム7のフランジに嵌合させる。他方ドラムギア7
a側はサイドホルダー107をドラムギア7aの支持・
摺動穴107bに嵌合しつつドラム枠体102に位置決
めする。その際に、サイドホルダー107の貫通穴10
7cから、アイドラギア111を回転させる工具を挿入
し、第一のドラムはす歯ギア部7a2とアイドラギア1
11のかみ合いを合わせながら組み込み、ビスで締結す
る。
【0097】以上の工程によりドラム枠体ユニットCは
完成される。
【0098】(現像手段10及び現像ユニットDの組立
て方法)次に、プロセスカートリッジBを構成する現像
ユニットD及び現像手段10について、図2、図16〜
図20を用いて詳細に説明する。
【0099】現像手段10は、図2及び図17に示すよ
うに、トナー現像枠体10f1と蓋部材10f2とを結
合してトナー室(トナー収容部)10a及び現像室10
iを構成している。
【0100】また、トナー現像枠体10f1には、トナ
ー室10aに収納されているトナーが現像ローラ10d
に供給される際に通過するトナー通過開口10kが設け
られている。
【0101】図16に示すように、トナー現像枠体10
f1のトナー通過開口10kを塞ぐ複数層から成るトナ
ーシール部材27には、レーザー光により引き裂き可能
なカバーフィルム部27bがシール取付部に加熱溶着さ
れている。このカバーフィルム部27bにはトナーシー
ル部材27を固定するための熱溶着可能な接着層31が
設けられている。トナーシール部材についてのより詳し
い構造は、当業者には周知であり、例えば、特開平11
−102105号公報などに記載されており、より詳し
くは、該公報などを参照されたい。
【0102】上記トナーシール部材27は、図18に示
すように、前記トナー通過開口10kの4辺の縁に沿っ
てシール取付部10hに貼り付けられており、このトナ
ーシール部材27には、トナー通過開口10kを開封す
るために前述のようにレーザーによってハーフカット処
理されている(特開平11−102105号公報)。
【0103】また、トナー現像枠体10f1の長手方向
における一端部には、トナー室10aにトナーを充填す
るためのトナー充填口(不図示)が設けられ、トナー充
填後キャップ部材10j(図19参照)で封止される。
【0104】次に、図18、図19を用いて、現像ユニ
ットDの組立工程を説明する。
【0105】現像手段10は、現像ローラ10dの両端
部のトナーの漏れを防止する端部シール10r、現像ブ
レード10eの両端部のトナー漏れを防ぐシール部材1
0s、現像ローラ10dの下部の隙間からトナーの飛散
を防止するシート部材10tが、両面テープ等によりト
ナー現像枠体10f1及び蓋部材10f2に貼り付けら
れる。
【0106】現像ブレード10eは、トナー現像枠体1
0f1に板金部10e1の両端をビスにより固定する。
【0107】現像手段10の長手両側に配置された一方
の(図19にて左側の)端部部材(ホルダー部材)10
gは、感光体ドラム7の端部に固定したドラムギア7a
2(図5参照)に噛み合っている現像ローラ10dの端
部に固定した現像ローラギア10n(図10、図11参
照)と、現像ローラギア10nからトナー送り部材10
bの搬送ギア(不図示)に駆動を伝達するための2つア
イドラギア10u、10tとを備えたギアトレインを覆
っている。また、他方の(図19にて右側の)端部部材
10gには以下に述べる把手部材10g1が設けられて
いる。
【0108】トナーシール部材27の引き出し部27a
(図16参照)は、トナー通過開口10kの長手方向一
端10p(図18参照)側で折り返され、トナー現像枠
体10f1の穴10f11(図19参照)を通って外部
へ引き出される。
【0109】このトナーシール部材27の引き出し部2
7aの外部に引き出された端部27a1は、更に端部部
材10gの穴10g6を通って外部へ引き出され、引き
出し部27aの加熱固定可能な図16に示す面R(シー
ラント層31側)が把手部材10g1側になるように手
掛けとなる板状の把手部材10g1の貫通穴10g4を
通り、把手部材10g1の決められた面に加熱固定され
る(図19参照)。
【0110】尚、把手部材10g1は端部部材10gか
ら取り外し可能に設けられている。詳しくは、端部部材
10gに接続された接続部の肉厚を特に薄くして折曲し
て切り離せるようにしてある。
【0111】また、把手部材10g1と端部部材10g
とは一体成形されている。好ましくは、ハイインパクト
ポリスチレン(HIPS)やアクリルニトリルブタジエ
ンポリマー(ABS)等のスチレン系材料を用いて一体
成形するのが良い。そして、引き出し部27aの端部2
7a1をこの把手部材10gに加熱溶着している。
【0112】以上のようにして、図20に示すように、
現像ユニットDが完成する。
【0113】ところで、図19に示すように、端部部材
10gにはドラム枠体102へ向かってアーム部10g
7が突出しており、該アーム10g7の先端に設けた長
手方向の結合穴10g8とドラム枠体102に設けた不
図示の結合穴に嵌入するピン(不図示)によりドラム枠
体102と端部部材10gは回動可能に結合することが
できる。そして、アーム部10g7の上のバネ止め10
g9に内径が嵌入する圧縮コイルバネがドラム枠体10
2との間に縮設され、現像ローラ10d両側端部に設け
られた離隔部材、即ち、隙間保持部材(スペーサ)10
m(10m1、10m2)が感光体ドラム7の周面に圧
接する。これにより、現像ローラ10dと感光体ドラム
7との周面との間に所定の距離が保持される。
【0114】本実施例にて、離隔部材10mは、図19
及び図21に図示するように、現像ローラ10dの両端
部に嵌め込まれ固定された、キャップ状をしたキャップ
コロとされる。キャップコロ10mは、図21に最もよ
く示すように、その周面の一部が所定幅にて凸状に外方
に突起した環状突起部10m3を有する。この環状突起
部10m3が感光体ドラム7の周面に圧接される。
【0115】以上のようにして現像ユニットDとドラム
枠体ユニットC一体にされプロセスカートリッジが完成
する。
【0116】(清掃部材114の構成)画像形成装置本
体A0内には、感光体ドラム7より記録媒体2へトナー
像を転写する際や、転写されたトナー像を表面に保持し
た状態で、記録媒体2が定着手段5へ入るまでの間など
に、ごく微量のトナーが画像形成装置本体内に浮遊する
ことがある。
【0117】このような浮遊トナーは、感光体ドラム7
に付着したとき、キャップコロ10mが当接する部分で
は、現像ローラ10dを感光体ドラム7へ付勢するバネ
力により感光体ドラム表面に付着したトナーが感光体ド
ラム7とキャップコロ10mの間で圧接され、感光体ド
ラム表面に固着することがある。この固着したトナーは
プロセスカートリッジが寿命に達するまで少しづつ大き
くなり、感光体ドラム7のキャップコロ10mの当接部
にトナーの塊として存在するようになることがある。
【0118】このようなトナーの塊が感光体ドラム7の
キャップコロ10mとの当接部に付着していると、感光
体ドラム7と現像ローラ10dの間の間隔が変動し、ト
ナーによる感光体ドラム7の潜像の現像性に支障を来す
原因となる他、このトナー塊を現像ローラ10dが乗り
超えることで振動が発生し、記録媒体2の搬送方向と直
角方向のランダムなピッチムラを誘発する原因となる可
能性がある。
【0119】そこで、本実施例では、キャップコロ10
mが当接する部分では、感光体ドラム7に付着するトナ
ーを除去するために、図2及び図5を参照すると理解さ
れるように、感光体ドラム7の長手方向の右端部と左端
部の周面に接触する単体の清掃部材114(114a、
114b)がドラム枠体102に、両面テープなどを用
いて取り付けられている。
【0120】清掃部材114としては、(1)発泡ポリ
ウレタン層若しくはフェルト層からなる弾性体に不織布
を固定した層体構造のもの、(2)発泡ポリウレタン層
若しくはフェルト層からなる弾性体に、更に、トナー除
去層としてフェルト層を固定した層体構造のもの、
(3)発泡ポリウレタン層若しくはフェルト層からなる
弾性体にのパイル織物を固定した層体構造のもの、
(4)発泡ポリウレタンの一部に高密度ポリウレタンを
固定したもの、(5)フェルト、(6)発泡ポリウレタ
ン、又は、(7)不織布、などを好適に使用し得る。上
記(1)、(2)、(3)の層体構造の場合には、不織
布、トナー除去層としてのフェルト層、パイル織物が感
光体ドラム7に接触するように配置される。
【0121】これら清掃部材114は、摺動抵抗をでき
るだけ低減させて、感光体ドラム7の駆動力(回転駆動
力)の増加を防止し、感光体ドラム表面に付着した浮遊
トナーを装置本体内へ落とすことなく不織布などの内部
へと確実にとり込むことができ、良好に感光体ドラム上
のトナーを除去することができる。
【0122】次に、図21を参照して、ドラム枠体に取
り付けられる上記清掃部材114と、感光体ドラム7及
び帯電ローラ8との位置関係について説明する。
【0123】上述のような浮遊トナーが感光体ドラム上
の未帯電領域すなわち帯電ローラ接触領域より外側に付
着すると、画像端部や紙端部にトナー汚れを生じさせる
原因となる可能性がある。
【0124】図21に示すように、本実施例では、現像
ローラ10dの端部には、それぞれ離隔部材としてのキ
ャップコロ10m(10m1、10m2)が配置され、
このキャップコロ10mが、即ち、キャップコロ10m
の環状突起部10m3が感光体ドラム周面に圧接してい
る。又、キャップコロ10m(10m1、10m2)に
対応してそれぞれ清掃部材114(114a、114
b)が互いに間隔を空けて配置される。
【0125】つまり、図5及び図21にて、感光体ドラ
ム7の左端側周面に接触して設けられた第一の清掃部材
114aは、感光体ドラム7の長手方向において、現像
ローラ10dの離隔部材としてのキャップコロ10m1
が感光体ドラム7の周面に接触している領域Caに配置
される。更に、第一の清掃部材114aの内方端縁部1
14a1は、感光体ドラム7の長手方向において、現像
ローラ10dによる現像領域Ldの外側であって、しか
も、帯電ローラ8が感光体ドラム7に接触している接触
領域Lcの内側、即ち、接触領域Lc内に位置する。
【0126】同様に、図5及び図21にて、感光体ドラ
ム7の右端側周面に接触して設けられた第二の清掃部材
114bは、感光体ドラム7の長手方向において、現像
ローラ10dの離隔部材としてのキャップコロ10m2
が感光体ドラム7の周面に接触している領域Cbに配置
される。更に、第二の清掃部材114bの内方端縁部1
14b1は、感光体ドラム7の長手方向において、現像
ローラ10dによる現像領域Ldの外側であって、しか
も、帯電ローラ8が感光体ドラム7に接触している接触
領域Lcの内側、即ち、接触領域Lc内に位置する。
【0127】斯かる構成とすることにより、第一及び第
二の清掃部材114a、114bにより感光体ドラム7
に付着したトナーを取り込んで除去することができる。
【0128】従って、感光体ドラム7とキャップコロ1
0m(10m1、10m2)との当接部にトナーの塊が
生成されることがない。このため、感光体ドラム7と現
像ローラ10dの間の間隔を常に一定に保つことが可能
となって、記録媒体2に良好な画像を形成することがで
きる。
【0129】特に、例えば、弾性体と不織布などとの積
層体構造とすれば、部品点数を増やすことなく感光体ド
ラム7のキャップコロ10mとの当接位置にトナーが付
着することが防止することが可能となると共に腰が強く
なり、組立性の向上をも可能となって、プロセスカート
リッジBのコストの上昇を低く抑えながら、良好な画像
を形成することができる。
【0130】また、第一及び第二の清掃部材114a、
114bが感光体ドラム上の未帯電領域すなわち帯電ロ
ーラ接触領域より外側に付着したトナーを清掃すること
が可能となり、画像端部や紙端部へのトナー付着を防い
で良好な画像を得ることができる。
【0131】なお、本実施例の清掃部材114(114
a、114b)は、感光体ドラム7の長手両端部に設け
られているが、どちらか一端側だけに設けられていても
よい。
【0132】(プロセスカートリッジBの画像形成装置
本体への着脱)前述のように組み立てられたプロセスカ
ートリッジBは、画像形成のために画像形成装置本体A
0へ装着される。装着態様を図22〜図27を用いて説
明する。
【0133】図20にて説明したように、プロセスカー
トリッジBの現像ユニットDから端部部材の把手10g
2が切り離され、トナーシール部材27と一緒に矢印方
向へ引き抜くことで現像室10i内にトナーが供給さ
れ、プロセスカートリッジ側の準備ができる。
【0134】プロセスカートリッジBのカートリッジ枠
体(ドラム枠体102)に取り付けられるサイドホルダ
ー107には、図4をも参照すると理解されるように、
画像形成装置本体A0への装着ガイドとして、ドラム中
心軸と同軸で形成された円弧部(第1の当接部)107
dと、サイドホルダー107の角部に位置してカートリ
ッジ枠体の底面に形成された姿勢を制御するための円弧
状とされる回転止め部(第2の当接部)107eとが設
けられる。
【0135】円弧部107dは、現像ユニットDのドラ
ム軸方向において、現像ユニットDより外側に位置し、
かつ、断面上では現像ユニットDと少なくとも一部は重
なるように配置されている。また、回転止め部107e
は、現像ユニットDより外側に位置し、現像ユニットD
の感光体ドラム7の軸方向全て重なるように形成され
る。また、回転止め部107eは、挿入方向で円弧部1
07dの後方に配置されている。
【0136】本実施例によれば、画像形成装置本体A0
から駆動力を受ける三角カップリング部7a1は、サイ
ドホルダー107よりもドラム軸方向の内側に配置され
る。これによって、図28に示す従来のプロセスカート
リッジのように、位置決めボスCBとしても機能する三
角カップリング部7a1のカバー部50と、ガイドであ
る突起部51とを形成する必要がなくなり、従来よりも
カートリッジの小型化を達成することができる。
【0137】画像形成装置本体A0には、図22及び図
24に示すように、プロセスカートリッジBを画像形成
位置(装着位置)まで前述の二つの円弧部107dと、
回転止め部107eを滑らせながら案内する第一の本体
ガイドとしてのガイド部材Gaが形成されている。
【0138】一方、プロセスカートリッジBのサイドホ
ルダー107とはドラム軸方向にて対向した側のドラム
枠体102には、図3をも参照すると理解されるよう
に、ドラム支持軸100をカバーするための突起102
aと、着脱時にプロセスカートリッジBの位置を制御す
る突起102bが形成されている。
【0139】また、画像形成装置本体A0には、図23
及び図25に示すように、サイドホルダー107側で制
御されるプロセスカートリッジの姿勢を対向側でも同様
に保ち、ドラム軸方向に対して、斜めにならないように
第二の本体ガイドとしてのガイド部材Gbが設けられて
いる。
【0140】図22〜図25を参照して、プロセスカー
トリッジBの装置本体Aへの装着態様を説明する。
【0141】先ず、画像形成装置本体Aの排出部6を構
成している開閉扉部材6aを開け、ガイド部材Ga、G
bを露出させ、図22及び図23に一点鎖線にて示すよ
うに、プロセスカートリッジの円弧部107dが前方と
なり、回転止め部107eが後方となるようにして、こ
のガイド部材Gaの、前方が幾分屈曲した第1ガイド面
Ga1にプロセスカートリッジBの円弧部107d、1
07eを乗せる。従って、他方のガイド部材Gbには、
その第1のガイド面Gb1にプロセスカートリッジBの
突起102a、102bが適合される。
【0142】この状態で、プロセスカートリッジBを、
画像形成装置本体Aの内方へと押し込む。
【0143】これによって、プロセスカートリッジBの
円弧部107d及び回転止め部107eは、第1ガイド
面Ga1に対して略垂直方向に形成された第2ガイド面
Ga2と、第2ガイド面Ga2より略水平に形成された
第3ガイド面Ga3と、第3ガイド面Ga3に連接して
形成された湾曲した第4ガイド面Ga4とにより規定さ
れた装着位置へと、滑動して案内される。
【0144】これにより、プロセスカートリッジBは、
円弧部107dが、第一本体受部としての第4ガイド面
Ga4に当接し、また、回転止め部107eの後方湾曲
面部が第2ガイド面Ga2に当接した状態で、第3ガイ
ド面Ga3上に載置される。この状態を図26に示す。
また、この載置状態において、転写ローラ4と感光体ド
ラム7が当接状態になり、プロセスカートリッジBには
図26の矢印方向に反発力が付与される。この際、第3
ガイド面Ga3の近傍に位置する第5ガイド面Ga5に
第3の当接部107gが当接し、プロセスカートリッジ
Bの位置ずれを防いでいる。第3の当接部107gは回
転止め部である第2の当接部107eと一体でもよい
し、別体でもよい。
【0145】一方、プロセスカートリッジBの反対側の
突起102a、102bは、第1ガイド面Gb1に対し
て略垂直方向に形成された第2ガイド面Gb2と、第2
ガイド面Gb2より略水平に形成された第3ガイド面G
b3と、第3ガイド面Gb3に連接して形成された湾曲
した第4ガイド面Gb4とにより規定された装着位置へ
と、滑動して案内される。
【0146】これにより、プロセスカートリッジBは、
位置決め部としての突起102a、102bが、第二本
体受部としての第4ガイド面Gb4と第2ガイド面Gb
2との間に位置した状態で、第3ガイド面Gb3上に載
置される。この状態を図28に示す。
【0147】以上のようにして、プロセスカートリッジ
Bは装置本体に対する装着位置に装着される。次いで、
画像形成装置Aの扉6aを閉じると、画像形成装置本体
Aの、図24に示すねじり凹略三角形の駆動伝達部材2
00に、カートリッジBの三角カップリング7a1が嵌
り合い、画像形成装置本体A0からプロセスカートリッ
ジBに回転駆動力が伝達される。
【0148】これによって、プロセスカートリッジB
は、図27に示すようにかみ合った三角カップリング7
a1、即ち、感光体ドラム7の軸を回転中心軸に回転す
る。この時ガイドと当接していたサイドホルダー107
の当接部は隙間x、yを持つようになり、前述のサイド
ホルダー107の回転止め部107eがガイド部材Ga
の規定面である第3ガイド面Ga3に当接し回転方向の
位置決めがなされる。
【0149】一方、ドラム軸方向対向側のドラム枠体1
02のドラム軸上の突起102aはプロセスカートリッ
ジBの装着により、第4ガイド面Gb4により形成され
た位置決め部としてのU字型の溝に収まり、転写ローラ
4の反発力や駆動時のぶれを抑えるための押さえバネ
(不図示)により位置決めされる。もう一つの、ドラム
枠体Cの突起102bは、画像形成装置本体Aに部品及
び組み立て精度の範囲内で当接しない位置、大きさに設
定されている。
【0150】以上説明した姿勢が画像形成時のプロセス
カートリッジBの姿勢となり、画像形成が開始される。
【0151】また、画像形成装置本体A0から、プロセ
スカートリッジBを抜き取る場合には、前述の装着動作
とは逆の動作にて、サイドホルダー107側は、プロセ
スカートリッジBの円弧部107d及び回転止め部10
7eと対向する上面107fが、また、ドラム軸方向対
向側は、前述の突起102a、102bの二つが姿勢制
御となり、それに対応する画像形成装置本体Aのガイド
Ga、Gbに沿って装着位置から装置外へと抜き取られ
る。
【0152】尚、突起102bは、プロセスカートリッ
ジBを装着位置から取り出す際に、ガイド部材Gbの上
面の第5ガイド面Gb5に接触してプロセスカートリッ
ジが取り出し方向の手前側が上方へ所定量以上に回転し
ようとするのを規制するように働く。
【0153】上述した第1の当接部、第2の当接部及び
第3の当接部に限らず、図29に示すような多角形20
0や201、図30に示すような部分的に突起202を
もった形状でも、上述の位置決め機能をもつ形状であれ
ばよい。また、上述の第1の当接部、第2の当接部及び
第3の当接部が円弧状であれば、部品公差内のばらつき
によってプロセスカートリッジの姿勢がばらついた場合
でも、円弧上の一部が第4ガイド面Ga4と当接するた
めなおよい。
【0154】以上説明した本発明の実施例において、現
像方式としては、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。
【0155】また、電子写真感光体としては、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(OPC)等が含まれる。また、前記感光
体を搭載するドラムタイプの感光体にあっては、アルミ
合金等のシリンダー上に光導電体を蒸着又は塗工等を行
ったものである。
【0156】ドラム枠体、トナー現像枠体、蓋部材など
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、ABS樹脂(アクリロニトリル/ブタジェン/ス
チレン共重合体)、変性PPE樹脂(ポリフェニレンエ
ーテル)、変性PPO樹脂(ポリフェニレンオキサイ
ド)、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。
【0157】また、前述したプロセスカートリッジと
は、例えば電子写真感光体及び現像手段と、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、例えば電子写真感光体及び現像手段と
帯電手段とを一体的にカートリッジ化し、装置に着脱可
能にするもの。電子写真感光体と現像手段とを一体的に
カートリッジ化し、装置に着脱可能にするもの。電子写
真感光体及び現像手段とを一体的にカートリッジ化し、
装置に着脱可能にするもの等がある。
【0158】即ち、前述したプロセスカートリッジと
は、帯電手段、又は、現像手段及び電子写真感光体とを
一体的にカ一卜リッジ化し、このカートリッジを画像形
成装置に対して着脱可能とするものである。また、帯電
手段と現像手段及び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に着脱可能とするもので
ある。
【0159】更に前述した実施の形態では画像形成装置
としてレーザービームプリンタを例示したが、本発明は
これに限定する必要はなく、例えば電子写真複写機、フ
ァクシミリ装置、或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。
【0160】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のプロセス
カートリッジ及び電子写真画像形成装置によれば、電子
写真感光体と現像ローラとの当接部及び感光体ドラムの
帯電ローラ接触領域より外側におけるトナーの付着を防
止することができる。
【0161】また、感光体への不必要なトナーの付着を
防止することができる。
【0162】また、感光体ドラムと現像ローラとの当接
部への不必要なトナーの付着を防止することがきる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプロセスカートリッジを装着した画像
形成装置の一実施例の概略構成を説明する模式断面説明
図である。
【図2】本発明のプロセスカートリッジの一実施例の構
成を説明する摸式断面図である。
【図3】図2に示す本発明のプロセスカートリッジの斜
視図である。
【図4】図2に示す本発明のプロセスカートリッジの斜
視図である。
【図5】本発明のプロセスカートリッジのドラム枠体ユ
ニットの分解斜視図である。
【図6】本発明のプロセスカートリッジのドラム枠体ユ
ニットの斜視図である。
【図7】ドラム枠体ユニットのサイドホルダーの斜視図
である。
【図8】帯電ローラの駆動構成を説明する正面図であ
る。
【図9】帯電ローラの駆動構成を説明する分解斜視図で
ある。
【図10】プロセスカートリッジ駆動構成の一実施例を
説明する斜視図である。
【図11】図10に示すプロセスカートリッジ駆動構成
の歯車列を説明する模式断面図である。
【図12】図10に示すプロセスカートリッジ駆動構成
の歯車列を説明する正面図である。
【図13】プロセスカートリッジ駆動構成の他の実施例
を説明する斜視図である。
【図14】図13に示すプロセスカートリッジ駆動構成
の歯車列を説明する模式断面図である。
【図15】図13に示すプロセスカートリッジ駆動構成
の歯車列を説明する正面図である。
【図16】図16(a)は、トナーシール部材の一実施
例の斜視図であり、図16(b)は、トナーシール部材
の断面図である。
【図17】本発明の一実施例に係るカートリッジを構成
するトナー現像枠体と蓋部材の結合態様を説明する斜視
図である。
【図18】トナーシール部材のトナー現像枠体への結合
状態を示す図である。
【図19】本発明のプロセスカートリッジの現像ユニッ
トの分解斜視図である。
【図20】図19の現像ユニットの斜視図である。
【図21】本発明のプロセスカートリッジにおける清掃
部材の取り付け態様を説明する説明図である。
【図22】プロセスカートリッジを画像形成装置に装着
する態様を説明する画像形成装置の模式断面説明図であ
る。
【図23】プロセスカートリッジを画像形成装置に装着
する態様を説明する画像形成装置の模式断面説明図であ
る。
【図24】本発明の画像形成装置のプロセスカートリッ
ジ装着ガイドを示す斜視図である。
【図25】本発明の画像形成装置のプロセスカートリッ
ジ装着ガイドを示す斜視図である。
【図26】プロセスカートリッジの画像形成装置に対す
る位置決め態様を説明する図である。
【図27】プロセスカートリッジの画像形成装置に対す
る位置決め態様を説明する図である。
【図28】プロセスカートリッジの画像形成装置に対す
る位置決め態様を説明する図である。
【図29】本発明の当接部の変形例を示した概略図であ
る。
【図30】本発明の当接部の変形例を示した概略図であ
る。
【図31】従来のプロセスカートリッジの斜視図であ
る。
【図32】従来の画像形成装置におけるプロセスカート
リッジ装着ガイドを示す斜視図である。
【図33】従来のプロセスカートリッジを備えた画像形
成装置の概略構成図である。
【符号の説明】
A 画像形成装置 A0 画像形成装置本体 B プロセスカートリッジ C ドラム枠体ユニット D 現像ユニット 1 光学系 2 記録媒体 3f 搬送手段 4 転写ローラ 5 定着手段 6 排出部 7 感光体ドラム 7a ドラムギア 7a1 三角カップリング(突起) 7a2 第一のはす歯ギア部 7a3 第二のはす歯ギア部 8 帯電ローラ 8a 当接部 8b 軸部材 9 露光開口部 10 現像手段 10a トナー収納枠体 10b トナー攪拌部材(搬送ローラ) 10c 固定磁石 10d 現像ローラ 10e 現像ブレード 10f1 トナー現像枠体 10k トナー現像枠体開口部 10f2 蓋部材 102 ドラム枠体 102a 突起 102b 突起 107 サイドホルダー 107d 第1の当接部(円弧部) 107e 第2の当接部(回転止め部) 107f 受け面 107g 第三の当接部 109 継手 109a 継手連結部 109b 取り付け穴 109c 継手連結部 110 継手ギア 110a 継手ギア連結部 110b 継手ギア部 111 アイドラギア 112 中間継手 112a 中間継手第1連結部 112b 中間継手第2連結部 200 多角形 201 多角形 202 突起
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松丸 直樹 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 佐藤 浩 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 吉田 雅弘 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H077 AA01 AA37 AB03 AC03 AC16 AD02 AD06 AD13 AE03 BA02 BA07 CA01 EA13 FA12 FA16 FA22 GA04 2H134 GA01 GB02 HF06 HF13 2H171 FA02 FA03 FA17 FA26 FA27 GA13 GA25 GA29 JA23 JA27 JA29 JA31 JA34 JA45 JA48 JA58 KA05 KA06 KA22 KA24 LA08 PA04 PA06 PA12 PA14 PA17 QA02 QA08 QA13 QA15 QA16 QA17 QA18 QB03 QB07 QB15 QB19 QB32 QB37 QB38 QB45 QB46 QB52 QC03 QC23 QC25 QC36 QC37 QC42 SA08 SA14 SA19 SA22 SA26 TA08 TA15 TB13 UA03 UA08 UA22 VA02 VA06 2H200 GA23 GA34 GA44 GB11 GB22 HA02 HA28 HB12 HB22 JA02 JB10 LA29 LA38

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子写真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、 電子写真感光体ドラムと、 前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像
    するための現像ローラであって、プロセスカートリッジ
    が前記装置本体に装着された際に、前記装置本体から受
    けた駆動力でもって、前記電子写真感光体ドラムの回転
    方向と同じ方向へ回転する現像ローラと、 前記現像ローラの周面と前記電子写真感光体ドラムの周
    面とに間隔を空けるように、前記現像ローラの一端側に
    配置された離隔部材であって、前記電子写真感光体ドラ
    ムの一端側の周面に接触している第一の離隔部材と、 前記現像ローラの周面と前記電子写真感光体ドラムの周
    面とに間隔を空けるように、前記現像ローラの他端側に
    配置された離隔部材であって、前記電子写真感光体ドラ
    ムの他端側の周面に接触している第二の離隔部材と、 前記電子写真感光体ドラムに帯電を行うための帯電ロー
    ラであって、前記電子写真感光体ドラムと接触してお
    り、プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された
    際に、前記装置本体から受けた駆動力でもって、前記電
    子写真感光体ドラムと周速差をもって回転する帯電ロー
    ラと、 前記電子写真感光体ドラムの一端側の周面に接触して設
    けられた清掃部材であって、前記電子写真感光体ドラム
    の長手方向において、前記現像ローラによる現像領域の
    外側、前記帯電ローラが前記電子写真感光体ドラムに接
    触している接触領域の内側、及び、前記電子写真感光体
    ドラムの長手方向において、前記第一の離隔部材が前記
    電子写真感光体ドラムの周面に接触している領域に設け
    られている清掃部材と、 を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
  2. 【請求項2】 前記清掃部材は、(a)発泡ポリウレタ
    ン層若しくはフェルト層からなる弾性体に不織布を固定
    した層体構造のもの、(b)発泡ポリウレタン層若しく
    はフェルト層からなる弾性体にさらにフェルト層を固定
    した層体構造のもの、(c)発泡ポリウレタン層若しく
    はフェルト層からなる弾性体にパイル織物を固定した層
    体構造のもの、(d)発泡ポリウレタンの一部に高密度
    ポリウレタンを固定したもの、(e)フェルト、(f)
    発泡ポリウレタン、又は、(g)不織布、であることを
    特徴とする請求項1に記載のプロセスカートリッジ。
  3. 【請求項3】 前記第一の離隔部材と第二の離隔部材
    は、前記現像ローラの周面に被せられたキャップ状のコ
    ロである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】 前記電子写真感光体ドラムの周面には、
    前記電子写真感光体ドラムに残留する現像剤を除去する
    ために、前記電子写真感光体ドラムの長手方向の略全域
    にわたって接触するクリーニングブレードが設けられて
    はいないことを特徴とする請求項1、2又は3に記載の
    プロセスカートリッジ。
  5. 【請求項5】 プロセスカートリッジを着脱可能であっ
    て、記録媒体に画像を形成するための電子写真画像形成
    装置において、 (i)電子写真感光体ドラムと、 前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像
    するための現像ローラであって、プロセスカートリッジ
    が前記装置本体に装着された際に、前記装置本体から受
    けた駆動力でもって、前記電子写真感光体ドラムの回転
    方向と同じ方向へ回転する現像ローラと、 前記現像ローラの周面と前記電子写真感光体ドラムの周
    面とに間隔を空けるように、前記現像ローラの一端側に
    配置された離隔部材であって、前記電子写真感光体ドラ
    ムの一端側の周面に接触している第一の離隔部材と、 前記現像ローラの周面と前記電子写真感光体ドラムの周
    面とに間隔を空けるように、前記現像ローラの他端側に
    配置された離隔部材であって、前記電子写真感光体ドラ
    ムの他端側の周面に接触している第二の離隔部材と、 前記電子写真感光体ドラムに帯電を行うための帯電ロー
    ラであって、前記電子写真感光体ドラムと接触してお
    り、プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された
    際に、前記装置本体から受けた駆動力でもって、前記電
    子写真感光体ドラムと周速差をもって回転する帯電ロー
    ラと、 前記電子写真感光体ドラムの一端側の周面に接触して設
    けられた清掃部材であって、前記電子写真感光体ドラム
    の長手方向において、前記現像ローラによる現像領域の
    外側、前記帯電ローラが前記電子写真感光体ドラムに接
    触している接触領域の内側、及び、前記電子写真感光体
    ドラムの長手方向において、前記第一の離隔部材が前記
    電子写真感光体ドラムの周面に接触している領域に設け
    られている清掃部材と、 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
    るための装着部と、 (ii)前記記録媒体を搬送するための搬送部材と、 を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
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