JP2004354816A - フランジ及び現像装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明の目的は、現像ローラフランジの圧入部の精度を上げることなく、現像ローラフランジを現像ローラへ圧入した後、現像ローラの端部の真円度と現像ローラフランジの内周面の真円度を向上させ、その結果、感光ドラムと現像ローラの所定の間隙を安定化し、濃度ムラを抑えた画像を提供することである。
【解決手段】スリーブフランジの内周でスリーブを軸支するスリーブフランジにおいて、スリーブフランジの外周面に、スリーブ電極が嵌合する溝部を有し、スリーブにフランジを圧入すると、前記スリーブ電極が溝部の側面に当接する。
【選択図】 図33
【解決手段】スリーブフランジの内周でスリーブを軸支するスリーブフランジにおいて、スリーブフランジの外周面に、スリーブ電極が嵌合する溝部を有し、スリーブにフランジを圧入すると、前記スリーブ電極が溝部の側面に当接する。
【選択図】 図33
Description
【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、電子写真画像形成装置、並びに、これら電子写真画像形成装置及びプロセスカートリッジに使用される電子写真感光体ドラム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28にプロセスカートリッジCRを示し、図29は、画像形成装置本体PRに設けられたカートリッジガイドGLを示す。図30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28〜図30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GL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】
図37、図38は、プロセスカートリッジCRの現像剤但持体(以下、現像ローラと称す)の構成を示す図である。感光ドラムはカートリッジ枠体に回転可能に支持されている。現像ローラ10dは、両端部に回転可能に取付けられた隙間保持部材10mによって、感光ドラムと所定の間隙を形成して配置される。
【0009】
現像ローラ10dの一端には円筒状の現像ローラフランジ10d1が取付けられている。円筒の一部には溝が掘られており、現像バイアスを供給するための電極10d2が通されている。(図38参照)現像ローラ10dの内側には、固定磁石10cが内包され、固定磁石保持部材10c1によって保持されている。軸受け部材10wと固定磁石保持部材10c1は、端部部材10gに設けられた位置決め形状10f5によって位置が決められ、現像ローラ10dと固定磁石10cの相対位置が決まると共に、軸受け部材10w1が現像ローラフランジ10d1の外周面10w2を回転可能に支持している(例えば、特許文献1参照)。
【0010】
【特許文献1】
特開2002―162827号公報
【特許文献2】
特開平11−102105号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術を更に発展させたものである。
【0012】
前記現像ローラフランジ10d1は樹脂の成型品であり、電極10d2を取付けるための溝が設けられている。この溝は、現像ローラフランジ10d1を現像ローラ10dへ圧入する際に現像ローラ10dの内周面に嵌合する圧入部を通って形成されているため、圧入部の精度(真円度)を向上させることが難しい。すなわち、圧入部の真円度が悪いと、現像ローラ10dを圧入された現像ローラ10dの端部の真円度も悪くなってしまう。現像ローラ10dの端部には、隙間保持部材10mが取付けられているので、この部分の真円度が悪い場合には、現像ローラ10dと感光ドラム7の間隙の変動を増大させ、濃度ムラ等の画像品質の低下を招くので、圧入部は十分な精度管理が行なわれている。
【0013】
また、現像ローラ10dは、隙間保持部材10mを介して感光ドラムからの力を受けている。この力は、現像ローラフランジ10d1が反力で支えており、前記現像ローラフランジ10d1の支持部である外周面10w2と隙間保持部材10mの距離が長くなるとモーメントが大きくなる。その結果、現像ローラ10dと感光ドラムの間隙の変動を増大させ、濃度ムラ等の画像品質の低下を招くので、現像ローラ10dと感光ドラムの間隙は、十分な管理が行なわれている。
【0014】
本発明の目的は、現像ローラフランジ10d1の圧入部の精度を上げることなく、現像ローラフランジ10d1を現像ローラ10dへ圧入した後、現像ローラ10dの端部の真円度と現像ローラフランジ10d1の内周面の真円度を向上させ、その結果、感光ドラムと現像ローラ10dの所定の間隙を安定化し、濃度ムラを抑えた画像を提供することである。
【0015】
更に、前記現像ローラ10dの支持部と隙間保持部材10mの距離を短縮し、感光ドラムと現像ローラ10dの所定の間隙を安定化し、濃度ムラを抑えた画像を提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本出願に係る発明は、
電子写真画像形成装置本体に着脱可能な現像装置に用いられ、
電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する
現像剤但持体端部の円筒状のフランジであって、
前記フランジは、
前記現像剤但持体の一端部に圧入する圧入部と、
前記現像剤但持体を回転可能に支持する支持枠体の突起が挿入される内周面と、現像枠体に取付けられた枠体側電極と前記現像剤但持体とを、
電気的に接続可能な電気接点部材を有し、
前記電気接点部材は、
現像枠体に取付けられた枠体側電極と電気的に接続可能な第1の接点部と、
前記現像剤但持体と電気的に接続される第2の接点部と、
前記第1の接点部と第2の接点部を接続する接続部を有し、
前記接続部は前記フランジに形成した溝部に取付けられ、
前記現像剤但持体に前記フランジの圧入部が圧入されると、
前記接続部は前記溝部の側面に当接することを特徴とするフランジである。
【0017】
本出願に係る第2の発明は、
前記フランジを前記現像スリーブに圧入する前の
前記溝部と前記接続部の隙間寸法は、
0.01mm〜0.0214mmであることを特徴とするフランジである。
【0018】
本出願に係る第3の発明は、
前記フランジを前記現像剤但持体に圧入する前の
前記溝部と前記接続部の隙間寸法は、
前記フランジと前記現像剤但持体の圧入代より小さいこと
を特徴とするフランジである。
【0019】
本出願に係る第4の発明は、
電子写真画像形成装置本体に着脱可能な現像装置において、
電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するための現像剤但持体と、
前記現像剤但持体端部の円筒状のフランジと、を有し、
前記フランジは、
前記現像剤但持体の一端部に圧入する圧入部と、
前記現像剤但持体を回転可能に支持する支持枠体の突起が挿入される内周面と、現像枠体に取付けられた枠体側電極と前記現像剤但持体とを、
電気的に接続可能な電気接点部材を有し、
前記電気接点部材は、
現像枠体に取付けられた枠体側電極と電気的に接続可能な第1の接点部と、
前記現像剤但持体と電気的に接続される第2の接点部と、
前記第1の接点部と第2の接点部を接続する接続部を有し、
前記接続部は前記フランジに形成した溝部に取付けられ、
前記現像剤但持体に前記フランジが圧入されると、
前記接続部は前記溝部の側面に当接することを特徴とする現像装置である。
【0020】
本出願に係る第5の発明は、
前記フランジを前記現像剤但持体に圧入する前の
前記溝部と前記接続部の隙間寸法は、
0.01mm〜0.0214mmであることを特徴とする現像装置である。
【0021】
本出願に係る第6の発明は、
前記フランジを前記現像剤但持体に圧入する前の
前記溝部と前記接続部の隙間寸法は、
前記フランジと前記現像剤但持体の圧入代より小さいこと
を特徴とする現像装置である。
【0022】
本出願に係る第7の発明は、
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、
電子写真感光体と、
電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するための現像剤但持体と、
前記現像剤但持体端部の円筒状のフランジと、を有し、
前記フランジは、
前記現像剤但持体の一端部に圧入する圧入部と、
前記現像剤但持体を回転可能に支持する支持枠体の突起が挿入される内周面と、現像枠体に取付けられた枠体側電極と前記現像剤但持体とを、
電気的に接続可能な電気接点部材を有し、
前記電気接点部材は、
現像枠体に取付けられた枠体側電極と電気的に接続可能な第1の接点部と、
前記現像剤但持体と電気的に接続される第2の接点部と、
前記第1の接点部と第2の接点部を接続する接続部を有し、
前記接続部は前記フランジに形成した溝部に取付けられ、
前記現像剤但持体に前記フランジが圧入されると、
前記接続部は前記溝部の側面に当接することを特徴とするプロセスカートリッジである。
【0023】
本出願に係る第8の発明は、
前記フランジを前記現像剤但持体に圧入する前の
前記溝部と前記接続部の隙間寸法は、
0.01mm〜0.0214mmであることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【0024】
本出願に係る第9の発明は、
前記フランジを前記現像剤但持体に圧入する前の
前記溝部と前記接続部の隙間寸法は、
前記フランジと前記現像剤但持体の圧入代より小さいこと
を特徴とするプロセスカートリッジである。
【0025】
【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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
〔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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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3fによって定着手段5へと搬送する。
【0033】
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。
【0034】
〔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。
【0035】
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。
【0036】
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10c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。
【0037】
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。
【0038】
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A0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。
【0039】
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。
【0040】
〔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。
【0041】
(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。
【0042】
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107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φ20〜40である。
【0043】
ドラムギア7aの第二のはす歯ギヤ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、第二のはす歯ギヤ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。
【0044】
(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8a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φ8〜20である。
【0045】
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。
【0046】
(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。
【0047】
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。
【0048】
(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、103bb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104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。
【0049】
具体的には帯電ローラ8の侵入量を0.2mm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104は圧縮量が3mm程度のばね定数である。
【0050】
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。
【0051】
〔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の駆動構成を説明する。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。
【0052】
(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。
【0053】
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。
【0054】
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7a5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。
【0055】
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。
【0056】
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、ドラムギア7aの歯幅を広くとることができ、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。
【0057】
また、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。
【0058】
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7a2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アの歯数を選択することが出来る。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
(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。
【0062】
アイドラギア111の2つのギア部111a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7a2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。
【0063】
(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110a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110bは、上記アイドラギア111と噛合い、回転駆動を伝達する。
【0064】
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110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。
【0065】
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106a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。
【0066】
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。
【0067】
(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。
【0068】
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。
【0069】
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112b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。
【0070】
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。
【0071】
(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。
【0072】
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。
【0073】
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112a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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
〔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。
【0077】
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7a2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。
【0078】
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及びアイドラギア10uを介して搬送ローラ10bの軸端に配置されたギア10vにかみ合い、搬送ローラ10bに回転駆動力を伝達する。
【0079】
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。
【0080】
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。
【0081】
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11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。
【0082】
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。
【0083】
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。
【0084】
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。
【0085】
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。
【0086】
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10bは、時計方向に回転する構成とした。
【0087】
〔現像ローラの位置決め及び現像ローラフランジの構成〕
次に、本発明にかかる現像ローラの支持方法について説明する図32、33、34、35、36を用いて説明する。本実施例では磁性体トナーを使ったもので、現像ローラ10d、固定磁石10c、現像ローラフランジ10d1、を持った現像装置で説明する。
【0088】
固定磁石10cは現像ローラ10dの中に配置されている。現像ローラ10dの一端には円筒状の現像ローラフランジ10d1が取付けられている。図33a、図33bに示すように、現像ローラフランジ10d1は樹脂の成型品であり、現像ローラ10dに圧入して固定される圧入部10d6と電極10d2の接続部10d4を取付けるための溝部10d7が設けられている。この電極10d2は、端部部材10gに取付けられた枠体側電極10h(図32参照)と電気的に接続する第1の接点部10d3と、現像スリーブ10dと電気的に接続される第2の接点部10d5と、第1の接点部10d3と第2の接点部10d5を接続する接続部10d4から構成される。不図示の本体電極と枠体側電極10hが接続すると、電極10d2を経由して、現像バイアスが現像ローラ10dに供給される。
【0089】
図33に示すように、前記溝部10d7は、現像ローラフランジ10d1を現像ローラ10dへ圧入する際に現像ローラ10dの内周面10d9に嵌合する圧入部10d6を通って形成されている。
【0090】
図34aに示すように、現像ローラ10dに前記現像ローラフランジ10d1を圧入する前の溝部10d7の幅L1は、前記接続部10d4の線径L2より大きく、隙間L3を有している。本実施例の隙間L3は、0.01mm〜0.0214mmである。図34bに示すように、現像ローラ10dに前記現像ローラフランジ10d1を圧入した後の溝部10dの幅L1は、前記接続部10d4の線径L2と同等となり、溝部10dに前記接続部10d4が当接した状態になっている。
【0091】
更に説明すると、図35に示すように、前記現像ローラフランジ10d1の圧入部10d6の直径M1は、現像ローラ10d端部の内周面10d9の直径M2より大きく設定され、M1とM2の差が圧入代M3である。
【0092】
本実施例では、現像ローラ10dに前記現像ローラフランジ10d1を圧入すると、樹脂性である前記現像ローラフランジ10d1は現像ローラ10dの内周面10d9に沿って変形する。この時、溝部10d7に応力が集中するので、前記現像ローラフランジ10d1の圧入部10d6の真円度悪化や、現像ローラ10dを圧入された現像ローラ10d端部の真円度悪化や、更には、現像ローラフランジ10d1の内周面10d8の真円度も悪くなってしまう。この真円度の悪化を防ぐために、前記隙間L3寸法は、前記圧入代M3より小さく設定する。これにより、現像ローラ10dに前記現像ローラフランジ10d1を圧入した時は、常に、前記接続部10d4が溝部10d7に当接するため、前記現像ローラフランジ10d1の圧入部10d6の真円度の悪化を防止することができる。
【0093】
次に、現像ローラ10dの支持構成について、図36を使って説明する。現像ローラ10dは、端部部材10gにある突起部10g23が、現像ローラフランジ10d1の内周面10d8に挿入され現像ローラ10dを回転可能に支持している。また、現像ローラ10dは隙間保持部材10mを介してドラムからの力F1を受けている。この力F1は端部部材10gの突起部10g23が反力F2で支えており、その支持部は隙間保持部材10mの下側(ドラムの反対側)に近くなっている。その為、現像ローラ10d軸方向外側で支持する場合に比べて、現像ローラ10dに生じるモーメントを小さく抑えることができる。したがって現像ローラ10dの変形を抑え、ドラム7と現像ローラ10dのギャップをより均一に保つことができる。突起部10g23は、隙間保持部材10mと、現像ローラ10d軸方向で近ければ効果が高く、完全にオーバーラップすることが望ましい。
【0094】
また、前述のように突起部10g23の内周側は、現像ローラ10dに内包された固定磁石10cの位置決めをしている。同一の部材で二部品の位置決めをしているため、それらの相対位置が精度よく決まる。これにより、現像ローラ10d表面の磁力分布が均一に保たれる。実施例で説明するにあたり、ドラム枠体ユニットCの構成をクリーナーレスで説明したが、本発明の現像ユニットDは、従来からのクリーナーブレードのある構成であっても同じ効果が得られる。
【0095】
図13〜図15に駆動歯車列の他の実施例を示す。
【0096】
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7a2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。
【0097】
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111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。
【0098】
図10〜図12に示す駆動歯車列と、図13〜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。
【0099】
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。
【0100】
〔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。
【0101】
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107g、107hが形成されている。
【0102】
さらに、サイドホルダー107には、組立工程でドラムギア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。
【0103】
〔プロセスカートリッジの組立〕
(ドラム枠体ユニットCの組立方法)
再度図5を参照して、ドラム枠体ユニットCの組立について説明する。
【0104】
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(114a、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。
【0105】
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。
【0106】
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103a、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。
【0107】
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。
【0108】
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。
【0109】
継手ギア110の穴110dに支持部材106の軸部106aを進入させつつ、ドラム枠体102に位置決めする。
【0110】
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7a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107c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111のかみ合いを合わせながら組み込み、ビスで締結する。
【0111】
以上の工程によりドラム枠体ユニットCは完成される。
【0112】
〔現像手段10及び現像ユニットDの組立方法〕
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。
【0113】
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10iを構成している。
【0114】
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。
【0115】
図16に示すように、トナー現像枠体10f1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がシール取付け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。
【0116】
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け部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)。
【0117】
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。
【0118】
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。
【0119】
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10s、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。
【0120】
現像ブレード10eは、トナー現像枠体10f1に板金部10e1の両端をビスにより固定する。
【0121】
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)10gは、感光体ドラム7の端部に固定したドラムギア7a2(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10b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。
【0122】
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。
【0123】
このトナーシール部材27の引き出し部27a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)。
【0124】
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。
【0125】
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27a1をこの把手部材10gに加熱溶着している。
【0126】
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。
【0127】
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10g7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10g9に内径が嵌入する圧縮コイルバネがドラム枠体102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)10m(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。
【0128】
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。
【0129】
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。
【0130】
〔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。
【0131】
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。
【0132】
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。
【0133】
そこで、本実施例では、キャップコロ10m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付けられている。
【0134】
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、又は、
(6)発泡ポリウレタン、
(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。
【0135】
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。
【0136】
次に、図21を参照して、ドラム枠体に取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。
【0137】
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。
【0138】
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、114b)が互いに間隔を空けて配置される。
【0139】
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114a1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。
【0140】
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114b1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。
【0141】
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。
【0142】
従って、感光体ドラム7とキャップコロ10m(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。
【0143】
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。
【0144】
また、第一及び第二の清掃部材114a、114bが感光体ドラム状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。
【0145】
なお、本実施例の清掃部材114(114a、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。
【0146】
〔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A0へ装着される。装着態様を図22〜図27を用いて説明する。
【0147】
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10g2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。
【0148】
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(第一の当接部)107d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(第二の当接部)107eとが設けられる。
【0149】
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107dの後方に配置されている。
【0150】
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。
【0151】
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。
【0152】
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102a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。
【0153】
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。
【0154】
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。
【0155】
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、Gb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、107e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。
【0156】
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。
【0157】
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。
【0158】
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、転写ローラー4と感光体ドラム7当接状態になり、プロセスカートリッジBには図26−aの矢印方向に反発力が付与される。この際、Ga3の近傍に位置する第5ガイド面Ga5に第三の当接部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。第三の当接部107g回転止め部である第2の当接部と一体でもよいし、別体でもよい。
【0159】
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Gb3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。
【0160】
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Gb2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27に示す。
【0161】
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200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。
【0162】
これによって、プロセスカートリッジBは、図26−bに示すようにかみ合った三角カップリング7a1、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。
【0163】
一方、ドラム軸方向対向側のドラム枠体102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。
【0164】
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。
【0165】
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107e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。
【0166】
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。
【0167】
上述した第一の当接部、第二の当接部及び第三の当接部に限らず、図31−aに示すような多角形200や201、図31−b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、上述の第一の当接部、第二の当接部及び第三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。
【0168】
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。
【0169】
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。
【0170】
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。
【0171】
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。
【0172】
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。
【0173】
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。
【0174】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、プロセスカートリッジの濃度ムラを低減することがができる。
【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】従来のプロセスカートリッジの斜視図である。
【図29】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30】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。
【図31】図31(a)はプロセスカートリッジ位置決め概略図であり、図31(b)はプロセスカートリッジ位置決め変形例を示した概略図である。
【図32】本発明の現像ローラ支持構成を説明する斜視図である。
【図33】本発明の現像ローラフランジを説明する斜視図である。
【図34】本発明の現像ローラフランジと電極を説明する概略図である。
【図35】本発明の現像ローラフランジと現像ローラの取付概略図である。
【図36】本発明の現像ローラ支持構成を説明する概略構成図である。
【図37】従来の現像ローラ支持構成を説明する斜視図である。
【図38】従来の現像ローラフランジを説明する斜視図である。
【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
4a 転写ローラギヤ
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
10c1 固定磁石保持部材
10c2 磁極位相合わせ形状
10d 現像ローラ
10d1 現像ローラフランジ
10d2 電極
10d3 第1の接点部
10d4 接続部
10d5 第2の接点部
10d6 圧入部
10d7 溝部
10d8 内周面(現像ローラフランジ)
10d9 内周面(現像ローラ)
10e 現像ブレード
10f1 トナー現像枠体
10f5 位置決め形状
10k トナー現像枠体開口部
10f2 蓋部材
10g21 位相合わせ形状
10g22 ガイド形状
10g23 突起部
10h 枠体側電極
10w1 軸受け部材
10w2 外周面
102 ドラム枠体
102a 突起
102b 突起
107 サイドホルダー
107d 円弧部
107e 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
【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、電子写真画像形成装置、並びに、これら電子写真画像形成装置及びプロセスカートリッジに使用される電子写真感光体ドラム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28にプロセスカートリッジCRを示し、図29は、画像形成装置本体PRに設けられたカートリッジガイドGLを示す。図30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28〜図30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GL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】
図37、図38は、プロセスカートリッジCRの現像剤但持体(以下、現像ローラと称す)の構成を示す図である。感光ドラムはカートリッジ枠体に回転可能に支持されている。現像ローラ10dは、両端部に回転可能に取付けられた隙間保持部材10mによって、感光ドラムと所定の間隙を形成して配置される。
【0009】
現像ローラ10dの一端には円筒状の現像ローラフランジ10d1が取付けられている。円筒の一部には溝が掘られており、現像バイアスを供給するための電極10d2が通されている。(図38参照)現像ローラ10dの内側には、固定磁石10cが内包され、固定磁石保持部材10c1によって保持されている。軸受け部材10wと固定磁石保持部材10c1は、端部部材10gに設けられた位置決め形状10f5によって位置が決められ、現像ローラ10dと固定磁石10cの相対位置が決まると共に、軸受け部材10w1が現像ローラフランジ10d1の外周面10w2を回転可能に支持している(例えば、特許文献1参照)。
【0010】
【特許文献1】
特開2002―162827号公報
【特許文献2】
特開平11−102105号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術を更に発展させたものである。
【0012】
前記現像ローラフランジ10d1は樹脂の成型品であり、電極10d2を取付けるための溝が設けられている。この溝は、現像ローラフランジ10d1を現像ローラ10dへ圧入する際に現像ローラ10dの内周面に嵌合する圧入部を通って形成されているため、圧入部の精度(真円度)を向上させることが難しい。すなわち、圧入部の真円度が悪いと、現像ローラ10dを圧入された現像ローラ10dの端部の真円度も悪くなってしまう。現像ローラ10dの端部には、隙間保持部材10mが取付けられているので、この部分の真円度が悪い場合には、現像ローラ10dと感光ドラム7の間隙の変動を増大させ、濃度ムラ等の画像品質の低下を招くので、圧入部は十分な精度管理が行なわれている。
【0013】
また、現像ローラ10dは、隙間保持部材10mを介して感光ドラムからの力を受けている。この力は、現像ローラフランジ10d1が反力で支えており、前記現像ローラフランジ10d1の支持部である外周面10w2と隙間保持部材10mの距離が長くなるとモーメントが大きくなる。その結果、現像ローラ10dと感光ドラムの間隙の変動を増大させ、濃度ムラ等の画像品質の低下を招くので、現像ローラ10dと感光ドラムの間隙は、十分な管理が行なわれている。
【0014】
本発明の目的は、現像ローラフランジ10d1の圧入部の精度を上げることなく、現像ローラフランジ10d1を現像ローラ10dへ圧入した後、現像ローラ10dの端部の真円度と現像ローラフランジ10d1の内周面の真円度を向上させ、その結果、感光ドラムと現像ローラ10dの所定の間隙を安定化し、濃度ムラを抑えた画像を提供することである。
【0015】
更に、前記現像ローラ10dの支持部と隙間保持部材10mの距離を短縮し、感光ドラムと現像ローラ10dの所定の間隙を安定化し、濃度ムラを抑えた画像を提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本出願に係る発明は、
電子写真画像形成装置本体に着脱可能な現像装置に用いられ、
電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する
現像剤但持体端部の円筒状のフランジであって、
前記フランジは、
前記現像剤但持体の一端部に圧入する圧入部と、
前記現像剤但持体を回転可能に支持する支持枠体の突起が挿入される内周面と、現像枠体に取付けられた枠体側電極と前記現像剤但持体とを、
電気的に接続可能な電気接点部材を有し、
前記電気接点部材は、
現像枠体に取付けられた枠体側電極と電気的に接続可能な第1の接点部と、
前記現像剤但持体と電気的に接続される第2の接点部と、
前記第1の接点部と第2の接点部を接続する接続部を有し、
前記接続部は前記フランジに形成した溝部に取付けられ、
前記現像剤但持体に前記フランジの圧入部が圧入されると、
前記接続部は前記溝部の側面に当接することを特徴とするフランジである。
【0017】
本出願に係る第2の発明は、
前記フランジを前記現像スリーブに圧入する前の
前記溝部と前記接続部の隙間寸法は、
0.01mm〜0.0214mmであることを特徴とするフランジである。
【0018】
本出願に係る第3の発明は、
前記フランジを前記現像剤但持体に圧入する前の
前記溝部と前記接続部の隙間寸法は、
前記フランジと前記現像剤但持体の圧入代より小さいこと
を特徴とするフランジである。
【0019】
本出願に係る第4の発明は、
電子写真画像形成装置本体に着脱可能な現像装置において、
電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するための現像剤但持体と、
前記現像剤但持体端部の円筒状のフランジと、を有し、
前記フランジは、
前記現像剤但持体の一端部に圧入する圧入部と、
前記現像剤但持体を回転可能に支持する支持枠体の突起が挿入される内周面と、現像枠体に取付けられた枠体側電極と前記現像剤但持体とを、
電気的に接続可能な電気接点部材を有し、
前記電気接点部材は、
現像枠体に取付けられた枠体側電極と電気的に接続可能な第1の接点部と、
前記現像剤但持体と電気的に接続される第2の接点部と、
前記第1の接点部と第2の接点部を接続する接続部を有し、
前記接続部は前記フランジに形成した溝部に取付けられ、
前記現像剤但持体に前記フランジが圧入されると、
前記接続部は前記溝部の側面に当接することを特徴とする現像装置である。
【0020】
本出願に係る第5の発明は、
前記フランジを前記現像剤但持体に圧入する前の
前記溝部と前記接続部の隙間寸法は、
0.01mm〜0.0214mmであることを特徴とする現像装置である。
【0021】
本出願に係る第6の発明は、
前記フランジを前記現像剤但持体に圧入する前の
前記溝部と前記接続部の隙間寸法は、
前記フランジと前記現像剤但持体の圧入代より小さいこと
を特徴とする現像装置である。
【0022】
本出願に係る第7の発明は、
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、
電子写真感光体と、
電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するための現像剤但持体と、
前記現像剤但持体端部の円筒状のフランジと、を有し、
前記フランジは、
前記現像剤但持体の一端部に圧入する圧入部と、
前記現像剤但持体を回転可能に支持する支持枠体の突起が挿入される内周面と、現像枠体に取付けられた枠体側電極と前記現像剤但持体とを、
電気的に接続可能な電気接点部材を有し、
前記電気接点部材は、
現像枠体に取付けられた枠体側電極と電気的に接続可能な第1の接点部と、
前記現像剤但持体と電気的に接続される第2の接点部と、
前記第1の接点部と第2の接点部を接続する接続部を有し、
前記接続部は前記フランジに形成した溝部に取付けられ、
前記現像剤但持体に前記フランジが圧入されると、
前記接続部は前記溝部の側面に当接することを特徴とするプロセスカートリッジである。
【0023】
本出願に係る第8の発明は、
前記フランジを前記現像剤但持体に圧入する前の
前記溝部と前記接続部の隙間寸法は、
0.01mm〜0.0214mmであることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【0024】
本出願に係る第9の発明は、
前記フランジを前記現像剤但持体に圧入する前の
前記溝部と前記接続部の隙間寸法は、
前記フランジと前記現像剤但持体の圧入代より小さいこと
を特徴とするプロセスカートリッジである。
【0025】
【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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
〔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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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3fによって定着手段5へと搬送する。
【0033】
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。
【0034】
〔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。
【0035】
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。
【0036】
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10c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。
【0037】
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。
【0038】
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A0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。
【0039】
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。
【0040】
〔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。
【0041】
(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。
【0042】
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107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φ20〜40である。
【0043】
ドラムギア7aの第二のはす歯ギヤ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、第二のはす歯ギヤ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。
【0044】
(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8a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φ8〜20である。
【0045】
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。
【0046】
(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。
【0047】
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。
【0048】
(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、103bb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104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。
【0049】
具体的には帯電ローラ8の侵入量を0.2mm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104は圧縮量が3mm程度のばね定数である。
【0050】
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。
【0051】
〔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の駆動構成を説明する。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。
【0052】
(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。
【0053】
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。
【0054】
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7a5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。
【0055】
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。
【0056】
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、ドラムギア7aの歯幅を広くとることができ、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。
【0057】
また、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。
【0058】
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7a2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アの歯数を選択することが出来る。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
(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。
【0062】
アイドラギア111の2つのギア部111a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7a2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。
【0063】
(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110a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110bは、上記アイドラギア111と噛合い、回転駆動を伝達する。
【0064】
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110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。
【0065】
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106a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。
【0066】
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。
【0067】
(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。
【0068】
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。
【0069】
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112b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。
【0070】
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。
【0071】
(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。
【0072】
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。
【0073】
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112a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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
〔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。
【0077】
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7a2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。
【0078】
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及びアイドラギア10uを介して搬送ローラ10bの軸端に配置されたギア10vにかみ合い、搬送ローラ10bに回転駆動力を伝達する。
【0079】
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。
【0080】
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。
【0081】
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11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。
【0082】
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。
【0083】
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。
【0084】
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。
【0085】
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。
【0086】
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10bは、時計方向に回転する構成とした。
【0087】
〔現像ローラの位置決め及び現像ローラフランジの構成〕
次に、本発明にかかる現像ローラの支持方法について説明する図32、33、34、35、36を用いて説明する。本実施例では磁性体トナーを使ったもので、現像ローラ10d、固定磁石10c、現像ローラフランジ10d1、を持った現像装置で説明する。
【0088】
固定磁石10cは現像ローラ10dの中に配置されている。現像ローラ10dの一端には円筒状の現像ローラフランジ10d1が取付けられている。図33a、図33bに示すように、現像ローラフランジ10d1は樹脂の成型品であり、現像ローラ10dに圧入して固定される圧入部10d6と電極10d2の接続部10d4を取付けるための溝部10d7が設けられている。この電極10d2は、端部部材10gに取付けられた枠体側電極10h(図32参照)と電気的に接続する第1の接点部10d3と、現像スリーブ10dと電気的に接続される第2の接点部10d5と、第1の接点部10d3と第2の接点部10d5を接続する接続部10d4から構成される。不図示の本体電極と枠体側電極10hが接続すると、電極10d2を経由して、現像バイアスが現像ローラ10dに供給される。
【0089】
図33に示すように、前記溝部10d7は、現像ローラフランジ10d1を現像ローラ10dへ圧入する際に現像ローラ10dの内周面10d9に嵌合する圧入部10d6を通って形成されている。
【0090】
図34aに示すように、現像ローラ10dに前記現像ローラフランジ10d1を圧入する前の溝部10d7の幅L1は、前記接続部10d4の線径L2より大きく、隙間L3を有している。本実施例の隙間L3は、0.01mm〜0.0214mmである。図34bに示すように、現像ローラ10dに前記現像ローラフランジ10d1を圧入した後の溝部10dの幅L1は、前記接続部10d4の線径L2と同等となり、溝部10dに前記接続部10d4が当接した状態になっている。
【0091】
更に説明すると、図35に示すように、前記現像ローラフランジ10d1の圧入部10d6の直径M1は、現像ローラ10d端部の内周面10d9の直径M2より大きく設定され、M1とM2の差が圧入代M3である。
【0092】
本実施例では、現像ローラ10dに前記現像ローラフランジ10d1を圧入すると、樹脂性である前記現像ローラフランジ10d1は現像ローラ10dの内周面10d9に沿って変形する。この時、溝部10d7に応力が集中するので、前記現像ローラフランジ10d1の圧入部10d6の真円度悪化や、現像ローラ10dを圧入された現像ローラ10d端部の真円度悪化や、更には、現像ローラフランジ10d1の内周面10d8の真円度も悪くなってしまう。この真円度の悪化を防ぐために、前記隙間L3寸法は、前記圧入代M3より小さく設定する。これにより、現像ローラ10dに前記現像ローラフランジ10d1を圧入した時は、常に、前記接続部10d4が溝部10d7に当接するため、前記現像ローラフランジ10d1の圧入部10d6の真円度の悪化を防止することができる。
【0093】
次に、現像ローラ10dの支持構成について、図36を使って説明する。現像ローラ10dは、端部部材10gにある突起部10g23が、現像ローラフランジ10d1の内周面10d8に挿入され現像ローラ10dを回転可能に支持している。また、現像ローラ10dは隙間保持部材10mを介してドラムからの力F1を受けている。この力F1は端部部材10gの突起部10g23が反力F2で支えており、その支持部は隙間保持部材10mの下側(ドラムの反対側)に近くなっている。その為、現像ローラ10d軸方向外側で支持する場合に比べて、現像ローラ10dに生じるモーメントを小さく抑えることができる。したがって現像ローラ10dの変形を抑え、ドラム7と現像ローラ10dのギャップをより均一に保つことができる。突起部10g23は、隙間保持部材10mと、現像ローラ10d軸方向で近ければ効果が高く、完全にオーバーラップすることが望ましい。
【0094】
また、前述のように突起部10g23の内周側は、現像ローラ10dに内包された固定磁石10cの位置決めをしている。同一の部材で二部品の位置決めをしているため、それらの相対位置が精度よく決まる。これにより、現像ローラ10d表面の磁力分布が均一に保たれる。実施例で説明するにあたり、ドラム枠体ユニットCの構成をクリーナーレスで説明したが、本発明の現像ユニットDは、従来からのクリーナーブレードのある構成であっても同じ効果が得られる。
【0095】
図13〜図15に駆動歯車列の他の実施例を示す。
【0096】
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7a2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。
【0097】
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111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。
【0098】
図10〜図12に示す駆動歯車列と、図13〜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。
【0099】
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。
【0100】
〔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。
【0101】
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107g、107hが形成されている。
【0102】
さらに、サイドホルダー107には、組立工程でドラムギア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。
【0103】
〔プロセスカートリッジの組立〕
(ドラム枠体ユニットCの組立方法)
再度図5を参照して、ドラム枠体ユニットCの組立について説明する。
【0104】
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(114a、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。
【0105】
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。
【0106】
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103a、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。
【0107】
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。
【0108】
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。
【0109】
継手ギア110の穴110dに支持部材106の軸部106aを進入させつつ、ドラム枠体102に位置決めする。
【0110】
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7a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107c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111のかみ合いを合わせながら組み込み、ビスで締結する。
【0111】
以上の工程によりドラム枠体ユニットCは完成される。
【0112】
〔現像手段10及び現像ユニットDの組立方法〕
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。
【0113】
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10iを構成している。
【0114】
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。
【0115】
図16に示すように、トナー現像枠体10f1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がシール取付け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。
【0116】
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け部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)。
【0117】
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。
【0118】
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。
【0119】
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10s、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。
【0120】
現像ブレード10eは、トナー現像枠体10f1に板金部10e1の両端をビスにより固定する。
【0121】
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)10gは、感光体ドラム7の端部に固定したドラムギア7a2(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10b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。
【0122】
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。
【0123】
このトナーシール部材27の引き出し部27a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)。
【0124】
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。
【0125】
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27a1をこの把手部材10gに加熱溶着している。
【0126】
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。
【0127】
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10g7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10g9に内径が嵌入する圧縮コイルバネがドラム枠体102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)10m(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。
【0128】
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。
【0129】
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。
【0130】
〔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。
【0131】
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。
【0132】
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。
【0133】
そこで、本実施例では、キャップコロ10m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付けられている。
【0134】
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、又は、
(6)発泡ポリウレタン、
(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。
【0135】
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。
【0136】
次に、図21を参照して、ドラム枠体に取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。
【0137】
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。
【0138】
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、114b)が互いに間隔を空けて配置される。
【0139】
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114a1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。
【0140】
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114b1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。
【0141】
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。
【0142】
従って、感光体ドラム7とキャップコロ10m(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。
【0143】
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。
【0144】
また、第一及び第二の清掃部材114a、114bが感光体ドラム状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。
【0145】
なお、本実施例の清掃部材114(114a、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。
【0146】
〔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A0へ装着される。装着態様を図22〜図27を用いて説明する。
【0147】
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10g2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。
【0148】
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(第一の当接部)107d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(第二の当接部)107eとが設けられる。
【0149】
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107dの後方に配置されている。
【0150】
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。
【0151】
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。
【0152】
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102a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。
【0153】
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。
【0154】
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。
【0155】
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、Gb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、107e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。
【0156】
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。
【0157】
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。
【0158】
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、転写ローラー4と感光体ドラム7当接状態になり、プロセスカートリッジBには図26−aの矢印方向に反発力が付与される。この際、Ga3の近傍に位置する第5ガイド面Ga5に第三の当接部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。第三の当接部107g回転止め部である第2の当接部と一体でもよいし、別体でもよい。
【0159】
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Gb3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。
【0160】
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Gb2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27に示す。
【0161】
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200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。
【0162】
これによって、プロセスカートリッジBは、図26−bに示すようにかみ合った三角カップリング7a1、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。
【0163】
一方、ドラム軸方向対向側のドラム枠体102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。
【0164】
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。
【0165】
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107e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。
【0166】
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。
【0167】
上述した第一の当接部、第二の当接部及び第三の当接部に限らず、図31−aに示すような多角形200や201、図31−b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、上述の第一の当接部、第二の当接部及び第三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。
【0168】
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。
【0169】
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。
【0170】
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。
【0171】
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。
【0172】
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。
【0173】
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。
【0174】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、プロセスカートリッジの濃度ムラを低減することがができる。
【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】従来のプロセスカートリッジの斜視図である。
【図29】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30】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。
【図31】図31(a)はプロセスカートリッジ位置決め概略図であり、図31(b)はプロセスカートリッジ位置決め変形例を示した概略図である。
【図32】本発明の現像ローラ支持構成を説明する斜視図である。
【図33】本発明の現像ローラフランジを説明する斜視図である。
【図34】本発明の現像ローラフランジと電極を説明する概略図である。
【図35】本発明の現像ローラフランジと現像ローラの取付概略図である。
【図36】本発明の現像ローラ支持構成を説明する概略構成図である。
【図37】従来の現像ローラ支持構成を説明する斜視図である。
【図38】従来の現像ローラフランジを説明する斜視図である。
【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
4a 転写ローラギヤ
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
10c1 固定磁石保持部材
10c2 磁極位相合わせ形状
10d 現像ローラ
10d1 現像ローラフランジ
10d2 電極
10d3 第1の接点部
10d4 接続部
10d5 第2の接点部
10d6 圧入部
10d7 溝部
10d8 内周面(現像ローラフランジ)
10d9 内周面(現像ローラ)
10e 現像ブレード
10f1 トナー現像枠体
10f5 位置決め形状
10k トナー現像枠体開口部
10f2 蓋部材
10g21 位相合わせ形状
10g22 ガイド形状
10g23 突起部
10h 枠体側電極
10w1 軸受け部材
10w2 外周面
102 ドラム枠体
102a 突起
102b 突起
107 サイドホルダー
107d 円弧部
107e 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
Claims (9)
- 電子写真画像形成装置本体に着脱可能な現像装置に用いられ、
電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する
現像剤但持体端部の円筒状のフランジであって、
前記フランジは、
前記現像剤但持体の一端部に圧入する圧入部と、
前記現像剤但持体を回転可能に支持する支持枠体の突起が挿入される内周面と、現像枠体に取付けられた枠体側電極と前記現像剤但持体とを、
電気的に接続可能な電気接点部材を有し、
前記電気接点部材は、
現像枠体に取付けられた枠体側電極と電気的に接続可能な第1の接点部と、
前記現像剤但持体と電気的に接続される第2の接点部と、
前記第1の接点部と第2の接点部を接続する接続部を有し、
前記接続部は前記フランジに形成した溝部に取付けられ、
前記現像剤但持体に前記フランジの圧入部が圧入されると、
前記接続部は前記溝部の側面に当接することを特徴とするフランジ。 - 前記フランジを前記現像スリーブに圧入する前の
前記溝部と前記接続部の隙間寸法は、
0.01mm〜0.0214mmであることを特徴とする請求項1記載のフランジ。 - 前記フランジを前記現像剤但持体に圧入する前の
前記溝部と前記接続部の隙間寸法は、
前記フランジと前記現像剤但持体の圧入代より小さいこと
を特徴とする請求項1乃至2記載のフランジ。 - 電子写真画像形成装置本体に着脱可能な現像装置において、
電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するための現像剤但持体と、
前記現像剤但持体端部の円筒状のフランジと、を有し、
前記フランジは、
前記現像剤但持体の一端部に圧入する圧入部と、
前記現像剤但持体を回転可能に支持する支持枠体の突起が挿入される内周面と、現像枠体に取付けられた枠体側電極と前記現像剤但持体とを、
電気的に接続可能な電気接点部材を有し、
前記電気接点部材は、
現像枠体に取付けられた枠体側電極と電気的に接続可能な第1の接点部と、
前記現像剤但持体と電気的に接続される第2の接点部と、
前記第1の接点部と第2の接点部を接続する接続部を有し、
前記接続部は前記フランジに形成した溝部に取付けられ、
前記現像剤但持体に前記フランジが圧入されると、
前記接続部は前記溝部の側面に当接することを特徴とする現像装置。 - 前記フランジを前記現像剤但持体に圧入する前の
前記溝部と前記接続部の隙間寸法は、
0.01mm〜0.0214mmであることを特徴とする請求項4記載の現像装置。 - 前記フランジを前記現像剤但持体に圧入する前の
前記溝部と前記接続部の隙間寸法は、
前記フランジと前記現像剤但持体の圧入代より小さいこと
を特徴とする請求項4乃至5記載の現像装置。 - 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、
電子写真感光体と、
電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するための現像剤但持体と、
前記現像剤但持体端部の円筒状のフランジと、を有し、
前記フランジは、
前記現像剤但持体の一端部に圧入する圧入部と、
前記現像剤但持体を回転可能に支持する支持枠体の突起が挿入される内周面と、現像枠体に取付けられた枠体側電極と前記現像剤但持体とを、
電気的に接続可能な電気接点部材を有し、
前記電気接点部材は、
現像枠体に取付けられた枠体側電極と電気的に接続可能な第1の接点部と、
前記現像剤但持体と電気的に接続される第2の接点部と、
前記第1の接点部と第2の接点部を接続する接続部を有し、
前記接続部は前記フランジに形成した溝部に取付けられ、
前記現像剤但持体に前記フランジが圧入されると、
前記接続部は前記溝部の側面に当接することを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 前記フランジを前記現像剤但持体に圧入する前の
前記溝部と前記接続部の隙間寸法は、
0.01mm〜0.0214mmであることを特徴とする請求項7記載のプロセスカートリッジ。 - 前記フランジを前記現像剤但持体に圧入する前の
前記溝部と前記接続部の隙間寸法は、
前記フランジと前記現像剤但持体の圧入代より小さいこと
を特徴とする請求項7乃至8記載のプロセスカートリッジ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003154072A JP2004354816A (ja) | 2003-05-30 | 2003-05-30 | フランジ及び現像装置及びプロセスカートリッジ |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003154072A JP2004354816A (ja) | 2003-05-30 | 2003-05-30 | フランジ及び現像装置及びプロセスカートリッジ |
Publications (1)
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JP2004354816A true JP2004354816A (ja) | 2004-12-16 |
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Family Applications (1)
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JP2003154072A Pending JP2004354816A (ja) | 2003-05-30 | 2003-05-30 | フランジ及び現像装置及びプロセスカートリッジ |
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JP (1) | JP2004354816A (ja) |
-
2003
- 2003-05-30 JP JP2003154072A patent/JP2004354816A/ja active Pending
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