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JP3347476B2 - プロセスカートリッジの再生方法 - Google Patents

プロセスカートリッジの再生方法

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JP3347476B2
JP3347476B2 JP14007694A JP14007694A JP3347476B2 JP 3347476 B2 JP3347476 B2 JP 3347476B2 JP 14007694 A JP14007694 A JP 14007694A JP 14007694 A JP14007694 A JP 14007694A JP 3347476 B2 JP3347476 B2 JP 3347476B2
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process cartridge
toner
photosensitive drum
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frame
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健司 松田
秀司 河口
義矢 野村
博章 三宅
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Canon Inc
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プロセスカートリ
ッジの再生方法に関する。ここで、画像形成装置として
は、例えば、電子写真複写機、レーザービームプリン
タ、LEDプリンタ、及びファクシミリ装置等が含まれ
る。
【0002】
【従来の技術】プリンタ等の画像形成装置は、一様に帯
電させた感光体ドラムに選択的な露光をして潜像を形成
し、この潜像をトナーで顕像化して、該トナー像を記録
媒体に転写して画像記録を行う。このような装置にあっ
ては、トナーが無くなる都度補給しなければならない
が、このトナーの補給作業が煩わしいばかりか、汚れを
伴うこともある。また各部材のメンテナンスを定期的に
行う必要がある。
【0003】そこで、前記感光体ドラム、帯電器、現像
器、クリーニング器等を一体構造にまとめてカートリッ
ジ化することにより、ユーザが前記カートリッジを装置
本体に着脱することによってトナーの補給や寿命に達し
た感光体ドラム等の部品を交換可能とし、メンテナンス
を容易にした所謂プロセスカートリッジ方式が実用化さ
れている(例えばプロセスカートリッジ方式を記載した
ものとして、USP.3,985,436号、USP.
4,500,195号、USP.4,540,268号
及びUSP.4,627,701号等)。
【0004】これによって、一定期間毎のサービスマン
のメンテナンスを受けなくても、使用者自身でもってカ
ートリッジを交換するだけで装置のメンテナンスを完了
し、トナー補給もできるようになり、今まで以上に複写
機やプリンタ等を使い易く、より手軽なものにした。
【0005】ところで最近、前記プロセスカートリッジ
の再生産を実現する技術の開発が望まれている。
【0006】
【0007】本発明の目的は、プロセスカートリッジの
簡易な再生方法を提供することである。
【0008】
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上記目的
を達成することができる。本発明は、現像剤を収納する
現像剤収納部と、現像剤排出開口を塞ぐように周囲に固
定される破断タイプのカバー部材と、を備える第一フレ
ームと、前記現像剤収納部から供給された現像剤を担持
搬送して像担持体に供給する現像剤担持体を備える第二
フレームと、を有し、前記カバー部材を覆うように前記
第一フレームと前記第二フレームとを分離可能に弾性的
に係止させて互いを連結することにより構成される、画
像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジの再
生方法において、前記現像剤排出開口を露出させるべく
前記第一フレームと前記第二フレームとの係止状態を解
除して互いを分離する工程と、前記現像剤排出開口の周
囲に残留する前記カバー部材の残留物の上から新品の破
断タイプもしくは剥離タイプのカバー部材を取り付ける
工程と、前記現像剤収納部に現像剤を充填する工程と、
前記第一フレームと第二フレームとを係止させて互いを
連結する工程と、を有することを特徴とするものであ
る。
【0010】
【0011】
【0012】
【作用】前記構成に係るプロセスカートリッジの再生産
方法は、一つの簡易な方法を実現することができるもの
である。
【0013】
【実施例】
〔第一実施例〕次に本発明の第一実施例に係るプロセス
カートリッジ及びプロセスカートリッジを用いる画像形
成装置について、図面を参照して具体的に説明する。
【0014】{プロセスカートリッジ及びこれを装着し
た画像形成装置の全体説明}先ず、画像形成装置の全体
構成について概略説明する。尚、図1は画像形成装置の
一態様であるプロセスカートリッジを装着したレーザー
プリンタの断面構成説明図、図2は前記レーザープリン
タの外観斜視図である。
【0015】この画像形成装置Aは図1に示すように、
装置本体1内部のカートリッジ装着部2に像担持体と少
なくとも1つのプロセス手段を有するプロセスカートリ
ッジBを着脱自在に装着している。装置本体1の内部上
方には外部機器等から与えられた画像情報に基づいた光
像を前記プロセスカートリッジB内の像担持体に照射す
るための光学系3が配設してあり、更に装置本体1内底
部のカセット装着部1aには記録媒体を積載収容するカ
セット4が装着してある。前記カセット4内の記録媒体
は記録媒体搬送手段5によって一枚ずつ搬送するように
している。また装置本体1には、装着したプロセスカー
トリッジBの像担持体が対向する位置に、像担持体上に
形成した現像剤(以下トナー)像を記録媒体に転写する
ための転写手段6が設けてあり、この転写手段6よりも
記録媒体搬送方向下流側には記録媒体に転写したトナー
像を定着するための定着手段7が設けてある。尚、トナ
ー像が定着された記録媒体は前記搬送手段5によって装
置上部に位置する排出部8へ排出するようにしている。
【0016】{画像形成装置}次に前記画像形成装置A
の各部の構成について、光学系3、記録媒体搬送手段
5、転写手段6、定着手段7の順に説明する。
【0017】(光学系)光学系3は外部機器等から得た
画像情報に基づいて像担持体へ光像を照射するものであ
り、図1に示すように、レーザーダイオード3a、ポリ
ゴンミラー3b、スキャナーモータ3c、結像レンズ3
dをスキャナーユニット3eとして装置本体1内に取り
付け、更に装置本体1内に反射ミラー3fを取り付けて
なる。
【0018】そして例えば、コンピュータやワードプロ
セッサ等の外部機器から画像信号が与えられると、レー
ザーダイオード3aが前記画像信号に応じて発光し、ポ
リゴンミラー3bに画像光として照射する。このポリゴ
ンミラー3bはスキャナーモータ3cによって高速回転
し、該ミラー3bで反射した画像光が結像レンズ3d及
び反射ミラー3fを介して像担持体へ照射し、該像担持
体の表面を選択的に露光し、像担持体に画像情報に応じ
た潜像を形成する。
【0019】尚、本実施例にあっては結像レンズ3dを
通過した光が反射ミラー3fへ向けて、斜め上方へ向か
うようにスキャナーユニット3eを斜め上方へ傾斜させ
て取り付けている。またレーザー光の発射手段である前
記スキャナーユニット3eには、レーザー光が不用意に
漏れないようにレーザー光の光路を遮る閉鎖位置(図1
中二点鎖線位置)と、使用に際して前記閉鎖位置から退
避してレーザー光の光路を開放する開放位置(図1中実
線位置)とを取り得るレーザーシャッタ3gを設けてい
る。
【0020】(記録媒体搬送手段)記録媒体搬送手段5
はカセット4に積載収容された記録媒体を一枚ずつ画像
形成部へ給送すると共に、定着手段7を通して排出部8
へと搬送するものである。ここでカセット4は装置本体
1の底面略全域にわたって設けられており、装置本体1
内底部のカセット装着部1aに対して装置前面側から矢
印a方向へ、把手部4aを持って抜き差しして装着、取
り外し可能に構成されている。前記カセット4には軸4
bを中心に回動可能な積載板4cがバネ4dによって上
方へ付勢されており、この積載板4c上に記録媒体を積
載収容すると、記録媒体の給送方向先端が分離爪4eに
係止する。
【0021】前記カセット4を装着して給送を開始する
と、ピックアップローラ5aが回転してカセット4内の
記録媒体を最上部から一枚ずつ分離給送する。給送され
た記録媒体は、反転ローラ5b、ガイド5c、コロ5d
等からなる第一反転シートパスを通って表裏を反転させ
て搬送され、画像形成部へ送られる。そして記録媒体は
画像形成部における像担持体と転写ローラ6との圧接ニ
ップ部へ搬送され、像担持体表面に形成されているトナ
ー像の転写を受ける。トナー像の転写を受けた記録媒体
は、カバーガイド5eでガイドされて定着手段7へ至
り、トナー像を定着される。そして定着手段7を通過し
た後の記録媒体は中継搬送ローラ5fを経て弓状の第二
反転シートパス5gに至る。この第二反転シートパス5
gを通過時に記録媒体は再び表裏反転され、排出ローラ
対5h,5iによって排出口8aから排出され、スキャ
ナーユニット3e及び装着されたプロセスカートリッジ
Bの上方に設けられた排出部8へ積載される。
【0022】本実施例の装置にあっては記録媒体の搬送
経路を第一反転シートパス及び第二搬送シートパスによ
って、所謂「S」字状に構成している。このため装置の
スペースをより小さくすることが可能となり、しかも画
像記録後の記録媒体は画像面を下に向けた状態で排出部
8にページ順に積載されるようになる。
【0023】(転写手段)転写手段6は画像形成部で像
担持体に形成されたトナー像を記録媒体に転写するもの
である。本実施例の転写手段6は、図1に示すように、
転写ローラ6によって構成している。即ち、装着したプ
ロセスカートリッジBの有する像担持体に転写ローラ6
によって記録媒体を押圧し、転写ローラ6に像担持体上
に形成されたトナー像と逆極性の電圧を印加することに
より、像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する。
【0024】尚、転写ローラ6は軸受6aを介してバネ
6bによって像担持体に押圧されている。また転写ロー
ラ6の記録媒体搬送上流側にはガイド部材6cが設けて
あり、像担持体と転写ローラ6のニップ部への記録媒体
の突入を安定させると共に、転写ローラ6の表面をシー
ルドすることで、トナーの飛び散りを防止している。ま
た像担持体と転写ローラ6とのニップ部を通過した記録
媒体は水平方向に対して約20°程度下向きになるように
搬送され、転写分離が確実に行われるようにしている。
【0025】(定着手段)定着手段7は、前記転写ロー
ラ6の電圧印加によって記録媒体に転写したトナー像を
記録媒体に定着させるものである。その構成は、図1に
示す通りである。即ち、定着手段7において、7aは横
断面略半円樋形の耐熱性フィルムガイド部材であり、こ
のガイド部材7aの下面中央部に長手に沿って低熱容量
の平板状のセラミックヒータ7bが配設してある。更に
前記ガイド部材7aに耐熱樹脂の円筒型(エンドレス)
の薄膜フィルム7cがルーズに外嵌してある。このフィ
ルム7cは厚さ約50μmのポリイミドの基層に約4μm
のプライマー層、約10μmのフッ素コート層の3層で構
成している。基層は強度靱性をもつ材料で、フィルムに
かかる様々なストレスや磨耗に耐え得るだけの厚みをも
っている。プライマー層はPTFE+PFAにカーボン
を混ぜた材質で導電性を有している。
【0026】前記ガイド部材7aの下側には加圧ローラ
7dが配設されており、これはバネ(図示せず)によっ
て常時押し上げ付勢されてフィルム7cを挟んでセラミ
ックヒータ7bに圧接している。即ち、セラミックヒー
タ7bと加圧ローラ7dとがフィルム7cを挟んで定着
ニップ部を形成している。前記加圧ローラ7dは芯金と
柔らかいシリコンゴムからなり、シリコンゴムの外周は
フッ素コートされている。
【0027】前記セラミックヒータ7bは通電されて発
熱し、制御部の温調系によって所定の定着温度に管理さ
れる。また加圧ローラ7dは、図1の矢印に示す反時計
回転方向に所定の周速度をもって回転駆動される。この
加圧ローラ7dの回転駆動により、該ローラ7dの回転
摩擦力で円筒型のフィルム7cが定着ニップ部において
セラミックヒータ7bの下面に密着して該ヒータ面を摺
動しながらフィルムガイド部材7aの外周りを図1の矢
印に示す時計回転方向に所定の周速度で回転駆動され
る。
【0028】画像転写を受けて定着手段7へ搬送された
記録媒体は、入口側ガイド7fで案内されて、温度制御
されたセラミックヒータ7bと加圧ローラ7dとの定着
ニップ部の回転駆動状態の円筒型フィルム7cと加圧ロ
ーラ7dとの間に進入して、フィルム7cを介してセラ
ミックヒータ7bの下面に密着し、フィルム7cと一緒
の重なり状態で定着ニップ部を通過していく。
【0029】この定着ニップ部を通過していく過程で、
記録媒体上の未定着トナー像がセラミックヒータ7bの
熱をフィルム7cを介して受けて加熱され、画像の熱定
着がなされる。定着ニップ部を通った記録媒体は、回転
するフィルム7cの面から分離して出口側ガイド7gに
ガイドされて中継搬送ローラ5fに至り、前記第二反転
シートパス5gを介して排出ローラ対5h,5iによっ
て排出部8上へ排出される。
【0030】{プロセスカートリッジ}次に前記画像形
成装置Aに装着されるプロセスカートリッジBの各部の
構成について説明する。尚、図3はプロセスカートリッ
ジの断面構成図、図4は前記プロセスカートリッジの外
観斜視図、図5は前記プロセスカートリッジを逆さにし
た状態の外観斜視図、図6は上下枠体を分割した状態の
プロセスカートリッジの断面説明図、図7は下枠体側の
内部斜視説明図、図8は上枠体側の内部斜視説明図であ
る。
【0031】このプロセスカートリッジBは像担持体
と、少なくとも1つのプロセス手段を備えたものであ
る。ここでプロセス手段としては、例えば像担持体の表
面を帯電させる帯電手段、像担持体にトナー像を形成す
る現像手段、像担持体表面に残留したトナーを除去する
ためのクリーニング手段等がある。本実施例のプロセス
カートリッジBは図1及び図3に示すように、像担持体
の一例である電子写真感光体ドラム9の周囲に帯電手段
10、トナー(現像剤)を収納した現像手段12、及びクリ
ーニング手段13を配置し、これらを上下枠体14,15から
なるハウジングで覆って一体的にカートリッジ化し、装
置本体1に対して着脱可能に構成している。そして上枠
体14には図6及び図8に示すように、帯電手段10、露光
手段11、現像手段12のトナー溜が設けてあり、下枠体15
には図6及び図7に示すように、感光体ドラム9、現像
手段12の現像スリーブやクリーニング手段13が設けてあ
る。次にプロセスカートリッジBの各部の構成を、感光
体ドラム9、帯電手段10、露光手段11、現像手段12、ク
リーニング手段13の順に詳細に説明する。
【0032】(感光体ドラム) 〈感光体ドラムの構成〉本実施例に係る感光体ドラム9
は、図9に示すように、肉厚約 0.8mmの円筒状のアル
ミニウムからなる導電基体9aの外周面に、感光層とし
て有機半導体(OPC)9bを塗布し、外径24mmの感
光体ドラム9として構成している。そして前記ドラム9
の一方端に固着したフランジギア9cに図示しない駆動
モータの駆動力を伝達することにより、感光体ドラム9
を画像形成動作に応じて回転させるように構成してい
る。尚、前記ドラム9の他方端は開放されている。この
開放されているドラム9の他方端は、後述するように軸
受部材16の軸受部16aによって支持される。
【0033】〈フランジギア〉前記感光体ドラム9の記
録媒体搬送方向を基準にして左側端(駆動側)に固着さ
れたフランジギア9cは2つのギアを有しており、外側
にははす歯ギア9c1が、内側には平歯ギア9c2が並んで
配置されている。ここで前記フランジギア9cはプラス
チック材を用いて一体的に射出成形されている。
【0034】前記フランジギア9cの材料としては、本
実施例では摺動性のあるポリアセタールを用いている
が、それ以外にも通常のポリアセタールやフッ素入のポ
リカーボネートであっても良い。
【0035】また、前記フランジギア9cにおいて、外
側のはす歯ギア9c1と内側の平歯ギア9c2はその径が異
なっており、本実施例にあっては外側のはす歯ギア9c1
の径の方が内側の平歯ギア9c2のそれよりも大きく成形
されている。またはす歯ギア9c1の方が平歯ギア9c2よ
りも幅広であって歯数も多くしてあり、フランジギア9
cにかかる負荷が大きくても、本体側から駆動力の伝達
を受けて感光体ドラム9をより確実に回転すると共に、
このギア9cに噛合するギアに大きな駆動力を伝達して
より確実に回転することができる。
【0036】尚、本実施例に係るフランジギアの各サイ
ズを例示するが、本発明はこれに限定されるものでな
く、適宜選択できるものである。 (1)はす歯ギア9c1の外径(z1) →約28.9mm (2)平歯ギア9c2の外径(z2) →約26.1mm (3)はす歯ギア9c1の歯幅(z3) →約 7.7mm (4)平歯ギア9c2の歯幅(z4) →約 4.3mm (5)はす歯ギア9c1の歯数 →33歯 (6)平歯ギア9c2の歯数 →30歯 (7)はす歯ギア9c1のモジコール → 0.8 (8)平歯ギア9c2のモジコール → 0.8 (9)はす歯ギア9c1のねじれ角及びその向き →右,14.6°
【0037】さて、前記フランジギア9cは2つのギア
9c1,9c2が並んで配置されており、しかも射出成形に
よるプラスチック材であるため、図10に示すように、ギ
ア部の歯底の内側が所謂肉抜きされている。そのため、
フランジギア9cのラジアル方向の強度が弱くなり、駆
動力伝達時の負荷によってフランジギア9cが容易に変
形し易くなっている。
【0038】そこで、これを防止するためにフランジギ
ア9cの肉抜き部9c3に補強材9c4を圧入している。前
記肉抜き部9c3に対する補強材9c4の圧入は、その内外
径ともに行うことが望ましく、本件発明者の実験による
と圧入条件は0〜50μm程度に設定すると良いことが判
明した。なぜなら、前記設定条件以上であれば歯先径の
拡大等を招き、それ以下であれば強度アップへの効果が
あまり見られないからである。
【0039】このようにフランジギア9cの肉抜き部9
c3に補強材9c4を圧入することで、画像上にドラムギア
(フランジギア9c)の1ピッチで現れるピッチムラを
解消できることが実験により確認されている。
【0040】次に前記フランジギア9cの感光体ドラム
9に対する固着手段であるが、専用工具によりフランジ
ギア9cの溝部9c5に感光体ドラム9端面の1部9a1を
2箇所曲げ切ってカシメを行い、前記感光体ドラム9と
フランジギア9cとを結合している。本実施例ではカシ
メ箇所は2箇所であるが、これに限るものではなく、フ
ランジギア9cにかかる負荷にまさる固着力が確保でき
れば良い。これにより、従来やや不安定であった接着に
よる固定方法を脱し、より確実な機械的固着手段を達成
できる。
【0041】〈ドラムアース用接点〉また本実施例では
図9に示すように、感光体ドラム9の内周面に導電性ア
ース用接点18aが接触するようにして該ドラム9を電気
的にアースしているが、このアース用接点18aは感光体
ドラム9に対してフランジギア9cが設けられている側
と反対側端部の内面上部に接触するように設けてある。
【0042】前記アース用接点18aはバネ用ステンレス
鋼、バネ用リン青銅等の導電性材質によって構成され、
これが前記感光体ドラム9の非駆動側を回転自在に支持
する軸受部材16に取り付けられている。その構成を具体
的に説明する。図11に示すように、基部18a1には軸受部
材16に設けられたボスに圧入係止するための係止孔18a2
が設けてあり、基部18a1に2本の腕部18a3が設けてあ
り、更に前記それぞれの腕部18a3の先端には図11の裏面
側へ突出する半球状の凸部18a4が設けてある。この半球
状凸部18a4はそれぞれ腕部18a3先端の異なる位置に設け
てある。
【0043】このアース用接点18aは軸受部材16を感光
体ドラム9に取り付けると、腕部18a3の弾性力によって
凸部18a4が感光体ドラム9の内面に圧接する。このとき
感光体ドラム9に接触する箇所が複数箇所(本実施例で
は2箇所)あるために、接点の信頼性が高まり、且つ接
触部には半球状凸部18a4が形成してあるために、感光体
ドラム9との接触が安定する。
【0044】また、前記アース用接点18aは腕部18a3の
長さを変えずに半球状凸部18a4の位置のみを異ならせる
ようにしているが、逆に図12に示すように、前記アース
用接点18aの腕部18a3の長さを異ならせるようにしても
良い。このようにすると、半球状凸部18a4が感光体ドラ
ム9に接触する位置が、円周方向でずれることになり、
例えば感光体ドラム9の内面に軸方向の傷等があったと
しても両半球状凸部18a4が同時にキズの部分に乗り上げ
ることがなくなる。このため前記アース接触がより確実
になる。もっとも後者の場合、前記腕部18a3の長さを変
えると、感光体ドラム9の内面に圧接するときの腕部18
a3の変形量が異なるために、各腕部18a3の接点圧に差が
生ずることがあるが、これは腕部18a3の曲げ角度を変え
る等して容易に直すことができる。
【0045】また本実施例にあっては前述したようにア
ース用接点18aが2個の腕部18a3をもつようにしたが、
該腕部は3個以上に形成しても良い。或いは感光体ドラ
ム9の内面に確実に接触するものであれば図13及び図14
に示すように腕部18a3が1個であり(二股に分かれてい
ないもの)、且つその先端に前述したような半球状凸部
を有しないものを用いても良い。
【0046】ここで前記感光体ドラム9の内面に対する
アース用接点18aの接触圧が弱過ぎると半球状凸部18a4
が感光体ドラム内面の微小凹凸に追随できずに接触不良
を起こし易くなり、且つ腕部18a3の振動による音を発生
する。この接触不良や振動音を防ぐためには前記接触圧
を強くする必要があるが、強くし過ぎると画像形成装置
を長時間使用した場合に半球状凸部18a4の圧接により、
ドラム内面に傷が発生し、このキズ上を半球状凸部18a4
が擦ることによる振動が生じ、これに基づいて接触不良
や振動音を起こすおそれがある。
【0047】これらを考慮すると、感光体ドラム内面に
対するドラムアース用接点18aの接触圧は約10g〜 200
gの範囲に設定することが好ましい。即ち、本件発明者
が実験したところによると、前記接触圧が約10g以下で
あると感光体ドラム9の回転に伴って接触不良が生じ易
く、他の電子機器に対する電波障害等を起こすおそれが
あった。また前記接触圧が約 200g以上になると、長期
間使用したときにアース用接点18aとの接触摺動部にお
いて感光体ドラム9の内面に傷を生じ、回転中の異音や
接触不良を生ずるおそれがあった。
【0048】尚、前記音等の発生は感光体ドラム9の内
面状態等によるために完全に解消できない場合がある
が、前記アース用接点18aとドラム内面との接触摺動部
に導電性グリスを介在させるようにすると、前記キズの
発生や接触不良の防止を一層確実にすることができる。
【0049】また、前記感光体ドラム9の内面に対する
アース用接点18aの接触位置は、図3に示すように、前
記ドラム9内面の略上方側にて接触することが好まし
い。なぜなら、感光体ドラム9には駆動時に転写ローラ
6側に向かう力がかかるため、この力により前記感光体
ドラム9が転写ローラ6側にガタ分だけ動き易いからで
ある。従って、ドラム内面の略上方側に接触するよう前
記アース用接点18aを配置することで両者間の接触がよ
り確実になる。
【0050】〈ドラム支軸〉前記感光体ドラム9は、図
9に示すようにその駆動側を金属からなるドラム支軸9
dによって、非駆動側を軸受部材16の軸受部16aによっ
て回転自在に支持される。前記ドラム支軸9dは、図15
に示すように、前記感光体ドラム9を配設する下枠体15
の軸穴部15sに最大47μmの圧入条件で圧入され、更に
前記感光体ドラム9の一端に固着されたフランジギア9
cの軸穴に挿入され、該ドラム9を回転自在に支持して
いる。このように感光体ドラム9を回転自在に支持する
ドラム支軸9dを下枠体15の軸穴部15sに圧入すること
によって、前記下枠体15に対してドラム支軸9dをビス
止めすることなく前記ドラム9を支持することができ
る。そのため、例えば使用済みのプロセスカートリッジ
を市場から回収してリサイクルを行う時に前記ドラム支
軸9dを止めるビス穴が大きくなってしまい下枠体15が
再利用が不可能となることがない。また更に、高精細、
高画質化に向けてドラム支軸9dのガタを少なくし、感
光体ドラム9の回転をより滑らかにすることができる等
の利点がある。
【0051】また、前記ドラム支軸9dの端面(プロセ
スカートリッジBの外に露出する面)には、プロセスカ
ートリッジBのリサイクル時の分解工程において、圧入
されたドラム支軸9dの分解作業を容易に行うためのネ
ジ穴9d1が開けられている。尚、本実施例では前記ドラ
ム支軸9dの径をφ6mm、ネジ穴9d3の径を3mmに
設定している。またドラム支軸9dの材料は金属であっ
てもプラスチックであっても良い。尚、前記ネジ穴9d1
はめねじであって、前記支軸9dの取り付け方向と平行
に、また支軸9dの略中心に設けられている。
【0052】図16に前記ドラム支軸9dを下枠体15から
抜き取る作業の一例を示す。前記ドラム支軸9dを抜き
取るための抜き取り工具19は、一端にネジ部19a1を設け
他端にはφ約10mm程度のストッパー19a2を設けたφ約
4mm程度の軸19aに、φ約40mm,厚さ約10mm程度
のおもり19bを通している。この抜き取り工具19のネジ
部19a1を下枠体15に圧入されたドラム支軸9dのネジ穴
9d1に螺合し、ストッパー19a2に向かって前記おもり19
bを数回叩くことによって、前記ドラム支軸9dを下枠
体15から容易に抜き取ることができる。尚、前記ネジ部
19a1はおねじであって、前記めねじとしてのネジ穴9d1
と螺合する。
【0053】尚、本実施例ではリサイクル時における分
解作業用のネジ穴をカートリッジ枠体に圧入するドラム
支軸に設けた例について説明したが、これに限るもので
はなく、圧入された部品の抜き取りを容易にするためで
あれば、他の圧入部品に設けることも可能である。
【0054】(帯電手段) 〈帯電手段の構成〉帯電手段は前記感光体ドラム9の表
面を帯電させるためのものであり、本実施例では特開昭
63−149669号公報に示す所謂接触帯電方法を用いてい
る。即ち、図3に示すように、上枠体14の内面に帯電ロ
ーラ10を摺動軸受10cを介して回動自在に設けている。
この帯電ローラ10は金属製のローラ軸10b(例えば、
鉄、SUS等の導電性芯金)にEPDM、NBR等の弾
性ゴム層を設け、更にその周面にカーボンを分散したウ
レタンゴム層を設けたもの、或いは金属製のローラ軸10
bにカーボンを分散した発泡ウレタンゴム層を被覆した
もの等である。
【0055】前記帯電ローラ10は、そのローラ軸10bを
回転自在に支持している摺動軸受10cを上枠体14の軸受
スライドガイド爪14nによって脱落しないように取り付
けてあり(図17(a)参照)、且つ感光体ドラム9方向
へ僅かにスライド可能に取り付けてある(図17(b)参
照)。更に前記ローラ軸10bを回転自在に支持している
摺動軸受10cをスプリング10aによって感光体ドラム9
方向へ付勢しており、これによって帯電ローラ10が感光
体ドラム9表面に接触する。
【0056】〈帯電ローラのスライド量〉前述したよう
に、帯電ローラ10は感光体ドラム9の表面に接触して前
記ドラム9の回転駆動に従動して回転するが、不図示の
駆動モータからの駆動力が伝達されて感光体ドラム9が
駆動回転すると、該ドラム9には転写ローラ側に向かう
力が作用する。即ち、前記感光体ドラム9が帯電ローラ
10から離れる方向へ微小に変位する。更に詳しくは、前
記感光体ドラム9の非駆動側の変位量の方が駆動側のそ
れに比べて僅かに多く変位する。これにより前記帯電ロ
ーラ10の感光体ドラム9に対するラジアル方向のスライ
ド量が前記ドラム9の変位量に追い付かず、感光体ドラ
ム9と帯電ローラ10とが離れてしまうおそれがある。
【0057】そこで、本実施例に係る帯電ローラ10は感
光体ドラム9に対するラジアル方向のスライド量を従来
のものに比べて大きく設定している。更には前記帯電ロ
ーラ10は、その長手方向左右において感光体ドラム9に
対するラジアル方向のスライド量が異なっており、具体
的には非駆動側(給電側)の摺動軸受10cのスライド量
の方が駆動側(非給電側)のそれよりも大きくなるよう
に設定されている。本実施例では、図17に示すように、
前記帯電ローラ10の各摺動軸受10cのスライド量βを、
非駆動側を約 1.5mm程度、駆動側を約 1.0mm程度と
なるように設定している。尚、本実施例においては、駆
動側と非駆動側の各摺動軸受10cは、そのの中心点から
受け面10c3までの距離を変えることで、即ち短くするこ
とで前記スライド量βを設定している。即ち、帯電ロー
ラ10を上枠体14に取り付けるに当たって、帯電ローラ10
の軸線と直交する方向(ラジアル方向)の移動許容量を
帯電ローラ10の一端側と他端側とで異ならせて取り付け
ている。
【0058】〈摺動軸受〉前記帯電ローラ10は、例えば
上枠体14のような取り付け部を含む関連部品の寸法誤差
等により大なり小なり感光体ドラム9と交叉角を持つ。
これにより感光体ドラム9が回転すると、その回転に従
動して回転する帯電ローラ10はスラスト方向の力を受け
て該スラスト方向の一方に押される。そのため、帯電ロ
ーラ10のローラ軸10bが上枠体14の一側壁に当たり、そ
の部分が摺擦により削れしてまうおそれがある。またカ
ートリッジの物流時における振動等により帯電ローラ10
のローラ軸10bが上枠体14の側壁に当たり、その部分が
傷付いてしまうおそれがある。そうすると、前記削れや
傷の部分に帯電ローラ10のローラ軸10bが引っ掛かり、
帯電ローラ10と感光体ドラム9との非接触による画像不
良を生ずるおそれがある。また、製品のリサイクルを考
えた場合、前記削れや傷によりカートリッジ枠体を再利
用することができなくなってしまうおそれがある。
【0059】そこでカートリッジ枠体の再利用及び製造
段階での不良の手直しの簡便化を図る目的で、前記帯電
ローラ10のスラスト方向の力を規制するスラスト規制手
段を前記上枠体14にではなく前記ローラ軸10bを回転自
在に支持している摺動軸受10cに一体的に設けている。
即ち、図18及び図19に示すように各摺動軸受10cに前記
スラスト規制手段としてカギ状に屈曲したストッパー部
10c1を一体形成している。本実施例における摺動軸受10
cは、給電側(図19(b)参照)をカーボンフィラを多
く含んだ導電性樹脂材料を用いて成形し、非給電側(図
19(a)参照)をポリアセタール(POM)等の非導電
性樹脂材料を用いて成形している。
【0060】また、プロセスカートリッジの落下等によ
り帯電ローラ10が駆動時に受けるスラスト方向の力に比
べはるかに大きな力を受けたときに、前記スライドガイ
ド爪14nや摺動軸受10cが破損しないように、前記摺動
軸受10cのスラスト方向外側には上枠体14から垂下した
垂下部材14pが設けてある。
【0061】前記帯電ローラ10を上枠体14に組み込む場
合には、先ず上枠体14の軸受スライドガイド爪14nにス
プリング10aを介して摺動軸受10cを支持させ、次いで
帯電ローラ10のローラ軸10bを前記摺動軸受10cに嵌め
込むだけで良い。そして、この上枠体14を下枠体15と合
体することにより、図3に示すように、帯電ローラ10が
感光体ドラム9に圧接するようになる。
【0062】〈帯電ローラに印加する電圧〉画像形成に
際しては、前記帯電ローラ10が感光体ドラム9の回転に
従動回転し、このとき帯電ローラ10に直流電圧と交流電
圧とを重畳させた振動電圧を印加することにより感光体
ドラム9の表面を均一に帯電させる。
【0063】尚、帯電ローラ10に印加する電圧について
詳述する。先ず帯電ローラ10に印加する電圧は直流電圧
のみでも良いが、帯電の均一化のためには前述した通り
直流電圧と交流電圧とを重畳させた振動電圧を印加する
のが良い。好ましくは、直流電圧のみを印加したときの
帯電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧を有する交流電
圧と直流電圧とを重畳した振動電圧を帯電ローラ10に印
加することで均一帯電性が向上する(特開昭63−149669
号公報等)。ここでいう振動電圧とは、時間と共に周期
的に電圧値が変化する電圧であり、直流電圧のみ印加時
における感光体ドラム表面の帯電開始電圧の2倍以上の
ピーク間電圧を有することが好ましく、またその波形に
ついては正弦波に限らず、矩形波、三角波、パルス波で
も良いが、帯電音の観点からは、高調波成分を含まない
正弦波が好ましい。交流電圧には、例えば直流電源を周
期的にオン−オフすることによって形成された矩形波の
電圧等も含まれる。
【0064】〈帯電ローラへの給電経路〉前記帯電ロー
ラ10への給電経路について説明する。図18に示すよう
に、導電性帯電バイアス用接点18cの一端部18c1が装置
本体側の導電性帯電バイアス用接点ピンと圧接し、この
帯電バイアス用接点18cの他端部18c2がスプリング10a
と接触する。更に前記スプリング10aがローラ軸10bの
一端側(給電側)を回転自在に支持している摺動軸受10
cと接触しており、この経路を通って装置本体側の電源
から帯電ローラ10への給電が行われる。
【0065】尚、帯電ローラ10の前記給電側の摺動軸受
10cは、前述したようにカーボンフィラを多く含んだ導
電性樹脂材料によって成形されているため、前記給電経
路を介して安定した帯電バイアスを印加することができ
る。
【0066】(露光手段)露光手段11は前記帯電ローラ
10によって均一に帯電した感光体ドラム9の表面に、光
学系3からの光像を露光するものであり、図1及び図3
に示すように、上枠体14にはミラー3fで反射したレー
ザー光を感光体ドラム9へ照射するための開口部11aが
設けてある。
【0067】(現像手段) 〈現像手段の構成〉前記磁性トナーによってトナー像を
形成する現像手段12は、図3に示すように、トナーを収
納するトナー溜12aを有し、且つトナー溜12aの内部に
はトナーを送り出すためのトナー送り機構12bを設けて
ある。更に送り出されたトナーを、内部に複数の磁極を
もつロール状磁石12cを有する現像スリーブ12dを図中
矢印方向に回転させてその表面に薄いトナー層を形成す
る。この現像スリーブ12dにトナー層が形成されるとき
に、トナーと現像スリーブ12d及び現像ブレード12eと
の摩擦によって感光体ドラム9上の静電潜像を現像可能
な摩擦帯電電荷を得ている。またトナーの層厚を規制す
るために現像ブレード12eが、現像スリーブ12dの表面
に一定の押し付け力で摩擦するように下枠体15に取り付
けてある。
【0068】〈現像ブレード〉現像ブレード12eはポリ
ウレタンゴムやシリコンゴム等の可撓性材料を板状に切
断したブレードを板金等の支持部材12e1に貼り付けてあ
り、現像ブレード12eが所定の押圧力で現像スリーブ12
dに摺擦するように前記支持部材12e1を下枠体15の取付
座面に精度良くネジ12e2によって位置決め固定してい
る。更に現像ブレード12eが経時で支持部材12e1から剥
がれるのを防止するために、板金等の補強部材12e3が現
像ブレード12eに密着して取り付けられている。
【0069】〈トナー送り機構〉前記磁性トナーの送り
機構12bは、図3に示すように、軸12b3を中心にして揺
動されるアーム部材12b2に連結された送り部材12b1をト
ナー溜12b1の底面に沿って矢印b方向へ往復移動するこ
とによってトナーを送る。
【0070】前記送り部材12b1、アーム部材12b2及び軸
12b3はポリプロピレン(PP)、アクリロブタジエンス
チロール(ABS)、ハイ・インパクトポリスチロール
(HIPS)等の材質からなり、前記アーム部材12b2及
び軸12b3は一体成形されている。
【0071】前記送り部材12b1は断面形状が略三角形状
になるように形成してあり、且つトナー溜12aの底面全
体のトナーを掻くように、感光体ドラム9の回転軸方向
に長い複数本の棒状部材を設けてあり、この棒状部材の
数箇所を連結して一体部材としている。
【0072】前記軸12b3に一体成形されたアーム部材12
b2はトナー溜12aの側壁からある程度の距離を持って長
手方向2箇所に設けられており(図20参照)、本実施例
ではトナー溜12aの側壁から15mm以上の距離を持って
設けており、トナー溜12a内のトナーが側壁とアーム部
材12b2との間の狭い空間で凝集されることがないように
している。また、トナー満杯時はトナー送り部材12b1や
アーム部材12b2にかかるトナーの抵抗力が大きいため、
その抵抗力によって軸12b3に捩れが生ずることがある
が、前記アーム部材12b2同士の間隔を狭くすることで前
記軸12b3の捩れを小さくしている。
【0073】前記アーム部材12b2の揺動中心となる軸12
b3の一端はトナー溜12aの側壁を貫通して回動自在に取
り付けられている伝達部材17と連結されており、他端は
トナー溜12a内部のU字状溝12a1の底部に支持され、且
つトナー溜12a上部を被蓋している蓋部材12fのリブ12
f2によって浮き上がりが防止されて回動自在に支持され
ている(図20参照)。尚、前記伝達部材17にはプロセス
カートリッジBを画像形成装置Aに装着したときに、前
記軸12b3を中心にしてアーム部材12b2を一定角度で揺動
するように駆動力を伝達するための駆動力伝達手段が連
結する。この駆動力伝達手段については後述する。
【0074】前記送り部材12b1と前記アーム部材12b2と
の連結は、送り部材12b1の長手方向2箇所に設けた係止
突起12b4をアーム部材12b2に設けた長孔12b5に回動可能
に係止することによって行われる。尚、例えば図示しな
いが前記送り部材と前記アーム部材とをポリプロピレン
等の樹脂によって一体的に、且つ連結部で折り曲げ可能
にしても良い。
【0075】従って、画像形成に際しては前記アーム部
材12b2を一定角度で揺動すると、送り部材12b1が図3の
実線の状態と破線の状態に示すようにトナー溜12aの底
面に沿って矢印b方向に往復移動する。これによりトナ
ー溜12aの底部付近にあるトナーが送り部材12b1によっ
て現像スリーブ12d方向へ送られる。このとき前記送り
部材12b1は断面形状が略三角形状であるために、トナー
は送り部材12b1の傾斜面に沿って掻くようにして緩やか
に送られる。
【0076】このため現像スリーブ12d近傍の磁性トナ
ーは、該トナーの送り込み過ぎによる凝集が発生し難
く、また不足することもなく、現像スリーブ12dの表面
に形成されるトナー層が劣化し難くなる。
【0077】〈蓋部材〉前記トナー溜12aはその上部開
口部を蓋部材12fによって被蓋されており、該蓋部材12
fは前記開口部に溶着されている。この蓋部材12fの内
天面には図3に示すように垂下部材12f1が設けてあり、
該垂下部材12f1の下端とトナー溜底面との間隔は、トナ
ー送り部材12b1の三角断面高さよりも多少広く設定して
ある。従って、トナー送り部材12b1はトナー溜底面と垂
下部材12f1の間を往復移動し、このとき送り部材12b1が
トナー溜底面から浮き上がろうとしても前記垂下部材12
f1によって規制され、該送り部材12b1の浮き上がりが防
止される。
【0078】〈駆動力伝達手段〉次に前記トナー送り機
構12bへ駆動力を伝達するための駆動力伝達手段につい
て図20及び図21を用いて説明する。図20は図3における
A−A断面を表し、図21は図20におけるB−B断面を表
している。
【0079】図20に示すように、トナー送り機構12bの
揺動中心となる軸12b3の一端には、上枠体14のトナー溜
12aの側壁を貫通して回動自在に取り付けられている伝
達部材17が連結されている。前記伝達部材17はポリアセ
タール(POM)、ポリアミド等の摺動性に優れる樹脂
より成り、前記上枠体14へ所謂スナップフィットによっ
て取り付けられ、軸12b3の回転軸線を中心として回動自
在である。
【0080】一方、駆動力伝達手段は、図21に示すよう
に感光体ドラム9の一端に設けたフランジギア9cのは
す歯ギア9c1を現像スリーブ12dのスリーブギア12gに
噛合し、次いでスリーブギア12gを攪拌ギア20に噛合
し、更に攪拌ギア20の回転中心から所定の距離をもって
一体成型されたボス20aを伝達部材17のアーム部17aに
設けた長穴17bに係合する。これにより図中矢印方向に
回転するフランジギア9cの回転に伴って、スリーブギ
ア12gを介して攪拌ギア20が図中矢印方向に回転し、該
攪拌ギア20のボス20aにより伝達部材17が図中矢印方向
に揺動して、該伝達部材17に連結している軸12b3へ動力
が伝達され、前記トナー送り機構12bが駆動するもので
ある。
【0081】〈攪拌ギアの位置決め〉前記攪拌ギア20
は、その回転中心である回転軸20bが下枠体15に形成さ
れたリブ15pのU字状溝15p1にガイドされ、その中心が
決定される。従って、スリーブギア12gとの噛み合い精
度は下枠体15を精度良く成形すれば良い。更に前記攪拌
ギア20の回転軸20bの上側は前記伝達部材17を回転自在
に支持している上枠体14の貫通穴部の下に設けられた凹
状ガイド14iによって規制される。従って、前記攪拌ギ
ア20は上枠体14と下枠体15を合体することによって回転
自在に位置決め支持される。このように構成することに
よってカートリッジ枠体に、前記攪拌ギア20を回転自在
に支持するための貫通穴を設ける必要がなくなり、その
分前記カートリッジ枠体の強度アップを図ることが可能
となる。
【0082】〈現像スリーブ〉次にトナー層が形成され
る現像スリーブ12dについて説明する。先ず、前記現像
スリーブ12dと感光体ドラム9とは微小間隔( 200μm
〜 300μm程度)をもって対向するように位置決めされ
ている。そのため本実施例では、現像スリーブ12dの軸
方向両端部近傍であってトナー層形成領域外に現像スリ
ーブ外径よりも前記間隔分だけ外径が大きい当接リング
部12d1を設け、該リング部12d1が感光体ドラム9の潜像
形成領域外に当接するようにしている。
【0083】ここで感光体ドラム9と現像スリーブ12d
との位置関係について説明する。図22は感光体ドラム9
と現像スリーブ12dの位置関係と、現像スリーブ12dの
加圧方法を示す横断面説明図であり、図23(a)は図22
のAA−AA断面を示す縦断面図、図23(b)は図22の
BB−BB断面を示す縦断面図である。
【0084】図22に示すように、トナー層が形成される
現像スリーブ12dと感光体ドラム9とは微小間隔( 200
μm〜 400μm程度)をもって対向するように位置決め
られる。このとき、感光体ドラム9は、その一端に設け
られたフランジギア9cの回転中心となる軸穴が下枠体
15の軸穴部15sに圧入されたドラム支軸9dによって回
転自在に支持され、他端が同じく下枠体15に嵌入固定さ
れた軸受部材16の軸受部16aによって回転自在に支持さ
れている。現像スリーブ12dは、その外径よりも前記間
隔分だけ外径の大きい当接リング部12d1を、前記スリー
ブ12dの軸方向両端部近傍にあってトナー層形成領域外
に嵌めており、このリング部12d1が感光体ドラム9の潜
像形成領域外に当接するようにしている。
【0085】また、前記現像スリーブ12dは、その軸方
向両端部近傍がスリーブ軸受12h,12iによって回転自
在に支持されており、一方(非駆動側)のスリーブ軸受
12hはトナー層形成領域外で且つ前記当接リング部12d1
の内側に位置し、他方(駆動側)のスリーブ軸受12iは
トナー層形成領域外で且つ前記当接リング部12d1の外側
に位置している。前記スリーブ軸受12h,12iは図22中
矢印方向へ多少スライド可能となるように下枠体15に取
り付けられており、更にその後方に伸びた突起部に押圧
スプリング12jが付いており、これが下枠体15の壁に押
されて現像スリーブ12dを常に感光体ドラム9側へ付勢
している。これにより当接リング12d1が感光体ドラム9
と常に当接し、現像スリーブ12dと感光体ドラム9との
間隔は常に保証され、感光体ドラム9のフランジギア9
c及び該ギア9cのはす歯ギア9c1と噛合する現像スリ
ーブ12dのスリーブギア12gに駆動力を伝達することが
できる。
【0086】〈現像スリーブのスライド量〉ここで、前
述したスリーブ軸受12h,12iのスライド可能方向につ
いて図24を参照して説明する。先ず、現像スリーブ12d
の駆動側から述べると、装置本体側の駆動モータ(不図
示)からフランジギア9cのはす歯ギア9c1に駆動力が
伝達されると、そのはす歯ギア9c1からスリーブギア12
gに駆動力が伝達されるとき、その噛み合い力ははす歯
ギア9c1の噛み合いピッチ円と、スリーブギア12gの噛
み合いピッチ円との接線方向から圧力角(本実施例では
20°)分傾いた方向に向かう。このため、図24に示す矢
印P方向(θ≒20°)に噛み合い力は向かう。このと
き、感光体ドラム9の回転中心と現像スリーブ12dの回
転中心を結ぶ直線と平行な方向にスリーブ軸受12hをス
ライドさせようとすると、噛み合い力Pをスライド方向
と水平方向の分力Psとスライド方向と垂直方向の分力
Phに分解すると、スライド方向と水平方向の分力Ps
は、図24に示すように、感光体ドラム9から離れる方向
に向いてしまう。このため、現像スリーブ12dの駆動側
では、感光体ドラム9と現像スリーブ12dとの間隔がフ
ランジギア9cのはす歯ギア9c1とスリーブギア12gの
噛み合い力によって変化し易くなり、現像スリーブ12d
上のトナーが感光体ドラム9へ的確に移動しなくなり、
現像性の悪化の原因となる虞がある。
【0087】そこで、本実施例では、フランジギア9c
のはす歯ギア9c1からスリーブギア12gへの駆動力の伝
達を加味し、図23(a)に示すように、現像スリーブ12
dの駆動側(スリーブギア12gが取り付けられている
側)のスリーブ軸受12iのスライド可能方向を矢印Q方
向にする。即ち、フランジギア9cのはす歯ギア9c1と
スリーブギア12gの噛み合い力Pと駆動側スリーブ軸受
12iのスライド可能方向(矢印Q方向)とのなす角ψは
90°より若干大きい値(本実施例では約92°)に設定す
る。このように構成することで、前記噛み合い力Pのス
ライド方向と水平方向の分力Psは殆どなくなり、本実
施例の場合では前記分力Psは若干現像スリーブ12dを
感光体ドラム9側へ付与する方向へ作用する。こうした
場合、現像スリーブ12dは略押圧スプリング12jのバネ
圧α分だけ加圧され、感光体ドラム9と現像スリーブ12
dとの間隔は一定に保たれ、的確な現像を行うことがで
きる。
【0088】次に、現像スリーブ12dの非駆動側(スリ
ーブギア12gが取り付けられていない側)のスリーブ軸
受12hのスライド方向について述べる。非駆動側では前
述した駆動側と違い、他から力を受けるわけではないの
で、スリーブ軸受12hのスライド方向は、図23(b)に
示すように、感光体ドラム9の中心と現像スリーブ12d
の中心を結ぶ直線に対して略水平にしておく。
【0089】このように、現像スリーブ12dを単独で感
光体ドラム9に加圧する場合、駆動側と非駆動側とで現
像スリーブ12dを加圧する角度を変えることにより、現
像スリーブ12dと感光体ドラム9との位置関係が常に適
正に保持されるため、的確な現像を行うことが可能とな
る。
【0090】尚、駆動側のスリーブ軸受12iのスライド
可能方向を非駆動側と同様に感光体ドラム9の中心と現
像スリーブ12dの中心を結ぶ直線と略平行方向に設定し
ても良い。即ち、前述したように、駆動側ではフランジ
ギア9cとスリーブギア12gの噛み合い力Pのスリーブ
軸受12iのスライド方向への分力Psによって現像スリ
ーブ12dが感光体ドラム9から離れる方向に力が作用す
る。そのため、本実施例ではこの分力Psに対向して現
像スリーブ12dを加圧できるように、駆動側の押圧スプ
リング12jによる加圧力を非駆動側より分力Ps分だけ
大きく設定してやれば良い。つまり、非駆動側の押圧ス
プリング12jの現像スリーブ12dへの加圧力をP1 とす
ると、駆動側の押圧スプリング12jのその加圧力P
2 は、P2 =P1 +Psに設定しておくと、現像スリー
ブ12dは常に適正な加圧力を受けて感光体ドラム9との
一定の間隔を保証される。
【0091】〈スリーブ軸受の抜け止め用突起〉尚、前
記現像スリーブ12dの駆動側スリーブ軸受12iの上部に
は抜け止め用突起12i1が設けられており、組立作業時に
現像スリーブ12dを組み込んだ際、押圧スプリング12j
によって現像スリーブ12dが飛び出さないようにしてい
る。ここで前述したように押圧スプリング12jの押圧方
向とスリーブ軸受12iのスライド方向とが異なる。その
ため、組み込まれた時は押圧スプリング12jの力が図23
の時計回り方向の回転モーメントを生じる。そこで抜け
止め用突起12i1は、その力を受けるためにスリーブ軸受
12iの上部に設けられている。
【0092】〈現像側駆動部の枠体強度〉ここで前記ス
リーブギア12gに駆動力が伝達されると、スリーブギア
12gには下向きの力(図23(a)の矢印P方向)がかか
り、スリーブ軸受12iを介して下枠体15が直接その力を
受けて、該下枠体15の駆動側部分が撓んでしまうおそれ
がある。そのため本実施例では以下の通り構成してい
る。
【0093】先ず第一に感光体ドラム9のドラム支軸9
dを支持する側壁と現像スリーブ12dの駆動側を支持す
る側壁とを図7に示すように一体的につないで下枠体15
の駆動側部分(図7の右端部分)を略箱型状に成型する
ことによって、下枠体15の駆動部分にかかる力を分散さ
せている。第二に略箱型状に成型された枠体底面(前述
した下向きの力がかかる面)に図21に示す如く多数のリ
ブ15pを設けることによって、その部分の強度を上げて
いる。第三に図22に示すように前記スリーブ軸受12iを
他方のスリーブ軸受12hに比べて下枠体15の側壁に近づ
けることによって、前述した下向きの力がスリーブ軸受
12iを介して下枠体15に与える影響を小さくしている。
【0094】前記のように構成することによって、下枠
体15の駆動側部分、特に現像手段12の駆動側部分にあた
る枠体の強度アップを図ることができる。尚、本実施例
にあっては前記3つの方法をすべて用いたが、それぞれ
の方法を単独で実施しても効果があることは当然であ
る。
【0095】〈スリーブギアと現像スリーブとの結合〉
次にスリーブギア12gと現像スリーブ12dとの結合方法
について説明する。図25は前記現像スリーブ12dとスリ
ーブギア12gの嵌合状態を示す説明図である。図25
(a)において、外径φ12mmの円筒状の現像スリーブ
12dの一端側(駆動側)にはスリーブフランジ12kが嵌
合し、接着,カシメ,圧入等により固定されている。前
記スリーブフランジ12kには当接リング部12d1のゲート
部12d2の内径より小さい外径の段差部12k1、及びスリー
ブ軸受12iに回転自在に支持されていて前記段差部12k1
の外径よりも小さい外径の段差部12k2、更にはスリーブ
ギア12gと嵌合する凹凸部を有する嵌合部12k3が設けら
れている。
【0096】前記スリーブフランジ12kの段差部12k1の
突出し長さは、当接リング部12d1のゲート部12d2の厚み
より大きくなっている。そのため、現像スリーブ12dが
スラスト方向に動いてしまっても、スリーブ軸受12iが
当接リング部12d1に摺擦することはない。尚、前記スリ
ーブフランジ12kは段差部12k2がスリーブ軸受12iに回
転自在に支持されているが、その嵌合径は約φ6mm〜
8mm程度である。
【0097】また、スリーブギア12gと嵌合するスリー
ブフランジ12kの嵌合部12k3は、図25(b)に示すよう
に、円筒上に2箇所の凸部12k4と凹部12k5とを有してお
り、前記段差部12k2の外径よりも一段細くなっている。
前記凹部12k5の径dは約φ4mm〜5mm程度であり、
前記凸部12k4は高さ約 0.7mm程度,幅約 2.0mm程度
であり、その外径Dは凹部12k5の外径dとの同心円であ
る。前記嵌合部12k3の凹部12k5において、スリーブフラ
ンジ12kとスリーブギア12gは静合嵌め合い(穴軸準で
はH−js嵌合)とし、中心合わせ、ガタ取りを行って
いる。従って、嵌合部12k3の凸部12k4においてはガタを
もっている。また、前記スリーブギア12gには前記スリ
ーブフランジ12kの嵌合部12k3と嵌合する嵌合穴12g2を
設け、更にボス部12g1を設けて歯幅よりもスリーブフラ
ンジ12kの嵌合部12k3との嵌合部分を長くして許容伝達
力を向上させている。
【0098】前記スリーブフランジ12kの材質は、アル
ミニウム合金や、ポリアセタール(POM)、ポリブチ
レンテレフタレート(PBT)、ポリアミド(PA)等
のプラスチックが使用できる。また、前記スリーブギア
12gの材質は、ポリアセタール(POM)、ポリブチレ
ンテレフタレート(PBT)、ポリアミド(PA)、フ
ッ素入りポリカーボネイト(PC)等のプラスチックが
使用できる。
【0099】尚、本実施例ではスリーブギア12gと嵌合
するスリーブフランジ12kの嵌合部12k3の凹凸部を2箇
所としたが、これが3箇所或いは4箇所でも同様の効果
が得られる。特に、スリーブギア12gがプラスチックの
射出成形方法でもって製造される場合には、凹部が4箇
所の方が肉厚がより均一に近づくため、より精度が出し
易くなる。また、スリーブフランジ12kとスリーブギア
12gは嵌合部12k3の凹部12k5において静合嵌め合いとし
たが、凸部12k4において静合嵌め合いとし、凹部12k5に
ガタを設けても良い。
【0100】(クリーニング手段) 〈クリーニング手段の構成〉次にクリーニング手段13
は、感光体ドラム9のトナー像を転写手段6によって記
録媒体に転写した後に、感光体ドラム9に残留したトナ
ーを除去するためのものである。このクリーニング手段
13は図3に示すように、感光体ドラム9の表面に接触
し、該ドラム9に残留したトナーを掻き落とすためのク
リーニングブレード13aと、前記掻き落としたトナーを
掬い取るために前記ブレード13aの下方に位置し、且つ
前記感光体ドラム9の表面に接触したスクイシート13b
と、前記掬い取った廃トナーを溜めるための廃トナー溜
13cとを有している。
【0101】〈スクイシート〉ここで前記スクイシート
13bの取り付け方法について説明する。このシート13b
は廃トナー溜13cの取付面13dに対して両面テープによ
って貼り付けている。このとき前記廃トナー溜13cは下
枠体15と上枠体14で構成され、樹脂材料からなり、若干
の凹凸や小さな変形がある。そのため図26に示すよう
に、単に取付面13dに両面テープ13eを貼り付け、この
テープ13eにスクイシート13bを貼り付けただけでは該
シート13bの先端(感光体ドラム9との接触部)にうね
りUが生ずることがある。このようにスクイシート13b
の先端にうねりUがあると、該シート13bが感光体ドラ
ム9の表面に密着せず、クリーニングブレード13eで掻
き落としたトナーを確実に掬い取れなくなるおそれがあ
る。
【0102】そのためスクイシート13bを貼り付けると
きは、図27(a)に示すように引張工具21によってトナ
ー溜下部の取付面13dを下方へ引っ張って弾性変形によ
り湾曲させ、この状態でスクイシート13bを貼り付けた
後に前記湾曲を解放することにより、スクイシート13b
の先端にテンションを与え、前記うねりを防ぐことが考
えられる。
【0103】しかしながら、近年の小型化が図られてい
るプロセスカートリッジBにあっては、スクイシート13
bの取付面13dの寸法も小さくなることから取付面13d
を湾曲させた状態でスクイシート13bを貼り付けると、
図27(a)に示すように、スクイシート13bの下端両側
13b1が取付面13dからはみ出し、下方へ突出するように
なる。そしてスクイシート13bが取付面13dよりも下方
へ突出すると、図1の断面図からも明らかなように、突
出したスクイシート13bに記録媒体が引っ掛かるおそれ
がある。
【0104】また前記取付面13dを湾曲させた状態でス
クイシート13bを貼り付ける場合、図27(b)に示すよ
うに、スクイシート13bの下から両面テープ13eがはみ
出してしまう。従って、この状態で図27(b)に示すよ
うに、貼付工具22でスクイシート13bを両面テープ13e
に押し付けると、はみ出たテープ13eが貼付工具22に貼
り付いてしまい、図27(c)に示すように、貼付工具22
を外す際に両面テープ13eが取付面13dから剥がれてし
まい、スクイシート13bの取り付け不良が生ずるおそれ
がある。
【0105】そこで本実施例ではスクイシート13bの下
端形状を、図28(a)に示すように、引張工具21によっ
て取付面13dを引っ張って湾曲させた形状と略同じにな
るようにしている。即ち、シート幅がシート長手方向の
中央部が両端部よりも幅広になるように形成している。
これにより、スクイシート13bを貼り付ける際に、湾曲
した両面テープ13eがスクイシート13bからはみ出すこ
とがなくなる。また引張工具21による引っ張りを外し、
図28(b)に示すように、取付面13dの湾曲を解放して
スクイシート13bの上端にテンションを付与したとき
に、シート下端が取付面13dから下方へ突出してしまう
ことがなくなる。従って、前述したようなスクイシート
13bによる記録媒体の引っ掛かりやスクイシート13dの
取り付け不良をなくすことができる。
【0106】尚、スクイシート13bの加工の簡略化や加
工具の寿命等を考慮した場合、スクイシート13bの下端
形状は直線的な形状にすることが望ましい。このため図
29に示すように、取付面13dの湾曲量に応じてシート長
手方向中央部が両端部よりも幅広となるように、シート
下端を直線的に構成しても良い。
【0107】また本実施例では前記スクイシート取付面
13dを湾曲させるときに、引張工具21によって引っ張る
ようにしたが、図30に示すように、スクイシート取付面
13dと一体的な廃トナー溜13c内の仕切板13c1の上部を
押圧工具23によって押圧することにより、スクイシート
取付面13dを湾曲させるようにしても良いことは当然で
ある。
【0108】更に本実施例では廃トナー溜13cの下部に
スクイシート取付面13dを構成しているが、スクイシー
ト13bを廃トナー溜13cとは別部材の板金等の取付面に
貼り付け、この板金を廃トナー溜13cに組み込むように
した構成でも同様の効果を得ることができる。
【0109】〈クリーニングブレード〉図3に示すよう
に、前記クリーニングブレード13aはポリウレタンゴム
(JISA硬度60度〜75度)等の弾性部材からなり、冷
間圧延鋼板等の板金である支持部材13a1に一体的に固定
されている。前記クリーニングブレード13aの固定され
た支持部材13a1は感光体ドラム9が取り付けられている
下枠体15のクリーニングブレード取付座面にネジ等によ
って取り付けられている。尚、前記下枠体15のクリーニ
ングブレード取付座面は、前記ブレード13aの固定され
た支持部材13a1が取り付けられたときに、前記ブレード
13aのエッジ部が感光体ドラム9に所定の当接圧で圧接
されるように精度良く成形されている。
【0110】さて、本プロセスカートリッジBにおける
帯電ローラ10には前述したように直流電圧と交流電圧と
を重畳した電圧である一次帯電バイアスが印加されるた
め、この交流成分(約2kVp-p )により感光体ドラム
9が微小振動する。この感光体ドラム9の微小振動をき
っかけとして該ドラム9に圧接されたクリーニングブレ
ード13aが所謂スティックスリップを起こし振動を発生
する虞がある。このスティックスリップによるクリーニ
ングブレード13aの振動は大きく、該振動はブレード13
a1の固定された支持部材13a1を介して下枠体15へ、更に
は上枠体14へ伝わって騒音を発生するおそれがある。
【0111】そこで、本実施例では前記クリーニングブ
レード13aの振動による騒音を抑えるための手段とし
て、図31及び図32に示すように上枠体14内側の所定位置
にリブ14jを設けてクリーニングブレード13aの固定さ
れた支持部材13a1の上面に突き当てている。更に前記リ
ブ14jには廃トナー溜13cから廃トナーが漏れるのを防
止するために発泡ポリウレタン等からなるシール部材S
1 が貼り付けられており、前記リブ14jと前記支持部材
13a1との間で押し潰されている。従って、前記上枠体14
のリブ14jとシール部材S1 の反発力によってクリーニ
ングブレード13aの振動を抑え込み、該振動による騒音
の発生を防止することができる。このようにクリーニン
グブレード13aの支持部材13a1は、前記シール部材S1
を介して前記上枠体14と下枠体15とによって挟みつけら
れている。即ち、前記下枠体15に支持部材13a1をネジ止
めしてクリーニングブレード13aを取り付け、その後、
前記上枠体14との間で前記支持部材13a1を押圧するよう
上下枠体14,15を係止してプロセスカートリッジBを組
み立てている。
【0112】尚、前記リブ14jは、その高さ、即ち該リ
ブ14jを突き当てる支持部材13a1上面と上枠体14内面と
の隙間が『零』となるように設定されている。更に本実
施例では前記上枠体14のリブ14jの長手方向の長さLR
が、クリーニングブレード13aの長手方向中央部で約 1
80mm以上となるように設定されている。依って、前記
上枠体14はクリーニングブレード13aからの反力で約
0.5mm〜 1.0mm程度撓むが、予め撓みを見込んだ形
状にしておけば良い。
【0113】〈トナー平均粒径とブレード当接圧との関
係〉また、近年さらなる画質の向上が望まれており、ト
ナーの小粒径化が進んでいる。従来は平均粒径9μm程
度のトナーを使用していたが、本実施例では平均粒径7
μm程度のトナーを使用しており、そのトナーの正規分
布図を図33に示す。図33を参照すれば理解されるよう
に、トナーの小粒径化が進むほど、その微粒量は多くな
る。このため前記トナーの小粒径化に合わせて前記クリ
ーニングブレード13aの感光体ドラム9に対する当接圧
を高めないと、前記トナーがクリーニングブレード13a
をすり抜けてしまい、所謂クリーニング不良が発生する
虞がある。更にすり抜けたトナーが感光体ドラム9表面
に付着して帯電ローラ10に押し潰されて前記ドラム表面
に融着してしまったり、前記帯電ローラ10に付着して帯
電不良を起こす原因となったりするおそれがある。
【0114】そこで本実施例では、前記トナーの小粒径
化に合わせて前記クリーニングブレード13aの感光体ド
ラム9に対する当接圧を高めている。以下、前記クリー
ニングブレード13aの当接圧の測定方法、及び本件出願
人が前記ブレード当接圧及びトナー粒径を変えて、クリ
ーニング性と帯電性、及び感光体ドラムの状態について
通常環境で5000枚の耐久実験を行ったその実験結果につ
いて説明する。
【0115】ここで先ず、前記ブレード13aの感光体ド
ラム9に対する侵入量λと設定角ψについて図34を用い
て説明する。前記ブレード侵入量λとはブレード13aの
先端が変形せずにそのまま感光体ドラム9へ侵入した仮
想量であり、前記ブレード設定角ψとはブレード13aの
先端と感光体ドラム9とが交わる点での接線とブレード
13aとのなす角である。
【0116】上記内容を踏まえて、ブレード当接圧の測
定方法について図35を用いて説明する。先ず単位cm当
たりの線圧を測定するために、1cm幅に切断したブレ
ード13aをモータ56により図中矢印方向へ移動可能なブ
レード台57にセットし、該ブレード13aを約20°〜25°
のうち所望の設定角ψに設定して荷重センサ58に当接す
る。次いで前記ブレード台57を求めたい侵入量λ分だけ
荷重センサ58の方向へ移動し、その時の荷重センサ58の
検知値をアンプ59で増幅して電圧計60で読み取る。そし
て予め求めておいた単位電圧当たりの荷重を、前記単位
cm当たりの線圧と置き換えることによって測定してい
る。このようにして測定した値を前記ブレード当接圧と
している。
【0117】上記ブレード当接圧の測定方法を用いて本
件出願人が前記ブレード当接圧及びトナー粒径を変え
て、クリーニング性と帯電性、及び感光体ドラムの状態
について通常環境で5000枚の耐久実験を行ったところ、
図36に示す結果を得た。尚、帯電性の安定を図るために
帯電ローラには約1kV程度のDC電圧と約2kV程度
のAC電圧が重畳されている。また現像方式としては、
一成分磁性トナーを用いて反転現像を行った場合であ
る。ここで反転現像とは、潜像電位と同極性の帯電極性
のトナーを用いて現像を行うものである。本実施例で
は、負の電荷を印加した接触帯電手段によって負の潜像
電位を像担持体表面に形成し、同じく負に帯電したトナ
ーで現像を行っている。更にプロセススピードは約20mm
/秒〜 160mm/秒とした。
【0118】図36について説明する。先ず、テストNo.1
は従来の組み合わせであり、ブレード13aの感光体ドラ
ム9に対する当接圧を15gf/cmとして、平均粒径9μm
のトナーを使用して実験を行った結果である。当然のこ
とながら充分なクリーニング性が得られるため、帯電性
及び感光体ドラムの状態も良好であった。
【0119】テストNo.2は、ブレード13aの感光体ドラ
ム9に対する当接圧を15gf/cmとして、平均粒径7μm
のトナーを使用して実験を行った結果である。1000枚程
度からクリーニング不良が発生し、それに伴い1000数百
枚から帯電不良が発生する。更にブレード13aをすり抜
けたトナーが帯電ローラ10の重畳電圧による振動により
ドラム表面に押し潰されてトナー融着を起こしてしまっ
た。
【0120】テストNo.3は、ブレード13aの感光体ドラ
ム9に対する当接圧を20gf/cmに高めて、平均粒径7μ
mのトナーを使用して実験を行った結果である。前記ト
ナーのすり抜け量は少なくなったが、まだクリーニング
性が充分でない。そのため、そのすり抜けたトナーがブ
レード13aのドラム9との当接面側に蓄積され、2000枚
以降の装置起動時にブレード先端の変形により前記蓄積
されたトナーが感光体ドラム9にもっていかれ、そのト
ナーが帯電ローラ10に付着し、帯電不良が発生してしま
った。しかしながら、数枚の連続記録を行うことで前記
帯電ローラ10に付着したトナーは徐々に取り除かれ帯電
が正常に戻った。
【0121】テストNo.4は、ブレード13aの感光体ドラ
ム9に対する当接圧をNo.3と同じく20gf/cmとして、平
均粒径4μmのトナーを使用して実験を行った結果であ
る。前記テストNo.3と略同等の結果が得られた。
【0122】テストNo.5は、ブレード13aの感光体ドラ
ム9に対する当接圧を25gf/cmに高めて、平均粒径7μ
mのトナーを使用して実験を行った結果である。前記ト
ナーのすり抜けは殆どなくなり、依ってブレード13aの
ドラム9との当接面側に付着するトナーも殆どなくな
り、5000枚の耐久実験では装置起動時のトナーのすり抜
けや通常のクリーニング不良はなくなり、クリーニング
性及び帯電性ともに良好であり、感光体ドラムの状態も
良好であった。従って、品位の高い画像形成を維持する
ことができた。
【0123】テストNo.6及びテストNo.7は、ブレード13
aの感光体ドラム9に対する当接圧をNo.5と同じく25gf
/cmとして、平均粒径5μm及び平均粒径4μmのトナ
ーを使用して実験を行った結果である。前記テストNo.5
の結果と同様にクリーニング性及び帯電性ともに良好で
あり、感光体ドラムの状態も良好であった。従って、や
はり品位の高い画像形成を維持することができた。
【0124】尚、テストNo.8及びテストNo.10 は、平均
粒径7μmのトナーを使用したときのブレード当接圧の
上限を計ったものであって、前記当接圧60gf/cmでは画
像上問題はなかったが、前記当接圧65gf/cmではドラム
表面にかなり多くの傷が付き、4000枚当たりから前記傷
によるスジが画像上に発生してしまった。
【0125】また、テストNo.9及びテストNo.11 は、平
均粒径4μmのトナーを使用したときのブレード当接圧
の上限を計ったものであって、前記テストNo.8及びテス
トNo.10 の結果と同様にブレード当接圧60gf/cmでは画
像上問題はなかったが、ブレード当接圧65gf/cmではド
ラム表面にかなり多くの傷が付き、4000枚当たりから前
記傷によるスジが画像上に発生してしまった。
【0126】従って、平均粒径4μm以上、7μm以下
のトナーを使用するときには、ブレードの感光体ドラム
に対する当接圧を少なくとも20gf/cm以上に設定しなけ
ればならず、より完全にクリーニング不良を防ぎ、常に
良好な画像を得るためには前記ブレード当接圧を25gf/
cm以上60gf/cm以下の範囲内に設定することが望まし
く、この上限と下限を加味すると前記ブレードの当接圧
は約36gf/cm程度に設定することが望ましい。そこで本
実施例によれば、トナーの平均粒径が4μm〜7μmの
場合に、弾性クリーニングブレード13aを線圧25gf/cm
以上60gf/cm以下の当接圧で感光体ドラム9に当接する
よう下枠体15に取り付けた。
【0127】(上下枠体)次にプロセスカートリッジB
のハウジングを構成する上下枠体14,15について説明す
る。下枠体15側には図6に示すように感光体ドラム9の
他に、現像手段12を構成する現像スリーブ12d、現像ブ
レード12e、更にはクリーニング手段13が設けてある。
一方、上枠体14側には図6に示すように、帯電ローラ1
0、現像手段12を構成するトナー溜12a及びトナー送り
機構12bが設けてある。
【0128】そして前記上下枠体14,15を結合するため
に、上枠体14には図8及び図38に示すように、長手方向
に4対の係止爪14aが略等間隔で上枠体14と一体成型さ
れており、下枠体15には図7及び図37に示すように、前
記係止爪14aが係止するための係止開口15a及び係止突
部15bが下枠体15と一体成型されている。従って、前記
上下枠体14,15を強制嵌合して係止爪14aを係止開口15
a及び係止突部15bに係止すると、上下枠体14,15が結
合される。ここで係止爪14aと係止開口15aは弾性的に
係止されるので、取り外し可能である。尚、この結合状
態をより確実にするために、下枠体15の長手方向両端近
傍には図7及び図37に示すように係止爪15c及び係止開
口15dが設けてあり、上枠体14の長手方向両端近傍には
図8及び図38に示すように前記係止爪15c及び係止開口
15dと係止するための係止開口14b及び係止爪14cが設
けてある。更に図7及び図37に示すように、感光体ドラ
ム9が取り付けられている下枠体15の長手方向両端部近
傍には位置決め突起15mが突出形成してあり、この突起
15mは図4に示すように上枠体14を連結したときに、該
上枠体14に形成した貫通孔14gを貫通して上方へ突出す
る。
【0129】前記のようにプロセスカートリッジBを構
成する各部材を上下枠体14,15に分けて構成するに際
し、感光体ドラム9に対して精度良く位置決めする必要
がある部材、例えば現像スリーブ12dや現像ブレード12
e及びクリーニングブレード13a等を同一枠体(本実施
例では下枠体15)側に設けることにより、各部材の位置
出しを精度良く行うことができ、しいては、プロセスカ
ートリッジBの組立を容易に行うことができる。
【0130】また本実施例の下枠体15には、図7及び図
37に示すように、枠体の一方側端部近傍に嵌合凹部15n
が設けてある。また上枠体14には、図8及び図38に示す
ように、枠体の一方側端部近傍には係止爪14a間の略中
間位置で、係止爪14aの近傍に前記嵌合凹部15nに嵌合
する嵌合凸部14hが設けてある。
【0131】更に本実施例の下枠体15には、図7及び図
37に示すように、枠体の略四隅近傍にそれぞれ一対の嵌
合凹部15e及び嵌合凸部15f1,嵌合凹部15f2が設けてあ
る。また上枠体14には、図8及び図38に示すように、枠
体の略四隅近傍に前記嵌合凹部15e及び嵌合凸部15f1,
嵌合凹部15f2が嵌合するための、それぞれ一対の嵌合凸
部14d及び嵌合凹部14e1,嵌合凸部14e2が設けてある。
更に前記嵌合凹部15f2近傍には係止開口15f3が
設けてあり、前記嵌合凸部14e2近傍には前記係止開口15
f3に係止する係止爪14e3が設けてある。
【0132】従って、上下枠体14,15を結合するときに
前記上下枠体14,15に設けた嵌合凸部14h,14d,14e
2,15f1を嵌合凹部15n,15e,15f2,14e1に嵌合し、
更に係止爪14e3を係止開口15f3に係止することにより、
両枠体14,15の結合が強固なものとなり、結合状態で上
下枠体14,15に捩じれ力が加わったとしても結合状態が
ずれてしまうことがない。
【0133】尚、前記嵌合凸部と嵌合凹部及び係止爪と
係止開口の位置は前記以外にも、結合した上下枠体14,
15に対する捩じれ力に対してずれないようにし得る位置
であれば、他の位置に設けても良い。
【0134】また上枠体14には、図6に示すように、プ
ロセスカートリッジBを画像形成装置Aから取り外した
状態において、感光体ドラム9を外光及び塵等から保護
するためのシャッタ機構24が取り付けてある。尚、この
シャッタ機構24の詳細な構成は後述する。
【0135】また下枠体15は、その下面が記録媒体を搬
送するためのガイドを兼用している。ここで記録媒体の
搬送ガイドとして機能する前記下枠体15の下面につい
て、より具体的に説明する。
【0136】前記下枠体15の下面において記録媒体搬送
方向上流側に設けられたガイド部15hは、図39に示すよ
うに、感光体ドラム9と転写ローラ6とのニップ位置N
での接線方向N1 に対してLa = 5.0〜 7.0mm程度の
寸法分だけ記録媒体Pを撓ませる状態にある。
【0137】このガイド部15hは現像スリーブ12d及び
トナーを前記スリーブ12dに供給するのに必要な空間を
もつように構成された下枠体15の下面であるために、適
切な現像条件を得るために決められた現像スリーブ12d
の位置等によって決定され、これをニップ接線方向N1
に近づけると下枠体15が肉薄になり、プロセスカートリ
ッジBの強度上問題がある。また前記下枠体15下面にお
いて記録媒体搬送方向下流側に位置するクリーニング手
段13の下端位13fは、前記クリーニングブレード13aや
スクイシート13b等のクリーニング手段13を構成するの
に必要な配置で決定され、搬送される記録媒体Pと干渉
しない距離Lb = 4.5〜 8.0mm程度(本実施例では約
6.2mm)をもつように構成している。尚、本実施例で
は図39に示す感光体ドラム9の回転中心からの垂線と、
感光体ドラム9及び転写ローラ6の回転中心を結ぶ線と
の角度δ=10〜30°(本実施例では約20°)に設定して
いる。
【0138】(シャッタ機構)前記感光体ドラム9は現
像トナーを記録媒体に転写するために、下枠体15に設け
た開口部15g(図42参照)から露出して転写ローラ6と
対向する。しかし、プロセスカートリッジBを画像形成
装置Aから取り外した状態にあっては感光体ドラム9が
露出していると、感光体ドラム9が外光にさらされて劣
化してしまうと共に、該ドラム9に塵等が付着してしま
う。そのため本プロセスカートリッジBは画像形成装置
Aから取り外したときに、感光体ドラム9の露出部分を
外光及び塵等から保護するシャッタ機構24を有してい
る。以下、図40乃至図44を参照してシャッタ機構24の構
成について詳細に説明する。
【0139】〈シャッタ機構の構成〉前記シャッタ機構
24は、図40に示すように、シャッタアーム24aと、シャ
ッタ継手24bと、シャッタ部24cと、軸押さえ24d,24
eと、捩じりコイルバネ24fとから成り、プロセスカー
トリッジBを画像形成装置Aに装着すると自動的に開
き、カートリッジBを取り出すと自動的に閉じる。
【0140】前記シャッタアーム24aは金属からなり、
図40に示すように、その軸部24a1の両端部付近が前記軸
押さえ24d,24eの支持部24d1,24e1(図43参照)によ
り回動可能に支持されている。このシャッタアーム24a
にはシャッタ継手24bが回動可能に支持されているが、
該シャッタ継手24bはその回動中心部24b1が前記シャッ
タアーム24aの回動規制部24a2によって図40の矢印d1
方向へ一定角度以上回動しないように規制されている。
また前記シャッタ継手24bにはシャッタ部24cが回動可
能に支持されているが、該シャッタ部24cはその回動中
心部24c1が前記シャッタ継手24bの回動規制部24b2によ
って図40の矢印e1 方向に一定角度以上回動しないよう
に規制されている。
【0141】また前記シャッタアーム24aの一方端を回
動可能に支持している軸押さえ24dには、その支持部24
d1から突出形成した突出部24d2(図43参照)に捩じりコ
イルバネ24fが嵌め込まれている。この捩じりコイルバ
ネ24fはその一端が前記軸押さえ24dの溝部24d3に、他
端が前記シャッタ継手24bを回動可能に支持しているシ
ャッタアーム24aの支持部24a3にかけられ、該シャッタ
アーム24aに図41に示す矢印f方向の回転モーメントを
付与している。従って、前記捩じりコイルバネ24fの付
勢力により前記シャッタアーム24aの回動規制部24a2が
シャッタ継手24bを図41の矢印d2 方向に規制すると共
に、前記シャッタ継手24bの回動規制部24b2がシャッタ
部24cを図41の矢印e2 方向に規制して、シャッタ機構
24が図41に示す如く全閉状態となる。
【0142】尚、本実施例では前記シャッタ機構24が全
閉状態のとき、前記シャッタ部24cが万一感光体ドラム
9に接触しても該ドラム表面を傷付けることのないよう
に、その内面側(ドラム表面側)を滑らかに成型してい
る。更に本実施例では図42に示すように、下枠体14にお
けるドラム開口部15gの長手方向両端部にシャッタ支持
部14kを設けており、前記シャッタ機構24が全閉状態の
とき、前記シャッタ部24cが感光体ドラム9表面に接触
しないように前記シャッタ支持部14kによって保持す
る。
【0143】また前記シャッタ機構24は前記上枠体14に
対して取り付け及び取り外し可能である。即ち、図43に
示すように前記シャッタアーム24aの軸部24a1を回動自
在に支持する軸押さえ24d,24eに係止爪24d4,24e4を
設け、該係止爪24d4,24e4を上枠体14の現像側上面の長
手方向両端部に設けた係止開口(不図示)に係止するこ
とによって前記シャッタ機構24を上枠体14に取り付けて
いる。
【0144】〈軸押さえの係止爪の掛り量〉前記シャッ
タ機構24はカートリッジ着脱時に開閉するように構成し
ているが、その開閉の際にシャッタ機構24を上枠体14に
係止固定している軸押さえ24d,24eにかかる力が変化
する。この軸押さえ24d,24eのうち一方の軸押さえ24
dにはシャッタ機構24を閉方向に付勢している捩じりコ
イルバネ24fがかけられているため、該バネ24fがかけ
られていない他方の軸押さえ24eに比べてかかる力が大
きく、その変化も大きい。このため前記軸押さえ24dの
係止爪24d4の掛り量が他方の軸押さえ24eの係止爪24e4
と同じ掛り量では外れてしまう可能性がある。そこで、
本実施例では軸押さえ24dの係止爪24d4の掛り量を軸押
さえ24eの係止爪24e4の掛り量よりも大きくして外れ難
くしている。更に詳しくは本実施例における軸押さえ24
dの係止爪24d4の掛り量は、一方の掛り量の方が他方の
掛り量よりも大きくしている。即ち、軸押さえ24d,24
eは上枠体14の長手方向両端に設けられており、前記シ
ャッタ部24cを閉方向へ付勢しているバネ24fの設けら
れている一端側の軸押さえ24dは係止爪24d4の掛り量が
異なっており、バネ24fの設けられていない他端側の軸
押さえ24eの係止爪24e4の掛り量が等しくなっている。
依って、軸押さえ24d,24eの上枠体14に対する係止強
度は異なっている。
【0145】尚、本実施例における係止爪24d4,24e4の
掛り量の具体的な数値を以下に例示するが、これに限定
されるものではなく、適宜選択できるものである。 (1)軸押さえ24dの係止爪24d4の一方の爪の掛り量(D1)→ 約 1.0mm (2)軸押さえ24dの係止爪24d4の他方の爪の掛り量(D2)→ 約 1.1mm (3)軸押さえ24dの係止爪24d4の腕の長さ(D3) → 約 2.8mm (4)軸押さえ24eの係止爪24e4の一方の爪の掛り量(E1)→ 約 1.0mm (5)軸押さえ24eの係止爪24e4の他方の爪の掛り量(E2)→ 約 1.0mm (6)軸押さえ24eの係止爪24e4の腕の長さ(E3) → 約 2.8mm
【0146】〈シャッタ機構の回動中心〉また前記シャ
ッタ機構24は、その回動中心であるシャッタアーム24a
の軸部24a1が上枠体14の現像側上面の長手方向に架け渡
されているため、この軸部24a1をカートリッジ装着時等
にユーザが手で引っ張って変形させたりする等のおそれ
がある。更に本実施例では、図41に示すようにトナー溜
12aのトナー容積を増やすために蓋部材12fに膨らみ部
12f3を設けているため、該膨らみ部12f3の上にシャッタ
機構24の回動中心である軸部24a1を架け渡すとシャッタ
機構24の回動範囲が大きくなってしまう。そこでこれら
を防止するために、本実施例では図44に示すように、前
記蓋部材12fの膨らみ部12f3の長手方向にわたって溝部
12f4を設け、該溝部12f4に前記軸部24a1を通して前記蓋
部材12fの膨らみ部12f3上面より出っ張らないようにし
ている。
【0147】{プロセスカートリッジの組立構成}次に
前記構成のプロセスカートリッジBの組み立てについて
図面を参照して詳細に説明する。
【0148】(下枠体への組み込み)図45に示すよう
に、先ず下枠体15における現像スリーブシール座面15i
及びクリーニングブレード取付座面15jの長手方向外側
にある段差部15j1にそれぞれトナー漏れを防止するため
の定形の発泡ポリウレタン等からなるシール部材S4
5 を両面テープで貼着する。本実施例では現像スリー
ブシール座面15iに貼着するシール部材S4 としてフェ
ルト部材を使用しており、クリーニングブレード取付座
面15jの段差部15j1に貼着するシール部材S5 として発
泡ポリウレタンを使用している。尚、このトナー漏れ防
止用のシール部材S4 ,S5 は定形のものでなくても、
前記枠体のシール部材を取り付ける部分に凹部を形成
し、該凹部に固化してエラストマーとなる液状物質を注
入してトナー漏れ防止シールを取り付けるようにしても
良い。
【0149】次に前記シール部材S4 が貼着された下枠
体15に現像スリーブ12dを取り付ける。前述したように
シール部材S4 によって現像スリーブ12d端部のトナー
漏れを防いでいるのであるが、図46に示すように現像ス
リーブ12dの回転方向(図中矢印方向)と該スリーブ内
部のロール状磁石12cの磁極との関係から、前記シール
部材S4 近傍の現像スリーブ12d端部には図46の斜線部
に示す如くトナーが付着するため、前記シール部材S4
のシール機能は図47に示す下部15i1において最も高くな
ければならない。そこで、本実施例におけるスリーブシ
ール座面(スリーブ取付座面)15iは、現像スリーブ12
dの中心位置からスリーブシール座面15iの下部15i1ま
での半径R1がその他の部分の半径R2よりも小さくな
るように下枠体15を成型している。即ち前記半径の関係
は、R1<R2となる。従って、現像スリーブ12dを両
軸受12h,12iを介して下枠体15に取り付けると、その
下部15i1におけるシール部材S4 が他の部分よりも多く
潰され、下部15i1における現像スリーブ12dに対するシ
ール圧が高くなりシール機能が向上する。尚、本実施例
におけるスリーブシール座面15iは、その下部15i1にお
けるシール部材S4が他の部分より約 0.4mm程度多く
潰れるように配置している。
【0150】次に現像ブレード12eを取り付けたブレー
ド支持部材12e1及びクリーニングブレード13aを取り付
けたブレード支持部材13a1をそれぞれネジ12e2,13a2に
よって下枠体15の各ブレード取付座面15k,15jに取り
付ける。このとき本実施例にあっては図45の破線に示す
ように、前記ネジ12e2,13a2のネジ止めを同一方向から
行うことができるように、ブレード支持部材12e1,13a1
のブレード取付座面15k,15jを略平行にしている。そ
のためプロセスカートリッジBを量産する場合に、現像
ブレード12e及びクリーニングブレード13aのネジ止め
を自動機によって連続的に行うことができる。これによ
りネジ回転用ドライバー等のスペースを確保して両ブレ
ード12e,13aの組立性を向上させると共に、ハウジン
グ(枠体)を成型する金型の型抜き方向を揃えることに
よって型構造を簡略化してコストダウンを図ることがで
きる。
【0151】本実施例では前記現像ブレード取付座面15
kの角度を図45に示す垂直線に対して約24°、クリーニ
ングブレード取付座面15jの角度を図45に示す垂直線に
対して約22°となるように下枠体15を成型してあり、両
者を略平行に構成している。また、前述したように前記
両ブレード12e,13aのネジ止めを自動機等によって連
続的に行うため、前記各ブレード取付座面15k,15jに
設けられた固定用ビス穴の角度は、図45に示す水平線に
対して両者とも約24°となっており、同一スライドで抜
ける角度となっている。
【0152】尚、前記現像ブレード12e及びクリーニン
グブレード13aはネジ止めする以外にも、例えば図48に
示すように、下枠体15に対して接着剤12e4,13a3によっ
て接着して取り付けるようにしても良い。この場合も、
前記接着を同一方向から行うことができるようにすれ
ば、ネジ止めの場合と同様に現像ブレード12e及びクリ
ーニングブレード13aの取り付けを自動機等によって連
続的に行うことができる。
【0153】〈クリーニングブレード端部シール〉更に
前記クリーニングブレード13aの端部にあたるブレード
取付座面15j下部に、図49に示す如く発泡ポリウレタン
等からなるシール部材S6 を貼着する。これはクリーニ
ングブレード13aに掻き落とされたトナーが、該ブレー
ド13a上を横走りしてその端部から漏れるのを防止する
ためのシールである。
【0154】このときプロセスカートリッジBの小型化
を図るため、図50に示すように前記シール部材S6 の下
側の角部と、感光体ドラム9とシール部材S6 と接する
点との距離Ls が短く(具体的には 0.5mm以下)なる
と、感光体ドラム9の回転トルクや振動によって前記シ
ール部材S6 が感光体ドラム9に巻き込まれてしまうお
それがあり、更には長時間の使用では剥がれてしまうお
それがある。そこで、本実施例におけるシール部材S6
上には、図49に示すように高密度ポリエチレンシート37
を貼着しており、前記感光体ドラム9とシール部材S6
の摩擦抵抗を下げて巻き込みを防止している。
【0155】また前記クリーニングブレード13aにはポ
リフッ化ビニリデン(PVDF),フッ化カーボン,シ
リコン微粉体等の固体潤滑剤38を塗布しており、トナー
がない初期状態での感光体ドラム9への密着によるトル
クアップを防止しているが、本実施例にあっては図51に
示すように前記潤滑剤38を前記シール部材S6 上にも塗
布している。これによりドラム端部と前記シール部材S
6 との摩擦力が更に軽減され、前記シール部材S6 の巻
き込みが防止される。
【0156】〈現像ブレード端部シール〉更に図52に示
すように現像ブレード12eの端部と下枠体15(図52にお
いてはシール部材S4 端面)との間に生じた隙間Lt
らトナーが漏れるのを防止すると共に現像スリーブ12d
上の前記隙間Lt 部分のトナー層を掻き落とすために、
前記現像ブレード12eの両端部にシール部材S7 を配設
する。このシール部材S7は図53に示すように現像スリ
ーブ12dに押圧された現像ブレード12eの形状にならう
ように形成してあり、現像ブレード12eの現像スリーブ
12dに対する押圧力を上げないような構造となってい
る。これにより、前記シール部材S7 はその上側部S71
でトナー漏れを防ぎ、下側部S72で現像スリーブ12d端
部上のトナーを掻き落としている。
【0157】前述したようにブレード12e,13aを取り
付けた後に感光体ドラム9を取り付ける。そのため、本
実施例では図45に示すように現像ブレード支持部材12e1
及びクリーニングブレード支持部材13a1の感光体ドラム
対向面側であって、感光体ドラム9の長手方向画像形成
領域(図54の領域Ld )外の下枠体15にガイド部材15q
1,15q2がある。そして前記両ガイド部材15q1,15q2の
間隔Lg を感光体ドラム9の外径Rd よりも大きく設定
している。
【0158】このため感光体ドラム9は下枠体15に取り
付けるブレード12e,13a等の各部材を取り付けた後、
図45に示すように、ガイド部材15q1,15q2によって長手
方向両端部近傍(画像形成領域外)をガイドしながら最
後に取り付けることができる。即ち、感光体ドラム9は
ブレード13aを少し撓ませながら、また現像スリーブ12
dを少し逃がし、また回転させながら下枠体15に取り付
けられる。
【0159】これを下枠体15に感光体ドラム9を最初に
取り付けた後にブレード12e,13a等の各部材を取り付
ける構成にすると、ブレード12e,13a等に取り付ける
際に感光体ドラム9の表面を傷つけたりするおそれがあ
る。また組立時に現像ブレード12eやクリーニングブレ
ード13aの取り付け位置や感光体ドラム9に対する接触
圧の測定等の検査ができない不都合がある。更に両ブレ
ード12e,13aにトナーがない初期状態での感光体ドラ
ム9や現像スリーブ12dへの密着によるトルクアップや
ブレードめくれを防止するための潤滑剤の塗布を、両ブ
レード12e,13aを下枠体15に取り付ける前に行わなけ
ればならないが、このとき組み込み時の潤滑剤の脱落等
の不都合が生じ易い等の問題がある。この点、本実施例
のように感光体ドラム9を最後に組み込むようにするこ
とにより前記不都合を解消することができる。
【0160】前述した通り本実施例によれば、現像手段
12及びクリーニング手段13を枠体に取り付けた状態で取
り付け位置の測定等の検査を行うことができ、更には感
光体ドラム組み付け時の画像形成領域での傷や打痕等を
防止できる。また現像手段12及びクリーニング手段13を
枠体に取り付けた状態で、これらへの潤滑剤の塗布が可
能となり、このために潤滑剤の脱落等が防止でき、現像
ブレード12eと現像スリーブ12d、クリーニングブレー
ド13aと感光体ドラム9との密着によるトルクアップや
ブレードめくれ等を防止する効果がある。
【0161】尚、本実施例では下枠体15に一体或いは別
体のドラムガイド部材15q1,15q2を設けるようにしてい
るが、図55に示すように、ブレード支持部材12e1,13a1
の長手方向両端であって感光体ドラム9の画像形成領域
外に、ブレード支持部材12e1,13a1と一体或いは別体の
突出部12e5,13a4を設け、これを感光体ドラム9に組み
込むときのガイド部材として機能させるようにしても良
い。
【0162】〈感光体ドラムの装着方法〉また本実施例
では、感光体ドラム9の装着方法は図45に示すようにク
リーニングブレード13aの当接面に対して所定の角度γ
を持って行うようにしている。これは前述の如くして塗
布した潤滑剤38が前記ブレード13a先端において、巨視
的にはブレード先端エッジ部を一様に覆うように塗布し
ているように見えるが、微視的には図56(a)に示すよ
うに前記エッジ部分近傍において数十ミクロンの幅で塗
布されていない領域Lc が存在するためである。
【0163】従って、上述の如く感光体ドラム9を装着
することによりクリーニングブレード13a上の潤滑剤38
は、図56(b)に示すように前記ドラム9とブレード13
aとが接触した後、感光体ドラム9の侵入に伴って引き
ずられるようにして分散して、潤滑剤38が塗布されてい
なかった領域Lc にも至り、前記ドラム9を完全装着し
た時点で前記ブレード13aとの当接面全面に存在するこ
ととなる。
【0164】尚、前記ドラム9の装着方向はブレード13
aの当接面に対して所定の角度γを持って行うようにし
ているが、本発明者が実験したところ、一般にブレード
13aのゴム硬度が60度以上、且つ侵入量が 0.5mm以上
の場合、若しくは前記ブレード13aのドラム9に対する
当接厚が15gf/cm以上の場合においては、前記ドラム9
の侵入角度γがブレード13aの当接面に対して45度以下
であると前述した効果が得られることが判っている。本
実施例にあっては約22度の角度γを持って前記ドラム装
着を行っている。
【0165】〈ドラム支軸及び軸受部材の組み込み〉前
記のようにして現像スリーブ12d、現像ブレード12e、
クリーニングブレード13a、感光体ドラム9を下枠体15
に組み込んだ後、図57の斜視図及び図22の断面図に示す
ように支持部9d4を有するドラム支軸9d及び軸受部材
16を感光体ドラム9の両端に取り付けることによって、
前記ドラム9を下枠体15に回転可能に取り付けている。
前記軸受部材16はポリアセタール等の摺動性材質からな
り、感光体ドラム9に嵌入するドラム軸受部16aと、現
像スリーブ12dの外径をラフガイドするスリーブ軸受部
16b及びDカットされた磁石12cの軸端部が嵌入するD
カット穴部16cとが一体成型されている。
【0166】従って、軸受部16aを筒状の感光体ドラム
9の端部に嵌入し、且つ磁石12cの端部をDカット穴部
16cに嵌入し、該軸受部材16を下枠体15の側面に嵌め込
み固定することによって感光体ドラム9及び磁石12cを
軸支する。尚、前記軸受部材16には図57に示すように導
電性アース用接点18aが取り付けてあり、軸受部材16を
感光体ドラム9に嵌入するとアース用接点18aが感光体
ドラム9のアルミ製導電基体9aに接触するようになっ
ている(図10参照)。また前記軸受部材16にはバイアス
用接点18bが取り付けてあり、軸受部材16を現像スリー
ブ12dに取り付けると前記接点18bが現像スリーブ12d
の内面に接触した導電性部材18dに接触するようになっ
ている。
【0167】このように感光体ドラム9と磁石12cとを
一部品である軸受部材16によって軸支することにより、
両部材9,12cの取付位置精度を高めることができ、且
つ部品点数を減少して組み立てを容易にすると共に、コ
ストダウンを図ることができる。
【0168】また感光体ドラム9の位置決めと磁石12c
の位置決めを1つの部材で行うことで、感光体ドラム9
と磁石12cの位置決めを精度良く行うことが可能となる
ため、感光体ドラム9表面における磁力を一定に保つこ
とができ、均一で高精彩な画像を得ることが可能とな
る。
【0169】またこの軸受部材16に感光体ドラム9のア
ースを行うドラムアース用接点18a、現像スリーブ12d
にバイアスを印加するための現像バイアス用接点18bを
設けることで、部品の小型化が効果的に行われ、プロセ
スカートリッジBの小型化も効果的に行うことが可能と
なる。
【0170】更に前記軸受部材16にプロセスカートリッ
ジBを画像形成装置本体に装着する際のプロセスカート
リッジBの装置本体内における位置決めを行わせる被支
持部を設けることで、装置本体内におけるプロセスカー
トリッジBの位置を正確に行わせることができる。
【0171】更に前記軸受部材16には図22に示すよう
に、外方へ突出する円筒形の凸部であるドラム軸部16d
が形成してあり、後述するように前記軸部16d及び他端
側のドラム支軸9dを圧入する下枠体15の軸穴部15sが
プロセスカートリッジBを装置本体Aに装着した際に、
カートリッジ装着部2の略U字状の溝穴部2a1に支持さ
れ、プロセスカートリッジBの位置決めを行う。このよ
うに、感光体ドラム9を直接軸支する前記軸穴部15s及
び軸部16dがプロセスカートリッジBを装置本体Aに装
着する際の位置決めを行うために、他の部材の加工精度
や組立誤差を拾うことなく精度良く位置決めされるよう
になる。
【0172】また図22に示すように、磁石12cの他端は
スリーブフランジ12kの内部の凹部で受けてあり、磁石
12cの外径を前記凹部の内径よりも僅かに小さく形成し
てある。このためスリーブフランジ12k側では磁石12c
が遊びをもって保持されており、磁石12cの自重で下側
に保持され、或いは亜鉛メッキ鋼板等の磁性板金からな
るブレード支持部材12e1に磁石12cの磁力によってブレ
ード支持部材12e1側に付勢保持されている。
【0173】このようにスリーブフランジ12kと磁石12
cに遊びをもたせて構成することにより、磁石12cと回
転摺動するスリーブフランジ12kの間での摩擦トルクを
軽減し、プロセスカートリッジ自体のトルクを低く抑え
ることができる。
【0174】(上枠体への組み込み)一方、上枠体14に
は、先ず前述したように軸受スライドガイド爪14nにス
プリング10aを介して摺動軸受10cを取り付け、該摺動
軸受10cに帯電ローラ10を回動自在に取り付ける。更に
トナー溜12a内にトナー送り機構12bを取り付け、該ト
ナー溜12aから現像スリーブ12dへトナーを送り出すた
めの開口12a2に、図58に示すティアテープ25を有するカ
バーフィルム26を貼着して前記開口12a2を閉鎖し、蓋部
材12fを溶着してトナー溜12a内にトナーを収納してト
ナー溜12aを閉鎖する。更に上枠体14の現像側上部にシ
ャッタ機構24を開閉可能に取り付ける。このシャッタ機
構24は前述したように前記蓋部材12fの溝部12f4に軸部
24a1を通してその両端部を軸押さえ24d,24eによって
取り付けている(図44参照)。
【0175】〈ティアテープ〉前記トナー溜12aの開口
12a2に貼着したカバーフィルム26に設けたティアテープ
25(例えば、ポリエチレンテレフタレート製又はポリエ
チレン製)は、図58に示すように、開口12a2の長手方向
端部(図58の右側端部)から他方端部(図58の左側端
部)へ至り、該他方端部で折り返して上枠体14の後端部
に形成された間隙としての開口部14fを通して外方へ露
出させている。前記開口部14fはプロセスカートリッジ
Bを装置本体Aに装着する際に、ティアテープ25が操作
者の手前側にくるように設けられているため、ティアテ
ープ25が操作者の視界に入り、その存在に気付き易くな
る(図44参照)。更に前記ティアテープ25の色を枠体1
4,15の色に対して目立ち易い色、例えば枠体が黒であ
る場合には白や黄色や橙色にすることによって視認性を
向上し、引き抜き操作のし忘れを軽減するようにしても
良い。
【0176】また、操作者の作業性を良くするために前
記ティアテープ25を引き抜く方向は、図44に示すように
プロセスカートリッジBを装置本体Aに組み込む方向
(矢印g1 方向)に対して略反対方向(矢印g2 方向)
になっている。これにより、例えば操作者が左手でプロ
セスカートリッジBを押さえ、右手でティアテープ25を
手前に引き抜くとすると、操作者はプロセスカートリッ
ジBを持ち換えることなく画像形成装置Aに装着するこ
とが可能となる。また、操作者がティアテープ25を引き
抜き操作を忘れたままプロセスカートリッジBを画像形
成装置Aに装着してしまった場合にも、該プロセスカー
トリッジBを画像形成装置Aから取り出したその手を持
ち換えることなくティアテープ25を引き抜くことが可能
となる。
【0177】尚、新しいプロセスカートリッジBを使用
する場合には操作者は、前記開口部14fから露出したテ
ィアテープ25を引っ張ってトナー溜12aの開口12a2に貼
着されているカバーフィルム26を剥ぎ取り、トナー溜12
a内のトナーを現像スリーブ12d方向へ移動可能として
から画像形成装置Aに装着する。
【0178】(上下枠体の合わせ目のシール部材)次に
前記上枠体14と下枠体15との合わせ目に貼付されたシー
ル部材について説明する。図37及び図38に示すように、
上枠体14と下枠体15の合わせ目にシール部材を貼付す
る。前記上枠体14にはシール部材S1 ,S2 ,S3 を貼
付し、下枠体15にはシール部材S8 ,S9 を貼付する。
このシール部材により上下枠体14,15の合わせ目からの
トナー漏れを防止している。尚、本実施例においてはク
リーニング手段側の枠体14,15の合わせ目からのトナー
漏れを防ぐのがシール部材S1であり、現像手段側の枠
体14,15の合わせ目からのトナー漏れを防ぐのがシール
部材S2 ,S3 及びS8 ,S9 である。
【0179】〈上下枠体の合わせ目における溝とリブ〉
前述したように上枠体14と下枠体15との合わせ目にはプ
ロセスカートリッジB外部へのトナー漏れを防ぐための
シール部材を貼付しているが、図6に示すように前記上
枠体14のシール部材S1 ,S2 ,S3 の貼付座面には溝
14mが設けられており、更に下枠体15における前記シー
ル部材S1 ,S2 ,S3 の対向部分には三角リブ15rが
設けられている。従って、前記上下枠体14,15を組み合
わせると、図53に示すように前記シール部材S1
2 ,S3 は波形状に潰される。これにより前記シール
部材による上下枠体14,15の合わせ目のシール性が向上
する。このとき、前記シール部材等は局部的に潰されて
いるため、その反力がほとんど増加せず、前記枠体14,
15の合体力を損なうこともない。このように、上下枠体
14,15の間にシール部材S1 ,S2 ,S3 を介在させて
上下枠体14,15を結合するにあたって、前記シール部材
1 ,S2 ,S3 が局部的に圧縮するよう前記上下枠体
14,15を結合してプロセスカートリッジBを組み立てて
いる。
【0180】また外的要因(例えば振動や衝撃等)によ
ってプロセスカートリッジ内部のトナーに圧力がかか
り、前記シール部材S1 ,S2 ,S3 が介在する上下枠
体14,15の合わせ目に前記圧力のかかったトナーが侵入
するが、前記三角リブ15rと、該リブ15rによって局部
的に圧縮された前記シール部材S1 ,S2 ,S3 の反発
力とによって、その進行が阻まれるため、前記上下枠体
14,15の外まで前記トナーが漏れ出ることはなくなる。
【0181】尚、本実施例におけるシール部材S1 ,S
2 ,S3 の材質には、モルトプレーン(商品名)等の発
泡ポリウレタンを用いているが、前記溝14mに固化して
エラストマーとなる液状物質を注入してシール部材とし
ても良い。
【0182】また前記突起の形状は、断面形状が三角形
状でなくても前記シール部材を局部的に圧縮する形状で
あれば良い。また前記シール部材の貼付座面に設けられ
た溝はなくても良い。ちなみに本実施例において、前記
シール部材の厚みは約3mm程度であって、このシール
部材を約1mm程度まで圧縮している。このとき前記突
起の高さは約 0.5mmである。
【0183】〈シール部材の硬さ〉また前記上下枠体1
4,15の合わせ目に貼付されたシール部材S1 ,S2
3は、現像手段側のシール部材S2 ,S3 の方がクリ
ーニング手段側のシール部材S1 よりも硬いものを用い
ている。これはプロセスカートリッジBの長手方向にお
いてクリーニング手段側よりも現像手段側の方が撓み易
いためである。本実施例ではクリーニング手段側のシー
ル部材S1 としてメッシュ60(#60)相当のシール部材
を使用し、現像手段側のシール部材S2 ,S3 としてメ
ッシュ120 (#120 )相当のシール部材を使用してい
る。尚、前記シール部材S1 ,S2 ,S3は厚さ約3m
m程度のものを使用しており、これを上下枠体14,15の
合体時に約1mm程度まで潰すことにより、必要なシー
ル性を確保している。これはシール性と上下枠体14,15
の合体力の両方を兼ねた最適値である。
【0184】〈ティアテープの腹当たり〉また前述した
ように下枠体15の現像手段側長手方向両端部にはシール
部材S8,S9 が貼付されている。このシール部材
8 ,S9 においてティアテープ25の引き抜き側となる
シール部材S8 は、図59に示すように上枠体14と下枠体
15との合わせ目(図59中破線位置)を境にカートリッジ
内部から外部にわたる下枠体15の折曲面15tに幅広に湾
曲して貼付されている。これにより操作者がプロセスカ
ートリッジBからティアテープ25を引き抜く時に、該テ
ィアテープ25が上枠体14とその対向部分である下枠体15
の折曲面15tに幅広に貼付されたシール部材S8の間を
通ってカートリッジ外部に引き抜かれる。そのため、前
記ティアテープ25は常にシール部材S8 に腹当たりする
こととなり、ティアテープ25の引き抜きによってシール
部材S8 が引き剥がれされるのを防止すると同時に、テ
ィアテープ25の引き抜き力を下げることが可能となる。
【0185】即ち、ティアテープ25はシール部材S8
湾曲した円弧部分に接触することによって、シール部材
8 の端部とは接触することがないので、ティアテープ
25を引き抜く際にシール部材S8 を引き剥がすことがな
い。またティアテープ25の引き抜く方向が、前記開口12
a2を塞ぐように前記開口周縁にティアテープ25を貼付す
る貼付面の延長上とは異なる方向とすることによって、
ティアテープ25を引き抜く際にティアテープ25が弾性シ
ール部材S8 の端部と接触することがない。このように
本実施例によれば、ティアテープ25を引き抜く際にシー
ル部材S8 の端部と接触しないように、前記開口12a2を
塞ぐためのティアテープ25を前記開口12a2に取り外し可
能に取り付けることができる。
【0186】前述の如く各部品の組み込まれた上枠体14
と下枠体15とを前述した係止爪と係止開口等を相互に係
止して、両枠体14,15を結合してプロセスカートリッジ
Bを組み立てる。ここで前記プロセスカートリッジBの
組立、出荷ラインについて図60(a)を参照して説明す
る。下枠体15に各部品を組み込み、組み込んだ下枠体15
の検査(例えば感光体ドラム9と現像スリーブ12dの位
置関係等)を行う。そしてこの下枠体15と帯電ローラ10
等の部品を組み込んだ上枠体14とを結合させてプロセス
カートリッジBを組立て、このカートリッジB全体の総
合検査を行った後に出荷する、という簡単なラインにな
る。
【0187】{プロセスカートリッジの装着構成}次に
画像形成装置本体Aに対するプロセスカートリッジBの
装着構成について図面を参照して説明する。
【0188】(プロセスカートリッジ装着用ガイド)前
記プロセスカートリッジBを画像形成装置Aへ装着する
には、先ず装置本体1の上部に軸1b4を回動中心にして
開閉可能に設けられた上部開閉カバー1bを図61に示す
ように開け、プロセスカートリッジBを装置本体内部の
カートリッジ装着部2に図61の矢印方向から挿入してい
く。このときプロセスカートリッジBは、図62に示すよ
うに、その長手方向両外側面から突出している下枠体15
の軸穴部15s及び軸受部材16の軸部16dと、該軸穴部15
s及び軸部16dと連続してカートリッジ挿入方向後方
(図62の右側)上部へ向かうように設けられた第一係合
部14qが前記装着部2の両内側面に設けられた第一ガイ
ド部2aにガイドされ、更にカートリッジBの挿入方向
前方下部の長手方向両側に設けられた第二係合部15u,
14rが前記装着部2の両内側面に設けられた第二ガイド
部2bにガイドされた状態で挿入されていく。
【0189】尚、前記突出部である第二係合部15uは前
記感光体ドラム9に設けられたフランジギア9cと同じ
側に配置されている。また前記第二係合部15uは感光体
ドラム9の軸線に沿って設けられたクリーニング手段13
側の下枠体15よりも前記感光体ドラム9の軸線と直交す
る方向(プロセスカートリッジBを装置本体へ装着する
際の先端方向)へ約 2.7mm突出している。また更に前
記係合部15uは平板状であって、下方にテーパ15u1(図
4及び図5参照)が設けられている。更に前記係合部15
uは前記クリーニング手段13側の下枠体15の下面よりも
更に下方へ約6mm突出している。
【0190】前記カートリッジBの挿入時においては、
図62に示すように、前記軸穴部15s及び軸部16dを中心
にしてプロセスカートリッジBを挿入方向前方(反対時
計回転方向)へ押し下げようとしても、第二係合部15
u,14rと第二ガイド部2bとが当接しているために押
し下がることはなく、逆に前記軸穴部15s及び軸部16d
を中心にして挿入時にカートリッジBを挿入方向後方
(時計回転方向)へ押し下げようとしても、第一係合部
14qが第一ガイド部2aに当接し、それ以上は押し下が
らない。
【0191】また前記カートリッジBが転写ローラ6上
を通過する際には、図63に示すように、前記第二係合部
15uが転写ローラ6一端の軸6d部分を押し下げている
ため、前記カートリッジ挿入方向前方下部が前記転写ロ
ーラ6等に接触することがなく、これらを傷付けるおそ
れがない。尚、このとき他端の第二係合部14rは第二ガ
イド部2bと当接してある。そして、プロセスカートリ
ッジBが更に装置本体奥へ挿入されると、第二係合部15
uと転写ローラ軸6dとの係合が外れて、転写ローラ6
はバネ6bによって上方へ押し上げられ、その後感光体
ドラム9に押圧する。
【0192】図97は前述カートリッジBが転写ローラ6
上を通過する際に、第二係合部15uが転写ローラ6一端
の軸6d部分を下方へ押し下げている状態を更にわかり
易く示した状態説明図である。図に示すように、カート
リッジBの下枠体15下面より下方へ突出形成されている
前記第二係合部15uによって前記転写ローラ6の一端側
である駆動側の軸6d部分が下方へ押し下げられてい
る。このため、前述したように、前記カートリッジBの
挿入方向前方下部(クリーニング手段13側の枠体下部)
が前記転写ローラ6等に接触することがなく、これらを
傷付けるおそれがない。
【0193】従って、プロセスカートリッジBは前記ガ
イド部2a,2bにガイドされながらスムーズに挿入さ
れ、図1に示すように、上部開閉カバー1bを閉じたと
きに前記軸穴部15s及び軸部16dが第一ガイド部2aの
カートリッジ挿入方向最下流部に設けられた略U字状の
溝穴部2a1に嵌入して位置決め装着される。
【0194】(カートリッジ装着時におけるシャッタ機
構の動作)前記プロセスカートリッジBには感光体ドラ
ム9の表面を保護するシャッタ機構24が設けてあるが、
本実施例に係るシャッタ機構24はプロセスカートリッジ
Bを画像形成装置Aに装着すると自動的に開くように構
成している。以下、カートリッジ装着時におけるシャッ
タ機構24の動作について説明する。
【0195】前述したように画像形成装置Aにプロセス
カートリッジBを挿入していくと、図62に示す如き位置
でシャッタアーム24aの支持部24a3の脇に設けた突起部
24a4(図40参照)が装置本体上面部のシャッタカム面2
cに接触する。この状態からプロセスカートリッジBを
更に挿入していくと、シャッタアーム24aの突起部24a4
は前記シャッタカム面2c上を図62の右方向へ移動す
る。それに連動してシャッタ継手24b及びシャッタ部24
cも右方向へ移動し、図64に示すように下枠体15の下部
から離れて感光体ドラム9の表面が露出される。このと
き前記シャッタ継手24bはシャッタアーム24aの回動規
制部24a2による回動規制を解かれ、前記シャッタアーム
24aの支持部24a3に自重でぶら下がっている状態であ
り、装置本体内部に接触して止まっているが、前記シャ
ッタ部24cは前記シャッタ継手24bの回動規制部24b2に
よる回動規制がまだ解かれていない位置にある。
【0196】更にプロセスカートリッジBを挿入してい
くと、シャッタアーム24aの突起部24a4はシャッタカム
面2c上を右方向へ行ききった後、今度は左方向に移動
し始め、それに連動してシャッタアーム24aの支持部24
a3に自重でぶら下がっているシャッタ継手24bは装置本
体内部との接触部分を中心にして反時計回転方向に回転
し始める。このシャッタ継手24bがある程度垂直に近い
状態になるまで回転すると、該シャッタ継手24bと一体
になって回転していたシャッタ部24cは装置本体内部に
接触してシャッタ継手24bの回動規制部24b2による回転
規制を解かれ、カートリッジ挿入終了後、装置本体の上
部開閉カバー1bを閉じると前記シャッタ機構24は図1
に示す状態になり、感光体ドラム9と転写ローラ6とが
接触する。
【0197】このように本実施例におけるシャッタ機構
24はカートリッジ装着時に自動的に開くだけでなく、カ
ートリッジの下枠体15の形状に沿って、即ち装置本体内
部の形状に沿ってシャッタ部24cを開くことができる。
また省スペースでドラムから遠い位置まで開けることが
でき、装置全体の小型化にも貢献する。
【0198】(電気接点と接点ピンとの関係)また前記
プロセスカートリッジBには、感光体ドラム9に接触し
た導電性ドラムアース用接点18a、現像スリーブ12dに
接触した導電性現像バイアス用接点18b、帯電ローラ10
と接触した導電性帯電バイアス用接点18cが下枠体15の
下面から露出するように設けられている。そこで前記の
ようにしてプロセスカートリッジBを装置本体Aに装着
することによって前記各接点18a,18b,18cが図65に
示す装置本体側のドラムアース用接点ピン27a,現像バ
イアス用接点ピン27b,帯電バイアス用接点ピン27cに
圧接する。尚、前記導電性ドラムアース用接点18a及び
導電性現像バイアス用接点18bは下枠体15に取り付けら
れており、また導電性帯電バイアス用接点18cは上枠体
14に取り付けられている。
【0199】前記装置本体側の接点ピン27a〜27cは、
図65に示すように、各接点ピン27a〜27cをホルダーカ
バー28内に脱落不能且つ突出可能に取り付ける。そし
て、ホルダーカバー28を取り付ける電装基板29の配線パ
ターンと各接点ピン27a〜27cとを導電性圧縮バネ30で
電気的に接続している。
【0200】ここで図66を用いて、プロセスカートリッ
ジBの各電気接点の配置について説明する。尚、図66は
感光体ドラム9と各電気接点18a,18b,18cとの配置
関係を模式的に示した上視平面図である。
【0201】さて、前記接点18a,18b,18cは、図66
に示すようにフランジギア9cの設けられている側(駆
動側)とは反対側(非駆動側)に配置されており、感光
体ドラム9を挟んで記録媒体搬送方向下流側(クリーニ
ング手段側)に帯電バイアス用接点18cを配置し、感光
体ドラム9よりも記録媒体搬送方向上流側(現像手段
側)にドラムアース用接点18a及び現像バイアス用接点
18bを配置している。
【0202】更に前記接点18a,18b,18cの装置本体
側の接点ピン27a,27b,27cとの接触点は、プロセス
カートリッジBを挿入する方向(図中矢印方向)に向か
ってそれぞれ重ならない位置に配置している(図66中y
3,y4)。即ち、前記接点は帯電バイアス用接点18
c、ドラムアース用接点18a、現像バイアス用接点18b
の順に装置本体内部に侵入していくが、前記帯電バイア
ス用接点18cは装置本体内部のドラムアース用接点ピン
27a及び現像バイアス用接点ピン27bに干渉しない位置
に配置し、前記ドラムアース用接点18aは装置本体内部
の現像バイアス用接点ピン27bに干渉しない位置に配置
している。これは装置奥部まで侵入していく接点が装置
本体手前側の接点ピンに接触して傷付き或いは破損等し
て接触不良の原因となるのを防ぐためである。
【0203】前記のように各接点位置をプロセスカート
リッジBを挿入する方向に向かって重ならないように配
置することにより、装置本体側の接点及びプロセスカー
トリッジの接点のプロセスカートリッジ着脱の際の干渉
の回避が各々独立して最適な条件で設定でき、これによ
り装置本体及びプロセスカートリッジの小型化が容易に
なる。
【0204】また前記接点のうち、ドラムアース用接点
18aと現像バイアス用接点18bを感光体ドラム9よりも
現像手段側の位置へ、帯電バイアス用接点18cをクリー
ニング手段側の位置へ設けることにより、プロセスカー
トリッジ内の電極形状を簡易化することができ、プロセ
スカートリッジの小型化を実現することができる。
【0205】詳述すると、現像バイアス用接点18bは前
記感光体ドラム9に対して前記ドラムアース用接点18a
よりも遠くに配置されている。また前記アース用接点18
aの露出面積は前記現像バイアス用接点18bの露出面積
よりも大きい。更に前記現像バイアス用接点18bの露出
形状は直方体の一部に半円部が突出している形状であ
る。更に前記アース用接点18aの露出形状は長靴形状で
ある。更に前記アース用接点18aの露出部分は前記感光
体ドラム9に対向する部分から感光体ドラム9外方へ亘
って配置されている。更に前記帯電バイアス用接点18c
の露出部分は屈曲して設けられている。更に前記現像バ
イアス用接点18bとアース用接点18aとは、前記感光体
ドラム9の感光体塗布領域(図66においてZで示す)に
対向して配置されている。
【0206】更にはプロセスカートリッジの接点位置を
プロセスカートリッジ外形よりも内側に設けることによ
り、接点部への異物の付着や、これによる接点の錆、或
いは外力による接点の変形を防止できる。
【0207】尚、本実施例に係る電気接点の各サイズを
例示するが、本発明はこれに限定されるものでなく、適
宜選択できるものである。 (1)感光体ドラム9とドラムアース用接点18aとの ドラム中心軸に垂直な方向の距離(X1) →約 3.9mm (2)感光体ドラム9と帯電バイアス用接点18cとの ドラム中心軸に垂直な方向の距離(X2) →約15.5mm (3)感光体ドラム9と現像バイアス用接点18bとの ドラム中心軸に垂直な方向の距離(X3) →約23.5mm (4)感光体ドラム9とドラムアース用接点18aとの ドラム中心軸方向の距離(Y1) →約11.5mm (5)感光体ドラム9と帯電バイアス用接点18cとの ドラム中心軸方向の距離(Y2) →約 1.5mm (6)感光体ドラム9と現像バイアス用接点18bとの ドラム中心軸方向の距離(Y3) →約 3.1mm (7)ドラムアース用接点18aの横方向端部から 接点中心までの距離(x1) →約10.3mm (8)ドラムアース用接点18aの縦長さ(y1) →約 6.0mm (9)帯電バイアス用接点18cの横長さ(x2) →約12.4mm (10)帯電バイアス用接点18cの縦長さ(y2) →約 6.5mm (11)現像バイアス用接点18bの横長さ(x3) →約 7.0mm (12)現像バイアス用接点18bの縦方向端部から 接点中心までの距離(y3) →約 6.1mm (13)ドラムアース用接点18aの外形の半径(r1) →約 3.0mm (14)現像バイアス用接点18bの外形の半径(r2) →約 3.0mm (15)現像バイアス用接点18bの接触点と ドラムアース用接点18aの接触点のズレ量(y3) →約 5.0mm (16)現像バイアス用接点18bの接触点と 帯電バイアス用接点18cの接触点のズレ量(y4) →約 7.5mm
【0208】{プロセスカートリッジの保持構成}前記
のようにしてプロセスカートリッジBをガイド部2a,
2bに沿って挿入して上部開閉カバー1bを閉じたとき
に、プロセスカートリッジBが確実に固定されなければ
ならない。そのため本実施例では上部開閉カバー1bを
閉じるとプロセスカートリッジBが装置本体内部のカー
トリッジ装着部2に押圧されるようにしている。
【0209】図65に示すように、上部開閉カバー1bの
内天面の所定位置には緩衝バネを有する付勢手段1b1が
設けてあり、上部開閉カバー1bの回動中心近傍には板
バネ1b2が設けてある。尚、前記板バネ1b2は上部開閉
カバー1bを開いた状態にあっては、挿入するプロセス
カートリッジBに対して非接触状態にある。
【0210】前記構成において、上部開閉カバー1bを
開いてプロセスカートリッジBをガイド部2a,2bに
沿って所定位置まで挿入して上部開閉カバー1bを閉じ
ると、図65に示すように、該カバー1bの内天面に設け
た付勢手段1b1がカートリッジBの上面を下方へ押圧す
ると共に、上部開閉カバー1bのアーム部1b3が板バネ
1b2を押圧し、該板バネ1b2がカートリッジBの上面を
下方へ押圧する。
【0211】これによりカートリッジBは軸穴部15s及
び軸部16dが溝穴部2a1に押し付けられて位置決めされ
ると共に、下枠体15の下部に突出するように設けられた
脚部15v1,15v2が第二ガイド部2bの所定位置に設けた
当接部2b1,2b2に当接して位置決めされ、且つカート
リッジBの回転が規制される。
【0212】前記プロセスカートリッジBの下枠体15の
脚部15v1,15v2は、カートリッジ挿入方向後方下部にお
いて駆動側と非駆動側の2箇所に設けられており(図5
参照)、前記当接部2b1,2b2は前記脚部15v1,15v2に
対応する第二ガイド部2bの所定位置に2箇所設けられ
ているが、前記2箇所の当接部2b1,2b2は両方とも同
一の高さであるのに対し、前記2箇所の脚部15v1,15v2
はそれぞれの高さが若干異なるように設定されている。
即ち、非駆動側の脚部15v2に対し駆動側の脚部15v1は
0.1〜 0.5mm程度高くなるように設定されており、駆
動側の脚部15v1は必ず当接部2b1に当接しているが、非
駆動側の脚部15v2は当接部2b2から僅かに浮いた状態に
なっている。従って、通常のカートリッジ装着状態で
は、プロセスカートリッジBは軸穴部15s,軸部16d,
及び駆動側の脚部15v1の3箇所で位置決めされており、
駆動時にプロセスカートリッジB全体が時計回転方向の
回転モーメントを受けても姿勢が変化しないようにして
いる。尚、非駆動側の脚部15v2は、例えば振動等による
外力が加わってプロセスカートリッジBが変形した場合
等に、当接部2b2に当接してストッパーとして機能す
る。
【0213】(プロセスカートリッジに作用する力)プ
ロセスカートリッジBを装着して上部開閉カバー1bを
閉じると、プロセスカートリッジBには前述したように
付勢手段1b1等による下方への付勢力の他に、カートリ
ッジBを上方へ付勢する力も作用する。そしてプロセス
カートリッジBを装着状態で安定させるためには、カー
トリッジBを上方を付勢する力よりも下方へ付勢する力
が大きくなるように設定する必要がある。
【0214】〈上向きの力〉プロセスカートリッジBの
上方への付勢は、電気接点ピン27a,27b,27cと、転
写ローラ6と、シャッタ機構24とによってなされる。
【0215】プロセスカートリッジBの装着時にあって
は、該カートリッジBの下面に露出している電気接点18
a,18b,18cに前記電気接点ピン27a,27b,27cが
圧接すると共に、感光体ドラム9に転写ローラ6が圧接
するようになる。このため、図65及び図67に示すよう
に、カートリッジBは各接点ピンのバネ30によりそれぞ
れ力Fc1,Fc2,Fc3で上方へ付勢されると共に、転写
ローラ6のバネ6b(図1参照)により力Ft で上方へ
付勢される。またプロセスカートリッジBを装着する
と、開いたシャッタ機構24は捩じりコイルバネ24fによ
って常時閉方向へ付勢される。この力Fd はプロセスカ
ートリッジBを引き抜く方向へ作用し、その鉛直成分F
d1,Fd2によってプロセスカートリッジBは上向きに付
勢される。
【0216】〈下向きの力〉一方、プロセスカートリッ
ジBの下方への付勢は前述したように、付勢手段1b1に
よる力Fs1,Fs2及び板バネ1b2による力Fs3で下方へ
付勢される。更にカートリッジBの自重Fk1,Fk2,F
k3及び感光体ドラム9に駆動力を伝達するためのギアの
回転によっても下方へ付勢される。
【0217】即ち、プロセスカートリッジBを装着する
と、図65に示すように、感光体ドラム9の長手方向端部
に取り付けたフランジギア9cと装置本体Aに設けた駆
動モータの駆動力を伝達する駆動ギア31とが噛合する。
このとき両ギア9c,31の噛み合い圧力角の方向が水平
よりも角度θ=約1°〜6°の範囲で(本実施例では約
4°)下向きとなるように構成している。従って、画像
形成時には駆動ギア31とフランジギア9cの噛み合い力
g の分力Fg1が、プロセスカートリッジBを下方へ付
勢する力として作用する。このようにギアの噛み合い力
g を水平より下向きとすることにより、画像形成時に
プロセスカートリッジBが上方へ押し上げられることが
なくなる。
【0218】また前記噛み合い圧力角が水平よりも下向
きであると、操作者が誤ってプロセスカートリッジBを
最後まで押し込まずに(上部開閉カバー1bが閉じられ
る程度)上部開閉カバー1bを閉じ、上部開閉カバー1
bの閉鎖が検出されて駆動モータが回転したときに、駆
動ギア31の回転力によりプロセスカートリッジBが引き
込まれ、軸穴部15s及び軸部16dが溝穴部2a1に嵌合
し、プロセスカートリッジBが完全にセットされる。
【0219】またプロセスカートリッジBを装着すると
きに、フランジギア9cと駆動ギア31とが噛合し得ない
程プロセスカートリッジBの挿入状態が不完全の場合に
は、プロセスカートリッジBが装置本体Aから上方へは
み出してしまい、上部開閉カバー1bが閉められない。
このため操作者はプロセスカートリッジBの装着状態が
不完全であることに気付くことになる。
【0220】尚、前記噛み合い圧力角により画像形成時
にプロセスカートリッジBが図65の左斜め下方向へ力を
受けても軸穴部15s及び軸部16dが溝穴部2a1に突き当
たっているためにプロセスカートリッジBは安定してい
る。しかし、前記のように噛み合い圧力角を水平よりも
斜め下方へ向かうようにした場合、プロセスカートリッ
ジBを装着するときに、フランジギア9cが駆動ギア31
を乗り越えていく配置となる。そのために前記下向きの
圧力角を大きくすると、プロセスカートリッジBを装着
するときにフランジギア9cが駆動ギア31と衝突してし
まうおそれがある。またプロセスカートリッジBを取り
外すときもカートリッジBを上方へ大きく持ち上げてか
ら引き抜かないと、前記両ギア9c,31が衝突して外れ
難くなる等の弊害がある。このため、前記下向き圧力角
θは約1°〜6°程度が望ましい。
【0221】(上下方向の力の関係)前記のようにプロ
セスカートリッジBに作用する上下方向の力として、各
接点ピンがプロセスカートリッジBに確実に接触するた
めには、カートリッジBが正常にセットされなければな
らない。そのためには、以下の条件を満たす必要があ
る。 (1)総圧でプロセスカートリッジBには、下向きの力
が加わっていること。 (2)軸穴部15s及び軸部16dを軸として駆動側の脚部
15v1が浮かないこと。 (3)両脚部15v1,15v2を軸として軸穴部15s及び軸部
16dが浮かないこと。 (4)非駆動側の軸部16dと非駆動側の脚部15v2を軸と
して駆動側の軸穴部15sと駆動側の脚部15v1が浮かない
こと。 (5)駆動側の軸穴部15sと駆動側の脚部15v1を軸とし
て非駆動側の軸部16dと非駆動側の脚部15v2が浮かない
こと。 (6)非駆動側の軸部16dと駆動側の脚部15v1を軸とし
て駆動側の軸穴部15sが浮かないこと。 (7)駆動側の軸穴部15sと非駆動側の脚部15v2を軸と
して非駆動側の軸部16dが浮かないこと。
【0222】但し、この場合、非駆動側の脚部15v2は当
接部2b2から少し浮いた状態であるため、前記(7)の
条件を除くことは可能であり、従って前記(1)〜
(6)の条件を満たせば良い。
【0223】具体的には、例えば条件(1)を満たすた
めには、 Fs1+Fs2+Fs3+FG1+Fk1+Fk2+Fk3 >Fc1+Fc2+Fc3+Ft +Fd1+Fd2 の関係を満たせば良い。
【0224】また例えば条件(3)を満たすためには、
図68に示すように、駆動側の脚部15v1のポイントpを中
心とする回転モーメントが次式を満足すれば良い。但
し、次式の中におけるM(T) はカートリッジBのトルク
による反力で、図中カートリッジBがポイントpを中心
として右回りに生じるモーメントである。 M(Fs1+Fs2)+M(Fs3)+M(FG1)+M(Fk1
+Fk2)>M(Fc1)+M(Fc2)+M(Fc3)+M
(Ft ) +M(Fd1+Fd2)+M(T) (但し、ここで示すM(*)は、モーメントを示す)
【0225】以下同様にして前記(1)〜(6)の条件
を満たす式を求め、更にそれらの条件式全てを満たすよ
うに押圧力Fs1,Fs2,Fs3を設定している。これによ
り、画像形成時にプロセスカートリッジBは装置本体内
部の所定位置に安定して固定される。
【0226】{画像形成動作}次に前述の如くプロセス
カートリッジBを装着した画像形成装置Aの画像形成動
作について図1を参照して説明する。
【0227】前記装置が記録開始信号を入力すると、ピ
ックアップローラ5aが駆動すると共に、搬送ローラ5
bが駆動する。これにより記録媒体はカセット4から分
離爪4eを介して一枚ずつ分離給送され、搬送ローラ5
bに沿って表裏反転された後はガイド5cでガイドされ
ながら画像形成部へと搬送される。
【0228】そして記録媒体の先端を不図示のセンサが
検出すると、記録媒体の先端が前記センサから転写ニッ
プ部へ至るまでの搬送タイミングに同期して画像形成部
で画像が形成される。
【0229】即ち、記録媒体の搬送タイミングに同期す
るように感光体ドラム9が図1の矢印方向へ回転し、こ
の回転に伴って帯電手段10に帯電バイアスが印加されて
感光体ドラム9の表面を均一に帯電する。そして光学系
3から画像信号に応じたレーザー光が感光体ドラム9の
表面に照射され、該ドラム表面に光照射に応じた潜像を
形成する。
【0230】前記潜像形成と同時にプロセスカートリッ
ジBの現像手段12が駆動し、トナー送り機構12bが駆動
してトナー溜12a内のトナーを現像スリーブ12dへ送り
出すと共に、回転する現像スリーブ12dにトナー層を形
成する。この現像スリーブ12dに感光体ドラム9の帯電
極性と同極性で略同電位の電圧を印加して感光体ドラム
9の潜像をトナー現像する。そして転写ローラ6に前記
トナーと逆極性の電圧を印加することにより、転写ニッ
プ部に搬送された記録媒体に対して感光体ドラム9上の
トナー像を転写する。
【0231】前記トナー像を記録媒体に転写した感光体
ドラム9は、更に図1の矢印方向へ回転し、クリーニン
グブレード13aによって感光体ドラム9上に残ったトナ
ーを掻き落として除去し、廃トナー溜13cに集める。
【0232】一方、トナー像が転写された記録媒体はカ
バーガイド5eによって下面をガイドされながら定着手
段7へ搬送される。この定着手段7で記録媒体に対して
熱及び圧力を印加し、記録媒体上のトナー像を定着した
後、中継排出ローラ5f及びシートパス5gによって記
録媒体を湾曲させてカールを矯正しつつ表裏反転し、排
出ローラ5h、5iによって排出部8へ排出する。
【0233】{プロセスカートリッジの取り外し構成}
前記の如き画像形成の際に不図示のセンサ等によって現
像手段内のトナーが残り少なくなったことを検知する
と、装置本体Aの表示部等にその情報が表示され、操作
者にプロセスカートリッジBを交換するよう注意を促
す。以下、プロセスカートリッジBを交換する際のカー
トリッジ取り外し構成について説明する。尚、前述セン
サ等は必ず必要とするものではなくて、プロセスカート
リッジBの交換は、例えば画像の濃度が薄くなる等の現
象が現れた際に行うようにしても良い。
【0234】プロセスカートリッジBを装置本体Aから
取り出す時は、図69に示すように、先ず上部開閉カバー
1bを開ける。このとき、前記上部開閉カバー1bと共
に付勢手段1b1及び板バネ1b2がプロセスカートリッジ
Bより離れるため、前記カートリッジBに作用する下向
きの力は、前記付勢手段1b1及び板バネ1b2による力F
s1+Fs2+Fs3が解除されて前記カートリッジBの自重
による力Fk1+Fk2だけとなる。
【0235】ここで、前記接点ピン27a,27b,27cに
よりプロセスカートリッジBに作用する上向きの力Fc1
+Fc2+Fc3及び転写ローラ6による上向きの力Ft
びシャッタ機構24のバネ24fによる上向きの力Fd は、
プロセスカートリッジBの自重による下向きの力Fk1
k2よりも若干大きくなるように設定している。そのた
め、前述の如く上部開閉カバー1bを開けると、プロセ
スカートリッジBは若干上方へ浮き上がるようになる。
このためフランジギア9cと駆動ギア31との噛合状態が
解除され、且つ軸穴部15s及び軸部16dが溝穴部2a1か
ら外れる。これにより、フランジギア9cと駆動ギア31
との噛み合い圧力角が水平よりも下向きであっても、プ
ロセスカートリッジBをスムーズに引き抜くことができ
る。
【0236】これに対して従来のようにプロセスカート
リッジBを上部開閉カバー1bに装着するような構成に
あっては、前記噛み合い圧力角が水平よりも下向きであ
ると、上部開閉カバー1bを開くときにフランジギア9
cと駆動ギア31とが噛み合っているために、プロセスカ
ートリッジBをスムーズに引き抜くことができない。従
って、駆動ギア31にワンウェイクラッチ等を設けなけれ
ばならなかったが、本実施例にあっては上部開閉カバー
1bを開くと自動的にフランジギア9cと駆動ギア31と
の噛合が解除されるためにワンウェイクラッチ等を設け
る必要がなく、部品点数を減少させることができる。
【0237】また前記のようにプロセスカートリッジB
が浮き上がり、軸穴部15s及び軸部16dが溝穴部2a1か
ら外れると、前述したようにプロセスカートリッジBは
シャッタ機構24を閉じようとするバネ24fの付勢によ
り、カートリッジ装着部2から引き抜く方向へ持ち上げ
られる。このためプロセスカートリッジBが更に容易に
取り出し易くなる。
【0238】前述のようにしてプロセスカートリッジB
は、上部開閉カバー1bを開けると、転写ローラ6、接
点ピン27a,27b,27c、及びシャッタ機構24による上
向きの力によって取り外し方向に若干浮き上がるため、
スムーズ且つ容易に取り出すことができる。
【0239】{プロセスカートリッジのリサイクル構
成}前述の如く取り外されたプロセスカートリッジBは
リサイクル可能に構成してある。以下、そのリサイクル
構成について説明する。本実施例に係るプロセスカート
リッジBは地球資源及び自然環境を保護するために、ト
ナー溜12a内のトナーを使い終わると上下枠体14,15を
分解し、前記トナー溜12a内に再度トナーを補給して再
利用できる。
【0240】即ち、図7、図8、図37及び図38に示す上
下枠体14,15を結合している係止爪14aと係止開口15
a、係止爪14aと係止突部15b、係止爪14cと係止開口
15d、係止爪15cと係止開口14b、及び係止爪14e3と係
止開口15f3のそれぞれの係止状態を解除することにより
上下枠体14,15を分解することができる。この係止解除
は例えば図70に示すように、使用済みのプロセスカート
リッジBを分解工具32にセットし、ロッド32aを突き出
して係止爪14aを押すことにより簡単に行うことができ
る。また前記分解工具32を使用しなくても前記各係止爪
14a,14c,15c,14e3を押すことにより分解すること
ができる。
【0241】前記のようにして図7及び図8に示すよう
に上下枠体14,15に分解した後に、上枠体14及び下枠体
15のそれぞれにエアーを吹き付けてカートリッジ内部に
付着したトナーを除去する。このとき感光体ドラム9や
現像スリーブ12d或いはクリーニング手段13はトナーと
直接接触する部材であるためにトナーが多く付着してい
る。これに対して帯電ローラ10はトナーとは直接接触し
ない部材であるためにトナーが付着している度合いが少
ない。従って、帯電ローラ10のクリーニングは感光体ド
ラム9やクリーニング手段13等のクリーニングに比べて
容易になし得る。そこで本実施例では前記帯電ローラ10
は、下枠体15に設けられた感光体ドラム9、現像スリー
ブ12d、クリーニング手段13とは別体の上枠体14に設け
てあるために、下枠体15と分割した上枠体14のクリーニ
ングを容易に行うことができる。
【0242】この分解ラインを図60(b)に示す。先
ず、前述の如くして上下枠体14,15を分割する。そして
上下枠体14,15ごとにクリーニングする。すなわち上枠
体14にあっては帯電ローラ10等、下枠体15にあっては感
光体ドラム9、現像スリーブ12d、現像ブレード12e及
びクリーニングブレード13a等の各部品レベルに分解し
てクリーニングする。合わせて、各部品を取り外した
後、上枠体14及び下枠体15をクリーニングする。
【0243】前記トナー等のクリーニングを行った後
は、図58に示すように、上枠体14に設けられた開口12
a2にティアテープ25を有するカバーフィルム26を貼り付
けて前記開口12a2を封鎖し、トナー溜12aの側面に設け
たトナー充填口12a4から新しいトナーを充填して該充填
口12a4を蓋12a3で被蓋する。そして上下枠体14,15を前
述した係止爪14aと係止開口15a、係止爪14aと係止突
部15b、係止爪14cと係止開口15d、及び係止爪15cと
係止開口14b、係止爪14e3と係止開口15f3のそれぞれを
弾性的に係止して両枠体14,15を係止することにより、
プロセスカートリッジBが再度使用し得るようになる。
尚、クリーニング後検査者が各部品を検査して、検査に
合格した部品は再使用して、検査に合格しなかった部品
は新しい部品(未使用部品)と交換して、クリーニング
後検査に合格した上下枠体14,15にこれらの部品を組み
付ける。なおここで各部品を再使用するにあたって、必
要に応じて機能回復処理(例えば、切削、研磨、研削、
溶剤塗布等)を施すことは有効である。
【0244】以下、詳細に説明する。
【0245】(プロセスカートリッジのリサイクル手
順)ここでプロセスカートリッジのリサイクルの手順に
ついて更に詳細に説明する。プロセスカートリッジのリ
サイクルの大略の手順は、(1)回収、(2)仕分け、
(3)分解、(4)選別、(5)清掃、(6)検査、
(7)再組立である。これを具体的に説明すると以下の
通りである。
【0246】(1)回収 使用済みのプロセスカートリッジをユーザ及びサービス
マン等の協力により、回収センターに集める。
【0247】(2)仕分け 各地の回収センターに集めた使用済みのプロセスカート
リッジをカートリッジリサイクル工場へ運搬する。そし
て回収した使用済みのプロセスカートリッジを、機種毎
に仕分けする。
【0248】(3)分解 仕分けしたプロセスカートリッジを分解し、部品を取り
出す。この際に、エアーガン等を用いてエアーを吹き付
ける等の簡単なクリーニングを行う。このプロセスカー
トリッジの分解は、先ず前述したように図7及び図8、
図37及び図38に示す上下枠体14,15を結合している係止
爪14aと係止開口15a、係止爪14aと係止突部15b、係
止爪14cと係止開口15d、係止爪15cと係止開口14b、
及び係止爪14e3と係止開口15f3のそれぞれの係止状態を
解除することにより上下枠体14,15を分解する。次いで
各枠体14,15に取り付けられている各種ローラ等の部品
を取り外す。
【0249】(4)選別 取り出した部品を検査して、再利用可能な部品と、寿命
に達した或いは損傷して再利用に適当でない部品とを選
別する。検査は検査者による目視による検査、必要に応
じて行う装置による検査が含まれる。
【0250】(5)清掃 選別に合格した部品のみを更に入念にクリーニングし
て、新しいカートリッジの部品として再利用可能にす
る。この選別に合格した各部品のクリーニングは、エア
ーを丹念に吹き付ける或いはアルコール液等の溶液を用
いて拭く等して付着したトナー等を除去する。このとき
感光体ドラム9や現像スリーブ12d或いはクリーニング
手段13はトナーと直接接触する部材であるためにトナー
が多く付着している。これに対して帯電ローラ10はトナ
ーとは直接接触しない部材であるためにトナーが付着し
ている度合いが少ない。従って、帯電ローラ10のクリー
ニングは感光体ドラム9やクリーニング手段13等のクリ
ーニングに比べて容易になし得る。
【0251】(6)検査 選別に合格し、クリーニングの終了した部品が、充分に
機能が回復し、再利用可能か否かを検査者が検査する。
【0252】(7)再組立 検査に合格した部品、及び検査に合格しなかった部品に
変わる新しい部品を用いて、新しいプロセスカートリッ
ジを組み立てる。
【0253】ここで前記プロセスカートリッジの再組立
の際の、トナー溜12aの開口12a2を塞ぐためのカバーフ
ィルム26の再取り付け方法、及びトナー溜12aへのトナ
ーの充填方法について図面を用いて詳しく説明する。
尚、図91は前述検査後再組立前のカートリッジ上枠体14
の斜視説明図である。
【0254】〈カバーフィルムの再取り付け方法〉図91
に示す如き上枠体14におけるトナー溜12aの開口12aを
新しいカバーフィルム26で塞ぐ方法、即ち前記開口12a2
における取り付け面12a5へ未使用の新品カバーフィルム
26を再取り付けする方法には、前記カバーフィルム26を
前記取り付け面12a5へ再溶着する方法、或いは再貼着す
る方法等がある。
【0255】尚、使用者は、カートリッジを使用するの
に先立って前記開口12a2を開封するために前記開口12a2
を塞いでいるカバーフィルム26をティアテープ25を引き
抜くことによって引き裂く。そこで先ず、前記カバーフ
ィルム26及びティアテープ25の構成とその材質について
説明する。
【0256】前記カバーフィルム26は、図92(a)に示
すように基材26K1 及びシーラント層26K2 から成る。
前記基材26K1 はトナー溜開口の気密性を十分に保持し
且つ一方向への引き裂き性を有する一軸延伸発泡ポリプ
ロピレンフィルム、一軸延伸ポリエチレンフィルム、一
軸延伸ポリプロピレンフィルム等を用いている。前記シ
ーラント層26K2 は前記開口12a2における取り付け面12
a5(上枠体14の材質)に対して溶着性が良く、更にティ
アテープ25に対して溶着性が良いものを用いており、例
えばポリエチレン系シーラント、酢酸ビニル系樹脂、ア
イオノマー系樹脂等を用いている。
【0257】前記ティアテープ25は、図92(b)に示す
ように基材25T1 及びその表裏面に設けられたシーラン
ト層25T2 から成る。前記基材25T1 はカバーフィルム
26を引き裂くのに十分な強度を有し、具体的にはカバー
フィルム26の三倍以上の引っ張り強度を有することが望
ましく、二軸延伸ポリエステルフィルム、二軸延伸ポリ
プロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム、二軸延伸
ナイロンフィルム等を用いている。前記シーラント層25
2 は前記カバーフィルム26のシーラント層26K2 と同
材質のものを用いている。
【0258】尚、図92(c)は前記カバーフィルム26と
前記ティアテープ25とを溶着した際の層構成を示す断面
説明図である。ここで図9に示す通り、ティアテープ2
5はカバーフィルム26の一面側に沿って延在した第一
部分25aと、前記第一部分25aの端部25bが折り
返された第二部分25cとを有している。そして使用者
がプロセスカートリッジを使用するのに先立って、前記
第二部分25cを引くことによって、前記カバーフィル
ム26はティアテープ25の第一部分25aに沿って破
断され、トナー溜め12aから現像手段12へ現像剤が
移動するための通路開口が形成される。
【0259】
【0260】
【0261】
【0262】
【0263】
【0264】
【0265】 《残フィルムを取り除かずにカバーフィルムを再取り付
けする方法》 次に前述の如き破断タイプのカバー部材としてのティア
テープ25を有するカバーフィルム26を取り付け面1
2a5に残フィルム26aを取り除かずに再貼着する方
法について説明する。
【0266】図91に示すように、検査後再組立前のカー
トリッジ上枠体14において、トナー溜12aの開口12a2に
おける取り付け面12a5の長手取り付け面12a6には、前述
したようにティアテープ25を引き抜く際に引き剥がされ
ずに残ったカバーフィルム26の残フィルム26aが溶着さ
れたままの状態で残っている。従って、前記開口12a
2の取り付け面12a5には、残フィルム26の残った長
手取り付け面12a6とカバーフィルム26の引き剥がされた
短手取り付け面12a7との間に僅かな段差がある。そのた
め、前記状態のままの開口12a2の取り付け面12a5に新し
いカバーフィルム26を貼着すると、前記段差によって貼
着されたカバーフィルム26と開口12a2の取り付け面12a5
との間に僅かな隙間が生じてしまい、トナー溜12a内に
充填するトナーが前記隙間から漏れてしまう虞がある。
【0267】そこで本実施例では、図94に示すように粘
着テープ若しくはホットメルトタイプのシーラントを備
えた接着テープ等の接着性を備えたフィルム67を前記
開口12a2の取り付け面12a5全面に貼着して、その上から
新しいカバーフィルム26を貼着することによって、前記
隙間からのトナー漏れを防止している。尚、前記開口12
a2の取り付け面12a5へのカバーフィルム26の再貼着は、
カートリッジの再組立を行う作業者の手で行っても良い
し、或いは不図示の専用工具を用いて行っても良い。
【0268】また残フィルム26aの残った取り付け面12
a5上に新しいカバーフィルム26の再溶着を行う場合に
は、図95に示すようにヒートシールバー68の短手部に前
記隙間分の段差68a(本実施例では約 0.1mm程度)を
設け、このヒートシールバー68を用いて前記開口12a2の
取り付け面12a5に新しいカバーフィルム26を溶着してい
る。
【0269】《カートリッジを再生産する際にイージー
ピールを用いる方法》新品のプロセスカートリッジの場
合には、カバー部材として破断されることによって開口
を開封する破断タイプが好ましい。なぜならば、カバー
部材を引き抜き除去する際に、使用者が把持部を引くた
めに小さな力で良く、開封操作性が大幅に向上するから
である。しかしながら破断タイプのカバー部材はコスト
が高いという欠点を有する。
【0270】一方、プロセスカートリッジの再生産を行
うにあたっては、より簡易に、より低コストが要求され
る。
【0271】そこで本実施例では、カートリッジを再生
産する場合には、カバー部材として引き抜き除去する際
に破断するのではなくて、接着力に抗して引き剥す剥離
タイプのカバー部材を用いる。ここで図98に、剥離タ
イプのカバー部材としてイージーピール方式を示す。図
98は、取り付け面12a5部分と開口を封止するカバー部
材の分解斜視図である。図において、100は上記上枠
体14の横長スリット開口12a2を覆って密閉する帯
状の柔軟シール部材であり、開口12a2周りの四周縁
取り付け面12a5にヒートシール(熱溶着)、インパ
ルスシール、高周波ウェルダ等の接着方法によりイージ
ーピール接着される。あるいは接着剤でもって接着され
る。接着剤でもって接着する場合には、作業者が手でも
って接着面を取り付け面12a5に押圧すれば良く、よ
り簡易に取り付けることができる。シール部材100の
一端側は延長して逆方向への折り返し部分30Aにし、
該折り返し部100Aの自由端部100Bは把持部とし
て、上下枠体14・15の間から外方へ把持部として露
出させた状態にしてある。
【0272】使用時は使用者が上記把持部100Bをつ
まんでシール部材折り返し部分100Aをシール部材1
00の取り付け面12a5に対する接着力に抗して装置
外方へ引くことによりシール部材100の取り付け面1
2a5に対する接着が開口12a2の長手方向に奥側か
ら手前側に順次にはがれて開口12a2の開封がなされ
ていき、最終的に把持部100Bを十分に外方へ引いて
シール部材折り返し部分100A、及びシール部材10
0の全体を装置外へ引き抜き除去することにより開口1
2a2が全体に開封され、その開封された開口12a2
を介してトナー溜め12aが現像手段12に連通状態に
なる。
【0273】なお本実施例の剥離タイプのカバー部材
は、前述破断タイプのカバー部材と同様に用いることが
できる。すなわち本実施例の剥離タイプのカバー部材
は、残フィルム26aを取り除いた後であっても、ある
いは残フイルム26aの上からでも前述実施例と同様に
取り付け可能である。本実施例によればより一層低コス
トでもってプロセスカートリッジの再生産が可能とな
る。
【0274】なお、前述各実施例において、カバー部材
を取り付け面に取り付けるにあたって、開口の領域を規
制するための例えばプラスチック製の硬質板を介しても
良い。すなわちトナー溜め12aから現像手段12へ移
動する現像剤の量を規制するために、所定の開口領域を
備えた硬質板(図示せず)を上枠体の取り付け面12b
Tにヒートシール等によって取り付け、その後その硬質
板にカバー部材を取り付けるようにしても良い。そこで
新品のカートリッジにこの硬質板が取り付けられている
場合には、この硬質板に残フィルム26aが残ることに
なる。この場合においても前述実施例と同様に、残フィ
ルム26aの上から新品のカバー部材を取り付ければ良
い。また新品のカバー部材としては、破断タイプあるい
は剥離タイプのうちから適宜選択して用いれば良い。
【0275】《トナーの充填方法》次に、前記プロセス
カートリッジBにおけるトナー溜12a内へのトナーの充
填方法について図面を参照して説明する。
【0276】図96に示すように、製造されたばかりのト
ナーtはホッパー供給口61からトナーホッパー62に輸送
されて貯蔵される。
【0277】前記トナーホッパー62内に一時貯蔵された
トナーtは、該ホッパー62下部に設けられたオーガーケ
ーシング63内に設けられたオーガー64の回転によりトナ
ーホッパー62から排出される。このとき、前記オーガー
64のスクリュー回転数を制御することによって、トナー
tの排出スピードを容易に規制することができる。
【0278】そして、前記オーガー64の回転により排出
されたトナーtは、トナー充填用ロート65を通過し、ト
ナー充填口12a4から前記開口12a2の塞がれたトナー溜12
a内に充填される。
【0279】前記トナー溜12a内が満杯になるまでトナ
ーtを充填した後、トナー充填口12a4を新しい蓋12a3で
閉じる。
【0280】尚、前述したトナーの充填方法は、再利用
するカートリッジに限らず、新規カートリッジについて
も同様にして用いられる。
【0281】また本実施例に係るトナー充填用ロート65
を使用した場合、トナーtと該ロート65内部表面との摩
擦抵抗がフッ素処理によって小さくなるため、トナーt
のロート閉塞が起こり難くなる。従って、トナーtがロ
ート閉塞しない程度までトナーホッパー62からのトナー
tの排出スピードをアップすることが可能となり、充填
コストを大幅に削減することができる。
【0282】前述の如くして、カバーフィルム26あるい
はシール部材100再取り付け、及びトナーの充填を行
うと共に、各部品を取り付けた後、各係止爪と係止開口
とを係止して上下枠体14,15を再度連結して、プロセス
カートリッジBの再組立が成される。
【0283】尚、前記上下枠体14,15を再度連結する際
に、係止爪14aと係止開口15a、係止爪14aと係止突起
15b等を係止するが、プロセスカートリッジBの再利用
の回数が多くなってくると、前記係止爪と係止開口との
係止がきかなくなることが考えられる。そのため本実施
例ではそれぞれの係止爪や係止開口の近傍若しくは係止
爪等の係止力と同等の効果を発揮する箇所に、ネジ止め
が可能となるようなネジ穴を設けている。例えば、上枠
体14に配設してある現像手段12の係止爪14aの近傍には
それぞれネジ穴14a1が設けてあり、該ネジ穴14a1に対応
する下枠体15側の係止開口15aの近傍にはそれぞれネジ
穴15a1が設けてある。また、この他に枠体の四隅近傍に
は嵌合凸部14dと嵌合凹部15e(クリーニング手段
側)、嵌合凸部15f1,14e2と嵌合凹部14e1,15f2(現像
手段側)が設けられており、これらに貫通したネジ穴を
設けている。これにより前記係止爪による係止がきかな
くなっても、上下枠体14,15を結合して前記ネジ穴にネ
ジを螺合することにより両枠体14,15を強固に結合する
ことが可能となる。
【0284】また、前記リサイクルに際して各種ローラ
等は再組立して使用するが、上下枠体14,15は再使用が
不可能な場合、クラッシュして材料として再利用する。
このとき前記枠体14,15が異種材質で構成してあると、
これらを一緒にクラッシュすると材料として再利用した
ときに機械的特性が低下してしまう。そのため本実施例
では前記枠体14,15を同一の材質(例えばポリスチレン
の高衝撃性グレード)で構成することにより、前記枠体
14,15を一緒にクラッシュレペット化して材料として再
利用しても機械的特性が低下しないようにし、リサイク
ル効率を向上させている。
【0285】また前記枠体の材質は使用するトナーの成
分と同系の材質にすることが好ましい。これにより、使
用済みカートリッジの枠体の清掃が完全でなく、その内
壁にトナーが付着している状態で枠体をクラッシュして
も、異種材料が混ざったときのような機械的特性の低下
を生ずることがない。
【0286】〔他の実施例〕次に前述した画像形成装置
及びプロセスカートリッジの各部の他の実施例について
図面を参照して説明する。尚、前述した第一実施例と同
一機能を有する部分には同一符号を付す。
【0287】(像担持体)前述した第一実施例では、像
担持体の有する感光層として有機半導体(OPC)を用
いた例を示したが、これに限定されるものではなく、例
えばアモルファスシリコン(A−Si)、セレン(S
e)、酸化亜鉛(ZnO)、或いは硫化カドミウム(C
dS)等であっても良い。
【0288】〈フランジギア〉前述した第一実施例で
は、駆動力伝達時の負荷によってフランジギア9cの変
形を防止するための手段として、図9に示すように、フ
ランジギア9cの肉抜き部9c3に補強材9c4を圧入した
例を示したが、本発明はこれに限るものではなく、前記
補強材9c4を圧入しなくともフランジギア単体におい
て、リブの追加等により強度的に満足できればそれで良
い。例えば図71に示す構成のフランジギアがそれであ
る。
【0289】前記フランジギア9cは射出成形によるプ
ラスチック材であるため、ギア部の歯底内側が肉抜きさ
れていることは前にも述べたが、図9に示す如き肉抜き
部9c3にリブを設けた場合、ややもすればギア精度の悪
化を招く可能性があるため、本実施例におけるフランジ
ギア9cは、図71に示すように射出成形の際に肉抜き部
9c3を薄くして壁9c6がギア部の歯底に位置するように
成形し、同時に前記肉抜き部9c3に多数のリブ9c7を成
形するようにしている。これによりギア精度の悪化を招
くことなく、強度アップを図ることができる。
【0290】〈ドラム支軸〉前述した第一実施例では下
枠体15の軸穴部15sに圧入されたドラム支軸9dの分解
作業を容易にするための手段として、ドラム支軸9dの
端面にネジ穴9d1を設けた例を示したが、本実施例はこ
れに限るものではなく、圧入されたドラム支軸9dの抜
き取りを容易にする構成であれば良い。
【0291】例えば、図72(a)に示すようにドラム支
軸9d及び下枠体15の軸穴部15sの一部に切欠9d2を設
けたり、或いは図72(b)に示すように下枠体15の軸穴
部15sの外径Ra よりもドラム支軸9dのフランジ部9
d3の外径Rb を大きくすれば、前記ドラム支軸9dを容
易に抜き取ることができる。更に本実施例にあってはネ
ジを切るコストを省くことができ、製造コストを抑える
ことができる。
【0292】(帯電手段) 〈摺動軸受〉前述した第一実施例では帯電ローラ10のス
ラスト方向の力を規制するスラスト規制手段として、図
18及び図19に示すように、摺動軸受10cにカギ状に屈曲
したストッパー部10c1を一体形成した例を示したが、こ
れに限るものではなく、前記スラスト規制部が前記摺動
軸受に一体形成されていれば良い。
【0293】例えば、図73(a)に示すように摺動軸受
10cの一端面全面に一体的に設けた壁をストッパー部10
c1としても良く、更に図74(a)に示すように前記スト
ッパー部10c1の内面に凸状のリブ10c2を設けて、帯電ロ
ーラ10のローラ軸端部が接触して回転する場合の摩擦抵
抗を低減するようにしても良い。また前記摺動軸受10c
に一体的に設けた壁は一端面全面である必要はなく、図
73(b)及び図74(b)に示すように帯電ローラ10の端
部の一部を規制する形状にして、前記帯電ローラ10の端
部が接触して回転する場合の摩擦抵抗を低減するように
しても良い。
【0294】尚、前述した実施例では帯電ローラ10を回
転自在に支持している摺動軸受10cにスラスト規制手段
としてのストッパー部10c1を一体的に構成した例を示し
たが、本発明はこれに限るものではなく、転写ローラ等
に用いても同様の効果を得ることができる。
【0295】また帯電手段の構成は、前述した第一実施
例では所謂接触帯電方法を用いたが、他の構成として従
来から用いられているタングステンワイヤの三方周囲に
アルミ等の金属シールドを施し、前記タングステンワイ
ヤに高電圧を印加することによって生じた正又は負のイ
オンを感光体ドラムの表面に移動させ、該ドラム表面を
一様に帯電する構成を用いても良いことは当然である。
【0296】尚、前記接触帯電手段としては前記ローラ
型以外にも、ブレード型(帯電ブレード)、パッド型、
ブロック型、ロッド型、ワイヤ型等のものでも良い。
【0297】(現像手段)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。
【0298】(クリーニング手段) 〈クリーニングブレード〉前述した第一実施例では、ク
リーニングブレード13aの振動による騒音を抑えるため
の手段として、図31及び図32に示すように上枠体14内側
の所定位置にリブ14jを設け、これをシール部材S1
介してブレード支持部材13a1の上面に突き当てるように
構成したが、本発明はこれに限るものではなく、前記ブ
レード13aの振動を抑え込むものであれば、例えば前記
ブレード13aを固定している支持部材13a1の傾斜面に突
き当てるようにしても良い。
【0299】また図75に示すように、クリーニングブレ
ード13aの固定された支持部材13a1と上枠体14と間にク
ロロプレンゴム等の緩衝材33を挟んでも良い。尚、前記
緩衝材33の横にはシール部材S1 が設けられており、廃
トナーの漏れを防いでいる。前記緩衝材33はその厚さが
前記支持部材13a1上面と上枠体14内面との隙間より約0.
5〜 1.5mm程度厚く、長手方向の長さが約 150〜 220
mm程度のものを用いており、この緩衝材33を挟むこと
により上枠体14が約 0.5mm〜 1.0mm程度撓む。即
ち、上枠体14が撓む量程度の力でクリーニングブレード
13aの固定された支持部材13a1を押し付けている。これ
により、クリーニングブレード13aのスティックスリッ
プによる振動を抑え込み、プロセスカートリッジから発
生する騒音が低減される。
【0300】また図76に示すように、前記緩衝材33を上
枠体14のリブ14jと前記ブレード支持部材13a1との間に
介在させるように構成しても良い。尚、本実施例におけ
る緩衝材33は厚さ 0.5mm以下のウレタンゴムを用いて
おり、カートリッジ組立時に前記リブ14jと前記ブレー
ド支持部材13a1との間で厚さ約 0.3mm、硬度約60°と
なるように押し潰している。これにより、クリーニング
ブレード13aのスティックスリップによる数十Hz以上
の微振動を抑えることができ、騒音の発生を防止する。
また良好な画像を得ることができた。
【0301】また図77及び図78に示すように、上枠体14
の所定位置に設けたリブ14jを前記ブレード支持部材13
a1に直接接触させるようにしても良い。図77に示す如き
リブ14jはブレード支持部材13a1上面の略全面に接触す
るようにしてあり、更に図78に示す如きリブ14jはブレ
ード支持部材13a1の略全域(上面及び傾斜面)に接触す
る。これにより前記リブ14jを通じてカートリッジ枠体
へのクリーニングブレード13aの振動伝達率が高くなる
が、振動物自体の質量(カートリッジ枠体の質量)が大
きくなるため、前記クリーニングブレード13aの振動は
カートリッジ枠体に分散され、該ブレード13aの振動を
低減することができ、その振動による騒音が低減され
る。
【0302】また図79に示すように、上枠体14における
クリーニングブレード13aが近接する部分(前記リブ14
jが設けられていた位置)に長手方向にわたって開口部
34を設けると共に、装置本体側の上部開閉カバー1bの
所定位置に前記開口部34から侵入してブレード支持部材
13a1の上面に当接する当接部材35を設けて、前記上部開
閉カバー1bを閉じることにより前記当接部材35がブレ
ード支持部材13a1の上面に当接するようにしても良い。
これにより前記当接部材35を通じてクリーニングブレー
ド13aの振動は装置全体へ伝達されるが、振動物自体の
質量(装置全体の質量)は更に大きくなるため、前記ク
リーニングブレード13aの振動は装置全体に分散され、
該ブレード13aの振動を低減することができ、その振動
による騒音が低減される。尚、前記ブレード支持部材13
aと当接部材35との間にゴムシート等の薄い柔軟な緩衝
材を介在させて密着性を上げるようにしても良い。
【0303】また図80に示すように、ブレード支持部材
13a1をカートリッジ枠体にネジ止め固定する際に、その
傾斜面の長手方向両端だけでなく、上面の長手方向両端
もネジ止め固定するように構成しても良い。これにより
前述した実施例と同様に、感光体ドラム9とクリーニン
グブレード13aとの摩擦力から発生する数十Hz以上の
微振動を抑えることができ、騒音の発生はなくなり、ま
た良好な画像を得ることができた。
【0304】尚、図81に示すようにクリーニング手段13
が単体のものにあっては、ブレード支持部材13a1上面の
中央部分をネジ止め固定することによって、上記実施例
と同様の効果を得ることができる。
【0305】また図82に示すように上枠体14内面とブレ
ード支持部材13a1上面との隙間よりも若干背の高いリブ
14jを前記上枠体14内面の長手方向中央部分に設けて、
前記リブ14jがブレード支持部材13a1に圧接された際の
上枠体14の弾性変形を利用して、前記ブレード支持部材
13a1の上面を加圧するように構成しても良い。これによ
り前記リブ14jが上枠体14の弾性変形によってブレード
支持部材13a1の上面に加圧されるため、この加圧力によ
ってクリーニングブレード13aの振動を抑えることがで
き、前記振動による騒音が低減される。
【0306】また図83に示すように下枠体15の廃トナー
溜13c内の長手方向中央部分に、前記廃トナー溜13c底
部とブレード支持部材13a1上部との間隔よりも若干背の
高い仕切板36を設けても上述実施例と同様の効果を得る
ことができる。尚、この仕切板36を設けることによって
下枠体15の強度も向上される。
【0307】前述の如き本実施例を実施することによ
り、感光体ドラム9とクリーニングブレード13aとの摩
擦力から発生する数十Hz以上の微振動を抑えることが
できる。尚、本実施例実施前の感光体ドラム9及びクリ
ーニングブレード13aの振幅はそれぞれ約4μm〜5μ
m程度であったのに対し、本実施例を実施することによ
り、共に測定誤差内の0.01μm以下になり、前記振動に
よる騒音の発生はなくなり、また良好な画像を得ること
ができた。
【0308】また感光体ドラム9に残存するトナーのク
リーニング方法としても、ブレード、ファーブラシ、磁
気ブラシ等を用いてクリーニング手段を構成しても良
い。
【0309】(上下枠体)前述した第一実施例では下枠
体15の現像側駆動部分を略箱型状に成形し、更にはリブ
等を設けることによってその枠体の部分的な強度アップ
を図ったが、上記実施例において述べた方法を用いて上
下枠体14,15の他の部分の強度アップを図ることも可能
である。
【0310】(シャッタ機構)前述した第一実施例では
プロセスカートリッジBを装着するときに、シャッタ機
構24が自動的に開き、カートリッジBを抜き取ると前記
シャッタ機構24は捩じりコイルバネ24fによって自動的
に閉じるようにした。そのため、プロセスカートリッジ
Bを装着した状態にあっては、シャッタ機構24はバネ24
fにより常に閉じる方向に付勢され、これによりカート
リッジBは装置本体内部のカートリッジ装着部2から持
ち上げられる方向に付勢される利点があった。しかし、
捩じりコイルバネ24fの付勢力が強すぎるとカートリッ
ジ装着状態が不安定になる。そこで、シャッタ機構24が
開いたときに、これをロックするためのロック機構を設
けるようにしても良い。
【0311】前記ロック機構としては、例えば図84に示
すように、カートリッジBの所定位置に圧縮バネ39aに
よって付勢されたレバー39bを設け、シャッタ機構24が
完全に開くと前記レバー39bがシャッタ部24cに設けら
れた係止孔24c2に係止するように構成する。これにより
シャッタ機構24は開いた状態でロックされ、捩じりコイ
ルバネ24fの付勢力はプロセスカートリッジBを持ち上
げるように作用しなくなる。
【0312】前記ロック状態の解除は、図84に示すイジ
ェクトボタン40によって行われる。即ち、装置本体には
イジェクトボタン40が露出するように取り付けてあり、
圧縮バネ40cによって装置本体外方へ突出する方向へ付
勢されている。このイジェクトボタン40を押すと、該ボ
タン先端にある押圧突起40aがレバー39bを押し込み、
レバー39bが係止孔24c2から外れる。これにより前記ロ
ック状態が解除される。
【0313】イジェクトボタン40は係止爪40bを有して
おり、これが上部開閉カバー1bを閉じたときに該カバ
ー1bに設けた係止フック41と係止して上部開閉カバー
1bを閉鎖状態にロックする。一方、イジェクトボタン
40を押すと前記係止が解除され、上部開閉カバー1bの
回動中心に設けた捩じりコイルバネの付勢によって開閉
カバー1bが開く。従って、イジェクトボタン40を押す
と、上部開閉カバー1bが自動的に開くと共に、プロセ
スカートリッジBはバネ24fの付勢によってカートリッ
ジ装着部2から浮き上がるように持ち上げられ、プロセ
スカートリッジBが取り出し易くなるものである。
【0314】またドラムシャッタによる付勢は、図85乃
至図89に示すように、前述した第一実施例と全く異なる
構成にしても実施可能である。次に図85乃至図89に示す
実施例の構成について説明する。
【0315】この実施例では図85に示すプロセスカート
リッジ42を画像形成装置43の前面に設けたカートリッジ
挿入用窓44から挿入して装着するものである。尚、前記
プロセスカートリッジ42及び画像形成装置43は前述した
第一実施例のプロセスカートリッジB及び画像形成装置
Aと同一機能を有するものである。またプロセスカート
リッジ42はカートリッジ本体42aと、シャッタ機構とし
て機能するケース42bとからなる。
【0316】カートリッジ挿入用窓44には図86に示すよ
うにバネ45によって閉じる方向に付勢された薄板46によ
って閉じられており、この薄板46を押し開けるようにし
てプロセスカートリッジ42を挿入し、図87に示すよう
に、そのひさし部分42cが画像形成装置本体の前面と略
同面になるまで挿入する。この状態から更にカートリッ
ジ本体42aを押し込むと、ケース42bはそのままの位置
に残り、本体42aが押し出される。すると、図示しない
センサにより、カートリッジ本体42aの突出が検出さ
れ、図示しないモータと連結したギア47が回転する。
【0317】前記ギア47はカートリッジ本体42aの上面
に設けたラック42a1と噛合可能であり、ギア47の回転に
よってカートリッジ本体42aは更にケース42bから繰り
出される。このときカートリッジ本体内に設けてある感
光体ドラムの回転軸と同軸の軸48が画像形成装置43内の
ガイド溝49に入り込み、この溝49に導かれて繰り出され
る。図88に示すように、カートリッジ本体42aの後方
(図88の左側)には電気的接続を行うための接点50が設
けてあり、カートリッジ本体42aが繰り出されると、前
記接点50が画像形成装置43側に設けられると共に、バネ
51によって下方へ付勢された接点ピン52と接触する。こ
のとき接点ピン52の付勢によってカートリッジ本体42a
は下向きの力を受け、カートリッジ本体42aの後方がガ
イド溝49に沿って僅かに下がる。
【0318】またカートリッジ本体42aが挿入される
と、画像形成装置43に設けた軸53がケース42bの孔42b1
に落ち込む。この軸53はレバー54を介して圧縮バネ55に
よって前記孔42b1に落ち込む方向に付勢されており、レ
バー54は画像形成装置43の外部から突出している。そし
てカートリッジ本体42aが繰り出されて所定位置までく
ると、軸53はカートリッジ本体側面に設けられた凹部42
a2に落ち込む。このため、カートリッジ本体42aをケー
ス42bに引き込もうとする引張バネ42dの付勢に対して
ロックした状態となる。従って、このロック状態ではカ
ートリッジ本体42aを正規位置から動かそうとする引張
バネ42dの力は働かず、プロセスカートリッジ42は画像
形成装置43に対して安定して装着される。
【0319】レバー54は軸54aを中心に回動可能であ
り、図89の矢印方向へ力を加えると、引張バネ42dの付
勢によって軸53が凹部42a2から抜け出すと共に、カート
リッジ本体42aがケース42b内へ引き戻される。尚、こ
の引き戻し時にはギア47とラック42a1とが噛合している
ために、ギア47がダンパーの役割をしてカートリッジ本
体42aがケース42bに衝撃的に引き戻されるのを防止す
る。
【0320】カートリッジ本体42aがケース42b内に引
き戻されると、図87に示すように、カートリッジ本体42
aが画像形成装置43から一定量突出するために、これを
取り出すのは容易になし得る。
【0321】このようにカートリッジ本体42aをケース
42bに引き戻す引張バネ42dを充分に強くすると共に、
ロック機構を設けることにより、カートリッジ42の取り
出しが極めて容易となる。
【0322】またこの構成にあっては、図90に示すよう
に、レバー54の状態によってカートリッジ42の装着状態
が判別し得る。即ち、画像形成装置43にプロセスカート
リッジ42を装着されてないときは、レバー54は図90
(a)の状態となり、プロセスカートリッジ42が正規に
装着されて軸53が凹部42a2に落ち込んでいるときは図90
(b)の状態となり、カートリッジ42が画像形成装置43
に正規に装着されていないときは図90(c)の状態とな
る。このように画像形成装置外部からレバー54の状態を
見るだけでカートリッジ装着状態を判別し得る。
【0323】{プロセスカートリッジの組立構成} 〈クリーニングブレード端部シール〉前述した第一実施
例ではクリーニングブレード13a端部にあたるブレード
取付座面15j下部に貼着したトナー漏れ防止のためのシ
ール部材S6 と感光体ドラム9端部との摩擦力を軽減す
るための手段として、図49に示す如く前記シール部材S
6 上に高密度ポリエチレンシール37を貼着したり、或い
は図51に示す如くシリコン微粉体等の潤滑剤38を塗布し
た例を示したが、本発明はこれに限るものではなく、前
記潤滑剤38としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)等
の粉体を用いても良い。
【0324】尚、ここで前記粉体である潤滑剤38をシー
ル部材S6 に付着させる方法としては、前記シール部材
6 上に前記潤滑剤38を振りまくだけでも良い。これは
前記シール部材S6 と感光体ドラム9端部との摩擦力が
比較的大きくない場合、前記ドラム9の回転初期時にあ
っては前記シール部材S6 表面が荒れており摩擦力が大
きいのに対して、ある程度の時間経過後では前記シール
部材S6 表面の粗さが減少し摩擦力も低減するからであ
る。
【0325】また、前記粉体である潤滑剤38を揮発性の
液体に分散させ、この溶液を前記シール部材S6 に染み
込ませ、液体の蒸発をまって潤滑剤38をシール内全体に
分散させても良い。こうすることによりシール内部に分
散している潤滑剤38が、少しずつ感光体ドラム9との当
接面上に現れて、長期にわたって前記ドラム9との摩擦
力が軽減され、ドラム9の巻き込みによるシール部材S
6 のちぎれを防止することができる。
【0326】〈感光体ドラムの装着方法〉前述した第一
実施例ではカートリッジ初期組立時に感光体ドラム9と
クリーニングブレード13aと当接面全面に潤滑剤38を介
在させるために、前記ブレード13aの当接面に対して前
記ドラム9を45度以下の角度γを持って装着する方法に
ついて述べた、このドラム装着方法をカートリッジのリ
サイクル時の組立に用いても良い。
【0327】前記プロセスカートリッジに用いられてい
る各部品の耐久性能がそれぞれ異なる場合として、クリ
ーニングブレード13aの耐久性に比べて感光体ドラム9
の耐久性が劣る場合を考えるとき、このプロセスカート
リッジは前記感光体ドラム9のみを新しいものと交換す
ることによって再利用可能となる。この感光体ドラム9
の交換に際し、該ドラム9を外したときに前記ブレード
13a上のドラム9との当接面には残現像剤が付着してお
り、この残現像剤が前述した潤滑剤38となり得る。しか
しながら一般には前記残現像剤は前記ドラム9とブレー
ド13aとの双方に分散して付着するため、前記ブレード
13a上のドラム9との当接面全てを覆う状態では付着し
ていない。
【0328】そこで本実施例のドラム装着方法を用いる
ことにより、新規感光体ドラム9のプロセスカートリッ
ジBへの再装着に前記ブレード13a上に存在する残現像
剤を、該ブレード13aの感光体ドラム9との当接面全面
に分散されることができ、前記残現像剤を潤滑剤として
前記両部材間に介在させることができる。
【0329】また本発明に係るプロセスカートリッジは
前述のように単色の画像を形成する場合のみならず、現
像手段12を複数設け、複数色の画像(例えば2色画像、
3色画像或いはフルカラー等)を形成するカートリッジ
にも好適に適用することが出来る。
【0330】
【発明の効果】以上説明したように、本発明はプロセス
カートリッジの再生産についての一つの簡易な方法を実
現したものであって、資源の有効利用を図ることができ
るので、地球環境の保護及び自然環境の保護に貢献する
ことができる。
【0331】さらに、破断タイプのカバー部材が取り外
された後に、剥離タイプのカバー部材を取り付ける発明
にあっては、安いコストでもって簡易にプロセスカート
リッジの再生を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像形成装置の一態様であるプロセスカートリ
ッジを装着したレーザープリンタの断面構成説明図であ
る。
【図2】前記レーザープリンタの外観斜視図である。
【図3】前記プロセスカートリッジの断面構成図であ
る。
【図4】前記プロセスカートリッジの外観斜視図であ
る。
【図5】前記プロセスカートリッジを逆さにした状態の
外観斜視図である。
【図6】上下枠体を分割した状態のプロセスカートリッ
ジの断面説明図である。
【図7】下枠体側の内部斜視説明図である。
【図8】上枠体側の内部斜視説明図である。
【図9】感光体ドラムの断面説明図である。
【図10】感光体ドラム端のフランジギア部の説明図で
ある。
【図11】ドラムアース用接点の斜視説明図である。
【図12】ドラムアース用接点の斜視説明図である。
【図13】二股に分かれていないドラムアースを用いた
実施例の断面説明図である。
【図14】二股に分かれていないドラムアースを用いた
実施例の断面説明図である。
【図15】ドラム軸近傍を拡大して示した要部説明図で
ある。
【図16】ドラム軸を枠体から抜き取る作業の説明図で
ある。
【図17】帯電ローラ部分を拡大して示した要部説明図
である。
【図18】帯電ローラ部分を拡大して示した要部説明図
である。
【図19】帯電ローラの軸受の斜視説明図である。
【図20】図3におけるA−A断面図である。
【図21】図20におけるB−B断面図である。
【図22】感光体ドラムと現像スリーブの位置関係と、
現像スリーブの加圧方法を示す横断面説明図である。
【図23】図22のAA−AA断面を示す縦断面図、及
び図22のBB−BB断面を示す縦断面図である。
【図24】従来のスリーブ軸受のスライド状態を示す断
面説明図である。
【図25】現像スリーブとスリーブギアとの結合状態を
示す説明図である。
【図26】スクイシートのうねりを示す説明図である。
【図27】スクイシートの貼付方法を示す説明図であ
る。
【図28】スクイシートの貼付方法を示す説明図であ
る。
【図29】スクイシートの形状を示す説明図である。
【図30】スクイシートの貼付方法を示す説明図であ
る。
【図31】クリーニングブレード支持部材と上枠体に設
けたリブとの当接状態を示す断面説明図である。
【図32】クリーニングブレード支持部材と上枠体に設
けたリブとの当接状態を示す正面説明図である。
【図33】トナーの平均粒径の正規分布図である。
【図34】ブレード侵入量とブレード設定角の説明図で
ある。
【図35】ブレード当接圧の測定方法の説明図である。
【図36】ブレード当接圧とトナー平均粒径との関係を
示す表である。
【図37】下枠体側の内部平面説明図である。
【図38】上枠体側の内部平面説明図である。
【図39】下枠体の下面で記録媒体をガイドする説明図
である。
【図40】シャッタ機構の斜視説明図である。
【図41】プロセスカートリッジの外部側面説明図であ
る。
【図42】プロセスカートリッジの外部下面説明図であ
る。
【図43】シャッタ軸押さえの斜視説明図である。
【図44】プロセスカートリッジの外部上面説明図であ
る。
【図45】感光体ドラムを最後に組み込む状態説明図で
ある。
【図46】現像スリーブ端部のトナー付着状態を示す説
明図である。
【図47】現像スリーブ取付座面の成型状態を示す説明
図である。
【図48】現像ブレード及びクリーニングブレードを貼
着する実施例の説明図である。
【図49】クリーニングブレード端部のシール部材の状
態を示す説明図である。
【図50】クリーニングブレード端部のシール部材と感
光体ドラムとの関係を示す状態説明図である。
【図51】クリーニングブレード及び端部シール部材に
塗布された潤滑剤の状態を示す説明図である。
【図52】現像ブレード端部のシール部材の状態を示す
説明図である。
【図53】現像ブレード端部のシール部材の形状の説明
図である。
【図54】感光体ドラムを組み込むときのガイド部材の
取付位置を示す説明図である。
【図55】ブレード支持部材の端部にドラムガイド部材
を設けた構成説明図である。
【図56】クリーニングブレードの感光体ドラムとの当
接面における潤滑剤の状態を示す模式説明図である。
【図57】感光体ドラム及び現像スリーブの軸受部材の
取り付け説明図である。
【図58】ティアテープを有するカバーフィルムのトナ
ー溜開口への貼着状態を示す説明図である。
【図59】ティアテープを引き抜く部分に貼付したシー
ル部材の状態を示す説明図である。
【図60】(a)はプロセスカートリッジの組立、出荷
ラインの説明図であり、(b)はプロセスカートリッジ
の分解クリーニングラインの説明図である。
【図61】プロセスカートリッジを画像形成装置に装着
する状態説明図である。
【図62】プロセスカートリッジを画像形成装置に装着
する状態説明図である。
【図63】プロセスカートリッジを画像形成装置に装着
する状態説明図である。
【図64】プロセスカートリッジを画像形成装置に装着
する状態説明図である。
【図65】プロセスカートリッジを画像形成装置に装着
した状態説明図である。
【図66】感光体ドラムに取り付けたギア及び電気接点
の説明図である。
【図67】プロセスカートリッジにかかる力の説明図で
ある。
【図68】プロセスカートリッジの駆動側の突起を中心
とする回転モーメントの状態説明図である。
【図69】上部開閉カバーを開けた時のプロセスカート
リッジの状態説明図である。
【図70】上枠体と下枠体の連結を解除する場合の説明
図である。
【図71】感光体ドラム端のフランジギア部の他の実施
例の説明図である。
【図72】本発明に係るドラム支軸の他の実施例の説明
図である。
【図73】本発明に係る摺動軸受の他の実施例の説明図
である。
【図74】本発明に係る摺動軸受の他の実施例の説明図
である。
【図75】本発明に係るクリーニング手段の他の実施例
の説明図である。
【図76】本発明に係るクリーニング手段の他の実施例
の説明図である。
【図77】本発明に係るクリーニング手段の他の実施例
の説明図である。
【図78】本発明に係るクリーニング手段の他の実施例
の説明図である。
【図79】本発明に係るクリーニング手段の他の実施例
の説明図である。
【図80】本発明に係るクリーニング手段の他の実施例
の説明図である。
【図81】本発明に係るクリーニング手段の他の実施例
の説明図である。
【図82】本発明に係るクリーニング手段の他の実施例
の説明図である。
【図83】本発明に係るクリーニング手段の他の実施例
の説明図である。
【図84】シャッタ機構を開いた状態でロックするロッ
ク機構を設けた他の実施例の説明図である。
【図85】シャッタ機構による付勢構成の他の実施例に
係る画像形成装置及びプロセスカートリッジの斜視説明
図である。
【図86】シャッタ機構による付勢構成の他の実施例に
係る画像形成装置及びプロセスカートリッジの構成説明
図である。
【図87】シャッタ機構による付勢構成の他の実施例で
あって、カートリッジを画像形成装置に挿入した初期の
状態説明図である。
【図88】シャッタ機構による付勢構成の他の実施例で
あって、カートリッジ本体がケースから繰り出された状
態説明図である。
【図89】シャッタ機構による付勢構成の他の実施例で
あって、ロックレバーの構成説明図である。
【図90】シャッタ機構による付勢構成の他の実施例で
あって、ロックレバーの状態を示す説明図である。
【図91】カバーフィルムの剥がされたトナー溜開口の
状態を示す説明図である。
【図92】ティアテープ及びカバーフィルムの層構成を
示す断面説明図である。
【図93】トナー溜開口から残フィルムを取り除く状態
を示す説明図である。
【図94】ティアテープを有するカバーフィルムをトナ
ー溜開口に再取り付けする状態を示す説明図である。
【図95】ティアテープを有するカバーフィルムをトナ
ー溜開口に再取り付けする状態を示す説明図である。
【図96】トナー溜内にトナーを充填する状態を示す説
明図である。
【図97】カートリッジ装着時にカートリッジ前方下部
の係合部が転写ローラを下方へ押し下げる状態を示す説
明図である。
【図98】上椀体の取り付け面部分と開口を封止するカ
バー部分の分解斜視図である。
【符号の説明】
A 画像形成装置 B プロセスカートリッジ S1 ,S2 ,S3 ,S4 ,S5 ,S6 シール部材 S7 シール部材 S71 上側部 S72 下側部 S8 ,S9 シール部材 Z 感光体塗布領域 1 装置本体 1a カセット装着部 1b 上部開閉カバー 1b1 付勢手段 1b2 板バネ 1b3 アーム部 1b4 回動軸 2 カートリッジ装着部 2a 第一ガイド部 2a1 溝穴部 2b 第二ガイド部 2b1,2b2 当接部 2c シャッタカム面 3 光学系 3a レーザーダイオード 3b ポリゴンミラー 3c スキャナーモータ 3d 結像レンズ 3e スキャナーユニット 3f 反射ミラー 3g レーザーシャッタ 4 カセット 4a 把手部 4b 軸 4c 積載板 4d バネ 4e 分離爪 5 記録媒体搬送手段 5a ピックアップローラ 5b 反転ローラ 5c ガイド 5d コロ 5e カバーガイド 5f 中継搬送ローラ 5g 第二反転シートパス 5h,5i 排出ローラ 6 転写手段 6a 軸受 6b バネ 6c ガイド部材 6d 軸 7 定着手段 7a フィルムガイド部材 7b セラミックヒータ 7c 薄膜フィルム 7d 加圧ローラ 7f 入口側ガイド 7g 出口側ガイド 8 排出部 9 感光体ドラム 9a 導電基体 9a1 端面の1部 9b 有機半導体 9c フランジギア 9c1 はす歯ギア 9c2 平歯ギア 9c3 肉抜き部 9c4 補強材 9c5 溝部 9c6 壁 9c7 リブ 9d ドラム支軸 9d1 ネジ穴 9d2 切欠 9d3 フランジ部 9d4 支持部 10 帯電手段 10a スプリング 10b ローラ軸 10c 摺動軸受 10c1 ストッパー部 10c2 リブ 10c3 受け面 11 露光手段 11a 開口部 12 現像手段 12a トナー溜 12a1 U字状溝 12a2 開口 12a3 蓋 12a4 充填口 12a5 取り付け面 12a6 長手取り付け面 12a7 短手取り付け面 12b トナー送り機構 12b1 送り部材 12b2 アーム部材 12b3 軸 12b4 係止突起 12b5 長穴 12c 磁石 12d 現像スリーブ 12d1 当接リング部 12d2 ゲート部 12e 現像ブレード 12e1 支持部材 12e2 ネジ 12e3 補強部材 12e4 接着剤 12e5 突出部 12f 蓋部材 12f1 垂下部材 12f2 リブ 12f3 膨らみ部 12f4 溝部 12g スリーブギア 12g1 ボス部 12g2 嵌合穴 12h,12i スリーブ軸受 12i1 抜け止め用突起 12j 押圧スプリング 12k スリーブフランジ 12k1,12k2 段差部 12k3 嵌合部 12k4 凸部 12k5 凹部 13 クリーニング手段 13a クリーニングブレード 13a1 支持部材 13a2 ネジ 13a3 接着剤 13a4 突出部 13b スクイシート 13c 廃トナー溜 13c1 仕切板 13d 取付面 13d1 下端両側 13e 両面テープ 13f 下端位 14 上枠体 14a 係止爪 14a1 ネジ穴 14b 係止開口 14c 係止爪 14d 嵌合凸部 14e1 嵌合凹部 14e2 嵌合凸部 14e3 係止爪 14f 開口部 14g 貫通穴 14h 嵌合凸部 14i 凹状ガイド 14j リブ 14k 支持部 14m 溝 14n 軸受スライドガイド爪 14p 垂下部材 14q 第一係合部 14r 第二係合部 15 下枠体 15a 係止開口 15a1 ネジ穴 15b 係止突部 15c 係止爪 15d 係止開口 15e 嵌合凹部 15f1 嵌合凸部 15f2 嵌合凹部 15f3 係止開口 15g 開口部 15h ガイド部 15i スリーブシール座面 15i1 下部 15j ブレード取付座面 15j1 段差部 15k ブレード取付座面 15m 位置決め突起 15n 嵌合凹部 15p リブ 15p1 U字状溝 15q1,15q2 ガイド部材 15r リブ 15s 軸穴部 15t 折曲面 15u 第二係合部 15u1 テーパ 15v1,15v2 脚部 16 軸受部材 16a,16b 軸受部 16c Dカット穴部 16d 軸部 17 伝達部材 17a アーム部 17b 長穴 18a アース用接点 18a1 基部18a2 係止孔 18a3 腕部 18a4 半球状凸部 18b 現像バイアス用接点 18c 帯電バイアス用接点 18c1,18c2 端部 18d 導電性部材 19 抜き取り工具 19a 軸 19a1 ネジ部 19a2 ストッパー 19b おもり 20 攪拌ギア 20a ボス 20b 回転軸 21 引張工具 22 貼付工具 23 押圧工具 24 シャッタ機構 24a シャッタアーム 24a1 軸部 24a2 回動規制部 24a3 支持部 24a4 突起部 24b シャッタ継手 24b1 回動中心部 24b2 回動規制部 24c シャッタ部 24c1 回動中心部 24c2 係止孔 24d,24e 軸押さえ 24d1,24e1 支持部 24d2 突出部 24d3 溝部 24d4,24e4 係止爪 24f 捩じりコイルバネ 25 ティアテープ 25T1 基材 25T2 シーラント層 26 カバーフィルム 26K1 基材 26K2 シーラント層 26a 残フィルム 27a ドラムアース用接点ピン 27b 現像バイアス用接点ピン 27c 帯電バイアス用接点ピン 28 ホルダーカバー 29 電装基板 30 導電性圧縮バネ 31 駆動ギア 32 分解工具 32a ロッド 33 緩衝材 34 開口部 35 当接部材 36 仕切板 37 高密度ポリエチレンシート 38 潤滑剤 39a 圧縮バネ 39b レバー 40 イジェクトボタン 40a 押圧突起 40b 係止爪 40c 圧縮バネ 41 係止フック 42 プロセスカートリッジ 42a カートリッジ本体 42a1 ラック 42a2 凹部 42b ケース 42b1 孔 42c ひさし部分 42d 引張バネ 43 画像形成装置 44 カートリッジ挿入用窓 45 バネ 46 薄板 47 ギア 48 軸 49 ガイド溝 50 接点 51 バネ 52 接点ピン 53 軸 54 レバー 54a 軸 55 圧縮バネ 56 モータ 57 ブレード台 58 荷重センサ 59 アンプ 60 電圧計 61 ホッパー供給口 62 トナーホッパー 63 オーガーケージング 64 オーガー 65 トナー充填用ロート 66 スポンジ 67 接着剤 68 ヒートシールバー 68a 段差
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 義矢 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 三宅 博章 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 (56)参考文献 特開 平1−315779(JP,A) 特開 平4−243282(JP,A) 特開 平4−136877(JP,A) 実開 平3−92643(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/08 G03G 15/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 現像剤を収納する現像剤収納部と、現像
    剤排出開口を塞ぐように周囲に固定される破断タイプの
    カバー部材と、を備える第一フレームと、前記現像剤収
    納部から供給された現像剤を担持搬送して像担持体に供
    給する現像剤担持体を備える第二フレームと、を有し、
    前記カバー部材を覆うように前記第一フレームと前記第
    二フレームとを分離可能に弾性的に係止させて互いを連
    結することにより構成される、画像形成装置本体に着脱
    可能なプロセスカートリッジの再生方法において、 前記現像剤排出開口を露出させるべく前記第一フレーム
    と前記第二フレームとの係止状態を解除して互いを分離
    する工程と、前記現像剤排出開口の周囲に残留する前記
    カバー部材の残留物の上から新品の破断タイプもしくは
    剥離タイプのカバー部材を取り付ける工程と、前記現像
    剤収納部に現像剤を充填する工程と、前記第一フレーム
    と第二フレームとを係止させて互いを連結する工程と、
    を有することを特徴とするプロセスカートリッジの再生
    方法。
  2. 【請求項2】 前記新品の破断タイプもしくは剥離タイ
    プのカバー部材が取り付けられる領域全体に予め粘着テ
    ープを貼着する工程を有することを特徴とする請求項1
    のプロセスカートリッジの再生方法。
  3. 【請求項3】 前記残留物に対応する段差が設けられた
    シールバーによって前記新品の破断タイプもしくは剥離
    タイプのカバー部材を熱溶着することを特徴とする請求
    項1のプロセスカートリッジの再生方法。
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