JP3619378B2 - プロセスカートリッジ、その製造方法及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体ドラムが回転自在に取り付けられた感光体ユニットと、現像ローラが回転自在に取り付けられた現像ユニットとを連結することにより形成されたプロセスカートリッジ、その製造方法及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置では、感光体ドラムと現像ローラとを１つのケース内に取り付け、これらの感光体ドラムや現像ローラの交換をケースごと同時に行うようにしたプロセスカートリッジが普及している。
【０００３】
さらに、このようなプロセスカートリッジでは、組立性を向上させるため、感光体を回転自在に取り付けた感光体ユニットと、現像ローラを回転自在に取り付けた現像ユニットとを別個に組み立て、組立工程の最終段階でこれらの感光体ユニットと現像ユニットとを連結するものがある。
【０００４】
感光体ユニットと現像ユニットとを組立工程の最終段階で連結する形式のプロセスカートリッジでは、連結後における感光体ドラムと現像ローラとの間の寸法精度を高くするため、感光体ユニットと現像ユニットとを一つの連結板に固定している。
【０００５】
また、感光体ユニットと現像ユニットとを連結するときに、治具を用いて感光体ドラムの回転中心と現像ローラの回転中心とを位置決めし、治具により位置決めした状態で感光体ユニットと現像ユニットとをネジ止めすることも提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
感光体ユニットと現像ユニットとを連結板を用いて連結する形式のプロセスカートリッジでは、連結板を用いるために部品点数が増加し、コスト高となる。また、連結板を用いることにより組立作業に手間がかかっている。
【０００７】
感光体ユニットと現像ユニットとを治具を用いて連結する形式のプロセスカートリッジでは、組立後における感光体ドラムと現像ローラとの間の寸法精度は非常に高くなるが、組立作業にかかる手間がさらに増大する。
【０００８】
そこで本発明は、感光体ユニットと現像ユニットとの連結を、部品点数を増加させることなく安価な構造により行え、かつ、手間をかけず簡単に行えるようにしたプロセスカートリッジ、その製造方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明のプロセスカートリッジは、感光体ドラムが回転自在に取り付けられた感光体ユニットと、現像ローラが回転自在に取り付けられた現像ユニットと、前記感光体ユニットと前記現像ユニットとにそれぞれ形成されて前記感光体ドラム又は前記現像ローラの両端部を回転自在に保持し、これらの感光体ユニットと現像ユニットとを連結したときに面接触する側板部と、前記感光体ユニットの前記側板部と前記現像ユニットの前記側板部とにそれぞれ形成されてこれらの感光体ユニットと現像ユニットとを連結したときに同一中心線上で重ね合わされるピン挿入穴と、同一中心線上で重ね合わされた前記ピン挿入穴に圧入される連結ピンと、前記感光体ドラムの中心と前記現像ローラの中心とを結ぶ直線と平行な方向の幅寸法が前記嵌合突起の外径寸法と略同じに形成され、前記直線と直交する方向の幅寸法が前記嵌合突起の外径寸法より僅かに大きく形成されていずれか一方の前記側板部に形成された嵌合穴と、他方の前記側板部に形成されて前記感光体ユニットと前記現像ユニットとを連結したときに前記嵌合穴に弾性的に嵌合される嵌合突起と、を有する。
【００１０】
したがって、感光体ユニットと現像ユニットとの連結は、感光体ユニットの側板部と現像ユニットの側板部とを面接触させ、それぞれの側板部に形成されたピン挿入穴を重ね合わせてそのピン挿入穴に連結ピンを圧入し、及び、一方の側板部に形成された嵌合突起を他方の側板部に形成された嵌合穴に弾性的に係合させることにより行われる。このため、感光体ユニットと現像ユニットとの連結を、部品点数を増加させることなく安価な構造により行え、かつ、手間をかけず簡単に行える。しかも、ピン挿入穴、嵌合突起、嵌合穴の形成位置の精度を高くすることにより、感光体ユニットと現像ユニットとを連結した後における感光体と現像ローラとの間の寸法精度が高くなる。また、嵌合穴と嵌合突起とを嵌合させたときに、感光体ドラムの中心と現像ローラの中心との間の寸法が変化する方向へ感光体ユニットと現像ユニットとが位置ずれすることがなく、感光体ドラムの中心と現像ローラの中心との間の寸法が安定する。また、感光体ユニットと現像ユニットとを連結したプロセスカートリッジを落下させたりして大きな衝撃が作用した場合でも、感光体ドラムの中心と現像ローラの中心との距離が変化しない。さらに、嵌合穴は、感光体ドラムの中心と現像ローラの中心とを結ぶ直線と直交する方向の幅寸法が嵌合突起の外径寸法より僅かに大きく形成されているので、嵌合突起と嵌合穴とを嵌合させるときの作業性が良くなり、感光体ユニットと現像ユニットとを連結する作業が簡単になる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のプロセスカートリッジにおいて、前記感光体ユニットと前記現像ユニットとを連結したときにおける前記感光体ドラムの中心から前記嵌合突起と前記嵌合穴との嵌合箇所までの寸法が、前記感光体ユニットと前記現像ユニットとを連結したときにおける前記感光体ドラムの中心と前記現像ローラの中心との間の寸法より大きく形成されている。
【００１４】
したがって、側板部における感光体ドラム及び現像ローラを保持する部分の近傍では剛性を高くし、側板部における感光体ドラム及び現像ローラを保持する部分から離れた嵌合突部と嵌合穴との嵌合箇所の近傍では可撓性を高くすることができる。これにより、プロセスカートリッジにおける感光体ドラムや現像ローラの保持状態が安定し、かつ、嵌合突起と嵌合穴との嵌合が円滑に行われる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のプロセスカートリッジにおいて、前記感光体ユニットと前記現像ユニットとの連結時に前記嵌合突起を前記嵌合穴に向けて案内するテーパ部を前記嵌合穴が形成されている前記側板部に形成した。
【００１６】
したがって、感光体ユニットと現像ユニットとを次第に近付けて連結するとき、嵌合突部がテープ部に摺接しながらこのテープ部に沿って案内され、側板部に形成された嵌合穴に嵌合される。このため、嵌合穴が形成されている側板部の縁部が嵌合突起の外周部にぶつかることがなく、そのぶつかりによる嵌合突起の損傷が防止されるとともに嵌合突起と嵌合穴との嵌合が円滑に行われる。
【００１７】
請求項４記載の発明の画像形成装置は、請求項１ないし３のいずれか一記載のプロセスカートリッジと、前記感光体ドラムの外周面を露光して静電潜像を形成する光書込装置と、顕像化された前記感光体ドラムの外周面上のトナー像を記録媒体に転写させる転写装置と、前記記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着装置と、を有する。
【００１８】
したがって、光書込装置により感光体ドラムの外周面に静電潜像が形成され、この静電潜像は現像ローラにより供給されるトナーによって顕像化され、顕像化されたトナー像が転写装置により記録媒体上へ転写され、転写されたトナー像は定着装置により定着される。この画像形成装置において使用するプロセスカートリッジが、感光体ユニットと現像ユニットとを部品点数を増加させることなく安価な構造により連結し、かつ、手間をかけず簡単に連結しているため、画像形成装置全体としてのコストダウンを図ることができる。
【００１９】
請求項５記載の発明は、感光体ドラムが回転自在に取り付けられた感光体ユニットと、現像ローラが回転自在に取り付けられた現像ユニットと、前記感光体ユニットと前記現像ユニットとにそれぞれ形成されて前記感光体ドラム又は前記現像ローラの両端部を回転自在に保持し、これらの感光体ユニットと現像ユニットとを連結したときに面接触する側板部と、前記感光体ユニットの前記側板部と前記現像ユニットの前記側板部とにそれぞれ形成されてこれらの感光体ユニットと現像ユニットとを連結したときに同一中心線上で重ね合わされるピン挿入穴と、同一中心線上で重ね合わされた前記ピン挿入穴に圧入される連結ピンと、前記感光体ドラムの中心と前記現像ローラの中心とを結ぶ直線と平行な方向の幅寸法が前記嵌合突起の外径寸法と略同じに形成され、前記直線と直交する方向の幅寸法が前記嵌合突起の外径寸法より僅かに大きく形成されていずれか一方の前記側板部に形成された嵌合穴と、他方の前記側板部に形成されて前記感光体ユニットと前記現像ユニットとを連結したときに前記嵌合穴に弾性的に嵌合される嵌合突起と、を有するプロセスカートリッジの製造方法において、前記ピン挿入穴を同一中心線上で重ね合わせて前記連結ピンを圧入し、前記嵌合突起を前記嵌合穴に嵌合させるようにした。
【００２０】
したがって、このプロセスカートリッジの製造時における感光体ユニットと現像ユニットとの連結は、感光体ユニットと現像ユニットとを互いに接近する方向へ移動させて側板部を面接触させ、ピン挿入穴を同一中心線上で重ね合わせて連結ピンを圧入し、ついで、嵌合突起と嵌合穴とを嵌合させることにより行う。このため、感光体ユニットと現像ユニットとの連結を、安価な構造により手間をかけず簡単に行える。
【００２１】
請求項６記載の発明は、感光体ドラムが回転自在に取り付けられた感光体ユニットと、現像ローラが回転自在に取り付けられた現像ユニットと、前記感光体ユニットと前記現像ユニットとにそれぞれ形成されて前記感光体ドラム又は前記現像ローラの両端部を回転自在に保持し、これらの感光体ユニットと現像ユニットとを連結したときに面接触する側板部と、前記感光体ユニットの前記側板部と前記現像ユニットの前記側板部とにそれぞれ形成されてこれらの感光体ユニットと現像ユニットとを連結したときに同一中心線上で重ね合わされるピン挿入穴と、同一中心線上で重ね合わされた前記ピン挿入穴に圧入される連結ピンと、前記感光体ドラムの中心と前記現像ローラの中心とを結ぶ直線と平行な方向の幅寸法が前記嵌合突起の外径寸法と略同じに形成され、前記直線と直交する方向の幅寸法が前記嵌合突起の外径寸法より僅かに大きく形成されていずれか一方の前記側板部に形成された嵌合穴と、他方の前記側板部に形成されて前記感光体ユニットと前記現像ユニットとを連結したときに前記嵌合穴に弾性的に嵌合される嵌合突起と、を有するプロセスカートリッジの製造方法において、前記嵌合突起を前記嵌合穴に嵌合させ、前記ピン挿入穴を同一中心上で重ね合わせて前記連結ピンを圧入するようにした。
【００２２】
したがって、このプロセスカートリッジの製造時における感光体ユニットと現像ユニットとの連結は、感光体ユニットと現像ユニットとを互いに接近する方向へ移動させて側板部を面接触させ、嵌合突起を嵌合穴に嵌合させ、ついで、ピン挿入穴を同一中心線上で重ね合わせて連結ピンを圧入することにより行う。このため、感光体ユニットと現像ユニットとの連結を、安価な構造により手間をかけず簡単に行える。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、図１を参照して、本発明のプロセスカートリッジを使用する画像形成装置である複写機１の全体構造を説明する。複写機１の本体ケース２の上部には原稿（図示せず）の画像を読み取る画像読取装置３が装着され、本体ケース２の内部にはプロセスカートリッジ４が着脱自在に装着されている。プロセスカートリッジ４の下方には、記録媒体である転写用紙５が搬送される用紙搬送路６が形成されている。
【００２４】
画像読取装置３は、画像読取部７と、この画像読取部７による読取位置へ供給される原稿が載置される原稿トレイ８とを有する。原稿トレイ８は、支点軸９を中心として実線で示した水平位置と二点鎖線で示した起立位置とへ回動するように支持され、それぞれの回動位置において図示しないストッパにより位置固定されている。
【００２５】
プロセスカートリッジ４は、感光体ユニット１０と現像ユニット１１とを連結固定することにより形成されている（図２，図４参照）。感光体ユニット１０内には、感光体ドラム１２とこの感光体ドラム１２の外周面を一様に帯電させる帯電ローラ１３とが取り付けられ、さらに、感光体ドラム１２の外周面に形成されたトナー像を転写用紙５に転写した後にこの感光体ドラム１２の外周面に残留した排トナーを回収する排トナー回収部１４が形成されている。感光体ドラム１２の両端部は、感光体ユニット１０の両側に形成された側板部１０ａに回転自在に保持されている。また、感光体ユニット１０の外周部には、この感光体ユニット１０又は現像ユニット１１と連結した後のプロセスカートリッジ４を把持する取っ手１５が形成されている。
【００２６】
現像ユニット１１内には、トナーを収納するトナー収納部１６が形成され、このトナー収納部１６内のトナーを撹拌するアジテータ１７、感光体ドラム１２の外周面に当接される現像ローラ１８、トナー収納部１６内のトナーを現像ローラ１８へ補給する補給ローラ１９、現像ローラ１８の外周面に当接された現像ブレード２０等が取り付けられている。この現像ユニット１１の両側には側板部１１ａが形成され、現像ユニット１１と感光体ユニット１０とを連結したときに、側板部１１ａの外側面の一部が側板部１０ａの内側面に面接触される。一方の側板部１１ａには、感光体ユニット１０の側板部１０ａの内側面に面接触する面よりもへこんだへこみ部分が形成されており（図２，図４参照）、このへこみ部分には、本体ケース２内に設けられた駆動モータ（図示せず）から感光体ドラム１２へ伝達された駆動力を現像ローラ１８やアジテータ１７などへ伝達する動力伝達機構２１が収納されている。さらに、このへこみ部分には、トナー収納部１６へトナーを入れる開口が形成され、この開口を閉止する閉止栓２２が取り付けられている。
【００２７】
本体ケース２内におけるプロセスカートリッジ４の装着位置の周囲には、感光体ドラム１２の外周面を露光して静電潜像を形成する光書込装置であるレーザ書込ユニット２３、転写用紙５を斜めに載置した状態で保持する給紙トレイ２４、給紙トレイ２４内の転写用紙５を一枚ずつ給紙する給紙ローラ２５、現像ローラ１８からトナーを供給されることにより顕像化された感光体ドラム１２の外周面のトナー像を転写用紙５に転写させる転写装置である転写ローラ２６、転写用紙５に転写されたトナー像を定着させる定着装置２７、定着装置２７を通過した転写用紙５が排紙される受け板２８等が設けられている。
【００２８】
本体ケース２内の左右一対の側板（図示せず）には、プロセスカートリッジ４を本体ケース２内に着脱する際のガイド溝２９，３０が２本ずつ形成されている。現像ユニット１１の側板部１１ａには一方のガイド溝２９に係合するガイドピン３１が形成され、感光体ユニット１０の側板部１０ａには他方のガイド溝３０に係合するガイドピン３２が形成されている。なお、プロセスカートリッジ４の着脱は受け板２８側から行われ、着脱の際には受け板２８を回動させて着脱側を開放する。
【００２９】
プロセスカートリッジ４には、感光体ドラム１２を露出させてその外周面を転写ローラ２６の外周面と接触させるための開口部３３が形成され、この開口部３３を開閉するシャッター３４が設けられている。シャッター３４は、一端が感光体ユニット１０の側板部１０ａに回動自在に取り付けられた一対のアーム部とそのアーム部の他端側を連結した連結片とからなる回動アーム３５と、回動アーム３５の連結片側に回動自在に取り付けられたシャッター本体３６とにより形成されている。回動アーム３５の側板部１０ａへの取付箇所には第１スプリング３７が取り付けられ、この第１スプリング３７は、回動アーム３５の連結片側を感光体ユニット１０の外周面に押し付ける向きに付勢している。シャッター本体３６と回動アーム３５との連結部には第２スプリング３８が取り付けられ、この第２スプリング３８は、シャッター本体３６の先端部を感光体ユニット１０の外周面に押し付ける向きに付勢している。回動アーム３５のアーム部には外方向きに突出した突起３９が形成されている。
【００３０】
プロセスカートリッジ４を本体ケース２外へ取り出した状態においては、シャッター３４は第１スプリング３７の付勢力と第２スプリング３８の付勢力とにより回動し、開口部３３を閉止している（図２参照）。プロセスカートリッジ４を本体ケース２内に装着する過程において、突起３９がガイド溝３０に係合して突起３９が押圧されることによりシャッター３４が開口部３３を開放する方向へ次第に回動し、本体ケース２内へのプロセスカートリッジ４の装着が終了したときに開口部３３が完全に開放される（図１，図３参照）。
【００３１】
つぎに、感光体ユニット１０と現像ユニット１１との連結構造及び連結手順について図２，図４及び図５を参照して説明する。感光体ユニット１０の側板部１０ａには、ピン挿入穴４０、嵌合穴４１、感光体ドラム１２の回転軸１２ａの端部が露出された穴４２、ガイドピン３２、現像ユニット１１と連結したときに現像ローラ１８の回転軸１８ａの端部が露出される穴４３、感光体ユニット１０と現像ユニット１１とを連結したときにネジ４４を取り付けるネジ挿通穴４５が形成されている。現像ユニット１１の側板部１１ａには、上述したように、動力伝達機構２１を収納するへこみ部とガイドピン３１とが形成されており、さらに、ピン挿入穴４６と、嵌合突起４７と、ネジ４４が螺合されるネジ穴４８とが形成されている。
【００３２】
感光体ユニット１０と現像ユニット１１とを連結したときには、側板部１０ａの内側面に側板部１１ａの外側面が面接触し、ピン挿入穴４０，４６が同一中心線上で重ね合わされてこれらのピン挿入穴４０，４６に連結ピン４９が圧入され、嵌合突起４７が嵌合穴４１に弾性的に嵌合され、ネジ挿通穴４５に挿通されたネジ４４がネジ穴４８に螺合されている。
【００３３】
嵌合穴４１の形状は、感光体ドラム１２の中心と現像ローラ１８の中心とを結ぶ直線Ｘと平行な方向の幅寸法Ａが嵌合突起４７の外径寸法ａと略同じに形成され、直線Ｘと直交する方向の幅寸法Ｂが嵌合突起４７の外径寸法ａより僅かに大きく形成されている。
【００３４】
感光体ユニット１０と現像ユニット１１とを連結したときにおける感光体ドラム１２の中心から嵌合突起４７と嵌合穴４１との嵌合箇所までの寸法Ｌ１が、感光体ユニット１０と現像ユニット１１とを連結したときにおける感光体ドラム１２の中心（回転軸１２ａの中心）と現像ローラ１８の中心（回転軸１８ａの中心）との間の寸法Ｌ２より大きく形成されている。ここで、側板部１０ａにおける穴４２，４３が形成されている部分の周囲は略直角に折り曲げられた部分が存在し、剛性が高くなっている。一方、側板部１０ａにおける嵌合穴４１が形成されている部分の周囲には折り曲げられた部分がなく、可撓性が高くなっている。
【００３５】
側板部１０ａの内側面における嵌合穴４１の近傍の縁部には、感光体ユニット１０と現像ユニット１１との連結時に、嵌合突起４７を嵌合穴４１に向けて案内するためのテーパ部５０が形成されている。
【００３６】
このような構成において、感光体ユニット１０と現像ユニット１１とを連結してプロセスカートリッジ４を製造する場合には、図４に示すように対向させた感光体ユニット１０と現像ユニット１１とを近接する方向へ移動させ、側板部１１ａの外側面が側板部１０の内側面に接触するように側板部１０ａ，１１ａを面接触させる。
【００３７】
側板部１０ａ，１１ａを面接触させることにより、ピン挿入穴４０，４６を同一中心線上で重ね合わせてこれらのピン挿入穴４０，４６に連結ピン４９を圧入し、及び、嵌合突起４７と嵌合穴４１とを弾性的に嵌合させる。なお、ピン挿入穴４０，４６への連結ピン４９の圧入と、嵌合突起４７と嵌合穴４１との嵌合は、いずれを先に行ってもよい。そして、ピン挿入穴４０，４６への連結ピン４９の圧入しと、嵌合突起４７と嵌合穴４１との嵌合を行った後、ネジ挿通穴４５からネジ４４を差し込んでネジ穴４８に螺合させる。
【００３８】
したがって、感光体ユニット１０と現像ユニット１１との連結を、連結板などの部品点数を増やすことなく安価な構造により行え、かつ、治具などを用いずに手間をかけることなく簡単に行える。
【００３９】
嵌合穴４１の形状に関して、感光体ドラム１２の中心と現像ローラ１８の中心とを結ぶ直線Ｘと平行な方向の幅寸法が前記嵌合突起の外径寸法と略同じに形成され、前記直線と直交する方向の幅寸法が前記嵌合突起の外径寸法より僅かに大きく形成されている。このため、嵌合突起４７と嵌合穴４１とを嵌合させたとき、感光体ドラム１２の中心と現像ローラ１８の中心との間の寸法Ｌ１が変化する方向へ感光体ユニット１０と現像ユニット１１とが位置ずれすることがなく、感光体ドラム１２の中心と現像ローラ１８の中心との間の寸法Ｌ１が安定し、感光体ドラム１２の外周面と現像ローラ１８の外周面とが一定の圧力で当接される。したがって、現像ローラ１８から感光体ドラム１２へのトナーの供給状態が安定し、形成される画像の品質が高くなる。さらに、プロセスカートリッジ４を落下させることなどにより大きな衝撃が作用した場合でも、感光体ドラム１２の中心と現像ローラ１８の中心との距離が変化しない。
【００４０】
また、嵌合穴４１の形状が、感光体ドラム１２の中心と現像ローラ１８の中心とを結ぶ直線Ｘと直交する方向の幅寸法Ｂが嵌合突起４７の外径寸法ａより僅かに大きいので、嵌合突起４７と嵌合穴４１とを嵌合させるときの作業性が良くなり、感光体ユニット１０と現像ユニット１１とを連結する作業が簡単になる。
【００４１】
感光体ユニット１０と現像ユニット１１とを連結するために嵌合突起４７と嵌合穴４１とを嵌合させるとき、嵌合突起４７は側板部１０ａに形成されたテーパ部５０に摺接しながらこのテーパ部５０に沿って案内されて嵌合穴４１に嵌合される。このため、嵌合穴４１が形成されている側板部１０ａの縁部が嵌合突起４７の外周部にぶつかるということが起こらず、側板部１０ａの縁部が嵌合突起４７の外周部にぶつかることによる嵌合突起４７の損傷が防止される。
【００４２】
プロセスカートリッジ４において、感光体ドラム１２の中心から嵌合突起４７と嵌合穴４１との嵌合箇所までの寸法Ｌ２が、感光体ドラム１２の中心と現像ローラ１８の中心との間の寸法Ｌ１より大きいため、側面部１０ａにおける感光体ドラム１２及び現像ローラ１８を保持する部分の近傍では剛性を高くし、側板部１０ａにおける感光体ドラム１２及び現像ローラ１８を保持する部分から離れた嵌合穴４１の近傍では可撓性を高くすることができる。これにより、プロセスカートリッジ４における感光体ドラム１２や現像ローラ１８の保持状態が安定し、かつ、嵌合突起４７と嵌合穴４１とを嵌合させるときに側板部１０ａを撓ませることにより嵌合を円滑に行わせることができる。
【００４３】
なお、本実施の形態においては、感光体ユニット１０と現像ユニット１１との一側に形成されている側板部１０ａ，１１ａのみを示し、それらの側板部１０ａ，１１ａに形成されているピン挿入穴４０，４６、嵌合穴４１、嵌合突起４７について説明したが、感光体ユニット１０と現像ユニット１１との他側にも同様の側板部が形成され、その側板部にはピン挿入穴、嵌合穴、嵌合突起が同様に形成されている。
【００４４】
また、本実施の形態においては、感光体ユニット１０の側板部１０ａに嵌合穴４１を形成し、現像ユニット１１の側板部１１ａに嵌合突起４７を形成した場合を例に挙げて説明したが、感光体ユニット１０の側板部１０ａに嵌合突起を形成し、現像ユニット１１の側板部１１ａに嵌合穴を形成してもよい。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明のプロセスカートリッジによれば、感光体ユニットと現像ユニットとの連結を、感光体ユニットの側板部と現像ユニットの側板部とを面接触させ、それぞれの側板部に形成されたピン挿入穴を重ね合わせてそのピン挿入穴に連結ピンを圧入し、及び、一方の側板部に形成された嵌合突起を他方の側板部に形成された嵌合穴に弾性的に係合させることにより行えるため、感光体ユニットと現像ユニットとを連結のための部品を用いることなく安価な構造によって連結することができ、かつ、感光体ユニットと現像ユニットとの連結を治具などを用いることなく手間をかけず簡単に行うことができる。また、感光体ユニットの側板部と現像ユニットの側板部とのいずれか一方の側板部に形成されてこれらの感光体ユニットと現像ユニットとを連結するときに他方の側板部に形成された嵌合突起と嵌合される嵌合穴は、感光体ドラムの中心と現像ローラの中心とを結ぶ直線と平行な方向の幅寸法が嵌合突起の外径寸法と略同じに形成され、その直線と直交する方向の幅寸法が嵌合突起の外径寸法より僅かに大きく形成されているので、嵌合穴と嵌合突起とを嵌合させたときに、感光体ドラムの中心と現像ローラの中心との間の寸法が変化する方向へ感光体ユニットと現像ユニットとが位置ずれすることを防止することができ、感光体ドラムの中心と現像ローラの中心との間の寸法を安定させることができる。また、感光体ユニットと現像ユニットとを連結したプロセスカートリッジを落下させたりして大きな衝撃が作用した場合でも、感光体ドラムの中心と現像ローラの中心との距離が変化することを防止することができる。さらに、嵌合穴は、感光体ドラムの中心と現像ローラの中心とを結ぶ直線と直交する方向の幅寸法が嵌合突起の外径寸法より僅かに大きく形成されているので、嵌合突起と嵌合穴とを嵌合させるときの作業性が良くなり、感光体ユニットと現像ユニットとの連結作業を簡単に行うことができる。
【００４７】
請求項２記載の発明のプロセスカートリッジによれば、感光体ユニットと現像ユニットとを連結したときにおける感光体ドラムの中心から嵌合突起と嵌合穴との嵌合箇所までの寸法が、感光体ユニットと現像ユニットとを連結したときにおける感光体ドラムの中心と現像ローラの中心との間の寸法より大きく形成されているので、側板部における感光体ドラム及び現像ローラを保持する部分の近傍では剛性を高くし、側板部における感光体ドラム及び現像ローラを保持する部分から離れた嵌合突部と嵌合穴との嵌合箇所の近傍では可撓性を高くすることができ、これにより、プロセスカートリッジにおける感光体ドラムや現像ローラの保持状態を安定させ、かつ、嵌合突起と嵌合穴との嵌合を円滑に行わせることができる。
【００４８】
請求項３記載の発明のプロセスカートリッジによれば、感光体ユニットと現像ユニットとの連結時に嵌合突起を嵌合穴に向けて案内するテーパ部を嵌合穴が形成されている側板部に形成したので、感光体ユニットと現像ユニットとを次第に近付けて連結するとき、嵌合突部をテープ部に摺接させながらこのテープ部に沿って案内し、嵌合穴に嵌合させることができる。このため、嵌合穴が形成されている側板部の縁部が嵌合突起の外周部にぶつかることを防止でき、そのぶつかりによる嵌合突起の損傷を防止できるとともに嵌合突起と嵌合穴との嵌合を円滑に行わせることができる。
【００４９】
請求項４記載の発明の画像形成装置によれば、請求項１ないし３のいずれか一記載のプロセスカートリッジを有するので、安価な構造で感光体ユニットと現像ユニットとの連結が簡単であるプロセスカートリッジを用いることにより、画像形成装置全体としてのコストダウンを図ることができる。
【００５０】
請求項５記載の発明のプロセスカートリッジの製造方法によれば、感光体ユニットと現像ユニットとを連結するときに、感光体ユニットの側板部に形成されたピン挿入穴と現像ユニットの側板部に形成されたピン挿入穴とを同一中心線上で重ね合わせて連結ピンを圧入し、ついで、一方の側板部に形成された嵌合突起と他方の側板部に形成された嵌合穴とを嵌合させることにより行うので、感光体ユニットと現像ユニットとの連結を、安価な構造により手間をかけず簡単に行うことができる。
【００５１】
請求項６記載の発明のプロセスカートリッジの製造方法によれば、感光体ユニットと現像ユニットとを連結するときに、感光体ユニットの側板部と現像ユニットとのいずれか一方の側板部に形成された嵌合突起と他方の側板部に形成された嵌合穴とを嵌合させ、ついで、それぞれの側板部に形成されたピン挿入穴を同一中心線上で重ね合わせて連結ピンを圧入することにより行うので、感光体ユニットと現像ユニットとの連結を、安価な構造により手間をかけず簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における複写機の全体構造を示す縦断側面図である。
【図２】プロセスカートリッジを示す側面図である。
【図３】シャッターを開放位置へ移動させた状態のプロセスカートリッジを示す側面図である。
【図４】感光体ユニットと現像ユニットとに分離した状態のプロセスカートリッジを示す側面図である。
【図５】側板部に形成されたテーパ部を示す斜視図である。
【符号の説明】
４ プロセスカートリッジ
５ 記録媒体
１０ 感光体ユニット
１０ａ，１１ａ 側板部
１１ 現像ユニット
１２ 感光体ドラム
１８ 現像ローラ
２３ 光書込装置
２６ 転写装置
２７ 定着装置
４０，４６ ピン挿入穴
４１ 嵌合穴
４７ 嵌合突起
４９ 連結ピン
５０ テーパ部
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体ドラムが回転自在に取り付けられた感光体ユニットと、現像ローラが回転自在に取り付けられた現像ユニットとを連結することにより形成されたプロセスカートリッジ、その製造方法及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置では、感光体ドラムと現像ローラとを１つのケース内に取り付け、これらの感光体ドラムや現像ローラの交換をケースごと同時に行うようにしたプロセスカートリッジが普及している。
【０００３】
さらに、このようなプロセスカートリッジでは、組立性を向上させるため、感光体を回転自在に取り付けた感光体ユニットと、現像ローラを回転自在に取り付けた現像ユニットとを別個に組み立て、組立工程の最終段階でこれらの感光体ユニットと現像ユニットとを連結するものがある。
【０００４】
感光体ユニットと現像ユニットとを組立工程の最終段階で連結する形式のプロセスカートリッジでは、連結後における感光体ドラムと現像ローラとの間の寸法精度を高くするため、感光体ユニットと現像ユニットとを一つの連結板に固定している。
【０００５】
また、感光体ユニットと現像ユニットとを連結するときに、治具を用いて感光体ドラムの回転中心と現像ローラの回転中心とを位置決めし、治具により位置決めした状態で感光体ユニットと現像ユニットとをネジ止めすることも提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
感光体ユニットと現像ユニットとを連結板を用いて連結する形式のプロセスカートリッジでは、連結板を用いるために部品点数が増加し、コスト高となる。また、連結板を用いることにより組立作業に手間がかかっている。
【０００７】
感光体ユニットと現像ユニットとを治具を用いて連結する形式のプロセスカートリッジでは、組立後における感光体ドラムと現像ローラとの間の寸法精度は非常に高くなるが、組立作業にかかる手間がさらに増大する。
【０００８】
そこで本発明は、感光体ユニットと現像ユニットとの連結を、部品点数を増加させることなく安価な構造により行え、かつ、手間をかけず簡単に行えるようにしたプロセスカートリッジ、その製造方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明のプロセスカートリッジは、感光体ドラムが回転自在に取り付けられた感光体ユニットと、現像ローラが回転自在に取り付けられた現像ユニットと、前記感光体ユニットと前記現像ユニットとにそれぞれ形成されて前記感光体ドラム又は前記現像ローラの両端部を回転自在に保持し、これらの感光体ユニットと現像ユニットとを連結したときに面接触する側板部と、前記感光体ユニットの前記側板部と前記現像ユニットの前記側板部とにそれぞれ形成されてこれらの感光体ユニットと現像ユニットとを連結したときに同一中心線上で重ね合わされるピン挿入穴と、同一中心線上で重ね合わされた前記ピン挿入穴に圧入される連結ピンと、前記感光体ドラムの中心と前記現像ローラの中心とを結ぶ直線と平行な方向の幅寸法が前記嵌合突起の外径寸法と略同じに形成され、前記直線と直交する方向の幅寸法が前記嵌合突起の外径寸法より僅かに大きく形成されていずれか一方の前記側板部に形成された嵌合穴と、他方の前記側板部に形成されて前記感光体ユニットと前記現像ユニットとを連結したときに前記嵌合穴に弾性的に嵌合される嵌合突起と、を有する。
【００１０】
したがって、感光体ユニットと現像ユニットとの連結は、感光体ユニットの側板部と現像ユニットの側板部とを面接触させ、それぞれの側板部に形成されたピン挿入穴を重ね合わせてそのピン挿入穴に連結ピンを圧入し、及び、一方の側板部に形成された嵌合突起を他方の側板部に形成された嵌合穴に弾性的に係合させることにより行われる。このため、感光体ユニットと現像ユニットとの連結を、部品点数を増加させることなく安価な構造により行え、かつ、手間をかけず簡単に行える。しかも、ピン挿入穴、嵌合突起、嵌合穴の形成位置の精度を高くすることにより、感光体ユニットと現像ユニットとを連結した後における感光体と現像ローラとの間の寸法精度が高くなる。また、嵌合穴と嵌合突起とを嵌合させたときに、感光体ドラムの中心と現像ローラの中心との間の寸法が変化する方向へ感光体ユニットと現像ユニットとが位置ずれすることがなく、感光体ドラムの中心と現像ローラの中心との間の寸法が安定する。また、感光体ユニットと現像ユニットとを連結したプロセスカートリッジを落下させたりして大きな衝撃が作用した場合でも、感光体ドラムの中心と現像ローラの中心との距離が変化しない。さらに、嵌合穴は、感光体ドラムの中心と現像ローラの中心とを結ぶ直線と直交する方向の幅寸法が嵌合突起の外径寸法より僅かに大きく形成されているので、嵌合突起と嵌合穴とを嵌合させるときの作業性が良くなり、感光体ユニットと現像ユニットとを連結する作業が簡単になる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のプロセスカートリッジにおいて、前記感光体ユニットと前記現像ユニットとを連結したときにおける前記感光体ドラムの中心から前記嵌合突起と前記嵌合穴との嵌合箇所までの寸法が、前記感光体ユニットと前記現像ユニットとを連結したときにおける前記感光体ドラムの中心と前記現像ローラの中心との間の寸法より大きく形成されている。
【００１４】
したがって、側板部における感光体ドラム及び現像ローラを保持する部分の近傍では剛性を高くし、側板部における感光体ドラム及び現像ローラを保持する部分から離れた嵌合突部と嵌合穴との嵌合箇所の近傍では可撓性を高くすることができる。これにより、プロセスカートリッジにおける感光体ドラムや現像ローラの保持状態が安定し、かつ、嵌合突起と嵌合穴との嵌合が円滑に行われる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のプロセスカートリッジにおいて、前記感光体ユニットと前記現像ユニットとの連結時に前記嵌合突起を前記嵌合穴に向けて案内するテーパ部を前記嵌合穴が形成されている前記側板部に形成した。
【００１６】
したがって、感光体ユニットと現像ユニットとを次第に近付けて連結するとき、嵌合突部がテープ部に摺接しながらこのテープ部に沿って案内され、側板部に形成された嵌合穴に嵌合される。このため、嵌合穴が形成されている側板部の縁部が嵌合突起の外周部にぶつかることがなく、そのぶつかりによる嵌合突起の損傷が防止されるとともに嵌合突起と嵌合穴との嵌合が円滑に行われる。
【００１７】
請求項４記載の発明の画像形成装置は、請求項１ないし３のいずれか一記載のプロセスカートリッジと、前記感光体ドラムの外周面を露光して静電潜像を形成する光書込装置と、顕像化された前記感光体ドラムの外周面上のトナー像を記録媒体に転写させる転写装置と、前記記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着装置と、を有する。
【００１８】
したがって、光書込装置により感光体ドラムの外周面に静電潜像が形成され、この静電潜像は現像ローラにより供給されるトナーによって顕像化され、顕像化されたトナー像が転写装置により記録媒体上へ転写され、転写されたトナー像は定着装置により定着される。この画像形成装置において使用するプロセスカートリッジが、感光体ユニットと現像ユニットとを部品点数を増加させることなく安価な構造により連結し、かつ、手間をかけず簡単に連結しているため、画像形成装置全体としてのコストダウンを図ることができる。
【００１９】
請求項５記載の発明は、感光体ドラムが回転自在に取り付けられた感光体ユニットと、現像ローラが回転自在に取り付けられた現像ユニットと、前記感光体ユニットと前記現像ユニットとにそれぞれ形成されて前記感光体ドラム又は前記現像ローラの両端部を回転自在に保持し、これらの感光体ユニットと現像ユニットとを連結したときに面接触する側板部と、前記感光体ユニットの前記側板部と前記現像ユニットの前記側板部とにそれぞれ形成されてこれらの感光体ユニットと現像ユニットとを連結したときに同一中心線上で重ね合わされるピン挿入穴と、同一中心線上で重ね合わされた前記ピン挿入穴に圧入される連結ピンと、前記感光体ドラムの中心と前記現像ローラの中心とを結ぶ直線と平行な方向の幅寸法が前記嵌合突起の外径寸法と略同じに形成され、前記直線と直交する方向の幅寸法が前記嵌合突起の外径寸法より僅かに大きく形成されていずれか一方の前記側板部に形成された嵌合穴と、他方の前記側板部に形成されて前記感光体ユニットと前記現像ユニットとを連結したときに前記嵌合穴に弾性的に嵌合される嵌合突起と、を有するプロセスカートリッジの製造方法において、前記ピン挿入穴を同一中心線上で重ね合わせて前記連結ピンを圧入し、前記嵌合突起を前記嵌合穴に嵌合させるようにした。
【００２０】
したがって、このプロセスカートリッジの製造時における感光体ユニットと現像ユニットとの連結は、感光体ユニットと現像ユニットとを互いに接近する方向へ移動させて側板部を面接触させ、ピン挿入穴を同一中心線上で重ね合わせて連結ピンを圧入し、ついで、嵌合突起と嵌合穴とを嵌合させることにより行う。このため、感光体ユニットと現像ユニットとの連結を、安価な構造により手間をかけず簡単に行える。
【００２１】
請求項６記載の発明は、感光体ドラムが回転自在に取り付けられた感光体ユニットと、現像ローラが回転自在に取り付けられた現像ユニットと、前記感光体ユニットと前記現像ユニットとにそれぞれ形成されて前記感光体ドラム又は前記現像ローラの両端部を回転自在に保持し、これらの感光体ユニットと現像ユニットとを連結したときに面接触する側板部と、前記感光体ユニットの前記側板部と前記現像ユニットの前記側板部とにそれぞれ形成されてこれらの感光体ユニットと現像ユニットとを連結したときに同一中心線上で重ね合わされるピン挿入穴と、同一中心線上で重ね合わされた前記ピン挿入穴に圧入される連結ピンと、前記感光体ドラムの中心と前記現像ローラの中心とを結ぶ直線と平行な方向の幅寸法が前記嵌合突起の外径寸法と略同じに形成され、前記直線と直交する方向の幅寸法が前記嵌合突起の外径寸法より僅かに大きく形成されていずれか一方の前記側板部に形成された嵌合穴と、他方の前記側板部に形成されて前記感光体ユニットと前記現像ユニットとを連結したときに前記嵌合穴に弾性的に嵌合される嵌合突起と、を有するプロセスカートリッジの製造方法において、前記嵌合突起を前記嵌合穴に嵌合させ、前記ピン挿入穴を同一中心上で重ね合わせて前記連結ピンを圧入するようにした。
【００２２】
したがって、このプロセスカートリッジの製造時における感光体ユニットと現像ユニットとの連結は、感光体ユニットと現像ユニットとを互いに接近する方向へ移動させて側板部を面接触させ、嵌合突起を嵌合穴に嵌合させ、ついで、ピン挿入穴を同一中心線上で重ね合わせて連結ピンを圧入することにより行う。このため、感光体ユニットと現像ユニットとの連結を、安価な構造により手間をかけず簡単に行える。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、図１を参照して、本発明のプロセスカートリッジを使用する画像形成装置である複写機１の全体構造を説明する。複写機１の本体ケース２の上部には原稿（図示せず）の画像を読み取る画像読取装置３が装着され、本体ケース２の内部にはプロセスカートリッジ４が着脱自在に装着されている。プロセスカートリッジ４の下方には、記録媒体である転写用紙５が搬送される用紙搬送路６が形成されている。
【００２４】
画像読取装置３は、画像読取部７と、この画像読取部７による読取位置へ供給される原稿が載置される原稿トレイ８とを有する。原稿トレイ８は、支点軸９を中心として実線で示した水平位置と二点鎖線で示した起立位置とへ回動するように支持され、それぞれの回動位置において図示しないストッパにより位置固定されている。
【００２５】
プロセスカートリッジ４は、感光体ユニット１０と現像ユニット１１とを連結固定することにより形成されている（図２，図４参照）。感光体ユニット１０内には、感光体ドラム１２とこの感光体ドラム１２の外周面を一様に帯電させる帯電ローラ１３とが取り付けられ、さらに、感光体ドラム１２の外周面に形成されたトナー像を転写用紙５に転写した後にこの感光体ドラム１２の外周面に残留した排トナーを回収する排トナー回収部１４が形成されている。感光体ドラム１２の両端部は、感光体ユニット１０の両側に形成された側板部１０ａに回転自在に保持されている。また、感光体ユニット１０の外周部には、この感光体ユニット１０又は現像ユニット１１と連結した後のプロセスカートリッジ４を把持する取っ手１５が形成されている。
【００２６】
現像ユニット１１内には、トナーを収納するトナー収納部１６が形成され、このトナー収納部１６内のトナーを撹拌するアジテータ１７、感光体ドラム１２の外周面に当接される現像ローラ１８、トナー収納部１６内のトナーを現像ローラ１８へ補給する補給ローラ１９、現像ローラ１８の外周面に当接された現像ブレード２０等が取り付けられている。この現像ユニット１１の両側には側板部１１ａが形成され、現像ユニット１１と感光体ユニット１０とを連結したときに、側板部１１ａの外側面の一部が側板部１０ａの内側面に面接触される。一方の側板部１１ａには、感光体ユニット１０の側板部１０ａの内側面に面接触する面よりもへこんだへこみ部分が形成されており（図２，図４参照）、このへこみ部分には、本体ケース２内に設けられた駆動モータ（図示せず）から感光体ドラム１２へ伝達された駆動力を現像ローラ１８やアジテータ１７などへ伝達する動力伝達機構２１が収納されている。さらに、このへこみ部分には、トナー収納部１６へトナーを入れる開口が形成され、この開口を閉止する閉止栓２２が取り付けられている。
【００２７】
本体ケース２内におけるプロセスカートリッジ４の装着位置の周囲には、感光体ドラム１２の外周面を露光して静電潜像を形成する光書込装置であるレーザ書込ユニット２３、転写用紙５を斜めに載置した状態で保持する給紙トレイ２４、給紙トレイ２４内の転写用紙５を一枚ずつ給紙する給紙ローラ２５、現像ローラ１８からトナーを供給されることにより顕像化された感光体ドラム１２の外周面のトナー像を転写用紙５に転写させる転写装置である転写ローラ２６、転写用紙５に転写されたトナー像を定着させる定着装置２７、定着装置２７を通過した転写用紙５が排紙される受け板２８等が設けられている。
【００２８】
本体ケース２内の左右一対の側板（図示せず）には、プロセスカートリッジ４を本体ケース２内に着脱する際のガイド溝２９，３０が２本ずつ形成されている。現像ユニット１１の側板部１１ａには一方のガイド溝２９に係合するガイドピン３１が形成され、感光体ユニット１０の側板部１０ａには他方のガイド溝３０に係合するガイドピン３２が形成されている。なお、プロセスカートリッジ４の着脱は受け板２８側から行われ、着脱の際には受け板２８を回動させて着脱側を開放する。
【００２９】
プロセスカートリッジ４には、感光体ドラム１２を露出させてその外周面を転写ローラ２６の外周面と接触させるための開口部３３が形成され、この開口部３３を開閉するシャッター３４が設けられている。シャッター３４は、一端が感光体ユニット１０の側板部１０ａに回動自在に取り付けられた一対のアーム部とそのアーム部の他端側を連結した連結片とからなる回動アーム３５と、回動アーム３５の連結片側に回動自在に取り付けられたシャッター本体３６とにより形成されている。回動アーム３５の側板部１０ａへの取付箇所には第１スプリング３７が取り付けられ、この第１スプリング３７は、回動アーム３５の連結片側を感光体ユニット１０の外周面に押し付ける向きに付勢している。シャッター本体３６と回動アーム３５との連結部には第２スプリング３８が取り付けられ、この第２スプリング３８は、シャッター本体３６の先端部を感光体ユニット１０の外周面に押し付ける向きに付勢している。回動アーム３５のアーム部には外方向きに突出した突起３９が形成されている。
【００３０】
プロセスカートリッジ４を本体ケース２外へ取り出した状態においては、シャッター３４は第１スプリング３７の付勢力と第２スプリング３８の付勢力とにより回動し、開口部３３を閉止している（図２参照）。プロセスカートリッジ４を本体ケース２内に装着する過程において、突起３９がガイド溝３０に係合して突起３９が押圧されることによりシャッター３４が開口部３３を開放する方向へ次第に回動し、本体ケース２内へのプロセスカートリッジ４の装着が終了したときに開口部３３が完全に開放される（図１，図３参照）。
【００３１】
つぎに、感光体ユニット１０と現像ユニット１１との連結構造及び連結手順について図２，図４及び図５を参照して説明する。感光体ユニット１０の側板部１０ａには、ピン挿入穴４０、嵌合穴４１、感光体ドラム１２の回転軸１２ａの端部が露出された穴４２、ガイドピン３２、現像ユニット１１と連結したときに現像ローラ１８の回転軸１８ａの端部が露出される穴４３、感光体ユニット１０と現像ユニット１１とを連結したときにネジ４４を取り付けるネジ挿通穴４５が形成されている。現像ユニット１１の側板部１１ａには、上述したように、動力伝達機構２１を収納するへこみ部とガイドピン３１とが形成されており、さらに、ピン挿入穴４６と、嵌合突起４７と、ネジ４４が螺合されるネジ穴４８とが形成されている。
【００３２】
感光体ユニット１０と現像ユニット１１とを連結したときには、側板部１０ａの内側面に側板部１１ａの外側面が面接触し、ピン挿入穴４０，４６が同一中心線上で重ね合わされてこれらのピン挿入穴４０，４６に連結ピン４９が圧入され、嵌合突起４７が嵌合穴４１に弾性的に嵌合され、ネジ挿通穴４５に挿通されたネジ４４がネジ穴４８に螺合されている。
【００３３】
嵌合穴４１の形状は、感光体ドラム１２の中心と現像ローラ１８の中心とを結ぶ直線Ｘと平行な方向の幅寸法Ａが嵌合突起４７の外径寸法ａと略同じに形成され、直線Ｘと直交する方向の幅寸法Ｂが嵌合突起４７の外径寸法ａより僅かに大きく形成されている。
【００３４】
感光体ユニット１０と現像ユニット１１とを連結したときにおける感光体ドラム１２の中心から嵌合突起４７と嵌合穴４１との嵌合箇所までの寸法Ｌ１が、感光体ユニット１０と現像ユニット１１とを連結したときにおける感光体ドラム１２の中心（回転軸１２ａの中心）と現像ローラ１８の中心（回転軸１８ａの中心）との間の寸法Ｌ２より大きく形成されている。ここで、側板部１０ａにおける穴４２，４３が形成されている部分の周囲は略直角に折り曲げられた部分が存在し、剛性が高くなっている。一方、側板部１０ａにおける嵌合穴４１が形成されている部分の周囲には折り曲げられた部分がなく、可撓性が高くなっている。
【００３５】
側板部１０ａの内側面における嵌合穴４１の近傍の縁部には、感光体ユニット１０と現像ユニット１１との連結時に、嵌合突起４７を嵌合穴４１に向けて案内するためのテーパ部５０が形成されている。
【００３６】
このような構成において、感光体ユニット１０と現像ユニット１１とを連結してプロセスカートリッジ４を製造する場合には、図４に示すように対向させた感光体ユニット１０と現像ユニット１１とを近接する方向へ移動させ、側板部１１ａの外側面が側板部１０の内側面に接触するように側板部１０ａ，１１ａを面接触させる。
【００３７】
側板部１０ａ，１１ａを面接触させることにより、ピン挿入穴４０，４６を同一中心線上で重ね合わせてこれらのピン挿入穴４０，４６に連結ピン４９を圧入し、及び、嵌合突起４７と嵌合穴４１とを弾性的に嵌合させる。なお、ピン挿入穴４０，４６への連結ピン４９の圧入と、嵌合突起４７と嵌合穴４１との嵌合は、いずれを先に行ってもよい。そして、ピン挿入穴４０，４６への連結ピン４９の圧入しと、嵌合突起４７と嵌合穴４１との嵌合を行った後、ネジ挿通穴４５からネジ４４を差し込んでネジ穴４８に螺合させる。
【００３８】
したがって、感光体ユニット１０と現像ユニット１１との連結を、連結板などの部品点数を増やすことなく安価な構造により行え、かつ、治具などを用いずに手間をかけることなく簡単に行える。
【００３９】
嵌合穴４１の形状に関して、感光体ドラム１２の中心と現像ローラ１８の中心とを結ぶ直線Ｘと平行な方向の幅寸法が前記嵌合突起の外径寸法と略同じに形成され、前記直線と直交する方向の幅寸法が前記嵌合突起の外径寸法より僅かに大きく形成されている。このため、嵌合突起４７と嵌合穴４１とを嵌合させたとき、感光体ドラム１２の中心と現像ローラ１８の中心との間の寸法Ｌ１が変化する方向へ感光体ユニット１０と現像ユニット１１とが位置ずれすることがなく、感光体ドラム１２の中心と現像ローラ１８の中心との間の寸法Ｌ１が安定し、感光体ドラム１２の外周面と現像ローラ１８の外周面とが一定の圧力で当接される。したがって、現像ローラ１８から感光体ドラム１２へのトナーの供給状態が安定し、形成される画像の品質が高くなる。さらに、プロセスカートリッジ４を落下させることなどにより大きな衝撃が作用した場合でも、感光体ドラム１２の中心と現像ローラ１８の中心との距離が変化しない。
【００４０】
また、嵌合穴４１の形状が、感光体ドラム１２の中心と現像ローラ１８の中心とを結ぶ直線Ｘと直交する方向の幅寸法Ｂが嵌合突起４７の外径寸法ａより僅かに大きいので、嵌合突起４７と嵌合穴４１とを嵌合させるときの作業性が良くなり、感光体ユニット１０と現像ユニット１１とを連結する作業が簡単になる。
【００４１】
感光体ユニット１０と現像ユニット１１とを連結するために嵌合突起４７と嵌合穴４１とを嵌合させるとき、嵌合突起４７は側板部１０ａに形成されたテーパ部５０に摺接しながらこのテーパ部５０に沿って案内されて嵌合穴４１に嵌合される。このため、嵌合穴４１が形成されている側板部１０ａの縁部が嵌合突起４７の外周部にぶつかるということが起こらず、側板部１０ａの縁部が嵌合突起４７の外周部にぶつかることによる嵌合突起４７の損傷が防止される。
【００４２】
プロセスカートリッジ４において、感光体ドラム１２の中心から嵌合突起４７と嵌合穴４１との嵌合箇所までの寸法Ｌ２が、感光体ドラム１２の中心と現像ローラ１８の中心との間の寸法Ｌ１より大きいため、側面部１０ａにおける感光体ドラム１２及び現像ローラ１８を保持する部分の近傍では剛性を高くし、側板部１０ａにおける感光体ドラム１２及び現像ローラ１８を保持する部分から離れた嵌合穴４１の近傍では可撓性を高くすることができる。これにより、プロセスカートリッジ４における感光体ドラム１２や現像ローラ１８の保持状態が安定し、かつ、嵌合突起４７と嵌合穴４１とを嵌合させるときに側板部１０ａを撓ませることにより嵌合を円滑に行わせることができる。
【００４３】
なお、本実施の形態においては、感光体ユニット１０と現像ユニット１１との一側に形成されている側板部１０ａ，１１ａのみを示し、それらの側板部１０ａ，１１ａに形成されているピン挿入穴４０，４６、嵌合穴４１、嵌合突起４７について説明したが、感光体ユニット１０と現像ユニット１１との他側にも同様の側板部が形成され、その側板部にはピン挿入穴、嵌合穴、嵌合突起が同様に形成されている。
【００４４】
また、本実施の形態においては、感光体ユニット１０の側板部１０ａに嵌合穴４１を形成し、現像ユニット１１の側板部１１ａに嵌合突起４７を形成した場合を例に挙げて説明したが、感光体ユニット１０の側板部１０ａに嵌合突起を形成し、現像ユニット１１の側板部１１ａに嵌合穴を形成してもよい。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明のプロセスカートリッジによれば、感光体ユニットと現像ユニットとの連結を、感光体ユニットの側板部と現像ユニットの側板部とを面接触させ、それぞれの側板部に形成されたピン挿入穴を重ね合わせてそのピン挿入穴に連結ピンを圧入し、及び、一方の側板部に形成された嵌合突起を他方の側板部に形成された嵌合穴に弾性的に係合させることにより行えるため、感光体ユニットと現像ユニットとを連結のための部品を用いることなく安価な構造によって連結することができ、かつ、感光体ユニットと現像ユニットとの連結を治具などを用いることなく手間をかけず簡単に行うことができる。また、感光体ユニットの側板部と現像ユニットの側板部とのいずれか一方の側板部に形成されてこれらの感光体ユニットと現像ユニットとを連結するときに他方の側板部に形成された嵌合突起と嵌合される嵌合穴は、感光体ドラムの中心と現像ローラの中心とを結ぶ直線と平行な方向の幅寸法が嵌合突起の外径寸法と略同じに形成され、その直線と直交する方向の幅寸法が嵌合突起の外径寸法より僅かに大きく形成されているので、嵌合穴と嵌合突起とを嵌合させたときに、感光体ドラムの中心と現像ローラの中心との間の寸法が変化する方向へ感光体ユニットと現像ユニットとが位置ずれすることを防止することができ、感光体ドラムの中心と現像ローラの中心との間の寸法を安定させることができる。また、感光体ユニットと現像ユニットとを連結したプロセスカートリッジを落下させたりして大きな衝撃が作用した場合でも、感光体ドラムの中心と現像ローラの中心との距離が変化することを防止することができる。さらに、嵌合穴は、感光体ドラムの中心と現像ローラの中心とを結ぶ直線と直交する方向の幅寸法が嵌合突起の外径寸法より僅かに大きく形成されているので、嵌合突起と嵌合穴とを嵌合させるときの作業性が良くなり、感光体ユニットと現像ユニットとの連結作業を簡単に行うことができる。
【００４７】
請求項２記載の発明のプロセスカートリッジによれば、感光体ユニットと現像ユニットとを連結したときにおける感光体ドラムの中心から嵌合突起と嵌合穴との嵌合箇所までの寸法が、感光体ユニットと現像ユニットとを連結したときにおける感光体ドラムの中心と現像ローラの中心との間の寸法より大きく形成されているので、側板部における感光体ドラム及び現像ローラを保持する部分の近傍では剛性を高くし、側板部における感光体ドラム及び現像ローラを保持する部分から離れた嵌合突部と嵌合穴との嵌合箇所の近傍では可撓性を高くすることができ、これにより、プロセスカートリッジにおける感光体ドラムや現像ローラの保持状態を安定させ、かつ、嵌合突起と嵌合穴との嵌合を円滑に行わせることができる。
【００４８】
請求項３記載の発明のプロセスカートリッジによれば、感光体ユニットと現像ユニットとの連結時に嵌合突起を嵌合穴に向けて案内するテーパ部を嵌合穴が形成されている側板部に形成したので、感光体ユニットと現像ユニットとを次第に近付けて連結するとき、嵌合突部をテープ部に摺接させながらこのテープ部に沿って案内し、嵌合穴に嵌合させることができる。このため、嵌合穴が形成されている側板部の縁部が嵌合突起の外周部にぶつかることを防止でき、そのぶつかりによる嵌合突起の損傷を防止できるとともに嵌合突起と嵌合穴との嵌合を円滑に行わせることができる。
【００４９】
請求項４記載の発明の画像形成装置によれば、請求項１ないし３のいずれか一記載のプロセスカートリッジを有するので、安価な構造で感光体ユニットと現像ユニットとの連結が簡単であるプロセスカートリッジを用いることにより、画像形成装置全体としてのコストダウンを図ることができる。
【００５０】
請求項５記載の発明のプロセスカートリッジの製造方法によれば、感光体ユニットと現像ユニットとを連結するときに、感光体ユニットの側板部に形成されたピン挿入穴と現像ユニットの側板部に形成されたピン挿入穴とを同一中心線上で重ね合わせて連結ピンを圧入し、ついで、一方の側板部に形成された嵌合突起と他方の側板部に形成された嵌合穴とを嵌合させることにより行うので、感光体ユニットと現像ユニットとの連結を、安価な構造により手間をかけず簡単に行うことができる。
【００５１】
請求項６記載の発明のプロセスカートリッジの製造方法によれば、感光体ユニットと現像ユニットとを連結するときに、感光体ユニットの側板部と現像ユニットとのいずれか一方の側板部に形成された嵌合突起と他方の側板部に形成された嵌合穴とを嵌合させ、ついで、それぞれの側板部に形成されたピン挿入穴を同一中心線上で重ね合わせて連結ピンを圧入することにより行うので、感光体ユニットと現像ユニットとの連結を、安価な構造により手間をかけず簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における複写機の全体構造を示す縦断側面図である。
【図２】プロセスカートリッジを示す側面図である。
【図３】シャッターを開放位置へ移動させた状態のプロセスカートリッジを示す側面図である。
【図４】感光体ユニットと現像ユニットとに分離した状態のプロセスカートリッジを示す側面図である。
【図５】側板部に形成されたテーパ部を示す斜視図である。
【符号の説明】
４ プロセスカートリッジ
５ 記録媒体
１０ 感光体ユニット
１０ａ，１１ａ 側板部
１１ 現像ユニット
１２ 感光体ドラム
１８ 現像ローラ
２３ 光書込装置
２６ 転写装置
２７ 定着装置
４０，４６ ピン挿入穴
４１ 嵌合穴
４７ 嵌合突起
４９ 連結ピン
５０ テーパ部
Claims (6)
- 感光体ドラムが回転自在に取り付けられた感光体ユニットと、
現像ローラが回転自在に取り付けられた現像ユニットと、
前記感光体ユニットと前記現像ユニットとにそれぞれ形成されて前記感光体ドラム又は前記現像ローラの両端部を回転自在に保持し、これらの感光体ユニットと現像ユニットとを連結したときに面接触する側板部と、
前記感光体ユニットの前記側板部と前記現像ユニットの前記側板部とにそれぞれ形成されてこれらの感光体ユニットと現像ユニットとを連結したときに同一中心線上で重ね合わされるピン挿入穴と、
同一中心線上で重ね合わされた前記ピン挿入穴に圧入される連結ピンと、
前記感光体ドラムの中心と前記現像ローラの中心とを結ぶ直線と平行な方向の幅寸法が前記嵌合突起の外径寸法と略同じに形成され、前記直線と直交する方向の幅寸法が前記嵌合突起の外径寸法より僅かに大きく形成されていずれか一方の前記側板部に形成された嵌合穴と、
他方の前記側板部に形成されて前記感光体ユニットと前記現像ユニットとを連結したときに前記嵌合穴に弾性的に嵌合される嵌合突起と、
を有するプロセスカートリッジ。 - 前記感光体ユニットと前記現像ユニットとを連結したときにおける前記感光体ドラムの中心から前記嵌合突起と前記嵌合穴との嵌合箇所までの寸法が、前記感光体ユニットと前記現像ユニットとを連結したときにおける前記感光体ドラムの中心と前記現像ローラの中心との間の寸法より大きく形成されている請求項１記載のプロセスカートリッジ。
- 前記感光体ユニットと前記現像ユニットとの連結時に前記嵌合突起を前記嵌合穴に向けて案内するテーパ部を前記嵌合穴が形成されている前記側板部に形成した請求項１又は２記載のプロセスカートリッジ。
- 請求項１ないし３のいずれか一記載のプロセスカートリッジと、
前記感光体ドラムの外周面を露光して静電潜像を形成する光書込装置と、
顕像化された前記感光体ドラムの外周面上のトナー像を記録媒体に転写させる転写装置と、
前記記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着装置と、
を有する画像形成装置。 - 感光体ドラムが回転自在に取り付けられた感光体ユニットと、現像ローラが回転自在に取り付けられた現像ユニットと、前記感光体ユニットと前記現像ユニットとにそれぞれ形成されて前記感光体ドラム又は前記現像ローラの両端部を回転自在に保持し、これらの感光体ユニットと現像ユニットとを連結したときに面接触する側板部と、前記感光体ユニットの前記側板部と前記現像ユニットの前記側板部とにそれぞれ形成されてこれらの感光体ユニットと現像ユニットとを連結したときに同一中心線上で重ね合わされるピン挿入穴と、同一中心線上で重ね合わされた前記ピン挿入穴に圧入される連結ピンと、前記感光体ドラムの中心と前記現像ローラの中心とを結ぶ直線と平行な方向の幅寸法が前記嵌合突起の外径寸法と略同じに形成され、前記直線と直交する方向の幅寸法が前記嵌合突起の外径寸法より僅かに大きく形成されていずれか一方の前記側板部に形成された嵌合穴と、他方の前記側板部に形成されて前記感光体ユニットと前記現像ユニットとを連結したときに前記嵌合穴に弾性的に嵌合される嵌合突起と、を有するプロセスカートリッジの製造方法において、
前記ピン挿入穴を同一中心線上で重ね合わせて前記連結ピンを圧入し、前記嵌合突起を前記嵌合穴に嵌合させることを特徴とするプロセスカートリッジの製造方法。 - 感光体ドラムが回転自在に取り付けられた感光体ユニットと、現像ローラが回転自在に取り付けられた現像ユニットと、前記感光体ユニットと前記現像ユニットとにそれぞれ形成されて前記感光体ドラム又は前記現像ローラの両端部を回転自在に保持し、これらの感光体ユニットと現像ユニットとを連結したときに面接触する側板部と、前記感光体ユニットの前記側板部と前記現像ユニットの前記側板部とにそれぞれ形成されてこれらの感光体ユニットと現像ユニットとを連結したときに同一中心線上で重ね合わされるピン挿入穴と、同一中心線上で重ね合わされた前記ピン挿入穴に圧入される連結ピンと、前記感光体ドラムの中心と前記現像ローラの中心とを結ぶ直線と平行な方向の幅寸法が前記嵌合突起の外径寸法と略同じに形成され、前記直線と直交する方向の幅寸法が前記嵌合突起の外径寸法より僅かに大きく形成されていずれか一方の前記側板部に形成された嵌合穴と、他方の前記側板部に形成されて前記感光体ユニットと前記現像ユニットとを連結したときに前記嵌合穴に弾性的に嵌合される嵌合突起と、を有するプロセスカートリッジの製造方法において、
前記嵌合突起を前記嵌合穴に嵌合させ、前記ピン挿入穴を同一中心上で重ね合わせて前記連結ピンを圧入することを特徴とするプロセスカートリッジの製造方法。
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