JP4227541B2 - Development unit and process cartridge - Google Patents
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Description
本発明は、レーザープリンタや複写機等の電子写真方式を採用する電子写真画像形成装置に着脱可能な現像ユニット及びプロセスカ−トリッジに関するものである。ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンター(例えばレーザービームプリンター、LEDプリンター等)、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。なお、現像ユニットとは、現像剤(トナー)を収容したトナー収納枠体と現像手段を収容した現像枠体とを接合して一体的としたユニット、もしくはトナー収容部と現像手段部とを一体に現像枠体と蓋部材を溶着して一体化したユニットであり、画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。 The present invention relates to a developing unit and a process cartridge that can be attached to and detached from an electrophotographic image forming apparatus employing an electrophotographic system such as a laser printer or a copying machine. Here, the electrophotographic image forming apparatus forms an image on a recording medium using an electrophotographic image forming system. Examples of the electrophotographic image forming apparatus include an electrophotographic copying machine, an electrophotographic printer (for example, a laser beam printer, an LED printer, etc.), a facsimile machine, a word processor, and the like. The developing unit is a unit in which a toner housing frame containing developer (toner) and a developing frame containing developing means are joined together, or the toner containing portion and the developing means are integrated. The developing frame body and the lid member are integrated with each other, and are detachable from the main body of the image forming apparatus.
また、プロセスカートリッジとは、現像手段、帯電手段またはクリーニング手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。 The process cartridge is a cartridge in which the developing means, the charging means or the cleaning means and the electrophotographic photosensitive member are integrated, and the cartridge can be attached to and detached from the image forming apparatus main body.
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体ドラム(以下、感光体ドラム)と該感光体ドラムに作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能に装着するプロセスカートリッジ方式が採用されている。このようなプロセスカートリッジ方式においては、感光体ドラムと、帯電手段、現像手段およびクリーニング手段の少なくとも一つあるいは少なくとも現像手段とを一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするもの等がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus using an electrophotographic image forming process, an electrophotographic photosensitive drum (hereinafter referred to as a photosensitive drum) and process means acting on the photosensitive drum are integrally formed into a cartridge. A process cartridge system is employed in which the printer is detachably attached to the main body of the electrophotographic image forming apparatus. In such a process cartridge system, the photosensitive drum and at least one of the charging unit, the developing unit, and the cleaning unit or at least the developing unit are integrally formed into a cartridge, and the cartridge is attached to the main body of the electrophotographic image forming apparatus. There are things that can be attached and detached.
この種のプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザー自身で行うことができるので格段に操作性を向上させることができる。そこで、このプロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。 According to this type of process cartridge system, the maintenance of the apparatus can be performed by the user himself / herself without depending on the service person, so that the operability can be remarkably improved. Therefore, this process cartridge system is widely used in electrophotographic image forming apparatuses.
一般的にはプロセスカートリッジは、図7〜図9を用いて説明すると、感光体ドラム7、帯電ローラ4、クリーニングブレード6aを一体的に支持しているクリーニング枠体10;現像ローラ5a、現像ブレード5bと現像剤(以下:トナー)を収納しているトナー収納部8aを一体的に支持している現像枠体8と蓋枠体9の3つの枠体により構成されている。現像枠体とトナーを収納しているトナー枠体とが、一体的に接合して構成されているものもある。
Generally, a process cartridge will be described with reference to FIGS. 7 to 9. A
また、現像ユニットDは、図9で示すように現像ローラ5aや現像ブレード5b等の現像手段と、それらを内包する現像枠体8及びトナー枠体、もしくはそのいずれかの枠体の側面で、現像ローラ5aを両端で支持する現像ローラ軸受け13や、駆動ギア列(不図示)等を覆っているサイドカバー11、12等から構成するものである。現像ユニットDは前記プロセスカートリッジの一部をなしているものもあれば、現像ユニットDのみ独立して電子写真画像形成装置に着脱可能なものもある。
Further, as shown in FIG. 9, the developing unit D includes developing means such as a developing
前述の枠体やその他の部品の固定手段としては、ビスや熱かしめ、樹脂接合(溶融樹脂の注入による固定)等が、一般的に用いられている。その他にも、部品の固定手段としては、ホットメルトや超音波溶着等の接合技術が採用されている(例えば、特許文献1参照)。 As fixing means for the above-described frame and other parts, screws, heat caulking, resin bonding (fixing by injection of molten resin) or the like is generally used. In addition, as a component fixing means, a joining technique such as hot melt or ultrasonic welding is employed (for example, see Patent Document 1).
次に、テルペン系化合物に関して記載する。 Next, the terpene compound will be described.
テルペン系の化合物は、主に植物の水蒸気蒸留によって得られる精油の主成分であり、一般的には、香料として使用できることが知られている。 A terpene compound is a main component of an essential oil obtained mainly by steam distillation of plants, and is generally known to be usable as a fragrance.
その一方で、テルペン系化合物は、上記以外の用途も知られており、例えば、モノテルペンであるd−リモネンは、分子構造がスチレンと極めて似ており、常温でもポリスチレンを溶かす性質があるため、発泡スチロールの収縮剤として用いられている(例えば、特許文献2参照)。 On the other hand, terpene compounds are also known for uses other than those described above. For example, d-limonene, which is a monoterpene, has a molecular structure that is very similar to styrene, and has the property of dissolving polystyrene at room temperature. It is used as a shrinking agent for expanded polystyrene (for example, see Patent Document 2).
その他、リモネンを含有する添加物を用いて、継手樹脂の表面を溶解し、更に溶解状態で熱をかけることにより継手樹脂表面をかき混ぜ、その状態で継手樹脂を目的のものに融着する、という技術も提案されている(例えば、特許文献3参照)。 In addition, using an additive containing limonene, the surface of the joint resin is dissolved, and the joint resin surface is stirred by applying heat in the dissolved state, and the joint resin is fused to the target in that state. Technology has also been proposed (see, for example, Patent Document 3).
従来の接合技術では、以下のような課題があった。現像ユニットDを表す図9及び図4及びプロセスカートリッジの模式断面を表す図7を用いて説明する。なお図4は現像ユニットDに両側のサイドカバー11、12及び現像ローラ駆動ギア5dを取り付ける直前の状態を示す現像ユニットDの斜視図である。
The conventional joining technique has the following problems. 9 and 4 showing the developing unit D and FIG. 7 showing a schematic cross section of the process cartridge will be described. 4 is a perspective view of the developing unit D showing a state immediately before the side covers 11 and 12 and the developing
前述の現像ユニットDにおいては、図4のように現像ローラ5aは現像ローラ軸受け部材13に支持される。現像ローラ軸受け部材13は、サイドカバーの位置決め部11aに嵌合するため複数の穴部13aを有しており、また、現像枠体8にも同位置に複数の穴部8dが設けられている。サイドカバーの位置決め部11aが現像ローラ軸受け部材13の穴部13a及び、現像枠体の穴部8dに係合してこれら3つの部品は組みつけられる。従って現像ローラ軸受け部材13は現像枠体8とサイドカバー11に挟められて支持されることになる。反対側のサイドカバー12、現像ローラ軸受け部材14も同様な構成で組み付けされる。
In the developing unit D described above, the developing
また、プロセスカートリッジの模式断面を示す図7にあるように、現像枠体8もしくはサイドカバー11から延伸したアーム部11bと、クリーニング枠体10にアーム部11bを取り付けるための軸部材10aによって、現像ユニットDがクリーニング枠体10に対して回動可能に支持されている。クリーニング枠体10と現像ユニットDの間にはコイルバネ等の加圧部材16が設けられ、現像ユニットD、つまりは現像ローラ5aを感光体ドラム7方向へ加圧している。現像ローラ5aが感光体ドラム7方向へ加圧されていることで、現像ローラ5aと感光体ドラム7との距離を一定に保っている。
Further, as shown in FIG. 7 showing a schematic cross section of the process cartridge, development is performed by an
ここで現像ユニットDが収容するトナー量を増量すると、前記現像ローラ5aの感光体ドラム7方向への加圧力が増加、並びに現像ユニットDの駆動トルクが大きくなることが予想される。加圧力はアーム部11b、現像枠体8、サイドカバー位置決め部11a、現像ローラ軸受け部材13を通じて現像ローラ5aを加圧している。よって加圧力並びに駆動時のトルク増加はこれらの部品のたわみやねじれなどを生じさせる。特に現像ローラ5aの位置を決めているサイドカバーの位置決め部11aの強度が不足していると、位置決め精度の低下が起こりえる。その際でも安定した画像品質を得るためには、現像ローラ軸受け部材13、または該現像ローラ軸受け部材13を支持しているサイドカバーの位置決め部材11aの強度の向上並びに位置決め精度の向上が必要となってくる場合がある。強度を向上させるには該位置決め部材11aの軸径を太くすることや、枠体材料を変更する方法もあるが、画像形成装置本体の省スペース化の観点から軸径を太くし、しいてはプロセスカートリッジの外形が大きくなるのは好ましくない。また高剛性材質へ変更は生産性を考慮するとコストの面で不利となる。
Here, when the toner amount stored in the developing unit D is increased, it is expected that the pressing force of the developing
剛性の向上や位置決め精度向上のためには、サイドカバーの位置決め部材11aの周りはその形状に合せて環状(或いは弧状)に現像枠体8とが接合され、サイドカバーの位置決め部材11aと現像枠体8とが一体化されていることが理想であるが、従来の方法、例えば溶融樹脂の注入による樹脂接合や、ホットメルト、接着剤等の注入で、サイドカバーの位置決め部材11aの周りに環状(或いは弧状)に接合して、サイドカバー11と現像枠体8との一体化を試みた場合、溶融樹脂の注入、ホットメルトの注入では、注入時、注入材を溶融するために高温に加熱する必要があったり、粘度が高いものを注入するために高い圧力が必要であったりするため、熱や圧力によって接合部周囲に変形が生じやすい、また、流入路をある程度広く確保するために、接合部(軸)を拡大しなくてはならない、つまりスペースが必要になるという課題があった。よって従来の構成では、サイドカバーの位置決め部材11aの周りは環状(或いは弧状)に現像枠体8は接合されてはおらず、上記樹脂接合やホットメルトの注入による接合、あるいはビスによる固定11cでは、現像枠体及びサイドカバーの外形が大きくならないように、且つ、内包する駆動ギア列15とのクリアランスを保てる位置に接合部位置が設けられている。すなわち位置制限がある(スペース上の制約)がある為、現像ローラ軸受け部材13から離れた箇所11cでサイドカバー11の固定または接合が行われることが多く、前述の加圧を受けている状態ではサイドカバーの位置決め部11aたわみによる影響を受けやすくなるという可能性が残っていたため、更なる対策が望まれていた。
In order to improve rigidity and positioning accuracy, the periphery of the
本発明の目的は、サイドカバー位置決め部11a及びサイドカバー11の外形の拡大化を最小限に抑え、現像ローラ軸受け部材13の位置決め精度が高く、且つ、現像ローラ軸受け部材13の支持剛性の強い現像ユニット及びプロセスカートリッジを提供することにある。
It is an object of the present invention to minimize the enlargement of the outer shape of the side
本出願に係る第一の発明は、像担持体を有する現像手段と、
前記現像手段を収容するスチレン系樹脂組成物で形成される第一の現像枠体と、
第一の現像枠体の一端側と、他端側の側面を挟み込むスチレン系樹脂組成物で形成される複数の第二の枠体とを有し、
前記第一の現像枠体及び第二の枠体は、各々、前記第一の現像枠体に対して前記第二の枠体を位置決めするための複数の位置決め部を有し、
前記第二の枠体は、前記像担持体を支持する支持部材を支持し、
前記支持部材は前記第二の枠体の前記位置決め部によって支持され、前記第一の現像枠体と第二の枠体との組み付けの際に、前記第一の枠体と前記第二の枠体とに挟持されて組みつけられ、
前記位置決め部の少なくとも1つは、前記第一の現像枠体と前記第二の枠体を接合する接合面を有し、
前記第一の現像枠体と第二の枠体の少なくとも一方が、テルペン系溶剤を注入するための注入口を有し、また、前記第一の現像枠体と第二の枠体の少なくとも一方に前記注入口と連通した流路を形成するための凹部、スリット部または面取り部が設けられており、前記流路を通じて溶着固定前の接合面の少なくとも一部にテルペン系溶剤が供給されるように構成されており、
前記注入口から接合面近傍までの第一流路、もしくは前記第一流路から接合面までの第二流路もしくはその両方の流路へのテルペン系溶剤の供給が、毛細管現象を利用したものである現像ユニットにおいて、
前記第二の枠体の位置決め部が係合される、前記第一の現像枠体側の位置決め部の入り口が毛細管現象による前記テルペン系溶剤の供給を遮断する為の空間を形成することを特徴とする現像ユニットである。
A first invention according to the present application includes a developing unit having an image carrier,
A first developing frame formed of a styrenic resin composition containing the developing means;
Having one end side of the first developing frame and a plurality of second frames formed of a styrene resin composition sandwiching the side surface on the other end side;
The first developing frame and the second frame each have a plurality of positioning portions for positioning the second frame relative to the first developing frame,
The second frame supports a support member that supports the image carrier,
The support member is supported by the positioning portion of the second frame body, and the first frame body and the second frame are assembled when the first developing frame body and the second frame body are assembled. Sandwiched and assembled with the body,
At least one of the positioning portions has a joint surface that joins the first developing frame and the second frame,
At least one of the first developing frame and the second frame has an injection port for injecting a terpene solvent, and at least one of the first developing frame and the second frame Are provided with recesses, slits or chamfers for forming a flow path communicating with the inlet, and the terpene solvent is supplied to at least a part of the joint surface before welding and fixing through the flow path. Is composed of
The supply of the terpene solvent to the first flow path from the inlet to the vicinity of the joint surface, the second flow path from the first flow path to the joint surface, or both of the flow paths utilizes the capillary phenomenon. In the development unit,
The entrance of the positioning part on the first developing frame side, which is engaged with the positioning part of the second frame body, forms a space for blocking the supply of the terpene solvent due to capillary action. Development unit.
本出願に係る第二の発明は、前記支持部材が、前記第一の現像枠体及び第二の枠体とは異なる材料であることを特徴とする現像ユニットである。 A second invention according to the present application is the development unit, wherein the support member is made of a material different from that of the first development frame body and the second frame body.
本出願に係る第三の発明は、電子写真画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
電子写真感光体と、前記電子写真感光体に形成された潜像をトナーを用いて現像する現像手段とを有し、
前記現像手段は像担持体を有し、
前記現像手段を収容するスチレン系樹脂組成物で形成される第一の現像枠体と、
第一の現像枠体の一端側と、他端側の側面を挟み込むスチレン系樹脂組成物で形成される複数の第二の枠体とを有し、
前記第一の現像枠体及び第二の枠体は、各々、前記第一の現像枠体に対して前記第二の枠体を位置決めするための複数の位置決め部を有し、
前記第二の枠体は、前記像担持体を支持する支持部材を支持し、
前記支持部材は前記第二の枠体の前記位置決め部によって支持され、前記第一の現像枠体と第二の枠体との組み付けの際に、前記第一の枠体と前記第二の枠体とに挟持されて組みつけられ、
前記位置決め部の少なくとも1つは、前記第一の現像枠体と前記第二の枠体を接合する接合面を有し、
前記第一の現像枠体と第二の枠体の少なくとも一方が、テルペン系溶剤を注入するための注入口を有し、また、前記第一の現像枠体と第二の枠体の少なくとも一方に前記注入口と連通した流路を形成するための凹部、スリット部または面取り部が設けられており、前記流路を通じて溶着固定前の接合面の少なくとも一部にテルペン系溶剤が供給されるように構成されており、
前記注入口から接合面近傍までの第一流路、もしくは前記第一流路から接合面までの第二流路もしくはその両方の流路へのテルペン系溶剤の供給が、毛細管現象を利用したものであり、
前記第二の枠体の位置決め部が係合される、前記第一の現像枠体側の位置決め部の入り口が毛細管現象による前記テルペン系溶剤の供給を遮断する為の空間を形成することを特徴とするプロセスカートリッジである。
A third invention according to the present application is a process cartridge that is attachable to and detachable from an electrophotographic image forming apparatus.
An electrophotographic photoreceptor, and developing means for developing the latent image formed on the electrophotographic photoreceptor using toner,
The developing means has an image carrier,
A first developing frame formed of a styrenic resin composition containing the developing means;
Having one end side of the first developing frame and a plurality of second frames formed of a styrene resin composition sandwiching the side surface on the other end side;
The first developing frame and the second frame each have a plurality of positioning portions for positioning the second frame relative to the first developing frame,
The second frame supports a support member that supports the image carrier,
The support member is supported by the positioning portion of the second frame body, and the first frame body and the second frame are assembled when the first developing frame body and the second frame body are assembled. Sandwiched and assembled with the body,
At least one of the positioning portions has a joint surface that joins the first developing frame and the second frame,
At least one of the first developing frame and the second frame has an injection port for injecting a terpene solvent, and at least one of the first developing frame and the second frame Are provided with recesses, slits or chamfers for forming a flow path communicating with the inlet, and the terpene solvent is supplied to at least a part of the joint surface before welding and fixing through the flow path. Is composed of
The supply of the terpene solvent to the first flow path from the inlet to the vicinity of the joint surface, the second flow path from the first flow path to the joint surface, or both of the flow paths utilizes a capillary phenomenon. ,
The entrance of the positioning part on the first developing frame side, which is engaged with the positioning part of the second frame body, forms a space for blocking the supply of the terpene solvent due to capillary action. Process cartridge.
本出願に係る第四の発明は、前記支持部材が、前記第一の現像枠体及び第二の枠体とは異なる材料であることを特徴とするプロセスカートリッジである。 A fourth invention according to the present application is the process cartridge, wherein the support member is made of a material different from that of the first developing frame and the second frame.
本発明によれば、スチレン系樹脂製のサイドカバーの位置決め軸と現像枠体との係合部をテルペン系溶剤にて接合することで、位置決め精度が高く剛性の強い係合部を有する現像ユニット及びカートリッジを提供できる。 According to the present invention, a developing unit having a highly rigid and rigid engaging portion by joining the engaging portion between the positioning shaft of the side cover made of styrene resin and the developing frame body with a terpene solvent. And a cartridge can be provided.
本発明に適応できる第1の実施形態に係る画像形成装置として、レーザープリンタに用いた例について説明する。 As an image forming apparatus according to the first embodiment applicable to the present invention, an example used in a laser printer will be described.
図6は、本発明に適応できる第1の実施の形態に係る画像形成装置1についての断面図である。画像形成装置1は、得られた画像情報に基づいたレーザLをスキャナ2によって発射し、プロセスカートリッジ3に内蔵された感光体ドラム7上にレーザLを照射する。前記感光体ドラム7上には潜像が形成され、プロセスカートリッジ3によって、この潜像がトナーにより現像化される。
FIG. 6 is a sectional view of the
一方、記録紙積載板52上に積載された記録紙Sが、給紙ローラ53、および分離パッド54によって1枚づつ分離されながら給紙され、中間ローラ55と搬送ローラ56によって、さらに下流側に搬送され、この搬送された記録紙上Sに、上述の感光体ドラム7上に形成されたトナーによる顕像が転写ローラ51によって転写される。
On the other hand, the recording sheets S stacked on the recording
そして、この未定着のトナー像が形成された記録紙Sは、さらに下流側に搬送され、内部に熱源を有する定着器57によってトナー像が定着されて、その後、中間排紙ローラ58を経て、排出ローラ59によって機外に排出される。
Then, the recording paper S on which the unfixed toner image is formed is conveyed further downstream, and the toner image is fixed by a fixing device 57 having a heat source therein, and then passes through an intermediate
ここでのプロセスカートリッジ3は、感光体ドラム7と、少なくとも1つのプロセス手段を備えたものである。プロセス手段としては、例えば感光体ドラム7を帯電させる帯電ローラ4、感光体ドラム7に形成された潜像を現像する現像手段5、現像手段5を収納する現像枠体8、またはトナーを収納するトナー収納部8a、蓋部材9、感光体ドラム7表面に残留するトナーをクリーニングするためのクリーニング手段6、クリーニング枠体10等がある。本発明に適応できるプロセスカートリッジ3では、クリーニング枠体10に感光体ドラム7を回転可能に支持し、クリーニング手段6、帯電ローラ4が組み込まれたクリーニングユニットCと、後述の現像ユニットDとで構成されている。
The
本発明に適応できるプロセスカートリッジ3の現像ユニットDの構成について説明する。
The configuration of the developing unit D of the
現像ユニットDは、トナーと、現像ローラ5aへトナーを搬送するトナー搬送部材8bを収納するトナー収納部8aと、現像ローラ5aや現像ブレード5bを有する現像手段5を収納する現像枠体8で構成される(図7、図9)。
The development unit D includes a toner storage portion 8a that stores toner, a toner transport member 8b that transports the toner to the
その他、現像枠体8とトナー収納部8a、もしくはそのいずれかの側面で、現像ローラ5aやトナー搬送部材8bを駆動する駆動ギア列15をカバーするサイドカバー11、12で構成される(図4)。
In addition, the developing
サイドカバー11,12は現像ローラ5aを位置決めする位置決め軸11a、12aを有し、かつ、該位置決め軸は、現像枠体8に設けられた穴部8dと係合することによって、サイドカバーの現像枠体に対する位置決めも行う。
The side covers 11 and 12 have
現像ローラ5aは、固定磁石(不図示)を内包し、また感光体ドラム7との間の間隔保持のためのスペーサ部材17が現像ローラ5aの長手方向両端部に組み付けられている。さらに現像ローラ5aを支持する現像ローラ軸受け部材13、14が現像ローラ5aの長手両端部に組み付けられている。該現像ローラ軸受け部材13,14の穴部13a、14aが前記サイドカバーの位置決め軸11aに係合することによって現像ローラ5aがサイドカバー11に支持される。図4のように現像ローラ軸受け部材13、14が現像枠体8とサイドカバー11、12との間に狭持されることによって、現像ローラ5aの現像ユニットD内での位置が決められるのである。
The developing
サイドカバー11、12は現像ユニットDをクリーニングユニットCに回動可能に吊るための結合穴が形成されたアーム部11b、12bを持つ。また、現像ユニットDとクリーニングユニットCの間には間隔を保持するために、バネなどによる加圧部材16によって所定の加圧力が与えられている。
The side covers 11 and 12 have
加圧力は前述の現像ローラ5a及び現像ローラ5aを支持する軸受け部材13,14及び、軸受け部材を支えるサイドカバーの位置決め軸11a、12a、及び前記位置決め軸11a、12aと現像枠体8との係合部に及ぶ。
The pressure is applied to the developing
ここで現像ユニットD内のトナーの量が増加すると、現像ユニットDの重量も増えるので前記加圧力も増すことになる。加圧力が増加すると前記係合部においてたわみや、駆動トルクがかかったときのねじれが生じる。また、重量増加によって運搬時の衝撃の増加なども生じる。これらに対する種々の対策が必要となる。 Here, when the amount of toner in the developing unit D increases, the weight of the developing unit D also increases, so the pressurizing force also increases. When the applied pressure increases, the engagement portion is deflected and twisted when a driving torque is applied. In addition, an increase in weight causes an increase in impact during transportation. Various measures against these are required.
対策として1つに、前述の加圧部材16の加圧力を下げることがあるが、徐々にトナーが消費され現像ユニットDの重量が軽くなってくると、現像ローラ駆動ギア5dと感光体ドラム7を駆動するギア(不図示)とのかみあいの変動の影響を受けやすくなるため、トナーの少ない状態でも適切に加圧しておく必要があり、加圧力を単純に下げることは好ましくない。
One countermeasure is to reduce the pressure applied by the
そこで、本実施の形態では、前記係合部での強度を向上させることを提案する。但し、単純に係合部の軸径を大きくすることは省スペースの化の観点で好ましくないため、他の方法を用いた係合部での強度を向上させるための構成の説明を次に行う。 Therefore, in the present embodiment, it is proposed to improve the strength at the engaging portion. However, simply increasing the shaft diameter of the engaging portion is not preferable from the viewpoint of space saving, and the configuration for improving the strength at the engaging portion using another method will be described next. .
まず、現像枠体とサイドカバーの接合について以下に述べる。 First, the joining of the developing frame and the side cover will be described below.
前記現像枠体8には、サイドカバー11(12:反対側のサイドカバー、同様な構成なので説明は省略する)の位置決め用の凹部、本実施例では直径4.6mmの丸穴部8dが設けられており、サイドカバー11側にも前記凹部に相対し、凸部、本実施例では直径4.6mmの丸軸部11aが設けてある。
The developing
図5に示すように、丸軸部11aと丸穴部8dが嵌合することで、図5に示す矢印Y方向の回転中心となり、また、丸軸部11a2と長丸穴部8d2が嵌合することで現像枠体8とサイドカバー11との回転姿勢を決定する。また、長手方向の位置決めは、図4に示すように現像枠体8とサイドカバー11の間には現像ローラ軸受け部材13を挟んで構成するため、現像枠体8の丸穴部8dの入り口端面8d3(図2)と現像ローラ軸受け部材13の端面の一方、現像ローラ軸受け部材の端面の他方とサイドカバーの丸軸部11aの根元の面11a2(図3)がそれぞれ突き当てることにより決定している。丸軸部11a2についても同様の構成である。
As shown in FIG. 5, when the
従来のサイドカバー11と現像枠体8の固定には、前述の位置決め部(係合部)とは別に、図8のようなビス固定や樹脂接合部(溶融樹脂を2部品間に注入することで結合している)を設けて接合したりするが、現像ローラ軸受け部材13の係合部とサイドカバー11をビスや樹脂で固定する部分は、駆動ギア列15など内包する他の部品の位置との関係から、離れて設置されている。また、係合部は微小な隙間のある嵌合関係で穴部に軸部が挿入されているだけで、軸方向には完全に固定されていないため、万が一、サイドカバーのアーム部11bにかかる力が増大した場合、前記係合部においてサイドカバーの丸軸部11a、及び現像枠体8の丸穴部8dは変形したり、サイドカバー11が現像枠体外側方向に微小に移動する可能性があった。
In order to fix the
本実施の形態では、前述のサイドカバー11に設けられた丸軸部11aと現像枠体の丸穴部8dとの係合部を接合面20として構成し、該接合面20へテルペン系溶剤を注入することで接合を行う。係合部(接合面)が完全に接合固定されることによって、係合部(現像ローラ軸受け部)の強度の向上、並びに位置精度の向上を図る。
In the present embodiment, the engagement portion between the
次に前記テルペン系溶剤を前記接合面20へ注入するための流路の説明を行う。
Next, the flow path for injecting the terpene solvent to the
サイドカバーの位置決め軸11aと、係合する現像枠体の穴部8dは、嵌合関係にある。軸と穴の隙間は5〜50μm程度である。この係合部が接合面20となる。
The
テルペン系溶剤を注入機31から注入するための注入口としてサイドカバーの位置決め軸11aには、その軸中心に外部と貫通した穴部21が設けられている。穴部21は略テーパ状である。穴径は毛細管現象によって、外部から軸先端へ溶剤が流れ込める大きさに設定してあり、本実施例では入り口が直径約2mm、奥が直径約1.2mmとなっている。
The side
また、位置決め軸の先端23は、接合面20にテルペン系溶剤を供給するための第一の流路として、幅0.6mm程度のスリット部22が設けられている(図1)。
Further, the
ここで、注入機31のノズルによりテルペン系溶剤Qを滴下すると、テルペン系溶剤Qは、矢印40に表されるように毛細管現象によって先端部23へ流れ込む。次に先端部のスリット部22を矢印41に表されるように毛細管現象によって同様に流れる。次に前記接合面20は前述のように軸部と穴部が嵌合関係で微小な隙間となっているため、第二の流路としてなり、矢印42のように毛細管現象によってテルペン系溶剤Qが前記接合面全体へといきわたる。
Here, when the terpene solvent Q is dropped by the nozzle of the
なお、流路を通ってきた溶剤が、接合面全体に広がる際には、接合部品間の隙間が大きいと、毛細管現象を利用した接合面20へのテルペン系溶剤の供給が難しく、逆に、接合する面同士が強く加圧されており(接触圧が20g/cm2程度)、接触強度が強い場合にも、毛細管現象が生じにくく、テルペン系溶剤の供給が困難となる。そのため、接合したい部位同士は、近接、或いは軽く接触していることが好ましく、もしくは、接合面の少なくとも一方に微少な凹凸を設け、接触部に毛細管現象で溶剤が広がるように微小な空間を設けることも好ましい形態である。
In addition, when the solvent that has passed through the flow path spreads over the entire bonding surface, if the gap between the bonding components is large, it is difficult to supply the terpene solvent to the
上記凹凸とは、例えばシボでありその深さは平均(Rz)で20〜40μmが望ましい。深さが40μmを超えると、シボ谷部は相手部品との接合が不十分となるため、全体として接合強度が低下する傾向にある。シボの深さが、20〜40μmである場合には、150g/cm2の加重がかかっていても、接合強度の低下はほとんど認められない。 The unevenness is, for example, a texture, and the depth is preferably 20 to 40 μm in average (Rz). When the depth exceeds 40 μm, the joints of the embossed valley portion are insufficiently joined to the mating part, and thus the joint strength tends to decrease as a whole. When the depth of the embossing is 20 to 40 μm, even if a weight of 150 g / cm 2 is applied, a decrease in the bonding strength is hardly observed.
また、テルペン系溶剤を用いて接合する場合、最終的に2つの部品が結合されるまでには若干の時間がかかるため(例えば、d−リモネンを溶剤として用いる場合には、数分〜数十分)、必要に応じて、上記したようにビス固定11cを行ったり、樹脂接合部N(溶融樹脂を2部品間に注入することで結合している)を設けて接合したりすることで、テルペン系溶剤によって完全に2部品間が接合される前に、接合部が剥がれることを抑制することができる。 In addition, when joining using a terpene solvent, it takes some time until the two parts are finally joined (for example, when d-limonene is used as a solvent, several minutes to several tens of minutes). Min), if necessary, by performing screw fixing 11c as described above, or by providing a resin joint N (bonded by injecting molten resin between two parts) and joining, Before the two parts are completely bonded by the terpene solvent, it is possible to prevent the bonded portion from peeling off.
次に、サイドカバーと現像枠体との係合部の接合に用いられるテルペン系溶剤について説明する。 Next, the terpene solvent used for joining the engaging portion between the side cover and the developing device frame will be described.
前記接合(溶着)に用いられるテルペン系溶剤としては、例えば、d−リモネン、l−リモネン、dl−リモネン、d−α−ピネン、d−β−ピネン、α−テルピネン、β−テルピネン、γ−テルピネン、テルピノレン、2−カレン、d−3−カレン、l−3−カレン、フェランドレンが挙げられる。中でも、d−リモネン、l−リモネン又はdl−リモネンを用いることが好ましく、d−リモネンを用いることが特に好ましい。d−リモネンは、粘度は25℃で0.98cPと水とほぼ同等であるため、前記のように、微少空間を浸透する毛細管現象による供給が可能である。 Examples of the terpene solvent used for the bonding (welding) include d-limonene, l-limonene, dl-limonene, d-α-pinene, d-β-pinene, α-terpinene, β-terpinene, and γ- Examples include terpinene, terpinolene, 2-carene, d-3-carene, l-3-carene, and ferrandlene. Among these, d-limonene, l-limonene or dl-limonene is preferably used, and d-limonene is particularly preferably used. Since d-limonene has a viscosity of approximately 0.98 cP at 25 ° C. and is substantially equal to water, it can be supplied by capillary action that penetrates a minute space as described above.
テルペン系溶剤としては、あらかじめポリスチレンをテルペン系溶剤中に溶かしたものを用いても良い。質量基準で10数%程度ポリスチレンを溶解したものであれば、接合(溶着)強度はテルペン系溶剤単独の場合とほぼ同様の効果が得られるが、多量に溶解した場合には、溶剤の粘度が上昇し、毛細管現象が生じにくくなってしまう傾向がある。 As the terpene solvent, one obtained by dissolving polystyrene in a terpene solvent in advance may be used. If polystyrene is dissolved by about 10% by mass, the bonding (welding) strength is almost the same as that of the terpene solvent alone, but when dissolved in a large amount, the viscosity of the solvent is low. It tends to rise and the capillary action is less likely to occur.
また、他の材料との混合液、例えばIPA(イソプロピルアルコール)とd−リモネンの混合液を用いると2部品間が完全結合するまでの時間を短縮することができる。 Further, when a mixed solution with other materials, for example, a mixed solution of IPA (isopropyl alcohol) and d-limonene is used, the time until the two parts are completely bonded can be shortened.
本発明においては、テルペン系溶剤は微量(0.01ml程度)が使用され、枠体やその他の接合される部品の表層のみを溶解する。その後、テルペン系溶剤は、蒸発及び拡散することで、前記接合部からなくなり、接合したい2つの部品が接合される。 In the present invention, a very small amount of terpene solvent (about 0.01 ml) is used and dissolves only the surface layer of the frame and other parts to be joined. Thereafter, the terpene solvent evaporates and diffuses to disappear from the joint, and two parts to be joined are joined.
本発明において、現像ユニット及びプロセスカートリッジの2部品間の接合(溶着)に、前記テルペン系溶剤(例えば、d−リモネン)を用いるに到ったのは、テルペン系溶剤がスチレン系樹脂組成物を溶解するメカニズムに着目したものであり、接合される枠体・部品は、スチレン系樹脂組成物である必要がある。 In the present invention, the terpene solvent (for example, d-limonene) has been used for joining (welding) between the two parts of the developing unit and the process cartridge because the terpene solvent is a styrene resin composition. Focusing on the melting mechanism, the frame body / part to be joined needs to be a styrene resin composition.
テルペン系溶剤によって溶解されるスチレン系樹脂組成物であれば、特に限定されないが、プロセスカートリッジの材質として好適に用いることのできるスチレン系樹脂組成物としては、ゴム変性スチレン系材料であるHIPS(ハイインパクトポリスチレン)が挙げられる。本材料は、安価でかつ流動性が良いPS(ポリスチレン)に、耐衝撃性を向上するため、ゴム状重合体、またはゴム状共重合体を混合したものである。 The styrenic resin composition is not particularly limited as long as it is dissolved in a terpene solvent, but as a styrenic resin composition that can be suitably used as a material for a process cartridge, a rubber-modified styrenic material, HIPS (high-density resin) is used. Impact polystyrene). This material is a mixture of a rubber-like polymer or a rubber-like copolymer in order to improve impact resistance to PS (polystyrene) that is inexpensive and has good fluidity.
本発明においては、HIPS(ハイインパクトポリスチレン)としては、平均粒子径0.5〜3.0μmのゴム状重合体或いはゴム状共重合体を混合したものを用いることが好ましい。これは、混合するゴム状重合体或いは共重合体の平均粒子径が小さいと、前記カートリッジ部品を成形する際に、成形時の外観不良(たとえば、スリキズ)が発生しやすくなり、逆に平均粒子径が大きいと、トナーシール部材(不図示)の溶着性が低下してしまう傾向にあるためである。ゴム状重合体或いはゴム状共重合体としては、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、ブタジエン−イソプレン共重合体、天然ゴム及びエチレン−プロピレン共重合体からなるグループから選択される重合体が好ましく用いられる。 In the present invention, it is preferable to use a mixture of a rubbery polymer or a rubbery copolymer having an average particle size of 0.5 to 3.0 μm as HIPS (high impact polystyrene). This is because when the average particle size of the rubber-like polymer or copolymer to be mixed is small, appearance defects (for example, scratches) at the time of molding tend to occur when molding the cartridge part, and conversely, the average particle size This is because if the diameter is large, the weldability of the toner seal member (not shown) tends to decrease. The rubbery polymer or rubbery copolymer is selected from the group consisting of polybutadiene, styrene-butadiene copolymer, polyisoprene, butadiene-isoprene copolymer, natural rubber, and ethylene-propylene copolymer. Is preferably used.
前記のようにテルペン系溶剤はスチレン系材料を溶解するため、前記HIPSに限らずプロセスカートリッジ構成するスチレン系樹脂組成物としては、GPPS(ゴム未強化の一般ポリスチレン)を用いた部品、ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体)を用いた部品、変性PPE(変性ポリフェニレンエーテル樹脂)を用いた部品、スチレン系エラストマーを用いることができる。 As described above, since the terpene solvent dissolves the styrene material, not only the HIPS but also the styrene resin composition constituting the process cartridge includes parts using GPPS (general polystyrene not reinforced with rubber), ABS (acrylonitrile). A part using butadiene / styrene copolymer), a part using modified PPE (modified polyphenylene ether resin), or a styrene-based elastomer can be used.
本実施形態においては、テルペン系溶剤としては、d−リモネンを用い、現像枠体及びサイドカバーとしては、HIPS(スチレン重合体に、平均粒子径0.8μmのポリブタジエンゴムを8質量%混合したもの)を用いた。また、現像ローラ軸受け部としては、テルペン系溶剤に溶解されないポリアセタール樹脂を用いた。現像ローラ5aと回転摺動するため高い摺動性をもつ材料が必要であるからである。
In this embodiment, d-limonene is used as the terpene solvent, and HIPS (a styrene polymer mixed with 8% by mass of polybutadiene rubber having an average particle diameter of 0.8 μm) is used as the developing frame body and the side cover. ) Was used. Further, as the developing roller bearing portion, a polyacetal resin that is not dissolved in a terpene solvent is used. This is because a material having high slidability is required to rotate and slide with the developing
前述のように、注入されたテルペン系溶剤は、スチレン系材料は溶解するが、ポリアセタール樹脂は溶解しない。したがって現像ローラ軸受け部材13とサイドカバー11の位置決め軸が係合する部分24にテルペン系溶剤が到達すると、サイドカバーの位置決め軸11aのみが溶解し、該位置決め部と現像ローラ軸受け部材13との位置精度が下がる可能性があるため、前記係合する部分24にはテルペン系溶剤が到達しないことが好ましい。
As described above, the injected terpene solvent dissolves the styrene material but does not dissolve the polyacetal resin. Therefore, when the terpene solvent reaches the
そこで本実施形態では、前記係合する部分24にテルペン系溶剤が到達しないようにするため、現像枠体の穴部8dの入り口には図のような接合面の半径よりも1mm程度大きい環状の深さ1mmの段差部25を設けた(図1及び図2)。この段差部25を設けることによって、毛細管現象が起きる接合面20の狭い隙間よりもずっと大きな空間が環状にできるため、毛細管現象を利用したテルペン系溶剤の流入は、この空間の手前、つまり接合面20でとどまることになり、現像ローラ軸受け部とサイドカバー位置決め軸との係合部24へテルペン系溶剤が到達することを防ぐことができる。また、このことによりテルペン系溶剤の注入機31の注入量の精度を下げることが出来るため、比較的安価な注入機を選ぶことができ、生産上のメリットもでてくる。
Therefore, in the present embodiment, in order to prevent the terpene solvent from reaching the engaging
以上説明したように、本発明によれば、スチレン系樹脂製のサイドカバーの位置決め軸と現像枠体の係合部を接合することで、係合部(接合部)の強度の向上、並びに位置精度を向上することができる。また、接合部の端部に広い空間となる段差部を設けたことにより、その箇所で毛細管現象を止めることができ、現像ローラ軸受け部のようなスチレン系でない材質の部品が、結合しようとするスチレン系同士の部品の間に介在した状態でテルペン系溶剤を注入しても、スチレン系でない材質の部品へのテルペン系溶剤の流入を防ぐことができる。 As described above, according to the present invention, the strength of the engaging portion (joining portion) can be improved and the position can be increased by joining the positioning shaft of the side cover made of styrene resin and the engaging portion of the developing device frame. Accuracy can be improved. In addition, by providing a stepped portion that becomes a wide space at the end of the joint, the capillary phenomenon can be stopped at that location, and parts made of non-styrenic materials such as the developing roller bearing are about to be joined. Even if the terpene solvent is injected in a state of being interposed between the styrene-based parts, the terpene-based solvent can be prevented from flowing into the parts made of a material that is not styrene-based.
L…レーザー
S…記録紙
Y…方向
C…クリーニングユニット
D…現像ユニット
Q…テルペン系溶剤(d−リモネン)
1…画像形成装置
2…スキャナ
3…プロセスカートリッジ
4…帯電手段
4a…帯電ローラ
5…現像手段
5a…現像ローラ
5b…現像ブレード
5c…駆動ギア
6…クリーニング手段
7…感光体ドラム
8…現像枠体
8a…トナー収納部
8b…トナー搬送部材
8d…穴部
8d3…端面
9…蓋部材
10…クリーニング枠体
10a…軸部材
11…サイドカバー
11a…位置決め軸
11a2…端面
11b…アーム部
11c…サイドカバー固定箇所
12…サイドカバー
12a…位置決め軸
13、14…現像ローラ軸受け部
15…駆動ギア列
16…加圧部材
17…スペーサ部材
20…接合面
21…穴
22…スリット部
23…先端部
24…係合部
25…段差部
31…注入機
40,41,42…矢印
51…転写ローラ
52…記録紙積載板
53…給紙ローラ
54…分離パッド
55…中間ローラ
56…搬送ローラ
57…定着器
58…中間排紙ローラ
59…排出ローラ
L ... Laser S ... Recording paper Y ... Direction C ... Cleaning unit D ... Development unit Q ... Terpene solvent (d-limonene)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記現像手段を収容するスチレン系樹脂組成物で形成される第一の現像枠体と、
第一の現像枠体の一端側と、他端側の側面を挟み込むスチレン系樹脂組成物で形成される複数の第二の枠体とを有し、
前記第一の現像枠体及び第二の枠体は、各々、前記第一の現像枠体に対して前記第二の枠体を位置決めするための複数の位置決め部を有し、
前記第二の枠体は、前記像担持体を支持する支持部材を支持し、
前記支持部材は前記第二の枠体の前記位置決め部によって支持され、前記第一の現像枠体と第二の枠体との組み付けの際に、前記第一の枠体と前記第二の枠体とに挟持されて組みつけられ、
前記位置決め部の少なくとも1つは、前記第一の現像枠体と前記第二の枠体を接合する接合面を有し、
前記第一の現像枠体と第二の枠体の少なくとも一方が、テルペン系溶剤を注入するための注入口を有し、また、前記第一の現像枠体と第二の枠体の少なくとも一方に前記注入口と連通した流路を形成するための凹部、スリット部または面取り部が設けられており、前記流路を通じて溶着固定前の接合面の少なくとも一部にテルペン系溶剤が供給されるように構成されており、
前記注入口から接合面近傍までの第一流路、もしくは前記第一流路から接合面までの第二流路もしくはその両方の流路へのテルペン系溶剤の供給が、毛細管現象を利用したものである現像ユニットにおいて、
前記第二の枠体の位置決め部が係合される、前記第一の現像枠体側の位置決め部の入り口が毛細管現象による前記テルペン系溶剤の供給を遮断する為の空間を形成することを特徴とする現像ユニット。 Developing means having an image carrier;
A first developing frame formed of a styrenic resin composition containing the developing means;
Having one end side of the first developing frame and a plurality of second frames formed of a styrene resin composition sandwiching the side surface on the other end side;
The first developing frame and the second frame each have a plurality of positioning portions for positioning the second frame relative to the first developing frame,
The second frame supports a support member that supports the image carrier,
The support member is supported by the positioning portion of the second frame body, and the first frame body and the second frame are assembled when the first developing frame body and the second frame body are assembled. Sandwiched and assembled with the body,
At least one of the positioning portions has a joint surface that joins the first developing frame and the second frame,
At least one of the first developing frame and the second frame has an injection port for injecting a terpene solvent, and at least one of the first developing frame and the second frame Are provided with recesses, slits or chamfers for forming a flow path communicating with the inlet, and the terpene solvent is supplied to at least a part of the joint surface before welding and fixing through the flow path. Is composed of
The supply of the terpene solvent to the first flow path from the inlet to the vicinity of the joint surface, the second flow path from the first flow path to the joint surface, or both of the flow paths utilizes the capillary phenomenon. In the development unit,
The entrance of the positioning part on the first developing frame side, which is engaged with the positioning part of the second frame body, forms a space for blocking the supply of the terpene solvent due to capillary action. Development unit to do.
電子写真感光体と、前記電子写真感光体に形成された潜像をトナーを用いて現像する現像手段とを有し、
前記現像手段は像担持体を有し、
前記現像手段を収容するスチレン系樹脂組成物で形成される第一の現像枠体と、
第一の現像枠体の一端側と、他端側の側面を挟み込むスチレン系樹脂組成物で形成される複数の第二の枠体とを有し、
前記第一の現像枠体及び第二の枠体は、各々、前記第一の現像枠体に対して前記第二の枠体を位置決めするための複数の位置決め部を有し、
前記第二の枠体は、前記像担持体を支持する支持部材を支持し、
前記支持部材は前記第二の枠体の前記位置決め部によって支持され、前記第一の現像枠体と第二の枠体との組み付けの際に、前記第一の枠体と前記第二の枠体とに挟持されて組みつけられ、
前記位置決め部の少なくとも1つは、前記第一の現像枠体と前記第二の枠体を接合する接合面を有し、
前記第一の現像枠体と第二の枠体の少なくとも一方が、テルペン系溶剤を注入するための注入口を有し、また、前記第一の現像枠体と第二の枠体の少なくとも一方に前記注入口と連通した流路を形成するための凹部、スリット部または面取り部が設けられており、前記流路を通じて溶着固定前の接合面の少なくとも一部にテルペン系溶剤が供給されるように構成されており、
前記注入口から接合面近傍までの第一流路、もしくは前記第一流路から接合面までの第二流路もしくはその両方の流路へのテルペン系溶剤の供給が、毛細管現象を利用したものであり、
前記第二の枠体の位置決め部が係合される、前記第一の現像枠体側の位置決め部の入り口が毛細管現象による前記テルペン系溶剤の供給を遮断する為の空間を形成することを特徴とするプロセスカートリッジ。 In a process cartridge detachable from an electrophotographic image forming apparatus,
An electrophotographic photoreceptor, and developing means for developing the latent image formed on the electrophotographic photoreceptor using toner,
The developing means has an image carrier,
A first developing frame formed of a styrenic resin composition containing the developing means;
Having one end side of the first developing frame and a plurality of second frames formed of a styrene resin composition sandwiching the side surface on the other end side;
The first developing frame and the second frame each have a plurality of positioning portions for positioning the second frame relative to the first developing frame,
The second frame supports a support member that supports the image carrier,
The support member is supported by the positioning portion of the second frame body, and the first frame body and the second frame are assembled when the first developing frame body and the second frame body are assembled. Sandwiched and assembled with the body,
At least one of the positioning portions has a joint surface that joins the first developing frame and the second frame,
At least one of the first developing frame and the second frame has an injection port for injecting a terpene solvent, and at least one of the first developing frame and the second frame Are provided with recesses, slits or chamfers for forming a flow path communicating with the inlet, and the terpene solvent is supplied to at least a part of the joint surface before welding and fixing through the flow path. Is composed of
The supply of the terpene solvent to the first flow path from the inlet to the vicinity of the joint surface, the second flow path from the first flow path to the joint surface, or both of the flow paths utilizes a capillary phenomenon. ,
The entrance of the positioning part on the first developing frame side, which is engaged with the positioning part of the second frame body, forms a space for blocking the supply of the terpene solvent due to capillary action. To process cartridge.
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