(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ケース内に少なくとも感光体ドラムを収納し、現像ケース内に少なくとも現像ローラを収納し、前記感光体ドラムの回転軸の一端回転中心位置と現像ローラの回転軸の一端回転中心位置とに形成された穴に治具を挿入して前記感光体ドラムと前記現像ローラとを位置決めして前記感光体ケースと前記現像ケースとを連結固定したことを特徴とするプロセスカートリッジの製造方法。
【請求項２】
少なくとも感光体ドラムを収納した感光体ケースと、少なくとも現像ローラを収納した現像ケースと、前記感光体ドラムの回転中心と前記現像ローラの回転中心とに平行な中心線を有して前記感光体ケースと前記現像ケースとを回動自在に連結する支点と、前記感光体ドラムの回転軸の回転中心位置と前記現像ローラの回転軸の回転中心位置とに形成されて位置決め用の治具が挿入される穴と、前記感光体ケースと前記現像ケースとをネジ止めしたネジとを有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項３】
感光体ドラムが回転自在に取り付けられた感光体ケースと、
現像ローラが回転自在に取り付けられた現像ケースと、
前記感光体ドラムの回転中心と前記現像ローラの回転中心とに平行な中心線を有して前記感光体ケースと前記現像ケースとを回動自在に連結する支持部と、
前記感光体ドラムの回転軸と前記現像ドラムの回転軸とを位置決めする治具の取り付けを許容する治具装着部と、
前記感光体ケースと前記現像ケースとを固定する固定手段と、
を備えるプロセスカートリッジ。
【請求項４】
治具装着部は、感光体ドラムの回転軸の一端回転中心位置と現像ローラの回転軸の一端回転中心位置とに形成されて位置決め用の治具が挿入される穴により形成されている請求項３記載のプロセスカートリッジ。
【請求項５】
固定手段は、感光体ケースと現像ケースとのいずれか一方に遊びをもって挿通するネジが前記感光体ケースと前記現像ケースとのいずれか他方に螺合し締着するネジ構造からなる請求項３記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６】
感光体ドラムの一端に連結したギヤと現像ローラの一端に連結したギヤとを噛み合わせてこれらの感光体ドラムと現像ローラとを圧接状態で回転させるとき、噛み合った前記ギヤの間に前記感光体ドラムと前記現像ローラとが押圧される向きに作用する力が発生する位置に支点を設けたことを特徴とする請求項２ないし５のいずれか一記載のプロセスカートリッジ。
【請求項７】
請求項２ないし６のいずれか一記載のプロセスカートリッジを備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも感光体ドラムを収納した感光体ケースと少なくとも現像ローラを収納した現像ケースとを連結して形成されるプロセスカートリッジ及びその製造方法に関する。
【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つのケース内に収納し、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。このようなプロセスカートリッジでは、感光体ドラムと現像ローラとの間隔を正確に位置決めすることが必要であり、その位置決めは、感光体ドラムの回転軸と現像ローラの回転軸とを保持する保持部材を設け、その保持部材をケースの側板などに形成した取付部に取り付けることにより行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、保持部材の寸法精度にはバラツキがあり、また、この保持部材を取り付けるためにケースに形成した取付部の位置精度にもバラツキがある。そして、このようなバラツキが積み上げられることにより、感光体ドラムと現像ローラとの取付位置精度が悪くなる。
【０００４】
そこで本発明は、感光体ドラムと現像ローラとの取付位置精度を高めることができるプロセスカートリッジ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【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の製造方法は、感光体ケース内に少なくとも感光体ドラムを収納し、現像ケース内に少なくとも現像ローラを収納し、前記感光体ドラムの回転軸の一端回転中心位置と現像ローラの回転軸の一端回転中心位置とに形成された穴に治具を挿入して前記感光体ドラムと前記現像ローラとを位置決めして前記感光体ケースと前記現像ケースとを連結固定した。
【０００７】
従って、請求項１の発明によれば、感光体ケースと現像ケースとを連結固定するとき、感光体ドラムの回転軸の一端回転中心位置と現像ローラの回転軸の一端回転中心位置とに形成された穴に治具を挿入して感光体ドラムと現像ローラとを位置決めするため、感光体ドラムと現像ローラとの位置決め構造が簡単になり取付位置精度が高くなる。しかも、感光体ケースと現像ケースとを連結固定することにより、連結固定後の感光体ケースと現像ケースとの位置ズレが生じない。
【００１３】
請求項２記載の発明のプロセスカートリッジによれば、少なくとも感光体ドラムを収納した感光体ケースと、少なくとも現像ローラを収納した現像ケースと、前記感光体ドラムの回転中心と前記現像ローラの回転中心とに平行な中心線を有して前記感光体ケースと前記現像ケースとを回動自在に連結する支点と、前記感光体ドラムの回転軸の回転中心位置と前記現像ローラの回転軸の回転中心位置とに形成されて位置決め用の治具が挿入される穴と、前記感光体ケースと前記現像ケースとをネジ止めしたネジとを有する。
【００１４】
また、請求項３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ケースと、現像ローラが回転自在に取り付けられた現像ケースと、前記感光体ドラムの回転中心と前記現像ローラの回転中心とに平行な中心線を有して前記感光体ケースと前記現像ケースとを回動自在に連結する支持部と、前記感光体ドラムの回転軸と前記現像ドラムの回転軸とを位置決めする治具の取り付けを許容する治具装着部と、前記感光体ケースと前記現像ケースとを固定する固定手段とを備える。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のプロセスカートリッジにおいて、治具装着部は、感光体ドラムの回転軸の一端回転中心位置と現像ローラの回転軸の一端回転中心位置とに形成されて位置決め用の治具が挿入される穴により形成されている。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項３記載のプロセスカートリッジにおいて、固定手段は、感光体ケースと現像ケースとのいずれか一方に遊びをもって挿通するネジが前記感光体ケースと前記現像ケースとのいずれか他方に螺合し締着するネジ構造からなる。
【００１７】
従って、感光体ケースと現像ケースとは支点により回動自在に連結され、ネジでネジ止めにより（請求項２、請求項５）、あるいは固定手段により（請求項３）固定されるため、連結固定後の感光体ケースと現像ケースとは位置ズレしない。また、感光体ケースと現像ケースとを連結固定するとき、感光体ドラムの回転軸の回転中心位置と現像ローラの回転軸の回転中心位置とに形成した穴に位置決め用の治具を挿入して位置決めし（請求項２、請求項４）、あるいは感光体ドラムの回転軸と現像ローラの回転軸とを治具装着部に装着した治具で位置決めする（請求項３）ため、感光体ドラムと現像ローラとの取付位置精度が簡単な構造により高くなる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項２ないし５記載の発明のプロセスカートリッジにおいて、感光体ドラムの一端に連結したギヤと現像ローラの一端に連結したギヤとを噛み合わせてこれらの感光体ドラムと現像ローラとを圧接状態で回転させるとき、噛み合った前記ギヤの間に前記感光体ドラムと前記現像ローラとが押圧される向きに作用する力が発生する位置に支点を設けた。
【００１９】
従って、感光体ドラムと現像ローラとが圧接状態で回転するとき、感光体ドラムのギヤと現像ローラのギヤとの間には感光体ドラムと現像ローラとを押圧させる向きの力が作用し、感光体ドラムと現像ローラとの間隔が一定に維持される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。まず、図１に基づいて、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の内部構造を説明する。画像形成装置の本体ケース１の上部には原稿の画像を読み取る画像読取装置２が装着され、本体ケース１の内部にはプロセスカートリッジ３が着脱自在に装着されている。プロセスカートリッジ３の下方には、転写用紙を案内する用紙搬送路４が形成されている。
【００２１】
前記画像読取装置２は、画像読取部５と、この画像読取部５に原稿を供給する原稿トレイ６とを有し、この原稿トレイ６は、支点軸７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し得るように支持されている。なお、原稿トレイ６は、図示しないストッパにより、実線で示した水平位置と二点鎖線で示した起立位置とで安定するように構成されている。
【００２２】
前記プロセスカートリッジ３は、感光体ケース８と現像ケース９とを連結固定することにより形成したケース１０内に各種のプロセス部材を収納したもので、感光体ケース８内には、回転駆動される感光体ドラム１１と、この感光体ドラム１１の周囲を一様に帯電させる帯電ローラ１２等が収納されている。現像ケース９内には、現像剤を収納する現像剤収納部１３が一体に形成され、この現像剤収納部１３内の現像剤を撹拌するアジテータ１４、前記感光体ドラム１１の外周面に圧接する現像ローラ１５、現像剤収納部１３内の現像剤を現像ローラ１５へ補給する補給ローラ１６、現像ローラ１５の外周面に接触する現像ブレード１７等が収納されている。ケース９の上面部には、プロセスカートリッジ３を本体ケース１内に着脱する際に把持する把手１８が形成されている。
【００２３】
前記本体ケース１内における前記プロセスカートリッジ３の周囲には、前記感光体ドラム１１の外周面に静電潜像を形成するレーザ書込ユニット１９、前記現像ローラ１５から現像剤を供給されて顕像化された感光体ドラム１１上のトナー像を転写用紙に転写させる転写ローラ２０、転写用紙を斜めに載置した状態で支える給紙トレイ２１、転写用紙を給紙する給紙ローラ２２、給紙された転写用紙に転写されたトナー像を定着させる定着部２３、定着部２３を通過した転写用紙が排紙される受け板２４等が設けられている。
【００２４】
前記本体ケース１内の側板には、前記プロセスカートリッジ３を本体ケース１内に着脱する際のガイド２５，２６が左右に２本ずつ形成されている。前記ケース１０の左右両側面には、前記ガイド２５，２６に係合するガイドピン２７，２８が２本ずつ形成されている。なお、前記プロセスカートリッジ３の着脱は前記受け板２４側から行われ、着脱の際には受け板２４を回動させて着脱側を開放する。
【００２５】
前記ケース１０には、前記感光体ドラム１１と前記転写ローラ２０とを接触させるための開口部２９が形成され、この開口部２９を開閉自在に覆うシャッター部材３０がプロセスカートリッジ３に取り付けられている。このシャッター部材３０は、前記ケース１０の左右両側に回動自在に取り付けられたアーム部材３１により保持され、プロセスカートリッジ３を本体ケース１内に装着する前には、前記アーム部材３１及びシャッター部材３０に取り付けられたスプリング（図示せず）の付勢力により開口部２９を閉止する閉止位置に移動している。プロセスカートリッジ３を本体ケース１内に装着したときには、アーム部材３１に形成した突起３２が前記ガイド２６に係合してこのガイド２６から付勢力を受けることによりアーム部材３１が回動し、シャッター部材３０が開口部２９を開放する開放位置へ移動する。
【００２６】
つぎに、図２ないし図５を参照しながら前記プロセスカートリッジ３の構造と組立手順とについて説明する。上述したように、前記プロセスカートリッジ３は、感光体ケース８と現像ケース９とを連結固定することにより形成したケース１０内に各種のプロセス部材を収納したもので、感光体ケース８と現像ケース９とは、前記ケース１０の上部側に位置する支点又は支持部である一対の支点ピン３３により回動自在に連結され、ケース１０の下部側に位置するネジ３４，３５により固定されている（図２参照）。前記支点ピン３３は、前記感光体ドラム１１の回転中心と前記現像ローラ１５の回転中心とに平行な中心線を有して配置されている。したがって、図３に示すように、感光体ケース８と現像ケース９とは、支点ピン３３を中心として互いに回動自在に連結され、そのような回動動作をすることによって感光体ドラム１１と現像ローラ１５とは平行に近接離反する。そして、前記感光体ドラム１１の回転軸１１ａと前記現像ローラ１５の回転軸１５ａとの両端部の回転中心位置には、感光体ケース８と現像ケース９とを連結固定するときに感光体ドラム１１と現像ローラ１５との取付位置を位置決めするための治具１０１を挿入するための治具装着部としての穴１１ｂ，１５ｂが形成されている。ここで、治具１０１には、先端部に位置決め端１０２ａ，１０３ａを備える二本のピン１０２，１０３が平行に突出形成されている。ピン１０２の位置決め端１０２ａとピン１０３の位置決め端１０３ａとは、それらの位置決め端１０２ａ，１０３ａが感光体ドラム１１の回転軸１１ａの穴１１ｂと現像ローラ１５の回転軸１５ａの穴１５ｂとに挿入された場合に、感光体ドラム１１と現像ローラ１５とが所望の間隔に位置付けられるような寸法に形成されている。
【００２７】
感光体ケース８と現像ケース９とを連結固定する場合には、まず、支点ピン３３により感光体ケース８と現像ケース９とを支点ピン３３の周りに回動自在に連結する（図３参照）。つぎに、回転軸１１ａ，１５ａの穴１１ｂ，１５ｂに治具１０１のピン１０２，１０３を挿入する（図４参照）。これにより、感光体ドラム１１と現像ローラ１５との回転中心を正しく位置決めすることができる。そして、両者をそのように正しく位置決めした状態で、感光体ケース８と現像ケース９とを固定するネジ３４，３５をドライバー１０４によって締付けることによって感光体ケース８と現像ケース９とが固定される（図５参照）。つまり、感光体ケース８と現像ケース９とは、感光体ケース８に遊びをもって挿通するネジ３４，３５が現像ケース９に螺合して締着されるネジ構造からなる固定手段によって固定される。
【００２８】
つぎに、感光体ドラム１１及び現像ローラ１５と支点ピン３３との位置関係を図６に基づいて説明する。図６に示すように、感光体ケース８と現像ケース９とを連結固定した状態では、感光体ドラム１１と現像ローラ１５とが所定寸法の食い込み量（０．１±０．０８ｍｍ）で圧接され、感光体ドラム１１の一端に連結されたギヤ（図示せず）と現像ローラ１５の一端に連結されたギヤ（図示せず）とが噛み合っている。前記支点ピン３３は、基準ピッチ線ａに対する角度がギヤの圧力角“θ”（例えば、θ＝２０゜）より大きくなる直線上に支点ピン３３が配置されている。
【００２９】
このような構成において、感光体ケース８と現像ケース９とを連結固定する場合には、まず、感光体ケース８と現像ケース９とを支点ピン３３により回動自在に連結し（図３参照）、ついで、感光体ドラム１１の回転軸１１ａに形成した穴１１ｂと現像ローラ１５の回転軸１５ａに形成した穴１５ｂとに治具１０１のピン１０２，１０３を挿入することにより感光体ドラム１１と現像ローラ１５との取付位置を位置決めし（図４参照）、その状態でネジ３４，３５を締付けることにより感光体ケース８と現像ケース９とを連結固定する（図５参照）。
【００３０】
ここで、感光体ケース８と現像ケース９とを連結固定するにあたって、支点ピン３３により感光体ケース８と現像ケース９とを回動自在に連結し、ついで、治具１０１により感光体ドラム１１と現像ローラ１５とを位置決めしてネジ３４，３５を締付けるため、治具１０１による感光体ドラム１１と現像ローラ１５との位置決め、及び、感光体ケース８と現像ケース９との連結固定を容易に行える。そして、この連結固定時に、治具１０１によって感光体ドラム１１と現像ローラ１５とを位置決めすることにより、感光体ドラム１１と現像ローラ１５との取付位置精度が高くなり、感光体ドラム１１と現像ローラ１５との食い込み量を最適な値に維持することができる。さらに、感光体ドラム１１と現像ローラ１５との位置決めを、感光体ドラム１１の回転軸１１ａに形成した穴１１ｂと現像ローラ１５の回転軸１５ａに形成した穴１５ｂとに治具１０１のピン１０２，１０３を挿入して行うため、治具１０１による感光体ドラム１１と現像ローラ１５との位置決めを簡単な構造で容易に行える。
【００３１】
つぎに、感光体ドラム１１及び現像ローラ１５と支点ピン３３との位置関係を図６において説明したように設定したので、感光体ドラム１１と現像ローラ１５とが矢印方向へ回転するとき、ギヤ同士の噛み合い部分では矢印ｂで示す方向に力が作用し、この力の分力は現像ローラ１５と感光体ドラム１１とを圧接させる向きに作用する。このため、感光体ドラム１１と現像ローラ１５とが圧接状態で回転するとき、感光体ドラム１１と現像ローラ１５との間には離反する方向の力は作用せず、使用中に感光体ドラム１１と現像ローラ１５とが離反して現像性能が低下するということが防止される。
【００３２】
【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の製造方法によれば、少なくとも感光体ドラムを収納した感光体ケースと少なくとも現像ローラを収納した現像ケースとを連結するとき、感光体ドラムの回転軸の回転中心位置と現像ローラの回転軸の回転中心位置とに穴を形成し、これらの穴に治具を挿入して位置決めすることにより感光体ドラムと現像ローラとの取付位置精度を高くすることができ、また、治具による感光体ドラムと現像ローラとの位置決め構造を簡単なものとすることができる。しかも、感光体ドラムと現像ローラとを位置決めした後に連結固定することにより、連結固定後における感光体ケースと現像ケースとの位置ズレを防止することができる。
【００３５】
請求項２、３、４又は５記載の発明のプロセスカートリッジによれば、感光体ケースと現像ケースとは支点により回動自在に連結され、ネジによりネジ止めされ（請求項２、請求項５）、あるいは固定手段により固定される（請求項３）ため、感光体ケースと現像ケースとが連結固定後に位置ズレすることを防止でき、また、感光体ケースと現像ケースとを連結固定するとき、感光体ドラムの回転軸の回転中心位置と現像ローラの回転軸の回転中心位置とに形成した穴に位置決め用の治具を挿入して位置決めされ（請求項２、請求項４）、あるいは感光体ドラムの回転軸と現像ローラの回転軸とが治具により位置決めされ（請求項３）ているため、感光体ドラムと現像ローラとの取付位置精度を簡単な構造により高くすることができる。
【００３６】
請求項６記載の発明によれば、請求項２ないし５のいずれか一記載の発明のプロセスカートリッジにおいて、感光体ドラムの一端に連結したギヤと現像ローラの一端に連結したギヤとを噛み合わせてこれらの感光体ドラムと現像ローラとを圧接状態で回転させるとき、噛み合った前記ギヤの間に前記感光体ドラムと前記現像ローラとが押圧される向きに作用する力が発生する位置に支点を設けたので、感光体ドラムと現像ローラとが圧接状態で回転するとき、感光体ドラムのギヤと現像ローラのギヤとの間には感光体ドラムと現像ローラとを押圧させる向きの力が作用して感光体ドラムと現像ローラとの間隔を一定に維持することができ、使用中に感光体ドラムと現像ローラとの間隔が大きくなって現像不良になることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態として、プロセスカートリッジを使用する画像形成装置の内部構造を示す側面図である。
【図２】プロセスカートリッジの側面図である。
【図３】感光体ケースと現像ケースとを支点ピンで連結した状態を示す側面図である。
【図４】感光体ドラムと現像ローラとを治具で位置決めする状態を示すプロセスカートリッジの一部の斜視図である。
【図５】感光体ドラムと現像ローラとを治具で位置決めした感光体ケースと現像ケースとをネジで固定する状態を示すプロセスカートリッジの一部の斜視図である。
【図６】感光体ドラムと現像ローラと支点ピンとの位置関係を示す側面図である。
【符号の説明】
８        感光体ケース
９        現像ケース
１１        感光体ドラム
１１ａ，１５ａ    回転軸
１１ｂ，１５ｂ    治具装着部、穴
１５        現像ローラ
３３        支点、支持部
３４，３５  ネジ
１０１      治具
【図１】
0003599263.tif 000002
【図２】
0003599263.tif 000003
【図３】
0003599263.tif 000004
【図４】
0003599263.tif 000005
【図５】
0003599263.tif 000006
【図６】
0003599263.tif 000007