(57)【要約】【課題】簡易で、低コストな部品結合方法を用いると共に、リサイクル性を考慮したプロセスカートリッジを提供すること。【解決手段】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、感光体ドラムと、前記感光体ドラムに作用する少なくとも１つのプロセス手段と、超音波溶着結合によって結合される第１の樹脂部材と第２の樹脂部材を有し、第１の樹脂部材は、前記溶着部の近傍に第１の穴部と、第２の樹脂部材と当接する第１の当接部を有し、第２の樹脂部材は、前記溶着部の近傍に前記第１の穴部と対応する第２の穴部と、前記第１の当接部と当接する第２の当接部とを有し、前記溶着部には、前記第１の樹脂部材と前記第２の樹脂部材間に空間部を有し、前記第１の穴部と前記第２の穴部は、ビスを挿入するための穴部であることを特徴とする。【選択図】図２
2005049762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
感光体ドラムと、前記感光体ドラムに作用する少なくとも１つのプロセス手段と、超音波溶着結合によって結合される第１の樹脂部材と第２の樹脂部材を有し、第１の樹脂部材は、前記溶着部の近傍に第１の穴部と、第２の樹脂部材と当接する第１の当接部を有し、第２の樹脂部材は、前記溶着部の近傍に前記第１の穴部と対応する第２の穴部と、前記第１の当接部と当接する第２の当接部とを有し、前記溶着部には、前記第１の樹脂部材と前記第２の樹脂部材間に空間部を有し、前記第１の穴部と前記第２の穴部は、ビスを挿入するための穴部であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】
前記第２の樹脂部材は、前記感光体ドラムを収納する樹脂製の枠体であって、前記第１の樹脂部材は、前記感光体ドラムを前記枠体に支持するための樹脂製のドラム支持部材であることを特徴とする請求項１記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３】
前記第１の樹脂部材の表面には凹部があり、前記凹部には前記第１の穴部を有し、前記凹部の裏側には前記第１の当接部と隣接した凹部を有することを特徴とする請求項１又は２記載のプロセスカートリッジ。
【請求項４】
前記第２の樹脂部材には、前記第２の当接部に隣接した凹部を有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項５】
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、
感光体ドラムと、前記感光体ドラムに作用する少なくとも１つのプロセス手段と、超音波溶着結合によって結合される前記感光体ドラムを収納する樹脂製の枠体と、前記感光体ドラムを前記枠体に支持するための樹脂製のドラム支持部材とを有し、
前記ドラム支持部材は、前記溶着部の近傍に第１の穴部と、前記枠体と当接する第１の当接部を有し、前記枠体には、前記溶着部の近傍に前記第１の穴部と対応する第２の穴部と、前記第１の当接部と当接する第２の当接部とを有し、前記溶着部には、前記ドラム支持部材と前記枠体間に空間部を有し、前記第１の穴部と前記第２の穴部は、ビスを挿入するための穴部であることを特徴とするドラム支持部材。
【請求項６】
前記ドラム支持部材の表面には凹部があり、前記凹部には前記第１の穴部を有し、前記凹部の裏側には、前記第１の当接部と隣接した凹部を有することを特徴とする請求項５記載のドラム支持部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロセスカートリッジ及びドラム支持部材に関するものである。
【０００２】
ここで、前述プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段又はクリーニング手段と感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。又は、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つと感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものである。更に、少なくとも現像手段と感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものを言う。
【背景技術】
【０００３】
電子写真を用いた画像形成装置では、その使用が長時間に及ぶと感光体ドラムの交換、現像剤の補給や交換、その他（帯電器、クリーニング容器等）の調整・清掃・交換が必要となるが、このような保守作業は専門知識を有するサービスマン以外は事実上困難であった。
【０００４】
そこで、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、感光体ドラム及び前記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、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらず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、画像形成装置において広く用いられている。
【０００５】
従来例のプロセスカートリッジを図２（本実施の形態と同一）で説明する。
【０００６】
プロセスカートリッジＢは、電子写真感光体と、少なくとも１つのプロセス手段を備えたものである。ここでプロセス手段としては、例えば電子写真感光体を帯電させる帯電手段、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像手段、電子写真感光体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等がある。プロセスカートリッジＢは、図２に示すように、感光層を有する電子写真感光体である感光体ドラム７を回転し、帯電手段である帯電ローラ８へ電圧印加して前記感光体ドラム７の表面を一様に帯電し、この帯電した感光体ドラム７に対して光学系からの画像情報に基づいた情報光（光像）を露光開口９ｂを通して露光して感光体ドラム７表面に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像手段１０によって現像するように構成している。
【０００７】
前記現像手段１０は、トナー収容部１０ａ内のトナーをトナー送り手段である回転可能な送り部材１０ｂで送り出す。そして、固定磁石１０ｃを内蔵した現像回転体（現像剤担持体）である現像ローラ１０ｄを回転させると共に、現像ブレード１０ｅによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ１０ｄの表面に形成し、そのトナーを前記静電潜像に応じて感光体ドラム７に転移させることによってトナー像を形成して可視像化するものである。
【０００８】
そして、図１（本実施の形態と同一）に示す転写ローラ４に前記トナー像と逆極性の電圧を印加してトナー像を記録媒体２に転写した後は、クリーニングブレード１１ａによって感光体ドラム７に残留したトナーを掻き落とすと共に、スクイシート１１ｂによってすくい取り、除去トナー収納部１１ｃへ集めるクリーニング手段１１によって感光体ドラム７上の残留トナーを除去するように構成している。
【０００９】
図２０はクリーニング手段の組み立て斜視図である。感光体ドラム７は、クリーニング枠体１１ｄに軸受部材１８ｃを介してビス８０，８１で固定されている。
【００１０】
従来のビス締結以外の締結方法では、超音波溶着による結合方法を用いている構成のものもある（例えば、特許文献１，２参照）。
【００１１】
【特許文献１】特願平１１−１４０３１０号公報（第２−３頁、図１）
【特許文献２】特願昭６１−１６２４８６号公報（第２−３頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記従来例を更に発展させ、簡易で、低コストな部品結合方法を用いると共に、リサイクル性を考慮したプロセスカートリッジ及びドラム支持部材を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、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、感光体ドラムと、前記感光体ドラムに作用する少なくとも１つのプロセス手段と、超音波溶着結合によって結合される第１の樹脂部材と第２の樹脂部材を有し、第１の樹脂部材は、前記溶着部の近傍に第１の穴部と、第２の樹脂部材と当接する第１の当接部を有し、第２の樹脂部材は、前記溶着部の近傍に前記第１の穴部と対応する第２の穴部と、前記第１の当接部と当接する第２の当接部とを有し、前記溶着部には、前記第１の樹脂部材と前記第２の樹脂部材間に空間部を有し、前記第１の穴部と前記第２の穴部は、ビスを挿入するための穴部であることを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第２の樹脂部材は、前記感光体ドラムを収納する樹脂製の枠体であって、前記第１の樹脂部材は、前記感光体ドラムを前記枠体に支持するための樹脂製のドラム支持部材であることを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記第１の樹脂部材の表面には凹部があり、前記凹部には前記第１の穴部を有し、前記凹部の裏側には前記第１の当接部と隣接した凹部を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記第２の樹脂部材には、前記第２の当接部に隣接した凹部を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載発明は、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、感光体ドラムと、前記感光体ドラムに作用する少なくとも１つのプロセス手段と、超音波溶着結合によって結合される前記感光体ドラムを収納する樹脂製の枠体と、前記感光体ドラムを前記枠体に支持するための樹脂製のドラム支持部材とを有し、前記ドラム支持部材は、前記溶着部の近傍に第１の穴部と、前記枠体と当接する第１の当接部を有し、前記枠体には、前記溶着部の近傍に前記第１の穴部と対応する第２の穴部と、前記第１の当接部と当接する第２の当接部とを有し、前記溶着部には、前記ドラム支持部材と前記枠体間に空間部を有し、前記第１の穴部と前記第２の穴部は、ビスを挿入するための穴部であることを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記ドラム支持部材の表面には凹部があり、前記凹部には前記第１の穴部を有し、前記凹部の裏側には、前記第１の当接部と隣接した凹部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、クリーニング枠体と軸受部材を超音波スポット溶着結合する際に、軸受部材に凹部を設けたことによって、超音波溶着ホーンを受け入れるための目印とすることができる。又、軸受部材に設けられた凹部の裏側に、クリーニング枠体との長手方向の位置決めを行う第１の当接部及びそれと対応するクリーニング枠体に、前記第１の当接部と当接する第２の当接部を設け、軸受部材の第１の当接部に隣接した箇所に凹部を設けたため、超音波スポット溶着による溶融樹脂が凹部に流れ込むことによって、クリーニング枠体と軸受部材の位置決めを確実に行いながら結合することが可能となる。
【００２０】
又、クリーニング枠体に穴部を設け、それと対応する軸受部材には穴部を設けたため、超音波溶着により結合したプロセスカートリッジを再使用する際に、溶着部を剥した後にビス締めでき、リサイクル時にカートリッジを容易に組み立てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
以下の説明において、プロセスカートリッジの長手方向とは、プロセスカートリッジを装置本体へ着脱する方向と交差する方向（略直交する方向、像担持体の軸線方向）であり、記録媒体の表面と平行であり、且つ、記録媒体の搬送方向と交差（略直交）する方向である。又、左右とは、記録媒体の搬送方向に従って記録媒体を上から見て左又は右である。又、プロセスカートリッジの上面とは、プロセスカートリッジを装置本体へ装着した状態で上方に位置する面であり、下面とは下方に位置する面である。
【００２３】
先ず、プロセスカートリッジ及びそれを着脱可能な電子写真画像形成装置について図１及び図２を参照して具体的に説明する。尚、図１はプロセスカートリッジを装着した電子写真画像形成装置の構成模式説明図、図２はプロセスカートリッジの構成模式説明図である。ここでは説明の順序として、先ずプロセスカートリッジ及びこれを用いる電子写真画像形成装置の全体構成を説明し、次にプロセスカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱するためのプロセスカートリッジ着脱の構成について説明する。
【００２４】
（全体構成）
この電子写真画像形成装置（レーザービームプリンタ、以下「画像形成装置」と言う）Ａは、図１に示すように、光学手段としての光学系１から画像情報に基づいた情報光をドラム形状の電子写真感光体（像担持体、以下「感光体ドラム」と言う）７へ照射して該感光体ドラム７に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤（以下「トナー」と言う）で現像してトナー像を形成する。そして、前記トナー像の形成と同期して、記録媒体（記録紙、ＯＨＰシート、布等）２をカセット３ａからピックアップローラ３ｂ及びこれに圧接する圧接部材３ｃで１枚ずつ分離給送し、搬送ガイド３ｆ１に沿ってプロセスカートリッジＢの感光体ドラム７に形成したトナー像を転写手段としての転写ローラ４に電圧印加することによって記録媒体２に転写し、その後、記録媒体２を搬送ガイド３ｆ２に沿って定着手段５へと搬送する。この定着手段５は、駆動ローラ５ａと、ヒータ５ｂを内蔵すると共に支持体５ｃによって回転可能に支持された筒状シートで構成された定着回転体５ｄから成り、通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加して転写トナー像を定着する。そして、この記録媒体２を排出ローラ３ｄで搬送し、反転搬送経路を通して排出部６へと排出するように構成している。尚、本実施の形態では、ピックアップローラ３ｂ、圧接部材３ｃ、排出ローラ３ｄ等により搬送手段３を構成している。
【００２５】
（プロセスカートリッジ）
一方、前記プロセスカートリッジＢは、電子写真感光体と、少なくとも１つのプロセス手段を備えたものである。ここで、プロセス手段としては、例えば電子写真感光体を帯電させる帯電手段、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像手段、電子写真感光体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等がある。
【００２６】
本実施の形態のプロセスカートリッジＢは、図２に示すように、感光層を有する電子写真感光体である感光体ドラム７を回転し、帯電手段である帯電ローラ８へ電圧印加して前記感光体ドラム７の表面を一様に帯電し、この帯電した感光体ドラム７に対して前記光学系１からの画像情報に基づいた情報光（光像）を露光開口９ｂを通して露光して感光体ドラム７表面に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像手段１０によって現像するように構成している。
【００２７】
前記現像手段１０は、トナー収容部１０ａ内のトナーをトナー送り手段である回転可能な送り部材１０ｂで送り出す。そして、固定磁石１０ｃを内蔵した現像回転体（現像剤担持体）である現像ローラ１０ｄを回転させると共に、現像ブレード１０ｅによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ１０ｄの表面に形成し、そのトナーを前記静電潜像に応じて感光体ドラム７に転移させることによってトナー像を形成して可視像化するものである。
【００２８】
そして、転写ローラ４に前記トナー像と逆極性の電圧を印加してトナー像を記録媒体２に転写した後は、クリーニングブレード１１ａによって感光体ドラム７に残留したトナーを掻き落とすと共に、スクイシート１１ｂによってすくい取り、除去トナー収納部１１ｃへ集める。このようにクリーニング手段１１によって感光体ドラム７上の残留トナーを除去するように構成している。
【００２９】
本実施の形態で示すプロセスカートリッジＢは、感光体ドラム７を回転可能に支持し、クリーニング手段１１、帯電ローラ８が組み込まれたクリーニング枠体１１ｄと、現像手段１０、トナー収容部１０ａを組み込んだトナー現像枠体１０ｆとから成っている。そして、トナー現像枠体１０ｆは、現像手段１０の現像ローラ１０ｄが感光体ドラム７に対して所定の間隔をあけて平行に対向できるようにクリーニング枠体１１ｄに対し回動可能に支持され、現像ローラ１０ｄと感光体ドラム７との間の間隔保持を行うスペーサ１０ｍ（図７参照）を現像ローラ１０ｄの両端部に配置してある。トナー現像枠体１０ｆの両側面にはホルダー部材１０ｇがあり、現像ユニットをクリーニングユニットに回転可能に吊るための結合穴１０ｇ８が形成された吊り腕１０ｇ７を持つ。現像ユニットとクリーニングユニットの間には間隔を保持するために所定の加圧力が与えられている。
【００３０】
次に、クリーニング手段１１について図２〜図４を用いて構成を詳細に説明する。
【００３１】
クリーニング手段１１は、除去トナー収容部１１ｃからのクリーニングブレード１１ａのゴム両端裏からのトナー漏れを防ぐ第１のシール部材１１ｅ、クリーニングブレード裏のトナー漏れを防ぐ第２のシール部材１１ｈがクリーニング枠体１１ｄの所定の位置に両面テープ等で固定される。次に、クリーニングブレード１１ａがクリーニング枠体１１ｄの所定の位置にビスで固定され、クリーニングブレード１１ａのゴム両端からのトナー漏れ防止及び感光体ドラム７上のトナー等の付着物の拭き取り部材としての第３のシール部材１１ｆとすくい取り部材であるスクイシート１１ｂとが両面テープ１１ｇ等により、クリーニング枠体１１ｄに固定されている。又、帯電ローラー８に画像形成装置本体Ａから給電するための電極８ｃがクリーニング枠体１１ｄに嵌め込まれている。
【００３２】
更に、帯電ローラー８に電極８ｃから給電し、且つ、軸受となるローラー軸受８ｂと他方の軸受８ａがクリーニング枠体に組み込まれ、帯電ローラー８の軸部が前記軸受８ｂ，８ａに嵌め込まれている。
【００３３】
感光体ドラム７は、一方に駆動伝達用のカップリング手段７０と現像ローラー１０、転写ローラー４に駆動伝達するギヤや、アース接点等々が一体となったドラムギヤ７１が結合され、他方には軸受を有するフランジ８５が結合されている。感光体ドラム７のカップリング手段７０側には、軸受１８ｃがクリーニング枠体１１ｄに超音波スポット溶着結合され（詳細は後述する）、他方は位置決めピン１８ｄが位置決め部１８ｂに収まるようにクリーニング枠体１１ｄに圧入されて支持されている。
【００３４】
本実施の形態のプロセスカートリッジＢには、感光体ドラム７の転写ローラー４に対向する転写開口９ａと露光開口９ｂを一体的に覆うことができるドラムシャッター１２がクリーニング枠体１１ｄに回転可能に設けられている。
【００３５】
ここで、ドラムシャッター１２の構成を説明する。
【００３６】
ドラムシャッター１２は、感光体ドラム７が転写ローラ４と当接する転写開口９ａを覆うことができるドラム保護部１２ａを有する。クリーニング枠体１１ｄの帯電ローラー８付近で回転可能に支持されるための回転軸１２ｂには、回転軸１２ｂの両端でクリーニング枠体１１ｄと摺動する摺動部１２ｂ１と両端の摺動部１２ｂ１を繋ぐ部分１２ｂ３が設けてある。ドラムシャッター１２は、ドラム保護部１２ａの両端部と回転軸１２ｂの外側で両者を繋ぐ左右２箇所に設けた連結部１２ｃを有する。回転軸１２ｂ１の外側に配置され、右側の連結部１２ｃに設けられドラムシャッター１２の長手方向で外側に延びたリブ１２ｅ（図９参照）があり、リブ１２ｅは画像形成装置本体側のガイドＧｂ（図１０参照）のシャッターガイドＧｂ８に受けられ、ドラムシャッター１２が開いた姿勢が保持される。
【００３７】
このドラムシャッター１２には、シャッターバネ１２ｄ（図４参照）のバネ力によってドラムシャッター１２が感光体ドラム７を覆う方向に付勢力が加えられている。これによりプロセスカートリッジＢが装置本体より取り出されている状態では、ドラムシャッター１２は、図４又は図５に示す状態で、感光体ドラム７の転写開口９ａを覆う閉じた状態を維持し、装置本体内にあって画像形成動作可能な状態では、画像形成装置本体側のドラムシャッター開閉手段によって回転し、図１又は図２に示すような転写開口９ａを露出させ感光体ドラム７と転写ローラ４が当接可能にな姿勢を取る。
【００３８】
次に、プロセスカートリッジＢの現像手段１０ついて更に詳細に説明する。
【００３９】
現像手段１０は、図２、図６及び図７に示すように、トナー現像枠体１０ｆ１と蓋部材１０ｆ２とを結合してトナー室（トナー収容部）１０ａ及び現像室１０ｉを構成している。
【００４０】
トナー現像枠体１０ｆ１は、トナーを供給するための攪拌軸１０ｂ１に固定されるシート部材１０ｂ２を内包し、駆動伝達と攪拌軸１０ｂ１の長手を規制する搬送ギヤ１０ｂ３がトナー現像枠体１０ｆ１外にトナーの漏れを防ぐシール部材１０ｂ４と共に攪拌軸１０ｂ１に結合されている。
【００４１】
又、トナー現像枠体１０ｆ１には、トナー室１０ａに収納されているトナーが現像ローラ１０ｄに供給される際に通過するトナー通過開口１０ｋ（図６参照）が設けられている  。
【００４２】
上記トナーシール部材２７は、図６に示すように、前記トナー通過開口１０ｋの４辺の縁に沿ってシール取付部１０ｈに加熱固定されている。又、トナー現像枠体１０ｆ１の長手方向における一端部には、トナー室１０ａにトナーを充填するためのトナー充填口（不図示）が設けられ、トナー充填後キャップ部材１０ｊで封止される。
【００４３】
次に、図７を用いて説明する。
【００４４】
トナー現像枠体１０ｆ１には現像ローラー１０ｄの両端部のトナーの漏れを防止する端部シール１０ｒが取り付けられ、現像ブレード１０ｅの両端部のトナー漏れを防ぐシール部材１０ｓが両面テープ等によりトナー現像枠体１０ｆ１に貼り付けられる。
【００４５】
現像ブレード１０ｅは、トナー現像枠体１０ｆ１に板金部１０ｅ１両端を現像ローラー１０ｄの端部のトナーを掻き取る掻き取り部材１０ｔと共にビスにより固定される。このとき、トナー現像枠体１０ｆ１の先端が細くなったリブ１０ｆ３は、現像ブレードゴム部１０ｅ２に必ず食い込む寸法に設定されており、現像ブレードのゴム部１０ｅ２とトナー現像枠体１０ｆ１は密封されたままとなる。
【００４６】
（端部部材の構成）
現像手段１０の長手両側に配置された一方の端部部材１０ｇは、感光ドラム７の端部に固定したドラムギア（不図示）に噛み合っている現像ローラの端部に固定した現像ローラギア１０ｎと、該現像ローラギア１０ｎから前記トナー送り部材１０ｂの搬送ギア１０ｂ３に駆動を伝達するための２つのアイドラギア１０ｐ, １０ｑから成るギアトレインを覆っている。
【００４７】
トナーシール部材２７の引き出し部２７ａは、トナー通過開口１０ｋの長手方向一端で折り返され、トナー現像枠体１０ｆ１の穴１０ｆ１１（図６参照）を通って外部へ引き出される。
【００４８】
次に、以上のようにして構成された現像手段１０とクリーニング手段１１の結合は図８に示すように結合される。２つの端部部材１０ｇには、クリーニング枠体１１ｄへ向かってアーム部１０ｇ７が突出しており、該アーム１０ｇ７の先端に設けた長手方向の結合穴１０ｇ８とクリーニング枠体に設けた不図示の結合穴に嵌入するピン６０によりクリーニング枠体１１ｄと端部部材１０ｇは回動可能に結合することができる。一方の端部部材１０ｇのバネ止めに内径が嵌入する圧縮コイルバネ１０ｇ９ａがクリーニング枠体１１ｄとの間に縮設され、又、一方ではクリーニング枠体１１ｄと端部部材１０ｇには引っ張りバネ１０ｇ９ｂが掛けられ、現像ローラ１０ｄ両側の隙間保持部材１０ｍと感光ドラム７が圧接し、現像ローラー１０ｄと感光体ドラム７が所定の隙間をもって保持され、プロセスカートリッジＢが完成する。
【００４９】
ユーザーがプロセスカートリッジを購入し使用する際には、図９のトナーシール端部２７ａを持ち、引き抜くことで、トナー現像枠体１０ｆ１のトナー通過開口１０ｋが開封され、トナー室１０ａからトナーを現像室１０ｉへ送り出し可能となり、画像形成装置本体Ａへ挿入する準備ができる。
【００５０】
（クリーニング枠体へのドラムの支持方法）
先述した通り、図３に示すように、感光体ドラム７のカップリング手段７０側には軸受部材１８ｃが超音波スポット溶着結合されていて、他方は位置決めピン１８ｄが位置決め部１８ｂに収まるようにクリーニング枠体１１ｄに圧入されて支持されている。
【００５１】
軸受部材１８ｃとクリーニング枠体１１ｄの結合について詳細に説明する。
【００５２】
図１４及び図１５に示すように、軸受部材１８ｃは、カップリング支持部１８ｃ４で、カップリング部７０に設けられた軸受支持部７０ａと嵌合することで、感光体ドラム７を支持する。又、クリーニング枠体１１ｄには、図１５に示すクリーニング枠体嵌合部１８ｃ５がクリーニング枠体１１ｄに設けられたＣ型の軸受嵌合部７０ｂに嵌合する。
【００５３】
又、軸受部材１８ｃに設けられた長穴部１８ｃ６が、クリーニング枠体１１ｄに設けられたボス１１ｆと嵌合することで、クリーニング枠体１１ｄに対する軸受部材１８ｃの回転止めを行っている。
【００５４】
クリーニング枠体１１ｄと軸受部材１８ｃの結合は、超音波スポット溶着により行われる（超音波スポット溶着については、後述する）。
【００５５】
軸受部材１８ｃには、図１６に示すような超音波溶着ホーン７１を受け入れるための目印となる凹部１８ｃ７，１８ｃ８が設けられている（図１４）。前記凹部１８ｃ７，１８ｃ８の裏側には、図１５に示すようなクリーニング枠体１１ｄとの長手方向の位置決めを行うための第１の当接部１８ｃ９，１８ｃ１０が設けられており、それと対応するクリーニング枠体１１ｄには、図１４に示すような前記第１の当接部１８ｃ９，１８ｃ１０と当接する第２の当接部１１ｈ，１１ｉが設けられている。
【００５６】
又、軸受部材１８ｃの第１の当接部１８ｃ９，１８ｃ１０に隣接した箇所には、図１５に示すように凹部１８ｃ１１，１８ｃ１２が設けられている。凹部１８ｃ１１，１８ｃ１２の作用については後述する。
【００５７】
更に、凹部１８ｃ７，１８ｃ８には、穴部１８ｃ１３，１８ｃ１４が設けられており、それと対応するクリーニング枠体１１ｄには、前記穴部１８ｃ１３，１８ｃ１４よりも小径な穴部１１ｊ，１１ｋが設けられている。
【００５８】
次に、クリーニング枠体１１ｄと軸受部材１８ｃの結合方法である超音波スポット溶着結合について図１６に基づいて説明する。
【００５９】
超音波溶着ホーン７１には、図示しない超音波発振装置により、超音波振動を与えられていて、ホーン先端の凸部７１ａは、軸受部材１８ｃに設けられた凹部１８ｃ７に挿入される。
【００６０】
挿入された凸部７１ａは、軸受部材１８ｃの上板１８ｃＡを溶融し、凹部１８ｃ１１を貫通し、クリーニング枠体１１ｄの一部まで溶融しながら挿入される（図１７）。溶融樹脂７２は、図１７に示すように、凹部１８ｃ１１内に流れ込み、軸受部材１８ｃとクリーニング枠体１１ｄを結合する。このように、軸受部材１８ｃの第１の当接部１８ｃ９とクリーニング枠体１１ｄの第２の当接部１１ｈは、樹脂部材７２により確実に接合され、凹部に溶融樹脂が流れ込むことにより、クリーニング枠体１１ｄと軸受部材１８ｃとが接合時に浮き上がることがないため、長手方向の位置決めを行うことができる。もう１つの溶着箇所である凹部１８ｃ８でも同様の結合が行われる。
【００６１】
本実施の形態では、凹部１８ｃ１１，１８ｃ１２を軸受部材１８ｃに設けたが、クリーニング枠体１１ｄに凹部を設けても同様の効果を得ることができる。
【００６２】
本実施の形態では、凹部１８ｃ１１，１８ｃ１２を設けた超音波スポット溶着結合を行ったが、仮に凹部１８ｃ１１，１８ｃ１２を設けず、平板同士の超音波溶着結合をした場合を図１８及び図１９に示す。
【００６３】
挿入された凸部７１ａは、上記と同様に軸受部材１８ｃの上板１８ｃＡを溶融し、クリーニング枠体１１ｄの一部まで溶融しながら挿入される（図１９）。溶融樹脂７２は、図１９に示すように、軸受部材１８ｃを上方向に押し上げてクリーニング枠体１１ｄとの間に隙間ｇを発生させながら、軸受部材１８ｃとクリーニング枠体１１ｄを結合する。そのため、軸受部材１８ｃの第１の当接部１８ｃ９と、クリーニング枠体１１ｄの第２の当接部１１ｈは、当接することができず、プロセスカートリッジの長手方向の位置決めが不正確となる。
【００６４】
本実施の形態では、クリーニング枠体１１ｄに穴部１１ｊ，１１ｋを設け、それと対応する軸受部材１８ｃには、穴部１８ｃ１３，１８ｃ１４を設けた。これは、上記で示した超音波溶着により結合したプロセスカートリッジを再使用する際に、溶着部を剥がした後、感光体ドラム７、帯電ローラ８、クリーニングブレード１１ａ等を交換し、再度軸受部材１８ｃをクリーニング枠体１１ｄに組み付けるときに、ビス締めできるように穴部を設けたものであって、リサイクル時に容易にカートリッジを組み立てることができるようにしている。
【００６５】
（プロセスカートリッジＢの画像形成装置本体への着脱）
前述のように組み立てられたプロセスカートリッジＢは、画像形成のために画像形成装置本体Ａへ装着される。装着態様を図９〜図１３を用いて説明する。
【００６６】
プロセスカートリッジＢのクリーニング枠体１１ｄに取り付けられる軸受部材１８ｃ（図１３参照）には、画像形成装置本体Ａへの装着ガイドとして、ドラム中心軸と同軸で形成された円弧部（第１の当接部）１８ｃ１と、軸受部材１８ｃの角部に位置してカートリッジ枠体の底面に形成された姿勢を制御するための円弧状とされる回転止め部（第２の当接部）１８ｃ２とが設けられる。
【００６７】
円弧部１８ｃ１は、現像手段１０のドラム軸方向において、現像手段１０より外側に位置し、且つ、断面上では現像手段１０と少なくとも一部は重なるように配置されている。又、回転止め部１８ｃ２は、現像手段１０より外側に位置し、現像手段１０の感光体ドラム７の軸方向全て重なるように形成される。又、回転止め部１８ｃ２は、挿入方向で円弧部１８ｃ１の後方に配置されている。
【００６８】
本実施の形態によれば、画像形成装置本体Ａから駆動力を受ける三角カップリング部７０は、軸受部材１８ｃよりもドラム軸方向の内側に配置される。
【００６９】
画像形成装置本体Ａには、図１０及び図１１に示すように、プロセスカートリッジＢを画像形成位置（装着位置）まで前述の２つの円弧部１８ｃ１と回転止め部１８ｃ２を滑らせながら案内する第１の本体ガイドとしてのガイド部材Ｇａが形成されている。
【００７０】
一方、プロセスカートリッジＢの軸受部材１８ｃとはドラム軸方向にて対向した側のクリーニング枠体１１ｄ（図12参照）には、ドラム支持軸１８ｄをカバーするための位置決め部１８ｂと、着脱時にプロセスカートリッジＢの位置を制御する突起１１ｇが形成されている。
【００７１】
又、画像形成装置本体Ａには、図１０及び図１１に示すように、軸受部材１８ｃ側で制御されるプロセスカートリッジの姿勢を対向側でも同様に保ち、ドラム軸方向に対して、斜めにならないように第２の本体ガイドとしてのガイド部材Ｇｂが設けられている。
【００７２】
図９〜図１３を参照して、プロセスカートリッジＢの装置本体Ａへの装着態様を説明する。
【００７３】
先ず、画像形成装置本体Ａの排出部６を構成している開閉扉部材（不図示）を開け、ガイド部材Ｇａ，Ｇｂを露出させ、プロセスカートリッジの円弧部１８ｃ１が前方となり、回転止め部１８ｃ２が後方となるようにして、このガイド部材Ｇａの、前方が幾分屈曲した第１ガイド面Ｇａ１にプロセスカートリッジＢの円弧部１８ｃ１，１８ｃ２を載せる。従って、他方のガイド部材Ｇｂには、その第１のガイド面Ｇｂ１にプロセスカートリッジＢの位置決め部１８ｂ、突起１１ｇが適合される。この状態で、プロセスカートリッジＢを、画像形成装置本体Ａの内方へと押し込む。
【００７４】
これによって、プロセスカートリッジＢの円弧部１８ｃ１及び回転止め部１８ｃ２は、第１ガイド面Ｇａ１に対して略垂直方向に形成された第２ガイド面Ｇａ２と、第２ガイド面Ｇａ２より略水平に形成された第３ガイド面Ｇａ３と、第３ガイド面Ｇａ３に連接して形成された湾曲した第４ガイド面Ｇａ４とにより規定された装着位置へと滑動して案内される。
【００７５】
これにより、プロセスカートリッジＢは、円弧部１８ｃ１が、第１本体受部としての第４ガイド面Ｇａ４に当接し、又、回転止め部１８ｃ２（図１３参照）の後方湾曲面部が第２ガイド面Ｇａ２に当接した状態で、第３ガイド面Ｇａ３上に載置される。又、この載置状態において、転写ローラー４と感光体ドラム７が当接状態になり、プロセスカートリッジＢには図１３の矢印方向に反発力が付与される。この際、Ｇａ３の近傍に位置する第５ガイド面Ｇａ５に第３の当接部１８ｃ３が当接し、プロセスカートリッジＢの位置ずれを防いでいる。第３の当接部１８ｃ３は回転止め部である第２の当接部１８ｃ２と一体でも良く、別体でも良い。
【００７６】
一方、プロセスカートリッジＢの反対側の位置決め部１８ｂ、突起１１ｇは、第１ガイド面Ｇｂ１に連続して形成される第２ガイド面Ｇｂ２、第３ガイド面Ｇｂ３、第４ガイド面Ｇｂ４等々の複数のガイド面により規定された装着位置へと滑動して案内される。最終的には位置決め部は位置きめ位置Ｇｂ５まで案内される。
【００７７】
以上のようにして、プロセスカートリッジＢは装置本体に対する装着位置に装着される。次いで、画像形成装置Ａの扉を閉じると、画像形成装置本体Ａの、不図示のねじり凹略三角形の駆動伝達部材に、カートリッジＢの三角カップリング７０が嵌り合い、画像形成装置本体ＡからプロセスカートリッジＢに回転駆動力が伝達される。
【００７８】
これによって、プロセスカートリッジＢは、感光体ドラム７の軸を回転中心軸に回転する。このとき、ガイドと当接していた軸受部材１８ｃの第３の当接部１８ｃ３とガイド面Ｇａ５は隙間を持つようになり、前述の軸受部材１８ｃの回転止め部１８ｃ２がガイド部材Ｇａの規定面である第３ガイド面Ｇａ３に当接し回転方向の位置決めがなされる。
【００７９】
一方、ドラム軸方向対向側のクリーニング枠体１１ｄのドラム軸上の位置決め部１８ｂはプロセスカートリッジＢの装着により、第４ガイド面Ｇｂ４により形成された位置決め部としてのＵ字型の溝に収まり、転写ローラ４の反発力や駆動時のぶれを抑えるための押さえバネ（不図示）により位置決めされる。もう１つの、ドラム枠体Ｃの突起１１ｇは、画像形成装置本体Ａに部品及び組み立て精度の範囲内で当接しない位置と大きさに設定されている。
【００８０】
又、ドラムシャッター１２は上述の装着態様の途中に突起１２ｅ（図９参照）がガイドＧｂ（図１０参照）に形成された第１のシャッターガイド面Ｇｂ７に当接し、ドラムシャッターの回転動作が始まる。その後、プロセスカートリッジＢの装着態様に沿って突起１２ｅは第２のシャッターガイド面Ｇｂ８に当接、滑動し、最終的には第３のガイド面Ｇｂ９でドラムシャッター１２を図１及び図２で示した状態に保持される。
【００８１】
以上説明した姿勢が画像形成時のプロセスカートリッジＢの姿勢となり、画像形成が開始される。
【００８２】
又、画像形成装置本体Ａから、プロセスカートリッジＢを抜き取る場合には、前述の装着動作とは逆の動作にて、対応する画像形成装置本体ＡのガイドＧａ，Ｇｂに沿って装着位置から装置外へと抜き取られ、同時にドラムシャッター１２も順次感光ドラム７を覆い隠すように回転し閉じていく。
【００８３】
尚、突起１１ｇは、プロセスカートリッジＢを装着位置から取り出す際に、ガイド部材Ｇｂの上面の第５ガイド面Ｇｂ５に接触してプロセスカートリッジが取り出し方向の手前側が上方へ所定量以上に回転しようとするのを規制するように働く。
【００８４】
又、前述した実施の形態で示したプロセスカートリッジは単色画像を形成する場合を例示したが、本発明に係るプロセスカートリッジは現像手段を複数設け、複数色の画像（例えば２色画像、３色画像或はフルカラー等）を形成するカートリッジにも好適に適用することができる。
【００８５】
又、電子写真感光体としては、前記感光体ドラムに限定されることなく、例えば次のものが含まれる。先ず感光体としては光導電体が用いられ、光導電体としては例えばアモルファスシリコン、アモルファスセレン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体（ＯＰＣ）等が含まれる。又、前記感光体を搭載する形状としては例えばドラム状又はベルト状のものが用いられており、例えばドラムタイプの感光体にあっては、アルミ合金等のシリンダ上に光導電体を蒸着或は塗工を行ったものである。
【００８６】
又、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。
【００８７】
又、帯電手段の構成も、前述した実施の形態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ワイヤーの三方周囲にアルミ等の金属シールドを施し、前記タングスワイヤー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、該ドラムの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。
【００８８】
尚、前記帯電手段としては前記ローラ型以外にも、ブレード（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。
【００８９】
又、感光体ドラム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。
【００９０】
又、前述したプロセスカートリッジとは、例えば電子写真感光体と、少なくともプロセス手段の１つを備えたものである。従って、そのプロセスカートリッジの態様としては、前述した実施形態のもの以外にも、例えば、電子写真感光体と現像手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。更には電子写真感光体と、現像手段と、帯電手段又はクリーニング手段の何れかかを組み合わせて一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの等がある。
【００９１】
即ち、前述したプロセスカートリッジとは、少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものを言う。そして、このプロセスカートリッジは、使用者自身が装置本体に着脱することができる。従って、装置本体のメンテナンスを使用者自身で行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
前述した実施の形態では、電子写真画像形成装置としてレーザービームプリンタを例示したが、本発明はこれに限定する必要はなく、例えば、電子写真複写機、ＬＥＤプリンタ等の電子写真プリンタ、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、或はこれらの複合機（マルチファンクションプリンタ等）等の任意の電子写真画像形成装置に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】電子写真画像形成装置の概要構成を示す断面図である。
【図２】プロセスカートリッジの概要構成を示す断面図である。
【図３】クリーニング手段の組み立て斜視図である。
【図４】クリーニング手段の斜視図１である。
【図５】クリーニング手段の斜視図２である。
【図６】現像手段の組み立て斜視図１である。
【図７】現像手段の組み立て斜視図２である。
【図８】プロセスカートリッジの組み立て斜視図である。
【図９】プロセスカートリッジの完成斜視図である。
【図１０】画像形成装置本体の左側ガイド概略斜視図である。
【図１１】画像形成装置本体の右側ガイド概略斜視図である。
【図１２】プロセスカートリッジの左側面図である。
【図１３】プロセスカートリッジの右側面図である。
【図１４】クリーニング手段の斜視図３である。
【図１５】軸受部材の斜視図、正面図、背面図である。
【図１６】超音波スポット溶着結合の説明用断面図１である。
【図１７】超音波スポット溶着結合の説明用断面図２である。
【図１８】超音波スポット溶着結合の説明用断面図３である。
【図１９】超音波スポット溶着結合の説明用断面図４である。
【図２０】従来例のクリーニング手段の組み立て斜視図である。
【符号の説明】
【００９４】
Ａ      画像形成装置
Ｂ      プロセスカートリッジ
ｇ      隙間
１      光学系
２      記録媒体
３      搬送手段
３ａ    カセット
３ｂ    ピックアップローラ
３ｃ    圧接部材
３ｄ    排出ローラ
３ｆ１    搬送ガイド
３ｆ２    搬送ガイド
４      転写ローラ
５      定着手段
５ａ    駆動ローラ
５ｂ    ヒータ
５ｃ    支持体
５ｄ    定着回転体
６      排出開口
７      感光体ドラム
８      帯電ローラ
９ａ    転写開口
９ｂ    露光開口
１０    現像手段
１０ａ    トナー収容部
１０ｂ    送り部材
１０ｂ１  攪拌軸
１０ｂ２  シート部材
１０ｃ    固定磁石
１０ｄ    現像ローラ
１０ｅ    現像ブレード
１０ｅ１  固定部材である板金部
１０ｅ２  ゴム部
１０ｆ１  トナー現像枠体
１０ｆ２  蓋部材
１０ｇ    端部部材
１０ｇ７  アーム部
１０ｇ８  結合穴
１０ｇ９ａ  圧縮バネ
１０ｇ９ｂ  引張りバネ
１０ｉ    現像室
１０ｋ    トナー通過開口
１０ｎ    現像ローラギア
１１    クリーニング手段
１１ａ    クリーニングブレード
１１ｂ    スクイシート
１１ｃ    除去トナー収納部
１１ｄ    クリーニング枠体
１１ｅ    弾性シール部材
１１ｆ    ボス
１１ｇ    突起部
１１ｈ    第２の当節部
１１ｉ    第２の当節部
１１ｊ    穴部
１１ｋ    穴部
１２    ドラムシャッター
１２ａ    ドラム保護部
１２ｂ１  回転軸
１２ｂ２  回転軸
１２ｄ    シャッターバネ
１２ｅ    突起
１８ｂ    位置きめ部
１８ｃ    軸受部材
１８１    円弧部
１８ｃ２  回転止め部
１８ｃ３  第３の当接部
１８ｃ４  カップリング支持部
１８ｃ５  クリーニング枠体嵌合部
１８ｃ６  長穴部
１８ｃ７  凹部
１８ｃ８  凹部
１８ｃ９  第１の当接部
１８ｃ１０  第１の当接部
１８ｃ１１  凹部
１８ｃ１２  凹部
１８ｃ１３  穴部
１８ｃ１４  穴部
１８ｃＡ  上板
１８ｄ    位置決めピン
２７    トナーシール部材
２７ａ    引き出し部
６０      ピン
７０    カップリング部
７０ａ    軸受支持部
７０ｂ    軸受嵌合部
７１    超音波溶着ホーン
７１ａ    凸部
７２    溶融樹脂
８０    ビス
８１    ビス
Ｇａ    ガイド
Ｇｂ    ガイド
【図１】
2005049762.tif 000003
【図２】
2005049762.tif 000004
【図３】
2005049762.tif 000005
【図４】
2005049762.tif 000006
【図５】
2005049762.tif 000007
【図６】
2005049762.tif 000008
【図７】
2005049762.tif 000009
【図８】
2005049762.tif 000010
【図９】
2005049762.tif 000011
【図１０】
2005049762.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2005049762.tif 000015
【図１４】
2005049762.tif 000016
【図１５】
2005049762.tif 000017
【図１６】
2005049762.tif 000018
【図１７】
2005049762.tif 000019
【図１８】
2005049762.tif 000020
【図１９】
2005049762.tif 000021
【図２０】
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