説明

プロセスカートリッジのフレーム及びプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置

【目的】 プロセスカートリッジの組立て工程数を少なくして組立てを容易にすると共に、リサイクルに際して解体及び組立てが容易なプロセスカートリッジのフレーム及びプロセスカートリッジ及び前記プロセスカートリッジを装着可能な画像形成装置を提供する。
【構成】 像担持体と、前記像担持体に作用するプロセス手段と、複数の部材を結合して形成される現像剤収容部と、を有し、前記現像剤収容部を形成するために結合される複数の部材の少なくとも1つに、前記結合部において現像剤をシールするための弾性を有するシール部を一体的に構成してプロセスカートリッジを構成したことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真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フレーム、及び、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関する。
【0002】ここで電子写真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、ファクシミリ装置、及び、ワードプロセッサ等が含まれる。
【0003】
【従来の技術】プリンタ等の画像形成装置は、一様に帯電させた像担持体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すると共に、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は専門のサービスマンでなければ行うことが出来ず、ユーザには不便を伴うことが多かった。
【0004】そこで、前記像担持体、帯電器、現像器、クリーニング部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装着することによって、トナーの補給や寿命に達した像担持体等の部品の交換を可能とし、メンテナンスを容易にしたものが実用化されている。
【0005】さてこのようなカートリッジについては、コストの削減及び品質の更なる向上の実現が望まれている。
【0006】またこのようなカートリッジについては、近年、省資源、省エネルギー、ゴミの低減等を目的として、使用済みカートリッジのリサイクルが考えられている。
【0007】例えば、帯電部材や現像部材、或いはクリーニング部材やこれらを収容している枠体等の部品は、カートリッジ内のトナーを使用した後も使用可能である場合がある。そのため、トナー使用後のカートリッジを回収し、前記部品等を取り出してプロセスカートリッジのリサイクルを図ることが考えられている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】さて、前記プロセスカートリッジは、枠体間の結合面にトナー漏れを防止するシール部材として、枠体の一方にモルトプレーン等を接着剤等を用いて貼り付け、或いは液状エラストマーを固化させて枠体間に挟み込んでシール部材とする方法が用いられている。
【0009】しかしながら、前記モルトプレーンや液状エラストマーを固化させたシール部材は、新規カートリッジの組立て工程上及びリサイクルに際して以下のような課題があった。
【0010】まず新規カートリッジの組立て工程上の課題としては、モルトプレーンを枠体に貼り付ける場合、その貼付作業を人手による作業で行う場合に、コスト削減が難しく、また貼り付け位置精度のバラツキがカートリッジの品質の不安定を招く虞があった。
【0011】また前記モルトプレーンの貼付作業を自動化する場合や、液状エラストマーを枠体に注入して固化させる場合には、多大な設備を投資しなければならず、コストアップの要因となっていた。
【0012】次にカートリッジのリサイクルを行う際の課題としては、前記シール部材は、長期間枠体間に挟まれて圧縮変形されているために、枠体を分解しても圧縮変形が完全に元の状態に復帰せず、所謂永久歪みが残ってしまう。そこで、そのままシール部材を再利用するとシール性が低下してしまうことが予想される。またシール部材としてモルトプレーンを使用した場合には、トナーが内部まで浸透して清掃しても完全にトナーを除去することは出来なかった。
【0013】そのため、プロセスカートリッジのリサイクルに際しては、モルトプレーンやエラストマーからなるシール部材を剥離して枠体のみをリサイクルする方法が考えられているが、こうした場合、モルトプレーンを貼り付けている両面テープを完全に剥がすことが困難であり、またエラストマーを剥がすのに手間がかかっていた。
【0014】従って、カートリッジのリサイクルを行う際のコストダウンの障害となることが予想される。
【0015】本発明の目的は、プロセスカートリッジの組立て工程数を減少させて、組立て効率の向上を実現したプロセスカートリッジのフレーム、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。
【0016】本発明の他の目的は、シール部材の取付け位置の精度を向上させて、プロセスカートリッジの品質の向上を実現したプロセスカートリッジのフレーム、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。
【0017】本発明の他の目的は、プロセスカートリッジをリサイクルするに際して、その解体及び組立てを容易としたプロセスカートリッジのフレーム、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。
【0018】本発明の他の目的は、前記課題を解決するものであり、プロセスカートリッジの組立て工程数を少なくして組立てを容易にすると共に、リサイクルに際して解体及び組立てが容易なプロセスカートリッジのフレーム、プロセスカートリッジ及び前記プロセスカートリッジを装着可能な画像形成装置を提供せんとするものである。
【0019】本発明の他の目的は、現像剤収容部を構成する枠体を結合すると、該枠体にシール部が形成してあるために、該シール部が他の部材に密着してシール部材として機能するために、プロセスカートリッジの組立てに際して別部品からなるシール部材を貼り付けるの作業が不要となり、またカートリッジの分解に際してもシール部材を除去する作業が不要となるプロセスカートリッジのフレーム、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用するプロセス手段とを有して、電子写真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フレームにおいて、プロセス手段を取り付けるための取り付け部を有する基体と、前記プロセスカートリッジを構成した際に、前記プロセスカートリッジから現像剤が外部へ漏れるのを防止する弾性シール部材と、を有し、前記基体と弾性を有する弾性シール部材とを一体成形したことを特徴とするプロセスカートリッジのフレームである。
【0021】さらに本発明に係る代表的な構成は、電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、a、電子写真感光体と、b、前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、c、前記プロセス手段を取り付けるための取り付け部を有する基体と、前記プロセスカートリッジを構成した際に、前記プロセスカートリッジから現像剤が外部へ漏れるのを防止する弾性シール部材と、を有し、前記基体と弾性を有する弾性シール部材とを一体成形したフレームと、を有することを特徴とするプロセスカートリッジである。
【0022】またさらに本発明に係る代表的な構成は、プロセスカートリッジを着脱可能で、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、a、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、前記プロセス手段を取り付けるための取り付け部を有する基体と、前記プロセスカートリッジを構成した際に、前記プロセスカートリッジから現像剤が外部へ漏れるのを防止する弾性シール部材と、を有し、前記基体と弾性を有する弾性シール部材とを一体成形したフレームと、を有するプロセスカートリッジを取り外し可能に装着するための装着手段と、b、前記装着手段に装着されたプロセスカートリッジの有する前記電子写真感光体に形成されたトナー像を前記記録媒体に転写するための転写手段と、c、前記転写手段によって前記記録媒体に転写されたトナー像を前記記録媒体に定着するための定着手段と、d、前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、を有することを特徴とする電子写真画像形成装置である。
【0023】
【作用】前記構成にあっては、現像剤収容部を構成する枠体を結合すると、該枠体にシール部が形成してあるために、該シール部が他の部材に密着してシール部材として機能する。従って、プロセスカートリッジの組立てに際して別部品からなるシール部材を貼り付けるの作業が不要となり、またカートリッジの分解に際してもシール部材を除去する作業が不要となるものである。
【0024】
【実施例】次に本発明を適用した実施例に係るプロセスカートリッジの枠体、プロセスカートリッジ及び前記プロセスカートリッジを着脱可能な画像形成装置について、図面を参照して説明する。
【0025】〔第一実施例〕図1は本発明に係るプロセスカートリッジを装着した画像形成装置の模式断面説明図であり、図2はプロセスカートリッジの模式断面説明図であり、図3は上下枠体を分割した模式断面説明図である。また図11派図3に示したうえ枠体の斜視図、図1212派図11に示したA部分の拡大斜視図である。ここでは説明の順序として、まず装置の全体構成について概略説明し、次に画像形成装置及びプロセスカートリッジの各部の構成を具体的に説明し、次に現像剤収容部のシール構成について説明する。
【0026】{装置の全体構成}この画像形成装置Aは、図1に示すように、原稿読取手段1によって原稿2の画像情報を光学的に読み取る。一方、給送トレイ3に積載された、或いは給送トレイ3から手差しされた記録媒体4を搬送手段5によって搬送する。そして、プロセスカートリッジBとしてカートリッジ化された画像形成部において前記画像情報に基づいて形成した現像剤(以下「トナー」という)によるトナー像を転写手段6で記録媒体4に転写し、その記録媒体4を定着手段7に搬送して前記トナー像を記録媒体4に定着して排出トレイ8へ排出する。
【0027】また画像形成部を構成するプロセスカートリッジBは、像担持体である感光体ドラム9の表面を帯電手段10によって一様に帯電し、露光手段11から前記読取手段1で読み取った光像を露光して感光体ドラム9に潜像を形成し、現像手段12で前記潜像に応じたトナー像を形成することにより可視像化する。そして前記転写手段6でトナー像を記録媒体4に転写した後は、クリーニング手段13によって感光体ドラム9に残留したトナーを除去する。
【0028】尚、プロセスカートリッジBは感光体ドラム9等を枠体内に収容してカートリッジ化しており、その枠体は第一枠体である上枠体14と第二枠体である下枠体15とによって構成している。
【0029】{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、原稿読取手段、記録媒体搬送手段、転写手段、定着手段の順に説明する。
【0030】(原稿読取手段)原稿読取手段1は原稿2の記載情報を光学的に読み取るものであり、図1に示すように、装置本体16の上部に原稿2を載置するための原稿ガラス1aを設け、また内面にスポンジ1b1を貼着した原稿押さえ板1bを前記原稿ガラス1a上に開閉可能に取り付けている。そして前記原稿ガラス1a及び原稿押さえ板1bを装置本体16に対して図1の左右方向へスライド可能に取り付けている。
【0031】一方、装置本体16の上部であって原稿ガラス1aの下方にはレンズユニット1cが設けてあり、このユニット1c内に光源1c1及び短焦点結像レンズアレイ1c2を設けている。
【0032】これにより、前記原稿ガラス1aに原稿記載面を下にして原稿2を載置し、光源1c1を点灯すると共に、原稿ガラス1aを図1の左右方向へ移動させ、原稿面2からの反射光をレンズアレイ1c2を介してプロセスカートリッジBの感光体ドラム9へ露光する。
【0033】(記録媒体搬送手段)搬送手段5は給送トレイ3に載置された記録媒体4を画像形成部へと搬送すると共に、定着手段7へ搬送し、さらに排出トレイ8に搬送するものである。即ち、複数枚の記録媒体4を給送トレイ3に載置し、或いは1枚の記録媒体4を給送トレイ3から手差し、記録媒体4の先端が給送ローラ5a及びこれに圧接する摩擦パッド5bのニップ部に至るようにセットしてコピーボタン(図示せず)を押すと、給送ローラ5aか回転して記録媒体4を分離給送すると共に、レジストローラ対5c1,5c2で画像形成動作に同期して搬送する。そして画像形成後の記録媒体4を搬送ベルト5d及びガイド部材5eによって定着手段7へと搬送し、且つ排出ローラ対5f1,5f2によって排出トレイ8へ排出する。
【0034】(転写手段)転写手段6は感光体ドラム9に形成されたトナー像を記録媒体4に転写するものであり、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、画像形成装置本体の装着手段Xに装着されたプロセスカートリッジBの感光体ドラム9に転写ローラ6によって記録媒体4を押圧するように構成し、該転写ローラ6に感光体ドラム9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、感光体ドラム9上のトナーを記録媒体2に転写する。
【0035】(定着手段)次に定着手段7は前記転写ローラ6の電圧印加によって記録媒体4に転写したトナー像を記録媒体4に定着させるものであり、図1に示すように、駆動回転する駆動ローラ7aと、ホルダ7bに保持された加熱体7c及びテンション板7dに耐熱性の定着フィルム7eが掛け渡されている。尚、前記テンション板7dは引張バネ7fによって付勢され、定着フィルム7eにテンションを付与している。また前記定着フィルム7eには加熱体7c部分で加圧ローラ7gが圧接しており、定着に必要な力で定着フィルム7eを加熱体7cに加圧している。
【0036】前記加熱体7cはアルミナ等の耐熱性であり、且つ電気絶縁性のホルダ7b又はそれを含む複合部材よりなるホルダ7bの下面に、例えばTa2N等よりなる線上若しくは面状の発熱面を有し、更にその表面に摺動保護層として、例えばTa2Oが形成してある。加熱体7cの下面は平滑であり、且つ前後端部は丸みを帯びていて、定着フィルム7eの摺動を可能にしている。前記定着フィルム7eはポリエステルを基材として耐熱処理を施してあり、駆動ローラ7aの回転によって図1の時計回り方向へ回転するようになっている。
【0037】そしてトナー像を転写した記録媒体4が前記定着フィルム7eと加圧ローラ7gの間を通る際に、熱及び圧力を印加して前記トナー像を記録媒体4に定着させる。
【0038】{プロセスカートリッジ}次に前記画像形成装置Aに取り外し可能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具体的に説明する。
【0039】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2に示すように、像担持体である電子写真感光体ドラム9の周囲に、帯電手段10、現像手段12、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16に対して着脱可能にしている。
【0040】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、上下枠体14,15の順に説明する。
【0041】(感光体ドラム)本実施例に係る感光体ドラム9は円筒状のアルミニウムからなるドラム基体の外周面に有機感光層を塗布している。この感光体ドラム9を枠体に回動可能に取り付け、後述するように感光体ドラム9の長手方向一方端に固着したフランジギヤ(はす歯ギア)に装置本体側に設けた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7を画像形成動作に応じて図1の矢印方向へ回転させる。
【0042】(帯電手段)帯電手段は前記感光体ドラム9の表面を一様に帯電させるためのものである。本実施例では枠体に帯電ローラ10を回動自在に取り付けた、所謂接触帯電方法を用いている。帯電ローラ10は金属製のローラ軸10aに導電性の弾性層を設け、更にその上に高抵抗の弾性層を設け、更にその表面に保護膜を設けてなる。導電性の弾性層はEPDMやNBR等の弾性ゴム層にカーボンを分散したもので構成し、ローラ軸10aに供給されるバイアス電圧を導く作用をなす。また高抵抗の弾性層はウレタンゴム等で構成し、微量の導電性微粉末を含有するものが一例としてあげられ、感光体ドラム9のピンホール等導電度の高い帯電ローラが相対した場合でも、感光体ドラム9へのリーク電流を制限してバイアス電圧の急降下を防ぐ作用をなす。また保護層はN−メチルメトキシ化ナイロンで構成し、導電性弾性層や高抵抗の弾性層の塑性物質が、感光体ドラム9に触れて感光体ドラム9の表面を変質させることがないように作用する。
【0043】そして前記帯電ローラ10を感光体ドラム9に接触させ、画像形成に際しては帯電ローラ10が感光体ドラム9の回転に従動して回転し、このとき帯電ローラ10に直流電圧と交流電圧とを重畳して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。
【0044】(露光部)露光部11は前記帯電ローラ10によって均一に帯電された感光体ドラム9の表面に、光源1c1から発射された光が原稿面から反射した光像をレンズ1c2を介して露光して該ドラム9表面に静電潜像を形成するためのものであり、カートリッジ枠体14の上面に前記光像を導くための開口11aを設けている。
【0045】(現像手段)現像手段12は、図2に示すように、上枠体14にトナーを収納するトナー収容部12aが設けてあり、ここに収納されたトナーを送り出すトナー送り部材12bが往復移動可能に設けてある。そして上枠体14の開口部には内部に非回転の磁石12cを有し、回転することによって表面に薄いトナー層を形成する現像スリーブ12dが感光体ドラム9と微小間隔を隔てて取り付けてある。
【0046】現像ローラ12dはアルミニウム製円筒状部材の表面をサンドブラスト処理等により粗面化し、その上に顔料分散した導電性塗料を塗布しており、この現像ローラ12dの表面にトナー層が形成されるとき、トナーと現像スリーブ12dとの摩擦によって感光体ドラム7上の静電潜像を現像するのに充分な摩擦帯電電荷を得る。またトナーの層厚を規制するために現像ブレード12eが設けてある。尚、前記現像ブレード12eはブレード保持部材12fに保持されており、この保持部材12fを下枠体15にネジ止めして取り付けてある。
【0047】(クリーニング手段)クリーニング手段13の構成は、図2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弾性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、且つ感光体ドラム9の表面に弱く接触したスクイシート13bと、前記掬い取った廃トナーを収容するための廃トナー収容部13cとで構成している。
【0048】尚、前記クリーニングブレード13aも前記現像ブレード12eと同様に、ブレード保持部材13dに保持されており、この保持部材13dを下枠体15にネジ止めして取り付けてある。
【0049】(枠体)プロセスカートリッジBのハウジングは、図2及び図3に示すように、上枠体14,及び下枠体15を結合することによって構成される。上枠体14には帯電ローラ10、現像手段を構成するトナー収納部12a及びトナー送り部材12bが設けてあり、下枠体15には感光体ドラム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が取り付けてある。
【0050】そして前記上下枠体14,15を結合するために、上枠体14には長手方向に略等間隔で複数個の係止爪14aが上枠体14と一体成型されており、下枠体15には前記係止爪14aが係止するための係止開口15a及び係止突起15bが下枠体15と一体的成型されている。従って、前記上下枠体14,15を嵌合して係止爪14aを係止開口15a及び係止突起15bに弾性的に係止することにより、上下枠体14,15が結合されてハウジングが構成される。
【0051】{トナー収容部のシール構成}次にトナー収容部のシール構成について、クリーニング手段13の廃トナー収容部13cを例にとって説明する。廃トナー収容部13cは上下枠体14,15を結合することによって構成される。即ち、廃トナー収容部13cは、図4及び図5に示すように、上枠体14⇔ブレード保持部材13d及びクリーニングブレード13a⇔感光体ドラム9⇔スクイシート13b⇔下枠体15⇔上枠体14が結合して、これらの部材に囲まれることによって構成される。この各部材間は、微粒子であるトナーが漏れないようにシールしなければならない。
【0052】ここで感光体ドラム9の長手方向における前記各部材間のうち、クリーニングブレード13a⇔感光体ドラム9間及び感光体ドラム9⇔スクイシート13b間は、ブレード13aとスクイシート13bがそれぞれ感光体ドラム9に当接しているためにトナー漏れを生ずることがなく、この部材間にシールは不要である。またスクイシート13b⇔下枠体15間は、スクイシート13bが両面テープ等によって下枠体15に直接貼着されているためにトナー漏れを生ずることがなく、この部材間でもシールは不要である。
【0053】しかし、下枠体15⇔上枠体14間及び上枠体14⇔ブレード保持部材13d間は、部材を完全に密着させることが難しいために、トナー漏れを生ずるおそれがあり、この部材間にはシールが必要である。そこで本実施例では、図4に示すように、上枠体14に弾性を有するシール部14b1,14b2を一体的に構成し、このシール部14b1,14b2を下枠体15及びブレード保持部材13dに密着させることによりシールするようにしている。すなわち、シール部14b1は下枠体15に密着し、シール部14b2は保持部材13dに密着して、カートリッジからトナーが漏れるのを防止している。尚、図4に示すように、ブレード13a及びブレード保持部材13d、感光体ドラム9の長手方向両端部にはシール部材17を取り付けている。
【0054】また、他のトナー収納部としての、電子写真感光体ドラム9にトナーを供給するための現像ローラ12dを有し、前記現像ローラ12dによって前記感光体ドラム9に供給される現像剤を収納する現像ローラ12d付近のトナー漏れ防止は、シール部14b3,14b4によって行われる。すなわち、上下枠体14,15が結合した際に、シール部14b3は、下枠体15に設けられたブレード保持部材12fに撓んで密着し、またシール部14b4は下枠体15に撓んで密着する。そしてプロセスカートリッジの上下枠体14,15間からトナーが漏れるのを防止している。
【0055】本実施例にあっては、前記シール部14b1〜14b4を上枠体14と一体的に成形するに際し、所謂2色成形によって成形するようにしている。尚、ここでいう2色成形とは、同一材質で色だけを変えて成形したもののみならず、異なる材質のものを一体成形する多材質成形も含む概念である。すなわち、色違いで同じ材質のものを順次に金型内に射出して成形するもののみならず、異なる材質を用いるものも含むものである。
【0056】ここで2色成形によって前記シール部14b(14b1〜14b4)を形成する工程について、図6に示す模式図を参照して説明する。枠体用金型17a,17bを型締めし(図6(a))、金型17bに設けた射出孔17b1から枠体14の材質である例えばHIPS(ハイインパクトスチロール)、PPO(ポリフェニレンオキサイド)等の枠体として充分な剛性をもつプラスチック樹脂を射出し(図6(b)、その樹脂が固化した後に金型17bを型開きする(図6(c))。これにより、上枠体14が形成されるが、この状態ではシール部14bがない状態である。
【0057】次に前記上枠体14にシール部用金型18a,18bを型締めし(図6(d))、その射出孔18a1からシール部の材質である例えばシリコンゴムや軟質ゴム、エラストマー或いは前記HIPS、PPO等と相溶性のあるポリウレタン系エラストマー、ポリスチレン系エラストマー等の人手でも簡単に変形し得る程度の弾性をもった材料を射出し(図6(e))、その樹脂等が固化した後に金型18a,18bを型開きする(図6(f))。これにより、弾性を有するシール部14bが上枠体14の本体と相溶して一体となって成形される。ここで樹脂材料が異なっていることから、フレームとシール部は色が異なっている。
【0058】また前記HIPS、PPO等と相溶性のない例えばポリアミド系エラストマー、ポリエステル系エラストマー及びポリオレフィン系エラストマー等を用いてシール部14bを成形する場合には、図7に示すように射出成形するとよい。図7に示す方法は、前述した図6の射出方法と殆ど同じであるが、枠体14にT字状の突起14dを一体成形で設けるために、枠体を成形するために用いる金型19a,19b,19cのうち金型19bにT凹部19b1を設けておく。この金型19a,19b,19cを用いて前述した図6の射出方法と同じように射出成形してT字状突起14dを有する枠体14を一体成形する(図7(a)〜(c))。
【0059】次にシール部用金型20a,20bを用い、シール部14bが前記T字状突起14dを覆うようにシール部材質(例えば前述したポリアミド系エラストマー、ポリエステル系エラストマー及びポリオレフィン系エラストマー等)を射出成形し、シール部14bがT字状突起14dと機械的に結合するようにして一体化する。このように枠体14とシール部14bを一体成形する。
【0060】このようにすれば、枠体14とシール部14bとの材質に相溶性のない場合であっても、射出成形により簡単に結合することが可能となる。
【0061】なお、19c1、20a1は射出孔で、樹脂材料を射出するためのものである。
【0062】また2色成形のみならず、互いに独立した複数の金型を用いて一体成形を行う、所謂アウトサート成形によってシール部付きの枠体を成形することも可能である。
【0063】例えば、図8(a)に示すように、予め金型で成形した枠体14を、別に独立した金型21a,21b,21cのうち金型21aのコア21a1に嵌め込み、図8(b)に示すように、型締めして前記のようにシール材を射出成形した後に、図8(c)に示すように、型開きすれば、前述の2色成形の場合と同様に一体成形が可能となる。尚、このアウトサート成形の場合でも、前述した2色成形と同じ方法で相溶性の有無に関係なく一体成形が可能である。
【0064】なお、21b1は射出孔で、樹脂材料を射出するためのものである。
【0065】いずれにしても図11及び図12に示す通り、シール部14b(14b1〜14b4)は上枠体14と一体成形されて、カートリッジの長手方向に沿って舌片状に上枠体14に設けられる。
【0066】前記の如き2色成形等により、図9(a)に示すように、湾曲したシール部14bを有する上枠体14を下枠体15と結合すると、図4及び図9(b)に示すように、シール部14bが下枠体15又はブレード保持部材13dに当接して撓み、その反力によってシール部14bが下枠体15又はブレード保持部材13dに密着し、シール性が保持されるようになる。尚、前記シール部14bの撓み量は、下枠体15に設けられた突当部15dによって規制される。
【0067】そこで本実施例によって必要とされるシール部14bの弾性力は、シール部14bと一体成形されたフレームが他の部材と結合された際に、他の部材と接触して充分に撓んで、その反力によって他の部材に密着してトナー漏れを防止し得るのに充分な程度の弾性力である。そこでシール部の厚み、形状、樹脂材料等を適宜選択すれば良い。
【0068】前記のように、上枠体14に一体的なシール部14bを設けておくことにより、上下枠体14,15の結合に際して別工程でシール部材を貼り付けたり、注入する工程が不要となり、組立て工程が減少するためにコストダウンが図れる。このコストダウンは、前記シール部14bを2色成形により構成する場合の装置や金型によるコストアップ分を差し引いても、充分なメリットがある。
【0069】また従来のように液状エラストマーを注入してシールする場合には、断面形状が半円形状に限定されてしまうのに対し、前述したように2色成形によってシール部14bを成形する場合には多様な形状にすることが可能であり、シール部分に最も適した形状にすることが出来る。従って、シール部14bの撓み量や反力の設定を最適にすることが容易になし得る。
【0070】更にカートリッジBをリサイクルする場合にも、上下枠体14,15を分離し、エア等で清掃した後にシール部14bを取り替える必要がないために、手間がかかることなく再組立てすることが出来る。
【0071】〔第二実施例〕前述した実施例では、シール部14bを湾曲させた形状にした例を示したが、これは図10(a)に示すように、直線的なシール部14cにしてもよい。この場合、上枠体14と結合する下枠体15の結合部分にV字溝15cを設けることが望ましい。
【0072】即ち、上枠体15に形成したシール部14cの高さH1 と、下枠体15に設けたV字溝15cの溝の深さH2 が、H1 >H2 の関係をもつように構成する。この上下枠体14,15を結合すると、図10(b)に示すように、シール部14cが撓んでV字溝15c内で複数箇所に当接するようになり、シール性が確保される。
【0073】このように2色成形によって成形するシール部を直線的にすることにより、金型の作製が容易になる。
【0074】なお前述各実施例では、枠体とシール部は各々異なった合成樹脂材料を型に注入して、一定の形状に一体成型加工した例を示したが、同じ合成樹脂材料で一体成型加工しても良い。この場合には、枠体とシール部は略同じ色となる。
【0075】〔第三実施例〕前述した実施例は、プロセス手段としての帯電ローラをち取り付けるための取り付け部を有する上枠体14に弾性シール部14bを一体成形したものである。しかしながら、図13に示す通り、弾性シール部を下枠体15と一体成形しても良い。すなわち、上枠体14にシールを一体成形する代りに、プロセス手段としてのクリーニング手段及び現像手段を取り付けるための取り付け部と、電子写真感光体ドラムを取り付けるための取り付け部を有する下枠体に弾性シール部14b(14b1〜14b4)を一体成形しても良い。
【0076】〔他の実施例〕前述した実施例では、クリーニング手段における廃トナー収容部のシール構成について説明したが、前記シール構成はクリーニング手段に限定するものでなく、例えば現像手段12におけるトナー収納部12aにも同様に適用することが出来る。即ち、図2R>2におけるシール部12gを上枠体14と一体的な2色成形によって成形するようにしてもよい。
【0077】また前述した本発明に係るプロセスカートリッジB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。
【0078】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。
【0079】また帯電手段の構成も、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、前記タングステン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。
【0080】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。
【0081】また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。
【0082】また前述したプロセスカートリッジとは、像担持体としての例えば電子写真感光体等と、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、前述した実施例のもの以外にも、例えば像担持体と帯電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。像担持体と現像手段とを一体化的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。像担持体とクリーニング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。更には像担持体と、前記プロセス手段の2つ以上のもの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。
【0083】即ち、前述した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。及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つ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である。更に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装置本体に着脱可能とするものをいう。
【0084】また前述した実施例では感光体ドラム7や現像スリーブ10cをカートリッジ化し、このプロセスカートリッジを装着して画像を形成する装置を例示したが、これら感光体ドラム7や現像スリーブ10cをカートリッジ化することなく、装置本体に直接取り付けた画像形成装置にも、本発明に同様に適用し得るものである。
【0085】更に前述した実施例では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、ファクシミリ装置、或いはワードプロセッサ等の他の画像形成装置に使用することも当然可能である。
【0086】
【発明の効果】本発明は前述したように、現像剤収容部を形成するために結合される複数の部材の少なくとも1つに、前記結合部において現像剤をシールするための弾性を有するシール部を一体成形したために、カートリッジの組立てに際して従来のシール部材のような貼付工程や注入工程が不要となり、組立て工程を削減してコストダウンを図ることが出来る。
【0087】またプロセスカートリッジをリサイクルする際も、従来のようにシール部材を貼り替える必要がないために、分解及び組立て作業が容易となり、この点でもコストダウンを図ることが出来る。
【0088】更に前記シール部を2色成形やアウトサート成形によって成形するようにすれば、シール形状や材質を自由に選択出来、より確実なシールを行うことが出来るようになるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプロセスカートリッジを装着した画像形成装置の模式断面説明図である。
【図2】プロセスカートリッジの模式断面説明図である。
【図3】上下枠体を分割した断面説明図である。
【図4】クリーニング手段における廃トナー収容部の説明図である。
【図5】廃トナー収容部を構成する各部材の結合模式図である。
【図6】2色成形の説明図である。
【図7】枠体とシール部とが相溶性のない材質の場合の2色成形の説明図である。
【図8】アウトサート成形の説明図である。
【図9】上枠体と一体的なシール部及び前記シール部によってシールした状態を示す説明図である。
【図10】シール部を直線的に構成した他の実施例の説明図である。
【図11】図3に示した上枠体の斜視図である。
【図12】図11に示したA部分の斜視図である。
【図13】シール部を下枠体と一体成形した例を示す側面図である。
【符号の説明】
1 読取手段
1a 原稿ガラス
1b 原稿押さえ板
1b1 スポンジ
1c レンズユニット
1c1 光源
1c2 レンズアレイ
2 原稿
3 給送トレイ
4 記録媒体
5 搬送手段
5a 給送ローラ
5b 摩擦パッド
5c1,5c2 レジストローラ
5d 搬送ベルト
5e ガイド部材
5f1,5f2 排出ローラ
6 転写手段
7 定着手段
7a 駆動ローラ
7b ホルダ
7c 加熱体
7d テンション板
7e 定着フィルム
7f 引張バネ
7g 加圧ローラ
8 排出トレイ
9 感光体ドラム
10 帯電手段
10a ローラ軸
11 露光手段
12 現像手段
12a トナー収容部
12b トナー送り部材
12c 磁石
12d 現像スリーブ
12e 現像ブレード
12f ブレード保持部材
12g シール部
13 クリーニング手段
13a クリーニングブレード
13b スクイシート
13c 廃トナー収容部
13d ブレード保持部材
14 上枠体
14a 係止突起
14b,14c シール部
15 下枠体
15a 係止開口
15b 係止突起
15c V字溝
15d 突当部
16 装置本体
17a,17b 枠体用金型
18a,18b シール部用金型
19a,19b,19c 枠体用金型
20a,20b シール部用金型
21a,21b 金型

【特許請求の範囲】
【請求項1】 電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用するプロセス手段とを有して、電子写真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フレームにおいて、プロセス手段を取り付けるための取り付け部を有する基体と、前記プロセスカートリッジを構成した際に、前記プロセスカートリッジから現像剤が外部へ漏れるのを防止する弾性シール部材と、を有し、前記基体と弾性を有する弾性シール部材とを一体成形したことを特徴とするプロセスカートリッジのフレーム。
【請求項2】 前記弾性シール部材は、二つのフレームを結合して前記プロセスカートリッジを構成した際に、前記プロセスカートリッジを構成する他のフレームとの間に介在して両フレーム間から現像剤が外部へ漏れるのを防止することを特徴とする請求項1に記載のプロセスカートリッジのフレーム。
【請求項3】 前記両フレームは、結合して現像剤収納部を構成することを特徴とする請求項2に記載のプロセスカートリッジのフレーム。
【請求項4】 前記現像剤収納部は、前記電子写真感光体から除去された現像剤を収納することを特徴とする請求項3に記載のプロセスカートリッジのフレーム。
【請求項5】 前記現像剤収納部は、前記電子写真感光体に現像剤を供給するための現像ローラを有し、前記現像ローラによって前記電子写真感光体に供給される現像剤を収納することを特徴とする請求項3に記載のプロセスカートリッジのフレーム。
【請求項6】 前記基体と弾性シール部材は、インサート成形あるいは/及びアウトサート成形によって一体成形されていることを特徴とする請求項1、請求項4、請求項5に記載のプロセスカートリッジのフレーム。
【請求項7】 前記基体と弾性シール部材は、前記基体に一体成形されている突起を覆うように前記弾性シール部材の材質を射出成形して、一体成形されていることを特徴とする請求項1、請求項4、請求項5に記載のプロセスカートリッジのフレーム。
【請求項8】 電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、a、電子写真感光体と、b、前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、c、前記プロセス手段を取り付けるための取り付け部を有する基体と、前記プロセスカートリッジを構成した際に、前記プロセスカートリッジから現像剤が外部へ漏れるのを防止する弾性シール部材と、を有し、前記基体と弾性を有する弾性シール部材とを一体成形したフレームと、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9】 前記弾性シール部材は、二つのフレームを結合して前記プロセスカートリッジを構成した際に、前記プロセスカートリッジを構成する他のフレームとの間に介在して両フレーム間から現像剤が外部へ漏れるのを防止することを特徴とする請求項8に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項10】 前記両フレームは、結合して現像剤収納部を構成することを特徴とする請求項9に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項11】 前記現像剤収納部は、前記電子写真感光体から除去された現像剤を収納することを特徴とする請求項10に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項12】 前記現像剤収納部は、前記電子写真感光体に現像剤を供給するための現像ローラを有し、前記現像ローラによって前記電子写真感光体に供給される現像剤を収納することを特徴とする請求項10に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項13】 前記基体と弾性シール部材は、インサート成形あるいは/及びアウトサート成形によって一体成形されていることを特徴とする請求項8、請求項11、請求項12に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項14】 前記基体と弾性シール部材は、前記基体に一体成形されている突起を覆うように前記弾性シール部材の材質を射出成形して、一体成形されていることを特徴とする請求項8、請求項11、請求項12に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項15】 前記プロセスカートリッジは、前記プロセス手段としての帯電手段と、現像手段またはクリーニング手段と前記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であることを特徴とする請求項8に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項16】 前記プロセスカートリッジは、前記プロセス手段としての帯電手段と、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと、前記電子写真感光体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対して着脱可能とするものであることを特徴とする請求項8に記載のプロセスカートリッジことを特徴とする請求項8に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項17】 前記プロセスカートリッジは、少なくとも前記プロセス手段としての現像手段と、前記電子写真感光体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対して着脱可能とするものであることを特徴とする請求項8に記載のプロセスカートリッジ
【請求項18】 プロセスカートリッジを着脱可能で、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、a、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、前記プロセス手段を取り付けるための取り付け部を有する基体と、前記プロセスカートリッジを構成した際に、前記プロセスカートリッジから現像剤が外部へ漏れるのを防止する弾性シール部材と、を有し、前記基体と弾性を有する弾性シール部材とを一体成形したフレームと、を有するプロセスカートリッジを取り外し可能に装着するための装着手段と、b、前記装着手段に装着されたプロセスカートリッジの有する前記電子写真感光体に形成されたトナー像を前記記録媒体に転写するための転写手段と、c、前記転写手段によって前記記録媒体に転写されたトナー像を前記記録媒体に定着するための定着手段と、d、前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項19】 前記電子写真画像形成装置は、電子写真複写機であることを特徴とする請求項18に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項20】 前記電子写真画像形成装置は、レーザービームプリンタであることを特徴とする請求項18に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項21】 電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段とを有して、前記電子写真感光体ドラムに形成されたトナー像を前記記録媒体に転写するための転写手段と、前記転写手段によって前記記録媒体に転写されたトナー像を前記記録媒体に定着するための定着手段と、前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、を有する電子写真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フレームにおいて、前記電子写真感光体ドラムを取り付けるための取り付け部と、前記プロセス手段を取り付けるための取り付け部とを有する基体と、プロセスカートリッジを構成した際に、前記プロセスカートリッジから現像剤が外部へ漏れるのを防止する弾性シール部材と、を有し、前記基体と弾性を有する弾性シール部材とを一体成形したことを特徴とするプロセスカートリッジのフレーム。
【請求項22】 前記弾性シール部材は、二つのフレームを結合して前記プロセスカートリッジを構成した際に、前記プロセスカートリッジを構成する他のフレームとの間に介在して両フレーム間から現像剤が外部へ漏れるのを防止することを特徴とする請求項21に記載のプロセスカートリッジのフレーム。
【請求項23】 前記両フレームは、結合して現像剤収納部を構成することを特徴とする請求項22に記載のプロセスカートリッジのフレーム。
【請求項24】 前記現像剤収納部は、前記電子写真感光体ドラムから除去された現像剤を収納することを特徴とする請求項23に記載のプロセスカートリッジのフレーム。
【請求項25】 前記現像剤収納部は、前記電子写真感光体ドラムに現像剤を供給するための現像ローラを有し、前記現像ローラによって前記電子写真感光体ドラムに供給される現像剤を収納することを特徴とする請求項23に記載のプロセスカートリッジのフレーム。
【請求項26】 前記基体と弾性シール部材は、インサート成形あるいは/及びアウトサート成形によって一体成形されていることを特徴とする請求項21、請求項24、請求項25に記載のプロセスカートリッジのフレーム。
【請求項27】 前記基体と弾性シール部材は、前記基体に一体成形されている突起を覆うように前記弾性シール部材の材質を射出成形して、一体成形されていることを特徴とする請求項21、請求項24、請求項25に記載のプロセスカートリッジのフレーム。
【請求項28】 電子写真感光体ドラムに形成されたトナー像を記録媒体に転写するための転写手段と、前記転写手段によって前記記録媒体に転写されたトナー像を前記記録媒体に定着するための定着手段と、前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、を有する電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、a、電子写真感光体ドラムと、b、前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、c、前記電子写真感光体ドラムを取り付けるための取り付け部と、前記プロセス手段を取り付けるための取り付け部とを有する基体と、プロセスカートリッジを構成した際に、前記プロセスカートリッジから現像剤が外部へ漏れるのを防止する弾性シール部材と、を有し、前記基体と弾性を有する弾性シール部材とを一体成形したフレームと、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29】 前記弾性シール部材は、二つのフレームを結合して前記プロセスカートリッジを構成した際に、前記プロセスカートリッジを構成する他のフレームとの間に介在して両フレーム間から現像剤が外部へ漏れるのを防止することを特徴とする請求項28に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項30】 前記両フレームは、結合して現像剤収納部を構成することを特徴とする請求項29に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項31】 前記現像剤収納部は、前記電子写真感光体ドラムから除去された現像剤を収納することを特徴とする請求項29に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項32】 前記現像剤収納部は、前記電子写真感光体ドラムに現像剤を供給するための現像ローラを有し、前記現像ローラによって前記電子写真感光体ドラムに供給される現像剤を収納することを特徴とする請求項30に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項33】 前記基体と弾性シール部材は、インサート成形あるいは/及びアウトサート成形によって一体成形されていることを特徴とする請求項28、請求項31、請求項32に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項34】 前記基体と弾性シール部材は、前記基体に一体成形されている突起を覆うように前記弾性シール部材の材質を射出成形して、一体成形されていることを特徴とする請求項28、請求項31、請求項32に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項35】 前記プロセスカートリッジは、前記プロセス手段としての帯電手段と、現像手段またはクリーニング手段と前記電子写真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写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものであることを特徴とする請求項28に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項36】 前記プロセスカートリッジは、前記プロセス手段としての帯電手段と、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと、前記電子写真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対して着脱可能とするものであることを特徴とする請求項28に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項37】 前記プロセスカートリッジは、少なくとも前記プロセス手段としての現像手段と、前記電子写真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対して着脱可能とするものであることを特徴とする請求項28に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項38】 プロセスカートリッジを着脱可能で、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、a、電子写真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、前記電子写真感光体ドラムを取り付けるための取り付け部と、プロセス手段を取り付けるための取り付け部と、を有する基体と、プロセスカートリッジを構成した際に、前記プロセスカートリッジから現像剤が外部へ漏れるのを防止する弾性シール部材と、を有し、前記基体と弾性を有する弾性シール部材とを一体成形したフレームと、を有するプロセスカートリッジを取り外し可能に装着するための装着手段と、b、前記装着手段に装着されたプロセスカートリッジの有する前記電子写真感光体ドラムに形成されたトナー像を前記記録媒体に転写するための転写手段と、c、前記転写手段によって前記記録媒体に転写されたトナー像を前記記録媒体に定着するための定着手段と、d、前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項39】 前記電子写真画像形成装置は、電子写真複写機であることを特徴とする請求項38に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項40】 前記電子写真画像形成装置は、レーザービームプリンタであることを特徴とする請求項38に記載の電子写真画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図9】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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