JP2006078923A - プロセスカートリッジ、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 プロセスカートリッジの交換作業性を損なうことなく、像担持体間の平行度を保つ行とが出来るプロセスカートリッジを供給すると共に、それにより色ずれの少ない画像形成装置を提供する。
【解決手段】 画像形成装置に脱着可能なプロセスカートリッジ１０において、前記プロセスカートリッジ１０は、感光体１２と、感光体１２に作用する少なくとも１つの電子写真プロセス手段とを有し、感光体１２の軸線に平行に、他のプロセスカートリッジとの結合部として、ピンＡと穴Ｂを有しているプロセスカートリッジである。
【選択図】 図４

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の静電複写プロセスによる画像形成に用いられるプロセスカートリッジに関するものであり、また、このプロセスカートリッジを用いる画像形成装置に関するものである。

画像形成装置は、現像装置内のトナーが画像形成によって消費されるために、補給する必要があり、二成分現像剤の場合は磁性キャリアを交換する必要があった。また、画像形成装置内のその他の部材、例えば、長期間の使用により摩耗・劣化した感光体、画像形成装置内で浮遊・飛散したトナーによって汚れた帯電装置、また、感光体に当接されているために摩耗したクレーニングブレード等は交換されなければ、文字チリ、地カブリ等の画像が発生する。これを防止するには、これらの部材、装置を交換しなければならない。そのために、文字チリ等が発生したときに、サービスマンは、ユーザのもとに出向きそれぞれの部材又は装置の交換を行っていた。しかし、画像形成装置の各部材又は装置が高耐久化し、さらに、画像形成装置内に使用する現像剤等の長寿命化によって、サービスマンが出向くメンテナンスの必要性が低くなってきていた。また、実際にサービスマンの交換作業でも、画像形成装置内の各部材又は装置を取り出し、新規部材を取り付ける作業に非常に多くの時間が必要であった。そこで、感光体と画像形成に必要なプロセスを行う、例えば、帯電手段、現像手段、クリーニング手段等のプロセス手段を一体的に支持し、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにすることによって、プロセスカートリッジぞのものを交換することで、サービスマンがユーザのもとでの作業時間を短縮することができ、また、場合によってはサービスマンが出向かなくともユーザーが容易に交換することができるようになった。しかし、従来複数のプロセスカートリッジを有する画像形成装置では、それぞれの感光体間の平行度がずれることによって、色ずれの問題が発生していた。

そこで、例えば、特許文献１では、光体ドラムをそれぞれ備える複数の画像形成モジュールを有し、前記各感光体ドラムから中間転写ベルトなどの転写媒体に複数色の像を順次重ねて転写する画像形成装置において、前記各画像形成モジュールは前記感光体ドラムを露光するレーザースキャナ部を備え、隣り合う前記各画像形成モジュールは互いに接触する画像形成装置が開示されている。これによって、複数のプロセスカートリッジにシャフトを通し、かつプロセスカートリッジ同士を接触させることにより、精度を出すことができる。

特開２０００−３４７４７４号公報

しかし、複数のプロセスカートリッジ間の平行度を出すという目的は達成できるが、複数のプロセスカートリッジにシャフトを通しいるために、個々のプロセスカートリッジの交換性が極端に悪くなるという問題がある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、プロセスカートリッジの交換作業性を損なうことなく、像担持体間の平行度を保つ行とが出来るプロセスカートリッジを供給すると共に、それにより色ずれの少ない画像形成装置を提供することである。

上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
１．本発明のプロセスカートリッジは、画像形成装置に脱着可能なプロセスカートリッジにおいて、前記プロセスカートリッジは、像担持体と、前記像担持体に作用する少なくとも１つの電子写真プロセス手段とを有し、像担持体の軸線に平行に、他のプロセスカートリッジとの結合部を有していることを特徴とする。
２．また、本発明のプロセスカートリッジは、さらに、結合部を形成する部品に像担持体を保持する機能を有することを特徴とする。
３．また、本発明のプロセスカートリッジは、さらに、結合部はプロセスカートリッジ着脱方向に平行に配置されていることを特徴とする。
４．また、本発明のプロセスカートリッジは、さらに、結合部がレールであることを特徴とする。

５．本発明の画像形成装置は、潜像担持体上に形成された静電潜像をトナーで可視化する画像形成装置であって、少なくとも、潜像担持体と帯電手段とを一体にし、着脱可能なプロセスカートリッジを備える画像形成装置において、前記画像形成装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載のプロセスカートリッジを用いることを特徴とする。

本発明は、上記解決するための手段によって、複数のプロセスカートリッジ間の感光体の平行度を向上させることにより色ずれの少ない画像を提供することができる。
また、複数のプロセスカートリッジの交換時の作業性を損なうことなく、感光体の平行度を向上させることにより色ずれの少ない画像を提供することができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係るフルカラー画像形成装置の概略構成を示す断面図である。図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジの概略構成を示す断面図である。
図１に示すように、フルカラー画像形成装置は、像担持体ユニットであるところの４色分のプロセスカートリッジ１０Ｙ（イエロー）、１０Ｃ（シアン）、１０Ｍ（マゼンダ）、１０Ｋ（黒）が対応する画像形成ステーションに着脱自在になっており、レーザー光を照射可能な露光手段としての光学ユニット２０、中間転写体ユニット３０，給紙ユニット４０、及び定着ユニット５０等を備えている。
各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの構造は同一であり、それぞれ像担持体としての感光体１２、これに作用するプロセス手段として、感光体１２を帯電する帯電装置１３、感光体１２に残留した現像剤等を除去するクリーニング装置１４が一体的に構成されており、これに感光体１２に形成された潜像を現像する現像装置１５が連結する構成になっている。また、各プロセスカートリッジ１０は、感光体１２の回転軸方向に画像形成装置本体に対して着脱自在な構成になっている。
給紙ユニット４０は、給紙カセット４１或いは手差し給紙トレイ４２から記録紙Ｐを二次転写領域に搬送する給紙ローラ４３，レジストローラ４４等を備えている。定着ユニット５０は、定着ローラ５１及び加圧ローラ５２を備え、記録紙Ｐ上のトナー像に熱と圧を加えることで定着を行う。

また、図２に示すように、プロセスカートリッジ１０では、まず１色目、イエローのプロセスカートリッジ１０Ｙにおいて、感光体１２が帯電装置１３によって一様に帯電された後、光学ユニット２０から照射されたレーザー光によって潜像が現像装置１４によって現像されてトナー像が形成される。
感光体１２上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ３５の作用によって転写ベルト３１上に転写される。一次転写が終了した感光体１２はクリーニング装置１５によってクリーニングされ、次の画像形成に備える。クリーニング装置１５によって回収された残留トナーは、作像装置の取り出し方向（感光体ドラムの回転軸方向）に設置された廃トナー回収ボトル１６に貯蔵される。廃トナー回収ボトル１６が満杯になると交換できるように画像形成装置本体に対し着脱自在になっている。
同様の画像形成工程がＣ、Ｍ、Ｋ用の各プロセスカートリッジ１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋにおいても行われて各色のトナー像が形成され、先に形成されたトナー像に順次重ねて転写される。この際に、各感光体ドラムの平行度がずれている場合には、重ねあわされた画像上で色ずれとして現れる。
一方記録紙Ｐが給紙カセット４１，又は手差し給紙トレイ４２によって二次転写領域に搬送され、二次転写ローラ３６の作用によって転写ベルト３１上に形成されたトナー像が前記記録紙Ｐに転写される。トナー像を転写された記録紙Ｐは定着ユニット５０に搬送され、該定着ユニット５０の定着ローラ５１と加圧ローラ５２のニップ部にてトナー像が定着され、排紙ローラ５５によって排紙トレイ５６に排紙される。

図３は、図１に記載の画像形成装置にプロセスカートリッジを挿入する部分を示す概略図である。
プロセスカートリッジ１０を有する一般的な画像形成装置は、プロセスカートリッジ１０同士の位置精度を出すために、プロセスカートリッジ１０間を結合するという手段がとられていないため、容易に、複数のプロセスカートリッジ１０各々独立して取り出すことができ、図３に示すように、その取り出しの方向は、画像形成装置に対して直行し、それぞれのプロセスカートリッジ１０は平行に操縦する。

図４は、本発明に係るプロセスカートリッジ１０は、画像形成装置の感光体の軸線に平行に、他のプロセスカートリッジ１０との結合部を有していることを示す概略図である。
プロセスカートリッジ１０はカバー７２と前面板７０、後面板７１からなっている。現像手段、帯電手段、クリーニング手段といったプロセス手段は、カバー７２と前面板７０、後面板７１にて構成される構造の内部に配置されている。ここでは、前面板７０に、結合部としてピンＡと穴Ａを、カバー７２に結合部としてピンＢと穴Ｂを有している。感光体１２は前面板７０、後面板７１によって直接支持されているか、もしくは他の部品を介して支持されている。この図の場合には、他の部品を介して支持されている。プロセスカートリッジ１０を画像形成装置本体に挿入する際に、隣り合っているプロセスカートリッジ１０のピンＡと穴Ａ、ピンＢと穴ｂが結合することによって、夫々隣り合っているプロセスカートリッジ１０間の位置精度を出すことが出来る。また、図示しないが、このプロセスカートリッジ１０の着脱方向に該プロセスカートリッジ１０を押圧する手段を設けることによって、各プロセスカートリッジ１０は確実に結合することが出来る。

図５は、本発明に係るプロセスカートリッジ１０の結合部の他の形態を示す概略図である。
前面板７０にピンＡと穴Ａを有すると共に、感光体１２中心を支持するためのピンＣを有し、後面板７１にピンＢと穴Ｂを有すると共に、感光体１２中心を支持するためのピンＤを有する。前面板７０及び後面板７１をこのような構成とすることによって、感光体１２を支持する部品とプロセスカートリッジ１０間の結合をする部品を一体にすることが出来、プロセスカートリッジ１０間の位置精度及び、感光体間の位置精度を向上させることが出来る。
さらに、感光体１２間の精度を向上させることができ、さらに、プロセスカートリッジ１０の着脱に関して、他のプロセスカートリッジ１０と無関係に単独で着脱させることができる。

図６は、本発明に係るプロセスカートリッジ１０の結合部の他の形態を示す概略図である。前面板７０、後面板７１をなくし、カバー７２を箱形状とし、そのカバー７２にレールＡ１、Ａ２、Ｂ及び感光体支持用の穴を設けている。これによって、感光体１２を支持する部品とプロセスカートリッジ１０間の結合をする部品を一体にすることが出来、プロセスカートリッジ１０間の位置精度及び、感光体間の位置精度を向上させることが出来る。また、ピンと穴の結合でプロセスカートリッジ１０間の位置精度を出すのではなく、レールの結合とすることによって、プロセスカートリッジ１０の着脱に順序性を設ける必要がなく、操作性も確保できる。これによって、少なくともプロセスカートリッジ１０の着脱方向に、該プロセスカートリッジ１０を押圧する手段を設けることによって、各プロセスカートリッジ１０は確実に結合することが出来る。

本発明の実施形態に係るフルカラー画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジの概略構成を示す断面図である。 図１に記載の画像形成装置にプロセスカートリッジを挿入する部分を示す概略図である。 本発明に係るプロセスカートリッジ１０は、画像形成装置の感光体の軸線に平行に、他のプロセスカートリッジ１０との結合部を有していることを示す概略図である。 本発明に係るプロセスカートリッジ１０の結合部の他の形態を示す概略図である。 本発明に係るプロセスカートリッジ１０の結合部の他の形態を示す概略図である。

符号の説明

１０ プロセスカートリッジ
１２ 感光体
１３ 帯電装置
１４ クリーニング装置
１５ 現像装置
２０ 光学ユニット
３０ 中間転写ユニット
４０ 給紙ユニット
５０ 定着ユニット
７０ 前面板
７１ 後面板
７２ カバー

Claims (5)

1. 画像形成装置に脱着可能なプロセスカートリッジにおいて、
   前記プロセスカートリッジは、
   像担持体と、前記像担持体に作用する少なくとも１つの電子写真プロセス手段とを有し、
   像担持体の軸線に平行に、他のプロセスカートリッジとの結合部を有している
   ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 請求項1に記載のプロセスカートリッジにおいて、
   前記プロセスカートリッジは、
   結合部を形成する部品に像担持体を保持する機能を有する
   ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
3. 請求項1又は２に記載のプロセスカートリッジにおいて、
   前記プロセスカートリッジは、結合部はプロセスカートリッジ着脱方向に平行に配置されている
   ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
4. 請求項1ないし３のいすれかに記載のプロセスカートリッジにおいて、
   前記プロセスカートリッジは、結合部がレールである
   ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
5. 潜像担持体上に形成された静電潜像をトナーで可視化する画像形成装置であって、少なくとも、潜像担持体と帯電手段とを一体にし、着脱可能なプロセスカートリッジを備える画像形成装置において、
   前記画像形成装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載のプロセスカートリッジを用いる
   ことを特徴とする画像形成装置。

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