JP2529659Y2 - カラープロセスカートリッジ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、複数の現像器を内蔵するカラー画像形成装
置のプロセスカートリッジの改良に関する。

〔考案の背景〕

フルカラー画像またはファンクショナルカラー画像等
のマルチカラー画像を形成する電子写真画像形成装置で
は、像形成体である感光体ドラムを帯電する帯電器、感
光体ドラムに像を露光する像露光手段、感光体ドラム上
の静電像をトナーによって現像する現像器、感光体ドラ
ム上のトナー像を記録紙に転写する転写器等が、感光体
ドラムの周辺に配設される。

このうち、フルカラー画像の電子写真画像形成装置に
おける現像器は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シ
アン（Ｃ）のトナー、時にはブラック（BK）のトナーを
それぞれ収納した３台または４台の現像器によって構成
され、感光体ドラムが３回転あるいは４回転する間に、
イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）時には
ブラック（BK）の各トナー像を感光体ドラム上に形成
し、このトナー像を記録紙に転写することでフルカラー
画像を得るようにしている。かかる画像形成方式による
ときは、３台あるいは４台の現像器を薄型とし、かつ近
接配置することによってカラー画像形成装置はコンパク
ト化が可能となる。

特開昭61−55661号公報はこのような画像形成方式に
よるカラー画像形成装置の提案で、３台の現像器に対応
した３コの露光装置によってそれぞれ潜像形成するよう
にし、感光体ドラムと現像器およびクリーニング手段を
一体構成としてユニット化しプロセスカートリッジとし
て装置本体より取出し可能とするようにしたものであ
る。

また１コの露光装置を用い現像器を重ね合わせて配置
し、同様にユニット化し、装置本体より取り出し可能と
したものが特願昭62−320596号明細書に記載されてい
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

このようにして使用されるカラー画像形成装置の各現
像器は通常一体構造に製作されて現像器ユニットとして
取扱われ、プロセスカートリッジに対し容易に取付け取
外しが出来るよう構成されるのが普通である。

しかしながら各現像器はそれぞれ特定色の現像剤を収
納するためのコピーの内容によっては使用頻度に著しい
差が生じて現像器の寿命がアンバランスになることが避
けられない。

そのため一部の現像器を新規にするためには現像器ユ
ニット全体を交換して未だ使用可能の他の現像器を廃棄
せざるを得ない結果となる。

本考案はこの点を解決して改良した結果、複数の現像
器を従来のように一体構造の現像ユニットとして取扱え
るようにした上さらに必要に応じて任意の現像器のみを
容易に交換出来るようにしたカラープロセスカートリッ
ジの提供を目的としたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、すくなくとも複数現像器ユニットを含む
カラープロセスカートリッジにおいて、前記複数現像器
ユニットは個別に形成される樹脂成形による現像器筐体
の結合部により結合され、前記複数現像器ユニットが前
記複数現像器ユニットを押圧する弾性部材の押圧力と前
記結合部の弾力とにより、複数現像器に設けられた突当
てコロが前記複数現像器により現像される感光体ドラム
に当接され、前記複数現像器ユニットの現像スリーブが
設定位置に設定されることを特徴とするカラープロセス
カートリッジによって達成される。

〔実施例〕

本考案の一実施例を第１図ないし第５図に示す。

第１図は本考案をプリンタに適用した実施例である。

前記プリンタは転写ベルトを含む上部筐体１とカラー
プロセスカートリッジを含む装置本体２とに分割された
クラムシェル型式の構造がとられていて、上部筐体１は
装置本体２に結合する蝶番により所定角度開放して保持
可能であり、また閉止状態では止メ金具によって装置本
体２と一体とされる。

前記プリンタの画像形成部を構成する像形成体たる感
光体ドラム30、イエロー、マゼンタ、シアン、黒色の各
現像剤を収容した現像器36,37,38,39、像形成体に対し
圧着解除機構を有するクリーニング装置40それに帯電器
35の各機材は、一体のカラープロセスカートリッジ３内
に収めてユニット化される。

ユニット化された前記プロセスカートリッジ３は、第
２図に示すように上部筐体１を開蓋することによって装
置本体２の内部に上方から垂直に挿入して底部の受け台
４に載置されたあと上部筐体１の閉蓋に連動する押圧部
材（図示せず）の作用によってその収納位置に固定され
る。

前記カラープロセスカートリッジ３内に収められる各
現像器36,37,38および39は像形成体である感光体ドラム
30の回転軸に対して対称の位置を占めてかつその周面に
面するよう回転上流の方向から垂直に順次並列する配置
をとった複数現像器ユニット100として収容される。

従って、各現像器は何れもその開口部を上方とした姿
勢に保たれるので現像剤が流出して落下したり他の現像
器内の混入したりするようなことが起こらない。

前記プリンタはレーザ書込み系ユニットＢを前記プロ
セスカートリッジ３の側方のスペース内に、また記録紙
の搬送面を前記プロセスカートリッジ３の上部の上部筐
体１と装置本体２の双方にまたがる部分に配設してい
て、前記感光体ドラム30は斜め下方から前記レーザ書込
み系ユニットＢによるレーザ走査を受けまたその周面に
重ね合わせて形成したカラーのトナー画像を記録紙の下
面に転写する方式をとっている。

前記プリンタによるカラー画像コピーのプロセスは次
のようにして行われる。

まず本実施例による多色像の形成は、第３図の像形成
システムに従って遂行される。即ちオリジナル画像を撮
像素子が走査するカラー画像データ入力部（第３図
（イ））で得られたデータを、計算機を備えた画像デー
タ処理部（第３図（ロ））で演算処理して画像データを
作成し、これは一旦画像メモリ（第３図（ハ））に格納
される。次いで該画像メモリは、記録時とり出されて記
録部（第３図（ニ））である例えば第１図の実施例で示
したカラー画像形成装置へと入力される。

すなわち前記プリンタとは別体の画像読取装置から出
力される色信号が前記レーザ書込み系ユニットＢに入力
されると、レーザ書込み系ユニットＢにおいては半導体
レーザ（図示せず）で発生されたレーザビームは駆動モ
ータ31により回転されるポリゴンミラー32により回転走
査され、ｆθレンズ33を経てミラー34により光路を曲げ
られて、予め帯電手段たる帯電器35によって電荷を付与
された感光体ドラム30の周面上に投射され輝線を形成す
る。

一方では走査が開始されるとビームがインデックスセ
ンサによって検知され、第１の色信号によるビームの変
調が開始され、変調されたビームが前記感光体ドラム30
の周面上を走査する。従ってレーザビームによる主走査
と感光体ドラム30の回転による副走査により感光体ドラ
ム30の周面上に第１の色に対応する潜像が形成されて行
く。この潜像は現像手段の内イエロー（Ｙ）のトナー
（顕像媒体）の装填された現像器36により現像されて、
ドラム表面にトナー像が形成される。得られたトナー像
はドラム面に保持されたまま感光体ドラム30の周面より
引き離されている清掃手段たるクリーニング装置40の下
を通過し、つぎのコピーサイクルに入る。

すなわち、前記感光体ドラム30は前記帯電器35により
再び帯電され、次いで信号処理部から出力された第２の
色信号が前記書込み系ユニットＢに入力され、前述した
第１の色信号の場合と同様にしてドラム表面への書込み
が行われ潜像が形成される。潜像は第２の色としてマゼ
ンタ（Ｍ）のトナーを装填した現像器37によって現像さ
れる。

このマゼンタ（Ｍ）のトナー像はすでに形成されてい
る前述のイエロー（Ｙ）のトナー像の存在下に形成され
る。

38はシアン（Ｃ）のトナーを有する現像器で、信号処
理部で発生される制御信号に基づいてドラム表面にシア
ン（Ｃ）のトナー像を形成する。

さらに39は黒色のトナーを有する現像器であって、同
様の処理によりドラム表面に黒色のトナー像を重ね合わ
せて形成する。これ等各現像器36,37,38および39の各ス
リーブには直流あるいはさらに交流のバイアスが印加さ
れ、顕像手段である２成分現像剤によるジャンピング現
像が行われ、基体が接地された感光体ドラム30には非接
触で現像が行われるようになっている。

かくして感光体ドラム30の周面上に形成されたカラー
画像は、帯電器９により再帯電後転写部において給紙カ
セットＣより給紙ローラ、給紙ガイドを経て送られてき
た記録紙の下面に転写される。

すなわちこの多色トナー像は、転写前帯電器９により
帯電されて転写され易くされた後、転写開始より回転さ
れている転写ベルト50を感光体ドラム30に接触させ、給
紙カセットＣから給紙ローラ12およびタイミングローラ
13を介して像形成とタイミングを合わせて供給された記
録紙に転写される。

転写ベルト50の構成は基体としての導電布入りコムベ
ルトの外周に0.5mm厚の弾性体層が設けられ、さらにそ
の外周に50μｍの絶縁体層（誘電体層）が設けられたも
ので、ローラ60a,60b,60cの間に張架しローラ60aの駆動
により回動し、ローラ60bが上下することで、転写ベル
ト50は感光体ドラム30と接触し或いは離間する。転写ベ
ルト50への帯電は転写器51によってなされ、転写ベルト
50表面には1.5KV〜3.0KV程度のトナーと逆極性の転写電
荷が印加されて転写がなされる。なお66は転写ベルト50
上を清掃する転写ベルト用のクリーニング装置である。

一方、記録紙をドラム周面より分離した感光体ドラム
30には、前記クリーニング装置40のブレード40Aが接触
して残留したトナーの除去を行い、その終了をまって再
びドラム周面より引き離され、新たなカラー画像形式の
プロセスに入る。

このようにして記録紙が前記プロセスカートリッジ３
の上部を水平方向に搬送されかつ転写面が下向きでもあ
ることからクリーニング装置40等からトナーがこぼれ落
ちたり飛散するようなことがあっても画像面を汚損する
迄に至ることがない。なお転写を受けた記録紙は定着ロ
ーラ80、排紙ローラ90を経て外部に排出される。

前記複数現像器ユニット100は、各現像器36,37,38お
よび39のそれぞれの現像器筐体36A,37A,38Aおよび39Aを
第４図（ａ）に示すように直列状に接合して一体化した
結合体であって、各現像器は内蔵する各現像スリーブ36
1,371,381および391が感光体ドラム30の周面に沿った円
弧を形成するよう位置を規制して接合される。

すなわち現像器筐体36Aと37Aおよび38Aと39Aはそれぞ
れの間に互いに係合する凹および凸の断面形状を有する
一対のガイドレール136Aと137Aおよび138Aと139Aを形成
していて、紙面に対し垂直の方向から挿入して係止する
ことにより前記現像器筐体36Aと37Aおよび38Aと39Aはそ
れぞれ接合して一体化される。

また、現像器筐体37Aと38Aに関してはさらにその間に
互いに係合する凹および凸の断面形状を有する各ガイド
レール部材137Bと138Bをそれぞれ取付けていて同じく紙
面に対し垂直の方向から挿入して係止することにより現
像器筐体36Aと39Aをそれぞれ接合して一体とした前記現
像器筐体37Aと38Aをさらに接合して一体化し前記の複数
現像器ユニット100を構成する。

また、前記一体化された複数の現像器ユニット100
は、結合時において各現像器の内蔵する現像スリーブ36
1,371,381および391が感光体ドラム30の周面に感光体ド
ラムの曲率より若干小さい曲率の円筒面に一様に接する
ようやや内側に変形し縮小した形状を呈していて、感光
体ドラム30の周面を臨む位置に置くべく第５図示の如く
各現像スリーブの同軸上に設けた各突当てコロ361A等を
感光体ドラム30の周面に図示せぬ弾性バネ等により各現
像器を感光体ドラムへ押圧・圧接すると前記現像器ユニ
ット100は各結合部136A,137A,137B,138B,138A,139A部分
の弾力により左右に拡張して各突当てコロを感光体ドラ
ム30の周面に均等な圧力をもって一様に接し、それによ
って各現像スリーブをそれぞれ正確な現像間隔を構成す
る位置に設定する。

前記複数現像器ユニット100において現像器筐体36Aと
39Aは全く対称形であり、また現像器筐体37Aと38Aにつ
いても前記ガイドレール部材137Bあるいは138Bを上下逆
位置で取付けることにより全く対称形とすることが出来
るので現像器筐体そのものは共通化して使用することが
可能である。

なお前記の各ガイドレールおよびガイドレール部材に
関しては、各現像器筐体を合成樹脂材の成形によって形
成することによりその断面形状を自由に構成することが
出来るので、前記のガイドレール136Aと137Aを例えば第
４図（ｂ）および（ｃ）に示す円形あるいは楔状のガイ
ドレール236Aと237Aあるいは336Aと337Aとすることも可
能であって接合をより確実強固なものとするに有効であ
る。これはガイドレール138Aと139A並びにガイドレール
部材137Bと138Bについても同様である。

各現像器の構造、機能につき現像器36の場合を例とし
て説明する。

第５図は前記現像器筐体部100における現像器36の断
面を示したもので361は、マグネットローラを内包する
現像スリーブで同軸上の突当てコロ361Aにより感光体ド
ラム30の周面との間に所定の現像間隔を保ち時計方向に
駆動回転される。362は剛性かつ磁性を有する薄層形成
部材で現像スリーブ361に対し現像剤が介在しない状態
で所定の荷重をもって圧接される。363および364はスク
リュー構造をもち、互いに逆方向に現像剤を搬送循環さ
せる一対のトナー搬送スクリューであってトナーとキャ
リアを充分攪拌混合した上現像剤として現像スリーブ36
1に送る作用をするものである。

前記トナー搬送スクリュー363と前記トナー搬送スク
リュー364は互いに相反する方向に回転する攪拌部材を
兼ねる部材であってトナー搬送スクリュー363の推力に
よって奥側に搬送されたトナーとキャリアは、トナー搬
送スクリュー364側に移りその推力によって図面の手前
側に搬送され、その間におけるトナーとキャリアとの混
合作用によって摩擦帯電がなされた均質な現像剤とさ
れ、現像スリーブ361周面上に層状に付着する。

現像スリーブ361の周面上に付着して薄層をなしたこ
の現像剤層は現像領域において矢示方向に回転する感光
体ドラム30の周面上の潜像を前述した現像間隔を距てて
非接触で現像しトナー像を形成する。

この非接触現像時には図示しない電源から交流成分を
含む現像バイアスが前記現像スリーブ361に印加され、
その結果現像スリーブ361上に現像剤中のトナーのみが
選択的に前記潜像の面に移行して付着される。

トナー成分を消費した現像剤はキャリア比率が高くな
って現像スリーブ361によって搬送されてスクレーパ365
により剥離回収され、再びトナー比率の高い現像剤を混
合される。

〔考案の効果〕

本考案は、複数の現像器を互換性を有する状態で結合
して現像器ユニットとして取扱うことを可能としたもの
で、その結果装置への着脱あるいは特定の現像器の交換
等が極めて簡単に行えるようになって現像器のもつ耐久
性が充分活用されるとともに画像形成装置のメンテナン
スの作業並びに製作コストの面においても極めて有用な
カラープロセスカートリッジが提供されることとなっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案のカラープロセスカートリ
ッジを有する画像形成装置の断面図、第３図は像形成シ
ステムを示すブロック図、第４図は前記カラープロセス
カートリッジに収容される複数現像器ユニットの断面
図、第５図は前記ユニットに含まれる現像器の断面図。 １…上部筐体、２…装置本体 ３…カラープロセスカートリッジ 30…感光体ドラム 36,37,38,39…現像器 36A,37A,38A,39A…現像器筐体 100…複数現像器ユニット 136A,137A,138A,139A…ガイドレール 137B,138B…ガイドレール部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 長沼 整子 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 (72)考案者 坂谷 正彦 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 審査官 森 正幸 (56)参考文献 特開 昭63−301071（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−65658（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】すくなくとも複数現像器ユニットを含むカ
   ラープロセスカートリッジにおいて、前記複数現像器ユ
   ニットは個別に形成される樹脂成形による現像器筐体の
   結合部により結合され、前記複数現像器ユニットが前記
   複数現像器ユニットを押圧する弾性部材の押圧力と前記
   結合部の弾力とにより、複数現像器に設けられた突当て
   コロが前記複数現像器により現像される感光体ドラムに
   当接され、前記複数現像器ユニットの現像スリーブが設
   定位置に設定されることを特徴とするカラープロセスカ
   ートリッジ。