JPH03142483A - 画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子写真法を採用する複写機、レーザプリンタ
等の連像形成装置及び該画像形成装置内に着脱自在に配
設されるプロセスカートリッジに関する。

（従来の技ｍ＞ レーザプリンタ等の画像形成装置では一般に黒色等の一
色で画像を形成するものか多く普及しているか、内容の
把握か容易であり、且つ見やすいといった利点から多色
の画像が形成可能な画像形成装置も近年普及しつつある
。

かかる多色の画像形成装置の１例を第５図て説明すると
、一定方向に回転可能な像担持体である感光ドラムｌＯ
Ｏの周りには、第１のトナー像（例えば赤色）を形成す
るための第１−成帯電器１０１及び第１現像器１０２と
、第２のトナー像（例えば黒色）を形成するための第２
−成帯電器１０３及び第２現像器１０４と、この第１、
第２のトナー像を転写紙Ｐ上に転写させる転写帯電器１
１０、及び感光ドラム１００上の残留トナーをクリーニ
ングするクリーニング器１０５等が配設されている。

即ち、第１−成帯電器１０１により一様帯電された感光
トラム１００上に不図示のレーザスキャナ等からの第１
画像光Ｌ１が露光されると、感光ドラムｌＯＯ上には第
１静電ＰｆＩ像が形成され、該第１静電潜像は第１現像
器１０２中の赤トナーによって第１トナー像ζしてＪｉ
ｌｔ像化される。そして感光ドラム１００の回転に伴い
該感光トラム１００が第２−次４’ｆｒＮ器１０３によ
り再び一様帯電されると、この感光ドラムｌＯＯ上には
第２画像光Ｌ２が露光されて第２静電潜像が形成される
。該第２静電潜像は第２現像器１０４中の黒トナーによ
って第２トナー像として顕像化され、感光ドラム１００
上には赤、黒の２色からなる第１、第２トナー像が混在
することとなる。

以上の第１．第２トナー像は転写帯電器１１０を介して
転写紙Ｐ上に転写され、該転写紙Ｐはその後定着器１１
１の方へ送られて、その第１、第２トナー像か永久像と
して定着される。また転写の終了した感光ドラム１００
はその残留トナーがクリーニング器１０５によりクリー
ニングされ、つぎの画像形成に備えられる。

ここで前記第１、第２−成帯電器１０１゜１０３はコロ
ナ放電によって感光ドラム１００を一様帯電するもので
あるため、この第１、第２帯電器１０１，１０３にはそ
れぞれ第１、第２高圧直流電源ユニット１１２，１１３
を介して所定の電圧か印加される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記従来例では第１、第２−成帯電器１０
１．１０３にそれぞれ第１、第２高圧直流電源ユニット
１１２，１１３を備えているため、同様な働きをするこ
れ等の第１、第２高圧直流電源ユニット１１２，１１３
が重複し、装置のコストアップ、大型化の原因となって
いた。

また第６図で示される如く、メンテナンスの容易化を図
るために前記感光ドラム１００．第１、第２−成帯電器
１０１，１０３、第１．第２現像器１０２，１０４等を
プロセスカートリッジ１０６としてカートリッジ容器１
０６ａ内に組付け、これ等を一体的に画像形ｒ＆装置の
装置本体に着脱自在とした場合、プロセスカートリッジ
１０８側の第１、第２−成帯電器１０１．１０３と装置
本体側の第１．第２高圧直流電源ユニツト１１２．１１
３間に２つの高圧電源コネクション１１４．１１５を設
ける必要があり、１つのものに比べ接点不良の生じる確
率が高くなり、該接点不良によって画像形成ｌｌ装置に
誤作動を招き易くなるという不都合があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的と
する処は、像担持体の一次帯電手段として２つ以上のコ
ロナ帯電器を備えた画像形成装置において、このコロナ
帯電器用の高圧電源ユニットの数を減少させ装置の小型
化、コストダウンを図った画像形ＩＯ＆装置を提供する
ことであり、且つ像担持体とともにその一次帯電手段と
して２つ以上のコロナ帯電器を有するプロセスカートリ
ッジにおいて、装置本体側に配設される一次帯電手段用
の高圧電源ユニットの数を減少させ、接点数の減少を図
ったプロセスカートリッジを提供するにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成すべく本発明は、像担持体の周りに一次
帯電手段及び現像手段が複数組配設され、複数色による
画像形成が可能で、辻つ一次帯電手段として２台以上の
コロナ帯電器が使用されている画像形成装置において、
少なくとも２台の前記コロナ帯電器に１台の共通な高圧
電源ユニットから電源が供給されることを特徴とする。

また本発明は、像担持体温りに少なくとも一次帯電手段
及び現像手段が複数組配設され、複数色による画像形成
が可能で、且つ一次帯電手段として２台以上のコロナ帯
電器が使用されているプロセスカートリッジにおいて、
少なくとも２台の前記コロナ帯電器に装置本体側に配設
される工合の共通な高圧電源ユニットから電源が供給さ
れることを特徴とする。

（作用） 第１発明においては、像担持体層りにその一次帯電手段
としてのコロナ帯電器か複数配設されていても、該コロ
ナ帯電器へ電圧を印加する高圧電源ユニットの共用化を
図り、該高圧電源ユニットを少なくともコロナ帯電器２
台に対して１台しか設けていないため、その分コストダ
ウン及び装置の小型化が図れる。

また第２発明においては、プロセスカートリッジ内の像
担持体層りに一次帯電器手段としてのコロナ帯電器が複
数配設されていても、装置本体側に配設されるコロナ帯
電器用の高圧電源ユニットの共用化を図り、該高圧電源
ユニットを少なくともコロナ帯電器２台に対して１台し
か設けていないため、プロセスカートリッジと装置本体
との間の電源コネクションの数を減少させることができ
、その分接続不良による種々のトラブルを減少させるこ
とができる。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

先ず本発明の第１実施例を第１図乃至第３図により説明
する。

第１図は２色の画像形成可能なレーザプリンタ等の画像
形成の主要部の構成を示す図であり１図中ｌは像担持体
である感光ドラムであり、該感光ドラム１は導電性基体
上にＯＰＣ等の光導電性材料が塗布されたもので、画像
形成に当り図中矢印方向に一定速度で回転する。この感
光ドラムｌの周りには、該感光ドラム１の第１露光部１
ａを挟んで１例えば赤色の第１トナー像を形成するため
の第１−成帯電器２と第１現像器３が配設され、且つ感
光ドラム１の第２露光部１ｂを挟んで例えば黒色の第２
トナー像を形成するための第２−成帯電器４と第２現像
器５が配設されている。

第１、第２−成帯電器２，４はコロナ放電によって感光
トラム１を一様帯電するタイプのものであり、中央のタ
ングステンワイヤー等からなるコロナ放電電極２ａ、４
ａと、該コロナ放電電極２ａ、４ａを囲み、感光ドラム
ｌ側に開口部を有するシールドケース２ｂ、４ｂとから
構成されている。そして第１−成帯電器２は感光ドラム
１を一様に例えば−５００ｖに帯電し、第２−成帯電器
４は感光ドラムｌを一様に例えば−６００ｖに帯電する
。

感光ドラムｌの第１．第２露光部１ａ、ｌｂには不図示
のスキャナユニットからポリゴンミラーやレンズ等を介
して第１、第２画像光Ｌ１．Ｌ。

か露光され、この感光ドラムｌ上に第１．第２静電潜像
を形成する。

第１現像器３中にはフェライト等の磁性粒子と赤色トナ
ーが混合された２成分現像剤を有しており、現像ローラ
３ａを介して感光ドラム１に例えば１６００Ｈｚ　、　
１１１００　Ｖ　ｐ−ｐ　（’）交流電圧１．ｍ−４０
０Ｖノ直流電圧を重畳したバイアス電圧を印加すること
により、この第１現像器３はその赤色トナーを第１静電
潜像の方へ移動させ、該第１静電潜像を反転現像して赤
色の第１トナー像に可視化する。また第２現像器５中に
は黒色の１成分磁性トナーを有しており、現像ローラ５
ａを介して感光ドラムＩに例えば１６００Ｈｚ　、１０
００　Ｖｐ−ｐ　ノ交流電圧ニー５ｏｏｖの直流電圧を
重畳したバイアス電圧を印加することにより、この第２
現像器５はその黒色トナーをジャピング現像により第２
静電潜像の方へ移動させ、該第２静電潜像を反転現像し
て黒色の第２トナー像に可視化する。

さて、第１．第２−成帯電器２．４には直流の高圧電圧
が印加される必要があるか、本発明においてはこれ等を
１台の高圧直流電源ユニット２０によって行った。

即ち、第１．第２−成帯電器２，４のコロナ放電電極２
ａ、４ａと高圧直流電源ユニット２０の負電極２０ａと
を電気的に接続すると共に、第１、第２−成帯電器２．
４のシールドケース２ｂ、４ｂと高圧直流電源ユニット
２０の接地された正電極２０ｂとをそれぞれ第１．第２
インピーダンス素子２１．２２を介して電気的に接続し
、第１第２−成帯電器２．４により感光ドラム１の表面
を−５００Ｖ、　−６ＱＯＶにそれぞれ帯電できるよう
にした。尚、第１図の状態では第１゜第２−成帯電器２
．４が同時に感光ドラムｌを帯電するようになるため、
場合によっては第２−成帯電器４にタイマー付きスイッ
チを設は第１−成帯電器２との間に帯電時刻にずれをも
たしてもよい。

而して、第１、第２−成帯電器２．４への電源供給を１
台の高圧直流電源ユニット２０で行っているため、装置
のコストダウンを図ることができると共に、装置の小型
化を図ることができる。また、本実施例では感光ドラム
１周りに２台の一次帯電器２．４しか配設されていない
か、３色以上て画像形成可能な画像形成装置において３
台以上のコロナ放電タイプの一次帯電器を供えている場
合に、３台以上の一次帯電器に対し１台の高圧直流１！
源ユニツトより電源供給できることも明らかである。

次に以上の第１．第２−成帯電器２，４に関する具体的
テスト結果Ｃついて説明する。

感光トラム１は直径６０　ｍ　ｍのアルミ製シリンダー
にＯＰＣを２０ｇｍの厚さに塗布したものを用い、その
外表面のプロセススピードを１００ｍｍ／ｓとした。第
１、第２−成帯電器２．４はそのコロナ放電電Ｊ４２ａ
、４ａを直１３６ｏルｍのタングステンワイヤーて構成
し、感光ドラム１に対するシールドケース２ｂ、４ｂの
開口幅を１６ｍｍとした。また高圧直流電源ユニット１
としては定電流出力式のものを用いると共Ｃ１：ｊＳ１
．第２インピーダンス素子２１．２２として第１、第２
抵抗器を用いた。

上記の機器仕様で高圧直流電源ユニット２ｏからの出力
′１！流値を種々に変化させた場合のテスト結果を表１
に示す、この場合第１．第２−成帯電器２，４（よる感
光トラムｌの帯電電位を−５００Ｖ、　−６００Ｖに保
持すべく第１．第２抵抗器２１．２２の抵抗値を調整１
）た。

表 高圧直流Ｍ、ｉＸユニット２０の出力電流を一５００ト
Ａとした表１のケースＮｏ、１の場合は、第１、第２−
成帯電器２，４のコロナ放電電極２ａ。

４ａより放電ムラか発生したため、感光トラム１には帯
電ムラが生じた。また出力電流な−７００ｇ　Ａとした
表１のケースＮｏ、２の場合は、放電ムラ及び帯電ムラ
は生じなかったか、：５１．第２−成帯電器２．４の長
期使用により飛散したトナーかこの第１、第２−成帯電
器２．４に付着し、該第１、第２−成帯電器２．４のイ
ンピーダンスか大きくなるため、この第１．第２−成帯
電器２．４のインピーダンス比が変化し、インピーダン
スのより大きくなった一次帯電器に流れる電流値か小さ
くなり、かかる−成帯電器により放電ムラ及び感光ドラ
ムｌへの帯電ムラか生じた。また出力電流を一８００ｇ
Ａとした表１のケースＮ０５３の場合は、初期において
も長期使用においても第１、第２−次ｍ電器２．４によ
り放電ムラは生じず、感光ドラムｌを良好な状態で帯電
することかできた。

ここで、第１、第２−成帯電器２．４による放電ムラを
無くシ、感光ドラムｌの帯電ムラを無くる手段としては
、第１、第２−成帯電器２，４にグリッドを設けること
が有効である。即ち第１、第２−成帯電器２．４のシー
ルドケース２ｂ。

４ｂの開口部の感光ドラムｌの表面より約２ｍｍの位置
にシールドケース２ｂ、４ｂと電気的導通性を有するメ
ツシュ状のグリッド２ｃ、４ｃ　（第２図参照）を設け
ることにより、高圧直流電源ユニット２０からの出力電
流！−７００ＪＬＡとなるケースＮ０９２の場合におい
ても長期使用において放電ムラ、帯電ムラが生しること
はなかった。尚ワイヤー状のグリッドによっても同様の
効果があることは言うまでもない。

また第１、第２−成帯電器２，４にグリッド２ｃ、４ｃ
を設けた場合、該グリッド２ｃ、４ｃの電位はシールド
ケース２ｂ、４ｂと高圧直流電源ユニット２０の接地さ
れた正電極２０ｂとの間の第１、第２インピーダンス素
子２１．２２の両端電圧となる。従って長期使用におい
て、第１゜第２−成帯電器２，４のインピーダンスの比
が変化し、この第１．第２−成帯電器２．４にそれぞれ
流れる電流値か変化すると、第１．第２インピーダンス
素子２１．２２の両端電圧、即ちグリッド電位が変化し
、これか感光トラムｌの表面電位の変化となって現われ
るので、この第１、第２インピーダンス素子２１．２２
は電圧自己制御性を有する素子（例えばバリスタ８ツエ
ナーダイオード等）を用いることが好ましい。第２図は
この第１、第２インピーダンス素子２１．２２としてバ
リスタ２１ａ、２２ａと抵抗器２１ｂ。

２２ｂを直列に連結したものを用いた例を示している。

この場合出願人等のテスト結果はよるとバリスタ２１ａ
、２２ａの両端電圧ｖ０と抵抗器２１ｂ、２２ｂ（７）
両端電圧Ｖ、との間ニＶ　ｒ　＜０．２５Ｖ、の関係が
あるとき、第１．第２−成帯電器２．４の長期使用に対
して感光ドラム１を十分安定な状態て帯電することかで
きた。

また第３図で示される如く、第１、第２−成帯電器２．
４の第１、第２インピーダンス素子２１．２２を共通の
もの２３（バリスタ２３ａと抵抗器２３ｂの組合せ）と
してもよい、この場合でも高圧直流電源ユニット２０が
定電流出力タイプのものであれば、インピーダンス素子
２３に流れる電流値は長期間に亘って一定値に保たれる
ため、感光ドラムの表面電位も安定化する。

次に本発明の第２実施例を第４図により説明する。尚、
第１実施例に係るものと同一機能を有するものについて
は同一符号を付しその説明を省略する。

本実施例は第１、第２−成帯電器（コロナ放電タイプの
もの）２，４等かプロセスカートリッジ７内に組込まれ
た場合である。

即ち、感光トラム１、第１、第２−成帯電器２．４、第
１．第２現像器３，５、クリーニング器６をカートリッ
ジ容器７ａ内に組付け、これ等をプロセスカートリッジ
７として画像形成装置本体に一体的に着脱自在とするこ
とにより、第１、第２現像器３．５内のトナーが使い尽
くされた場合や、クリーニング器６内か廃トナーで一杯
になった場合、感光ドラムｌや第１．第２現像器３．５
の寿命が尽きた場合、又は第１、第２−成帯電器２，４
のコロナ放電電極２ａ、４ａにクリーニングの必要性が
生じた場合に、このプロセスカートリッジ７全体を交換
することによりメンテナンスの容易化が図られるように
なっている。

尚クリーニング器６は転写の終了した感光ドラム１周り
の残留トナーを回収し、該感光ドラム１を次の画像形成
に備えさせるものである。

ここで、第１現像器３を有するカートリッジ容器７ａの
−ｇＢ７ａ−１は取外し可能となっていて、第１現像器
３を取替えることにより１種々の色のトナーを有する第
１現像器３をプロセスカートリッジ７内に組込めるよう
になっている。

さて本実施例においても第１、第２−成帯電器２．４用
の高圧直流電源ユニット２０は１台しか設けられておら
ず、画像形成装置の小型化、低コスト化が図られている
が５本実施例では特に装置本体側に配設される高圧直流
電源ユニット２０とプロセスカートリッジ７内に配設さ
れる第１、第２−成帯電器２，４との電源コネクタの数
を問題とする。

即ち、第１、第２−成帯電器２．４用の高圧直流電源ユ
ニット２０を装置本体側に２台設ければ、プロセスカー
トリッジ７及び装置本体側には２セツトの電源コネクタ
２４か必要となるか１本発明の如く１台の高圧直流電源
ユニット２０しか備えない場合、電源コネクタ２４もｌ
セットですますことができる。従ってその分プロセスカ
ートリッジ７の装置本体への装着にあたって電源コネク
タ２４間の接触不良の発生確率を減少させることかでき
、電源コネクタ２４の接触不良に起因する装置の誤作動
等を減少させることができる。

（発明の効果） 以上の説明で明らかな如く本発明によれば、像担持体用
りにその一次帯電手段としてのコロナ帯電器が複数あっ
ても、該コロナ帯電器の高圧を源ユニットの共用化を図
って、その数を減少させているため、その分コストダウ
ン、装置の小型化を図ることができる。

また本発明の第２発明によれば、プロセスカートリッジ
か像担持体用の一次帯電手段としてのコロナ帯電器を複
数有していても、装置本体側に配設されるこのコロナ帯
電器用の高圧電源ユニットの共用化を図ってその数を減
少させているため、プロセスカートリッジと装置本体側
との電源コネクションの数を減少させることができ、そ
の分接続不良等に起因するトラブルを減少させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例に係る画像形成装置の感光トラム周
りの説明図、第２図は同画像形成装置の一次帯電器への
電源供給経路の説明図、第３図は同画像形成装置の一次
帯電器への別な電源供給経路の説明図、第４図は第２実
施例に係るプロセスカートリッジの断面図、第５図及び
第６図は従来技術を説明するための図である。 １・・・感光ドラム（像担持体）、２．４・・・−成帯
電器（−成帯電手段）、３．５・・・現像器（現像手段
）、７・・・プロセスカートリッジ、２０・・・高圧直
流電源ユニット（高圧電源ユニット）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体の周りに一次帯電手段及び現像手段が複
   数組配設され、複数色による画像形成が可能で、且つ一
   次帯電手段として２台以上のコロナ帯電器が使用されて
   いる画像形成装置において、少なくとも２台の前記コロ
   ナ帯電器に１台の共通な高圧電源ユニットから電源が供
   給されることを特徴とする画像形成装置。
2. （２）像担持体周りに少なくとも一次帯電手段及び現像
   手段が複数組配設され、複数色による画像形成が可能で
   、且つ一次帯電手段として２台以上のコロナ帯電器が使
   用されているプロセスカートリッジにおいて、少なくと
   も２台の前記コロナ帯電器に装置本体側に配設される１
   台の共通な高圧電源ユニットから電源が供給されること
   を特徴とするプロセスカートリッジ。