JPH03174548A - 画像形成装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、たとえば、電子写真複写機、レーザープリン
タ等の画像形成装置に係わり、詳しくはプロセスカート
リッジを有してなる画像形成装置に関する。

（従来の技術） 近年、電子写真複写機、レーザープリンタ等の画像形成
装置においては、小型化が図られており、この装置の小
形化等に伴い、感光体ドラムなどの像担持体、帯電手段
、現像手段、清掃手段等を一体的に支持してカートリッ
ジ化し、使用期限が来た場合に、このプロセスカートリ
ッジ全体を交換するようにしたものが実用化されている
。

通常、この種装置においては、静電潜像の形成動作に先
立って像担持体表面を一様に帯電する帯電手段として、
チャージワイヤーとシールドケースとを有する帯電チャ
ージャが使用されている。

そして、従来は、別個に構成された帯電手段であるとこ
ろの帯電チャージャを、プロセスカートリッジのカート
リッジフレームにねじ止めする構成となっている。

（発明が解決しようとする課題） このように、従来においては、帯電手段と像担持体を支
持する支持部材とが別体、例えば帯電チャージャが像担
持体を支持する支持部材であるカートリッジフレームに
対して別体であったので、帯電チャージャのチャージワ
イヤーと像担持体表面との位置関係が介在部品が多いた
めに不正確となり、ばらつくことが多かった。これによ
り、像担持体上の帯電電位がばらついて画像不良が生じ
易いといった問題があった。また、部品点数も多く、コ
ストが高くなるといった問題があった。

本発明は上記事情に基づきなされたもので、その目的と
するところは、簡単な構成でありながら、帯電手段と像
担持体との位置関係が安定した状態で得られ、良好な画
像形成とコストの低減を可能とした画像形成装置を提供
しようとするものである。

［発明の構成］ （課題を解決する手段） 本発明は、上記課題を解決するための第１の手段として
、少なくとも像を担持する像担持体とこの像担持体に電
荷を付与する帯電手段とを一体的に支持してなるプロセ
スカートリッジを有してなる画像形成装置において、前
記プロセスカートリッジの前記像担持体を支持する支持
部材に位置決め部を設け、該０位置決め部によって前記
帯電手段を支持する構成としたものである。

また、第２の手段として、少なくとも像を担持する像担
持体とこの像担持体に電荷を付与する帯電チャージャと
を一体的に支持してなるプロセスカートリッジを有して
なる画像形成装置において、前記プロセスカートリッジ
の前記像担持体を支持する支持部材にワイヤー位置決め
部を設け、該ワイヤー位置決め部によって前記帯電チャ
ージャのチャージワイヤーを支持する構成としたもので
ある。

（作用） すなわち、第１の手段によれば、像担持体を支持する支
持部材に位置決め部を設け、該位置決め部によって帯電
手段を支持する構成としたから、帯電手段と像担持体と
の位置関係が安定した状態で得られ、良好な画像形成と
コストの低減を可能なる。

また、第２の手段によれば、像担持体を支持する支持部
材にワイヤー位置決め部を設け、該ワイヤー位置決め部
によって帯電チャージャのチャージワイヤーを支持した
構成としたから、介在部品が少なく、像担持体とチャー
ジワイヤーとの間の間隔および平行度が正確に出し易＜
、シかも、ばらつきが少ない。これにより、像担持体上
の表面電位も安定し、画像不良を生じ難くなる。また、
帯電チャージャの両端でチャージワイヤーを保持する部
材（ターミナルブロック）が不要になるなどしてコスト
の低減が可能となる。

（実施例） 以下、本発明を一実施例を図面を参照して説明する。

第２図は本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタ
の外観斜視図、第３図は同じく背面図、第４図はその内
部構成を示す概略的縦断側面図であり、レーザプリンタ
は次のような構成となっている。

図中１０は、画像形成装置としてのレーザプリンタの装
置本体であり、次のような構成となっている。すなわち
、この装置本体１０の表面前部は一段低くなっており、
排紙部としての凹部１１が形成されている。この凹部１
１には着脱自在な排紙トレイ１２が設けられている。

また、この排紙トレイ１２の前縁両側部には、第２図に
示すような切欠部１２ａ、１２ｂが形成されている。さ
らに、排紙トレイ１２の右側には操作パネル１３が配置
されているとともに装置本体１０内上部には用紙Ｐを収
納する用紙カセット１４が装着された状態となっている
。また、装置本体１０の右側面には、上部カバー１５を
開閉するためのレバー１６、電源スィッチ１７、機能追
加用ＩＣカード（図示しない）を挿入するための開口部
１８，１９．２０が設けられている。

第３図に示すように、装置本体１０の背面部には、この
装置に電源を供給するためのインレットタイプの電源用
コネクタ２５が、また、下部には開口部２６が設けられ
ている。さらに、この開口部２６を覆うように金属板で
できたシールドケース２７が取り付けられている。この
シールドケース２７には、電子計算機、ワードプロセッ
サ等のホスト装置（図示しない）を接続するコネクタ２
８．２８が設けられている。

操作パネル１３は、第５図に示すように、枚数、モード
、案内メツセージ等を表示する液晶表示器１３ａ１各種
の状態をＬＥＤで点灯表示するＬＥＤ表示器１３ｂ１お
よび各種の動作を指示するスイッチ１３ｃにより構成さ
れている。上記ＬＥＤ表示器１３ｂは、外部機器とつな
がっているか否か、つまり、オンライン／オフラインの
モードを示す「オンライン」、装置本体１０が動作可能
状態にあることを表示する「レディ」、画像。

転送中であることを示す「データ」、オペレータコール
を要請する「オペレータ」、サービスコールを要請する
「サービス」、およびオート／マニアルを示す「モード
」の各表示器により構成されている。

前記スイッチ１３ｃは、例えばメニューキーバリューキ
ー、あるいはテンキー（図示しない）等により構成され
ている。上記メニューキーは「次項目」、および「前項
目」の２つのキーにより構成され、液晶表示器１３ａの
左半分に表示される複数のメニュー情報が「次項目」キ
ーを押す毎にインクリメントされて、「前項目」キーを
押すごとにデクリメンとされてそれぞれ表示され、これ
らの表示動作がサイリックに繰り返されるようになって
いる。

また、上記バリュキーも「次項目」および「前項目」の
２つのキーにより構成され、液晶表示器１３ａの左半分
に表示されるメニュー情報に対応した複数のバリュー情
報が「次項目」キー押す毎にインクリメントされて、「
前項目」キーを押す毎にデクリメントされてそれぞれ表
示され、これらの表示動作がサイリックに繰り返される
ようになっている。

オペレータは、上記メニューキーおよびバリューキーを
操作することにより所望の動作を選択し、指示するよう
になっている。

装置本体１０内には、第４図に示すように、像担持体と
しての感光体ドラム３０が設けられており、この感光体
ドラム３０の周囲には矢印Ａで示す回転方向に沿って、
帯電手段としてのスコロトロンからなる帯電チャージャ
３１、静電潜像形成手段としてのレーザ露光ユニット３
２から出るレーザビームＲを受ける露光部３３、現像手
段としての非磁性−成分方式の現像装置３４、転写手段
としてのコロトロンからなる帯電チャージャ３５、清掃
手段としてのドラムクリーナ装置３６、および前露光手
段としての前露光装置３７が順次配置されている。

また、これらの内、感光体ドラム３０、帯電用帯電チャ
ージャ３１、現像装置３４、およびドラムクリーナ装置
３６は、第６図に示すように、−体化されていて、装置
本体１０内に着脱可能としたプロセスカートリッジ４０
を構成している。

さらに、装置本体１０内には、感光体ドラム３０と転写
用帯電チャージャ３５との間に形成される画像転写部４
１を通る用紙搬送路４２が設けられている。この用紙搬
送路４２の画像転写部４１よりも上流側には、用紙ガイ
ド４３、アライニングローラ対４４、給紙ローラ４５、
用紙カセット１４が配置されている。また、画像転写部
４１よりも下流側には、用紙搬送ガイド４７、定着手段
としてのヒートローラ式定着装置４８、および排紙ロー
ラ対４９が配置されている。この排紙ローラ対４９は、
第７図にも示すように下部ローラ４９ａと上部ローラ４
９ｂとからなり、その搬送方向には用紙Ｐの非画像形成
面側に接触する除電ブラシ５０が設けられた状態となっ
ている。

給紙ローラ４５の近傍には、用紙カセット１４内の用紙
Ｐを検知するベーパエンプティスイッチ（図示しない）
が設けられ、さらに、アライニングローラ対４４の近傍
にはアライニングスイッチ５５が、排紙ローラ対４９の
近傍には排紙スイッチ５６がそれぞれ設けられ、用紙Ｐ
を検出するようになっている。

また、装置本体１０内の下部に設けられた基板収容部５
７には、装置本体１０に設けられた各電気装置を制御し
て、電子写真プロセスを完遂する動作を制御するエンジ
ン制御回路を搭載したエンジン制御基板５８が配置され
ているとともに、このエンジン制御基板５８の動作を制
御するプリンタ制御回路を搭載したプリンタ制御基板５
つが配置されている。

プリンタ制御基板５つは、機能追加（例えば書体、漢字
等の種類を増設するなど）の程度に応じて最大２枚まで
装着できるようになっており、さらに、プリンタ制御基
板５９の側端縁部に配設された３箇所のＩＣカード用コ
ネクタ（図示しない）に機能追加用ＩＣ（図示しない）
を挿入することにより、さらに機能を追加できるように
なっている。

また、最下段に位置するプリンタ制御基板５つの背面部
には、コネクタ２８．２８が配設されており、これらコ
ネクタ２８．２８は、第３図に示すように装置本体１０
の背面下部に設けられたシールドケース２７外に突出す
る状態に取り付けられている。

また、装置本体１０の上面部を構成する上部カバー１５
の内面には、転写用４１）電チャージャ３５、アライニ
ングローラ対４４、用紙ガイド４３、搬送ガイド４７、
排紙ローラ対４９の上部ローラ４９ｂ１および除電ブラ
シ５０が取付けられているとともに、給紙ローラ４５が
一体的に構成されている給紙カセット１４が取付けられ
ている。

この上部カバー１５は、装置本体１０の後端側に設けら
れた支軸６１を回転支点として上方に最大６０度程度に
まで回動し得るようになっている。

そして、第７図に示すように、上部カバー１５を上方に
回動操作すると、この回動動作に伴って、転写用帯電チ
ャージャ３５、アライニングローラ対４４、用紙ガイド
４３、搬送ガイド４７、上部ローラ４９ｂ１および除電
ブラシ５０が上方に大きく変位した状態となる。これに
より、用紙搬送路４２の大部分、および用紙搬送路４２
に臨むプロセスカートリッジ４０における大部分の機器
が露出し、このため用紙Ｐの詰まり特におけるその除去
作業、および前記機器に対する保守点検や交換作業等を
容易かつ効率良く行うことができる。

しかして、画像形成動作にあたっては、感光体ドラム３
０が回転されるとともに前露光装置３７の働きにより感
光体ドラム３０の表面電位を一定に保ち、ついで帯電用
帯電チャージャ３１の働きで一様に帯電され、レーザビ
ームＲをレーザ露光ユニット３２を用いて前記感光体ド
ラム３０上に走査露光し、画像信号に対応した静電潜像
を成形する。

この感光体ドラム３０上の静電潜像は、トナーｔからな
る一成分現像剤りを使用する現像装置３４により現像さ
れ、トナー像として顕像化され画像転写部４１に送り込
まれる。

一方、このトナー像の形成動作に同期して用紙カセット
１４から取出されたり、手差ガイド６５から手差された
用紙Ｐが、アライニングローラ対４４、用紙ガイド４３
を介して画像転写部４１に送り込まれ、予め感光体ドラ
ム３０上に形成された前記トナー像が転写用帯電チャー
ジャ３５の働きにより用紙Ｐに転写される。ついで、用
紙Ｐは搬送ガイド４７による案内で用紙搬送路４２を通
過して定着装置４８に送り込まれ、前記トナー像が用紙
Ｐに溶融定着される。そして、この後、排紙ローラ対４
９を介して排紙トレイ１２に排出されることになる。

なお、用紙Ｐにトナー像を転写した後、感光体ドラム３
０上に残った残留トナーは、ドラムクリ゛−す装置３６
により除去される。

また、定着装置４８は、第８図に示すように、ヒータラ
ンプ６７を内蔵したヒートローラ６８と、このヒートロ
ーラ６８に圧接された加圧ローラ６９を備え、これらロ
ーラ６８，６９間を通過することによりトナー像が用紙
Ｐに溶融定着されるようになっている。ヒートローラ６
８および加圧ローラ６−９は下部ケーシング７０および
上部ケーシング７１により囲まれており、定着に必要な
良好な温度雰囲気を確保するように外部に極力熱が逃げ
ないような構造となっている。

また、ヒートローラ６８には、クリーナ７２が接触した
状態となっており、常に良好な定着が行えるような正常
な状態となっているとともに、サーミスタ７３によりヒ
ートローラ６８の表面温度を検出して定着に必要な温度
を保つように温度制御がなされる構造となっている。

さらに、上部ケーシング７１内でかつヒートローラ６８
と加圧ローラ６９との接触部７４の上流側近傍には、用
紙ガイド７５が配置され、定着装置４８に導かれた用紙
Ｐの先端を確実にヒートローラ６８と加圧ローラ６９と
の間に案内するようになっている。また、定着装置４８
の用紙出口側に（よ、ヒートローラ６８に巻き付く用紙
Ｐを剥離する剥離爪７６、用紙ガイド７６が設けられて
いて、定着溝の用紙Ｐを排紙ローラ対４９に導くように
なっている。

つぎに、プロセスカートリッジ４０の構成について、第
１図、第６図、第８図、および第９図を参照して説明す
る。

プロセスカートリッジ４０は、前述したように感光体ド
ラム３０、帯電用帯電チャージャ３１、現像装置３４、
およびドラムクリーナ装置３６を一体に構成したもので
ある。

感光体ドラム３０は、第６図および第９図に示すように
、直径が３０ｍ傷のアルミニュームパイプ７９の表面に
有機感光体膜８０をコーティングしたものであり、装置
本体１０側の駆動部から矢印Ａ方向（第８図参照）に駆
動される。

帯電チャージャ３１は、感光ドラム３０上に放電し、負
の電荷を−５５０ボルト程度帯電させるための装置であ
る。太さ６０μのホワイトタングステン製のチャージワ
イヤー８１と、このチャージワイヤー８１を囲繞するシ
ールドケース８２と、０．２關厚のステンレス板のグリ
ッド８３で構成される。チャージワイヤー８１は、感光
体ドラム３０表面に平行に張架され、一方のワイヤ一端
に装置本体側の高圧電源により約−３０００ボルトが給
電される。

グリッド８３は、シールドケース８２の感光体ドラム３
０とチャージワイヤー８１との間に位置して設けられ、
約２ＩＩ１１ピツチのメツシュを形成したものである。

そして、装置本体１０側のツェナーダイオードと電気的
に接続されており、感光体ドラム３０上の帯電電位を略
一定に制御するようになっている。なお、装置本体１０
側のツェナーダイオードは約６００ボルトであり接地さ
れている。

現像装置３４は、感光体ドラム３０上にレーザ露光ユニ
ット３２からのレーザビームＲによって形成された静電
潜像をトナー像に現像するための装置である。そして、
この現像装置３４は、第６図および第８図に示すように
、現像部８５とトナー収容部８６とを有し、現像部８５
には導電性のシリコンゴムよりなる現像ローラ９０、現
像ローラ９０上にトナー層を形成しつつトナーｔを負帯
電させるブレード９１、現像ローラ９０上にトナー１を
供給するスポンジローラ９２が設けられ、トナー収容部
８６には現像部９６ヘトナーｔを送るトナー搬送バー９
４が設けられている。そして、支持部材としてのカート
リッジフレーム９５を構成するケーシング９６を備える
。

現像ローラ９０には、装置本体１０側の高圧電源により
、現像バイアス電圧約−４００ボルトが給電されており
、感光体ドラム３０に対し、周速比で約３倍の速度で矢
印Ｂ方向（第８図参照）に、感光体ドラム３０と約１　
ｍ＋ｅの接触幅を有して接触回転している。

一方、ブレード９１は、シリコンゴム製で、圧カフ０ｇ
／ａｍ’で、現像ローラ９０に加圧接ｊＬＩＩしている
。

なお、トナー収容部８６には、２５０　ｇ　のトナーｔ
が収容されており、標準的な印字量のプリントで約４０
００枚分のＡ４プリントが得られる。

また、トナー搬送バー９４は、矢印Ｃ方向（第８図参照
）に１０　ｒｐｍで回転し、少量ずつ現像部９５ヘトナ
ーｔを搬送している。

また、ドラムクリーナ装置３６は、感光体ドラム３０上
の残留トナーを、弾性ブレード部材（クリーニングブレ
ード）９７によって掻き落して廃トナー集積部９８に集
積する構成となっている。

廃ｉ・ナー集積部９８は、現像装置３４のトナー収容部
８６のトナー２５０　ｇ　に対応した容積を有し、プロ
セスカートリッジ４０のライフ分の廃トナーを集積でき
るようになっている。

なお、プロセスカートリッジ４０は、所定枚数のプリン
ト後、ユーザによって廃棄され、新しいプロセスカート
リッジ４０と交換される。

また、第１図および第９図に示すように、プロセスカー
トリッジ４０のカートリッジフレーム９５は、現像装置
３４の下部を構成しつつ、感光体ドラム３０を支持して
いる。すなわち、カートリッジフレーム９５のドラムシ
ート支持孔１００．１０１にドライブシャフト１０２を
貫通して感光体ドラム３０は回転自在に支持される。

一方、前記チャージワイヤー８１は、カートリッジフレ
ーム９５のワイヤー位置決め部であるＶノツチ１０５．
１０６において、板ばね１０７により引っ張られた状態
に張架される。さらに、グリッド８３が、カートリッジ
９５の位置決めピン１０８．１０９に固定される。そし
て、前記帯電チャージャ３１を構成している。

Ｖノツチ１０５．１０６は、ドラムシート支持孔１００
．１０１に対して正確に位置出しされている。規定公差
は±０．１である。これによって、チャージワイヤー８
１の位置を感光体ドラム３０に対して正確にバラツキ少
なくできるため、感光体ドラム３０上の表面電位が安定
する。

また、放電の安定性と表面電位のバラツキを少なくする
ために設置されているグリッド８１は、メツシュを細か
くすればさらに、表面電位が安定するが、消費電流も増
大しコストアップの要因となる。しかし、本実施例では
、チャージワイヤー８１の位置が安定しているため、メ
ツシュも比較的粗くすることができ、帯電チャージャ３
１の消費電流も比較的少ない。

なお、本発明は上述の一実施例に限るものでなく、要旨
を変えない範囲で種々変形実施可能なことは勿論である
。

［発明の効果］ 本発明は、上記のように構成したから、次のような効果
を奏する。

請求項１記載の画像形成装置によれば、像担持体を支持
する支持部材に位置決め部を設け、該位置決め部によっ
て帯電手段を支持する構成としたから、帯電手段と像担
持体との位置関係が安定した状態で得られ、良好な画像
形成とコストの低減が可能となる。

また、請求項２記載の画像形成装置によれば、像担持体
を支持する支持部材にワイヤー位置決め部を設け、該ワ
イヤー位置決め部によって帯電チャージャのチャージワ
イヤーを支持した構成としたから、介在部品が少なく、
像担持体とチャージワイヤーとの間の間隔および平行度
が正確に出し易＜、シかも、ばらつきが少ない。これに
より、像担持体上の表面電位も安定し、画像不良を生じ
難くなる。また、帯電チャージャの両端でチャージワイ
ヤーを保持する部材が不要になるなどしてコストの低減
が図れるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は要部で
あるプロセスカートリッジの分解斜視図、ｆｆ１２図は
画像形成装置全体の外観斜視図、第３図は同じく背面図
、第４図は内部構成を示す概略的縦断側面図、第５図は
操作パネルの平面図、第６図はプロセスカートリッジ全
体の概略的断面図、第７図は上部カバーを開いた状態を
示す説明図、第８図は第４図の一部拡大図、第９図はプ
ロセスカートリッジのチャージャワイヤーの取付は状態
を示す断面図である。 ３０・・・像担持体（感光体ドラム）、３１・・・帯電
チャージャ、４０・・・プロセスカートリッジ、８１・
・・チャージワイヤー　９５・・・カートリッジフレー
ム（支持部材）、１０５，１０６・・・Ｖノツチ（ワイ
ヤー位置決め部）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも像を担持する像担持体とこの像担持体
   に電荷を付与する帯電手段とを一体的に支持してなるプ
   ロセスカートリッジを有してなる画像形成装置において
   、 前記プロセスカートリッジの前記像担持体を支持する支
   持部材に位置決め部を設け、該位置決め部によって前記
   帯電手段を支持したことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）少なくとも像を担持する像担持体とこの像担持体
   に電荷を付与する帯電チャージャとを一体的に支持して
   なるプロセスカートリッジを有してなる画像形成装置に
   おいて、 前記プロセスカートリッジの前記像担持体を支持する支
   持部材にワイヤー位置決め部を設け、該ワイヤー位置決
   め部によって前記帯電チャージャのチャージワイヤーを
   支持したことを特徴とする画像形成装置。