JPH03174550A

JPH03174550A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH03174550A
Application number: JP1315102A
Authority: JP
Inventors: Tomohiko Takahashi; 智彦高橋; Hidetoshi Aoki; 青木　英俊
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 1989-12-04
Filing date: 1989-12-04
Publication date: 1991-07-29
Also published as: US5105221A

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】〔発明の目的コ（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、詳しくは電子写真プロセ
スを用いて画像形成を行う画像形成装置に関する。

（従来の技術）近年、この種の画像形成装置においては、装置の小形化
が進められ、この小形化に伴い組立性、保守性等を向上
させるため内部に収容される構成機器もユニット化され
るようになってきた。

例えば像担持体と現像手段とを備えたプロセスカートリ
ッジ、および現像動作に先立って像担持体上に静電潜像
を形成すべく露光する露光光学系をひとまとめにした光
学ユニットなどがある。

しかしながら、従来においては、これらのプロセスカー
トリッジ、光学ユニット、およびプロセスカートリッジ
の像担持体上に形成された現像剤像を被転写材に転写す
る転写手段等を、装置本体のフレームにそれぞれ設けら
れた位置出しピン、スタッド、位置決め用フレーム、ガ
イド等により位置決めした状態で組込むようにしていた
。

（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、プロセスカートリッジ、
光学ユニット、および転写手段等を、装置本体のフレー
ムに設けられた、位置出しピン、スタッド、位置決め用
フレーム、ガイド等により位置出ししているため、相互
位置が画像品質に影響を与えるこれら各部材の位置精度
が正確に取り難いばかりでなく、組立性の低下、コスト
高などの問題があった。

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、少なくともプロセスカートリッジ、光学
ユニット、および転写手段の位置関係が安定した状態で
得られ、良好な画像形成が可能となるとともに、部品点
数の低減による組立性の向上、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。

［発明の構成コ（課題を解決する手段）本発明は、上記課題を解決するために、像担持体と現像
手段とを備えたプロセスカートリッジと、このプロセス
カートリッジの前記現像手段、の現像動作に先立って像
担持体上に静電潜像を形成すべく露光する光学ユニット
と、前記プロセスカートリッジの像担持体上に形成され
た現像剤像を被転写材に転写する転写手段とを内蔵して
なる画像形成装置において、この装置本体内に複数の位
置決め部を有した支持部材を設け、少なくとも前記転写
手段と前記プロセスカートリッジと前記光学ユニットと
を前記支持部材により位置決めする構成としたものであ
る。

（作用）すなわち、上記手段を取ることにより、画像品質に影響
を与えやすい少なくともプロセスカートリッジと前記光
学ユニットと転写手段とを、装置本体内に複数の位置決
め部を有した共通の支持部材により位置決めできる。こ
のため、従来のように装置本体のフレームに設けられた
、位置出しピン、スタッド、位置決め用フレーム、ガイ
ド等により位置出しするものに比べ各部材の位置関係が
安定した状態で得みれ、良好な画像形成が可能となると
ともに、部品点数の低減による組立性の向上、およびコ
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内上部には被転写材と
しての用紙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〆ソ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光学ユニット３２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転写チャージャ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、一体化されていて、装置本体１
０内に着脱可能としたプロセスカートリッジ（電子写真
プロセスユニット）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
チャージャ３５との間に形成される画像転写部４１を通
る被転写材搬送路としての用紙搬送路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、第１の被転写材搬送ガイドとしての用紙ガイド
４３、被転写材搬送手段としての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、第２の
被転写材搬送ガイドとしての用紙搬送ガイド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、下部ローラ４９ａと上部ローラ４９ｂ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５つ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５９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の左端側に設けら
れた枢支手段（図示しない）を介して最大１８０度程変
心まで回動し得るようになっている。

そして、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、さらには
外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の詰まり時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
を光学ユニット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
つ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、ドラムクリーナ装置３６に
より除去される。

また、定着装置４８は、第７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６９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
の用紙出口側には、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、定着済の用紙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
６図および第７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図に示すように、直径が３０
１ｍ１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７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２Ｉ１１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上に光学ユニット３
２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７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ｔを供給す
るスポンジローラ９２が設けあれ、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９４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７図参照）に、感光体ドラム３０と約１　
ｍ＋ｓ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
／ｃｍ２で、現像ローラ９０に加圧接触している。

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７図参照
）に１　Ｏｒｐｍ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。

廃トナー集積部９８は、現像装置３４のトナー収容部８
６のトナー２５０ｇ　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、装置本体１０内には、第８図に示すように、透孔
部１０１・・・　切欠部１０２、および溝１０３．１０
３等が形成された支持部材としてのフレーム１００が収
容された状態となっている。

フレーム１００は、合成樹脂あるいは板金の一体成形品
からなる。そして、このフレーム１００の上記透孔部１
０１・・・によって前記プロセスカートリッジ４０、光
学ユニット３２、および転写チャージャ３５を位置決め
するための第１ないし第３の位置決め部１０５，１０６
，１０７が形成されている。また、溝１０３．１０３に
よって用紙ガイド４３および用紙搬送ガイド４７を位置
決めするための第４の位置決め部１０ｇおよび第５の位
置決め部１０９が形成されている。さらに、切欠部１０
２によって定着装置４８を位置決めするための第６の位
置決め部１１０が形成されている。

そして、第１図に示すように、共通部材であるフレーム
１００に形成された各位置決め部１０５〜１１０によっ
て、上記のような画像品質に影響を与え易い機器すなわ
ちプロセスカートリッジ４０１光学ユニツト３２、転写
チャージャ３５、および、用紙Ｐの良好な搬送状態を得
るために必要な機器すなわち用紙ガイド４３、用紙搬送
ガイド４７、および定着装置４８を位置決めした状態で
組込むことになる。

なお、プロセスカートリッジ用位置決め部１０５の下面
１０５　ａ　ｓ光学ユニット用位置決め部１０６の上面
１０６ａ、転写チャージャ用位置決め部１０７の下面１
０７ａ、用紙ガイド用位置決め部１０８の下面１０８ａ
、用紙搬送ガイド用位置決め部１０９の下面１０９ａ、
および定着装置用位置決め部１１０の下面１１０ａの精
度が良好になるように設定されており、感光体ドラム３
０および用紙搬送路４２を基準とした各機器の位置精度
が良好に得られようになっている。

しかして、上記実施例によれば、画像品質に影響を与え
易い機器、および用紙Ｐの良好な搬送状態を得るために
必要な機器を装置本体１０内に複数の位置決め部１０５
〜１１０を有した共通の支持部材としてのフレーム１０
０により位置決めできる。このため、従来のように装置
本体のフレームに設けられた、位置出しピン、スタッド
、位置決め用フレーム、ガイド等により位置出しするも
のに比べ各機器の位置関係が安定した状態で得られ、良
好な画像形成が可能となるとともに、部品点数の低減に
よる・組立性の向上、およびコストの低減が図れる。

なお、本発明は上述の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、画像品質に影響
を与えやすい少なくともプロセスカートリッジと光学ユ
ニットと転写手段とを、装置本体内に複数の位置決め部
を有した共通の支持部材により位置決めできる。このた
め、従来のように装置本体のフレームに設けられた、位
置出しビン、スタッド、位置決め用フレーム、ガイド等
により位置出しするものに比べ各機器の位置関係が安定
した状態で得られ、良好な画像形成が可能となるととも
に、部品点数の低減による組立性の向上、およびコスト
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図は内部構
成機器の位置決め状態を示す説明図、第２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図は第４図の一部拡大図、第８図は要部
である支持部材を示す概略図である。１０・・・装置本体、３０・・・感光体ドラム（像担持
体）　３２・・・光学ユニット、３４・・・現像手段、
３５・・・転写手段、３６・・・清掃手段、４０・・・
プロセスカートリッジ、１００・・・フレーム（支持部
材）、１０５〜１１０・・・位置決め部、Ｐ・・・用紙
（被転写材）。

Claims

【特許請求の範囲】像担持体と現像手段とを備えたプロセスカートリッジと
、このプロセスカートリッジの前記現像手段の現像動作
に先立って像担持体上に静電潜像を形成すべく露光する
光学ユニットと、前記プロセスカートリッジの像担持体
上に形成された現像剤像を被転写材に転写する転写手段
とを内蔵してなる画像形成装置において、この装置本体内に複数の位置決め部を有した支持部材を
設け、少なくとも前記転写手段と前記プロセスカートリ
ッジと前記光学ユニットとを前記支持部材により位置決
めする構成としたことを特徴とする画像形成装置。