JPH0473591B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プロセスカートリツジ及び前記プロ
セスカートリツジを装着可能な画像形成装置に関
する。

一般に、電子写真法を適用した複写装置を例に
挙げて説明すると、その使用が長時間に及ぶと感
光体の交換、現像剤の補給や交換、帯電線の清
掃、その他調整や交換が必要で、このような保守
作業は、専門のサービスマンが行つている。しか
し、この複写装置を常時良好な状態で作動させる
のに、上記専門知識を持つサービスマンに頼るこ
となく、保守作業をする手法が提案されている。
その一例として、装置に内包する放電器、現像
器、感光ドラム等の各構成部材を複数組み合わせ
たもの（プロセスカートリツジ）を単に新しいも
のと交換する方法がある。そして、このようにプ
ロセスカートリツジを交換することを可能な構成
にすれば、使用目的に応じて複数のカートリツジ
を準備しておき、目的に合つたカートリツジを本
体装置に装填することにより、同一の本体装置を
多機能に使用することが可能となる。

この様に複写装置を有するユーザがカートリツ
ジを取り扱うことで、保守や使用目的が拡大する
一方、カートリツジの取り扱いにおいて問題を生
じることがある。それは、カートリツジが本体装
置に対して常に正しい位置に装填されなければな
らないことである。特に光学系が本体装置側に配
設されている装置においては、光学系と感光体と
の距離等は装填したプロセスカートリツジの状態
により左右されることになる。

本発明の目的は、本体装置内の所定位置にプロ
セスカートリツジを正確に装填し、鮮明な状態に
画情報をプロセスカートリツジ内の像担持体に結
像することにある。

上記目的を達成する本発明は、像担持体をレー
ザービームで走査して像を形成する画像形成装置
本体に着脱自在なプロセスカートリツジにおい
て、像担持体と、前記像担持体を有するプロセス
カートリツジ筺体と、装置本体に装着時、装置本
体側に設けられたレーザービーム走査光学手段を
有する支持体と係合する位置決め手段と、を有し
て、前記プロセスカートリツジ筺体が有する像担
持体と、装置本体側に設けられたレーザービーム
走査光学手段との位置決めを行うことを特徴とす
る。

さらに別の本発明は、像担持体をレーザービー
ムで走査して像を形成する画像形成装置におい
て、レーザービーム走査光学手段と、前記レーザ
ービーム走査光学手段を支持する支持体と、像担
持体と、前記像担持体を有するプロセスカートリ
ツジ筺体と、装置本体に装着時、前記支持体と係
合する位置決め手段と、を有するプロセスカート
リツジを装着するための装着手段と、を有して、
前記プロセスカートリツジ筺体が有する像担持体
と、装置本体側に設けられたレーザービーム走査
光学手段との位置決めを行うことを特徴とする。

以下、図面に示す実施例装置に基づいて具体的
に説明する。

なお以下説明する実施例は、内蔵されている感
光ドラムの回転軸方向に移動させて本体装置に対
して着脱可能に取付けるプロセスカートリツジで
あつて、このプロセスカートリツジの筺体に本体
装置側の光学手段の支持体に対して、装填方向に
このカートリツジを移動させることで上記装填方
向の上流側と下流側で同時に係合する結合部を設
けたことを特徴とする。また以下説明する実施例
は、本体装置に対する感光ドラムを有するプロセ
スカートリツジの着脱機構であつて、本体装置側
の光学手段と、プロセスカートリツジが感光ドラ
ムの回転方向に移動するのを案内する手段と、上
記カートリツジが所定の位置に移動したとき、装
填方向の上流側と下流側で同時に光学手段の支持
対とカートリツジとを固定するための結合部とを
有することを特徴とする。

さて本例の装置はレーザービームプリンタであ
る。

図において、１は本体装置外装筐、２は像担持
体としての感光ドラムで、軸３を中心に矢示方向
に回転駆動される。４〜７は夫々作像プロセス機
器として感光ドラム周囲に配設した、帯電器、現
像器、転写帯電器、クリーナである。

８〜１１は書き込み部としての光走査系を構成
する、レーザー光源（第３図）、ポリゴンミラー、
結像レンズ、ミラーである。１２はポリゴンミラ
ー９の回転駆動用モータである。

１３は転写紙供給トレイ、１４は給紙ローラ、
１５はレジストローラ、１６は転写紙分離部材、
１７，１８はガイド板、１９は定着装置、２０は
排紙ローラ、２１は排紙トレイである。

回転感光ドラム２の周面は帯電器４位置を通過
することにより正又は負の一様帯電を受ける。次
いで露光部２２を通過することにより書き込み部
により光情報としてのレーザービーム走査露光Ｌ
を受けて光情報に対応した静電潜像が形成され
る。即ちレーザー光源８の制御回路（不図示）に
画像読取り装置や電子計算機から演算出力される
時系列の電気デジタル画素信号が入力され、レー
ザー光源８からその信号に対応して変調されたレ
ーザービームＬが発振し、そのレーザービームが
回転駆動されているポリゴンミラー９に入射して
偏向され、その偏向ビームが結像レンズ１０→ミ
ラー１１を介して、帯電器４で一様帯電を得けた
感光ドラム２面に入射結像し、感光ドラム２面が
母線方向に該偏向レーザービームで走査されるこ
とによりドラム２面に対する画像露光がなされ
る。

上記ドラム面に形成された静電潜像は現像器５
位置を通過することにより順次トナー画像として
可視化される。次いでそのドラムの画像面が転写
用帯電器６位置へ回動する。

転写紙Ｐは供給トレイ１３から装置内方へ導入
する。導入された転写紙は給紙ローラ１４で装置
内方へ引き込まれ、レジストローラ１５でドラム
２の回転と同期どりされてドラム２の転写用帯電
器６との間に導入搬送され、帯電器６の作用によ
りドラム２側のトナー画像が順次に転写紙Ｐ面へ
転写される。

像転写を受けた転写紙は次いで分離部材１６に
よりドラム２面から順次に分離され、ガイド板１
７，１８を通つて定着装置１９に入り転写像の定
着処理を受け、排紙ローラ２０により排紙トレイ
２１上に排出される。

一方、転写紙の分離されたドラム２面はクリー
ナ７位置を通過することにより転写残りトナーが
除去されて清浄化され、次の画像形成に繰返し利
用される。

而して本例の装置は、像担持体たる感光ドラム
２、及び作像プロセス機器のうちの帯電器４、現
像器５、クリーナ７についてこれ等をプロセスカ
ートリツジ筺体２３にまとめて組込んで本体装置
内に挿脱自由のプロセスカートリツジＡとして構
成してある。

又書き込み部たる光走査系の全構成機器８〜１
１は筺体としての共通の暗箱２４にまとめて組込
んで書き込み部カートリツジＢとして構成し、そ
の両者Ａ・Ｂを本体装置外装筐１内に関係的に組
込むようにしてある。

即ちプロセスカートリツジＡは、下面を開放し
たカートリツジ筺体２３と、その筺体の手前側の
側板２３ａ（第２図）と奥側の側板２３ｂ間に軸
３，３を回転自由に軸受させて筺体内略中央部に
取付け支持させた感光ドラム２と、同じく上記側
板２３ａ，２３ｂ間に配設支持させた帯電器４
と、ドラム２を中心にして筺体２３内の右側空間
部と左側空間部とに配設した現象器５及びクリー
ナ７とよりなる。これ等の各構成機器２，４，
５，７は所定の配列、所定の相互位置制度に予め
調整され組立てられている。

書き込み部カートリツジＢは偏平な暗箱２４内
に書き込み部たる光走査系の全構成機器８〜１１
を所定の配列、所定の相互位置精度に予め調整し
て組込んでなる。ただし、ポリゴンミラー駆動モ
ータ１２は暗箱２４の底板から下方に突出させて
配設してある。

給紙ローラ１４、レジストローラ１５、転写用
帯電器６、分離部材１６、ガイド板１７，１８、
定着装置１９、排紙ローラ２０等は本体装置内に
所定の配列、所定の相互位置精度で組付けてあ
る。

次に上記プロセスカートリツジＡと、書き込み
部カートリツジＢの装置内への組込みについて説
明する。

２５，２６は装置外装筺１内に配設した左右一
対の略水平フレーム、２７はその左右のフレーム
２５，２６間にまたがらせてビス２８，２９で不
動に位置決め固定した書き込み部カートリツジ取
付け基板である。

書き込み部カートリツジ体Ｂは上記基板２７と
装置外装筺１の上面板との間に差し入れ、基板２
７の上面に形成した位置決め用上向き突出ピン３
０，３１（第２図）と、暗箱２４の下面に形成し
た対応穴３２，３３とを合致嵌合させてカートリ
ツジＢを基板２７上に位置決め載置し、次いでそ
のカートリツジＢを基板２７に対してビス３４，
３５で不動に固定する。

プロセスカートリツジＡは上記基板２７の下面
と、転写用帯電器６との間の本体装置内空間に、
奥側板２３ｂ側を先にし、又プロセスカートリツ
ジ筺体２４の左右側板の下部を本体装置内に配設
した左右一対の前後方向ガイドレール４３，４４
上に受けさせて差し入れて本体装置内へ押し込
む。このカートリツジの奥側板２３ｂの外面には
カートリツジ挿入方向に突出させて位置決めピン
３６（第２図）を植設してある。又該カートリツ
ジ上面板の手前側縁部は前方へ延長突出させて且
つ上方へ略Ｌ字形に折り曲げてあり、その折り曲
げ片２３ｃの内面にもカートリツジ体挿入方向に
突出させて位置決めピン３７を植設してある。前
記基板２７上に取付けた書き込み部カートリツジ
Ｂの暗箱２４の底板はその奥側辺を延長突出させ
且つ下方へ略逆Ｌ字形に折り曲げてあり、その折
り曲げ片２４ｂに上記プロセスカートリツジＡの
奥側ピン３６が嵌入する位置決め穴３８を形成し
てある。又同じく底板の手前側辺は前方へ延長突
出させ且つ上方へ略Ｌ字形に折り曲げてあり、そ
の折り曲げ片２４ａに上記プロセスカートリツジ
Ａの手前側ピン３７が嵌入する位置決め穴３９を
形成してある。

そこで上記本体装置内に差し入れたプロセスカ
ートリツジＡをガイドレール４３，４４に沿つて
本体装置内方へ十分に押し込むと、該プロセスカ
ートリツジＡの奥側位置決めピン３６が書き込み
部カートリツジＢの対応穴３８に嵌合し、又手前
側位置決めピン３７が書き込み部カートリツジＢ
の対応穴３９に嵌合する。その後もプロセスカー
トリツジＡの手前側の上方折り曲げ片２３ｃが書
き込み部カートリツジＢ側の上方折り曲げ片２４
ａに当接するまで十分にプロセスカートリツジＡ
を装置内へ押し込む。これによりプロセスカート
リツジＡが本体装置側の光学手段たる書き込み部
カートリツジＢに対して位置決めピン３６，３
７、対応嵌合穴３８，３９を介して一体に結合さ
れて本体装置内に位置決めされて組込まれた状態
となる。

Ｇは感光ドラム２の奥側の軸３に予め固着した
ドラム回転用ギヤであり、このギヤはプロセスカ
ートリツジＡを上記のように本体装置内に挿入し
て組込んだとき図に省略した駆動系のギヤに自動
的に噛合した状態となる。

４０，４１，４２は夫々書き込み部カートリツ
ジＢの暗箱底板、基板２７、プロセスカートリツ
ジＡの筺体上面板にドラム２の母線方向に形成し
たスリツト状細長露光孔で、各孔４０〜４２はカ
ートリツジＡ・Ｂを装置内に組込んだとき互いに
対応一致し、書き込み部カートリツジＢ側のレー
ザービームＬは上記対応一致した孔４０〜４２を
通つて感光ドラム２面に入射する。

即ち、書き込み部カートリツジＢは本体装置基
板２７に対して位置決めピン３０，３１と対応孔
３２，３３との嵌合で装置基板２７に対し所定の
位置精度で組込まれ、又プロセスカートリツジＡ
は上記の書き込み部カートリツジＢに対して位置
決めピン３６，３７と対応孔３８，３９との嵌合
で所定の位置精度で一体的に結合されて組込まれ
る。従つて予め上記両カートリツジＡ・Ｂ内の機
器相互の配置位置精度が正しいものに調整設定し
てあれば両カートリツジＡ・Ｂを夫々装置内に取
付けた後は別段位置調整操作を行わなくとも両カ
ートリツジＡ・Ｂを装置内に取付けた時点で全体
的な構成機器相互の位置精度が確保されるもの
で、組立作業が極めて迅速化される。

又位置調整操作を必要とする場合も、上記両カ
ートリツジＡ・Ｂを夫々装置内から取り出して、
各カートリツジについて夫々内蔵機器の配列調
整、光軸出し等の調整を行い、次いでそれ等調整
済みのカートリツジＡ・Ｂを装置内に組込むだけ
でよく、作業が容易化される。

第３図は書き込み部の光軸と感光ドラム母線と
の関係を示すものであり、感光ドラム２に対して
レーザー光源８・ポリコンミラー９・結像レンズ
１０・ミラー１１（該ミラーは第３図には省略）
の位置や角度姿勢がずれていると、光軸が正規の
０から0′のようにずれ、感光ドラム２に対するレ
ーザービーム走査線がａからa′のようにずれる。
即ちドラム２の母線からずれるため転写紙に形成
される画像は歪んだものとなる。又光軸０のずれ
により感光ドラムに対するレーザービーム走査線
が理想的走査線ａに対して平行にずれることもあ
り、この場合は転写紙面に対して画像が先端ずれ
して形成される。このような場合の書き込み部の
調整はカートリツジＢを装置内から取り外して暗
箱内の内蔵機器についてその相互配列調整、光軸
出し等の調整を行い、調整済みのカートリツジを
装置内に組込む。

本例装置のようにプロセスカートリツジＡを位
置決めピン３６，３７と対応孔３８，３９を嵌合
させて装置内に挿脱保持させるようにすると、ト
ナー補強時などの際は該カートリツジＡを装置手
前側に引いて引き出すことにより容易に補強操作
ができる。

さて第４図はプロセスカートリツジＡのみの外
観斜面図を示したもので、５３はカートリツジ装
脱用手掛り把手、５４は帯電器への給電コネク
タ、５５は現像バイアス印加用コネクタで、各コ
ネクタはカートリツジＡを本体装置内へ装填した
とき本体装置側の相手コネクタ（不図示）と結合
する。５６は装填されたカートリツジＡの回転止
め用ピンを示す。

尚、前記実施例において、折り曲げ片２４ａ，
２４ｂ側にプロセスカートリツジ位置決めピン３
６，３７を、又プロセスカートリツジＡ側にそれ
等の嵌入する対応孔３８，３９を設けるようにし
てもよい。

又プロセスカートリツジＡ自体の構成は少なく
とも感光ドラム２を含んでおり、その他任意のプ
ロセス機器を組合せて種々構成することができ、
実施例の構成に限定されるものではない。

以上本実施例によれば、プロセスカートリツジ
の筺体に本体装置側の光学手段の支持体に対し
て、装填方向にこのカートリツジを移動させるこ
とで上記装填方向の上流側と下流側で同時に係合
する結合部を設けた。これにより着脱可能なプロ
セスカートリツジを光学系手段に対して極力少な
い部品で位置決めできるばかりでなく、光学系と
感光体との精度をより高めることが可能となる。
そのため、結像画像の非鮮明さに原因する画質の
低下を防止することが可能となる。特に従来の芯
決め板等の如く他の独立した部材を介して光学系
手段に対して感光ドラムの中心軸位置の設定する
場合、その独立した部材のねじ穴の劣化による径
の変形等で、所定の取付け精度が保てなくなるの
に対し、本実施例によればこの様な精度の低下も
心配ない。

尚、本発明は複写機のみならずフアクシミリ装
置や他の像形成装置に対しても適用することがで
きる。

以上詳述した通り、本発明によればプロセスカ
ートリツジ筺体が有する像担持体と、装置本体側
に設けられたレーザービーム走査光学手段との精
度の高い位置決めを実現することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は第１の実施例を示すもの
で、第１図はカートリツジ方式レーザービームプ
リンタの一例の極く概略の縦断正面図、第２図は
カートリツジ部分の横断側面図、第３図は光学系
の平面図、第４図はカートリツジの斜視図であ
る。 ２……感光ドラム、８……レーザー光源、９…
…ポリゴンミラー、Ａ……プロセスカートリツ
ジ、Ｂ……書き込み部カートリツジ、２４……暗
箱、３６，３７……位置決めピン、３８，３９…
…ピン嵌入孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 像担持体をレーザービームで走査して像を形
   成する画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカ
   ートリツジにおいて、 像担持体と、 前期像担持体を有するプロセスカートリツジ筺
   体と、 装置本体に装着時、装置本体側に設けられたレ
   ーザービーム走査光学手段を有する支持体と係合
   する位置決め手段と、 を有して、前記プロセスカートリツジ筺体が有す
   る像担持体と、装置本体側に設けられたレーザー
   ビーム走査光学手段との位置決めを行うことを特
   徴とするプロセスカートリツジ。 ２ 前記プロセスカートリツジは、前記像担持体
   に加えて、帯電器、現象器、及びクリーナを一体
   的に有する特許請求の範囲第１項に記載のプロス
   セカートリツジ。 ３ 前記レーザービーム走査光学手段は、レーザ
   ー光源、ポリゴンミラー、結像レンズ及びミラー
   を有する特許請求の範囲第１項に記載のプロセス
   カートリツジ。 ４ 前記位置決め手段は、位置決めピンを有し、
   前記位置決めピンは前記支持体に設けられた対応
   穴に嵌合する特許請求の範囲第１項に記載のプロ
   セスカートリツジ。 ５ 像担持体をレーザービームで走査して像を形
   成する画像形成装置において、 レーザービーム走査光学手段と、 前記レーザービーム走査光学手段を支持する支
   持体と、 像担持体と、前記像担持体を有するプロセスカ
   ートリツジ筺体と、装置本体に装着時、前記支持
   体と係合する位置決め手段と、を有するプロセス
   カートリツジを装着するための装着手段と、 を有して、前記プロセスカートリツジ筺体が有す
   る像担持体と、装置本体側に設けられたレーザー
   ビーム走査光学手段との位置決めを行うことを特
   徴とする画像形成装置。 ６ 前記装着手段は、装置本体内に設けられたガ
   イドレールである特許請求の範囲第５項に記載の
   画像形成装置。 ７ 前記画像形成装置はレーザービームプリンタ
   である特許請求の範囲第５項に記載の画像形成装
   置。