JPH05323693A - プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カートリッジ容器を取り外したり、カートリ
ッジ容器に透明部材を取り付けることなく、製品姿とし
て像担持体と現像剤担持体間の隙間を測定することがで
き、部品点数及び組立工数の削減によるコストダウンを
図ることができるプロセスカートリッジ及び画像形成装
置を提供すること。 【構成】 少なくとも感光ドラム（像担持体）１０、現
像装置２０、クリーニング装置３０を含んで構成される
プロセスカートリッジ１００において、前記感光ドラム
１０と現像スリーブ（現像剤担持体）２４間の隙間Ｋを
測定するための開口部３０ａを前記クリーニング装置３
０に設ける。より詳細には、開口部３０ａを感光ドラム
１０の中心と現像スリーブ２４の中心とを結ぶ直線Ｍに
おいて隙間Ｋ位置で引いた法線上に形成する。本発明に
よれば、開口部３０ａから例えば検査用レーザ光Ｒを入
光させて隙間Ｋを直接測定することができるため、前記
目的が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法を採用する
複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置と画像
形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機等の画像形成装置において
は、その装置本体内にプロセスカートリッジを着脱自在
に配設し、機器のメインテナンスの容易化を図っている
ものがある。

【０００３】斯かるプロセスカートリッジの一例を図５
に基づいて説明する。像担持体である感光ドラム１１０
の周りには、クリーニング装置１３０、一次帯電器１１
２及び現像装置１２０が配設され、これらがカートリッ
ジ容器１００ａ内に一体的に組み込まれてプロセスカー
トリッジ１００が構成されている。このプロセスカート
リッジ１００においては、前記感光ドラム１１０と現像
装置１２０の現像スリーブ１２４とは両者間に一定の隙
間を設けて近接配置される必要があるため、現像スリー
ブ１２４の軸方向両端部にはスペーサ部材１２７が該現
像スリーブ１２４と同心状に取り付けられ、該スペーサ
部材１２７を感光ドラム１１０の外表面に押し付けるこ
とによって、感光ドラム１１０と現像スリーブ１２４間
の隙間を一定に保つようにしている。

【０００４】ところで、感光ドラム１１０へのスペーサ
部材１２７（現像スリーブ１２４）の押圧は、図６に示
す構成によってなされている。即ち、現像装置１２０を
支点１０１を中心に回動し得るよう感光ドラム１１０側
に支持せしめ、感光ドラム１１０と現像装置１２０間に
バネ部材１０２を介装し、このバネ部材１０２によって
現像装置１２０を感光ドラム１１０へ付勢し、これによ
って現像装置１２０のスペーサ部材１２７（現像スリー
ブ１２４）を感光ドラム１１０の外表面に押圧してい
る。

【０００５】而して、感光ドラム１１０は一定方向に回
転してその外周面に順次潜像を形成していくが、現像装
置１２０の現像スリーブ１２４も一定方向に回転して感
光ドラム１１０上の潜像に現像剤（トナー）を供給する
必要があるため、現像スリーブ１２４の両端部に取り付
けられた前記スペーサ部材１２７も現像スリーブ１２７
と共に回転することになる。このため、スペーサ部材１
２７の肉厚がその周方向に不均一であれば、感光ドラム
１１０と現像スリーブ１２４間の隙間が一定に保たれ
ず、現像スリーブ１２４の回転周期によって感光ドラム
１１０上の画像が薄くなったり、濃くなったりするとい
う問題が発生する。

【０００６】そこで、感光ドラム１１０の一方側にクリ
ーニング装置１３０や一次帯電器１１２を配し、他方側
に現像装置１２０を配するプロセスカートリッジ１００
においては、感光ドラム１１０の周りにクリーニング装
置１３０、一次帯電器１１２、現像装置１２０等を支持
せしめ、図７に示すようにカートリッジ容器１００ａを
取り外し可能とし、該カートリッジ容器１００ａが取り
外されたプロセスカートリッジ１００の一方側にレーザ
発光体６０を配設するとともに、該レーザ発光体６０の
感光ドラム１１０と現像スリーブ１２４との隙間を境と
してこれの反対側にレーザセンサー６１を配設し、現像
スリーブ１２４の回転と共にレーザ発光体６０からのレ
ーザ光Ｒが前記隙間を介してレーザセンサー６１にキャ
ッチされる光幅によって隙間の変化を調べ、該隙間が許
容値以上に変化すれば、スペーサ部材１２７の取り替え
等を行なっていた。

【０００７】ところが、以上のように感光ドラム１１０
の両側に現像装置１２０やクリーニング装置１３０等を
配設した平面形状の大きなプロセスカートリッジ１００
においては、画像形成装置本体への着脱に対する設計上
の自由度が自ずと限定され、該プロセスカートリッジ１
００自体も大型化して、小型化の要望に応えることがで
きないという問題があった。

【０００８】そこで、コンパクトなプロセスカートリッ
ジとして図８に示すものが提案されている。即ち、図示
のプロセスカートリッジ１００は、現像装置１２０とク
リーニング装置１３０等を感光ドラム１１０への画像光
Ｌを境としてこれの上下に振り分けて配設し、その断面
を略矩形状にしてそのコンパクト化を図ったものであ
る。

【０００９】斯かるプロセスカートリッジ１００におい
ては、感光ドラム１１０と現像スリーブ１２４間の隙間
を測定するために、クリーニング装置１３０の廃トナー
容器部１３２のカバー部１３２ａと底部１３２ｂの一部
に光透過性の透明部材から成る第１の窓５０、第２の窓
５１をそれぞれ設け、これらの窓５０，５１を介して現
像スリーブ１２４と感光ドラム１１０間の隙間Ｋを外部
から見通せるようにし、該隙間Ｋの大きさの検査を外部
からできるようにしている。即ち、検査用レーザ光Ｒを
発するレーザ発光体６０と検査用レーザＲの光幅を検知
するレーザセンサー６１とをプロセスカートリッジ１０
０を挟み込むように設置し、レーザ発光体６０からの検
査用レーザ光Ｒを第１の窓５０、第２の窓５１及び現像
スリーブ１２４と感光ドラム１１０間の隙間Ｋを介して
レーザセンサー６１にキャッチできるようにし、現像ス
リーブ１２４及び感光ドラム１１０を回転させつつ両者
間の隙間Ｋがレーザセンサー６１に伝えられる光幅の
太、細で検知される。

【００１０】そして、レーザセンサー６１に伝えられる
光幅が許容値外であれば、隙間Ｋの値のバラツキが大き
過ぎるとしてスペーサ部材１２７を取り替えるように
し、このようにして現像スリーブ１２４と感光ドラム１
１０間の隙間Ｋを一定に保持し、これによって適正な画
像形成ができるようにしている。

【００１１】以上説明したように、従来は現像スリーブ
１２４と感光ドラム１１０間の隙間Ｋの検査を行なうた
めに、カートリッジ容器１００ａを取り外し可能とした
り、カートリッジ１００の一部に光透過性の透明部材か
ら成る窓５０，５１を取り付け、レーザ光による隙間Ｋ
の測定を行なっていた。尚、第１の窓５０、第２の窓５
１は現像スリーブ１２４の軸方向に沿って連続して設け
る必要はなく、現像スリーブ１２４の両端部側の少なく
とも２箇所に設ければ十分である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
示される従来の方法においては、プロセスカートリッジ
１００の一部（カートリッジ容器１００ａ）を取り外し
た状態で隙間を測定しており、プロセスカートリッジ１
００を全て組み上げた状態での現像スリーブ１２４と感
光ドラム１１０との隙間を測定することができず、プロ
セスカートリッジ１００が組み上がった最終的な姿での
隙間Ｋの値は得られないという問題があった。

【００１３】又、図８に示す方法で隙間Ｋを測定する場
合、トナーの飛散を防ぐために、カートリッジ容器１０
０ａに透明部材から成る窓５０，５１を取り付ける必要
があり、部品点数及び組立工数の増加によるコストアッ
プを招き、窓５０，５１に傷が付いていたり、ゴミ、埃
等の付着があると、隙間Ｋの測定ができないという問題
があった。更に、プロセスカートリッジ１００を一度で
も使用すると、窓５０，５１に廃トナーが付着してしま
い、隙間Ｋの測定ができないという問題があった。

【００１４】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、カートリッジ容器を取り外し
たり、カートリッジ容器に透明部材を取り付けることな
く、製品姿として像担持体と現像剤担持体間の隙間を測
定することができ、部品点数及び組立工数の削減による
コストダウン等を図ることができるプロセスカートリッ
ジ及び該プロセスカートリッジを着脱自在に装填して成
る画像形成装置を提供することにある。

【００１５】

【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、少なくとも像担持体、現像手段を含んで構成さ
れ、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカー
トリッジにおいて、前記像担持体と現像手段の現像剤担
持体間の隙間を測定するための開口部を枠体に設けたこ
とを特徴とする。そして、開口部は、像担持体の中心と
現像剤担持体の中心とを結ぶ直線において像担持体と現
像剤担持体間の隙間位置で引いた法線上に形成される。

【００１６】又、本発明は、上記プロセスカートリッジ
を装置本体に装着する装着手段と、転写媒体を搬送する
搬送手段を含んで画像形成装置を構成したことを特徴と
する。

【００１７】

【作用】本発明によれば、枠体に設けられた開口部から
例えば検査用レーザ光を入光させて像担持体と現像剤担
持体間の隙間を直接測定することができるため、隙間を
検査するためにカートリッジ容器を外す必要はなく、
又、カートリッジ容器に透明部材を取り付ける必要がな
いため、部品点数及び組立工数を削減してコストダウン
を図ることができる。そして、透明部材を用いないた
め、透明部材の傷やゴミ、埃等の付着に起因して隙間の
測定が不可能となることがなく、一度使用したプロセス
カートリッジであってもこれの隙間を測定することがで
きる。

【００１８】

【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。

【００１９】図１は本発明に係るプロセスカートリッジ
の縦断面図、図２及び図３は同プロセスカートリッジの
平面図、図４は同プロセスカートリッジを備える画像形
成装置としてのレーザビームプリンタの縦断面図、図９
は同プロセスカートリッジの外観斜視図、図１０はプリ
ンタ本体のカートリッジ装填部の構造を示す側面図であ
る。

【００２０】先ず、図４に基づいてレーザビームプリン
タ１の概略構成を説明する。該レーザビームプリンタ１
においては、多数枚の転写シートＰは給紙トレイ５３上
に積載され、各転写シートＰは、給紙ローラ５４及び搬
送ローラ５５によってプロセスカートリッジ１００と転
写帯電器２の転写部に搬送されてここで画像（トナー
像）の転写を受けた後、定着器５７に導かれて画像の定
着を受け、排出ローラ５８によって機外に排出されて排
紙トレイ５９上へ積載される。尚、図４において、４１
はポリゴンミラー、４２，４３は結像レンズ、Ｌはレー
ザ光である。

【００２１】ところで、上記プロセスカートリッジ１０
０はプリンタ本体１Ａに対して着脱自在であって、その
プリンタ本体１Ａへの着脱構造を図１０に基づいて説明
する。

【００２２】即ち、プリンタ本体１Ａ側には、プロセス
カートリッジ１００を受けるべき装填部１１が形成され
ている。この装填部１１は、プロセスカートリッジ１０
０の着脱方向（図１０の矢印Ｙ方向）に沿って形成され
たガイド溝１２と、該ガイド溝１２に連続する円弧状の
位置決め溝１３とで構成されており、ガイド溝１２の一
部には円弧状の凹部１２ａが形成されている。尚、この
装填部１１は、プリンタ本体１Ａの両側に対称的に設け
られている。

【００２３】而して、プロセスカートリッジ１００をプ
リンタ本体１Ａに装填するに際しては、図１０に示す状
態からプロセスカートリッジ１００を矢印Ｙ方向に沿っ
てプリンタ本体１Ａ側に移動させ、該プロセスカートリ
ッジ１００のリブ１０５をプリンタ本体１Ａ側のガイド
溝１２に嵌合した状態でそのまま当該プロセスカートリ
ッジ１００をプリンタ本体１Ａ側に押し込めば良い。

【００２４】すると、プロセスカートリッジ１００はプ
リンタ本体１Ａ側に設けたガイド溝１２に案内されて移
動するが、そのリング状リブ１０６がプリンタ本体１Ａ
側の位置決め溝１３に嵌合した時点で移動が停止され、
このとき同時に、リブ１０５のガイド部１０５ａがガイ
ド溝１２に設けた凹部１２ａに嵌合して操作者にクリッ
ク感が与えられる。

【００２５】斯くて、プロセスカートリッジ１００のプ
リンタ本体１Ａへの装填が完了する。

【００２６】ここで、プロセスカートリッジ１００の構
成の詳細を図１乃至図３及び図９に基づいて説明する。

【００２７】即ち、図１において１０は図示矢印方向に
回転する像担持体としての感光ドラムであり、該感光ド
ラム１０の周りには現像装置２０、クリーニング装置３
０及び帯電ローラ４０が配設され、これらがカートリッ
ジ容器１００ａ内に組み込まれてプロセスカートリッジ
１００を構成している。尚、図１において、１００ｃは
軸１００ｄを中心に回動可能なドラムシャッターであっ
て、これはプロセスカートリッジ１００がプリンタ本体
１Ａに装填されると自動的に開き、プロセスカートリッ
ジ１００がプリンタ本体から取り外されると閉じて感光
ドラム１０を覆ってこれを保護する。

【００２８】而して、カートリッジ容器１００ａ内の前
記感光ドラム１０、現像装置２０等の各プロセス機器の
寿命が尽きた場合等に、このプロセスカートリッジ１０
０全体を新しいものと交換することにより、メインテナ
ンスの容易化が図られる。

【００２９】ところで、前記現像装置２０は、トナー容
器部２１と、該トナー容器部２１に隔壁２５を介して隣
接する現像部２２とで構成され、トナー容器部２１内に
はトナーｔと回転羽根２１ａが収容され、現像部２２に
は図示矢印方向に回転する現像剤担持体としての現像ス
リーブ２４が設けられている。尚、回転羽根２１ａはト
ナーｔを現像スリーブ２４方向へ搬送するものである。

【００３０】上記現像スリーブ２４は、内部に固定状の
マグネットを有しており、該現像スリーブ２４の回転に
伴なってその外表面上に現像部２２内のトナーｔを磁力
吸着しつつこれを感光ドラム１０の方に供給するもので
あるが、このために当該現像スリーブ２４はその軸方向
両端部に同心状のスペーサ部材２７（図１は一方側のみ
図示）が取り付けられ、両スペーサ部材２７を感光ドラ
ム１０に押圧することによって、現像スリーブ２４と感
光ドラム１０との間に一定の隙間Ｋが形成されている。

【００３１】又、前記帯電ローラ４０は、感光ドラム１
０に接触して回転することによって、感光ドラム１０に
一様な電荷を与えるものである。

【００３２】更に、前記クリーニング装置３０は、クリ
ーニングブレード３１や廃トナー容器部３２を含んで構
成されており、転写の終了した感光ドラム１０上の残留
トナーをクリーニングブレード３１で掻き落してこれを
廃トナー容器部３２内に回収することによって、感光ド
ラム１０の外表面をクリーニングするものである。尚、
廃トナー容器部３２内が廃トナーで一杯になるとクリー
ニング装置３０の機能が果たせなくなるため、廃トナー
容器部３２は一定の大きさが確保されている。而して、
プロセスカートリッジ１００がレーザビームプリンタ本
体内に装着され、画像形成作業が開始されると、先ず、
感光ドラム１０は帯電ローラ４０によって一様に帯電さ
れる。そして、現像装置２０とクリーニング装置３０と
の間に設けられた光路１２より原稿の画像光Ｌが感光ド
ラム１０上に露光されると、感光ドラム１０上には静電
潜像が形成され、この静電潜像は感光ドラム１０の回転
と共に現像装置２０の現像スリーブ２４の方へ移動し、
該現像スリーブ２４によりトナーｔを供給されて現像さ
れ、トナー像として顕画化される。

【００３３】ここで、現像スリーブ２４と感光ドラム１
０間の隙間Ｋの値は、現像装置２０で感光ドラム１０上
の静電潜像を現像する場合に重要である。即ち、この隙
間Ｋが大き過ぎれば、トナーｔの移動が不十分となって
薄いトナー像が形成され、隙間Ｋが小さ過ぎれば、トナ
ーｔの移動が過剰となって濃いトナー像が形成される。
従って、隙間Ｋは常に定められた一定値であることが望
まれる。

【００３４】しかしながら、現像スリーブ２４に取り付
けられた両スペーサ部材２７は現像スリーブ２４と一体
に回転するため、両スペーサ部材２７の厚さに周方向の
バラツキがあれば、感光ドラム１０と現像スリーブ２４
間の隙間Ｋの大きさにバラツキが生じ、良質な画像が得
られないこととなる。

【００３５】そこで、本実施例では、最終段階での製品
の感光ドラム１０と現像スリーブ２４間の隙間Ｋを検査
するため、感光ドラム１０の中心軸と現像スリーブ２４
の中心軸とを結ぶ直線Ｍ上において感光ドラム１０と現
像スリーブ２４の隙間Ｋ位置で引いた法線が、レーザ発
光体６０からレーザセンサー６１へ照射されるレーザ光
Ｒの光路に一致するよう構成し、この法線上にクリーニ
ング装置３０の廃トナー容器部３２のカバー部３２ａと
底部３２ｂが存在しない構成とし、カバー部３２ａの法
線上の位置に開口部３０ａを形成した。即ち、本実施例
では、クリーニング装置３０の底部３２ｂとトナー容器
部２１の蓋２１ｂとの間に空間Ｓを形成し、この空間Ｓ
に対応するカートリッジ容器１００ａの枠体１００ｂ
（カバー部３２ａ）部分に開口部３２ａを形成した。
又、感光ドラム１０と現像スリーブ２４との隙間Ｋに対
応するカートリッジ容器１００ａの枠体１００ｂ部分に
開口部３０ｂを形成した。

【００３６】上記構成により、レーザ発光体６０からの
レーザ光Ｒはレーザセンサー６１によって検知され、そ
の光幅によって感光ドラム１０と現像スリーブ２４間の
隙間Ｋ（本実施例では、約２００μｍ〜６００μｍ程
度）が何の障害もなく測定される。

【００３７】又、本実施例によれば、隙間Ｋを検査する
ためにカートリッジ容器１００ａを外す必要はなく、し
かもトナーｔが飛散する虞れがないためにカートリッジ
容器１００ａに透明部材を取り付ける必要がなく、部品
点数及び組立工数を削減してコストダウンを図ることが
できる。そして、透明部材を用いないため、透明部材の
キズやゴミ、埃等の付着に起因して測定不能となること
がなく、一度使用したプロセスカートリッジ１００であ
ってもこれの隙間Ｋを測定することができる。

【００３８】更に、本実施例では開口部３０ａを感光ド
ラム１０の軸方向に長く形成しているため、広い範囲で
感光ドラム１０と現像スリーブ２４の隙間Ｋを測定する
ことができる。又、レーザ光Ｒに限らずスキマゲージを
用いても隙間Ｋを測定することができる。

【００３９】ところで、感光ドラム１０と現像スリーブ
２４の隙間Ｋを広い範囲に亘って測定する必要がなく、
数箇所で測定できれば良い場合には、測定したい箇所で
感光ドラム１０の中心と現像スリーブ２４の中心とを結
ぶ直線Ｍ上の隙間Ｋ位置においてこの直線Ｍに法線を引
き、この法線上にクリーニング装置３０の廃トナー容器
部３２のカバー部３２ａと底部３２ｂが存在しない構成
とし、同法線上に図３に示すように開口部３０ａを部分
的に形成すれば、測定を要する箇所で隙間Ｋを測定する
ことができる。又、このような構成にすれば、廃トナー
容器部３２の容量を大きく確保することができるという
メリットが得られる。

【００４０】尚、本発明に係るプロセカカートリッジ
は、少なくとも像担持体と現像手段を有していれば良い
が、これに限定されず、前記実施例にように、クリーニ
ング装置、帯電装置等のプロセス手段を有するものであ
っても良い。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、本発明によ
れば、少なくとも像担持体、現像手段を含んで構成さ
れ、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカー
トリッジにおいて、前記像担持体と現像手段の現像剤担
持体間の隙間を測定するための開口部を枠体に設けたた
め、カートリッジ容器を取り外したり、カートリッジ容
器に透明部材を取り付けることなく、製品姿としてのプ
ロセスカートリッジの像担持体と現像剤担持体間の隙間
を正確に測定することができ、部品点数及び組立工数の
削減によるコストダウン等を図ることができるという効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプロセスカートリッジの縦断面図
である。

【図２】本発明の第１実施例に係るプロセスカートリッ
ジの平面図である。

【図３】本発明の第２実施例に係るプロセスカートリッ
ジの平面図である。

【図４】本発明に係るレーザビームプリンタの縦断面図
である。

【図５】従来のプロセスカートリッジの縦断面図であ
る。

【図６】従来のプロセスカートリッジの感光ドラムと現
像スリーブ間の隙間設定構造を示す断面図である。

【図７】従来の現像スリーブと感光ドラムの隙間測定方
法を示すプロセスカートリッジの分解断面図である。

【図８】従来の現像スリーブと感光ドラムの隙間測定方
法を示すプロセスカートリッジの縦断面図である。

【図９】本発明の第１実施例に係るプロセスカートリッ
ジの外観斜視図である。

【図１０】プリンタ本体のカートリッジ装填部の構造を
示す側面図である。

【符号の説明】

１０ 感光ドラム（像担持体） ２０ 現像装置（現像手段） ２４ 現像スリーブ（現像剤担持体） ３０ クリーニング装置 ３０ａ 開口部 １００ プロセスカートリッジ １００ａ カートリッジ容器 １００ｂ 枠体 Ｋ 隙間 Ｐ 転写シート（転写媒体）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも像担持体、現像手段を含んで
   構成され、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセ
   スカートリッジにおいて、前記像担持体と現像手段の現
   像剤担持体間の隙間を測定するための開口部を枠体に設
   けたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 【請求項２】 前記開口部は、前記像担持体の中心と現
   像剤担持体の中心とを結ぶ直線において像担持体と現像
   剤担持体間の隙間位置で引いた法線上に形成されること
   を特徴とする請求項１記載のプロセスカートリッジ。
3. 【請求項３】 前記像担持体と現像手段の他に、像担持
   体をクリーニングするクリーニング手段を含んで構成さ
   れることを特徴とする請求項１記載のプロセスカートリ
   ッジ。
4. 【請求項４】 少なくとも像担持体、現像手段を含んで
   構成され、前記像担持体と現像手段の現像剤担持体間の
   隙間を測定するための開口部を枠体に設けて成るプロセ
   スカートリッジを装置本体に装着する装着手段と、転写
   媒体を搬送する搬送手段と、を有することを特徴とする
   画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記プロセスカートリッジは、前記像担
   持体と現像手段の他に、像担持体をクリーニングするク
   リーニング手段を含んで構成されることを特徴とする請
   求項４記載の画像形成装置。