JPH11212323A - 静電写真のプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 静電写真式複写機の要素となり、互いに係合
するマシンモジュール群によって規定される中空部に脱
着自在に装着できる静電写真プロセスカートリッジを提
供する。 【解決手段】 プロセスカートリッジ４４は、円筒形の
光受容体８４の外周に沿った閉ループ経路を有し、当該
閉ループ経路に沿って協働して高品質のトナー像を生成
するよう動作するトナー像転写部材と、クリーニング部
材と、電荷消去光部材と、帯電部材と、像露光部材と、
現像部材とを含む複数のプロセス部材を備える。前記複
数の部材の各々は、閉ループに沿って円周方向に間隔を
空けられた最適な動作位置を有する。この位置は、トナ
ー像転写部材に関する２３４度の位置Ｃ６と、クリーニ
ング部材に関する０度の位置Ｃ１と、ＲＯＳビーム像露
光部材に関する９６度の位置Ｃ４と、現像部材に関する
１６３度の位置Ｃ５とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電写真式複写機
に関し、特に、様々な容量および耐用年数を有する小型
の静電写真式複写機のファミリー（同系列機）に簡単に
適応させて使用できる経済的で機能拡張が可能なオール
インワンタイプのプロセスカートリッジに関する。特
に、本発明は、高品質の画質を生成するとともに耐用年
数を向上する処理経路に沿った動作領域を有するプロセ
ス部材を備えたカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、静電写真式複写機で行われてい
るような静電写真式複写法では、光導電部材をほぼ均一
な電位に帯電させてその表面に感光性を持たせる。光導
電性表面の帯電部を露光ステーションで露光し、複写す
る原稿の光像とする。通常、複写する原稿は、上記のよ
うに露光するためにプラテン上に手動でまたは自動原稿
ハンドラによって見当をあわせて配置される。

【０００３】このように露光ステーションで原稿の像を
露光して、光導電部材上に原稿の静電潜像を記録する。
次に、現像装置を用いて、帯電させた乾式または液体現
像剤を記録された静電潜像に付着させることによって潜
像を現像する。一般には、二成分および一成分現像剤が
使用され、典型的な二成分乾式現像剤は、磁性キャリア
粒子とそれに摩擦帯電で付着する溶融可能なトナー粒子
とを含む。一般にトナー粒子のみを含む一成分乾式現像
剤を用いてもよい。次に、このように現像して形成され
たトナー像は転写ステーションにおいて給紙されてきた
コピー用紙へと転写され、トナー粒子像は加熱されて用
紙上に永久的に溶融し、それにより元の像の「ハードコ
ピー」が形成される。

【０００４】静電写真式複写機の種々の要素および部材
を顧客またはユーザーが交換できるユニット（ＣＲＵ）
の形態で設けることがよく知られている。一般に、これ
らのユニットは各々、顧客またはユーザーがマシンのフ
レームに対して挿入したり、取り外したりすることがで
きるカートリッジとして形成される。コピー機やプリン
タ等の複写機は、通常、トナー等の消耗材や、不要トナ
ー用容器等の容量による制限のある部材や、光受容体お
よびクリーニング装置等の耐用年数による制限のある部
材を含む。コピー機やプリンタのこれらの要素は頻繁に
交換する必要があるため、上述のような交換可能なカー
トリッジに組み込むのが適切である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、トナーカート
リッジ等の単一の機械要素のカートリッジから、オール
インワンタイプの静電写真式トナー像形成および転写プ
ロセスカートリッジに至るまで、さまざまな種類および
サイズのカートリッジが存在する。特にオールインワン
タイプのカートリッジの設計は、さまざまな要素の耐用
年数を最適化し、含まれるすべての要素を組み込みなが
ら、像の品質を損なわないようにする必要があるため、
非常にコストが高く、複雑なものとなる恐れがある。こ
のことは、耐用年数がそれぞれ異なる要素を含み、容量
もそれぞれ異なる小型静電写真式複写機のファミリーで
使用するオールインワンタイプのプロセスカートリッジ
には特に当てはまる。

【０００６】したがって、耐用年数がそれぞれ異なる要
素を含み、その容量もそれぞれ異なる小型静電写真式複
写機のファミリーに属する種々の機械で使用するのに容
易に適合するとともに、品質のよい像を形成し、経済的
で機能の拡張が可能なオールインワンタイプのプロセス
カートリッジが必要とされる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によると、静電写
真式複写機の要素となるとともに互いに係合するマシン
モジュール群によって規定される中空部に脱着自在に装
着できる静電写真のプロセスカートリッジが提供され
る。上記プロセスカートリッジは、プロセスチャンバを
規定する壁を有するハウジングと、前記プロセスチャン
バ内に水平になるように前記壁に装着される回転可能な
円筒形の光受容体とを備える。前記円筒形の光受容体
は、前記プロセスチャンバ内において一定した回転式の
閉ループ経路を有する。前記プロセスカートリッジはま
た、トナー像転写部材と、クリーニング部材と、電荷消
去光部材と、帯電部材と、像露光部材と、現像部材とを
含む複数のプロセス部材を備え、各部材は前記閉ループ
経路に沿って協働して高品質のトナー像を生成するよう
動作する。前記複数の部材の各々は、前記閉ループ経路
に沿って円周方向に間隔を空けられた最適な(critical)
動作位置を有する。この位置は、像転写点に信頼性を持
って正確に給紙するとともに短いほぼ垂直の給紙経路を
実現するためのトナー像転写部材に関する２３４度の位
置と、もれたトナー粒子が後方および下方に落ちるのを
防いで転写点から溶融モジュールへと給紙される受像紙
を汚さないためのクリーニング部材に関する０度の位置
と、光受容体の円筒形の外形による好ましくない曲率効
果を被ることなくＲＯＳビームで効果的に潜像を形成す
るためのＲＯＳビーム像露光部材に関する９６度の位置
と、現像前に形成された潜像に生じる暗い消失部を最小
にするための現像部材に関する１６３度の位置とを含
む。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明をその好適な実施形態に関
して説明するが、これは本発明をその実施形態に制限す
ることを意図するものではなく、前述の特許請求の範囲
によって定義される本発明の範囲および精神に包含され
るすべての代替例、変形例、および均等例を含むことを
理解されたい。

【０００９】次に、図面を参照して本発明を詳細に説明
する。

【００１０】図１を参照すると、フレームのない例示的
な小型静電写真式複写機２０（以下、マシン２０とい
う）が図示されている。マシン２０は、本発明による個
別にフレーム化されて互いに整列されるモジュール群を
含んでいる。マシン２０には（全体の）フレームがな
い。つまり、従来の典型的な機械は別個の機械のフレー
ムを備えず、静電写真プロセスサブシステムを組み立て
て整列させ、かつサブシステム同志を整列させる。マシ
ン２０の構成では、その代わりに、個々にフレーム化さ
れて互いに整列されるいくつかのマシンモジュールを含
み、これらのモジュールがあらかじめ整列された様々な
静電写真アクティブプロセスサブシステムを含む。

【００１１】図示のように、フレームのないマシン２０
は、少なくとも、フレームを備えたコピー用紙収納モジ
ュール（ＣＩＭ）２２を含む。好ましくは、マシン２０
は、１対のコピー用紙収納モジュールである、主または
一次モジュールＣＩＭ２２と補助モジュール（ＡＣＩ
Ｍ）２４とを含む。これらの各々がマシン２０を面上で
支持することができる脚部２３の組を有し、これにより
ＣＩＭ２２、ＡＣＩＭ２４の各々がマシン２０の基部を
形成することが可能になる。さらに、図示のように、各
コピー用紙収納モジュール（ＣＩＭ、ＡＣＩＭ）は、モ
ジュールフレーム２６と、モジュールフレーム２６に対
して摺動可能に出し入れできるように移動可能なコピー
用紙スタッキング（積み重ね）およびリフティング（持
ち上げ）カセットトレイアセンブリ２８とを含む。マシ
ン２０は２つのコピー用紙収納モジュールを有するのが
好ましく、その場合には、一番基部となるモジュールは
補助モジュール（ＡＣＩＭ）とみなし、基部モジュール
上に搭載されてこれと互いに整列される上部モジュール
は、一次モジュール（ＣＩＭ）とみなす。

【００１２】マシン２０はさらに、フレームを備えた電
子制御および電源（ＥＣＳ／ＰＳ）モジュール３０を含
む。モジュール３０は、図示の通り、ＣＩＭ２２（好ま
しくは上部または唯一のコピー用紙収納モジュール）の
上に搭載され、これと互いに整列される。フレームを備
えた潜像形成画像化（画像形成）モジュール３２が、Ｅ
ＣＳ／ＰＳモジュール３０の上に搭載され、これと整列
される。ＥＣＳ／ＰＳモジュール３０は、マシン２０の
全てのモジュールおよびプロセスのためのあらゆる制御
装置および電源（図示せず）を含み、さらに、画像処理
パイプラインユニット（ＩＰＰ）３４を含む。ＩＰＰ３
４は、ラスタ入力スキャナ（ＲＩＳ）３６からの未処理
のデジタル化画像を管理して処理するためのものであ
り、処理されたデジタル画像をラスタ出力スキャナ（Ｒ
ＯＳ）３８に生成する。図示されるように、画像形成モ
ジュールのフレーム３５内で個々にフレーム化されるＲ
ＩＳ３６、ＲＯＳ３８、光源３３は、画像形成モジュー
ル３２を構成する。ＥＣＳ／ＰＳモジュール３０はま
た、ハーネスのない相互接続ボードおよびモジュール間
コネクタ（図示せず）を含み、これらが、残りのマシン
モジュールに対する全ての電力および論理経路を与え
る。相互接続ボード（ＰＷＢ）（図示せず）は、ＥＣＳ
コントローラおよび電源ボード（図示せず）をモジュー
ル間コネクタに接続するとともに、全てのコネクタをそ
の他のモジュールに対して、その係合するコネクタがマ
シン２０の最終組立時に自動的にＥＣＳ／ＰＳモジュー
ルにプラグインされるように位置づける。重要なこと
に、ＥＣＳ／ＰＳモジュール３０は、モジュールフレー
ム４０を有し、これに、上述のようなモジュールのアク
ティブ部材が装着され、マシン２０の覆われた部分を形
成するとともに、ＣＩＭ２２および画像形成モジュール
３２等の隣接するフレーム付きモジュールを位置決め
し、互いに整列し、これらに装着される。

【００１３】上述のように搭載されるフレーム付きコピ
ー用紙収納モジュール２２，補助モジュール２４、ＥＣ
Ｓ／ＰＳモジュール３０、および画像形成モジュール３
２は、中空部４２を規定する。マシン２０は、顧客が交
換できるオールインワンＣＲＵまたはプロセスカートリ
ッジモジュール４４を含む。モジュール４４は、中空部
４２内に挿入可能および取り外し可能に装着され、その
中でフレームを備えたＣＩＭ２２、ＥＣＳ／ＰＳ３０、
および画像形成モジュール３２と互いに整列され、作動
的に接続される。

【００１４】さらに図示されるように、マシン２０は、
プロセスカートリッジモジュール４４の上に画像形成モ
ジュール３２の端部に隣接して搭載されるフレーム付き
溶融モジュール４６を含む。溶融モジュール４６は、一
対の溶融ロール４８，５０と、像が形成されたシートを
溶融モジュール４６を介してここから排紙トレイ５４へ
と搬送するための少なくとも１つの排紙ロール５２とを
含む。溶融モジュールはまた、ヒータランプ５６と、温
度検知手段（図示せず）と、給紙経路ハンドリングバッ
フル（図示せず）と、モジュールフレーム５８とを含
む。モジュールフレーム５８には、モジュールの上述の
ようなアクティブ部材が搭載され、マシン２０の覆われ
た部分を形成するとともに、画像形成モジュール３２お
よびプロセスカートリッジモジュール４４等の隣接する
フレーム付きモジュールを位置決めし、これらと互いに
整列され、これらに装着される。

【００１５】マシンはさらに、ＣＩＭ２２の端部にピボ
ット点６２で回動できるように装着されるアクティブ部
材フレーム付きドアモジュール６０を含む。ドアモジュ
ール６０は、実質的に閉じた垂直の位置から開いたほぼ
水平な位置まで回動可能に搭載され、プロセスカートリ
ッジモジュール４４へのアクセスを与えるとともに、Ｃ
ＩＭ２２から給紙された用紙が詰まった際にそれを取り
除くことができるようになっている。ドアモジュール６
０は、バイパスフィーダアセンブリ６４と、用紙見当合
わせロール６６と、トナー像転写装置(toner image tra
nsfer and detack device)６８と、溶融像排紙トレイ５
４とを含むアクティブ部材を備える。ドアモジュール６
０はまた、駆動結合部材および電気コネクタ（図示せ
ず）と、重要なことに、モジュールフレーム７０とを含
む。フレーム７０には、モジュールの上述のようなアク
ティブ部材が搭載され、マシン２０の覆われた部分を形
成するとともに、ＣＩＭ２２、プロセスカートリッジモ
ジュール４４、および溶融モジュール４６等の隣接する
フレーム付きモジュールを位置決めし、これらと互いに
整列されるとともに、これらに搭載される。

【００１６】具体的には、マシン２０はデスクトップデ
ジタルコピー機であり、モジュール２２，２４，３０，
３２，４４，４６，６０の各々は、部品外注（sourcin
g)のために特定されたものであるとともに完全な出荷可
能な製品とされたアクティブ静電写真プロセス部材と独
立型フレームを備えたハイレベルアセンブリである。既
存のデジタルおよび光レンズ複写機の中には、機械のフ
レームに装着するために、かつ、供給業者が設計および
製造できるように分割された選択的な静電写真モジュー
ルを含むものがある。しかし、既知のこのようなマシン
には、別個のマシンフレームを備えず、各々が自立して
いて、仕様を設定でき（すなわち、インターフェース入
出力を含み個々に仕様が設定される）、かつテスト可
能、出荷可能なモジュールユニットとして設計、供給さ
れ、単純に組立てるとあらゆる重要な静電写真機能を実
現するように個別に製作、分割されたフレーム付きモジ
ュール群を備えたものは、存在しない。このような本発
明のマシン２０の独自の利点は、この自立していて、仕
様設定およびテスト可能で出荷可能なモジュールユニッ
トによって、特定のモジュールについて熟練している少
数の製造業者に対して個別に高度な部品外注を行うこと
が可能になる点である。このような高度な部品外注によ
って、最終製品であるマシン２０の品質、総コスト、納
入時間を大きく向上することができる。

【００１７】ここで図１−６を参照すると、ＣＲＵまた
はプロセスカートリッジモジュール４４は、一般に、モ
ジュールハウジングサブアセンブリ７２と、光受容体サ
ブアセンブリ７４と、帯電サブアセンブリ７６と、新し
い現像剤の供給源を含む現像サブアセンブリ７８と、光
受容体の表面から不要トナーとして残留トナーを除去す
るクリーニングサブアセンブリ８０と、不要トナーを貯
蔵するための不要トナー貯蔵サブアセンブリ８２とを含
む。ＣＲＵまたはプロセスカートリッジモジュール４４
のモジュールハウジングサブアセンブリ７２は、支持、
位置決め、整列を行う構造となり、これらの構造ととも
にプロセスカートリッジモジュール４４の駆動部材を含
む。

【００１８】引き続き図１を参照して、主にオールイン
ワンプロセスカートリッジモジュール４４を用いたマシ
ン２０の画像形成サイクルの動作を以下に簡単に説明す
る。まず、顧客が交換可能なユニット（ＣＲＵ）または
プロセスカートリッジモジュール４４の光導電性ドラム
８４の形態であって、矢印８６の方向に回転する光受容
体が、帯電サブアセンブリ７６によって帯電される。次
に、ドラムの帯電された部分は、ＲＯＳ３８からの画像
形成／露光光８８が至る位置まで搬送され、画像形成モ
ジュール３２を介したこの光によりプラテン９０上に置
かれた原稿の像に対応する潜像がドラム８４の上に形成
される。ここで、画像形成モジュール３２はデジタルス
キャニングモジュールから光レンズ画像形成モジュール
に容易に変更できることが理解されるであろう。

【００１９】次に、ドラム８４の潜像を有する部分が現
像サブアセンブリ７８に至るまで回転され、ここで、プ
ロセスカートリッジモジュール４４の磁性現像ローラ９
２を用いて、帯電された一成分磁性トナー等の現像剤で
潜像が現像される。ドラム８４上の現像された像は、次
にほぼ垂直方向の転写点９４まで回転されて、ここでト
ナー像は、ＣＩＭ２２またはＡＣＩＭ２４からコピー用
紙すなわち担持体の経路９８に沿って給紙されたコピー
用紙である担持体９６に転写される。このとき、ドアモ
ジュール６０の転写装置６８は、転写点９４でコピー用
紙である担持体（図示せず）の背面を帯電させて、帯電
されたトナー像を光導電性ドラム８４からコピー用紙で
ある担持体に引きつけるために設けられる。

【００２０】転写されたトナー像を伴うコピー用紙であ
る担持体は、次に溶融モジュール４６に送られ、ここ
で、加熱された溶融ロール４８および加圧ロール５０が
回転可能に共働し、トナー像を加熱、溶融し、コピー用
紙である担持体に定着させる。次に、既知のように、コ
ピー用紙である担持体を選択的に排紙トレイ５４に搬送
してもよいし、または別の溶融後の動作を行うべく搬送
してもよい。

【００２１】ドラム８４の現像されたトナー像を転写し
終えた部分は次にクリーニングサブアセンブリ８０へと
進み、ここでドラム８４上の残留トナーおよび残留電荷
が除去される。クリーニングされた部分が再び帯電サブ
アセンブリ７６の下に戻ると、ドラム８４を用いたマシ
ン２０の画像作成サイクルを繰り返して別のトナー像を
形成および転写することができる。

【００２２】次に、オールインワンＣＲＵまたはプロセ
スカートリッジモジュール４４の構造および動作の詳細
かつ特定的な利点を図１ないし図６を参照して説明す
る。図示の通り、オールインワンＣＲＵまたはプロセス
カートリッジモジュール４４は一般に、モジュールハウ
ジングサブアセンブリ７２（図２）と、クリーニングサ
ブアセンブリ８０と、光受容体サブアセンブリ７４と、
帯電サブアセンブリ７６と、現像サブアセンブリ７８
（図３）と、不要トナー貯蔵サブアセンブリ８２の６つ
のサブアセンブリを備える。一般に、マシン２０内のオ
ールインワンＣＲＵまたはプロセスカートリッジモジュ
ール４４の機能は、静電写真法で潜像を形成し、トナー
現像によりその潜像をトナー像に現像し、未溶融のトナ
ー像を紙等の印刷媒体に転写するというものである。ド
アモジュール６０（図１）を開けることによって、操作
者はＣＩＭ２２に向かって左側でＣＲＵまたはプロセス
カートリッジモジュールにアクセスすることができる。
ドアモジュールを開けると、操作者または顧客は片手で
ＣＲＵまたはプロセスカートリッジモジュール４４を取
り外したり挿入したりすることができる。

【００２３】図１−６を参照すると、モジュールハウジ
ングサブアセンブリ７２が図示される（図２）。図示の
ように、このサブアセンブリは、おおむね矩形で桶を逆
にした形状のモジュールハウジング１００を含む。ハウ
ジング１００は、第１の側壁１０２と、それに対向する
第２の側壁１０４と、上壁１０６とを有し、上壁１０６
は、実質的に水平な部分１０８と、高くなった後端１１
２（中空部４２に挿入されるプロセスカートリッジに関
して見た後端）を規定するほぼ垂直の部分１１０とを含
む。後壁は設けられておらず、そのため光受容体サブア
センブリ７４を装着するための開いた後端１１４が得ら
れる。桶型のモジュールハウジングはまた、角度を成し
て上壁１０６につながる前端壁１１６を含む。もちろ
ん、桶型のモジュールハウジング１００には底壁がな
く、したがって逆にすると現像サブアセンブリ７８（図
３）を組み立てるために開いている桶型領域１１８を規
定する。上壁１０６および前端壁１１６の各々は、その
隣接しあう角に形成されて画像形成モジュール３２のＲ
ＯＳ３８からの露光光８８の第１の光路１２２（図１）
を部分的に規定する第１の切り取り部１２０を含む。上
壁１０６はまた、水平部１０８とほぼ垂直な部分１１０
との隣接部に角度をなして形成される第２の切り取り部
１２４を含む。切り取り部１２４は、帯電サブアセンブ
リ７６（図５）を装着するためのものであるとともに、
モジュールハウジング１００の高くなった後端１１２に
おいて光受容体領域へと焦点を合わせる消去光１２８の
第２の光路１２６（図１および６）を部分的に規定す
る。

【００２４】重要なことには、モジュールハウジング１
００は、第２の切り取り部１２４を規定する２つの上壁
断面１３０、１３２を含み、そのうちの一方１３０は、
クリーニングサブアセンブリ８０のクリーニングブレー
ド１３８（図６）を装着してセットするための所望の
（光受容体面に対する）角度１３４を有する。高くなっ
た後端１１２には装着部材１４０、１４２が設けられ、
それぞれ第１および第２の側壁１０２、１０４から延在
する。これらは、モジュールハンドル１４４をモジュー
ルハウジング１００に装着するためのものである。

【００２５】上述のように、モジュールハウジング１０
０はオールインワンＣＲＵまたはプロセスカートリッジ
モジュール４４の主となる構造であり、オールインワン
プロセスカートリッジモジュール４４のその他すべての
サブアセンブリ（クリーニングサブアセンブリ８０、帯
電サブアセンブリ７６、現像サブアセンブリ７８、およ
び貯蔵サブアセンブリ８２）を支持する。そのため、サ
ブアセンブリの種々の動的力、たとえば現像サブアセン
ブリ７８に対して必要な反力を与えるための力等による
応力に耐えられるように設計される。さらに、溶融モジ
ュール４６のわずか３ｍｍ下に配置されるため、溶融モ
ジュールから発生する比較的高温の熱に耐えるのに適切
なプラスチック材料で形成される。モジュールハウジン
グサブアセンブリの桶型部内の現像サブアセンブリに対
する台（図示せず）は、モジュールハウジングの上壁１
０６が、現像サブアセンブリの上部１４６との間で第１
の光路１２２を含む所望の空間を規定するように配置さ
れる。同様に、モジュールハウジングの上壁１０６の高
くなった後端１１２もまた、帯電サブアセンブリ７６と
光受容体またはドラム８４との双方が当該モジュールハ
ウジング１００の高くなった後端１１２に装着されると
これらの間で所望の空間を規定するようになっている。
さらに、モジュールハウジング１００はプロセスカート
リッジモジュール４４全体に対して剛性と支持を与える
とともに、組み立てると、ＣＩＭ２２およびＥＣＳ／Ｐ
Ｓモジュール３０等の隣接するモジュールに対してＣＲ
Ｕまたはプロセスカートリッジモジュール４４を互いに
自己整列させる。

【００２６】ここで特に図２を参照すると、第１の側壁
１０２は、ＥＣＳ／ＰＳモジュール３０（図１）から貯
蔵サブアセンブリ８２を介して帯電サブアセンブリ７６
に電力を供給するための電気コネクタ１４８、１５０を
備える。さらに、この第１の側壁１０２は、現像サブア
センブリ７８に電気バイアスを与えるための電気コネク
タ１５２と、転写装置６８（図１）を光受容体に整列さ
せるための整列部材１５４を備える。図示のように、第
１の側壁１０２はさらに、光受容体（光導電性ドラム）
８４のための接地ピン１６０を受けるための開口を有す
る保持具１５６を備える。重要なことに、第１の側壁１
０２はさらに、貯蔵サブアセンブリ８２をモジュールハ
ウジング１００に装着するための装着部材１６２，１６
４，１６６と、クリーニングサブアセンブリ８０（図
６）のオーガー１７０を装着するための開口部１６８と
を備える。開口部１６８は、上述のように装着される
と、高くなった後端１１２における光受容体８４から受
けた不要トナーを貯蔵アセンブリ８２に送る。

【００２７】ここで図３は、プロセスカートリッジモジ
ュール４４の現像サブアセンブリ７８が、現像サブアセ
ンブリの内部を見せるために拡張可能な底部部材１７２
が外された状態で図示されている。図示のように、現像
サブアセンブリ７８は、おおむね矩形の現像ハウジング
１７４を備える。ハウジング１７４は、底部部材１７２
と、上部１４６と、第１の側面１７６と、それに対向す
る第２の側面１７８と、（カートリッジの挿入に関して
の）前端１８０と、後端１８２とを有する。現像ハウジ
ング１７４は、一成分磁性トナー（図示せず）等の現像
剤を収容するためのものであり、この他に、磁性現像ロ
ール９２（図１）と、現像バイアス付与装置１８４と、
一対の現像剤またはトナー攪拌子１８６，１８８とを収
容する。

【００２８】図４に示されるように、現像サブアセンブ
リ７８はモジュールハウジング１００の桶型領域１１８
内に装着される。現像ハウジングの底部部材１７２が、
（図示の目的のためのみに）外されており、攪拌子１８
６，１８８がよく見えるようになっている。さらに図４
には、モジュールハウジング１００の高くなった後端１
１２内に装着される光受容体またはドラム８４と、高く
なった後端１１２において側壁１０２，１０４に装着さ
れるモジュールハンドル１４４とが示されている。さら
に、貯蔵サブアセンブリ８２全体が、その内壁１９２の
外面１９０がモジュールハウジング１００の第１の側壁
１０２に装着された状態で示されている。貯蔵アセンブ
リの外壁１９６の外面１９４もはっきりと見て取ること
ができる。内壁１９２と外壁１９６は、上述のように受
けた不要トナーを収容するための貯蔵中空部（図示せ
ず）を部分的に規定する。

【００２９】ここで図５を参照すると、ＣＲＵまたはプ
ロセスカートリッジモジュール４４の上述のような種々
のサブアセンブリの分解斜視図が示されている。図示の
ように、モジュールハウジング１００の高くなった後端
１１２の装着部材１４０，１４２にモジュールハンドル
１４４を装着することができ、また、貯蔵サブアセンブ
リ８２は、カートリッジハウジングの第１の側壁１０２
に装着できる。現像サブアセンブリ７８はモジュールハ
ウジング１００の桶型領域１１８内に装着され、第１の
切り取り部１２０から部分的に見ることができる。現像
サブアセンブリは、その上部１４６（図３）とモジュー
ルハウジングの上壁１０６の内側とでＲＯＳ３８（図
１）からの露光光８８の第１の光路１２２を規定するよ
うに、桶型領域１１８に嵌合するという利点がある。さ
らに図示されるように、帯電サブアセンブリ７６は、第
２の切り取り部１２４においてモジュールハウジング１
００に装着することができ、帯電サブアセンブリを介し
て消去光１２８の光受容体８４への第２の光路１２６の
一部を規定するスリット１９８を含む。

【００３０】次に図６を参照すると、図５に示すＣＲＵ
またはプロセスカートリッジモジュール４４の（前端か
ら後端にかけての）垂直断面図が示される。図５，６に
示すように、モジュールハウジングサブアセンブリ７２
の前端壁１１６と、第２の側壁１０４と、上壁１０６と
によって部分的に規定されるようにサブアセンブリの桶
型領域１１８内に現像サブアセンブリ７８が装着され
る。モジュールハンドル１４４は、装着部材１４０，１
４２に装着されると、モジュールハウジング１００の高
くなった後端１１２における光受容体８４から距離２０
０だけ離されることによって、マシン２０（図１）の給
紙経路９８の一部を形成する。光受容体またはドラム８
４（図４参照）は、側壁１０２，１０４（その一方のみ
が図示される）に装着され、図示されるように、高くな
った後端１１２（図５参照）内に配置されて、矢印８６
の方向に回転可能である。帯電サブアセンブリ７６は、
上壁１０６の第２の切り取り部１２４内に装着され、光
受容体８４に送るための消去光１２８の第２の光路１２
６の一部を規定するスリット１９８を含む。帯電サブア
センブリ７６の上流において、クリーニングブレード１
３８および不要トナー除去オーガー１７０を含むクリー
ニングサブアセンブリ８０が高くなった後端１１２内に
装着され、光受容体８４のクリーニングを行うようにこ
れと接触する。さらに図示のように、モジュールハウジ
ング１００の上壁１０６は、現像サブアセンブリ７８の
上部１４６から間隔をあけられており、それにより、Ｒ
ＯＳ３８（図１）からの露光光８８の第１の光路１２２
の一部を規定する。第１の光路１２２は、帯電サブアセ
ンブリ７６の下流の点で光受容体に入射するように配置
される。

【００３１】現像サブアセンブリの前部１８０、上部１
４６、および底部部材１７２は、現像剤（図示せず）を
収容するとともに開口部２０４を有するチャンバ２０２
を規定する。第１および第２の攪拌子１８６，１８８が
チャンバ２０２内に図示されており、これらが現像剤を
混合し、開口部２０４へと送る。現像剤バイアス装置１
８４と、電荷調整およびメータリングブレード２０６
が、開口部２０４に設けられる。さらに、図示されるよ
うに、磁性現像ロール９２が開口部２０４に装着され
て、帯電されるとともに量が調整された現像剤をこの開
口部から受け、これを搬送して光受容体８４とともに現
像を行う。

【００３２】ここで図１および図７を参照すると、プロ
セスカートリッジ４４の光受容体または光受容性部材８
４の概略の垂直断面図が示されており、協働して高品質
の画像を生成するとともに部材の耐用年数を向上するた
めのプロセスカートリッジモジュール４４の静電写真部
材の半径方向の最適位置Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ
５，およびＣ６が示されている。図示のとおり凡例に従
って示されるように、１２時の位置を０度の位置として
（光受容性部材８４の外周上の頂点を起点として）、転
写点９４（図１）およびその転写装置６８（Ｃ６で示さ
れる）は、信頼性を持って正確に転写点まで担持体また
はシートを給紙するとともに短いほぼ垂直の給紙経路９
８（図１）を得るためには、（図１の時計の回転方向の
矢印８６の方向に動いて）約２３４度の位置になくては
ならない。このような結果は図示のように２３４．１度
の角度で得られることがわかっている。このように転写
点を配置すると、クリーニングブレード１３８（Ｃ１で
図示される）は、何らかのもれたトナー粒子が後方に落
ちて、転写点９４（図１）から溶融モジュール４６へと
給紙される受像紙を汚さないようにするためには、１２
時の位置かこれを超える位置にあるのが好ましい。

【００３３】さらに図示されるように、光受容体８４の
外形が円筒形であることによる好ましくない曲率効果を
受けることなくＲＯＳビーム８８（図１）で効果的に潜
像を形成するには、ＲＯＳビーム（Ｃ４）がちょうどま
たはほぼ９０度で焦点を合わせる必要があり、図示のよ
うに、ＲＯＳビームが９６度の位置で光受容体に焦点を
合わせるのが好ましい。消去光１２８（Ｃ２）と帯電サ
ブアセンブリ７６（Ｃ３）とをクリーニングブレードＣ
１とＲＯＳビームＣ４との間に配置することが知られて
いるが、帯電サブアセンブリＣ３の中心を約６４度の位
置に配置して、図示のように好適には２６度の位置に配
置される消去光Ｃ２に対してよりも（６４度−２６度＝
３８度）ＲＯＳビームＣ４に対して（９６度−６４度＝
３２度）近づけるようにするのが好適である。これは、
通常の焦点がぼやけた広域の消去光ではなく、より焦点
の合った、つまり方向性がよく正確なＲＯＳビームの性
質を活かすとともに、帯電後、直ちに露光するという利
点を活かすためだと考えられている。

【００３４】ＲＯＳで形成された潜像の現像は、もちろ
んＲＯＳビームの９６度の位置と転写点の２３４度の位
置との間のどの位置で行われてもよい。形成された潜像
の暗い消失部を最小にするためには、現像ロール９２の
現像ニップ（Ｃ５）を、６時の位置である１８０度の位
置の上流の１６３度の位置に配置するのが好適であるこ
とが解った。さらに、現像ロールをこの好適な１６３度
の位置に配置することにより、現像ハウジングがほぼ垂
直の給紙経路上の障害となるのを防ぐことができる。

【００３５】以上のように、静電写真式複写機の要素と
なるとともに互いに係合するマシンモジュール群によっ
て規定される中空部に脱着自在に装着することができる
静電写真プロセスカートリッジが提供される。上記プロ
セスカートリッジは、プロセスチャンバを規定する内面
を有するフレームと、前記プロセスチャンバ内に水平に
なるように前記フレームに装着される回転可能な円筒形
の光受容体とを備える。この円筒形の光受容体は、前記
プロセスチャンバ内において一定した回転式の閉ループ
を有する。前記プロセスカートリッジはさらに、トナー
像転写部材と、クリーニング部材と、電荷消去光部材
と、帯電部材と、像露光部材と、現像部材とを含む複数
のプロセス部材を備え、各部材は前記閉ループ経路に沿
って協働して高品質のトナー像を生成するように動作す
る。前記複数の部材の各々は、前記閉ループ経路に沿っ
て円周方向に間隔を空けられた最適な動作位置を有す
る。この位置は、像転写点に信頼性を持って正確に給紙
するとともに短いほぼ垂直の給紙経路を実現するための
トナー像転写部材に関する２３４度の位置と、もれたト
ナー粒子が後方および下方に落ちるのを防いで転写点か
ら溶融モジュールへと給紙される受像紙を汚さないため
のクリーニング部材に関する０度の位置と、光受容体の
外形が円筒形であることによる好ましくない曲率効果を
受けることなくＲＯＳビームで効果的に潜像を形成する
ためのＲＯＳビーム像露光部材に関する９６度の位置
と、現像前に形成された潜像に生じる暗い消失部を最小
にするための現像部材に関する１６３度の位置とを含
む。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係る個々にフレームを
有するとともに互いに整列されるモジュールを備えた小
型静電写真式複写機の正面図である。

【図２】 図１のマシンのＣＲＵまたはプロセスカート
リッジモジュールのモジュールハウジングの上面斜視図
である。

【図３】 図１のマシンのプロセスカートリッジモジュ
ールの現像サブアセンブリの底面斜視図であって、現像
ハウジングの底部を装着していない状態を示す図であ
る。

【図４】 図１のマシンのプロセスカートリッジモジュ
ールの開放した状態の底部斜視図である。

【図５】 図１のマシンのプロセスカートリッジモジュ
ールの種々のサブアセンブリの分解図である。

【図６】 図１のマシンのプロセスカートリッジモジュ
ールの（前部から後部にかけての断面を示す）垂直断面
図である。

【図７】 本発明の実施の形態に係る図１のマシンのプ
ロセスカートリッジモジュールの静電写真部材の半径方
向における最適な配置を示した光受容体の概略垂直断面
図である。

【符号の説明】

２０ 複写機、４２ 中空部、４４ プロセスカートリ
ッジモジュール、７２モジュールハウジングサブアセン
ブリ、７４ 光受容体サブアセンブリ、７６帯電サブア
センブリ、７８ 現像サブアセンブリ、８０ クリーニ
ングサブアセンブリ、８２ 不要トナー貯蔵サブアセン
ブリ、８４ 光導電性ドラム、９８給紙経路、１００
モジュールハウジング、１４４ モジュールハンドル、
２７０ バッフル、Ｃ１ クリーニング部材位置、Ｃ２
消去部材位置、Ｃ３ 帯電部材位置、Ｃ４ ＲＯＳビ
ーム位置、Ｃ５ 現像部材位置、Ｃ６ 転写部材位置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アジャ クマール アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ファイ ヤーポート サウス リッジ トレイル 51 (72)発明者 ダニエル エー キエーサ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ウェブ スター ベイ メドゥ ドライブ 470 (72)発明者 ダグラス ダブリュ シェイファー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ピッツ フォード レインベリー ドライブ 12 (72)発明者 カール イー クルツ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ロチェ スター キャンタベリー ロード 71 (72)発明者 ジェリー ダブリュ ブライアント アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ロチェ スター ウッドスモーク レーン 219 (72)発明者 リチャード ジェイ ミルトン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ロチェ スター ウィンフォレスト ドライブ 35

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電写真式複写機の要素となるとともに
   互いに係合するマシンモジュール群によって規定される
   中空部に脱着自在に装着できる静電写真のプロセスカー
   トリッジであって、 プロセスチャンバを規定する壁を有するハウジングと、 前記プロセスチャンバ内に水平になるように前記壁に装
   着され、前記プロセスチャンバ内において一定した回転
   式の閉ループ経路を有する回転可能な円筒形の光受容体
   と、 トナー像転写部材と、クリーニング部材と、電荷消去部
   材と、帯電部材と、像露光部材と、現像部材とを含み、
   その各々が協働して高品質のトナー像を生成するように
   前記閉ループ経路に沿って動作する複数のプロセス部材
   とを備え、前記複数の部材の最適動作位置は、前記閉ル
   ープ経路に沿って円周方向に間隔を空けられた各部材の
   最適動作位置を含み、前記最適動作位置は、前記光受容
   体の外周上の頂点を起点として、 像転写点に信頼性を持って正確に給紙するとともに短い
   ほぼ垂直の給紙経路を実現するためのトナー像転写部材
   に関する２３４度の位置と、 もれたトナー粒子が後方および下方に落ちるのを防い
   で、転写点から溶融モジュールへと給紙される受像紙を
   汚さないためのクリーニング部材に関する０度の位置
   と、 光受容体の外形が円筒形であることによる好ましくない
   曲率効果を被ることなくＲＯＳビームで効果的に潜像を
   形成するためのＲＯＳビーム像露光部材に関する９６度
   の位置と、 現像前に形成された潜像に生じる暗い消失部を最小にす
   るための現像部材に関する１６３度の位置と、 を含むことを特徴とする静電写真のプロセスカートリッ
   ジ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のプロセスカートリッジ
   であって、 前記最適動作位置がさらに、 クリーニング部材に関する前記０度の位置とＲＯＳビー
   ムに関する前記９６度の位置との間に前記電荷消去部材
   に関する２６度の位置と、 前記帯電部材に関する６４度の位置とを含み、 それにより前記帯電部材の位置が前記消去光の位置より
   も前記ＲＯＳビームの位置に近いことを特徴とするプロ
   セスカートリッジ。