JP2990302B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機・プリンタ等転
写材へ画像形成を行う電子写真方式の画像形成装置であ
って、さらに詳しくは像担持体を含む画像形成の各プロ
セス資材をユニットの状態で着脱出来る画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法を用いてカラー画像を得るに
は多くの方法・装置が提案されている。例えば特開昭61
-100770号公報に開示されているように、像形成体たる
感光体ドラム上に原稿像の分解色数に応じた潜像形成と
現像を行い、現像の都度転写ドラム上に転写して転写ド
ラム上に多色像を形成したのち、転写材上に転写してカ
ラーコピーを得る方法がある。この方法による装置は、
感光体ドラムの他に１枚分の画像をその周面上に転写で
きる大きさの転写ドラムを設ける必要があり、装置は大
型でかつ複雑な構造となることは避けられない。

【０００３】また、例えば特開昭61-149972号公報に開
示されているように、感光体ドラム上に原稿像の分解色
数に応じた潜像形成と現像を行い、現像の都度転写材上
に転写して多色のカラーコピーを得る方法がある。この
方法にあっては多色の画像を精度よく重ねることは困難
で、良質のカラーコピーを得ることはできない。

【０００４】また、感光体ドラム上に原稿像の分解色数
に応じた潜像形成と、カラートナーによる現像を繰り返
し、感光体ドラム上でカラートナー像を重ねたのち転写
してカラー画像を得る方法がある。この多色画像形成の
基本プロセスは、本出願人による特開昭60-75850号、同
60-76766号、同60-95456号、同60-95458号、同60-15847
5号公報等によって開示されている。

【０００５】このような重ね合わせによってカラー画像
を得るようにした多色画像形成装置にあっては、感光体
ドラムの周縁に色の異なったカラートナーを収納した複
数の現像器が配置してあり、一般には感光体ドラムを複
数回回転させ、感光体ドラム上の潜像を現像してカラー
画像を得るようにしている。

【０００６】かかる画像形成装置は、特にカラー画像形
成装置である場合、複数の現像器とそれに対応する複数
のトナー補給装置を備えていることもあって画像形成部
の構造が複雑化し、プロセス用の各資材を個々に点検、
交換あるいは補給する作業が極めて困難である。

【０００７】そのため少くとも感光体及びクリーニング
部材を一体的に或は、感光体、現像器、クリーニング部
材等を一体のカートリッジに収めてユニットの状態で装
置本体に装着し、メンテナンスの必要に応じて前記のカ
ートリッジを簡易な操作によって装置本体より取り外せ
るようにした構造がとられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このようなカートリッ
ジ形式をとると感光体は感光面の大部分が遮蔽される構
造となるが、画像の露光域と転写域は露出されているた
めに装置内に装着されている状態においてもほこりや紙
粉等が付着し、装置外に取り外された場合にはさらに手
や他の器物等を触れて感光面を汚したり損傷するおそれ
がある。

【０００９】本発明はこの点を解決して改良した結果、
画像形成プロセスの作動時以外には感光体の露光および
転写域を常時遮蔽して感光面を保護する画像形成装置の
提供を目的としたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、少くとも像
担持体およびクリーニング部材を内蔵する着脱可能のプ
ロセスカートリッジを備える画像形成装置において、前
記装置の電源入力あるいは画像形成信号入力に応じて前
記像担持体の少くとも画像転写域に設けた遮蔽部材が開
状態とされることを特徴とする画像形成装置によって達
成される。

【００１１】

【実施例】本発明の画像形成装置の第一の実施例を図１
ないし図５に示す。

【００１２】図１において、１はベルト状像担持体たる
可撓性の感光体ベルトで、該感光体ベルト１は回動ロー
ラ２および３の間に架設されていて回動ローラ２の駆動
により時計方向に搬送される。

【００１３】４は前記感光体ベルト１に内接するよう固
定した支持体すなわちガイド部材であって、前記感光体
ベルト１は回動ローラ３の外側への付勢作用によって緊
張状態とされることによりその内周面を前記ガイド部材
４に摺擦させる。

【００１４】従って前記感光体ベルト１の外周面の感光
体は搬送中にも常に前記ガイド部材４の表面に対し一定
の関係位置に保たれ、安定した画像形成面を構成するこ
とを可能としている。

【００１５】６は帯電手段たるスコロトロン帯電器、７
は像露光手段たるレーザ書込み系ユニット、８ないし11
はそれぞれ特定色の現像剤を収容した複数の現像手段す
なわち現像器であって、これ等の各像形成手段はガイド
部材４を背面にした前記感光体ベルト１の外周面に対向
して配設される。

【００１６】前記レーザ書込み系ユニット７には図示の
光学系のものの他に、発光部と収束性光伝送体を一体と
した光学系等も使用される。

【００１７】前記各現像器８,９,10,11は例えばイエロ
ー，マゼンタ，シアン，黒色の各現像剤をそれぞれ収容
するもので前記感光体ベルト１と所定の間隙を保つ各現
像スリーブを備え、感光体ベルト１上の潜像を非接触現
像法により顕像化する機能を有している。この非接触現
像は接触現像と異なり、感光体ベルトの移動を妨げない
長所を有する。

【００１８】12は転写器、12Aは除電バー、13はクリー
ニング部すなわちクリーニング装置で該クリーニング装
置13のブレード13Aとトナー搬送ローラ13Bは画像形成中
には感光体ベルト１の表面より離間した位置に保たれ画
像転写後のクリーニング時のみ図示の如く感光体ベルト
１の表面に圧接される。

【００１９】前記カラー画像形成装置によるカラー画像
形成のプロセスは次のようにして行われる。

【００２０】まず本実施例による多色像の形成は、次の
像形成システムに従って遂行される。即ちオリジナル画
像を撮像素子が走査するカラー画像データ入力部で得ら
れたデータを、画像データ処理部で演算処理して画像デ
ータを作成し、これは一旦画像メモリに格納される。次
いで該画像メモリは、記録時とり出されて記録部である
例えば図１の実施例で示したカラー画像形成装置へと入
力される。

【００２１】すなわちプリンタとは別体の画像読取装置
から出力される色信号が前記レーザ書込み系ユニット７
に入力されると、レーザ書込み系ユニット７においては
半導体レーザ（図示せず）で発生されたレーザビームは
駆動モータ７Aにより回転されるポリゴンミラー７Bによ
り回転走査され、ｆθレンズ７Cを経てミラー７Dおよび
７E，７Fにより光路を曲げられて、予め帯電手段たる帯
電器６によって電荷を付与された感光体ベルト１の周面
上に投射され輝線を形成する。

【００２２】一方では走査が開始されるとビームがイン
デックスセンサによって検知され、第１の色信号による
ビームの変調が開始され、変調されたビームが前記感光
体ベルト１の周面上を走査する。従ってレーザビームに
よる主走査と感光体ベルト１の搬送による副走査により
感光体ベルト１の周面上に第１の色に対応する潜像が形
成されて行く。この潜像は現像手段の内イエロー(Ｙ)の
トナー(顕像媒体)の装填された現像器８により現像され
て、ベルト表面にトナー像が形成される。得られたトナ
ー像はベルト面に保持されたまま感光体ベルト１の周面
より引き離されている清掃手段たるクリーニング装置13
の下を通過し、つぎのコピーサイクルに入る。

【００２３】すなわち、前記感光体ベルト１は前記帯電
器６により再び帯電され、次いで信号処理部から出力さ
れた第２の色信号が前記書込み系ユニット７に入力さ
れ、前述した第１の色信号の場合と同様にしてベルト表
面への書込みが行われ潜像が形成される。潜像は第２の
色としてマゼンタ(Ｍ)のトナーを装填した現像器９によ
って現像される。

【００２４】このマゼンタ(Ｍ)のトナー像はすでに形成
されている前述のイエロー(Ｙ)のトナー像の存在下に形
成される。

【００２５】10はシアン(Ｃ)のトナーを有する現像器
で、信号処理部で発生される制御信号に基づいてベルト
表面にシアン(Ｃ)のトナー像を形成する。

【００２６】さらに11は黒色のトナーを有する現像器で
あって、同様の処理によりベルト表面に黒色のトナー像
を重ね合わせて形成する。これ等各現像器８,９,10およ
び11の各スリーブには直流あるいはさらに交流のバイア
スが印加され、顕像手段である２成分現像剤によるジャ
ンピング現像が行われ、基体が接地された感光体ベルト
１には非接触で現像が行われるようになっている。なお
現像としては、一成分現像剤を用いた非接触現像を用い
ることもできる。

【００２７】かくして感光体ベルト１の周面上に形成さ
れたカラーのトナー画像は、転写部において給紙カセッ
ト14より給紙ガイド15を経て送られてきた転写材に転写
される。

【００２８】すなわち、給紙カセット14に収容された転
写材は給紙ローラ16の回転によって最上層の一枚が搬出
されてタイミングローラ17を介し感光体ベルト１上の像
形成とタイミングを合わせて転写器12へと供給される。

【００２９】画像の転写・除電を受けた転写材は、前記
回動ローラ２に沿って急に方向転換をする感光体ベルト
１より確実に分離して吸着式の搬送ベルト17Aを介して
上方に向かい、定着ローラ18によって画像を溶着したの
ち排紙ローラ19を経て上蓋20に形成したトレイ上に排出
される。

【００３０】一方、転写材への転写を終えた感光体ベル
ト１はさらに搬送を続けてクリーニング部材たるブレー
ド13Aとトナー搬送ローラ13Bを圧接状態とした前記クリ
ーニング装置13において残留したトナーの除去を行いそ
の終了をまって再び前記ブレード13Aを引き離し、それよ
り少し後にトナー搬送ローラ13Bがブレード13Aの先端部
に堆積したトナーをならした後に、トナー搬送ローラ13
Bを引き離し新たな画像形成のプロセスに入る。

【００３１】前記の感光体ベルト１は下側周縁に対向配
置した帯電器６・各現像器と、横方向端部に配設したク
リーニング装置13と共に画像形成のプロセス資材として
図２および図３に示すような独立したカラープロセスカ
ートリッジ30に組込まれ一体化して装置本体に対し着脱
される。カラープロセスカートリッジ30としては必ずし
も前述したすべてのプロセス資材を内蔵したものに限る
ことなく、少くとも感光体ベルト１とクリーニング装置
13を一体としたものであっても良い。

【００３２】前記カラープロセスカートリッジ30はさら
にクリーニング装置13の側部に現像剤補給部30Aを、ま
た前記ガイド部材４と一体に廃トナーカートリッジ30B
を内蔵していて、前記現像剤補給部30Aからは各現像器
に対するトナーの補給を、一方前記廃トナーカートリッ
ジ30Bにはクリーニングによって除去した廃トナーの回
収をそれぞれ行う機能を備えている。

【００３３】前記のカラープロセスカートリッジ30は次
のようにして装置本体に対して挿脱される。

【００３４】すなわち装置内部には、ＡＡ断面を示した
図５にあるように、固定した一対のガイドレール40に底
面の脚部50Aを係合しスライド可能に支持される架台50
が設けられていて、前記カラープロセスカートリッジ30
は前記架台50に載置して装置内に収納される。

【００３５】前記架台50は装置本体側のモータＭ１のピ
ニオンＰ１に噛合するラック板51を一体としていて、前
記モータＭ１の回転により斜め右上方の方向からみて伏
角となるよう傾斜しスライドして装着される。

【００３６】前記カラープロセスカートリッジ30は画像
転写域に面する感光体ベルト１の周面部に、図２に示す
ような円弧状のスリットを形成した一組のガイド部材31
が設置されている。

【００３７】前記ガイド部材31は感光体ベルト１の画像
領域外の両側に位置されていて、その間に前記画像領域
を覆う遮蔽部材32が感光面に沿って収められている。

【００３８】前記遮蔽部材32はバネ性の金属板より成る
可撓性に富む平板な薄板であって、その両端にはそれぞ
れ一対の紐部材33Aおよび33B（それぞれ一点鎖線をもっ
て示す）が前記ガイド部材31の形成するスリット内を移
動出来る位置に取付られている。

【００３９】前記紐部材33Aおよび33Bの他端はカラープ
ロセスカートリッジ30内に架設したそれぞれの回動軸34
Aおよび34Bに係止されている。前記回動軸34Aはカート
リッジ外壁の歯車Ｇ１を同軸一体とし、さらに該歯車Ｇ
１は中間歯車ＩＧ１を介して回転軸上に電磁クラッチ
（図示せず）を介在させたモータｍ１に接続されてい
る。一方前記回動軸34Bは捩りバネ35により時計方向に
付勢し回転され、紐部材33Bを複数回巻回して前記遮蔽
部材32を感光体ベルト１の画像転写域を閉状態とする位
置に保っている。

【００４０】さらに前記カラープロセスカートリッジ30
は露光用の開口部30Cの内面に板状の遮蔽部材36を摺動
可能に収めている。

【００４１】前記遮蔽部材36の一方の端部にはカートリ
ッジ内に架設した回動軸38に一端を係止した紐部材（一
点鎖線をもって示す）37が取付られ、他方の端部には露
光領域外においてプロセスカートリッジ30との間に張架
した一対の引張バネ39が取付られていて、該引張バネ39
の付勢により前記遮蔽部材36を開口部30Cを閉状態とす
る位置に保っている。

【００４２】前記回動軸38はカートリッジ外壁の歯車Ｇ
２を同軸一体とし、さらに該歯車Ｇ２は中間歯車ＩＧ２
を介して回転軸上に電磁クラッチ（図示せず）を介在し
たモータｍ２に接続されている。

【００４３】前記のモータｍ１およびｍ２は電源入力す
なわち装置の操作部に設けた電源スイッチをONに切替え
るか、もしくは画像形成信号の入力すなわち電源スイッ
チをONに切替えた上でコピースイッチを操作することに
よって作動し、同時にそれぞれの回転軸上の電磁クラッ
チもONとされて前記歯車Ｇ１を時計方向に、前記歯車Ｇ
２を反時計方向へとそれぞれ所定回数駆動回転したのち
自動的に停止される。

【００４４】その結果前記各紐部材33Aおよび37が捩り
バネ35あるいは引張バネ39の付勢に捩してそれぞれ回動
軸34Aあるいは38に巻取られて図３に示す如く前記の遮
蔽部材32および36がそれぞれ感光体ベルト１の画像転写
域や露光用の開口部30Cより移動・退避して前記レーザ
書込み系ユニット７による原稿画像の露光と、転写材へ
の画像の転写を可能とする。前記のモータｍ１およびｍ
２の回転軸上の各電磁クラッチは電源スイッチをOFFに
戻すかもしくはコピースイッチの操作による一連の動作
終了を検知した信号によってOFFに戻されて前記の各回
動軸34Aおよび38をそれぞれ開放する。

【００４５】従って図４に示す第２位置を含む退避位置
にあった前記の各遮蔽部材32および36は、捩りバネ35あ
るいは引張バネ39の付勢により回動軸34Bあるいは38に
それぞれ巻取られ、再び図２に示す位置に復帰して感光
体ベルト１の画像転写域と露光用の開口部30Cと遮閉す
る。

【００４６】一方転写材の搬送路の要所には、転写材の
通過を検出するフォトセンサＳ１，Ｓ２およびＳ３等が
配設されていて各搬送上流側に位置するセンサが転写材
の通過を検出した後、所定の秒時を経ても下流側に位置
するセンサが転写材を検出出来ない場合にはジャム検知
信号が出力されて転写材のジャム発生が検知される。前
述の検知される各信号は装置本体の制御部に入力され、
前記モータＭ１および后述するモータＭ２の回転を制御
する信号として出力される。

【００４７】ジャム検知信号が入力されると前記モータ
Ｍ１が逆回転を開始してカラープロセスカートリッジ30
は装着位置すなわち像形成を行う第１位置からジャム処
理あるいはトナーの補給や交換を行う図４に示す第２位
置へと移動される。

【００４８】前記モータＭ１の逆回転作動はカートリッ
ジ上面の遮光板52がフォトセンサＳ５によって検知され
ることにより停止される。

【００４９】また前記上蓋20は軸20Aを介して装置本体
に回動可能に支持されていて、反時計方向に回動するこ
とにより開蓋して装置本体上部の開口部が開放される。

【００５０】すなわち、前記上蓋20はその回転基部に装
置本体側のモータＭ２のピニオンＰ２に噛合する扇形歯
車21を一体としていて、前記モータＭ２の回転により図
示の位置より反時計方向に回転して所定の角度に保持さ
れる。

【００５１】この状態でカラープロセスカートリッジ30
に設けた前記の各遮蔽部材32および36は共に遮位置に置
かれ、感光体ベルト１を保護した状態でジャム紙の除去
とかトナーの補給等の作業が行われる。

【００５２】カラープロセスカートリッジ30は、操作部
に設けられるリセット釦を操作することにより再び装着
位置すなわち第１位置に復帰される。

【００５３】リセット釦を押すと前記モータＭ１が正回
転作動してカラープロセスカートリッジ30を図４に示す
位置より再び図１に示す位置の方向へと移動し前記遮光
板52がフォトセンサＳ４によって検知された位置で停止
される。

【００５４】これに同期して前記モータＭ２も正回転作
動を開始して前記上蓋20を時計方向に回動して装置本体
上部の開口部を閉蓋状態とする。

【００５５】なおカラープロセスカートリッジ30は非装
着時すなわち装置外部に取外された状態でも第２位置に
ある場合と同様前記の遮蔽部材32および36が遮閉位置に
保たれる。

【００５６】

【発明の効果】本発明により、感光体はほこりや汚れの
付着から効果的に防止されてその寿命を著しく向上し、
その結果感光体を長期にわたって使用出来てしかも常に
高品位の画像を記録することの出来る画像形成装置が提
供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の断面構成図である。

【図２】前記装置のカラープロセスカートリッジの断面
構成図である。

【図３】前記装置のカラープロセスカートリッジの断面
構成図である。

【図４】前記装置の要部断面構成図である。

【図５】前記装置の要部断面図である。

【符号の説明】 １…感光体ベルト ２,３…回動ロー
ラ 12…転写器 13…クリーニング
装置 17…タイミングローラ 30…カラープロセ
スカートリッジ 30C…開口部 31…ガイド部材 32,36…遮蔽部材 33A,33B,37…紐部
材 34A,34B,38…回動軸 35…捩りバネ 39…引張バネ Ｍ１,Ｍ２,ｍ１,
ｍ２…モータ Ｇ１,Ｇ２…歯車

フロントページの続き (72)発明者 池田 忠義 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株 式会社内 審査官 鈴木 秀幹 (56)参考文献 特開 平４−299360（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−283772（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−272464（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−201467（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−193245（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−191052（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−100856（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 21/14 - 21/18 G03G 21/00 370 - 540 G03G 15/00 550

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少くとも像担持体およびクリーニング部材
   を内蔵する着脱可能のプロセスカートリッジを備える画
   像形成装置において、前記装置の電源入力あるいは画像
   形成信号入力に応じて前記像担持体の少くとも画像転写
   域に設けた遮蔽部材が開状態とされることを特徴とする
   画像形成装置。
2. 【請求項２】前記プロセスカートリッジは像形成を行う
   第１位置とジャム処理およびトナー補給・交換を行う第
   ２位置とに設定が可能であって、前記第２位置において
   は前記遮蔽部材が閉状態に保たれることを特徴とする請
   求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】前記遮蔽部材は前記プロセスカートリッジ
   の装置への非装着時には、常に閉状態に保たれることを
   特徴とする請求項１の画像形成装置。