JPH03249765A - 画像形成装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真複写機、静電記録装置、レーザビー
ムプリンタ等の画像形成装置、更に詳しくはプロセスカ
ートリッジ着脱方式の画像形成装置であって、多色画像
が形成可能な画像形成装置に関する。

〔従来の例〕

プロセスカートリッジ着脱方式の画像形成装置は、画像
形成のための全工程機器のうち特定の機器、例えば像担
持体（電子写真感光体、静電記録誘電体など）・帯電器
・現像装置・クリーニング装置など１こついてそれ等を
一括して画像形成装置本体に対して着脱自由のユニット
体として共通のハウジング（枠体）に所定の相互位置関
係をもってまとめて組付けた構成の装置である。

而してプロセスカートリッジに内包の像担持体や現像装
置等について、像担持体が耐久（繰り返し使用寿命）に
達したり、現像装置に予め所定量収納しである現像剤（
トナー）が消費し尽されたり、故障等による不調等を生
じたりしたときは、ユーザサイドにおいてその使用寿命
の尽きた或は故障等を生じたプロセスカートリッジを画
像形成装置本体から取り出し、新しいプロセスカートリ
ッジを交換的に装着して使用するもので、専門知識を持
つサービスマンに頼る必要がなく画像形成装置の保守性
・サービス性等が向上する。又現像色など機能を異なら
せた複数のプロセスカートリッジを装備しておきそのう
ちの所望機器のプロセスカートリッジを画像形成装置本
体に装着使用することにより一様の画像形成装置を多機
能的に利用することが可能となる等の利点があり、例え
ばパーソナルタイプの小型・軽量な画像形成装置等の構
成方式の１つとして既に実用されている。

〔発明が解決しようとしている課題〕

ところで現在、コンピュータ・ファクシミリ・ＣＡＤ等
の情報機器の端末装置のプリンタとしては電子写真方式
プリンタが多く利用されている。

これらのプリンタでは情報信号をレーザビーム・ＬＥＤ
−ＬＣＤ等により像担持体としての感光ドラム上に書き
込み、それを現像装置によって可視像化し、その可視像
を転写紙に転写・定着する工程により記録像が得られる
が、従来のプリンタでは記録像は例えば黒色だけの１色
であった。

しかしながら、最近では記録像がより明瞭となり且つ情
報の理解がより容易となる等の理由から、例えばフォー
マットの色と計算値やデータの値の色とが異なる色で表
現されたり、ＣＡＤにより出力された図面の一部が他の
色で出力される等、２色又はそれ以上の複数の色で区別
されることが望まれている。

第５図は多色記録式の電子写真プリンタの一例の概略構
成図である。像担持体として、導電基板上に光導電層を
塗布して構成されるドラム状の感光体（以下、感光ドラ
ムと記す）１０１を回転自在に設け、感光ドラム１０１
を帯電器１０２て一様に帯電し、レーザのような情報書
き込み手段としての発光素子（不図示）によって第１の
情報信号（第１色の情報成分からなる信号）１０３を露
光し第１の静電潜像を形成し第１色（例えばイエロー）
の現像装置１０４で可視化する。次に帯電器１０２で再
帯電し第２の情報信号（第２色の情報成分からなる信号
）１０３を露光し、第２の静電潜像を形成し、第２色（
例えばマゼンタ）の現像装置１０５で可視化する。更に
第３色目（例えばシアン）も同工程を行ない、第３色の
現像装置１０６で可視化される。次いで、感光ドラム１
０１上に形成された３色成分の記録像を転写装置１１０
７で一度に転写紙Ｐ上へ転写し、定着装置１０８により
定着する。これによって多色プリントが出力される。

又、感光ドラム１０１上の転写紙Ｐに転写されなかった
現像剤はクリーニング装置１０９によって除去され、感
光ドラム１０１は繰返し像形成に供される。このような
多色記録式のプリンタに於いては通常、上記３色の現像
器１０４．１０５．１０６に加えて黒色の現像装置１１
０を備えており、黒色の情報に対して黒をイエロー、マ
ゼンタ、シアンの３色で合成せずに、直接黒の現像器Ｗ
１１０により現像している。

以上のような多色画像形成装置の場合も感光ドラム１０
１、現像装置１０４．１０５．１０６．１１０、帯電器
１０２、クリーニング装置１０９等を一括して画像形成
装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジ構成
をとることによって前述したような利点を得ることがで
きる。しかし、上述のプロセスカートリッジ構成にした
場合、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着
するとき、場合によっては強い衝撃が加わることがある
。この衝撃によって現像器内のトナーが現像容器から飛
散し、更にはその下方の他の色の現像器あるいは現像ス
リーブに付着し、いわゆる混色が生じることがあり、カ
ラー画像形成装置に於いては重大な画像不良となる。

従って、本発明の目的はプロセスカートリッジを着脱す
るときの衝撃に対して各現像器からのトナー飛散を防止
し、混色を防止することにより画質の良い多色画像を得
ることができる画像形成装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕 即ち、本発明は互いに異なる色の複数の現像器を含むプ
ロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱す
るとき、現像器の現像スリーブ等の現像剤担持体の位置
に対して現像器内の現像剤収容部たるトナー充填部が下
方に位置する姿勢を保ったまま行なうようにしたもので
ある。これにより、プロセスカートリッジ着脱時の衝撃
に対しても、現像器からのトナーの吹出し等によるトナ
ー飛散を防止しようとするものである。特に、多色画像
形成装置のような複数のカラー現像器を含むプロセスカ
ートリッジに於いては、カートリッジ内で上方向側に配
設された現像器から飛散したトナーが下方の現像器の容
器内あるいは現像剤担持体上に落下した場合、いわゆる
混色の問題が生ずるため、衝撃によるトナー飛散をプロ
セスカートリッジの着脱時の姿勢を上述のように保つこ
とにより一層効果がある。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図、第２図は、本発明の第１の実施例を示す図であ
り、以下に順を追って説明する。

第２図に於いて１は有機半導体（ＯＰＣ）、アモルファ
スシリコン等の光導電体を表面に塗布したドラム状の像
担持体であり、帯電器２によって像担持体１が均一に帯
電される。次にイエロー画像成分に従った電気信号によ
るレーザーユニット３′からのレーザ光３を像担持体１
上に照射し、像担持体１上に静電潜像を形成後、イエロ
ー現像器４で現像する。このとき、他の現像器５．６．
７は像担持体１に対して退避するかトナー供給を停止す
るよう充分な逆電圧を印加する等の手段をとる。この像
担持体ｌ上のイエロートナー像は記録紙カセット８から
給紙された記録紙が転写用回転体１０に静電的に巻き付
けられた後、その記録紙状に転写される。この転写用回
転体１０は金属シリンダ外周に抵抗値が１０９〜１０３
Ω・Ｃｍ程度の樹脂シートを巻き付けたもので、必要に
応じて記録紙の先端を保持する為、グリッパ−や吸引手
段を設けるかあるいは前述シートを一般的に知られてい
る静電吸着を行なわせるようポリエステルシートのよう
な絶縁体を配置しても良い。

転写用回転体１０には外部電源（不図示）よりトナーと
逆極性の１〜５ｋｖの電圧印加がなされ、記録紙の巾２
１０ｍｍ、秤量８９　ｇ　ｒ　／　ｒｄの場合で転写電
流１〜１．５μＡ程度に選択することにより記録紙上に
イエローの可視像が得られる。次に像担持体１上の転写
残りのトナーはブレード、ファーブラシ等のクリーニン
グ手段１２によって清掃され回収される。

像担持体１は再度帯電器２によって帯電されマゼンタ画
像露光、マゼンタ現像５でマゼンタトナー像を顕像化さ
せ、記録紙上のイエロートナーと重ね転写する。同様に
シアン現像器６、黒現像器７についても重ね転写を行な
い、その後転写用回転体１０より分離爪１３等の分離手
段により記録紙は分離され、定着装置１４により記録紙
上のトナーは定着され、排紙ローラ１５を経て、トレイ
１６上に載置される。

この記録工程を長期間に亙って繰り返すと前述像担持体
１、トナー等の劣化が生じ、画質の低下となって現れる
。従って定期的に交換する必要がある。像担持体１、現
像剤の交換時に転写用回転体１１や像担持体１を損傷し
たり、あるいは上記交換時、クリーニング装置１２を像
担持体１から退避させる必要がある為、クリーニング装
置内のトナーが飛散し、装置本体内を汚してしまう欠点
がある為、本実施例に於いては前述したイエロー、マゼ
ンタ、シアン、黒の各現像器、像担持体１、帯電器２、
クリーニング装置１２を１つのプロセスカートリッジ容
器１７に収容し、トナーが無くなったときプロセスカー
トリッジ１８毎交換しようとするものである。このよう
にプロセスカートリッジタイプにすることにより、誰で
も容易に交換が可能になる。

次に、上記プロセスカートリッジ１８の交換手順につい
て説明する。

カートリッジ１８の着脱時には画像形成装置本体の開閉
カバー１９を第１図のように支点２１の周りに回転させ
開け、カートリッジ案内部材２０に沿って引出し、カー
トリッジ１８を取り出す。

その後、新しいプロセスカートリッジを逆の手順で挿入
後開閉カバー１９を閉じる。この時のカートリフジ１８
内の現像器４．５．６．７の構成について説明する。第
２図に於いて、イエロー現像器４はその容器２４内に現
像剤担持体としての現像スリーブ２２、塗布ローラ２３
を有しシール部材２５を挟んでトナーを充填されている
が、シール部材２５は新品（未使用品）のとき、塗布ロ
ーラ２３側にトナーが出てこないようにする部材で有り
、使用時にはシール部材２５を除去して用いる。また、
現像剤収容部たるトナー充填部２４には、トナーを塗布
ローラ２３側に搬送する例えばベルト等の手段を配設し
ており、常に塗布ローラ２３にトナーを補給し更に現像
スリーブ２２の外周面にトナーを供給している。この構
成は他の現像器５．６．７についても同様である。

この構造の現像器に於いては、現像スリーブの端部にト
ナー飛散防止用のシールを施すのは当然であるが、現像
容器のひさし部２４ａと現像スリーブ２２との間等は完
璧なシールは非常に難しい。又当然のことであるが現像
スリーブ表面にはトナー層がある為、この部分からの飛
散も生ずる。このトナー飛散は、トナーに磁性体を含ま
ない非磁性のトナーに於いては磁気的なシール手段が不
可能の為、非常に問題となる。特に現像容器に強い衝撃
を与えると現像容器内、あるいは現像スリーブ外周面の
トナーが飛散してしまう。更にこのトナー飛散は、本実
施例で示すような複数の有彩色トナーを持った現像器で
構成される場合には、例えばイエロートナーがその下の
マゼンタ現像器の現像スリーブ上に落下混入し、混色の
問題を起こし、カラー画像を出す上で非常にやっかいな
問題である。

第１図に於いて、カートリッジ１８の装着について詳細
に説明する。カートリッジ１８の装着は前述したように
開閉カバー１９を開けて行うが、このときカートリッジ
１８の現像器側を先に、かつ、現像スリーブに対して充
填されたトナー収容部側が下方になるようにカートリッ
ジの姿勢を考慮している為、装着時に衝撃を加えてもト
ナーが現像容器外に飛散することはない。

また、第１図に於いて、転写用回転体１０は転写用回転
体支持板２７に支持され、かつ支点２６の周りにバネ２
８によって弾性支持されている為開閉カバー１９を閉め
る際の像担持体１と転写用回転体１０との衝撃を緩和す
る効果と両者の圧接を保証する効果とを得ることができ
る。尚、カートリッジ着脱時は第１図に示すように、像
担持体と転写用回転体とは離間している。

〔他の実施例〕

第３図は、本発明の第２の実施例である。

第３図に於いて、３１は第１図で説明した画像形成装置
と同様のプロセスで画像形成する画像形成装置本体であ
り、給紙カセット３４から給紙された記録紙は第１図で
説明した電子写真プロセス等により印字、定着され、排
紙トレイ３３上に積載される。第３図に於いては、カー
トリッジ３５を着脱する場合開閉カバー３２及びカート
リッジ収納［３０を開放した後にカートリッジ３５を着
脱するように構成している。このときカートリッジ収納
部３０は第３図で示すように開閉中心３０ａを支点とし
て傾斜させる為、カートリッジ３５も第１図で説明した
カートリッジ１８のように各現像器のトナー収納部が現
像スリーブよりも低くなるような位置関係で傾斜したま
ま着脱される。

従って、カートリッジ着脱時の衝撃がカートリッジ３５
に加わったとしてもトナー収納部内のトナーが現像容器
の外に飛散することはない。即ち、前述したような混色
の問題も発生することがない。

尚、第１図、第２図、第３図で説明した実施例では、カ
ートリッジ内に現像器の他１ｍ、、クリーナ、感光ドラ
ム、帯電器等の手段を含めた場合で説明したが、現像器
だけのカートリッジの場合でも本発明は有効であること
は言うまでもない。更には、カートリッジの各現像器内
の現像スリーブとトナー収納部との位置関係が前述した
ような関係で装置本体に挿入し、その後カートリッジの
みを所一定位置に回転又は移動する構成であっても本発
明は有効である。

また、第４図は本発明の画像形成装置で実施し得るプロ
セスカートリッジに運搬用把手を設けた例であるが、運
搬用把手３６はカートリッジ３５を持ったとき、現像剤
担持体２２に対して現像剤収容部２４が下方になるよう
に配設しである為、運搬中の衝撃に対しても現像器から
のトナー飛散等が防止できる。この運搬用把手は第４図
の形状にとどまらず現像剤が現像剤担持体２２に対して
下方になる位置であれば、例えばカートリッジ３５の３
５ａ面側につけても良く、更には所謂把手の形状を有し
なくても手で持つ場所がわかるような凹部あるいは凸部
形状でも良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、少なくとも互いに異なる色の複数
の現像器を有するプロセスカートリッジを画像形成装置
本体に着脱する際のプロセスカートリッジの姿勢を、各
現像器の現像剤担持体に対して現像器内の現像剤収容部
が下方に位置するような姿勢、すなわち、現像容器内の
トナーが現像剤担持体側に圧力を付与しない位置関係に
保つように画像形成装置本体内にカートリッジ着脱案内
部材を配設し、この案内部材に沿ってカートリッジを着
脱することで、衝撃が加わった場合でも現像器内のトナ
ーが現像器外へ飛散することがなくなり、混色を防止で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のプロセスカートリッジ
着脱を示す概略断面図、 第２図は本発明の第１の実施例の画像形成装置の概略断
面図、 第３図は本発明の第２の実施例の画像形成装置の斜視図
、 第４図は本発明を実施し得るプロセスカートリッジの概
略図、 第５図は従来例を示す概略図である。 １・・・像担持体 ４．５．６．７・・・現像器 １０・・・転写用回転体 １８・・・プロセスカートリッジ ２２・・・現像剤担持体 ２４・・・現像剤収容部 ／ρ７

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも現像剤担持体と現像剤収容部とを有す
   る互いに異なる色用の現像器を複数個備えたプロセスカ
   ートリッジが着脱可能な画像形成装置であって、前記現
   像剤担持体に対して前記現像剤収容部が下方に位置する
   姿勢で前記プロセスカートリッジを画像形成装置に対し
   て着脱可能とすることを特徴とする画像形成装置。
2. （２）前記プロセスカートリッジは像担持体を有し、こ
   の像担持体に少なくとも転写時接触して回転する転写用
   回転体と上記像担持体とを離間した状態で、前記プロセ
   スカートリッジが画像形成装置に対して着脱される請求
   項１に記載の画像形成装置。