JPH0361963A

JPH0361963A - 電子写真画像形成装置

Info

Publication number: JPH0361963A
Application number: JP1197657A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Hiraike; 平池　文明
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1989-07-29
Filing date: 1989-07-29
Publication date: 1991-03-18

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〕本発明はカラー画像の形成が可能な電子写真画像形成装
置の感光体ドラムおよび現像装置をカートリンジ化して
着脱可能にし、該画像形成装置内の清掃点検を容易にさ
せるとともに規定の画像形成回数の満了とともに新規カ
ートリ・７ジに交換を確実容易にさせるための改良に関
する。

〔従来の技術〕

従来、電子写真画像形成装置においては、感光体ドラム
と現像装置が１つの着脱可能なユニットに包含されてい
るものや、感光体ドラムを含む１つのユニットと現像装
置を含む１つのユニットとが各々着脱可能なユニットに
構成されているものがあった。そして電子写真画像形成
装置の内部点検や部品交換や清掃が容易で確実に行える
ように構成されていた。

そして、感光体は画像形成の繰り返し使用回数に限度が
ありちなみに１万回とか３万回とか５万回の使用限度に
よって新規のものに交換することが一般的になり、現像
器も同様に画像形成の使用回数の限度がありそれによっ
て新規なものと交換する形態をとることが多かった。

〔発明が解決しようとする課題〕

感光体や現像器には良好な画像形成を維持するための耐
久限度があり、その限度は特に画像形成の使用回数によ
り決まるものである。即ち、成る限度回数に達すると感
光体は急に減力してしまうので、減力する前の段階で新
規のものと交換する。

ところで現像器の場合は、Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢＬの各現
像器の限度回数は同じであっても多色カラー画像形成装
置にあっては各現像器の使用頻度が異なることによりそ
の限度達成時期が違うのが普通である。特に黒の使用頻
度が一番多くカラーの使用頻度はそれほど多くないとい
った場合があり、このようなとき黒の現像器の限度寿命
に合わせて各色の現像剤を使用する各カラー現像器も一
体的ｌこ限度寿命に達していると判断して黒と各カラー
を合わせて廃棄してしまうと各カラーの現像器はまだ充
分使用可能な能力をもっているにもかかわらず廃棄処分
にされカラー現像剤の資源および各色の現像装置につい
ては経済的無駄が発生し大変好ましくない。

ところで多色カラー画像形成におけるＹ、Ｍ。

ＣまたはＢ、Ｇ、Ｒの各３色現像剤の使用頻度は殆ど同
じであると見られる。

本発明はこのような問題点を解決して使用頻度が同じよ
うな機能をまとめてカートリッジ入りのユニットを構成
させ、点検清掃交換等の作業が正確かつ容易に行われ更
に、感光体や現像器やクリ−すが寿命限度−杯に活用で
きるような電子写真画像形成装置を提供するこを課題目
的にする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的は、カラー画像の形成が可能な電子写真画像形
成装置において、感光体ドラムを包含するドラムカート
リッジと複数のカラー現像用現像器を収容するカラー現
像カートリッジと熱現像用現像器を収容する黒現像カー
トリッジとを別々に設けたことを特徴とする電子写真画
像形成装置によって達成される。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第４図に示す。

第１図および第２図は本発明の電子写真画像形成装置の
構成を示した側断面図であり、第１図はまた、本実施例
の平面図である第３図のｘ−ｘ’断面図をも表すもので
ある。

図においてｌＯはドラム状の像担持体すなわち感光体ド
ラムで第２図では時計方向に第１図では反時計方向に駆
動回転される。２０は前記感光体ドラム１０周面の感光
体に電荷を印加する帯電極、３０は露光光学系たるレー
ザ書込み系ユニットである。

レーザ書込み信号が前記レーザ書込み系ユニット３０に
入力されると、該レーザ書込み系ユニット３０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３１により回転されるポリゴンミラー３
２により回転走査され、ｆθレンズ３３を経て３枚のミ
ラー３４Ａ　、　３４Ｂ　、　３４Ｇにより光路を曲げ
られて、予め前記帯電極２０によって電荷を印加された
感光体ドラムＩＯの周面上に投射される。

一方では走査が開始されるとレーザビームはインデック
スセンサによって検知され、第１の色信号によるレーザ
ビームの変調が開始され、変調されたレーザビームが前
記感光体ドラム１０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ドラム１０の回転による副
走査により感光体ドラム１０周面上に第１の色に対する
潜像が形成されて行く。この潜像は第１の色として例え
ばイエローの現像剤を収容する現像手段により現像され
て感光体ドラム１０周面にイエローのトナー像が形成さ
れる。得られたトナー像は感光体ドラム１０周面に保持
されｔ；まま感光体ドラムｌＯの周面より引き離されて
いるクリーニング手段の下を通過し、次のコピーサイク
ルに入る。

すなわち、前記感光体ドラム１０は前記帯電極２０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３０に入力され、前述
した第１の色信号の場合と同様にして感光体ドラム１０
周面への第２の色信号による書込みが行われ潜像が形成
される。潜像は第２の色として例えばマゼンタの現像剤
を収容する現像手段によって現像される。

このマゼンタのトナー像はすでに形成されている前述の
イエローのトナー像の上に重ねて形成される。

このようにして得られｆ−トナー像は感光体ドラム１０
周面に保持されたまま感光体ドラムＩＯの周面より引き
離されているクリーニング手段の下を通過し、次のコピ
ーサイクルに入る。

同様にして、感光体ドラム１０上には第３の色信号によ
る書込みが行われ潜像が形成される。この潜像は第３の
色として例えばシアンの現像剤を収容する現像手段によ
って現像される。このシアンのトナー像は前述のイエロ
ー　マゼンタのトナー像の上に重ねて形成される。

以上、３色のトナーによってカラーのトナー像が感光体
ドラムＩＯ上に形成されるが、同様にして黒色のトナー
像をも更に重ねることによって、高画質のカラー画像が
得られることとなる。

６１１Ａ、６１１Ｂ、６１１Ｃ，６１１Ｄは上記の現像
を行うそれぞれイエロー　マゼンタ、シアン、黒色の各
現像剤を収容した現像手段たる現像器である。

前記各現像器は現像器６１１Ａの例に示すように、感光
体ドラムｌＯの周面に対し所定の間隙を置いて対峙する
内側に固定した磁極を有する現像σ−ラ（現像スリーブ
）６１２と、互に逆方向への搬送力をもつ一対の撹拌ロ
ーラ６）４と６１５を備えていて、該撹拌ローラ６１４
と６１５との混合作用によって現像剤は、トナーとキャ
リアの成分が均一化された上で前記の回転する現像ロー
ラ（現像スリーブ）６１２周面へと供給される。

現像剤を担持した各現像器の現像ローラ（現像スリーブ
）には直流あるいはさらに交流のバイアスが印加され、
２成分現像剤により非接触の反転現像が行われるように
なっている。

このような感光体ドラム１０とその周縁部に設けられた
帯電極２０による帯電と各色毎のレーザ書込み系ユニッ
ト３０による露光および現像器６１１Ａ、６１１Ｂ、６
１１Ｃ，６１１Ｄによる現像処理は各色毎に従って４回
行われることによって感光体ドラム１０の周面上には重
ね合わせによってカラーのトナー画像が形成される。

６１および６２はそれぞれ常時回転状態にある第１給紙
ローラと第２給紙ローラまた７１および７２はそれぞれ
円弧状および直線状をなした各給紙ガイドである。

給紙カセットより１枚ずつ搬出された記録紙は、第１給
紙ローラ６１により給紙ガイド７１に沿って送られてＵ
ターンすなわち上下反転したあと前記給紙ガイド７２の
搬送路を速切る給紙シャッタＳの立上り部に当接して一
旦停止する。この場合前記第２給紙ローラ６２は停止状
態にある記録紙を面上をスリ７ブして回転を続ける。

トナー像を有した感光体ドラムＩＯの回転にタイミング
を合わせて前記給紙シャッタＳが下方に退避すると記録
紙は前記第２給紙ローラ６２の摩擦力によって感光体ド
ラム１０の周速に同期して転写部ｔ〜と給送される。

８０は回動自在な転写ローラで、電圧が印加され帯電状
態とされていて、感光体ドラムｌＯの周面との接点にお
いて搬送ベルト８０Ｂを介してトナー画像を記録紙側に
転写する転写部を構成する。なお前記転写ローラ８０は
反時計方向に回転する駆動ローラ８０Ａとの間に搬送ベ
ルト８０Ｂを張架していて該搬送ベル！−８０Ｂによっ
て記録紙を搬送しつつ転写を行う。なお８０Ｃは搬送ベ
ルト８０Ｂの表面をクリーニングするクリーニング手段
である。

９０は前帯電極でクリーニング装＃：、ｌＯＯの上流に
位置し、トナー画像を記録紙に転写した感光体ドラム１
０周面上の残留トナーを除去し易い状態に帯電する。

１００はクリーニング装置、１１０および１２０は該ク
リーニング装置ｌＯＯのクリーニング手段たる導電性毛
ブラシおよび導電性の回収ローラ、さらに１３０は前記
クリーニング手段によって回収したトナーを収容する廃
トナー回収部である。

前帯電極９０を通過した感光体ドラム１０は、制御部よ
りの信号により摺接状態とされｉこ前記導電性毛ブラシ
１１０によって残留トナーを除去され、さらに該導電性
ブラシ１１０に付着した残留トナーは前記の導電性の回
収ローラ１２０に吸着されたあと前記廃トナー回収部１
３０へと送られる。

前記廃トナー回収部１３０には廃トナー送り棒１３１と
変形可能なトナー回収袋１３２が設けられていて、前記
回収ローラ１２０によって送られた残留トナーすなわち
廃トナーは前記廃トナー送り捧１３１を介して袋部材１
３２の中に収容される。

かくして周面上をクリーニングされた感光体ドラムｌＯ
は再び前記帯電器２０によって帯電されて新たな画像の
形成に移り同時に前記導電性毛ブラシ１１０は摺擦状態
を解除される。

一方、転写部においてトナー画像の転写を受けた記録紙
は、感光体ドラム１０の周面から分離して定着装置６０
に給送される。６３は定着用熱ローラ対、６４は排紙ロ
ーラ対であって、前記熱ローラ対６３によってトナーを
溶融固着した記録紙は前記排紙ローラ対６４により定着
装置より排出される。

７３および７４は前記排紙ローラ対６４によって排出さ
れる記録紙を装置本体の上部に導くための排紙ガイドで
あって記録紙は、排紙用の搬送ローラ６５゜６６および
６７のリレーによって画像面を下向にした状態でトレイ
７５の上に排出、積層される。

次に現像装置６００の構成について説明する。

前述のように該装置６００はＹ（イエロー）の現像剤を
収容する現像器６１１Ａ、　Ｍ　（マゼンタ）の現像剤
を収容する現像器６１１８％Ｃ（シアン）の現像剤を収
容する現像器６１１Ｇ及びＢＬ（ブラック）の現像剤を
収容する現像器６１１０より戊り立つ。そして、前記Ｙ
、Ｍ、Ｃの各現像器は１つのカートリッジの枠体６０２
に収納されてカラー現像器を形成してガイドレール７１
３Ａ、７１３Ｂにガイドされて画像形成装置１の基台部
８００の上部に形成されるクラムシェル開閉部７００の
フレーム７０１に設けられた出入窓７１３から着脱可能
にセットされるようにしである。一方、黒現像剤収容現
像器６１１Ｄはガイドレール７１３Ｇに沿って出入窓７
１３から、前記開閉部７００に独立に着脱可能にセット
される。

前記４つの各現像器の構成は同じであるので６１１Ａに
ついてその構成を説明する。現像器の容器６０３の内部
には前述の現像ローラ（現像スリーブ）６１２、撹拌ロ
ーラ６１４．６１５が収容され、現像ローラ６１２の両
端には該ローラ６１２の外径より一定量大きな外径部６
１３が同じに設けられている。また、該容器６０３の右
方には前記各ローラへの駆動伝達用ギヤトレーン６３０
が設けられ、該容器６０３の左方にはトナー受入口６２
１があけられている。

そして、該容器６０３に設けられたレール６１９に沿っ
て前記受入口６２１を塞ごうとするように、ばね６１８
とガイドビン６１６によって付勢されている口開閉部材
６１８が設けられている。

そして、該容器はばね６２５（これは板ばねであっても
つる巻きばねであってもよい。）によって現像器６１１
Ａが現像ローラ６１２の両端外径部６１３で感光体１０
の図面に圧接するようにしである。これより、現像ロー
ラ６１２と感光体ドラム１０との隙間が、磁気ブラシを
形成するに最適な間隔が保てるようにしである。

次に、トナー補給タンク２００とトナー補給装置２５０
とについて説明する。

該タンク２００は、第２図及び第３図に示すように、タ
ラムシエル開閉部７００の７レーム７０１にトナーのＹ
、Ｍ、Ｃ，ＢＬの各色別に同形の容器２０１Ａ。

２０１Ｂ、２０１Ｃ，２０１Ｄが１列に配列されている
。そして、駆動モータ２０５によって歯車２０５Ａ、２
０６，２０７．２０８Ａを介して前記各トナー容器２０
１Ａ、２０１Ｂ、２０１Ｃ，２０１Ｄの撹拌軸及びスパ
イラル回転軸２０８が回転可能にされる。スパイラル回
転軸２０８は前記タンク２００のトナー供給搬送口２０
９に設けられ、該供給搬送口２０９には２７２Ａ　、　
２７２Ｂ　、　２７２Ｇ　、　２７２Ｄで表わされる各
ホースのｌ端が接続され、そのホースの中には、前記ス
パイラル回転軸２０８に接続されたフレキシブルなスパ
イラル部材２７１が設けられ前記スパイラル回転軸２０
８の回転により該部材２７１には自在に該軸の回転方向
に回転が伝達されトナーの搬送が行われる。

前記各ホースの他端はトナー補給装置２５０の各色トナ
ー別の分配容器２５１への導入パイプ２５９へ接続され
ている。該容器２５１にはトナー補給口２５７があけら
れている。該容器２５１にはレール２５４が設けられ該
レール２５４上をスライドする口開閉部材２５８が設け
られ、該容器２５１の底部の延長部２５１Ａに設けられ
たビン２５２及びばね２５３によって前記口開閉部材２
５８は常に右方に付勢されている。そして、通常は前記
補給口２５７は前記口開閉部材２５８によって閉じて塞
がれている。

そして、このトナー補給装置の各分配容器２５１の底部
延長部２５１Ａは、タラムシエル開閉部７００のフレー
ム７０１に設けられた長孔７０８　、７０９に嵌合する
ビン２６６．２６７及び２６４が植えられ、かつ、該長
孔方向にスライド可能にしたプレート２６１の折り曲げ
部２６２と結合して固定されている。

方、タラムシエル開閉部７００の７レーム７０１は基台
部８００のフレーム８０１に設けられた軸受部８０２に
嵌きする回転支軸７０２によって開閉動作が可能になる
。

また、ビン嵌合溝７０３Ａ、７０３Ｂ、７０３Ｇ、７０
３Ｄをもつカムレバー７０３が、タラムシエル開閉部７
００のフレーム７０１に固定したビン７０４，７０５前
記プレート２６１に固定したビン２６６及び基台部８０
０の７レーム８０１に固定したビン８０５と嵌合して設
けられている。

タラムシエル開閉部７００を第１図の側面図に示す状態
から、第４図の斜視図に示す状態に開かせるとカムレバ
ー７０３は図に示す状態に位置を変え、それによってビ
ン２６６．２６７及び２６４が長孔７０８．７０９を移
動し、それ等のビンが植えられＩ；プレート２６１が左
方へ移動してしまう。

このようにして、プレート２６１の折り曲げ部２６２に
底部延長部２５２Ａで止められたトナー補給部の分配容
器２５２も左方に移動することができる。これによって
、該容器２５２は現像器の容器６０３から接触結合が離
れるとともに口開閉部材２５８が、そのばね２５５の付
勢力によって補給孔２５７を閉じ分配容器２５１からの
トナーのこぼれを防止できるようになる。

一方、現像器６００の容器６０３のトナー受入口６２１
も口開閉部材６１８がばね６１７の付勢力によってレー
ル６１９上をスライドして塞がれる。そして、現像器６
００の容器６０３内のトナーのこぼれも防止される。

このようにして、タラムシエル開閉部７００が開いてい
るときトナー供給部２５０は後方に下がるとともに補給
口２５７を閉じ、現像器６００の容器６０３のトナー受
入口６２１も閉じて、トナーこぼれは自動的に完全に防
止される。

そして、このようにタラムシエル開閉部７００が開いて
いるとき、Ｙ、Ｍ、Ｃの３色の現像器からなるカートリ
ッジを１つのカートリッジにして一体的にユニットとし
てタラムシエルの出入窓７１３からガイドレール７１３
Ａ、７１３Ｂにガイドさせて容易に着脱が可能になる。

また、黒の現像剤用の現像器６１１Ｄも１つのカートリ
ッジとして独立にクラムシェル開閉部のフレーム７０１
の出入窓７１３のガイドレール７１３Ｃにガイドさせて
容易に着脱を可能にする。

また、クリーナ１００．帯電器２０．前帯電極９０．ト
ナー回収部１３０などを含めた感光体ドラム用カートリ
ノン゛５００も第４図の斜視図に示すようにクラム／エ
ル開閉部を開いた状態にしたときにガイドレール導入部
７１２Ａおよびガイドレール７１２に沿って、該カート
リッジ５００の両サイドの案内部５１０Ａ、５１０Ｂを
案内させてスライドさせることにより着脱を容易にさせ
、ドラム中心ビン１１が両サイドのフレームの案内７１
１に沿って所定位置におさまるようにセットすることが
できる。

また、カートリッジの脚部５０３及び５０４はクラムシ
ェル開閉部７００から該カートリッジ５００を引き出し
て任意の台上に置いたとき点検清掃等が容易に行われ扱
い易くするためのものである。

このようにして、タラムシエル開閉部の開いてるときに
各カートリッジを着脱させ保全点検が容易になり、また
、新規のものに交換することも楽々とできるようになる
。また、カートリッジを３つにわけたことにより、各色
のトナーの順序を間違えた装填をしたりすることもなく
なる。このことは特にフルカラー画像ばかりでなく、多
色カラーとして更に、感光体ドラムを包含するドラムカ
ートリッジと現像カートリッジをお互いに直交するよう
に着脱することにより、平行装填よりも装填組み立て操
作が安全確実なものとなった。特に、感光体カートリッ
ジの着脱を現像器カートリッジの着脱よりも先行させる
ようにする方が、その逆で行うよりも構造が更に簡単に
なる。逆の順序で行う場合は現像器を着脱する途中感光
体表面に傷がつかないように現像ローラその他が逃げた
形を構成させる必要があるからである。これは、それ程
構造が複雑になるものではないが、このような処置を構
する必要のないやり方の方が望ましい。

尚、本実施例では各現像器に対して各トナー補給タンク
２００と各トナー補給装置２５０とが付随して設けられ
たものを示したが、前記トナー補給タンク２００とトナ
ー補給装置２５０とは設けず、現像器の寿命に見合うト
ナーを現像器内に貯留して、それを使いつくした時点で
今までの現像器をカートリッジごと廃棄して新しいカー
トリッジに入った現像器と取り換える手段をとってもよ
い。

尚、カラーの各現像器を１つのカートリッジに入れ黒の
カートリッジを別の１つのカートリッジに入れて使用頻
度別に交換時期を考慮することを可能にしたが、多色カ
ラー画像形成装置として使うときには、ユーザの使い方
によって特定の色を使う頻度が高くなるときがあるが、
このときは、その色の現像器を特別に早く交換するよう
にカートリッジの中に子供のカートリッジを構成するよ
うにすることも可能である。

〔発明の効果〕

本発明により、感光体、現像器の保守点検を容易で確実
に効率よく行えるようになった。

また、前記各機能手段に一定回数の画像形成を終えて、
廃棄時期が来たときには、新規のカートリッジに交換し
て機能回復を即座に行わせることが可能になった。しか
も、その操作はカートリッジ交換という簡単確実な手段
をとったため専門のメンテナス専門の技能者ではなく、
通常のオペレータによって特に技能を要することなく楽
に処置できるようになった。更に、使用頻度別にカート
リッジ式交換が可能になったので高価な資材の浪費がな
くなり合理的な新規交換を行える利点が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明の１実施例のそれ第４図は
、本発明の１実施例のクラムシェル開放時の斜視図であ
る。１０・・・感光体ドラム　　１１・・・ドラム中心ピン
２０・・・帯電装置３０・・・レーザ書き込み系ユニット６０・・・定着器　　　　　８０・・・転写ローラ９０
・・・前帯電器　　　　１００・・・クリーニング装置
１３０・・・トナー回収部　２００・・・トナー補給タ
ンク２５０・・・トナー補給装置５００・・・感光体ドラム用カートリ・ンジ５０３．５
０４・・・脚部　　　５１０Ａ、５１０Ｂ・・・案内部
６００・・・現像器　　　　　６０２・・・カートリッ
ジ枠体６１１Ａ・・・Ｙ現像剤収容現像器６１１Ｂ・・・Ｍ現像剤収容現像器６１１Ｃ・・・Ｃ現像剤収容現像器６１１Ｄ・・・黒現像剖収容現像器７００・・・タラムシエル開閉部７０１・・・フレーム　　　７０２・・・回転支軸７１
２・・・ガイドレール　７１３・・・出入窓７１３Ａ、
７１３Ｂ、７１３Ｇ・・・ガイドレール８００・・・基
台Ｗｆ、　　　　　　８０１・・・フレーム８０２・・
・軸受部

Claims

【特許請求の範囲】

カラー画像の形成が可能な電子写真画像形成装置におい
て、感光体ドラムを包含するドラムカートリッジと複数
のカラー現像用現像器を収容するカラー現像カートリッ
ジと黒現像用現像器を収容する黒現像カートリッジとを
別々に設けたことを特徴とする電子写真画像形成装置。