JPH0361972A - クラムシェル型電子写真画像形成装置 - 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〕 本発明は電子写真画像形成装置の感光体ドラムおよび現
像装置をそれぞれカートリッジ化して着脱可能にし該画
像形成装置内の清掃点検への対応を容易にさせるととも
に規定の使用回数を稼動終了時に新規カートリッジへの
交換作業を安全確実容易にさせるＩ；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
ように意図してｗＩｔ成されていた。しかし充分ではな
かった。

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質形成を維持するｔ；めの
耐久限度があり、その限度はおおむね画像形成の使用回
数により決まるものである。この耐久限度をオーバーし
ないように新規なものに交換するとともに、耐久時期に
達する前にも途中で画像形成装置の内部の点検清掃を行
い該装置の正常な機能の維持を常に持続させておく必要
がある。

しかもそれは、熟練を要することなく簡単な手順で正し
く行えることが望ましい。そこで、感光体まわりや現像
器まわりをそれぞれ１つのカートリッジに収納して着脱
を容易にし、点検、清掃をし易くしてあった。

しかし、現像器の現像ローラ（現像スリーブ）は感光体
ドラム表面と接触に近い状態にあるし、該スリーブの両
端部は感光体ドラム表面と接触させていることが多い。

このような状態にあるため、感光体ドラム用のカートリ
ッジと現像器用のカートリッジを別々にして同一の方向
に着脱をすると、前記ドラム表面と現像スリーブの両端
部の接触部がお互いにすれ合って前記ドラム表面に傷等
の損傷を起こさせることがある。このようなことが途中
時の清掃点検時におこると何のための清掃点検かわから
なくなり、得られる画像仕上がりに乱れが起こり大きな
問題となる。１つの方法として感光体ドラムと現像器を
１つのカートリッジに収容する方式をとることによりこ
のようなお互いのすれ合いによる擾乱は防げることにな
るが、一方、一体のままだと細かい所に観察が届かず清
掃点検がやりにくく不完全になってしまうという問題が
発生する。本発明はこのような問題点を除去したクラム
シェル型電子写真画像形成装置を提供することを課題目
的にする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的は、クラムシェル型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
現像器を収容する現像カートリッジとを別々に設け、前
記ドラムカートリッジをクラムシェル開閉部の回動支軸
と直角方向に着脱させるようにしたことに対応して前記
現像カートリッジは前記回動支軸と平行な方向に着脱さ
せるようにしたことを特徴とするクラムシェル型電子写
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’断面をも表すものであ
る。

図において１０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４０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ｌＯ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ＩＯ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ＩＯ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４０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
されたまま感光体ドラム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４０
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た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。

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ｉ・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１０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１０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ローラ（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６１４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／プして回転を続ける。

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へと給送される。

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１０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２８０Ａとの間に搬送ベ
ルト８０Ｂを張架していて該搬送ベルＩ−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置１００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１０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１１００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ＩＯは、制御部よ
りの信号により摺接状態とされた前記導電性毛ブラシ１
１０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１３
０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棒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ＩＯ
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＋１０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゜６６８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６１１Ｂ、　Ｃ（シアン）の現像剤を
収容する現像器６１１Ｃ及びＢＬ（ブラック）の現像剤
を収容する現像器６１１Ｄより戒り立つ。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６０
２に収納されてカラー現像器を形成してガイドレール７
１３Ａ、７１３Ｂにガイドされて画像形成装置ｌ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６１１０はガイドレール７１３Ｇに沿って出入窓
７１３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、ク
ラムシェル開閉部７００のフレーム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、２７
２Ｂ、２７２Ｃ，２７２Ｄで表わされる各ホースの１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２
７１が設けられ前記スパイラル回転軸２０８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
たピン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によって閘じて塞
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、クラムシェル開閉部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。

一方、クラムシェル開閉部７００のフレーム７０１は基
台部８００のフレーム８０１に設けられた軸受部８０２
に嵌合する回転支軸７０２によって開閉動作が可能にな
る。

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

クラムシェル開閉部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、それ等のピンが植えられたプレート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Ｉこよっ
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のトナー受は入れ口６
２１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６００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、クラムシェル開閉部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、このようにクラムシェル開閉部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
てクラムシェルの出入窓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７旧の
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
ッジ５００も第４図の斜視図（こ示すようにクラムシェ
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７レームの案内７１
’ｌ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、クラムシェ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〜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＊ｔ、する
ようＩこすることも可能である。

〔発明の効果〕

本発明により、画像形成装置の感光体ドラムまわりと現
像器まわりがユニットごとにカートリッジとして構成さ
れ着脱できるようになったので機能ごとに分解すること
が容易になり、装置内部が隅々までわかり易く観察でき
るように展開され点検清掃の取り扱い操作が確実容易に
なった。また、感光体と現像器が直角方向に着脱可能に
なり、これｊこよって着脱時に現像器が感光体ドラム表
面に及ぼす損傷動作の不安が皆無になり、従って画像形
成の乱れもなく安定した高画質が常に得られるようにな
った。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明のｌ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。 」Ｏ・・・感光体ドラム　　１１・・・ドラム中心ビン
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ッジ５０３．５０
４・・・脚部　　　５１０Ａ、５１０Ｂ・・・案内部６
００・・・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・・・黒現像剤収容現像器 ７００・・・クラムシェル開閉部 ７０１・・・フレーム　　　７０２・・・回転支軸７１
２・・・ガイドレール　７１３・・・出入窓７１３Ａ、
７１３Ｂ、７１３Ｃ・・・ガイドレール８００・・・基
台！　　　　　　８０１・・・フレーム８０２・・・軸
受部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クラムシェル型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現像器を収容す
   る現像カートリッジとを別々に設け、前記ドラムカート
   リッジをクラムシェル開閉部の回動支軸と直角方向に着
   脱させるようにしたことに対応して前記現像カートリッ
   ジは前記回動支軸と平行な方向に着脱させるようにした
   ことを特徴とするクラムシェル型電子写真画像形成装置
   。