JPH04107480A - カラー画像形成装置 - 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、複写機、プリンタ等転写材へ画像形成を行う
電子写真方式のカラー画像形成装置に関する。

〔発明の背景〕

電子写真方式を用いるモノカラ一方式のアナログ複写機
や半導体レーザ・Ｌ　Ｅ　Ｄ走査系による複写機・プリ
ンタ等の画像形成装置において、耐用寿命を有する各種
感光体、現像剤キャリア、クリニング部材や現像剤トナ
ーの消耗時等での補給・交換のために画像形成手段の一
部をカートリッジ化して、これら画像形成手段の要部を
一体化した部材を装置外へ取り出し、メンテナンス或は
交換を行うよう構成されたものが提案されている。また
、画像形成手段によって像形成される転写４１の搬送路
を開放してジャム処理時に転写材を取り出し易くする様
な構成も種々提案されてきている。

これらの代表的な構成として特公昭５８−５４３９２号
公報に開示されている様な、感光体ドラム、現像器、ク
リーナー等を一体的に支持部材に取付け、装置本体より
引抜き可能とし、各ユニットの交換や補修を容易化する
提案がなされており、次いでこれら画像形成手段の主要
部を一体化して使い捨てとしたものか特開昭５７−１５
４２５５号公報に、また同様の使い捨てカートリッジを
用いるもので、半導体レーザによるドツト露光走査書込
みによって感光体ドラム上に潜像形成を行うプリンタ構
成が特開昭５９〜１．４７３６６号公報等にて開示され
ている。

更に、これらの公報には分割構造の上部筐体を開放して
転写材搬送路を開き、ジャム時の転写部を取り出す構成
か開示され、且つ前記の特開昭５７−１５４２５５号公
報には、２分割の構造の上部筐体に使い捨てプロセスカ
ーｌ−リッジを交換可能に配設した構成が採られ、カー
ｌ・リッジ交換の作業性と、ジャム処理の容易性を解決
しようとしている。また補給用トナーカートリッジや回
収トナー用りリニングカートリソシを主とするプロセス
カートリッジの交換作業の容易性に重点をおいて２分割
ａ　Ｍとし、特に下部筐体にプロセスカートリッジを配
設して、メンテナンスの作業性の向上を図ったものか特
開昭５８−１１６１号公報にて開示されている。

また、前記構造をタテ型としたもので、特開昭６３−２
４４０５８号、同６３−２４４０５９号、同６３−２４
４０６４号、特開平１−１．７９１６８号公報等にて提
案されているか、これは同一方向操作およびジャム処理
向上を図ったものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながらプロセスカートリッジを装置本体に対し着
脱するに当たっては前述したように装置を２分割構造に
するなとしてカートリッジの挿脱口を開閉可能とすると
同時に、カートリッジを構成する感光体や現像器に接続
する駆動系の歯車を容易かつ確実にカートリッジの挿脱
に伴って係脱出来るようにすることか必要てあって、そ
のため本体構造が複雑化また取扱い操作も簡便なもので
はなかった。

本発明はこの点を解決して改良した結果、装置を２分割
構造のように大きく開蓋させることなくプロセスカーｌ
−リッジを容易かつ確実に着脱することの出来る画像形
成装置の提供を目的としたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、すくなくも像担持体と複数の現像器を含む
プロセスカー１・りンジが着脱可能に設げられたカラー
画像形成装置において、 一 該７０セスカーｌ−リツジは転写部と反対側に取出しを
可能とし、該プロセスカートリッジを装置本体に装着時
には前記複数の現像器の各々に設けた歯車は本体側の複
数列に平行に配設された各々の駆動歯車ど噛合すること
を特徴とするカラー画像形成装置よって達成される。

〔実施例〕

本発明のカラー画像形成装置の一実施例を第１図ないし
第４図に示す。

第１図において、■はベルト状像担持体たる可撓性の感
光体ベルトて、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。

４は前記感光体ベルト１に内接するよう装置本体に固定
した支持体すなわちツノイド部材であって、前記感光体
ベルト１は回動ローラ３の外側への（＝ｊ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カイ）
一部祠４に摺擦させる。

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
も常に前記カイト部材４の表面に対し定の関係位置に保
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。

６は帯電手段たるスコロＩ・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祠４を
背面にした前記感光体ベルｌ−］の外周面に対向して配
設される。

前記レーザ書込み系ユニント７は上面にスリット状の露
光用開口部７０Ａを設けた保持筐体７ｏに納めて装置本
体に組込まれる。

前記レーザ書込み系ユニッＩ・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。

前記各現像器８　、９．１０．１］は例えはイエローマ
センタ、シアン、黒色の各現像剤をそれぞれ収容するも
のて前記感光体ベルト１ど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、感光体ヘルドの移動を妨げない長所を
有する。

■２は転写器、１２Ａは除電バー　１３はクリーニング
装置で該クリーニング装置１３のプレーＦ１３Ａとトナ
ー搬送ローラ１３Ｂは画像形成中には感光体ベルｌ−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ヘルド１の表面に圧接され
る。

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。

まず本実施例による多色像の形成は、次の像形成ンステ
ムに従って遂行される。即ちオリジナル画像を撮像素子
か走査するカラー画像データ入力部で得られたデータを
、画像データ処理部て演算処理して画像データを作成し
、これは−星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第１図
の実施例て示したカラー画像形成装置へと入力される。

すなわち前記プリンタとは別体の画像読取装置から出力
される色信号か前記レーザ書込み系ユニント７に入力さ
れると、レーザ書込み系ユニット７においでは半導体レ
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。

方では走査か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１１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１〜１の搬送による副走査により感光体ベル１
へ１の周面上に第１の色に対応する潜像か形成されて行
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、ト
ラム表面にトナー像が形成される。得られたトナー像は
ドラム面に保持されたまま感光体ベル１〜１の周面より
引き離されている清掃手段たるクリーング装置１３の下
を通過し、つぎのコピーサイクルに入る。

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、次いて信号処理部から出力された第２の色
信号か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ドラム表面への書込みが
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１・すを装填した現像器９によって現像され
る。

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
。

１．０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ついてドラム表面にシ
アン（Ｃ）のトナー像を形成する。

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１・す像を重ね合わ
七で形成する。これ等各現像器８，９゜］０および１１
の各スリー７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
ング現像か行われ、基体が接地された感光体ベルｌ−］
には非接触て現像が行われるようになっている。なお現
像としては、成分現像剤を用いた非接触現像を用いるこ
ともできる。

かくして感光体ベルｌ〜】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ツノセント１４よ
り給紙ツノイド１５を経て送られてきた転写器に転写さ
れる。

すなわち、給紙カ七ノド］４に収容された転写材は給紙
ローラ■６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。

画像の転写・除電を受けた転写器は、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Ｉより確実に
分離して吸着式の搬送ベルｌ−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］９を経て上蓋２０に形成したＩ・レイ上に排出
される。

一方、転写材への転写を終えた感光体ヘルド１はさらに
搬送を続けてブレード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がプレーＦ１３Ａの先端部に堆積したトナ
ーをならした後に、１・す搬送ローラ１３Ｂを引き離し
新たな画像形成のプロセスに入る。

前記の感光体ベルト１、帯電器６、各現像器８９　、１
０．１４およびクリーニング装置１３は独立したフロセ
スカートリッジ３ｏに組込み一体化された上、点鎖線を
もって示す方向からスライドして装置内部に挿入し装着
される。

すなわち前記プロセスカートリッジ３ｏは第２図に示す
如くその両側面に凸状の断面形状を有するレール部材３
１を備えていて、装置内部に架設した凹状の断面形状を
有するカイト部材３２に挿入して係合することにより装
置に装着される。

前記プロセスカートリッジ３ｏはレール部材３１の端部
３１Ａのカイト部材３２への当接によって装着時の位置
か決定され、同時にレール部材３１の切欠部３１Ｂに本
体側に設けた係止板３３の頂部３３Ａが係合することに
よって固定されて、内蔵する各プロセス資材をそれぞれ
の画像形成を可能とする位置に設定する。

また、プロセスカートリッジ３０の装置内部への装着と
同時に、前記感光体ベルト１を始め各現像器に接続する
各歯車群が装置本体の駆動系の各歯車にそれぞれ噛合し
て作動可能の状態とされる。

前記の各歯車群の装置背面より見た配置を第３図に、ま
た、その矢視Ａによる要部を第４図に示す。

図において８ＧＡ、　９ＧＡ、　ｌ０ＧＡおよび］ｌＧ
Ａは前記各現像器の内蔵する現像スリーブ８Ａ、９Ａ１
ＯＡおよびＩＩＡの同軸上の等径の各歯車、また、８Ｇ
Ｂと８　ＧＣ，９Ｇｌ　９　ＧＣ，ｌ０ＧＢとｌ０ＧＧ
およびＩＩＧＢと１１ＧＣは各現像器の内蔵する一対の
撹拌スクリュ８Ｂと８Ｃ，９Ｂと９Ｃ，ＩＯＢとＩＯＣ
およびＩＩＢと１１Ｃの同軸上に設けた何れも等径の各
歯車である。

前記各歯車８ＧＡないしＩＩＧＡと各歯車８ＧＯないし
ＩＩＧＣとは軸方向の位置を異にしていて互に噛合せず
共に前記各歯車８ＧＢないしＩＩＧＢに対してのみ噛合
されている。

一方、ＣＩＡ、Ｇ２Ａ、Ｇ３ＡおよびＧ４ＡさらにＧ５
は装置本体側に設けられる駆動系の出力用の各歯車であ
ってプロセスカートリッジ３０の本体装着により前記の
各歯車８ＧＡないしＩＩＧＡならびに前記感光体ベルト
１を回動させる回動ローラ２が一体とする歯車２Ｇを噛
合させて動力を伝達出来る状態とする。

前記各歯車ＧＩＡないしＧ４Ａは第４図に示すように同
軸上にそれぞれ電磁クラッチＣを介して等径の各歯車Ｇ
ＩＢ、　Ｇ２Ｂ、　Ｇ３ＢおよびＧ４Ｂを一体としてい
る。

前記の各歯車ＧＩＢないしＧ４Ｂは等径の中間歯車１１
、■２およびＩ３を介して直列状に接続されていて中間
歯車Ｉ２と同軸−作の駆動歯車ＤＣに接続するモータＭ
のビニオンＰの回転によって同方向に一斉に回転駆動さ
れる。

従って前記の電磁クラッチＣをＯＦＦの状態からＯＮの
状態に切替えることにより当該の歯車ＧＩＡ、Ｇ２Ａ、
Ｇ３Δ、Ｇ４Ａの何れかか回転し、之と歯合関係にある
特定した現像器を順次作動して前述したカラー画像の現
像処理を行うことが出来る。

ここで、前記の各現像器は感光体ベルトの周面に沿って
配置され、従って前記の各歯車８ＧＢないしＩＩＧＢが
円弧状に位置するよう配列されることから、プロセスカ
ートリッジ３０挿入のスライド面を基準とした場合に、
例えば歯車９ＧＥを最も低い位置として順次適当な段差
Ｓを設けて歯車１］、ＣＢが最も高い位置を占めるよう
配設することが可能である。

この場合、前記の各歯車９ＧＢないしＩＩＧＢを第４図
に示す如く一直線上に配列し歯車８ＧＢを平行にして同
一垂直面内に２列平行に収めたとしても、プロセスカー
トリッジ３０の装着に際しても前記の各歯車ＧＩＡない
しＧ４Ａに対して全く干渉することなく、かつ装着位置
にあっては歯車８ＧＢと歯車Ｇ　］、Ａ歯車Ｇ９Ｅと歯
車Ｇ２Ａ　、歯車１０ＧＢと歯車Ｇ３Ａ　、歯車］、Ｉ
ＧＢと歯車Ｇ４Ａの噛合あるいは離脱を円滑かつ適確に
行うことか出来る。

従って第４図に示す如くプロセスカートリッジ３０の前
記各歯車８ＧＢないしＩＩＧＢのうち歯車８ＧＢのみを
軸方向の異なる位置に配置し、歯車８ＧＢと噛合する歯
車ＣＩＡを軸方向の異なる位置とし、他の歯車９ＧＢ、
　ｌ０ＣＢ、　ＬＩＧＢは一列上に配置し、同しく装置
本体側の歯車Ｇ２Ａ、　Ｇ３Ａ、　Ｇ４Ａを一列上に配
置して、プロセスカートリッジ３０側の歯車列を本体側
の駆動系の歯車列に対応させるようにすれば前記の本体
側の各歯車ＣＩＡないしＧ４Ａに対してプロセスカー１
〜リツジ３０側の歯車８ＧＢないし１ｌＧＢは全く干渉
することなくその噛合あるいは離脱を円滑かつ適確に行
うことが出来る。

上記の実施例では歯車９ＧＢを最も低い位置として歯車
列を２列とした実施例であるが、歯車１０ＧＢを最も低
い位置としたときは本体側の３列に平行に配設した歯車
と歯合するようにすることにより円滑な噛合あるいは離
脱がなされる。

一方プロセスカートリンジ３０の取出しに際しては前記
の係止板３３はその一部をカートリ・７ジ側方に突出す
る解除レバー３３Ｂとしていて、該解除レバー３３Ｂを
押し下げることにより前記係止板３３を引張バネ３４の
付勢に抗して下方に退避させることが出来る。

従ってプロセスカートリッジ３０はカバー３５を開放し
解除レバー３３Ｂを押し下げた状態で取手３０Ａをもっ
て画像の転写部と反対側に引き出すことにより容易に装
置より取出される。

なおプロセスカートリッジ３０を取外せばあと比較的小
型の前記上蓋２０を開蓋するのみにて転写材の搬送路と
装置の上部が共に開放されるのでジャム処理等の作業も
容易に行うことが出来る。

またトナー補給部２１に対するトナーの補充も小型の上
面カバー２２を開蓋するのみで良いのでその作業は極め
て簡単となる。

〔発明の効果〕

本発明は、装置の構造を極めて簡略なものとしながらプ
ロセスカートリッジを容易に着脱することを可能とした
もので、その結果、プロセス資材のメンテナンスや転写
材のジャム処理等の作業か簡易かつ迅速に実施出来るこ
ととなり、取扱い性に優れ常に高品質の画像の得られる
カラー画像形成装置か提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１Ｑは本発明のカラー画像形成装置の断面構成図、第
２図はその要部斜視図、第３図および第４図は駆動系歯
車の配置図およびその要部側面図。 １・・・感光体ベルト　　６・・・帯電器８〜１１・・
現像器 ８Ａ〜ＩＩＡ・・・現像スリーブ ８Ｂ〜ＩＩＢ、８Ｃ〜１１Ｃ川撹拌スクリユ１３・・ク
リーニング装置 ３０・・プロセスカートリッジ ３■・・・レール部材　　　３２・ガイド部材３３・・
係止板　　　　　３５・・・カバー８　ＧＡ　−１１Ｇ
Ａ、　８　（ｉＢ　−１１ＧＢ、　８　ＧＣ−１１ＧＣ
・・（プロセスカートリッジ側）歯車 ＧＩＡ−Ｇ４Ａ、　ＧＩＢ−Ｇ４Ｂ、　Ｇ　５・・（装
置本体側）歯車

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　すくなくも像担持体と複数の現像器を含むプロセスカ
   ートリッジが着脱可能に設けられたカラー画像形成装置
   において、 該プロセスカートリッジは転写部と反対側に取出しを可
   能とし、該プロセスカートリッジを装置本体に装着時に
   は前記複数の現像器の各々に設けた歯車は本体側の複数
   列に平行に配設された各々の駆動歯車と噛合することを
   特徴とするカラー画像形成装置。