JPH04245258A - 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】

【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６
１−１００７７０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６０−７５８５
０号、同６０−７６７６６号、同６０−９５４５６号、
同６０−９５４５８号、同６０−１５８４７５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】しかしながらカートリ
ッジを装置本体に装着する場合、収容するプロセス用の
各資材を所定の設定位置に安定させると共に装置本体の
駆動系との接続状態を確保する必要がある。

【０００９】またトナー補給部を装置本体側に設ける装
置では、カートリッジの着脱に応じて補給用の配管部を
自動的に接続および分離出来るようにした上、さらにそ
の際にこぼれるトナーの装置内への飛散を防止する措置
も必要となる。

【００１０】本発明はこの点を解決して改良した結果、
カートリッジの装着により、プロセス用の各資材を画像
形成を可能とする位置に正しく設定し、確実に駆動出来
る状態とすると共に、カートリッジの着脱に伴うトナー
補給部からのトナーの飛散、落下を効果的に防止した画
像形成装置の提供を目的としたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、少なくとも
ベルト状感光体とその周縁部に現像器を有するプロセス
カートリッジが装置本体に対し移動可能に設けられ、か
つ前記カートリッジの移動に伴い転写域を開放する画像
形成装置において、前記カートリッジには前記現像器へ
のトナー補給を行うトナーホッパの装着を可能とし、前
記カートリッジに該トナーホッパが装着している場合は
装置本体からの取出しを禁止する手段と、前記カートリ
ッジに該トナーホッパが装着していない場合は装置本体
からの取出しを可能としたことを特徴とする画像形成装
置によって達成される。

【００１２】

【実施例】本発明の画像形成装置の一実施例を図１ない
し図４に示す。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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１
１はそれぞれ特定色の現像剤を収容した複数の現像部す
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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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１３
Ｂ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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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７
Ｂにより回転走査され、ｆθレンズ７Ｃを経てミラー７
Ｄ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。

【００２３】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、ド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。

【００２４】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）のトナーを装填した現像器９によ
って現像される。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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８，９，１
０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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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１
３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。

【００３２】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。

【００３３】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の側部に廃トナーカートリッ
ジ３０Ａを内蔵していて、該廃トナーカートリッジ３０
Ｂにはクリーニングによって除去した廃トナーの回収を
行う機能を備えている。

【００３４】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。

【００３５】すなわち装置内部には、ＡＡ断面を示した
図３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
。

【００３６】前記架台５０は装置本体側のモータＭのピ
ニオンＰに噛合するラック板５１を一体としていて、前
記モータＭの回転により図１あるいは図２に示す如く挿
入方向から見て伏角となるよう傾斜しスライドして装着
される。

【００３７】従ってプロセスカートリッジ３０は、装着
位置において自重により内蔵する各プロセス資材をそれ
ぞれの設定位置に強く付勢し、さらに各プロセス資材に
接続する歯車類Ｇ１，Ｇ２等を装置本体側の駆動歯車に
対しより確実に噛合させて、動力ロスのない円滑な回転
伝達による画像形成が行われる。

【００３８】プロセスカートリッジ３０を傾斜する伏角
は実際に使用した結果、少なくとも５°以上２５°を越
えない範囲が適当していて、カートリッジ３０の自重や
モータＭの出力等を勘案して決定されるのが望ましい。

【００３９】さらに前記プロセスカートリッジ３０の上
部には、前記の各現像器８，９，１０および１１にそれ
ぞれトナーを供給するトナー補給ホッパ８０，９０，１
００および１１０が設置されている。

【００４０】前記各トナー補給ホッパは一体化された状
態にて装置本体に固定した支持台６０に載置され、搬送
スクリュを内蔵する各補給パイプ８０Ａ，９０Ａ，１０
０Ａおよび１１０Ａを連結部を介して各現像器に接続さ
れている。

【００４１】前記連結部は図４に示すように前記の各補
給パイプ８０Ａ，９０Ａ，１００Ａおよび１１０Ａを固
定した上部連結板ＰＡと、現像器側の各補給パイプ８Ａ
，９Ａ，１０Ａおよび１１Ａを固定した下部連結板ＰＢ
とから構成されていて、プロセスカートリッジ３０の着
脱に伴う下部連結板ＰＢの移動によって下部連結板ＰＢ
側の各トナー受入口８Ｂ，９Ｂ，１０Ｂおよび１１Ｂが
上部連結板ＰＡ側の各トナー落下口８０Ｂ，９０Ｂ，１
００Ｂおよび１１０Ｂにそれぞれ合致してトナーを補給
したりあるいは退避して補給を中断させる。

【００４２】前記の各トナー落下口はガイドレール１０
０１と１００２Ａ，１００２Ｂにより摺動可能に支持さ
れたシャッタ板１０００によって覆われている。

【００４３】前記シャッタ板１０００には前記の各トナ
ー落下口に対応する等しい間隔をもって４個のシャッタ
穴１０００Ａが開口されているが、引張バネ１００３に
よる矢印の反対方向への付勢により前記各トナー落下口
と合致することなく常時各トナー落下口を閉口した状態
としている。

【００４４】一方前記の各トナー受入口はガイドレール
２００１と２００２Ａ，２００２Ｂにより摺動可能に支
持されたシャッタ板２０００によって覆われている。

【００４５】前記シャッタ板２０００には各トナー受入
口に対応する等しい間隔をもって４個のシャッタ穴２０
００Ａが開口されているが、引張バネ２００３による矢
印方向への付勢により前記各トナー受入口と合致するこ
となく常時各トナー受入口を閉口した状態としている。

【００４６】プロセスカートリッジ３０が装置本体内の
定位置に装着された場合には、前記連結板ＰＢが矢印方
向にスライドされていて連結板ＰＡの直下に位置し、そ
れによって連結板ＰＢ側のバネ掛けピン２００４が連結
板ＰＡ側のシャッタ板１０００の立上がり部１００４を
押圧してシャッタ板１０００をスライドし前記のシャッ
タ穴１０００Ａを各トナー落下口に合致させて開口状態
とし、続いて一方では、連結板ＰＢ側のシャッタ板２０
００の立上がり部２００５が連結板ＰＡ側のバネ掛けピ
ン１００５に押圧されてシャッタ板２０００がスライド
し、前記のシャッタ穴２０００を各トナー受入口に合致
させて開口状態としてトナーの補給を可能とする。

【００４７】さらに前記上記連結板ＰＡには圧縮バネ１
１０１によって下方に付勢されたロックピン１１００が
、一方前記下部連結板ＰＢにはロック穴２１００が設け
られていて、前記の各トナー受入口がそれぞれのトナー
落下口に合致した位置では、前記のロックピン１１００
がロック穴２１００に係合して、上下の各連結板ＰＡと
ＰＢが一体とされる。

【００４８】転写材のジャム処理等のため感光体ベルト
１の転写域を開放するべく前記モータＭの作動によりプ
ロセスカートリッジ３０を右方向に移動すると、上下の
各連結板ＰＡとＰＢの一体化により前記の各トナー補給
ホッパ８０，９０，１００および１１０は図２に示す如
く前記支持台６０上をスライドして平行移動したのちそ
の端部を支持台６０の端面に当接させた位置で前記モー
タＭの作動が停止され、プロセスカートリッジ３０の装
置外部への取出しが禁止される。

【００４９】従って上蓋２０をその支持軸２０Ａを支点
として反時計方向に開放することにより、各トナー補給
ホッパの接続を解除することなく転写材のジャム処理が
可能となり、従ってトナー補給ホッパの接続や解除に伴
うトナーの落下や飛散が回避される。

【００５０】さらに図２に示す状態から上部連結板ＰＡ
の前記ロックピン１１００をその上部のノブ１１０２を
介して引き上げて下部連結板ＰＢの前記ロック穴２１０
０との係合を解除すると、各トナー補給ホッパは一体で
装置外部に取出せる状態となると共にプロセスカートリ
ッジ３０もさらに右方向への移動が可能の状態となり、
従ってモータＭを作動することによってプロセスカート
リッジ３０を手動で引き出せる位置に迄移動することが
出来る。

【００５１】なおプロセスカートリッジ３０の図２に示
すより位置よりの右方向への移動に並行して、上下の各
連結板ＰＡおよびＰＢにおいては前記のシャッタ板１０
００および２０００が作動を開始し、各トナー落下口な
らびにトナー受入口を閉口した状態としてトナーの流出
を防止する。

【００５２】またプロセスカートリッジ３０を再び装置
本体に装着する場合には、各トナー補給ホッパを図１に
示す支持台６０上の位置に載置して置くと、プロセスカ
ートリッジ３０の挿入に伴う前記の上部連結板ＰＡと下
部連結板ＰＢとの接続動作により、収納位置において再
び各現像器に対するトナーの補給が再開される状態とな
る。

【００５３】

【発明の効果】本発明により、画像の転写域を開放する
に当たって各現像器に対するトナー補給系を接続したま
まの状態でプロセスカートリッジを移動退避させること
が可能となり、その結果ジャム処理等の日常のメンテナ
ンスを簡易にしてかつトナー漏れによる汚損を生ずるこ
となく実施することの出来る取扱い性の優れた画像形成
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】前記装置におけるプロセスカートリッジの移動
位置を示す説明図である。

【図３】前記プロセスカートリッジの要部断面図である
。

【図４】トナー補給ホッパとの接続機構を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１…感光体ベルト　　　　　　　　　　　　６…帯電器
８，９，１０，１１…現像器　　　　　　　　　１２…
転写器１３…クリーニング装置　　　　　　　　３０…
プロセスカートリッジ ４０…ガイドレール　　　　　　　　　　　　５０…架
台６０…支持台　　　　　　　　　　　　　　　　　　
８０，９０，１００，１１０…トナー補給ホッパ １０００，２０００…シャッタ板　　　　　　　ＰＡ（
ＰＢ）…上部（下部）連結板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　少なくともベルト状感光体とその周縁
   部に現像器を有するプロセスカートリッジが装置本体に
   対し移動可能に設けられ、かつ前記カートリッジの移動
   に伴い転写域を開放する画像形成装置において、前記カ
   ートリッジには前記現像器へのトナー補給を行うトナー
   ホッパの装着を可能とし、前記カートリッジに該トナー
   ホッパが装着している場合は装置本体からの取出しを禁
   止する手段と、前記カートリッジに該トナーホッパが装
   着していない場合は装置本体からの取出しを可能とした
   ことを特徴とする画像形成装置。