JPH04328761A - 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てい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】そのため少くとも感光体及びクリーニング
部材を一体的に或は、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】しかしかかるプロセス
カートリッジは装置より取外された場合に専用の収納容
器内に収めて保管したりあるいは移動されるのでその際
姿勢を大きく変えられることが多いために、現像器やク
リーニング部材からトナーがこぼれ出しカートリッジの
内蔵する電装部材等に付着し、その性能を低下させるお
それがあり、またはなはだしい時には収納容器の内面ま
でも汚してその都度清掃を必要とすることもある。

【０００９】本発明はこの点を解決して改良した結果、
プロセスカートリッジを収納容器に収めた場合に、現像
手段およびクリーニング手段からのトナーの流出を自動
的に防止することの出来る画像形成装置を目的としてい
るものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、ベルト状感
光体及びその周縁部に設けられる少くとも現像手段とク
リーニング手段を含むプロセスカートリッジを着脱可能
に備えた画像形成装置において、前記プロセスカートリ
ッジは前記装置とは別体の収納容器に収められた状態に
あっては、前記現像手段及びクリーニング手段に設けた
シール部材が前記ベルト状感光体の周面に対して圧接状
態とされることを特徴とする画像形成装置によって達成
される。

【００１１】

【実施例】本発明の画像形成装置の第一の実施例を図１
ないし図６に示す。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】すなわち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。

【００２２】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
成されていく。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、ベルト表面にトナー像が形成される。得られた
トナー像はベルト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。

【００２３】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ベルト表面
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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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クリーニング部材たるブレー
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１３Ｂを引き離し新たな画像形成のプ
ロセスに入る。

【００３１】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
て図２および図３に示すような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。カラープロセスカートリッジ３０としては
必ずしも前述したすべてのプロセス資材を内蔵したもの
に限ることなく、少くとも感光体ベルト１とクリーニン
グ装置１３を一体としたものであっても良い。

【００３２】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の側部に現像剤補給部３０Ａ
を、また前記ガイド部材４と一体に廃トナーカートリッ
ジ３０Ｂを内蔵していて、前記現像剤補給部３０Ａから
は各現像器に対するトナーの補給を、一方前記廃トナー
カートリッジ３０Ｂにはクリーニングによって除去した
廃トナーの回収をそれぞれ行う機能を備えている。

【００３３】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。

【００３４】すなわち装置内部には、ＡＡ断面を示した
図６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
。

【００３５】前記架台５０は装置本体側のモータＭ１の
ピニオンＰ１に噛合するラック板５１を一体としていて
、前記モータＭ１の回転により斜め右上方の方向からみ
て伏角となるよう傾斜しスライドして装着される。

【００３６】前記カラープロセスカートリッジ３０は画
像転写域に面する感光体ベルト１の周面部に、図２に示
すような円弧状のスリットを形成した一組のガイド部材
３１が設置されている。

【００３７】前記ガイド部材３１は感光体ベルト１の画
像領域外の両側に位置されていて、その間に前記画像領
域を覆う遮蔽部材３２が感光面に沿って収められている
。

【００３８】前記遮蔽部材３２はバネ性の金属板より成
る可撓性に富む平板な薄板であって、その両端にはそれ
ぞれ一対の紐部材３３Ａおよび３３Ｂ（それぞれ一点鎖
線をもって示す）が前記ガイド部材３１の形成するスリ
ット内を移動出来る位置に取付られている。

【００３９】前記紐部材３３Ａおよび３３Ｂの他端はカ
ラープロセスカートリッジ３０内に架設したそれぞれの
回動軸３４Ａおよび３４Ｂに係止されている。前記回動
軸３４Ａはカートリッジ外壁の歯車Ｇ１を同軸一体とし
、さらに該歯車Ｇ１は中間歯車ＩＧ１を介して回転軸上
に電磁クラッチ（図示せず）を介在させたモータｍ１に
接続されている。一方前記回動軸３４Ｂは捩りバネ３５
により時計方向に付勢し回転され、紐部材３３Ｂを複数
回巻回して前記遮蔽部材３２を感光体ベルト１の画像転
写域を閉状態とする位置に保っている。

【００４０】さらに前記カラープロセスカートリッジ３
０は露光用の開口部３０Ｃの内面に板状の遮蔽部材３６
を摺動可能に収めている。

【００４１】前記遮蔽部材３６の一方の端部にはカート
リッジ内に架設した回動軸３８に一端を係止した紐部材
（一点鎖線をもって示す）３７が取付られ、他方の端部
には露光領域外においてカラープロセスカートリッジ３
０との間に張架した一対の引張バネ３９が取付られてい
て、該引張バネ３９の付勢により前記遮蔽部材３６を開
口部３０Ｃを閉状態とする位置に保っている。

【００４２】前記回動軸３８はカートリッジ外壁の歯車
Ｇ２を同軸一体とし、さらに該歯車Ｇ２は中間歯車ＩＧ
２を介して回転軸上に電磁クラッチ（図示せず）を介在
したモータｍ２に接続されている。

【００４３】前記モータｍ１は画像形成プロセス動作の
所定期間として例えば感光体ベルト１の作動期間に限定
して作動される。

【００４４】すなわち装置の操作部に設けたコピースイ
ッチを作動することによって感光体ベルト１が搬送回転
を始めると、前記モータｍ１が作動を開始し同時にその
回転軸上の電磁クラッチもＯＮとされて前記歯車Ｇ１を
時計方向に所定回数駆動回転したのち自動的に停止する
。

【００４５】その結果前記紐部材３３Ａが捩りバネ３５
の付勢に抗して回動軸３４Ａに巻取られ図３に示す如く
前記遮蔽部材３２が感光体ベルト１の画像転写域より移
動・退避し転写材への画像の転写を可能とする。

【００４６】前記モータｍ１の回転軸上の電磁クラッチ
は一連のコピー動作終了に伴う感光体ベルト１の搬送回
転の停止に伴ってＯＦＦに戻され、前記回動軸３４Ａを
解放する。従って退避位置にあった前記遮蔽部材３２は
捩りバネ３５の付勢により回動軸３４Ｂに取付られ再び
図２に示す位置に復帰して感光体ベルト１の画像転写域
を遮閉する。

【００４７】また、前記モータｍ１とその回転軸上の電
磁クラッチを転写材に対する画像の転写期間に限定して
作動させることも出来る。

【００４８】すなわち、前記タイミングローラ１７が回
転作動して一時的に停止状態にある転写材の給紙を開始
すると、前記タイミングローラ１７の作動開始に連動し
て前記のモータｍ１の作動が開始され同時に電磁クラッ
チがＯＮとされる。

【００４９】前記モータｍ１の作動と電磁クラッチのＯ
Ｎの状態はタイミングローラ１７の作動開始から使用さ
れる最大の転写材の後端が画像転写域を通過し得る時間
持続されたのち自動的に停止あるいはＯＦＦに復帰して
再び図２に示すように感光体ベルト１の画像転写域に遮
閉した状態とする。

【００５０】一方、前記モータｍ２は電源スイッチをＯ
Ｎに切替えることによって作動し同時に回転軸上の電磁
クラッチもＯＮとされて前記歯車Ｇ２を反時計方向へと
所定回数駆動回転したのち自動的に停止される。

【００５１】その結果前記紐部材３７が引張バネ３９の
付勢に抗して回動軸３８に巻取られて画像露光の時期に
先行して図３に示す如く前記遮蔽部材３６が露光用の開
口部３０Ｃより移動、退避し前記レーザ書込み系ユニッ
ト７による原稿画像の露光を可能とする。

【００５２】一方転写材の搬送路の要所には、転写材の
通過を検出するフォトセンサＳ１，Ｓ２およびＳ３等が
配設されていて各搬送上流側に位置するセンサが転写材
の通過を検出した後、所定の秒時を経ても下流側に位置
するセンサが転写材を検出出来ない場合にはジャム検知
信号が出力されて転写材のジャム発生が検知される。前
述の検知される各信号は装置本体の制御部に入力され、
前記モータＭ１および后述するモータＭ２の回転を制御
する信号として出力される。

【００５３】ジャム検知信号が入力されると前記モータ
Ｍ１が逆回転を開始してカラープロセスカートリッジ３
０は装着位置すなわち像形成を行う第１位置からジャム
処理あるいはトナーの補給や交換を行う第５図に示す如
き第２位置へと移動される。

【００５４】前記モータＭ１の逆回転作動はカートリッ
ジ上面の遮光板５２がフォトセンサＳ５によって検知さ
れることにより停止される。

【００５５】また前記上蓋２０は軸２０Ａを介して装置
本体に回動可能に支持されていて、反時計方向に回動す
ることにより開蓋して装置本体上部の開口部が開放され
る。

【００５６】すなわち、前記上蓋２０はその回転基部に
装置本体側のモータＭ２のピニオンＰ２に噛合する扇形
歯車２１を一体としていて、前記モータＭ２の回転によ
り図示の位置より反時計方向に回転して所定の角度に保
持される。

【００５７】この状態でプロセスカートリッジ３０に設
けた前記の各遮蔽部材３２および３６は共に遮閉位置に
置かれ、感光体ベルト１を保護した状態でジャム紙の除
去とかトナーの補給等の作業が行われる。

【００５８】プロセスカートリッジ３０は、操作部に設
けられるリセット釦を操作することにより再び装着位置
すなわち第１位置に復帰される。

【００５９】リセット釦を押すと前記モータＭ１が正回
転作動してプロセスカートリッジ３０を図５に示す位置
より再び図１に示す位置の方向へと移動し前記遮光板５
２がフォトセンサＳ４によって検知された位置で停止さ
れる。

【００６０】これに同期して前記モータＭ２も正回転作
動を開始して前記上蓋２０を時計方向に回動して装置本
体上部の開口部を閉蓋状態とする。

【００６１】なおカラープロセスカートリッジ３０は非
装着時すなわち装置外部に取外された状態でも第２位置
にある場合と同様前記の遮蔽部材３２および３６が遮閉
位置に保たれる。

【００６２】さらに前記プロセスカートリッジ３０は、
前記の現像器群ならびにクリーニング装置１３が感光体
ベルト１の周面との間に形成する４個所のスリット状の
間隙に、支持板Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３およびＨ４の先端にそ
れぞれ固着されたシール部材としての遮蔽板Ｃ１，Ｃ２
，Ｃ３およびＣ４を備えている。

【００６３】前記各遮蔽板はマイラ等の軟質でかつ可撓
性の合成樹脂板、また前記各支持板はリン青銅もしくは
ステンレス鋼のバネ性を有する薄板からなり、それぞれ
各遮蔽板の頂部が感光体ベルト１の周面に対して接触す
ることなく僅かに離間した状態で取付け設置されている
。

【００６４】前記プロセスカートリッジ３０は装置外部
に取外された場合には図４に示す形成の収縮容器４０に
収めて保管あるいは運搬される。

【００６５】前記収納容器４０は蝶番４０Ａにより開閉
され締金具４０Ｂによって閉止される容器本体４１と蓋
４２とから成り、前記プロセスカートリッジ３０を収納
することにより感光体ベルト１をほこりや汚れの付着か
ら防止し、また他の器物との接触により損傷とか変形か
らカートリッジ自体を保護する。

【００６６】前記容器本体４１には押圧ピンＤ１，Ｄ２
およびＤ３が、一方前記蓋４２には押圧ピンＤ４がそれ
ぞれ両内側面に互いに対向して一対宛突設されている。

【００６７】プロセスカートリッジ３０が収められると
その自重により前記支持板Ｈ１が前記押圧ピンＤ１によ
って上方に押圧され弾性変形して前記遮蔽板Ｃ１を感光
体ベルト１の周面に圧接し、現像器１１と感光体ベルト
１との間の間隙を閉鎖する。

【００６８】同様にして前記支持板Ｈ２およびＨ３が前
記押圧ピンＤ２およびＤ３によりカートリッジ両側面の
窓Ｗより突出した端部を上方に押圧されてそれぞれの遮
蔽板Ｃ２およびＣ３を感光体ベルト１の周面に圧接させ
る。

【００６９】一方前記支持板Ｈ４は蓋４２の閉蓋に伴う
前記押圧ピンＤ４により同じくカートリッジ両側面の窓
Ｗより突出した端部を下方に押圧されて遮蔽板Ｃ４を感
光体ベルト１の周面に圧接させた状態とする。

【００７０】プロセスカートリッジ３０を前記の収納容
器４０より取り出すと、前記の各支持板は何れもそれぞ
れの押圧ピンの押圧より解放されるので、弾性復元して
図２あるいは図３に示す如くそれぞれの遮蔽板を感光体
ベルト１の周面より離間させ、感光体ベルト１を再び搬
送回転の可能な状態とする。

【００７１】

【発明の効果】本発明により、現像器やクリーニング装
置からのトナーのもれが阻止されまた感光体はほこりや
汚れの付着から効果的に防止されてその寿命を著しく向
上し、その結果感光体を長期にわたって使用出来てしか
も常に高品位の画像を記録することの出来る画像形成装
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】前記装置のプロセスカートリッジの断面構成図
である。

【図３】前記装置のプロセスカートリッジの断面構成図
である。

【図４】前記プロセスカートリッジの収納容器の断面図
である。

【図５】前記装置の要部断面構成図である。

【図６】前記装置の要部断面図である。

【符号の説明】

１…感光体ベルト　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　２…回動ローラ１２…転写器　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　１３…クリーニン
グ装置 １７…タイミングローラ　　　　　　　　　　　　　　
　　３０…カラープロセスカートリッジ ３０Ｃ…開口部　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　３１…ガイド部材３２，３６…遮蔽部材　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３３Ａ，３
３Ｂ，３７…紐部材 ３４Ａ，３４Ｂ，３８…回動軸　　　　　　　　　　　
　　　　　３５…捩りバネ３９…引張バネ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　４０…収納容器
４１…容器本体　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　４２…蓋Ｃ１〜Ｃ４…遮蔽板　　　　　　
　　　　　　　　　　　　Ｈ１〜Ｈ４…支持板 Ｄ１〜Ｄ４…押圧ピン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベルト状感光体及びその周縁部に設けられ
   る少くとも現像手段とクリーニング手段を含むプロセス
   カートリッジを着脱可能に備えた画像形成装置において
   、前記プロセスカートリッジは前記装置とは別体の収納
   容器に収められた状態にあっては、前記現像手段及びク
   リーニング手段に設けたシール部材が前記ベルト状感光
   体の周面に対して圧接状態とされることを特徴とする画
   像形成装置。