JPH05257340A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定期的な点検整備や日常的な保守管理を容易
に実施できるようにすることを目的とする。 【構成】 感光体ベルト１とその周面の各現像器、クリ
ーニング装置10に各トナーホッパとさらに廃トナーボッ
クス100を加えて一体化したプロセスカートリッジ30
を、ガイドレールＲを介して水平方向に若干移動するこ
とにより、ベルト面をベルトカバー部材31をもって覆い
保護した状態で画像の転写域を開放して点検整備や保守
管理が容易に実施できるようにすると同時に、各トナー
供給部を装置本体より露出してトナーの供給を可能と
し、さらに廃トナーボックス100の脱着を容易ならしめ
るように構成したことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は像形成体や現像器等をプ
ロセスカートリッジに収めて着脱可能に収納したカラー
画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の如く、感光体や現像手段等は性能
の劣化や消耗の度合いが大きく従って頻繁なメンテナン
スを要求されることから、装置本体に対する着脱が容易
かつ常時適確に行われるよう一つのプロセスカートリッ
ジ内に組込み一体化した状態で装置に収納する方法がと
られている。

【０００３】さらに現像手段に連結するトナーホッパや
クリーニング手段に連結する廃トナーボックスもまた、
複雑な接続・分離の機構を省略するため、現像手段やク
リーニング手段に直結してカートリッジ内に組込み、そ
れによって装置の構造を簡略化し、コストの低減を計っ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしトナーホッパや
廃トナーボックスまでもカートリッジに組込むと、トナ
ーの供給や廃トナーの処分に際してその都度カートリッ
ジを装置本体より取り外す必要が生じて取り扱いに負担
がかかってくる。

【０００５】さらにカートリッジそのものも大型化して
画像の転写域を広く覆う結果、記録紙のジャム処理が困
難になると云う弊害も発生する。

【０００６】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装置本体より取り外すことな
く、トナーの供給、廃トナーの処分ならびにジャム紙の
除去等を行うことの出来るカラー画像形成装置の提供を
目的としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、水平方向に
張設したベルト状像形成体と、該ベルト状像形成体の周
面に並列配設した複数の現像器とトナーホッパを内蔵す
るプロセスカートリッジを着脱可能としたカラー画像形
成装置において、前記プロセスカートリッジの装置本体
からの引き出し操作により前記トナーホッパのトナー供
給部が露出し、前記装置の転写域が開放されることを特
徴とするカラー画像形成装置、および、水平方向に張設
したベルト状像形成体と、該ベルト状像形成体の周面に
並列配置した複数の現像器とトナーホッパを内蔵するプ
ロセスカートリッジを着脱可能としたカラー画像形成装
置において、前記装置の転写域の開放後、前記プロセス
カートリッジの装置本体からの引き出し操作により前記
トナーホッパのトナー供給部が露出されることを特徴と
するカラー画像形成装置によって達成される。

【０００８】

【実施例】本発明のカラー画像形成装置の実施例を図１
ないし図５に示す。

【０００９】図１および図２は第１の実施例を示したも
ので、１はベルト状像形成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及び３の間に水平
方向に架設されていて回動ローラ２の駆動により矢印で
示す方向に搬送される。

【００１０】４は転写手段を兼ねる帯電器、５はレーザ
書込み系ユニット、６ないし９はそれぞれ特定色の現像
剤を収容する各現像器、さらに10はクリーニング装置、
11は定着装置である。前記各現像器６，７，８，９は感
光体ベルト１の周面に並列配置され例えばイエロー、マ
ゼンタ、シアン、黒色の各現像剤をそれぞれ収納するも
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６Ａ，７Ａ，８Ａ，９Ａを備え、感光体ベルト１上
の潜像を非接触反転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１の移動を妨げない長所を有する。

【００１１】また前記クリーニング装置10のブレード10
Ａ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。

【００１２】前記の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。

【００１３】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、記録時取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。

【００１４】即ち、前記画像形成装置とは別体の画像読
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５に入力されると、レーザ書込み系ユニット５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５Ａにより回転されるポリゴンミラー
５Ｂにより回転走査され、ｆθレンズ５Ｃを経てミラー
５Ｄにより光路を曲げられ、予め前記帯電器４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。

【００１５】前記帯電器４は転写電極を兼ねる帯電電極
を内蔵していて、図５にあるようにコピー釦の操作によ
って画像形成開始信号が制御部に入力されると、切換ス
イッチの作動により帯電電源がＯＮになって感光体ベル
ト１に帯電電圧を印加する。その際転写電源はＯＦＦに
切換えられる。

【００１６】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６によ
り非接触の状態で反転現像されて、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10の下を通過して、次のコ
ピーサイクルに入る。

【００１７】即ち、前記感光体ベルト１は前記帯電器４
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の色信号が前記レーザ書込み系ユニット５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ている。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
７によって非接触の状態で反転現像される。

【００１８】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。

【００１９】８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。

【００２０】さらに９は黒色のトナーを有する現像器に
あって、同様の処理によりベルト表面に黒色のトナー像
を重ね合せて形成する。これ等各現像器６，７，８及び
９の各スリーブには直流或いはさらに交流バイアスが印
加され、顕像手段である１成分あるいは２成分現像剤に
よるジャンピング現像が行われ、基体が設置された感光
体ベルト１には非接触で反転現像が行われるようになっ
ている。

【００２１】かくして、感光体ベルト１の４周により周
面上に形成されたカラーのトナー像は、帯電器４におい
て給紙カセット12により搬送されタイミングローラ13の
駆動によって給紙される転写紙に転写される。

【００２２】即ち、制御部からのタイミングローラ13の
駆動信号と前後して、切換スイッチの作動により転写電
源がＯＮになり、転写紙に転写電圧が印加されて感光体
ベルト１上のトナー像が転写される。その際帯電電源は
ＯＦＦに切換えられている。

【００２３】トナー像の転写を受けた転写紙は、感光体
ベルト１の周面より分離して定着装置11においてトナー
像を溶着したのち排紙ローラ14を介しトレイ15上に排出
される。

【００２４】一方、転写紙を分離した感光体ベルト１
は、５周目においてクリーニング装置10のブレード10Ａ
の圧接を受けて残留トナーを除去・清掃し、１周して再
び帯電器４において帯電を受けて次なる画像形成のプロ
セスに入る。

【００２５】前記感光体ベルト１の上部にはイエロー、
マゼンタ、シアンおよび黒色のトナーをそれぞれ収容す
るトナーホッパ60，70，80および90が配置され、それぞ
れ対象とする現像器に接続してトナー補給するようにな
っている。

【００２６】また前記各現像器の下部には廃トナーを収
容する廃トナーボックス100が配置され、クリーニング
装置10に接続して回収したトナーを受け入れるようにな
っている。

【００２７】前記の感光体ベルト１と各現像器ならびに
各トナーホッパと廃トナーボックス100はプロセスカー
トリッジ30に組込まれて一体化された状態で装置本体に
着脱される。

【００２８】前記プロセスカートリッジ30は、装置本体
に装着された位置にあっては図１上に示す如く上面のピ
ンＰ１が前記トレイ15下面のカム面15Ａを押し上げてい
て、蝶番15Ａを支点として回動するトレイ15を水平状態
に支持している。

【００２９】一方、カートリッジ30の両側面の回転軸31
Ａによって支持されたベルトカバー部材31は、引張ばね
32の作用によってピンＰ２をカートリッジ30に当接し、
感光体ベルト１の転写域より退避した位置に置かれてい
る。

【００３０】前記のプロセスカートリッジ30は、装置本
体より給紙カセット12を取り出した状態で、扉40を開放
することにより取手Ｈ１を介して図２に示す如く左方向
へスライドして移動される。

【００３１】すなわち、前記プロセスカートリッジ30は
図２に示すような装置本体に設けた二重構造のガイドレ
ールＲによって両側部を支持されていて、引張ばね34に
よって付勢されるストッパ33がガイドレールＲの切欠に
係合する位置まで平行移動が出来るように構成されてい
る。

【００３２】カートリッジ30の移動により、前記ピンＰ
１が退避してトレイ15が自重により時計方向に回動する
結果、画像の転写域ならびに記録紙の搬送面が全面的に
開放されて帯電器４や定着器11の点検・チェックならび
にジャム紙の除去が容易に行われる。

【００３３】また同時に前記のベルトカバー部材31が装
置本体の固定するピンＰ３に押圧されて時計方向に回動
し、ベルト面を覆って保護する。

【００３４】一方、カートリッジ30の移動によって各ト
ナーホッパのそれぞれのトナー供給部60Ａ，70Ａ，80Ａ
および90Ａが装置本体より露出してトナーの供給が可能
となり、廃トナーボックス100は取手Ｈ２を介して容易
に引き出し回収したトナーを廃棄することが出来る。

【００３５】なお、前記のストッパ33を図２に示す状態
から手動によって反時計方向に回動すれば、プロセスカ
ートリッジ30はガイドレールＲとの係合から外れて装置
本体の外部に取り出すことも可能となる。

【００３６】尚、前記回動するトレイ15は図２の一点鎖
線で示す如く装置本体よりの排紙ローラ14より排出され
た転写材をトレイ先端部15Ｅに当接するよう適度の図上
で左下傾斜（好ましくは５°〜30°）を設けると共にジ
ャム処理時等において支点15Ｂを中心に回動開口する可
動部15Ｄの傾斜を固定部15Ｃより急勾配として設け（＋
５°〜15°）先端部15Ｅに確実に当接整列されるように
することも可能である。

【００３７】又、回動支点15Ｂを基準として固定部15Ｃ
と可動部15Ｄの長さのは、装置に使用され得る最大転写
サイズに対して少くとも固定部15Ｃの長さを全体長さ１
／２以上好ましくは２／３程度とし、更に最も頻度の高
い転写サイズの２／３（最大サイズの１／２以上で）迄
とすることで可動部15Ｄの開口状態（二点鎖線15Ｄ′）
においても排出され転写材がトレイ上に保たれることが
好ましい。

【００３８】図３および図４は第２の実施例を示したも
のでプロセスカートリッジ130の構成とそれにより画像
形成のプロセスは先に説明した第１の実施例における場
合と全く同一である。

【００３９】本実施例における装置本体は、露光手段に
なる書き込み系ユニット105を含む装置の右本体140が蝶
番軸140Ａを支点として回動できるようになっていて、
それによって画像の転写域ならびに記録紙の搬送面が全
面的に開放され、その状態から前記のプロセスカートリ
ッジ130がガイドレールＲを介して右方向へとスライド
して移動されるようになっている。

【００４０】前記の右本体140の開放は、先ず装置本体
が架台300に載置され、さらに給紙カセット112を取り外
した状態で行われる。

【００４１】カートリッジ130が移動すると、ベルトカ
バー部材131が装置本体の固定するピン103の圧接から解
放されるまで、引張ばね132の作用により時計方向に回
動し、ピン102に当接してベルト面を覆う位置に転ず
る。

【００４２】カートリッジ130はストッパ133がガイドレ
ールＲに係合して移動を停止し、その位置で各トナーホ
ッパのそれぞれのトナー供給部160Ａ，170Ａ，180Ａお
よび190Ａが装置本体より露出してトナーの供給が可能
となり、廃トナーボックス200の引き出しも容易に行え
る状態となる。

【００４３】従って本実施例においては帯電器104や定
着器111の点検・チェックならびにジャム紙の除去に際
しては、前記の右本体140の開放のみを行い、トナーの
供給や廃トナーの処分に際してはその状態からさらにプ
ロセスカートリッジ130を移動して行うこととなる。

【００４４】なお、第１、第２の実施例ともに、現像器
群を感光体ベルトの上部すなわちそれぞれのトナーホッ
パの直下に配置しても良く、それによってトナーの供給
路を短縮することが出来る。またクリーニング装置を現
像器群の上流側に配置することも自由である。

【００４５】

【発明の効果】本発明は、極めて簡単な構造により機材
の点検整備からトナーの供給、廃トナーの処分やジャム
紙の除去等の日常の保守作業までを容易に実施出来るよ
うにしたもので、その結果常に機能、性能が高度に保た
れて高品質の画像を記録することの可能なカラー画像形
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】本発明の請求項１にかかわるカラー画像形成装
置を示す断面構成図である。

【図２】上記装置の展開した状態を示す断面構成図であ
る。

【図３】本発明の請求項３にかかわるカラー画像形成装
置を示す断面構成図である。

【図４】上記装置の展開した状態を示す断面構成図であ
る。

【図５】帯電器の電源切換用ブロック回路図である。

【符号の説明】

１，101 感光体ベルト ４，104 帯電（転写）器 ５，105 書込み系ユニット ６，７，８，９，106，107，108，109 現像器 60，70，80，90，160，170，180，190 トナーホッパ 10，110 クリーニング装置 11，111 定着器 12，112 給紙カセット 13，113 タイミングローラ 15，115 トレイ 30，130 プロセスカートリッジ 31，131 ベルトカバー部材 33，133 ストッパ 40 扉 100，200 廃トナーボックス 140 右本体 Ｒ ガイドレール

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平方向に張設したベルト状像形成体
   と、該ベルト状像形成体の周面に並列配設した複数の現
   像器とトナーホッパを内蔵するプロセスカートリッジを
   着脱可能としたカラー画像形成装置において、前記プロ
   セスカートリッジの装置本体からの引き出し操作により
   前記トナーホッパのトナー供給部が露出し、前記装置の
   転写域が開放されることを特徴とするカラー画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 前記トナーホッパのトナー供給部が露出
   した位置で、前記プロセスカートリッジの引き出し操作
   が停止されることを特徴とする請求項１のカラー画像形
   成装置。
3. 【請求項３】 水平方向に張設したベルト状像形成体
   と、該ベルト状像形成体の周面に並列配置した複数の現
   像器とトナーホッパを内蔵するプロセスカートリッジを
   着脱可能としたカラー画像形成装置において、前記装置
   の転写域の開放後、前記プロセスカートリッジの装置本
   体からの引き出し操作により前記トナーホッパのトナー
   供給部が露出することを特徴とするカラー画像形成装
   置。
4. 【請求項４】 前記トナーホッパのトナー供給部が露出
   した位置で、前記プロセスカートリッジの引き出し操作
   が停止されることを特徴とする請求項３のカラー画像形
   成装置。
5. 【請求項５】 前記転写域の開放は、前記ベルト状像形
   成体に対する露光手段の移動によって行うことを特徴と
   する請求項３のカラー画像形成装置。