JPH05341584A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プロセスカートリッジと装置本体に着脱する
際の動力系の係脱を容易かつ確実に行うことを目的とす
る。 【構成】 プロセスカートリッジ30の背側面に回動ロー
ラ２、各現像スリーブおよびトナー搬送スクリュー13Ｃ
に直結する各平歯車Ｇ１，Ｇ２〜Ｇ５およびＧ６を実設
し、一方装置本体の基板40の内面に装置の動力装置に接
続する各平歯車Ｇ11，Ｇ12〜Ｇ15およびＧ16を突出させ
て置き、プロセスカートリッジ30の装着に伴って前記各
平歯車Ｇ１，Ｇ２〜Ｇ５およびＧ６が接続の対象でない
歯車との干渉を避けるよう斜め上方から下降したのち水
平方向に移動することによって接続の対象とするそれぞ
れの歯車に対し容易かつ確実に噛合出来るように構成し
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、像形成体を始めとする
画像形成用の機材をプロセスカートリッジに収めて一体
で着脱出来るようにした画像形成装置に関し、くわしく
は前記のプロセスカートリッジを使い捨て方式、或いは
再生利用するリュース方式とした装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プロセスカートリッジに収容される前記
の各機材を駆動する動力装置は、構造上装置本体側に設
けられる関係から、カートリッジの着脱に当っては前記
の各機材に対する動力伝達系を自動的に係脱することが
必要である。

【０００３】このプロセスカートリッジに対する装置本
体側からの動力は、係脱する部分を少くして作用の確実
性を期するため、通常像形成体に対してのみ伝達され、
現像器やクリーニング装置に対してはカートリッジ内に
おいて像形成体より動力を分配して伝達する構造がとら
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の構造
は、使い捨て方式のプロセスカートリッジの場合にはカ
ートリッジ内に設けられる多くの歯車やクラッチ装置も
各機材と共に交換、廃棄することとなるので、省資源の
面からまた価格構成の点からも極めて不経済的であって
好ましい構造ではない。またリュース方式とするとき
も、プロセスカートリッジ部分が複雑な構造とするとき
は、再生・チェックに多くの時間を必要とし、好ましい
ことではない。

【０００５】従ってかかる方式のカートリッジの場合に
は、多くの歯車やクラッチ装置を装置本体側に設置し
て、カートリッジ内の各機材をそれぞれ装置本体側の動
力軸に対し個々に接続させる形式が適しているとされる
が、多数の従動歯車に対して互いに干渉することなく確
実に噛合させることは構成上あるいはスペース上はなは
だ困難とされている。

【０００６】本発明はこの点を解決して改良した結果、
極めて簡単な操作によりカートリッジ内の収容する各機
材を、カートリッジの着脱操作によって装置本体側の動
力装置に対し干渉することなく確実に接続および分離す
ることを可能とした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、像形成体と
その周面に配設される現像器およびクリーニング装置の
各機材をプロセスカートリッジに収めて一体化した上で
装置本体に着脱可能とした画像形成装置において、前記
プロセスカートリッジを装置本体に対し上下方向から水
平方向に移動して装着することにより、前記各機材の従
動歯車を装置本体側に設けたそれぞれの駆動歯車に接続
させることを特徴とする画像形成装置によって達成され
る。

【０００８】

【実施例】次に、この発明を添付図面に示す一実施例に
基づいて説明する。

【０００９】図１において、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は駆動ロー
ラ２と従動ローラ３の間に張設され、時計廻り方向に搬
送される。

【００１０】４は前記感光体ベルト１の下辺部に内接す
るよう装置本体に固定したガイド部材、５は感光体ベル
ト１を緊張状態でガイド部材４に内接面させるテンショ
ンローラである。ガイド部材４およびテンションローラ
５は感光体ベルト１上に安定した画像形成面を構成する
ことを可能としている。

【００１１】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である。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可
能である。

【００１２】８，９，10，11は異なる色の現像剤、例え
ばイエロー，マゼンタ，シアン，黒色の各現像剤をそれ
ぞれ収容した複数個の現像手段たる現像器で、該現像器
８〜11は前記ガイド部材４が内接する感光体ベルト１に
対向して配設されている。これら各現像器８〜11には感
光体ベルト１と所定の間隙を保つ現像スリーブ８Ａ，９
Ａ，10Ａ，11Ａ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。

【００１３】12は転写器、12Ａは除電バー、13はクリー
ニング装置である。クリーニング装置13のブレード13Ａ
と、トナー搬送ローラ13Ｂは画像形成中には感光体ベル
ト１の表面より難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。

【００１４】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。

【００１５】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、
該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、一旦画像メモリに格納される。次いで該画像
データ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。即
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における半導体レーザ
（図示せず）で発生されたレーザビームが駆動モータ７
Ａ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。

【００１６】一方、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の搬送により副走査により
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クリーニング装置13のブレード
13Ａの下を通過し、次のコピーサイクルに入る。

【００１７】前記感光体ベルト１は帯電器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。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。同様にしてシアン（Ｃ）のトナーを有する現像器10
でシアン（Ｃ）のトナー像が形成され、さらに黒色のト
ナーを有する現像器11にてベルト表面に黒色のトナー像
を重ね合わせて形成する。

【００１８】これ等各現像器８，９，10，11の各スリー
ブには直流あるいは交流のバイアスが印加され、顕像手
段である二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。

【００１９】上述の如く、感光体ベルト１の周面上に形
成されたカラートナー画像は転写紙に転写される。該転
写紙は現像器８〜11の下側のカセット収納室140内の給
紙カセット14から給紙ローラ16の摩擦にて最上層から１
枚ずつ給紙経路15へ送り出され、タイミングローラ17を
経て感光体ベルト１上の像形成とタイミングを合わせて
転写器12へ供給される。転写紙の捌き手段については捌
きローラ16Ａを利用している。

【００２０】上述の如く、転写器12へ供給され、画像の
転写、除電を受けた転写紙は、前記駆動ローラ２に沿っ
て急激（小径曲率）に方向転換をする感光体ベルト１よ
り確実に分離されて上方に向かい、定着ローラ18によっ
て画像を溶着した後、排紙ローラ19を経て排紙トレイ20
上に排出され、積層される。

【００２１】一方、転写紙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13にお
いて残留したトナーの除去が行われる。クリーニング終
了後は再びブレード13Ａが引き離され、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。

【００２２】前記の感光体ベルト１、帯電器６と現像器
８，９，10，11ならびにクリーニング装置13はプロセス
カートリッジ30に収めて一体化された上で装置本体に対
し着脱される。

【００２３】前記プロセスカートリッジ30は図２に示す
如く、正面と背面の各側面の対称位置にそれぞれ一対の
ガイドピンＰを備えると共に、背面の側面に前記の駆動
ローラ２と各現像器の現像スリーブ11Ａ，10Ａ，９Ａ，
８Ａおよびクリーニング装置13のトナー搬送スクリュー
13Ｃの各軸端に固定した各従動歯車Ｇ１とＧ２，Ｇ３，
Ｇ４，Ｇ５およびＧ６の各平歯車群を突出させている。

【００２４】一方、装置本体においては図３に示す如
く、正面側と背面側の各基板40の対称位置に、上下方向
の溝41Ａと水平方向の溝41Ｂとを接続したそれぞれ一対
のガイド溝41が設けられ、さらに背面側基板40の内側に
装置の動力装置（図示せず）に接続する各駆動歯車Ｇ11
とＧ12，Ｇ13，Ｇ14，Ｇ15およびＧ16の各平歯車群を突
出させている。

【００２５】前記装置は図４にあるように前記の排紙ト
レイ20をその支持軸Ｈを支点として反時計方向に回動、
保持することにより、装置本体の上部を広く開放出来る
ようになっていて、その状態で前記プロセスカートリッ
ジ30の着脱が行われる。

【００２６】プロセスカートリッジ30は取手30Ａを介し
て前記の各ガイドピンＰを基板40の上線に載置され、さ
らに、左方へとスライドされると図４に示す如く各ガイ
ドピンＰが前記の各ガイド溝41に係合して溝41Ａの案内
により各従動歯車と各駆動歯車との非干渉を保ちつつプ
ロセスカートリッジ30を斜め下方に下降し図４に示す位
置に置く。

【００２７】次いでプロセスカートリッジ30をさらに左
方向へとスライドすると図５に示した状態を経て、図１
に示したように前記の各従動歯車は対応する各駆動歯車
に対して一斉に噛合されて装置の動力装置と結合されプ
ロセスカートリッジ30の装置本体への装置が完了され
る。

【００２８】一方プロセスカートリッジ30を装置本体よ
り取り出す手順としては、装着時の逆の操作すなわちプ
ロセスカートリッジ30を右方向にスライドしたのち取手
30Ａを介して斜め上方に引き上げることによって容易に
装置本体の外部に取り出すことが出来る。

【００２９】なお、プロセスカートリッジ30は装置本体
への装着後、自動的に係合する解除可能のロックレバー
50の係止によって所定の位置に規制され前記の各歯車群
の噛合状態が維持される。

【００３０】

【発明の効果】本発明により、プロセスカートリッジ内
に収容される画像形成用の各機材を装置本体側の動力装
置によってそれぞれ個々に直接駆動することが可能とな
り、その結果コスト負担の軽減によりプロセスカートリ
ッジを使い捨て或いはリュース方式によって使用出来る
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】実施例に示す画像形成装置の断面構成図であ
る。

【図２】前記装置に装着されるプロセスカートリッジの
説明図である。

【図３】プロセスカートリッジの装着部を示す装置本体
の説明図である。

【図４】プロセスカートリッジの装着手順（その１）を
示す構成図である。

【図５】プロセスカートリッジの装着手順（その２）を
示す構成図である。

【符号の説明】

１ 感光体ベルト ６ 帯電器 ７ レーザ書込み系ユニット ８〜11 現像器 ８Ａ〜1１Ａ 現像スリーブ 12 転写器 13 クリーニング装置 13Ｃ トナー搬送スクリュー 14 給紙カセット 17 タイミングローラ 18 定着ローラ 30 プロセスカートリッジ 40 （装置本体）基板 41 ガイド溝 50 ロックレバー Ｐ ガイドピン Ｇ１〜Ｇ６ 従動歯車 Ｇ1１〜Ｇ16 駆動歯車

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像形成体とその周面に配設される現像器
   およびクリーニング装置の各機材をプロセスカートリッ
   ジに収めて一体化した上で装置本体に着脱可能とした画
   像形成装置において、前記プロセスカートリッジを装置
   本体に対し上下方向から水平方向に移動して装着するこ
   とにより、前記各機材の従動歯車を装置本体側に設けた
   それぞれの駆動歯車に接続させることを特徴とする画像
   形成装置。