JPH0553404A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラー画像形成装置のプロセスユニットに装
着される各現像器カラーカートリッジの経済的な交換と
確実な画像形成を図る。 【構成】 各回転ローラ２，３に巻回し張設された感光
体ベルト１の下方には各カラー現像剤を収容する各現像
器８，９，10，11が設けられカートリッジ化されてい
る。帯電器６と転写器12とは回転ローラ３に巻回される
感光体ベルトの湾曲面と対向して設けられるクリーニン
グ装置13は現像器８に隣接し反対側の回動ローラ２側の
感光体ベルト湾曲面と対向して設けられそれぞれ隔離さ
れている。そして張設される感光体ベルト１とクリーニ
ング装置13と各現像器８，９，10，11とはカートリッジ
化されカラー画像形成装置に着脱自在に装着されてい
る。そして各現像器８，９，10，11のそれぞれにはトナ
ーの残量を検知するセンサ８Ｂ，９Ｂ，10Ｂ，11Ｂが設
けられて画像形成装置内のＣＰＵにフィードバックする
ようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式によりベ
ルト状又はドラム状の像形成体上にトナー像を形成し、
転写材上に転写して画像を得るようにしたカラー画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例えば、像担持体ベルトを略水平に
懸架して有し、複数の現像器を前記ベルトの下面に並列
配置したカラー画像形成装置は、例えば特開昭61-15156
0号公報等に記載されていて公知である。前記公報記載
のカラー画像形成装置によれば、像担持体ベルトが略水
平で横長に配置され、該ベルトの下面に複数の現像器が
その現像開口部を上方に向けて並列で配置されている。
そして、対向して設けられる２個の回動ローラに張設さ
れる像担持体ベルトの回りには画像を形成する順に帯電
器とレーザ書込み系による露光部と前述の位置に配設さ
れるイエロー、マゼンタ、シアン、黒色の各現像剤のそ
れぞれを収容する各現像器と一方の回動ローラに巻回さ
れる前記像担持体ベルトの湾曲面に対向し所定の間隔を
有して設けられる転写器と該転写器の上方に定着器とが
それぞれ配設されている。そして他方の回動ローラに巻
回される前記像担持体ベルトの湾曲面に対向し所定の間
隔を有してクリーニング装置が前記帯電器に隣接して設
けられている。

【０００３】このように構成されるカラー画像形成装置
によって間欠的に搬送される記録用紙上につぎつぎとカ
ラー画像が記録されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】例えばイエロー、マゼ
ンタ、シアン、黒の各トナーが密閉されたプロセスカー
トリッジを装着したカラー画像形成装置では画像形成の
増加に伴い、カラー画像を形成する色の種類や回数によ
って、必然的に前記各トナーの消費量に差が生じ遂には
４色中の何れかのトナーが消費されてなくなる。このよ
うな状態では当然原稿画像に忠実なカラー画像が形成さ
れなくなる。

【０００５】従って、各トナーの消費状況については常
に監視し、適確な情報とこれに基づく補給、交換が必要
とされている。

【０００６】従来、４色のトナー中１色でも消費されて
なくなってしまうと仮に黒トナーが残留していても４色
を収容するカートリッジを交換するようにしているので
大変不経済である。

【０００７】また、黒単色による画像を記録するユーザ
の要求も多くカラー画像形成装置による黒単色モードで
の画像形成が必要となっている。

【０００８】本発明はこのような問題点を解決して常に
各トナーの消費状況を監視して適確にカラー画像を記録
させると共に、黒単色での画像形成への切替えも可能と
するカラー画像形成装置の提供を課題目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的は、下記のａ，
ｂ何れかの手段によって達成される。

【００１０】（ａ）複数の特定色のカラートナー及び黒
トナーとが密閉されたプロセスカートリッジを装着した
カラー画像形成装置において、前記特定色のカラートナ
ー及び黒トナーのいずれか１つが消費された場合は、カ
ラーモードでの画像形成を禁止すると共に黒トナーのみ
が残留している場合は黒単色モードで画像を形成するよ
うにしたことを特徴とするカラー画像形成装置。

【００１１】（ｂ）（ａ）において、前記カラーモード
での画像形成が禁止された場合は、黒トナー以外の単色
モードでの画像形成を禁止することを特徴とするカラー
画像形成装置。

【００１２】

【実施例】本発明の１実施例を図１のカラー画像形成装
置の構成を示す側断面図と、図２の像形成システムを示
すブロック図と、図３の画像モードのシステムを示すブ
ロック図と図４のトナー残量と画像モードとの関係を示
す図表とによって説明する。

【００１３】しかし本発明は本実施例に限定されるもの
ではない。

【００１４】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は回動ロー
ラ２及び３の間に架設されていて回動ローラ２の駆動に
より矢印で示す反時計方向に搬送される。

【００１５】４は前記感光体ベルト１に内接するよう装
置本体に固定したガイド部材であって、前記感光体ベル
ト１はテンションローラ５の作用によって張設状態とさ
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。なおガイド部材４には像形成に不用な領域に凹部
を設け、摺擦による抵抗を減らしている。勿論この凹部
は摺擦抵抗が低い場合は設けなくてもよい。また感光体
ベルト１或いはガイド部材４間の摺擦抵抗を下げる目的
でテフロン加工等の低摩擦部材を感光体ベルト１或いは
ガイド部材４の何れかの表面に設け、或いは前記の低摩
擦部材で構成することが好ましい。

【００１６】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。

【００１７】また現像器やクリーニング装置を感光体ベ
ルトの下方に設けることにより、現像剤の飛散やこぼれ
を防止することができる。

【００１８】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た
る現像器であって、これ等の像形成手段は感光体ベルト
１の前記ガイド部材４に対向する位置に配設される。そ
して、感光体ベルト１の移動を妨げず間隙を保持するた
めに、感光体ベルト１の外側で前記ガイド部材４に間隙
保持手段をもって当接する。

【００１９】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化
した光学系等も使用される。

【００２０】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８Ａ，９Ａ，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１の移動を妨げない長所を有する。

【００２１】12は転写器で前記帯電器６の上方に設けら
れ該帯電器６と一体的に上下にスライドして位置が切替
えられる。12Ａは除電板、13は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。

【００２２】カラー画像形成装置25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。

【００２３】まず本実施例による多色像の形成は、図２
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（図
２（イ））で得られたデータを、画像データ処理部（図
２（ロ））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（図２（ハ））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（図２
（ニ））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25へと入力される。

【００２４】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。

【００２５】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。従ってレーザービーム
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13の下を通過し、つぎのコ
ピーサイクルに入る。

【００２６】即ち、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９によ
って非接触の状態で反転現像される。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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
を重ね合せて形成する。これ等各現像器８，９，10及び
11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成分或いは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。

【００３０】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下方にスライドされて前記帯
電器６の位置に切替えられた前記転写器12、前記除電板
12Ａ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。

【００３１】即ち、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を介して感光体ベルト１上の像形
成とタイミングを合せて転写器12へと供給される。

【００３２】画像の転写・除電を受けた転写材は、除電
効果によりトナー飛散等の画質への影響を受けることな
く前記回動ローラ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を経てトレ
イ20上に排出される。

【００３３】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回動ローラ３に対峙するブレ
ード13Ａと回動するトナー搬送ローラ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とを引
き離し新たな画像形成のプロセスに入る。

【００３４】また図示は省略するが帯電器６と転写器12
とを共用し感光体ベルト１へのスコロトロン帯電チャー
ジ時には例えば４ｋｖ、0.25ｍＡを出力させ転写時には
５ｋｖ、２〜３ｍＡを出力するように同一の電源より出
力を切替えて機能させることも可能であり一層スペース
が縮小されてカラー画像形成装置25のコンパクト化が図
れる。そして、クリーニング装置13は回動ローラ２に巻
回される感光体ベルト１の左側端の湾曲面と対向し所定
の間隔を有して配設されると共に廃トナーボックス13Ｃ
は該クリーニング装置13の下方に接続して設けられてい
る。

【００３５】そして、クリーニング装置13と廃トナーボ
ックス13Ｃとは各現像器８，９，10，11及び張設される
感光体ベルト１と共に鎖線で示すようにカートリッジ化
されてカラー画像形成装置25に着脱自在に装着されるよ
うになっている。

【００３６】また、少くとも感光体ベルト１とクリーニ
ング装置13及び／又は廃トナーボックス13Ｃとのプロセ
スをカートリッジ化し別に各現像器８，９，10，11をカ
ートリッジ化してそれぞれをこのプロセスカートリッジ
内に装着するようにしてもよい。

【００３７】従って帯電器６及び転写器12除電板12Ａと
クリーニング装置13とは感光体ベルト１の長手方向両側
端に隔離されて配設されかつ密閉状態に外周が形成され
るカートリッジによって仮にクリーニング装置からトナ
ーが飛散してもカラー画像形成装置25内に拡散すること
も極めて少ないので帯電器６や転写器12及びレーザ書込
み系ユニットの各光学系７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ
等のトナーによる汚染もなく長時間に亘るカラー画像形
成装置25の運転時に対しても安定したカラー画像が形成
されている。

【００３８】そして、図３に示すようにイエロー、マゼ
ンタ、シアン、黒の各トナーを収容する各現像器８，
９，10，11にはトナーの残量を検知するトナー残量検知
センサ８Ｂ，９Ｂ，10Ｂ，11Ｂのそれぞれが設けられ該
センサ８Ｂ，９Ｂ，10Ｂ，11Ｂの情報に基づいてあらか
じめ記憶されているＣＰＵ制御部の制御によってカラー
モードでの画像形成又はモノ黒モードでの画像形成や画
像形成の停止が行われるようになっている。

【００３９】図４はその具体的な各トナーの消量状況と
その検知信号及びトナー残量検知信号によって制御され
るコピー制御信号（コピー信号）と画像モード制御との
関係を図表にしたものである。即ち縦軸にイエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のカラートナー
及び黒（Ｂ）トナーのトナー残量検知信号によって制御
されるコピー信号でありこれにより制御されるカラーコ
ピー、モノ黒コピー及びコピー停止等の画像モード制御
の状態を示すものである。

【００４０】そして横軸には各トナー残量検知信号によ
る残量の有無とこれと対応するコピー信号による各画像
モード制御での画像形成の可否とコピー停止するか否と
につてい示す。

【００４１】但しトナー残量信号での１の表示は残量あ
り、０は残量なしでありコピー信号での１の表示は各画
像モード制御信号による画像形成可否の制御（又は制御
状況）を示し０は画像形成不可の制御を示す。また、コ
ピー停止時での０はコピー停止せず即ちコピー可の状態
を示し、１の表示はコピー停止（コピー不可又はコピー
禁止）の状態を示す信号とする。そして各現像器８，
９，10，11内にトナーが残量するか否かのいくつかのケ
ースについて画像モードの指定状態とコピー停止か否か
の関係を下記に述べる。

【００４２】図４において、イエロー、マゼンタ、シア
ンの各カラートナー及び黒トナーの残量検知が総て１と
なって未だ各トナーが各現像器８，９，10，11内に残留
している場合は当然のことながらこれに対応するカラー
モード或はモノ黒モードは何れも１を示して画像形成可
能であり従ってコピーは停止されないために０で表示さ
れる。そして、４色中図に示す仮にカラートナーのイエ
ロー、マゼンタ又はシアンの何れか１色がトナー残量な
しと検知された場合カラーコピーの画像形成は各々０で
示すように不可となって禁止されると共に黒トナー以外
のモノカラートナーでの画像形成も禁止される。そし
て、モノ黒コピーは１で示すように残留する黒トナーに
よって画像形成は可能である。従ってコピーは停止され
ない。一方、黒トナーが残量なしと検知された場合たと
えイエロー、マゼンタ、シアンの各カラートナーが残存
していてもカラーコピー（Ｙ、Ｍ、Ｃトナーによる３色
のフルカラーコピー或はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂの４色のフルカ
ラーコピー）、モノクロコピー（Ｂトナーによるコピ
ー）の画像形成は不可となしてコピー機能を停止させ
る。上述の例は起り得る一部のケースに過ぎないが他の
類似するケースについても同様な主旨に基いてカラーコ
ピー、モノ黒コピー及びコピー停止の可否が行われる。

【００４３】そして、上述のトナー残量状況、画像モー
ド状況に基くコピー可否等の各情報はカラー画像形成装
置25の操作パネル（図示せず）に表示され各ケースに対
してユーザが適切に対応し得るようになっている。

【００４４】

【発明の効果】本発明のトナー残量検知情報によって例
えば適確にカラーモードでの画像形成を禁止したり、モ
ノ黒モードの画像形成に切替え得るようにしたので常に
良好な画像が形成されると共に経済的にトナーカートリ
ッジの交換が行えるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例によるカラー画像形成装置の
構成を示す側断面図。

【図２】同上の像形成システムを示すブロック図。

【図３】本発明の１実施例による画像モードのシステム
を示すブロック図。

【図４】本発明の１実施例によるトナー残量検知と画像
モードとの関係を示す図表。

【符号の説明】

１ 感光体ベルト（像形成体ベルト） ２ 回動ローラ ３ 回動ローラ ６ 帯電器 ７ レーザ書込み系ユニット ８ 現像器（イエロー） ８Ｂ トナー残量検知センサ ９ 現像器（マゼンタ） ９Ｂ トナー残量検知センサ 10 現像器（シアン） 10Ｂ トナー残量検知センサ 11 現像器（黒） 11Ｂ トナー残量検知センサ 12 転写器 12Ａ 除電板 13 クリーニング装置 13Ｃ 廃トナーボックス 18 定着ローラ 25 カラー画像形成装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の特定色のカラートナー及び黒トナ
   ーとが密閉されたプロセスカートリッジを装着したカラ
   ー画像形成装置において、前記特定色のカラートナー及
   び黒トナーのいずれか１つが消費された場合は、カラー
   モードでの画像形成を禁止すると共に黒トナーのみが残
   留している場合は黒単色モードで画像を形成するように
   したことを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記カラーモードで
   の画像形成が禁止された場合は、黒トナー以外の単色モ
   ードでの画像形成を禁止することを特徴とするカラー画
   像形成装置。