JPH0798540A

JPH0798540A - 多色画像形成装置

Info

Publication number: JPH0798540A
Application number: JP5263029A
Authority: JP
Inventors: Masuaki Saito; 益朗斎藤; Akihiko Uchiyama; 明彦内山; Naoki Enomoto; 直樹榎本; Yoichiro Maehashi; 洋一郎前橋; Tetsuya Kobayashi; 哲也小林; Tatsuya Kobayashi; 達也小林; Haruo Fujii; 春夫藤井; Hiroshi Sasame; 裕志笹目; Tatsuhiko Hayakawa; 竜彦早川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-09-28
Filing date: 1993-09-28
Publication date: 1995-04-11

Abstract

(57)【要約】【目的】装置本体を大型化することなく、現像カート
リッジから飛散又はこぼれたトナーによる混色又は装置
本体内の汚損を防止することのできる多色画像形成装置
を提供する。【構成】現像カートリッジ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを
支持する支持体３０を中空構造として４つの腕部材３０
ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを風路ａ、ｂ、ｃ、ｄと
し、これら風路を支持体回転軸３１の中空部に形成され
た中央風路ｅに連通させる。中央風路ｅを吸引ダクト３
８として延長し、エアフィルター３５を介して吸引ファ
ン３３に接続する。又、風路ａ、ｂ、ｃ、ｄに、現像カ
ートリッジの加圧動作の際に感光ドラム１側に押し出さ
れる延長風路３４を連設し、感光ドラム１と現像スリー
ブ８の真下のみから飛散トナーを吸引する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばカラー複写機等
とされる電子写真式或は静電記録式の、現像剤として複
数のトナーを使用する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の多色画像形成装置には、像担持
体上に帯電、露光、現像によって形成された記録像を転
写材上に転写する工程を複数回繰り返すことによって転
写材上に複数色の重ね画像を形成しカラー画像を得る方
法がある。

【０００３】この種の多色画像形成装置は、例えばドイ
ツ特許公告第２６０７７２７号公報、特開昭５０−５０
９３５号公報等に記載された構成にて実用化されてい
る。これらの装置は、図６に示すように、像担持体であ
る感光ドラム１、帯電ローラ３を備え、感光ドラム１の
右辺には、現像剤及び現像剤収納部と現像を行うための
現像手段とを一体的にカートリッジ化し、収納現像剤の
消費完了により交換される、装置本体より着脱可能な複
数個の現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを回転可能の支持
体で担持し、支持体回転軸３１を中心とする同一円周上
に各現像カートリッジ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの現像用
開口面５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを有する回転現像装置９
が配設されている。

【０００４】また、現像カートリッジ４ａ、４ｂ、４
ｃ、４ｄ内には、イエロートナー、マゼンタトナー、シ
アントナー、黒トナーがそれぞれ収容されており、図７
に示すごとく、塗布ローラ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、ト
ナー規制部材７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが設けられ、現像
ローラ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄの回転に伴い、トナーの
塗布ローラ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄで現像ローラ８ａ、
８ｂ、８ｃ、８ｄ上にトナーを塗布し更にトナー規制部
材７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄによって必要なトリボがトナ
ーに与えられる。このトナー規制部材の材料は、トナー
が負極性を帯びる場合にはナイロン等がよく、正極性に
帯電付与する場合にはシリコーンゴム等がよく、トナー
の極性と反対に帯電する材料が好ましい。また、現像ロ
ーラ８の周速は感光ドラム１の周速の１．０〜２．０倍
の範囲で選ぶことが好ましい。また、支持体回転軸３１
に取り付けられた現像カートリッジ４ａ、４ｂ、４ｃ、
４ｄは、図７に示すごとく、現像カートリッジ４ａ、４
ｂ、４ｃ、４ｄの現像用開口面５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ
が常に感光ドラム１に対向するように駆動される。尚、
駆動方法の一手段としては例えば特開昭５０−９３４３
７号公報に記載された手段がある。

【０００５】尚、この現像カートリッジ４はトナー補給
やメンテナンス等の煩わしさを解消するものであり、特
別な知識技術を有さないユーザーでも簡単に交換可能と
したものである。又、現像カートリッジ４に使用される
トナーはカートリッジ構成の簡易さ及びコストが低く小
型化が用意である一成分現像剤を用いることが好ましい
が、二成分現像剤を用いても差し支えない。

【０００６】また、感光ドラム１の左辺には、転写材
（不図示）を保持し且つ感光ドラム１上の像を転写材上
に転移させる機能を有する転写ローラー１０が配置され
ている。

【０００７】感光ドラム１は、図面に示さない駆動手段
によって１００ｍｍ／ｓｅｃの周速で矢印方向に駆動さ
れる。また感光ドラム１は直径４０ｍｍのアルミシリン
ダの外周面に有機感光体（ＯＰＣ）から成る光導電体を
塗布して構成されるが、有機感光体はＡ−Ｓｉ、Ｃｄ
Ｓ、Ｓｅ等でもよい。

【０００８】装置本体内の上方には、露光装置を構成す
るレーザーダイオード１１、高速モーター１２によって
回転駆動される回転多面鏡１３、レンズ１４及び折返し
ミラー１５が配置されている。

【０００９】前述の帯電ローラ３には、−７００Ｖの直
流電圧に交流周波数７００ＨｚでＶｐｐ（ピークツーピ
ーク電圧）１５００Ｖの交流電圧が重畳され、感光ドラ
ム１表面は略−７００Ｖに均一に帯電される。

【００１０】前述のレーザダイオード１１にイエローの
画像模様に従った信号が入力されると光路１６を通って
感光ドラム１に照射され、感光ドラム１は、光の照射さ
れた箇所が略−１００Ｖになる。更に感光ドラム１が矢
印方向に進むと現像カートリッジ４ａ、４ｂ、４ｃ、４
ｄによって可視化される。

【００１１】次に、転写工程について詳述する。ここで
転写ドラム９は、直径１５６ｍｍの金属シリンダ１９に
厚さ２ｍｍのイノアック製の発泡ウレタンからなる弾性
層２０を巻き付け、更にその上層には厚さ１００μｍの
ＰＶＤＦ２１を巻き付けて構成されている。

【００１２】転写材カセット１７内からピックアップロ
ーラ１８によって転写ローラー１０に給紙された転写材
は、グリッパー２２によって保持される。

【００１３】感光ドラム１上のトナー像は、図面に示さ
ない電源から感光ドラム１と転写ローラー１０間に印加
された電圧によって、転写材上に転写される。同時に転
写材への電荷注入により、転写ローラー１０へ吸着され
る。必要に応じては吸着ローラー２３間に電圧印加し、
予め吸着してもよい。

【００１４】上記の工程を更にマゼンタ色、シアン色、
黒色についても行うことによって、転写材上には複数色
のトナー像が形成される。この転写材は分離爪２４によ
って転写ローラー１０から分離され、更にトナー像は従
来公知の加熱、加圧を行う定着装置２５によって転写材
に溶融固着されカラー画像が得られる。

【００１５】また、感光ドラム１上の転写残トナーは公
知のファーブラシ、ブレード手段等のクリーニング装置
２６によって清掃される。また、転写ローラ１０上のト
ナーも必要に応じてファーブラシ、ウエブ等の転写ロー
ラクリーニング装置２７によって清掃することが好まし
い。

【００１６】ところで、以上のような画像形成装置にお
いては、回転現像装置９内の現像カートリッジ４からト
ナーの飛散やこぼれが生じ、この飛散し、又はこぼれた
トナーが他の色の現像カートリッジ４に混入することに
より混色を生じ、正しい色調の画像が得られないといっ
た問題があった。また、飛散し、又はこぼれたトナーに
よって画像形成装置本体内または回転現像装置９内が汚
損されるという問題があった。

【００１７】上記のトナーの飛散は主として現像時に発
生し、その原因は現像カートリッジ４の現像スリーブ８
が回転することによる遠心力や、現像バイアスとして交
流を重畳したものを使用する場合は、交流成分により現
像剤が現像スリーブ８と感光ドラム１間を往復又は振動
することによるものと考えられる。

【００１８】また、トナーのこぼれは、現像カートリッ
ジ４に外部から振動が加わり、現像カートリッジ４内の
現像スリーブ８側から現像カートリッジ外へこぼれてし
まうことをいい、回転現像装置９の回転時や現像カート
リッジ４を回転現像装置９に対して脱着する、該現像カ
ートリッジの交換時等に生じる。

【００１９】このため、以上のごとく飛散又はこぼれた
トナーを吸引すべく、図６に示されるように、感光ドラ
ム１に対向する現像カートリッジ４の現像スリーブ近傍
に吸引ダクト４０を設け、この吸引ダクト４０にて飛散
又はこぼれたトナーを吸引することが考えられている。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示すような現像カートリッジの現像スリーブ近傍に吸引
ダクトがあると、回転現像装置の公転動作との干渉を避
けるために、現像スリーブから離れた位置に吸引口を設
けなければならず、十分な吸引力を得ることができない
という問題があり、更に、吸引力を高めすぎると感光ド
ラム上のトナーまで吸引してしまうという問題がある。
また、転写ドラムと吸引ダクトの隙間は、感光ドラムを
大きくすることで広げることが可能であるが、感光ドラ
ムを大きくすると高価になり、さらに装置も大型化して
しまうという欠点がある。

【００２１】従って、本発明の目的は、装置を大型化す
ることなく、現像カートリッジから飛散又はこぼれたト
ナーによる混色及び装置本体内の汚損を防止することの
できる多色画像形成装置を提供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
多色画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明
は、潜像が形成される像担持体と、現像剤を収容する現
像剤収容部及び現像を行うための現像手段を一体的にカ
ートリッジ化し、装置本体より着脱自在な複数の現像カ
ートリッジとを備え、前記複数の現像カートリッジが前
記像担持体の中心軸に平行な回転機構支持軸を中心とし
てその周囲に現像カートリッジ支持体により回転可能に
配設され、選択した現像カートリッジを前記像担持体に
対向した位置に回転移動し順次現像して多色画像を得る
多色画像形成装置において、前記回転機構支持軸及び前
記現像カートリッジ支持体に前記複数の現像カートリッ
ジから飛散した現像剤の吸引を行う吸引ダクトを設け、
該吸引ダクトが現像時に飛散する現像剤を吸引すべく、
前記現像カートリッジの移動と共に延長可能であること
を特徴とする多色画像形成装置である。

【００２３】前記複数の現像カートリッジから飛散した
現像剤の吸引を行う前記吸引ダクトと前記像担持体の帯
電器から発生するオゾンを吸引するオゾン吸引ダクトと
が、共に単一の吸引ファンにより吸引され、現像時には
飛散した現像剤の吸引を積極的に行い、非現像時には前
記回転機構により飛来した現像剤の吸引を行う前記吸引
ダクトを封鎖し前記帯電器から発生するオゾンの吸引を
積極的に行うことが好ましい。

【００２４】

【実施例】以下、本発明に係る多色画像形成装置を図面
に則して更に詳しく説明する。尚、前出の部材と同一の
部材については同一符号を付してその説明を省略する。
又、主として本発明の特徴部分についてのみ説明する。

【００２５】本発明による多色画像形成装置の一実施例
について、図１ないし図３を参照して詳しく説明する。

【００２６】本実施例において、回転現像装置９は、図
１に示すように、４個の現像カートリッジ４ａ、４ｂ、
４ｃ、４ｄを着脱自在に支持する支持体３０を具備して
いる。支持体３０は図１及び３に示されるように断面視
にて略十字状に組み合わされた腕部材３０ａ、３０ｂ、
３０ｃ、３０ｄを有し、その中心には支持体回転軸３１
が貫通されている。腕部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３
０ｄはそれぞれ中空構造とされ、いわゆる風路ａ、ｂ、
ｃ、ｄが形成されている。又、支持体回転軸３１も同様
に中空構造とされ、中央風路ｅを形成している。そし
て、風路ａ、ｂ、ｃ、ｄは中央風路ｅに集合するように
連通され、中央風路ｅは、図３に示されるように、その
延長上に設けられたエアフィルター３５を介して吸引フ
ァン３３に接続されている。更に、吸引ファン３３には
吸引ファン用電源３４が接続されている。

【００２７】本実施例においては、図１に示すように回
転現像装置９に配置された現像カートリッジ４ａ、４
ｂ、４ｃ、４ｄが、現像位置で感光ドラム１方向に移動
し（以下加圧動作という）、感光ドラム１と現像スリー
ブ８の間隙を３００μｍに保ち、現像動作が終了し回転
現像装置９が回転動作を行う際には再び回転現像装置９
の中心軸３１方向に移動し回転現像装置９内に収容され
（以下加圧解除動作という）、回転時に感光ドラム１と
の干渉を避ける構成となっている。

【００２８】更に、図３に示すように、現像カートリッ
ジは本体の外側にカバー部材３７を有しており、現像カ
ートリッジの本体が回転現像装置の回転に伴い水平を保
ちつつ回転するのに対して、このカバー部材は、支持体
３０に固定されたまま回転する。そのため感光ドラムに
対向する位置では現像カートリッジの開口部を覆い、現
像カートリッジを本体より取り外したときにはユーザー
が誤って現像スリーブに触れることがないように構成さ
れている。

【００２９】上記カバー部材３７には、図３に示すよう
な爪４１が付設されており、この爪４１により現像カー
トリッジの加圧動作の際に、回転現像装置９の支持体３
０のそれぞれの腕部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ
に設けられた延長風路３４が感光ドラム１側に押し出さ
れる。延長風路３４が押し出されると、図３の矢印ｘに
示されるように感光ドラム１と現像スリーブ８の間隙の
真下のみから飛散トナーの吸引が行われる。

【００３０】尚、４つの風路ａ、ｂ、ｃ、ｄから同時に
吸引を行うと吸引力が低下し、現像カートリッジからの
飛散トナーを吸引する力が弱まってしまうため、支持体
回転軸３１の中央風路ｅの入口部分に弾性を持った部材
からなる風路遮断部材３２を設け、回転現像装置が公転
動作を行っても常に図１のａで示される、現像部の下に
位置する風路（この場合ａ）のみから矢印ｘ−ｙ−ｚで
示すように吸引を行う構成となっている。トナーの飛散
は現像カートリッジにより感光ドラム上の静電潜像を現
像しているときに発生し、大部分は噴霧状のトナーから
構成されており、これを吸引するには吸引ファンによる
現像スリーブ周りの吸引風速を０．１ｍ／ｓ以上、好ま
しくは０．５ｍ／ｓ以上とすればよい。

【００３１】本実施例では、吸引口を現像スリーブの真
下に配置したため、効率が非常によく、吸引ファンの負
担を軽くすることができるという利点を有する。また、
飛散したトナーが現像スリーブの下に積もり、これが現
像時にこぼれてくることもあるが、本実施例では、現像
スリーブの真下に吸引口を配置したため、吸引力を高め
ずにこのようなこぼれた現像剤を吸引することが可能で
ある。尚、こぼれる現像剤を吸引するために吸引力を高
めると、現像スリーブ上のトナーまで吸引してしまい非
常に不経済であるが、本実施例では吸引力を高める必要
がないため、現像スリーブ上のトナーを無用に吸引する
こともなく、不要にトナーを消費したり、エアフィルタ
ーの交換を促すこともない。

【００３２】また、本実施例は以上のように構成するこ
とにより飛散現像剤をより効率的に吸引することが可能
になり吸引ファンを小型化できると共に、回転現像装置
の回転動作にも干渉することがないため省スペース化も
達成される。

【００３３】次に、本発明による多色画像形成装置の他
の実施例について、図４及び５を参照して説明する。

【００３４】帯電ローラから発生するオゾンは、吸引を
行わずに機内に広がると各部を劣化させる虞があるた
め、帯電時には周囲の吸引を行い、オゾンフィルタによ
り濾過し、機外に放出しなければならない。ところが現
像時に帯電器周辺の吸引を激しく行うと、現像カートリ
ッジより飛散するトナーも吸引し、感光ドラム等を汚染
してしまう。そこで、より積極的に帯電器周辺の吸引を
行うためには吸引力の切り替えを行う必要が生じてく
る。

【００３５】そこで、本実施例では図４のように回転現
像装置の一側に飛散トナーの吸引ダクト３８とトナー捕
集用のエアフィルター３５を設け、また、帯電ローラ３
近傍から発生したオゾンを吸引するためのオゾン吸引ダ
クト３９を設け、このオゾン吸引ダクトを第１の実施例
のトナー吸引ダクト３８と連結し、オゾンフィルター３
６を通して１個の吸引ファン３３にて帯電ローラからの
オゾンと、現像時に飛散にするトナーの両者を吸引でき
る構成とした。

【００３６】以上のような構成とすることにより、本実
施例では、図１のように現像カートリッジが加圧され現
像を行っているときには、回転現像装置９と帯電ローラ
３近傍の両者からエアーを吸引するため、帯電器近傍の
吸引力は弱まり飛散トナーを帯電器方向に吸引してしま
うことがなく、また、図５に示すように、回転現像装置
が回転し、現像カートリッジ４が感光ドラム１と対向し
ていないときには、支持体回転軸３１に設けられた風路
遮断部材３２により風路が遮断され帯電ローラ３近傍の
吸引のみを行うため、帯電ローラ近傍のエアーを効率よ
く吸引することを可能とした。

【００３７】以上のように本実施例は１個の吸引ファン
により、特別な切り替えファンを設けることなく、飛散
トナーと帯電器近傍のオゾンの両者を最適な吸引力で吸
引することが可能である。また、本実施例はファンをひ
とつにすることが可能であり、特別な切り替え手段も不
要であるため非常に低コストであり、また、小型化にも
貢献することができるという利点を有する。

【００３８】尚、本実施例では、飛散トナーの吸引と共
にオゾンの吸引を同一のファンにより行ったが、これに
限らず、例えば電気回路の冷却や、機内湿度検知用の湿
度センサ周辺の吸引や、回転現像装置上方のスキャナー
近傍に開口部を設け、スキャナー周辺のエアーを積極的
に吸引することで、スキャナーの昇温を防止すること等
も可能である。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による多色画像形成装置は、回転機構支持軸及び現像カ
ートリッジ支持体に複数の現像カートリッジから飛散し
た現像剤の吸引を行う吸引ダクトを設け、該吸引ダクト
が現像時に飛散する現像剤を吸引すべく、現像カートリ
ッジの移動と共に延長可能な構成としたことにより、装
置を大型化することなく、現像カートリッジから飛散又
はこぼれたトナーに混色及び装置本体内の汚損を防止す
ることができる。これにより、良好な画像を得ることが
できると共に記録材の汚損等を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による多色画像形成装置の一実施例を示
す全体構成図である。

【図２】本発明の特徴部分を示す説明図である。

【図３】図１の現像器の拡大図である。

【図４】本発明による多色画像形成装置の他の実施例の
特徴部分を示す説明図である。

【図５】図４の特徴部分を含む多色画像形成装置の全体
構成図である。

【図６】従来の多色画像形成装置を示す全体構成図であ
る。

【符号の説明】

１感光ドラム（像担持体）４ａ現像カートリッジ４ｂ現像カートリッジ４ｃ現像カートリッジ４ｄ現像カートリッジ９回転現像装置３０現像カートリッジ支持体３１回転機構支持軸３３吸引ファン３４延長風路３８吸引ダクト３９オゾン吸引風路（オゾン吸引ダクト）ａ風路ｂ風路ｃ風路ｄ風路ｅ中央風路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 21/00 ５３８ 2107−2Ｈ (72)発明者前橋洋一郎東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者小林哲也東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者小林達也東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者藤井春夫東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者笹目裕志東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者早川竜彦東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像が形成される像担持体と、現像剤を
収容する現像剤収容部及び現像を行うための現像手段を
一体的にカートリッジ化し、装置本体より着脱自在な複
数の現像カートリッジとを備え、前記複数の現像カート
リッジが前記像担持体の中心軸に平行な回転機構支持軸
を中心としてその周囲に現像カートリッジ支持体により
回転可能に配設され、選択した現像カートリッジを前記
像担持体に対向した位置に回転移動し順次現像して多色
画像を得る多色画像形成装置において、前記回転機構支持軸及び前記現像カートリッジ支持体に
前記複数の現像カートリッジから飛散した現像剤の吸引
を行う吸引ダクトを設け、該吸引ダクトが現像時に飛散
する現像剤を吸引すべく、前記現像カートリッジの移動
と共に延長可能であることを特徴とする多色画像形成装
置。
【請求項２】前記複数の現像カートリッジから飛散し
た現像剤の吸引を行う前記吸引ダクトと前記像担持体の
帯電器から発生するオゾンを吸引するオゾン吸引ダクト
とが、共に単一の吸引ファンにより吸引され、現像時に
は飛散した現像剤の吸引を積極的に行い、非現像時には
前記回転機構により飛来した現像剤の吸引を行う前記吸
引ダクトを封鎖し前記帯電器から発生するオゾンの吸引
を積極的に行うことを特徴とする請求項１の多色画像形
成装置。