JPH04328763A - 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】しかしながら前述した
ようなトナー補給装置と内蔵した画像形成装置において
は、前記のカートリッジを取り外す際にその都度現像器
とトナー補給装置との接続を解除しなければならずまた
再び取り付けた場合には接続する操作が必要であって、
画像形成部そのものの着脱は簡易化されるものの反面作
業性が悪く面倒な操作を要すると言う問題がある。

【０００９】本発明はこの点を解決して改良した結果、
カートリッジの着脱操作に連動して、カートリッジの内
蔵する現像器と装置本体のトナー補給装置とを自動的に
接続あるいは接続を解除することの出来る画像形成装置
の提供を目的としたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、少くともベ
ルト状感光体とその周縁部に現像器を有するプロセスカ
ートリッジを装置本体に対し着脱可能に設けた画像形成
装置において、前記カートリッジの固定手段の係合およ
び係合解除により前記現像器と装置本体に設けたトナー
ホッパとの接続部が自動的に接合あるいは接合解除され
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一実施例を図１ない
し図４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部す
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７
Ｂにより回転走査され、ｆθレンズ７Ｃを経てミラー７
Ｄ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、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の色信号が前記レーザ書込み系ユニット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１
３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１３
Ｂ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。

【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の側部に廃トナーカートリッ
ジ３０Ａを内蔵していて、該廃トナーカートリッジ３０
Ａにはクリーニングによって除去した廃トナーの回収を
行う機能を備えている。

【００３３】前記カラープロセスカートリッジ３０は図
示しない両側面のガイドレール装置によって支持されて
いて、正面カバー４０を開放した上で取手３１を介し図
２に示す如く斜め方向にスライドして装置本体の外部に
取り出される。

【００３４】一方前記カートリッジ３０の背面上部の装
置本体には前記の各現像器８，９，１０および１１にそ
れぞれトナーを供給するトナーホッパ８０，９０，１０
０および１１０が固設されている。

【００３５】前記各トナーホッパは搬送スクリュを内蔵
する各補給パイプ８０Ａ，９０Ａ，１００Ａおよび１１
０Ａを接続板Ｐを介して各現像器に接合させている。

【００３６】前記各補給パイプの各現像器に対する接合
ならびに接合後解除は前記カートリッジ３０の装置本体
に対する固定手段の係合ならびに係合の解除によって自
動的に行われる。

【００３７】以下その機構を図３ないし図６によって説
明する。

【００３８】図３および図４はカートリッジ３０背後の
装置基板上に設けられるカートリッジ３０の固定手段と
前記接続板Ｐとの関連作動機構を示したものである。

【００３９】図において５０は一対の長穴５０Ａを介し
てスライド可能に取付けられた摺動板で、該摺動板５０
はその上縁に折曲げ加工により斜面５１とさらに一対の
斜面５２を形成していて、引張バネ５４によって左方向
に付勢された状態とされている。

【００４０】６０は軸６０Ａを支点として回動する偏心
カムで、該偏心カム６０はその外周面に前記摺動板５０
右端の立下り部５３を当接させて該摺動板５０のスライ
ド方向の位置を規制している。

【００４１】また前記偏心カム６０は扇形歯車６１を同
軸一体とし、該扇形歯車６１を前記正面カバー４０が回
転軸４０Ａにおいて一体とする扇形歯車６２に噛合させ
ている。

【００４２】７０は一対の長穴７０Ａを介して前記摺動
板５０に対し直交してスライドするよう取付けられた前
記カートリッジ３０の固定手段たるロック板で、引張バ
ネ７３の付勢により背面突出ピン７１を前記摺動板５０
の斜面５１に臨ませた状態で下端部７２をカートリッジ
３０側面の係合部３２に係合させてカートリッジ３０を
画像形成を可能とする位置に係止し固定している。

【００４３】一方前記ロック板７０がカートリッジ３０
を係止している状態すなわち前記摺動板５０が最も左方
向の位置を占めている状態では前記斜面５２は前記接続
板Ｐの下面の当接ピンＱより離間した位置に保たれるた
め、前記の各トナーホッパの各補給パイプ８０Ａ，９０
Ａ，１００Ａおよび１１０Ａは対象とする各現像器の各
トナー受入パイプ８Ａ，９Ａ，１０Ａおよび１１Ａに対
しそれぞれ接合状態とされている。

【００４４】前記の接合の機構を補給パイプ９０Ａと受
入パイプ９Ａの場合を例として図５に示す。

【００４５】前記補給パイプ９０Ａの下端には前記接続
板Ｐに係合した摺動パイプ９０Ｂが上下動出来るよう嵌
合されていて、接続板Ｐが図３に示す位置にある場合に
は前記摺動パイプ９０Ｂの下端が前記受入パイプ９Ａの
内部に挿入され、補給パイプ９０Ａ下端のテーパ穴Ｓと
摺動パイプ９０Ｂのテーパ部Ｔとの間隙より落下したト
ナーがテーパ部Ｔ周囲の複数の開口穴Ｈを経て前記のト
ナー受入パイプ９Ａに補給されるようになっている。

【００４６】装置本体の正面カバー４０を開放すると図
４に示す如く前記扇形歯車６１と６２の回転により前記
偏心カム６０が反時計方向に１／２回転して前記摺動板
５０を引張バネ５４に抗して右方向へとスライドさせる
。

【００４７】その結果前記斜面５１が突出ピン７１を押
し上げて前記ロック板７０を上方に移動し下端部７２を
係合部３２より脱出させてカートリッジ３０の係止を解
除する。

【００４８】同時に前記の一対の斜面５２が各当接ピン
Ｑを押し上げて前記接続板Ｐを上方に平行移動して前記
の各補給パイプと各受入パイプとの接合状態を解除する
。

【００４９】すなわち図６に示す如く前記接続板Ｐが矢
示方向に上昇すると圧縮バネ９０Ｃを介して前記摺動パ
イプ９０Ｂが上部に移動して受入パイプ９Ａとの接合を
解除し、同時に前記のテーパ部Ｔがテーパ穴Ｓに圧縮さ
れてトナーの落下が阻止される。

【００５０】従ってカートリッジ３０は各トナーホッパ
との接続を自動的に解除した上さらにトナーを落下した
り飛散することなく安全に装置本体より取り外すことが
出来る。

【００５１】また装置本体への装着に際してはカートリ
ッジ３０を装着位置に挿入した状態で前記正面カバー４
０を閉蓋すると、前記偏心カム６０が時計方向１／２回
転して摺動板５０が引張バネ５４の付勢により左方向へ
とスライドし、従ってロック板７０が引張バネ７３の付
勢によってカートリッジ３０を係止しさらに接続板Ｐが
自重によって下降して各補給パイプを各受入パイプに対
し再び接合させてカートリッジ３０を画像形成の可能な
状態とする。

【００５２】

【発明の効果】本発明により、装置本体へのプロセスカ
ートリッジの着脱操作に応じてカートリッジの内蔵する
現像器を装置本体側に設けたトナーホッパに対し自動的
に接合あるいは接合解除することが可能となり、その結
果として誤操作やトナーを流出することもなく取扱い性
に優れた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】本発明の画像形成装置の断面構成図である。

【図３】プロセスカートリッジとトナーホッパとの関係
を示す機構図である。

【図４】プロセスカートリッジとトナーホッパとの関係
を示す機構図である。

【図５】前記機構図の要部図である。

【図６】前記機構図の要部図である。

【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　　
　　　　　　　　　　８，９，１０，１１…現像器 ８Ａ，９Ａ，１０Ａ，１１Ａ…（トナー）受入パイプ　
　　１２…転写器３０…カラープロセスカートリッジ　
　　　　　　　３２…係合部４０…正面カバー　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５０…摺動
板５１，５２…斜面　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　６０…偏心カム６１，６２…扇形歯
車　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７
０…ロック板７１…突出ピン　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　８０，９０，１００，１
１０…トナーホッパ ８０Ａ，９０Ａ，１００Ａ，１１０Ａ…（トナー）補給
パイプＰ…接続板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　少くともベルト状感光体とその周縁部
   に現像器を有するプロセスカートリッジを装置本体に対
   し着脱可能に設けた画像形成装置において、前記カート
   リッジの固定手段の係合および係合解除により前記現像
   器と装置本体に設けたトナーホッパとの接続部が自動的
   に接合および接合解除されることを特徴とする画像形成
   装置。