JPH05173375A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プロセスカートリッジを装着内に着脱する動
作によって、カートリッジの内蔵する現像器と装置内に
固定したトナーホッパとの接合および接合解除を自動的
に行うことを目的とする。 【構成】 プロセスカートリッジ30の着脱動作に連動し
てスライドする摺動板50と、各トナー補給パイプ80Ａ，
90Ａ，100Ａおよび110Ａ下端の各摺動パイプの上下位置
と規制する接続板Ｐとを設けて、前記摺動板50のスライ
ドにより斜面52を介して前記接続板Ｐの位置を上下動さ
せることにより前記の各摺動パイプをプロセスカートリ
ッジ30の内蔵する各現像器と接合もしくは接合を解除さ
せ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、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カラー画像形成
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61
-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60-75850号、同
60-76766号、同60-95456号、同60-95458号、同60-15847
5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カラー画像形
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、ベルト状像
形成体と、該ベルト状像形成体の下方に並列配置した複
数の現像器とクリーニング装置とを装置本体に着脱可能
のプロセスカートリッジに内蔵する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を前記現像器の並
列方向と直交する方向に着脱することによって、前記現
像器に接続されるトナー供給部材の接合と分離退避を行
う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。

【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６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
により矢印の如く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11
はそれぞれ特定色の現像剤を収容した複数の現像器であ
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13Ｂ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（図示せず）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８，９，10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。

【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。

【００３３】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供給部材たるトナーホッパ80，
90，100および110が取付け支持されている。

【００３４】前記の各トナーホッパ80，90，100および1
10は、搬送スクリューを内蔵する各補給パイプ80Ａ，90
Ａ，100Ａおよび110Ａを備えていて、接続板Ｐを介して
各現像器８，９，10，および11にそれぞれ接合させてい
る。

【００３５】前記各補給パイプ80Ａ，90Ａ，100Ａおよ
び110Ａの各現像器８，９，10および11に対する接合と
分離退避すなわち接合の解除は前記プロセスカートリッ
ジ30の着脱動作に伴って自動的に行われる。

【００３６】以下その機構を図３ないし図６によって説
明する。

【００３７】図３及び図４はカートリッジ30の着脱操作
とこれに連動するカートリッジ30の後部背面の装置本体
基板上に設けられる前記接続板Ｐと摺動板50による補給
結合部のカートリッジに設けられた各現像器と装置本体
に設けられる各ホッパーとの開閉連動機構を示したもの
である。

【００３８】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は端部
に立上り部51と上縁に折曲げ加工により一対の斜面52を
形成していて、引張バネ53によって右方向に付勢された
状態とされている。

【００３９】プロセスカートリッジ30が図３に示す如く
装置本体内の所定位置すなわち画像形成を可能とする位
置に装着されている状態においては、カートリッジ30の
側面に設けた作動ピン32が引張バネ53の付勢に抗して前
記立上り部51を押圧し、摺動板50を左方向の移動した位
置に置いている。

【００４０】従って、前記の斜面52が接続板Ｐの下面に
設けた一対の当接ピン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，90Ａ，
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。

【００４１】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。

【００４２】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が所定の範囲内上下動出来
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。

【００４３】次にプロセスカートリッジ30を図４に示す
如く装着位置より若干引き出すと、前記作動ピン32の退
避により摺動板50が右方向に所定量移動し、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を分離・退避させ
て各受入パイプとの接合状態を解除する。

【００４４】すなわち図６に示す如くカートリッジ30の
右方向への移動に並行して前記接続板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に圧接されてトナーの落
下が阻止される。

【００４５】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。

【００４６】また装置本体への再度の装着に際しては、
プロセスカートリッジ30の前記の作動ピン32が再び立上
り部51を左方向に押圧して摺動板50を図３に示す位置に
移動し、それにより接続板Ｐを自重により下降させて各
補給パイプと各トナー受入パイプの接合が行われる。

【００４７】各補給パイプの接合あるいは接合解除に伴
う上下動は、各トナー受入パイプ頂部の開口部Ｋの範囲
内において行われ、それによって各補給パイプよりトナ
ーを各受入パイプの外部に落下したり飛散させたりする
ことなくプロセスカートリッジ30を着脱することが可能
となる。

【００４８】

【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】本発明のカラー画像形成装置の断面構成図であ
る。

【図２】本発明のカラー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 30Ａ 廃トナーカートリッジ 32 作動ピン 40 正面カバー 50 摺動板 52 斜面 80，90，100，110 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】 ベルト状像形成体と、該ベルト状像形成
   体の下方に並列配置した複数の現像器とクリーニング装
   置とを装置本体に着脱可能のプロセスカートリッジに内
   蔵するカラー画像形成装置において、前記プロセスカー
   トリッジを前記現像器の並列方向と直交する方向に着脱
   することによって、前記現像器に接続されるトナー供給
   部材の接合と分離退避を行うことを特徴とするカラー画
   像形成装置。