JP2007323006A - Image forming device - Google Patents

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Sukeomi Matsuzaki
祐臣 松崎
Tsutomu Nishiuwatoko
力 西上床
Nobuharu Hoshi
信晴 星
Jun Miyamoto
順 宮本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming device having a drum cartridge and a developing cartridge separately, which improves the detachability of the drum cartridge, also improves usability, and prevents a damage and deformation of the drum, when the developing cartridge is attached or detached. <P>SOLUTION: The image forming device has the developing cartridge that is spaced in conjunction with the opening and closing of the door for the drum cartridge. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は電子写真方式を利用した画像形成装置、特に複数の現像装置を有する画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system, and more particularly to an image forming apparatus having a plurality of developing devices.

(電子写真技術の説明)
電子写真技術を用いた画像形成装置では、帯電手段にて一様均一に帯電された像担持体である電子写真感光ドラム(以下、ドラム)を、露光手段にて選択的に露光することでドラム上に潜像を形成し、該潜像を現像剤(以下、トナー)で現像し、現像された像を記録媒体(紙、OHT等)に転写し、更に定着手段にて記録媒体上の転写像を加圧・加熱定着させることで画像記録を行う。像の転写の工程を終えたドラムは、クリーニング手段にて残留トナーを除去された後に、再び、帯電から始まる画像形成プロセスに供される。
(Description of electrophotographic technology)
In an image forming apparatus using an electrophotographic technique, an electrophotographic photosensitive drum (hereinafter referred to as a drum), which is an image carrier uniformly and uniformly charged by a charging unit, is selectively exposed by an exposure unit. A latent image is formed on the surface, the latent image is developed with a developer (hereinafter, toner), the developed image is transferred to a recording medium (paper, OHT, etc.), and further transferred onto the recording medium by a fixing unit. Image recording is performed by pressurizing and fixing the image. After the image transfer process, the drum is subjected to an image forming process starting from charging again after the residual toner is removed by the cleaning means.

(多色画像の形成)
この電子写真技術を用いて多色画像を形成する手段として、複数の現像装置を用いた方式が知られている。特にフルカラー画像を形成する場合には、イエロー用、マゼンダ用、シアン用、ブラック用の4つの現像装置を用いるのが一般的である。この様な多色画像に対応した画像形成装置おいては、各現像装置に対応して複数の像担持体を有する構成と、全ての現像装置が一つの像担持体を利用する構成とが知られている。特に一つの像担持体を利用した構成としては、各現像装置を像担持体の外周に沿って配置した構成や、各現像装置を順番に像担持体に隣接した所定位置に移動させる構成が、広く知られている。
(Formation of multicolor images)
As a means for forming a multicolor image using this electrophotographic technique, a system using a plurality of developing devices is known. In particular, when a full-color image is formed, four developing devices for yellow, magenta, cyan, and black are generally used. In such an image forming apparatus corresponding to a multicolor image, a configuration having a plurality of image carriers corresponding to each developing device and a configuration in which all the developing devices use one image carrier are known. It has been. In particular, as a configuration using one image carrier, a configuration in which each developing device is arranged along the outer periphery of the image carrier, and a configuration in which each developing device is sequentially moved to a predetermined position adjacent to the image carrier, Widely known.

図12は各現像装置をドラム1の外周に沿って配置した画像形成装置100の一例である。画像形成装置100は、露光装置であるレーザーユニット101、定着装置110、記録紙カセット105、排紙トレー112と、転写ステーションTと、帯電装置17、クリーニング装置18、ドラム1と、イエロー現像装置dy、マゼンダ現像装置dm、シアン現像装置dc、ブラック現像装置dbとを有する。各現像装置(dy、dm、dc、db)は、ドラム1の外周面に沿って配置される。画像形成に際して、記録紙カセット105から記録媒体である記録紙Pは転写ステーションTに搬送され、不図示の保持機構によって転写ステーションT外周面に保持される。一方、ドラム1に対しては、各現像装置(dy、dm、dc、db)が順々に作用し、ドラム1上には各色のトナー像が順々に形成される。形成されたトナー像は順次記録紙Pに転写される。記録紙Pは、全ての色のトナー像が転写された段階で転写ステーションTから分離され、定着装置110にてトナー像の加圧・加熱定着を施された後に排紙トレー112に搬送される。   FIG. 12 shows an example of the image forming apparatus 100 in which the developing devices are arranged along the outer periphery of the drum 1. The image forming apparatus 100 includes an exposure apparatus, a laser unit 101, a fixing device 110, a recording paper cassette 105, a paper discharge tray 112, a transfer station T, a charging device 17, a cleaning device 18, a drum 1, and a yellow developing device dy. A magenta developing device dm, a cyan developing device dc, and a black developing device db. Each developing device (dy, dm, dc, db) is disposed along the outer peripheral surface of the drum 1. During image formation, the recording paper P, which is a recording medium, is transported from the recording paper cassette 105 to the transfer station T, and held on the outer peripheral surface of the transfer station T by a holding mechanism (not shown). On the other hand, the developing devices (dy, dm, dc, db) act on the drum 1 in sequence, and toner images of the respective colors are formed on the drum 1 in sequence. The formed toner images are sequentially transferred onto the recording paper P. The recording paper P is separated from the transfer station T when the toner images of all colors are transferred, and after the toner images are pressed and heated and fixed by the fixing device 110, the recording paper P is conveyed to the paper discharge tray 112. .

図13は各現像装置を順番に像担持体に隣接した所定位置に移動させる画像形成装置100の一例である。画像形成装置100は、帯電装置17、クリーニング装置18、レーザーユニット101、定着装置110、記録紙カセット105、排紙トレー112と、ドラム1、イエロー現像装置dy、マゼンダ現像装置dm、シアン現像装置dc、ブラック現像装置db、転写ドラムと、更に現像装置切替機構200を有する。現像装置切替機構200は回転軸201を中心に回転可能で、各現像装置(dy、dm、dc、db)を保持する。画像形成に際しては、現像装置切替機構200が各現像装置(dy、dm、dc、db)を順々にドラム1に隣接する位置に搬送し、ドラム1上には各色のトナー像が順々に形成される。   FIG. 13 shows an example of an image forming apparatus 100 that sequentially moves each developing device to a predetermined position adjacent to the image carrier. The image forming apparatus 100 includes a charging device 17, a cleaning device 18, a laser unit 101, a fixing device 110, a recording paper cassette 105, a paper discharge tray 112, a drum 1, a yellow developing device dy, a magenta developing device dm, and a cyan developing device dc. , A black developing device db, a transfer drum, and a developing device switching mechanism 200. The developing device switching mechanism 200 is rotatable about the rotation shaft 201 and holds each developing device (dy, dm, dc, db). When forming an image, the developing device switching mechanism 200 sequentially conveys each developing device (dy, dm, dc, db) to a position adjacent to the drum 1, and the toner images of each color are sequentially formed on the drum 1. It is formed.

尚、各現像装置をドラムの外周に沿って配置した構成は複雑な現像機切替機構が不要である一方、各現像装置を順番に像担持体に隣接した所定位置に移動させる構成はドラムの小径化が容易であるという特徴がある。   The configuration in which each developing device is arranged along the outer periphery of the drum does not require a complicated developing device switching mechanism, whereas the configuration in which each developing device is sequentially moved to a predetermined position adjacent to the image carrier is a small diameter of the drum. There is a feature that it is easy to make.

(プロセスカートリッジの説明)
この様な画像形成装置では、ドラムと、クリーニング装置、帯電装置、現像装置等のプロセス手段をカートリッジ化し、画像装置から着脱自在とすることも広く行われている。例えば特許文献1では、ドラムとクリーニング装置と各現像装置とを一体的にカートリッジ化することが提案されているし、例えば特許文献2では、ドラムとクリーニング装置と帯電装置とを一体化したドラムカートリッジ、各色の現像装置それぞれを現像カートリッジとする構成が提案されている。
(Description of process cartridge)
In such an image forming apparatus, a drum and process means such as a cleaning device, a charging device, and a developing device are made into a cartridge and are detachable from the image device. For example, Patent Document 1 proposes that the drum, the cleaning device, and each developing device be integrated into a cartridge. For example, Patent Document 2 discloses a drum cartridge in which the drum, the cleaning device, and the charging device are integrated. A configuration has been proposed in which each developing device for each color is a developing cartridge.

尚、ここではトナー像をドラムから用紙に直接転写する装置を説明したが、各色のトナー像を中間転写体に転写し、中間転写体上に形成される複数色のトナー画像を用紙に転写する方式も、特許文献3等に記載されている。
特開平3-214172 特開平6-250481 特開平5-19589
Although an apparatus for directly transferring a toner image from a drum to a sheet has been described here, a toner image of each color is transferred to an intermediate transfer member, and a plurality of color toner images formed on the intermediate transfer member are transferred to a sheet. The method is also described in Patent Document 3 and the like.
JP 3-214172 JP-A-62-250481 JP 5-19589

図14記載のように、各現像装置をドラムの外周に沿って配置した構成の画像形成装置で、ドラムとクリーニング装置と帯電装置とを一体化したドラムカートリッジAと各色の現像装置それぞれを現像カートリッジ8Y、8M、8C、8Bとを着脱自在とした前記画像形成装置100においては、各現像カートリッジ8を上下方向に並べて配置することが可能である。この場合、各現像カートリッジ8Y、8M、8C、8Bの着脱経路はドラム1と近接・離間する方向(図14では右方向)とすることが可能である。   As shown in FIG. 14, the image forming apparatus has a configuration in which the developing devices are arranged along the outer periphery of the drum. The drum cartridge A in which the drum, the cleaning device, and the charging device are integrated, and the developing devices of the respective colors are developed cartridges. In the image forming apparatus 100 in which 8Y, 8M, 8C, and 8B are detachable, the developing cartridges 8 can be arranged in the vertical direction. In this case, the attaching / detaching path of each of the developing cartridges 8Y, 8M, 8C, 8B can be in the direction approaching / separating from the drum 1 (right direction in FIG. 14).

一方のドラムカートリッジAの着脱経路は、ドラム中心軸に沿う方向(図14では紙面垂直方向)、各現像カートリッジ8Y、8M、8C、8Bと近接・離間する方向(図14では左方向)、あるいは装置上面方向(図14では上方向)、とが、設計的に選択可能である。しかし、いずれの場合も、以下の様な問題があった。   One drum cartridge A can be attached or detached in a direction along the drum central axis (in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 14), in a direction approaching or separating from each developing cartridge 8Y, 8M, 8C, 8B (in the left direction in FIG. 14), or The upper surface direction of the apparatus (upward direction in FIG. 14) can be selected by design. However, in either case, there were the following problems.

ドラムカートリッジAの着脱経路をドラム中心軸に沿う方向とした場合には、ドラム1の一端側にて装置を大きく解放しなければならない為、ドラムカートリッジAの支持構成が複雑になるという問題があった。   When the attachment / detachment path of the drum cartridge A is in the direction along the drum central axis, the apparatus must be largely released on one end side of the drum 1, so that the support structure of the drum cartridge A is complicated. It was.

ドラムカートリッジAの着脱経路を現像カートリッジ8と近接・離間する方向とした場合には、ドラムカートリッジAの着脱経路と現像カートリッジ8Y、8M、8C、8Bの着脱経路が相対する側面となるため、画像形成装置の操作性が劣る、また、実質的な専有面積が増えるという問題があった。   When the attachment / detachment path of the drum cartridge A is in the direction of approaching / separating from the developing cartridge 8, the attachment / detachment path of the drum cartridge A and the attachment / detachment path of the developing cartridges 8Y, 8M, 8C, 8B are opposite side surfaces. There are problems that the operability of the forming apparatus is inferior and the substantial occupied area increases.

ドラムカートリッジAの着脱経路を装置上面方向とした場合には、各現像カートリッジ8Y、8M、8C、8Bがドラム1の外周に沿って配置されるため、ドラムカートリッジAのみを着脱する場合でも、天面よりの現像カートリッジ、図示例の場合、現像カートリッジ8Yと8Mを退避させる必要があり、煩わしいという問題があった。   When the attachment / detachment path of the drum cartridge A is in the direction of the upper surface of the apparatus, the developing cartridges 8Y, 8M, 8C, 8B are arranged along the outer periphery of the drum 1, so that even when only the drum cartridge A is attached / detached, In the case of the developing cartridge from the surface, in the illustrated example, it is necessary to retract the developing cartridges 8Y and 8M, which is troublesome.

本発明は、複数の現像装置をドラムの外周に沿って配置した構成の画像形成装置で、ドラムとクリーニング装置とを一体化したドラムカートリッジを前記画像形成装置の天面側から着脱可能とし、かつ、各色の現像装置をそれぞれ現像カートリッジとして前記画像形成装置の一側面側から着脱自在とした前記画像形成装置に於いて、各カートリッジ着脱時のユーザビリティ向上が実現可能な構成を提供することを目的とする。   The present invention is an image forming apparatus having a configuration in which a plurality of developing devices are arranged along the outer periphery of a drum, wherein a drum cartridge in which a drum and a cleaning device are integrated is removable from the top surface side of the image forming apparatus, and An object of the present invention is to provide a configuration capable of improving usability when each cartridge is attached / detached in the image forming apparatus in which each color developing device is detachable from one side of the image forming device as a developing cartridge. To do.

以上説明したように、本出願に係る第1の発明は、
少なくとも電子写真感光体ドラムを有し、画像形成装置に着脱可能なドラムカートリッジと、前記ドラムカートリッジとは別体で、少なくとも現像剤担持体を有し、画像形成装置に着脱可能な現像カートリッジと、
前記ドラムカートリッジの着脱経路を覆う開閉可能なドラムカートリッジドアと、
を有する画像形成装置において
前記ドラムカートリッジドアの開閉に連動して、前記現像カートリッジを移動させる機構を有し、
前記移動機構により前記ドラムカートリッジドアを開けると前記現像カートリッジが前記感光体ドラムから離れ、また逆に前記ドラムカートリッジドアを閉めると前記現像カートリッジが前記感光体ドラムへ近接する、事を特徴とする。
As explained above, the first invention according to the present application is
A drum cartridge that has at least an electrophotographic photosensitive drum and is detachable from the image forming apparatus; and a developing cartridge that is separate from the drum cartridge and has at least a developer carrier and is detachable from the image forming apparatus;
An openable and closable drum cartridge door that covers the attachment and detachment path of the drum cartridge;
An image forming apparatus having a mechanism for moving the developing cartridge in conjunction with opening and closing of the drum cartridge door;
When the drum cartridge door is opened by the moving mechanism, the developing cartridge is separated from the photosensitive drum, and conversely, when the drum cartridge door is closed, the developing cartridge is close to the photosensitive drum.

本出願に係る第2の発明は、
前記ドラムカートリッジドアと別に前記現像カートリッジの装着経路を覆う現像カートリッジドアを有し、
前記現像カートリッジドアに前記現像カートリッジを前記感光ドラムへ近接させる加圧手段を有している
事を特徴とする第1の発明に記載の画像形成装置。
The second invention according to the present application is:
A developing cartridge door that covers the mounting path of the developing cartridge separately from the drum cartridge door;
The image forming apparatus according to the first aspect, wherein the developing cartridge door includes a pressing unit that brings the developing cartridge close to the photosensitive drum.

本出願に係る第3の発明は、
前記現像カートリッジは複数でありカラー画像を形成できる
ことを特徴とする第1および第2の発明に記載の画像形成装置。
The third invention according to the present application is:
The image forming apparatus according to any one of the first and second aspects, wherein the developing cartridge is plural and can form a color image.

本発明によれば、以上のようにドア52と連動し、現像カートリッジ8が退避するので現像カートリッジ用ドア51を開けて現像カートリッジ8を取り出したり、移動させたりしなくてもドラムカートリッジAの装着はできる。つまりドラムカートリッジAの交換時はドア52のみを開けて着脱すればよいのである。   According to the present invention, since the developing cartridge 8 is retracted in conjunction with the door 52 as described above, the drum cartridge A can be mounted without opening the developing cartridge door 51 and taking out or moving the developing cartridge 8. I can. That is, when the drum cartridge A is replaced, only the door 52 needs to be opened and removed.

ドラムカートリッジ交換時はドラムカートリッジドアを、現像カートリッジ交換時は現像カートリッジドアを開閉すればよく、作業性を複雑化することなくそれぞれのカートリッジを交換できユーザビリティ向上が図れる。   The drum cartridge door may be opened and closed when the drum cartridge is replaced, and the developer cartridge door may be opened and closed when the developer cartridge is replaced. The respective cartridges can be replaced without complicating workability, and usability can be improved.

またドラムカートリッジと現像カートリッジは作業者が直接カートリッジを持った状態で、ドラムと現像カートリッジが近接することがないためドラムの傷が防止できる。   Further, the drum cartridge and the developing cartridge can be prevented from being damaged because the drum and the developing cartridge are not brought close to each other when the operator directly holds the cartridge.

またドラムの素材の肉厚を、現像カートリッジとの接触を考慮してその変形防止のために厚くするといった必要もなくなり薄くできるのでコストダウンも計れる。   Further, it is not necessary to increase the thickness of the drum material in order to prevent its deformation in consideration of the contact with the developing cartridge, so that the cost can be reduced.

(実施例1)
図1に本発明を適用できる画像形成装置の主断面図を図示する。図1はドラムカートリッジAと4色の各現像カートリッジ8Y、8M、8C、8Bを画像形成装置本体100に装着して画像形成可能にした状態を示す図である。
Example 1
FIG. 1 is a main sectional view of an image forming apparatus to which the present invention can be applied. FIG. 1 is a diagram showing a state in which the drum cartridge A and the four color developing cartridges 8Y, 8M, 8C, and 8B are mounted on the image forming apparatus main body 100 to enable image formation.

(画像形成装置本体構成)
図1に示すようにドラムカートリッジAと現像カートリッジ8は画像形成装置本体100に着脱自在に構成される。ここでドラムカートリッジAは垂直方向(図1の上方)へ、現像カートリッジ8は水平方向(図1で右方向)へ着脱される。そしてドラムカートリッジAの着脱経路を覆うドラムカートリッジドア52と現像カートリッジ8の着脱経路を覆う現像カートリッジドア51が開閉可能に設けられており、ドラムカートリッジドア52を開けてドラムカートリッジAを、現像カートリッジドア51を開けて現像カートリッジ8を装着できる。
(Image forming device body configuration)
As shown in FIG. 1, the drum cartridge A and the developing cartridge 8 are configured to be detachable from the image forming apparatus main body 100. Here, the drum cartridge A is attached / detached in the vertical direction (upward in FIG. 1), and the developing cartridge 8 is attached / detached in the horizontal direction (rightward in FIG. 1). A drum cartridge door 52 covering the attaching / detaching path of the drum cartridge A and a developing cartridge door 51 covering the attaching / detaching path of the developing cartridge 8 are provided to be openable and closable. The drum cartridge door 52 is opened to connect the drum cartridge A to the developing cartridge door. 51 can be opened to mount the developing cartridge 8.

ここで現像カートリッジ8はイエロー8Y、マゼンタ8M、シアン8C、ブラック8Yの4色である。ここでドラムカートリッジAはドラム1の位置が画像形成装置100に対して精度良く支持されるように画像形成装置100の上方向から装着し、画像形成装置100内部でドラムカートリッジAのドラム位置決め凸部2を支持する。また現像カートリッジ8は4色の現像カートリッジ8Y、8M、8C、8Bを垂直に配置して、ドラム1に対して水平方向に、装着されてドラム1の外周に沿って配置される。そして各現像カートリッジ8Y、8M、8C、8Bを装着するカートリッジガイド11を有する。(図2) また各現像カートリッジ8Y、8M、8C、8Bをドラム1へ近接および離間させる移動機構(以下退避部材54)を有する。(図7)
なおドラムカートリッジAと現像カートリッジ8の着脱については後述する。また画像形成装置本体100にはレーザーユニット101、反射ミラー102、記録紙カセット105、給紙ローラ106、転写ステーションT、定着器110、排紙ローラ111、排紙トレー112等を有している。
Here, the developing cartridge 8 has four colors of yellow 8Y, magenta 8M, cyan 8C, and black 8Y. Here, the drum cartridge A is mounted from above the image forming apparatus 100 so that the position of the drum 1 is accurately supported with respect to the image forming apparatus 100, and the drum positioning convex portion of the drum cartridge A inside the image forming apparatus 100. 2 is supported. Further, the developing cartridge 8 has four color developing cartridges 8Y, 8M, 8C, and 8B arranged vertically, mounted in the horizontal direction with respect to the drum 1, and arranged along the outer periphery of the drum 1. A cartridge guide 11 for mounting the developing cartridges 8Y, 8M, 8C, and 8B is provided. (FIG. 2) Further, the developing cartridges 8Y, 8M, 8C, and 8B have a moving mechanism (hereinafter referred to as a retracting member 54) that brings the developing cartridges 8Y, 8M, 8C, and 8B close to and away from the drum 1. (Fig. 7)
The attachment / detachment of the drum cartridge A and the developing cartridge 8 will be described later. The image forming apparatus main body 100 includes a laser unit 101, a reflection mirror 102, a recording paper cassette 105, a paper feed roller 106, a transfer station T, a fixing device 110, a paper discharge roller 111, a paper discharge tray 112, and the like.

(ドラムカートリッジ構成)
図1に示すようにドラムカートリッジAは、回転自在に支持された像担持体であるドラム1と、前記ドラム1表面を均一に帯電する帯電装置17と、前記ドラム1上に残るトナーをクリーニングするクリーニング装置18を有している。クリーニング装置18はブレード、ファーブラシ、磁気ブラシ等の清掃手段を有する。ここで帯電装置17は図1では非接触のコロナ帯電装置を用いているが、ローラ状に形成された導電性ローラを用いた接触式帯電装置を用いても良い。また画像形成装置100に装着、位置決めするためドラム1と同軸でドラムカートリッジA両端部に突出したドラム位置決め凸部2を有する。
(Drum cartridge configuration)
As shown in FIG. 1, the drum cartridge A cleans the drum 1 that is an image carrier that is rotatably supported, the charging device 17 that uniformly charges the surface of the drum 1, and the toner remaining on the drum 1. A cleaning device 18 is provided. The cleaning device 18 has cleaning means such as a blade, a fur brush, and a magnetic brush. Here, the non-contact corona charging device is used as the charging device 17 in FIG. 1, but a contact charging device using a conductive roller formed in a roller shape may be used. In addition, in order to be mounted and positioned on the image forming apparatus 100, the drum 1 has a drum positioning convex portion 2 that is coaxial with the drum 1 and protrudes at both ends of the drum cartridge A.

(現像カートリッジ構成)
ここで現像カートリッジ8Y、8M、8C、8Bの構成について図2、図11を用いて説明する。現像カートリッジ8Y、8M、8C、8Bは現像剤担持体である現像ローラ4と、前記現像ローラ4上のトナーの層厚を規制する現像剤規制部材である現像ブレード5とトナーを収容するトナー収容部6と、前記トナー収容部6内部には前記現像ローラ4の方へトナー搬送する搬送手段(不図示)を有し、一体的に現像カートリッジ8Y、8M、8C、8Bとして構成される。そして現像ローラ4の長手方向両端に画像形成装置100へ装着するガイド凸部10を複数有する。
(Developer cartridge configuration)
Here, the configuration of the developing cartridges 8Y, 8M, 8C, and 8B will be described with reference to FIGS. The developing cartridges 8Y, 8M, 8C, and 8B each include a developing roller 4 that is a developer carrying member, a developing blade 5 that is a developer regulating member that regulates the layer thickness of the toner on the developing roller 4, and a toner containing a toner. The unit 6 and the toner storage unit 6 have a conveying unit (not shown) for conveying the toner toward the developing roller 4 and are integrally configured as developing cartridges 8Y, 8M, 8C, and 8B. A plurality of guide protrusions 10 to be mounted on the image forming apparatus 100 are provided at both ends in the longitudinal direction of the developing roller 4.

(像形成動作)
本実施例の画像形成装置における像形成動作について説明する。(図1)
ドラムカートリッジC内のドラム1は図示矢印方向に回転する間に帯電装置17によってその表面が均一に帯電される。次に、各色、ここではまずイエロー成分に応じた電気信号がレーザーユニット101に伝えられるとそれに対応して変調された光Lが反射ミラー102で反射されドラム1表面に照射される。これによって感光ドラム1には画像信号に応じた静電潜像が形成される。
(Image forming operation)
An image forming operation in the image forming apparatus of this embodiment will be described. (Figure 1)
The surface of the drum 1 in the drum cartridge C is uniformly charged by the charging device 17 while rotating in the direction indicated by the arrow. Next, when an electrical signal corresponding to each color, here the yellow component, is transmitted to the laser unit 101, the light L modulated correspondingly is reflected by the reflecting mirror 102 and irradiated onto the surface of the drum 1. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the image signal is formed on the photosensitive drum 1.

そして、感光ドラム1上に形成された前記静電潜像は現像カートリッジ8Yによって現像される。即ち、感光ドラム1上の光照射された部位にイエロートナーが付着するように、感光ドラム1の帯電極性と同極性で略同電位の電圧(例えば、−500V)をトナー供給ローラ4Yに印加して現像する所謂反転現像が行われる。尚、印加電圧としては必要に応じて−500Vの直流電圧に数KVの交流電圧を重畳してもよい。   The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is developed by the developing cartridge 8Y. That is, a voltage (for example, −500 V) having the same polarity and the same polarity as the charging polarity of the photosensitive drum 1 is applied to the toner supply roller 4Y so that the yellow toner adheres to the light irradiated portion on the photosensitive drum 1. Thus, so-called reversal development is performed. As an applied voltage, an AC voltage of several KV may be superimposed on a DC voltage of −500 V as necessary.

ここで、現像方法としては公知の2成分磁気ブラシ現像法、カスケード現像法、タッチダウン現像法、シャンピング現像法、クラウド現像法等があるが、現像カートリッジ8Yによって現像を行っているときには、他の現像カートリッジ8M、8C、8Bの現像動作を停止させておく必要がある。トナー供給を停止するために現像カートリッジM,8C、8Bのトナー供給ローラに十分な逆バイアス電圧を印加したり、現像カートリッジ8M、8C、8Bの各トナー供給ローラを停止させておく等の方法が採られる。尚、これらの方法を任意に組み合わせて現像カートリッジ8M、8C、8Bの現像動作をそれぞれ停止させるようにしてもよい。   Here, as a developing method, there are known two-component magnetic brush developing method, cascade developing method, touch-down developing method, shampoo developing method, cloud developing method, etc., but when developing with developing cartridge 8Y, other It is necessary to stop the developing operation of the developing cartridges 8M, 8C, and 8B. In order to stop the toner supply, a sufficient reverse bias voltage is applied to the toner supply rollers of the developing cartridges M, 8C, and 8B, and the toner supply rollers of the developing cartridges 8M, 8C, and 8B are stopped. Taken. Note that these methods may be arbitrarily combined to stop the developing operations of the developing cartridges 8M, 8C, and 8B.

一方、記録紙カセット105内の記録紙Pは給紙ローラ106によって給送されて転写ステーションTに巻き付けられる。ところで、本実施例においては、前記感光ドラム1と転写ステーションTは、その軸方向に互いに平行に配され、これらは不図示の手段により互いに所定の圧力で接触せしめられて転写ステーションTを形成する。   On the other hand, the recording paper P in the recording paper cassette 105 is fed by the paper feed roller 106 and wound around the transfer station T. By the way, in this embodiment, the photosensitive drum 1 and the transfer station T are arranged in parallel to each other in the axial direction thereof, and these are brought into contact with each other with a predetermined pressure by means (not shown) to form the transfer station T. .

そして、転写ステーションTに巻き付けられた記録紙P上にはイエロートナーが転写ステーションTにて転写され、イエローの可視像が形成される。尚、ドラム1上に残存する転写残りトナーは、クリーニング装置18によって除去される。   Then, yellow toner is transferred at the transfer station T on the recording paper P wound around the transfer station T, and a yellow visible image is formed. The transfer residual toner remaining on the drum 1 is removed by the cleaning device 18.

そして、ドラム1は再び帯電装置17によって均一に帯電された後、マゼンタ成分に応じた光Lの照射を受けてその表面に静電潜像が形成され、この静電潜像は現像カートリッジ8M内のマゼンタトナーによってマゼンタの可視像として顕画化される。このマゼンタの可視像はイエロートナーが転写された記録紙Pを担持する転写用回転体107が転写ステーションTへの繰り返し移動することによりイエローの可視像に重ねて転写される。   The drum 1 is again uniformly charged by the charging device 17 and then irradiated with the light L corresponding to the magenta component to form an electrostatic latent image on the surface thereof. The electrostatic latent image is stored in the developing cartridge 8M. This is visualized as a visible image of magenta by the magenta toner. The magenta visible image is transferred onto the yellow visible image by repeatedly moving the transfer rotary member 107 carrying the recording paper P onto which the yellow toner is transferred to the transfer station T.

以上と同様にして、感光ドラム1上には現像カートリッジ8C、8Bによる現像によってシアントナー画像、黒トナー画像が順次形成され、記録紙P上には更にシアントナー、黒色トナーが重ねて転写され、その後、記録紙Pは転写用回転体107から分離手段により剥されて定着器110に送られる。定着器110では、記録紙P上に転写されたイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及び黒色トナー像が加熱及び加圧されて定着され、トナー像の定着を受けた記録紙Pは排紙トレイ111上に排出される。   In the same manner as above, a cyan toner image and a black toner image are sequentially formed on the photosensitive drum 1 by development with the developing cartridges 8C and 8B, and cyan toner and black toner are further transferred onto the recording paper P, and transferred. Thereafter, the recording paper P is peeled off from the transfer rotary member 107 by the separating means and sent to the fixing device 110. In the fixing device 110, the yellow toner image, the magenta toner image, the cyan toner image, and the black toner image transferred onto the recording paper P are fixed by heating and pressurizing, and the recording paper P that has been fixed on the toner image is discharged. The paper is discharged onto the paper tray 111.

尚、本実施例においてはフルカラー画像の形成をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色で行う場合を示したが、これに限らずイエロー、マゼンタ、シアンの3色、若しくは更に別の色を追加した4色以上でフルカラー画像を形成するようにしても良いこと勿論である。   In this embodiment, a full color image is formed with four colors of yellow, magenta, cyan, and black. However, the present invention is not limited to this, and three colors of yellow, magenta, and cyan, or other colors are added. Of course, a full color image may be formed with four or more colors.

(ドラムカートリッジA、現像カートリッジ8の交換)
以上において、本実施例では、感光ドラム1(以下ドラム1とする)、帯電装置17、及びクリーニング装置18を1つの枠体20に組み込んでドラムカートリッジAとして装置本体100に対して着脱自在としている。また、このドラムカートリッジAとは別に各現像カートリッジ8Y、8M、8C、8Bを装置本体100に対して着脱自在に設けた。そのため、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの使用量の違いに柔軟に対応することができる。即ち、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれかのトナーが無くなった時はトナーが無くなった現像カートリッジのみを単で交換できる。またクリーニング装置18の廃トナー室18bが満杯になったことを検知したとき、またはドラム1が耐久寿命に達した時にドラムカートリッジAを交換することができる。
(Replacement of drum cartridge A and developing cartridge 8)
As described above, in this embodiment, the photosensitive drum 1 (hereinafter referred to as the drum 1), the charging device 17, and the cleaning device 18 are incorporated into one frame body 20 so as to be detachable from the apparatus main body 100 as a drum cartridge A. . In addition to the drum cartridge A, the developing cartridges 8Y, 8M, 8C, and 8B are detachably attached to the apparatus main body 100. Therefore, it is possible to flexibly cope with differences in the usage amounts of yellow, magenta, cyan, and black. That is, when any of the yellow, magenta, cyan, and black toners runs out, only the developing cartridge that has run out of toners can be replaced. The drum cartridge A can be replaced when it is detected that the waste toner chamber 18b of the cleaning device 18 is full or when the drum 1 reaches the end of its useful life.

(現像カートリッジの着脱)
図2、3、4は現像カートリッジ8Yを装着する時の図である。現像カートリッジ8Yを装着する時は、まず図2に示すように現像カートリッジ用ドア51を開けて各色の所定の場所、イエローの場合はカートリッジガイド11Yに現像カートリッジ8のガイド凸部10Yを沿わせて水平方向に挿入する。ここでガイド凸部10Yは現像カートリッジ8Yの現像ローラ4Yの軸方向の両側に配置される。そして図2に示すようにカートリッジガイド11Yのドラム1側には突き当て部11Yaが設けられており突き当て部にガイド凸部10Yが突き当たる位置が所定の現像カートリッジ8Yの位置である。そして図3にも示すように現像カートリッジ8を所定の位置まで挿入し、図4に示すように現像カートリッジ用ドア51を閉めると、ドア51に設けらた加圧部13により現像カートリッジ後部8aが押されることにより現像カートリッジ8Yは所定の位置に定まるのである。よって現像カートリッジ8は装着時に所定の場所まで挿入しても、所定の場所まで挿入されていなくても、現像カートリッジ用ドア51により現像カートリッジ8後部8aを押され所定の位置に定まるのである。
(Removal of developer cartridge)
2, 3 and 4 are views when the developing cartridge 8Y is mounted. When the developing cartridge 8Y is mounted, first, as shown in FIG. 2, the developing cartridge door 51 is opened and the guide convex portion 10Y of the developing cartridge 8 is aligned with a predetermined place of each color, in the case of yellow, the cartridge guide 11Y. Insert horizontally. Here, the guide protrusions 10Y are arranged on both sides in the axial direction of the developing roller 4Y of the developing cartridge 8Y. As shown in FIG. 2, an abutting portion 11Ya is provided on the drum 1 side of the cartridge guide 11Y, and the position where the guide convex portion 10Y abuts against the abutting portion is the position of the predetermined developing cartridge 8Y. When the developer cartridge 8 is inserted to a predetermined position as shown in FIG. 3 and the developer cartridge door 51 is closed as shown in FIG. 4, the developer cartridge rear portion 8 a is moved by the pressurizing portion 13 provided on the door 51. By being pushed, the developing cartridge 8Y is fixed at a predetermined position. Therefore, even if the developing cartridge 8 is inserted to a predetermined position when it is mounted or not inserted to a predetermined position, the rear portion 8a of the developing cartridge 8 is pushed by the developing cartridge door 51 and is fixed at a predetermined position.

現像カートリッジ8を取り出す時には装着と逆の手順で現像カートリッジ用ドア51を開け、露出した現像カートリッジ後部8aを掴み、取り出せばよい。   When the developing cartridge 8 is taken out, the developing cartridge door 51 is opened in the reverse order of the mounting, and the exposed developing cartridge rear portion 8a is grasped and taken out.

また現像カートリッジ後部8aに着脱用の把手を設けて着脱し易くしてもよい。(不図示)
以上イエローの現像カートリッジ8Yについて述べてきたが、他の現像カートリッジ8M、8C、8Bについても同様に着脱される。
Further, a detachable handle may be provided on the rear part 8a of the developing cartridge to facilitate detachment. (Not shown)
Although the yellow developing cartridge 8Y has been described above, the other developing cartridges 8M, 8C, and 8B can be similarly attached and detached.

尚、現像カートリッジ8の着脱は、ドラムカートリッジAが装置本体100に装着された状態で行っても構わない。よってドラムカートリッジ用ドア52の開閉に関係なく現像カートリッジ用ドア51は開閉できる。   Note that the developing cartridge 8 may be attached and detached while the drum cartridge A is mounted on the apparatus main body 100. Therefore, the developing cartridge door 51 can be opened and closed regardless of whether the drum cartridge door 52 is opened or closed.

(ドラムカートリッジの着脱)
図5、6、7はドラムカートリッジAを装着する時の図である。ドラムカートリッジAは垂直方向へ着脱される。ドラムカートリッジAを装着する時は、まず画像形成装置100上面にあるドラムカートリッジ用ドア52を開く(図5)。そしてドラムカートリッジAが取り出せるまで開ける(図6)のと連動してすべての現像カートリッジ8がドラム1に当接していた位置から、ドラム1から退避部材54により退避した位置へ離間される。(図6、図9)
この離間機構について図7、8、9を用いて説明する。図7はドア52を開け始めた状態で、退避部材54はバネ53により矢印方向に引っ張られている。図7の位置では退避部材54は現像カートリッジのガイド凸部11に接してはいない。またドア52にはレバー部52aを有している。図7の状態から更に図8の状態までドア52を開けるとドア52のレバー部52aが退避部材54に当接して退避部材54が現像カートリッジ8側に移動し始める。そして図9に示すようにドア52を完全に開けきると退避部材54はガイド凸部11を押してドラムカートリッジAが取り出せる位置まで現像カートリッジ8を退避させる。ここで現像カートリッジ8の退避位置は次のようになる。まずドラムカートリッジAの着脱軌跡14に重なる現像カートリッジ8Y、8Mは、図10に示すように着脱軌跡14に十分重ならない位置まで退避する。残りの現像カートリッジ8C、8Bは、ドラムカートリッジA着脱時にドラム1に十分接しない位置まで退避する。なお前述のように本実施例では退避部材54をガイド凸部に当接させているが、ガイド凸部11に限らず現像カートリッジ8の他の場所を当接させるようにしても良い。
(Removal of drum cartridge)
5, 6, and 7 are views when the drum cartridge A is mounted. The drum cartridge A is attached and detached in the vertical direction. When the drum cartridge A is mounted, the drum cartridge door 52 on the upper surface of the image forming apparatus 100 is first opened (FIG. 5). In conjunction with the opening of the drum cartridge A until it can be removed (FIG. 6), all the developing cartridges 8 are separated from the position where they are in contact with the drum 1 to the positions where they are retracted from the drum 1 by the retracting member 54. (Figs. 6 and 9)
This separation mechanism will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows a state in which the door 52 starts to be opened, and the retracting member 54 is pulled in the direction of the arrow by the spring 53. In the position of FIG. 7, the retracting member 54 is not in contact with the guide convex portion 11 of the developing cartridge. The door 52 has a lever portion 52a. When the door 52 is further opened from the state of FIG. 7 to the state of FIG. 8, the lever portion 52a of the door 52 contacts the retracting member 54 and the retracting member 54 begins to move toward the developing cartridge 8 side. As shown in FIG. 9, when the door 52 is completely opened, the retracting member 54 pushes the guide convex portion 11 to retract the developing cartridge 8 to a position where the drum cartridge A can be taken out. Here, the retracted position of the developing cartridge 8 is as follows. First, the developing cartridges 8Y and 8M that overlap the attachment / detachment locus 14 of the drum cartridge A are retracted to a position that does not sufficiently overlap the attachment / detachment locus 14 as shown in FIG. The remaining developing cartridges 8C and 8B are retracted to a position where they are not sufficiently in contact with the drum 1 when the drum cartridge A is attached or detached. As described above, in the present embodiment, the retracting member 54 is brought into contact with the guide convex portion, but not limited to the guide convex portion 11, another place of the developing cartridge 8 may be brought into contact.

前述の実施例ではドア52にレバー部52aを設けて退避部材54を連動させたが、他の実施例としてドア52と退避部材54をリンク機構などで連動させてもよい。(不図示)
またドア52の開閉センサーを設け、ドア52が開くのに連動してソレノイド等の力により退避部材54を動かしても良い。(不図示)
そしてドア52が完全に開いたところでドラムカートリッジAを画像形成装置100内部へガイド113に沿って挿入する。そしてドラムカートリッジAは、図10に示すように、ドラム軸上のドラム位置決め凸部2を位置決め凹部113aに落とし込むことによってカートリッジを位置決めされる。そしてドア52を閉めると、ドア52を開いた時とは逆に退避部材54が動いて、現像カートリッジ8はドラム1へ当接する。そしてドア52を完全に閉じて装着完了となる。
In the above embodiment, the lever 52a is provided on the door 52 and the retracting member 54 is interlocked. However, as another embodiment, the door 52 and the retracting member 54 may be interlocked by a link mechanism or the like. (Not shown)
Further, an opening / closing sensor for the door 52 may be provided, and the retracting member 54 may be moved by a force of a solenoid or the like in conjunction with the opening of the door 52. (Not shown)
When the door 52 is completely opened, the drum cartridge A is inserted into the image forming apparatus 100 along the guide 113. As shown in FIG. 10, the drum cartridge A is positioned by dropping the drum positioning projection 2 on the drum shaft into the positioning recess 113a. When the door 52 is closed, the retracting member 54 moves opposite to when the door 52 is opened, and the developing cartridge 8 contacts the drum 1. Then, the door 52 is completely closed to complete the mounting.

以上のようにドア52と連動し、現像カートリッジ8が退避するので現像カートリッジ用ドア51を開けて現像カートリッジ8を取り出したり、移動させたりしなくてもドラムカートリッジAの装着はできる。つまりドラムカートリッジAの交換時はドア52のみを開けて着脱すればよいのである。   As described above, the developing cartridge 8 is retracted in conjunction with the door 52, so that the drum cartridge A can be mounted without opening the developing cartridge door 51 and taking out or moving the developing cartridge 8. That is, when the drum cartridge A is replaced, only the door 52 needs to be opened and removed.

以上より作業者のカートリッジ交換の作業性を複雑化することなくドラムカートリッジA、各色の現像カートリッジ8Y、8M、8C、8Bをそれぞれのカートリッジを交換できるのである。   As described above, the drum cartridge A and the developing cartridges 8Y, 8M, 8C, and 8B for the respective colors can be replaced without complicating the workability of the cartridge replacement by the operator.

またドラムカートリッジと現像カートリッジは作業者が直接カートリッジを持った状態で、ドラムと現像カートリッジが近接することがないためドラムの傷が防止できる。   Further, the drum cartridge and the developing cartridge can be prevented from being damaged because the drum and the developing cartridge are not brought close to each other when the operator directly holds the cartridge.

そしてドラム1の素材の肉厚を、現像カートリッジとの接触を考慮してその変形防止のために厚くするといった必要もなくなるため薄くできコストダウンも計れるのである。   Further, the thickness of the material of the drum 1 can be reduced because it is not necessary to increase the thickness in order to prevent deformation in consideration of contact with the developing cartridge, and the cost can be reduced.

本発明の実施の形態における画像形成装置の主断面図である。1 is a main cross-sectional view of an image forming apparatus in an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態における現像カートリッジ装着の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of mounting of a developing cartridge in the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態における現像カートリッジ装着の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of mounting of a developing cartridge in the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態における現像カートリッジ装着の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of mounting of a developing cartridge in the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態におけるドラムカートリッジ装着の説明図である。It is explanatory drawing of drum cartridge mounting | wearing in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるドラムカートリッジ装着の説明図である。It is explanatory drawing of drum cartridge mounting | wearing in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるドラムカートリッジ装着の説明図である。It is explanatory drawing of drum cartridge mounting | wearing in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるドラムカートリッジ装着の説明図である。It is explanatory drawing of drum cartridge mounting | wearing in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるドラムカートリッジ装着の説明図である。It is explanatory drawing of drum cartridge mounting | wearing in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるドラムカートリッジ装着の説明図である。It is explanatory drawing of drum cartridge mounting | wearing in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における現像カートリッジの説明図である。It is explanatory drawing of the developing cartridge in embodiment of this invention. 従来の形態における画像形成装置の説明図である。It is explanatory drawing of the image forming apparatus in the conventional form. 従来の形態における画像形成装置の説明図である。It is explanatory drawing of the image forming apparatus in the conventional form. 従来の形態における画像形成装置の説明図である。It is explanatory drawing of the image forming apparatus in the conventional form.

符号の説明Explanation of symbols

1 ドラム
2 ドラム位置決め凸部
4 現像ローラ
5 現像ブレード
6 トナー収容部
8 現像カートリッジ
8a 現像カートリッジ後部
8Y 現像カートリッジ(イエロー)
8M 現像カートリッジ(マゼンタ)
8C 現像カートリッジ(シアン)
8B 現像カートリッジ(ブラック)
10 ガイド凸部
10Y ガイド凸部
11Y イエロー現像カートリッジの本体カートリッジガイド
11Ya カートリッジガイド突き当て部
13 加圧部
14 着脱軌跡
17 帯電装置
18 クリーニング装置
51 現像カートリッジ用ドア
52 ドラムカートリッジ用ドア
52a レバー部
53 バネ
54 退避部材
100 画像形成装置
101 レーザーユニット
102 反射ミラー
105 記録紙カセット
106 給紙ローラ
110 定着装置
111 排紙ローラ
112 排紙トレー
113 ドラムカートリッジガイド
113a 凹部
200 現像装置切替機構
201 回転軸
A ドラムカートリッジ
T 転写ステーション
P 記録紙
L 光
dy イエロー現像装置
dm マゼンダ現像装置
dc シアン現像装置
db ブラック現像装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drum 2 Drum positioning convex part 4 Developing roller 5 Developing blade 6 Toner accommodating part 8 Developing cartridge 8a Developing cartridge rear part
8Y developer cartridge (yellow)
8M developer cartridge (magenta)
8C developer cartridge (cyan)
8B Developer cartridge (Black)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Guide convex part 10Y Guide convex part 11Y Main body cartridge guide 11Y Yellow developing cartridge 11Ya Cartridge guide abutting part 13 Pressurizing part 14 Attachment / detachment locus 17 Charging device 18 Cleaning device 51 Door for developing cartridge 52 Door for drum cartridge 52a Lever part 53 Spring 54 Retracting member 100 Image forming apparatus 101 Laser unit 102 Reflecting mirror 105 Recording paper cassette 106 Paper feed roller 110 Fixing device 111 Paper discharge roller 112 Paper discharge tray 113 Drum cartridge guide 113a Concavity 200 Developing device switching mechanism 201 Rotating shaft
A Drum cartridge
T transfer station
P chart paper
L light dy yellow developing device
dm Magenta developing device
dc cyan developer
db Black developer

Claims (3)

少なくとも電子写真感光体ドラムを有し、画像形成装置に着脱可能なドラムカートリッジと、前記ドラムカートリッジとは別体で、少なくとも現像剤担持体を有し、画像形成装置に着脱可能な現像カートリッジと、
前記ドラムカートリッジの着脱経路を覆う開閉可能なドラムカートリッジドアと、
を有する画像形成装置において
前記ドラムカートリッジドアの開閉に連動して、前記現像カートリッジを移動させる機構を有し、
前記移動機構により前記ドラムカートリッジドアを開けると前記現像カートリッジが前記感光体ドラムから離れ、また逆に前記ドラムカートリッジドアを閉めると前記現像カートリッジが前記感光体ドラムへ近接する、
事を特徴とする画像形成装置。
A drum cartridge that has at least an electrophotographic photosensitive drum and is detachable from the image forming apparatus; and a developing cartridge that is separate from the drum cartridge and has at least a developer carrier and is detachable from the image forming apparatus;
An openable and closable drum cartridge door that covers the attachment and detachment path of the drum cartridge;
An image forming apparatus having a mechanism for moving the developing cartridge in conjunction with opening and closing of the drum cartridge door;
When the drum cartridge door is opened by the moving mechanism, the developing cartridge is separated from the photosensitive drum, and conversely, when the drum cartridge door is closed, the developing cartridge approaches the photosensitive drum.
An image forming apparatus characterized by that.
前記ドラムカートリッジドアと別に前記現像カートリッジの装着経路を覆う現像カートリッジドアを有し、
前記現像カートリッジドアに前記現像カートリッジを前記感光ドラムへ近接させる加圧手段を有している
事を特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
A developing cartridge door that covers the mounting path of the developing cartridge separately from the drum cartridge door;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a pressing unit that brings the developing cartridge close to the photosensitive drum at the developing cartridge door.
前記現像カートリッジは複数でありカラー画像を形成できる
事を特徴とする請求項1、2記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developing cartridge is plural and can form a color image.
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