JP3217539B2 - 多色画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式等を利用
した画像形成装置に関し、特にフルカラー画像などの多
色画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を利用して多色画像を得る
従来の多色画像形成装置を図１４示す。

【０００３】画像形成装置は、図１４に示すように、略
中央部に像担持体１を有し、この像担持体１上に光学ユ
ニット２０７により像露光を行なって各色毎の潜像が順
次形成される。各色の潜像は形成される都度、像担持体
１の周囲に配設された各色の現像器、即ちイエロー、マ
ゼンタ、シアン及びブラックの現像器２０１により順々
に現像されて、像担持体１上に各色のトナー像が順次形
成される。

【０００４】像担持体１の現像器２０１と反対側には転
写ドラム１０３が設置され、給紙部１０１から転写ドラ
ム１０３に用紙１０２が給紙される。用紙１０２は、そ
の先端を転写ドラム１０３外周のグリッパ１０３ｆによ
り把持され、転写ドラム１０３の回転によりその外周上
に保持して搬送される。像担持体１上に形成された各色
のトナー像は、転写ドラム１０３と対向した画像転写部
において、転写ドラム１０３の外周上に保持された用紙
１０２上に順次重ね合わせて転写され、用紙１０２上に
４色のトナー像からなる多色画像が得られる。

【０００５】４色のトナー像が転写された用紙１０２
は、その後、転写ドラム１０３から分離して定着ユニッ
ト１０４に搬送され、そこでトナー像の定着を行なって
各色のトナー混色及び用紙１０２への固定をし、フルカ
ラーの永久像とした後、排紙部１０５を経て排紙トレー
１０６上に排出される。

【０００６】上記の各色の現像器２０１は、現像器切換
え機構の保持部材２００に保持して像担持体１と対向し
た現像位置へ搬送され、現像器２０１の現像剤担持体２
０２が像担持体１と対面する位置で停止されて、その位
置でロックされて現像剤担持体２０２が像担持体１に位
置決めされ、現像剤担持体２０２が像担持体１と一定の
ギャップに保持される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の画像
形成装置では、上記の切換え機構の保持部材２００に各
現像器２０１の現像用高圧接点と当接された接点２０３
が設けられ、各接点２０３は保持部材２００に配線した
電気経路２０６により保持部材２００の回転中心部２０
４で合流して、スプリング等により装置本体側と電気的
接続がされている。そして現像位置において、現像器２
０１の現像剤担持体２０２に上記の接点２０３を介して
現像バイアスが印加して、像担持体１上の潜像を現像す
ることが行なわれるようになっている。

【０００８】しかしながら、このような現像バイアスの
給電法では、高圧の電気経路２０６を保持部材２００の
外周部の現像剤担持体２０２の位置から中心部２０４ま
で設けることが必要とされ、他の導電部品とのギャップ
の確保から装置が大きくなるという問題があった。又電
気経路２０６が長くなり、電気ノイズやコストアップ等
の問題もあった。

【０００９】本発明の目的は、現像器をカートリッジ化
した各色の現像カートリッジを着脱自在に装着した切換
え機構の保持部材に電気経路を長く設けることなく、容
易に装置本体側の現像用高圧接点と現像カートリッジ側
の現像用高圧接点とを連結して、ローコスト且つ高信頼
性で現像バイアスを給電し、現像を行なうことを可能と
した多色画像形成装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば本発明は、多
色画像形成装置において、像担持体と、前記像担持体の
軸と平行な軸を中心にして回転可能なロータリーユニッ
トであって、現像剤担持体と、前記像担持体に形成され
た潜像を前記現像剤担持体によって現像する際に用いら
れる現像剤を収納する現像剤収納部とを有する現像カー
トリッジを複数個取り外し可能に装着するためのロータ
リーユニットと、現像時、前記ロータリーユニットに装
着されている前記現像カートリッジが位置する現像位置
に対応して前記画像形成装置の装置本体に設けられた本
体現像用接点と、前記ロータリーユニットに装着される
前記各現像カートリッジに対応して前記ロータリーユニ
ットに設けられた、スライド移動可能な連結接点と、を
有し、現像時に、前記ロータリーユニットが前記軸を中
心にして回転して、前記ロータリーユニットに装着され
ている前記現像カートリッジが前記現像位置に位置した
際に、前記連結接点がスライド移動して、前記本体現像
用接点と前記現像カートリッジが有するカートリッジ現
像用接点とが連結されることを特徴とする多色画像形成
装置である。

【００１１】

【実施例】

実施例１ 図１〜図７に本発明の多色画像形成装置の一実施例を示
す。

【００１２】図１に示すように、画像形成装置は、略中
央部に像担持体１を有し、この像担持体１上に光学ユニ
ット１０７により像露光を行なって各色毎の潜像が順次
形成される。各色の潜像は形成される都度、像担持体１
の周囲に配設された各色の現像カートリッジＤ、即ちイ
エロー現像カートリッジＤｙ、マゼンタ現像カートリッ
ジＤｍ、シアン現像カートリッジＤｃ及びブラック現像
カートリッジＤｂにより順々に現像されて、像担持体１
上に各色のトナー像が順次形成される。

【００１３】像担持体１の現像カートリッジＤと反対側
には転写ドラム１０３が設置され、給紙部１０１から転
写ドラム１０３に用紙１０２が給紙される。用紙１０２
は、その先端を転写ドラム１０３外周のグリッパ１０３
ｆにより把持され、転写ドラム１０３の回転によりその
外周上に保持して搬送される。像担持体１上に形成され
た各色のトナー像は、転写ドラム１０３と対向した画像
転写部において、転写ドラム１０３の外周上に保持され
た用紙１０２上に順次重ね合わせて転写され、用紙１０
２上に４色のトナー像からなる多色画像が得られる。

【００１４】４色のトナー像が転写された用紙１０２
は、その後、転写ドラム１０３から分離して定着ユニッ
ト１０４に搬送され、そこでトナー像の定着を行なって
各色のトナーの混色及びトナー像の用紙１０２への固定
をし、フルカラーの永久像とした後、排紙部１０５を経
て排紙トレー１０６上に排出される。

【００１５】上記の各色の現像カートリッジＤは、図１
に示すように、現像カートリッジ切換え機構の保持部材
（ロータリーユニット）１０８に保持され、現像カート
リッジ選択のための回転移動が行なわれる。各現像カー
トリッジＤは、図５に示すように、現像器１２と、現像
器１２を覆い、その内部で現像器１２を回転可能に収容
したシェル１３とからなっている。

【００１６】ロータリーユニット１０８の一側には、図
２に示すように、駆動側板７とその側板７に設けられた
現像器自転制御機構があり、現像カートリッジＤのシェ
ル１３から突出した現像器１２の自転中心軸１４（図４
参照）が、自動制御機構の自転ギア１０上にスライド可
能に設けられた部材４８に保持され、このスライド部材
４８を介して現像器１２に自転駆動力が伝達される。又
現像カートリッジＤの他端は、図３に示すように、フッ
ク部材１２６によりロータリーユニット１０８の上記と
反対側の一側に保持される。

【００１７】現像位置に移動された現像カートリッジＤ
は、像担持体１に対して加圧して位置決めされるが、ス
ライド部材４８のスライド方向を像担持体１の方向と一
致させることにより、現像カートリッジはスライド部材
４８に保持された状態でスライドされる。現像カートリ
ッジＤが像担持体１と対向した位置で、フック部材１２
６は開放されて現像カートリッジのスライド動作が可能
となる。

【００１８】現像位置での現像カートリッジＤの加圧動
作は、図４に示すように、センサー４３により加圧制御
ギア４１の回転を該ギア４１に設けられたフラグ４２を
介して検知して、駆動源４４によりギア４１を駆動制御
することにより、ギア４１と一体で回転するロータリー
ユニット１０８の中心に設けられた加圧制御軸１１０
（ロータリーユニット回転の中心軸でもある）を回転制
御して行なわれる。駆動源４４はステッピングモータか
らなり、一定速度まで加速後、その一定速度で定速度回
転された後に減速して停止され、加圧制御軸１１０を加
圧・非加圧の状態でそれぞれ１８０度ずつ回転させる。

【００１９】ロータリーユニット１０８の中心部には、
現像カートリッジＤの両端部近傍に加圧機構が設けられ
ている。該加圧制御機構の各々は、図５に示すように、
ロータリーユニット１０８に固定された、加圧制御軸１
１０を囲む半円筒上部材１２３と、半円筒状部材１２３
内に像担持体１方向にスライド自在に収容された角筒体
状の加圧部材１１１と、加圧制御軸１１０に固定して加
圧部材１１１内に収容された、加圧部材１１１をスライ
ドするカム１２５と、加圧部材１１１を現像カートリッ
ジＤの方向に付勢する、加圧部材の長手方向両側の突出
部に掛けて半円筒状部材１２３に取付けた２本のバネ１
２４とからなっている。

【００２０】現像カートリッジＤの非加圧時には、図５
に示すように、カム１２５が加圧部材１１１をバネ１２
４に抗して押して、加圧部材１１１が現像カートリッジ
Ｄから離間した退避状態になり、加圧時には、図６に示
すように、カム１２５が加圧部材１１１から離れて、加
圧部材１１１がバネ１２４の力により現像カートリッジ
Ｄ方向に押されて、現像カートリッジＤが加圧部材１１
１により加圧される。加圧解除時には現像カートリッジ
Ｄは、ロータリーユニット１０８のスライド部材４８が
バネ５０により戻される力、フック部材１２６がバネ１
２６ａにより戻される力及び現像カートリッジＤの自重
により、ロータリーユニットの正規の位置に戻される。

【００２１】さて、本実施例によれば、図７に示すよう
に、ロータリーユニット１０８の駆動側板７には絶縁部
材製のピン接点ガイド１３３が設けられ、ガイド１３３
内にバネ１３２により駆動側板７の外方に向けて付勢さ
れた接点ピン１３１が取付けられている。その付勢され
た状態でピン接点１３１は、現像カートリッジＤのシェ
ル１３の端面に設けられた開口部内に挿入状態である
が、現像器１２の現像用高圧接点１３４とは離間してい
る。

【００２２】一方、現像時、現像カートリッジＤが停止
する現像位置に対応した装置本体側の側板１２７には枠
体状の接点支持部材１２８が設けられ、その支持部材１
２８内に高圧電源と接続されたフレーム状の現像用高圧
接点１３０がバネ１２９により現像カートリッジＤ方向
に圧力をかけた状態で取付けられている。

【００２３】現像カートリッジＤが現像位置に来ると、
接点１３０がピン接点１３１に当接してバネ１３２に抗
してピン接点１３１を現像カートリッジＤ方向に加圧ス
ライドし、ピン接点１３１が現像器１２の接点１３４と
接触して、装置本体側の接点１３０と現像器側の接点１
３４とが連結される。そしてその現像器本体側の接点１
３４と現像器側の接点１３４とが連結された状態で現像
カートリッジＤは、像担持体１方向にスライドされて位
置決めされる。

【００２４】以上のように、本実施例によれば、ロータ
リーユニット１０８に電気経路を長く設けることなく、
容易に装置本体側の現像用高圧接点１３０と現像カート
リッジＤ側の現像用高圧接点１３４とを連結して、現像
器１２の現像剤担持体に１５にローコスト且つ高信頼性
で現像バイアスを給電して、現像を行なわせることがで
きる。

【００２５】実施例２ 図８は、本発明の画像形成装置の他の実施例における現
像用高圧接点の連結法を示す断面図である。

【００２６】本実施例では、実施例１のときと違って、
装置本体側の側板１２７に板状の接点支持部材１２８を
設けて、支持部材１２８に接点１３０をバネを介するこ
となく直接固定する一方、現像カートリッジＤの他方の
端面に突起１３７を設け、装置本体側の他方の側板１３
６に板バネ１３５を設けたことが特徴である。

【００２７】図１において、現像カートリッジＤが現像
位置に来ると、図８に示すように、その突起１３７が板
バネ１３５に乗り上げて現像カートリッジＤが装置本体
の側板１２７方向に加圧され、現像器１２の接点１３４
がピン接点１３１に当接して、ピン接点１３１を装置本
体側の接点１３０方向に加圧スライドし接触させる。こ
れにより装置本体側の接点１３０と現像器側の接点１３
４が連結される。

【００２８】実施例３ 図９は、本発明の画像形成装置の更に他の実施例におけ
る現像用高圧接点の連結法を示す断面図である。

【００２９】本実施例では、現像用高圧接点の連結法を
実施例１とほぼ同じように構成しているが、現像カート
リッジＤが現像位置に来たときに、ピン接点１３１は装
置本体側の接点１３０と当接するものの、図１１に示す
ように、現像器１２の接点１３４とはピン接点１３１を
当接させずに現像カートリッジ側に逃げしており、これ
により装置本体側の接点１３０とピン接点１３１との間
の圧力を小さくしている。

【００３０】一方、現像位置において現像カートリッジ
Ｄを像担持体１に対して位置決めした際、ギア１１４及
びギア１１５が噛み合うように、像担持体１及び現像剤
担持体１５にそれぞれギア１１４及びギア１１５を設
け、その現像器１２側のギア１１５に接点１３４を延長
して固定している。

【００３１】従って現像位置において現像カートリッジ
Ｄを像担持体１に対して加圧移動して位置決めされる
と、像担持体１のギア１１４に現像剤担持体１５のギア
１１５が噛み合って駆動され、図１０に示すように、ギ
ア１１５に取付けた接点１３４が回転されて接点ピン１
３１に当接し、接点ピン１３１を接点１３０の方向に押
し戻し、接点ピン１３１を介して接点１３０と１３４と
が連結される。

【００３２】以上のような接点連結法の構成によれば、
ロータリーユニット１０８の回転時に接点１３０と接点
ピン１３１の接点圧が小さくて済むために、これら接点
部の長寿命化が図られる。

【００３３】実施例４ 図１２は、本発明の画像形成装置の更に他の実施例にお
ける現像用高圧接点の連結法を示す断面図、図１３は、
同じく連結法を示す正面図である。

【００３４】本実施例では、図１３に示すように、装置
本体側の側板１２７に図４の加圧制御機構の加圧制御ギ
ア４１に噛み合って回転されるカム１３９を設け、この
カム１３９には図１２に示すように突起１３９ａが設け
られる。又装置本体側の接点１３０の一方の突起１３９
ａに対応する部分にバネ１２９を介挿したピン部材１３
８を設けて、ピン部材１３８により移動自在に側板１２
７に係合しておく。

【００３５】現像位置において現像カートリッジＤの位
置決めのために制御ギア４１が加圧回転を行なうと、そ
の回転によりカム１３９が回転して突起１３９ａがピン
部材１３８に当接して加圧スライドする。従って該ピン
部材１３８によりバネ１２９が加圧されて、バネ１２９
により接点１３０が現像カートリッジＤ方向に加圧移動
され、これにより接点１３０、ピン接点１３１、現像器
１２の接点１３４間の連結が行なわれる。

【００３６】本実施例によれば、現像カートリッジＤの
加圧時に初めて接点１３０と接点ピン１３１が当接する
から、これらの接点の非加圧時の摩耗を少なくすること
ができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の多色画像
形成装置は、像担持体と；像担持体の軸と平行な軸を中
心にして回転可能なロータリーユニットであって、現像
剤担持体と、像担持体に形成された潜像を現像剤担持体
によって現像する際に用いられる現像剤を収納する現像
剤収納部とを有する現像カートリッジを複数個取り外し
可能に装着するためのロータリーユニットと；現像時、
ロータリーユニットに装着されている現像カートリッジ
が位置する現像位置に対応して画像形成装置の装置本体
に設けられた本体現像用接点と；ロータリーユニットに
装着される各現像カートリッジに対応してロータリーユ
ニットに設けられた、スライド移動可能な連結接点と；
を有し、現像時に、ロータリーユニットが軸を中心にし
て回転して、ロータリーユニットに装着されている現像
カートリッジが現像位置に位置した際に、連結接点がス
ライド移動して、本体現像用接点と現像カートリッジが
有するカートリッジ現像用接点とが連結される構成とさ
れる。従って、本発明によれば、回転するロータリーユ
ニットに対して、現像カートリッジを着脱可能に構成し
た多色画像形成装置において、現像時に、ロータリーユ
ニットに装着されている現像カートリッジに対して、装
置本体から現像バイアスを給電することができ、しか
も、ロータリーユニットに電気経路を長く設けることな
く、ローコスト且つ高い信頼性で持って、ロータリーユ
ニットに装着されている現像カートリッジに対して、装
置本体から現像バイアスを給電することができる、とい
う効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す全体構
成図である。

【図２】図１の画像形成装置の切換え機構のロータリー
ユニットの一側に設けられた駆動側板及び現像器自動制
御機構を示す正面図である。

【図３】ロータリーユニットの他側への現像カートリッ
ジの保持部を示す正面図である。

【図４】現像カートリッジの加圧制御機構を示す平面図
である。

【図５】現像カートリッジ及びその加圧部材を示す一部
破断正面図である。

【図６】図５の加圧部材による加圧により現像カートリ
ッジが位置決めされたところを示す一部破断正面図であ
る。

【図７】図１の画像形成装置における現像用高圧接点の
連結法を示す断面図である。

【図８】本発明の画像形成装置の他の実施例における現
像用高圧接点の連結法を示す断面図である。

【図９】本発明の画像形成装置の更に他の実施例におけ
る現像用高圧接点の連結法を示す断面図である。

【図１０】図９の連結法による連結時の状態を示す正面
図である。

【図１１】同じく連結前の状態を示す正面図である。

【図１２】本発明の画像形成装置の更に他の実施例にお
ける現像用高圧接点の連結法を示す断面図である。

【図１３】同じく正面図である。

【図１４】従来の画像形成装置を示す全体構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 像担持体 １２ 現像器 １５ 現像剤担持体 １０８ ロータリーユニット １１０ 中心軸（加圧制御軸） １３０ 装置本体側高圧接点 １３１ ピン接点 １３４ 現像器側接点 Ｄ 現像カートリッジ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多色画像形成装置において、 像担持体と、 前記像担持体の軸と平行な軸を中心にして回転可能なロ
   ータリーユニットであって、現像剤担持体と、前記像担
   持体に形成された潜像を前記現像剤担持体によって現像
   する際に用いられる現像剤を収納する現像剤収納部とを
   有する現像カートリッジを複数個取り外し可能に装着す
   るためのロータリーユニットと、 現像時、前記ロータリーユニットに装着されている前記
   現像カートリッジが位置する現像位置に対応して前記画
   像形成装置の装置本体に設けられた本体現像用接点と、 前記ロータリーユニットに装着される前記各現像カート
   リッジに対応して前記ロータリーユニットに設けられ
   た、スライド移動可能な連結接点と、 を有し、 現像時に、前記ロータリーユニットが前記軸を中心にし
   て回転して、前記ロータリーユニットに装着されている
   前記現像カートリッジが前記現像位置に位置した際に、
   前記連結接点がスライド移動して、前記本体現像用接点
   と前記現像カートリッジが有するカートリッジ現像用接
   点とが連結されることを特徴とする多色画像形成装置。