JPH04321057A - 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】本発明は像担持体を始めとする画
像形成用のプロセス資材をカートリッジに一体化して着
脱するようにした画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式によりカラー画像を得る装
置の一つとして感光体ドラムあるいは感光体ベルト上に
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、感光体ドラムやベルト上でカラー
トナー像を重ねたのち転写してカラー画像を得る方法で
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６
０−１５８４７５号公報等によって開示されている。

【０００３】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
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、一般には感光体を複数回回転させ
、感光体上の潜像を現像してカラー画像を得るようにし
ている。

【０００４】かかる画像形成装置に関しては耐用寿命を
有する各種感光体、現像剤キャリア、クリーニング部材
や現像剤トナーの消耗時等での補給・交換のために画像
形成手段の一部をカートリッジ化して、これら画像形成
手段の要部を一体化した部材を装置外へ取り出し、メン
テナンス或は交換を行うよう構成されたものが提案され
ている。また、画像形成手段によって像形成される転写
材の搬送路を開放してジャム処理時に転写材を取り出し
易くする様な構成も種々提案されてきている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】プロセスカートリッジ
は通常それ自体に動力源を内蔵せず従って装置本体への
装着によると同時に本体側の動力軸に接続されることと
なる。

【０００６】動力軸との接続の１手段として駆動側と従
動側の歯車の噛合によって行われるが、動力軸側の歯車
には減速歯車系の負荷が加わり一方従動側すなわちプロ
セスカートリッジ側の特に感光体に接続する歯車にはベ
ルトやドラム等の回転負荷が加わっているため双方の歯
車に回転の自由度がなく、そのため噛み合いが円滑に行
われず、装置本体へのプロセスカートリッジの装着を困
難にする場合がしばしばある。

【０００７】本発明はこの点を解決してプロセスカート
リッジの装着時には、駆動側もしくは従動側の少くとも
一方の歯車に回転の自由度を与えることによって動力源
との接続を円滑に行う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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、２分割ない
し一体構造で構成された本体骨格を有し、感光体および
その周縁部に設けられた少くとも現像手段、クリーニン
グ手段を含むプロセスカートリッジを、前記感光体の搬
送方向に一致する方向から装置本体に対し挿脱を可能と
した画像形成装置において、前記プロセスカートリッジ
の装着位置への挿入により、前記感光体を回転する装置
本体側の駆動歯車とモーター間に配置されたクラッチ装
置を作動させて駆動軸に接続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。

【０００９】

【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３に示す。

【００１０】図１において、１はベルト状感光体たる可
撓性の感光体ベルトで、該感光体ベルト１は駆動ローラ
２および回動ローラ３の間に架設されていて駆動ローラ
２の駆動により時計方向に搬送される。

【００１１】４は前記感光体ベルト１に内接するよう装
置本体に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。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。

【００１２】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手段
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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】１２は転写器、１２Ａは除電バー、１３は
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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】すなわち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７Ｂに
より回転走査され、ｆθレンズ７Ｃを経てミラー７Ｄ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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】画像の転写・除電を受けた転写材は、前記
駆動ローラ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。

【００２７】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。

【００２８】前記の感光体ドラム１、帯電器６、各現像
器およびクリーニング装置１３は画像形成のプロセス資
材として独立した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。

【００２９】一方前記レーザ書込み系ユニット７もまた
筐体７０に組込まれ一体化された状態で、前記プロセス
カートリッジ３０と同様装置本体に対し着脱される。

【００３０】前記のプロセスカートリッジ３０およびレ
ーザ書込み系ユニット７を収める筐体７０は、背面部と
装置本体との間に構成したガイド装置３１あるいは７１
を介して図２に示す如く右上方からスライドして挿入さ
れ、それぞれのストッパ３２あるいは７２に当接して装
着位置に設定される。

【００３１】また、前記プロセスカートリッジ３０は、
背面部に突出した前記の駆動ローラ２および各現像器の
現像スリーブの延長軸上に、歯車Ｇ２および歯車Ｇ８、
Ｇ９、Ｇ１０、Ｇ１１をそれぞれ奥行方向に段差を設け
て固定していて、装着位置への設定と同時に、それ等の
各歯車が装置本体側の各駆動用の歯車Ｇ２Ａおよび歯車
Ｇ８Ａ、Ｇ９Ａ、Ｇ１０Ａ、Ｇ１１Ａに対して一斉に噛
合される。

【００３２】さらに、前記のプロセスカートリッジ３０
および筐体７０は、それぞれの装着位置において共に背
面部のコネクタ３３あるいは７３が装置本体側に設けた
電源部に接続され、プロセスカートリッジ３０に対して
は帯電用の高圧電源ならびにクリーニング部材作用の電
源の供給が、一方筐体７０に対してはモータ駆動用の電
源ならびに書込みおよび制御用の各信号の供給、伝達が
可能の状態となる。

【００３３】従って、前記のプロセスカートリッジ３０
および筐体７０は、それぞれ取手３４あるいは７４を介
して矢示方向に引き出されると、画像形成を可能とする
状態を自動的に解除して装置本体より取り出される。

【００３４】プロセスカートリッジ３０が装置本体の装
着位置にない場合には、前記歯車Ｇ２Ａは回転がフリー
の状態にあって従ってプロセスカートリッジ３０の装着
に伴う前記歯車Ｇ２との噛合が支障なく円滑に行われる
。

【００３５】さらにプロセスカートリッジ３０が装着さ
れて装置本体の駆動軸が作動すると、前記歯車Ｇ２Ａは
クラッチ装置の作用により駆動状態に転じ歯車Ｇ２に回
転を伝達する。

【００３６】図３は前記クラッチ装置を矢示ＡＡ断面に
よって示したもので、Ｇ１は装置の動力軸に固定した歯
車（図示せず）に噛合する歯車、４１は前記歯車Ｇ１に
回動可能に嵌合された円筒部材さらにＲＷは前記円筒部
材４１に回動可能に嵌合されたラチェット車であって、
該ラチェット車ＲＷは圧縮バネ４２の付勢により前記円
筒部材４１に対し所定の摩擦力を介して一体とされてい
る。

【００３７】４３は前記歯車Ｇ２に嵌合して取付けた密
着状のコイルバネであって、その一方の端部４３Ａは前
記歯車Ｇ１の段部の切欠に、他方の端部４３Ｂは前記円
筒部材４１の端面の切欠にそれぞれ係止されている。

【００３８】前記コイルバネ４３は偏平な角形の断面形
状をもつバネ線材によって形成されていて、捩り込むこ
とにより内径を縮小して内周面に強い摩擦力を発生され
ることが出来る。

【００３９】前記歯車Ｇ２Ａはさらに前記コイルバネ４
３の内周面に僅かの間隙を保つ円筒部４４を一体として
いて、その段部を前記円筒部材４１の端面に接した状態
で図示の如く前記歯車Ｇ１と共に装置本体側の支持軸４
０に挿通して保持されている。

【００４０】一方プロセスカートリッジ３０はその背面
に前記ラチェット車ＲＷに係合の可能な規制板３０Ａを
備えていて、前記歯車Ｇ２が歯車Ｇ２Ａに対し噛合を開
始する初期の段階では前記規制板３０Ａはラチェット車
ＲＷに未だ係合せず、従って前記歯車Ｇ２Ａは自由に回
転出来る状態に置かれていて、歯車Ｇ２に対応して歯の
位置を適応させ歯車Ｇ２を円滑に噛合させる。

【００４１】前記歯車Ｇ２の歯車Ｇ２Ａに対する噛合の
後期の段階で前記規制板３０Ａが前記ラチェット車ＲＷ
に係合しその回転を規制した状態とする。

【００４２】次にプロセスカートリッジ３０が装着され
た状態で動力軸を作動して歯車Ｇ１に回転を伝達すると
、前記円筒部材４１がラチェット車ＲＷとの間の摩擦力
によって静止状態に保たれているので、前記コイルバネ
４３が捩り込まれて内径を縮小し内周面の摩擦力によっ
て歯車Ｇ２Ａを固着して一体に回転しようとする。その
結果前記円筒部材４１はラチェット車ＲＷよりスリップ
して歯車Ｇ２Ａと共に回転し同時に前記歯車Ｇ２Ａを所
定の回転方向へと駆動する。

【００４３】なお、本実施例においては前記歯車Ｇ２Ａ
への動力の断続を機械的なクラッチ装置によった場合を
例として説明したが、電磁式のクラッチ装置を介して動
力の断続を行うことも可能であって、その場合には前記
規制板３０Ａによって電磁クラッチに通ずる電源スイッ
チＯＮあるいはＯＦＦすることとなる。

【００４４】さらに前述したクラッチ装置をプロセスカ
ートリッジ３０側に、従って規制板３０Ａを装置本体側
に設けて、プロセスカートリッジ３０の装着に際し前記
歯車Ｇ２Ａの回転を自由の状態とすることも出来る。

【００４５】

【発明の効果】本発明によりプロセスカートリッジの装
着時の感光体駆動歯車と、装置本体側の駆動歯車との接
続が極めて円滑かつ正確に行われることとなり、その結
果メンテナンスの作業が容易となって常に整備が行き届
き高品質の画像を得ることの出来る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】前記装置の要部説明図である。

【図３】前記装置のクラッチ装置の断面図である。

【符号の説明】

１…感光体ベルト　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　２…駆動ローラ６…帯電器　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　８，９，１０，１１
…現像器 １３…クリーニング装置　　　　　　　　　　　　　　
　　３０…プロセスカートリッジ ３０Ａ…規制板　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　４０…支持軸４１…円筒部材　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　４２…圧縮バネ
４３…コイルバネ　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　４４…円筒部Ｇ１，Ｇ２，Ｇ２Ａ…歯車　　
　　　　　　　　　　　　ＲＷ…ラチェット車

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２分割ないし一体構造で構成された本体骨
   格を有し、感光体およびその周縁部に設けられた少くと
   も現像手段、クリーニング手段を含むプロセスカートリ
   ッジを、前記感光体の搬送方向に一致する方向から装置
   本体に対し挿脱を可能とした画像形成装置において、前
   記プロセスカートリッジの装着位置への挿入により、前
   記感光体を回転する装置本体側の駆動歯車とモーター間
   に配置されたクラッチ装置を作動させて駆動軸に接続さ
   れることを特徴とする画像形成装置。