JPH04337757A - カラー画像形成装置 - 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】本発明は電子写真方式によるカラ
ー複写機、カラープリントの如き、多色画像の形成可能
なカラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置において、
従来より、少なくとも現像器をカートリッジとしてこれ
を画像形成装置の装置本体に着脱容易とすることにより
、トナーの補給作業の簡便化を図るとともに、トナーに
より作業者の衣服や手などを汚さないようにすることが
行なわれてきている。

【０００３】かかる現像器等のカートリッジ化は単色の
画像形成装置を中心になされてきたものであるが、最近
ではこの発展形として、多色画像の形成可能なカラー画
像形成装置についても、異なる色トナーを有する複数の
現像器を一体としたカートリッジも種々に提案されてい
る。

【０００４】一方、カラー画像形成装置にて画像を形成
する場合、複数の現像器より所望の色トナーを有する現
像器を選択し、該現像器に所定の現像バイアス電圧を印
加する必要がある。このため、複数の現像器を一体化し
たカートリッジにおいては、装置本体側からの現像バイ
アス電圧の印加のため、各現像器毎に電気接点を設ける
必要があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如く、複数の現像器等から構成されるカートリッジにお
いては電気接点の数が増えるため、該カートリッジの装
置本体への装着に当り、すべての電気接点を装置本体側
のそれと確実に接続するのが困難になってくると共に、
カートリッジ内の配線も煩雑化する。また、装置本体側
にも現像器の数だけ電源を持つ必要があり、装置の大型
化、コストアップ化を招いてしまうという不都合があっ
た。

【０００６】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
、その目的とする処は、カートリッジ内に複数の現像手
段を有していても、カートリッジに設けられる接点が少
なく、且つ装置の小型化及び低コスト化をも図ることが
できるカラー画像形成装置を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、少なくとも異なる色トナーを有する複数の現像
手段を有して画像形成装置本体内に着脱に自在に配設さ
れるカートリッジを備え、多色画像の形成可能なカラー
画像形成装置において、前記カートリッジ内に、画像形
成装置本体側の電源に接続され、所望の現像手段に給電
を行なわせる給電用接点切替機構を設けたことを特徴と
する。

【０００８】

【作用】少なくとも複数の現像手段からなるカートリッ
ジ内に、所望の各現像手段に給電を行なわせる給電用接
点切替機構を設け、該給電用接点切替機構と画像形成装
置本体側の電源とを接続させるようにしたため、電源と
カートリッジ間の接点を１ケ　所にまとめることができ
、接点数の減少を図ることができる。

【０００９】また、このことにより画像形成装置本体側
の電源も１台ですますことができるようになり、装置の
小型化及びコストダウンを図ることができる。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１１】先ず、本発明の第１実施例を図１乃至図３
により説明する。

【００１２】図３は多色画像の形成可能なカラー画像形
成装置の断面を示しており、図中１は一定方向に回転す
る像担持体である感光ドラムであり、該感光ドラム１の
周りには帯電ローラ２、４つの現像器３（具体的にはイ
エロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを
有するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック現像器３
Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）、クリーニング器４及び転写ド
ラム５が配設されている。また、転写ドラム５等の給紙
側には給紙カセット６、給紙ローラ７等が配設され、排
紙側には定着器８、排紙トレイ９が配設されている。更
に、感光ドラム１等の上方には、イエロー、マゼンタ、
シアン、ブラックの各色の画像情報に基づく画像光Ｌを
発する走査光学装置１０が配設されている。

【００１３】現像器３内にはその外周部に内部のトナー
を吸着しつつ回転し、このトナーを感光ドラム１側に供
給する現像剤担持体としての現像スリーブ３ａが設けら
れている。該現像スリーブ３ａ上のトナーは、感光ドラ
ム１上に形成された静電潜像がこの現像スリーブ３ａに
対向してきた時点でこの現像スリーブ３ａに印加される
現像バイアスによって、感光ドラム１側に飛翔され、該
感光ドラム１上の静電潜像をトナー像として顕像化する
。

【００１４】転写ドラム５は転写材Ｐを保持しつつ感光
ドラム１と同期して回転し、この転写材Ｐ上に各色のト
ナー像を多重転写させるものであり、この転写ドラム５
に外部電源１１から感光ドラム１の帯電極性と逆極性の
電圧を印加することにより、感光ドラム１上のトナー像
を転写材Ｐ上に転写させるものである。転写ドラム５へ
の転写材Ｐの保持方法としては静電吸着法やエア吸引法
等があり、転写材Ｐの先端部の位置決め保持のためにグ
リッパー等の把持機構を有するものであってもよい。

【００１５】即ち、帯電ローラ２により一様帯電された
感光ドラム１に光学走査装置１０を介してイエロー画像
の画像光Ｌが露光され、この感光ドラム１上に静電潜像
が形成されると、該静電潜像は感光ドラム１の回転と共
にイエロー現像器３Ａの方へ向けられ、該イエロー現像
器３Ａによってトナーが供給されてトナー像として顕像
化される。そして、このトナー像は感光ドラム１の回転
と共に、該感光ドラム１と同期して回転する転写ドラム
５の外周部に保持される転写材Ｐ上に転写される。

【００１６】転写の終了した感光ドラム１はクリーニン
グ器４にてその残留トナーがクリーニングされた後、再
び帯電ローラ１にて一様帯電され、光学走査装置１０を
介してマゼンタ画像の画像光Ｌが露光されて、この感光
ドラム上に静電潜像が形成される。そして、この静電潜
像はマゼンタ現像器３Ｂによりトナー像として顕像化さ
れた後、該トナー像にタイミングを合せ回転してくる転
写ドラム５の前記転写材Ｐ上に多重転写される。同様に
、シアン、ブラック画像の画像光Ｌに基づきシアン、ブ
ラック現像器３Ｃ，３Ｄを介して感光ドラム１上に形成
されたトナー像が前記転写材Ｐ上に多重転写される。

【００１７】一方給紙カセット６内の転写材Ｐは給紙ロ
ーラ７等を介して転写ドラム５に供給され、該転写ドラ
ム５の外周部に位置決め保持された後、この転写ドラム
５の回転に伴いこの転写材Ｐ上に前述の如く各色のトナ
ー像が多重転写される。そして、転写が終了した転写材
Ｐはこの転写ドラム５から定着器８の方へ搬送され、該
定着器８にてそのトナー像が加熱、加圧されて溶解混色
されて永久像として定着されてた後、排紙トレイ９上に
積載される。

【００１８】ここで、感光ドラム１、帯電ローラ２、イ
エロー、マゼンタ、シアン現像器３Ａ，３Ｂ，３Ｃ及び
クリーニング器４はカートリッジ本体１１ａ内に一体的
に収納されてプロセスカートリッジ１１を構成し、画像
形成装置の装置本体１００内に着脱容易に配設されてい
る。かかるプロセスカートリッジ１１は現像器３Ａ，３
Ｂ，３Ｃ内のトナーを使い尽くしたり、クリーニング器
４内が廃トナーで一杯になった場合に、このプロセスカ
ートリッジ自体の交換を行なうことにより、現像器３へ
のトナーの補給や機器の交換等の容易化を図ったもので
ある。

【００１９】さて、現像作業に当り各現像器３の現像ス
リーブ３ａには装置本体１００側から現像バイアス電圧
を印加する必要があるが、このため、プロセスカートリ
ッジ１１に現像器４の数（具体的には３つ）だけ接点を
設ければ、プロセスカートリッジ１１の着脱に当って接
点の接続不良等の不都合を生じさせやすく、且つ装置本
体１００側にもバイアス電源を複数設ける必要が生じ、
装置の小型化及び低コスト化の要求に反することとなる
。

【００２０】そこで、本実施例では、プロセスカートリ
ッジ１１内に所望の現像器３に現像バイアス用の給電を
行なわせる給電用接点切替機構３０を設け、プロセスカ
ートリッジ１１の装置本体１００への装着に当り、この
給電用接点切替機構３０の接点を装置本体１００側の単
一のバイアス電源１２に電気的に接続するようにして、
上記不都合を解消するようにした。

【００２１】この給電用接点切替機構３０は、図１及び
図２で示される如く、感光ドラム１の端部側のカートリ
ッジ本体１１ａの支軸１４（該支軸１４は感光ドラム１
と略同軸状に配設されているものとする）に枢支され、
非導電体から構成された切替ギヤ３１と、該切替ギヤ３
１の側面に貼着又は埋め込んで取り付けられ、リング状
の入力部３２ａと該入力部３２ａの外周から突出する出
力部３２ｂとが構成される切替接点部材３２と、カート
リッジ本体１１ａに取り付けられ、その一端部が切替接
点部材３２の入力部３２ａに当接されていると共に、そ
の他端部側が装置本体１００側のバイアス電源１２用本
体接点部材１３に接続されるカートリッジ接点部材３２
と、現像器３毎にカートリッジ本体１１ａに取り付けら
れ、その一端部が現像器３の現像スリーブ３ａに当接さ
れ、他端部が切替ギヤ３１の側面の外周側に当接される
現像器接点部材３４（尚、ブラック現像器４Ｄの現像器
接点部材３４は現像スリーブ３ａ側又は他の装置本体１
００側部材に取り付けられているものとする。）とから
構成されている。

【００２２】また、装置本体１００側には切替モーター
１４と、該切替モーター１４の駆動ギヤ１４ａ及び前記
切替ギヤ３１に噛合するアイドラギヤ１５が設けられて
おり、切替モーター１４の回転により切替ギヤ３１が所
定量だけ回転できるようになっている。

【００２３】而して、プロセスカートリッジが装置本体
１００内に装着されると、カートリッジ接点部材３３と
バイアス電源１２に接続される本体接点部材１３とが接
続されると共に、切替ギヤ３１とアイドラギヤ１５とが
噛合する。尚、ブラック現像器３Ｄの現像器接点部材３
４と切替ギヤ３１の側面も当接する。そして、例えばイ
エロー現像器３Ａにて現像作業をする場合、切替モータ
ー１４等を介して切り替えギヤが所定量だけ回転し、切
替接点部材３２の出力部３２ｂとイエロー現像器３Ａの
現像器接点部材３４とを接続させる。この場合、切替接
点部材３２の入力部３２ａとカートリッジ接点部材３３
は接続を継続する。次に、バイアス電源１２から現像バ
イアスを印加すれば、この電圧は、本体接点部材１３、
カートリッジ接点部材３３、切替接点部材３２、現像器
接点部材３４を介してイエロー現像器３Ａの現像スリー
ブ３ａに伝えられ、このイエロー現像器３Ａによって現
像作業ができることとなる。

【００２４】以上の如く、プロセスカートリッジ１１側
に複数の現像器３に給電可能な給電用接点切替機構２０
を設けたため、プロセスカートリッジ１１側と装置本体
１００側のバイアス電源１２との接点を１ケ　所ですま
すことができ、プロセスカートリッジ１１の接点を現像
器３の数に対して十分に減少させることができて、接点
の接続不良等といった不都合は減少する。また、このた
め装置本体１００側に設けるバイアス電源１２も１台で
すますことができ、装置の小型化及びコストダウンをも
図ることができる。

【００２５】次に、本発明の第２実施例を図４により説
明する。尚、第１実施例に係るものと同一機能を有する
ものについては同一符号を付しその説明を省略する。

【００２６】本実施例では給電用接点切替機構３０を、
カム部材３６を保持し、カートリッジ本体１１ａの支軸
１４に枢支されるカムギヤ３５と、カム部材３６の側面
に取り付けられ、リング状の入力部３２ａと該入力部３
２ａからカム部材３６の外周面の突部３６ａまで突出す
る出力部３２ｂとからなる切替接点部材３２と、カート
リッジ接点部材３３及び現像器接点部材３４等とから構
成した。尚、装置本体１００側の切替モーター１４の回
転力はモーターギヤ１４ａ、第１、第２アイドラギヤ１
６，１７からカムギヤ３５に伝えられる。

【００２７】而して、プロセスカートリッジ１１を装置
本体１００内に装着すれば、カートリッジ接点部材３３
と本体接点部材１３等が接続され、第２アイドラギヤ１
７とカムギヤ３５とが噛合される。従って、画像形成作
業が始まり、所望の現像器３に現像バイアスを印加する
には、切替モーター１４を介してカムギヤ３５及びカム
部材３６を回転し、所望の現像器３の現像器接点部材３
４と、切替接点部材３２の出力部３２ｂとを接続する。 かくして、装置本体１００側のバイアス電源１２から所
定のバイアス電圧を印加すれば、上記所望の現像器３に
現像バイアスが印加できることとなり、第１実施例と同
様な効果を得ることができる。

【００２８】次に、本発明の第３実施例を図５により説
明する。尚、第１実施例に係るものと同一機能を有する
ものについては同一符号を付しその説明を省略する。

【００２９】本実施例では給電用接点切替機構３０をカ
ム部材３７を保持し、カートリッジ本体１１ａの支軸１
４に枢支されるカムギヤ３５と、カム部材３７の外周面
側に現像器３に対応してその数だけ、該カム部材３７の
突部３７ａとの係脱でＯＮ−ＯＦＦ　される現像器スイ
ッチ３８と、該現像器スイッチ３８に配線３９を介して
電気的に接続されるカートリッジ接点４０とから構成し
た。この場合、各現像器スイッチ３８はこれに対応する
現像器３の現像スリーブ３ａと電気的に接続され、現像
器スイッチ３８がＯＮとなった場合、カートリッジ接点
３３とこの現像器スイッチ３８を介して現像スリーブ３
ａ側とが電気的に接続されるようになっている。尚、カ
ムギヤ３５は切替モーター１４、第１、第２アイドラギ
ヤ１６，１７等を介して回転される。

【００３０】本実施例においても、この給電用接点切替
機構３０により第１実施例と同様な効果を得ることがで
きる。特に本実施例においては、第１、第２実施例の如
く切替接点部材３２と現像器接点部材３４及びカートリ
ッジ接点部材３３との摺擦がないため、摩耗による接点
の接続不良が生じないといった利点を有する。

【００３１】次に、本発明の第４実施例を図６乃至図８
により説明する。尚、第１実施例に係るものと同一機能
を有するものについては同一符号を付しその説明を省略
する。

【００３２】本実施例はプロセスカートリッジ１１内の
所望の現像器３に装置本体１００側の回転駆動力を選択
的に伝達するようにした駆動力伝達切替機構を備えた画
像形成装置に関するものであり、該画像形成装置のプロ
セスカートリッジ１１に給電用接点切替機構３０を設け
た場合である。

【００３３】先ず、駆動力伝達切替機構について説明す
れば、これは、感光ドラム１の端部側のカートリッジ本
体１１ａの支軸１８に枢支され、その一側にカム部材２
０を有するカム駆動ギヤ１９と、前記カム部材２０の突
出部２０ａに回動自在に支持され、装置本体１００側の
回転力を現像器３側に伝える伝達ギヤ２１と、該伝達ギ
ヤ２１と現像器３の現像スリーブ３ａ回転用のスリーブ
ギヤ３ｂとの間に設けられ、伝達ギヤ２１の回転を所望
の現像器３のスリーブギヤ３ｂに伝えるシフトギヤ２２
と、カム駆動ギヤ１９を回転させる装置本体１００側の
モーター２３、第１、第２アイドラギヤ２４，２５等と
から構成されている。

【００３４】ここで、シフトギヤ２２はカートリッジ本
体１１ａの支軸２６に回動自在に且つその軸方向に摺動
自在に支持されていると共に、常時バネ部材２７を介し
て図６で示される如く、伝達ギヤ２１に噛合する位置に
付勢されているが、このシフトギヤ２２の突部２２ａが
カム部材２０により押圧されるため、大半のシフトギヤ
２２は図８で示される如く、伝達ギヤ２１と噛合が解除
される位置に位置決めされている。尚、シフトギヤ２２
とスリーブギヤ３ｂとは常時噛合しているものとする。

【００３５】即ち、感光ドラム１、帯電ローラ２、イエ
ロー、マゼンタ、シアン現像器３Ａ，３Ｂ，３Ｃ、クリ
ーニング器４等から構成されるプロセスカートリッジ１
１が装置本体１００内に装着されると、伝達ギヤ２１が
装置本体１００側の不図示の駆動ギヤと噛合すると共に
、カム駆動ギヤ１９が装置本体１００側の第２アイドラ
ギヤ２５と噛合し、このプロセスカートリッジ１１は画
像形成可能な状態となる。そして、画像形成が開始され
所望の現像器３が選定されると、モーター２３により第
１、第２、アイドラギヤ２４，２５及びカム駆動ギヤ１
９を介してカム部材２０が回転され、該カム部材２０の
カム溝２０ａ内に所望の現像器３のシフトギヤ２２が落
込まれる。このため、カム部材２０による制約が解除さ
れたシフトギヤ２２はバネ部材２７により移動されて伝
達ギヤ２１に噛合し、該伝達ギヤ２１の回転をシフトギ
ヤ２２を介してスリーブギヤ３ｂに伝え、所望の現像器
３の現像スリーブ３ａを回転させることとなる。

【００３６】次に本実施例の特徴的構成である給電用接
点切替機構３０について説明すれば、該給電用接点切替
機構３０はカートリッジ本体１１ａの前記支軸１８に枢
支される切替板４１と、該切替板４１の側面に設けられ
、リング状の入力部３２ａと該入力部３２ａから外方に
突出する出力部３２ｂとからなる切替接点部材３２（第
１実施例のものと同一）と、カートリッジ接点部材３３
及び現像器接点部材３４等とから構成される。そして、
前記切替板４１は、前記カム部材２０の突出部２０ａの
側面に嵌合され、前記カム駆動ギヤ１９と連動して回転
するようになっている。

【００３７】而して、所望の現像器３が選択され、該現
像器３に駆動力を伝達させるべくカム駆動ギヤ１９が回
転すれば、これとともに切替板４１も回転し、カム部材
２０のカム溝２０ａが所望の現像器３のシフトギヤ２２
に位置決めされると共に、切替板４１の切替接点部材３
２の出力部３２ｂが所望の現像器３の現像器接点部材３
４と接続される。従って、装置本体１００側の本体接点
部材１３と接続されるカートリッジ接点部材３３を介し
て、バイアス電源１２からのバイアス電圧が所望の現像
器３の現像スリーブ３ａに印加されることとなり、本実
施例においても第１実施例と同様の効果を得ることがで
きる。

【００３８】尚、本実施例においては、所望の現像器３
の現像スリーブ３ａの駆動と該現像スリーブ３ａへの電
源供給を同時に行なうようにしたが、これに更に、現像
器３内のトナー残量検知センサーやトナー濃度検出セン
サーの接点切替機構を組み込むようにしてもよいのは勿
論である。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明で明らかな如く本発明によれ
ば、カートリッジ内に所望の現像手段に給電を行なわせ
る給電用接点切替機構を設けたため、画像形成装置本体
側の電源とカートリッジ間の接点を１ケ　所にまとめる
ことができ、カートリッジの着脱に伴う接点の接続不良
の減少を図ることができると共に、画像形成装置本体側
の電源も１台ですますことができるようになり、装置の
小型化及びコストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る画像形成装置の給電用接点切
替機構等の側面図である。

【図２】同画像形成装置の給電用切替機構等の平面図で
ある。

【図３】同画像形成装置の側断面図である。

【図４】第２実施例に係る画像形成装置の給電用接点切
替機構等の側面図である。

【図５】第３実施例に係る画像形成装置の給電用接点切
替機構等の側面図である。

【図６】第４実施例に係る画像形成装置の給電用接点切
替機構及び駆動力伝達切替機構等の側面図である。

【図７】同画像形成装置の給電用接点切替機構及び駆動
力伝達切替機構等の作用説明図である。

【図８】同画像形成装置の給電用接点切替機構及び駆動
力伝達切替機構等の作用説明図である。

【符号の説明】

３　　　　　　現像器（現像手段） １１　　　　プロセスカートリッジ（カートリッジ）１
２　　　　バイアス電源（電源） ３０　　　　給電用接点切替機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　少なくとも異なる色トナーを有する複
   数の現像手段を有して画像形成装置本体内に着脱に自在
   に配設されるカートリッジを備え、多色画像の形成可能
   なカラー画像形成装置において、前記カートリッジ内に
   、画像形成装置本体側の電源に接続され、所望の現像手
   段に給電を行なわせる給電用接点切替機構を設けたこと
   を特徴とするカラー画像形成装置。