JPH0440477A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真方式を採るカラー複写機、カラープ
リンター等のカラー画像形成装置に関する。

（従来の技術） 斯かるカラー画像形成装置においは、従来、像担持体で
ある感光ドラム、帯電器、クリーニング装置や現像装置
等の寿命による交換、汚れのクリーニング、トナーの補
給、廃トナーの棄却等の作業は、専門の知識を持ったサ
ービスマンでなければ行なえなかった。又、作業中に飛
散トナーによって作業者の手や衣服或いは装置内か汚さ
れる虞かある等の不具合かあった。

このため、上記感光ドラム、帯電器、クリーニング装置
、現像装置等を一体に組み込んてプロセスカートリッジ
（以下、カートリッジと略称する）を構成し、このカー
トリッジを交換することにより、前記問題点を解決する
方法か単色の現像装置を有するカートリッジ構成を中心
として従来より提案、実施されてきた。

（発明か解決しようとする課題） しかしなから、上記構成のカートリッジをフラッフ、シ
アン、マゼンタ、イエローの各色のトナーを有する現像
装置を具備するフルカラーのカラー画像形成装置のカー
トリッジに応用しようとした場合、クリーニング装置の
容量を非常に大きなものとしなければならなかった。例
えば、４色カラーの現像装置で各トナーの容量をそれぞ
れ同じとし、且つそれぞれのトナーが平均的に消費され
るとすると、クリーニング装置の容量としては、単色の
トナーを有するカートリッジのクリーニング装置の４倍
の容積か必要となり、カートリッジが非常に大きなもの
となってしまうという不具合か生じる。

逆にクリーニング装置の容量を単色の場合のそれと同じ
として、カートリッジの大きさを小さくしようとすると
、クリーニング装置の廃トナーか満杯になった時点ては
、各色の現像装置内に相当量の未使用トナーが残り、大
変な無駄か生しるといった問題かあった。

この問題の１つの解決方法として、各現像装置をカート
リッジから着脱可能として、クリーニング装置が満杯と
なって時点て各現像装置を除くカートリッジを交換する
方法か考えられる。

しかし、上記方法てはクリーニング装置の容量か小さい
とカートリッジを頻繁に交換しなければならず、その都
度感光ドラムも一緒に交換することとなり、感光ドラム
の寿命か尽きないうちにこれを捨ててしまうことになる
。又、各現像装置と感光ドラムとの位置決めか難しくな
り、更に４個の現像装置か入る部分には感光ドラムを露
出させなければならないため、現像装置の着脱時に感光
ドラムか感光したり、感光ドラムに傷か付く危険性かあ
った。

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、クリーニング装置の容量を大きくすることなく
カートリッジのコンパクト化か図れるとともに、カート
リッジの寿命延長及び交換の容易化、像担持体の感光と
傷の問題の解消、現像装置と像担持体との位置決め精度
の向上による高画質化等を図ることかてきるカラー画像
形成装置を提供することにある。

（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、像担持体、潜像形成手
段、各々異なる色の現像剤を収容する複数の現像装置、
クリーニング装置等を含んで構成されるカラー画像形成
装置において、少なくとも前記像担持体と複数の現像装
置を一体に組み込んてプロセスカートリッジを構成する
とともに、該プロセスカートリッジとこれとは別体に構
成される前記クリーニング装置とを装置本体に対して着
脱自在に構成したことをその特徴とする。

（作用） 上記のようにクリーニング装置と像担持体及び複数の異
なる色の現像剤を有する現像装置とを分けてカートリッ
ジ化した構成てあれば、クリーニング装置の容量を大き
くする必要かなくなり、カートリッジのコンパクト化が
図られ、更に現像装置の現像剤を余すところなく使用で
きるため、１枚当りのプリントコストを低減することが
できる。

又、像担持体が露出する部分か少なくて済み、像担持体
の感光や傷の問題も起こりにくく、現像装置と像担持体
の位置決め精度も常に高く保たれるため、良好な画像を
得ることがてきる。

更に、前記カートリッジの構成に転写手段をも含めれば
、転写性能を第１に考慮した設計か可能となり、転写手
段の寿命を短くしてコストを大幅に低減できるばかりて
なく、転写手段の清掃等のメンテナンスも不要となる。

（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。

第１図は本発明の第１実施例に係るカラー画像形成装置
の縦断面図てあり、該カラー画像形成装置の本体Ａ内に
はカートリッジ２１とクリーニング装置１８が装填され
ており、両者はスナップ、ビン等の固定具２２によって
連結されており、この固定具２２によってユーザーはク
リーニング装置１８をカートリッジ２１に対して自由に
取り付け、取り外すことかできる。

−に記カートリッジ２１は、像担持体としての感光１へ
ラム３．４ｆｔ電器４及び現像装置１０Ｙ。

１０Ｍ、ＩＯＣ，ｌ０ＢＫを収納容器Ｂ内に一体に組み
込んでユニットとして構成され、現像装置１０Ｙ、ＩＯ
Ｍ、ＩＯＣ，ｌ０ＢＫにはそれぞれイエロートナーＹ、
マゼンタトナーＭ、シアントナーＣ１黒トナーＢＫか収
容されている。尚、感光トラム３はアルミシリンター１
の表面に有機半導体（ＯＰＣ）、酸化亜鉛、セレン、ア
モルファスシリコン等の光導電体２を塗布又は蒸着して
構成され、これは不図示の駆動源によって図示矢印方向
に回転駆動される。

又、装置本体Ａ内の前記カートリツジ２１の上方には、
レーザーダイオード５、高速モータ６によって回転駆動
される多面鏡７、レンズ８及び折り返しミラー９か配さ
れ、下方には記録紙Ｐを収容して成る記録紙カセッ）〜
１２．給紙ローラ１３及び外部電源１７によって電圧を
印加される転写ローラ回転体１６か配されている。尚、
転写ローラ回転体１６は金属シリンダー１４に１０７〜
１０１３Ω程度の抵抗値を有するシート１５を巻き付け
て構成され、これは不図示の駆動源によって図示矢印方
向に回転駆動される。

更に、装置本体Ａ内の前記転写ローラ回転体１６近傍に
は定着装置１９か配され、装置本体Ａ外には排紙トレー
２０が設けられている。

次に、本カラー画像形成装置の作用を説明する。

先ず、帯電器４により感光トラム３上を均一に帯電する
。次に、イエロー画像を表す電気信号（図示せず）をレ
ーザータイオード５に与えることにより画像光りを作り
、これを高速モータ６によって回転する多面鏡７に反射
させ、反射光りをレンズ８及び折り返しミラー９を介し
て感光トラム３に照射して該感光ドラム３上に静電潜像
を形成する。

次に、イエロー現像装置１０Ｙの現像スリーブ１１に感
光トラム３の帯電極性と同一極性の電圧を印加しながら
、イエロー現像装置ｌＯＹの現像スリーブ■工を駆動し
、感光トラム３の上面に光照射された部位にイエロート
ナーＹを付着させる、所謂反転現像を行なう。尚、この
ときの現像手段としては、公知の技術として、２成分現
像、カスケード現像、タッチタウン現像、ジャンピング
現像又はクラウド法を使用することができる。

他の現像装置１０Ｍ、ｌ０Ｃ１ＩＯＢＫの現像動作を停
止させるため、これらを感光ドラム３と離間させる、ト
ナーの供給を停止するよう十分な逆電圧を印加する、現
像スリーブ１１を停止する等の動作を行なう。或いはこ
れらの動作を組み合せて行なっても良い。

一方、記録紙カセット１２内の記録紙Ｐは、給紙ローラ
１３により給送され、転写ローラ回転体１６に巻き付け
られる。尚、記録紙Ｐを転写ローラ回転体１６に保持す
る方法として、前述のシート１５の表面にマイラーシー
トのような絶縁体を配置して記録紙Ｐを静電吸着する公
知の技術を必要に応じて使用することかできる。又、記
録紙Ｐの先端を保持するために、グリッパ−による把持
機構や空気による吸引機構を必要に応して転写ローラ回
転体１６に設けても良い。

次に、転写ローラ回転体１６に、感光トラム３の帯電極
性と逆極性の電圧を外部電源１７から印加し、感光ドラ
ム３上のイエロートナーＹを記録紙Ｐに転写すれば、記
録紙Ｐ上にイエローの可視像か形成される。尚、感光ド
ラム３上に転写されずに残ったイエロートナーＹは、プ
レート、ファーツラシ、磁気ブラシ等のクリーニング装
置１８によって清掃、除去される。

そして、感光ドラム３は、再び帯電器４にて均一に帯電
され、マゼンタ画像露光りの工程を経てマゼンタ現像装
置１０ＭにてマゼンタトナーＭを付着させ、記録紙Ｐ上
にマゼンタトナーＭを重畳転写する。同様な動作をシア
ン現像装置１０Ｃ１黒現像装置１０ＢＫについても行な
えば、記録紙Ｐ上には、イエロートナーＹ、マゼンタト
ナーＭ、シアントナーＣ１黒トナーＢＫか重畳転写され
る。その後、記録紙Ｐは転写ローラ回転体１６より剥さ
れ、記録紙Ｐ上のトナーは、加熱、加圧等を行なう定着
装置１９によって定着され、カラー画像か定着された記
録紙Ｐは排紙トレー２０上に排出される。

以上において、本実施例では、カートリッジ２１とクリ
ーニング装置１８の装置本体Ａに対する着脱は、これら
カートリッジ２１とクリーニング装置１８を不図示のス
ライドレールに沿って図示矢印Ｓ方向に移動させること
によって一体になされるため、着脱時に機内にトナーか
飛散することかない。

又、クリーニング装置１８内に廃トナーか満杯になった
ことを検知した場合には、カートリッジ２１とクリーニ
ング装置１８を装置本体Ａから取り外し、クリーニング
装置１８のみを交換すれば良いため、カートリッジ２１
をそのまま使い続けることかでき、クリーニング装置１
８の容量を大きくする必要かなくなるとともに、現像装
置１０Ｙ、ＩＯＭ、ＩＯＣ，ｌ０ＢＫ内のトナーを余す
ところなく使用することがてき、カートリッジ２１をそ
の寿命まで無駄なく使用することによって１枚当りのプ
リントコストを低減することかできる。

更に、カートリッジ２１には感光ドラム３と現像装置１
０Ｙ、ＩＯＭ、ＩＯＣ，ｌ０ＢＫか一体に組み込まれる
ため、両者の位置決め精度か常に高く保たれ、良質なカ
ラー画像が安定して得られる。

更に又、クリーニング装置１８に、カー１〜リツジ２１
との着脱の際に開閉するＭ（図示せず）を設けておけば
、ユーザーが該クリーニング装置１８を交換する際に手
や衣服が汚される心配もなくなり、更に該クリーニング
装置１８をカートリッジ化したためにその取扱いも容易
となる。

第２図に本発明の第２実施例に係るカラー画像形成装置
の縦断面を示すか、本実施例ては転写ローラ回転体１６
とクリーニング装置１８との間に廃トナーこぼれ受け２
１Ａを設けている。

而して、本実施例によれば、カートリッジ２１とクリー
ニング装置１８を装置本体Ａに対して図示矢印Ｓ方向に
各々独立に着脱することかてきる。

そして、万一装置本体Ａからカートリッジ２１を取り出
す際に廃トナーかクリーニング装置１８から飛散しても
、廃トナーこぼれ受け２１Ａに設けられたすくいシート
２３によって飛散トナーの転写ローラ回転体１６への落
下が防がれ、廃トナーは廃トナーこぼれ受け２１Ａに収
容される。

尚、本構成のクリーニング装置１８においても、これに
カートリッジ２１の着脱により開閉する蓋を設けておけ
ば、転写ローラ回転体１６へのトナーの飛散やクリーニ
ング装置ｉ１Ｂの交換時におけるユーザーの手や衣服の
汚染の問題が解消される。

第３図は本発明の第３実施例を示し、本実施例では第１
図に示したカートリッジ２１に転写ローラ回転体１６も
含めることによってカートリッジ２４を構成している。

而して、上記のように構成すれば、転写性能を第１に考
慮した設計が可能となり、転写ローラ回転体１６の寿命
を短くしてそのコストを大幅に低減することができるば
かりか、該転写ローラ回転体１６の清掃等のメンテナン
スも不要となる。

尚、本実施例の構成においては、転写手段は転写ローラ
回転体１６であるが、これに限らず、例えば現像ドラム
のトナー像を一度中間転写体に転写し、これを複数回繰
り返すことによってカラー画像を中間転写体に形成し、
このカラー画像を記録紙に転写する方式を採る中間転写
ベルト等を用いることもてきる。

（発明の効果） 以上の説明て明らかな如く、本発明によれば、像担持体
、潜像形成手段、各々異なる色の現像剤を収容する複数
の現像装置、クリーニング装置等を含んで構成されるカ
ラー画像形成装置において、少なくとも前記像担持体と
複数の現像装置を一体に組み込んてプロセスカートリッ
ジを構成するとともに、該プロセスカートリッジとこれ
とは別体に構成される前記クリーニング装置とを装置本
体に対して着脱自在に構成したため、クリーニング装置
の容量を大きくすることなくカートリッジのコンパクト
化が図れるとともに、カートリツシの寿命延長及び交換
の容易化、像担持体の感光と傷の問題の解消、現像装置
と像担持体との位置決め精度の向」−による高画質化等
を図ることがてきるという効果か得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係るカラー画像形成装置
の縦断面図、第２図は本発明の第２実施例に係るカラー
画像形成装置の縦断面図、第３図は本発明の第３実施例
に係るカラー画像形成装置の縦断面図である。 ３・・・感光ドラム（像担持体）、　　ｌＯＹ。 １０Ｍ、ＩＯＣ，ｌ０ＢＫ・・・現像装置、１６・・・
転写ローラ回転体（転写手段）、１８・・・クリーニン
グ装置、２１．２４・・・プロセスカートリッジ、Ａ・
・・装置本体。 特許出願人　　キャノン株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体、潜像形成手段、各々異なる色の現像剤
   を収容する複数の現像装置、クリーニング装置等を含ん
   で構成されるカラー画像形成装置において、少なくとも
   前記像担持体と複数の現像装置を一体に組み込んでプロ
   セスカートリッジを構成するとともに、該プロセスカー
   トリッジとこれとは別体に構成される前記クリーニング
   装置とを装置本体に対して着脱自在に構成したことを特
   徴とするカラー画像形成装置。
2. （２）前記プロセスカートリッジは、前記像担持体の周
   囲に少なくとも前記複数の現像装置及び転写手段を配し
   て構成されることを特徴とする請求項１記載のカラー画
   像形成装置。