JPH05173376A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プロセスカートリッジ装置内に着脱する動作
によって、カートリッジの内蔵する現像器と装置内に固
定したトナーホッパとの接合および接合解除を自動的に
行うことを目的とする。 【構成】 装置を上下方向の２分割構造とし、上部本体
20側にプロセスカートリッジ30を搭載する回動可能の架
台40と、カートリシッジ30の内蔵する各現像器に補給す
るトナーを収容した各トナーホッパを収納する。上部本
体20を開蓋した状態で前記架台40を下方に回動すること
により各現像器と各トナーホッパとの接合を自動的に解
除してプロセスカートリッジ30を容易に取出せるように
構成したことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンタ等転
写材へ画像形成を行う電子写真方式の画像形成装置であ
って、さらに詳しくは像担持体を含む画像形成の各プロ
セス資材をユニットの状態で着脱出来るカラー画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法を用いてカラー画像を得るに
は多くの方法・装置が提案されている。例えば特開昭61
-100770号公報に開示されているように、像形成体たる
感光体ドラム上に原稿像の分解色数に応じた潜像形成と
現像を行い、現像の都度転写ドラム上に転写して転写ド
ラム上に多色像を形成したのち、転写材上に転写してカ
ラーコピーを得る方法がある。この方法による装置は、
感光体ドラムの他に１枚分の画像をその周面上に転写で
きる大きさの転写ドラムを設ける必要があり、装置は大
型でかつ複雑な構造となることは避けられない。

【０００３】また、例えば特開昭61-149972号公報に開
示されているように、感光体ドラム上に原稿像の分解色
数に応じた潜像形成と現像を行い、現像の都度転写材上
に転写して多色のカラーコピーを得る方法がある。この
方法にあっては多色の画像を精度よく重ねることは困難
で、良質のカラーコピーを得ることはできない。

【０００４】また、感光体ドラム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がある。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60-15847
5号公報等によって開示されている。

【０００５】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
ドラム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、一般には感光体ドラムを複
数回回転させ、感光体ドラム上の潜像を現像してカラー
画像を得るようにしている。

【０００６】かかる画像形成装置は、特にカラー画像形
成装置である場合、複数の現像器とそれに対応する複数
のトナー補給装置を備えることもあって画像形成部の構
造が複雑化し、プロセス用の各資材を個々に点検、交換
あるいは補給する作業が極めて困難である。

【０００７】そのため感光体、現像器、クリーニング部
材等を一体のカートリッジに収めてユニットの状態で装
置本体に装着し、メンテナンスの必要に応じて前記のカ
ートリッジを簡易な操作によって装置本体より取り外せ
るようにした構造がとられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述した
ようなトナー補給装置と内蔵した画像形成装置において
は、前記のカートリッジを取り外す際にその都度現像器
とトナー補給装置との接続を解除しなければならずまた
再び取り付けた場合には接続する操作が必要であって、
画像形成部そのものの着脱は簡易化されるものの反面作
業性が悪く面倒な操作を要すると言う問題がある。

【０００９】本発明はこの点を解決して改良した結果、
カートリッジの着脱操作に連動して、カートリッジの内
蔵する現像器と装置本体のトナー補給装置とを自動的に
接続あるいは接続を解除することの出来るカラー画像形
成装置の提供を目的としたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、ベルト状像
形成体と、該ベルト状像形成体の下方に並列配置した複
数の現像器を装置本体に着脱可能のプロセスカートリッ
ジに内蔵するカラー画像形成装置において、前記プロセ
スカートリッジを装着位置において上下動することによ
って、前記現像器に接続されるトナー供給部材の接合と
接合解除を行うことを特徴とするカラー画像形成装置に
よって達成される。

【００１１】

【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５に示す。

【００１２】図１において、１はベルト状像担持体たる
可撓性の感光体ベルトで、該感光体ベルト１は回動ロー
ラ２および３の間に架設されていて回動ローラ２の駆動
により時計方向に搬送される。

【００１３】４は前記感光体ベルト１に内接するよう固
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。

【００１４】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。

【００１５】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11
はそれぞれ特定色の現像剤を収容した複数の現像器であ
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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】12は転写器、12Ａは除電バー、13はクリー
ニング部すなわち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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】すなわち前記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７
Ｂにより回転走査され、ｆθレンズ７Ｃを経てミラー７
Ｄ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。

【００２２】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。

【００２３】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の色信号が前記レーザ書込み系ユニット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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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８，９，10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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】画像の転写・除電を受けた転写材は、前記
回動ローラ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を経て上部本体20に形成したトレイ上に
排出される。

【００３０】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13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13Ｂを引き離し新
たな画像形成のプロセスに入る。

【００３１】前記の感光体ベルト１は下側周縁に対向配
置した帯電器６、各現像器と、横方向端部に配設したク
リーニング装置13と共に画像形成のプロセス資材として
独立したカラー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。

【００３２】前記プロセスカートリッジ30は、回動ロー
ラ２の軸心に合致するヒンジＨ１を支点として回動する
架台40に搭載されていて、内蔵する各現像器８，９，10
および11をそれぞれ対応する色のトナーを収容したトナ
ー供給部材たるトナーホッパ80，90，100および110に接
続させている。

【００３３】プロセスカートリッジ30を搭載する前記の
架台40および各トナーホッパは、装置本体に対してヒン
ジＨ２を介して開閉可能の前記上部本体20に取付けられ
ていて、従って該上部本体20を反時計方向に開放するこ
とにより、図２に示す如く、各現像器のトナー受入パイ
プ８Ａ，９Ａ，10Ａおよび11Ａと各トナーホッパの接続
状態に保ったままで架台40の底面側を大きく開放するこ
とが出来る。開放した上部本体20は図示しないステーも
しくはロック機構によってその位置に保持され、一方架
台40は上部本体20の内側面に突出する係合ピンＰによっ
て支持されている。

【００３４】さらに図２に示す状態から、前記係合ピン
Ｐを軸方向に退避させて架台40の係止を解除すると、架
台40はヒンジＨ１を介して回動可能となり、図３に示す
如くプロセスカートリッジ30を搭載した状態で装置本体
に当接する迄下方に位置を移動することが出来る。

【００３５】架台40の回動に伴うプロセスカートリッジ
30の移動によって、内蔵する各現像器側の各トナー受入
パイプ８Ａ，９Ａ，10Ａおよび11Ａと各トナーホッパ側
の各補給パイプ80Ａ，90Ａ，100Ａおよび110Ａとの接合
が自動的に解除される。

【００３６】以下、その機構を補給パイプ80Ａと受入パ
イプ８Ａの場合を例として図４および図５によって説明
する。

【００３７】前記補給パイプ80Ａの下端には軸方向にス
ライドの可能な摺動パイプ81が嵌着されていて、該摺動
パイプ81は補給パイプ80Ａ周面の軸方向の長穴80Ｂを挿
通する４本のねじ部材82を介して閉塞部材83を前記補給
パイプ80Ａの軸心部に保持している。

【００３８】図１あるいは図２に示す如く、プロセスカ
ートリッジ30が各トナーホッパに対して接続する位置に
おかれている場合には、前記の受入パイプ８Ａの上端面
が摺動パイプ81のフランジ部81Ａに当接し、圧縮ばね84
に抗して摺動パイプ81を上方に押し上げ、それによって
補給パイプ80Ａ下端の開口部80Ｃより前記閉塞部材83を
退避させてトナーの受入パイプ８Ａへの落下補給を可能
としている。

【００３９】一方、図３に示す如く架台40の回動により
プロセスカートリッジ30を下方に移動すると、受入パイ
プ８Ａの下方への退避に伴い、前記摺動パイプ81が圧縮
ばね84の付勢により下方に移動して前記の閉塞部材83が
開口部80Ｃに圧接しトナーの落下を防止する状態とす
る。

【００４０】かくして各補給パイプと各受入パイプの接
合が自動的に解除される結果、プロセスカートリッジ30
は図３に示す如く架台40より取出して矢示方向へと引き
出し、装置外部に取出すことが可能となる。

【００４１】なお装置への再度の装着に際しては、架台
40を図３に示す位置に置いてカートリッジ30を載置した
あと架台40を反時計方向に回動するかもしくは上部本体
20を閉蓋することによって前記の各補給パイプは各受入
パイプに自動的に接合され、同時に架台40に対する係合
ピンＰの係合も自動的に行われる。

【００４２】

【発明の効果】本発明により、装置内へのプロセスカー
トリッジの着脱操作に応じてカートリッジの内蔵する現
像器を装置側に設けたトナーホッパに対し自動的に接合
あるいは接合解除することが可能となり、その結果とし
て誤操作やトナーを流出したりすることもなく取扱い性
に優れたカラー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】本発明のカラー画像形成装置の断面構成図であ
る。

【図２】上部本体を開蓋した状態の前記装置の構成図で
ある。

【図３】架台を回動した状態の前記装置の構成図であ
る。

【図４】前記装置の要部図である。

【図５】前記装置の要部図である。

【符号の説明】

１ 感光体ベルト ６ 帯電器 ７ レーザ書込み系ユニット ８，９，10，11 現像器 ８Ａ，９Ａ，10Ａ，11Ａ トナー受入けパイプ 12 転写器 20 上部本体 30 プロセスカートリッジ 40 架台 80，90，100，110 トナーホッパ 80Ａ，90Ａ，100Ａ，110Ａ 補給パイプ 80Ｃ 開口部 81 摺動パイプ 82 ねじ部材 83 閉塞部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベルト状像形成体と、該ベルト状像形成
   体の下方に並列配置した複数の現像器を装置本体に着脱
   可能のプロセスカートリッジに内蔵するカラー画像形成
   装置において、前記プロセスカートリッジを装着位置に
   おいて上下動することによって、前記現像器に接続され
   るトナー供給部材の接合と接合解除を行うことを特徴と
   するカラー画像形成装置。