JPH06250450A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置本体に対し現像器を着脱する際に現像器
からのトナーの流出を防止することを目的とする。 【構成】 現像器４，５，６および７を感光体ドラム１
と共にプロセスカートリッジＣ１に組み込み一体化した
上で、装置本体の側面カバー10の内側面に着脱可能に支
持し、前記の側面カバー10の開放によって前記各現像器
を感光体ドラム１の回動軸Ａの垂直方向に回動して感光
体ドラム１の下方に位置させることによって、各現像器
からのトナーの流出を防止すると同時にプロセスカート
リッジの交換や各現像器へのトナー供給ならびに転写材
の給紙経路の開放によるジャム処理の容易化を実現する
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、電子写真方式により像
形成体上にトナー画像を形成し、該トナー画像を除電し
たのち転写紙上に転写して画像を得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。例えば像担持体
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に巻き付けた転
写材上に転写してカラーコピーを得る方法がある。

【０００３】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60-158475
号公報等によって開示されている。

【０００４】また像形成体については、上記に説明した
ようにドラム周面に光導電体を塗布するあるいは蒸着し
た感光体ドラムとともに、光導電体を可撓性のベルト上
に塗布あるいは蒸着したベルト状像形成体も提案されて
いる。ベルト状像形成体（以後感光体ベルトともいう）
は駆動ローラを含む回動ローラ間に張架することで形状
が決まるので、空間を有効に利用してコンパクトの形状
とした画像形成装置を構成する場合には有効である。ま
た感光体ベルトは小さな曲率に沿って走行することがで
きるので、小径の回動ローラを用いこの曲率部分を利用
して転写材の分離を行うことで転写材の分離不良等を防
止することもできる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】かかるカラー画像形成
装置には、各色のカラートナーを収容した複数の現像器
が内蔵されるが、それらの各現像器は清掃点検や交換等
のメンテナンスの作業に都合の良いよう、感光体その他
を含めたプロセスユニットとしてかあるいは単独の現像
ユニットとして装置本体より容易に取り外しおよび取り
付けの出来る状態に組み込まれ、またそれによって転写
材の搬送路を開放することも出来るようになっている。

【０００６】しかし現像器は周知のように感光体に面す
る側が広く開口されているため、現像器を傾斜させたり
振動を加えたりすると収容するカラートナーが落下した
り飛散して、転写材の搬送面を汚し転写される画像の品
位を損なうおそれがあり、また現像器に対するカラート
ナーの供給に際しても同様のことが云える。

【０００７】本発明はこの点を解決して改良した結果、
現像器をカラートナーの落下や飛散を伴わずに装置本体
に対し着脱可能とし、それによってジャム処理やトナー
の供給を安全に実施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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、像形成体の
側方に複数の現像器を並列配置したカラー画像形成装置
において、前記像形成体と前記複数の現像器を収めるプ
ロセスカートリッジを、前記像形成体の回転軸の垂直方
向に回転して前記複数の現像器を前記像形成体の下方に
位置させて装置本体に対し着脱可能としたことを特徴と
するカラー画像形成装置、および像形成体の側方に複数
の現像器を並列配置したカラー画像形成装置において、
前記複数の現像器を収める現像カートリッジを前記像形
成体の回動軸の垂直方向に回転して前記複数の現像器と
前記像形成体の交換ならびに前記複数の現像器に対する
トナーの供給を可能とした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。

【０００９】

【実施例】本発明の請求項１にかかるカラー画像形成装
置の第１の実施例を図１ないし図４に示す。

【００１０】１は周面をＯＰＣ感光体とする感光体ドラ
ムであって、回動軸Ａの駆動により矢示方向に回転され
る。２は前記感光体ドラム１の感光体に電位を付与する
帯電器、３は原稿画像の露光手段たるレーザ書込み系ユ
ニット、さらに４ないし７はそれぞれ特定色のカラート
ナーを収容する各現像器である。

【００１１】前記レーザ書込み系ユニット３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。

【００１２】前記各現像器４，５，６，７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ドラム１と所定の間隙を保つ各
現像スリーブ４Ａ，５Ａ，６Ａ，７Ａを備え、感光体ド
ラム１上の潜像を非接触現像法による顕像化する機能を
有している。この非接触現像は接触現像と異なり、感光
体ドラム１の移動を妨げない長所を有する。

【００１３】15は転写ドラム、８はクリーニング装置で
該クリーニング装置８のブレード８Ａは図示の如く感光
体ドラム１の表面に圧接される。

【００１４】本装置は感光体ドラム１の周面に形成した
単色のトナー像を現像の都度転写材に転写してカラー画
像を得るいわゆる転写タイプの装置である。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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３に入力されると、レーザ書込み系ユニット３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３Ａにより回転されるポリゴンミラー３
Ｂにより回転走査され、ｆθレンズ３Ｃを経てミラー３
Ｄにより光路を曲げられて、予め帯電手段たる帯電器２
によって電荷を付与された感光体ドラム１の周面上に投
射され輝線を形成する。

【００１８】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
体ドラム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ドラム１の搬送による副走査により
感光体ドラム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４により現像
されて、ドラム表面にトナー像が形成される。

【００１９】一方、このトナー像形成に並行して給紙カ
セット11内の転写材が搬出ローラ12および重送防止ロー
ラ13の回転により上層の１枚のみが搬出され、給紙ロー
ラ14を介して転写ドラム15に給送されてその先端が抑え
爪15Ａによりクランプされてドラムの周面に巻回され
る。

【００２０】得られた第１のトナー像は感光体ドラム１
に同期して回転する転写ドラム15上の転写材に転写さ
れ、クリーニング装置８において残留トナーを除去清掃
したのち次の画像形成サイクルに入る。

【００２１】すなわち、前記感光体ドラム１は前記帯電
器２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３に入力さ
れ、前述した第１の色信号の場合と同様にして感光体ド
ラム１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５によって現像される。

【００２２】かくして得られた第２のトナー像もまた前
述した第１のトナー像同様転写ドラム15上の転写材に重
ねて転写され、残留トナーをクリーニング装置８によっ
て除去清掃される。

【００２３】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
に転写される。

【００２４】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感光体
ドラム１表面にシアン（Ｃ）のトナー像を形成する。

【００２５】さらに11は黒色のトナーを有する現像器で
あって、同様の処理によりドラム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４，５，６お
よび７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ドラ
ム１には非接触で反転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。

【００２６】かくしてカラーのトナー画像を転写された
転写材は分離爪15Ｂの圧接作用により前記の抑え爪15Ａ
の係合より外されて搬送され定着器16において画像を溶
着したのち、排紙ローラ17を介して装置本体上部のトレ
イ18に排出される。

【００２７】前記の感光体ドラム１とその側方の上下に
並列配置される各現像器４，５，６および７は、帯電器
２とクリーニング装置８をも含めてプロセスカートリッ
ジＣ１に組み込み一体化されていて、上下に一対のガイ
ドレールＧを介し装置本体の側面カバー10の内側面に着
脱可能に支持されている。

【００２８】前記側面カバー10はその支軸10Ａを支点と
して時計方向に直角に回転することにより図２に示す如
く装置本体の側部を開放すると同時に、前記プロセスカ
ートリッジＣ１を感光体ドラム１の回動軸Ａの垂直方向
に回転させて前記の各現像器を感光体ドラム１の下方に
位置させることが出来る。

【００２９】その結果、転写材の搬送面が開放させてジ
ャム紙の処理が容易となり、また各現像器はトナー流出
のおそれのない姿勢に保たれてプロセカートリッジＣ１
を安全に装置本体に対し着脱することが可能となる。

【００３０】また各現像器に対するトナーの供給は次の
ようにして行われる。

【００３１】トナーホッパが図３に示す如くプロセスカ
ートリッジＣ１の背面に一体化されて各現像器に直結さ
れている場合には、プロセスカートリッジＣ１を図２に
示す状態に置いて例えば現像器４に対しトナーカートリ
ッジＴを装着してイエローのトナーを補給し、画像濃度
の変化に応じて供給ローラ４Ｂと駆動して現像器４の内
部にトナーを供給する方法をとることが出来る。

【００３２】またトナーホッパが装置本体に固定されて
いる場合には、図４に示す如くトナーホッパ側の補給パ
イプ40と現像器側の補給パイプ50の間に図示のような接
続装置を設けてプロセスカートリッジＣ１の移動に応じ
て前記補給パイプ40と50の脱着を行う。

【００３３】すなわち、トナーホッパ側の補給パイプ40
は先端に圧縮コイル41に付勢されたスリーブ42が外嵌さ
れていて、プロセスカートリッジＣ１が図１に示す画像
形成装置にある時には図４（ａ）に示す如く現像器に接
続する補給パイプ50が前記のスリーブ42を押圧し退避さ
せていて、トナーホッパ側の補給パイプ40と接続されて
いる。

【００３４】従って双方の搬送スクリューＳを駆動する
ことによりトナーホッパより現像器に対しトナーが補給
される。

【００３５】プロセスカートリッジＣ１が図２に示す位
置に回転されると現像器側の補給パイプ50の退避される
ので図４（ｂ）に示す如く前記のスリーブ42が圧縮コイ
ルバネ41の付勢により溝42Ａの端部をピン40Ａに当接す
る迄移動し、それによって補給パイプ40のトナー落下口
が閉鎖させた上で補給パイプ40と50は分離される。

【００３６】一方現像器側の補給パイプ50は、プロセス
カートリッジＣ１の回転によって開口部が上向きにされ
るのでトナーの流出や飛散が防止される。

【００３７】次に請求項１にかかわるカラー画像形成装
置の第２の実施例を図５および図６に示す。

【００３８】図５において、21はベルト状像形成体たる
可撓性のＯＰＣ感光体ベルトで、該感光体ベルト21は上
下方向に配設した回動ローラ21Ａおよび21Ｂの間に架設
されていて回動ローラ21Ａの駆動により時計方向に搬送
される。

【００３９】29は前記感光体ベルト21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21はその内周面を前記ガイド部材29に
摺擦させて緊張状態に保たれる。

【００４０】従って前記感光体ベルト21の外周面の感光
体は搬送中にも常に前記ガイド部材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。

【００４１】本装置は、感光体ベルト21の周面に単色の
トナー像を重ねてカラーのトナー画像を形成し、これを
転写材に転写してカラー画像を得るいわゆる画像重ね合
わせタイプの装置である。

【００４２】すなわち第１の実施例同様のプロセスをも
って帯電器22とレーザ書込み系ユニット23とイエローの
トナーを収容する現像器24により第１の色に相当するイ
エローのトナー像を形成された感光体ベルト21は、引き
続き２周目に入って前記のイエローのトナー像の上に第
２の色に相当するマゼンタのトナー像を形成し、さらに
同様にして３周目、４周目に第３，第４の色に相当する
シアン，黒色のトナー像を重ね合わせてカラーのトナー
画像を形成する。従ってこのトナー画像形成の間クリー
ニング装置28のブレード28Ａは感光体ベルト21の周面よ
り離間した位置に保持される。

【００４３】カラーのトナー画像の形成に同期して給紙
カセット31から転写材が給紙されて転写ローラ35の作用
によりトナー画像の転写が行われ、転写を受けた転写材
は搬送ベルト36Ａを介して定着器36に給送され排紙ロー
ラ37を介して排紙トレイ38上に排出される。

【００４４】一方転写を終えた感光体ベルト21は５周目
においてクリーニング装置28のブレード28Ａの圧接を受
けて残留トナーを除去清掃し新たなコピーサイクルに移
る。

【００４５】前記の感光体ベルト21とその側方の上下に
並列配置される各現像器24，25，26および27は、クリー
ニング装置28を含めてプロセスカートリッジＣ２に組み
込み一体化されていて、上下に一対のガイドレールＧを
介して装置本体の側面カバー30の内側面に取り付け支持
されている。

【００４６】従って第１の実施例同様前記側面カバー30
をその支軸30Ａを支点として開放することにより図６に
示す如く装置本体の側部を開放した上で、前記の各現像
器を感光体ベルト21の下方に位置させトナーの流出のお
それのない姿勢に保つことが出来る。

【００４７】さらに請求項２にかかわる第１および第２
の各実施例を図７ないし図10に示す。

【００４８】図７および図８は転写タイプの装置を示し
たものであって、各現像器104，105，106および107は現
像カートリッジ100Ｃ１に組み込まれて一体化された状
態で、装置本体の側面カバー110の内側面に着脱可能に
支持されている。

【００４９】前記の各現像器は前記の側面カバー110を
開放することによって図８に示す如く感光体ドラム101
の回転軸Ａの垂直方向に一体的に回転して感光体ドラム
101の周面により退避し、上向きの状態に保持される。

【００５０】この状態から現像カートリッジ100Ｃ１を
取外して現像器を個々にもしくはカートリッジごとの交
換が行われ、さらに必要に応じて感光体ドラム101の交
換も可能である。

【００５１】一方図９および図10は感光体ベルト121を
使用した画像重ね合わせタイプの装置を示したもので、
この場合にも各現像器124，125，126および127を一体に
組み込む現像カートリッジ100Ｃ３は開放可能な側面カ
バー130に支持され、着脱可能とされている。

【００５２】前記の各現像器は側面カバー130の開放に
より個々にもしくはカートリッジごと交換され、さらに
必要に応じて感光体ベルト121を収納するプロセスカー
トリッジ100Ｃ２の交換も可能である。

【００５３】前記のプロセスカートリッジ100Ｃ２は図1
0において一点鎖線をもって示す如く感光体ベルト121の
下方に回動ローラ121Ｂの軸Ｂを支点として時計方向に
回動し、若干傾斜した姿勢をもって矢示方向に引き出す
ことによって装置本体より取り外される。

【００５４】なお前記の各現像器は、トナーホッパを一
体としているかあるいは別体としているかによって先の
図３あるいは図４に示した何れかの手段によってトナー
の供給が行われる。

【００５５】また前記の側面カバー130にトナー収納容
器すなわち各現像器に接続するトナーホッパのみを支持
し、側面カバー130を開放することによって前記の各ト
ナーホッパならびに各現像器および感光体の交換を行う
こともできる。

【００５６】図11および図12は感光体ベルト121を使用
する装置の例を示したもので、現像器124，125，126お
よび127にそれぞれ接続される各トナーホッパ124Ａ，12
5Ａ，126Ａおよび127Ａは、前記側面カバー130の内側面
に設けたホルダＨに対し個々に挿入して係脱自在に支持
されている。

【００５７】前記の各トナーホッパは、側面カバー130
が図11に示す如く装置本体を閉鎖する場合には、それぞ
れの対応する各現像器に自動的に接続してトナーの補給
が出来る状態に置かれ、また図12のように開放した場合
には現像器との接続が自動的に解除された上で現像器群
より大きく移動・退避させる。

【００５８】従って各トナーホッパ，各現像器ならびに
感光体ベルト121はそれぞれ個々の交換が可能となり、
また各現像器と感光体ベルト121がプロセスカートリッ
ジ100Ｃ２に収められている場合には先の実施例におけ
る場合と同様、図12に示す如く時計方向に若干傾斜させ
ることによって各現像器と感光体ベルト121を一体で交
換することも出来る。

【００５９】

【発明の効果】本発明により、収容するトナーを外部に
洩すことなく一操作によって複数の現像器を装置外部に
取り出すことが可能となり、その結果装置内部が常に清
浄に保たれると共に、ジャム処理やトナー供給等のメン
テナンスも容易に実施出来る実用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】請求項１にかかわる画像転写タイプのカラー画
像形成装置の断面構成図。

【図２】プロセスカートリッジを回転した場合の上記装
置の断面構成図。

【図３】トナーホッパを一体とする現像器へのトナー供
給を示す要部断面図。

【図４】トナーホッパを別体とする現像器へのトナー供
給を示す要部断面図。

【図５】請求項１にかかわる画像重ね合わせタイプのカ
ラー画像形成装置の断面構成図。

【図６】プロセスカートリッジを回転した場合の上記装
置の断面構成図。

【図７】請求項２にかかわる画像転写タイプのカラー画
像形成装置の断面構成図。

【図８】現像カートリッジを回転した場合の上記装置の
断面構成図。

【図９】請求項２にかかわる画像重ね合わせタイプのカ
ラー画像形成装置の断面構成図。

【図１０】現像カートリッジを回転した場合の上記装置
の断面構成図。

【図１１】請求項３にかかわる画像重ね合わせタイプの
カラー画像形成装置の断面構成図。

【図１２】トナー回収容器を回転した場合の上記装置の
断面構成図。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ 帯電器 ３ レーザ書込み系ユニット ４，５，６，７ 現像器 ８ クリーニング装置 10 側面カバー 11 給紙カセット 14 給紙ローラ 15 転写ドラム 15Ａ 抑え爪 15Ｂ 分離爪 16 定着器 21 感光体ベルト 35 転写ローラ 40，50 （トナー）補給パイプ 42 スリーブ Ｓ 搬送スクリュー Ｃ１，Ｃ２ プロセスカートリッジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 忠義 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像形成体の側方に複数の現像器を並列配
   置したカラー画像形成装置において、前記像形成体と前
   記複数の現像器を収めるプロセスカートリッジを、前記
   像形成体の回動軸の垂直方向に回転して前記複数の現像
   器を前記像形成体の下方に位置させて装置本体に対し着
   脱可能の状態としたことを特徴とするカラー画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 像形成体の側方に複数の現像器を並列配
   置したカラー画像形成装置おいて、前記複数の現像器を
   収める現像カートリッジを、前記像形成体の回動軸の垂
   直方向に回転して前記複数の現像器と前記像形成体の交
   換ならびに前記複数の現像器に対するトナーの供給を可
   能としたことを特徴とするカラー画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記複数の現像器に接続するトナー収納
   容器を一体的に前記像形成体の回動軸の垂直方向に回転
   して、前記複数の現像器と前記像形成体ならびに前記ト
   ナー収納容器の交換を可能としたことを特徴とする請求
   項２のカラー画像形成装置。