JPH08171247A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 現像器や現像器と別体にするトナー補給容器
を小型に構成することができて、全体も小型に比較的安
価にできるカラー画像形成装置の提供。 【構成】 回転するドラム状像形成体１の外周にクリー
ニング装置２と、帯電器３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと現像器５
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが組の４組と、転写手段１２とを配設
し、内部に４個の像露光手段４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを配設し
て、前記像形成体に帯電、像露光、現像を繰り返し形成
したトナー像を転写材に転写するカラー画像形成装置に
おいて、前記像形成体がカートリッジ枠３０に組み込ま
れ、装置本体内２０に挿入されて装着されることにより
装置本体側に設けられた前記像露光手段を内部に収容
し、前記現像器が前記装着された像形成体の回転中心を
通る垂直線の左右に２個づつ対称的に、ぞれぞれ像形成
体に対して離間可能かつ、離間後さらに装置本体から取
り出し可能に装置本体側に配設され、前記カートリッジ
枠３０が装置本体２０に対して着脱可能となるカラー画
像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転するドラム状像形
成体の外周にクリーニング装置と、帯電器と現像器が組
の４組と、転写手段とを配設し、内部に４個の像露光手
段を配設して、像形成体に帯電、像露光、現像を繰り返
し形成して重ね合わせたトナー像を転写材に転写するカ
ラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述のようなカラー画像形成装置は、高
速でカラー画像を形成でき、２色目以降の像露光も先に
形成されたトナー像に妨げられることなく一色目の像露
光と同様に像形成体に入射されて色バランスの良いカラ
ー画像を形成できるカラー画像形成装置として、特開平
5-307307号公報により知られている。しかしながら、こ
の従来のカラー画像形成装置は、像形成体とその周りの
現像器等の組付けや保守あるいは交換に手間が掛って、
現像器へのトナーの補給が難しく、したがって現像器が
大型化して、画像形成装置も大型化すると言う問題があ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
を解消するためになされたものであり、高速で色バラン
スの良いカラー画像を形成することができて、しかも像
形成体とその周りの現像器等の組付け、保守、交換を容
易にでき、現像器へのトナー補給も容易にできるから、
現像器や現像器と別体にするトナー補給容器を小型に構
成することができて、装置全体としても小型に比較的安
価にできるカラー画像形成装置の提供を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転するドラ
ム状像形成体の外周にクリーニング装置と、帯電器と現
像器が組の４組と、転写手段とを配設し、内部に４個の
像露光手段を配設して、前記像形成体に帯電、像露光、
現像を繰り返し形成したトナー像を転写材に転写するカ
ラー画像形成装置において、前記像形成体が一端側を内
部に前記像露光手段を受け入れる開放端にしてカートリ
ッジ枠に組み込まれ、装置本体内に挿入されて装着され
ることにより装置本体側に設けられた前記像露光手段を
内部に収容し、前記現像器が前記装着された像形成体の
回転中心を通る垂直線の左右に２個づつ対称的に、その
うちの下側の２個が像形成体の中心レベルに近い位置を
占めるように、ぞれぞれ像形成体に対して離間可能か
つ、離間後さらに装置本体から取り出し可能に装置本体
側に配設され、それら現像器を前記離間させることによ
り前記カートリッジ枠が装置本体に対して着脱可能とな
ることを特徴とした構成、または前記像形成体と内部の
前記像露光手段とがカートリッジ枠に組み込まれた状態
で装置本体内に挿入されて装着され、前記現像器が前記
装着された像形成体の回転中心を通る垂直線の左右に２
個づつ対称的に、そのうちの下側の２個が像形成体の中
心レベルに近い位置を占めるように、それぞれ像形成体
に対して離間可能かつ、離間後さらに装置本体から取り
出し可能に装置本体側に配設され、それら現像器を前記
離間させることにより前記カートリッジ枠が装置本体に
対して着脱可能となることを特徴した構成のカラー画像
形成装置にあり、これらの構成、またはさらに前記現像
器が上部にトナー補給容器を交換可能に連結し得る構成
によって前記目的を達成する。

【０００５】

【作用】すなわち、本発明のカラー画像形成装置におい
ては、像形成体またはさらに４個の像露光手段が装置本
体に対して着脱可能のカートリッジ枠に組付けられて一
体的に着脱され、４個の現像器が像形成体の回転中心を
通る垂直線の左右に２個づつ対称的に、そのうちの下側
の２個が像形成体の中心レベルに近い位置を占めるよう
に、ぞれぞれ前記像形成体に対して離間可能かつ、離間
後さらに装置本体から取り出し可能に装置本体側に配設
されているから、高速で色バランスの良いカラー画像を
形成できる以外に、像形成体とその周りの現像器等の組
付け、保守、交換が容易にできて、現像器へのトナー補
給がトナー補給容器の交換も含めて容易にでき、従って
現像器やトナー補給容器を小型にすることが可能で、装
置全体も小型に比較的安価にできる。

【０００６】

【実施例】以下本発明を図示例によって説明する。

【０００７】図１は本発明のカラー画像形成装置の例を
示す構成概要断面図、図２及び図３は像形成体を組み込
んだカートリッジの装着状態及び着脱途中状態を示すカ
ラー画像形成装置の像形成体軸方向部分断面図、図４は
現像器関係とカートリッジとを機外に引き出した状態の
カラー画像形成装置の概要断面図、図５は別の例のカー
トリッジを装着したカラー画像形成装置の像形成体軸方
向部分断面図、図６は図５のカラー画像形成装置の図４
と同様の概要断面図、図７はトナー補給容器の連結係止
手段の例を示す現像器関係の部分図、図８及び図９はそ
れぞれ現像器関係の係止手段の例を示す部分図、図10及
び図11はトナー補給容器の連結阻止手段の例を示す現像
器関係の部分図、図12は現像器のトナー補給容器を連結
する開口の開閉扉の開閉手段の例を示す現像器関係部分
斜視図である。

【０００８】図１のカラー画像形成装置は、先に画像読
取装置が撮像素子によって読み取った原稿の画像情報あ
るいはコンピュータで編集された画像情報が画像信号処
理回路によってイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シア
ン（Ｃ），黒（Ｋ）の分解色の画像信号として一旦メモ
リに記憶され、そのメモりからの画像信号に基いてカラ
ー画像を形成するものであり、以下のようにカラー画像
形成工程を行う。

【０００９】操作パネルまたは外部から画像形成の開始
が指示されると、不図示の制御装置の制御によって、透
明基体上に透明導電層と有機感光体層（OPC）とを積層
した感光体周壁を有するドラム状の像形成体１が時計方
向に回転し、その外周面をクリーニング装置２がクリー
ニングし、次いでコロナ放電器を用いた帯電器3Yが一様
に帯電させる。その帯電した像形成体１の内周面に像形
成体１の軸と平行の方向に多数のＬＥＤと等倍結像素子
のセルフォックレンズの組を配列したＬＥＤ配列体を用
いている像露光手段4Yが前記メモリから入力したＹの画
像信号に基づく像露光を入射して像形成体１の外周面に
ドット構成の静電像を形成する。その静電像が現像ロー
ラ上に形成した非接触の２成分または１成分現像剤層か
ら静電像の帯電と同極性に帯電したトナーを飛翔させて
静電像に付着させる現像器5YによってＹトナー像に現像
される。

【００１０】そのＹトナー像形成面を同様の帯電器3Mが
一様に帯電させて、その帯電した像形成体１の内周面に
像露光手段4Mが同様にＭの画像信号に基づく像露光を入
射してＭの静電像を外周面に形成する。その静電像が同
様に現像器5MによってＭトナー像に現像され、それによ
って像形成体１の外周面に先に形成されたＹトナー像と
の重ね合わせから成る２色像が形成される。

【００１１】その２色像形成面に同様に帯電器3Cと像露
光手段4C及び現像器5CによってＣトナー像が形成され、
さらに帯電器3Kと像露光手段4Kおよび現像器5Kによって
Ｋトナー像が順次重ね合わせて形成されて、像形成体１
の１回転内で周面に４色トナー像の重ね合わせから成る
カラー画像が形成されるようになる。

【００１２】このカラー画像形成工程においては、像形
成体１に静電像を形成するための各像露光手段4Y〜4Kに
よる像露光がトナー像を形成されることのない像形成体
１の内周面に対して行われるから、最初から最後の静電
像までが略同様にトナー像の影響を受けることなく形成
されて、容易にカラーバランスの優れたカラー画像を形
成し得る。また、像露光によって像露光手段4Y〜4Kやさ
らには像形成体１の温度が高くなり過ぎてそれらの寿命
が短縮したり、または像露光手段4Y〜4Kの温度が低すぎ
て能力が低下したりするのを防止するために、像形成体
１の内部で像露光手段4Y〜4Kを支持する支持体６に、熱
伝導性の良好な材料を用いると共に、ヒータ61とヒート
パイプ62を埋設して、低温の場合はヒータ61で加熱し、
高温になる場合はヒートパイプ62で冷却すること、及び
カラーバランスの優れたカラー画像を形成するために、
各現像器5Y〜5Kによる前述のような非接触反転現像に際
しそれぞれの現像ローラに不図示のバイアス電源から直
流あるいはさらに交流を加えた現像バイアスを印加する
ことが行われる。

【００１３】また、図示例のカラー画像形成装置は、現
像器5Y〜5Kが２成分現像剤を用いたもので、内部に現像
剤のトナー濃度センサ5sを備えて、制御装置がトナー補
給容器50Y〜50Kから現像器5Y〜5Kにトナー濃度センサ5s
の検出濃度が所定のＴ₁％以下のときにトナー補給を開
始させ、トナー濃度センサ5sの検出濃度がＴ₁＜Ｔ₂であ
る所定のＴ₂％以上のときにトナー補給を停止させる制
御を行うものであり、それによって一層鮮明なカラー画
像を形成することができる。また制御装置は、トナー濃
度センサ5sの検出濃度がＴ₁＞Ｔ₀である所定のＴ₀％以
下である状態においては、画像形成を禁止して強制的に
トナーを供給し、またその状態の継続時間をタイマーに
計時させて、継続時間が所定時間のｔ₁以上になっても
濃度がＴ₁に達しないときはトナー補給容器の交換をさ
せるために該当するトナー補給容器の交換表示を行うよ
うに制御する。それによって、適切にトナー補給容器の
交換が行われることになり、安定して鮮明なカラー画像
を形成するようにできる。なお、トナー補給容器の交換
動作が行われたことは、現像器5Y〜5Kの配設位置からの
移動または配設された現像器5Y〜5Kからのトナー補給容
器の離脱を検出する不図示の移動センサの検出情報によ
って判断される。そこで、トナー補給容器の交換情報に
より再度トナーの強制供給が指示され、トナーの検出濃
度がＴ₁あるいはＴ₂を越えたとき、その検出情報によっ
て前記画像形成禁止命令が解除される。

【００１４】像形成体１の周面に形成されたカラー画像
は、下部の給紙カセット16から摩擦送出ローラ７と挟圧
搬送ローラ８を介し、または手差し口19から手差し案内
９と手差し口ローラ10を介し、タイミングローラ11によ
って送り込まれた転写材である転写紙に転写手段として
コロナ放電器を用いた転写器12により転写される。

【００１５】そして、カラー画像を転写された転写紙
は、分離手段としてコロナ放電器を用いた分離器13によ
って像形成体１から分離され、サクション手段を有する
コンベア14によって搬送されて、定着ローラを用いた定
着器15によりカラー画像を定着された後、排出路17の挟
圧搬送ローラにより機外に排出される。

【００１６】一方、カラー画像を転写した像形成体１の
外周面はクリーニング装置２によって残留トナーを除去
されて次のカラー画像形成工程に供えられる。

【００１７】図１の装置の装置本体20は、給紙カセット
16の挿入部やそこから定着器15を出た所までの給紙通路
及び手差し口19からの給紙通路の下半分等を有する下枠
21と、定着器15を出た所の挟圧搬送ローラ８の上ローラ
軸を回動軸として下枠21に対して反時計方向に開放回動
する上枠22と、下枠21の給紙カセット16の挿入口上部に
設けたヒンジによって反時計方向に回動して排出路17を
開放する排出路カバー23と、転写材である転写紙の排出
トレーを兼ねている反時計方向に開放回動可能の上カバ
ー24とから成っている。この例では、先に排出路カバー
23を開放して置かないと上枠22を開放回動することがで
きないから、この例よりも、下枠21と上枠22の境にある
手差し口19の両脇にヒンジを設けて手差し口19側を回動
中心として上枠22を時計方向に開放回動するものにする
のが好ましく、それによれば、先に排出路カバー23を開
放して置かなくて上枠22を開放回動することができる。

【００１８】図示例の装置で排出路17にジャムが発生し
たときには、排出路カバー23を開放することにより、ま
た定着器15以前の搬送路でジャムが発生したときには、
さらに上枠22を開放回動することにより容易にジャム紙
を除去できる。また、上カバー24を開放回動することに
よって、後述するように、トナー補給容器50Y〜50Kを単
独で、または現像器5Y〜5Kと一緒に装置本体20外に取り
出して、トナー補給容器50Y〜50Kの交換をすることがで
きる。なお、トナー補給容器50Y〜50Kは現像器5Y〜5Kに
設けたトナー補給容器支持ガイド５aによって案内支持
されて現像器5Y〜5Kに連結され、現像器5Y〜5Kは図４や
図６にも示された上枠22に設けられている現像器支持ガ
イド22bによって像形成体１に対し離接可能に支持さ
れ、また装置本体20から取り出し可能である。図４及び
図６は、図１の装置からトナー補給容器50Y〜50Kと現像
器5Y〜5Kの外さらに後述するカートリッジも取り出した
後の装置を示している。

【００１９】カートリッジは、図２乃至図４の装置の例
では、上枠22に設けられたカートリッジ支持ガイド22a
に案内されて装置本体20に対し着脱されるカートリッジ
枠30と、カートリッジ枠30の周壁に保持されたクリーニ
ング装置２及び帯電器3Y〜3Kと、カートリッジ枠30の周
壁内に組み込まれた像形成体１とから成り、また図５、
図６の装置の例では、さらに像形成体１の内部に組み込
まれた支持体６と、支持体６に保持された像露光手段4Y
〜4Kも含んで成る。

【００２０】カートリッジ枠30の周壁には、像形成体１
の回転中心を通る垂直線の左右に２個づつ対称的に、そ
のうちの下側の２個が像形成体の中心レベルに近い位置
を占めるように、現像器5Y〜5Kが像形成体１に近接する
ように覗く覗き穴30aが設けられている。現像器5Y〜5K
をこのような現像器間にゆとりがあって、転写域やクリ
ーニング域も十分に取り得る配設としたことにより、前
述のようなトナー補給容器50Y〜5OKや現像器5Y〜5Kの個
々の交換等が容易になし得るだけでなく、帯電器3Y〜3K
や像露光手段4Y〜4K及びクリーニング装置２や転写器12
等の配設も容易になり、さらには覗き穴30aに対して扉
を設けることも容易になる。そこで周壁には、各覗き穴
30aに対して回動扉30cを設けているし、また転写器12や
分離器13さらにコンベア14等が覗く覗き穴30bと、その
覗き穴30bに対する回動扉30dも設けられている。回動扉
30c,30dはカートリッジ枠30が装置本体20外に取り出さ
れたときに覗き穴30a,30bを通して像形成体１が傷付け
られたりすること等を防止するものである。図１は回動
扉30c,30dが係止ばねで開放状態に係止されている状態
を示している。

【００２１】クリーニング装置２は像形成体１の表面か
ら掻き落としたトナーを溜めないようにすることで小型
化でき、また帯電器3Y〜3Kは小型であるから、それらを
カートリッジ枠30に組み込んで一体的に着脱されるよう
にすることは、像形成体１とその周りの画像形成手段の
組み立て、保守、交換等を容易にする。そのため、クリ
ーニング装置２は、スクレーパブレード2a等によって像
形成体１から落としたトナーを搬送スクリュー2bで側壁
外に送り出し、落とし管2cにより下枠21側に配置した廃
トナー容器18側に落下させる構成を採用して、装置を小
型化している。搬送スクリュー2bの回転は、像形成体１
の回転から伝達されるようにしても、スクレーパブレー
ド2aの像形成体１に対する離接を電磁石で行うようにす
るのと同様に、モーターで行うようにしてもよい。

【００２２】クリーニング装置２を組み込んだカートリ
ッジを装置本体20から引き出すと、落とし管2cと廃トナ
ー容器18の受け取り管との接続が外れて落とし管2cから
トナーがこぼれるようになるから、それを防止するため
に落とし管2cの下端にばね付勢によって落とし管2cを閉
鎖する位置に移動するスライドキャップ2dを設けてい
る。このスライドキャップ2dは、図２や図３あるいは図
５に示したように、カートリッジを装置本体20内に装着
すると、下枠21に設けたカム21aによって押されてばね
付勢に抗し落とし管2Cを開放する位置に移動し、カート
リッジを装置本体20から引き出すようにすると、ばね付
勢によって落とし管2cを閉鎖する位置に移動する。カム
21aはジャムした転写紙の除去等のために上枠22を下枠2
1に対して開放回動したときにもスライドキャップ2dの
押しを解放して落とし管2cを閉鎖させ、トナーがこぼれ
ることを防止する。

【００２３】落とし管2cでクリーニング装置２から落下
したトナーは廃トナー容器18の搬送スクリューにより廃
トナー容器18内に収容される。廃トナー容器18の底部に
は収容したトナーを奥側へと送り込む往復動搬送板が設
けられている。廃トナー容器18内のトナーが充填状態に
なったときは、カートリッジを装置本体20外に引き出し
て、廃トナー容器18を機外に取り出して中のトナーを廃
棄する。そのため必要に応じて一体的に連結された転写
器12とそれへの搬送路下ガイド、分離器13及びコンベア
14をコンベア14の定着器側駆動ローラ軸を回動軸として
反時計方向に回動し得るようにしてもよい。廃トナー容
器18内にトナーが一杯になったかは、内部に圧力検出セ
ンサを設けてトナーによる圧力を検出したり、外部に圧
力検出センサを設けて廃トナー容器18の重量を検出した
りする従来公知の方法で検出できる。

【００２４】ドラム状の像形成体１は、詳細を図２と図
３あるいは図５に示したように、外周に透明導電層と有
機感光体層（OPC）とを積層した光学ガラスや透明アク
リル樹脂等の透明材料からなる感光体胴1aと、感光体胴
1aの一端面側に一体的に結合され軸受を嵌着している鏡
部材1bと、感光体胴1aの他端面側に圧入によって一体的
に結合され感光体胴1aの外径よりも突出した外周部分に
歯車を形成された環状歯車体1cとから構成されている。
すなわち、像形成体１は環状歯車体1c側が支持体６に配
設された４個の像露光手段4Y〜4Kを内部に収容するため
の開放端面になっている。このような像形成体１は、外
周に帯電器3Y〜3Kと現像器5Y〜5Kの４組や転写器12と分
離器13及びクリーニング装置２を配設して、内部に４個
の像露光手段4Y〜4Kを配設するために、外径が70mm以上
であることが好ましく、また装置をコンパクトに構成す
るために、外径が150mm以下であることが好ましい。

【００２５】図２と図３の例では、像形成体１は、鏡部
材1bを先頭にカートリッジ枠30の開放端側からカートリ
ッジ枠30内に挿入され、鏡部材1bの軸受にカートリッジ
枠30の鏡部内面から起立している軸ピン31を嵌合させる
と共に、環状歯車体1cの歯車部より先端側の外周面をカ
ートリッジ枠30の開放端の内フランジ部に設けた複数の
受けコロ32上に置いて、像形成体１の開放端側を受けコ
ロ32に支持させることにより、カートリッジ枠30内に支
持される。ここで、軸ピン31はカートリッジ枠30の鏡部
と鏡部の外面側に一体的に取り付けた前面板33とによっ
てカートリッジ枠30の鏡部に固定されており、複数の受
けコロ32は像形成体１がカートリッジ枠30内に挿入でき
るように像形成体１の下半分側に当接するように設けら
れている。

【００２６】また、像露光手段4Y〜4Kを支持する支持体
６は、円柱状をなし、像形成体１内に入る先端面に前述
のようにカートリッジ枠30の鏡部に固定された軸ピン31
が嵌合する先端側中心穴6aと、反対面に上枠22に植設さ
れた中心ピン22eの嵌合する後端側中心穴6bとを穿設さ
れている。これによって支持体６に像露光手段4Y〜4Kの
取り付け位置を容易に正確に設けることができる。そし
て支持体６は、後端側中心穴6bを上枠22に植設された中
心ピン22eに係合させた状態で締め付けねじにより上枠2
2に固定される。この固定に際し、中心ピン22eのほかに
位置決めピンとも係合させることが安定して正確な固定
を行う上で好ましいのは言うまでもない。支持体６に支
持された像露光手段4Y〜4Kは、図２や図３に示したリー
ド線41を介し前述のようにＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像信号を
メモリから順次入力されて、帯電された像形成体１の内
周面にドット構成の像露光を入射する。この像露光の入
射は、後述のように像形成体１が支持体６と中心を一致
させて装着されることにより、安定した位置位相で行わ
れる。なお、像露光手段4Y〜4Kは、前述のLED配列体以
外にも像形成体１の軸方向に配列して発光素子の並んだ
FL、EL、PLあるいはライン状光源とシャッタ機能を持つ
素子の一例に並んだLISA、PLZT、LCSとの組み合わせ
と、等倍結像素子としてのセルフォックレンズとから構
成されるものも用いられる。

【００２７】前述のように支持体６が上枠22に固定さ
れ、現像器5Y〜5Kが退避乃至は取り出されていて、一体
的の転写器12とそれへの搬送路下ガイド、分離器13及び
コンベア14がコンベア14の定着器側駆動ローラ軸を回動
軸として時計方向に図１の２点鎖線位置すなわち図４の
実線位置で示された退避位置まで回動した状態、または
上枠22の方が図１の２点鎖線位置まで反時計方向に開放
回動した状態の装置本体20に対して、前述のように像形
成体１を支持したカートリッジ枠30をその開放端側から
上枠22に設けたカートリッジ支持ガイド22aに係合させ
て図３に示したように上枠22内に送り込み、カートリッ
ジ枠30の前面板33を上枠22にねじ止め等で固定すること
により、カートリッジの装着がなされる。それに次いで
現像器5Y〜5Kを配設位置に戻すと共に、転写器12等を作
動位置に戻すか上枠22を閉じるかすることよって、図１
及び図２に示した画像形成開始可能状態になる。カート
リッジを装置本体20から取り出す場合は、上述と逆の動
作を行えばよい。

【００２８】上述のカートリッジの装着に伴って、環状
歯車体1cの歯車への上枠22に支持された駆動歯車22cの
噛み合い、環状歯車体1cの内径の複数箇所への上枠22に
支持された複数のカートリッジ支持ローラ22dのローラ
周の係合、像形成体１の透明導電層の接地、軸ピン31先
端部分の支持体６の先端面の先端側中心穴6aへの係合、
さらには環状歯車体1cの先端面へのカートリッジ支持ロ
ーラ22dの根元フランジ面の当接や鏡部材1bの軸受イン
ナーレース外側端面への軸ピン31の根元大径部の端面の
当接等が行われるようになる。これによって像形成体１
は支持体６と正確に中心を一致させた状態で上枠22に装
着されることになり、従って像露光手段4Y〜4K間と像形
成体１の関係位置が安定して正確に決定されるから、前
述のカラー画像形成工程おける像露光手段4Y〜4Kの像露
光入射のタイミングを像露光手段4Y〜4Kの配設位置位相
に応じてずらすことにより、色ずれのない鮮明なカラー
画像を形成することができる。また、環状歯車体1cの内
径にカートリッジ支持ローラ22dが係合したとき、環状
歯車体1cの先端部外周と受けコロ32の接触が僅かに離れ
るようになる。これによって駆動歯車22cによる像形成
体１の回転が抵抗少なく行われる。

【００２９】図５の例では、前述と同様の像露光手段4Y
〜4Kを取り付けた支持体６は、像形成体１内に入る先端
面に、像形成体１の鏡部材1bに装着された軸受けと嵌合
して、さらに先端部がカートリッジ枠30の鏡部に設けら
れた軸穴と嵌合する軸部6cを形成されており、反対の後
端側には、カートリッジ枠30と嵌合して締付けねじ等に
よってカートリッジ枠30に結合されるフランジ部6dと、
フランジ部6dに支持されて像形成体１の環状歯車体1cの
内径と嵌合し、像形成体１を回転自在に支持する複数の
支持ローラ6eと、フランジ部6dの支持ローラ6eを設けて
いる側面とは反対側の後端面に、上枠22に植設された中
心ピン22eが嵌合する後端側中心穴6bとを設けられてい
る。この支持体６は、先ず、軸部6cを先頭に像形成体１
の内部に開放端側から挿入して、軸部6cが鏡部材1bに装
着された軸受と嵌合し、複数の支持ローラ6eが環状歯車
体1cの内径と嵌合した状態で軸部6cにナット6fを螺合さ
せ、像形成体１と結合する。

【００３０】次に上述の結合体をカートリッジ枠30の内
部に挿入して、支持体６の軸部6cがカートリッジ枠30の
鏡部の軸穴と嵌合した状態で、カートリッジ枠30と支持
体６のフランジ部6dとを締め付けねじ等により結合す
る。あとは図２や図３のカートリッジと同様に、前面板
33付きのカートリッジ枠30をカートリッジ支持ガイド22
aに係合させて上枠22内に送り込むと、支持体６の後端
側中心穴6bに中心ピン22eが嵌合し、環状歯車体1cが駆
動歯車22cに噛合すると共に、像露光手段4Y〜4Kのリー
ド線41が上枠22に設けたコンセントに差し込まれるよう
になり、そこで締付けねじ等により前面板33を上枠22に
結合することによって、像形成体１と共に像露光手段4Y
〜4K等も装置本体20に装着される。

【００３１】図１のカラー画像形成装置は上述のような
カートリッジを装着したものでもよく、先にも触れてい
るように、図６は図５のカートリッジを取り出した後の
画像形成装置を示している。図５のカートリッジを用い
た画像形成装置は、図５のカートリッジが像形成体１と
像露光手段4Y〜4Kを画像形成動作の行われる状態と同じ
状態で組み込んでいるから、図２のカートリッジ用いた
ものよりも一層、像露光手段4Y〜4Kと像形成体１の関係
位置が安定して正確に決定され、従って色ずれのない鮮
明なカラー画像を形成することができる。

【００３２】なお図５の例では、支持体６の冷却にヒー
トパイプを用いることができないから、支持体６に軸方
向の通風孔6ｇを設けると共に、像形成体１の鏡部材1b
に通風孔1b1と送風翼1b2を設けて、像形成体１の回転に
より支持体６の通風孔6ｇに風を通して冷却を行うよう
にしている。これに対して加熱用のヒータは、図５には
示していないが、前述のリード線41の接続やあるいはカ
ートリッジを装着する際にコンセントで電源に接続する
等の手段によって利用できる。

【００３３】先に述べたように現像装置5Y〜5Kとそれに
交換可能に連結されたトナー補給容器50Y〜50Kは装置本
体20の上カバー24を開放回動することによって上枠22外
に取り出すことができるが、図７は現像器を配設位置か
ら退避させて上枠22外に取り出した後に現像器側に設け
た補給容器係止フック51をバネ付勢に抗してトナー補給
容器の係止から外すことでトナー補給容器の現像器から
の取り外し交換ができる例を示している。この例はトナ
ー補給容器の交換を装置本体20外で行うようになるか
ら、誤連結を防止し易い。

【００３４】また図８及び図９は配設位置にある現像器
からトナー補給容器を引き上げて外すことにより現像器
側に設けた配設位置係止部材52がバネ付勢により係止か
ら外れて、現像器を配設位置から退避させ上枠22外に取
り出すことができる例を示している。この例は上枠22に
対してトナー補給容器や現像器をそれぞれ単独で出し入
れするようになるから、それらの出し入れを安全に行い
易いし、トナー補給容器の容量を大きくし易い。さらに
図８及び図９は現像器が配設位置にあるときは上枠22に
設けられた作用部材22fによってバネ付勢に抗しトナー
補給容器の着脱を許容する位置に回動させられ、現像器
が配設位置にないときはバネ付勢によってトナー補給容
器の着脱を阻止する位置に回動する着脱阻止部材53が現
像器側に設けられている例も示している。この例も上枠
22に対してトナー補給容器や現像器をそれぞれ単独で出
し入れするものにする。

【００３５】また図10及び図11は現像器が配設位置にあ
るときは上枠22に設けられた作用部材22fによってバネ
付勢に抗しトナー補給容器の着脱を許容する位置に回動
させられ、現像器が配設位置にないときはバネ付勢によ
ってトナー補給容器の離脱は許容し連結は阻止する位置
に回動する連結阻止部材54が現像器側に設けられている
例を示している。この例も上枠22に対してトナー補給容
器や現像器をそれぞれ単独で出し入れするものにする。

【００３６】また図12に示したように、現像器5Y〜5Kは
トナー補給容器50Y〜50Kの下部が嵌め込まれる連結開口
部に該開口部を閉鎖する方向にばね付勢されたスライド
扉5bを備えていて、トナー補給容器50Y〜50Kは外側面に
現像器5Y〜5Kのスライド扉5bの被動ピンに作用する開閉
カム50aを設けている。それによって、トナー補給容器5
0Y〜50Kが現像器5Y〜5Kから離されたときには、現像器5
Y〜5Kの連結開口部はスライド扉5bで閉鎖されて、連結
開口部から異物の入り込むことが防止される。現像器5Y
〜5Kにトナー補給容器50Y〜50Kを連結するときは、それ
に先行して開閉カム50aがスライド扉5bをばね付勢に抗
し開放するから、支障なくトナー補給容器50Y〜50Kを現
像器5Y〜5Kに連結できる。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の像形成体
内部に４個の像露光手段を配設したカラー画像形成装置
は、像形成体またはさらに像露光手段が装置本体に対し
て着脱可能のカートリッジ枠に組付けられて一体的に着
脱され、４個の現像器が像形成体の回転中心を通る垂直
線の左右に２個づつ対称的に、そのうちの下側の２個が
像形成体の中心レベルに近い位置を占めるように、ぞれ
ぞれ前記像形成体に対して離間可能かつ、離間後さらに
装置本体から取り出し可能に装置本体側に配設されてい
るから、高速で色バランスの良いカラー画像を形成でき
る以外に、像形成体とその周りの現像器等の組付け、保
守、交換が容易にできて、現像器へのトナー補給がトナ
ー補給容器の交換も含めて容易にでき、従って現像器や
トナー補給容器を小型にすることが可能で、装置全体も
小型に比較的安価にできると言う顕著な効果を奏する。
また、現像器が２成分現像剤を用いて内部にトナー濃度
センサを備え、制御装置がトナー濃度センサの情報に基
づいてトナー補給容器からのトナー補給を制御して、し
かもトナー濃度が所定時間以上所定濃度以下になるとき
はトナー補給容器の交換表示を行うようにした態様で
は、安定して一層鮮明なカラー画像を形成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー画像形成装置の例を示す構成概
要断面図である。

【図２】像形成体を組み込んだカートリッジの装着状態
を示すカラー画像形成装置の像形成体軸方向部分断面図
である。

【図３】像形成体を組み込んだカートリッジの着脱途中
状態を示すカラー画像形成装置の像形成体軸方向部分断
面図である。

【図４】現像器関係とカートリッジとを機外に引き出し
た状態のカラー画像形成装置の概要断面図である。

【図５】別の例のカートリッジを装着したカラー画像形
成装置の像形成体軸方向部分断面図である。

【図６】図５のカラー画像形成装置の図４と同様の概要
断面図である。

【図７】トナー補給容器の連結係止手段の例を示す現像
器関係の部分図である。

【図８】現像器関係の係止手段の例を示す部分図であ
る。

【図９】他の現像器関係の係止手段の例を示す部分図で
ある。

【図１０】トナー補給容器の連結阻止手段の例を示す現
像器関係の部分図である。

【図１１】他のトナー補給容器の連結阻止手段の例を示
す現像器関係の部分図である。

【図１２】現像器のトナー補給容器を連結する開口の扉
開閉手段の例を示す現像器関係部分斜視図である。

【符号の説明】

１ 像形成体 ２ クリーニング装置 3Y,3M,3C,3K 帯電器 4Y,4M,4C,4K 像露光手段 5Y,5M,5C,5K 現像器 5s トナー濃度センサ 50Y,50M,50C,50K トナー補給容器 ６ 支持体 11 タイミングローラ 12 転写器 13 分離器 14 コンベア 15 定着器 16 給紙カセット 18 廃トナー容器 20 装置本体 21 下枠 22 上枠 22a カートリッジ支持ガイド 22b 現像器支持ガイド 24 上カバー 30 カートリッジ枠 33 前面板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/08 １１５ ５０６ Ａ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転するドラム状像形成体の外周にクリ
   ーニング装置と、帯電器と現像器が組の４組と、転写手
   段とを配設し、内部に４個の像露光手段を配設して、前
   記像形成体に帯電、像露光、現像を繰り返し形成したト
   ナー像を転写材に転写するカラー画像形成装置におい
   て、前記像形成体が一端側を内部に前記像露光手段を受
   け入れる開放端にしてカートリッジ枠に組み込まれ、装
   置本体内に挿入されて装着されることにより装置本体側
   に設けられた前記像露光手段を内部に収容し、前記現像
   器が前記装着された像形成体の回転中心を通る垂直線の
   左右に２個づつ対称的に、そのうちの下側の２個が像形
   成体の中心レベルに近い位置を占めるように、ぞれぞれ
   像形成体に対して離間可能かつ、離間後さらに装置本体
   から取り出し可能に装置本体側に配設され、それら現像
   器を前記離間させることにより前記カートリッジ枠が装
   置本体に対して着脱可能となることを特徴とするカラー
   画像形成装置。
2. 【請求項２】 回転するドラム状像形成体の外周にクリ
   ーニング装置と、帯電器と現像器が組の４組と、転写手
   段とを配設し、内部に４個の像露光手段を配設して、前
   記像形成体に帯電、像露光、現像を繰り返し形成したト
   ナー像を転写材に転写するカラー画像形成装置におい
   て、前記像形成体と内部の前記像露光手段とがカートリ
   ッジ枠に組み込まれた状態で装置本体内に挿入されて装
   着され、前記現像器が前記装着された像形成体の回転中
   心を通る垂直線の左右に２個づつ対称的に、そのうちの
   下側の２個が像形成体の中心レベルに近い位置を占める
   ように、それぞれ像形成体に対して離間可能かつ、離間
   後さらに装置本体から取り出し可能に装置本体側に配設
   され、それら現像器を前記離間させることにより前記カ
   ートリッジ枠が装置本体に対して着脱可能となることを
   特徴とするカラー画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記現像器が上部にトナー補給容器を交
   換可能に連結して前記配設されることを特徴とする請求
   項１または請求項２に記載のカラー画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記現像器が前記トナー補給容器を連結
   した状態で前記装着された像形成体に対して離間可能で
   あり、装置本体外に取り出された状態でトナー補給容器
   を交換し得ることを特徴とする請求項３に記載のカラー
   画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記現像器が前記トナー補給容器を上方
   に引き離された状態で前記装着された像形成体に対して
   離間可能になることを特徴とする請求項３に記載のカラ
   ー画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記現像器が前記配設位置にない状態で
   前記トナー補給容器の着脱を阻止する位置をとる着脱阻
   止部材を備え、該着脱阻止部材は現像器が前記配設位置
   にある状態でトナー補給容器の着脱を許容する位置に変
   位させられることを特徴とする請求項３に記載のカラー
   画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記現像器が前記配設位置にない状態で
   前記トナー補給容器の離脱は許容して連結は阻止する連
   結阻止部材を備え、該連結阻止部材は現像器が前記配設
   位置にある状態でトナー補給容器の着脱を許容する位置
   に変位させられることを特徴とする請求項３に記載のカ
   ラー画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記現像器が前記トナー補給容器を連結
   される開口部の開閉手段を備え、該開閉手段の開閉が現
   像器に対するトナー補給容器の着脱に伴って行われるこ
   とを特徴とする請求項３乃至請求項７のいずれか１項に
   記載のカラー画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記現像器が２成分現像剤のトナー濃度
   を検出して検出情報を制御装置に出力する濃度センサを
   備え、該制御装置は前記検出情報に基づいて現像器のト
   ナー濃度を所定範囲に維持するように前記トナー補給容
   器のトナー送出手段の駆動を制御して、前記検出情報が
   前記所定範囲より低い所定トナー濃度以下を所定時間以
   上継続して示すときは前記所定時間経過のときからトナ
   ー補給容器の交換表示を行うことを特徴とする請求項３
   乃至請求項８のいずれか１項に記載のカラー画像形成装
   置。