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JP3259056B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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Publication number
JP3259056B2
JP3259056B2 JP01103391A JP1103391A JP3259056B2 JP 3259056 B2 JP3259056 B2 JP 3259056B2 JP 01103391 A JP01103391 A JP 01103391A JP 1103391 A JP1103391 A JP 1103391A JP 3259056 B2 JP3259056 B2 JP 3259056B2
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JP
Japan
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toner
image
cartridge
image forming
color
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JP01103391A
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JPH04245258A (ja
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哲 羽根田
久夫 佐藤
忠義 池田
静雄 森田
真和 福地
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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Publication date
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  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)

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】しかしながらカートリ
ッジを装置本体に装着する場合、収容するプロセス用の
各資材を所定の設定位置に安定させると共に装置本体の
駆動系との接続状態を確保する必要がある。
【0009】またトナー補給部を装置本体側に設ける装
置では、カートリッジの着脱に応じて補給用の配管部を
自動的に接続および分離出来るようにした上、さらにそ
の際にこぼれるトナーの装置内への飛散を防止する措置
も必要となる。
【0010】本発明はこの点を解決して改良した結果、
カートリッジの装着により、プロセス用の各資材を画像
形成を可能とする位置に正しく設定し、確実に駆動出来
る状態とすると共に、カートリッジの着脱に伴うトナー
補給部からのトナーの飛散、落下を効果的に防止した画
像形成装置の提供を目的としたものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的は、少なくとも
感光体とその周縁部に現像器を有するプロセスカートリ
ッジは装置本体に設けたガイドに沿って移動を可能と
し、前記カートリッジの移動によって転写域を開放し、
上蓋を開いてジャム処理を可能とする画像形成装置にお
いて、前記カートリッジと前記現像器へのトナー補給を
行うトナーホッパとは接離を可能とする連結手段によっ
て接続されていて、前記カートリッジに該トナーホッパ
が接続した状態で共に画像形成位置より前記の転写域を
開放した位置まで移動を可能とし、該転写域を開放した
位置で前記連結手段の接続を解除することにより、前記
カートリッジは前記トナーホッパを残して同じ姿勢のま
ま前記ガイドに沿って装置本体からの取出しを可能とし
たことを特徴とする画像形成装置によって達成される。
【0012】
【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4に示す。
【0013】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。
【0014】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。
【0015】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。
【0016】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部すな
わち現像器であって、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。
【0017】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。
【0018】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。
【0019】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。
【0020】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。
【0021】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。
【0022】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7B
により回転走査され、fθレンズ7Cを経てミラー7D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。
【0023】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、ドラム表面にトナー像が形成される。得られたト
ナー像はドラム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。
【0024】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ドラム表
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。
【0025】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。
【0026】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。
【0027】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。
【0028】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。
【0029】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。
【0030】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を経て上蓋20に形成したトレイ上に排出
される。
【0031】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。
【0032】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。
【0033】前記カラープロセスカートリッジ30はさら
にクリーニング装置13の側部に廃トナーカートリッジ30
Aを内蔵していて、該廃トナーカートリッジ30Bにはクリ
ーニングによって除去した廃トナーの回収を行う機能を
備えている。
【0034】前記のカラープロセスカートリッジ30は次
のようにして装置本体に対して挿脱される。
【0035】すなわち装置内部には、AA断面を示した
図3にあるように、固定した一対のガイドレール40に底
面の脚部50Aを係合しスライド可能に支持される架台50
が設けられていて、前記カラープロセスカートリッジ30
は前記架台50に載置して装置内に収納される。
【0036】前記架台50は装置本体側のモータMのピニ
オンPに噛合するラック板51を一体としていて、前記モ
ータMの回転により図1あるいは図2に示す如く挿入方
向から見て伏角となるよう傾斜しスライドして装着され
る。
【0037】従ってプロセスカートリッジ30は、装着位
置において自重により内蔵する各プロセス資材をそれぞ
れの設定位置に強く付勢し、さらに各プロセス資材に接
続する歯車類G1,G2等を装置本体側の駆動歯車に対
しより確実に噛合させて、動力ロスのない円滑な回転伝
達による画像形成が行われる。
【0038】プロセスカートリッジ30を傾斜する伏角は
実際に使用した結果、少なくとも5°以上25°を越えな
い範囲が適当していて、カートリッジ30の自重やモータ
Mの出力等を勘案して決定されるのが望ましい。
【0039】さらに前記プロセスカートリッジ30の上部
には、前記の各現像器8,9,10および11にそれぞれトナ
ーを供給するトナー補給ホッパ80,90,100および110が設
置されている。
【0040】前記各トナー補給ホッパは一体化された状
態にて装置本体に固定した支持台60に載置され、搬送ス
クリュを内蔵する各補給パイプ80A,90A,100Aおよび110A
を連結部を介して各現像器に接続されている。
【0041】前記連結部は図4に示すように前記の各補
給パイプ80A,90A,100Aおよび110Aを固定した上部連結板
PAと、現像器側の各補給パイプ8A,9A,10Aおよび11A
を固定した下部連結板PBとから構成されていて、プロ
セスカートリッジ30の着脱に伴う下部連結板PBの移動
によって下部連結板PB側の各トナー受入口8B,9B,10
Bおよび11Bが上部連結板PA側の各トナー落下口80B,90
B,100Bおよび110Bにそれぞれ合致してトナーを補給した
りあるいは退避して補給を中断させる。
【0042】前記の各トナー落下口はガイドレール1001
と1002A,1002Bにより摺動可能に支持されたシャッタ板1
000によって覆われている。
【0043】前記シャッタ板1000には前記の各トナー落
下口に対応する等しい間隔をもって4個のシャッタ穴10
00Aが開口されているが、引張バネ1003による矢印の反
対方向への付勢により前記各トナー落下口と合致するこ
となく常時各トナー落下口を閉口した状態としている。
【0044】一方前記の各トナー受入口はガイドレール
2001と2002A,2002Bにより摺動可能に支持されたシャッ
タ板2000によって覆われている。
【0045】前記シャッタ板2000には各トナー受入口に
対応する等しい間隔をもって4個のシャッタ穴2000Aが
開口されているが、引張バネ2003による矢印方向への付
勢により前記各トナー受入口と合致することなく常時各
トナー受入口を閉口した状態としている。
【0046】プロセスカートリッジ30が装置本体内の定
位置に装着された場合には、前記連結板PBが矢印方向
にスライドされていて連結板PAの直下に位置し、それ
によって連結板PB側のバネ掛けピン2004が連結板PA
側のシャッタ板1000の立上がり部1004を押圧してシャッ
タ板1000をスライドし前記のシャッタ穴1000Aを各トナ
ー落下口に合致させて開口状態とし、続いて一方では、
連結板PB側のシャッタ板2000の立上がり部2005が連結
板PA側のバネ掛けピン1005に押圧されてシャッタ板20
00がスライドし、前記のシャッタ穴2000を各トナー受入
口に合致させて開口状態としてトナーの補給を可能とす
る。
【0047】さらに前記上記連結板PAには圧縮バネ11
01によって下方に付勢されたロックピン1100が、一方前
記下部連結板PBにはロック穴2100が設けられていて、
前記の各トナー受入口がそれぞれのトナー落下口に合致
した位置では、前記のロックピン1100がロック穴2100に
係合して、上下の各連結板PAとPBが一体とされる。
【0048】転写材のジャム処理等のため感光体ベルト
1の転写域を開放するべく前記モータMの作動によりプ
ロセスカートリッジ30を右方向に移動すると、上下の各
連結板PAとPBの一体化により前記の各トナー補給ホ
ッパ80,90,100および110は図2に示す如く前記支持台60
上をスライドして平行移動したのちその端部を支持台60
の端面に当接させた位置で前記モータMの作動が停止さ
れ、プロセスカートリッジ30の装置外部への取出しが禁
止される。
【0049】従って上蓋20をその支持軸20Aを支点とし
て反時計方向に開放することにより、各トナー補給ホッ
パの接続を解除することなく転写材のジャム処理が可能
となり、従ってトナー補給ホッパの接続や解除に伴うト
ナーの落下や飛散が回避される。
【0050】さらに図2に示す状態から上部連結板PA
の前記ロックピン1100をその上部のノブ1102を介して引
き上げて下部連結板PBの前記ロック穴2100との係合を
解除すると、各トナー補給ホッパは一体で装置外部に取
出せる状態となると共にプロセスカートリッジ30もさら
に右方向への移動が可能の状態となり、従ってモータM
を作動することによってプロセスカートリッジ30を手動
で引き出せる位置に迄移動することが出来る。
【0051】なおプロセスカートリッジ30の図2に示す
より位置よりの右方向への移動に並行して、上下の各連
結板PAおよびPBにおいては前記のシャッタ板1000お
よび2000が作動を開始し、各トナー落下口ならびにトナ
ー受入口を閉口した状態としてトナーの流出を防止す
る。
【0052】またプロセスカートリッジ30を再び装置本
体に装着する場合には、各トナー補給ホッパを図1に示
す支持台60上の位置に載置して置くと、プロセスカート
リッジ30の挿入に伴う前記の上部連結板PAと下部連結
板PBとの接続動作により、収納位置において再び各現
像器に対するトナーの補給が再開される状態となる。
【0053】
【発明の効果】本発明により、画像の転写域を開放する
に当たって各現像器に対するトナー補給系を接続したま
まの状態でプロセスカートリッジを移動退避させること
が可能となり、その結果ジャム処理等の日常のメンテナ
ンスを簡易にしてかつトナー漏れによる汚損を生ずるこ
となく実施することの出来る取扱い性の優れた画像形成
装置が提供されることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置の断面構成図である。
【図2】前記装置におけるプロセスカートリッジの移動
位置を示す説明図である。
【図3】前記プロセスカートリッジの要部断面図であ
る。
【図4】トナー補給ホッパとの接続機構を示す斜視図で
ある。
【符号の説明】
1…感光体ベルト 6…帯電器 8,9,10,11…現像器 12…転写器 13…クリーニング装置 30…プロセスカートリッ
ジ 40…ガイドレール 50…架台 60…支持台 80,90,100,110…トナー
補給ホッパ 1000,2000…シャッタ板 PA(PB)…上部(下部)
連結板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福地 真和 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株 式会社内 審査官 國田 正久 (56)参考文献 特開 昭60−95552(JP,A) 特開 平4−142562(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/00 550 G03G 21/16 - 21/18 G03G 15/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも感光体とその周縁部に現像器
    を有するプロセスカートリッジは装置本体に設けたガイ
    ドに沿って移動を可能とし、前記カートリッジの移動に
    よって転写域を開放し、上蓋を開いてジャム処理を可能
    とする画像形成装置において、前記カートリッジと前記現像器へのトナー補給を行うト
    ナーホッパとは接離を可能とする連結手段によって接続
    されていて、 前記カートリッジに該トナーホッパが接続した状態で共
    に画像形成位置より前記の転写域を開放した位置まで移
    動を可能とし、 該転写域を開放した位置で前記連結手段の接続を解除す
    ることにより、前記カートリッジは前記トナーホッパを
    残して同じ姿勢のまま前記ガイドに沿って装置本体から
    の取出しを可能としたことを特徴とする画像形成装置。
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