JPH10260565A - 電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カートリッジを使用するロータリー方式の画
像形成装置で現像カートリッジを交換する際全ての電源
をオフした状態で、円滑にカートリッジ交換作業を行な
うこと。 【解決手段】 現像カートリッジ２０Ｙの交換を行なう
時、その命令を入力すると現像ロータリー２３が所定の
位置まで自動で回転し、駆動源がキープ式ソレノイド５
９で作動するメカ式ストッパ６０で現像ロータリーがロ
ックされる。その後ドア開等で全ての電源がオフになっ
ても、ロック状態が維持され、スムーズなカートリッジ
交換作業を行なうことができる。なお、イニシャルシー
ケンスが始まる前等には必ずストッパーのリリース動作
が行なわれ、確実に現像ロータリーが回転する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機やプリンター
等の電子写真技術を利用し、記録媒体に画像を形成する
電子写真画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【発明が解決しようとしする課題】本発明は後述の従来
の技術を更に発展させたものである。

【０００３】本発明はロータリー式の現像装置を有する
電子写真画像形成装置において、現像カートリッジを交
換の際に、現像ロータリーが現像カートリッジを交換位
置へ回動して停止した際に、画像形成装置本体の電源の
オン、オフにかかわらず、現像ロータリーが固定される
ことにより現像カートリッジ交換の操作性を向上した電
子写真画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
は複数の現像カートリッジを着脱可能で一軸を中心に前
記現像カートリッジの装着部を周方向に配設し、現像を
行なうときに必要な何れか１つの現像カートリッジが電
子写真感光体ドラムと対向する位置へ割出回転する現像
ロータリーを有する電子写真画像形成装置に於いて、現
像カートリッジの交換を行なう際にその命令を機械に入
力するインターフェースと、前記インターフェースに現
像カートリッジの交換命令が入力されると、現像ロータ
リを現像カートリッジの交換を行う位置まで回転させる
駆動手段と、現像カートリッジの交換を行う位置まで回
転した現像ロータリーを電気による駆動源を有して、固
定すると共に前記駆動源への断電にかかわらず固定状態
を保持する固定状態保持手段と、を有することを特徴と
する電子写真画像形成装置である。

【０００５】本出願に係る第２の発明は前記現像ロータ
リーを現像カートリッジの交換を行う位置まで回転させ
る駆動手段は、プロセス動作中現像ロータリーを回転さ
せるのと同一駆動手段が兼ねることを特徴とする第１の
発明に記載の電子写真画像形成装置である。

【０００６】本出願に係る第３の発明は現像カートリッ
ジ交換用の開口部と、前記開口部を開閉する扉と、前記
現像ロータリーの駆動手段及び前記現像ロータリーの固
定保持手段の駆動源に対する通電、断電を行うスイッチ
であって、前記扉の開の状態ではオフし、閉の状態では
オンとなるスイッチと、を有することを特徴とする第１
又は第２の発明に記載の電子写真画像形成装置である。

【０００７】本出願に係る第４の発明は画像形成を行う
前に電位調整等のために行うイニシャルシーケンス前、
及び、現像カートリッジ交換を行なうために、交換を行
なう命令をインターフェースに入力し、そのシーケンス
終了後、再び現像カートリッジ交換の命令をインターフ
ェースに入力し、そのシーケンスが始まる前に、固定保
持手段の固定状態を解除する動作を行なう制御装置を有
することを特徴とする第１から第３の発明の何れか１つ
に記載の電子写真画像形成装置である。

【０００８】本出願に係る第５の発明は前記固定状態保
持手段の駆動源は固定状態を解除した状態において解除
状態を保持するキープ式ソレノイドであることを特徴と
する第１から第４の発明の何れか１つに記載の電子写真
画像形成装置である。

【０００９】本出願に係る第６の発明は前記固定保持状
態保持手段は、現像ロータリーの外周に設けられた半径
方向のスリットと、前記スリットに出入り可能に嵌合す
る突起状ストッパーと、前記突起状ストッパーの駆動源
との間に介在する駆動伝達部材と、前記駆動源と、前記
突起状ストッパーを前記スリットへ嵌合する方向へ付勢
するばね部材と、を有することを特徴とする第１又は第
４の発明に記載の電子写真画像形成装置である。

【００１０】本出願に係る第７の発明は前記現像ロータ
リーの枠体として設けた円環状外周部材と、前記外周部
材に設けた現像ロータリーの回転位置検出手段と、前記
外周部材に設けた前記スリットと、を有し、前記現像ロ
ータリーの回転位置検出手段と、前記スリットとが同一
部材に設けられていることを特徴とする第６の発明に記
載の電子写真画像形成装置である。

【００１１】本出願に係る第８の発明は前記スリット及
び現像ロータリーの回転位置検出手段を設けた現像ロー
タリーの外周の部材は駆動手段から駆動を伝達される部
材であることを特徴とする第７の発明に記載の電子写真
画像形成装置である。

【００１２】本出願に係る第９の発明は前記駆動手段
は、モータと、前記現像ロータリーの外周部材に設けた
歯車と、前記モータと前記現像ロータリーの歯車とを連
結する歯車部材と、を有することを特徴とする第８の発
明に記載の電子写真画像形成装置である。

【００１３】本出願に係る第１０の発明は前記駆動伝達
部材は現像ロータリーの外周近くに枢着され一端に前記
ストッパーを有し他端がソレノイドの可動杆に連結され
たベルクランク状であることを特徴とする第６から第９
の発明の何れか１つに記載の電子写真画像形成装置であ
る。

【００１４】本出願に係る第１１の発明は前記キープ式
ソレノイドの非通電時における前記ストッパーを前記現
像ロータリーのスリットから引き離して保持する保持力
よりも、前記ストッパーを前記スリットへ向けて付勢す
る力の大きな付勢手段を有することを特徴する第１０の
発明に記載の電子写真画像形成装置である。

【００１５】本出願に係る第１２の発明は前記付勢手段
は前記駆動伝達部材を付勢するばねであることを特徴と
する第１１の発明に記載の電子写真画像形成装置であ
る。

【００１６】

【従来の技術】従来現像カートリッジを使用する、ロー
タリー方式であって現像カートリッジの交換を行なうと
きその命令を入力するインターフェースを持ち、そのイ
ンターフェースに命令が入力されると現像ロータリーが
自動で、カートリッジ交換を行なう所定の位置まで回転
する電子写真画像形成装置が知られている。

【００１７】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）以下、図面に基づき、本発明の実施の
形態を説明する。

【００１８】本実施の形態の説明に於ける長手方向と
は、転写材（記録媒体）の搬送方向に直角で転写材に平
行な方向をいう。

【００１９】〔電子写真画像形成装置の全体の説明〕ま
ずカラー電子写真画像形成装置の全体構成について、図
１を参照して概略説明する。

【００２０】図１はカラー電子写真画像形成装置の一形
態であるレーザープリンターの全体の構成説明図であ
る。

【００２１】カラーレーザープリンターは図１に示すよ
うに、一定速度で回転する像担持体たる感光体ドラム１
５と固定の黒現像器２１Ｂと感光体ドラム１５に対して
割り出し回転可能な３つのカラー現像器２０Ｙ，２０
Ｍ，２０Ｃとからなる画像形成部と画像形成部で現像さ
れ多重転写されたカラー画像を保持し給送部から給送さ
れた転写材２に更に転写する中間転写体９とを有する。
カラー画像を転写された転写材２を次いで定着部２５へ
搬送してカラー画像を転写材２に定着し、排出ローラー
３４，３５，３６によって装置本体１８の上面の排出部
３７へ排出するものである。尚上記割り出し回転可能な
カラー現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ及び固定の黒現像
器２１Ｂは電子写真画像形成装置本体１８に対して個別
に着脱可能に構成されている。

【００２２】次に上記電子写真画像形成装置の各部の構
成について順次詳細に説明する。

【００２３】〔プロセスカートリッジ〕プロセスカート
リッジ１３は感光体ドラム１５、クリーニングブレード
１６、一次帯電手段１７、と感光体ドラム１５のホルダ
ーを兼ねるクリーニング容器１４とを一体的に構成さ
れ、このプロセスカートリッジ１３は電子写真画像形成
装置本体１８に対して着脱自在に支持され、感光体ドラ
ム１５の寿命に合わせて容易にカートリッジ毎交換可能
であるよう構成されている。本実施の形態に係る感光体
ドラム１５はアルミニウムシリンダーの外側に有機光導
電体層を塗布して構成し、感光体ドラム１５のホルダー
を兼ねるクリーニング容器１４に回転自在に支持されて
いる。クリーニング容器１４内において感光体ドラム１
５の周上には、クリーニングブレード１６、一次帯電手
段１７が配置され、感光体ドラム１５は部分的にクリー
ニング容器１４外へ露出している。また図示感光体ドラ
ム１５の軸方向の後方の一方端に図示しない駆動モータ
ーの駆動力を伝達することにより、感光体ドラム１５を
画像形成動作に応じて図示反時計回りに回転させるよう
にしている。

【００２４】上記プロセスカートリッジ１３に備える帯
電手段１７は接触帯電方法を用いたものであり、導電性
ローラを感光体ドラム１５に当接させ、この導電性ロー
ラに電圧を印加することによって感光体ドラム１５の裏
面を一様に帯電させるものである。

【００２５】なお、前述プロセスカートリッジとは、帯
電手段、クリーニング手段と電子写真感光体とを一体的
にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真画像
形成装置本体に対して着脱可能とするものである。及び
帯電手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電子写
真感光体とを一体的にカートリッジ化して電子写真画像
形成装置本体に着脱可能とするものである。

【００２６】〔露光手段〕感光体ドラム１５への露光は
スキャナー部３０から行われる。即ち画像信号がレーザ
ーダイオードに与えられると、このレーザーダイオード
は画像信号に対応する画像光をポリゴンミラー３１へ照
射する。このポリゴンミラー３１はスキャナーモーター
によって高速回転し、ポリゴンミラー３１で反射した画
像光が結像レンズ３２及び反射ミラー３３を介して一定
速度で回転する感光体ドラム１５の表面を選択的に露光
してその結果感光体ドラム１５上に静電潜像を形成す
る。

【００２７】〔現像手段〕現像手段２０，２１は、上記
静電潜像を可視像化するために、イエロー、マゼンタ
ー、シアン、黒の各色現像を可能とする３個の現像器２
０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃと１個の黒現像器２１Ｂから構成
される。現像手段２０についてはさらに詳細な説明が後
述される。

【００２８】現像手段２１の黒現像器２１Ｂは固定現像
器であり、感光体ドラム１５に対向した位置に現像剤担
持体として現像ローラ２１ＢＳが感光体ドラム１５に対
し微小間隔をもって配置され、感光体ドラム１５に黒ト
ナーによるトナー像を形成する。

【００２９】黒現像器２１Ｂは容器内のトナーを送り機
構によって送り込み、現像ローラ２１ＢＳの外周に圧接
された塗布ブレード２１ＢＢによって図１において時計
方向に回転する現像ローラ２１ＢＳの外周にトナーを薄
層塗布し、且つトナーへ電荷を付与（摩擦帯電）する。
また現像ローラ２１ＢＳに現像バイアスを印加すること
により、感光体ドラム１５へトナーを供給して、感光体
ドラム１５の静電潜像に対応してトナー現像を行うもの
である。

【００３０】〔給紙部〕給紙部は画像形成部へ転写材２
を給送するものであり、複数枚の転写材２を収納した給
紙カセット１と給紙ローラー３、給送ローラー４、重送
防止のリタードローラー５、給紙ガイド６、レジストロ
ーラー８から主に構成される。画像形成時には給紙ロー
ラー３が画像形成動作に応じて駆動回転し、給紙カセッ
ト１内の転写材２を一枚ずつ分離給送すると共に、給紙
ガイド６によってガイドし、搬送ローラー７を経由して
レジストローラ８に至る。画像形成動作中にレジストロ
ーラー８は、転写材２を静止待機させる非回転の動作と
転写材２を中間転写体９に向けて搬送する回転の動作と
を所定のシーケンスで行い、次工程である転写工程時に
画像と転写材２との位置合わせを行う。

【００３１】〔転写部〕転写部は揺動可能な転写ローラ
ー１０からなる。

【００３２】転写ローラー１０は金属軸を中抵抗発泡弾
性体で巻いてあり、図示上下に移動可能で且つ駆動力を
受けて回転する。上記中間転写体９上に４色のトナー像
を形成している間、即ち中間転写体９が複数回転する間
はその画像を乱さぬよう、図示実線で示すように転写ロ
ーラー１０は下方に位置し中間転写体９とは離れてい
る。上記中間転写体９上に４色のトナー像が形成し終っ
た後転写材２にカラー画像を転写するタイミングに合わ
せて転写ローラー１０は図示しないカム部材により図示
細線で示す上方の位置、即ち転写材２を介して中間転写
体９に所定の圧で押しつけられる。この時同時に転写ロ
ーラー１０にはバイアスが印加され中間転写体９上のト
ナー画像は転写材２に転写される。ここで中間転写体９
と転写ローラー１０とは夫々駆動されているため、両者
に挟まれた状態の転写材２は転写工程が行われると同時
に、図示左方向に所定の速度で搬送され次工程である定
着部２５に向けて送られる。

【００３３】〔定着部〕定着部２５は上記現像手段２
０，２１により形成されたトナー画像を中間転写体９を
介して転写材２上に形成したトナー画像を定着させるも
のであり、図１に示すように、転写材２に熱を加えるた
めの定着ローラー２６と転写材２を定着ローラー２６に
圧接させるための加圧ローラー２７とからなり、各ロー
ラーは中空ローラーであり内部に夫々ヒータ２８，２９
を有し回転駆動され同時に転写材２を搬送するように構
成されている。

【００３４】即ちトナー像を保持した転写材２は定着ロ
ーラー２６と２７とにりより搬送されると共に熱及び圧
力を加えられることによりトナーが転写材２に定着され
る。

【００３５】〔画像形成動作〕次に上記のように構成さ
れた装置によって画像形成を行う場合の動作について図
２を用いて説明する。

【００３６】まず図１に示す給紙ローラー３を回転して
給紙カセット１内の転写材２を一枚分離し、レジストロ
ーラー８へと搬送する。

【００３７】一方感光体ドラム１５と中間転写体９とが
各々同外周速度で図示矢印方向へ駆動回転する。

【００３８】現像手段２０は３個の現像器２０Ｙ，２０
Ｍ，２０Ｃは、中心軸２２を中心として回転する現像ロ
ータリー２３に夫々着脱可能に保持され、画像形成に際
しては各現像器が現像ロータリー２３に保持された状態
で中心軸２２を中心に回転移動し、所定の現像器が、感
光体ドラム１５に対向した位置に止り、更に現像ローラ
ー２０ＹＳ、（図面には符号を付していないが現像器２
０Ｍ，２０Ｃの夫々の現像ローラ２０ＭＳ，２０ＣＳ）
が感光体ドラム１５に対して微小間隔（３０μｍ程度）
をもって対向するように位置決めされた後、感光体ドラ
ム１５の静電潜像に対応して可視像を形成する。カラー
画像形成時には中間転写体９の１回転毎に現像ロータリ
ー２３が回転しイエロー現像器２０Ｙ、マゼンタ現像器
２０Ｍ、シアン現像器２０Ｃ、次いで黒現像器２１Ｂの
順で現像工程がなされる。

【００３９】図１ではイエロー現像器２０Ｙがプロセス
カートリッジ１３に対向した位置に位置決め静止してい
る状態を示している。イエロー現像器２０Ｙは容器内の
トナーを送り機構によって塗布ローラー２０ＹＲへ送り
込み、時計方向に回転する塗布ローラー２０ＹＲ及び現
像ローラ２０ＹＳの外周に圧接された現像ブレード２０
ＹＢによって時計方向に回転する現像ローラ２０ＹＳの
外周にトナーを薄層塗布し、且つトナーへ電荷を付与
（摩擦帯電）する。潜像が形成された感光体ドラム１５
と対向した現像ローラ２０ＹＳに現像バイアスを印加す
ることにより、潜像に応じて感光体ドラム１５上にトナ
ー現像を行うものである。マゼンタ現像器２０Ｍ、シア
ン現像器２０Ｃについても上記同様なメカニズムでトナ
ー現像が行われる。

【００４０】また現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃの各現
像ローラは各現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃが現像位置
に割り出し回転して移動されたとき電子写真画像形成装
置本体１８に設けられた各色現像用高圧電源及び駆動と
接続されており、各色現像毎に順次選択的に電圧が印加
され駆動部材が接続される。

【００４１】〔中間転写体〕中間転写体９はカラー画像
形成動作時には各現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃにより
可視化された感光体ドラム１５上のトナー画像を４回
（イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、黒Ｂの４色の各
画像）にわたり多重転写を受けるため、感光体ドラム１
５の外周速度と同期して図示時計回りに回転し、また多
重転写を受けた中間転写体９は電圧を印加された転写ロ
ーラー１０とによって転写材２を挟み込み搬送すること
により転写材２に中間転写体９上の各色トナー像を同時
多重転写する。

【００４２】本実施の形態１に係わる中間転写体９はア
ルミニウムシリンダー１２の外周を中抵抗スポンジや中
抵抗ゴム等の弾性層１１で覆った構成をしている。この
中間転写体９は回転自在に支持され一体的に固定される
ギヤ（図示せず）に駆動力を受けて回転する。

【００４３】〔クリーニング手段〕クリーニングブレー
ド１６は感光体ドラム１５の母線に圧接するように上述
のプロセスカートリッジ１３に一体的に組み込まれ、現
像手段によって感光体ドラム１５に可視像化されたトナ
ーが中間転写体９に転写された後、感光体ドラム１５上
に残ったトナーを掻き取ってクリーニングするものであ
り、クリーニングされた廃トナーはクリーニング容器１
４に蓄えられる。この容器１４に蓄えられた廃トナーの
量は、感光体ドラム１５の寿命より早くこの容器１４を
満たすことはなく、従ってクリーニング容器１４は感光
体ドラム１５の寿命交換時に同時に一体で交換処理され
る。

【００４４】図示中間転写体９の外周の任意の点が図示
Ｓの位置にきたとき、帯電手段１７によって表面を均一
に帯電された感光体ドラム１５は図示Ｅの位置でレーザ
ー露光を受け、画像形成を行う。感光体ドラム１５の露
光位置Ｅから反時計回りに中間転写体９との接触部であ
る第一転写位置Ｔ１迄の距離と中間転写体９の図示Ｓ点
から第一転写位置Ｔ１迄の距離は等しく、従って時間経
過後には画像の書き初めの点Ｅと中間転写体９上の点Ｓ
は第一転写位置Ｔ１の位置で一致する。即ち感光体ドラ
ム１５上では中間転写体９に対して画像はＳ点を先端に
反時計回りに形成される。

【００４５】１：イエロー画像の形成 スキャナー部３０によりイエロー画像のレーザー照射を
行い、感光体ドラム１５上にイエロー潜像を形成する。
この潜像形成と同時にイエロー現像器２０Ｙを駆動し感
光体ドラム１５上の潜像にイエロートナーが付着するよ
うに感光体ドラム１５の帯電極性と同極性で略同電位の
電圧を印加してイエロー現像を行う。同時に現像部の少
し下流の第一転写位置Ｔ１で感光体ドラム１５上のイエ
ロートナー像を中間転写体９の外周に一次転写する。こ
の時中間転写体９には上記イエロートナーと逆極性の電
圧を印加して一次転写を行う。

【００４６】形成する画像が例えば日本工業規格紙の大
きさＡ３サイズの場合中間転写体９の外周Ｓ点からＬ１
点まで画像が形成される（図２の中間転写体９の外周に
符号Ａ３と記した太線部分参照）イエロートナーの中間
転写体９への転写が終了すると、即ちＬ１点が第一転写
位置Ｔ１を過ぎると、現像ロータリー２３が時計方向に
回転し次のマゼンタ現像器２０Ｍが回転移動し、感光体
ドラム１５に対向した位置に位置決めされる。

【００４７】２：マゼンタ画像の形成 次いで中間転写体９の外周の一点（イエロー画像の先
端）が一周して図示点Ｓの位置にきたとき、同様にスキ
ャナー部３０によりマゼンタ画像のレーザー照射を行わ
れ、イエローと同様にして感光体ドラム１５上の潜像に
マゼンタトナー像が現像され、感光体ドラム１５上のマ
ゼンタトナー像を第一転写位置Ｔ１で同様に中間転写体
９上に転写する。マゼンタトナーの中間転写体９への転
写が終了すると、即ちＬ１が第一転写位置Ｔ１を過ぎる
と、現像ロータリー２３が時計方向に回転し次のシアン
現像器２０Ｃが回転移動し、感光体ドラム１５に対向し
た位置に位置決めされる。

【００４８】３：シアン画像の形成 次いで中間転写体９の外周の一点（イエロー及びマゼン
タ画像の先端）が更に一周して図示点Ｓの位置に来たと
き、同様にスキャナー部３０によりシアン画像のレーザ
ー照射を行われ、マゼンタ同様にして感光体ドラム１５
上の潜像にシアントナー像が現像され、感光体ドラム１
５上のシアントナー像を第一転写位置Ｔ１で中間転写体
９上にイエロー、マゼンタの各トナー像に重ねて転写す
る。シアントナーの中間転写体９への転写が終了する
と、即ちＬ１点が第一転写位置Ｔ１を過ぎると、現像ロ
ータリー２３が時計方向に６０度回転し感光体ドラム１
５に対抗した位置にはカラー現像器２０Ｙ，２０Ｂ，２
０Ｃは何れも存在しない。

【００４９】４：黒画像の形成 次いで中間転写体９の外周の一点（イエロー／マゼンタ
／シアン画像の先端）が更に一周して図示Ｓの位置にき
たとき、同様にスキャナー部３０により黒画像のレーザ
ー照射を行われ、次いで黒現像器２１Ｂにより黒トナー
が現像され、感光体ドラム１５上の黒トナーを第一転写
位置Ｔ１で中間転写体９上に更に重ねて転写する。

【００５０】以上イエロー、マゼンタ、シアン、黒の順
で潜像形成及び現像及び中間転写体９へのトナー転写を
重ねて４回順次行い、中間転写体９の表面にイエロー、
マゼンタ、シアン、黒の４種のトナーからなるフルカラ
ーの画像を形成することになる。

【００５１】黒トナー像の中間転写体９への転写が終了
する前に、即ち４回目黒トナー像の第一転写を終えフル
カラー画像を形成した中間転写体９の画像先端点Ｓが第
二転写部Ｔ２へ到達する前に、先述のレジストローラー
８で待機させておいた転写材２をタイミングを合わせて
搬送スタートされる。上記４回の中間転写体９上への各
色画像形成時には下方に待機し中間転写体９と非接触状
態であった転写ローラー１０を同時に上方へカム（図示
せず）で移動させ転写材２を中間転写体９の第二転写部
Ｔ２で圧接すると同時に転写ローラー１０にトナーと逆
極性のバイアスを印加することで、中間転写体９上のフ
ルカラー画像を転写材２に一気に４色同時転写する。第
二転写部Ｔ２を経た転写材２は中間転写体９から剥離さ
れ定着部２５へ搬送されトナー定着を行った後に排出ロ
ーラー対３４，３５，３６を介して電子写真画像形成装
置本体１８上部の排出部３７上へ画像面を下向きにして
排出され、画像形成動作を終了する。

【００５２】〔現像カートリッジの交換〕上記、現像器
２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃは夫々がトナー容器、塗布ロー
ラ、塗布ブレード、現像ローラを一体的にカートリッジ
化して現像ロータリー２３に着脱可能となっており、以
下、現像器のことを現像カートリッジ２０Ｙ，２０Ｂ，
２０Ｃと称す。

【００５３】次に、現像ロータリー２３に装着されてい
る現像カートリッジ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃの交換方向
について説明する。

【００５４】図３に、本実施の形態の説明に用いている
画像形成装置本体の外観図を示す。画像形成装置本体１
８に竪方向を枢軸とするヒンジ５１ａによりフロントド
ア５１が開閉可能に取り付けてある。このフロントドア
５１は図中矢印αの方向に開閉可能である。該フロント
ドア５１は、ジャム（紙づまり）処理や消耗部品の交換
等の際に開けるものであり、現像カートリッジ２０Ｙ，
２０Ｍ，２０Ｃを交換する際も、このフロントドア５１
を開けて行なう。さらに、このフロントドア５１を開け
ることによって、現像ロータリー２３を駆動する後述の
モータ５８と、後述する現像ロータリー２３を不動とす
る固定保持手段の駆動源に供給する電源と、制御系の５
Ｖ電源以外の全ての電源がオフになる。このため、この
状態でジャム処理等の作業を行なっても画像形成装置本
体１８が運転されて作業者がけがをする等の危険はな
い。

【００５５】フロントドア５１を開けると、その中に現
像カートリッジ交換口５４を開閉する小蓋５３と、現像
カートリッジ２０Ｙ，２０Ｂ，２０Ｃを交換する命令を
入力するためのインターフェースであるロータリー回転
ボタン５５が存在する。小蓋５３は、現像カートリッジ
交換口５４の下縁に沿う枢軸を持つ不図示のヒンジで取
り付けてあり、図中βの方向に開閉可能である。該小蓋
５３を開けると、現像カートリッジ２０Ｙ，２０Ｂ，２
０Ｃを交換するための開口部である交換口５４が外部に
現われる。

【００５６】さらにこの小蓋５３は機械的内部のインタ
ーロックスイッチ（不図示）と連動していて、小蓋５３
を開けると現像ロータリー２３を駆動するモータ５８
（図４参照）と、アクチュエータ６０の駆動源であるソ
レノイド５９に供給している電源もオフになる。このた
め、小蓋５３が開いている状態で、誤って現像ロータリ
ー２３が回り出してしまうということはない。

【００５７】従って、現像カートリッジ２０Ｙ，２０
Ｂ，２０Ｃの交換は、フロントドア５１を開け、しかも
小蓋５３を開いた状態で行なわれる。現像カートリッジ
２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃの交換は、この状態で装置本体
１８への交換命令を入力するためのインターフェースで
あるロータリー回転ボタン５５を押すことで行なう。ロ
ータリー回転ボタン５５を押されると、現像ロータリー
２３は図４に示す矢印γの方向に中心軸２２を中心に回
転する。現像ロータリー２３の基本構成は、中心軸２２
に回転自在に嵌入するボス部５７ａから周方向を三等配
して放射状にロータリーステー５７を備えている。

【００５８】ボス５７ａ、ロータリーステー５７の軸方
向の両側には円環状のフランジ５６が取り付けられてい
る。図４では１つのフランジのみ示し、軸方向の手前側
のもう１つのフランジは不図示である。フランジ５６は
その最外周には歯が切ってあり、歯車５６ａ部となって
いる。装置本体１８内では大径歯車である歯車５６ａが
モータ５８のモータ軸に固定した小歯車５８ａと噛合し
ていて、モータ５８からの駆動力によって現像ロータリ
ー２３が回転させられる。このフランジ５６には、裏側
に現像ロータリー２３の位置（回転方向）を検出するた
めのフラグがある。このため、現像ロータリー２３が回
転すると、装置本体１８に取り付けられたフォトインタ
ラプター（不図示）によって前記フラグの位置が検出さ
れ、現像ロータリー２３の回転位置を制御される。従っ
て、ロータリー回転ボタン５５が押されると、モータ５
８からの駆動力により、フランジ５６のフラグでその位
置を検知しながら現像ロータリー２３は、現像カートリ
ッジ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃの交換ができる所定の位置
まで回転される。そして、この位置でアクチュエータ６
０が働き、ロックされ、現像カートリッジの交換作業を
行なうことができる。

【００５９】現像カートリッジ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ
は現像ロータリー２３のステー５７間に夫々現像ロータ
リー２３の軸方向から着脱可能であり、装着されると不
図示現像ロータリー２３に対して現像カートリッジ２０
Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃは位置決めされると共にロックされ
るようになっている。

【００６０】次に、図５、図６を用いて現像ロータリー
の固定保持手段について説明する。

【００６１】図５に示すのが、ストッパ部６０ａがスリ
ット５６Ａに嵌合して現像ロータリー２３にロックがか
かった状態の図であり、図６に示すのが、ストッパ部６
０ａがスリット５６Ａから外れていて、ロックがかかっ
ていない状態の図である。図５、図６に示す現像ロータ
リー２３の位置が現像カートリッジ２０Ｙを交換するた
めの位置である。現像ロータリー２３には、現像カート
リッジ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃの３本の現像カートリッ
ジが装着されているが、この場合交換の対象となってい
るのは現像カートリッジ２０Ｙである。現像ロータリー
２３の固定保持手段は、基本的には、装置本体１８に固
設したソレノイド５９と、ソレノイド５９の鉄芯（可動
杆）５９ａにピン５９ｂで連結され、装置本体１８に固
設した固定軸Ｌに回転自在に支持されるアクチュエータ
６０と、アクチュエータ６０を図５中の矢印δの方向に
付勢するたとえばねじりコイルばね６１のような付勢手
段で構成されている。

【００６２】ソレノイド５９は、キープ式ソレノイドで
あり、矢印ε１，ε２の両方向に、通電する方向を変え
ることにより鉄芯５９ａを動かすことができるととも
に、ソレノイド５９単体が非通電の状態では、ソレノイ
ド５９の中に設けられている永久磁石によって鉄芯５９
ａは常に矢印ε１の方向に引き込まれた状態になってい
る。

【００６３】また、アクチュエータ６０はベルクランク
状であって一端にストッパー部６０ａを有し、他端の長
穴６０ｂがソレノイド５９の鉄芯５９ａの先端のピン５
９ｂに嵌合しているとともに、固定軸Ｌを中心に揺動可
能になっている。このため、ソレノイド５９の鉄芯５９
ａが図中矢印ε１の方向に動けばアクチュエータ６０は
矢印ε１の方向に回転し、鉄芯５９ａが矢印ε２の方向
に動けばアクチュエータ６０は矢印δ２の方向に動く。

【００６４】さらに、先にも述べたように、アクチュエ
ータ６０には、矢印δ２の方向に付勢するためのねじり
コイルばね６１がかけられている。即ち、ねじりコイル
ばね６１は固定軸Ｌに挿入され、一端が固定軸Ｌに係止
され、他端がアクチュエータ６０に係止されている。ね
じりコイルばね６１の力は、ソレノイド５９の鉄芯５９
ａを引き抜く方向になっている。前述のようにソレノイ
ド５９の中には永久磁石が入っていて、鉄芯５９ａを常
に引き込まれる方向に力が加わっているが、その引き込
み力は、鉄芯５９ａが引き込まれてしまつた時が一番強
く、外に引き出されるにしたがってその力は減少し、完
全に引き込まれてしまっている状態では、鉄芯５９ａを
外に引き出そうとしているねじりコイルばね６１の力よ
りはるかに大きかった力が、外に引き出されたある点か
らは逆転し、ねじりコイルばね６１の力がソレノイド５
９の永久磁石の力よりも大きくなり、鉄芯５９ａは引き
抜かれたままの状態となる。そしてソレノイド５９に通
電すると、電磁力により、上記永久磁石の力に抗し且つ
ねじりコイルばね６１のばね力に助勢されて鉄芯５９ａ
は突出し、前記通電と逆極性に通電すると、ねじりコイ
ルばね６１のばね力に抗し、且つ永久磁石の力に助勢さ
れて鉄芯５９ａは引き込む。

【００６５】現像ロータリー２３の固定保持手段は以上
述べたようになっているため、ソレノイド５９に矢印ε
２の方向に鉄芯５９ａが動くように通常約２００ｍｓｅ
ｃの間電流を流すとアクチュエータ６０が矢印δ２の方
向に回転し、ストッパー部６０ａが現像ロータリー２３
の外周のスリット部５６Ａに突入してロックが掛かった
状態となり、逆に矢印ε１の方向に鉄芯５９ａが動くよ
うに約２００ｍｓｅｃの間電流を流すとアクチュエータ
６０は矢印δ１の方向に回転してストッパ部６０ａはス
リット部５６Ａから脱出しロックが解除された状態にな
る。

【００６６】現像ロータリー２３のフランジ５６には、
その外周部に３ケ所のスリット部５６Ａ，、５６Ｂ，５
６Ｃが存在する。ロータリー回転ボタン５５が押される
と、現像ロータリー２３がモータ５８の駆動により小歯
車５８ａが回転して歯車５６ａを回転することにより現
像ロータリー２３が回転して現像ロータリー２３の周方
向を３等配して設けた不図示のフラグの１つが装置本体
１８に固設した不図示のフォトインタラプタにより検出
され、現像ロータリー２３はスリット５６Ａ，５６Ｂ，
５６Ｃの何れか１つがアクチュエータ６０のストッパ部
６０ａと対向して停止し、つづいてソレノイド５９には
現像ロータリー２３にロックをかける方向に約２００ｍ
ｓｅｃの間電流が流れアクチュエータ６０は矢印δ２の
方向に固定軸Ｌを中心にして回転すると、アクチュエー
タ６０の先端のストッパー部６０ａが、フランジ５６の
スリット５６Ａに入り込んだ状態で固定される。

【００６７】以上のような手順で現像ロータリー２３の
固定保持手段は動き、ソレノイド５９を動かす一瞬の間
のみ通電するだけで現像ロータリー２３をロック状態に
保つことができる（図５の状態）。つまり、現像カート
リッジを交換するには小蓋５３を開けるが、その際モー
タ５８の電源もオフになる。しかしその場合でも、現像
ロータリー２３はロックされていて、円滑に現像カート
リッジの交換をすることができる。また、これとは逆の
方向に電流を流すことで、現像ロータリー２３の固定保
持手段を解除することができる。この場合も、ソレノイ
ド５９を動かす一瞬のみ通電するだけで現像ロータリー
２３にロックをかけない、つまりスリット５６Ａからス
トッパ部６０ａが外れた状態にしておくことができる
（図６の状態）。

【００６８】この解除の動作が行なわれるのは、 ・ 電源オンやフロントドアを閉じた後等に行なわれる
イニシャルシーケンスの前 ・ 現像カートリッジ交換シーケンスが一度終了し、再
び現像カートリッジ交換シーケンスに入る前 である。これらのタイミングで現像ロータリーのロック
を解除する動作を入れることで、ロックがかかった状態
で現像ロータリーを回転させようとするトラブルを防ぐ
ことができる。また、解除する際、アクチュエータ６０
の先端のストッパ部６０ａは、フランジ５６のスリット
部からソレノイド５９の吸引力により逃げ勝手に脱出さ
れるものである。

【００６９】さて、本実施の形態の場合、現像ロータリ
ー２３のフランジ５６に現像ロータリー２３の回転方向
の位置を検出するフラグと現像ロータリーのストッパー
部６０ａが引っ掛かるスリット５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃ
が設けられている。同一部品に両機能が備えられている
ことによりフラグとスリット両者の位置精度が出し易
く、正確な位置で現像ロータリーにロックをかけること
ができる。さらにこのことによってアクチュエータとス
リットとの間のガタも小さくすることができる。

【００７０】また、フランジ５６はこの２つの機能だけ
ではなく、現像ロータリーの外部からの駆動力の入力部
でもある。このため、駆動力の入力部と、ストッパー部
の掛かり部という、剛性が必要な部分を１つの部品で実
現できているため、この部品の１部品の剛性を追求すれ
ばよいというメリットがある。さらに、仮にあるトラブ
ルが発生し、ロックがかかった状態でモータから駆動力
が入力された場合であっても、もしこの両方の機能が別
々の部品に設けてあったら、それらの部品の接合部での
破壊や現像ロータリーのねじれ等の発生が十分考えられ
るのに対し、例えばガラス入りのポリカーボネートのよ
うな剛性の高い一部品に両方の機能を持たせておくこと
で、破損が生じることがない。

【００７１】前述した現像ロータリーの制御装置の動作
説明図を図７に示す。ボタン５５を押すとリレーＲ１が
付勢されその常開接点Ｒ１−１が閉じて自己保持され、
常開接点Ｒ１−２が閉じてタイマーＴ１が作動して短時
間タイマー接点Ｔ１−１，Ｔ１−２が閉じソレノイド５
９はストッパー部６０ａをスリット５６Ａから引き抜く
方向に作動し、スリット５６Ａからストッパー部６０ａ
を引き抜いてその状態を保持してタイマー接点Ｔ１−
１，Ｔ１−２が開成する。一方前記タイマー接点Ｔ１−
１，Ｔ１−２と同時に開成していてタイマー接点Ｔ１−
３は開成し既に閉成している常開接点Ｒ１−３を通じて
モータ５８は駆動され、現像ロータリー２３は回転し、
フラグがフォトインタープラグ６２を遮断するとその信
号でタイマーーＴ２が作動し、タイマー接点Ｔ２−１，
Ｔ２−２が短時間閉成してソレノイド５９が作動してス
リット５６Ｂへストッパー部６０ａが嵌入すると共にタ
イマー接点Ｔ２−３が開成してモータ５８が停止する。
なお、このような内容の制御はＣＰＵによって全て制御
されている。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、 １）現像カートリッジの交換命令を機械本体に出し、現
像ロータリーが現像カートリッジを交換するための所定
の位置まで回転した後、固定保持手段がかかり現像ロー
タリーをロックすることで、スムーズに現像カートリッ
ジの交換を行なうことができる。 ２）あるタイミングで、必ずロックを解除する動作を入
れることで、確実に現像ロータリーを回転させることが
できる。 ３）現像ロータリーの回転方向の位置を検出する手段
と、固定保持手段のストッパー部がかかる部分が同一部
材に存在することで、精度を向上させることができ、確
実にロックをすることができる。 の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるカラーレーザープリンタの縦断
面図である。

【図２】画像形成作用を示す本発明のカラーレーザープ
リンタの縦断面図である。

【図３】本発明の説明に用いたプリンタの外観を示す斜
視図である。

【図４】現像ロータリーと固定保持手段の関係を示す斜
視図である。

【図５】現像ロータリーと固定保持手段の関係を示す縦
断面図である。

【図６】現像ロータリーと固定保持手段の関係を示す縦
断面図である。

【図７】現像ロータリーを回転する動作説明図である。

【符号の説明】

１…給紙カセット ２…転写材 ３…給紙ローラー ４…給送ローラー ５…リタードローラー ６…給紙ガイド ７…搬送ローラー ８…レジストローラー ９…中間転写体 １０…転写ローラ １１…弾性層 １２…アルミニウムシリンダー １３…プロセスカートリッジ １４…クリーニング容器 １５…像担持体（感光ドラム、電子写真感光体） １６…クリーニングブレード １７…帯電手段 １８…電子写真画像形成装置本体 ２０…現像手段 ２０Ｙ…イエロー現像器（現像カート
リッジ） ２０ＹＢ…塗布ブレード ２０Ｙ…塗布ロー
ラー ２０ＹＣ…現像ローラ ２０Ｍ…マゼンタ現像器
（現像カートリッジ） ２０ＭＳ…現像ローラ ２０Ｃ
…シアン現像器（現像カートリッジ） ２０ＣＳ…現像
ローラ ２１…現像手段 ２１Ｂ…黒現像器 ２１ＢＢ…塗布ブ
レード ２１ＢＲ…塗布ローラー ２１ＢＳ…現像ロー
ラー ２２…中心軸 ２３…現像ロータリー ２３Ａ…ステー ２３Ｂ，２３
Ｃ…現像器支持部 ２３Ｄ…丸穴 ２３Ｅ…長穴 ２５…定着部 ２６…定着ローラー ２７…加圧ローラー ２８…ヒーター ２９…ヒーター ３０…スキャナー部 ３１…ポリゴンミラー ３２…結像レンズ ３３…反射ミラー ３４…排出ローラー ３５…排出ローラー ３６…排出ローラー ３７…排出部 ５１…フロントドア ５１ａ…ヒンジ ５３…小蓋 ５４…現像カートリッジ交換口 ５５…ロータリー回転ボタン ５６…フランジ ５６ａ…歯車 ５６Ａ，５６Ｂ，５６
Ｃ…ストッパ用スリット ５７…ロータリーステー ５７ａ…ボス部 ５８…モーター ５８ａ…小歯車 ５９…ソレノイド ５９ａ…鉄芯 ６０…アクチュエーター ６０ａ…ストッパ ６１…ねじりコイルばね Ｌ…固定軸

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の現像カートリッジを着脱可能で一
   軸を中心に前記現像カートリッジの装着部を周方向に配
   設し、現像を行なうときに必要な何れか１つの現像カー
   トリッジが電子写真感光体ドラムと対向する位置へ割出
   回転する現像ロータリーを有する電子写真画像形成装置
   に於いて、 現像カートリッジの交換を行なう際にその命令を機械に
   入力するインターフェースと、 前記インターフェースに現像カートリッジの交換命令が
   入力されると、現像ロータリを現像カートリッジの交換
   を行う位置まで回転させる駆動手段と、 現像カートリッジの交換を行う位置まで回転した現像ロ
   ータリーを電気による駆動源を有して、固定すると共に
   前記駆動源への断電にかかわらず固定状態を保持する固
   定状態保持手段と、を有することを特徴とする電子写真
   画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記現像ロータリーを現像カートリッジ
   の交換を行う位置まで回転させる駆動手段は、プロセス
   動作中現像ロータリーを回転させるのと同一駆動手段が
   兼ねることを特徴とする請求項１に記載の電子写真画像
   形成装置。
3. 【請求項３】 現像カートリッジ交換用の開口部と、 前記開口部を開閉する扉と、 前記現像ロータリーの駆動手段及び前記現像ロータリー
   の固定保持手段の駆動源に対する通電、断電を行うスイ
   ッチであって、前記扉の開の状態ではオフし、閉の状態
   ではオンとなるスイッチと、を有することを特徴とする
   請求項１又は２に記載の電子写真画像形成装置。
4. 【請求項４】 画像形成を行う前に電位調整等のために
   行うイニシャルシーケンス前、及び、現像カートリッジ
   交換を行なうために、交換を行なう命令をインターフェ
   ースに入力し、そのシーケンス終了後、再び現像カート
   リッジ交換の命令をインターフェースに入力し、そのシ
   ーケンスが始まる前に、固定保持手段の固定状態を解除
   する動作を行なう制御装置を有することを特徴とする請
   求項１から３の何れか１つに記載の電子写真画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 前記固定状態保持手段の駆動源は固定状
   態を解除した状態において解除状態を保持するキープ式
   ソレノイドであることを特徴とする請求項１から４の何
   れか１つに記載の電子写真画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記固定保持状態保持手段は、 現像ロータリーの外周に設けられた半径方向のスリット
   と、 前記スリットに出入り可能に嵌合する突起状ストッパー
   と、 前記突起状ストッパーの駆動源との間に介在する駆動伝
   達部材と、 前記駆動源と、 前記突起状ストッパーを前記スリットへ嵌合する方向へ
   付勢するばね部材と、を有することを特徴とする請求項
   １又は４に記載の電子写真画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記現像ロータリーの枠体として設けた
   円環状外周部材と、 前記外周部材に設けた現像ロータリーの回転位置検出手
   段と、 前記外周部材に設けた前記スリットと、を有し、前記現
   像ロータリーの回転位置検出手段と、前記スリットとが
   同一部材に設けられていることを特徴とする請求項６に
   記載の電子写真画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記スリット及び現像ロータリーの回転
   位置検出手段を設けた現像ロータリーの外周の部材は駆
   動手段から駆動を伝達される部材であることを特徴とす
   る請求項７に記載の電子写真画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記駆動手段は、モータと、 前記現像ロータリーの外周部材に設けた歯車と、前記モ
   ータと前記現像ロータリーの歯車とを連結する歯車部材
   と、を有することを特徴とする請求項８に記載の電子写
   真画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記駆動伝達部材は現像ロータリーの
    外周近くに枢着され一端に前記ストッパーを有し他端が
    ソレノイドの可動杆に連結されたベルクランク状である
    ことを特徴とする請求項６から９の何れか１つに記載の
    電子写真画像形成装置。
11. 【請求項１１】 前記キープ式ソレノイドの非通電時に
    おける前記ストッパーを前記現像ロータリーのスリット
    から引き離して保持する保持力よりも、前記ストッパー
    を前記スリットへ向けて付勢する力の大きな付勢手段を
    有することを特徴する請求項１０に記載の電子写真画像
    形成装置。
12. 【請求項１２】 前記付勢手段は前記駆動伝達部材を付
    勢するばねであることを特徴とする請求項１１に記載の
    電子写真画像形成装置。