JP2001166656A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2001166656A
JP2001166656A JP34713499A JP34713499A JP2001166656A JP 2001166656 A JP2001166656 A JP 2001166656A JP 34713499 A JP34713499 A JP 34713499A JP 34713499 A JP34713499 A JP 34713499A JP 2001166656 A JP2001166656 A JP 2001166656A
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image forming
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forming process
photosensitive drum
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Junichi Tanizaki
淳一 谷崎
Yuzo Kawano
裕三 川野
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置において、小型化および低価格
化を図ることを目的とする。 【解決手段】 画像形成プロセスユニットPa,Pbに
それぞれ設けられた、静電潜像が形成される感光体ドラ
ム1と、感光体ドラム1上に形成された静電潜像を顕像
化する現像器4と、転写後の感光体ドラム1の残留電位
を除去する除電器5と、受光面が除電器5に面して配置
されるとともに発光面が感光体ドラム1の表面に面して
配置され、除電器5から照射された除電光を受光面から
取り込んでこれを発光面から感光体ドラム1の表面へと
照射する除電光案内部材18aと、画像形成プロセスユ
ニットPa,Pbが外周面の回動方向に沿って一列に配
置されて周回動する無端ベルト状の中間転写ベルト7
と、感光体ドラム1に対応して設けられ、感光体ドラム
1上に顕像化されたトナー像を中間転写ベルトに転写す
る転写手段19a,19bとを有する構成。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真技術を利
用して画像情報を転写材上に重ね合わせて合成像を形成
する画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、電子写真技術を利用した画像
形成装置においては、像担持体である感光体ドラムの表
面を帯電器により一様に所定の電位に帯電し、この感光
体ドラムに画像情報に応じた光照射を行って静電潜像を
形成し、この静電潜像を現像器によって現像したトナー
像をシート材等に転写して画像を形成することが行われ
ている。
【0003】一方、画像のカラー化に伴って、これら各
画像形成プロセスが実行される像担持体を複数備えて、
シアン像、マゼンタ像、イエロー像、好ましくはブラッ
ク像の各色像をそれぞれの像担持体に形成し、各像担持
体の転写位置にてシート材に各色トナー像を重ね合わせ
て転写することによりフルカラー画像を形成するタンデ
ム方式の画像形成装置も提案されている。
【0004】このようなタンデム方式の多重画像形成装
置は各色ごとにそれぞれの画像形成部を有するため、高
速化に有利である。
【0005】ここで、従来のタンデム方式による画像形
成装置について説明する。
【0006】図3は従来における画像形成装置を示す断
面図である。
【0007】図3に示すように、画像形成装置の本体内
には、4つの画像形成プロセスユニットPa,Pb,P
c,Pdが所定の間隔をおいて一列に配置され、各画像
形成プロセスユニットPa,Pb,Pc,Pdは像担持
体としての感光体ドラム1a,1b,1c,1dをそれ
ぞれに有している。
【0008】また、感光体ドラム1a,1b,1c,1
dの周囲には、各感光体ドラム1a,1b,1c,1d
の表面を一様に所定の電位に帯電させる帯電手段2a,
2b,2c,2d、各感光体ドラム1a,1b,1c,
1dに対応して設けられて画像情報に応じたレーザビー
ムを各々の感光体ドラム1a,1b,1c,1dの主走
査方向に照射して静電潜像を形成する露光器3a,3
b,3c,3d、感光体ドラム1a,1b,1c,1d
上に形成された静電潜像を顕像化する現像器4a,4
b,4c,4d、感光体ドラム1a,1b,1c,1d
上に顕像化されたトナー像を中間転写ベルト7に転写す
る転写手段19a,19b,19c,19d、感光体ド
ラム1a,1b,1c,1d上の残留トナーを除去する
クリーニング手段6a,6b,6c,6d、転写後の感
光体ドラム1a,1b,1c,1dの残留電位を除去す
る除電器5a,5b,5c,5dがそれぞれ配置されて
いる。
【0009】なお、除電器5a,5b,5c,5dおよ
び転写手段19a,19b,19c,19dは装置本体
側に設置され、その他の部材からなるプロセスユニット
は各々装置本体に対して着脱可能とされており、消耗品
として所定寿命になった場合の交換作業の便宜が考慮さ
れている。
【0010】ここで、画像形成プロセスユニットPa,
Pb,Pc,Pdでは、それぞれブラック画像、イエロ
ー画像、マゼンタ画像、シアン画像が形成される。
【0011】各画像形成プロセスユニットPa,Pb,
Pc,Pdを通過する態様で、感光体ドラム1a,1
b,1c,1dの下方には、駆動手段(図示せず)によ
り回転駆動される駆動ローラ20aおよび従動ローラ2
0bに張設されて矢印X方向へ周回動する無端状の中間
転写ベルト7が配置されている。そして、中間転写ベル
ト7に当接して、この中間転写ベルト7上の残トナーを
除去するクリーナ21が設置されている。
【0012】装置の下部には、印字用紙などのシート材
9が収納された用紙カセット10が設けられている。そ
して、シート材9は、給紙ローラ8により用紙カセット
10から1枚ずつ用紙搬送路に送り出される。
【0013】用紙搬送路上には、シート材9を一旦停止
させて印字タイミングに合わせシート材9を動作させる
レジストローラ24、中間転写ベルト7の外周面と所定
量にわたって接触してこの中間転写ベルト7上に形成さ
れたカラー画像をシート材9に転写するシート材転写ロ
ーラ11、シート材9上に転写されたカラー画像をロー
ラの狭持回転に伴う圧力と熱とによってシート材9に定
着する加熱ローラを備えた定着器12が配置されてい
る。
【0014】さらに定着器12の搬送路後方には、カラ
ー画像の定着されたシート材9を排出する排紙ローラ
(図示せず)、排紙ローラより排出されたシート材9が
蓄積される排紙トレイ(図示せず)が設けられている。
【0015】次に、以上のように構成された画像形成装
置の動作を説明する。
【0016】先ず、画像形成プロセスユニットPaの帯
電手段2aおよび露光器3aにより感光体ドラム1a上
に画像情報のブラック成分色の潜像が形成される。この
潜像はブラックトナーを有する現像器4aによりブラッ
クトナー像として可視像化され、転写手段19aにより
中間転写ベルト7上にブラックトナー像として転写され
る。
【0017】一方、ブラックトナー像が中間転写ベルト
7に転写されている間に、画像形成プロセスユニットP
bではイエロー成分色の潜像が形成され、続いて現像器
4bでイエロートナーによるイエロートナー像が顕像化
される。そして、先の画像形成プロセスユニットPaで
ブラックトナー像の転写が終了した中間転写ベルト7に
イエロートナー像が画像形成プロセスユニットPbの転
写手段19bにて転写され、ブラックトナー像と重ね合
わされる。
【0018】以下、マゼンタトナー像、シアントナー像
についても同様な方法で画像形成が行われ、中間転写ベ
ルト7に4色のトナー像の重ね合わせが終了すると、給
紙ローラ8により用紙カセット10から給紙され、レジ
ストローラ24によって印字タイミングに合わせられた
シート材9がニップ領域に導入され、このシート材9上
にシート材転写ローラ11によって4色のトナー像が一
括転写される。そして、転写されたトナー像は定着器1
2でシート材9に加熱定着され、このシート材9上にフ
ルカラー画像が形成される。
【0019】なお、転写が終了したそれぞれの感光体ド
ラム1a,1b,1c,1dはクリーニング手段6a,
6b,6c,6dで残留トナーが除去され、装置本体側
に配設された除電器5a,5b,5c,5dにより感光
体ドラム1a,1b,1c,1dの表面が電気的に初期
化され、引き続き行われる次の像形成に備えられる。
【0020】このように、複数の画像形成プロセスユニ
ットPa,Pb,Pc,Pdを有する画像形成装置にお
いては、露光器3a,3b,3c,3dから照射された
レーザビームによって感光体ドラム1a,1b,1c,
1d上に像情報が露光され、既知の画像形成プロセスを
経て、図中矢印X方向へ搬送される中間転写ベルト7の
同一面に異なる色のトナー像が順次重ね転写される。そ
して、このトナー像がシート材9へ一括転写される。
【0021】ここで、除電器5a,5b,5c,5d
は、信頼性およびコスト面から、複数個の赤色LEDチ
ップを感光体ドラム1a,1b,1c,1dの回転軸方
向に並列にならべて直接発光させている。この除電器5
a,5b,5c,5dは帯電手段2a,2b,2c,2
dとクリーニング手段6a,6b,6c,6dとの間の
わずかな領域に光を照射する必要があり、そのため、画
像形成プロセスユニットPa,Pb,Pc,Pdの外側
に傾斜して装置本体側に配置されている。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】このたように、従来の
画像形成装置においては、装置本体側に傾斜して配置さ
れた除電器や隣接する画像形成プロセスユニットに干渉
することなく所定の画像形成プロセスユニットを容易に
着脱可能にするために、画像形成プロセスユニット相互
の間隔を十分に確保する必要がある。
【0023】特に、タンデム方式の画像形成装置では、
4台の画像形成プロセスユニットが一列に並べられてい
るため、干渉回避のためのスペースが3倍必要になる。
その結果、装置本体サイズの増大、ひいては価格の高騰
という問題を生じる。
【0024】そこで、本発明は、小型化および低価格化
を図ることのできる画像形成装置を提供することを目的
とする。
【0025】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の画像形成装置は、現像色に対応して設けら
れた複数の画像形成プロセスユニットと、複数の画像形
成プロセスユニットにそれぞれ設けられ、静電潜像が形
成される像担持体と、複数の画像形成プロセスユニット
にそれぞれ設けられ、像担持体上に形成された静電潜像
を顕像化する現像器と、複数の画像形成プロセスユニッ
トにそれぞれ設けられ、転写後の像担持体の残留電位を
除去する除電器と、複数の画像形成プロセスユニットに
それぞれ設けられ、受光面が除電器に面して配置される
とともに発光面が像担持体の表面に面して配置され、除
電器から照射された除電光を受光面から取り込んでこれ
を発光面から像担持体の表面へと照射する除電光案内部
材と、複数の画像形成プロセスユニットが外周面の回動
方向に沿って一列に配置され、駆動ローラおよび従動ロ
ーラに張設されて周回動する無端ベルト状の中間転写体
と、像担持体に対応して設けられ、像担持体上に顕像化
されたトナー像を中間転写ベルトに転写する転写手段と
を有する構成としたものである。
【0026】このように、除電器から照射された除電光
を除電光案内部材を介して像担持体に導くようにしてい
るので、除電器の配置の自由度が向上して画像形成プロ
セスユニット相互の間隔を狭くすることができ、装置本
体サイズの小型化および装置の低価格化を図ることが可
能になる。
【0027】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、現像色に対応して設けられた複数の画像形成プロセ
スユニットと、複数の画像形成プロセスユニットにそれ
ぞれ設けられ、静電潜像が形成される像担持体と、複数
の画像形成プロセスユニットにそれぞれ設けられ、像担
持体上に形成された静電潜像を顕像化する現像器と、複
数の画像形成プロセスユニットにそれぞれ設けられ、転
写後の像担持体の残留電位を除去する除電器と、複数の
画像形成プロセスユニットにそれぞれ設けられ、受光面
が除電器に面して配置されるとともに発光面が像担持体
の表面に面して配置され、除電器から照射された除電光
を受光面から取り込んでこれを発光面から像担持体の表
面へと照射する除電光案内部材と、複数の画像形成プロ
セスユニットが外周面の回動方向に沿って一列に配置さ
れ、駆動ローラおよび従動ローラに張設されて周回動す
る無端ベルト状の中間転写体と、像担持体に対応して設
けられ、像担持体上に顕像化されたトナー像を中間転写
ベルトに転写する転写手段とを有する画像形成装置であ
り、除電器から照射された除電光を除電光案内部材を介
して像担持体に導くようにしているので、除電器の配置
の自由度が向上して画像形成プロセスユニット相互の間
隔を狭くすることができ、装置本体サイズの小型化およ
び装置の低価格化を図ることが可能になるという作用を
有する。
【0028】本発明の請求項2に記載の発明は、請求項
1記載の発明において、除電光案内部材は、長さ方向に
角部を有することなく受光面から発光面まで連続してい
る画像形成装置であり、除電光案内部材を透過するとき
の除電光の透過率が良好になり、十分な除電光量を像担
持体の表面まで伝達することができるという作用を有す
る。
【0029】本発明の請求項3に記載の発明は、請求項
1または2記載の発明において、除電光案内部材の像担
持体の回転軸に対して垂直な両側面以外の外周面には鏡
面加工が施されている画像形成装置であり、除電光案内
部材を透過するときの乱反射や吸収が防止され、除電光
の透過率が良好になり、十分な除電光量を像担持体の表
面まで伝達することができるという作用を有する。
【0030】以下、本発明の実施の形態について、図1
および図2を用いて説明する。なお、これらの図面にお
いて図3の従来の画像形成装置と同一の部材には同一の
符号を付しており、また、必要に応じて重複した説明は
省略されている。
【0031】図1は本発明の一実施の形態による画像形
成装置の画像形成プロセスユニットおよびその周辺を示
す説明図、図2は図1の画像形成装置の画像形成プロセ
スユニットを示す斜視図である。
【0032】画像形成装置には4つの画像形成プロセス
ユニット(以下、単に「プロセスユニット」という。)
Pa,Pb,Pc,Pd(図3)が配置されている。本
実施の形態では、ブラック画像を形成するプロセスユニ
ットPaの構成について説明する。但し、収容されたト
ナーの色を除き、シアン画像、マゼンタ画像、イエロー
画像をそれぞれ形成する他のプロセスユニットPb,P
c,PdについてもプロセスユニットPaと同様の構成
になっている。
【0033】プロセスユニットPaは像担持体としての
感光体ドラム1aを有している。そして、感光体ドラム
1aの周囲には、この感光体ドラム1aの表面を一様に
所定の電位に帯電させる帯電手段2a、感光体ドラム1
aに対応して設けられて画像情報に応じたレーザビーム
を感光体ドラム1aの主走査方向に照射して静電潜像を
形成する露光器3a、感光体ドラム1a上に形成された
静電潜像を顕像化する現像器4a、感光体ドラム1a上
に顕像化されたトナー像を中間転写ベルト(中間転写
体)7に転写する転写手段19a、感光体ドラム1a上
の残留トナーを除去するクリーニング手段6a、転写後
の感光体ドラム1aの残留電位を除去する除電器5aが
配置されている。そして、帯電手段2aとクリーニング
手段6aとを一体に保持して感光体ユニット22aが構
成されている。
【0034】現像器4aには、感光体ドラム1aにブラ
ック色のトナーを供給してこの感光体ドラム1a上に形
成された静電潜像を現像する現像ローラ13a、現像ロ
ーラ13aに圧接して設置されてこの現像ローラ13a
にトナーを供給するトナー供給ローラ14a、現像ロー
ラ13aに当接して設けられて現像ローラ13aに供給
されたトナーを所定の層厚にするトナー薄層化手段15
a、ブラック色のトナーが収容されたトナーカートリッ
ジ16aが一体的に組み込まれている。
【0035】各プロセスユニットPa,Pb,Pc,P
dを通過する態様で、感光体ドラム1a,1b,1c,
1dの下方には、矢印X方向へ周回動する無端状の中間
転写ベルト7が配置されている。
【0036】このような構成の画像形成装置において、
先ず、プロセスユニットPaの帯電手段2aおよび露光
器3aにより感光体ドラム1a上に画像情報のブラック
成分色の潜像が形成される。この潜像はブラックトナー
を有する現像器4aによりブラックトナー像として可視
像化され、転写手段19aにより中間転写ベルト7上に
ブラックトナー像として転写される。
【0037】一方、ブラックトナー像が中間転写ベルト
7に転写されている間に、プロセスユニットPbではイ
エロー成分色の潜像が形成され、続いて現像器4bでイ
エロートナーによるイエロートナー像が顕像化される。
そして、先のプロセスユニットPaでブラックトナー像
の転写が終了した中間転写ベルト7にイエロートナー像
がプロセスユニットPbの転写手段19bにて転写さ
れ、ブラックトナー像と重ね合わされる。
【0038】以下、マゼンタトナー像、シアントナー像
についても同様な方法で画像形成が行われ、中間転写ベ
ルト7に4色のトナー像の重ね合わせが終了すると、給
紙ローラにより用紙カセットから給紙され、レジストロ
ーラによって印字タイミングに合わせられたシート材が
ニップ領域に導入され、このシート材上にシート材転写
ローラによって4色のトナー像が一括転写される。そし
て、転写されたトナー像は定着器でシート材に加熱定着
され、このシート材上にフルカラー画像が形成される。
【0039】なお、転写が終了したそれぞれの感光体ド
ラム1a,1b,1c,1dはクリーニング手段6a,
6b,6c,6dで残留トナーが除去され、装置本体側
に配設された除電器5a,5b,5c,5dにより感光
体ドラム1a,1b,1c,1dの表面が電気的に初期
化され、引き続き行われる次の像形成に備えられる。
【0040】このように、複数のプロセスユニットP
a,Pb,Pc,Pdを有する画像形成装置において
は、相互に隣接するプロセスユニットPa,Pb,P
c,Pdの間隔が装置全体のサイズを決めるため、消耗
品としてのプロセスユニットPa,Pb,Pc,Pdの
交換時における作業性を確保しながら、隣接するプロセ
スユニットPa,Pb,Pc,Pdの間隔を狭める必要
がある。
【0041】そこで、本実施の形態では、感光体ユニッ
ト22aの側壁面には、受光面がプロセスユニットPa
の外側に突出して除電器5aに面して配置されるととも
に発光面が感光体ドラム1aの表面に面して配置され、
除電器5aから照射された除電光を受光面から取り込ん
でこれを発光面から感光体ドラム1aの表面へと照射す
る除電光案内部材18aが設置されている。そして、図
示するように、除電光案内部材18aは帯電手段2aと
クリーニング手段6aとの間隙を通るようにして取り付
けられている。
【0042】このように除電器5aから照射された除電
光を除電光案内部材18aを介して感光体ドラム1aに
導くようにしているので、除電器5aは隣接するプロセ
スユニットPb側に傾斜して配置されるのではなく、こ
の除電器5aが取り付けられたプロセスユニットPaに
沿わせるようにして配置されている。
【0043】すなわち、除電光案内部材18aにより除
電器5aの配置の自由度が向上している。
【0044】また、感光体ドラム1aのクリーニング手
段6aは、画像形成下流側に隣接するプロセスユニット
Pbの現像器4bの略下方に配置されている。
【0045】このため、プロセスユニットPa,Pb,
Pc,Pd相互の間隔を狭くしても、プロセスユニット
Pa,Pb,Pc,Pdの交換時における作業性を損な
うことがない。
【0046】なお、除電光案内部材18aの形状として
は、長さ方向に角部を有することなく受光面から発光面
まで連続しているが望ましい。これにより、除電光案内
部材18aを透過するときの除電光の透過率が良好にな
り、十分な除電光量を感光体ドラム1a表面まで伝達す
ることができる。
【0047】また、除電光案内部材18aの感光体ドラ
ム1aの回転軸に対して垂直な両側面以外の外周面に鏡
面加工を施せば、除電光案内部材18aを透過するとき
の乱反射や吸収が防止され、除電光の透過率が良好にな
り、十分な除電光量を感光体ドラム1aの表面まで伝達
することができる。
【0048】このように、本実施の形態の画像形成装置
によれば、除電器5aから照射された除電光を除電光案
内部材18aを介して感光体ドラム1aに導くようにし
ているので、除電器5aの配置の自由度が向上してプロ
セスユニットPa,Pb,Pc,Pd相互の間隔を狭く
することができる。
【0049】これにより、装置本体サイズの小型化およ
び装置の低価格化を図ることが可能になる。
【0050】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、除電器
から照射された除電光を除電光案内部材を介して像担持
体に導くようにしているので、除電器の配置の自由度が
向上して画像形成プロセスユニット相互の間隔を狭くす
ることができ、装置本体サイズの小型化および装置の低
価格化を図ることが可能になるという有効な効果が得ら
れる。
【0051】また、除電光案内部材を、長さ方向に角部
を有することなく受光面から発光面まで連続した形状と
することにより、除電光案内部材を透過するときの除電
光の透過率が良好になり、十分な除電光量を像担持体の
表面まで伝達することができるという有効な効果が得ら
れる。
【0052】除電光案内部材の像担持体の回転軸に対し
て垂直な両側面以外の外周面に鏡面加工を施すことによ
り、除電光案内部材を透過するときの乱反射や吸収が防
止され、除電光の透過率が良好になり、十分な除電光量
を像担持体の表面まで伝達することができるという有効
な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による画像形成装置の画
像形成プロセスユニットおよびその周辺を示す説明図
【図2】図1の画像形成装置の画像形成プロセスユニッ
トを示す斜視図
【図3】従来における画像形成装置を示す断面図
【符号の説明】
1 感光体ドラム(像担持体) 4 現像器 5 除電器 7 中間転写ベルト(中間転写体) 18a 除電光案内部材 19a,19b,19c,19d 転写手段 Pa,Pb,Pc,Pd 画像形成プロセスユニット

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】現像色に対応して設けられた複数の画像形
    成プロセスユニットと、 複数の前記画像形成プロセスユニットにそれぞれ設けら
    れ、静電潜像が形成される像担持体と、 複数の前記画像形成プロセスユニットにそれぞれ設けら
    れ、前記像担持体上に形成された前記静電潜像を顕像化
    する現像器と、 複数の前記画像形成プロセスユニットにそれぞれ設けら
    れ、転写後の前記像担持体の残留電位を除去する除電器
    と、 複数の前記画像形成プロセスユニットにそれぞれ設けら
    れ、受光面が前記除電器に面して配置されるとともに発
    光面が前記像担持体の表面に面して配置され、前記除電
    器から照射された除電光を前記受光面から取り込んでこ
    れを前記発光面から像担持体の表面へと照射する除電光
    案内部材と、 複数の前記画像形成プロセスユニットが外周面の回動方
    向に沿って一列に配置され、駆動ローラおよび従動ロー
    ラに張設されて周回動する無端ベルト状の中間転写体
    と、 前記像担持体に対応して設けられ、前記像担持体上に顕
    像化されたトナー像を前記中間転写体に転写する転写手
    段とを有することを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】前記除電光案内部材は、長さ方向に角部を
    有することなく前記受光面から前記発光面まで連続して
    いることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】前記除電光案内部材の前記像担持体の回転
    軸に対して垂直な両側面以外の外周面には鏡面加工が施
    されていることを特徴とする請求項1または2記載の画
    像形成装置。
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