JP2822068B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はベルト状像形成体を用いて電子写真方式によ
りカラー画像を形成するカラープリンタ又はカラー複写
機等のカラー画像形成装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、電子写真方式の像形成装置ではドラム状像形成
体が用いられてきた。しかしながら前記ドラム状像形成
体では高度の加工技術が要請され、加工収率が悪くコス
ト高である。そこで近年光導電性材料を可撓性ベルト上
に塗布又は蒸着して成り、その加工が容易かつ安価なベ
ルト状像形成体を用いた画像形成装置が検討されてお
り、例えば特開昭61−129678号公報には前記ベルト状像
形成体を用いたモノクロ用レーザプリンタが提案されて
いる。該プリンタでは、ベルト状像形成体が駆動ローラ
を含む回動ローラ間合に張架されることで形状が決ま
り、空間を有効に利用してコンパクト化が達成される利
点がある。また前記プリンタではクラムシェル構成とさ
れている外ベルト状像形成体がユニット化されていて装
置本体に挿脱可能とされ、ジャム処理、部品交換が容易
とされる。但し、前記公報記載のプリンタでは、クラム
シェル開放時、又はユニット挿脱時における像形成体の
保護対策がなされていない。

ところで複写業界において、モノクロの画像に代えて
より情報量の多いカラー画像の需要が増大している。

そこで前記ベルト状像形成体を用いたカラー複写機が
例えばシャープフルカラー複写機CX−7500として開発さ
れ、市販されている。前記カラー複写機は、アナログ方
式とされ、給紙搬送系を含む装置本体に対して、ベルト
状像形成体、該像形成体の上方に並列配置された複数の
現像器及び電気制御系を含む上部筐体が開放可能に設け
られている。また前記カラー複写機による像形成は、前
記ベルト状像形成体の複数回転により、前記像形成体上
に順次各色トナー像が形成されるが、各色トナー像の形
成される度に転写ベルト上に転写され、該転写ベルト上
で前記各色トナー像が重ね合わされカラートナー像が形
成される。このカラートナー像は転写紙上に転写され定
着されてカラー画像が形成される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら前記カラー複写機では前記したように装
置本体に対して開放される上部筐体には、ベルト状像形
成体、複写の現像器、アナログ方式の制御系等が組込ま
れているため前記上部筐体の開放操作が重くやりにく
い。また前記上部筐体を開放したとき露出される像形成
体の面の保護対策が全くなされていないため像形成体が
光により疲労劣化したり塵埃付着、損傷等をうけ易いと
云う問題がある。

その外像形成に際して像形成体の複数回転により形成
される各色トナー像が中間転写ベルト上に重ね合わされ
る方式とされているため重ね合わせ精度が悪く解像力の
よいカラー画像が得られないなどの問題がある。

ところで、前記像形成体の露出面の保護の問題につい
ては、例えば特開昭59−34546号公報、特開昭59−61865
号公報及び特開昭59−61860号公報等がある。しかしな
がらこれらの各号公報記載の技術はいずれも像形成ドラ
ムを用いアナログ方式でモノクロ画像を形成する複写機
に関するものである。

またカラー画像の像形成方法については、例えば特開
昭60−75850号公報、特開昭60−76766号公報等に像形成
体上に各色トナー像を重ね合わせてカラートナー像を形
成し、該カラートナー像を転写紙上に一括転写し、定着
してカラー画像を形成する技術が提案されている。この
技術によれば各色トナー像が直接像形成体上において重
ね合わされるため色ずれがなく高解像力のカラー画像が
得られる利点が生ずる。しかしながら前記各号公報記載
の技術はいずれも像形成ドラムを用いて像形成を行うも
のであり、かつ像形成体ドラム面の保護に関する開示は
なされていない。

（発明の目的） 本発明の目的は装置本体に対して、ベルト状像形成体
を含むユニットが挿脱可能とされたカラー画像形成装置
であって、前記ユニットの挿脱時露出される前記像形成
体面を効果的に保護して高性能のカラー画像を安定供給
するカラー画像形成装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

前記目的は、複数の回動ローラ間に張架したベルト状
像形成体と、該ベルト状像形成体の周縁に帯電器、露光
手段、及び複数の現像器を含む像形成手段を配置したカ
ラー画像形成装置において、前記複数の現像器は前記ベ
ルト状像形成体の片側に並列配置されると共に、前記ベ
ルト状像形成体は前記カラー画像形成装置本体に対して
挿脱可能なユニットとし、該ベルト状像形成体の該複数
の現像器の配置された位置と対向する位置に開口部を有
する保護板と、前記開口部を該ベルト状像形成体の移動
方向への移動により遮蔽及び開放するように構成したシ
ャッタ部材とを有し、前記保護板と前記シャッタ部材と
は前記ユニットと共に一体的に設けられており、前記ユ
ニットを前記カラー画像形成装置から離脱する際には前
記シャッタ部材により前記開口部を遮蔽していることを
特徴とするカラー画像形成装置により達成される。

次に前記ベルト状像形成体を含むユニットには第１図
に示されるようにベルト状像形成体の下面に複数の開口
部を有する保護板が設けられ、該保護板の下面に前記開
口部を横方向への移動により開閉するシャッター部材が
設けられている。なお、第１図は理解のため（Ａ）ベル
ト状像形成体ユニット、（Ｂ）保護板、（Ｃ）シャッタ
ー部材、（Ｄ）各種像形成部材が離間して図示されてい
る。

前記第１図（Ｂ）の保護板は第１図（Ａ）の像形成体
ユニット内にあって該ユニットに支持されてベルト状像
形成体の下面に近接して配置され、第１図（Ｃ）の帯電
器と露光開口部Y,M,C,BKの各現像ロールに対向する位置
に開口部が設けられている。

これらの開口部は同じくユニット内にあって該開口部
と対応する位置に同サイズの開口部を有する第１図
（Ｃ）のシャッター部材が横方向に移動することにより
開閉される。

本発明に係る前記シャッター部材は前記保護板の面に
沿った僅かな移動により前記保護板の多数の前記開口部
を一度に開閉し、結果的に像形成体の広い領域に亘って
並ぶ多数の露出面を簡単な機構により保護する機能を有
している。

即ち、第１図（Ｃ）に示されるように像形成体ユニッ
トの挿脱時、前記ユニット内に組込まれたシャッター部
材が捲取り用ハンドルの回動により、捲戻し用バネの張
力に抗して矢印方向にストッパーの位置迄移動され、ロ
ック部材によりその位置でセットされる。この場合シャ
ッター部材の開口部は点線の位置から実線の位置に移動
されるため保護の開口部は全て遮蔽される。次にユニッ
トが装填された場合は、前記ロックがはずされ、シャッ
ター部材は前記捲戻し用バネの張力により基準位置（点
線の位置）に戻され、シャッター部材の各開口部と保護
板の開口部が合致して像形成が可能とされる。

前記シャッター部材の開閉の手段としては、開閉用の
ハンドルを手動で回動して開閉されるのが好ましい。

また前記手動又は自動の機械的手段の外モーター駆
動、ソレノイド駆動等により開閉されてもよい。前記シ
ャッター部材の開閉は、シャッター部材が現像ロール面
に近接して移動するため、現像剤により汚染される。そ
こで前記シャッター部材の横方向への移動は像形成ユニ
ットの離間の過程で行われる。そのため手動操作にはタ
イミングの選択が重要である。

前記構成としたことによりベルト状像形成体の挿脱時
の露出が遮蔽されて保護され、像形成体の疲労劣化、損
傷、塵埃による汚染が防止され、良質の画像を長く安定
して供給できるようになる。

また、各現像器は前記ベルト状像形成体の下面に現像
面を上向きとして並列で配列され、好ましくは壁面の一
部を互いに共有して一体化され装置本体に対して挿脱可
能とされるのが好ましい。かかる構成としたことにより
現像器間でのトナー汚染及び混色等が少なく、また装置
全体の重心位置が比較的低く安定配置となる利点を生ず
る。

本発明のカラー画像形成装置を用いてカラー画像を形
成するには、カラー情報読取装置を用いてカラー原稿の
カラー情報を色別に読取り、得られたカラー情報を電気
信号に変え、該電気信号によりレーザ光又はLED光を変
調する。得られた変調光を色信号毎に回転する像形成体
上に露出して静電潜像を形成し、これを現像して色トナ
ー像を形成する。前記工程を色信号数繰返して各色トナ
ー像を重ね合わせて成るカラートナー像を形成してこれ
を転写材上に一括転写・定着してカラー画像を形成す
る。以上の説明はカラー複写機とした場合の方法である
が、前記カラー情報読取り装置を用いずCPU等の外部カ
ラー信号によりカラー画像を形成するプリンタとされて
もよい。また各現像器毎に帯電器と色別の露出器を設置
して像形成体の１回転により各色トナー像を重ね合わせ
て成るカラートナー像を形成し、該トナー像を転写材上
に一括転写・定着してカラー画像を形成してもよい。

〔実施例〕

以下本発明を実施例により具体的に説明するが本発明
の実施の態様はこれにより限定されるものではない。

（実施例１） 第２図乃至第３図は本実施例のカラープリンタの構成
を説明する図である。

第２図において、１はベルト状像形成体たる可撓性の
感光体ベルトで、該感光体ベルト１は回動ローラ２及び
３の間に架設されていてゴムローラからなる回動ローラ
２の駆動により時計方向に搬送される。

４は前記感光体ベルト１に内接するよう装置本体に固
定したガイド部材であって、前記感光体ベルト１はテン
ションローラ５の上方への力学的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。

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。

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手段すなわち現像
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。

前記各現像器8,9,10,11はＹ（イエロー）,M（マゼン
タ）,C（シアン）,BK（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8A,9A,10A,11A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。

本実施例のカラープリンタによるカラー画像形成で
は、CPU等の外部機器からの色信号が前記レーザ書込み
系ユニット７に入力され、該レーザ書込み系ユニット７
では、半導体レーザ装置40で発振されたレーザ光が、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及び7E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て
静電潜像が形成される。

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、
ベルト表面にトナー像が形成される。得られたトナー像
はベルト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。

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。

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
ている。

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。

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8,9,10及び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、
１成分現像剤を用いた非接触現像を用いることもでき
る。

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。

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。

カラートナー像の転写・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により確実に分離して上方に向かい、定着ローラ18に
よって画像を溶着したのち給紙ローラ19A及び19Bを経て
トレイ20上に排出される。

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。

前記カラー画像形成装置は回転軸21を支点として上部
筐体を時計方向に回転して開放出来るクラムシェル構造
がとられていて、その上部筐体側に前記の感光体ベルト
１、クリーニング装置13がユニットＫとして納められ、
各現像器、レーザ書込み系ユニット７、定着ローラ18等
が給紙カセット14と共に下部筐体側に収容されている。

前記ユニットＫ内には前記感光体ベルト１の下面に近
接して先に第１図（Ｂ）で示した構造の保護板22が設け
られ、該保護板22には像形成部材であるY,M,C,BK等の各
現像ロール8A,9A,10A,11A用及び帯電露出用開口部が角
孔状に設けられている。

前記保護板22の開口部は該保護板の下面に沿ってソレ
ノイド30の作用で移動するシャッター部材23により開閉
される。

前記シャッター部材には前記保護板の開口部と対応す
る位置に第１図（Ｃ）で示したような角孔状の開口部が
設けられていて、前記シャッター部材の図面に右端は元
捲ロール23Aに固定され、バネ23Cの作用で捲戻す方向に
付勢されている。本発明においては感光体ユニットを装
置本体から離脱する際にシャッタ部材により保護板に設
けられた開口部を遮蔽してする構成であればよいが、こ
こではシャッタ部材が上部筐体の開放に連動する場合に
ついて説明する。シャッター部材23は上部筐体が第３図
の位置から第２図の閉蓋位置に到達する前ソレノイドが
「オフ」されて元捲ロール23Aにバネ23Cの作用で捲取ら
れ、保護板開口部とシャッター部材開口部が合致状態と
なり、次いで上部筐体が装置本体に密着された後像形成
が可能な状態とされる。また上部筐体が装置本体から開
放される場合、所定時間前記ソレノイドがオンされてシ
ャッター部材23が図面左方に開口部幅分移動され、前記
保護板の各開口部はシャッター部材の開口部以外の領域
により遮蔽され感光体の面が保護される。

以上のように本実施例のカラープリンタでは装置がコ
ンパクトかつ安定配置でまとめられており、クラムシェ
ル構造とされていてジャム処理、部品交換が容易とされ
る外、前記各種処理に際して露出される感光体の面が保
護板及びシャッター部材により保護されているので像形
成体の疲労劣化が極めて少なく、長期に亘り繰り返して
安定したカラー画像が得られた。

なお、前記説明では上記筐体の開閉に伴うシャッター
部材の移動を説明したが、感光体ユニットＫの挿脱に際
しても全く同様であり挿脱に応じてソレノイドをオン，
オフしてシャッター部材を移動させて開閉を行っても本
発明の目的を達成することができる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明のカラー画像形
成装置によれば像形成体ユニットの挿脱時露出されるベ
ルト状像形成体の複数個所に亘る面が簡単な構成のシャ
ッター部材の操作により保護され、従ってまた像形成体
の疲労劣化が防止され繰り返し使用時の耐久性が確保さ
れる等の効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は保護板、シャッター部材の配置を説明する斜視
図、第２図乃至第３図は実施例を説明するカラープリン
タの断面図である。 １……像形成体ベルト（感光体ベルト） 2,3……回動ローラ、４……ガイド部材 ６……帯電器 ７……レーザ書込み系ユニット 8,9,10,11……現像器 22……保護板、23……シャッタ部材 23A……元捲ロール 23B……捲取ロール 30……ソレノイド Ｋ……像形成体ユニット

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−151560（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−219965（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−172979（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−130753（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−76076（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−172856（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−58243（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−170945（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/00 550 G03G 21/16 - 21/18 G03G 13/01 G03G 15/01 G03G 21/00 350 - 352

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の回動ローラ間に張架したベルト状像
   形成体と、該ベルト状像形成体の周縁に帯電器、露光手
   段、及び複数の現像器を含む像形成手段を配置したカラ
   ー画像形成装置において、 前記複数の現像器は前記ベルト状像形成体の片側に並列
   配置されると共に、 前記ベルト状像形成体は前記カラー画像形成装置本体に
   対して挿脱可能なユニットとし、 該ベルト状像形成体の該複数の現像器の配置された位置
   と対向する位置に開口部を有する保護板と、 前記開口部を該ベルト状像形成体の移動方向への移動に
   より遮蔽及び開放するように構成したシャッタ部材とを
   有し、 前記保護板と前記シャッタ部材とは前記ユニットと共に
   一体的に設けられており、 前記ユニットを前記カラー画像形成装置から離脱する際
   には前記シャッタ部材により前記開口部を遮蔽している
   ことを特徴とするカラー画像形成装置。