JP2822071B2 - 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、電子写真方式によりベルト状像形成体上に
トナー像を形成し、転写材上に転写して画像を得るよう
にしたカラー画像形成装置に関する。

〔発明の背景〕

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、像担持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、記録紙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を
もった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。

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である。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。

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60−158475号公報等
によって開示されている。

このような重ね合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。

また像形成体については、上記に説明したようにドラ
ム周面に光導電体を塗布あるいは蒸着した感光体ドラム
とともに、光導電体を可撓性のベルト上に塗布あるいは
装着したベルト状像形成体も提案されている。ベルト状
像形成体（以後感光体ベルトともいう）は駆動ローラを
含む回動ローラ間に張架することで形状が決まるので、
空間を有効に利用してコンパクトの形状としたカラー画
像形成装置を構成する場合には有効である。また感光体
ベルトは小さな曲率に沿って走行することができるの
で、小径の回動ローラを用いこの曲率部分を利用して転
写材の分離を行うことで転写材の分離不良等を防止する
こともできる。

また、特開昭63−244059号，同63−244064号公報等に
よって開示されたプロセスカートリッジを用いた画像形
成装置では、ジャム処理時での搬送路の分割構造が提案
されているが、定着部の配線の分割処理や定着部の本体
装置との分割構造において、装置製作上、あるいはユー
ザー操作において多大の難点を有していた。

〔発明の目的〕

このような感光体ベルトは、装置の高さを制限する目
的から水平方向に偏平な状態に張架されて、その下面に
現像器等の各像形成手段を並列して配置する構造がとら
れる。

前記の感光体ベルト、現像器群はそれぞれユニット化
されて装置本体に収納され、またさらに記録紙を収容す
る給紙カセットもそれ等の下部のスペースを利用して積
層の状態で収納出来ることから、このような感光体ベル
トを使用する画像形成装置においては記録紙の給紙搬送
路が装置本体の側面部で下から上に向け垂直に形成され
る場合が多く、従って前記の各ユニットを取出すだけで
は給紙搬送路を開放することが出来ない構造になってい
てジャム処理とかメンテナンスの作業性に問題点を残し
ている。

本発明はこの点を解決して改良した結果、装置の側方
を開蓋することによって記録紙の給紙搬送路を開放する
ようにした上さらにその開蓋を利用してベルト状像形成
体ユニットを装置本体に対し水平方向から着脱出来るよ
うに構成したカラー画像形成装置の提供を目的としたも
のである。

〔発明の構成〕

上記目的は、水平に配置されたベルト状像担持体を有
するプロセスユニットと、該プロセスユニットの下方に
複数の現像器を有する現像器ユニットを配置し、該現像
器ユニットの下方に給紙カセットを配置し、前記プロセ
スユニットの上方に定着ローラ対を配置し、前記給紙カ
セットから略水平方向に給送された転写紙を上方へ給送
方向を変更し前記ベルト状像担持体及び定着ローラ対へ
案内する転写紙通路とを有するカラー画像形成装置にお
いて、前記カラー画像形成装置の側壁の開放と共に前記
転写紙通路が開放可能にすると共に、前記カラー画像形
成装置の側壁の開放に連動して前記現像器ユニットが前
記プロセスユニットに対し該プロセスカートリッジの着
脱方向とは略直角方向に離間し、前記側壁が開放された
側から前記プロセスカートリッジを着脱可能とすること
を特徴とするカラー画像形成装置によって達成される。

〔実施例〕

本発明のカラー画像形成装置の実施例を第１図ないし
第７図に示す。

第１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。

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一定の曲率を有したガイド部材４
に摺擦させる。なおガイド部材４には像形成に不要な領
域に凹部を設け、摺擦による抵抗を減らしている。勿論
この凹部は摺擦抵抗が低い場合は設けなくてもよい。ま
た感光体ベルト１あるいはガイド部材４間の摺擦抵抗を
下げる目的でテフロン（登録商標）加工等の低摩擦部材
を感光体ベルト１あるいはガイド部材４の何れかの表面
に設け、あるいは前記の低摩擦部材で構成することが好
ましい。

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。

また現像器やクリーニング装置を感光体ベルトの下方
に設けることにより、現像剤の飛散やこぼれを防止する
ことができる。

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たる現像器で
あって、これ等の像形成手段は感光体ベルト１の前記ガ
イド部材４に対向する位置に配設される。そして、感光
体ベルト１の移動を妨げず間隙を保持するために、感光
体ベルト１の外側で前記ガイド部材４に間隙保持手段を
もって当接する。

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化した光学系
等も使用される。

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
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。

12は転写器,12Aは除電バー,13は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。

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。

まず本実施例による多色像の形成は、第２図の像形成
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（第２図
（イ））で得られたデータを、画像データ処理部（第２
図（ロ））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（第２図（ハ））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（第２図
（ニ））である例えば第１図の実施例で示したカラー画
像形成装置へと入力される。

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。

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により非接触の状態
で反転現像されて、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によって非接触
の状態で反転現像される。

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
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ドラム表面にシア
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１成分あるいは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。

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。

すなわち、給紙カセット14に収納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。

画像の転写・除電を受けた転写材は、除電効果により
トナー飛散等の画質への影響を受けることなく前記回動
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
に搬送を続けて回動ローラ３に対峙するブレード13Aと
回転するトナー搬送ローラ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とを引き離し新た
な画像形成のプロセスに入る。

前記装置本体における転写材の給紙部と定着部とは随
時開放出来る構造になっていて、それによって転写材の
ジャム処理やメンテナンスの作業が容易に行えるように
なっている。

すなわち前記の給紙ガイド15、タイミングローラ17、
定着ローラ18ならびに排紙ローラ19の各対をなす一方の
部材と転写器12とは、装置本体の回転軸50Aを支点とし
て反時計方向に直角にまで開放可能な横カバー50に取付
け支持されていて、第６図に示す如く横カバー50を開蓋
することにより前記の給紙ガイド15を始めとする各部材
を一点鎖線をもって示す位置より実線にて示す位置に移
動退避させて転写材の給紙搬送部を全面的に開放させる
ことが出来る構造がとられている。

一方前記の感光体ベルト１とガイド部材４ならびにク
リーニング装置13の各像形成手段は第３図に示すように
前面と背面の各基板30Aと30Bとから構成されるプロセス
ユニット30に組込まれ装置本体に着脱される。この様に
この着脱はプロセスユニットが扁平であることから給送
部からの着脱を容易にしている。

前記カートリッジ30は、前後の基板30Aと30Bとをガイ
ド部材４とさらに２本のステー31を介して一体とし、そ
の間に前記の各像形成手段を保持して装置本体に着脱さ
れる。

前記プロセスユニット30はさらに前後の各基板30Aと3
0Bの外側面に凸状のレール32Aを有するレール部材32を
備えていて、前記横カバー50を開蓋した状態で装置本体
の側方すなわち横カバー50の開放方向から取手33を介し
て水平にスライドして装着される。

第４図は前記プロセスユニット30の矢示AA断面を示し
たもので、装置本体内には前記レール部材32のレール32
Aに係合する凹状のガイド溝を有する溝部分34（一点鎖
線をもって示す）が架設されていて、該溝部材34に前記
レール部材32を係合することによりプロセスユニット30
は装置本体内に装着され係止部材（図示せず）の作用に
より所定位置に固定される。なお、このプロセスユニッ
トは画像形成に必要な帯電、露光、画像、転写部以外は
保護カバー38でおおわれている。さらに転写部では給紙
部の開閉操作と連動して閉じたり、開いたりする保護カ
バー38Aをプロセスユニットと一体的に設けるのが好ま
しい。

なお、給紙ガイド15の上部を形成するガイド片15Aは
プロセスユニット30側に取付け支持されていてプロセス
ユニット30と一体で装置本体に着脱される。

また前記各現像器は、第５図に示すような一体で各現
像器の接合部が可撓性部材で構成された現像容器41にそ
れぞれ仕切られた状態で組込まれた上、支持台42に載置
されて現像器ユニット40として装置本体に着脱される。
現像器ユニットは各現像器を独立に構成することもでき
る。

前記現像容器41は現像器８および11に相当する底面と
前記支持台42との間でそれぞれ前後方向に配置した複数
個の圧縮バネ43を挟着していて、各現像スリーブの周面
が接して形成する曲面の曲率が前記ガイド部材４によっ
て形成される感光体ベルト１の画像形成面の曲率より小
となるよう爪部40Aによって係止された状態で装置本体
に収納される。

前記現像器ユニット40はさらに支持台42の右側面に係
合ピンＰを、また底面の左端部にカム面Ｃをそれぞれ奥
行方向に適宜の間隔を置いて一対宛備えている。

現像器ユニット40はプロセスユニット30の装着に先立
って装置本体内に収められ前記の係合ピンＰを本体内の
案内板44の穴に係合し、カム面Ｃを対応するそれぞれの
圧接板45上のコロ46に載置して支持される。

次いでプロセスユニット30を装着し、前記横カバー50
を時計方向に回転して閉蓋して閉止すると、前記圧接板
45が横カバー50の内壁の押圧を受けて右方向に移動し、
前記コロ46がカム面Ｃを押し上げるので現像器ユニット
40はプロセスユニット30側に移動される。

その結果現像器ユニット40においては、各現像器は前
記の圧縮バネ43の作用による周知の突当てコロの当接作
用により、それぞれの現像スリーブを感光体ベルト１に
対して付勢させて所定の現像間隔を形成させることが出
来る。

またプロセスユニット30の装置本体よりの取外しに際
しては横カバー50を開蓋すると前記圧接板45に対する押
圧作用が解除されるので、圧接板45が引張バネ47の作用
によって左方向に復帰し現像器ユニット40は自重によっ
て下方に退避する。

従って感光体ベルト１に対する各現像器の当接関係は
解除されてプロセスユニット30は現像器ユニット40に干
渉することなく装置本体より取外すことが出来る。

〔発明の効果〕

本発明は、装置本体の一方の側面部を開閉可能の構造
とすることにより、ジャム状態の転写材の取出し除去等
の給紙搬送部に発生したトラブルの処理を極めて容易な
ものとするに加え、その開口部の利用によってベルト状
像形成体、複数の現像器群等の各像形成手段を簡易かつ
安全に装置本体に対し着脱することを可能とした極めて
構造の簡単なカラー画像形成装置を提供することとなっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラー画像形成装置の断面構成図、第
２図は像形成システムを示すブロック図、第３図および
第４図は前記装置に収納されるプロセスユニットの正面
図および断面図、第５図は現像器ユニットの正面図、第
６図は前記各ユニットの装着状況を示す説明図。 １……感光体ベルト、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 12……転写器、13……クリーニング装置 14……給紙カセット、15……給紙ガイド 16……給紙ローラ、17……タイミングベルト 18……定着ローラ、19……排紙ローラ 30……プロセスユニット 32……レール部材、32A……レール 34……溝部材、40……現像器ユニット 42……支持台、43……圧縮バネ 44……案内板、45……圧接板 46……コロ、47……引張バネ 50……横カバー、50A……回転軸 Ｐ……係合ピン、Ｃ……カム面

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−43170（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−161368（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−42661（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−40473（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−17759（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−80882（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−114976（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−109164（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−120754（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

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平に配置されたベルト状像担持体を有す
   るプロセスユニットと、該プロセスユニットの下方に複
   数の現像器を有する現像器ユニットを配置し、該現像器
   ユニットの下方に給紙カセットを配置し、前記プロセス
   ユニットの上方に定着ローラ対を配置し、前記給紙カセ
   ットから略水平方向に給送された転写紙を上方へ給送方
   向を変更し前記ベルト状像担持体及び定着ローラ対へ案
   内する転写紙通路とを有するカラー画像形成装置におい
   て、 前記カラー画像形成装置の側壁の開放と共に前記転写紙
   通路が開放可能にすると共に、 前記カラー画像形成装置の側壁の開放に連動して前記現
   像器ユニットが前記プロセスユニットに対し該プロセス
   カートリッジの着脱方向とは略直角方向に離間し、 前記側壁が開放された側から前記プロセスカートリッジ
   を着脱可能とすることを特徴とするカラー画像形成装
   置。