JP2826662B2 - 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、電子写真法による画像形成装置に関し、小
型化し、かつユニット化することでメンテナンス性能を
高めたカラー画像形成装置に関するものである。

〔発明の背景〕

フルカラー画像またはモノクロ画像を形成する電子写
真式画像形成装置では、像形成体である感光体ドラムを
帯電する帯電器、感光体ドラム上の静電潜像をトナーに
よって現像する現像器、感光体ドラム上のトナー像を記
録紙に転写する転写器等が、感光体ドラムの周縁部に配
設される。

このうち、フルカラー画像の電子写真画像形成装置に
おける現像器は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シ
アン（Ｃ）のトナー、ときには、黒色（BK）のトナーを
それぞれ収納した３台または４台の現像器によって構成
され、感光体ドラムが３回転あるいは４回転する間に、
イエロー、マゼンタ、シアンときには黒色の各トナー像
を感光体ドラム上に形成し、このトナー像を転写材に転
写することでフルカラー画像を得るようにしている。か
かる画像形成方式によるときは、３台あるいは４台の現
像器を薄型とし、かつ近接配置することによってカラー
画像形成装置はコンパクト化が可能となる。

特開昭61−55661号公報はこのような画像形成方式に
よるカラー画像形成装置の提案で、３台の現像器に対応
した３コのレーザ等を用いた露光装置によってそれぞれ
潜像形成するようにし、感光体ドラムと現像器及びクリ
ーニング手段を一体構成としてユニット化し、装置本体
より取り出し可能とするようにしたものである。

また転写材に対する画像の転写手段として可撓性の転
写ベルトを使用しかつその転写部を感光体ドラムの上部
に構成した画像形成装置の提案がなされている。

この装置では装置を上下に２分割するクラムシェル構
造の形式をとった場合に、上部の筐体を比較的軽量なも
のとすることが出来る上、転写材の搬送面を必要に応じ
大きく開放することが出来るのでジャム処理やメンテナ
ンスの作業が極めて容易となる利点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながらこのような画像形成装置において前述の
感光体ドラム、現像器およびクリーニング手段を一つの
カートリッジ内に一体化する方法をるとそれ等を収納し
たカートリッジを必然的に下部筐体に対し上方から垂直
に挿入する形式がとられる。

従って機材の点検や清掃に際して作業者は一体化によ
って重量の増したカートリッジをその都度引き上げて取
り出さなければならずまたメンテナンスの対象とならな
い機材をも装置より取外ざるを得ないと云う結果とな
る。

本発明は、この点を解決して改良した結果保守点検の
頻度の高いユニットを簡易かつ優先的に着脱することが
出来るカラー画像形成装置の提供を目的としたものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、少なくとも像形成体、各色現像剤を装填
した複数現像器及びクリーニング装置を像形成体周りに
配置するカラー画像形成装置において、前記像形成体を
ユニット化し、前記複数の現像器を前記像形成体の下方
にかつドラム軸を通る鉛直線に対し左右対称に配置する
と共にユニット化し、前記クリーニング装置でクリーニ
ングされたトナーを回収するトナー回収ボックスを前記
クリーニング装置に対し前記像形成体を挟む位置に配置
し、且つ前記クリーニング装置と共にユニット化し、前
記各ユニットは装置本体に対し着脱可能であることを特
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〕

本発明の一実施例を第１図ないし第６図に示す。

第１図および第２図は本発明を適用したプリンタを示
したものである。

前記プリンタは上部筐体１と下部筐体２とに分割され
たクラムシェル型式の構造がとられていて、上部筐体１
は下部筐体２に結合する蝶番1Aを支点として所定角度を
開放した角度に保持可能であり、また閉止状態では止メ
金具（図示せず）によって下部筐体２と一体とされる。

前記プリンタの画像形成部は像形成部30、イエロー，
マゼンタ，シアン，黒色の各現像剤を収容した現像器3
6,37,38,39、クリーニング装置40それに帯電器35、転写
前帯電器９、トナー回収ボックス70の各機材から構成さ
れるものでその何れもが前記下部筐体２側に装着される
ようになっている。

なお、前記各現像器はハウジングを一体に構成した上
で像形成体30の下方においてその周面に面するよう回転
上流の方向から順次並列する配置がとられ従って各現像
器は何れものその開口部を上方とした姿勢に保たれるの
で現像剤が流出して落下したり他の現像器内に混入した
りするようなことが起こらない。

前記プリンタはレーザ書込み系ユニットＢを前述の画
像形成部の側方のスペース内に、また転写材の搬送面を
前記像形成体30の上部の上部筐体１と下部筐体２の双方
にまたがる部分に配設していて、前記像形成体30は斜め
下方から前記レーザ書き込み系ユニットＢによるレーザ
走査を受けまたその周面に重ね合わせて形成したカラー
のトナー画像を転写材の下面に転写する方式をとってい
る。

このようにして転写材が前記像形成体30の上部をほぼ
水平方向に搬送されかつ転写面が下向きでもあることか
らクリーニング装置40等からトナーがこぼれ落ちたり飛
散するようなことがあっても画像面を汚損する迄に至る
ことがない。

また、この装置では、 （１）給紙系が下方に有り、重心がさらに下方に設定さ
れ機械の構造上のメリットが大きい。

（２）ジャム時搬送系の開放が容易になる。

などの利点が挙げられる。

前記プリンタによるカラー画像コピーのプロセスは次
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３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３図
（イ））で得られたデータを、計算機を備えた画像デー
タ処理部（第３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３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３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Ｂに入力
されると、レーザ書込み系ユニットＢ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31により回転されるポリゴンミラー32により回転走
査され、ｆθレンズ33を経て３枚のミラー34A,34B,34C
により光路を曲げられて、予め帯電手段たる帯電器35に
よって電荷を印加された像形成体30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像形成体30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像
形成体30の回転による副走査により像形成体30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36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
持されたまま像形成体30の周面により引き離されている
清掃手段たるクリーニング装置40の下を通過し、つぎの
コピーサイクルに入る。

すなわち、前記像形成体30は前記帯電器35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Ｂ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37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
る。

38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39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36,37,38および39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、基体が接地された像形成体30には非接触で
現像が行われるようになっている。

かくして像形成体30の周面上に形成されたカラー画像
は、転写部において給紙カセットＣより給紙ローラ、給
紙ガイドを経て送られてきた転写材の下面に転写され
る。

すなわちこの多色トナー像は、転写前帯電器９により
帯電されて転写され易くされた後、転写開始より回転さ
れている転写手段として使用される転写ベルト50を像形
成体30に接触させ、給紙カセットＣから給紙ローラ12お
よびタイミングローラ13を介して像形成とタイミングを
合わせて供給された記録紙に転写される。

前記転写ベルト50はローラ59と60の間に張架し、ロー
ラ60の回転駆動により像形成体30の周速に同調して回動
されるものであり、ローラ58が上下することで像形成体
30に対し離間あるいは接触される。

前記ローラ58は、ローラ60の軸芯を支点として揺動可
能なレバー57に取付けられていて、該レバー57を付勢す
る弾性部材により実線にて示す上方の位置に保持されて
いるが、転写タイミングに作動するソレノイド等の動力
によって一点鎖線をもって示す下方すなわち前記転写ベ
ルト50を像形成体30の周面に圧接させる位置に移動され
る。

前記転写ベルト50としては、基体として導電布入りゴ
ムベルトが使用され、その外周に0.5mm厚の弾性体を有
する高抵抗層や絶縁体層を設けたものが用いられる。

前記転写ベルト50への帯電は転写器51によってなさ
れ、トナーと逆極性の転写電荷が印加されて転写がなさ
れる。なお転写ベルト50に付着したトナーは転写ベルト
用のクリーニング装置50Aによって除去、清掃される。

かくして多色トナー像を転写された転写材は像形成体
30の周面より分離して定着装置に搬送され定着ローラ80
によってトナーを溶融固着したのち排紙ローラ90を介し
て機外に排出される。

一方転写材を分離した像形成体30は前記クリーニング
装置40によって残留トナーを除去、清掃される。

前記の像形成体30とクリーニング装置ならびに各現像
器は、関連する各機材を一体化した上でそれぞれ独立し
たクリーニングユニットＩと像形成体ユニットIIならび
に現像器ユニットIIIを形成し開蓋した下部筐体２に対
し現像器ユニットIII、像形成体ユニットII、クリーニ
ングユニットＩの順序で収納されまたその逆の順序で取
外しされる。

第４図は前記クリーニングユニットＩを示したもので
クリーニング装置40は像形成体30を挟む位置におかれる
トナー回収ボックス70を例えば一点鎖線をもって示すよ
うな前後の中継板40Aを介して一体化しその両者をトナ
ー搬送管70Aをもって接続して独立したプロセスユニッ
トとして下部筐体２に固定した前後の基板に支持され
る。

また第５図は前記像形成体ユニットIIを示したもので
像形成体30はその周面に面して設置される帯電器35と転
写前帯電器９を例えば一点鎖線をもって示す前後の支持
板30Aを介して一体化して独立したプロセスユニットと
して前記の前後の基板に支持される。

一方第６図は前記現像器ユニットIIIを示したもので
一体の各現像器の前面にさらに各現像器に対するトナー
補強ボックス36A〜39Aを取付け支持し前記のクリーニン
グユニットＩと像形成体ユニットIIと同様の独立したプ
ロセスユニットとして同じく前後の基板に支持される。

なお前記の中継板40A、支持板30Aの形状に関しては構
造上あるいは取扱い操作の関係から図示以外の形状や形
式をとることも自由である。

前記の各プロセスユニットは前後の基板に設けたガイ
ド部に挿入されつつ現像器ユニットIII、像形成体ユニ
ットII、クリーニングユニットＩの順序にて収納される
際同時に下部筐体２側の駆動系および電源と接続されて
総合的に画像形成プロセスユニットとしての機能が発揮
される。

〔発明の効果〕

本発明によって現像器ユニット、像形成ユニット、ク
リーニングユニット等の各ユニットが装置内でバランス
良く配置され、また各ユニットを装置に対し着脱する際
も、各ユニット、特に現像ユニットやクリーニングユニ
ットの左右のバランスが取れているので、着脱が容易
で、操作性が良くなり、その結果保守点検や各種のメン
テナンスが行き届いて常に最高の性能を発揮して画質の
優れたコピーを提供するカラー画像形成装置が実現され
ることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明のカラー画像形成装置の断
面図、第３図は像形成システムを示すブロック図、第４
図ないし第６図は前記装置の画像形成部を構成する各プ
ロセスユニットの斜視図。 １……上部筐体、1A……蝶番 ２……下部筐体、９……転写前帯電器 30……像形成体、35……帯電器 36〜39……現像器 36A〜39A……トナー補給ボックス 40……クリーニング装置 70……トナー回収ボックス 70A……トナー搬送管 Ｉ……クリーニングユニット II……像形成体ユニット III……現像器ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長沼 整子 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 (72)発明者 板谷 正彦 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 審査官 鈴木 秀幹 (56)参考文献 特開 昭58−72159（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−17762（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−118759（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−105161（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−112174（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−144368（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−199751（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/00 550 G03G 15/08 G03G 15/01 G03G 21/16 - 21/18 G03G 13/01 G03G 13/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも像形成体、各色現像剤を装填し
   た複数現像器及びクリーニング装置を像形成体周りに配
   置するカラー画像形成装置において、 前記像形成体をユニット化し、 前記複数の現像器を前記像形成体の下方にかつドラム軸
   を通る鉛直線に対し左右対称に配置すると共にユニット
   化し、 前記クリーニング装置でクリーニングされたトナーを回
   収するトナー回収ボックスを前記クリーニング装置に対
   し前記像形成体を挟む位置に配置し、且つ前記クリーニ
   ング装置と共にユニット化し、 前記各ユニットは装置本体に対し着脱可能であることを
   特徴とするカラー画像形成装置。