JP3556619B2

JP3556619B2 - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JP3556619B2
Application number: JP2001215261A
Authority: JP
Inventors: 伸夫笠原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-07-16
Filing date: 2001-07-16
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2019-08-18
Also published as: JP2002082513A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、カラープリンタ、カラーファクシミリ、カラー複写機等に用いられ、一つの中間転写体、一つの像担持体を有していて、この像担持体の周囲に複数の現像器を配置した電子写真方式のカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、一つの中間転写ベルト、一つの感光体ベルトを有する電子写真方式のカラー画像形成装置は、その構成に関し種々の提案がなされている。
例えば、特開昭６２−１８２７６６号公報においては、感光体ベルトと中間転写ベルトの周長比を２：１とし、感光体ベルトを水平に配置したこの上面に複数の現像器を設置し、中間転写ベルトを感光体ベルト片端面部に略直交させて配置して、転写紙の搬送通路を中間転写ベルトや感光体ベルトより下面に置いたカラー画像形成装置が開示されている。
また、特開平４−５６６９号公報においては、感光体ベルトを縦置きにしてその片側に多色現像装置、他方に白黒現像装置と除帯電器、クリーナ、書き込み部を設け、最下部に中間転写ベルトを直交させて配置し、転写紙の搬送通路を中間転写ベルトより下面に置いたカラー画像形成装置が開示されている。
また、特開昭６３−２９２１５６号公報においては、感光体ベルトと中間転写ベルトの周長比を２：１とし、感光体ベルトを斜めに配置したこの上面に複数の現像器を設置し、中間転写ベルトを感光体ベルト最下方端面部に配置して、転写紙の搬送通路を中間転写ベルトより下面に置いたカラー画像形成装置が開示されている。
また、特開平３−２４９６７１号公報においては、感光体ベルトと中間転写ベルトの周長比を１：１とし、感光体ベルトを縦置きに配置して、この片側面に複数の現像器を設置し、中間転写ベルトを感光体ベルト最上方端面部に斜めに配置して、転写紙の搬送通路を中間転写ベルトより下面に置いたカラー画像形成装置が開示されている。
さらに、ＵＳＰ４９５６６７６号公報においては、感光体ベルトを縦置きに配置して、この片側面に複数の現像器を設置し、中間転写ベルトを感光体ベルト最上方端面部に水平に配置し、転写紙の搬送通路を中間転写ベルト（搬送ベルトを兼ねる）より上面に置いたカラー画像形成装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のカラー画像形成装置においては、装置構成が複雑化するに伴って装置全体が大型化する傾向にあり、また、メンテナンス時に、現像剤やトナーが飛散して混色が生じたり、感光体や中間転写ベルトの交換が容易でない等の操作性の悪化という問題点があった。また、転写紙の搬送性や紙詰まり（ジャム）時の操作性の悪化という問題点もあった。
そこで、この発明は、上述した従来の問題点を解消し、メンテナンス及び紙詰まり時の処理が容易で、信頼性が高く、よりコンパクトで簡単な構成のカラー画像形成装置を提供することを課題としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明の要旨とするところは、画像形成装置本体と、少なくとも一部が垂直方向に平坦面を有するベルト状像担持手段と、前記ベルト状像担持手段に各色の画像に対応する静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記ベルト状像担持手段の前記平坦面に沿って垂直方向に配置された複数の現像手段と、前記画像形成装置本体に対しその装着態位と同じ向きのまま着脱可能であって、少なくとも、前記複数の現像手段に対応した複数の現像位置を有する前記像担持手段を含むユニットと、前記画像形成装置本体に対し着脱可能であって、トナー像を転写するための転写紙を収納する給紙カセットと、前記ユニットを覆うカバーであり、該カバーの開放により前記ユニットが前記画像形成装置本体に対して着脱可能とされるカバーとを備え、前記ユニットは前記複数の現像手段と前記カバーとの間に配置され、前記ユニットの着脱に伴う前記カバーの開放軌跡上に前記給紙カセットが存在しないように配置させたことを特徴とする。
また、前記カバーの開放移動の方向と、前記給紙カセットの着脱方向が、前記画像形成装置本体の同一方向において行われることを特徴とする。
また、画像形成装置本体と、該画像形成装置本体に対し着脱可能であって、少なくとも一部が垂直方向に平坦面を有するベルト状像担持体と、前記ベルト状像担持体に各色の画像に対応する静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記ベルト状像担持体の前記垂直平坦面に沿って垂直方向に配置された複数色の現像剤を前記像担持体上に付与する多色現像手段と、前記ベルト状像担持体上に形成されるトナー像が転写される中間転写体と、前記中間転写体上の前記トナー像を転写するための転写紙を収納し前記画像形成装置本体に対し着脱可能な給紙カセットと、その開放により本体に対し前記ベルト状像担持体および前記中間転写体が着脱可能になるカバーとを有し、前記ベルト状像担持体は前記複数の現像手段と前記カバーとの間に配置され、前記ベルト状像担持体と前記中間転写体および前記給紙カセットを前記画像形成装置本体の同一面から着脱可能に、かつ、前記カバーの開放軌跡上に前記給紙カセットが存在しないように、前記ベルト状像担持体と前記中間転写体と前記給紙カセットとを所定の上下位置に配置させたことを特徴とする。
【０００５】
【作用】
したがって、カバーの開放により本体に対し前記ベルト状像担持体が着脱可能になる。前記ベルト状像担持体と前記給紙カセットとを前記画像形成装置本体の同一面から着脱可能に、かつ、前記カバーの開放軌跡上に前記給紙カセットが存在しないように、前記ベルト状像担持体と前記給紙カセットとを所定の上下位置に配置させたので、給紙カセットに煩わされずに前記ベルト状像担持体の着脱が行え、メンテナンス処理が容易になる。
【０００６】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。現像方式としては、１成分と２成分現像方式があることは広く知られている。１成分現像方式はキャリヤを持たないので現像剤濃度制御や撹拌が不要となり、装置が簡易、コンパクトとなる利点を持っている。この１成分現像方式には磁性トナータイプと非磁性トナータイプの２種あり、カラー用としてはトナーの色再現性に優れる非磁性トナータイプが用いられるが、トナーの帯電、薄層均一化等には難があり、高速機や短期間に大量コピーを取るユーザ向けの装置には適していない。また、磁性トナータイプは白黒用として用いられる。
【０００７】
一方、２成分現像方式は装置が複雑となり大型となる問題点を持つが、高速、大量コピーに適している。
したがって、以下に示す実施例はすべて非磁性１成分現像方式を用いており、図１は本発明の実施例を示している。同図において、その主な構成要素は、像担持体である感光体ベルト１上にレーザー光線により像露光３を行う潜像形成手段である書き込み部３０、Ｙ（イエロー）現像器１０１Ｙ、Ｍ（マゼンタ）現像器１０１Ｍ、Ｃ（シアン）現像器１０１Ｃ、Ｂ（ブラック）現像器１０１Ｂにより多色現像を行う多色現像ユニット１００、中間転写体である中間転写ベルト２０１上にトナー像を形成し転写紙４０に再転写する中間転写ベルトユニット２００、トナー像を定着させる定着ユニット３００である。
この多色現像ユニット１００は、感光体ベルト１の垂直平坦面に近接して設けられていて、その各現像器１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｂは同じ部品構成であり、現像スリーブ１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｂと、供給ローラ１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｂと、現像ブレード１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｂと、撹拌部材１０５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃ，１０５Ｂとを有している。
各現像器１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｂは、図１から明らかなように、感光体ベルト１の垂直平坦面に沿って垂直方向に並んでいる。
【０００８】
また、感光体ベルト１は、駆動ローラ７、従動ローラ８、支張ローラ４によって支張されており、その周囲に近接して除電器６、帯電器２が設けられ、その片端部にクリーニング手段である感光体クリーナ５が回収トナータンク２０７と一体的に設けられている。この感光体ベルト１には通常ＯＰＣ系が使われる。
そして、感光体ベルト１の上方に中間転写ベルトユニット２００が配置され、この中間転写ベルトユニット２００を構成する中間転写ベルト２０１は、駆動ローラ２０５ａ、支張ローラ２０５ｂ、第１次バイアス電圧を印加する中間転写手段である第１バイアスローラ２０２ａ、２０２ｂ（２０２は第１次転写部）によって支張されており、この駆動ローラ２０５ａに近接して、中間転写ベルト２０１のクリーニングを行う中間転写ベルトクリーナ２０６、第２次バイアス電圧を印加する転写手段である第２バイアスローラ２０４（２０３は第２次転写部）が配置されている。
【０００９】
また、中間転写ベルト２０１から転写紙４０へのトナー像の転写を行う転写位置を中間転写ベルト２０１を支持する端部のローラである駆動ローラ２０５ａの近傍に設けている。
この中間転写ベルト２０１の材質は、ポリカーボネイトやポリエステル、ウレタンゴム、無可塑塩化ビニール等をベースとした表面抵抗率１０^８〜１０^９Ωを有するものが望ましく、且つシームレスであることがプリント速度の生産性、装置のコンパクト化に有利である。又当該ベルトの周長は最大プリントサイズより長いことが必須である。そして、感光体ベルト１の周長と中間転写ベルト２０１の周長は同周長とされており、又駆動ローラ２０５ａと駆動ローラ７の外径寸法は同寸法とすることにより、位置ずれの発生を防止している。
そして、給紙カセット４１に転写紙４０が収納されていて、この転写紙４０を一枚ずつ引き出すために、給紙コロ４２、レジストローラ４３が配置されている。また、手差し給紙を行うための手差し給紙口４５、ガイドコロ４４が設けられている。これら給紙カセット４１、給紙コロ４２、レジストローラ４３等により給紙ユニット５１０が構成されている。
【００１０】
また、定着ユニット３００には、定着ローラ３０１、加圧ローラ３０２、シリコンオイル塗布部材３０５が設けられており、このシリコンオイル塗布部材３０５はトナーの定着性を高めるため、又カラープリントの光沢性、色再現性の確保のために微量のシリコンオイルを定着ローラ３０１に塗布する。また、定着ローラ３０１はトナーに対して高い分離性を有するシリコンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成され、ヒータを内臓している。そして、定着後の転写紙を機外に排出するための排紙ローラ４００が当該定着ユニット３００の後端部に設けられている。
さらに、装置本体の上面には上部開閉蓋である上カバー５００が、又側面には側面開閉蓋である横カバー５０１がそれぞれ開閉自在に設けられている。
【００１１】
ところで、除電器６及び帯電器２は、コロナワイヤー（又はローラ）、ランプ等の汚染が画像ムラを発生させる最大原因となるので、これらの設置場所としては多色現像ユニット１００や感光体クリーナ５からのトナー、現像剤、ホコリ等が最も届きにくい位置に設置するのが良い。この実施例では、帯電器２はローラ帯電器を用いたが、コロナ帯電器でも良い。
また、感光体クリーナ５や中間転写ベルトクリーナ２０６としては、ブレードクリーナがクリーニング能力、コスト、信頼性等、総合的に見て最も優れており、又クリーニング性の持久力を高めるために、除去物（クリーニングされたトナー、紙粉等のホコリ、チリ等）の重力を最大限に利用できる位置に設置する。
なお、定着ユニット３００、中間転写ベルトユニット２００、感光体ベルト１と感光体クリーナ５及び回収トナータンク２０７から成る感光体ユニット５３０（図２参照）はカセット着脱面と同一面において、それぞれ装置本体に対して着脱自在に構成されている。
なお、感光体ユニット５３０は、図から明らかなように、多色現像ユニット１００と横カバー５０１の間に配置されている。
上記構成において、図示しない画像処理・コントローラによって電気信号に変換された原稿像は書き込み部３０により、感光体ベルト１上に像露光（３）され、当該感光体ベルト１上に静電潜像が形成された後、この静電潜像は多色現像ユニット１００によって現像される。この時、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色のトナーは撹拌部材１０５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂ）と供給ローラ１０３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂ）によって現像スリーブ１０２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂ）に運ばれ、現像ブレード１０４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂ）によってトナーが薄層化されて現像が行われる。（非現像時は図示しない駆動機構により、現像スリーブ１０２は感光体ベルト１から離れていて現像不能となっている。）そして、感光体ベルト１上のトナー像は、第１バイアスローラ２０２ａ，２０２ｂにバイアス電圧を印加することにより各色のトナー像が順次中間転写ベルト２０１に転写（第１次転写）される。
【００１２】
一方、給紙カセット４１内の転写紙４０は給紙コロ４２によりレジストローラ４３ヘ搬送され、このレジストローラ４３によって転写紙４０の先端と中間転写ベルト２０１上のトナー像が一致するように制御される。そして、第２バイアスローラ２０４にバイアス電圧を印加することにより、中間転写ベルト２０１上のトナー像が転写紙４０へ転写（第２次転写）される。転写後の転写紙４０は定着ユニット３００ヘ送られ、定着ローラ３０１と加圧ローラ３０２の間を通過することによりトナー像が定着される。この際、シリコンオイル塗布部材３０５によって定着ローラ３０１に適量のシリコンオイルが塗布されることにより、定着性が高められる。その後、排紙ローラ４００を介して機外に排出される。
また、中間転写クリーナ２０６は中間転写ベルト２０１上の転写残トナーやホコリ等をクリーニングし、これらの除去物は図示しない移送部材により感光体クリーナ５と供用の回収トナータンク２０７に運ばれる。
ところで、本発明の実施例のカラー画像形成装置のメンテナンスや紙詰まり時の処理を行う場合は、図２に示すように、必要に応じて、上カバー５００を矢印Ａ方向に開閉することにより、給紙搬送路を開き、定着ユニット３００を矢印Ｂ方向に取り出す。又、横カバー５０１を矢印Ｃ方向に開閉することにより、感光体ユニット５３０と中間転写ベルトユニット２００を矢印Ｄ方向に、装着状態の向きのまま取り出す。さらに、給紙ユニット５１０は矢印Ｅ方向にスライドすることができる。
【００１３】
次に、参考例について説明する。図３に示す第１の参考例は、上記実施例と略同様の構成であるが、異なっているのは、感光体ベルト１を水平に設置して、その上に中間転写ベルト２０１を配置している点と、多色現像ユニットは各現像器１０１ｙ，１０１ｍ，１０１ｃ，１０１ｂが円形に配置された回転式多色現像ユニット１００’を用いていて、この回転式多色現像ユニット１００’は感光体ベルト１の下側に配置されている点である。
そして、細かい相違点としては、感光体ベルト１の周長と中間転写ベルト２０１の周長の周長比は、実施例では同周長であったのに対して、整数比周長（この第２の実施例、及び後述する第２、第３の参考例では、感光体ベルト１と中間転写ベルト２０１の周長比は１：２としている）となっている。
この第１の参考例のメンテナンスや紙詰まり時の処理は、図４に示すように、図２の実施例の場合と同様であるので、説明を省略する。
【００１４】
次に、図５に示す第２の参考例は、上記第１の参考例と同様であるが、異なっているのは、感光体ベルト１とその上の中間転写ベルト２０１を斜めに傾けて配置している点である。この参考例の最大プリントサイズはＡ３サイズである。
この第２の参考例のメンテナンスや紙詰まり時の処理については、図６に示すように、図２に示した実施例と同様であるので、説明を省略する。
【００１５】
また、図７に示す第３の参考例は、上記第１の参考例と同様であるが、異なっているのは、感光体ベルト１を斜めに傾けて配置し、その上に中間転写ベルト２０１を水平に配置している点である。この参考例の最大プリントサイズはＡ４サイズである。
この第３の参考例のメンテナンスや紙詰まり時の処理については、図８に示すように、図２に示した実施例と同様であるので、説明を省略する。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、複数の現像手段がベルト状像担持手段の垂直平坦面に沿って垂直方向に配置され、前記複数の現像手段に対応した複数の現像位置を有するベルト状像担持手段と給紙カセットが、画像形成装置本体の同一側面から着脱可能に構成され、かつ、像担持手段の着脱用のカバーの開放軌跡上に給紙カセットが存在しないので、給紙カセットに煩わされずに像担持手段の着脱が行え、メンテナンス処理が容易になる。
【００１７】
請求項２によれば、請求項１に示す効果に加えて、前記カバーの開放移動の方向と、前記給紙カセットの着脱方向が、前記画像形成装置本体の同一方向において行われるので、装置の無駄なスペースを減らすことができる。
請求項３によれば、複数の現像手段がベルト状像担持体の垂直平坦面に沿って配置され、像担持体と、中間転写体と、給紙カセットを画像形成装置本体の同一面から着脱可能に、かつ、カバーの開放軌跡上に給紙カセットが存在しないので、給紙カセットに煩わされずにベルト状像担持手段の着脱が行え、メンテナンス処理が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例のカラー画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施例の各ユニットの着脱を示す説明図である。
【図３】第１の参考例のカラー画像形成装置を示す概略構成図である。
【図４】第１の参考例の各ユニットの着脱を示す説明図である。
【図５】第２の参考例のカラー画像形成装置を示す概略構成図である。
【図６】第２の参考例の各ユニットの着脱を示す説明図である。
【図７】第３の参考例のカラー画像形成装置を示す概略構成図である。
【図８】第３の参考例の各ユニットの着脱を示す説明図である。
【符号の説明】
１ベルト状像担持体
２帯電器
５，２０６クリーニング手段
６除電器
３０潜像形成手段
１００多色現像ユニット
１００´ 回転式多色現像ユニット
２０１ベルト状中間転写体
２０２ａ，２０２ｂ中間転写手段
２０４転写手段

Claims

画像形成装置本体と、少なくとも一部が垂直方向に平坦面を有するベルト状像担持手段と、前記ベルト状像担持手段に各色の画像に対応する静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記ベルト状像担持手段の前記平坦面に沿って垂直方向に配置された複数の現像手段と、前記画像形成装置本体に対しその装着態位と同じ向きのまま着脱可能であって、少なくとも、前記複数の現像手段に対応した複数の現像位置を有する前記像担持手段を含むユニットと、前記画像形成装置本体に対し着脱可能であって、トナー像を転写するための転写紙を収納する給紙カセットと、前記ユニットを覆うカバーであり、該カバーの開放により前記ユニットが前記画像形成装置本体に対して着脱可能とされるカバーとを備え、前記ユニットは前記複数の現像手段と前記カバーとの間に配置され、前記ユニットの着脱に伴う前記カバーの開放軌跡上に前記給紙カセットが存在しないように配置させたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、前記カバーの開放移動の方向と、前記給紙カセットの着脱方向が、前記画像形成装置本体の同一方向において行われることを特徴とする画像形成装置。
画像形成装置本体と、該画像形成装置本体に対し着脱可能であって、少なくとも一部が垂直方向に平坦面を有するベルト状像担持体と、前記ベルト状像担持体に各色の画像に対応する静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記ベルト状像担持体の前記垂直平坦面に沿って垂直方向に配置された複数色の現像剤を前記像担持体上に付与する多色現像手段と、前記ベルト状像担持体上に形成されるトナー像が転写される中間転写体と、前記中間転写体上の前記トナー像を転写するための転写紙を収納し前記画像形成装置本体に対し着脱可能な給紙カセットと、その開放により本体に対し前記ベルト状像担持体および前記中間転写体が着脱可能になるカバーとを有し、前記ベルト状像担持体は前記複数の現像手段と前記カバーとの間に配置され、前記ベルト状像担持体と前記中間転写体および前記給紙カセットを前記画像形成装置本体の同一面から着脱可能に、かつ、前記カバーの開放軌跡上に前記給紙カセットが存在しないように、前記ベルト状像担持体と前記中間転写体と前記給紙カセットとを所定の上下位置に配置させたことを特徴とするカラー画像形成装置。