JPH04134357A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複写機、プリンタ等転写材へ画像形成を行う
電子写真方式のカラー画像形成装置に関する。

〔発明の背景〕

電子写真方式を用いるモノカラ一方式のアナログ複写機
や半導体レーザ・ＬＥＤ走査系による複写機・プリンタ
等の画像形成装置において、耐用寿命を有する各種感光
体、現像剤、クリーニング部材や現像剤トナーの消耗時
等での補給・交換のために画像形成手段の一部をカート
リッジ化して、これら画像形成手段の要部を一体化した
部材を装置外へ取り出し、メンテナンス或は交換を行う
よう構成されたものが提案されている。また、画像形成
手段によって像形成される転写材の搬送路を開放してジ
ャム処理時に転写材を取り出し易くする様な構成も種々
提案されてきている。

これらの代表的な構成として特公昭５８−５４３９２号
公報に開示されている様な、感光体ドラム、現像器、ク
リーナー等を一体的に支持部材に取付け、装置本体より
引抜き可能とし、各ユニットの交換や補修を容易化する
提案がなされており、次いでこれら画像形成手段の主要
部を一体化して使い捨てとしたものが特開昭５７−１５
４２５５号公報に、また同様の使い捨てカートリッジを
用いるもので、半導体レーザによるドツト露光走査書込
みによって感光体ドラム上に潜像形成を行うプリンタ構
成が特開昭５９−１４７３６６号公報等にて開示されて
いる。

更に、これらの公報には分割構造の上部筐体を開放して
転写材搬送路を開き、ジャム時の転写材を取り出す構成
が開示され、且つ前記の特開昭５７−１５４２５５号公
報には、２分割の構造の上部筐体に使い捨てプロセスカ
ートリッジを交換可能に配設した構成が採られ、カート
リッジ交換の作業性と、ジャム処理の容易性を解決しよ
うとしている。また補給用トナーカートリッジや回収ト
ナー用りリニングカートリソジを主とするプロセスカー
トリッジの交換作業の容易性に重点をおいて２分割構造
とし、特に下部筐体にプロセスカートリッジを配設して
、メンテナンスの作業性の向上を図ったものが特開昭５
８−１１６１号公報にて開示されている。

また、前記構造をタテ型としたもので、特開昭６３−２
４４０５８号、同６３−２４４０５９号、同６３−２４
４０６４号、特開平１−１７９１６８号公報等にて提案
されているが、これは同一方向操作およびジャム処理向
上を図ったものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら装置本体を２分割構造として転写材搬送路
を上下に開放する形式をとると、重量の大きなカートリ
ッジを高い位置で着脱することとなって操作が容易でな
く、また構造の面から見ても強度が不足して耐用性に欠
けさらに部材相互間の精度が低下すると言う問題もあっ
た。

本発明はこの点を解決して改良した結果、プロセスカー
トリッジの着脱と転写材搬送路の開閉を極めて容易に行
うことが出来て、それによってプロセス資材のメンテナ
ンスならびに転写材のジャム処理を簡単に実施出来る構
造の堅固な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、張設されたベルト状感光体と、該ベルト状
感光体の下方周縁部に設けた複数の現像器と、該複数の
現像器へトナーを供給する複数のトナーホッパとクリー
ニング装置とを一体的に設けて着脱可能としたプロセス
ユニットを有するカラー画像形成装置において、前記プ
ロセスユニットの上方に読取装置、下方に給紙装置を有
すると共に、前記プロセスユニットは画像形成を可能と
する第１位置から前記ベルト状感光体の張設方向と直角
方向にある第２位置へ引出し可能としたことを特徴とす
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一実施例を第１図ないし
第４図に示す。

第１図において、ｌはベルト状感光体たる可撓性の感光
体ベルトで、該感光体ベルトｌ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ｌに内接するよう装置本体に固定
した支持体すなわちガイド部材であって、前記感光体ベ
ルｌ−１は回動ローラ３の外側への付勢作用によって緊
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ｔこ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ｌの周縁部に対向して配設される。

前記レーザ書込み系ユニット７は上面にスリット状の露
光用開口部７０Ａを設けた保持筐体７０に納めて装置本
体に組込まれる。

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とした光学系等
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ｌと所定の間隙を保つ各現像スリー
ブを備え、感光体ベルトｌ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ｌ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ｌ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。

コピー釦の操作すると装置本体上部の画像読取り系Ａに
おいて原稿りの画像読取りが開始される。

画像読取り系Ａはハロゲンランプ２０Ａとミラー２０Ｂ
を取付けたキャリッジ２０と、ミラー２１Ａとミラー２
１Ｂを取付けた可動ミラーユニット２１と結像レンズお
よびカラーＣＣＤ２３とから構成されていて、前記キャ
リッジ２０とそれに連動してｌ／２の速度で同方向に移
動する前記可動ミラーユニット２１との露光走査により
原稿画像のイエロー　マゼンタ、シアンの各色刷の画像
信号が得られる。

得られた画像信号は画像データ処理部で演算処理して画
像データを作成し、記録部である第１図の実施例で示し
たカラー画像形成装置本体へと入力される。

先ず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ｌ−１の搬送による副走査により感光体ベル
ト１０周面上に原稿画像の読取走査と同期して第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、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
ま感光体ベルト１の局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、次いで原稿画像の第２回目の読取走査によ
り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
と同様に第２回目の読取走査と同期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る
。

ｌＯ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
様の処理によりベルト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、−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４回の読取走査と同期して感光体ベルト１の周
面上に形成されたカラーの４色のトナー画像は、転写部
において給紙カセット１４Ａあるいは１４Ｂ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１４Ａあるいは１４Ｂに収容さ
れた転写材は給紙ローラ１６Ａあるいは１６Ｂ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、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ｌ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１９Ａ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りで再び前記ブ
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。

前記の感光体ベルト１１帯電器６、クリーニング装置１
３等は感光体ベル）１の下方周縁部に並設される各現像
器と共に独立したプロセスユニット３０に組込み一体化
された上でさらにその上部に前記各現像器にトナーを補
給するための４個のトナーホッパ８Ａ、９Ａ、ＩＯＡお
よびＩＩＡを塔載した状態で装置本体に着脱される。

前記プロセスユニット３０の装置本体における装置位置
は、その上方に読取装置たる前記画像読取り系Ａを、ま
た下方は給紙装置すなわち前記給紙カセット１４Ａおよ
び１４Ｂを配した装置本体のほぼ中央部であって、着脱
操作を容易とする高さに位置しさらに他のプロセス資材
との機能の連係にも適した部位とされている。

一方装置本体にはその前面のプロセスユニット３０を納
める部分に第２図に示す開閉可能な前扉４０が設けられ
ている。

前記前扉４０は装置本体内の軸受ピン４１によって支え
られていて、後述する係止を解除した状態で取手４２を
手前方向に引くとほぼ直角位置に迄容易に開蓋される。

前記プロセスユニット３０は前記前扉４０の開蓋によっ
て開放される装置本体前面の開口部５０（二点鎖線をも
って示す）を経て感光体ベルトｌの張設方向と直角の方
向からすなわち手前方向から装置本体に着脱される。

すなわち前記プロセスユニット３０は第３図に示す如く
その両側面に凸状の断面形状を有するレール部材３１を
備えていて、装置内部に架設した凹状の断面形状を有す
るガイド部材３２に挿入して係合することにより装置に
装着される。

前記プロセスユニット３０はレール部材３１の端部３１
Ａのガイド部材３２への当接によって位置が決定され、
同時にレール部材３１の切欠部３１Ｂに本体側に設けた
係止板３３の頂部３３Ａが係合することによって固定さ
れて、内蔵する各プロセス資材をそれぞれの画像形成を
可能とする第１位置に設定する。

前記の係止板３３はその一部をユニット側方に突出する
解除レバー３３Ｂとしていて、該解除レバー３３Ｂを押
し下げることにより前記係止板３３を引張バネ３４の付
勢に抗して下方に退避させることが出来る。

従ってユニット３０は前扉４０を開放し解除レバー３３
Ｂを押し下げた状態で前記の取手３０Ａをもって手前側
に引き出すとレール部材３１のもう一方の切欠部３１Ｇ
に前記係止板３３の頂部３３Ａが再び係合してプロセス
ユニット３０を係止し、第２位置に設定する。

第２位置においては前記の各トナーホッパが装置本体の
前方に突出して図示のように各トナーホッパに対するト
ナーの補給が可能となる。

また前記解除レバー３３Ｂを押し下げた状態に保持して
置くとプロセスユニット３０は装置本体の外部に取出す
ことも出来る。

なお再度の装着に当っては係止板３３の頂部３３Ａがレ
ール部材３１の各切欠部によって自動的に押し下げられ
るので何れの切欠部にも係合することなくプロセスユニ
ット３０は直接前記の第１位置に設定される。

プロセスユニット３０を装着したあと前扉４０と閉蓋し
該前扉４０の内面に取付けたロックピン４３を、装置本
体側のロック部材５１の錠状の長穴５２に挿入し、しか
るのち装置外部に突出するロック釦５３をスライドする
ことにより前扉４０は閉蓋状態に係合、保持される。

また前記の装置はプロセスユニット３０着脱の反対側の
側面から転写材の搬送路を開放することも可能となって
いる。

すなわち前記の給紙ガイド１５は軸Ｓを支点として回動
可能なガイド板１５Ａと装置本体に固定したガイド板１
５Ｂとから構成されていて、前記ガイド板１５Ａ側には
転写器１２、除電バー１２Ａとさらにタイミングローラ
１７の左着ローラ１７Ａが取付支持されているので、転
写材のジャム処理に当っては側面カバー６０を開蓋した
上で前記ガイド板１５Ａを反時計方向に回動することに
より転写材の搬送路が大きく開放されてその除去等の処
理を容易に行うことが出来る。

なお前記のガイド板１５Ａは給紙ガイド１５を構成する
第１図に示す位置においてクリック装置（図示せず）等
によってその設定位置に確実に係止、保持される。

第４図は、本発明の他の実施例として転写ドラム形式の
カラー画像形成装置を示したものである。

感光体ベルｌ−１０１とその周縁部に配設されたプロセ
ス二二７ト部分については、先の実施例と大略同じであ
るが、その転写部分に転写ドラム２００を当接するよう
にしたもので、その転写ドラム２００は感光体ベルｌ−
１０１と同期を保って矢印（反時計）方向に回転する。

転写ドラム２００の外周には転写材を巻付けた状態とし
、巻付けた転写材上にトナー画像を転写し、転写したト
ナー画像を重ね合わせたのち、転写ドラム２００より分
離し、定着後装置上に排出したものである。

転写ドラム２００周縁部には転写材を静電的に吸収する
よう設けた帯電器２０１、転写材を転写ドラム２００に
機械的に巻付けるための巻付部材２０２が設けられてい
て、巻付部材２０２は先端部にローラを有していて、最
初に転写ドラム２００に巻付くときのみ当接する。また
転写ドラム２００周面にはグリッパ２０３が設けられて
いて、同期して搬送された転写材の先端部分を保持する
よう作用する。２０４は転写器で、感光体ベルト１０１
上のトナー画像を転写材上に静電的に転写する。２０５
は分離除電極で、２０６は分離爪である。また２０７は
接離可能としたクリーナで、転写材分離後の転写ドラム
２００上の付着トナーを除去するものである。

給紙カセット１１４Ａあるいは１１４Ｂから排出しＩ；
転写材は、同期を保ちながら帯電器２０１によって帯電
した転写ドラム２００へと進入し、巻付部材２０２で巻
付き、転写材先端がグリッパ２０３で保持されて、転写
部へと回転し、転写部において転写器２０４によって感
光体ベルｌ−１旧上に形成されたイエロー（Ｙ）トナー
像を転写材上に転写する。最初の転写を終えた転写ドラ
ム２００は回転を継続し、２回転目にはマゼンタ（Ｍ）
トナー像を、３回転目にはシアン（Ｃ）トナー像を、４
回転目には黒（ＢＫ））ナー像を順次重ねるようにして
転写する。

４色のトナー像の転写が終えたところで、転写材は分離
除電極２０５で除電がなされ、分離爪２０６で転写材先
端の保持を解除したうえ分離して定省ローラ１１８へと
搬送される。

この実施例の画像形成装置では、転写ドラム２００は装
置本体側にあって、移動および取出し可能としたプロセ
スユニット１３０には含まれない構造となっている。従
ってプロセスユニット１３０の着脱に際しては転写ドラ
ム２００は若干左方向に移動して感光体ベルト１０１よ
り退避する構造がとられる。

〔発明の効果〕

本発明は、装置本体の強度や耐久性を損なうこトナくプ
ロセスユニットを極めて容易な操作によって着脱する構
造を実現したもので、その上転写材のジャム処理やトナ
ーの補給、回収等も可能となり、取扱い性に優れ常に高
品質の画像の得られる実用１頗る有用なカラー画像形成
装置が提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図および第４図は本発明のカラー画像形成装置の断
面構成図、第２図および第３図は前記装置の要部を示す
正面図および斜視図。 １，１０１・・・感光体ベルト ６・・・帯電器 ７．１０７・・・レーザ書込み系ユニット８．９．１０
．１１・・・現像器 ８Ａ、９Ａ、ｌＯＡ、ＩＩＡ・・・トナーホッパ１２・
・・転写器　　　　　１３・・・クリーニング装置１４
Ａ、１４Ｂ、１１４Ａ、１１４Ｂ・・・給紙カセット１
５・・・給紙ガイド　　　１７・・・タイミングローラ
３０・・・プロセスユニット ３１・・・レール部材　　　３２・・・ガイド部材３３
・・・係止板　　　　　４０，６０・・・カバー５０・
・・（本体）開口部 １３０・・・廃トナーボックス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）張設されたベルト状感光体と、該ベルト状感光体
   の下方周縁部に設けた複数の現像器と、該複数の現像器
   へトナーを供給する複数のトナーホッパとクリーニング
   装置とを一体的に設けて着脱可能としたプロセスユニッ
   トを有するカラー画像形成装置において、前記プロセス
   ユニットの上方に読取装置、下方に給紙装置を有すると
   共に、前記プロセスユニットは画像形成を可能とする第
   １位置から前記ベルト状感光体の張設方向と直角方向に
   ある第２位置へ引出し可能としたことを特徴とするカラ
   ー画像形成装置。
2. （２）前記第２位置においてはトナーホッパにトナー補
   給を行うことを可能としたことを特徴とする請求項（１
   ）記載のカラー画像形成装置。