JPH04138466A - 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ッ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云う問題もあっ
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その周縁部に
複数の現像器とクリーニング装置とを体的に設けて着脱
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
は像形成を可能とする第１位置より前記ベルト状感光体
の張設方向と略平行方向の第２位置へ移動可能とし、該
第２位置より前記プロセスユニットは前記移動方向と同
一方向または直角方向に引出し可能にしたことを特徴と
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実施例を第１図ないし第
８図に示す。

第１図は第１の実施例を示すもので、Ｊ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ｌ−１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ｌ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セ
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Ｉ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。

コピー釦を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２ＯＡ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　
２１Ｂを取付けた可動ミラーユニット２１と結像レンズ
２２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１／２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。

シアンの各色別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。

先ず画像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ｌ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】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）
１の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）ｌ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゜ｌＯ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ｌ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ｌの周
面上に形成されたカラーの４色のトナ画像は、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ｌ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ｌ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。

前記の感光体ベルトｌ、帯電器６、各現像器およびクリ
ーニング装置１３は独立したプロセスユニット３０に組
込み一体化された状態で装置本体に対し着脱される。

前記プロセスユニット３０の装置本体における装着位置
は、その上方に読取装置たる前記画像読取り系Ａを、ま
た下方には給紙装置すなわち前記給紙力セラｌ−１４Ａ
および１４Ｂを配した装置本体のほぼ中央部とされ、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。

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への当接によって第１位置が決定さ
れ、同時にレール部材３１の切欠部３］Ｂ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
成を可能とする位置に設定する。

前記プロセスユニット３０は、前記クリーニング装置１
３を形成する外壁の一部を変形突出させてプロセスユニ
ット３０挿脱用の取手３０Ａを派生させている。

従ってプロセスユニット３０は特に別体の把手等を追設
することがなくとも装置本体に対し容易に着脱すること
が出来、またコンパクトにも収納されるのでその前面に
さらに外装用の側面カバー４０等を取付けることも充分
に可能となる。

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。

従ってプロセスユニット３０は第２図に示す如くカバー
４０を開放し解除レバー３３Ｂを押し下げた状態で前記
の取手３０Ａをもってクリーニング装置１３の側に引き
出すことにより容易に第２位置に移動して装置より取出
される。

また、前記の装置はプロセスユニット３０が前記の第２
位置にある時に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の圧着ローラ１７Ａが取付支持されているので、転
写材のジャム処理に当たっては側面カバー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図は転写ドラムを使用する画像形成装置の場合の構
成を示したものである。

感光体ベルト１０１とその周縁部に配設されたプロセス
ユニット部分については、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は感光体ベルト１０
１と同期を保って矢示（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
、定着後装直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着する
よう設けた帯電器２０１、転写材を転写ドラム２００に
機械的に巻付けるだめの巻付部材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から排出した転
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
体ベルトｌＯ１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着ローラ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。

一方第５図は本発明の第２の実施例を示すもので、その
画像形成のプロセスとプロセスユニット３３０の第１位
置より第２位置への移動に関しては先に示した第１の実
施例の装置と全く同様に行われるが、プロセスユニット
３３０はその移動方向と直角方向すなわち装置の前面側
に方向変換した上で装置本体より取外される。

第６図（Ａ）および第７図（Ａ）は装置内におけるプロ
セスユニット３３０の支持、案内構造の平面を、また第
６図（Ｂ）および第７図（Ｂ）は矢示ＡＡおよび矢示Ｂ
Ｂによるそれぞれの断面構造を示したものである。

図において４０１および４０２は装置本体内に相対向し
て設置されたガイド部材、４０３は前記ガイド部材３０
１および４０２に係合支持されて水平方向にスライドの
可能なキャリアである。

前記キャリア４０３は剛性に富む一対の支持軸４０４を
片持ち形式にて支持、固定し、その自由端側をトレイ４
０５の支持、固定する一対のパイプ４０６に挿通するこ
とによって間接的に前記トレイ４０５をキャリア４０３
の移動方向と直角の方向にスライド可能に支持している
。

前記トレイ４０５にはプロセスユニット３３０が載置収
容され、したがってプロセスユニット３３０は前記キャ
リア４０５により感光体ベルト３０１の張設方向と略水
平方向に移動可能であり、さらに前記トレイ４０５によ
りその直角方向にも移動出来るように構成されている。

前記トレイ４０５が装置本体内の最も奥側の位置にある
場合プロセスユニット３３０の背面に取付けたラック３
３０Ａが装置本体に設置したモータＭのピニオンＰに噛
合し、モータＭの正転作動によりプロセスカートリッジ
３３０は第５図に示す画像形成を可能とする第１位置に
設定されている。

なお、前記の第１位置においてはプロセスユニット３３
０は位置規制部材（図示せず）の作用により奥側方向に
強く付勢されて画像に対応する位置に保持される。

第１位置においてはトレイ４０５が前記ガイド部材４０
２の切欠部４０２Ａと合致していないため前記の位置規
制に抗してトレイ４０５を手前に引いても装置の前面に
引き出すことが出来ず、従ってプロセスユニット３３０
は装置内に収納された状態に保たれる。

プロセスカートリッジ３３０を装置本体より取出す場合
には、第８図に示す本体前面のカバー３７０を手前側に
開蓋して本体の開口部を開放すると、前記モータＭが所
定回転数逆回転してキャリア４０３を右方向にスライド
しプロセスユニット３３１画像形成の機能を解除した第
２位置に移動して停止する。

前記の第２位置においてはトレイ４０５が前記ガイド部
材４０２の切欠部４０２Ａと合致されるためトレイ４０
５は第７図（Ａ）および（Ｂ）に示す如く前記の本体開
口部を通じて装置の前面に引き出すことが可能となり、
その結果プロセスユニット３３０を容易に装置外に取り
出すことが出来ることとなる。

なお以上説明した第２の実施例による装置は、先の第１
の実施例における場合と同様に転写材の搬送路の開放を
可能とし、また転写ドラムを使用した装置に対して適用
することも出来るものである。

〔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となくプ
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上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、第２図、第４図、第５図および第８図は本発明
によるカラー画像形成装置の断面構成図およびその正面
図、第３図および第６図、第７図は前記装置の要部を示
す斜視図および平面図、断面図。 １．１０１．３０１・・・感光体ベルト６・・・帯電器 ７．１０７，３０７・・・レーザ書込み系ユニット８．
９．１０．ｌｌ・・・現像器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）張設されたベルト状感光体とその周縁部に複数の
   現像器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像形成を可
   能とする第１位置より前記ベルト状感光体の張設方向と
   略平行方向の第２位置へ移動可能とし、該第２位置より
   前記プロセスユニットは前記移動方向と同一方向または
   直角方向に引出し可能にしたことを特徴とするカラー画
   像形成装置。
2. （２）前記プロセスユニットの第２位置にあっては転写
   材の搬送路を開放するよう構成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。