JPH04333064A - 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】

【０００１】

【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画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】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６
１−１００７７０号公報に開示されているように、像形
成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、転写材上に転
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持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。

【０００３】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があ
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
。

【０００４】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６０−７５８５
０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。

【０００５】このような重ね合わ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な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。

【０００６】一方、電子写真方式を用いるモノカラー方
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、現像剤キャリア、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。

【０００７】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
５７−１５４２５５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ット露
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クリーニ
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５８−１１６１
号公報にて開示されている。

【０００８】また、前記構造をタテ型としたもので、特
開昭６３−２４４０５８号、同６３−２４４０５９号、
同６３−２４４０６４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。 そして特に従来技術の大きな欠点として装置全体が大型
となり、従って各ユニットの組立性に難があるため、各
ユニットが所定の位置に正確に配置固定することが困難
で、従って最終的に画質に悪影響を及ぼし、特にカラー
現像の画像形成を行なう場合には各カラー現像装置にて
複数回感光体を移動させて行なうため特に大きな影響を
及ぼしていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】然し、現像器と像担持
体等とをプロセスカートリッジとし、装置本体に対して
交換可能とした場合には、該プロセスカートリッジの装
置本体への装填・離脱が容易で、且つ装置本体への挿脱
の際に現像器よりのトナー或は現像剤等の洩れ、コボレ
等の心配がなく、また転写材のジャム処理時等において
も、これら問題の生じないプロセスカートリッジを有し
たコンパクトなプリンタは提案されていない。

【００１０】また、２分割構造としたプリンタで、上部
筐体開口時に上部筐体に設けたプロセスカートリッジが
、廃トナーのコボレ対策として常時水平に保たれるよう
にした提案が、特開昭５８−１９０９６１号公報にて開
示されている。装填・ジャム処理の容易性は図られてい
るものの、カートリッジの装填時や、ジャム処理時、そ
の他メンテ交換操作時等でのトナーコボレ・モレ等に対
しての問題解決がなされる構成でなかった。

【００１１】特に、前記ジャム処理を容易とした２分割
構造で上部筐体に使い捨てカートリッジを設けた構造の
特開昭５８−７２１５９号公報提案や、補給や回収トナ
ーの交換の容易化を図り下部筐体にプロセスカートリッ
ジを設け、ジャム処理時に現像、クリーニング、感光体
ドラム等のプロセスカートリッジを上方に持ち上げて処
理する特開昭５８−１１６１号公報提案は、いずれもプ
ロセスカートリッジ交換の作業性とジャム処理の容易性
とが相反している。さらにこれらプロセスカートリッジ
では、現像部・クリーニング部を下面としていて、給紙
搬送系路をはさんで転写極と対峙するためプロセスカー
トリッジの交換時や機器本体への外部からの振動衝撃時
にはカートリッジを厳重にシールしていても、現像器や
クリーナ部からのトナーこぼれが生じ、機内汚れや転写
紙の汚損を生ずる原因となっていた。

【００１２】また、実開昭６３−１９５３５７号公報で
開示されたプリンタは、内部にプロセスカートリッジを
内蔵し、上部に平坦な給送搬送路を形成しているが、感
光体ドラムの転写材分離部から定着部に至る間の搬送路
に制限があって搬送部の問題が解消されていない。さら
に２分割の際のジャム処理の容易性、アップスタンドの
スタック給紙構成のための全体としてのコンパクト性に
欠け、２分割した場合に上部筐体の開口角が制約される
等ユーザにとって必ずしも操作性に優れた装置を提供す
るに至っていない。

【００１３】また、カラー像形成体については、前に説
明したようにドラム周面に光導電体を塗布或は蒸着した
感光体ドラムとともに、光導電体を可撓性のベルト上に
塗布或は蒸着したベルト状像形成体も例えば本出願人に
よる特願昭６４−１９２８７４号等によって提案されて
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化した
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。

【００１４】このような感光体ベルトを用いたカラー画
像形成装置にあっては、帯電手段、像露光手段、さらに
複数の現像器群やクリーニング手段等の各像形成手段は
前記の感光体ベルト外周面の主として下方の周面に面し
て設置されるが、これらの各像形成手段は前記の感光体
ベルトを含めてユニット化したプロセスカートリッジと
して独立した形で装置本体に自由に着脱できる状態で収
容される。

【００１５】また、カラートナー像を転写された転写材
は装置の上面に設置された排紙皿にコピー面を下にして
排出されるようになっていて、装置の設置場所は小さな
もので済むようになっている。

【００１６】近年コンパクトなカートリッジを用い搬送
性、ジャム処理の問題を解消し、同方向操作を可能とし
た構成が前記特開昭６４−４０８５０号、同６３−２４
４０５９号公報等によって開示されている。

【００１７】また、特開昭６３−８５７６３号公報には
プロセスカートリッジのトナー消耗時や感光体寿命時に
おいて、表示出力を行うようにした制御の思想が開示さ
れているが、前記ジャム処理の容易性、カートリッジの
作動・操作時等でのトナーコボレがなく、且つ交換の容
易性を有し、また装置本体前面一方向にて全操作が可能
なすべてを満足する様なコンパクトで使い易い機能を有
する構成の画像形成装置を提供するものはなかった。

【００１８】本願発明は上記の課題を解決するために樹
脂形成による一体構造とした装置本体を形成し、該装置
本体の上部に開口部を設け、この開口部より画像形成に
必要なプロセスである、例えば書込みユニット、帯電極
、給紙部、駆動部、定着器と転写極を含むユニット、感
光体及び現像器を含むプロセスユニットの順で装置本体
に落し込み、ねじ止め又は係止部材で係止する等で装置
本体に組込むことにより、前記欠点を解決せんとするも
のである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本願発明は、樹脂形成された一体型構造の本体枠体より
なる画像形成装置において、少なくとも書込みユニット
と、画像形成用のプロセスカートリッジと、駆動手段と
の三ユニットを、各々前記本体枠体に設けた位置決め手
段に固定することにより達成される。

【００２０】

【実施例】図２は画像形成装置の一実施例を示すもので
、１は本体枠体で樹脂により一体形成されている。

【００２１】前記本体枠体１の上部には開口部１２を設
けると共に該開口部１２には上蓋１ｃを設け、通常は開
口部１２を塞ぐように構成する。２は書込みユニットで
、コンピューター等からの入力信号を受ける信号受信素
子２ａにより制御されるレーザ光発信手段２２をポリゴ
ンミラー２１に投射し、該投射光を受けて反射する反射
ミラー２３を内蔵し、レーザ光による書込みを感光体ベ
ルト３１に行なう。３はプロセスカートリッジで、内部
には前記感光体ベルト３１を回動可能の懸架部材３２、
３３に懸架し、更にプロセスカートリッジ３内にはカラ
ー現像を行なうため現像装置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を
一体に並設内蔵する。 Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は前記現像装置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ
３、Ｄ４に夫々所定のカラートナーを供給するためのト
ナー補給容器で図１に示すように、プロセスカートリッ
ジ３の外側に設けたトナー補給口３４、３５、３６、３
７に前記トナー補給容器Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を夫々
セットし、トナーを補給する。前記トナー補給容器Ｔ１
、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を補給する場合は、図１に示すよう
に、本体枠体１の一部に形成したトナー補給容器挿入口
１１により挿入し、前記トナー補給口３４、３５、３６
、３７に夫々セットできるように構成する。尚実施例で
はトナー補給容器を別個に設けた方が、必要量をプロセ
スカートリッジ３に封入してもよい。１ｂはトナー補給
時に前記トナー補給容器挿入口１１を開口し、通常は閉
状態とするための前扉である。Ｃはクリーニング装置で
前記感光体ベルト３１の残留トナーをクリーニングする
ためのクリーニングブレードＣ１を内蔵し、更にクリー
ニングされた廃トナーＴ５を前記クリーニング装置Ｃよ
り外部に排出するための搬送部材Ｃ２を設け、搬送羽根
Ｃ３で廃トナーＴ５をクリーニング装置Ｃの底部に設け
たトナー排出口Ｃ４に搬送する。Ｃ７は前記廃トナーＴ
５を収納するための廃トナーカートリッジで、図１の如
く該廃トナーカートリッジＣ７をクリーニング装置Ｃの
トナー排出口Ｃ４にセットすることによりシャッターＣ
５をトナー排出口Ｃ４よりスプリングＣ６の弾力に抗し
て排除し、トナー排出口Ｃ４を開口し、廃トナーＴ５が
廃トナーカートリッジＣ７に収納できるように構成する
。廃トナーカートリッジＣ７内に廃トナーＴ５が充満し
、廃棄する場合は本体枠体１に対し開放できる扉１ａを
開放し、廃トナーカートリッジＣ７を取出すことができ
る。Ｇは前記搬送部材Ｃ２を駆動するためのギヤーであ
る。

【００２２】尚、廃トナーカートリッジＣ７を取出すと
同時にシャッターＣ５がスプリングＣ６で復帰し、トナ
ー排出口Ｃ４を閉じて、廃トナーＴ５の落下を防止して
いる。４は感光体ベルト３１を帯電するための帯電極で
本体枠体１内に一体形成された帯電極４の受台１３に配
置する。帯電極４の受部にはばね部材４ａを設け、プロ
セスカートリッジ３を本体枠体１内にセットすることに
より自動的に帯電極４と感光体ベルト３１面の間を所定
の間隔に設けられるように構成されている。５は転写材
Ｐを給紙するための給紙台で、一端を本体枠体１の外壁
に固定されており、前記給紙台５上の多数枚の転写材Ｐ
を１枚宛給紙するための給紙手段５ａが、本体枠体１内
に設けられている。１枚の給紙を行うためには一般に行
なわれている給紙ローラと重送防止部材の組合せを用い
てもよい。前記給紙手段５ａにより給紙された転写材Ｐ
は案内板６ｂに案内され搬送される。８はタイミングロ
ーラで、案内板６ｂで搬送された転写材Ｐの先端が当り
一旦給紙搬送が停止し、前記感光体ベルト３１面に形成
されたトナー画像と一致するようにタイミングローラ８
で再給紙する。再給紙された転写材Ｐには感光体ベルト
３１に形成された画像が転写電極７で転写された後、案
内板６ｃで案内搬送されて熱定着ローラ９ａと圧着ロー
ラ９間に進入し、転写紙Ｐに転写された画像が、熱定着
ローラ９ａにて定着される。尚、転写材Ｐが案内板６ｃ
を搬送する方法として、転写材Ｐのトナー画像面と接触
しない方法として吸着搬送を用いてもよい。１０は画像
の定着が完了した転写材Ｐを受ける排紙皿で、前記上蓋
１ｃ上に設けられている。又前記タイミングローラ８と
転写電極７、熱定着ローラ９ａと圧着ローラ９、及び案
内板６ｂ、６ｃは支持板６に一体的に取付けられ、一部
が支軸６ａで軸支され、他端が本体枠体１の一部に支持
されるように設け、転写材Ｐが排紙皿１０まで排紙され
ずに途中で搬送不良（ジャム）が起きたとき図２に示す
矢印の方向に支軸６ａを中心に開放し、転写材Ｐを取出
すことができる。又図示はされていないが案内板６ｂ、
タイミングローラ８、転写電極７、案内板６ｃの一方と
、圧着ローラ９のみを開放し、転写材Ｐの通路を開放す
るように構成してもよい。

【００２３】以上のように図２の画像形成装置は構成さ
れており、その作用は、まずコンピューター、ワールド
プロセッサー等により文字信号、又は画像信号を信号受
信素子２ａに受け、該信号受信素子２ａにて制御される
レーザ光発信手段２２にて図２に示すように矢印方向に
回動し移動すると共に帯電極４により帯電した感光体ベ
ルト３１にポリゴンミラー２１と反射ミラー２３を介し
て露光する。次に現像装置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４の内
通常の単一画像による例えば黒トナーのみの画像が形成
される場合は、黒トナーを現像する現像装置Ｄ４に対し
公知の方法によりバイアス電流を印加し、現像を行った
後感光体ベルト３１に形成された画像にタイミングを合
せてタイミングローラ８で給紙される転写材Ｐに転写電
極７でトナー画像を転写した後、熱定着ローラ９ａで定
着し、排紙皿１０に転写材Ｐを排出する。

【００２４】信号受信素子２ａにカラー信号が受信され
た場合は、感光体ベルト３１に対し帯電極４による帯電
とレーザ光発信手段２２による露光と、現像装置Ｄ１、
Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４の現像が順次一回ずつ行われて感光体
ベルト３１上にカラートナーによるカラー画像が形成さ
れる。前記カラー画像は感光体ベルト３１より転写電極
７により転写紙Ｐに転写され、前記の如く熱定着ローラ
９ａで定着された後、排紙皿１０に排紙される。尚、ク
リーニング装置Ｃに設けたクリーニングブレードＣ１は
カラー画像形成中は一点鎖線の位置に移動して感光体ベ
ルト３１より離れており、カラー画像の転写が完了した
後、元位置に復帰してクリーニングを行なうように構成
している。クリーニングされた廃トナーＴ５は、図５に
示すようにギヤーＧで駆動される搬送部材Ｃ２に設けた
搬送羽根Ｃ３がクリーニング装置Ｃの底部を一方向に搬
送され、トナー排出口Ｃ４より廃トナーを排出落下させ
廃トナーカートリッジＣ７に収容する。又露光光学系と
して本実施例はレーザ発信手段２２で説明したが、例え
ばＬＥＤ光学系等を用いても良いことは勿論である。

【００２５】図３は図２の他の実施例で転写材Ｐの搬送
方式を変更させた構成である。本実施例は書込みユニッ
ト２と、プロセスカートリッジ３、クリーニング装置Ｃ
、廃トナーカートリッジＣ７は図２と同一の構成であり
同一符号を付してあり説明を省略する。図３の搬送方式
は図示の如く、本体枠体１の下部位置に給紙台５を設け
、給紙手段５ａにより一枚の転写材Ｐが給紙され、転写
材Ｐを搬送案内する案内板６ｂは水平部と垂直上昇部に
分れて構成され、転写材Ｐはタイミングローラ８部の前
記の垂直上昇部において一旦停止した後、感光体ベルト
３１に形成された画像を転写電極７で転写した後、案内
板６Ｃを通過し、熱定着ローラ９ａで定着され、転写材
Ｐが排紙されるが、図３の排紙皿１０は給紙台５と本体
枠体１の同一壁面で且つ同一傾斜で設けられており、転
写材Ｐは反転して排紙される。

【００２６】図４は前記プロセスカートリッジ３を主に
駆動する駆動源を示し、２８は駆動用モータで本体枠体
に固定できる基板１４に固定する。一方前記基板１４に
設けた軸受１５に、一方にカップリング２４を設けた管
軸を回動自在に設け、管軸の他端にギヤー２５を固定し
、前記駆動用モータ２８に設けたギヤー２７と連動部材
２６で連結する。前記プロセスカートリッジ３より被動
軸２２を突出して設け、該被動軸２２に前記カップリン
グ２４と咬合するカップリング２３を固定する。２９は
コイルスプリングで基板１４とカップリング２４との間
に弾持されている。そして前記駆動源は基板１４を中心
にユニット化されている。図１は図２における実施例の
本体枠体１に対し書込みユニット２とプロセスカートリ
ッジ３及び帯電極４を組込むときの組込み順序を示すも
ので、まず案内板６ｂ、６ｃ、転写電極７、熱定着ロー
ラ９ａ等を組込んだ支持板６を支軸６ａを支点にして図
１のように回動して開放する。上蓋１ｃを排紙皿１０と
共に本体枠体１より取去り開口部１２を開口する。この
状態において、まず書込みユニット２を前記開口部１２
より挿入し、本体枠体１内の底部に対し書込みユニット
２に設けた取付部２４（図２参照）にてねじ等にて固定
する。次に帯電極４を受台１３にばね部材４ａを接する
ように配置する。次にプロセスカートリッジ３を開口部
１２より挿入し本体枠体に設けた第１受部１３と第２受
部１ｄ、１ｅに載置するが、図４に示すようにプロセス
カートリッジ３を挿入する方向を矢印２ａとして載置し
、載置完了後矢印２ｂ方向に移動して被動軸２２をカッ
プリング２４に形成した管軸に挿入し、カップリング２
４、２３を咬合せるまで移動する。尚カップリング２４
、２３の歯先のみが接触してもコイルスプリング２９の
作用でカップリング２４の回転と共に確実に咬合せるこ
とができる。尚、駆動用モータ２８と共にギヤー２７、
２５及びカップリング２４、２３が組込まれた駆動系は
一個のユニットとして別個に本体枠体１内に組込み固定
する。

【００２７】

【発明の効果】本願発明は以上のように樹脂で一体成形
された本体枠体１内に各プロセスである書込みユニット
２と、帯電極４と、感光体ベルト３１とカラー現像用の
現像装置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を夫々一体に組込んだ
プロセスカートリッジ３を前記本体枠体１に設けた取付
部に順次落し込んで取付けるように構成したので書込み
ユニット２とプロセスカートリッジ３との取付位置に対
して特に調整の必要がなく、落し込むのみで正確に位置
合せが可能である。又プロセスカートリッジ３内には感
光体ベルト３１とカラー現像用現像装置が一体で組込ま
れているためプロセスカートリッジ３は小型が可能とな
り、前記本体枠体１に設けた取付部と共に画像形成上の
位置合せが無調整でよく、極めて高画質のプリンターを
提供できると共に組立性にも優れ、且つ小型化が可能の
画像形成装置を製作できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図１は本願発明全体構成を示す分解斜視図、図２は同上
全体構成の縦断面図、図３は同上他の実施例を示す縦断
面図、図４は駆動部を示す断面図、図５はクリーニング
装置の一部を示す断面図である。 １…本体枠体 ２…書込みユニット ３…プロセスカートリッジ ４…帯電極 ５…給紙台 ７…転写電極 Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４…現像装置 ３１…感光体ベルト Ｃ…クリーニング装置 Ｃ７…廃トナーカートリッジ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】樹脂形成された一体型構造の本体枠体より
   なる画像形成装置において、少なくとも書込みユニット
   と、画像形成用のプロセスカートリッジと、駆動手段と
   の三ユニットを、各々前記本体枠体に設けた位置決め手
   段に固定することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】前記画像形成用のプロセスカートリッジは
   少なくとも感光体と、現像器とからなる特許請求の範囲
   第１項記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】前記本体枠体の上部に開口部を形成し、該
   開口部より前記書込みユニットを前記本体枠体に落とし
   こんで前記位置決め手段に固定し、次に前記プロセスカ
   ートリッジを前記書込みユニットの上部に落としこんで
   前記位置決め手段に固定することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の画像形成装置。