JPH06110287A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベルト感光体の内側に位置するレーザ書込み
系ユニットをトナーやほこりの付着より保護すること
と、画像形成ユニット内に発生するオゾンを効率よく排
除することを目的とする。 【構成】 装置本体の吸気部に防塵フィルタＦ１とクロ
スフローファンＣＦ、排気部にオゾン濾過フィルタＦ２
とプロペラファンＰＦを配置し、ファンＣＦによって吸
入された空気がレーザ書込み系ユニット７の内部に入っ
て気圧を高めることによりトナーやほこりの侵入を阻止
し、一方ユニット７より排出した空気が画像形成ユニッ
ト14内を流通した帯電器６、転写器12のコロナ放電によ
って発生したオゾンを合流してフィルタＦ２によってオ
ゾンを除去したのちファンＰＦにより装置外部に排気さ
れるように構成したことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式によりベル
ト状像形成体の裏面より露光し、該ベルト状像形成体を
現像装置と共にユニットを構成し、ベルト状像形成体上
にカラートナー像を形成し、該トナー像を転写紙上に転
写して画像を得るようにしたカラー画像形成装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば電子写真方式を用いた画像
形成装置により多色像を形成する時、各色毎に帯電、露
光、現像、転写を繰り返して、記録紙上に各色トナー像
を重ねて転写するようにしている。例えば、色分解フィ
ルタを介して得られるブルー、グリーン、レッド等の分
解光を用いて感光体上に各色毎に静電潜像を形成し、こ
れをイエロー、マゼンタ、シアン及び必要により黒のト
ナーで現像して各色のトナー像を形成し、該各色のトナ
ー像を記録紙上に転写して多色像を形成するものが知ら
れている。

【０００３】又、例えば特開昭56-144452号公報及び本
件出願人が先に提出した特願昭58-184381、特開昭58-18
3152、特願昭58-187000の各号明細書には、同一の感光
体上に複数種のトナー像を重ね合わせて現像して一度の
転写工程で済むようにし、かつ最初のトナー像の現像以
外は非接触で現像するようにした画像形成装置が提案さ
れている。

【０００４】又、装置全体を小型化するために二軸間に
ベルト状像形成体（以下ベルト感光体と言う）を張設
し、その下辺部に沿ってそれぞれ異なる色のトナーを収
容した複数個の現像器を配置してなり、前記ベルト感光
体を複数回回転させる間に、該ベルト感光体上に原稿像
の分解色数に応じた潜像形成と前記現像器群による現像
器群の下側に設けたカセット収納室内の給紙カセットか
ら給紙された転写紙上に転写してカラーコピーが得られ
るようになっている。

【０００５】このようなカラー画像形成装置のベルト感
光体は、感光体ドラムと異なり、小さな曲率でＵターン
させ得るので扁平に走行されることができ、空間を有効
利用できる。また、Ｕターンする小径曲率部分に転写後
の転写紙の分離極を設けることにより転写紙の分離を良
好にする。

【０００６】しかるにベルト感光体は画像形成装置本体
内に駆動ローラと従動ローラ間に懸架され、ベルト感光
体の交換時には前記駆動ローラか従動ローラの何れか一
方又は両方を軸より取り外して交換する方法が行われて
いる。その際現像装置も前記本体内に設けられているた
め、現像装置（カラーの場合は４個）を前記本体より引
抜いた後に、ベルト感光体を取外し、交換する方法が行
なわれていた。又ベルト感光体に対する露光方法とし
て、該ベルト感光体の外側より主にレーザ書込み手段を
用いて行なわれていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記のように各色毎に
転写サイクルを繰り返す必要があるため、装置全体が大
型化し、像形成工程が複雑となり、操作時間のロスの発
生と、反復動作にある各色のトナー像が位置ずれを起
し、画像形成の精度の保証が難しい。又カラートナーの
２回目以降の像露光を行なう際には、必ず先に現像され
たトナー像が存在しているため、該トナー像のトナーが
付着している領域に照射される像露光の光が感光体中に
充分に透過できないという問題がある。又大型化を改良
するために構成されたベルト状像形成体を用いた画像形
成装置においても小型化は解決しても前記のカラートナ
ーの２色目以降の像露光を行なう際の感光体中に充分に
透過させる手段が未解決であり、カラー画像形成上大き
なネックとなっていた。又前記のようにベルト感光体が
本体に駆動ローラ、及び従動ローラを介して取付けられ
ており、該ローラを軸より取外さなければベルト感光体
を前記本体より取外すことができず、ベルト感光体の交
換には大きな手間を有していた。又同時にカラー現像装
置を有する場合には４個の現像装置を前記本体より引抜
いて取外す必要があり、その際現像剤とベルト感光体が
接触して機内に現像剤が落下したり、飛散する等装置の
内部を汚す原因となっていた。更にベルト感光体に電荷
を付与する帯電極も装置内に固定され、且ベルト感光体
に近接して配置されている。この場合特に新しいベルト
感光体を前記駆動ローラと従動ローラに取付けて装置内
にセットする時、ベルト感光体の感光体面に前記帯電極
が接触する危険性があるため帯電極も取外す必要があ
る。以上のようにベルト感光体の交換にも多くの手間を
要していた。又、露光手段がベルト感光体の外側に設け
られているので装置全体を大型化してしまう欠点があっ
た。

【０００８】さらに露光手段がベルト感光体の画像面側
に配置されるため、現像器やクリーニング装置から洩れ
出たトナーが露光装置内に侵入して光学部品に付着し、
そのため露光光量が低下すると云う問題もあった。

【０００９】本発明はこの点を解決して改良した結果、
露光手段をトナー侵入し難い位置に配置した上さらに強
制的に排除する機能も備えた画像形成装置の提供を目的
としたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、回転可能な
閉ループ状をなす透光性基体上に感光層を形成した像形
成体を備え、該像形成体の内側に像露光手段を配置した
画像形成装置において、前記装置内に送風機を設け、該
送風機からの空気流が前記像露光手段から前記像形成体
を収容するプロセスカートリッジの内部を経て装置外部
に吐出されるように構成したことを特徴とする画像形成
装置によって達成される。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の添付図面に示す一実施例に基
づいて説明する。

【００１２】図１において、１はベルト状像形成体たる
可撓性のベルト感光体で、該ベルト感光体は駆動ローラ
２と従動ローラ３の間に懸架され、時計廻り方向に搬送
される。前記ベルト感光体１は透明ベース１ａが用いら
れ、該透明ベース１ａ上に導電層１ｃを介して感光層１
ｂが、塗布されている。尚導電性基体の透明ベース１ａ
としてポリエステル材を用い、感光層１ｂとしては主に
キャリヤ発生層とキャリヤ輸送層よりなる感光層で形成
する。

【００１３】４，４ａ，４ｂ，４ｃは前記ベルト感光体
１の下辺部に内接するよう装置本体に固定したガイド部
材、５はベルト感光体１を緊張状態とするために内接面
させるテンション部材である。ガイド部材４，４ａ，４
ｂ，４ｃおよびテンション部材５はベルト感光体１上に
安定した画像形成面を構成することを可能としている。

【００１４】６は帯電手段たるスコロトロン帯電器、６
Ａは帯電器６のワイヤーを清掃する清掃器である。７は
像露光手段たるレーザ書込み系ユニットである。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可能
である。

【００１５】８，９，10，11は異なる色の現像剤、例え
ばイエロー，マゼンタ，シアン，黒色の各現像剤をそれ
ぞれ収容した複数個の現像手段たる現像器で、該現像器
８〜11は前記ガイド部材４，４ａ，４ｂ，４ｃが内接す
るベルト感光体１の感光層１ｂに対向して配設されてい
る。これら各現像器８〜11にはベルト感光体１の感光層
１ｂと所定の間隙を保つ現像スリーブ８Ａ，９Ａ，10
Ａ，11Ａを備え、感光層１ｂ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、ベルト感光体１の移動を妨げない長所
を有する。

【００１６】12は転写器、12Ａは除電バー、13はクリー
ニング装置である。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層１ｂ
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層１ｂの表面に圧接される。

【００１７】前記カラー画像形成装置は前記駆動ローラ
２と従動ローラ３に懸架張設されたベルト感光体１と、
露光手段のレーザ書込み系ユニット７と、現像器８，
９，10，11及び帯電器６を図１に示す如く一体の画像形
成ユニット14として構成し、画像形成装置本体15に設け
たガイド部材16，17，18に前記画像形成ユニット14を載
置してねじ等で固定する。前記レーザ書込み系ユニット
７は前記画像形成ユニット14に設けたガイド部材19，20
に載置して固定している。21は画像形成ユニット14の外
側に開閉可能に取付けられた保護カバーで、画像形成ユ
ニット14取り外し時に回転軸21Ａを中心に、図示せぬば
ね部材等により保護カバー21を閉方向に回動させること
により転写器12に露出したベルト感光体１を保護するよ
うに設けられている。又レーザ書込み系ユニット７の露
光用スリット７ａにも取り外し時に塵介進入防止用のカ
バー22を開閉可能に取付けられている。そして、図示せ
ぬバネにより閉じるような構造で設けられている。

【００１８】図２は前記画像形成装置本体15の横断面図
で、前記レーザ書込み系ユニット７に設けた駆動ローラ
２の軸２Ａにはカップリング23を設け、画像形成装置本
体１５内に設けた駆動モータＭで駆動される駆動部材２
３′に前記カップリング23を着脱自在に結合する。

【００１９】又前記ガイド部材16，17は画像形成装置本
体15に設けた２本のステー24，25に架設固定している。
前記現像器８，９，10，11の駆動方法としては前記各現
像器よりカップリングＣを突出して設け、前記駆動モー
タＭが別個に設けた駆動源によりクラッチ（図示せず）
により作動を切換えて駆動する。26は画像形成装置本体
15の前方に設けた開閉蓋である。

【００２０】まず、図１の実施例による多色像の形成は
次のシステムに従って行われる。前記画像形成装置本体
15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７に入力されると、レーザ書込
み系ユニット７における半導体レーザ（図示せず）で発
生されたレーザビームは駆動モータ27により回転される
ポリゴンミラー27Ｂにより回転走査され、ｆθレンズ27
Ｃを経てミラー27Ｄ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ベルト感光
体１の感光層１ｂの周面上に透明ベース１ａを介して投
射され輝線を形成する。

【００２１】一方、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ベルト
感光体１の感光層１ｂ周面上を走査する。従って、レー
ザビームによる主走査とベルト感光体１の搬送により副
走査により感光層１ｂ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８によ
り現像されて感光層１ｂの表面にトナー像が形成され
る。得られたトナー像は感光層１ｂ面に保持されたまま
感光層１ｂの周面より引き離されているクリーニング装
置13のブレード13Ａの下を通過し、次のプリントサイク
ルに入る。

【００２２】前記感光層１ｂは帯電器６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７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９によって現像され
る。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、
同様にしてシアン（Ｃ）のトナーを有する現像器10でシ
アン（Ｃ）のトナー像が形成され、さらに黒色のトナー
を有する現像器11にてベルト表面に黒色のトナー像を重
ね合わせて形成する。

【００２３】これ等各現像器８，９，10，11の各現像ス
リーブ８Ａ，９Ａ，10Ａ，11Ａには直流あるいは交流の
バイアスが印加され、顕像手段である二成分現像剤によ
るジャンピング現像が行われ、基体が接地された感光層
１ｂには非接触で現像が行われるようになっている。な
お、現像としては一成分現像剤を用いた非接触現像を用
いることもできる。

【００２４】上述の如く、ベルト感光体１の感光層１ｂ
の周面上に形成されたカラートナー画像は転写紙Ｐに転
写される。該転写紙Ｐは現像器８〜11の下側のカセット
収納室28内の給紙カセット29から給紙ローラ30の摩擦に
て最上層から１枚ずつ給紙経路31へ送り出され、タイミ
ングローラ32を経てベルト感光体１の感光層１ｂ上の像
形成とタイミングを合わせて転写器12へ供給される。転
写紙Ｐの捌き手段については捌きローラ33を利用してい
る。

【００２５】上述の如く、転写器12へ供給され、画像の
転写、除電を受けた転写紙Ｐは、前記駆動ローラ２に沿
って急激（小径曲率）に方向転換をする感光層１ｂより
確実に分離されて上方に向かい、定着ローラ34によって
画像を溶着した後、排紙ローラ35を経て排紙トレイ36上
に排出され、積層される。

【００２６】一方、転写紙Ｐへの転写を終えた感光層１
ｂ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が行われる。クリーニング終了
後は再びブレード13Ａが引き離され、それにより少し後
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、新たな画像形成プロセスに入る。

【００２７】又各現像器８，９，10，11に対し、対応す
るトナーホッパ38の各トレイ搬送管151が自動的に接続
してトナーの補給が行われる状態となる。

【００２８】また前記装置は前記給紙経路31に転写紙を
給送する給紙手段とし、装置本体の側部の開放可能な手
差しガイド板37からの手差し給紙による第１の給紙手段
と前記の給紙カセット29からの自動給紙による第２の給
紙手段とを備えている。

【００２９】図３は前記図１，図２で説明した画像形成
ユニット14とレーザ書込み系ユニット７を夫々画像形成
装置本体15より取り外した分解斜視図で、前記画像形成
装置15に設けた内壁15Ａにユニット位置決め孔39，40を
設け、前記ユニット７には前記壁15Ａと対向した部分で
前記ユニット位置決め孔39，40に挿入され位置決めされ
る位置決めピン41，42を設ける。

【００３０】又画像形成ユニット14内に前記レーザ書込
み系ユニット７を挿入して位置決めするため、画像形成
ユニット14内の内壁の一部にレーザ書込みユニット７の
位置決め孔43，44が設けられ、位置決め孔43，44に挿入
され位置決めされる位置決めピン45，46がレーザ書込み
系ユニット７に設けられ、画像形成ユニット14の前方壁
にはレーザ書込み系ユニット７を挿入できる挿入孔47が
開口しており、図３の矢示方向にレーザ書込み系ユニッ
ト７を挿入し、前記位置決めピン45，46を画像形成ユニ
ット14内の位置決め孔43，44に挿入して位置決めしてい
る。尚レーザ書込み系ユニット７の挿入に際しては、ガ
イド部材19，20に載置案内され、正確に位置決めされ
る。更にレーザ書込み系ユニット７の挿入方向の前方に
設けた取手47，48を設けた前板部材49に挿入方向に対し
設けた複数の位置決めピン50を設け、画像形成ユニット
14に対向して設けた孔51に前記位置決めピン50を挿入
し、レーザ書込系ユニット７を画像形成ユニット14内の
所定位置に正確に設置する。尚画像形成ユニット14の着
脱方向は特に限定されるものではなく、前後方向と又は
側方向より着脱するように構成してもよい。

【００３１】図４は、レーザ書込み系ユニット７を画像
形成装置本体15の内壁15Ａに複数のねじ52にて固定し、
一方画像形成ユニット14のみ画像形成装置本体15に別個
に取り付けるようにした構成で、図４に示す如く画像形
成ユニット14の挿入方向奥側に切欠き孔47ａを設け、画
像形成ユニット14を取手14Ｂ，14Ｃで保持しながら矢示
の方向より画像形成装置本体15内に挿入する。その際レ
ーザ書込み系ユニット７は前記切欠き孔47ａより画像形
成ユニット14内に挿入される。画像形成ユニット14に設
けた位置決めピン41，42を内壁15Ａに設けた位置決め孔
39，40に挿入し、適宜ねじで固定する。このようにして
図１の構成で画像形成を行なう。尚画像形成ユニット14
に設けた保護カバーは画像形成ユニット14を外部に取外
した際には閉じてベルト感光体１の露出部を被覆し、画
像形成装置本体15に取付ける際は図示のように開放し、
挿入する。

【００３２】図５は請求項２にかかわる画像形成装置の
要部を展開して示したもので、前記装置は内壁15Ａの背
面にクロスフローファン（以外単にファンと呼ぶ）ＣＦ
を備えていて、装置外部より空気を防塵フィルタＦ１を
通して吸入し、開口部150を経て画像形成ユニット14の
内部に送り込まれるようになっている。

【００３３】すなわち、前記開口部150を通った空気流
ａは、画像形成ユニット14の開口部140Ａに内接するレ
ーザ書込み系ユニット７の開口部70に空気流ｂとして入
り、ユニット７内の気圧を高めることによってトナー粉
やほこりの侵入を阻止する。

【００３４】空気の空気流ｂは、さらにユニット７の上
底面および側面に分散して設けた通気孔のルーバーによ
り矢示方向に分流して画像形成ユニット14内を流通し、
ユニット14内の帯電器６、転写器14のコロナ放電によっ
て発生したオゾンとか、モータ等の発熱体により温度の
上昇した空気を合流したのち画像形成ユニット14の画像
転写域の開口部140Ｂより空気流Ｃとして排出されたの
ち、プロペラファンＰＦの作用によりオゾン濾過用フィ
ルタＦ２を通って装置外部に排気される。

【００３５】なお、図示はしないが前記のファンＣＦと
フィルタＦ１の間ならびにプロペラファンＰＦとフィル
タＦ２の間にはそれぞれ通気用のダクトが設置されてい
て、吸気と排気が効率よく行われるようになっている。

【００３６】図６は同様に請求項３にかかわる画像形成
装置について示したもので、ファンＣＦによって内壁15
Ａの開口部150に送り込まれた空気流ａは、直接レーザ
書込み系ユニット７の開口部70に空気流ｂとして入り、
前記同様ユニット７内の気圧を高めた上、通気孔のルー
バーにより矢示方向に分流して画像形成ユニット14内を
流通し、ユニット14内に発生したオゾンや高温の空気を
合流したのち、ユニット14より排出し、プロペラファン
ＰＦの作用によってオゾンを濾過した上で装置外部に排
気される。

【００３７】

【発明の効果】本発明により、像露光手段の光学系が常
に清浄に保たれた上に帯電および転写の各電極のオゾン
による感光体の劣化が防止されることとなり、その結果
長期にわたってメンテナンスを必要とせずに高品質の画
像を記録することの出来る画像形成装置が提供されるこ
ととなった。また、レーザ書き込み系あるいはカートリ
ッジプロセス内の温度変化が抑制できるので、像露光特
性や電子写真特性が安定化され高画質が持続できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の縦断面図及び拡大した
ベルト感光体の一部の断面図。

【図２】画像形成装置の横断面図。

【図３】画像形成ユニットとレーザ書込み系ユニットの
分解斜視図。

【図４】レーザ書込み系ユニットを画像形成装置本体に
固定し、画像形成ユニットを取外した状態の斜視図。

【図５】請求項２にかかわる画像形成ユニットの要部展
開斜視図。

【図６】請求項３にかかわる画像形成ユニットの要部の
展開斜視図。

【符号の説明】

１ ベルト感光体 １ａ 透明ベース １ｂ 感光層 ６，611，61Ａ，61Ｂ，61Ｃ，61Ｄ 帯電器 ７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ レーザ書込み系ユニット ８，９，10，11 現像器 12 転写器 13 クリーニング装置 14 画像形成ユニット 15 画像形成装置本体 29 給紙カセット 34 定着ローラ 70，140，150 開口部 ＣＦ クロスフローファン ＰＦ プロペラファン Ｆ１ 防塵用フィルタ Ｆ２ オゾン濾過用フィルタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転可能な閉ループ状をなす透光性基体
   上に感光層を形成した像形成体を備え、該像形成体の内
   側に像露光手段を配置した画像形成装置において、前記
   装置内に送風機を設け、該送風機からの空気流が前記像
   露光手段から前記像形成体を収容するプロセスカートリ
   ッジの内部を経て装置外部に吐出されるように構成した
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記像露光手段は前記プロセスカートリ
   ッジと一体で装置本体に着脱されることを特徴とする請
   求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記像露光手段は前記プロセスカートリ
   ッジと別体で装置本体に固定されていることを特徴とす
   る請求項１の画像形成装置。