JPH06124010A - カラー画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 黒トナーの現像装置とそれ以外のカラー用現
像装置の更新を独立に簡単に行うことができて、黒トナ
ー像やカラー画像の記録を誤りなく行うことができ、コ
ンパクトに構成できる感光体ベルトを用いたカラー画像
記録装置の提供。 【構成】 感光体ベルトの上向き面に対してそれぞれ
黒，イエロー、マゼンタ、シアンのトナーを現像剤に用
いた現像装置が配設され、感光体ベルトと黒トナーの現
像装置とクリーニング装置とがプロセスカートリッジと
して結合されて一体的に着脱可能であり、イエロー、マ
ゼンタ、シアントナーの現像装置もカラーユニットとし
て結合されて一体的に着脱可能であって、カラーユニッ
トを装着していない状態で黒トナー像の記録装置として
使用し得るカラー画像記録装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機やファクシミリ
等カラー画像記録装置に関し、特に感光体ベルト上に黒
トナー像のほか、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー
像の重ね合わせから成るカラー画像を形成するカラー画
像記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】感光体ベルトを用いた画像記録装置は、
感光体ベルトに対して複数の現像装置をほぼ同じ状態に
配設することが容易にできて、記録装置をコンパクトに
構成し易いと言う点で、カラー画像の記録に適してお
り、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナー
を現像剤に用いた４個の現像装置を配設して黒トナー像
とカラー画像の記録ができるものも知られている。

【０００３】従来の上述のようなカラー画像記録装置
は、４個の現像装置の交換やそれらのトナーの補充が容
易にできるように、４個の現像装置を感光体ベルトと共
にまたは感光体ベルトとは別に一体的に画像記録装置に
対して着脱し得るものにしていて、黒トナー像だけを記
録する場合に黒トナー以外の現像装置が完全に余分なも
のとなり、使用頻度の高い黒トナーの現像装置を更新す
る場合に一緒に他のカラー用現像装置も更新しなくては
ならないと言ったように、無駄の多いものになり易いと
言う問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
を解消するためになされたものであり、黒トナー以外の
カラー用現像装置をオプションで追加することができ、
その場合のカラー用現像装置の配設は交換可能のカラー
ユニットの装着で簡単に行われ、黒トナーの現像装置の
更新もプロセスカートリッジの交換によりカラー用現像
装置の更新とは独立に簡単に行うことができ、黒トナー
像やカラー画像の記録を誤りなく行うことができて、記
録装置を一層コンパクトに構成できる感光体ベルトを用
いた画像記録装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転する感光
体面に帯電と像露光と現像とを繰返して複数のトナー像
の重ね合わせから成るカラー画像を形成し記録材に転写
して定着するカラー画像記録装置において、感光体ベル
トの上向き面に対してそれぞれ黒，イエロー、マゼン
タ、シアンのトナーを現像剤に用いた現像装置が現像部
を下面として配設され、感光体ベルトと黒トナーの現像
装置とクリーニング装置とがプロセスカートリッジとし
て結合されて一体的に着脱可能であり、イエロー、マゼ
ンタ、シアントナーの現像装置もカラーユニットとして
結合されて一体的に着脱可能であって、カラーユニット
を装着していない状態で黒トナー像の記録装置として使
用し得ることを特徴とするカラー画像記録装置にあり、
この構成によって前記目的を達成する。

【０００６】

【作用】すなわち、本発明のカラー画像記録装置は、黒
トナーの現像装置を組込んだプロセスカートリッジとイ
エロー、マゼンタ、シアントナーの現像装置を結合した
カラーユニットがそれぞれ着脱可能で、しかもカラーユ
ニットが装着されていない状態で黒トナー像の記録装置
として使用することができるから、カラーユニットをオ
プションとして必要に応じて簡単に追加すること、カラ
ーユニットの更新とプロセスカートリッジの交換による
黒トナーの現像装置の更新とを独立に簡単に行うこと、
そして黒トナー像やカラー画像の記録を誤りなく行うこ
とができて、しかも各現像装置が感光体ベルトの上向き
面に対しているから、現像ローラへの現像剤の供給手段
が簡単になって現像装置を小型化でき、したがって記録
装置を一層コンパクトに構成できる。また，画質を低下
させることなく帯電器と転写器を共通にすることができ
るから、それによって記録装置をさらにコンパクトに構
成することもできる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を図示例によって説明する。

【０００８】図１および図２はそれぞれ本発明のカラー
画像記録装置の例を示す構成概要断面図、図３は本発明
のカラー画像記録装置の記録動作が開始できるようにな
るまでの制御装置の制御動作フローチャートである。

【０００９】図１および図２において、１はカラー画像
記録装置の装置枠、図１の２はプラテンガラス21、プラ
テンカバー22を備えた原稿載置部と、露光ランプ23、第
１ミラー24、Ｖミラー25、結像レンズ26から成る走査光
学系と、ダイクロイックプリズム27、３個の色別ＣＣＤ
28ａ，28ｂ，28ｃから成る画像読取部とを有する原稿読
取ユニット、３は感光体ベルト31と該ベルトのクリーニ
ング装置32と黒トナーを現像剤に用いた現像装置33とを
組付けたプロセスカートリッジである。

【００１０】クリーニング装置32は廃トナーを多く収容
できて、しかもコンパクトに構成できるように上部に廃
トナーホッパー32ａを備えており、クリーニングブレー
ド32ｂで感光体ベルト31から掻き落としたトナーをスク
リューコンベア32ｃで側端の汲上げピットに落とし、汲
上げピット32ｇのトナーをフレキシブルスパイラルコン
ベア32ｄで廃トナーホッパー32ａ上部の送出ピット32ｈ
に送り込み、送出ピット32ｈのトナーをスクリューコン
ベア32ｅで幅方向に送りながら均等に分配するように廃
トナーホッパー32ａ中に落下させる構造にしており、32
ｆはフレキシブルスパイラルコンベアの32ｄの駆動用モ
ータである。クリーニング装置32の構造をより簡単にす
るために、フレキシブルスパイラルコンベア32ｄを上、
下のスクリューコンベア32ｃ，32ｅと接続して、モータ
32ｆや汲上げピットと送出ピットを省略することもでき
る。但しその場合、フレキシブルスパイラルコンベア32
ｄの張り出し方向が90°振れた方向になって、その方向
とスクリューコンベアの駆動モータとが反対側になるか
ら、フレキシブルスパイラルコンベア32ｄの張り出し分
またはスクリューコンベアの駆動モータの長さ分だけ装
置幅が大になる。

【００１１】現像装置33はその現像ローラと感光体ベル
ト31の現像間隔を調整可能にプロセスカートリッジ３に
組付けられていて、図１に示した33ａは現像装置33の位
置を上下させる現像間隔の調整ねじである。これに限ら
ず、現像ローラの左右に感光体ベルト31と当接する現像
間隙の設定ローラを設けると共に、現像装置33とプロセ
スカートリッジ３の間に現像装置33を感光体ベルト31側
に付勢するばねを設けて、現像間隙の調整を設定ローラ
の交換で行うようにしてもよい。図２は省略している
が、図２のプロセスカートリッジ３も同様の方法で現像
装置33を組付けている。

【００１２】４はそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン
のトナーを現像剤に用いた３個の現像装置41，42，43を
一体的に組付けたカラーユニット、５は図１では原稿読
取ユニット２から、図２では外部のコンピュータや画像
読取手段等から、それぞれ入力する色別の画像信号に基
いて色別の画像情報を担持したレーザビームを発するレ
ーザ光源と回転多面鏡等の走査偏向手段とｆ−θレンズ
やシリンドリカルレンズ等から成る公知のレーザビーム
スキャナを組込んだレーザ書込みユニットであり、図１
のカラーユニット４はプロセスカートリッジ３に嵌着さ
れており、図２のカラーユニット４はレーザ書込みユニ
ット５の下面側に嵌着されている。

【００１３】カラーユニット４にも各現像装置41〜43は
それぞれ現像ローラと感光体ベルト31の現像間隙を調整
可能に組付けられており、図１に示した41ａ，42ａ，43
ａがカラーユニット４に対して現像装置41〜43の位置を
上下させる現像間隙の調整ねじである。また、これに限
らず、各現像装置41〜43の現像ローラの左右に感光体ベ
ルト31と当接する現像間隙の設定ローラを設けると共
に、各現像装置41〜43とカラーユニット４の間に各現像
装置41〜43を感光体ベルト31側に付勢するばねを設け
て、現像間隙の調整を設定ローラの交換で行うようにし
てもよい。レーザ書込みユニット５の下面側に嵌着され
る図２のカラーユニット４は、現像間隙の測定が困難で
あるから、現像間隙の設定ローラを用いる方法で現像装
置41〜43を組付けている。

【００１４】61は装置枠１に挿入された記録紙カセット
60に収容されている積重ね記録紙の最上部のものから順
次１枚あて送り出す送出ローラ、62は送出ローラ61によ
って送り出された記録紙を把持して送る搬送ローラ、63
は記録紙をそれに感光体ベルト31に形成されたトナー像
が転写されるタイミングで転写器と帯電器を兼ねている
コロナ放電器６が対向している感光体ベルト31の表面に
接するように送り込むタイミングローラ、７はトナー像
を記録紙に溶融定着させる定着ローラ、64はトナー像を
定着された記録紙を機外に排出する排紙ローラである。

【００１５】図１のカラー画像記録装置は、図２のもの
と同じくコンピュータやファクシミリ等のプリンタとし
ても利用できるように、原稿読取ユニット２を上部に載
置するものとしており、装置枠１の記録紙カセット60の
挿入口側の側壁扉11を開放してそこからプロセスカート
リッジ３の出し入れをカラーユニット４と一緒に行うよ
うにしている。そして、プロセスカートリッジ３に対す
るカラーユニット４の着脱は、カラーユニット４を上方
から落とし込んで装着し、上方へ引き上げて取り外す方
法で行われる。このカラーユニット４の装着を検出する
ためにプロセスカートリッジ３の落とし込まれたカラー
ユニット４を受ける部分にマイクロスイッチ等の検知手
段Ｓ２が設けられている。この検知手段Ｓ２はプロセス
カートリッジ３が装置枠１に装着されて電気的接続が行
われてから動作状態となる。

【００１６】調整ねじ41ａ〜43ａによる現像装置41〜43
の現像ローラと感光体ベルト31の現像間隙の調整はカラ
ーユニット４をプロセスカートリッジ３に装着した状態
で行われるが、その場合には隙見ゲージ等で現像間隙の
測定ができるように、プロセスカートリッジ３の側板に
測定のためのスリット乃至は切込みが設けられる。な
お、カラーユニット４の側板は下端が現像ローラの最下
面より上方にあるので現像間隙の測定には支承を与えな
い。また、調整ねじ33ａを用いる現像装置33についても
プロセスカートリッジ３の側板に現像間隙測定のための
スリット乃至は切込みが設けられる。

【００１７】図１のレーザ書込みユニット５は、原稿読
取ユニット２を載置してない装置枠１の天板に設けた扉
を解放してそこから出し入れするものでも、装置枠１の
紙面手前側または奥側の側板に設けた扉を開放して、そ
こから出し入れするものでも、あるいは装置枠１に固定
されるものでもよい。それに対して図２のレーザ書込み
ユニット５は装置枠１の天板の開放回動し得る扉12に取
付けられていて、扉12を２点鎖線で示したように開放回
動することによってレーザ書込みユニット５に対するカ
ラーユニット４の着脱ができ、また側壁扉11を開放して
のプロセスカートリッジ３の着脱もできるようになって
いる。このカラーユニット４の装着を検出する検知手段
Ｓ２はレーザ書込みユニット５の下面側に設けたカラー
ユニット４の吊下げ支持レールの奥側に設けられてい
る。

【００１８】図１，図２のいずれにおいても、プロセス
カートリッジ３の装着の位置決めは、プロセスカートリ
ッジ３が装置枠１に設けた案内受けレール13の先端フッ
ク部に当接した状態を装置枠１の両側板に両側板の内面
から突出し得るように設けた押し斜面を有するセットピ
ン14で押されて維持することによってなされ、プロセス
カートリッジ３の装着は案内受けレール13の先端フック
部近傍に設けたマイクロスイッチ等の検知手段Ｓ１で検
出される。

【００１９】また、プロセスカートリッジ３の感光体ベ
ルト31や現像装置33の駆動は、クリーニング装置32のス
クリューコンベア32ｃ，32ｅやフレキシブルスパイラル
コンベア32ｄと同様、それぞれ単独のモータで行うのが
機構簡単になるので好ましい。カラーユニット４の現像
装置41〜43についても同様である。

【００２０】さらに、送出ローラ61とプロセスカートリ
ッジ等の装着側の搬送ローラ62、タイミングローラ63、
定着ローラ７、定着装置カバー、排紙ローラ64および記
録紙ガイドは装置枠１に配設され、プロセスカートリッ
ジの装着側と反対の外側の搬送ローラ62、タイミングロ
ーラ63、転写器６、定着ローラ７、定着装置カバー、排
紙ローラ64および記録紙ガイドは、記録紙がジャムした
場合のジャム紙の除去が容易にできるように、排紙ロー
ラ64の軸を中心に２点鎖線で示したように装置枠１に対
して開放回動可能の回動枠10に配設されている。

【００２１】以上のカラー画像記録装置は、プロセスカ
ートリッジ３が装着されていなければ画像記録不能でプ
ロセスカートリッジ不在の表示を行い、プロセスカート
リッジ３が装着されていて、カラーユニット４が装着さ
れていなければカラーユニット不在の表示と共に白黒モ
ードの表示を行い、カラーユニット４も装着されていれ
ば白黒画像およびカラー画像のいずれかを選択すべき旨
の表示を行って、選択が行われたら白黒モードかカラー
モードかの表示を行う。そして、カラーユニット不在と
白黒モードの表示が行われたときは白黒画像の記録が行
われる状態となり、カラーモードの表示が行われたとき
はカラー画像の記録が行われる状態となる。

【００２２】図３のフローチャートは制御装置による以
上の制御動作を示しているが、カラーユニット不在の表
示が行われたときは白黒モードであるから、白黒モード
の表示を省略してもよい。なお、図１について述べたよ
うにレーザ書込みユニット５も着脱可能としたときは、
レーザ書込みユニット５の装着を検知する検知手段を設
けて、その検知手段の情報により制御装置が検知手段Ｓ
１の情報に対するのと同様の制御動作を行うようにすれ
ばよい。

【００２３】白黒画像の記録は、感光体ベルト31が矢印
方向に回転し、その表面をクリーニング装置32が表面の
残留トナーを除去し、その表面をコロナ放電器６が正ま
たは負に一様帯電し、その帯電面にレーザ書込みユニッ
ト５が白黒画像の像露光51を入射して低電位スポットの
分布から成る静電潜像を形成し、その静電潜像を現像装
置33が非接触反転現像で黒トナーにより現像し、それに
よって形成された黒トナー像が不作動状態に切換えられ
たクリーニング装置32の位置を通過してコロナ放電器６
の位置に達したときに記録紙カセット60から送出ローラ
61、搬送ローラ62およびタイミングローラ63によってコ
ロナ放電器６の位置に送り込まれた記録紙にコロナ放電
器６により転写され、定着ローラ７によって記録紙に定
着されて、排紙ローラ64により記録紙が機外に排出され
ることで行われる。

【００２４】カラー画像の記録は、前述のような感光体
ベルト31の帯電面にレーザ書込みユニット５が例えばイ
エロー像の像露光51を入射して形成した静電潜像をカラ
ーユニット４の現像装置41が非接触反転現像でイエロー
トナー像に現像し、そのトナー像形成面が不作動状態に
ある他の現像装置42，43、クリーニング装置32の位置を
通過してコロナ放電器６により再び一様に帯電され、そ
の帯電面にレーザ書込みユニット５が今度は例えばマゼ
ンタ像の像露光51を入射して形成した静電潜像を現像装
置42が同様にマゼンタトナー像に現像し、それによって
イエローおよびマゼンタのトナー像を形成された面が再
びコロナ放電器６により一様帯電されて、その帯電面に
レーザ書込みユニット５がシアン像の像露光51を入射し
て形成した静電潜像を現像装置43が同様にシアントナー
像に現像し、それによって形成されたイエロー、マゼン
タ、シアンのトナー像から成る３色カラー画像またはさ
らに３色カラー画像形成面に帯電、像露光および現像装
置33による現像を行うことで形成されたイエロー、マゼ
ンタ、シアン、黒のトナー像から成る４色カラー画像が
白黒画像と同様に記録紙に転写、定着されることで行わ
れる。いずれのカラー画像においても各色トナー像の形
成順序は上述の例に限られるものではない。

【００２５】また、本発明は帯電器と転写器を別個に設
けていても、現像装置が一成分磁性トナーを用いるもの
に限らず、トナーとキャリアの混合した二成分現像剤を
用いるものでもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明のカラー画像記録装置において
は、カラー画像用の現像装置をオプションで追加するこ
とができて、その場合のカラー画像用の現像装置の配設
は交換可能のカラーユニットの装着で簡単に行われ、黒
トナーの現像装置の更新もプロセスカートリッジの交換
によりカラー用現像装置の更新とは独立に簡単に行うこ
とができ、黒トナー像やカラー画像の記録を誤りなく行
うことができるだけでなく、コンパクトに構成できると
言う顕著な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー画像形成装置の例を示す構成概
要断面図である。

【図２】本発明のカラー画像記録装置の例を示す構成概
要断面図である。

【図３】本発明のカラー画像記録装置の記録動作が開始
できるようになるまでの制御装置の制御動作フローチャ
ートである。

【符号の説明】

１ 装置枠 ２ 原稿読取ユニット ３ プロセスカートリッジ 31 感光体ベルト 32 クリーニング装置 33，41，42，43 現像装置 ４ カラーユニット ５ レーザ書込みユニット ６ コロナ放電器 Ｓ１，Ｓ２ 検知手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/16 １０２

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する感光体面に帯電と像露光と現像
   とを繰返して複数のトナー像の重ね合わせから成るカラ
   ー画像を形成し記録材に転写して定着するカラー画像記
   録装置において、感光体ベルトの上向き面に対してそれ
   ぞれ黒，イエロー、マゼンタ、シアンのトナーを現像剤
   に用いた現像装置が現像部を下面として配設され、感光
   体ベルトと黒トナーの現像装置とクリーニング装置とが
   プロセスカートリッジとして結合されて一体的に着脱可
   能であり、イエロー、マゼンタ、シアントナーの現像装
   置もカラーユニットとして結合されて一体的に着脱可能
   であって、カラーユニットを装着していない状態で黒ト
   ナー像の記録装置として使用し得ることを特徴とするカ
   ラー画像記録装置。
2. 【請求項２】 前記帯電と転写に共通のコロナ放電器を
   用いている請求項１のカラー画像記録装置。