JPH08220824A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像形成部を構成する各プロセス機材の点
検、交換ならびにジャム紙の処理等のメンテナンスの作
業性を改善することを目的とする。 【構成】 画像形成部を一体に収容するプロセスカート
リッジ30を、側面カバー80に連動して前進、後退しつつ
上下される昇降板61に対し、２段階に伸縮可能なガイド
部材70を介して支持し、側面カバー80を開放することに
よってプロセスカートリッジ30を画像形成位置（Ｉ）よ
り引き出し位置（II）に上昇しつつ移動したあと、カー
トリッジ30を直接引き出すことによって停止位置（II
I）を含む特定した位置に任意に移動して各機材の着脱
ならびにジャム紙の処理を可能と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、像形成体の周面に複数
の帯電手段、像露光手段ならびに現像手段を配置して、
像形成体の一回転中にトナー像を重ね合わせてカラー画
像を形成する電子写真方式のカラー画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】多色のカラー画像を記録する装置として
は、画像形成に必要な色の種類と同数の帯電手段、像露
光手段ならびに現像手段を像形成体の周囲に配置して、
像形成体の一周する間に各色毎の帯電、像露光ならびに
現像を順次行ってトナー像を重ね合わせてカラーのトナ
ー像を形成し、これを一括して転写材上に転写する形式
のカラー画像形成装置が知られている。

【０００３】かかる装置は各色のトナー像の形成が僅か
な時間差を置いて連続して開始されることから、カラー
画像形成のスピードが早く、また像形成体の周面の長さ
より大きいカラー画像の形成が可能であると云う特徴も
備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらかかる装
置は、像露光や現像の各手段を始めとする多くの画像形
成用機材が像形成体の周囲に高い密度で配置されている
ために、それ等機材の着脱や取り扱い性が極めて悪く、
従って清掃、交換が困難であり、また転写材のジャム処
理に際しても画像の転写域や搬送面を広く開放するに多
くの時間と努力を要すると云う問題がある。

【０００５】本発明はこの点を解決して改良した結果、
日常の点検、整備ならびにジャム紙の処理等のメンテナ
ンスを随時容易に実施することの出来るカラー画像形成
装置の提供を目的としたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、ドラム状の
像形成体の周面に、それぞれ複数の帯電手段、像露光手
段および現像手段を配設し、前記像形成体の一回転中に
帯電、像露光および現像を繰り返して像形成体上にトナ
ー像を重ね合わせて形成後、前記トナー像を転写材に一
括して転写するカラー画像形成装置において、前記像形
成体と前記複数の帯電手段、像露光手段および現像手段
はプロセスカートリッジに一体化されていて、装置の側
面部材の開放により画像形成位置より水平方向に引き出
して特定した位置に制約される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。

【０００７】

【実施例】本発明の一実施例を図１ないし図５によって
説明する。

【０００８】この場合の像形成体はドラム状の像形成体
即ち感光体ドラム１０で、光学ガラス若しくは透明アク
リル樹脂等の透明部材によって形成される基体の外周に
透明導電層から成る有機感光層（ＯＰＣ）を塗布したも
ので、接地した状態で時計方向に駆動回転される。

【０００９】本発明では、画像露光用の露光ビームの結
像点である感光体ドラムの光導電体層において、光導電
体層の光減衰特性（光キャリア生成）に対して適正なコ
ントラストを付与できる波長の露光光量を有していれば
よい。従って、本発明における感光体ドラムの透明基体
の光透光率は、１００％である必要はなく、露光ビーム
の透過時にある程度の光が吸収されるような特性があっ
ても構わない。透光性基体の素材としては、ソーダガラ
ス、パイレックスガラス、ホウ珪酸ガラスや一般光学部
材などに使用されるフッ素、ポリエステル、ポリカーボ
ネート、ポリエチレンテレフタレートなどの各種透光性
樹脂が使用可能である。また、透光性導電層としては、
インジウム・スズ・酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫、酸化
鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅や、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、
Ａｌなどからなる透光性を維持した金属薄膜が用いら
れ、成膜法としては、真空蒸着法、活性反応蒸着法、各
種スパッタリング法、各種ＣＶＤ法、浸漬塗工法、スプ
レー塗布法などが利用される。また、光導電体層として
は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）合金感光層、ア
モルファスセレン合金感光層や、各種有機感光層（ＯＰ
Ｃ）が使用可能である。

【００１０】11は帯電手段であるスコロトロン帯電器
で、感光体ドラム10の前述した有機感光体層に対し所定
の電位に保持されたグリッドと放電ワイヤによるコロナ
放電とによって帯電作用を行い、感光体ドラム10に対し
一様な電位を与える。

【００１１】12は像露光手段である露光光学系で、感光
体ドラム10の軸方向に配列したＬＥＤ，ＦＬ，ＥＬ，Ｐ
Ｌ等の発光素子とセルフォックレンズとから構成され
る。別体の画像読み取り装置によって読み取られた各色
の画像信号がメモリより順次取り出されて前記の各露光
光学系12にそれぞれ電気信号として入力される。この実
施例で使用される発光素子の発光波長は各々同一波長で
あり500〜900nmの範囲のものである。

【００１２】前記の各露光光学系12は何れも共通の柱状
の支持部材20に取り付けられ、かつ各露光光学系12
（Ｙ），12（Ｍ），12（Ｃ），12（Ｋ）等間隔に配置さ
れ、前記感光体ドラム10の基体内部に収容される。露光
光学系12は上記の発光素子以外にＬＣＤ，ＬＩＳＡ，Ｐ
ＬＺＴ等の光シャッタ部材を組み合わせたものとセルフ
ォックレンズ等の結像レンズとから構成することもでき
る。

【００１３】13Ｙ，13Ｍ，13Ｃ，13Ｋはイエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）及び黒色（Ｋ）
の各現像剤を収容する現像手段である現像器で、それぞ
れ感光体ドラム10の周面に対し所定の間隙を保って同方
向に回転する現像スリーブ130を備えている。

【００１４】前記の各現像器13は、前述した帯電器11に
よる帯電，露光光学系12による像露光によって形成され
る感光体ドラム10上の静電潜像を現像バイアス電圧の印
加により非接触の状態で反転現像する。

【００１５】次に本装置におけるカラー画像形成装置の
プロセスについて説明する。

【００１６】原稿画像は本装置とは別体の画像読み取り
装置において、撮像素子により読み取られた画像あるい
は、コンピュータで編集された画像を、Ｙ，Ｍ，Ｃ及び
Ｋの各色別の画像信号として一旦メモリに記憶し格納さ
れる。

【００１７】画像記録のスタートにより感光体駆動モー
タが回動して感光体ドラム10を時計方向へと回転し、同
時に帯電器11（Ｙ）の帯電作用により感光体ドラム10に
電位の付与が開始される。

【００１８】感光体ドラム10は電位を付与されたあと、
前記の露光光学系12（Ｙ）において第１の色信号すなわ
ちイエロー（Ｙ）の画像信号に対応する電気信号による
像露光が開始されドラムの回転走査によってその表面の
感光層に原稿画像のイエロー（Ｙ）の画像に対応する静
電潜像を形成する。

【００１９】前記の潜像は現像器13（Ｙ）により現像ス
リーブ上の現像剤が非接触の状態で反転現像され感光体
ドラム10の回転に応じイエロー（Ｙ）のトナー像が形成
される。

【００２０】次いで感光体ドラム10は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上にさらに帯電器11（Ｍ）の帯電作
用により電位を付与され、露光光学系12（Ｍ）の第２の
色信号すなわちマゼンタ（Ｍ）の画像信号に対応する電
気信号による像露光が行われ、現像器13（Ｍ）による非
接触の反転現像によって前記のイエロー（Ｙ）のトナー
像の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が順次重ね合わせて
形成される。

【００２１】同様のプロセスにより帯電器11（Ｃ）、露
光光学系12（Ｃ）および現像器13（Ｃ）によってさらに
第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像が、ま
た最後に帯電器11（Ｋ）、露光光学系12（Ｋ）および現
像器13（Ｋ）によって第４の色信号に対応する黒（Ｋ）
のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体ドラム
10の一回転以内にその周面上にカラーのトナー像が形成
される。

【００２２】かくして感光体ドラム10の周面上に形成さ
れたカラーのトナー像は、転写器14Ａにおいて給紙カセ
ット15より搬送されタイミングローラ16の駆動によって
同期して給紙される転写材である転写紙上に転写され
る。

【００２３】トナー像の転写を受けた転写紙は、除電器
14Ｂにおいては帯電の除去を受けてドラム周面より分離
し、定着装置17においてトナーを溶着し定着がなされた
のち排紙ローラ18を介して装置上部のトレイ上に排出さ
れる。

【００２４】一方、転写紙を分離した感光体ドラム10は
クリーニング装置19において残留トナーを除去，清掃し
て原稿画像のトナー像の形成を続行するか、もしくは一
旦停止して新たな原稿画像のトナー像の形成に待機す
る。

【００２５】前記の感光体ドラム10は、各帯電器11、現
像器13ならびにクリーニング装置19とさらに前記の各現
像器13に対しトナーを供給する各トナー収納容器40およ
びクリーニング装置19により回収したトナーを収容する
廃トナー容器50と共にプロセスカートリッジ30に収めら
れて、一体で装置本体より水平方向に引き出して移動
し、さらに装置本体の外部に取り出すことも出来るよう
に構成されている。

【００２６】図２は断面ＡＡを示したもので、感光体ド
ラム10は前方端部のフランジ部材10Ａが軸受Ｂ１を介し
てプロセスカートリッジ30の壁面に直接支持され、また
後方端部のフランジ部材10Ｂはプロセスカートリッジ30
とカートリッジ30に着脱可能の円盤部材30Ａとに挟着保
持される軸受Ｂ２を介して支持されている。

【００２７】一方各露光光学系12は、前記の支持部材20
を挿通固定する軸部材21の前方端部がプロセスカートリ
ッジ30の壁面に係合支持され、また後方端部は前記の円
盤部材30Ａに係合し回転を規制された状態に支持されて
いる。

【００２８】従って前記の円盤部材30Ａを取り外すこと
により感光体ドラム10ならびに各露光光学系12はプロセ
スカートリッジ30の背面側より容易に取り出すことが出
来るようになっている。

【００２９】前記のプロセスカートリッジ30は、装置本
体の側面部材を形成する側面カバー80を開放することに
より、一旦斜め上方に移動したあとその位置から引き出
すことによって装置本体の外部に向け水平方向に移動さ
れる。

【００３０】図３（ａ）はプロセスカートリッジ30の支
持構造、図３（ｂ）はその要部たる断面ＢＢを示したも
ので、装置本体内の前後の各基板60には傾斜した一対の
長穴60Ａが相対して設けられ、長穴60ＡにピンＰ１を内
側より係合することにより連結された一対の昇降板61を
斜め上方からさらに斜め下方にスライド可能に支持して
いる。

【００３１】前記の各昇降板61の内側にはアキュライド
レールと呼ばれる３本のレールにより２段階に伸縮可能
のガイド部材70が取り付けられていて、さらにそれぞれ
の内側の各レールには移動板71が固定されている。

【００３２】前記の各移動板71は相対する位置に一対の
Ｕ字状の切欠を備えていて、それぞれの切欠にピンＰ２
を係合することにより前記のプロセスカートリッジ30を
支承している。

【００３３】一方前記の各昇降板61は上下に長い長穴61
Ａを備えていて、前記の側面カバー80と共に回転軸Ｈを
支点として回動するアーム上のピンＰ３を遊合してい
る。

【００３４】側面カバー80を時計方向に回転して開放し
水平の停止位置に置くと、前記のピンＰ３の移動により
昇降板61はピンＰ１が前記の長穴60Ａ内をスライドする
ことにより斜め上方から次いで斜め下方へと移動したあ
と停止し、この過程でプロセスカートリッジ30は画像形
成位置（Ｉ）から前述したタイミングローラ16、転写器
14Ａ、除電器14B等を回避して移動し引き出し位置（I
I）に設定される。

【００３５】プロセスカートリッジ30は、前記の引き出
し位置（II）から引き出されると、前記のガイド部材70
の伸長により図４に示す如く水平状態を維持して装置本
体の外部に移動され、その過程においてカートリッジ30
下端の係止部材30Ｂが側面カバー80の内面に設けた弾性
部材81の凹部81Ａおよび81Ｂに順次係合してカートリッ
ジ30を特定した位置に制約して停止させることが出来る
ようになっている。

【００３６】すなわち係止部材30Ｂは弾性部材81の凹部
81Ａに係合する位置で装置本体は画像の転写域が開放さ
れて上面カバー90の開蓋によりジャム紙の処理が可能と
なり、凹部81Ｂに係合する位置ではカートリッジ30の背
面から前述した露光光学系１２の交換が可能となり、さ
らに引き出してカートリッジ３０が側面カバー80の立上
がり部80Ａに当接する停止位置（III）では前記の廃ト
ナー容器50の取り出しも可能となる。さらに前記の停止
位置（III）においてはピンＰ２と移動板71との係合を
解除してカートリッジ30自体を上方に分離して取り外す
ことも出来る。

【００３７】前記の各特定した位置に制約されて停止状
態に置かれているプロセスカートリッジ30は、装置本体
内に押し込むよう移動されると前記のガイド部材70の縮
退により前述した引き出し位置に復帰される。この間、
前記の昇降板61は自重によりピンＰ１が基板60の長穴60
Ａの端部に係止されているので静止状態に保たれてい
る。次いで側面カバー80を反時計方向に回転して閉止
し、垂直状態とすると、前記のピンＰ３の移動により昇
降板61はピンＰ１が前記の長穴60Ａ内をスライドするこ
とにより斜め上方から斜め下方へと移動して初期位置に
停止し、プロセスカートリッジ30を転写器14Ａ等に接触
することなく再び画像形成位置（Ｉ）に復帰させる。

【００３８】従ってプロセスカートリッジ30の点検、交
換、ジャム紙の処理さらにトナーの供給、廃トナーの回
収等の各メンテナンスの作業は装置本体の一方の側面か
らの操作によりすべて容易に実施することが出来ること
となる。

【００３９】なお、本実施例においては、露光光学系12
を感光体ドラム10の内部に置く形式の装置について説明
したが、本発明は図５に示すように露光光学系12を感光
体ドラム10の外周に同心に設けたリング状の支持部材20
Ａに支持して、ドラム周面の感光体に対し外側より像露
光を行うよう構成した装置に対しても適用可能であっ
て、本実施例同様カートリッジ化した構成として、装置
の側面部材の開放により画像形成位置より水平方向に引
き出して特定した位置に制約されることによって実現さ
れる。

【００４０】

【発明の効果】本発明により、感光体ドラムを始めとす
る各画像形成用プロセス機材の点検、交換あるいはトナ
ーの補給、回収等の日常のメンテナンスの作業が極めて
容易に実施出来るようになり、その結果行き届いた整備
により常に高品質の画像の記録が可能なカラー画像形成
装置が提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー画像形成装置の断面構成図。

【図２】感光体ドラムと露光光学系の組込み構造を示す
断面図。

【図３】プロセスカートリッジの画像形成位置と引き出
し位置の関係を示す説明図。

【図４】プロセスカートリッジの引き出し構造と特定位
置への制約を示す説明図。

【図５】本発明の適用可能な他のカラー画像形成装置の
構成図。

【符号の説明】

10 感光体ドラム 11 帯電器 12 露光光学系 13 現像器 14Ａ 転写器 14Ｂ 除電器 15 給紙カセット 16 タイミングローラ 17 定着装置 18 排紙ローラ 19 クリーニング装置 20 支持部材 30 プロセスカートリッジ 30Ａ 円盤部材 30Ｂ 係止部材 40 トナー収納容器 50 廃トナー容器 60 （本体）基板 60Ａ 長穴 61 昇降板 70 ガイド部材 71 移動板 80 側面カバー 80Ａ 立上り部 81 弾性部材 81Ａ，81Ｂ 凹部 90 上面カバー 200 トレイ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドラム状の像形成体の周面に、それぞれ
   複数の帯電手段、像露光手段および現像手段を配設し、
   前記像形成体の一回転中に帯電、像露光および現像を繰
   り返して像形成体上にトナー像を重ね合わせて形成後、
   前記トナー像を転写材に一括して転写するカラー画像形
   成装置において、前記像形成体と前記複数の帯電手段、
   像露光手段および現像手段はプロセスカートリッジに一
   体化されていて、装置の側面部材の開放により画像形成
   位置より水平方向に引き出して特定した位置に制約され
   ることを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記プロセスカートリッジは前記特定し
   た位置から上方に取り出し可能であることを特徴とする
   請求項１記載のカラー画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記プロセスカートリッジは前記側面部
   材によって前記特定した位置に制約されることを特徴と
   する請求項１記載のカラー画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記プロセスカートリッジは前記画像形
   成位置あるいは前記特定した位置において、トナー供
   給、廃トナー容器の交換あるいは像露光手段の着脱を可
   能とすることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形
   成装置。