JPH0968909A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 像露光手段をドラム状の像形成体の内部に挿
脱するに当たり光学系がドラム内周に接触するのを防止
する。 【構成】 露光光学系１２を取り付ける支持部材２０の
軸方向にそれぞれ複数個のローラＲから成る少なくとも
３列のローラ列を設置して、各ローラＲの頂部の位置が
露光光学系１２の頂部と感光体ドラム１０の基体内周面
との間に位置するよう構成し、感光体ドラム１０への支
持部材２０の挿脱時に、前記の各ローラＲの中の相対す
る一対のローラＲがドラム基体の内周面に当接すること
により露光光学系１２の頂部がドラム基体に接触するの
を防止するように構成したことを特徴とする。

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設して、
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形成する方法として
は、画像を必要な色と同数の感光体，帯電器，現像器等
を備え、それぞれ感光体に形成した単色のトナー像を転
写体等に重ね合わせてカラー画像とする装置（Ａ）や、
１つの感光体を複数回回転して各色毎の帯電，像露光な
らびに現像を繰り返してカラー画像を形成する装置
（Ｂ）あるいは同じく１つの感光体の一回転以内に各色
毎の帯電，像露光ならびに現像を順次行ってカラー画像
を形成する装置（Ｃ）等が知られている。

【０００３】しかし前記の装置（Ａ）は複数の感光体や
転写体の搬送を要するため装置の容積が大型化する欠点
がある。これに対し装置（Ｂ）は帯電手段、像露光手段
や感光体が一つだけであるので容積は小型化される。

【０００４】また装置（Ｃ）は高速の画像形成を可能と
するものの、感光体の一周内に帯電器，像露光手段と現
像器を複数組配設する必要があることから感光体の径が
大きくなって装置を大型化する傾向がある。

【０００５】装置（Ｃ）における前述したような障害の
欠点を避ける目的から、像形成体の基体を透明体の素材
によって形成し、その内部に複数の像露光手段を収容し
て、画像を前記の基体を通してその外周に形成した感光
層に露光する形態の装置が提案されている（例えば特開
平５−３０７３０７号公報）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら像露光手
段はその頂部の光学部材が感光体の基体に近く位置され
るため、感光体ドラムへの像露光手段の組み込み時やメ
ンテナンスに当たって光学部材が基体の内周面に接触す
るおそれがあり、その結果光学部材や基体の透明度を低
下して画質を損なう懸念がある。

【０００７】本発明はこの点を解決して改良した結果、
像露光手段を基体と接触することなく安全に感光体ドラ
ムの内部に挿脱することを可能としたカラー画像形成装
置の提供を目的としたものである。

【０００８】

【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
段及び現像手段を配設し、前記像形成体の一回転中に帯
電、像露光及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、前記像露光手
段は支持部材に一体化されて前記像形成体の内部に収容
され、前記支持部材の軸方向に備える複数列の保護部材
によって前記像形成体の円周面との当接を防止されてい
ることを特徴とするカラー画像形成装置（請求項１にか
かわる発明） およびドラム状の像形成体の周面に、それぞれ複数の帯
電手段、像露光手段及び現像手段を配設し、前記像形成
体の一回転中に帯電、像露光及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、前記像露光手段は支持部材に一体化されて前記像形
成体の内部に収容され、前記像形成体の開口側の内周面
端部と前記支持部材の先端側の外周面端部のそれぞれ周
方向に備える保護部材によって前記像形成体の内周面と
の当接を防止されていることを特徴とするカラー画像形
成装置（請求項２にかかわる発明） およびドラム状の像形成体の周面にそれぞれ複数の帯電
手段、像露光手段及び現像手段を配設し、前記像形成体
の一回転中に帯電、像露光及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、前記像露光手段は支持部材に一体化されて前記像形
成体の内部に収容され、前記支持部材は着脱可能の案内
部材を介して前記像形成体に挿脱されることを特徴とす
るカラー画像形成装置（請求項４にかかわる発明）によ
って達成される。

【０００９】

【実施例】各発明の説明に先立って共通とする装置の主
要構成を図１ないし図４によって説明する。

【００１０】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。

【００１１】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）に対して適性なコントラ
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（ＯＰＣ）が使
用可能である。

【００１２】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。

【００１３】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，Ｅ
Ｌ，ＰＬ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。

【００１４】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１
２（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，ＰＬＺＴ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。

【００１５】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。

【００１６】前記の各現像器１３は、前述した帯電器１
１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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】前記の感光体ドラム１０は、各帯電器１
１、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。

【００２８】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に着脱可能の支持部材
２０のフランジ部２０Ａとに挟着保持される軸受Ｂ２を
介して支持されている。

【００２９】従って前記のフランジ部２０Ａ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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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Ｐ
２を係合することにより前記のプロセスカートリッジ３
０を支承している。

【００３４】一方前記の各昇降板６１は上下に長い長穴
６１Ａ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。

【００３５】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１
６、転写器１４Ａ、除電器１４Ｂ等を回避して移動し引
き出し位置（II）に設定される。

【００３６】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。

【００３７】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（II
I）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。

【００３８】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６０Ａ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。

【００３９】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。

【００４０】（実施例１）請求項１にかかわる発明の一
実施例を図５及び図６によって説明する。

【００４１】前記の支持部材２０は軸方向の要所に複数
個のローラ支持板２１を取り付けていて、それぞれの両
端部に備える回転部材すなわち回動自在の各ローラＲを
露光光学系１２（Ｙ）と１２（Ｋ）に近接して位置さ
せ、さらに露光光学系１２（Ｍ）と１２（Ｃ）の中間部
には同じく軸方向の要所に複数個のローラＲを回動自在
に備えるローラ支持板２２を差し込み固定している。

【００４２】前記の各ローラＲの頂部は露光光学系１２
の先端面より僅かに外側に位置し、かつ感光体ドラム１
０の回転に支障を与えないようドラム基体の内周面に対
し必要最小限の間隙を保っている。

【００４３】前記の支持部材２０は、感光体ドラム１０
内部への挿脱に際してその軸心ＹＹがドラムの軸心ＸＸ
に対し傾斜することがあっても図６に示す如くローラ支
持板２１の備える各ローラＲの中の相対する一対のロー
ラＲがドラム基体に当接することにより傾斜角が制限さ
れ、それによって露光光学系１２（Ｙ）と１２（Ｋ）の
ドラム基体に対する接触が防止される。すなわち前記の
各ローラＲは露光光学系１２の保護部材として使用され
る。

【００４４】また露光光学系１２（Ｍ）と１２（Ｃ）に
関しても、前述したローラ支持板２１とローラ支持板２
２の各ローラＲの当接による傾斜角の制限によって同様
ドラム基体との接触が防止される。

【００４５】なお露光光学系１２の保護部材としては、
前述した回転部材の他に緩衝作用をもつ弾性部材あるい
は摩擦抵抗の極く小さいいわゆる滑面部材を使用するこ
とも出来る。

【００４６】（実施例２）請求項２にかかわる発明の一
実施例を図７によって説明する。

【００４７】前記の支持部材２０は感光体ドラム１０内
部に挿入する際の先端部の外周面に保護部材として環状
の弾性部材２３を備え、一方前記の感光体ドラム１０は
開口側の端部に位置する前記のフランジ部材１０Ｂの内
周面に保護部材として同じく環状の弾性部材２４を備え
ている。

【００４８】前記の弾性部材２３はその外周が露光光学
系１２の先端面より僅かに外側に位置し、一方前記の弾
性部材２４は感光体ドラム１０のドラム基体の内周面よ
り僅かに内側に位置してかつ弾性部材２３の外径より若
干大きい内径に設定されている。

【００４９】前記の支持部材２０は感光体ドラム１０内
部への挿脱に際してその軸心ＹＹがドラムの軸心ＸＸに
対して傾斜することがあっても図示の如く前記の弾性部
材２３がドラム基体の内周面に、また前記の弾性部材２
４が露光光学系１２の頂部にそれぞれ弾性的に当接して
ドラム基体と感光光学系１２の接触を防止するので、そ
れ等にスリ疵等を生ずることなく作業することが出来
る。

【００５０】おな露光光学系１２の保護部剤としては、
前述した弾性部材の他に摩擦抵抗の極く小さい滑面部材
の使用も可能でありさらに弾性部材２３に関してはコロ
等の回転部材を周方向に複数個配列したものでも良い。

【００５１】（実施例３）請求項４にかかわる発明の一
実施例を図８によって説明する。

【００５２】感光体ドラム１０は前記のフランジ部材１
０Ａの軸心部に、支持部材２０の先端部Ｍを挿通する筒
部Ｎ形成していて、支持部材２０は先端部Ｍを前記の筒
部Ｎを挿通した上でプロセスカートリッジ３０の壁面に
係合して支持されるようになっている。

【００５３】前記の先端部Ｍは端面にネジ穴を備えてい
てカートリッジ３０の外部より別体の案内部材１００を
螺着して一体化することが出来るようにもなっている。

【００５４】支持部材２０の感光体ドラム１０内部への
挿脱に際し、前記の案内部材１００が前記の筒部Ｎの挿
通によって挿脱方向が規制されるので、支持部材２０は
感光体ドラム１０と軸心を合致した状態を保って移動
し、その結果各露光光学系１２はドラム基体と接触する
事なく安全かつ確実に挿脱されることとなる。

【００５５】

【発明の効果】本発明により、像露光手段はスリ疵その
他の損傷を受けるおそれなくドラム状の像形成体の内部
に容易かつ安全に挿脱することが可能となり、その結果
高品質の画像形成が保証されると共に画像形成部のコン
パクト化も実現される極めて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】

【図１】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み込み構造を示
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】請求項１による像露光手段の保護部材の構成
図。

【図６】請求項１による像露光手段の保護部材の作用
図。

【図７】請求項２による像露光手段の保護部材の作用
図。

【図８】請求項４による像露光手段の案内部材の作用
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 １５ 給紙カセット １６ タイミングローラ １７ 定着装置 ２０ 支持部材 ２１，２２ ローラ支持板 ２３，２４ 弾性部材 １００ 案内部材 Ｍ 先端部 Ｎ 筒部 Ｒ ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲浜▼田 州太 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 (72)発明者 三浦 俊英 東京都小金井市緑町５丁目14番地14号

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、像露光手段及び現像手段を配設し、前
   記像形成体の一回転中に帯電、像露光及び現像を繰り返
   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、前記像露光手段は支持部材に一体化されて
   前記像形成体の内部に収容され、前記支持部材の軸方向
   に備える複数列の保護部材によって前記像形成体の円周
   面との当接を防止されていることを特徴とするカラー画
   像形成装置。
2. 【請求項２】 ドラム状の像形成体の周面に、それぞれ
   複数の帯電手段、像露光手段及び現像手段を配設し、前
   記像形成体の一回転中に帯電、像露光及び現像を繰り返
   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、前記像露光手段は支持部材に一体化されて
   前記像形成体の内部に収容され、前記像形成体の開口側
   の内周面端部と前記支持部材の先端側の外周面端部のそ
   れぞれ周方向に備える保護部材によって前記像形成体の
   内周面との当接を防止されていることを特徴とするカラ
   ー画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記保護部材が回転部材あるいは弾性部
   材あるいは滑面部材であることを特徴とする請求項１又
   は２記載のカラー画像形成装置。
4. 【請求項４】 ドラム状の像形成体の周面にそれぞれ複
   数の帯電手段、像露光手段及び現像手段を配設し、前記
   像形成体の一回転中に帯電、像露光及び現像を繰り返し
   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、前記像露光手段は支持部材に一体化されて前
   記像形成体の内部に収容され、前記支持部材は着脱可能
   の案内部材を介して前記像形成体に挿脱されることを特
   徴とするカラー画像形成装置。