JPH10282757A - カラー画像形成装置 - Google Patents

カラー画像形成装置

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JPH10282757A
JPH10282757A JP9088008A JP8800897A JPH10282757A JP H10282757 A JPH10282757 A JP H10282757A JP 9088008 A JP9088008 A JP 9088008A JP 8800897 A JP8800897 A JP 8800897A JP H10282757 A JPH10282757 A JP H10282757A
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image forming
image
peripheral surface
color
forming body
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JP9088008A
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Satoru Haneda
哲 羽根田
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基体を透明体として感光体ドラムの内部に像
露光光学系を収容する場合、像露光光学系を取り付ける
支持部材によって画像形成部の重量が大きくなること
と、熱容量の増大によって温度調節の機能が低下するの
を防止する。 【解決手段】 像露光光学系12を取り付ける支持部材
20として、強度と真円度に優れた例えばアルミニウム
製のパイプを使用することによって像露光光学系12を
強固かつ高精度をもって支持すると共に画像形成部の重
量ならびに熱容量の増大を抑え、像露光光学系12の組
み付け並びに配線を支持部材20に対して行い、像露光
光学系12を保持した支持部材20の装置本体への着脱
を容易に行われる構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主としてドラム状
の像形成体の周面に複数の帯電手段、像露光手段及び現
像手段を配置し、像形成体の一回転中にトナー像を像形
成体上に重ね合わせて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中
間転写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
中間転写体を要するため装置の容積が大型化する欠点が
あり、一方装置(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ものの形成さ
れる画像のサイズが感光体の表面積以下に限定されると
云う制約がある。
【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、像露光を行う光
学系が近接する現像器から洩れるトナーに汚れて画質を
損なうおそれがあり、これを避けるため像露光手段と現
像器の間隔を大きくとる必要があることから必然的に感
光体の径が大きくなって装置を大型化すると云う矛盾が
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
段を像形成体の内部に設置する場合、像露光手段は短焦
点の結像系によって像形成体上に結像される関係から像
形成体に近接して配置され、像露光手段の支持体が大型
化するのが避けられず、その結果重量の増大により装置
に負担がかかり、また変形を生じやすく取り扱い性も悪
くなり、さらに熱容量の増大により加熱、冷却の効率が
低下して像露光手段の光量や像形成体の感光特性に変動
を生じたり、画像形成に当たってのレジストが変化する
と言う問題がある。
【0007】本発明はこれ等の点を解決して改良した結
果、像露光手段を取り付ける支持体の重量を軽減し、そ
れによって前述した諸問題を解消すると共に、前記の支
持体の占めるスペースを有効活用して像露光手段の取り
付けならびに配線を行えるように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、像形成体の
外周面に複数の帯電手段及び現像手段、内周面に複数の
像露光手段を配設し、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、前記像形成体の周面に複数
のトナー像を重ね合わせてカラートナー像を形成するカ
ラー画像形成装置において、前記像露光手段は金属製の
中空部材を保持手段とし、前記中空部材は外周に中間部
材を介して前記像露光手段を接合、固定することを特徴
とするカラー画像形成装置(請求項1に係わる発明)及
び、像形成体の外周面に複数の帯電手段及び現像手段、
内周面に複数の像露光手段を配設し、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、前記像形成
体の周面に複数のトナー像を重ね合わせてカラートナー
像を形成するカラー画像形成装置において、前記像露光
手段は金属製の中空部材を保持手段とし、前記中空部材
は外周に軸受部材を介して前記像形成体を支持すると共
に、端部を装置本体の側面基板に支持、固定されること
を特徴とするカラー画像形成装置(請求項2に係わる発
明)及び、像形成体の外周面に複数の帯電手段及び現像
手段、内周面に複数の像露光手段を配設し、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、前記
像形成体の周面に複数のトナー像を重ね合わせてカラー
トナー像を形成するカラー画像形成装置において、前記
像露光手段は金属製の中空部材を保持手段とし、前記中
空部材は内周面より外側に前記像露光手段を設置するこ
とを特徴とするカラー画像形成装置(請求項3に係わる
発明)及び、像形成体の外周面に複数の帯電手段及び現
像手段、内周面に複数の像露光手段を配設し、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、前
記像形成体の周面に複数のトナー像を重ね合わせてカラ
ートナー像を形成するカラー画像形成装置において、前
記像露光手段は金属製の中空部材を保持手段とし、前記
中空部材は前記現像手段と前記像形成体との間隙を規制
する間隙設定部材を一体とすることを特徴とするカラー
画像形成装置(請求項6に係わる発明)及び、像形成体
の外周面に複数の帯電手段及び現像手段、内周面に複数
の像露光手段を配設し、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、前記像形成体の周面に
複数のトナー像を重ね合わせてカラートナー像を形成す
るカラー画像形成装置において、前記像露光手段は端面
に凹部を形成する柱状部材を保持手段とし、前記柱状部
材は装置本体の側面基板の備える凸部の係合により支
持、固定されることを特徴とするカラー画像形成装置
(請求項7に係わる発明)及び、像形成体の外周面に複
数の帯電手段及び現像手段、内周面に複数の像露光手段
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、前記像形成体の周面に複数のトナー像
を重ね合わせてカラートナー像を形成するカラー画像形
成装置において、前記像露光手段は装置本体に両端を支
持される金属製の中空部材を保持手段とし、前記中空部
材の内周の外側に設置されていて、前記円筒部材が前記
像露光手段底面の配線部に対向する周面に配線用の挿通
穴を開口していることを特徴とするカラー画像形成装置
(請求項9に係わる発明)及び、像形成体の外周面に複
数の帯電手段及び現像手段、内周面に複数の像露光手段
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、前記像形成体の周面に複数のトナー像
を重ね合わせてカラートナー像を形成するカラー画像形
成装置において、前記像露光手段は装置本体に両側を支
持される金属製の中空部材を保持手段とし、前記中空部
材の内周の外側に設置されていて、前記円筒部材が前記
像露光手段側面の配線部に対向する周面に配線用の挿通
穴を開口していることを特徴とするカラー画像形成装置
(請求項10に係わる発明)及び、像形成体の外周面に
複数の帯電手段及び現像手段、内周面に複数の像露光手
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、前記像形成体の周面に複数のトナー
像を重ね合わせてカラートナー像を形成するカラー画像
形成装置において、前記像露光手段は装置本体に両端を
支持される金属製の中空部材を保持手段とし、前記中空
部材の内周の外側に設置されていて、前記像露光手段が
前記中空部材周面に設けた挿通穴を経て結線された状態
で前記像形成体に対し位置調整して固定されることを特
徴とするカラー画像形成装置(請求項13に係わる発
明)によって達成される。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態の説明に先立っ
て本発明のカラー画像形成装置の全般的な構成とその機
能を図1ないし図3によって説明する。
【0010】ドラム状の像形成体である感光体ドラム1
0は、例えば、透明アクリル樹脂の透明部材によって形
成される円筒状の透明樹脂基体を内側に設け、透明の導
電層及び有機感光体層(OPC)を該基体の外周に形成
したものであり、接地された状態で図1の矢印で示す方
向に回転される。
【0011】本実施形態では、感光体ドラムの光導電体
層において適切なコントラストを付与できる露光光量を
有していればよい。従って、本実施形態における感光体
ドラムの透明樹脂基体の光透過率は、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
れるような特性であっても構わない。透光性基体の素材
としては、アクリル樹脂、特にメタクリル酸メチルエス
テルモノマーを用い重合したものが、透明性、強度、精
度、表面性等において優れており好ましく用いられる
が、その他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、
露光光に対し透光性を有していれば、着色していてもよ
い。これらの樹脂の屈折率はほぼ1.5である。透光性
導電層の成膜法としては、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法を用いて、イ
ンジウム・スズ・酸化物(ITO)、アルミナ、酸化
錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅や、Au、A
g、Ni、Al等からなる透光性を維持した薄膜が用い
られたり、浸漬塗工法、スプレー塗布法等を用いて上記
金属の微粒子とバインダー樹脂とからなる導電性樹脂等
が用いられる。また、光導電体層としては、各種有機感
光体層(OPC)が使用可能である。
【0012】以下に好ましい像形成体の例を示す。
【0013】プラスチック材料モノマーを合成し、重合
させるための触媒を添加した後、円筒状の型に注ぎ、側
板にて密封して固定し、これを高速に回転させると共
に、適度に加熱することにより均一な重合を促進させ
る。重合終了後は冷却し、得られた透明な樹脂基体を型
より取り出し、切断し、必要ならば仕上げ工程を経て画
像形成装置の感光体ドラム用の透明樹脂基体が製造され
る(遠心重合法)。
【0014】遠心重合によって成型される透明なプラス
チックの透明樹脂基体の素材としては、上記のごとくメ
タクリル酸メチルエステルモノマーを用い重合したもの
が、透明性、強度、精度、表面性等において最も良い
が、その他ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸
ブチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチ
ル、ポリスチレン、ポリイミド、ポリエステル或いはポ
リ塩化ビニル等、又はこれらの共重合体などが使用され
得る。遠心重合法では真円度が成型に用いられる型で決
まるので、高精度の基体を得ることができる。また、偏
肉は重合時の回転ムラや粘度や重合時の加熱条件で変化
する。
【0015】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、アル
ミナ、ヨウ化銅や、Au、Ag、Ni、Alなどからな
る導電性微粒子と樹脂とを混合した導電性樹脂が用いら
れ、成膜法としては、浸漬塗工法、スプレー塗布法など
が好ましく利用される。
【0016】有機感光体層は、電荷発生物質(CGM)
を主成分とする電荷発生層(CGL)と電荷輸送物質
(CTM)を主成分とする電荷輸送層(CTL)とに機
能分離された二層構成の感光体層とされる。二層構成の
有機感光体層は、CGLが薄いために像露光光の透過性
が良く本発明に適する。なお有機感光体層は、電荷発生
物質(CGM)と電荷輸送物質(CTM)を1つの層中
に含有する単層構成とされてもよく、該単層構成又は前
記二層構成の感光体層には、通常バインダー樹脂が含有
される。
【0017】前記二層構成の有機感光体層を有する感光
体ドラムにおいて、CGLに含有されるCGMとして
は、LED,LD等の光源光に感光性を有するアゾ系顔
料、アズレニウム顔料、フタロシアニン系顔料、ペリレ
ン系顔料が用いられ、なかでも赤〜赤外光(600nm
〜850nm)に感光するOPC感光体のCGMとして
は、銅フタロシアニン顔料やチタニルフタロシアニン顔
料等が好ましく用いられる。
【0018】CGLに用いられるバインダー樹脂として
は、ポリビニルブチラール樹脂又はポリカーボネート樹
脂が用いられ、感度、繰り返し使用時の電位変化等にお
いて優れる。これらのバインダー樹脂は、単独で或いは
2種以上の混合物として用いることができる。
【0019】CGLの形成に用いられる溶媒或いは分散
媒としては、ケトン系又はハロゲン系溶剤が好ましく用
いられ、感度、繰り返し使用時の電位変化等が更に良好
となる。また、これらの溶媒は単独或いは2種以上の混
合溶媒として用いることもできる。
【0020】CGL中のCGMとバインダー樹脂との重
量比は100:1〜1000とされ、該CGLの膜厚は
0.01〜10μmとされ、該CGLの形成のための塗
布方法としては、ブレード塗布、ワイヤーバー塗布、ス
プレー塗布、ディップ塗布、スライドホッパー塗布等の
各塗布方法がある。
【0021】次に前記CTLに含有されるCTMとして
は、ヒドラゾン系化合物、スチリル系化合物、ベンジジ
ン系化合物、スチルベン系化合物等が用いられる。
【0022】前記CTLに用いられるバインダー樹脂と
しては、広範囲な絶縁性樹脂から適時選択して使用する
ことができ、好ましい結着樹脂としては、シリコン−ア
ルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポ
リ−N−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の絶縁性樹
脂を挙げることができ、これらの結着樹脂は単独或いは
2種以上混合して用いることができる。
【0023】バインダー樹脂とCTMとの配合比は1:
10〜500とされ、更には1:20〜150が好まし
い。CTLの膜厚は1:100μmとされるが、更に5
〜50μmが好ましい。
【0024】塗布方法としては、CGLと同様な方法を
用いることができる。
【0025】又、有機感光体層と導電層との間に必要に
より中間層が設けられるが、中間層としては、例えば塩
ビ酢ビ共重合体、塩ビ酢ビマレイン酸共重合体、エチル
セルロース、カルボキシメチルセルロース、共重合タイ
プ若しくは変性タイプのアルコール可溶性ポリアミド樹
脂等の0.01〜2μm厚の樹脂層とされる。
【0026】前記の製造方法によって造られたプラスチ
ックの円筒状の透明樹脂基体を用いることにより、肉厚
が均一で、円筒状の基体の円筒度、真円度に優れ、像露
光光の焦点ズレのない感光体ドラムが提供される。
【0027】11はスコロトロン帯電器(以後単に帯電
器という)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。
【0028】12は像露光手段即ち感光体ドラム10の
軸方向に配列したLEDと等倍結像系であるセルフォッ
クレンズとから構成される露光光学系で、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。
【0029】前記の各露光光学系12は何れも光学系支
持手段として設けた後に説明する支持部材20に取り付
けられて前記感光体ドラム10の基体内部に収容され
る。
【0030】13Yないし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。
【0031】前記の各現像器は、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。
【0032】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或いは
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。
【0033】画像記録のスタートにより感光体駆動モー
タの始動により感光体ドラム10を反時計方向へと回転
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。
【0034】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
即ちイエロー(Y)の画像信号に対応する電気信号によ
る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。
【0035】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。
【0036】次いで感光体ドラム10は前記イエロー
(Y)のトナー像の上に更に帯電器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
の色信号即ちマゼンタ(M)の画像信号に対応する電気
信号による露光が行われ、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
成していく。
【0037】同様のプロセスにより帯電器11(C)、
露光光学系12(C)及び現像器13(C)によって更
に第3の色信号に対応するシアン(C)のトナー像が、
また帯電器11(K)、露光光学系12(K)及び現像
器13(K)によって第4の色信号に対応する黒色
(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。
【0038】これ等各露光光学系による感光体ドラム1
0の有機感光層に対する露光はドラムの内部より前述し
た露光波長に対し透明の基体を通して行われる。従って
第2,第3及び第4の色信号に対応する画像の露光は何
れも先に形成されたトナー像の影響を全く受けることな
く行われ、第1の色信号に対応する画像と同等の静電潜
像を形成することが可能となる。なお各露光光学系12
の発熱による感光体ドラム10内の温度の安定化及び温
度上昇の防止は、前記支持部材20に熱伝導性の良好な
材料を用い、低温の場合はヒータを用い、高温の場合は
ヒートパイプを介して外部に放熱する等の措置を講ずる
ことにより支障のない程度迄抑制することができる。ま
た各現像器による現像作用に際しては、それぞれ現像ス
リーブ130に対し直流或いは更に交流を加えた現像バ
イアスが印加され、現像器の収容する一成分或いは二成
分現像剤によるジャンピング現像が行われて、透明電導
層を接地する感光体ドラム10に対して非接触の反転現
像が行われるようになっている。
【0039】図2は前記の各現像器13と露光光学系1
2の位置を示す要部構成図、また図3はその現像機能に
ついての説明図である。
【0040】図において、130は現像剤搬送体である
現像スリーブで、アルミニウム等の非磁性材料からなり
図の矢示方向に回転可能である。現像剤は現像スリーブ
130の回転によって同方向に移動し現像領域に搬送さ
れる。136は回転する現像スリーブ130の現像領域
上流側に設けられ、現像領域へ搬送される現像剤量を規
制する規制ブレード、133は現像を終えて現像スリー
ブ130に付着する現像剤Dを掻き取る掻き取り部材、
134は撹拌された現像剤の供給を行う供給部材、13
5は現像剤Dを撹拌してトナーを均一に帯電する撹拌ス
クリュー、138は現像ケーシング、139は制御電極
板180の支持部材181の基部を現像ケーシング13
8に固定するため現像ケーシング138に設けられた支
持部、188,189は制御電極板180の支持部材1
81を支持部139に固定するための押さえ板と止めネ
ジである。
【0041】180は現像領域の上流側に現像剤Dの層
に当接するよう設けた電気的絶縁材よりなる絶縁部材1
83上に電圧印加可能な電極部182と、更に電極部1
82の上流側に絶縁部材183を支持するために結合さ
れた支持部材181よりなる制御電極板で、電極部18
2は金属等の導電性材料からなり絶縁部材183の先端
部上に線状に一体に設けられる。
【0042】現像スリーブ130には直流と交流とが重
畳した現像バイアス電圧が印加され、感光体ドラム10
と最も近接した現像領域において、非接触の状態で反転
現像が行われる。ここに示した実施例では現像スリーブ
130は感光体ドラム10の回転に対して対向部で同方
向にかつほぼ同じ線速度で回転している。
【0043】現像スリーブ130上に形成される現像剤
層は感光体ドラム10の表面に接触せず間隙を保つよう
に、現像スリーブ130と規制ブレード136の当接力
・間隙及び現像スリーブ130と感光体ドラム10の最
近接距離g0は調整される。
【0044】また、現像スリーブ130には直流電源E
1と交流電源E2により直流成分に交流成分を重畳した交
流バイアス電圧が印加される。更に、電極部182には
直流電源E3から直流成分のみのバイアス電圧が印加さ
れる。電極部182には、現像剤のトナーと同極性の直
流電圧を印加するのがトナー付着防止の観点から好まし
い。
【0045】以上の現像器13では、上記交流バイアス
電圧印加によって、感光体ドラム10と現像スリーブ1
30との間に形成する交番電界(これを第2の振動電界
ということにする)と共に、制御電極板180の電極部
182と現像スリーブ130との間に第1の振動電界を
発生させるようにしてある。
【0046】この場合、電極部182は感光体ドラム1
0より現像スリーブ130に近接して設けてあるため第
1の振動電界の強さが第2の振動電界の強さより大とな
る。
【0047】上記第1の振動電界によってその電気力線
に直角の方向に、電極部182付近に達した現像剤のト
ナー粒子を振動させるので、トナーは雲霞状になり、い
わゆるトナークラウドを十分に発生させることができ
る。このトナークラウドは第2の振動電界によって感光
体ドラム10上の潜像に向う飛翔を助けられ高効率で均
一な現像が行われる。
【0048】この時、交流バイアス電圧は現像スリーブ
130のみに印加されているため、前記第1の振動電界
と第2の振動電界は同位相となり、トナー粒子を第1の
振動電界から第2の振動電界に円滑に移行させる。
【0049】このカラー画像形成装置では、LED等を
用いた露光光学系12を感光体ドラム10の内側に配置
し、露光光学系12による像露光位置を現像ケーシング
138内で現像スリーブ130の上流側に設けていて、
感光体ドラム10中心と現像スリーブ130中心とを結
ぶ中心線を中心線pとすると、中心線p上の感光体ドラ
ム10と現像スリーブ130との距離が最も近接し、こ
の中心線p上に現像中心Pがある。現像中心Pから上流
側の現像ケーシング138の端面までの感光体ドラム1
0上の距離をL1、現像中心Pから像露光位置までの感
光体ドラム10の距離をL2、現像中心Pからの現像が
行われる現像領域の幅(感光体ドラム10の周面方向の
長さ)をw1、感光体ドラム10に塗布された有機感光
体の電位低下時間をT、プロセススピード即ち感光体ド
ラム10の周速をvとした時、 L1>L2>vT+w1 の関係に設定されている。
【0050】ここで本実施例においては、L1及びL2
3〜30mmの間に設定する。またプロセススピードv
は30〜300mm/secの間にある。また本実施例
で用いられる有機感光体の電位低下時間Tは、実験的に
容易に求められるが、0.1sec以下である。また現
像領域の幅w1は通常1〜2mmの間にある。
【0051】従ってプロセススピードvが30〜300
mm/secで電位低下時間Tが0.1secのとき
は、vT+w1=4〜32mmとなりプロセススピード
vが30〜300mm/secで電位低下時間Tが0.
05secのときは、vT+w1=2.5〜17mmと
なり、L2>3〜32mm又はL2>2.5〜17mmの
条件を満たす位置で像露光を行うよう構成することで、
感光体電位が充分電位低下し、先に現像されたトナー像
が像形成体上に安定して付着した状態で、次の現像がそ
の上に行われることとなる。
【0052】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一旦中間転写手段として設け
た中間転写ベルト14の周面に転写される。
【0053】中間転写ベルト14は厚さ0.5〜2.0
mmの無端状のゴムベルトで、シリコンゴム或いはウレ
タンゴムの108〜1012Ω・cmの抵抗値をもつ半導
電性基体と、ゴムの基体の外側にトナーフィルミング防
止層として厚さ5〜50μmのフッ素コーティングを行
った2層構成とされる。この層も同様な半導電性が好ま
しい。ゴムベルト基体の代わりに厚さ0.1〜0.5m
mの半導電性のポリエステルやポリスチレン、ポリエチ
レン、ポリエチレンテレフタレート等を使用することも
できる。中間転写ベルト14がローラ14A,14B,
14C及び14Dの間に張架され、ローラ14Dに伝達
される動力により感光体ドラム10の周速度に同期して
時計方向に循環して搬送される。
【0054】前記の中間転写ベルト14はローラ14A
とローラ14Bの間のベルト面を感光体ドラム10の周
面に接し、一方ローラ14C外周のベルト面を転写部材
である転写ローラ15に接していてそれぞれの接点にお
いてトナー像の転写域を形成している。
【0055】感光体ドラム10周面に付着した状態にあ
るカラートナー像は、先ず前記の中間転写ベルト14と
の間の接点においてローラ14Bへのトナーと反対極性
のバイアス電圧の印加により順次中間転写ベルト14の
周面側に転写される。即ちドラム上のカラートナー像は
接地したローラ14Aの案内によりトナーを散らすこと
なく転写域へと搬送され、ローラ14Bに対する1〜2
kVのバイアス電圧の印加によって中間転写ベルト14
側に効率良く転写される。
【0056】一方では給紙カセット(図示せず)の給紙
ローラ17の作動により転写紙Pが搬出されてタイミン
グローラ18に給送され、中間転写ベルト14上のカラ
ートナー像の搬送に同期して転写ローラ15の転写域へ
と給紙される。
【0057】転写ローラ15は前記中間転写ベルト14
の周速度に同期して反時計方向に回動されていて、給紙
された転写紙Pは転写ローラ15と前記の接地状態にあ
るローラ14Cの間のニップ部の形成する転写域におい
て中間転写ベルト14上のカラートナー像に密着され転
写ローラ15への1〜2kVのトナーと反対極性のバイ
アス電圧の印加により順次カラートナー像は転写紙P上
に転写される。
【0058】カラートナー像の転写を受けた転写紙Pは
除電され、搬送板19を介して定着装置91に搬送さ
れ、熱ローラ91Aと圧着ローラ91Bとの間に挟着搬
送して加熱され、トナーを溶着して定着がなされたのち
排紙ローラ92を介して装置外部に排出される。
【0059】前述した感光体ドラム10及び中間転写ベ
ルト14にはそれぞれクリーニング装置100及び14
0が設置され、それぞれの備えるブレードが常時圧接さ
れていて、残留した付着トナーの除去がなされて周面は
常に清浄な状態に保たれている。
【0060】(実施の形態1)請求項1に係わる発明の
実施形態を図4によって説明する。
【0061】各露光光学系12の保存手段たる前記の支
持部材20にはアルミニウムやステンレス等の軽金属材
料から形成される薄肉の中空部材、好ましくは円筒部材
が使用されていて、それによって画像形成部の重量が軽
減されかつ熱容量が小さく熱伝導性も良好で、温度調節
の効率が高められている。又、円柱や角柱のパイプは力
学的な変形にも強い。
【0062】各露光光学系12はそれぞれの両端部が中
間部材たる高さ方向への調節を可能としたスペーサブロ
ック120を挟み、前記の支持部材20の外周面に取り
付け固定される。
【0063】前記のスペーサブロック120は上面を露
光光学系12の底面に対応する傾斜面とし、下面を支持
部材20の外周面に対応する円筒面としていて、支持部
材20の軸方向に移動することにより露光光学系12の
結像位置を感光体ドラム10の感光層に合致するよう調
節し、かつ感光体ドラム10の軸方向と一致するよう調
節したのち接着剤により露光光学系12ならびに支持部
材20に対し固定されて一体化される。
【0064】なお、支持部材20の露光光学系12の取
り付け部を予め平面に形成しておけば、前記のスペーサ
ブロック120は下面が平坦の形状で良く、加工が容易
となる。
【0065】(実施の形態2)請求項2に係わる発明の
実施形態を図4によって説明する。
【0066】各露光光学系12の保存手段たる前記の支
持部材20にはアルミニウムやステンレス等の軽金属材
料から形成される薄肉の中空部材、好ましくは円筒部材
が使用されていて、それによって画像形成部の重量が軽
減されかつ熱容量が小さく熱伝導性も良好で、温度調節
の効率が高められている。又、円筒や角柱パイプは力学
的な変形にも強い。
【0067】前記の支持部材20は外周に直接保持する
軸受B1と支持部材20と一体とする円盤部材22の保
持する軸受B2を介して感光体ドラム10側端のフラン
ジ部材100Aと100Bをそれぞれ支持していて、感
光体ドラム10をフランジ部材100Aの歯車100G
に噛合する駆動歯車Gの動力により回動可能に支持して
いる。
【0068】前記の支持部材20は感光体ドラム10を
支持した状態で、両端部の内周面を装置本体の側面基板
30の突設する係合部31により支持して固定される。
その際一方の側面基板30の係合部31の外周面に備え
る係合ピン32が支持部材20の端面の切欠20Aに係
合して支持部材20の角度が規制されて各露光光学系1
2が装置本体内での所定位置に設定される。
【0069】(実施の形態3)請求項3に係わる発明の
実施形態を図5によって説明する。
【0070】各露光光学系12の保存手段たる前記の支
持部材20にはアルミニウムやステンレス等の軽金属材
料から形成される薄肉の中空部材、好ましくは円筒部材
が使用されていて、それによって画像形成部の重量が軽
減されかつ熱容量が小さく熱伝導性も良好で、温度調節
の効率が高められている。又、円筒や角柱パイプは力学
的な変形にも強い。
【0071】前記の支持部材20はその内周面と感光体
ドラム10の基体10Aの外周面との間の距離mの基体
10Aの屈折率を考慮した光学的距離が露光光学系12
の高さとその結像位置までの距離の和より大即ち露光光
学系12の底面が常に支持部材20の内周面より外側に
位置される大きさの円周面を有していて、それによって
支持部材20は円筒面を破る必要がなく、強度が保たれ
て露光光学系12を所定の結像位置に確実に保持出来る
こととなる。
【0072】一般に感光体ドラム10としては装置の規
模及び感光体ドラム10の外周面に設置される複数の帯
電手段、現像手段やクリーニング手段等による制約に応
じて外径が60mmないし200mmの間の径を有した
ドラムが好ましく使用されるが、その場合剛性を保つ目
的から基体10を厚さはドラム径に対応して2mmない
し10mmとされ、一方これ等の感光体ドラム10を支
持する前記の支持部材20としては外径を10mmない
し150mm、支持部材20の厚さを外径に対応して1
mmないし5mmにとることにより、強度が充分でかつ
前記の各露光光学径12を余裕をもって支持部材20上
に設置することが可能となる。
【0073】(実施の形態4)請求項6に係わる発明の
実施形態を図4によって説明する。
【0074】各露光光学系12の保存手段たる前記の支
持部材20にはアルミニウムやステンレス等の軽金属材
料から形成される薄肉の中空部材、好ましくは円筒部材
が使用されていて、それによって画像形成部の重量が軽
減されかつ熱容量が小さく熱伝導性も良好で、温度調節
の効率が高められている。又、円筒や角柱パイプは力学
的な変形にも強い。
【0075】前記の支持部材20は、感光体ドラム10
の両外側部に円盤部材21及び22を同軸一体に備えて
いて、前記の円盤部材22は感光体ドラム10との間に
設けられる一方の軸受B2を支持する支持部材としても
利用される。
【0076】前記の各円盤部材21及び22は、感光体
ドラム10の外径に略相当する径の外周部を有してい
て、その外周部に各現像スリーブ130の同軸上でその
両側端部に設けた突当コロ130Aを当接していて、そ
れによって現像スリーブ130は位置が規制されて現像
スリーブ130の周面で感光体ドラム10の周面との間
に所定の現像間隙が設定される。
【0077】従って感光体ドラム10は現像器13の圧
接による負荷を受けることがないので円筒形状をなくし
た感光体ドラム10は歪や変形が生ぜず、ドラム表面に
重ねて形成されるトナー画像の間にも変形等に基づくズ
レ等が生じることがない。また現像器13の振動も感光
体ドラム10に直接伝達されないので像露光時のブレ等
の生じることがない。このようにして感光体ドラム10
は常に精度の高い真円度を保って円滑に駆動回転される
こととなり、その結果高品位のカラー画像形成が実現さ
れる。
【0078】(実施の形態5)請求項7に係わる発明の
実施形態を図4によって説明する。
【0079】各露光光学系12の保存手段たる前記の支
持部材20にはアルミニウムやステンレス等の軽金属材
料から形成される薄肉の中空部材、好ましくは円筒部材
が使用されていて、それによって画像形成部の重量が軽
減されかつ熱容量が小さく熱伝導性も良好で、温度調節
の効率が高められている。又、円筒や角柱パイプは力学
的な変形にも強い。
【0080】前記の支持部材20は感光体ドラム10を
支持した状態で、両端面の凹部即ち内周面を装置本体の
側面基体30に設けられた凸部即ち内側面に突設した係
合部31の挿入により保持して側面基板30の間に固定
される。なお支持部材20の保持に際しては一方の側面
基板30の係合部31の外周面に備える係合ピン32が
支持部材20の端面の切欠20Aに係合して支持部材2
0の固定角度が規制され、各露光光学系12が装置本体
に対して所定位置に設定され、感光体ドラム10の周面
に沿って配設された帯電手段や現像手段に対しても正し
い位置関係が保持される。
【0081】(実施の形態6)請求項9に係わる発明の
実施形態を図6によって説明する。
【0082】各露光光学系12の保存手段たる前記の支
持部材20にはアルミニウムやステンレス等の軽金属材
料から形成される薄肉の中空部材、好ましくは円筒部材
が使用されていて、それによって画像形成部の重量が軽
減されかつ熱容量が小さく熱伝導性も良好で、温度調節
の効率が高められている。又、円筒や角柱パイプは力学
的な変形にも強い。
【0083】前記の各露光光学系12の配線部即ち装置
本体側の電源に結線する各露光光学系12のコネクタC
は底面の同一方向の端部にそれぞれ突出して設けられ、
一方前記の支持部材20は前記各コネクタCに対向する
周面に挿通穴20Hを開口していて、各露光光学系12
の支持部材20への取り付け固定に際し、前記の各コネ
クタCはそれぞれの挿通穴20Hのスペース内に収めら
れる。
【0084】前記の各挿通穴20HはコネクタCと電源
との結線後、支持部材20の内周側からシール材Sをも
ってリード線と共に閉塞され、それによって露光光学系
12への飛散トナーやほこり等の侵入が防止される。
【0085】なお前記のシール材Sとしては例えば硬化
型のシリコンゴムシートが用いられていて接着剤等によ
って各挿通穴20Hが閉塞され、それによって気密性が
保たれる。
【0086】その結果リード線は強く折り曲げられるこ
となく支持部材20の内周面に沿い、さらに側面基板3
0の係合部31に挿通穴30Hを設けることによって装
置本体側の電源に対し容易に結線されることとなる。
【0087】(実施の形態7)請求項10に係わる発明
の実施形態を図7によって説明する。
【0088】各露光光学系12の保持手段たる前記の支
持部材20にはアルミニウムやステンレス等の軽金属材
料から形成される薄肉の中空部材、好ましくは円筒部材
が使用されていて、それによって画像形成部の重量が軽
減されかつ熱容量が小さく熱伝導性も良好で、温度調節
の効率が高められている。又、円筒や角柱パイプは力学
的な変形にも強い。
【0089】前記の各露光光学系12の配線部すなわち
装置本体側の電源に結線する各露光光学系12のコネク
タCは側面の同一方向の端部にそれぞれ突出して設けら
れ、一方前記の支持部材20は前記の各コネクタCに対
応する若干離れた周面に挿通穴20Hを開口していて、
各露光光学系12の支持部材20への取り付け固定の際
に、前記の各コネクタCと電源とを結線するリード線が
前記の挿通穴20Hを挿通して支持部材20の内周面に
沿って配線される。
【0090】前記の各挿通穴20HはコネクタCと電源
との結線後、支持部材20の内周側からシール材Sをも
ってリード線と共に閉塞され、それによって露光光学系
12への飛散トナーやほこり等の侵入が防止される。な
おシール材Sとしては気密性を保つ目的から例えば硬化
性のシリコンゴムシートの使用が適していて、例えば接
着剤によって支持部材20の内周に貼付けられる。
【0091】その結果リード線は強く折り曲げられるこ
となく支持部材20の内周面に沿い、さらに支持部材2
0の同軸上の側面基板に挿通穴30Hを設け、挿通穴3
0Hを通して配線することによって装置本体側の電源に
対し容易に結線されることとなる。
【0092】(実施の形態8)請求項3に係わる発明の
実施形態を図6によって説明する。
【0093】各露光光学系12の保持手段たる前記の支
持部材20にはアルミニウムやステンレス等の軽金属材
料から形成される薄肉の中空部材、好ましくは円筒部材
が使用されていて、それによって画像形成部の重量が軽
減されかつ熱容量が小さく熱伝導性も良好で、温度調節
の効率が高められている。又、円筒や角柱パイプは力学
的な変形にも強い。
【0094】各露光光学系12の支持部材20への取り
付け固定には別途に用意される専用の組立治具が使用さ
れ、露光光学系12は前もって組立治具にセットされた
支持部材20の外周面の指定された角度位置でかつ支持
部材20の軸線と平行位置で、スペーサブロック120
の軸方向の移動により上下方向に調整されて、光学系の
結像位置を感光体ドラム10の感光層に相当する位置に
合致させた状態でスペーサブロック120を介して接着
して固定される。この結像位置の調整は露光光学系12
と装置本体側の電源とを結線するコネクタCを支持部材
20の挿通穴20Hのスペースに収めリード線を支持部
材20の内周面に沿って配線された状態で行われる。
【0095】露光光学系12を一体とした支持部材20
は、一方の端部に円盤部材22を固定し、軸受B2を係
合して、前記の軸受B2に感光体ドラム10の一方の端
部を保持するフランジ部材100Bを係合した姿勢で感
光体ドラム10の他方の端部を保持するフランジ部材1
00Aとの間に軸受B1を係合させて感光体ドラム10
を回動自在に支持したあと、他方の端部の円盤部材21
を固定して組立治具より取り外される。
【0096】感光体ドラム10を露光光学系12の結像
位置に支持して一体とした前記の支持部材20は両端の
内周面を装置本体の側面基板30の突設する係合部31
の挿入により保持して固定される。なお保持に際しては
一方の側面基板30の係合部31の外周面に備える係合
ピン32が支持部材20の一方の端面に形成した切欠2
0Aに係合して支持部材20の固定角度が規制され各露
光光学系12が装置本体に対して所定位置に設定され、
感光体ドラム10の周面に沿って配設された帯電手段や
現像手段に対して正しい位置関係が保持される。
【0097】
【発明の効果】本発明は、感光体ドラムの内部に収容す
る像露光光学系の保持手段として金属製の円筒部材を使
用することにより必要強度を保ちながら軽量化と温度調
節の効率化が図られることとなり、像露光光学系の取り
付けが容易でかつ安定した状態で行われ(請求項1)、
装置本体への組み込みも極めて簡単に行われることとな
る(請求項2)。また強度の充分な中空部材により像露
光光学系の保持がなされるので、安定した像露光が行わ
れ、環境温度の変動に対しても像露光の位置関係が保持
されて殆ど影響されることがない(請求項3〜5)。ま
た現像スリーブの現像領域への押圧力は感光体ドラムが
受けることがなくなるので、感光体ドラムを変形するこ
となく、重ね合わされるトナー像間でのズレ等が生じる
ことがない(請求項6)。また像露光光学系を保持した
支持部材の装置本体への着脱も極めて容易であり(請求
項7および8)、さらに中空部材内部のスペースを利用
して像露光光学系と電源との結線を無理なくコンパクト
に配線することの出来る組み立て並びに配線を容易にし
た(請求項9〜13)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】現像器の構成を示す要部図。
【図3】現像器の機能を示す説明図。
【図4】画像形成部の構成を示す断面図。
【図5】感光体ドラムの内部を示す側断面図。
【図6】像露光光学系の配線例(その一)を示す断面
図。
【図7】像露光光学系の配線例(その二)を示す側断面
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 20 支持部材 20A 切欠 20H 挿通穴 21,22 円盤部材 30 側面基板 31 係合部 32 係合ピン 100A,100B フランジ部材 120 スペーサブロック 130 現像スリーブ 130A 突当コロ C コネクタ S シール材

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 像形成体の外周面に複数の帯電手段及び
    現像手段、内周面に複数の像露光手段を配設し、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、
    前記像形成体の周面に複数のトナー像を重ね合わせてカ
    ラートナー像を形成するカラー画像形成装置において、
    前記像露光手段は金属製の中空部材を保持手段とし、前
    記中空部材は外周に中間部材を介して前記像露光手段を
    接合、固定することを特徴とするカラー画像形成装置。
  2. 【請求項2】 像形成体の外周面に複数の帯電手段及び
    現像手段、内周面に複数の像露光手段を配設し、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、
    前記像形成体の周面に複数のトナー像を重ね合わせてカ
    ラートナー像を形成するカラー画像形成装置において、
    前記像露光手段は金属製の中空部材を保持手段とし、前
    記中空部材は外周に軸受部材を介して前記像形成体を支
    持すると共に、端部を装置本体の側面基板に支持、固定
    されることを特徴とするカラー画像形成装置。
  3. 【請求項3】 像形成体の外周面に複数の帯電手段及び
    現像手段、内周面に複数の像露光手段を配設し、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、
    前記像形成体の周面に複数のトナー像を重ね合わせてカ
    ラートナー像を形成するカラー画像形成装置において、
    前記像露光手段は金属製の中空部材を保持手段とし、前
    記中空部材は内周面より外側に前記像露光手段を設置す
    ることを特徴とするカラー画像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記像形成体は内径が60mmないし2
    00mmの間にあることを特徴とする請求項3記載のカ
    ラー画像形成装置。
  5. 【請求項5】 前記中空部材は外径が10mmないし1
    50mmの間にあることを特徴とする請求項3記載のカ
    ラー画像形成装置。
  6. 【請求項6】 像形成体の外周面に複数の帯電手段及び
    現像手段、内周面に複数の像露光手段を配設し、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、
    前記像形成体の周面に複数のトナー像を重ね合わせてカ
    ラートナー像を形成するカラー画像形成装置において、
    前記像露光手段は金属製の中空部材を保持手段とし、前
    記中空部材は前記現像手段と前記像形成体との間隙を規
    制する間隙設定部材を一体とすることを特徴とするカラ
    ー画像形成装置。
  7. 【請求項7】 像形成体の外周面に複数の帯電手段及び
    現像手段、内周面に複数の像露光手段を配設し、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、
    前記像形成体の周面に複数のトナー像を重ね合わせてカ
    ラートナー像を形成するカラー画像形成装置において、
    前記像露光手段は端面に凹部を形成する柱状部材を保持
    手段とし、前記柱状部材は装置本体の側面基板の備える
    凸部の係合により支持、固定されることを特徴とするカ
    ラー画像形成装置。
  8. 【請求項8】 前記柱状部材が円筒部材であることを特
    徴とする請求項7記載のカラー画像形成装置。
  9. 【請求項9】 像形成体の外周面に複数の帯電手段及び
    現像手段、内周面に複数の像露光手段を配設し、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、
    前記像形成体の周面に複数のトナー像を重ね合わせてカ
    ラートナー像を形成するカラー画像形成装置において、
    前記像露光手段は装置本体に両端を支持される金属製の
    中空部材を保持手段とし、前記中空部材の内周の外側に
    設置されていて、前記中空部材が前記像露光手段底面の
    配線部に対向する周面に配線用の挿通穴を開口している
    ことを特徴とするカラー画像形成装置。
  10. 【請求項10】 像形成体の外周面に複数の帯電手段及
    び現像手段、内周面に複数の像露光手段を配設し、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、前記像形成体の周面に複数のトナー像を重ね合わせ
    てカラートナー像を形成するカラー画像形成装置におい
    て、前記像露光手段は装置本体に両端を支持される金属
    製の中空部材を保持手段とし、前記中空部材の内周の外
    側に設置されていて、前記中空部材が前記像露光手段側
    面の配線部に対向する周面に配線用の挿通穴を開口して
    いることを特徴とするカラー画像形成装置。
  11. 【請求項11】 前記中空部材の挿通穴は前記像露光手
    段の結線後遮蔽部材によって閉塞されることを特徴とす
    る請求項9または10記載のカラー画像形成装置。
  12. 【請求項12】 前記中空部材の端部を支持する装置本
    体の側面基板に前記像露光手段の結線用の挿通穴を設け
    たことを特徴とする請求項9または10記載のカラー画
    像形成装置。
  13. 【請求項13】 像形成体の外周面に複数の帯電手段及
    び現像手段、内周面に複数の像露光手段を配設し、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、前記像形成体の周面に複数のトナー像を重ね合わせ
    てカラートナー像を形成するカラー画像形成装置におい
    て、前記像露光手段は装置本体に両端を支持される金属
    製の中空部材を保持手段とし、前記中空部材の内周の外
    側に設置されていて、前記像露光手段が前記中空部材周
    面に設けた挿通穴を経て結線された状態で前記像形成体
    に対し位置調整して固定されることを特徴とするカラー
    画像形成装置。
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