JPH11311932A - 多色画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速、小型であり、記録材のジャム発生が少
なく信頼性の高いカラー画像形成装置を提供する。 【解決手段】 感光体ドラムに対向して、その上方に、
少なくとも４個の現像器を配置するとともに、クリーニ
ング装置と、クリーニング装置から排出されたトナーを
収容するトナーボックスとを、転写後搬送路を挟んで上
下に配置することによってほぼ直線状の記録材搬送路を
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式により
多色画像を形成する多色画像形成装置に関する。本発明
の多色画像形成装置は複写機、プリンタ、ファクシミリ
等に使用することができる。

【０００２】

【従来の技術】前記の多色画像形成装置において、感光
体の一回転でイエロー、マゼンタ、シアン及び黒のトナ
ー像を該感光体上に形成する多色画像形成装置は多色画
像を高速で形成することができることから注目されてい
る。そして、このような多色画像形成装置には、ドラム
状の感光体を使用するものとベルト状の感光体を使用す
るものがある。

【０００３】ドラム状の感光体を使用するものは、装置
を小型化できる、制御が比較的簡易且つ正確にできる、
その結果複数の単色トナー像間のレジストレーションを
精度良くすることができて高い画質の多色画像が得られ
る等の利点を有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】感光体の一回転で多色
画像を形成する前記の多色画像形成装置によって、従来
数ＰＰＭ（毎分の画像形成枚数）の画像形成速度が上限
であったものが、数十ＰＰＭ或いは１００ＰＰＭを超え
ることも可能になり、高速の多色プリンタ或いは多色複
写機が実現されつつある。

【０００５】現在広く使用されている多色画像形成装置
においては、画像形成速度が遅く、従って記録材の搬送
速度も低いので、記録材の搬送を確実に行うことが容易
で、記録材のジャムもさほど問題にならなかった。しか
しながら、高速化された場合には、記録材のジャム対策
が非常に重要な問題になる。記録材のジャムを少なくす
るには、記録材の搬送路を直線状にするのが最も有効な
手段であり、従来のモノクロ高速画像形成装置ではこの
手段が採られてきた。

【０００６】しかしながら、多色画像形成装置、特に、
ドラム状感光体を使用し、その一回転で多色画像を形成
する多色画像形成装置においては、画像形成部が大型に
なって装置内に占める画像形成部のスペースが増大す
る。そして、クリーニング部の交換や廃トナーを処理す
る構造や構成を組み込むと、さらにスペースが増大する
ことになり、記録材の搬送路を直線状にすることが困難
になって、記録材のジャムが発生し易い構造になるとい
う問題がある。

【０００７】本発明は、ドラム状の感光体を使用し、感
光体の一回転で多色画像を形成する高速多色画像形成装
置において生ずる記録材の搬送上の問題やクリーニング
部の配置に関連する問題を解決することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の本発明の目的は、
ドラム状の感光体及び該感光体の周囲に配置され、該感
光体上にトナー像を形成するための、少なくとも４個の
現像器を有する多色画像形成装置において、前記４個の
現像器を前記感光体の最下部よりも実質的に上方に配置
するとともに、前記最下部の下方に、前記感光体上のト
ナー像を記録材に転写する転写手段を配置し、且つ、前
記転写手段により形成される転写位置に、前記感光体上
でのトナー像の形成と同期して記録材を供給する記録材
供給部から前記転写位置に至る供給路と、前記転写位置
から、トナー像を記録材に定着する定着器に至る転写後
搬送路からなる記録材搬送路を挟んで、上方に前記感光
体上のトナーを除去するクリーニング装置を、下方に前
記クリーニング装置内から排出されたトナーを収容する
トナーボックスを配置したことを特徴とする多色画像形
成装置、によって達成される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に図に基づいて本発明の実施
の形態を説明する。

【００１０】（１）画像形成装置 図１は本発明の実施の形態１にかかる多色画像形成装置
の構成を示す。図１に示した画像形成装置は、感光体ド
ラム１０の周囲に、帯電、露光、現像を行う像形成手段
がイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の各単色トナー像
について設けられ、感光体ドラム１０上にその一回転で
前記の単色トナー像が重ね合わされた多色トナー像が形
成されるものである。

【００１１】感光体ドラム１０はガラス或いはアクリル
樹脂からなる透明な円筒状の基体と、該基体の外周に形
成した透明導電層と、該導電層上に形成したａ−Ｓｉ或
いは有機光導電体等の感光層からなり、矢印で示すよう
に時計方向に回転する。

【００１２】１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは帯電器
で、鋸歯状の、或いはワイヤ状の放電電極と、感光体ド
ラム１０の表面に対して一定の電位に保持される制御グ
リッドを備え、感光体ドラム１０の回転時に感光体ドラ
ム１０の表面を一様な電位に帯電する。

【００１３】１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋは露光器
で、感光体ドラム１０の回転軸に平行に線状に配列され
た発光素子と等倍結像素子であるセルフォックレンズを
備え、入力された画像信号に従って発光して、感光体ド
ラム１０上に潜像を形成する。画像信号はスキャナやコ
ンピュータからの画像データに基づいた画像信号であ
り、イエロー画像信号、マゼンタ画像信号、シアン画像
信号及び黒画像信号が露光器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ及
び１２Ｋにそれぞれ入力する。

【００１４】１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは現像器
で、それぞれ感光体ドラム１０上に形成された潜像を現
像する現像ローラ１３１、現像ローラ１３１に現像剤を
供給する現像剤供給ローラ１３２及び現像剤攪拌部材１
３３を備え、現像ローラ１３１にはトナーの極性と同一
極性の直流電圧の現像バイアス或いは直流電圧に交流電
圧が重畳された現像バイアスが印加される。各現像器は
前記の現像バイアス下で反転現像且つ非接触現像を行
い、潜像を可視化する。なお、現像方式としては、接触
現像方式を採ってもよいし、現像剤としてはトナーとキ
ャリアからなる二成分現像剤が望ましいが、トナーから
なる一成分現像剤を使用することもできる。前記の帯電
器、露光器及び原稿器に付された符号におけるＹ，Ｍ，
Ｃ及びＫは、感光体ドラム１０上に形成するトナー像の
色を表しており、Ｙはイエローを、Ｍはマゼンタを、Ｃ
はシアンを、Ｋは黒をそれぞれ表している。

【００１５】１４はローラ転写方式により転写を行う転
写器で、トナーと反対極性の電圧が印加されて、感光体
ドラム１０上の多色トナー像を記録材Ｐに転写する。

【００１６】１５は記録材Ｐを収納する給紙カセットで
あり、記録材Ｐは、給紙カセット１５から記録材Ｐを一
枚づつ分離して搬送する分離ローラ１５ａ，給紙ローラ
１５ｂ及び感光体ドラム１０と同期して作動するタイミ
ングローラ１５ｃにより転写位置に搬送される。１７は
記録材Ｐにトナー像を定着する定着器である。１８，１
９は排紙ローラであり、トナー像が形成された記録材Ｐ
はこれら排紙ローラ１８，１９によりトレイ２０に排出
される。

【００１７】３０は感光体ドラム１０上のトナーを除去
するクリーニング装置である。

【００１８】記録材Ｐは感光体ドラム１０上におけるト
ナー像形成と同期して作動するタイミングローラ１５ｃ
において一旦停止される。そして、感光体ドラム１０上
でのトナー像の形成と同期して、記録材上の規定の位置
にトナー像が形成されるようにタイミングが取られて作
動するタイミングローラ１５ｃにより搬送されて、転写
器１４が配置された転写位置に供給される。タイミング
ローラ１５ｃと転写位置間はガイド板１５ｄ，１５ｅ及
び１５ｆにより、記録材Ｐの転写位置への供給路Ｒ１が
形成される。転写位置と定着器１７の間は、ガイド板３
８により転写後の記録材Ｐを搬送する転写後搬送路Ｒ２
が形成される。供給路Ｒ１と転写後搬送路Ｒ２によって
略直線状の記録材搬送路が形成される。

【００１９】図示の実施の形態では供給路Ｒ１に対して
転写後搬送路Ｒ２は約２０°傾いて形成されているが、
この傾斜は３０°以内であれば、記録材搬送路は略直線
状になり、記録材Ｐの安定した搬送ができることから、
ジャムは十分に押さえることができる。

【００２０】このような記録材Ｐの直線搬送を確保する
ために、感光体ドラム１０の周囲に配置される４個の現
像器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ及び１３Ｋが、感光体ドラ
ム１０に対して、その上方に配置される。即ち、イエロ
ー現像器１３Ｙと黒現像器１３Ｋはそれらの底が感光体
ドラム１０の最下部よりも上になるように配置される。

【００２１】このような構成においては、転写器１４は
感光体ドラム１０のほぼその最下部の下方に設けられ、
この転写器１４を挟んで配置される供給路Ｒ１と転写後
搬送路Ｒ２間の角度が３０°以下となるような上記像形
成手段の感光体ドラム１０に対する配置が好ましく採ら
れる。

【００２２】このような記録材Ｐの搬送路を中心とした
配置構成により、転写材Ｐのほぼ直線状の安定した搬送
が確保されて、ジャムが防止される。

【００２３】画像形成開始指令により、各像形成手段が
作動するとともに、感光体ドラム１０が時計方向に回転
する。

【００２４】先ず、帯電器１１Ｙにより感光体ドラム１
０の表面が均一に帯電される。次いで、露光器１２Ｙに
よる感光体ドラム１０の基体側からのイエロー画像デー
タに基づく露光によって、感光体ドラム１０の表面に潜
像が形成される。この潜像は現像器１３Ｙにより非接
触、反転現像されて感光体ドラム１０の表面にイエロー
トナー像が形成される。

【００２５】続く、感光体ドラム１０の回転で、帯電器
１１Ｍによる帯電、露光器１２Ｍによるマゼンタ画像デ
ータに基づいた露光、現像器１３Ｍのマゼンタトナーに
よる非接触反転現像、によって感光体ドラム１０上にマ
ゼンタトナー像が、帯電器１１Ｃによる帯電、露光器１
２Ｃによるシアン画像データに基づいた露光、現像器１
３Ｃのシアントナーによる非接触反転現像、によってシ
アントナー像が、帯電器１１Ｋによる帯電、露光器１２
Ｋ黒画像データに基づいた露光、現像器１３Ｋの黒トナ
ーによる非接触反転現像、によって黒トナー像が逐次感
光体ドラム１０上に形成される。この工程により、感光
体ドラム１０上には重ね合わされた多色トナー像が形成
される。

【００２６】感光体ドラム１０上の多色トナー像は転写
器１４により、記録材Ｐに一括転写される。多色トナー
像を担持する記録材Ｐは定着器１７で定着処理された
後、排紙ローラ１８，１９を経てトレイ２０に排出され
る。

【００２７】転写位置を通過した感光体ドラム１０表面
はクリーニング装置３０によりクリーニングされて次の
画像形成が可能な状態に復元される。

【００２８】（２）クリーニングユニット 感光体ドラム１０上のトナーを除去するクリーニング装
置３０及びクリーニング装置３０から排出されるトナー
を収容するトナーボックス３７からなるクリーニングユ
ニット３００は次に説明するように構成される。

【００２９】前記のように、記録材の搬送路はほぼ直線
に形成されるが、この搬送路の構成を可能にするために
は、クリーニング装置３０及びトナーボックス３７の配
置及び構成は次のようになる。即ち、本実施の形態にお
いては、クリーニング装置３０とクリーニング装置３０
から排出されるトナーを収容するトナーボックス３７を
転写後搬送路Ｒ２を挟んで上下に配置することにより、
クリーニング装置３０の占めるスペースを圧縮し、記録
材搬送路がクリーニング装置３０により、大きく曲がる
ことがない構成とした。

【００３０】まず、クリーニング装置３０について説明
する。クリーニング装置３０には、図１に示すように、
感光体ドラム１０の表面に圧接し、該表面上のトナーを
掻き取るクリーニングブレード３１、クリーニングブレ
ード３１を支持する回転可能な支持腕３２、クリーニン
グブレード３１により掻き取られ、落下したトナーを受
け止めて案内するガイドローラ３４及び掻き取られたト
ナーを集めて搬送する搬送スクリュウ３５が設けられて
いる。支持腕３２は軸３２０に回転可能に支持されてお
り、図示しないバネにより時計方向に付勢されており、
このバネ付勢により、クリーニングブレード３１の先端
エッジは感光体ドラム１０の表面に圧接している。

【００３１】次に、図２及び図３を中心にクリーニング
ユニット３００について説明する。

【００３２】クリーニング装置３０と、クリーニングに
より感光体ドラム１０から掻き取られたトナーを収容す
るトナーボックス３７は箱状のクリーニングユニット３
００として一体的に形成されている。

【００３３】クリーニング装置３０とトナーボックス３
７は図２から明らかなように、クリーニングユニット３
００の上部、下部をそれぞれ構成している。

【００３４】図２に示すように、クリーニング装置３０
とトナーボックス３７間には、搬送スクリュウ３５で搬
送されたトナーをトナーボックス３７に送るパイプ３６
が設けられている。

【００３５】トナーボックス３７は、転写ローラ１４及
び転写位置を通過した記録材Ｐを案内するガイド板３８
を支持している。クリーニングユニット３００には、図
１に示すように、上部のクリーニング装置３０と下部の
トナーボックス３７間に転写後搬送路Ｒ２が形成され、
前記のガイド板３８はこの搬送路の一部を形成してい
る。クリーニングユニット３００により形成された転写
後搬送路Ｒ２には可動ガイド板４１が設けられている。
この可動ガイド板４１は開閉自在な蓋であり、図３に示
すように、これを立てることによって、クリーニングユ
ニット３００の移動や交換の際にトナーがこぼれ落ちる
のが防止される。

【００３６】転写後搬送路Ｒ２によりクリーニングユニ
ット３００に形成された穴が塞がれて、クリーニングユ
ニット３００が取り扱い易い形態になる。

【００３７】クリーニングユニット３００には更に、ク
リーニングユニット３００の上面を覆う蓋４０が設けら
れている。また、クリーニング装置３０には、クリーニ
ング装置３０のクリーニングブレード３１及びガイドロ
ーラ３４の部分を覆う自動開閉蓋３９が設けられてい
る。

【００３８】本実施の形態にかかる画像形成装置におい
ては、定着器１７が一体な定着ユニットとして構成され
ており、矢印Ａ（図１参照）で示すように、画像形成装
置から引き出すことができる。更に、クリーニングユニ
ット３００も定着器１７を引き出した後に、矢印Ａ（図
１参照）で示すように引き出すことができるように構成
されている。

【００３９】クリーニングブレード３１の交換時やトナ
ーボックス３７内のトナーが満杯になった時等に、クリ
ーニングユニット３００を図示のように引き出すことが
できる。図２，３はクリーニングユニット３００の引き
出した状態を示す。可動蓋４０及び可動ガイド板４１は
手動で開閉されるもので、クリーニングユニット３００
を装置本体から取り出した後に、開いている図２に示す
状態から手動で、図３に示す状態にすることができる。

【００４０】クリーニングブレード３１及びガイドロー
ラ３４の部分を覆う自動開閉蓋３９はクリーニングユニ
ット３００を取り出す際に自動的に閉じる。この開閉機
構を図４により説明する。側面から見て扇型の、円弧部
分がクリーニングブレード３１及びガイドローラ３４を
覆う自動開閉蓋３９は軸３９３に回転可能に支持されて
おり、該蓋３９には一体にレバー３９０が結合されてい
る。レバー３９０はこのレバーに設けたピン３９１とク
リーニングユニット３００の枠部に設けたピン３９５に
取り付けたバネ３９２により矢印Ｂで示す時計方向に付
勢されている。１０３は画像形成装置の静止部に設けら
れた突起であり、レバー３９０に設けた接触部３９４に
接触している。

【００４１】図４に示したこれらの連動機構は図１に示
したクリーニングユニット３００の奥側壁、即ち、図１
において紙面裏面側の側壁に設けられている。図４に示
した状態はクリーニングユニット３００が装着された状
態を示しており、レバー３９０は突起１０３により係止
されている。クリーニングユニット３００を左方、即ち
矢印Ａで示す方向に引き出すと、レバー３９０及び自動
開閉蓋３９は突起１０３による係止を解除されて、時計
方向に回転して、蓋３９はクリーニングブレード３１及
びガイドローラ３４を覆う。なお、自動開閉蓋の状態か
ら明らかなように図１における矢印Ａと図４における矢
印Ａとは同一方向である。クリーニングユニット３００
を装置本体から取り出した後、蓋４０を閉じることによ
って、トナーが付着しているクリーニングブレード３１
及びガイドローラ３４は二重にカバーされてトナーの飛
散が確実に防止される。

【００４２】このように、クリーニング装置３０とトナ
ーボックス３７とを一体のクリーニングユニット３００
として交換するので、トナーボックス３７の交換の際
に、クリーニング装置３０と結合させたり、位置を合わ
せたりする必要がない。また、トナーの汚れやこぼれを
起こすことなく、交換することができる。

【００４３】次に、図５により別の実施の形態を説明す
る。なお、前述の実施の形態と相違する点のみ説明す
る。

【００４４】本実施の形態においては、画像形成装置は
クリーニングユニット３００及び定着器１７を有する下
部機体１０１と感光体ドラム１０及び４個の現像器１３
Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋを有する上部機体１０２に
２分割されており、図示のように、右端を中心に上部機
体１０２を矢印Ｃで示すように回転してクリーニングユ
ニット３００の上面を露出させることができるように構
成されている。そして、上部機体１０２を図５に示すよ
うに回転した後、クリーニングユニット３００を下部機
体１０１から矢印Ｄの方向へ取り出すことができる。

【００４５】クリーニング装置３０とトナーボックス３
７を一体のクリーニングユニット３００として交換する
ので、トナーボックス３７の交換の際に、クリーニング
装置３０と結合させたり、位置を合わせたりする必要が
ない。また、トナーの汚れやこぼれを起こすことなく交
換することができる。

【００４６】

【発明の効果】ドラム状の感光体を使用し、感光体の一
回転で多色画像を形成するので、高速度で多色画像を形
成することが可能になる。クリーニング装置を小型にす
ることによって、記録材搬送路を直線状にすることがで
きて、ジャムの発生が少なく、信頼性の高い高速多色画
像形成装置が実現される。また、記録材搬送路の上方に
配置されたクリーニング装置が感光体上から除去したト
ナーを、記録材搬送路の下方に配置したトナーボックス
に排出するので、クリーニング装置からトナーボックス
へのトナーの回収が簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態にかかる多色画像形成装
置の構成を示す図である。

【図２】図１に示す多色画像形成装置のクリーニングユ
ニットの斜視図である。

【図３】図２に示すクリーニングユニットの断面図であ
る。

【図４】図２に示すクリーニングユニットの自動開閉蓋
の作動を説明する図である。

【図５】本発明の他の実施の形態にかかる多色画像形成
装置の概略を示す図である。

【符号の説明】

１０ 感光体ドラム １３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ 現像器 １４ 転写器 ３０クリーニング装置 ３７ トナーボックス １０１ 下部機体 １０２ 上部機体 １７０ 定着ユニット ３００ クリーニングユニット Ｒ１ 供給路 Ｒ２ 転写後搬送路

───────────────────────────────────────────────────── 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14号

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドラム状の感光体及び該感光体の周囲に
   配置され、該感光体上にトナー像を形成するための、少
   なくとも４個の現像器を有する多色画像形成装置におい
   て、 前記４個の現像器を前記感光体の最下部よりも実質的に
   上方に配置するとともに、前記最下部の下方に、前記感
   光体上のトナー像を記録材に転写する転写手段を配置
   し、且つ、 前記転写手段により形成される転写位置に、前記感光体
   上でのトナー像の形成と同期して記録材を供給する記録
   材供給部から前記転写位置に至る供給路と、前記転写位
   置から、トナー像を記録材に定着する定着器に至る転写
   後搬送路からなる記録材搬送路を挟んで、上方に前記感
   光体上のトナーを除去するクリーニング装置を、下方に
   前記クリーニング装置内から排出されたトナーを収容す
   るトナーボックスを配置したことを特徴とする多色画像
   形成装置。
2. 【請求項２】 前記クリーニング装置と前記トナーボッ
   クスを一体なクリーニングユニットとして構成したこと
   を特徴とする請求項１に記載の多色画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記定着器が定着ユニットとして着脱可
   能に構成されるとともに、該定着ユニットの取り出し後
   に、前記クリーニングユニットを取り出すことを可能に
   したことを特徴とする請求項２に記載の多色画像形成装
   置。
4. 【請求項４】 前記感光体及び前記４個の現像器を有す
   る上部機体と、 前記クリーニングユニットを有する下部機体とに分割さ
   れ、 前記上部機体を前記下部機体から離すことを可能にする
   とともに、前記上部機体を前記下部機体から離した状態
   で前記クリーニングユニットを取り出すことを可能にし
   たことを特徴とする請求項２に記載の多色画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 前記供給路と前記転写後搬送路のなす角
   度が３０°以下であることを特徴とする請求項１〜４の
   いずれか１項に記載の多色画像形成装置。