JPH02181168A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真法によるカラー画像形成装置に関し
、小型化してメンテナンス性能を高め、かつジャム処理
の処理性能を高めたカラー画像形成装置に関する。

〔従来の技術〕

フルカラー画像またはモノクロ画像を形成する電子写真
画像形成装置では、感光体ドラムを帯電する帯電器、感
光体ドラムに像を露光する像露光手段、感光体ドラム上
の静電像をトナーによって現像する現像器、感光体ドラ
ム上のトナー像を記録紙に転写する転写器等か、感光体
ドラムの周辺に配設される。

このうち、フルカラー画像の電子写真画像形成装置にお
ける現像器は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シア
ン（Ｃ）のトナー時には、ブラック（ＢＫ）のトナーを
それぞれ収納した３台または４台の現像器によって構成
され、感光体ドラムが３回転する間に、イエロー（Ｙ）
、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）時にはブランク（ＢＫ
）の各トナー像を感光体ドラム上に形成し、このトナー
像を記録紙に転写することでフルカラー画像を得るよう
にしている。かかる画像形成方式によるときは、３台あ
るいは４台の現像器を薄型とし、かつ近接配置すること
によってカラー画像形成装置はコンパクト化が可能とな
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

特開昭６１−５５６６１号公報はこのような画像形成方
式によるカラー画像形成装置の提案で、３台の現像器に
対応した３本のレーザによってそれぞれ潜像形成するよ
うにし、感光体ドラムと現像器およびクリーニング手段
を一体構成としてユニット化し装置本体より取出し可能
とするようにしたものである。

しかしながらかかるカラー画像形成装置においては、現
像器やクリーニング手段を収納したユニットが記録紙の
搬送面の上部に位置されているため、ユニットを装置本
体に挿脱する際現像剤がこぼれ落ちて記録紙の画像面を
汚損することかあった。

また装置本体を上下に２分割するクラムシェル型式の装
置では記録紙の搬送面を開放するために、前記のユニッ
トを開放側の上部筐体に設けることとなり、そのため上
部筐体が容積と重量が大きくなって開放の操作性か悪く
また開放した場合の装置の安定性に欠ける問題点かあっ
た。

本発明はこの点を解決して改良した結果、現像剤によっ
て記録紙を汚すおそれかなくしかも容易に上部筐体を開
放出来てかつその安定性も良いカラー画像形成装置の提
供を目的としたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、像形成体の周縁に帯電器、複数の現像器、
クリーニング装置を有するカラー画像形成装置において
、複数の現像器か像形成体の側方に配置し、像形成体に
対する像露光位置が下方であるとともに、複数の現像器
、像形成体とクリーニング装置あるいは複数の現像器と
像形成体とクリニング装置の何れかはユニソ］・構成を
なしていて、該ユニント構成部か交換可能であることを
特徴とするカラー画像形成装置によって達成される。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図ないし第５図に示す。

第１図は本発明をプリンタに適用した第１の実施例であ
る。

前記プリンタは」二部筐体１と装置本体２とに分割され
たクラムシェル型式の構造がとられていて、上部筐体ｌ
は装置本体２に結合する蝶番ＩＡにより所定角度開放し
て保持可能であり、また閉止状態では止メ金具ＩＢによ
って装置本体２と一体とされる。

前記プリンタの画像形成部を構成する像形成体３０、イ
エロー、マゼンタ、シアンの各現像剤を収容した現像器
３６．３７．３ｇ、クリーニング装置３９それニ帯電器
３５の各機料は、一体のプロセスカートリフジ３内に収
められその左右の外側面において係合する一対のガイド
部材４を介して装置本体２の内部に挿脱可能の状態に収
納されている。

すなわち前記プロセスカートリッジ３は前面に備える取
手（図示せず）をもって前記ガイド部材４の保合により
装置本体２の奥行方向に挿入されて装着されまた手前方
向に引き出すと前記カイト部材４の係合を解除して装置
本体２の前面に取外すことか出来るようになっている。

前記プリンタはレーザ書込み系ユニットＢを前記プロセ
スカートリッジ３の下部のスペース内に、また記録紙の
搬送面を前記プロセスカートリッジ３の上部の上部筐体
１と装置本体２の双方にまたかる部分に配設していて、
前記像形成体３０は下方から前記レーザ書込み系ユニッ
トＢによるレーザ走査を受けまたその周面に重ね合わせ
て形成したカラーのトナー画像を記録紙の下面に転写す
る方式をとっている。

前記プリンタによるカラー画像コピーの７０セスは次の
ようにして行われる。

すなわち前記プリンタとは別体の画像読取装置から出力
される色信号が前記レーザ書込み系ユニッ１−　Ｂに入
力されると、レーザ書込み系ユニットＢにおいては半導
体レーザ（図示せず）で発生されたレーザビームは駆動
モータ３１により回転されるポリゴンミラー３２により
回転走査され、ｆθレンス３３を経てミラー３４により
光路を曲げられて、予め帯電手段たる帯電器３５によっ
て電荷を印加された像形成体３０の周面上に投射され輝
線を形成する。

方では走査が開始されるとビームがインデックスセンザ
によって検知され、第１の色信号によるビームの変調か
開始され、変調されたビームが前記像形成体３０の周面
上を走査する。従ってレーザビームによる主走査と像形
成体３０の回転による副走査により像形成体３００周面
上に第１の色に対応する潜像か形成されて行く。この潜
像は現像手段の内イエロー（Ｙ）のトナー（顕像媒体）
の装填された現像器３６により現像されて、ドラム表面
にトナー像か形成される。得られたｌ・ナー像はドラム
面に保持されたまま像形成体３０の周面より引き離され
ている清掃手段たるクリーニング装置３９の下を通過し
、つぎのコピーザイクルに入る。

すなわち、前記像形成体３０は前記帯電器３５により再
び帯電され、次いで信号処理部から出力された第２の色
信号か前記書込み系ユニノｈ　Ｂに入力され、前述した
第１の色信号の場合と同様にしてドラム表面への書込み
か行われ潜像か形成される。

潜像は第２の色としてマゼンタ（Ｍ）のトナーを装填し
た現像器３７によって現像される。

このマゼンタ（Ｍ）のトナー像はすでに形成されている
前述のイエロー（Ｙ）のトナー像の存在下に形成される
。

３８は／アン（Ｃ）のトナーを有する現像器で、信号処
理部で発生される制御信号に基づいてドラム表面にンア
ン（Ｃ）のトナー像を形成する。これら各現像器３６，
３７．３８のスリーブには直流さらに好ましくは交流の
バイアスか印加され、顕像手段である２成分トナーによ
るシャツピング現像が行われ、接地された像形成体３０
には非接触で現像が行われるようになっている。

かくして像形成体３０の周面上に形成されたカラ画像は
、転写極４０において給紙カセットＣより給紙ローラ４
１、給紙ツノイド４２を経て送られてきた記録紙の下面
に転写される。

トナー画像を転写された記録紙は分離極４３によりドラ
ム周面より分離されて吸着式の搬送ベルト４４を介して
定着装置４５に搬入され定着ローラ４５Ａによってトナ
ーを溶解、固着したのち排紙ローラ４５Ｂを経てトレイ
４６にυ［出される。

一方、記録紙をドラム周面より分離した像形成体３０に
は、前記クリーニング装置３９のブレード３９Ａか接触
して残留した１−ナーの除去を行い、その終了をまりで
再びドラム周面より引き離され、新たなカラー画像のプ
ロセスに入る。

このようにして記録紙か前記プロセスカートリッジ３の
上部を水平方向に搬送されかつ転写面か下向きでもある
ことから各現像器やクリーニング装置３９からトナーが
こぼれ落ちたり飛散するようなことがあっても画像面を
汚損する迄に至ることがない。

また記録紙の搬送面を構成する前述の給紙コラ４Ｌ定着
ローラ４５Ａ１　排紙ローラ４５Ｂの各上部ロラならび
に上部給紙カイト４２Ａ１前記搬送ベルト４４さらに前
記転写極４０、分離極４３等の各機材を上部筐体１側に
設けることにより該上部筐体ｌの開蓋によって記録紙の
搬送面を一点鎖線をもって示す如く全面的に開放するこ
とが可能となり、ジャム処理やメンテナンスの作業を容
易なものとすることか出来る。又、記録紙の搬送を安定
化することからベルトを用い、給送、転写を行うことも
できる。

しかもかかる構成をとった場合でも大型で重量のあるプ
ロセスユニット３を動かず必要性がないのて上部筐体１
は小型かつ軽量となって容易に操作し得る取扱い性の良
いものとすることが出来る。

第２図は本発明のコピアに適用した第２の実施例である
。

本実施例は第１の実施例同様上部筐体１０１と装置本体
１０２とに分割されたクラムシェル型式の構造かとられ
ていて、上部筐体１０１は装置本体１０２に対し蝶番１
０　］、　Ａを介し開閉可能に支持されまた止メ金具１
０１Ｂによって係止固定される。

前記コピアの画像形成部を構成する像形成体１３０、イ
エロー、マゼンタ、シアンの各現像剤を収容した現像器
１３６，１３７，１３８．クリーニング装置１３９それ
に帯電器１３５の各機材は、第１の実施例と同タイプの
プロセスカートリッジ１０３内に収められその左右の外
側面において係合する一対のガイド端子１０４を介して
装置本体１０２の内部に挿脱可能の状態に収納されてい
て前記プロセスカートリッジ３と同様の要領にて着脱さ
れる。

前記コピアはレーザ書込み系ユニソｌ−１００Ｂを前記
プロセスカートリッジ１０３の下部のスペース内に、−
万両像読取り系ユニッｌ−１００Ａを上部筐体１０１に
また記録紙の搬送面を上部筐体１０１と装置本体１０２
の双方にまたがる部分に配設していて、前記像形成体１
３０は下方から前記レーザ書込み系ユニント１００Ｂに
よるレーザ走査を受け、さらに前記像形成体１３０に形
成されたカラーのトナー画像は記録紙の下面に転写され
る方式がとられている。

前記コピアによるカラー画像コピーのプロセスは次のよ
うにして行われる。

前記読取り系ユニット１００Ａにおいて１１．１は原稿
台で、該原稿台１１１に収められた原稿は水平方向にス
ライドするキャリ７ジ１１２に取付けられたハロゲンラ
ンプ１１３によって照明される。可動ミラーユニット１
１５にはミラー１１６および１１７が取付けられていて
、同じく水平方向にスライドして、前記キャリッジ１１
２に取付けられているミラー１１４との組合せで原稿の
光像を画像読取り部門２へと導出する。

前記キャリッジ１１２と前記可動ミラーユニット１１５
はステッピングモータに接続するワイヤ（何れも図示せ
ず）を介して駆動され、それぞれＶおよび１／２Ｖの速
度にて同方向スライドされるものである。

画像読取り部１１．２でプラテンガラス１１．１の上に
載置された原稿を読み取る際には、フィルター１０９を
介して色分解することが行われている。フィルター１０
９は、例えばフィルターＲ、フィルター０１フイルター
Ｂ、フィルターＮＤによって構成され、原稿を読み取る
際には、フィルターＲ、フィルタＧ１フィルターＢ、フ
ィルターＮＤの何れか一つを通過した後に読み取りを行
うようにしている。

フィルターＲ１フィルターＧ１　フィルターＢ１　フィ
ルターＮＤの何れを選択するかは、フィルター１０９を
第２図で紙面に垂直な方向に、フィルター選択装置によ
って移動することによって実現される。

なおフィルターＲ１フィルターＧ１　フィルターＢは、
それぞれ赤色光、緑色光、青色光を通過させるフィルタ
ーであり、フィルターＮＤはニュートラルフィルターで
あり、三色光を全て通過させる。

前記画像読取り部１２２から出力された画像信号は、信
号処理部において信号処理される。信号処理部において
、トナーの色に応じ色分離された色信号が出力され、露
光手段である前記レーザ書込み系ユニッ）］、ＯＯＢに
入力され以下第１の実施例におけるプリンタと同様のプ
ロセスを経て記録紙へのトナー画像の転写を行う。

従って本実施例の場合にも前述した記録紙の搬送面を構
成する給紙ローラ１４１、定着ローラ１４５Ａ。

排紙ローラ１４５Ｂの各上部ローラならびに上部給紙ガ
イド１４２Ａ、搬送ベルト１４４さらに転写極１４０、
分離極１４３等の各機材を前記画像読取り系ユニット１
００Ａと共に上部筐体１０１側に設けることにより該上
部筐体１０１の開蓋によって記録紙の搬送面を１点鎖線
をもって示す如く全面的に開放することが出来ることど
なる他前例のプリンタにおける場合と同様の効果を期待
することが出来る。

以上の第１、第２の各実施例の場合プロセスカートリッ
ジの上面を記録紙の搬送面の一部として利用することも
可能でそれによって構造を簡単なものとすると同時にプ
ロセスカートリッジを装置本体の」１方に引き出せるよ
うに構成することも出来る。

第３図は本発明を転写タイプのカラー画像形成装置に適
用した第３の実施例である。

本実施例に関しても第１および第２の各実施例同様上部
筐体２０１と装置本体２０２とに分割したクラムシェル
型式の構造かとられ、像形成体２３０、イエロー、マゼ
ンタ、シアンの各現像剤を収容した現像器２３６，２３
７，２３８．クリーニング装置２３９それに帯電器２３
５を収めたプロセスカートリッジ２０３が装置本体２０
２の内部に挿脱可能に収納されかつその下部のスペース
にはレーザ書込み系ユニット２００Ｂが配置されている
。

方上部筐体２０１には画像読取り系ユニット２００Ａと
転写ドラム２０５ならびに給紙力セット２００Ｃ１記録
紙の搬送ガイド２４２か組込まれていて、上部筐体２０
１が装置本体２０２に対し閉止された場合には前記転写
ドラム２５０か前記像形成体２３０の周面に接した状態
とされる。

さらに前記転写ドラム２５０と共に、給紙力セン１−２
００Ｃより搬出され給紙ガイド２４２を経て搬送される
記録紙の先端をドラム面に固定するグリソバ２５１１固
定した記録紙を吸着帯電器２５２と協同してソレノイド
の作用により１−ラム面に押付ける押付器２５３、クリ
ーニング器２５４、転写極２５５、除電極２５６、分離
器２５７等の各機材がユニットの状態にて上部筐体２０
１に収められている。

本実施例の転写タイプのカラー画像形成装置においては
前記各現像器２３６，２３７，２３８によって形成され
た像形成体２３０上の各単色の画像は、像形成体２３０
上で重ね合わされることなく前記転写ドラム２５０に巻
き付けられた記録紙上に順次転写されて合成されカラー
画像として形成される。

転写を終了した記録紙は搬送ベルト２４４を経て定着装
置２４５に入りそのあとトレイ２４６に排出される。

従って本実施例の場合には、上部筐体２０１を点鎖線を
もって示すように開蓋することによって前記転写ドラム
２５０が上方に退避されるので、像形成体２３０を損傷
することなく、プロセスカートリッジ２０３を挿脱する
ことか可能となる。

なお以上の各実施例においては上部筐体を何れも時計方
向に開蓋する例をもって示したが前記の蝶番と止メ金具
を入れ替えて上部筐体を反時計方向に開蓋出来るよう構
成することも出来る。

また各実施例に使用される各現像器は何れも特定色の現
像剤を収容するものであってその構造・機能としては以
下第４図によって説明する前記プリンタの現像器３７と
同一のものが使用される。

図において３７０２はハウジング、３７０３は現像スリ
ブ、３７０４はマグネットローラ、３７０５は現像剤の
量を規制する剛性かつ磁性を有する棒状体（円柱棒）　
、３７１５は円柱棒３７０５を保持するホルダー、３７
０６は円柱棒３７０５と現像スリーブ３７０３との押圧
から、現像剤を搬送可能にするためのバネ材であり、円
柱棒３７０５は現像スリーブ３７０３に対し現像剤が介
在しない状態で一定荷重で押圧される。３７０７および
３７０８は第１および第２撹拌部材、３７０９は供給ロ
ラ、３７１０はスクレーパ、３７１１は撹拌仕切板であ
る。

また３７２１は前記ハウジング３７０２に組込まれて現
像型と一体化されたトナーボ／クス、３７２３は該トナ
ーボックス３７２１内のトナーを現像器側に搬送するス
ポンジローラである。トナーボックス３７２１内のトナ
ーは回転する］・ナー補給ロータ３７２２と前記スポン
ジローラ３７２３によって現像剤の撹拌部へと補給され
る。

撹拌部に補給されたトナーは矢示方向に回転する第１撹
拌部材３７０７と、これと反対方向で互に重複するよう
に回転する第２撹拌部材３７０８とによりキャリアと充
分撹拌混合された上現像剤として供給ローラ３７０９を
介して現像スリーブ３７０３に送られる。

前記第１撹拌部材３７０７と前記第２撹拌部材３７０８
は互に相反する矢示方向に回転する左巻きの螺旋角をも
ったスクリュー状の部材であって第２撹拌部材３７０８
の推力によって奥側に搬送されたトナとキャリアは、図
面の奥側方向に上縁が低く傾斜する前記撹拌仕切板３７
１１を順次乗り越えて第１撹拌部利３７０７側に移りそ
の推力によって図面の手前側に搬送され、その間におけ
るトナーとキャリアとの混合作用によって摩擦帯電がな
された均質な現像剤とされ、スポンジ状で矢示方向に回
転する供給ローラ３７０９によって現像スリーブ３７０
３周面上に層状に付着する。

本実施例では固定したマグ不ントローラ３７０４とその
外側を矢示方向（時計方向）に回転する現像スリーブ３
７０３周面上に付着した薄層をなしたこの現像剤層は現
像領域３７１２において矢示方向に回転する像形成体３
０上の潜像を間隔をへだてで非接触で現像しｌ・ナー像
を形成するように構成した。

この非接触現像時には図示しない電源から交流成分を含
む現像バイアスが前記現像スリーブ３７０３に印加され
、その結実現像スリーブ３７０３上に現像剤中のトナー
のみが選択的に前記潜像の面に移行して付着される。

ｌ・ナー成分を消費した現像剤はキャリア比率が高くな
って現像スリーブ３７０３によって搬送されて前記スク
レーパ３７１０により剥離回収され、再びトナー比率の
高い現像剤を混合される。

芳容実施例の備えるプロセスカートリッジは小型・軽量
化してその装置本体に対する挿脱操作を容易にするため
前述した現像器群あるいは像形成体とクリーニング装置
の何れか一方のグループのみを収納するものとしても良
い。

第５図は前述のプリンタの場合を例として示したもので
第５図（ａ）は像形成体３０とクリーニング装置３９を
装置本体２に対し個別に直接装着しプロセスカートリッ
ジ３Ａには現像器３６３７．３８のみを収納するよう構
成した例であり、一方第５図（ｂ）は現像器３６，３７
．３８を装置本体２に設けた現像ガレージ５に直接格納
しプロセスカートリッジ３Ｂには像形成体３０とクリー
ニング装置３９のみを収納するよう構成した例である。

〔発明の効果〕 本発明により、露光光学系や記録紙に対するトナーの付
着か防止されて品質の高い画像か得られまた記録紙の搬
送面を水平かつ平坦に構成することが可能となってジャ
ム処理やメンテナンスの作業か極めて容易となるカラー
画像形成装置が提供されることとなった。

さらに本発明のカラー画像形成装置においては、像形成
体、現像器、クリーニング装置等のプロセス機材をユニ
ｙ　ｌ□化した上前記搬送面の下方に位置させているた
め搬送面を開放出来るタラムシエル型式の構造をとった
場合でもプロセスユニントを移動させる必要かなく従っ
て装置は操作が容易となりかつ安定したバランスを保つ
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は本発明による各カラー画
像形成装置の断面構成図、第４図は前記各装置に使用さ
れる現像器の断面図、第５図は前記各装置を備えるプロ
セスカートリッジの構成例。 １．１０１，２０１・・・上部筐体　　２．１０２，２
０２・・・装置本体３．３Ａ　３Ｂ、１０３，２０３・
・プロセスカートリッジ４．１０４，２０４・・・ガイ
ド部材 ３０．１３０．２３０・・・像形成体　３５．１３５．
２３５・・・帯電器３９、１３９，２３９・・・クリー
ニング装置１００Ａ、２００Ａ・画像読取り系ユニット
Ｂ　　１００Ｂ　２００Ｂ・　レーザ書込み系ユニット
ｃ　、１ｏＯｃ、２００ｃ・・・給紙力セント２５０・
・・転写ドラム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 像形成体の周縁に帯電器、複数の現像器、クリーニング
   装置を有するカラー画像形成装置において、複数の現像
   器が像形成体の側方に配置し、像形成体に対する像露光
   位置が下方であるとともに、複数の現像器、像形成体と
   クリーニング装置あるいは複数の現像器と像形成体とク
   リーニング装置の何れかはユニット構成をなしていて、
   該ユニット構成部が交換可能であることを特徴とするカ
   ラー画像形成装置。