JPH03144465A - 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、電子写真方式によりベルト状像形成体上にト
ナー像を形威し、転写材上に転写して画像を得るように
したカラー画像形成装置に関する。

〔発明の背景〕

電子写真法を用いてカラー画像を得るには多くの方法・
装置が提案されている。例えば特開昭６１−１００７７
０号公報に開示されているように、像担持体たる感光体
ドラム上に原稿像の分解色数に応じた潜像形成と現像を
行い、現像の都度転写ドラム上に転写して転写ドラム上
に多色像を形成したのち、記録紙上に転写してカラーコ
ピーを得る方法がある。この方法による装置は、感光体
ドラムの他に１校分の画像をその周面上に転写できる大
きさをもった転写ドラムを設ける必要があり、装置は大
型でかつ複雑な構造となることは避けられない。

また例えば特開昭６１−１４９９７２号公報に開示され
ているように、感光体ドラム上に原稿像の分解色数に応
じた潜像形成と現像を行い、現像の都度転写材上に転写
して多色のカラーコピーを得る方法である。この方法に
あっては多色の画像を精度よく重ねることは困難で、良
質のカラーコピーを得ることはできない。

また感光体ドラム上に原稿像の分解色数に応じた潜像形
成と、カラートナーによる現像を繰り返し、感光体ドラ
ム上でカラートナー像を重ねたのち転写してカラー画像
を得る方法がある。この多色画像形成の基本プロセスは
本出願人による特開昭６０−７５８５０号、同６０−７
６７６６号、同６０−９５４５６号、同６０−９５４５
８号、同６０−１５８４７５号公報等によって開示され
ている。

このような重ね合せによってカラー画像を得るようにし
た多色画像形成装置にあっては、感光体ドラムの周縁に
色の異ったカラートナーを収納した複数の現像器が配置
してあり、一般には感光体ドラムを複数回回転させ、感
光体ドラム上の潜像を現像してカラー画像を得るように
している。

また像形成体については、上記に説明したようにドラム
周面に光導電体を塗布あるいは蒸着した感光体ドラムと
ともに、光導電体を可撓性のベルミル上に塗布あるいは
装着したベルト状像形成体も提案されている。ベルト状
像形成体（以後感光体ベルトともいう）は駆動ローラを
含む回動ローラ間に張架することで形状が決まるので、
空間を有効に利用してコンパクトの形状としたカラー画
像形成装置を構成する場合には有効である。また感光体
ベルトは小さな曲率に沿って走行することができるので
、小径の回動ローラを用いこの曲率部分を利用して転写
材の分離を行うことで転写材の分離不良等を防止するこ
ともできる。

また、特開昭６３−２４４０５９号、同６３−２４４０
６４号公報等によって開示されたプロセスカートリッジ
を用いた画像形成装置では、ジャム処理時での搬送路の
分割構造が提案されているが、定着部の配線の分割処理
や定着部の本体装置との分割構造において、装置製作上
、あるいはユーザー操作において多大の難点を有してい
た。

〔発明の目的〕

このような感光体ベルトは、装置の高さを制限する目的
から水平方向に偏平な状態に張設されて、その下面に現
像器等の各像形成手段を並列して配置する構造がとられ
る。

前記の感光体ベルト、現像器群はそれぞれユニット化さ
れて装置本体に収納され、またさらに記録紙を収容する
給紙カセットもそれ等の下部のスペースを利用して積層
の状態で収納出来ることから、このような感光体ベルト
を使用する画像形成装置においては記録紙の給紙搬送路
が装置本体の側面部で下から上に向は垂直に形成される
場合が多く、従って前記の各ユニットを取出すだけでは
給紙搬送路を開放することが出来ない構造になっていて
ジャム処理とかメンテナンスの作業性に問題点を残して
いる。

本発明はこの点を解決して改良した結果、記録紙の給紙
搬送路を垂直方向に形成した装置においても、各ユニッ
トの着脱に関係なく、給紙搬送路を自由に開放してジャ
ム処理やメンテナンスの作業を容易に行えるようにした
カラー画像形成装置の提供を目的としたものである。

〔発明の構成〕

上記目的は、少なくともベルト状像形成体または該ベル
ト状像形成体ユニットの下方に複数現像器ユニットを装
置本体に着脱可能に設けると共に、前記複数現像器ユニ
ットの下方に給紙カセットを配設したカラー画像形成装
置において、前記給紙カセットより前記ベルト状像形成
体ユニットもしくは定着部に至る記録紙の給紙搬送路を
開放可能としたことを特徴とするカラー画像形成装置に
よって遠戚される。

〔実施例〕

本発明のカラー画像形成装置の実施例を第１図ないし第
１３図に示す。

第１図において、ｌはベルト状像形成体たる可撓性の感
光体ベルトで、該感光体ベルｌ−１は回動ローラ２およ
び３の間に架設されていて回動ローラ２の駆動により時
計方向に搬送される。

４は前記感光体ベルトｌに内接するよう装置本体に固定
したガイド部材であって、前記感光体ベルトｌはテンシ
ョンローラ５の作用によって緊張状態とされることによ
りその内周面を前記ガイド部材４に摺擦させる。なおガ
イド部材４には像形成に不要な領域に凹部を設け、摺擦
による抵抗を減らしている。勿論この凹部は摺擦抵抗が
低い場合は設けなくてもよい。また感光体ベルトｌある
いはガイド部材４間の摺擦抵抗を下げる目的でテフロン
加工等の低摩擦部材を感光体ベルｌ−１あるいはガイド
部材４の何れかの表面に設け、あるいは前記の低摩擦部
材で構成することが好ましい。

従って前記感光体ベルトｌの外周面の感光体は搬送中に
も常に前記ガイド部材４の表面に対し一定の関係位置に
保たれ、安定した画像形成面を構成することを可能とし
ている。

また現像器やクリーニング装置を感光体ベルトの下方に
設けることにより、現像剤の飛散やこぼれを防止するこ
とができる。

６は帯電手段たるスコロトロン帯電器、７は像露光手段
たるレーザ書込み系ユニット、８ないし１１はそれぞれ
特定色の現像剤を収容した複数の現像手段たる現像器で
あって、これ等の像形成手段は感光体ベルトｌの前記ガ
イド部材４に対向する位置に配設される。そして、感光
体ベルトｌの移動を妨げず間隙を保持するために、感光
体ベルト１の外側で前記ガイド部材４に間隙保持手段を
もって当接する。

前記レーザ書込み系ユニット７には図示の光学系のもの
の他に、発光部と収束性光伝送体を一体化した光学系等
も使用される。

前記各現像器８　、９．、１０．１１は例えばイエロー
マゼンタ、シアン、黒色の各現像剤をそれぞれ収容する
もので前記感光体ベルトｌと所定の間隙を保つ各現像ス
リーブ８Ａ、　９Ａ、　ＩＯＡ、　ＩＩＡを備え、感光
体ベルｌ−１上の潜像を非接触現像法により顕像化する
機能を有している。この非接触現像は接触現像と異なり
、感光体ベルトの移動を妨げない長所を有する。

１２は転写器、　１２Ａは除電板、　１３はクリーニン
グ装置で該クリーニング装置１３のブレード１３Ａとト
ナー搬送ローラ１３Ｂは画像形戊申には感光体ベルト１
の表面より離間した位置に保たれ画像転写後のクリーニ
ング時のみ図示の如く感光体ベルトｌの表面に圧接され
る。

前記カラー画像形成装置によるカラー画像形成のプロセ
スは次のようにして行われる。

まず本実施例による多色像の形成は、第２図の像形成シ
ステムに従って遂行される。即ちオリジナル画像を撮像
素子が走査するカラー画像データ入力部（第２図（イ）
）で得られたデータを、画像データ処理部（第２図（ロ
））で演算処理して画像データを作成し、これは−旦画
像メモリ（第２図（ハ））に格納される。次いで該画像
メモリは、記録時とり出されて記録部（第２図（ニ））
である例えば第１図の実施例で示したカラー画像形成装
置へと入力される。

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ト７に入力さ
れると、レーザ書込み系ユニット７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７Ａにより回転されるポリゴンミラー７Ｂにより回転
走査され、ｆθレンズ７Ｃを経てミラー７Ｄおよび７Ｅ
により光路を曲げられて、予め帯電手段たる帯電器６に
よって電荷を付与された感光体ベルト１の周面上に投射
され輝線を形成する。

一方では走査が開始されるとビームがインデックスセン
サによって検知され、第１の色信号によるビームの変調
が開始され、変調されたビームが前記感光体ベルト１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
感光体ベルトｌの搬送による副走査により感光体ベルト
１の周面上に第１の色に対応する潜像が形成されて行く
。この潜像は現像手段の内イエＯ−（Ｙ）のトナー（頭
像媒体）の装填された現像器８により非接触の状態で反
転現像されて、ベルト表面にトナー像が形成される。得
られたトナー像はベルト面に保持されたまま感光体ベル
トｌの周面より引き離されている清掃手段たるクリーニ
ング装置工３の下を通過し、つぎのコピーサイクルに入
る。

すなわち、前記感光体ベルＩ−１は前記帯電器６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
色信号が前記書込み系ユニント７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
が行われ潜像が形成される。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９によって非接触
の状態で反転現像される。

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
。

１０はシアン（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シア
ン（Ｃ）のトナー像を形成する。

さらに１１は黒色のトナーを有する現像器であって、同
様の処理によりドラム表面に黒色のトナー像を重ね合わ
せて形成する。これ等各現像器８゜９．１０８よび１１
の各スリーブには直流あるいはさらに交流のバイアスが
印加され、顕像手段であるｔ成分あるいは２成分現像剤
によるジャンピング現像が行われ、基体が接地された感
光体ベルトｌには非接触で現像が行われるようになって
いる。

かくして感光体ベルト１の周面上に形成されたカラーの
トナー画像は、転写部において給紙カセット１４より給
紙ガイド１５を経て送られてきた転写材に転写される。

すなわち、給紙カセット１４に収容された転写材は給紙
ローラ１６の回転によって最上層の一枚が搬出されてタ
イミングローラ１７を介し感光体ベルトｌ上の像形成と
タイミングを合わせて転写器１２へと供給される。

画像の転写・除電を受けた転写材は、除電効果によりト
ナー飛散等の画質への影響を受けることなく前記回動ロ
ーラ２に沿って急に方向転換をする感光体ベルトｌより
確実に分離して上方に向かい、定着ローラ１８によって
画像を溶着したのち排紙ローラ１９を経てトレイ２０上
に排出される。

一方、転写材への転写を終えた感光体ベルト１はさらに
搬送を続けて回動ローラ３に対峙するブレード１３Ａと
回転するトナー搬送ローラ１３Ｂを圧接状態とした前記
クリーニング装置１３において残留したトナーの除去を
行いその終了をまって再び前記ブレード１３Ａを引き離
し、それより少し後にトナー搬送ローラ１３Ｂとを引き
離し新たな画像形成のプロセスに入る。

前記の感光体ベルト１とガイド部材４ならびにスコロト
ロン帯電器６、さらにクリーニング装置１３の各像形成
手段は第３図に示すように前面と背面の各基板３０Ａと
３０Ｂとから構成されるプロセスカートリッジ３０に組
込まれベルト状像形成体ユニットとして装置本体に着脱
される。

前記カートリッジ３０は、前後の基板３０Ａと３０Ｂと
をガイド部材４とさらに２本のステー３１を介して一体
とし、その間に前記の各像形成手段を保持して装置本体
に着脱される。

一方前記各現像器は、第４図に示すような一体で可撓性
の現像容器４１にそれぞれ仕切られた状態で組込まれた
上、支持台４２に載置されて現像器ユニット４０として
装置本体に着脱される。

前記現像容器４１は現像器８および１１に相当する底面
と前記支持台４２との間でそれぞれ前後方向に配置した
複数個の圧縮バネ４３を挟着していて、各現像スリーブ
の周面が接して形成する曲面の曲率が前記ガイド部材４
によって形成される感光体ベルトｌの画像形成面の曲率
より小となるよう爪部４２Ａによって係止された状態で
装置本体に収納される。

前記のカートリッジ３０と現像器ユニット４０とは、第
５図に示す装置本体の上カバー５０を、その支持軸５０
Ａを支点として奥側にほぼ直角に起立して開放すること
によって上方より装置本体の内部に挿入される。

すなわち前記カートリッジ３０と現像器ユニット４０に
は一点鎖線をもって示すように吊下げ状態にセットする
ことの出来る回動可能な取手３２および４４がそれぞれ
取付けられていて、前記上カバー５０を開放した状態で
先ず現像器ユニット４０を取手４４により装置本体内部
の受は台４５に収納する。

次いでカートリッジ３０を取手３２を介して装置本体の
斜め右上より挿入し前後の側面に突出した各回動ローラ
の軸端部２Ａおよび３Ａを装置側板５１に形成したガイ
ド溝５１Ａおよび５１Ｂに係合し、押し上げバネ５２に
抗して現像器ユニット４０の上部に位置する。

前記取手３２および４４は捩すバ不３２Ａおよび４４Ａ
によって自動的にそれぞれの格納位置に納められるので
カートリッジ３０の感光体ベルトｌは各現像器の対応す
る位置にセットされ、さらに上カバー５１の閉蓋により
その前後各一対の押圧部材５０Ｂの圧接を受けて各現像
スリーブとの間の現像間隔を設定する。

また本発明のカラー画像形成装置においては、前記給紙
カセット１４を装置本体の前面より奥方向に挿入してそ
の底部に収納すると共に、記録紙の給紙搬送路を設けた
左側部を開放出来るようにしていて、それによって装置
の各操作ならびにジャム処理等を含むメンテナンスの作
業をすべて装置前面の一方側からだけで行えるように構
成している。

第５図は装置本体の左側部を覆う横カバー６０を装置本
体上部の前記排紙ローラ１９の同軸上を支点として一点
鎖線をもって示すように時計方向に開放する例を示した
もので、前記横カバー６０には給紙ガイド１５、タイミ
ングローラ１７、定着ローラ１８の６対をなす一方の部
材と転写器１２が取付は支持されていて、前記横カバー
６０の開放によって給紙ローラ１６より排紙ローラ１９
に至る間の記録紙の給紙搬送路が全面的に開放されるこ
ととなる。

このように横カバー６０を装置本体上部を支点として開
放する形式をとった場合には、定着ローラ１８は支点位
置に近いため閉蓋によって強力な圧着力が得られて確実
な定着作用と搬送作用が行われる。

また第６図に示すように、横カバー７０の支持軸７０Ａ
を装置本体下部に設けて横カバー７０を反時計方向に開
放する形式をとることも出来る。この場合には、給紙搬
送路が上部に広く開放されるのでジャム処理等の作業を
極めて容易に出来る利点がある。

サラに定着ローラ１８については外部からの操作によっ
て回動出来るように構成すればジャム処理に際して特に
圧着面を開放する必要もないので、第７図に示すように
横カバー８０を小型化して装置の構造を簡略化すると共
に、ジャム処理やメンテナンスの作業をより容易にする
ことも出来る。

また本発明は第８図に示す如く前記の上カバー５０に替
えて装置本体の前面に前カバー１００を設け、該前カバ
ー１００を支持軸１００Ａを支点として前方にほぼ直角
に開放することによってプロセスカートリッジ１３０と
現像器ユニット１４０を装置内に水平方向から着脱させ
るよう構成したカラー画像形成装置に対しても適用する
ことが出来る。

第９図と第１１図は、前記プロセスカートリッジ１３０
とそのＡＡ断面を、また第１０図と第１２図は前記現像
器ユニット１４０とそのＢＢ断面を示したものである。

前記カートリッジ１３０は、前後の各基板１３ＯＡと１
３０Ｂの各外側面の互いに対向する位置にそれぞれ一対
の係合ピンＰ１とＰ２を備えており、一方装置本体側に
は前記係合ピンＰ１およびＰ２を押圧してカートリッジ
１３０を装置本体内の収納位置に付勢するための付勢装
置が設けられている。

第１Ｉ図において１０１は前記前カバー１００の内面に
取付けたカートリッジ１３０の係合ピンＰ１の下限位置
を規制するストップ板、１０２は傾斜面１０２Ａを備え
引張バネ１０３の作用によって下方にスライドするよう
案内された圧着板であってカートリッジ１３０が挿入さ
れていない場合には該圧着板１０２は図示位置より若干
下方の位置に保たれている。

一方ｉｌｌは前記係合ピンＰ２を嵌合するべく設けた背
面側板１１０Ｂの長大、１１２は傾斜面１１２Ａを有し
引張バネ１１３の作用によって下方にスライドするよう
案内された圧着板でカートリッジ１３０が挿入されてい
ない場合には該圧着板１１２は図示位置より若干下方の
位置に保たれている。

これに対し前記現像器ユニット１４０は前記支持台１４
２の前面中央の折曲げ部１４２Ｂと後面の一対の折曲げ
部１４２Ｃにそれぞれ係合穴Ｈを備えており、一方装置
本体側においては前記前カバー１００と本体の背面側板
１１０Ｂの内側面にそれぞれ前記係合穴Ｈに嵌合する係
合ピンＰ３と一対の保合ビンＰ４が取付けられている。

前記カートリッジ１３０の装着に当たっては、先ず後面
の係合ピンＰ２を前記背面側板１１０Ｂの長穴Ｉｌｌに
挿入する。前記係合ピンＰ２は長穴ｌｌｌへの挿入に際
し傾斜面１１２Ａを押して圧着板１１２を上方にスライ
ドさせるが、保合後には該圧着板１１２の押圧力によっ
て前記長穴１１１の下端に圧接され、その結果カートリ
ッジ１３０は長穴Ｉｌｌとの係合立置を支点とする時計
方向のモーメントを受けてその前面を水平状態より若干
高い位置に保つ。

従って前記カートリッジ！３０は前面側を上向きとする
傾斜した姿勢にあって、その下方に装着される前記現像
器ユニット１４０に対し全く干渉することなく装置本体
に着脱することが出来ることとなる。

前記カートリッジ１３０は前記前カバー１００の閉蓋に
よって自動的に所定の収納位置にセットされ、それによ
って感光体ベルト１の画像形成面は前記の各現像スリー
ブと所定の現像間隔を構成する位置に設定される。

すなわち前カバー１００はその閉蓋の過程において前記
圧着板１０２が傾斜面１０２Ａによって水平状態より若
干高い位置にある前記係合ビンＰＩを押し下げ、閉蓋終
了時には図示の如く前記係合ピンＰＩを圧着板１０２と
ストップ板１０１の間に挟着支持する状態とする。

一方前記現像器ユニット１４０の装着に当たっては、先
ず後面の折曲げ部１４２Ｂの係合穴Ｈを前記背面側板１
１０Ｂの係合ピンＰ４に嵌合し、前記折曲げ部１４２Ｂ
を前面側板１１０Ａの折曲げ部によって支持した状態と
し、しかる後前カバー１００を閉蓋することにより前記
係合ピンＰ３が折曲げ部１４２Ｂの係合穴Ｈに嵌合して
現像器ユニット１４０は装置本体内の所定の収納位置に
セットされる。

その結果前記現像器ユニット１４０は水平に保たれた上
、カートリッジ１３０に向は圧接されることから後述す
る各現像器の突当コロが前記ガイド部材４に圧接されて
各現像スリーブと感光体ベルト１との間隔が設定される
。なお現像器ユニット１４０の圧接に当たっては現像容
器４１自体の可撓性と該現像容器４１に作用する前記の
圧縮バネ４３の弾性とによって各現像スリーブの突当コ
ロがガイド部材４の曲面に対し−様な荷重をもって適確
に圧接される。

このようにプロセスカートリッジ１３０と現像器ユニッ
ト１４０とを前面より挿脱する装置本体に関しても、第
１３図に示す如く支持軸２００Ａを支点として開閉する
横カバー２００を設けて該横カバー２００に給紙搬送路
を形成する各部材を取付は支持させることにより前記横
カバー２００の開放によって記録紙の搬送路を開放する
ことが出来る。

なお横カバー２００の開放方向や開放する搬送路の範囲
についても先に説明した上カバー５０を備える装置の例
の場合と同様、自由に選択して使用することが出来る。

〔発明の効果〕

本発明により、ジャム状態の記録紙の取外し除去等の給
紙搬送系に発生したトラブルの処理が極めて容易となる
に加え、ベルト状像形成体の採用によって装置をコンパ
クト化した上、さらに前面サイドからだけでコピー操作
やメンテナンスの各作業をすべて処理することの出来る
、特に定着部のヒーターローラを装置本体と分割し圧着
ローラを含む搬送６路にて分割処理した点、ジャム処理
等のメンテ操作は元より配線処理等の搬送上の簡易化も
大巾になされ、特に熱ローラ圧力定着時の圧着力の安定
した装置が得られ画像性も向上し得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】

第１図は本発明のカラー画像形成装置の基本機能を示す
断面構成図、第２図は像形成システムを示すブロック図
、第３図、第９図および第４図。 第１０図は各プロセスカートリッジおよび各現像器ユニ
ットの構成図、第１１図および第１２図はその要部断面
図、第５図ないし第７図および第１３図は本発明の実施
例を示す各装置の構成説明図、第８図は装置の外貌斜視
図。 ｌ・・・感光体ベルト　　　４・・・ガイド部材６・・
・帯電器 ７・・・レーザ書込み系ユニット ８．９　、ｌＯ，ｌｉ・・現像器　１２・・・転写器１
３・・・クリーニング装置　１４・・・給紙カセット１
５・・・給紙ガイド　　　　１６・・・給紙ローラ１７
・・・タイミングローラ　１８・・・定着ローラ１９・
・・排紙ローラ　　　　２０・・・トレイ３０．１３０
・・・プロセスカートリッジ４０、１４０・・・現像器
ユニット ５０・・・上カバー　　　　　６０．７０．８０，２０
０・・・横カバー１００・・・前カバー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくともベルト状像形成体または該ベルト状像形成体
   ユニットの下方に複数現像器ユニットを装置本体に着脱
   可能に設けると共に、前記複数現像器ユニットの下方に
   給紙カセットを配設したカラー画像形成装置において、
   前記給紙カセットより前記ベルト状像形成体ユニットも
   しくは定着部に至る記録紙の給紙搬送路を開放可能とし
   たことを特徴とするカラー画像形成装置。