JPH0369971A - 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放像形成体上にト
ナー像を形成し、転写材上に転写して画像を１得るよう
にしたカラー画像形成装置に関する。

〔発明の背９ｋ） 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、像形成体たる感光体
ドラム上にＷ、偶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枚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ト上に塗布あるいは装
着したベルト放像形成体も提案されている。ベルト放像
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。

一方、感光体ドラム内に廃トナーを回収するようにした
ものとして特公昭６３−４８３５０号公報で感光体ドラ
ム内に廃トナーを回収する提案を行っている。またドラ
ム内廃トナーの回収量と感光体ドラムに巻き付けて使う
感光紙の寿命バランスの関係から使い捨てとした感光体
ドラム廃トナーの回収容器が特開昭５６−１５０７８２
号公報に記載されている。

何れも装置の小型・コンパクト化を目的とした提案であ
る。

しかし何れの場合も感光体ドラムの種類・基体の材質等
によってドラム自体の耐久寿命は決まり、それによって
交換、メンテ等による取り外しが必要となり又内包され
るトナーの容量によって決められる満タン時の交換取り
外し等とが個々に異なって要求され、特にドラム回転体
へのトナーの搬送法に関しては機構が複雑となり、且つ
トナー洩れやトナー回収口等の欠陥が生じ、必ずしもコ
ンパクトで安価な廃トナー回収装置が提供され得ない。

〔発明の目的〕

前記の感光体ベルトを用いたカラー画像形成装置にあっ
ては帯電手段、像露光手段さらに複数の現像器群やクリ
ーニング手段等の各像形成手段は前記感光体ベルトの外
周面の主として下方の周面に面して設置されるがこれ等
の各像形成手段は前記の感光体ベルトを含めてユニット
化したプロセスカートリッジとして独立しｔ；形で装置
本体に自由に着脱出来る状態で収容される。

従って前記の各現像器に補給するトナーを収めるトナー
収納容器やクリーニング装置によって回収した廃トナー
を収めるトナー回収容器もまた前記０’）プロセスカー
トリッジに対し機能的に連係シ易い位置に設置されなけ
ればならないが、更に又現像器やクリーニング装置と一
体化するのは耐用期間を異にすることや保守管理の作業
の面からも問題とされる。

本発明は、特にトナー回収容器に関し、前記の感光体ベ
ルトを使用する画像形成装置においてもスペースをとら
ずしかも大容量で収容効率も良いトナー回収容器を備え
たカラー画像形成装置の提供を目的としｔ二ものである
。

〔発明の構成〕

上記目的は、複数の回動ローラ間に張架したベルト状像
形成体内にトナー回収容器を設け、該ベルト放像形成体
の周縁部にはクリーニング手段を設け、該クリーニング
手段によって回収しｔ；トナーは搬送手段によって前記
トナー回収容器内に設けたトナー回収口から回収すると
ともに、上記部材をもってカートリッジを構成し、該カ
ートリッジは装置本体に対して着脱を可能としたことを
特徴とするカラー画像形成装置によって達成される。

〔実施例〕

本発明のカラー画像形成装置の一実施例を第１図ないし
第８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、該感光体ベルトｌ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）ｌに内接するガイド部材であって
、前記感光体ベルｌ−１は外方に付勢されたテンション
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。

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。

６は帯電手段たるスフロトロン帯電器、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ｌ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とした光学系等
も使用される。

前記各現像器８．９　、ＩＯ，ｌｌ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８　Ａ　、　９　Ａ　、ＩＯＡ、ＩＩＡを備え、感
光体ベルトｌ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、１３はクリーニング手段たるクリーニン
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は画像形成中には感光体ベルトｌ
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４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４図（イ）
）で得られたデータを、画像データ処理部（第４図（ロ
））で演算処理して画像データを作威し、これは−旦画
像メモリ（第４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４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レンス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ｌ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ｌ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）ｌの搬送による副走査により感光体ベルｌ
−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ロー（Ｙ）のトナー（
顕像媒体）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ｌ−１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１３の下を通過し、つぎのコピーサイクル
に入る。

すなわち、前記感光体ベルトｌ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ット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ベルト表面にシア
ン（Ｃ）のトナー像を形成する。

さらに＋１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ｌ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には非接触で反転現像が行われるようにな
っている。

かくして感光体ベルｌ−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１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１９Ａおよび１９Ｂ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ｌ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Ｉ；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ｌ−１とガイド部材４ならびにスフロ
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２図に示すように前面と背面の各基板３０
Ａと３０Ｂとから構成されるカートリッジ３０に組込ま
れ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
の前方より水平に挿入して収納される。

すなわち本発明のカラー画像形成装置は前記カートリッ
ジ３０を収納する上部筐体を回転軸２１を支点として時
計方向に所定の角度迄開放して保持出来るタラムシニル
形成をとっていて、前記カートリッジ３０は開放された
上部筐体に突出する駆動と固定の２本の軸に対し前記回
動ローラ２および３をそれぞれ外嵌して保持させるよう
になっている。

第５図は第２図におけるＡＡ断面を示したもので、前記
回動ローラ２および３は、カートリッジ３０単体では前
記の各基板３０Ａおよび３０Ｂの内側に相対して形成し
たリング状の各リブＲ１およびＲ２にそれぞれ遊嵌の状
態で支持されている。

一方上部筐体には装置の動力系に接続する歯車Ｇを有す
る駆動軸２Ａと固定軸３Ａが突設されていて該駆動軸２
Ａと固定軸３Ａとに前記回動ローラ２と３とをそれぞれ
外嵌することによりカートリッジ３０が支持されると同
時に該回動ローラ２と３の位置ならびに間隔が決定され
従って感光体ベルトｌの感光面も所定位置に設定される
。

前記駆動軸２Ａと固定軸３Ａは各回動ローラ２および３
を挿通したあとナツト２Ｂを締付けて回動ローラ２を駆
動軸２Ａに固定して一体とし、また回動ローラ３はナツ
ト３Ｂの取付けにより固定軸３Ａに対し回動自在に保持
される。

なお、カートリッジ３０自体も上部筐体への装着後に基
板３ＯＡもしくは３０Ｂの何れか一方を上部筐体に係止
して保持されるものとする。

前記カートリッジ３０はその前面にトナー搬送手段とし
て、可撓性のトナー搬送スクリュー３３を内蔵したトナ
ー搬送管３４を架設していてその一端を前記クリーニン
グ装置１３の底部に、また他端を前記ガイド部材４の一
部に構成したトナー回収容器４Ａに接続してトナー回収
口３４Ａを開口している。

前記トナー搬送スクリュー３３は装置本体側の動力によ
って駆動回転され、それによってクリーニング装置１３
の回収したトナーをトナー搬送管３４を経て前記トナー
回収容器４Ａに送り収容する。

前記トナー回収口３４Ａは、上部筐体が開放によって傾
斜した場合に、トナー回収容器４Ａ内の上部に位置する
よう該トナー回収容器４Ａの左端部に開口されている。

従ってトナー回収口３４Ａの付近には回収したトナーが
堆積し勝ちであるが上部筐体を開放した場合には第３図
に示す如く前記トナー回収口３４＾が上部に位置してい
ることから堆積したトナーは下部すなわちトナー回収口
３４Ａの反対側に滑落、移動して前記の堆積を解消させ
る。

その結果トナー回収容器４Ａは常に平均した水準でトナ
ーを収容しその収容能力を充分に活かして多量の回収ト
ナーを収容することが出来ることとなる。

同様にして、上部筐体を装置本体の左側部に設けた回転
軸１２１を支点として反時計方向に開放するよう構成し
た第６図に示すようなカラー画像形成装置の場合には、
第７図に示す如くトナー回収容器１０４Ａの右端部にト
ナー回収口１３４Ａを開口させて置けば、上部筐体を開
放した際に第８図に示すようにトナー回収口１３４Ａの
付近の回収トナーは左方向に移動してそれによる堆積が
解消される。

〔発明の効果〕

本発明は、ベルト放像形成体の内側に設けた水平方向に
扁平なトナー回収容器に対しても、搬送された廃トナー
を万遍なくその容器内に収容して容器の収容限度まで回
収することを可能としたもので、その結果コンパクトな
装置本体でありながら長期間に亘って多量のトナーを回
収することの出来るカラー画像形成装置が提供されるこ
ととなりｔ二　。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図および第６図、第８図は本発明のカラー
画像形成装置の断面構成図、第２図、第５図および第７
図は前記装置の各要部図、第４図は像形成システムを示
すプロ・ノク図。 １．１０１・・・感光体ベルト ２．３．１０２．１０３・・・回動ローラ４．１０４・
・・ガイド部材 ４　Ａ　、１０４Ａ・・・トナー回収容器６．１０６・
・・帯電器 ７．１０７・・・レーザ書込み系ユニット８〜１１．１
０８〜Ｉｌｌ・・・現像器１２．１１２・・・転写器 １８．１１８・・・定着ローラ ２１．１２１・・・回転軸 ３（１，１３０・・・カートリッジ ３ＯＡ（３０Ｂ）、　１３０Ａ（１３０Ｂ）・・・基板
３３、１３３・・・トナー搬送スクリュー３４．１３４
・・・トナー搬送管 ３４Ａ、１３４Ａ・・・トナー回収口 ３５、１３５・・・取手

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の回動ローラ間に張架したベルト状像形成体
   内にトナー回収容器を設け、該ベルト状像形成体の周縁
   部にはクリーニング手段を設け、該クリーニング手段に
   よって回収したトナーは搬送手段によって前記トナー回
   収容器内に設けたトナー回収口から回収するようにする
   とともに、上記部材をもってカートリッジを構成し、該
   カートリッジは装置本体に対して着脱を可能としたこと
   を特徴とするカラー画像形成装置。
2. （２）前記ベルト状像形成体は装置本体に対し傾斜可能
   の構造とし、前記ベルト状像形成体の傾斜方向は前記回
   収容器内のトナー回収口が上方に位置する方向であるこ
   とを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。