JPH0380265A - カラー画像形成装置 - Google Patents

カラー画像形成装置

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JPH0380265A
JPH0380265A JP1219173A JP21917389A JPH0380265A JP H0380265 A JPH0380265 A JP H0380265A JP 1219173 A JP1219173 A JP 1219173A JP 21917389 A JP21917389 A JP 21917389A JP H0380265 A JPH0380265 A JP H0380265A
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JP
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unit
drum
image
transfer
image carrier
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JP1219173A
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English (en)
Inventor
Shunji Matsuo
俊二 松尾
Shizuo Morita
森田 静雄
Satoru Haneda
羽根田 哲
Masakazu Fukuchi
真和 福地
Seiko Naganuma
長沼 整子
Masahiko Itaya
正彦 板谷
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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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〕 本発明は転写ドラムを用い、下部筐体と該下部筐体に対
して開放可能な上部筐体を有するクラムシェル構造とし
たカラー画像形成装置に関し、特に像形成機材を振分け
て複数のユニットを構成し、該複数のユニットを個々に
取り出し可能としてメンテナンス性能を高め、併せて装
置のコンパクト化およびジャム処理を容易としたカラー
画像形成装置に関する。
〔従来の技術〕
従来転写ドラムを用いたカラー画像形成装置としては、
例えば特開昭61123257号公報がある。
該公報では、原稿画像を読取り、得られたデジタル信号
によりレーザビームを変調して像担持体上に書込み、静
電潜像を形成し、これをロータリー式カラー現像器で現
像し、得られた各色トナー像を転写ドラムに捲き付けら
れた転写紙上に順次重ねて転写・定着してカラー画像を
形成している。
この装置では、像担持体ドラム、ロータリー現像器、転
写ドラム等が装置内にそれぞれ独立に組込まれていて、
装置が大型、複雑となっている。
そこで例えば特開昭58−72159号公報には像担持
体ドラム、帯電器、複数の現像器、クリーニング装置等
を一体的に組込んだカラー用プロセスカートリッジを有
する転写ドラムタイプのカラー画像形成装置が提案され
ている。
この場合前記像形成用機材が装置に対して挿脱自在なプ
ロセスカートリッジ内に纒められ、使用限度に応じて交
換可能とされているため、カラー画像の品質の安定化が
可能となり、装置の小型、軽量化が実現される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら前記各号公報記載のカラー画像形成装置は
いずれも分割構造とされていないため、部品交換その化
ジャム処理等が厄介であるなどの問題がある。
特に転写ドラムの交換には像担持体ドラムとの間に交換
のための余分な空間が必要となり、また装着時の位置合
わせが難しく、転写ずれや色ずれの原因となる。
また特に前記特開昭57−72159号公報記載のカラ
ー画像形成装置では、複数の現像器が薄型で水平に積層
して設けられているため、現像器内の現像剤の撹拌混合
およびそれによる摩擦帯電が不十分となり易く、また隣
接する現像器間でのトナーの混色が生じ易く、カラー画
像の品質および解像力が低下する。また転写ドラムを含
む転写手段が像担持体ドラム、クリーニング装置および
複数の現像器の下方に配置されているため、前記クリー
ニング装置および現像器からのトナーの漏洩により汚染
され易く、画質が低下する等の弊害が生ずる。
ところでカラー画像形成用のプロセスカートリッジは複
数の現像器を内包するため白黒画像形成用のプロセスカ
ートリッジに比して複雑かつ大型となり、装置本体から
他の像形成機材に接触させずに安全に取り出したり、再
び取り付ける作業は決して容易なものではない。特に転
写ドラムを含む装置では一層厄介となる。
また前記特開昭57−72159号公報記載のプロセス
カートリッジではメンテナンスの対象とならない機材を
も装置より取外され、廃棄または交換されるので、操作
性および経済性の点からも好ましくない。
〔問題点を解決するための手段〕
(発明の目的) 保守点検の頻度の高い像形成機材をユニットとして優先
的にかつ簡易に着脱、交換可能としてメンテナンスに優
れていて高画質のカラー画像を安定供給でき、小型、軽
量に纒められたカラー画像形成装置を提供することにあ
る。
(発明の構成) 前記の目的は、装置本体と該装置本体に対して開放可能
な上部筐体とに分割され、前記装置本体には像形成のた
めの複数のプロセスユニットおよび該ユニットの上方配
置とされた転写ドラムが装着され、前記上部筐体の開放
時、前記複数のプロセスユニットおよび転写ドラムを前
記装置本体より上方に取出し可能としたカラー画像形成
装置により達成される。
また本発明の好ましい実施態様によれば、前記複数のプ
ロセスユニットが像担持体ユニットと現像器ユニットと
転写ドラムまたは転写ドラムユニットから成り、前記現
像器ユニットが前記像担持体ユニットに対して該ユニッ
ト内の像担持体ドラムの下面を包むように配置されたカ
ラー画像形成装置により達成される。
本発明のカラー画像形成装置では、カラーデータを像担
持体ドラムに書込む書込装置と、個々に取外し可能とさ
れた複数のプロセスユニットおよび転写ドラムとを有す
る装置本体に対して上部筐体が開放可能に設けられてい
て、所謂るクラムシェル構造とされている。
前記装置本体に取出し可能に収納される複数のプロセス
ユニットとしては、例えば像担持体ドラム、転写前帯電
器、前記ドラムに−様な帯電を付与する帯電極、クリー
ニング装置および廃トナー回収装置を一体的に含む像担
持体ユニットと、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シ
アン(C)、黒(BK)の各色現像剤を充填した複数の
現像器を一体的に含む現像器ユニットとから成る。また
前記装置本体には転写ドラムまたは該転写ドラム周辺の
器機を含めて一体化した転写ドラムユニットが前記プロ
セスユニットの上方に組込まれている。
なお前記複数のプロセスユニットは、前記構成に限定さ
れるものではなく、例えば像担持体ユニットを分割して
像担持体ドラム、帯電器、帯電極から成る像担持体ユニ
ットと、クリーニング装置、廃トナー回収装置およびそ
れらを連結する廃トナー輸送管を一体化したクリーニン
グユニットとしてもよい。さらにまた前記装置本体内に
トナー補給装置を独立のユニットとして組込んでもよく
、また各現像器と共に一体化されて戊る現像器ユニット
として組込んでもよく、また前記トナー補給装置を装置
本体外に設け、スクリューコンベヤーを内蔵したトナー
輸送管を用いて装置本体内の各現像器にトナーを補給す
るようにしてもよい。また前記各現像器は、壁面を共有
して一体化されたものでもよく、互に隣接する独立の現
像器とされてもよい。
前記現像器ユニットの各現像器に用いられる現像剤とし
ては、磁性トナーを主成分とする一威勢系現像剤および
非磁性トナーと磁性キャリアから戊る二成分系現像現像
剤とがあるが、カラー画像の色調再現に優れた二成分系
現像剤とされるのが好ましい。
次に前記各プロセスユニットおよび転写ドラムまたは転
写ドラムユニットは、上部筐体の開放時、装置本体との
間に形成される空間を利用して個々に装置外に取り出し
、交換することができる。即ち本発明のカラー画像形成
装置では像形成機材をまとめて一括交換する必要がなく
、メンテナンス上交換を必要とする機材のみをユニット
として取り出し交換すればよく、操作性および経済性の
面からも優°れている。
次に本発明では転写手段として転写ドラムが用いられ、
像担持体ドラム上にY、M、C,BKの各色トナー像が
形成される度に転写ドラムに固定された転写紙上に毎回
転写されて該転写紙上にカラートナー像が形成され定着
してカラー画像が形成される。この画像形成方法では、
例えば特開昭60−76766号公報に記載されるよう
な特殊の像形成方法を用いておらず、通常の白黒画像形
成方法と同様のプロセスで像形成ができる利点がある。
また像担持体ドラムの外周が送り方向の転写紙長より小
さい所謂るデマンドタイプとすることができるので、そ
の場合、像担持体ドラム外周に設けられる像形成機材の
小型・軽量化が可能とされ、プロセスユニットおよび装
置のコンパクト化が達成される。
前記転写ドラムは装置構成の関係で像担持体ドラムの斜
上方に配置される。即ち像形成プロセスの関係で、クリ
ーニング装置、帯電極、書込装置および複数の現像で像
形成機材が像担持体ドラムの右側および下方に片寄って
配置される関係で転写ドラムは像担持体ドラムの斜上方
でかつ左側に片寄って配置される。前記転写ドラムの左
側への片寄の度合を、前記像担持体転写ドラム軸を通る
面の傾斜角θ0で表した場合、通常 lO0≦θ≦80°、好ましくは20’≦θ≦70°と
される。
また前記転写ドラムを用いた転写方法としては、予め給
紙カセットから搬送された転写紙を転写ドラムにグリッ
パ−等の機械的手段および静電吸着手段等により捲付は
固定し、像担持体ドラム上に形成される各色トナー像を
毎回転写紙上に重合わせて転写して該転写紙上にカラー
トナー像を形成する。該カラートナー像を担持した転写
紙は分離爪等の分離手段により分離された後、搬送ロー
ラ等により定着器へと搬送・定着されてカラー画像が形
成される。
次に装置本体に各機材ユニットを装着するには、予め前
記装置本体の前部、後部内面に前記各機材ユニットを載
置する載置板を有する前基板および後基板を設けておき
、前記上部筐体の開放時下部の機材ユニットから上部の
機材ユニットへと順序収納すればよい。即ち上部筐体の
開放時、装置本体との間に形成される空間を利用して、
最初に現像器ユニットが、例えば基板下段に設けた載置
板上に載置収納される。次いで像担持体ユニットが基板
中段に設けた載置板上に載置収納され、最後に転写ドラ
ム(または転写ドラムユニット)が基板上段に設けた載
置板上に載置収納される。前記各機材ユニットが載置板
上に載置収納される度に、載置板と、または機材ユニッ
ト相互に係合されて位置設定がなされてもよいが、好ま
しくは上部筐体の閉蓋時各機材がそれぞれの載置板に圧
接されて位置決めされるのがよい。
また前記各機材ユニットの収納と同時に、像担持体ユニ
ット内の像担持体ドラム軸に設けt;ギヤが駆動源ギヤ
と連結され、該像担持体ドラム軸のギヤが現像器、転写
ドラム等の軸に設けたギヤと連結されて作動状態とされ
る。
本発明のカラー画像形成装置が前記構成とされたことに
より、像形成機材の損傷、疲労劣化、消耗等4:際シ、
ユニット交換により容易に機能回復が達成され、その結
果高画質のカラー画像の安定供給が可能とされる。
〔実施例〕
以下本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明
の実施の態様はこれにより限定されるものではない。
第1図乃至第8図は本実施例を説明する図であり、第1
図は本実施例の閉蓋時のプリンタの断面図、第2図は開
蓋時のプリンタの断面図、第3図乃至第5図は装置本体
に収納される各プロセスユニットの斜視図、第6図は各
像形成機材を装置本体に収納するときの支持機構を説明
する第1図のx−X断面図、第7図は各像形成機材の配
置構成を説明する図、第8図は像形成タイムチャートで
ある。
本実施例のプリンタでは、像担持体ユニット■、現像器
ユニット■および転写ドラムユニット■の外に書込装置
B1給紙系C1定着装置81の下部81bを有する装置
本体1に対して、定着装置81の上部81aおよび排紙
系りを有する上部筐体2が蝶番laを支点として開放可
能に設けられている。
前記上部筐体2を上方に開放した際、該上部筺体2と装
置本体1との間に形成される空間を利用して前記各ユニ
ット機材がユニット単位で容易に取出し可能とされる。
第3図は前記転写ドラムユニット■の機構を示したもの
で転写ドラム50と転写極63とが支持板50aにより
連結支持され、転写ドラム50に帯電を付与して転写紙
を該ドラム50に静電的に捲付けるため、の帯電器65
、分離爪66、押付器64とを中継板50bにより連結
して支持すると共に、前記支持板50aと中継板50b
を連結板51a、51bにより連結することにより一体
化され転写ドラムユニットとされている。
次に第4図には、前記像形成体ユニットIの構成が示さ
れ、トナー輸送管70a (第1図参照)により互に連
結されたクリーニング装置40と廃トナー回収装置17
0とは中継板40aにより支持されている。他方像担持
体ドラム30と転写前帯電器9と帯電極35は支持板3
0aにより支持されると共にさらに前記中継板40aと
支持板30aとが連結板40bおよび40cにより連結
されることにより、前記クリーニング装置40.廃トナ
ー回収装置、像担持体ドラム30.転写前帯電器9およ
び帯電極35が一体化されて像担持体ユニットとされて
いる。
さらに第5図は前記現像器ユニット■を示したもので前
述したように各現像器はハウジングそのものが一体化さ
れていて単体にて前記の各ユニットと同様に独立したユ
ニットとして取扱うことが出来る。また前記現像器ユニ
ット■には該ユニット■を構成するY、M、C,BKの
各現像器36.37゜38 、39に各色トナーを安定
供給するための各色トナー補給装置36a 、 37a
 、 38a 、 39aから成るトナー補給装置が図
示しないトナー補給管を介して結合される。
前記各ユニット機材を装置本体lに装着するには前記上
部筐体が45°開放された状態で現像器iニット■が上
方より第6図のように挿される。なお装置本体lの内面
前部および後部に前面基板42a、後面基板42bが設
けられており、前面基板42aには予め転写ドラム軸5
1a、像担持体ドラム軸31aを落込むための縦溝が設
けられ、後面基板42bにも転写ドラム軸51b、像担
持体ドラム軸31b、現像器回転軸37b(36b、3
8b、39b)を落込むための縦溝が設けられている。
前記現像器ユニットIFは、前記縦溝を介して底部載置
板42cに載置されるが、現像器37.38は前記底部
載置板42cに設けた角孔を通して下方に突出される。
次に前記像担持体ユニット■が収納されるが、このとき
は、ドラム軸31a、31bは前記縦溝を介して落し込
まれ前面載置台32a1後面載置台32b上に載置され
る。
次に転写ドラムユニット■もドラム軸51a、51bが
前記縦溝を介して落込まれ、前面載置台32a1後面載
置台32b上に載置される。かくして各機材ユニットが
装置本体に収納された後上部筐体2が閉蓋され、係合部
材87aが突起87bと係合ロックされ、前記各機材ユ
ニット相互の位置設定がなされると共に作業中の振動や
位置ずれが発生しないように固定される。
前記各機材ユニットの装着と同時に像担持体ドラム30
の回転軸51bが後面基板42bの背面に設けられた動
力軸とギヤの噛合を介して連結される。
ところで前記現像器ユニット川内の各現像器3637.
38.39は隣接する現像器間でハウジングの壁面を共
有して一体化され、像担持体ドラムの下面を包むように
配列されている。また現像ロール36a。
37a 、 38a 、 39a側の開口部を上向きと
して縦型配置とされている。
また前記各現像器36,37.38.39が像担持体ド
ラムの中心線に対して左右に分配された状態、即該ドラ
ム30の軸心を境にして現像器36と37が右側の、ま
た現像器38と39が左側のそれぞれ対称の位置に配置
された上、さらに、右側に配置した前記現像器36”と
37の各現像スリーブが時計方向に、また、左側に配置
した前記現像器38と39の各現像スリーブが反時計方
向に回転されることによって、それぞれの画像の現像作
用が行われるようになっている。
このような現像器群の配置をとり、さらに現像スリーブ
の回転を逆方向とすることにより、前記各プロセスユニ
ットは重量の面でも動力伝達の面でも左右のバランスが
均衡して取り扱い性が良くまた有害な揺動の発生等も未
然に防止される。
また左右の対称位置に置かれる各現像器36.37゜3
8.39はそれぞれ構造を共通とすることも可能となる
ほか、現像作用を終えたあとの現像スリーブからのトナ
ーの掻落としもその重量の作用によって極めて効率良く
行われ、常に新鮮な適正量のトナーを供給することがで
きる。
本実施例では、前記のように現像器ユニット川内の各現
像器にはトナー補給装置が組込まれていて現像器内のト
ナー消費に伴って継続してトナー補給され、クリーニン
グ装置で掻取られた廃トナーは絶えず廃トナー輸送管7
0aを介して廃トナー回収装置70に回収されるので、
現像剤のキャリアの疲労劣化、または像担持体の疲労劣
化に到る迄継続して像形成を行うことができる。
次に前記構成のカラープリンタを用いて本実施例は以下
のようにして遂行された。
ところで転写ドラム50を用いて毎回転写方式でカラー
画像を形成する装置では、例えば転写ドラム径の1/2
の小径の像担持体ドラムを用いて、所謂ろデマンドタイ
プJ−1,で(至)削げ2咎ら4rシ過くできるが、本
実施例では、像担持体ドラム径を転写ドラム径と同径の
ものを用いているので、後述するタイミングチャートで
示されるように、同期して共に5回転されてカラー画像
が形成された。
まず像担持体ドラム30の1回転目において該ドラム上
に帯電器35により一700vの−様な帯電が付与され
、次いでビデオ信号Aの最初のビデオ信号子信号により
半導体レーザ装置lOOからのレーザ光が変調され、得
られたレーザ光は、レーザ書込ユニットBへと入射され
た。該ユニットBでは、前記レーザ光がモータ31によ
り高速回転するポリゴンミラー32により走査され、コ
リメートレンズ33a1反射ミラー34a、34b、3
4c、f−θレンズ33bを介して径100mm−の像
担持体ドラム30上に照射され、該ドラム上に静電潜像
が形成された。
この靜′電潜像は、二成分現像剤を収容し、直流成分が
一500vで交流成分が3iz、lKVの現像バイアス
が印加されたY現像器36により非接触、反転現像方式
で現像され、像担持体ドラム30上にYトナーイfbツ
〜(iPA#;に)−1f−、f/7’l’t/l、−
J−−a+−)k#−hJF−ドア5から給送され、転
写ドラム50に捲付は固定された転写紙上に転写された
。ところで前記転写紙は、給紙カセット75から給紙ロ
ール76により送り出された後、搬送ロール77、タイ
ミングロール78を介して像担持体ドラム30上へのト
ナー像形成タイミングに合わせて転写ドラム50へ供給
された。
転写ドラム50のグリッパ61が駆動装置62に駆動さ
れて前記転写紙先端を挟持固定すると共に、予め帯電器
65により帯電されている転写ドラム50に静電的に吸
着されて捲付は搬送された。なお押付器64は転写ドラ
ム50への転写紙の捲付きを均一にするためのものであ
る。転写ドラム50と共に搬送された転写紙上へは前記
Yトナー像が駆動装置62により駆動された転写極63
の作用で転写され、前記Yトナー像を担持した転写紙は
分離爪66、帯電器65、押付器64を不作動としt;
状態で、次の色トナー像の転写をうけるため回転された
。なお像担持体ドラム30のクリーニングブレード40
aは終始「オン」の状態で像形成が行われた。
像担持体ドラム30および転写ドラム50の2回転目に
おいて帯電器35により帯電された後Mビデオ信号によ
り変調されたレーザ光が前記ドラム30上に書込まれ、
前回と同様にしてM現像器により現像されMトナー像が
形成された。このMトナー像は分離爪68が解除された
状態で像担持体ドラム30と同期して回転された転写ド
ラム50に捲付は固定された転写紙上のYトナー像に重
ねて転写され、転写後の像担持体ドラム30表面の残留
トナーがクリーニング装置40により清掃され、かつ帯
電器35により帯電された。次に像担持体ドラム30お
よび転写ドラム50の3回転および4回転目において、
Cビデオ信号およびBKCビデオ信号基づき前記ドラ・
ムコ0上に形成されたCトナー像およびBKトナー像が
前記ドラム50の転写紙上のYトナー像、Mトナー像に
重ねて転写されカラートナー像が形成された。このカラ
ートナー像を担持した転写紙はグリッパ61が解除され
分離爪66により分離され、搬送ロール80により定着
ロール82へと搬送され、定着されてカラー画像が形成
された。定着後の転写紙は搬送ロール83.84および
ガイド85を介して排紙皿86へと排出された。
第7図は前記第1図乃至第6図で示した各プロセスユニ
ット内の各像形成機材の像担持体、ドラム30に対する
関係位置を示したものである。
図において、像担持体ドラム30は時計方向に回転する
ものとし、クリーニング終了時の回転の位相を基準位置
Sとして、その回転の時計方向に向う各機材の位置が角
度間隔で示されている。
この場合、帯電、潜像形成、トナー像の形成、転写なら
びに残トナーのクリーニングのプロセスは、第8図に示
したタイムチャートによって進行されることとなり、像
担持体ドラム30の5回転終了迄に転写ドラム上の各色
トナー像の重ね合わせ転写・分離およびクリーニング等
が終了してlサイクルとされた。前記像担持体ユニッl
−Iにおいて、像担持体ドラム30から除去され、クリ
ーニング装置40の補集部に捕集された廃トナーは、像
担持体ユニッ)Iの背面に架設されI;廃トナー輸送管
70aヲへて前記ユニッI−Iの廃トナー回収装置70
に回収された。
前記廃トナー輸送管70aには、装置本体lの動力系に
よって回転される可撓性の廃トナー搬送スクリュー70
bが内蔵されていて、その回転に伴う推進力によって廃
トナーが廃トナー回収装置70へと搬送された。
本実施例では、現像剤中のキャリアの疲労を考慮して2
万回のカラープリントを行う度に上部筐体2を開放して
装置本体1から現像器ユニット■を取出し、交換しなが
ら像形成を継続した。6万回のカラープリント形成時像
担持体ユニット■を交換し、lO万回プリント時各プロ
セスユニット全部を交換して、後の像形成に備えるよう
にした。
その結果高濃度、鮮明なカラープリントが終始得られた
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明のカラー画像形
成装置によれば、像形成機材を振り分けて成る複数のプ
ロセスユニットを挿脱自在に装置内に収納せしめたこと
により、メンテナンス上必要な像形成機材がユニット単
位で容易に取換えられるのでカラー画像の品質保証が確
保され、また装置の小型・軽量化が達成され、またクラ
ム−シェル構造とされているためジャム処理が容易とさ
れる等の効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は実施例のカラープリンタの*gを
説明する断面図、第3図乃至第5図は各プロセスユニッ
トの斜視図、第6図は各プロセス機材ユニットを装置本
体に、その基板を利用して収納する構成を説明する図、
第7図は像担持体ドラムに対する各像形成機材の配置構
成を説明する図、第8図は像形成タイムチャートである
。 l・・・装置本体     2・・・上部筐体9・・・
転写前帯電器   30・・・像担持体ドラム36.3
7,38.39・・・現像器 40・・・クリーニング
装置42a・・・前部基板    42b・・・後部基
板32a 、 32b 、 42c 、 52a 、 
52b・・・載置板50・・・転写ドラム    I・
・・像担持体ユニット■・・・現像器ユニット  ■・
・・転写ドラムユニットA・・・ビデオ信号    B
・・・レーザ書込装置C・・・給紙系 D・・・排紙系

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)装置本体と該装置本体に対して開放可能な上部筐
    体とに分割され、前記装置本体には像形成のための複数
    のプロセスユニットおよび該ユニットの上方配置とされ
    た転写ドラムが装着され、前記上部筐体の開放時、前記
    複数のプロセスユニットおよび転写ドラムを前記装置本
    体より上方に取出し可能としたことを特徴とするカラー
    画像形成装置。
  2. (2)前記複数のプロセスユニットが少なくとも像担持
    体ドラムおよびクリーニング装置を含む像担持体ユニッ
    トと複数の現像器を含む現像器ユニットとから成る特許
    請求の範囲第1項記載のカラー画像形成装置。
  3. (3)前記現像器ユニットが前記像担持体ユニットに対
    して、該ユニット内の像担持体ドラムの下面を包むよう
    に配置されている特許請求の範囲第1項または第2項記
    載のカラー画像形成装置。
JP1219173A 1989-08-24 1989-08-24 カラー画像形成装置 Pending JPH0380265A (ja)

Priority Applications (1)

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JP1219173A JPH0380265A (ja) 1989-08-24 1989-08-24 カラー画像形成装置

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JP1219173A JPH0380265A (ja) 1989-08-24 1989-08-24 カラー画像形成装置

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