JPH06194886A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラー画像形成装置に設けられる帯電器、及
びレーザ書込み系ユニットのトナー汚れを防止すると共
に上記装置の小型化を図る。 【構成】 各回動ローラ２，３に巻回し張設された感光
体ベルト１と、その下方に配置される各カラー現像剤を
収容する各現像器８，９，10，11と、クリーニング装置
13とを一体化したプロセスカートリッジ21が引き出し可
能に構成されている。このプロセスカートリッジ21の上
方には帯電器６、及びレーザ書込み系ユニット７が配設
されていてプロセスカートリッジ21は図１の手前側（又
はその反対側）に引き出し可能となっている。各色のト
ナーホッパ８Ｂ，９Ｂ，10Ｂ，11Ｂはプロセスカートリ
ッジ21の引き出し方向に干渉して各現像器８ないし11に
それぞれ装填されている。従って各トナーホッパ８Ｂな
いし11Ｂを先に引き抜いてからプロセスカートリッジ21
が引き出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ベルト状の像形成体を
備えた電子写真方式のカラー画像形成装置に設けられる
プロセスカートリッジの着脱に伴うトナー汚れ防止対策
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来ベルト状の像形成体を略水平に張設
し複数の現像器を該像形成体の下面に並列配置したカラ
ー画像形成装置は、例えば特開昭61-151560号公報等に
記載されていて公知である。前記公報記載のカラー画像
形成装置によれば、像担持体ベルトが略水平で横長に配
置され、該ベルトの下面に複数の現像器がその現像開口
部を上方に向けて並列で配置されている。そして、対向
して設けられる２個の回動ローラに張設される像担持体
ベルトの回りには画像を形成する順に帯電器とレーザ書
込み系による露光部と前述の位置に配設されるイエロ
ー、マゼンタ、シアン、黒色の各現像剤のそれぞれを収
容する各現像器と一方の回動ローラに巻回される前記像
担持体ベルトの湾曲面に対向し所定の間隔を有して設け
られる転写器と該転写器の上方に定着器とがそれぞれ配
設されている。そして他方の回動ローラに巻回される前
記像担持体ベルトの湾曲面に対向し所定の間隔を有して
クリーニング装置が前記帯電器に隣接して設けられてい
る。

【０００３】このように構成されるカラー画像形成装置
によって間欠的に搬送される記録用紙上につぎつぎとカ
ラー画像が記録されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ベルト状の像形成体は
複数の現像器やクリーニング装置及び廃トナーボックス
を一体とした一体型のプロセスカートリッジと、一体型
のプロセスカートリッジから複数の現像器ユニットや廃
トナーボックスを分割して例えばクリーニング装置のみ
を一体とした分割タイプのプロセスカートリッジとの２
種類による構成が一般的である。

【０００５】いずれの場合においても画像形成装置に設
けられる帯電器や像露光装置がトナー飛散によって汚染
されたり、プロセスカートリッジの引き出し時にトナー
がこぼれて機内汚れを防止するようにしておかなければ
ならない。

【０００６】特に汚れては困る帯電器や像露光装置等は
プロセスカートリッジの上方に配置すると共に汚染源で
ある現像器やクリーニング装置は下方に配置しておくこ
とが好ましい。

【０００７】然るに従来このようなトナー汚れに対し前
述した帯電器、像露光装置、現像器、クリーニング装置
等の機構部ユニットは必ずしも適確に配置されていると
はいえない。

【０００８】特に現像器や、クリーニング装置がプロセ
スカートリッジの上方や側面部に配置されているとプロ
セスカートリッジの引出し時にトナーがこぼれて機内を
汚すことになる。

【０００９】本発明はこの点に着目しベルト状像形成体
に対し汚れては困る例えば帯電器や像露光装置を上方に
配置し、トナー汚染源である現像器やクリーニング装置
を下方に配置してトナー汚れ防止を図ると共によりコン
パクトな画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は下記のａ、ｂ、
ｃ、ｄいづれかの手段によって達成される。

【００１１】（ａ）張設されるベルト状の像形成体に対
し少なくとも帯電器と、像露光装置と、複数の現像器
と、クリーニング装置と、転写器とを有するカラー画像
形成装置において、前記像形成体の移動方向に対し帯電
器、像露光装置、複数の現像器とクリーニング装置、転
写器の順に配置すると共に帯電器と像露光装置とを像形
成体の上方に、複数の現像器とクリーニング装置を下方
に配置することを特徴とするカラー画像形成装置。

【００１２】（ｂ）張設されるベルト状の像形成体と、
複数の現像器と、クリーニング装置とが互に分割、或は
一体化されて画像形成装置に着脱可能なプロセスカート
リッジにおいて、前記現像器と並列に配置したトナーホ
ッパが前記プロセスカートリッジの着脱を妨げる干渉位
置に装着された該トナーホッパを退避することによりプ
ロセスカートリッジが着脱可能となることを特徴とする
カラー画像形成装置。 （ｃ）ｂにおいて複数の回転軸に張設される前記像形成
体の回転軸方向に前記プロセスカートリッジを引き出す
ことを特徴とするカラー画像形成装置。

【００１３】（ｄ）ｂにおいて複数の回転軸に張設され
る前記像形成体の移動方向に前記プロセスカートリッジ
を引き出すことを特徴とするカラー画像形成装置。

【００１４】

【実施例】本発明の１実施例を図１のカラー画像形成装
置の構成を示す側断面図と、図２の同正面図と、図３の
同上面の概略図と図４の画像形成システムのブロック図
とによって説明する。

【００１５】しかし本発明は本実施例に限定されるもの
ではない。

【００１６】図１及び図２は本発明の画像形成装置25で
あり図１において、１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１は回動ローラ２及び
３の間に架設されていて回動ローラ２の駆動により矢印
で示す反時計方向に回動される。

【００１７】４は前記感光体ベルト１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１はテンションローラ５の作用によって張設状態とさ
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には像形成に不用な領域に凹部
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１或いはガイド部材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ト１或いは
ガイド部材４の何れかの表面に設け、或いは前記の低摩
擦部材で構成することが好ましい。

【００１８】従って前記感光体ベルト１の外周面の感光
体は回動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。

【００１９】そして張設される感光体ベルト１の上面側
には該感光体ベルト１の回動方向へ右側から順に帯電手
段であるスコロトロン帯電器６と、像露光手段であるレ
ーザー書込み系ユニット７とが配設されると共に下面側
には左側から順に現像器８，９，10，11及びクリーニン
グ装置13が配列されている。

【００２０】またクリーニング装置13や各現像器８，
９，10，11の下側には廃トナーボックス13Ｃが配置され
ている。

【００２１】更に廃トナーボックス13Ｃの下方には給紙
カセット14が着脱可能に装填されるようになっている。

【００２２】現像器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１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１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。

【００２３】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。

【００２４】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１と所定の間隙を保つ各
現像スリーブ８Ａ，９Ａ，10Ａ，11Ａを備え、感光体ベ
ルト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１の移動を妨げない長所を有する。

【００２５】また各現像器８，９，10，11の側方でその
上方には並列して各色のトナーを補充するための各トナ
ーホッパ８Ｂ，９Ｂ，10Ｂ，11Ｂが該各現像器８,９,1
0,11に対し図２の矢印で示す上下方向から着脱可能に設
けられカラー画像形成装置25が極めてコンパクトに構成
されている。

【００２６】このように各現像器８，９，10，11側方及
びクリーニング装置13が感光体ベルト１の下面側に配置
されているのでトナー飛散やこぼれを防止することがで
きるため帯電器６やレーザー書込み系ユニット７に対す
るトナー汚染を防止することができる。

【００２７】12は転写器で図１に示すように回動ローラ
３に巻回される感光体ベルト１面と所定の間隔を有し対
向して設けられている。

【００２８】またクリーニング装置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１の表面に圧接され
る。

【００２９】なおクリーニング装置13は現像器11の右側
に限らず現像器８の左側に配設されて機能することも可
能である。

【００３０】そして各回動ローラ２，３を介して張設さ
れる感光体ベルト１のユニットと、各現像器８，９，1
0，11のそれぞれを一体化したユニットと、クリーニン
グ装置ユニットと、廃トナーボックス13Ｃとを一体的に
ユニット化した鎖線で示すプロセスカートリッジ21が構
成されている。

【００３１】そして図１の画像形成装置25に対し手前側
（図２の左側）或は左右方向に引き出し可能となってい
る。

【００３２】なお、このプロセスカートリッジ21は感光
体ベルトユニットと現像器ユニットとを分割し例えば該
感光体ベルトユニット単独或は感光体ベルトユニットに
クリーニング装置13を付属した分割タイプであってもよ
く、それぞれがユニット毎に前述した方向に引き出され
るようにしてもさしつかえない。

【００３３】また各トナーホッパ８Ｂ，９Ｂ，10Ｂ，11
Ｂは画像形成装置25のコンパクト化のためにプロセスカ
ートリッジ21の着脱方向と干渉して設けられているので
プロセスカートリッジ21の引き出し時には各トナーホッ
パ８Ｂ，９Ｂ，10Ｂ，11Ｂを図示せぬ結合部より切り離
してそれぞれを各現像器８，９，10，11より引き抜いて
から該プロセスカートリッジ21を引き出すようになって
いる。

【００３４】このように構成されるカラー画像形成装置
25のカラー画像形成のプロセスは次のようにして行われ
る。

【００３５】まず本実施例による多色像の形成は、図４
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（図
４（イ））で得られたデータを、画像データ処理部（図
４（ロ））で演算処理して画像データを作成し、これは
一旦画像メモリ（図４（ハ））に格納される。次いで該
画像メモリは、記録時取り出されて記録部（図４
（ニ））である例えば図１の実施例で示したカラー画像
形成装置25へと入力される。

【００３６】即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。

【００３７】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。従ってレーザービーム
による主走査と感光体ベルト１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ト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。

【００３８】即ち、前記感光体ベルト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ベルト表面への
書込みが行われ潜像が形成されている。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。

【００３９】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。

【００４０】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）のナトー像を形成する。

【００４１】さらに11は黒色のトナーを有する現像器で
あって、同様の処理によりベルト表面に黒色のトナー像
を重ね合せて形成する。これ等各現像器８，９，10及び
11の各スリーブには直流或いはさらに交流バイアスが印
加され、顕像手段である１成分或いは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１には非接触で現像が行われるようになってい
る。

【００４２】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器12、除電板12Ａにおい
て画像形成装置25の下部に装填されている給紙カセット
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。

【００４３】即ち、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を介して感光体ベルト１上の像形
成とタイミングを合せて転写器12へと供給される。

【００４４】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19を経てトレ
イ20上に排出される。

【００４５】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と回動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。このようにし
てカラー画像がつぎつぎに転写材に記録される。

【００４６】そして画像形成装置25の例えばメンテナン
ス時にプロセスカートリッジ21を交換するときは図２に
示すように前扉25Ａを矢印方向外側に開き各色のトナー
ホッパ８Ｂ，９Ｂ，10Ｂ，11Ｂのそれぞれを図示せぬ結
合部にて場合によりトナーこぼれが生ずることのない蓋
部材を閉じた状態で分割され上方に引き抜いたのちプロ
セスカートリッジ21を矢印で示す各回動ローラ２，３の
軸方向に引き出す。そして所定のメンテナンス作業が完
了したのち別に用意されている新たなプロセスカートリ
ッジ21を装填し各色のトナーホッパ８Ｂ，９Ｂ，10Ｂ，
11Ｂを各現像器８，９，10，11の所定の位置に装填し前
扉を閉じて新たな画像形成が開始される。

【００４７】なお図は省略するがプロセスカートリッジ
21の引き出し方向は前述の方向に限らず反対側（図２の
右側）にも引き出し可能に構成することもできるばかり
でなく感光体ベルト１の回動方向（図１の左右方向）に
引き出すことも可能である。

【００４８】何れの場合でもトナーホッパ８Ｂ，９Ｂ，
10Ｂ，11Ｂは各現像器８，９，10，11より引き抜いて分
離したのちプロセスカートリッジ21と干渉しない画像形
成装置25の所定の位置に持ち上げてプロセスカートリッ
ジ21は引き出される。

【００４９】従ってプロセスカートリッジ21の交換時に
はトナーの飛散源である各現像器８，９，10，11及びク
リーニング装置13が下方に配置されているのでトナーこ
ぼれがなくプロセスカートリッジ21の上方に配置されて
いる帯電器６、レーザ書込み系ユニット７等に対するト
ナー汚染が効果的に防止される。

【００５０】またプロセスカートリッジ21の構成や各ト
ナーホッパ８Ｂないし11Ｂの配置によって画像形成装置
25が極めてコンパクトに構成されている。

【００５１】本発明のカラー画像形成装置25はカラー画
像のみでなくユーザの要求によっては勿論モノクロの画
像を記録することができる。

【００５２】

【発明の効果】本発明のベルト状の感光体を備えたカラ
ー画像形成装置の各現像器及びクリーニング装置を感光
体ベルトユニットの下方に配置してプロセスカートリッ
ジを構成し例えばトナー汚れがあっては画像形成に悪影
響が生ずる帯電器やレーザ書込み系ユニットをその上方
に配置したので画像形成装置の画像形成時やメンテナン
ス時におけるトナー汚染が効果的に防止することができ
た。

【００５３】またプロセスカートリッジの構成やトナー
ホッパの配置によって画像形成装置の小型化が可能とな
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例によるカラー画像形成装置の
構成を示す側断面図。

【図２】同上の正面図。

【図３】同上の上面の概略図。

【図４】画像形成装置の像形成システムのブロック図。

【符号の説明】

１ 感光体ベルト ２ 回動ローラ ３ 回動ローラ ６ 帯電器 ７ レーザ書込み系ユニット ８ 現像器（イエロー） ８Ｂ トナーホッパ（イエロー用） ９ 現像器（マゼンタ） ９Ｂ トナーホッパ（マゼンタ用） 10 現像器（シアン） 10Ｂ トナーホッパ（シアン用） 11 現像器（黒） 11Ｂ トナーホッパ（黒用） 12 転写器 13 クリーニング装置 13Ｃ 廃トナーボックス 21 プロセスカートリッジ 25 画像形成装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 張設されるベルト状の像形成体に対し少
   なくとも帯電器と、像露光装置と、複数の現像器と、ク
   リーニング装置と、転写器とを有するカラー画像形成装
   置において、前記像形成体の移動方向に対し帯電器、像
   露光装置、複数の現像器とクリーニング装置、転写器の
   順に配置すると共に帯電器と像露光装置とを像形成体の
   上方に、複数の現像器とクリーニング装置を下方に配置
   することを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】 張設されるベルト状の像形成体と、複数
   の現像器と、クリーニング装置とが互に分割、或は一体
   化されて画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッ
   ジにおいて、前記現像器と並列に配置したトナーホッパ
   が前記プロセスカートリッジの着脱を妨げる干渉位置に
   装着された該トナーホッパを退避することによりプロセ
   スカートリッジが着脱可能となることを特徴とするカラ
   ー画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項２において複数の回転軸に張設さ
   れる前記像形成体の回転軸方向に前記プロセスカートリ
   ッジを引き出すことを特徴とするカラー画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項２において複数の回転軸に張設さ
   れる前記像形成体の移動方向に前記プロセスカートリッ
   ジを引き出すことを特徴とするカラー画像形成装置。