JPH086344A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置本体内のデッドスペースを利用して容量
の大きい廃トナー収納容器を内蔵する。 【構成】 転写器14Ａを感光体ドラム10の直下よりその
回転上流側に偏って配置することにより帯電器11、現像
器13さらにクリーニング装置19をドラム周面にバランス
良く配設し、その結果給紙カセット15から画像転写域に
至る転写紙の給紙経路150がＵ字状に形成されることか
らその経路間に生ずる空間に箱形の廃トナー収納容器30
0を設け、装置の側面カバー400を開放することによって
容易に脱着出来るように構成したことを特徴としてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主としてドラム状の像
形成体の周面に複数の像露光手段と現像手段を配置して
像形成体の一回転中にトナー像を重ね合わせて形成する
電子写真方式のカラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】多色のカラー画像を形成する方法として
は、画像を形成するのに必要な色と同数の感光体，帯電
器，現像器等を備え、それぞれ感光体に形成した単色の
トナー像を転写体等に重ね合わせてカラー画像とする装
置（Ａ）や、１つの感光体を複数回回転して各色毎の帯
電，像露光ならびに現像を繰り返してカラー画像を形成
する装置（Ｂ）あるいは同じく１つの感光体の一回転以
内に各色毎の帯電，像露光ならびに現像を順次行ってカ
ラー画像を形成する装置（Ｃ）等が知られている。

【０００３】しかし前記の装置（Ａ）は複数の感光体や
転写体の搬送を要するため装置の容積が大型化する欠点
があり、一方装置（Ｂ）は帯電手段、像露光手段や感光
体が一つだけであるので容積は小型化されるものの形成
される画像のサイズが感光体の表面積以下に限定される
と云う制約がある。

【０００４】また装置（Ｃ）は高速の画像形成を可能と
するものの、感光体の一周内に帯電器，像露光手段と現
像器を複数組配設する必要があること、像露光を行う光
学系が近接する現像器から洩れるトナーに汚れて画質を
損なうおそれがあり、これを避けるため像露光手段と現
像器の間隔を大きくとる必要があることから必然的に感
光体の径が大きくなって装置を大型化すると云う矛盾が
ある。

【０００５】装置（Ｃ）における前述したような障害の
欠点を避ける目的から、像形成体の基体を透明体の素材
によって形成し、その内部に複数の像露光手段を収容し
て、画像を前記の基体を通してその外周に形成した感光
層に露光する形態の装置が提案されている（例えば特開
平5-307307号公報）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】さらに前述した装置
（Ａ）および装置（Ｂ）では、機材のレイアウトや転写
材の給紙経路の構成上の制約から、大型の廃トナー収納
容器を内蔵するのは困難であって、極く小型の容器をし
かも装置の奥まった位置に設置せざるを得ず、そのため
面倒な廃トナーの処分を頻繁に行う必要があった。

【０００７】本発明はこの点を解決して改良した結果、
前記の装置（Ｃ）における機材のレイアウトあるいは転
写材の給紙経路の構成上の特徴を利用することによっ
て、大型の廃トナー収納容器をしかも着脱の極めて容易
な位置に設置することを実現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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、像形成体に
対し帯電、像露光および現像を繰り返して前記像形成体
上にトナー像を重ね合わせて形成後、転写材に一括転写
を行うカラー画像形成装置において、前記像形成体は複
数の像露光手段を内包し、中心を通る垂直線に対し前記
像露光手段ならびに前記現像手段を左右の対称位置に２
個ずつ配置し、さらに一方の側に転写手段、他方の側に
クリーニング手段を配置したドラム状の像形成体であっ
て、前記転写手段への給紙経路の下方に前記クリーニン
グ手段の回収するトナーを収める廃トナー収納容器を配
置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。

【０００９】

【実施例】本発明のカラー画像形成装置の構成を図１お
よび図２によって説明する。

【００１０】10はドラム状の像形成体すなわち感光体ド
ラムで、光学ガラスもしくは透明アクリル樹脂等の透明
部材によって形成される円筒状の基体の外周に透明導電
層，有機感光層（ＯＰＣ）を塗布したものである。

【００１１】前記感光体ドラム10は一方の端部のフラン
ジ10Ａが後述するカートリッジ30の備えるガイドピン30
Ｐによって軸受支持され、他方の端部のフランジ10Ｂが
装置本体の基板40の備える３点支持のガイドローラ40Ｒ
に外嵌して外周の歯車10Ｇを駆動歯車40Ｇに噛合し、そ
の動力により前記の透明導電層を接地した状態で時計方
向に回転される。

【００１２】11はスコロトロン帯電器で感光体ドラム10
の前述した有機感光体層に対し所定の電位に保持された
グリッドと放電ワイヤによるコロナ放電とによって帯電
作用を行い、感光体ドラム10に対し一様な電位を与え
る。

【００１３】12は感光体ドラム10の軸方向に配列した発
光素子をアレイ状に一列に並べたＦＬ，ＥＬ，ＰＬ，Ｌ
ＥＤや光シャッタ機能をもつ素子を一列に並べたＬＩＳ
Ａ，ＰＬＺＴ，ＬＣＳと等倍結像素子としてのセルフオ
ックレンズとから構成される露光光学系で、別体の画像
読み取り装置によって読み取られた各色の画像信号がメ
モリより順次取り出されて前記の各露光光学系12にそれ
ぞれ電気信号として入力される。

【００１４】前記の各露光光学系12は何れも装置本体の
基板40に対しガイドピン40Ｐ１を案内として固定した円
柱状の支持部材20に取り付けられて前記感光体ドラム10
の基体内部に収容される。

【００１５】13Ｙないし13Ｋはイエロー（Ｙ），マゼン
タ（Ｍ），シアン（Ｃ）およびＫ（黒色）の各現像剤を
収容する現像器で、それぞれ感光体ドラム10の周面に対
し所定の間隙を保って同方向に回転する現像スリーブ13
0を備えている。

【００１６】前記の各現像器は、前述した帯電器11によ
る帯電，露光光学系12による像露光によって形成される
感光体ドラム10上の静電潜像を現像バイアス電圧の印加
により非接触の状態で反転現像する。

【００１７】次に本装置におけるカラー画像形成装置の
プロセスについて説明する。

【００１８】原稿画像は本装置とは別体の画像読み取り
装置において、撮像素子により読み取られた画像あるい
は、コンピュータで編集された画像を、Ｙ，Ｍ，Ｃおよ
びＫの各色別の画像信号として一旦メモリに記憶し格納
される。

【００１９】画像記録のスタートにより感光体駆動モー
タの始動により前記の駆動歯車40Ｇが回動して感光体ド
ラム10を時計方向へと回転し、同時に帯電器11（Ｙ）の
帯電作用により感光体ドラム10に電位の付与が開始され
る。

【００２０】感光体ドラム10は電位を付与されたあと、
前記の露光光学系12（Ｙ）において第１の色信号すなわ
ちイエロー（Ｙ）の画像信号に対応する電気信号による
露光が開始されドラムの回転走査によってその表面の感
光層に原稿画像のイエロー（Ｙ）の画像に対応する静電
潜像を形成する。

【００２１】前記の潜像は現像器13（Ｙ）により現像ス
リーブ上の現像剤が非接触の状態で反転現像され感光体
ドラム10の回転に応じイエロー（Ｙ）のトナー像が形成
される。

【００２２】次いで感光体ドラム10は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上にさらに帯電器11（Ｍ）の帯電作
用により電位を付与され、露光光学系12（Ｍ）の第２の
色信号すなわちマゼンタ（Ｍ）の画像信号に対応する電
気信号による露光が行われ、現像器13（Ｍ）による非接
触の反転現像によって前記のイエロー（Ｙ）のトナー像
の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が順次重ね合わせて形
成していく。

【００２３】同様のプロセスにより帯電器11（Ｃ）、露
光光学系12（Ｃ）および現像器13（Ｃ）によってさらに
第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像が、ま
た帯電器11（Ｋ）、露光光学系12（Ｋ）および現像器13
（Ｋ）によって第４の色信号に対応する黒色（Ｋ）のト
ナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体ドラム10の
一回転以内にその周面上にカラーのトナー像が形成され
る。

【００２４】これ等各露光光学系による感光体ドラム10
の有機感光層に対する露光はドラムの内部より前述した
透明の基体を透して行われる。従って第２，第３および
第４の色信号に対応する画像の露光は何れも先に形成さ
れたトナー像の影響を全く受けることなく行われ、第１
の色信号に対応する画像と同等の静電潜像を形成するこ
とが可能となる。なお各露光光学系12の発熱による感光
体ドラム10内の温度の安定化及び温度上昇の防止は、前
記支持部材20に熱伝導性の良好な材料を用い、低温の場
合はヒータ201を用い、高温の場合はヒートパイプ202を
介して外部に放熱する等の措置を講ずることにより支障
のない程度迄抑制することができる。また各現像器によ
る現像作用に際しては、それぞれ現像スリーブ130に対
し直流あるいはさらに交流を加えた現像バイアスが印加
され、現像器の収容する一成分或いは二成分現像剤によ
るジャンピング現像が行われて、透明導電層を接地する
感光体ドラム10に対してトナーと同極性の直流バイアス
を印加して、露光部にトナーを付着させる非接触の反転
現像が行われるようになっている。

【００２５】かくして感光体ドラム10の周面上に形成さ
れたカラーのトナー像は転写器14Ａにおいて給紙カセッ
ト15より搬送されタイミングローラ16の駆動によって同
期して給紙される転写紙に転写される。

【００２６】トナー像の転写を受けた転写紙は、除電器
14Ｂにおいては帯電の除去を受けてドラム周面より分離
し、定着装置17においてトナーを溶着したのち排紙ロー
ラ18を介して装置上部のトレイ上に排出される。

【００２７】一方、転写紙を分離した感光体ドラム10は
クリーニング装置19において残留トナーを除去，清掃し
て原稿画像のトナー像の形成を続行するかもしくは一旦
停止して新たな原稿画像のトナー像の形成にかかる。

【００２８】前記の感光体ドラム10、各帯電器11、各現
像器13とさらにクリーニング装置19はカートリッジ30に
収容され一体化された状態で像露光手段に負荷や衝撃を
与えることなく、光学系12を有する支持部材20を残して
装置本体内に着脱出来るように構成されている。着脱時
に支持部材20を残す構成は、ヒータ201，ヒートパイプ2
02、ＬＥＤを動作させるリード線203や光学系12を感光
体の回動や感光体の着脱にもかかわらず支持部材20に固
定しておくことができる特長を有している。又以下に記
す様に感光体ドラム10の軸心を決めるのに利用すること
もできる。

【００２９】前記の感光体ドラム10は露光光学系12を内
包することからドラム径が小さくとも前述した複数の帯
電器11や現像器13を左右の略対称位置に配置することに
よって余裕をもってその周面内に収めることが出来る。
この場合転写器14Ａはクリーニング装置19を収めるスペ
ースの関係からドラムの直下よりその回転上流側に若干
偏って配置され、その結果転写紙は画像転写後に定着装
置17に対し下向きに傾斜して搬送される。

【００３０】従って前記の給紙カセット15は、転写器14
Ａ上流側のスペースが狭いこととタイミング調整ための
搬送距離を保つ目的からあえて転写面の延長線上に配置
せず、図示の如くカセット15より搬出した転写紙をＵ字
状に形成した反転給紙経路を介して転写面に給紙する形
式がとられる。

【００３１】前述した反転給紙経路は、給紙カセット15
に接続する直線状の給紙経路150Ａと、半円形の給紙経
路150Ｂとさらに画像転写面に接続する直線状の給紙経
路150Ｃとから構成され、給紙カセット15から搬出され
た転写紙は順次前記の各給紙経路を経て画像転写域へと
給送される。

【００３２】前記給紙経路150Ｃはその下方すなわち前
記給紙経路150Ａとの間に形成するスペース内に前記の
クリーニング装置19によって感光体ドラム10より回収し
た廃トナーを収める廃トナー収納容器300を設けてい
る。

【００３３】前記廃トナー収納容器300は、前記の給紙
経路150Ｂの曲率が転写紙の搬送上或る程度の大きさを
有することと装置の奥行方向に充分な長さをとることが
出来ることから、比較的大型の容器とすることが可能
で、従って容器内の廃トナーの処分を必要とする頻度は
一般の装置の内蔵する廃トナー収納容器に比して著しく
少なくとも済むこととなる。

【００３４】前記廃トナー収納容器300は図３の側断面
図に示す如くその上面の中央に廃トナーの受入口300Ａ
を開口し、内面に備える弾性体の遮蔽蓋300Ｂによって
閉鎖されるようになっている。

【００３５】一方前記のクリーニング装置19において回
収した廃トナーは、クリーニング装置19に接続しカート
リッジ30の背面を経由する回収パイプ190内の搬送スク
リュ190Ａの推力によりパイプ先端の連結ユニット191に
搬送される。

【００３６】前記連結ユニット191は廃トナーの落下口1
92Ａを開口するスリーブ192を回動可能に内嵌し、その
端部に形成する弾性体の係合部191Ａを廃トナー収納容
器300の前述した受入口300Ａに圧入し遮蔽蓋300Ｂを押
し下げ開放して装着される。

【００３７】前記連結ユニット191は廃トナー収納容器3
00への装着後、突出する操作ピン193を一点鎖線にて示
す位置から実線にて示す位置に移動することによって、
前記スリーブ192が略半回転され、それによって、前記
の落下口192Ａが下向きの位置に変えられて、回収した
廃トナーが廃トナー収納容器300の内部に落下、収容さ
れる。

【００３８】前記のスリーブ192は、連結ユニット190の
廃トナー収納容器300からの取り外しに際し、前もって
前記の操作ピン193を一点鎖線にて示す位置に復帰させ
て取り外した後の廃トナーが洩れ出るのを防止する。一
方、連結ユニット190を取り外した後の廃トナー収納容
器300の受入口300Ａは前記の遮蔽蓋300Ｂの弾性復元に
より自動的に閉鎖されて、装置からの取り出し操作中に
廃トナーが飛散したり流出したりするのを防止する。

【００３９】前記廃トナー収納容器300はその両側面に
備えるそれぞれ一対の係合ピン301を装置本体内のガイ
ドレール250に挿入して支持され、装置本体外壁を形成
する側面カバー400の突出部401の係止によって保持され
る。

【００４０】前記側面カバー400は前記の給紙経路150Ｂ
を一体に支持していて、上端の折り曲げ部402を装置本
体外側の係合穴251に、一方下端の長穴403を同じく装置
本体の支持ピン252にそれぞれ係合して閉止状態に保た
れる。

【００４１】前記側面カバー400は取手404を介して僅か
に上方にスライドして前記の折り曲げ部402を係合穴251
との係合より外した後時計方向に開放すると、図４に示
す如く前記の給紙経路150Ｂと共に装置本体の側面を開
放し、かつ同時に廃トナー収納容器300の係止を解除し
て給紙側からのスライドによる脱着が可能となる。

【００４２】また図５に示す如く前記のカートリッジ30
とそれに接続する回収パイプ190を上部本体Ｉに支持
し、前記の廃トナー収納容器300を下部本体IIに支持し
て上部本体Ｉを蝶番Ｈを介して下部本体IIに対し開放出
来るいわゆる２分割方式の構造をとれば、前記の連結ユ
ニット191の廃トナー収納容器300の受入口300Ａに対す
る脱着操作を上部本体Ｉの開閉動作により自動的に行う
ことも出来る。この場合廃トナー収納容器300は先に説
明した例同様に給紙側からの脱着を可能とする他、下部
本体IIの上方が開放されることから受台260によって支
持する構造として上方から脱着する形式をとることも出
来る。さらに２分割方式の構造とすれば前記のカートリ
ッジ30を一対のガイドレール270を介して図示の手前側
より簡易に着脱出来る形式をとることも出来る。

【００４３】

【発明の効果】本発明により、装置内に特にスペースを
設けることなく、収容量の大きな廃トナー収納容器をし
かも脱着操作の容易な位置に設置することが可能とな
り、その結果コンパクトな装置でありながら長期にわた
って廃トナーの処分を必要としないメンテナンス性に優
れた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】

【図１】本発明のカラー画像形成装置の断面構成図。

【図２】前記装置の要部断面図。

【図３】廃トナー収納容器の要部図。

【図４】前記容器の着脱を示す説明図。

【図５】前記装置の開閉を示す説明図。

【符号の説明】

10 感光体ドラム 11 帯電器 12 露光光学系 13 現像器 14Ａ 転写器 14Ｂ 除電器 15 給紙カセット 16 タイミングローラ 17 定着装置 19 クリーニング装置 20 支持部材 30 カートリッジ 100 トナーホッパ 150 給紙経路 190 回収パイプ 191 連結ユニット 192 スリーブ 250 ガイドレール 260 受台 300 廃トナー収納容器 300Ａ 受入口 300Ｂ 遮蔽蓋 400 側面カバー

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像形成体に対し帯電、像露光および現像
   を繰り返して前記像形成体上にトナー像を重ね合わせて
   形成後、転写材に一括転写を行うカラー画像形成装置に
   おいて、前記像形成体は複数の像露光手段を内包し、中
   心を通る垂直線に対し、前記像露光手段ならびに前記現
   像手段を左右の対称位置にそれぞれ２個ずつ配置し、さ
   らに一方の側に転写手段、他方の側にクリーニング手段
   を配置したドラム状の像形成体であって、前記転写手段
   への給紙経路の下方に前記クリーニング手段の回収する
   トナーを収める廃トナー収納容器を設置したことを特徴
   とするカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記廃トナー収納容器は前記装置の給紙
   側より取り出し可能であることを特徴とする請求項１の
   カラー画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記廃トナー収納容器は前記装置の上部
   本体を開放することによって前記クリーニング手段との
   接続が解除されることを特徴とする請求項１のカラー画
   像形成装置。
4. 【請求項４】 前記廃トナー収納容器は前記上部本体の
   開放後、前記装置の給紙側より取り出し可能であること
   を特徴とする請求項３のカラー画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記廃トナー収納容器は前記上部本体の
   開放後、前記装置の開放側より取り出し可能であること
   を特徴とする請求項３のカラー画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記上部本体の開放後、画像形成ユニッ
   トの取り出しが可能であることを特徴とする請求項３の
   カラー画像形成装置。