JPH0981014A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 像形成体、現像手段等の画像形成用機材の着
脱操作性を改良してメンテナンスの作業を容易化する。 【構成】 装置本体を上部本体Ｉと下部本体IIとに分割
し、上部本体Ｉ側に感光体ドラム１０等を収めるプロセ
スカートリッジ３０と現像器１３を収める現像ユニット
３１０と３２０を収容する構成とし、現像ユニット３１
０と３２０をそれぞれ矢示Ａ方向にスライドして退避し
た状態でプロセスカートリッジ３０を矢示Ｂに移動して
取り外し、しかる後、現像ユニット３１０と３２０をそ
れぞれ矢示Ｃ方向に移動して取り外すように構成したこ
とを特徴とする。

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中
間転写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転して各色毎の帯電，像露光
並びに現像を繰り返してカラー画像を形成する装置
（Ｂ）或いは同じく１つの感光体の一回転以内に各色毎
の帯電，像露光並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
中間転写体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】しかしながら前記の提
案による装置は像形成体の内側に像露光手段、外側に帯
電器，現像器を数多く配設するために構造が複雑化し、
現像器や像形成体や像露光手段の着脱操作が煩雑になっ
て取り扱い性が悪くなり、また各機材相互間の位置精度
を保つのも難しいと云う難点を抱えている。

【０００７】本発明のこの点を解決して改良した結果、
装置のコンパクト化を実現すると共に機材の着脱の操作
性が良くメンテナンスの容易な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，像露光及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、前記像形成体はドラ
ム状像形成体であって、内包する像露光手段と共にプロ
セスカートリッジに収めて一体化されていて、前記プロ
セスカートリッジは装置本体を転写部において開放し現
像手段を退避した後転写部方向より着脱可能とすること
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】本発明の実施例を図１ないし図６によって説
明する。

【００１０】１０はドラム状の像形成体即ち感光体ドラ
ムであって光学ガラス若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）を塗布して形成される。

【００１１】前記感光体ドラム１０は図２に示す如く一
方の端部を構成するフランジ部材１０Ａが後述するプロ
セスカートリッジ３０の一方の壁面に対し軸受Ｂ１を介
して軸受され、他方の端部を構成するフランジ部材１０
Ｂがプロセスカートリッジ３０の他方の壁面と後述する
露光光学系１２の支持部材２０とに挟着支持される軸受
Ｂ２によって軸受されていて、装置本体の駆動系より伝
達される歯車Ｇの動力によって時計方向に駆動回転され
るようになっている。

【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ＬＥＤとセルフォ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は何れも前述した
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）及び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１３０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或いは
コンピュータで編集された画像を、Ｙ，Ｍ，Ｃ及び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
即ちイエロー（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）のトナー像の上に更に帯電器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
の色信号即ちマゼンタ（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）及び現像器１３（Ｃ）によって更
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）及び現像
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１
０の有機感光層に対する露光はドラムの内部より前述し
た透明の基体を通して行われる。従って第２，第３及び
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を用い、高温の場合はヒートパイプ
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
に対し直流或いは更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、透明電導層を接地する
感光体ドラム１０に対して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】前記のプロセスカートリッジ３０は、前述
した感光体ドラム１０と各露光光学系１２を一体とする
支持部材２０と共に更に各帯電器１１とクリーニング装
置１９の双方若しくは少なくとも何れか一方を一体に収
容していて各現像器１３とは別個に装置本体に対し着脱
される。

【００２９】一方、前記の装置本体はプロセスカートリ
ッジ３０と各現像器１３を収める上部本体Ｉと、転写器
１４Ａ、分離器１４Ｂと給紙カセット１５、定着装置１
７等を収容する下部本体IIとから構成されている。

【００３０】前記の上部本体Ｉは図３に示すように蝶番
Ｈを介して転写紙の給送側即ち図上で装置本体の右側面
側から開放可能であって、プロセスカートリッジ３０と
各現像器１３はそれぞれ転写部、即ち転写器１５Ａの上
部より上方に移動して開放し、着脱可能の位置に置かれ
る。

【００３１】前記のプロセスカートリッジ３０は図４に
示す如く、前後の側面にそれぞれ一対のガイド用突起３
１を備えていて、上部本体Ｉ内の前後の基板に設けたそ
れぞれ一対のガイド溝（図示せず）に係合した位置でロ
ックされ、電源並びに動力伝達系を自動的に接続して所
定の画像形成位置に設定される。

【００３２】一方前記の各現像器１３は２つの現像ユニ
ット３１０と３２０に収めて架台（図示せず）上に載置
されていて、感光体ドラム１０の周面に圧接された状態
でそれぞれ電源並びに動力伝達を自動的に接続して所定
の現像位置に設定される。

【００３３】前記の各現像ユニット３１０及び３２０は
架台上を図４の矢示Ａ方向に平行移動して、プロセスカ
ートリッジ３０より退避されるようになっていて、その
状態でプロセスカートリッジ３０は前記のガイド溝に対
するガイド用突起３１の係合を解除して転写部への方向
即ち矢示Ｂ方向に向け取り外される。

【００３４】一方前記の各現像ユニットはプロセスカー
トリッジ３０と同様、前後の側面にそれぞれ一対のガイ
ド用突起３１１及び３２１を備えていて、前述した架台
に設けたガイド溝（図示せず）に係合した位置でロック
されている。

【００３５】各現像ユニットはプロセスカートリッジ３
０の取り外し後、架台とのロックを解除して矢示Ｃ方向
即ちプロセスカートリッジ３０の同方向に取り外され
る。

【００３６】また取り付けに際しては先ず各現像ユニッ
トが架台上に載置され、次いでプロセスカートリッジ３
０が画像形成位置にセットされたあと、更に各現像ユニ
ットが感光体ドラム１０側に即ち矢示Ａ方向と反対方向
に圧接されて、感光体ドラム１０に対向した現像位置に
再び設定される。

【００３７】また各現像器１３は図５に示す如く、プロ
セスカートリッジ３０に関係なく単独にて着脱すること
も可能である。即ち、各現像器１３は２つの現像ユニッ
ト３１０Ａと３２０Ａに収めてそれぞれ一対のガイドレ
ール３１１Ａ及び３２１Ａを介して紙面の垂直方向より
架台（図示せず）に挿入され感光体ドラム１０に圧接し
て現像位置に設定されている。

【００３８】上部本体Ｉは前面に開放可能の扉３１２と
３２２（それぞれ一点鎖線をもって示す）を備えていて
前記の各扉を開放した状態で感光体ドラム１０に対する
圧接を解除すると現像ユニット３１２と３２２はプロセ
スカートリッジ３０を取り外す必要なく紙面の手前方向
へとガイドレール３１１Ａ，３２１Ａをスライドして取
り出すことができる。従って各現像器はプロセスカート
リッジ３０とは別個にメンテナンスが可能となり、また
プロセスカートリッジ３０も現像ユニットの取り外し後
先に説明した図４に示した実施例同様、転写部方向に取
り外すことができる。

【００３９】なおプロセスカートリッジ３０は上部本体
Ｉよりの取り外し後、露出した感光体ドラム１０の転写
領域に該当する感光体表面を保護するべく、好ましくは
着脱に応じて自動的開放に開閉される例えば引き戸形式
の遮蔽装置を備えることが望ましくある。

【００４０】また上部本体Ｉは転写紙の給送側の反対
側、即ち装置本体の左側面側から開放する構造としても
同様の構成と操作の手順によってプロセスカートリッジ
３０並びに各現像器１３の着脱を行うこともできる。

【００４１】以上本実施例においてはプロセスカートリ
ッジ３０並びに現像器１３を上部本体Ｉ側に収容するカ
ラー画像形成装置について説明したが、本発明は図６に
示すようにプロセスカートリッジ３０と現像器１３を下
部本体II側に収容して上部本体Ｉの開放により転写部た
る例えば転写ベルト装置１４０を上方に移動する形式の
装置においても、プロセスカートリッジ３０並びに現像
器１３を同様の構成と操作の手順により転写ベルト装置
１４０を退避させた後、プロセスカートリッジ３０を転
写部方向に当たる上方へと下部本体IIに対し着脱するこ
とを可能としている。

【００４２】

【発明の効果】本発明により、像形成体、現像装置等の
画像形成部を構成する主要機材の変換、メンテナンスの
作業が容易かつ迅速に実施出来ることとなり、その結果
機能、性能が常に最良の状態に保たれて長期にわたり高
品質の画像を記録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った。

【図面の簡単な説明】

【図１】カラー画像形成装置の断面構成図。

【図２】プロセスカートリッジの断面構成図。

【図３】装置の開放形式（その一）を示す断面構成図。

【図４】プロセスカートリッジと現像器の着脱形式を示
す説明図。

【図５】現像器の着脱形式を示す説明図。

【図６】装置の開放形式（その二）を示す断面構成図。

【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 プロセスカートリッジ ３１０，３１０Ａ，３２０，３２０Ａ 現像ユニット Ｉ 上部本体 II 下部本体

フロントページの続き (72)発明者 ▲浜▼田 州太 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像形成体に対し帯電，像露光及び現像を
   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、前記像形成体はドラム状像形成体であって、内包
   する像露光手段と共にプロセスカートリッジに収めて一
   体化されていて、前記プロセスカートリッジは装置本体
   を転写部において開放し現像手段を退避した後転写部方
   向より着脱可能とすることを特徴とするカラー画像形成
   装置。
2. 【請求項２】 装置本体の開放が転写部に対し前記プロ
   セスカートリッジを移動することによって行われること
   を特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
3. 【請求項３】 装置本体の開放が前記プロセスカートリ
   ッジに対し転写部を移動することによって行われること
   を特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記プロセスカートリッジが帯電手段或
   いはクリーニング手段を収めて一体化していることを特
   徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
5. 【請求項５】 装置本体の開放が転写材の給送側から行
   われ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。
6. 【請求項６】 前記現像手段がプロセスカートリッジの
   着脱方向と同一の方向より着脱され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。
7. 【請求項７】 前記現像手段が退避位置より着脱される
   ことを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。