JPH10161421A

JPH10161421A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH10161421A
Application number: JP8325095A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tokimatsu; 宏行時松; Satoru Haneda; 哲羽根田; Shunei Miura; 俊英三浦
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1996-12-05
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 1998-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】像形成体の周囲に広い空間を設けず、像形成
体の周囲に配置される複数の現像手段の着脱、交換が容
易な構成のカラー画像形成装置を提供すること。【解決手段】複数の像露光手段を内包する像形成体に
対し、像形成体の周囲に配置される複数の現像手段を着
脱可能に設けると共に、像露光手段を中心として現像手
段を回動可能としてカラー画像形成装置本体の開口部よ
り現像手段が着脱されることを特徴とするカラー画像形
成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ＦＡＸ等の画像形成装置で、像形成体の周辺に複数
組の帯電手段、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カラー画像を形
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】従来、多色のカラー画像を形成する方法
としては、画像形成に必要な色と同数の像形成体、帯電
手段、現像手段等を備え、それぞれの像形成体に形成し
た単色のトナー像を転写材に重ね合わせてカラー画像と
するカラー画像形成装置や、像形成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
画像を形成するカラー画像形成装置、あるいは、同じく
像形成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カラー画像形成
装置等が知られている。

【０００３】しかし前記の各画像形成装置において、画
像形成に必要な色と同数の像形成体、帯電手段、現像手
段等を備え、それぞれ像形成体に形成した単色のトナー
像を転写材に重ね合わせてカラー画像とするカラー画像
形成装置は、複数の像形成体や転写材の搬送を要するた
め装置の容積が大型化する欠点があり、一方、像形成体
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カラー画像形成装置
は、容積は小型化されるものの、形成される画像のサイ
ズが像形成体の表面積以下に限定されると云う制約があ
る。

【０００４】その点、像形成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
成するカラー画像形成装置は、画像のサイズに制約がな
く、しかも高速の画像形成を可能とする等の利点があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の提
案によるカラー画像形成装置は、像形成体に対し周囲に
像露光手段、帯電手段、現像手段を数多く配置するため
に構造が複雑であり、特に、交換頻度の多い現像剤のメ
ンテナンス操作を要する現像手段は、保守・交換等のメ
ンテナンス操作の際の装置本体との着脱、交換が困難で
ある。特に、一成分現像剤を用いた現像手段において
は、現像剤の使いきりによる現像手段の交換頻度が多
く、着脱、交換の容易性が要求される。また、像形成体
の周囲に配置される複数の現像手段の交換のために広い
空間が必要とされる。

【０００６】本発明はこの点を解決して、像形成体の周
囲に広い空間を設けず、像形成体の周囲に配置される複
数の現像手段の着脱、交換が容易な構成のカラー画像形
成装置を提供することを目的としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、回転する像
形成体の周囲に、前記像形成体を帯電させる帯電手段
と、帯電された像形成体に像露光し潜像を形成させる像
露光手段と、像形成体に形成された潜像を現像しトナー
像を形成させる現像手段と、を複数組配置し、前記像形
成体の一回転中に、前記像形成体に対し前記帯電手段に
よる帯電と前記像露光手段による像露光と前記現像手段
による現像とによるトナー像の形成を順次繰り返すこと
により前記像形成体上に複数のトナー像を重ね合わせた
後、重ね合わせたトナー像を転写材に一括して転写する
カラー画像形成装置において、前記複数の像露光手段を
内包する前記像形成体に対し、前記像形成体の周囲に配
置される前記複数の現像手段を着脱可能に設けると共
に、前記像露光手段を中心として前記現像手段を回動可
能として前記カラー画像形成装置本体の開口部より前記
現像手段が着脱され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（第１の発明）。

【０００８】また、上記目的は、回転する像形成体の周
囲に、前記像形成体を帯電させる帯電手段と、帯電され
た像形成体に像露光し潜像を形成させる像露光手段と、
像形成体に形成された潜像を現像しトナー像を形成させ
る現像手段と、を複数組配置し、前記像形成体の一回転
中に、前記像形成体に対し前記帯電手段による帯電と前
記像露光手段による像露光と前記現像手段による現像と
によるトナー像の形成を順次繰り返すことにより前記像
形成体上に複数のトナー像を重ね合わせた後、重ね合わ
せたトナー像を転写材に一括して転写するカラー画像形
成装置において、前記複数の像露光手段を外設する前記
像形成体に対し、前記像形成体の周囲に配置される前記
複数の現像手段を着脱可能に設けると共に、前記像形成
体の支持軸を中心として前記現像手段を回動可能として
前記カラー画像形成装置本体の開口部より前記現像手段
が着脱され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（第２の発明）。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。なお、本願の記載は請求項の技術的範囲や用語の
意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の
実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示
すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限
定するものではない。また、以下の実施形態の説明にお
いて、カラートナー像の転写材への転写の際に、転写域
において像形成体に対向する側の転写材の面（転写材の
表面または上面という）に転写する画像を表面画像、転
写材の他方の側の面（転写材の裏面または下面という）
に転写する画像を裏面画像という。

【００１０】本発明のカラー画像形成装置の一実施形態
の画像形成プロセスおよび各機構について、図１ないし
図６を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態を
示すカラー画像形成装置の断面構成図であり、図２は、
図１の像露光手段の要部拡大断面図であり、図３は、図
１の像形成体の側断面図であり、図４は、像形成体への
現像手段の取付け状態を示す断面図であり、図５は、プ
ロセスユニットよりの黒色現像剤を内蔵する現像手段の
交換方法を示す図であり、図６は、図５における他の色
の現像手段の交換方法を示す図である。図１に示すカラ
ー画像形成装置はベルト状転写手段を有し、さらにはベ
ルト状部材を用いて転写材の両面にトナー像を形成し、
これを一括定着を行うようにした両面画像形成装置であ
るが、本発明は両面画像形成に限定されるものではな
い。

【００１１】像形成体である感光体ドラム１０は、例え
ば、光学ガラスや透明アクリル樹脂の透明部材によって
形成される円筒状の基体を内側に設け、透明の導電層、
ａ−Ｓｉ層あるいは有機感光層（ＯＰＣ）等の感光層を
該基体の外周に形成したものであり、接地された状態で
図１の矢印で示す時計方向に回転される。

【００１２】図３に示す如く、感光体ドラム１０はそれ
を係合固定する両面端のフランジ部材１０ａ及び１０ｂ
が、プロセスユニット３００の両側板３０１，３０２に
架設固定される支持軸３０に対し、両面端のフランジ部
材１０ａ及び１０ｂに嵌込まれたベアリングＢ１，Ｂ２
により軸受けされて回転自在に支持され、フランジ部材
１０ｂの一体とする歯車Ｇが装置本体側の駆動歯車と噛
合して駆動されることにより所定の方向に定速で回転さ
れる。

【００１３】帯電手段としてのスコロトロン帯電器１１
はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およ
び黒色（Ｋ）の各色の画像形成プロセスに用いられ、像
形成体である感光体ドラム１０の移動方向に対して直交
する方向に感光体ドラム１０と対峙して取り付けられ、
感光体ドラム１０の前述した有機感光層に対し所定の電
位に保持された制御グリッドと、例えば鋸歯状電極から
なる放電電極１１ａとを有し、トナーと同極性のコロナ
放電によって帯電作用（本実施形態においてはマイナス
帯電）を行い、感光体ドラム１０に対し一様な電位を与
える。放電電極１１ａとしては、その他ワイヤ電極や針
状電極を用いることも可能である。

【００１４】各色毎の像露光手段としての露光光学系１
２は、感光体ドラム１０上での露光位置が、スコロトロ
ン帯電器１１の放電電極１１ａと現像器１３の現像位置
との間に位置するように配置される。

【００１５】Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＫの各色毎の像露光手段と
しての露光光学系１２は、露光系として基板１２２上に
感光体ドラム１０の軸と平行な主走査方向に配列された
複数の発光素子としてのＬＥＤ（発光ダイオード）１２
１をアレイ状に並べた線状の露光素子１２ａを、結像素
子としての光集束性光伝送体（商品名、セルフォックレ
ンズ）１２ｂを保持する結像素子保持部材としてのレン
ズホルダ１２ｃに取付けたユニットとして構成され、例
えば図２に黒丸で示す接着剤により露光素子１２ａ及び
セルフォックレンズ１２ｂとがレンズホルダ１２ｃに固
定される。更に、例えば図２に黒丸で示す接着剤により
各露光光学系１２を支持する共通支持体としての支持部
材２０に露光光学系１２が取付けられて感光体ドラム１
０の基体内部に収容される。

【００１６】各色毎の露光光学系１２は、従来用いられ
ていた楔状の貼付部材を用いずに、支持部材２０上に直
接仮止めされ、予め治工具等により感光体ドラム１０と
の主走査方向及び感光体ドラム１０の回転方向の副走査
方向とを位置出しされる状態に調整されて各色毎の露光
光学系１２の共通支持体としての支持部材２０に直接図
２に黒丸で示す接着剤にて固定される。これにより、露
光光学系１２が設けられた支持部材２０の小型化が図ら
れる。即ち、像露光手段の小型化が図られる。

【００１７】また、リード線１２ＡがＬＥＤ１２１の基
板１２２の端部より引出され、レンズホルダ１２ｃの側
壁に沿って露光光学系１２より引出される。リード線１
２Ａが基板１２２の端部よりレンズホルダ１２ｃの側壁
に沿って引出されるので、露光光学系１２が狭いスペー
スで取付け可能とされ、更に像露光手段の小型化が図ら
れる。

【００１８】別体のイメージスキャナにより読込まれた
り、外部信号等により入力されて不図示の記憶部、例え
ばＲＡＭ内に記憶された各色の画像データが装置本体の
制御部を通して記憶部より順次読み出され、リード線１
２Ａを通して各色毎の露光光学系１２にそれぞれ電気信
号として入力され、ＬＥＤ１２１が、例えばパルス幅変
調方式（ＰＷＭ方式）により発光される。この実施形態
で使用される発光素子の発光波長は６００〜９００ｎｍ
の範囲のものである。

【００１９】上記の露光素子としては、その他ＦＬ（蛍
光体発光），ＥＬ（エレクトロルミネッセンス），ＰＬ
（プラズマ放電）等の複数の発光素子をアレイ状に並べ
たものが用いられる。この実施形態で使用される発光素
子の発光波長は、外部から像露光を行う際は通常Ｙ，
Ｍ，Ｃのトナーの透過性の高い７８０〜９００ｎｍの範
囲のものが用いられるが、裏面から像露光を行う方式で
あることからカラートナーに対して透光性を十分に有し
ないこれより短い４００〜７８０ｎｍの波長でもよい。

【００２０】画像形成される色順序と、回転される感光
体ドラム１０に、該色順序に従って設けられる現像器１
３は、本実施形態においては、図１の感光体ドラム１０
に対してＹ，Ｍの現像器１３が感光体ドラム１０の左側
に、また、Ｃ，Ｋの現像器１３が感光体ドラム１０の右
側に配置され、Ｙ，Ｍの現像器１３の現像ケーシング１
３８の下方にＹ，Ｍのスコロトロン帯電器１１が、ま
た、Ｃ，Ｋの現像器１３の現像ケーシング１３８の上方
にＣ，Ｋのスコロトロン帯電器１１が配置される。

【００２１】各色毎の現像手段としての現像器１３は、
イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および
黒色（Ｋ）の一成分の現像剤をそれぞれ収容し、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、
現像位置において感光体ドラム１０の回転方向と同方向
に回転する例えば厚み０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ、外径１
０〜２０ｍｍの円筒状の非磁性のステンレスあるいはア
ルミ材で形成された現像スリーブ１３１を備えている。

【００２２】現像スリーブ１３１は、例えばアルミニウ
ム、ステンレス鋼等の非磁性材料からなり、表面をサン
ドブラスト処理でＪＩＳ１０点平均粗さによる表示（Ｊ
ＩＳ−Ｂ０６１０）で０．５μｍ〜５μｍの粗面加工を
施し回転可能に支持された現像剤搬送担体である。現像
スリーブ１３１が感光体ドラム１０の周面に対し所定の
間隙を保って、現像位置において感光体ドラム１０の回
転方向と同方向に回転する。

【００２３】１３２は現像スリーブ１３１へ現像剤（ト
ナー）を供給するトナーの供給部材としての、例えばス
ポンジやウレタンゴムの発泡材ローラよりなり、供給部
において現像スリーブ１３１と平行に設けられ、現像ス
リーブ１３１と同方向に回転する供給ローラである。１
３３は現像剤層（トナー層）の高さ、量を規制するため
設けられた規制部材であり、例えば板状のステンレスや
ゴム材よりなる帯状の弾性板と、弾性板の先端部で現像
スリーブ１３１との当接部に取付けられ、例えばスポン
ジやウレタンゴムの発泡材よりなる帯状の弾性体と、よ
り構成される。規制部材１３３は先端を現像スリーブ１
３１の回転方向上流に向けて配置される。

【００２４】現像器１３が図４に示す現像器１３の両端
の突当コロ１３７により感光体ドラム１０と所定の値の
間隙、例えば１００μｍ〜５００μｍをあけて非接触に
保たれ、各色毎の現像器１３による現像作用に際して
は、現像スリーブ１３１に対し直流電圧あるいはさらに
交流電圧を加えた現像バイアスが印加され、現像器の収
容する一成分現像剤によるジャンピング現像が行われ
て、負荷電の感光体ドラム１０に対してトナーと同極性
（本実施形態においてはマイナス極性）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。この時の現像間隔精度は画像ムラを防
ぐために２０〜５０μｍ程度以下が必要である。

【００２５】上記の各色毎の現像器１３は、前述したス
コロトロン帯電器１１による帯電と露光光学系１２によ
る像露光とによって形成される感光体ドラム１０上の静
電潜像を、現像バイアスの印加による非接触現像法によ
り非接触の状態で帯電極性と同極性のトナー（本実施形
態においては感光体ドラムは負帯電であり、マイナス極
性のトナー）をもって反転現像する。

【００２６】上記の現像器に用いられる一成分現像剤
（トナー）としては、従来のトナーと同様の方法で得ら
れる球形や不定形の非磁性のトナーを用いることができ
る。好ましいトナーは、スチレン系樹脂、ビニル系樹
脂、エチレン系樹脂、ロジン変性樹脂、アクリル系樹
脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂
等の樹脂やパルミチン酸、ステアリン酸等の脂肪酸ワッ
クス等の樹脂を用い、それにカラー顔料等の着色成分や
必要に応じて帯電制御剤等を加えて、従来公知のトナー
粒子製造方法と同様の方法によって作ることができる平
均粒径が２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下、特に
好ましくは１〜７μｍの粒子からなるものである。ま
た、必要に応じて粒子の流動滑りを良くするための流動
化剤や像形成体面の清浄化に役立つクリーニング剤等が
混合される。流動化剤としては、コロイダルシリカ、シ
リコンワニス、金属石鹸あるいは非イオン表面活性剤等
を用いることができ、クリーニング剤としては、脂肪酸
金属塩、有機基置換シリコンあるいはフッ素等表面活性
剤等を用いることができる。

【００２７】一成分現像剤（トナー）は、現像器１３内
に密閉されており、使い切ると、現像器毎交換される。
トナーは現像スリーブ１３１、規制部材１３３、供給ロ
ーラ１３２間で摩擦帯電される。

【００２８】上記の如く、一成分現像剤を用いた現像手
段を用いることにより、現像器１３が小型となり、ま
た、感光体ドラム１０に対し、現像器１３に用いられる
前記の現像器内部の各部材を感光体ドラム１０の中心よ
り放射状に感光体ドラム１０の周囲に配置することによ
り像形成体の周囲が効率よく利用され、像形成体周りの
装置の小型化が図られる。

【００２９】原稿画像として本装置とは別体の画像読取
装置の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は、Ｙ，Ｍ，ＣおよびＫの各
色別の画像データとして一旦メモリに記憶し格納され
る。

【００３０】画像記録のスタートにより不図示の感光体
駆動モータの始動により感光体ドラム１０を図１の矢印
で示す時計方向へ回転し、同時に感光体ドラム１０の左
方でイエロー（Ｙ）の現像器１３の現像ケーシング１３
８の下方に配置されたＹのスコロトロン帯電器１１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。

【００３１】感光体ドラム１０は電位を付与されたあ
と、Ｙの露光光学系１２において第１の色信号すなわち
Ｙの画像データに対応する電気信号による露光が開始さ
れ、感光体ドラム１０の回転走査によってその表面の感
光層に原稿画像のＹの画像に対応する静電潜像を形成す
る。

【００３２】前記の潜像はＹの現像器１３により現像ロ
ーラ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。

【００３３】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、さらに感光体ドラム１０の左
方、イエロー（Ｙ）の上部でマゼンタ（Ｍ）の現像器１
３の現像ケーシング１３８の下方に配置されたマゼンタ
（Ｍ）のスコロトロン帯電器１１の帯電作用により電位
が付与され、Ｍの露光光学系１２の第２の色信号すなわ
ちＭの画像データに対応する電気信号による露光が行わ
れ、Ｍの現像器１３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
トナー像が重ね合わせて形成される。

【００３４】同様のプロセスにより感光体ドラム１０の
右方でシアン（Ｃ）の現像器１３の現像ケーシング１３
８の上方に配置されたシアン（Ｃ）のスコロトロン帯電
器１１、Ｃの露光光学系１２およびＣの現像器１３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、また感光体ドラム１０の右方、Ｃの下部で黒色
（Ｋ）の現像器１３の現像ケーシング１３８の上方に配
置された黒色（Ｋ）のスコロトロン帯電器１１、露光光
学系１２および現像器１３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。

【００３５】これ等Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＫの露光光学系１２
による感光体ドラム１０の有機感光層に対する露光は感
光体ドラム１０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。

【００３６】上記の画像形成プロセスによって像形成体
としての感光体ドラム１０（像形成体）上に裏面画像と
なる重ね合わせカラートナー像が形成され、感光体ドラ
ム１０上の裏面画像の重ね合わせカラートナー像が転写
域１４ｂにおいて、トナーと反対極性（本実施形態にお
いてはプラス極性）の直流電圧が印加される転写器１４
ｃ（第１の転写手段）により、駆動ローラ１４ｄ及び従
動ローラ１４ｅ間に張架され、感光体ドラム１０に近接
あるいは接触して設けられたトナー像受像体１４ａ（中
間転写体）上に一括して転写される。

【００３７】転写後の感光体ドラム１０の周面上に残っ
たトナーは、クリーニング装置１９にいたり、感光体ド
ラム１０に当接したゴム材から成るクリーニングブレー
ド１９ａによってクリーニングされ、引き続き次の表面
画像のカラー画像形成が行われる。

【００３８】以上のようにしてトナー像受像体１４ａ上
に裏面画像となる重ね合わせカラートナー像が形成され
た後、感光体ドラム１０上には引き続き表面画像となる
重ね合わせトナー像が上記のカラー画像形成プロセスと
同様にして形成される。このとき、トナー像受像体１４
ａ上に形成されている裏面画像と感光体ドラム１０上に
形成される表面画像とは転写域１４ｂにおける同期がと
られ、両面のトナー像の形成状態となる。なお、この時
に形成される表面画像は、感光体ドラム１０上では裏面
画像形成とは互いに鏡像になる様に画像データを変更す
る必要がある。

【００３９】転写材である記録紙Ｐが転写材収納手段で
ある給紙カセット１５より、送り出しローラ１５ａによ
り送り出され、給送ローラ１５ｂにより給送されてタイ
ミングローラ１５ｃへ搬送される。

【００４０】記録紙Ｐは、タイミングローラ１５ｃの駆
動によって、感光体ドラム１０上に担持された表面画像
のカラートナー像と、トナー像受像体１４ａに担持され
ている裏面画像のカラートナー像と、の同期がとられて
転写域１４ｂへ給送される。この際、記録紙Ｐは、転写
材帯電手段としての紙帯電器１４ｆによりトナーと同極
性に紙帯電され、トナー像受像体１４ａに吸着されて転
写域１４ｂへ給送される。トナーと同極性に紙帯電を行
うことにより、記録紙Ｐが転写部以外でトナー像受像体
１４ａ上のトナー像や感光体ドラム１０上のトナー像と
引き合うことを防止して、トナー像の乱れを防止してい
る。また、転写材帯電手段としては、トナー像受像体１
４ａに当接及び当接解除可能な導通ローラやブラシ帯電
器やコロナ帯電器等を用いることも可能である。

【００４１】トナーと反対極性（本実施形態においては
プラス極性）の電圧が印加される第１の転写手段として
の転写器１４ｃにより感光体ドラム１０の周面上の表面
画像が一括して記録紙Ｐの上面側（表面側）に転写され
る。この際、トナー像受像体１４ａの周面上の裏面画像
は記録紙Ｐに転写されないでトナー像受像体１４ａに存
在する。次に、トナーと反対極性（本実施形態において
はプラス極性）の電圧を印加した第２の転写手段として
の裏面転写器１４ｇによりトナー像受像体１４ａの周面
上の裏面画像を一括して記録紙Ｐの下面側（裏面側）に
転写する。

【００４２】各色のトナー像は互いに重なり合うことか
ら、一括転写を可能とするにはトナー層の上層と下層の
トナーとが同様の帯電量で同一極性に帯電していること
が好ましい。このことから、トナー像受像体１４ａ上に
形成したカラートナー像をコロナ帯電により極性反転を
行ったり、感光体ドラム１０上に形成したカラートナー
像をコロナ帯電により極性反転を行う両面画像形成で
は、下層のトナーが同極性に十分帯電されないことか
ら、転写が不良となるので好ましくない。

【００４３】感光体ドラム１０上で反転現像を繰り返
し、重ね合わせて形成した同極性のカラートナー像を極
性を変えずにトナー像受像体１４ａに一括転写し、次
に、極性を変えずに記録紙Ｐに一括転写することが、裏
面画像形成の転写性の向上に寄与するので好ましい。表
面画像形成に対しても、感光体ドラム１０上に反転現像
を繰り返し、重ね合わせて形成した同極性のカラートナ
ー像を極性を変えずに記録紙Ｐに一括転写することが、
表面画像形成の転写性の向上に寄与するので好ましい。

【００４４】以上のことからカラー画像形成において
は、上記の表面や裏面の画像形成法を用いて、第１の転
写手段を動作させて転写材の表面にカラートナー像を形
成し、次に、第２の転写手段を動作させて転写材の裏面
にカラートナー像を形成する両面画像形成法が好ましく
採用される。

【００４５】トナー像受像体１４ａは厚さ０．５〜２．
０ｍｍの無端状のゴムベルトで、シリコンゴム或いはウ
レタンゴムの１０⁸〜１０¹²Ω・ｃｍの抵抗値をもつ半
導電性基体と、ゴムの基体の外側にトナーフィルミング
防止層として厚さ５〜５０μｍのフッ素コーティングを
行った２層構成とされる。この層も同様な半導電性が好
ましい。ゴムベルト基体の代わりに厚さ０．１〜０．５
ｍｍの半導電性のポリエステルやポリスチレン、ポリエ
チレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド等を
使用することもできる。

【００４６】両面にカラートナー像が形成された記録紙
Ｐが、転写材分離用としての紙分離ＡＣ除電器１４ｈ
（以後分離極ともいう）により除電され、トナー像受像
体１４ａから分離され、両方のローラの内部にヒータを
有する２本のローラで構成される定着手段としての定着
装置１７へと搬送される。定着ローラ１７ａと、圧着ロ
ーラ１７ｂとの間で熱と圧力とを加えられることにより
記録紙Ｐ上の表裏の付着トナーが定着され、両面画像記
録がなされた記録紙Ｐが排紙ローラ１８により送られ
て、裏面画像のトナー像を上面として反転され装置上部
のトレイへ排出される。

【００４７】転写後のトナー像受像体１４ａの周面上に
残ったトナーは、トナー像受像体のクリーニング手段と
してのトナー像受像体クリーニング装置１４ｉに設けら
れトナー像受像体１４ａに当接及び当接解除可能なブレ
ードによりクリーニングされる。また、転写後の感光体
ドラム１０の周面上に残ったトナーはクリーニング装置
１９にいたり、感光体ドラム１０に当接したゴム材から
成るクリーニングブレード１９ａによってクリーニング
装置１９内に掻き落とされ、図示せぬ排トナー容器に回
収される。クリーニング装置１９により残留トナーを除
去された感光体ドラム１０はＹのスコロトロン帯電器１
１によって一様帯電を受け、次の画像形成サイクルには
いる。

【００４８】上記の方法を用いることにより、重ね合わ
せカラートナー像の一括転写であるので、トナー像受像
体上のカラー画像の色ズレやトナーの散りやこすれ等が
起こりにくく、画像劣化が少ない良好な両面カラー画像
形成がなされる。

【００４９】前記の如く、感光体ドラム１０は、内包す
る各露光光学系１２の小型化や各現像器１３の小型化に
よる装置の小型化により、外径φが５０ｍｍから１００
ｍｍの小径のドラムが使用され得る。外径φが５０ｍｍ
以下であると各露光光学系１２を感光体ドラム１０内に
配設することは困難となり、また、外周に４組のスコロ
トロン帯電器１１や現像器１３を配設することも困難と
なる。外径φが１００ｍｍ以上であると、転写材の感光
体ドラム１０からの分離性能が低下し、像形成に要する
時間が必要以上長時間要することとなる。又、感光体ド
ラムの精度や変形により位置合わせ精度も低下するとい
う問題も生じる。

【００５０】感光体ドラム１０が小径であると、外周長
が短いので露光光学系１２や現像器１３のレイアウトの
結果によっては記録紙Ｐの給送系の形成が困難となる
が、前記の説明の如く、露光光学系１２を小型化して感
光体ドラム１０内に配置し、また、感光体ドラム１０に
対し、現像器１３の各部材を感光体ドラム１０の中心よ
り放射状に配置して、感光体ドラム１０の周囲に各現像
器１３を配置し、これにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＫの各色
毎の現像器１３を感光体ドラム１０の中心軸を通る水平
線よりも上部で、対応するＹ，Ｍ，Ｃ及びＫの各色毎の
露光光学系１２と対にして配置することが可能となり、
更に、記録紙Ｐの給送系をほぼ水平方向に設定して記録
紙Ｐに対する画像の転写や搬送性を保証出来る装置を実
現している。

【００５１】上記のカラー画像形成装置において、像形
成体としての感光体ドラム１０或いはトナー像受像体１
４ａによる片面のみのコピーがなされることは勿論であ
る。

【００５２】なお、感光体ドラム１０及び露光光学系１
２が一体的とされ、感光体ドラム１０及び露光光学系１
２を支持する支持軸３０が、露光光学系１２が位置出し
された状態で、プロセスユニット３００の筺体を構成す
る両側板３０１，３０２に固定される。また、スコロト
ロン帯電器１１が一体化された各色毎の現像器１３が両
側板３０１，３０２のそれぞれの所定の位置に装着され
て、プロセスユニット３００が構成される。更に、上記
のカラー画像形成装置は、図１の一点鎖線にて示す位置
にて上部筺体１０１と下部筺体１０２とに分割される２
分割構造とされる。プロセスユニット３００は上部筺体
１０１に取付けられる。

【００５３】図４または図１に示すように、上部筺体１
０１に取付けられるプロセスユニット３００には両側板
３０１，３０２にそれぞれ、各色毎の現像器１３を着脱
するためのガイドレール３０１ａ，３０２ａが設けら
れ、また、両側板３０１，３０２に張り渡す状態でガイ
ド板３０３がネジ１５１により取付けられる。各色毎の
現像器１３に対応したガイドレール３０１ａ，３０２ａ
と板状部材としてのガイド板３０３とが平行に対向して
両側板３０１，３０２に固定されて設けられる。

【００５４】ガイド板３０３とガイドレール３０１ａ，
３０２ａとを案内とし、ガイド板３０３とガイドレール
３０１ａ，３０２ａとに挟まれて現像器１３が挿入され
るが、対向するガイドレール３０１ａ，３０２ａの内側
に現像器１３の現像ケーシング１３８の両側にそれぞれ
２本ずつ設けられたガイドピン１３８ａが係合され、ま
た、ガイド板３０３の内側に現像ケーシング１３８の側
部が当接されて、現像器１３がガイド板３０３とガイド
レール３０１ａ，３０２ａとを案内として、ガイド板３
０３とガイドレール３０１ａ，３０２ａとに平行に挿入
される。

【００５５】感光体ドラム１０に現像器１３の両端部に
設けられた突当コロ１３７が当接された状態で、現像器
１３の現像スリーブ１３１と感光体ドラム１０とが前述
した所定の間隙を開けて現像器１３が取付けられる。現
像器１３が背面を弾性をもって押圧される状態で不図示
の係止部材により係止され、プロセスユニット３００の
両側板３０１，３０２に固定される。

【００５６】上記の如く、プロセスユニットの両側板間
に複数個のガイド板が固定されることにより、ガイド板
が従来用いられていたステー等を用いた補強部材の代わ
りをなし、補強部材を設けることの困難なプロセスユニ
ットの筺体の補強がなされると共に、複数の現像手段の
着脱に必要な大きな空間が設けられる。

【００５７】現像器１３のメンテナンス、交換の際に
は、図５に示すように上記カラー画像形成装置の上部筺
体１０１を軸１０１ｂを中心として上部に開口する。

【００５８】上部筺体１０１が開口され、プロセスユニ
ット３００が上方に移動された状態で、上部筺体１０１
の切欠部を含む開口部１０１ａと対向した位置に、黒色
（Ｋ）の一成分現像剤を内蔵する現像器１３が設けられ
る。前記係止部材（不図示）の係止を外し、黒色の現像
器１３がガイド板３０３とガイドレール３０１ａ，３０
２ａとを案内として開口部１０１ａを通してプロセスユ
ニット３００より引出され、現像器１３のメンテナン
ス、交換が行われる。同様に、現像器１３と一体化され
たスコロトロン帯電器１１のメンテナンス、交換が行わ
れる。

【００５９】交換頻度が一番多いＫの現像器１３を開口
部１０１ａと対向した位置に配置することによりＫの現
像器１３のメンテナンス、交換を容易とする。

【００６０】また、黒色（Ｋ）以外の他の現像剤、例え
ばシアン（Ｃ）の一成分現像剤を内蔵するＣの現像器１
３のメンテナンス、交換にあたっては、図６に示すよう
にプロセスユニット３００の両側板３０１，３０２を露
光光学系１２の支持軸３０を中心とし図示一点矢印で示
す方向に回転し、不図示のクリック等により位置決めさ
れる交換位置で、開口部１０１ａに対向する位置にＣの
現像器１３を持ってくる。Ｋの現像器１３と同様にして
Ｃの現像器１３を引出しメンテナンス、交換が行われ
る。

【００６１】Ｙ，Ｍの現像器１３も上記と同様にしてプ
ロセスユニット３００の両側板３０１，３０２を、不図
示のクリック等により位置決めされるＹ，Ｍの現像器１
３の交換位置で、開口部１０１ａに対向する位置に回転
し、Ｙ，Ｍの現像器１３を引出してメンテナンス、交換
が行われる。

【００６２】上記の如く、カラー画像形成装置本体を２
分割構造としてプロセスユニット３００が回転できる空
間を作り、プロセスユニット３００を回転して一方向か
ら容易に現像手段の着脱、交換を可能とすることにより
像形成体の周囲に広い空間を必要とせずに複数の現像手
段の着脱、交換が容易とされる。

【００６３】メンテナンス、交換の必要な現像器１３の
メンテナンス、交換が行われたプロセスユニット３００
は、プロセスユニット３００の両側板３０１，３０２を
回転し、図５に示す元の位置に戻し上部筺体１０１を閉
じる。この際、プロセスユニット３００の側板３０２に
設けられた突起部３０２ｂが下部筺体１０２に設けられ
た受け部１０２ａの溝１０２ｂに繋合して結合され、プ
ロセスユニット３００の装置本体との位置出しがなされ
る。この際、突起部３０２ｂのテーパ部により溝１０２
ｂへの繋合が確実に行われると共に、溝１０２ｂのテー
パ部に突起部３０２ｂのテーパ部が結合し正確な位置出
しが行われる。

【００６４】上記において、両側板３０１，３０２に突
起部３０２ｂを設け、また、これに対向して下部筺体１
０２の両側に溝１０２ｂを設けて上部筺体１０１と下部
筺体１０２とを結合するようにすることも可能である。

【００６５】なお上記の実施形態においては、プロセス
ユニット３００を回転する際、プロセスユニット３００
の両側板３０１，３０２に、各露光光学系１２と各露光
光学系１２を内包する感光体ドラム１０と各現像器１３
とが一体的に固定されて回転される構成としたが、上記
プロセスユニット３００を回転する際、各露光光学系１
２と各露光光学系１２を内包する感光体ドラム１０とが
取付けられた支持軸３０が位置出しされて上部筺体１０
１に固定された状態で、各現像器１３が取付けられたプ
ロセスユニット３００の両側板３０１，３０２が回転さ
れる構成とし、両側板３０１，３０２に取付けられた現
像器１３のみを回転して着脱、交換することも可能であ
る。

【００６６】プロセスユニットの他の例を図７及び図８
に示す。図７は、プロセスユニットの他の例を示す図で
あり、図８は、図７の現像手段の案内部材を示す図であ
る。

【００６７】本例は前記例の各色毎の像露光手段として
の露光光学系１２が像形成体としての感光体ドラム１０
の外側に配設される構成としたもので、支持軸３０を中
心として感光体ドラム１０が不図示のベアリングにより
後述するプロセスユニット３００に対し回転可能に取付
けられ、感光体ドラム１０の外周に支持部材５０が配設
され、支持部材５０に各色毎の帯電手段としてのスコロ
トロン帯電器１１、露光光学系１２及び現像手段として
の現像器１３が４組、それぞれ感光体ドラム１０に外設
して設けられたものであり、画像形成プロセスは前記の
例にて説明したと同様にして行われる。

【００６８】前記の例と同様に、感光体ドラム１０の支
持軸３０と、各色毎のスコロトロン帯電器１１、露光光
学系１２、現像器１３が取付けられた支持部材５０とが
両側板３０１，３０２に固定されてプロセスユニット３
００が構成される。両側板３０１，３０２が支持軸３０
を中心として回転可能に設けられる。５３は前記例にて
説明したクリーニング装置１９及びトナー像受像体１４
ａが挿入されるための支持部材５０に設けられた切欠孔
である。

【００６９】感光体ドラム１０に現像器１３の両端部に
設けられた突当コロ１３７が当接され、現像器１３の現
像スリーブ１３１と感光体ドラム１０とが所定の間隙を
開けて現像器１３が取付けられる。現像器１３が背面を
弾性をもって押圧される状態で、プロセスユニット３０
０の両側板３０１，３０２に設けられた不図示の係止部
材により係止され、支持部材５０に取付けられる。

【００７０】前記と同様、現像器１３のメンテナンス、
交換に際しては、２分割構造の開口に対応してプロセス
ユニット３００が上方に移動され、開口部１０１ａに対
向した位置に黒色（Ｋ）の一成分現像剤を内蔵する現像
器１３が設けられる。現像器１３を両側板３０１，３０
２に係止する不図示の係止部材の係止を外し、図８に示
すように支持部材５０に設けられた上下の案内部材５０
１，５０２の２本ずつの案内溝５０１ａ，５０２ａと、
現像器１３の現像ケーシング１３８に設けられた上下２
本ずつのレール１３８ｂ，１３８ｃとを案内として、図
５にて説明したと同様な開口部１０１ａを通してプロセ
スユニット３００よりＫの現像器１３が引出されメンテ
ナンス、交換が行われる。

【００７１】交換頻度が一番多いＫの現像器１３を開口
部１０１ａと対向した位置に配置することによりＫの現
像器１３のメンテナンス、交換を容易とする。

【００７２】また、黒色（Ｋ）以外の他の現像剤、例え
ばシアン（Ｃ）の一成分現像剤を内蔵するＣの現像器１
３のメンテナンス、交換も前記例と同様に、プロセスユ
ニット３００の両側板３０１，３０２を支持軸３０を中
心とし図７の一点矢印で示す方向に回転し、不図示のク
リック等により位置決めされる交換位置で、開口部１０
１ａに対向する位置にＣの現像器１３を持ってくる。こ
の際、各色毎の現像器１３と同時にスコロトロン帯電器
１１及び露光光学系１２も回転される。Ｋの現像器１３
と同様にしてＣの現像器１３を引出してメンテナンス、
交換が行われる。

【００７３】Ｙ，Ｍの現像器１３も上記と同様にしてプ
ロセスユニット３００の両側板３０１，３０２を、不図
示のクリック等により位置決めされるＹ，Ｍの現像器１
３の交換位置で、開口部１０１ａに対向する位置に回転
し、Ｙ，Ｍの現像器１３を引出してメンテナンス、交換
が行われる。

【００７４】メンテナンス、交換の後、２分割が閉じら
れる際には、支持部材５０が固定された両側板３０１，
３０２を図７に示す元の位置に戻し、前記例にて説明し
たと同様に、突起部３０２ｂ及び溝１０２ｂにより、各
色毎のスコロトロン帯電器１１、露光光学系１２及び現
像器１３の装置本体との位置出しが行われる。

【００７５】なお上記例の実施形態においては、プロセ
スユニット３００を回転する際、プロセスユニット３０
０の両側板３０１，３０２に取付けられる支持部材５０
に固定されるスコロトロン帯電器１１、露光光学系１
２、現像器１３と感光体ドラム１０とが一体的に回転し
てもよく、また、感光体ドラム１０が不図示の上部筺体
に固定され、プロセスユニット３００の回転により回転
される支持部材５０に固定されるスコロトロン帯電器１
１、露光光学系１２、現像器１３はプロセスユニット３
００の両側板３０１，３０２の回転により回転されるよ
うにしてもよい。

【００７６】上記例においても前記例と同様に、カラー
画像形成装置本体を２分割構造としてプロセスユニット
３００が回転できる空間を作り、プロセスユニット３０
０を回転して一方向から容易に現像手段の着脱、交換を
可能とすることにより、像形成体の周囲に広い空間を必
要とせずに複数の現像手段の着脱、交換が容易とされ
る。

【００７７】

【発明の効果】請求項１ないし６によれば、像形成体の
周囲に広い空間を必要とせず、像形成体の周囲に配置さ
れる複数の現像手段の着脱、交換が容易に行われる。特
に、現像剤の使いきりによる現像手段の交換頻度が多い
一成分現像剤を用いた現像手段の着脱、交換が容易とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すカラー画像形成装置
の断面構成図である。

【図２】図１の像露光手段の要部拡大断面図である。

【図３】図１の像形成体の側断面図である。

【図４】像形成体への現像手段の取付け状態を示す断面
図である。

【図５】プロセスユニットよりの黒色現像剤を内蔵する
現像手段の交換方法を示す図である。

【図６】図５における他の色の現像手段の交換方法を示
す図である。

【図７】プロセスユニットの他の例を示す図である。

【図８】図７の現像手段の案内部材を示す図である。

【符号の説明】

１０感光体ドラム１１スコロトロン帯電器１２露光光学系１３現像器２０，５０支持部材１０１上部筺体１０１ａ開口部１０２下部筺体１３８現像ケーシング３００プロセスユニット３０１，３０２側板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転する像形成体の周囲に、前記像形成
体を帯電させる帯電手段と、帯電された像形成体に像露
光し潜像を形成させる像露光手段と、像形成体に形成さ
れた潜像を現像しトナー像を形成させる現像手段と、を
複数組配置し、前記像形成体の一回転中に、前記像形成
体に対し前記帯電手段による帯電と前記像露光手段によ
る像露光と前記現像手段による現像とによるトナー像の
形成を順次繰り返すことにより前記像形成体上に複数の
トナー像を重ね合わせた後、重ね合わせたトナー像を転
写材に一括して転写するカラー画像形成装置において、前記複数の像露光手段を内包する前記像形成体に対し、
前記像形成体の周囲に配置される前記複数の現像手段を
着脱可能に設けると共に、前記像露光手段を中心として
前記現像手段を回動可能として前記カラー画像形成装置
本体の開口部より前記現像手段が着脱されることを特徴
とするカラー画像形成装置。
【請求項２】前記複数の像露光手段と、前記複数の像
露光手段を内包する前記像形成体と、前記像形成体の周
囲に配置される前記複数の現像手段とを一体的なプロセ
スユニットとし、前記プロセスユニットを上方に移動可
能とすることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像
形成装置。
【請求項３】前記プロセスユニットが上方に移動され
た状態で、黒色の現像剤を内包する現像手段が前記開口
部と対向する位置に設けられることを特徴とする請求項
２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】回転する像形成体の周囲に、前記像形成
体を帯電させる帯電手段と、帯電された像形成体に像露
光し潜像を形成させる像露光手段と、像形成体に形成さ
れた潜像を現像しトナー像を形成させる現像手段と、を
複数組配置し、前記像形成体の一回転中に、前記像形成
体に対し前記帯電手段による帯電と前記像露光手段によ
る像露光と前記現像手段による現像とによるトナー像の
形成を順次繰り返すことにより前記像形成体上に複数の
トナー像を重ね合わせた後、重ね合わせたトナー像を転
写材に一括して転写するカラー画像形成装置において、前記複数の像露光手段を外設する前記像形成体に対し、
前記像形成体の周囲に配置される前記複数の現像手段を
着脱可能に設けると共に、前記像形成体の支持軸を中心
として前記現像手段を回動可能として前記カラー画像形
成装置本体の開口部より前記現像手段が着脱されること
を特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項５】前記複数の像露光手段と、前記複数の像
露光手段を外設する前記像形成体と、前記像形成体の周
囲に配置される前記複数の現像手段とを一体的なプロセ
スユニットとし、前記プロセスユニットを上方に移動可
能とすることを特徴とする請求項４に記載のカラー画像
形成装置。
【請求項６】前記プロセスユニットが上方に移動され
た状態で、黒色の現像剤を内包する現像手段が前記開口
部と対向する位置に設けられることを特徴とする請求項
５に記載のカラー画像形成装置。