JPH03266858A - カラー画像形成装置 - Google Patents

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、電子写真法によるカラー画像形成装置に関し
、カートリッジ交換によって単色プリント装置に切り換
えられる像形成体と転写体とを用いたカラー画像形成装
置に関する。

〔従来の技術〕

カラー画像形成装置として、例えば特開昭６０７６７６
６号公報により、レーザビームスキャナによる色別に画
像データにもとづく書き込みおよび各色トナーを含む現
像剤による現像を繰り返して像形成体上にカラートナー
像を形成し、これを転写材上にコロナ放電器を用いて静
電的に一括転写した後、該転写材を定着してカラー画像
を記録する装置が知られている。この装置は、像形成体
上で各色トナー像を重ね合わせるため、重ね合わせ精度
が優れる等の利点があるが、像形成プロセスに、先に形
成されたトナー像が次のトナー像形成時に影響を与える
等の問題があり、また従来行われているアナログ方式で
は良好なカラー画像が得られないなどの問題もある。

そこで例えば特開昭６１−１２３２５７号公報には、転
写材を巻き着けて回転する転写体を用いて各色トナー像
を転写材上で重ね合わせる技術が提案されている。この
技術においては、分解色像情報のデジタル信号により変
調されｊ；レーザビームによる像形成体への書き込み、
色トナーを含む現像剤による現像、該現像により得られ
た色トナー像の転写体に巻き付けられた転写材への転写
を繰り返して、転写材上にカラートナー像を形成し、こ
れを定着してカラー画像を記録する。即ち、像形成体に
トナー像を形成する毎に転写材に転写する点は白黒画像
形成プロセスと変わらない。

また像形成体については、ドラム局面に光導電体を塗布
あるいは蒸着した感光体ドラムとともに、光導電体を可
撓性のベルト上に塗布あるいは装着したベルト状像形成
体も提案されている。ベルト状像形成体（以後感光体ベ
ルトともいう）は駆動ローラを含む回動ローラ間に張架
することで形状が決まるので、空間を有効に利用してコ
ンパクトの形状としたカラー画像形成装置を構成する場
合には有効である。

〔発明の目的〕

転写タイプのカラー画像形成装置についても、コンパク
トな小型形状であって、特にメンテナンス性能において
優れていることが求められる。

また実用されている両像形成装置についてみると、カラ
ーコピーの要請は強いものの、モノクロコピーとカラー
コピーとのプリント数を比較するとモノクロコピーの方
が遥かに多いのが実状である。カラー画像形成装置で、
例えば黒色のトナーを内蔵した現像器のみを作動させて
転写方式によるモノクロコピーを得ることもできるが効
率の悪いものである。

本発明は、カラー画像形成装置でありながら使用頻度の
高いモノクロに対応した切換ができ、かつコンパクトで
メンテナンス性能の優れた転写タイプのカラー画像形成
装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

上記目的は、像形成体周縁部に複数の現像器を配設し、
該像形成体上に形成されたトナー像を順次転写体上に重
ね合わせるカラー画像形成装置において、前記転写体を
含めたカラー画像形成部が、転写手段を有するモノクロ
画像形成部と交換可能に設けら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。

なお前記カラー画像形成部は転写体とともに複数の現像
器を含むことが好ましい態様である。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第５図によって説明す
る。

第１図におけるｌ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ｌは回動ローラ２および３
の間に架設されてゴムローラからなる回動ローラ２の駆
動により時計方向に搬送される。

４は前記感光体ベルトｌに内接する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の上方への
付勢によって緊張状態とされその内周面を前記ガイド部
材４に摺擦させる。

従って前記感光体ベルト１の外周面の感光体は搬送中に
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が出来る。

６は帯電手段たるスコロトロン帯電器、７はレーザ書込
み系ユニット、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器であって、これ等の各像形成手
段はガイド部材４を背面にした前記感光体ベルｌ−１の
外周面に対向して配設される。

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、ＬＥＤ等の発光部と収束性光伝送体を一体とし
た光学系等も使用される。

前記各現像器８〜１１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８　
Ａ、　９　Ａ、ＩＯＡ、ＩＩＡを備え、感光体ベルトｌ
上の潜像を一成分あるいは二成分現像法による非接触現
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ｌの移動を妨げな
い長所を有している。

１２は回動ローラ２を巻回する感光体ベルトｌに接する
転写体たる転写ドラムで、該転写体ドラム１２は前記感
光体ベルトｌと同じ周速をもって反時計方向に回転され
る。

前記転写ドラム１２はその周面上に転写材を固定するク
ランプレバ−１３を備え、さらにその内面には転写器１
４と転写材のクランプ解除手段１５とさらに分離器１６
、帯電器２５が配設されている。

前記転写器Ｊ４は感光体ベルト１と転写ドラム１２の接
点に対応するよう、まｔ；前記クランプ解除手段１５と
分離器１６は転写器１４の下流側に順次位置するよう配
置されている。帯電器２５は転写材巻付けと転写したト
ナー像に再帯電を与える為に配置している。

１７はクリーニング装置で該クリーニング装置１７の内
蔵するブレード１７Ａとトナー搬送ローラ１７Ｂは常時
感光体ベルトｌの周面に圧接されていて画像転写後の残
留トナーの除去を行う。２６は転写ドラム１２に対する
ファブラシクリーニング装置で圧接解除機構を有してい
る。

前記カラー画像形成装置によるカラー画像形成装置のプ
ロセスは次のようにして行われる。

まず、本実施例による多色像の形成は、第２図の像形成
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（第２図（イ
））で得られたデータを、画像データ処理部（第２図（
ロ））で演算処理して画像データを作成し、これは−星
画像メモリ（第２図（ハ））に格納される。次いで該画
像メモリは、記録時とり出されて記録部（第２図（ニ）
）である例えば！１図の実施例で示したカラー画像形成
装置へと入力される。

すなわ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ｌの周面上に投射
され輝線を形成する。

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、レーザビームによる主走査と
感光体ベルトｌの移動による副走査により感光体ベルト
ｌ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の現像剤の装填され
た現像器８により非接触の状態で反転現像されて感光体
ベルト１周面にイエローのトナー像が形成される。得ら
れたトナー像は後述する転写ドラム１２上の転写材に転
写されたあと残留トナーがクリーング装置１７において
除去されて次のコピーサイクルに入る。

すなわち、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
信号が前記書き込み系ユニット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感光体ベル）１周面へ
の書き込みが行われ潜像が形成される。この潜像は第２
の色としてマゼンタの現像剤を装填した現像器９によっ
て非接触の状態で反転現像されてマゼンタのトナー像ト
なり、既に形成されている転写ドラム１２上の転写材の
イエローのトナー像の上に重ねて形成される。

ＩＯはシアンの現像剤を有する現像器で、信号処理部で
発生される画像信号に基づいて感光体ベルト１周面に、
前述の転写ドラム１２上の転写材にトナー像の上に重ね
てシアンのトナー像を形成する。

さらに、１１は黒色の現像剤を有する現像器であって、
同様の処理により転写ドラム１２上の転写材に黒色のト
ナー像を重ね合わせて形成する。これらの各現像器８，
９．１０および１１の各スリーブには直流あるいはさら
に交流のバイアス電圧が印加され、顕像手段である１成
分あるいは２成分の現像剤を用いて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）ｌに対し非接触
で反転現像が行われるようになっている。

前記転写ドラム１２に対し転写材は次のようにして供給
される。

感光体ベルｌ−１上の画像形成に同期して給紙カセット
１８からは給紙ローラ】９によって転写材が搬出され捌
きローラ２０により最上層の一枚のみがタイミングロー
ラ２１に給送される。前記タイミングローラ２１は給紙
信号に応して転写材の給紙を開始し、その先端を前記転
写ドラムＩ２上のクランプレバ−１３によって固定した
のちその回転に応じてドラム上に巻き付ける。

前記転写ドラム１２は感光体ベルトｌと等しい周速で駆
動されており転写ドラム１２上に現像された画像位置と
同期をとり転写器１４によって前述した如く順次イエロ
ー　マゼンタ、ンアンおよび黒色のトナー像を転写材上
に転写させる。

かくして画像の転写が終了するとクランプ解除手段１５
が作動して、転写材は前記クランプレバ−１３による固
定から解放されたのち分離器１６において陳電されてド
ラム面より離脱し、定着ローラ２２に給送されて画像を
固着したあと排紙ローラ２３を経てトレイ２４上に排出
される。

前記の感光体ベルトｌと転写ドラム１２とさらに各現像
器はクリーニング装置１７を含めて図示のような容器状
のカートリッジ３０に組込まれて独立したプロセスユニ
ットとして装置本体に着脱される。

すなわち、前記カートリッジ３０は左右の側部に設けた
ガイド部材３０Ａによって装置本体に支持されていて、
前面の取手３０Ｂを介し装置の前面より水平に挿脱され
る。

前記各現像器は、一体で可撓性の現像容器４１にそれぞ
れ仕切られた状態で組込まれた上、支持台４２に載置さ
れて現像器ユニット４０とされている。

前記現像容器４１は現像器８および１１に相当する底面
と前記支持台４２との間でそれぞれ前後方向に配置した
複数個の圧縮バネ４３を挟著していて、各現像スリーブ
の局面が接して形成する曲面の曲率が前記ガイド部材４
によって形成される感光体ベルトｌの画像形成面の曲率
より小となるよう爪部４２Ａによって係止された状態で
装置本体に収納される。

前記支持台４２は左右の側部にそれぞれ前後方向に一対
の係合部４２Ｂを形成していて、カートリッジ３０に軸
着した偏心カム４４を内接して係合することによりカー
トリッジ３０に支持されている。

前記の各偏心カム４４は回転位相が同期されておりその
回転により現像器ユニット４０を水平状態に保ったまま
上下動出来るようになっていて、図示の状態より偏心カ
ム４４を半回転することにより各現像スリーブを感光体
ベルトｌより離間させることが出来る。

また前記のカラー画像形成装置は前述したカラー用のカ
ートリッジ３０に替えて第３図に示すようなモノクロ用
のカートリッジ１３０を装着してモノクロ画像のコピー
も可能としている。

前記カートリッジ１３０は前記現像器ユニット４０に替
って特定色のトナーを収容した現像器Ｉｌｌのみを備え
、また転写部としては前記転写ドラム１２に替って転写
部に転写材を案内するための各ガイド板と給送ローラ対
２１Ａを内蔵している。

モノクロコピーの場合、前記感光体ベルト１に対し特定
色の画像に対応する潜像だけが形成されて現像器Ｉｌｌ
により例えば黒色のトナー像が形成される。このトナー
像は前記転写器１４、分離器１６によって形成される転
写部において給紙カセット１８より給送される転写材に
対し転写される。すなわちタイミングローラ２１によっ
て給送を開始された転写材は前述した給送ローラ対２１
Ａと各ガイド板を介して前記の転写部へと給送される。

さらに前記のカートリッジ３０は本体そのものを共用と
し、内蔵する機材の一部を交換してカラーあるいはモノ
クロの各専用のカートリッジに使い分けることも可能で
ある。

この場合には、感光体ベルトｌとクリーニング装置１７
のみを固定する第４図に示すようなカートリッジ２３０
と、前述した転写ドラム１２と現像器ユニット４０を備
えるカラー用の交換ユニット３３０Ａ　（第５ｗＪ（ａ
））と転写Ｈ１４、給送ローラ対２１Ａならびに特定色
の現像器Ｉｌｌを備える交換ユニツ）　３３０Ｂ（第５
図（ｂ））が用意され、これ等の交換ユニット３３０Ａ
あるいは３３０Ｂが前記カートリッジ２３０に対し自由
に交換して組込み固定されてカラー用もしくはモノクロ
用の各カートリッジ２３０として使用される。

なおり−トリソジの交換あるいは使い分けに応じて装置
のコピーモードがカラーあるいはモノクロのモトに自動
的に切替るのが望ましい。

すなわち、カラー用の交換ユニット装着時はモノクロ／
カラーとも使用できるが、装着時は自動的にカラーモー
ドが優先して設定され、またモノクロ用の交換ユニット
装着時は、カラーモードの使用が禁止される構成が好ま
しい。

前述したカートリッジ３０および１３０は共に装置本体
より取外した場合にカートリッジ外壁の帯電露光部、給
紙部および排紙部の開口部が遮蔽板Ｓ１　、Ｓ　２およ
びＳ３によって覆われて収納した各機材の損傷あるいは
塵埃等の侵入等を防止することが出来るようになってい
る。

〔発明の効果〕

本発明は、像形成体、転写体、現像器等の各像形成手段
を簡易かつ相互間の位置精度を損なうことなく装置本体
に着脱出来るようにすると共に、前記の各像形成手段の
全部あるいはその一部を交換することによって容易にモ
ノクロのコピーモｉられる実用上極めて有用な転写タイ
プのカラー画像形成装置を提供することとなった。

さらに前記の像形成手段の交換ンステムの実現により経
済性、耐久性に応じた機材のメンテナンスが可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラー画像形成装置の断面構成図、第
２図は像形成ンステムを示すブロック図、第３図ないし
第５図は前記装置に使用される各カートリッジの断面構
成図およびその要部図。 ■・・・感光体ドラム　　　４・・・ガイド部材６・・
・帯電器 ７・・・レーザ書込み系ユニット ８　、９．２０，１１，１１１・・・現像器８　Ａ、　
９　Ａ、ＩＯＡ、ＩＩＡ・・・現像スリーブ１２・・・
転写ドラム　　　　１３・・・クランプレバ−１４・・
・転写器　　　　　　１５・・・クランプ解除手段１６
・・・分離器　　　　　　１７・・・クリーニング装置
１８・・・給紙カセット　　　２１・・・タイミングロ
ーラ２１Ａ・・・給送ローラ　　　　２２・・・定着ロ
ーラ３０、１３０，２３０・・・カートリッジ３０Ａ、
　１３０Ａ、２３０Ａ・・・ガイド部材４０・・・現像
器ユニット４１・・・現像容器３３ＯＡ、３３０Ｂ・・
・交換ユニット３１、Ｓ２．Ｓ３・・・遮蔽板 第２図 （イ） （ロ） （ハ） （ニ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）像形成体周縁部に複数の現像器を配設し、該像形
   成体上に形成されたトナー像を順次転写体上に重ね合わ
   せるカラー画像形成装置において、前記転写体を含めた
   カラー画像形成部が、転写手段を有するモノクロ画像形
   成部と交換可能に設けられることを特徴とするカラー画
   像形成装置。
2. （２）前記カラー画像形成部は複数の現像器を含むこと
   を特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。