JPH04122951A

JPH04122951A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH04122951A
Application number: JP2244978A
Authority: JP
Inventors: Hisao Sato; 久夫佐藤; Satoru Haneda; 羽根田　哲; Tadayoshi Ikeda; 忠義池田; Shizuo Morita; 森田　静雄; Masakazu Fukuchi; 真和福地
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1990-09-13
Filing date: 1990-09-13
Publication date: 1992-04-23
Anticipated expiration: 2016-01-09
Also published as: JP3122791B2

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〕この発明は、電子写真方式により像担持体上に形成され
た静電潜像を現像・転写・分離の各プロセスを経て、転
写材上の転写画像を定着する画像形成装置に関する。

〔発明の背景〕

プリンタや複写機などの画像形成装置の小型化、軽量化
或は高機能化などにともない、画像形成装置の高密度化
、複雑化が進んでいる。

般に使用されている画像形成装置（を子写真複写機、レ
ーザープリンタ、ファクンミリ等）では、装置本体の外
形形状をコンパクトな直方体に構成している。

例えば、レーザプリンタにおいては、上段には、像担持
体（感光体ドラムまたは感光体ベルト）、帯電器、原稿
画像をトナー現像する現像器、およびトナー像を転写材
に転写する転写器、像担持体面の残留トナーを除去清掃
するクリーニング装置等が配置され、画像形成部を構成
している。

方、下段には、各種サイズの転写材を収容する給紙カセ
ットを装着する給紙カセット受入部、給紙部、搬送部、
転写材上のトナー像を定着する定着装置、および排紙部
を配置してし・る。

また、前記現像器の近傍には、補給用トナーを収容して
適時現像器内に補給するトナー補給装置が配置されてい
る。

このような画像形成装置においては、保守・点検を容易
に行なうため、前記画像形成部の像担持体、帯電器、現
像器、クリーニング装置等を一体として引き出し可能と
しＩ；ドラム架台ユニットや、交換可能にしたプロセス
カートリングが実用されている。

一方、上記画像形成部以外の装置、例えば定着装置は転
写材のジャム処理や清掃・保守等のために、容易に開放
できるようになっている。また、トナー補給装置は、ト
ナー補給を容易ｌ：するため、一般に操作側前方に近い
所に配置されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような画像形成装置では、定着装置とトナー補給装
置とは、比較的近接した位置にあるため、定着装置から
発生する輻射熱や放射熱、装置本体内の対流熱、装置本
体内の部材を介する熱伝導等により、トナー補給装置の
トナーホッパ内に収容されているトナーが凝集して、現
像器への均一なトナー補給が不可能となり、適正な濃度
を有する鮮明な記録画像が得られなくなる等の問題点か
ある。

〔問題点を解決するｌ：めの手段〕

本発明は上記の問題点を除去し、均一なトナー補給を行
なうことにより、常に安定した鮮明な記録画像を得る画
像形成装置を提供することを目的としたものである。

上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、像担持体
上に形成された静電潜像を現像装置により現像して転写
材上に画像を転写する画像形成手段と、該転写材上の転
写画像を定着する定着装置と、前記現像装置にトナーを
補給するトナー補給装置とから成る画像形成装置におい
て、前記トナー補給装置を、画像形成装置本体内の最上
部であって、前記定着装置設置位置より遠隔位置に対向
して配設したことを特徴とするものである。

また、上記目的は、前記トナー補給装置を画像形成装置
本体の操作前面側上部に、前記定着装置を前記装置本体
の最奥側上部に対向配置したことを特徴とする画像形成
装置によって達成される。

〔実施例〕

次に、本発明を添付図面に示す一実施例に基づいて説明
する。

第１図は、本発明を適用しｔ：カラープリンタの主要断
面図を左側面から示したものである。第２図は該プリン
タの開蓋状態の斜視図を示す。装置本体ＩＯは、その前
面に操作パネル１１と開閉自在の上部カバー１２、トナ
ー供給カバー１３．６面カバー１４等によって包囲され
、内部には着脱自在のプロセスカートリッジ１５と給紙
カセット１６が設けられている。

プロセスカートリッジ１５は、感光体ベルト１７、現像
器２３、帯電器２１、クリーニング装置２５等カラ成る
。

像担持体である感光体ベル）１７は、可撓性のベルト表
面に有機光導電層（ＯＰＣ）等の感光層を塗設しＩ：も
ので、駆動ローラ１８と従来ローラ１９の間に張設され
、時計廻り方向に回動される。

感光体ベルト１７の周囲には、帯電手段、露光手段、現
像手段、転写手段及びクリーニング装置が配設されてい
る。

帯電手段は、コロナ帯電器またはスフロトロン帯電器な
ど既存の帯電器２１である。

現像手段は、異なる色の現像剤、例えばイエロマゼンタ
、／アン及びブランクの各色トナー（現像剤）をそれぞ
れ収容した複数個の現像器２３ａ。

２３ｂ、　２３ｄである。これら各現像器２３ａ〜２３
ｄは、感光体ベルト１７上の静電潜像をトナー像に非接
触現像法により顕像化する機能を有している。

クリーニング装置２５のクリーニングブレードは１像形
成プロセス中は感光体ベルト１７の表面より離間した位
置に保たれ、転写材Ｐにトナー像を転写後のクリーニン
グ時にのみ感光体ベルト１７表面に圧接して感光体ベル
ト１７をクリーニングする。

トナー回収ボックス２６は、クリーニング装置２５によ
り除去された感光体ベルト１７上の残留トナを回収し、
収容する。

本実施例においては、上述したプリンタの画像形成部を
構成する感光体ベルト１７、帯電器２１、各色トナーを
収容した現像器２３ａ〜２３ｄ１　クリーニング装置２
５及びトナー回収ボックス２６の各プロセス部が一体の
プロセスカートリッジ１５内に収められてユニット化さ
れ、装置本体ｌＯに対して一括して着脱することができ
る。

一方、画像形成装置本体側で、前記プロセスカートリッ
ジ１５を装着して画像形成可能状態位置では、前記感光
体ベル）１７の周囲に、露光手段、転写手段等が配設さ
れている。

露光手段は、半導体レーザ喜き込み光学系ユニット（以
下光学系ユニットと称す）２２であり、帯電器２１によ
り帯電した感光体ベルト１７の表面を露光して静電潜像
を形成する。

転写手段は、転写コロナ放電器などの転写器２４により
、感光体ベルト１７上に形成されたトナー像を転写材Ｐ
上に転写する。

上述の構成を有するカラー画像形成装置によるカラー画
像形成のプロセスは次のようにして行われる。

まず、プロセスカートリッジ１５は画像形成装置本体１
０内の第１の位置に装填されており、画像形成が可能な
状態である。そして、装置本体ｌＯとは別体の画像読み
取り装置から出力される第１の色の画像信号が前記光学
系ユニット２２に入力されると、光学系ユニット２２に
おける半導体レーザーでレーザビームが発生される。そ
のレーザビームが駆動モータにより回転されるポリゴン
ミラーにより回転走査され、ｆθレンズ、ンリントリカ
ルレンズ及びミラー群を経て、予め帯電器２１によって
所定の電荷に一様帯電させられた感光体ベルト１７の周
面上に投射され輝線を形成する。

方、副走査方向に関しては、感光体ベルト１７の特定位
置に対応したベルトインデックス（図示せず）を検出し
て、或は、プリント指令信号を受け、この検出或は指令
信号を基準にして、画像信号による半導体レーザの変調
が開始される主走査線が決定される。走査が開始される
と主走査方向に関しては、レーザビームがインチ・ンク
スセンサ（図示せず）によって検知されこの検知された
信号を基準にして、第１の色の画像信号による半導体レ
ーザの変調が開始され、変調されたレーザービームが感
光体ベルト１７の表面上を走査する。従って、レーザー
ビームによる主走査と感光体ベルト１７の搬送による副
走査により一様帯電された感光体ベル）１７の表面上に
第１の色に対応する潜像が形成される。この潜像は、現
像手段のうち第１の色６二対応するイエロートナーを収
容した現像器２３ａにより現像されて、感光体ベルト１
７の表面上にイエロートナー像が形成される。その後感
光体ベル日７は、その表面上にイエロートナー像を保持
したまま、感光体ベルト１７の表面より離間してし＼る
クリーニングブレード２５１の下を通過した後、第２の
色の画像形成に入る。

スナわち、イエロートナー像が形成された感光体ベル）
１７は、帯電器２１により再び一様帯電され、ついで第
２の色の画像信号が前記光学系ユニット２２に入力され
、前述した第１の色の画像信号の場合と同様に、感光体
ベルト１７の表面上への書き込みが行われ潜像が形成さ
れる。潜像は第２の色としてマゼンタトナーを収容した
現像器２３ｂによって現像される。マゼンタトナー像は
、すでに形成されているイエロートナー像の存在下に形
成される。

同様にして、第３の色の画像信号による潜像形成後ンア
ントナーを収容する現像器２３ｅでンアントナー像が形
成され、更に、第４の色の画像信号による潜像形成後ブ
ラックトナーを収容する現像器２３ｄで感光体ベルト１
７の表面上にブラックトナー像を重ね合わせて、カラー
トナー画像が感光体ベルト１７の表面上に形成される。

これら各現像器２３ａ〜２３ｄの現像スリーブ２３１８
〜２３１ｄには直流或は更に交流のバイアスが印加され
、基体が接地された感光体ベルト１７には非接触で反転
現像（ジャンピング現象）が行われるようになっている
。尚、この非接触現像には、ｌ成分現像方式あるいは２
成分現像方式のいずれかを用いることができる。ｌ成分
現像方式を用いる場合には、小型化が図れるが、現像の
安定性の点で２成分現方式の方が優れているので色再現
上好ましい。

上述の如く感光体ベルト１７の表面上に形成されたカラ
ートナー画像は、給紙カセット１６から給紙ローラ２７
により供給されタイミングローラ２８により前記カラー
トナー画像とタイミングを合わせた転写材Ｐに転写され
る。転写器２４は、トナーと逆極性の高圧電源出力を印
加して転写を行う。

かくしてカラートナー画像を転写された転写材Ｐ　ハ、
駆動ローラ１８に沿って急激（小径曲率半径）に方向変
換をする感光体ベルト１７により確実に分離されて、搬
送ベルト２９により上方に搬送される。

そして、転写材Ｐは定着装置３０の定着ローラ３０１と
加圧ローラ３０２の加熱圧接によってトナーを溶融囲者
されｊ：後、排紙ローラ３１により排紙皿を兼用した上
部カバー１２の上面に排出される。

前記定着装置３０は、ヒータを内蔵して駆動回転する定
着ローラ３０１１該定着ローラ３０１に従動回転しかつ
ばねは付勢して加圧する加圧ローラ３０２、前記定着ロ
ーラ３０１の周面に圧接して清掃するクリーニングロー
ラ３０３、定着ローラ３０１の周面温度を計測する温度
センサ３０４、分離爪３０５、ガイド板３０６から成る
。上記定着ローラ３０〕の周面温度は、常時２００℃前
後に保たれるようにコントロールされている。

上記定着装置３０は、前記プロセスカートリッジ１５と
転写器２４との近接位置上方（図示左上方）で、前記上
部カバー１２の振動付根近傍の装置本体ｌＯ上部に設置
されている。

第１図において、転写材Ｐの搬送通路上に設けたジャム
検出センサＳｌ、５２．Ｓ３．Ｓ４と、図示しないジャ
ム判断部が転写材Ｐのジャムを検出すると、図示しない
ロック手段が開放になり、上部カバー１２か開放される
。更に手動操作により上部カバー１２を上方に大きく振
動させ全開状態にする。このようにして開放された装置
本体１０の上部開口からジャムの原因となった転写材Ｐ
を見付は出し取り除くことができる。

また、この上部開口の全開状態において、定着装置３０
内および近傍のジャム紙除去、定着ローラ３０１や加圧
ローラ３０２の清掃、クリーニングローラ３０３の交換
等の保守点検を容易に行なうことができる。

更に、定着装置３０の側方または後方には、図示しない
排風ファン手段が設けてあり、定着装置３０から発生す
る熱は、装置本体１０の開口１０１　（第２図参照）か
ら外部に排気される。

上記定着装置３０は、装置本体１０の最上部に配置され
ているから、定着装置３０から発生する輻射熱や放射熱
は上部カバー１２や装置本体ｌＯ上部の壁面から機外に
容易に放射される。まｔ：、前記排風ファン手段により
強制的に機外に排出される。更に、装置本体１０内の熱
対流による影響も受けにくい。

一方、前記プロセスカートリッジ１５の図示右上方には
、トナー補給装置３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄが配
置しである。該トナー補給装置３５ａ〜３５ｄは、異な
る色のトナー例えばイエロー、マゼンタ、シアンおよび
ブラックの各色トナーをそれぞれ収容した４個のトナー
ホッパー３５１ａ、３５１ｂ、３５１ｃ、３５１ｄと、
その上方開口部に設けた開閉装置３５２ａ〜３５２ｄと
、前記現像器２３ａ〜２３ｃｌにそれぞれ接続するトナ
ー補給’ｆ３５３ａ〜３５３ｄとから構成されている。

前記トナホッパー３５１ａ内には、トナー撹拌部材３５
４ａとトナー補給スクリュー３５５ａが回転可能に設け
である。

他のトナーホッパー３５１ｂ、３５１ｃ、３５１ｄも同
様である。

上記トナー撹拌部材３５４ａ〜３５４ｄ、トナー補給ス
クリュー　３５５ａ　−３５５ｄｊ；よびトナー補給管
３５３ａ　−３５３ｄ内のスパイラルスクリューは何れ
も前記現像器２３ａ〜２３ｄの駆動源およびクラフチに
より間欠駆動される。

なお、前記開閉装置３５２ａ〜３５２ｄの上方には、ト
ナー供給カバー１３が開閉自在に軸支されている。

上述のトナー補給装置３５ａ〜３５ｄは、装置本体１０
の最上部番こ配置され、かつ上部カバー１２の排紙皿部
を中間に挟んで前記定着装置３０に対向した位置にある
から、定着装置３０で発生する熱がトナーホッパ−３５
１ａ〜３５１ｄを加熱することはない。従ってトナーホ
ッパ−３５１ａ〜３５１ｄ内に収容された各色トナーが
凝集してトナー塊を作ったり、トナー層が空洞化するこ
とはない。

第３図は本発明による画像形成装置の他の実施例を示す
断面図である。なお、図面に使用されている符号につい
て、第１図と同じ機能を有する部分番こけ、同符号を付
している。また、前記実施例と異なる点を説明する。

この実施例は、像担持体として感光体ドラム４１を用い
たプロセスカートリッジ４０を移動可能にした画像形成
装置である。該プロセスカートリッジ４０内には、前記
感光体ドラム４１の他に、帯電器４２゜現像器４３ａ、
４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ、クリーニング装置４４が設け
られ、ユニット化されている。

該プロセスカートリッジ４０の図示左上方で装置本体１
０の最上部には、定着装置３０が配置されている。また
、７０セスカートリツジ４０の図示右上方で装置本体ｌ
Ｏの最上部右端付近にはトナー補給装置３５が配置され
ていて、上部カバー１２の排紙皿部を中間に挟んで対向
した位置にある。このように定着装置３０とトナー補給
装置３５を最も遠隔な距離に対向配置することにより、
トナーホッパー内に収容されたトナーは、定着装置３０
による発熱に影響されることはない。

なお、前記実施例では、画像形成プロセスとして、感光
体ベルト１７上にカラートナー像を形成したのち、１回
で転写材に転写する作像法について述べたが、転写ドラ
ム上の転写材上に重ねてトナ像を転写するカラー作像法
であってもよい。また、現像方法として非接触現像法の
場合について述べ！二が、本発明はこの非接触現像に限
られるものではなく、接触現像にも適用できる。

更に、前記プロセスカートリッジ１５は、第１図図示の
傾斜配置に限定されるものではなく、水平配置として移
動可能な構造にしてもよい。

更に、本発明の画像形成装置は、多色のプロセスカート
リッジ１５を装着するカラ゛−プリンタ等に限定される
ものではなく、勿論モノクロのプリンタ等にも適用可能
である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の画像形成装置は、定着装
置とトナーホッパーとを装置本体最上部で最も遠隔な位
置に配置することによって、トナホッパーは定着装置の
熱的影響を受けることがないため、トナーホッパー内に
収容されたトナーが凝固塊を作ったり、あるいはホッパ
ー内で空洞化してブリンジ状になることはなく、現像器
内の現像剤は常に適正なトナー濃度となり、高品質の画
像を安定して記録することのできる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】

第１図は本発明の画像形成装置の側断面図、詔２図は上
記画像形成装置の斜視図、第３図は本発明を適用した感光体ドラムを備えた画像形
成装置の側断面図である。】０・・・装置本体　　　　】２・・・上部カバーＪ３
・トナー補給カバー１５．４０・・・プロセスカートリッジ１６・・・給紙
カセット１７・感光体ベルト（像担持体）２２−・光学系ユニ／上２３ａ−２３ｄ　、　４３ａ−４３ｄ・＝現像器２４・
・転写器　　　　　３０・・・定着装置３ｊ・・・排紙
ローラ３５ａ〜３５ｄ・・・トナー補給装置４１・・・感光体ドラム（像担持体）３０］・・・定着ローラ　　　３０２・・・加圧ローラ
３０３・・・クリーニングローラ３０４・・４１センサ　　　３０５・・・分離爪３０６
・・・ガイド板３５１ａ−３５］ｄ−トナーホッパー３５２ａ〜３５２ｄ・・・開閉装置３５３ａ〜３５３ｄ・・・トナー補給管３５４２〜３５
４ｄ・・・トナー撹拌部材３５５ａ〜３５５ｄ・・・ト
ナー補給スクリューＰ・・・転写材

Claims

【特許請求の範囲】

（１）像担持体上に形成された静電潜像を現像装置によ
り現像して転写材上に画像を転写する画像形成手段と、
該転写材上の転写画像を定着する定着装置と、前記現像
装置にトナーを補給するトナー補給装置とから成る画像
形成装置において、前記トナー補給装置を、画像形成装
置本体内の最上部であって、前記定着装置設置位置より
遠隔位置に対向して配設したことを特徴とする画像形成
装置。
（２）前記トナー補給装置を画像形成装置本体の操作前
面側上部に、前記定着装置を前記装置本体の最奥側上部
に対向配置したことを特徴とする請求項１に記載の画像
形成装置。