JPH0876545A - カラー画像形成装置 - Google Patents

カラー画像形成装置

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JPH0876545A
JPH0876545A JP6209743A JP20974394A JPH0876545A JP H0876545 A JPH0876545 A JP H0876545A JP 6209743 A JP6209743 A JP 6209743A JP 20974394 A JP20974394 A JP 20974394A JP H0876545 A JPH0876545 A JP H0876545A
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JP
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image forming
gear
image
drum
driving
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Pending
Application number
JP6209743A
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English (en)
Inventor
Tadayoshi Ikeda
忠義 池田
Satoru Haneda
哲 羽根田
Masakazu Fukuchi
真和 福地
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 像形成体周囲に帯電器像露光手段現像器を複
数組配置したカラー画像形成装置において、簡素で伝達
系の短い駆動系の配置により像形成体の回転ムラ、ブレ
の無い駆動系を得ることを目的とする。 【構成】 像形成体の移動方向に沿って帯電器、像露光
手段および現像器を複数組配置したカラー画像形成装置
において、像露光手段を共通支持体上に同心円上に配置
し、像形成体は像形成体と一体化したギアと像形成体の
外側に配置した駆動源からの駆動ギアと結合する一方、
現像器は像形成体中心位置に配置された駆動源からの駆
動ギアと結合して動作することを特徴とする駆動系より
成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、像形成体の移動方向に
沿って複数の帯電手段、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形成す
る電子写真方式のカラー画像形成装置に拘わるもので、
特にその駆動に関する。
【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】像形成体である感光体
ドラムは画像形成に際しては駆動回転され、像露光され
るが、感光体ドラムに複数の露光光学系より同時に重ね
て書き込まれるため、その際の、駆動のブレや回転ムラ
により、重ね合わせドット形成の精度が得難く、ドット
のずれが生じ易い。また、複数の現像器を感光体ドラム
に押圧して駆動回転させるため、これによる感光体ドラ
ムの回転ムラ、ブレ等をも生じ画像の安定が得にくかっ
た。さらに、感光体ドラムは装置本体に対する着脱操作
の都度像露光手段の光学系に対する位置設定の作業を繰
り返すこととなり、機械的に高い精度をもって位置規制
したとしても光学的には無視出来ない結像距離の変動を
生じたり、光学系を傷つけて、そのため画像の鮮明度が
低下することがある。
【0007】本発明はこの点を解決して感光体ドラム並
びに現像器相互の安定した駆動を成さしめることを目的
とし、それによって感光体ドラムの回転の変動を無く
し、さらに、安定した露光系との組み合わせにより高品
質の画像記録を可能と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、像形成体の
移動方向に沿って帯電器、像露光手段および現像器を複
数組配置したカラー画像形成装置において、前記像露光
手段を共通支持体上に配置し、前記像形成体は前記像形
成体と一体化したギアと前記像形成体の外側に配置した
駆動源からの駆動ギアと結合する一方、前記現像器は像
形成体中心位置に配置された駆動源からの駆動ギアと結
合して動作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。また、前記像露光手段は前記像形成
体内部に配置することを特徴とするカラー画像形成装置
は好ましい実施態様であり、かつ、前記像露光手段は前
記像形成体外部に配置することを特徴とするカラー画像
形成装置も好ましい実施態様である。
【0009】
【実施例】本発明の一実施例のカラー画像形成装置の画
像形成プロセスおよび各機構の構成について図1〜図4
を用いて説明する。図1は本発明のカラー画像形成装置
の断面構成図であり、図2は同装置の要部図であり、図
3は感光体ドラム10の回転軸方向の断面図であり、図4
はそのA−O−Aにおける側断面図である。
【0010】10はドラム状の像形成体である感光体ドラ
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、a−Si層あるいは有機感光層(OPC)を形成した
ものである。
【0011】11はスコロトロン帯電器であり、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。
【0012】12(Y,M,C,K)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F
L,EL,PL,LEDや、光シャッタ機能をもつ素子
を一列に並べたLISA,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露光光
学系12(Y,M,C,K)にそれぞれ電気信号として入
力される。前記の露光光学系12(Y,M,C,K)は何
れも円柱状の支持部材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。
【0013】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
収容する現像器であり、それぞれ感光体ドラム10の周面
に対し突き当てコロ140(Y,M,C,K)により所定
の間隙を保たれて同方向に回転する現像スリーブ130
(Y,M,C,K)、現像スリーブ130(Y,M,C,
K)に現像剤を供給する供給ローラ131(Y,M,C,
K)、撹拌ローラ132(Y,M,C,K),133(Y,
M,C,K)を備えている。現像スリーブ130(Y,
M,C,K)と現像器13(Y,M,C,K)内の現像剤
とは感光体ドラム10に対して非接触に保たれるが、感光
体ドラム10と現像スリーブ130(Y,M,C,K)との
間隙はドラム端部の非画像部にて感光体ドラム10を押圧
し感光体ドラム10に従動回転する突き当てコロ140
(Y,M,C,K)によって成される。
【0014】前記の現像器13(Y,M,C,K)は、前
述したスコロトロン帯電器11(Y,M,C,K)による
帯電、露光光学系12(Y,M,C,K)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。
【0015】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。
【0016】画像記録のスタートにより感光体駆動モー
タ(図5のM1)の始動により感光体ドラム10を時計方
向へと回転し、同時にスコロトロン帯電器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。
【0017】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。
【0018】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。
【0019】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スコロトロン帯電器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。
【0020】同様のプロセスによりスコロトロン帯電器
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、またスコロトロン帯電器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。
【0021】これ等各露光光学系12(Y,M,C,K)
による感光体ドラム10の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、露光光学系12
(Y,M,C,K)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、現像器13(Y,M,C,K)によ
る現像作用に際しては、それぞれ現像スリーブ130
(Y,M,C,K)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、透明電導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。
【0022】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より送り出しローラ15aにより送り出され、搬
送ローラ対15b,15cによりタイミングローラ16へ搬送
され、タイミングローラ16の駆動によって感光体ドラム
10上のトナー像と同期して給紙される転写材である転写
紙Pに転写される。転写材が厚紙あるいはOHT等の場
合転写材は手差し給紙トレイ210より手差し送り出しロ
ーラ15d、搬送ローラ対15eによりタイミングローラ16
へと送り出される。
【0023】トナー像の転写を受けた転写紙P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
離した後、搬送駆動ローラ14c,従動ローラ14d間に張
り渡された搬送ベルト14eにより定着装置17へ搬送され
る。定着装置17において定着ローラ17a,圧着ローラ17
b間で加熱・圧着されトナーを転写紙P上に溶着・定着
したのち引っ張りローラ対17c,定着出口ローラ対17d
により定着装置17より排出され、排紙搬送ローラ対18a
により搬送されて排紙ローラ対18を介して装置上部の排
紙トレイ200上に排出される。
【0024】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においてクリーニングブレード19a
によって感光体ドラム10面を摺擦され残留トナーを除
去,清掃され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。クリーニングブレード19aによって掻き落と
された廃トナーは、トナー搬送スクリュウ19bによって
図示せぬ廃トナー容器へと排出される。
【0025】前記の感光体ドラム10は、露光光学系をそ
の内部に収める関係から、ドラムの径が比較的小さくと
もその外周面に前述した複数のスコロトロン帯電器11
(Y,M,C,K)、現像器13(Y,M,C,K)等を
配設することが可能であって、外径が60mmないし150mm
の小径のドラムの使用によって装置の容積をコンパクト
にすることが出来る。
【0026】また、感光体ドラム10の中心Oを通る垂直
線M−O−Nに対し現像器13(M)と13(C)、現像器
13(Y)と13(K)をそれぞれ対称位置に、現像器13
(Y)と13(K)を中心Oを通るほぼ水平の対称位置に
配置し、さらに下方の垂直線O−Nに対してクリーニン
グ装置19をドラムの回転下流側に角度θ1が5度ないし
45度、一方転写器14aを回転上流に角度θ2が25度ない
し65度のそれぞれの位置に設置することにより、ドラム
周面のスペースが有効に利用され、コンパクトで形状、
重量配分ともにバランスのとれたレイアウトが得られる
と共に、感光体ドラム10と露光光学系12(Y,M,C,
K)は、スコロトロン帯電器11(Y,M,C,K)、ク
リーニング装置19さらには現像器13(Y,M,C,K)
をも含めて一体化されている。
【0027】即ち、図3,図4において、感光体ドラム
10は両側端にフランジ10aと10bを一体化とし、フラン
ジ10aが露光光学系12(Y,M,C,K)の支持部材20
の軸心に突出する支持軸20aに軸受け支持され、一方フ
ランジ10bが支持部材20のフランジ部20bに設ける3つ
のガイドローラ20rによって回動可能に支持されてい
る。
【0028】前記の感光体ドラム10と支持部材20は、支
持部材20の支持軸20aとフランジ部20bに係合して固定
される筒状の保護カバー30に収めて一体のユニットUと
され、その前面より突出する前記の支持軸20aとフラン
ジ部20b後方の係合部20cを装置本体の基板40aと40b
とにそれぞれ係合して位置決めした状態で基板40b側に
ねじ止めを介して固定される。
【0029】従って、感光体ドラム10と露光光学系12
(Y,M,C,K)はユニットUとして一体で取り扱わ
れることとなって、その結果感光層に対する光学系の結
像距離は変動することなく常に一定に保たれる。
【0030】前記の保護カバー30は、感光体ドラム10と
共に各スコロトロン帯電器11(Y,M,C,K)とクリ
ーニング装置19を一体に収容していて、それ等の間の周
面をドラム面に沿った凹面部30bに形成し、各凹面部30
bにそれぞれの現像器13(Y,M,C,K)あるいは転
写器14a、除電器14b等を感光面に対向させるための開
口部30cを設けている。
【0031】前記の各現像器13(Y,M,C,K)なら
びに転写器14a、除電器14bは装置本体に対する前記の
ユニットUの装着後にそれぞれ所定の位置に設置され
る。
【0032】なお、前記のユニットUはその容積を拡張
して各現像器13(Y,M,C,K)をも収容して一体化
することも可能であり、また逆に感光体ドラム10と各露
光光学系12(Y,M,C,K)のみを一体とするもので
あっても良い。
【0033】ユニットUは装置本体への装着と同時に、
感光体ドラム10のフランジ10bの外周に形成するドラム
歯車G20を装置本体側のドラム駆動歯車G15に噛合して
その動力により感光体ドラム10を駆動回転の状態とす
る。
【0034】駆動系について図5および図6を用いて説
明する。図5はカラー画像形成装置の駆動系の概要図で
あり、図6は同図の要部図である。
【0035】M2は感光体ドラム10の中心に駆動軸中心
を置いた現像駆動用モータであり、モータ軸に固定され
時計方向に回動する歯車G60の駆動により、これに連な
る歯車G61,G62,G63,G64の駆動を受けた歯車G65
(Y,M,C,K)により、像形成体中心から等位置に
配置された各現像器13(Y,M,C,K)の各現像スリ
ーブ130(Y,M,C,K)を図の矢印のごとく反時計
方向で同方向に回動させる。歯車65(Y,M,C,K)
の駆動をうけて、さらに現像スリーブ130(Y,M,
C,K)に現像剤を供給する供給ローラ131(Y,M,
C,K)を歯車G67(Y,M,C,K)により現像器13
(Y,M,C,K)の底部より現像スリーブ130(Y,
M,C,K)にトナーを供給する方向に(図2)、また
撹拌ローラ132(Y,M,C,K),133(Y,M,C,
K)をそれぞれ歯車G69(Y,M,C,K),G70
(Y,M,C,K)により図の矢印の方向に回転させ
る。M1は感光体ドラム10を駆動するドラム駆動モータ
であり、モータ軸に固定された歯車G10よりこれに連な
る歯車G11〜G15により減速されて、ドラム駆動歯車G
15により感光体ドラム10のフランジ10Bの外周に形成す
るドラム歯車G20に噛合して感光体ドラム10を駆動回転
させる。さらに、ドラム駆動歯車G15と同軸に設けられ
た歯車G21の駆動をうけて歯車G22〜G24が駆動され、
歯車G24によりクリーニング装置19のトナー搬送スクリ
ュウ19bを駆動回転させる。ドラム駆動モータM1は、
また、歯車G10に連なる歯車G31〜G34によって定着装
置17の定着ローラ17aの定着ローラ駆動歯車G37および
不図示の圧着ローラ駆動歯車により圧着ローラ17bを駆
動し、さらに、歯車G34に連なる歯車G42により引っ張
りローラ対17cを駆動し、歯車G44により定着出口ロー
ラ対17dを駆動回転させる。歯車G44より図示せぬベル
ト、歯車等により排紙搬送ローラ対18aおよび、排紙ロ
ーラ対18が駆動される。歯車G34からの駆動によりさら
に、歯車G39により搬送駆動ローラ14cを駆動し、従動
ローラ14d間に張り渡された搬送ベルト14eを駆動させ
る。M3は給紙系の駆動モータであり、モータ軸に固定
された歯車G50の回転駆動により図示せぬ歯車、ベルト
等の駆動系を通して、給紙カセット15よりの転写材の送
り出しローラ15a、搬送ローラ対15b,15c、タイミン
グローラ16ならびに、手差し給紙トレイ210より転写材
を送り出す手差し送り出しローラ15d、搬送ローラ対15
d等を駆動させる。上記の駆動系においては必要に応じ
てバネクラッチ、一方向クラッチ等の断続機構が用いら
れている。
【0036】図7は露光光学系の他の配置例であり、感
光体ドラム10の外側に露光光学系120(Y,M,C,
K)を配置したものである。図示せぬ装置本体に固定さ
れた支持部材220に露光光学系120(Y,M,C,K)が
取り付けられ、感光体ドラム10と位置決めされているこ
とは、前記実施例と同様である。カラー画像形成プロセ
スおよび機能等は図1にて説明したものと同じであり、
各部材には同一の符号を付した。
【0037】図6を含む上記実施例においては、現像駆
動モータM2の駆動により現像器13(Y,M,C,K)
の現像スリーブ130(Y,M,C,K)のすべてを同方
向(反時計方向)に回転駆動させたが、駆動系要部図の
他の実施例として図8に示すように、感光体ドラム10に
対称に配置された現像器13(Y,M)の現像スリーブ13
0(Y,M)と、現像器13(C,B)の現像スリーブ130
(C,B)とを逆方向回転に駆動回転させて使用するこ
とも可能である。こうすることにより、図中の現像器13
(Y,M)と現像器13(C,B)の構造を同じくするこ
とができる。
【0038】また、図9は現像器の好ましい配置図であ
り、感光体ドラム10の中心Oを通る対角線上に現像スリ
ーブ130(Y),130(C)及び130(M),130(K)を
配置する構成である。駆動回転時の突き当てコロ140
(Y,M,C,K)の感光体ドラム10への均等な押圧力
を与えるようにすることにより、感光体の均一回転を行
い易くしたものである。
【0039】
【発明の効果】本発明により、像形成体の移動方向に沿
って帯電器、像露光手段および現像器を複数組配置した
カラー画像形成装置において、像露光手段を共通支持体
上に同心円上に配置し、像形成体は像形成体と一体化し
たギアと像形成体の外側に配置した駆動源からの駆動ギ
アと結合する一方、現像器は像形成体中心位置に配置さ
れた駆動源からの駆動ギアと結合して動作することで、
簡素で伝達系の短い駆動源の配置により像形成体および
現像スリーブの回転ムラ、ブレの無い駆動系を得ること
が可能となり、さらに、突き当てコロを介しての像形成
体への複数の現像器の押圧力が均等と成るために回転変
動が更に少なくなり、重ね合わせのドット形成の精度が
得られ、その結果高解像性能による高品質の画像記録を
可能とし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】前記装置の要部図。
【図3】感光体ドラムの回転軸方向の断面図。
【図4】図3のA−O−Aにおける側断面図。
【図5】カラー画像形成装置の駆動系概要図。
【図6】駆動系の要部図。
【図7】露光光学系の他の配置例を示す図。
【図8】駆動系の要部の他の実施例を示す図。
【図9】現像器の好ましい配置図。
【符号の説明】
10 感光体ドラム 10a,10b フランジ 11 スコロトロン帯電器 12,120 露光光学系 13 現像器 14a 転写器 14b 除電器 14c 搬送駆動ローラ 14d 従動ローラ 14e 搬送ベルト 15 給紙カセット 15a 送り出しローラ 15b,15c,15e 搬送ローラ対 15d 手差し送り出しローラ 16 タイミングローラ 17 定着装置 17a 定着ローラ 17b 圧着ローラ 17c 引っ張りローラ対 17d 定着出口ローラ対 18 排紙ローラ 19 クリーニング装置 19a クリーニングブレード 19b トナー搬送スクリュウ 20,220 支持部材 20a 支持軸 20b フランジ部 20c 係合部 20r ガイドローラ 30 保護カバー 40a,40b 本体基板 130 現像スリーブ 131 現像剤供給ローラ 132,133 撹拌ローラ 140 突き当てコロ 200 排紙トレイ 210 手差し給しトレイ G15 ドラム駆動歯車 G20 ドラム歯車 M1 ドラム駆動モータ M2 現像駆動モータ M3 給紙系駆動モータ P 転写材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 像形成体の移動方向に沿って、帯電器、
    像露光手段および現像器を複数組配置したカラー画像形
    成装置において、前記像露光手段を共通支持体上に配置
    し、前記像形成体は前記像形成体と一体化したギアと前
    記像形成体の外側に配置した駆動源からの駆動ギアと結
    合する一方、前記現像器は像形成体中心位置に配置され
    た駆動源からの駆動ギアと結合して動作することを特徴
    とするカラー画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記像露光手段は前記像形成体内部に配
    置す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】 前記像露光手段は前記像形成体外部に配
    置す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。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100719109B1 (ko) * 2006-01-10 2007-05-17 삼성전자주식회사 현상기 구동 장치 및 이를 이용한 컬러 화상형성장치.
JP2012177778A (ja) * 2011-02-25 2012-09-13 Brother Ind Ltd プロセスユニットおよび画像形成装置

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