JPH01200976A - 電子写真式カラープリンタ - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、電子写真方式によりカラー印画を行う電子写
真式カラープリンタに関する。

［従来の技術］ 電子写真式記録法は、感光体に記録情報を静電潜像とし
て記録し、この潜像にトナー（現像剤（等の色素を付着
させて可視画像（顕像）化し、この可視画像を用紙に転
写する方法で、一般には複写機に用いられているが、近
年プリンタにもこの電子写真方式が採用されるようにな
ってきた。

従来の電子写真式プリンタは、第３図に示すように、導
電性の円筒状基体１００ａの表面に光導電性材料１００
ｂを塗布してなる感光ドラム１００を用いた構造であっ
た。

印刷時には、感光ドラム１００を回転させ、帯電器１０
２により感光ドラム１００の表面を負に帯電させ、次い
でＬＥＤアレイ等の露光手段１０４により印画情報に応
じた光を照射し、光整当てた部分の電荷を失わせること
により、感光ドラム１００の表面に潜像を形成し、次い
で現像器１０６により正に帯電したトナーを感光ドラム
１００の表面に付着させてその潜像を顕像化し、次いで
転写装置１０８によりトナー像を用紙１１０に静電的に
転写し、次いで定着器１１２で定着する。

１１４は除電ランプ、１１６はクリーナである。

このような電子写真式プリンタは、印画ドツト数の高密
度化が容易で高い印字品質が得られる、高速印字が可能
である、普通紙に印画できる、低騒音である、等の優れ
た特徴をもっている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述のように感光ドラムを用いた従来の
電子写真式プリンタには、次のような欠点がある。

第１に、装置が高価である。特に、帯電した感光ドラム
に光を照射し潜像を形成する露光手段としてレーザビー
ム方式を採用した場合、レーザビームを高精度に制御す
る必要があるが、そのためのレーザ光学系と機構部が複
雑であり、露光手段が高価となる。また、露光手段とし
てＬＥＤ　（発光ダイオード）アレイ方式を採用したと
しても、従来のものは、ＬＥＤアレイが用紙幅の大きさ
を持ち、その幅の中に記録ドツト数に対応して、例えば
１０００〜２０００個等、多数のＬＥＤを構成するもの
であるから、高価なものとなってしまう。また、感光ド
ラムの価格も高い。

第２に、装置が大形化する。感光ドラムが大きなスペー
スを占めるので、小型化が困難である。

また、露光手段についても、レーザビーム方式では、レ
ーザ光学系および機構部が大きなスペースを占め、また
ＬＥＤアレイ方式でも、ＬＥＤアレイが用紙幅を持つの
で、大形となる。

第３に、保守の周期が短い。感光ドラム１００や現像器
１０８等、多くの部品の定期交換が必要であり、メンテ
ナンスコストが高い。

このように、従来の電子写真式プリンタは、広く普及す
る上で要求される小型化、低価格に多くの障害があった
。

そして、それがカラープリンタである場合にはイエロー
、シアン、マゼンダ、黒の４色分の現像器が必要であり
、装置の大形化９価格上昇、メンテナンスコスト増等の
欠点が一層大きくなる。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、小型
化、低価格化、およびメンテナンスコスト低減、さらに
は高速および高品質の印画を容易に実現できる電子写真
式カラープリンタを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の電子写真式カラー
プリンタは、無端状のベルト基体に光導電性材料を塗布
してなり、用紙上の連続する複数の印画ラインと１対１
で対応する複数の帯状領域が設定された感光ベルトと；
この感光ベルトを用紙に近接して用紙の送り方向と直角
の方向に走行させるベルト駆動手段と；走行する感光ベ
ルトの各帯状領域に各色の印画情報に対応した光を照射
して、各帯状領域上に各色の印画情報を静電的な潜像と
して記録する露光手段と；潜像の形成された感光ベルト
の各帯状領域上に各色の色素を付着させることにより、
各色の潜像を顕像化する現像手段と；感光ベルトの各帯
状領域上に顕像化された各色の可視画像を用紙の対応す
る各印画ライン上に正しく印画できるように、感光ベル
トを正しく停止させ、あるいは起動させるベルト起動停
止制御手段と；所定位置に停止した感光ベルトの各帯状
領域上の可視画像を用紙に転写する手段とを具備する構
成とした。

現像手段として、湿式によって各色の現像を行う現像装
置を設けると、下記に述べる理由により混色のない高品
質のカラー画像が得られる。

［作用コ 感光ベルトは用紙と直角の方向に走行し、露光手段は走
行する該感光ベルトの各帯状領域に各色の印画情報に対
応した光を照射して、各帯状領域上に各色の印画情報に
対応する静電潜像を形成する。これら各帯状領域上の静
電潜像は、現像手段において対応する色の色素を付着せ
しめられて、所定の色に顕像化される。次いで、ベルト
起動停止制御手段により制御されて、感光ベルトが用紙
に対して所定の位置に停止する。ここで、転写手段が作
動し、感光ベルトの各帯状領域上の各負可視像が用紙に
転写される。これにより、用紙上の連続する複数の印画
ラインにおいて１ラインにつき１色の画像が同時に形成
される。

１回の転写を終えると、用紙が１印画ライン（１行）の
ピンチだけ所定方向に送られその状態で上記と同様な動
作が繰り返される。その結果、用紙上には前回より１印
画ラインだけずらした複数の印画ラインにわたり１ライ
ンにつき１色の画像が同時に形成される。

こうして、各々の印画ラインには予め定められた複数の
色の画像が重ね塗りされ、それら各色のの酸性混合によ
って所望の色の画像が得られる。

湿式の現像装置を用いると、転写工程においてトナー液
が用紙に転写された時に直ぐに定着するので、次回に異
なるトナー液が上から転写されても、かぶり現象が生じ
ることがなく、シたがって混色のない高品質なカラー画
像が得られる。

［実施例コ 以下、第１図および第２図を参照して本発明の詳細な説
明する。

第１図は本発明の一実施例の電子写真式カラープリンタ
の内部構造の要部を示す図、第２図はこの実施例による
感光ベルトの帯状領域と各色カラー・ベルトの対応関係
を示す図である。

感光ベルト１０は、金属または導電性プラスチック性の
無端状のベルト基体に光導電性材料を塗布したものであ
る。第２図に示すように、この感光ベルト１０の表面に
は、４行の帯状領域ｓｙ、ｓＭ、ＳＣ，ＳＢｋが設定さ
れている。これらの帯状領域のピッチＰは用紙１２上の
印画ラインのピッチと等しい大きさに選ばれており、し
たがってこれら４行の帯状領域は連続する４行の印画ラ
インと１対１で対応（対向）する。そして、これら帯状
領域Ｓ　Ｙ、Ｓ　Ｎ、Ｓ　Ｃ，Ｓ　Ｂｋはそれぞれイエ
ロー（Ｙ）。

マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）の１印画ラ
イン分の印画に使われる。

第１図において、感光ベルト１０は、用紙１２に近接し
て対向した位置で、用紙１２の送り方向（矢印イ）と直
角の方向（矢印口）に走行可能にプーリ１４，１６に巻
き掛けられている。駆動側のプーリ１４は、クラッチ１
８を介して駆動モータ２０に連結されている。プーリ１
４．１６、クラッチ１８、駆動モータ２０等はベルト駆
動手段２２を構成する。このベルト駆動手段２２は、詳
細は省略するが、ベルト起動停止制御回路により制御さ
れて、後述するように、感光ベルト１０の各帯状領域に
顕像化された可視像を用紙１２の所定位置に正しく印画
できるように、感光ベルト１０を正しく停止させ、ある
いは起動させる。

感光ベルト１０に面して、除電ランプ２４．クリーナ２
６、コロナ放電器２８、ＬＥＤアレイ３０、現像装置３
２がそれぞれベルト走行方向に順に配置されている。

除電ランプ２４は、感光ベルト１０の表面を全面露光し
て、感光ベルト１０の電荷をすべて除去するものである
。クリーナ２６は、除電された感光ベルト１０の表面上
の色素を機械的に取り除くものである。コロナ放電器２
８は、感光ベルト１０の表面を負に帯電させるものであ
る。

ＬＥＤアレイ３０は、感光ベルト１０の各帯状領域Ｓ　
Ｙ、Ｓ　Ｍ、Ｓ　ｃ、Ｓ　Ｂｋに各色Ｙ、Ｍ、Ｃ，ＢＫ
の印画情報に対応した光をそれぞれ照射して、照射した
部分を導電体に変え、その部分の電荷を失わせることに
より、各帯状領域Ｓ　Ｙ、Ｓ　Ｍ、Ｓ　Ｃ，Ｓ　Ｂｋ上
に各色Ｙ、Ｍ、Ｃ，ＢＫの印画情報を静電的な潜像とし
て記録する露光手段で、ベルト幅方向に一列に配列され
た４つのブロックのＬＥＤを備えている。各ブロックに
含まれるＬＥＤの個数は、１行分の印画をするために縦
方向に必要な数だけあり、通常は数十個以内でよい。

現像装置３２は、マゼンダ（Ｍ）、黒（ＢＫ）の現像器
３２ａと、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）の現像器３２
ｂとからなる。現像器３２ａのほうは、Ｍ、ＢＫの各ト
ナー液を感光ベル）１０の第２行、第４行帯状領域ＳＭ
、ＳＢｋ上にそれぞれ付着させるためのカラー・ブラン
３２Ｍ、３２ＢＫを備える。現像器３２ｂのほうは、Ｙ
、Ｃの各トナー液を第１行、第３行帯状領域Ｓ　Ｙ、Ｓ
　Ｃにそれぞれ付着させるためのカラー・ブラン３２Ｙ
、３２Ｃを備える。

第２図に示すように、感光ベルト１０の４行の帯状領域
Ｓ　Ｙ、Ｓ　Ｎ、Ｓ　Ｃ，Ｓ　Ｂｋに４つのカラー〇ブ
ラフ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ，３２８Ｋがそれぞれ対向
する。これにより、カラー・ブラシ３２Ｙは湿式の現像
法により、Ｙの潜像が形成された第１行帯状領域ＳＹ上
に正に帯電したトナー液を付着させ、そのＹの潜像を顕
像化する。同様な作用によって、カラー・ブラシ３２Ｍ
、３２Ｃ，３２８には、それぞれ第２行、第３行、第４
行帯状領域ＳＭ、ＳＣＳＢｋ上にＭ、Ｃ，ＢＫの潜像を
顕像化する。なお、カラｍ−ブラシ３２Ｙ、３２Ｍ、３
２Ｃ，３２８には縦方向に隙間をつくらないように千鳥
形に配置されており、これによって各帯状領域の境界に
隙間（色抜け）が生じないようになっている。

第１図に戻り、この実施例では、コロナ放電器２８、Ｌ
ＥＤアレイ３０．現像装置３２は、感光ベルト１０の用
紙１２に接近していく側、すなわち従動プーリ１６の近
傍に置かれ、除電ランプ２４、クリーナ２６は、感光ベ
ルト１０の用紙１２から離れて行く側、すなわち駆動プ
ーリ１４の近傍に置かれている。

感光ベルト１０の用紙１２に対向する部分の内側には感
光ベルトガイド３４が設けられ、このガイド３４側に対
向して転写装置３６が設けられている。帯電器であるこ
の転写装置３６は、矢印（ハ）のように感光ベルトガイ
ド３４側に移動可能であり、用紙１２を帯電させつつ感
光ベルトガイド３４を受は台として用紙１２を感光ベル
ト１０に押圧し、感光ベルト１０の各帯状領域Ｓ　Ｙ、
Ｓ　Ｍ。

ＳＣ，ＳＢｋ上のトナー液を静電的に用紙１２に転写す
る。

ローラ３８は、ローラ４０との間に用紙１２を挟んで用
紙送りを行うためのもので、モータ４２によりプーリ４
４．４８に巻き掛けられたベルト４８を介して回転駆動
される。なお、この実施例では、湿式で現像・転写を行
うことにより、定着部は設けられていない。

次に、かかる構成のカラープリンタの印画動作を説明す
る。

１回の印画を終えた時、感光ベルト１０はベルト起動停
止制御回路により起動され、次の印画を行うため矢印（
ロ）の方向に走行する。このとき感光ベルト１０上の光
導電層は、除電ランプ２４の光によって導電体に変わり
、電荷を失う。したがって、感光ベルト１０は、前回の
転写後に残ったトナー液を吸着する力を失い、感光ベル
）１０の各帯状領域上の各色トナー液は、続くクリーナ
２６により容易に除去される。

引き続き走行する感光ベルト１０は、コロナ放電器２８
により一面が負に帯電せしめられ、続くＬＥＤアレイ３
０においてその各ブロックより各色Ｙ、Ｍ、Ｃ，ＢＫの
印画情報に応じた光が各帯状領域Ｓ　Ｙ、Ｓ　Ｍ、Ｓ　
Ｃ，Ｓ　Ｂｋにそれぞれ照射される。

これにより、光の当たった部分が導電性を帯び電荷を失
うことにより、各色Ｙ、Ｍ、Ｃ，ＢＫの印画情報が静電
潜像として逐次各帯状領域Ｓ　Ｙ、Ｓ　Ｍ。

ＳＣ，ＳＢｋにそれぞれ記録されていく。

続いて、現像装置３２まで達すると、感光ベル）１０の
各帯状領域Ｓ　Ｙ、Ｓ　Ｍ、Ｓ　（：、Ｓ　Ｂｋにそれ
ぞれカラー・ブラシ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ，３２８Ｋ
が接触し、正に帯電した各色Ｙ、Ｍ、Ｃ，ＢＫのトナー
液が各帯状領域Ｓ　Ｙ、Ｓ　Ｍ、Ｓ　Ｃ，Ｓ　Ｂｋの負
の電荷にそれぞれ吸着され、各潜像が所定の色で顕像化
される。こうして、次々と、走行する感光ベルト１０に
４行４色分の可視像形成が同時的に行われる。

そして、それらの可視像が用紙１２の印画すべき所定の
位置に対面した時、ベルト起動停止制御手段により感光
ベルト１０が停止する。次いで、転写装置３６が用紙１
２を帯電させるとともに、矢印（ハ）の方向に移動して
、感光ベルトガイド３４に受は台として用紙１２を感光
ベルト１０に押圧し、各帯状領域Ｓ　Ｙ、Ｓ　Ｍ、Ｓ　
Ｃ，Ｓ　Ｂｋ上の各色トナー液を用紙１２に転写する。

これにより、用紙１２には４つの印画ラインＬｌ、Ｌ２
．Ｌ３．Ｌ４にわたりＹ、Ｍ、Ｃ，ＢＫの各色の画像が
上から順に１行ずつ形成される。

こうして、４行４色分の転写を終えると、用紙１２が１
印画ライン（１行）のピッチＰだけ矢印（イ）の方向に
送られ、その状態で上記と同様な動作が繰り返される。

その結果、用紙１２の印画ラインＬ２にはＹの画像が、
印画ラインＬ３にはＭの画像が、印画ラインＬ４にはＣ
の画像が、そして新規な印画ラインＬ５にはＢＣの画像
が形成される。このようにして、各々の印画ラインＬｎ
上にはＢＫ、Ｃ，Ｍ、Ｙの順に４色の画像が重ね印画さ
れ、それらが減法混合される結果として所望の色の画像
が得られる。

上述した構成の電子写真式カラープリンタにおいては、
ＬＥＤアレイ３０が感光ベルト１００幅寸法（印画ライ
ンの４行分）で済み、ＬＥＤの数が、例えば１００個以
内で構成できるので、大幅な小型化、およびコストダウ
ンを実現できる。

また、上記ＬＥＤアレイ３０だけでなく、除電ランプ２
４、クリーナ２Ｅ３１コロナ放電器２８、現像装置３２
の各部品もすべて感光ベルト１０の幅に対応するもので
済むもので、用紙幅に対応する各部品が必要な従来の感
光ドラム方式のものと比べて、それらが著しくコンパク
トになる。感光自体についても、ベルト状であるから、
感光ドラム方式と比べて大幅な小型化が実現される。

また、感光ベルト１０．現像装置３２等の定期交換部品
が小形で安価なので、メンテナンスコストが大幅に低減
される。

そして、４本の印画ラインに対して４色の印画を同時に
行うので、高速印画が実現される。

さらに、転写工程では、トナー液が用紙１２に転写され
ると直ぐに定着するので、かぶり現象は生じない。この
点、乾式現像による場合は、特別の定着工程を受けない
と定着しないトナー像の上に、次の転写で異なる色のト
ナー像が重ね塗りされることにより、いわゆるかぶり現
象が発生して混色が生じやすいという問題がある。

なお、実施例では、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の
４色現像であったが、黒を除いて３色現像とすることも
可能であり、その場合は感光ベルト１０の帯状領域は３
行分だけ設定される。

［発明の効果コ 本発明は、上述したように構成されているので以下に記
載するような効果を奏する。

ＣＩ）感光ベルトに印画情報に応じた潜像を形成する露
光手段は、感光ベルトの幅に対応するだけで済むので、
この露光手段が大幅に小形化され、かつ安価になる。ま
た、帯電装置、現像手段、トナー液（色素）除去手段が
すべて感光ベルト幅分で済むので、これらの部品が小形
化され、安価になる。したがって、装置全体としても大
幅に小形化され、かつ安価になる。

（ｎ）定期交換を必要とする感光ベルト、現像器等につ
いても安価になるので、メンテナンスコストが低減され
る。

（ＩＩＩ）複数（例えば４行）の印画ラインについて複
数の色（４色）の印画を同時に行うので、１印画ライン
ずつ行うよりも高速（４倍）の印画速度が達成される。

（ＩＶ）湿式の現像を行うことにより、転写工程におい
てトナー液が用紙に転写される七直ぐに定着するので、
重ね塗りが行われてもかぶり現象が発生せず、混色のな
い良好な印画品質が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の電子写真式カラープリン
タの内部構造の要部を示す斜視図、第２図は、実施例に
おける感光ベルトの各帯状領域と各色カラー〇ベルトの
対応関係を示す図、第３図は、従来の電子写真式プリン
タの模式図的な側面図である。 図面において、 １０・・・・感光ベルト、 １２・・・・用紙、 １６・・・・ベルト駆動手段、 ２８・・・・コロナ放電器（帯電装置）、３０・・・・
ＬＥＤアレイ（露光手段）、３２・・・・現像装置、 ３４・・・・転写装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、無端状のベルト基体に光導電性材料を塗布して
   なり、用紙上の連続する複数の印画ラインと１対１で対
   応する複数の帯状領域が設定された感光ベルトと、 前記感光ベルトを用紙に近接して用紙の送り方向と直角
   の方向に走行させるベルト駆動手段と、走行する前記感
   光ベルトの各帯状領域に各色の印画情報に対応した光を
   照射して、各帯状領域上に各色の印画情報を静電的な潜
   像として記録する露光手段と、 前記潜像の形成された前記感光ベルトの各帯状領域上に
   各色の色素を付着させることにより、各色の潜像を顕像
   化する現像手段と、 前記感光ベルトの各帯状領域上に顕像化された各色の可
   視像を用紙の対応する各印画ライン上に正しく印画でき
   るように、前記感光ベルトを正しく停止させ、あるいは
   起動させるベルト起動停止制御手段と、 所定位置に停止した前記感光ベルトの各帯状領域上の前
   記可視像を用紙に転写する手段と、を具備することを特
   徴とする電子写真式カラープリンタ。
2. （２）、前記現像手段は湿式によって各色の現像を行う
   ことを特徴とする請求項１記載の電子写真式カラープリ
   ンタ。