JPH0314193B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、現像によつて像担持体上で顕像画面
となつたトナー像を転写ドラム上に保持された転
写紙上に転写し、かかる画像形成プロセスを複数
回繰返してカラー画像を得るようにした静電記録
方式によるカラー画像形成装置に関するものであ
る。

〔発明の背景〕

静電記録方式によつた複写方法として、第１の
工程ではセレン、セレンテルルあるいは酸化亜鉛
等の光導電性感光体を用いた像担持体に一様帯電
させ、この帯電面に光学的方法による画像露光を
与えることによつて画像様に帯電々荷をリークさ
せるか、或は誘電体を用いた像担持体に電気的方
法によつて直接画像様に電荷を担持せしめたりし
て、それぞれ像担持体上にて静電荷像を形成する
ことがなされる。第２の工程では該像担持体上に
形成された静電荷像を現像によつて顕像化してト
ナー像とすることがなされる。第３の工程では該
トナー像を転写用材、一般的にはプレーンペーパ
等の転写紙に転写することがなされ、第４の工程
においては加熱その他の方法を用いて転写紙に転
写された該トナー像を定着することがなされる。

前記第３工程の転写においては、転写手段とし
てトナーに対して、逆極性のコロナ放電等を用
い、像担持体上のトナー像を転写紙上に転写する
ことが行われる。

ところで、２色以上のカラー画像を静電記録方
式によつて複写する場合には、像担持体上の色ト
ナー像を転写紙上に転写させ、色トナー像を次々
に整合圧接させるとともに静電界を印加して転写
紙上に２色以上のトナー像を重ねて転写して、カ
ラー画像を得る複写方法が多く採用されている。
かかる複写方法にあつては、一般に再現性のよい
ズレのないトナー像を得るために精密な整合圧接
を必要とし機械的に複雑な機構と精度を必要とす
る。

従来の転写紙上にトナー像を重ね合わせる方式
のカラー画像形成装置にあつては、像担持体とし
てドラム状感光体を使用し、ドラム状感光体と同
径のドラム状転写体（以後転写ドラムと略称）に
転写紙を保持し、前記ドラム状感光体の円周速度
と前記転写ドラムの円周速度を精密に合わせ、各
色のトナー像が整合するように同期させて圧接
し、且つ転写ドラムにトナーと逆極性の２〜
10KV程度の高電圧を印加し、転写紙上にトナー
像を転写する方法が広く採用されている。

しかし、上記のカラー画像形成装置にあつては
ドラム状感光体の軸とドラム状転写体の軸とは精
度よく平行に保持されていることが必要で、また
両ドラムの円筒の精度等は高度に保持されて接触
点における両者の速度差が全くないことが必要
で、満足の得られるよう調整することは容易では
ない。

またドラム状感光体についても、ドラム周面に
一様な厚みをもつた感光体を蒸着または塗布する
ことは容易ではない。

〔発明の目的〕

本発明は像担持体の形状を平板状とし、平板状
像担持体（以後像担持板と略称す）を直線状の移
動経路に沿つて往復動させ、該移動経路周縁部に
は転写紙を保持した転写ドラムを設けてカラー画
像を転写するようにしたカラー画像形成装置であ
つて、構造が簡単で、かつ転写によつて重ね合わ
されたカラー画像がズレのない良質の画像である
ような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、直線状の移動経路を移動する平板
状の像担持体と、該移動経路に沿つて上流側から
該像担持体の帯電および像露光手段と、多色の現
像剤を内蔵する複数の現像器と、転写紙を保持す
る転写ドラムと、クリーニング手段とを配設し、 像担持体の移動に伴つて帯電および像露光手段
による潜像形成を行つたのち、色分解された像露
光光に対応した現像器により現像を行い、現像に
よつて得られたトナー像を前記転写紙上に転写
し、転写を終えた像担持体はクリーニング手段に
よつてクリーニングされたのち原位置に復帰する
ようにし、 上記の画像形成プロセスを複数回繰返すことに
より転写紙上にトナー像を重ねたカラー画像と
し、該転写紙を転写ドラムより剥離して定着を行
うカラー画像形成装置において、 前記転写ドラムには転写紙を挟持するグリツパ
手段を設け、該グリツパ手段で挟持された転写紙
は転写ドラム面に密着・保持し、転写紙が密着し
ている面以外には切り欠き部とその近傍に引掛部
材が設けられていて、 トナー像転写時以外は、前記転写ドラムの重心
位置を回転中心位置より偏心させて、前記像担持
体の移動経路に前記転写ドラムの切り欠き部を対
向静止させ、前記像担持体の移動経路と前記転写
ドラムとの間に間〓を有するよう構成され、 転写紙上へのトナー像転写時には、移動する前
記像担持体と前記引掛部材が係合し、前記像担持
体の移動に伴つて前記転写ドラムは摩擦力によつ
て従動回転し、トナー像を転写紙上に転写するよ
う構成したことを特徴とするカラー画像形成装置
によつて達成される。

〔実施例〕

次に本発明を図を用いて説明する。第１図は本
発明の１実施例を示すカラー画像形成装置の要部
のみを示す説明図である。

第１図において、１０はカラー画像形成装置、
１１は像担持板、１１１は像担持板を保持するホ
ールダである。１２は像担持板１１に静電荷像を
形成する静電像形成部である。

ホールダ１１１に支持された像担持板１１は図
上Ａで示した位置をスタート位置として直線状の
軌道Ｗ−W′に沿つて往復する。

軌道Ｗ−W′に沿つて、静電像形成部１２から
下流に向かつて現像器群１３、転写ドラム１４、
クリーナ１５が配設されている。

静電像形成部１２は、像担持体１１に対して帯
電と之に続いての像露光を行う箇所で、コロナ放
電を行う帯電極１２１と、移動する像担持板１１
と同期して移動する原稿Ｄに対して、之を照射す
るランプ１２２、照射された原稿Ｄ像を像担持板
１１上に結像するレンズ１２４と、光路を変換す
るミラー群１２３とよりなつている。また光路に
は青、緑、赤フイルタ１２５が適宜挿脱されるよ
うになつている。

現像器群１３は、それぞれイエロー、マゼン
タ、シアン色現像剤を内蔵した現像器１３１，１
３２，１３３よりなるもので、回転する現像スリ
ーブ１３１Ａ，１３２Ａ，１３３Ａ周面上に磁力
を用いて現像剤の層を形成し、現像剤層を移動す
る像担持体１１と摺擦し現像を行う。１３１Ｂ，
１３２Ｂ，１３３Ｂは可動の層厚規制部材であつ
て、現像を行う際は現像スリーブとの間に適当の
間〓を設けて現像剤の層を形成し、現像を行わな
い間は層厚規制部材を現像スリーブに当接させて
現像剤の補給を断つて移動する像担持体１１と非
接触かつ非現像状態とする。

転写ドラム１４は、軌道Ｗ−W′と平行な軸心
を中心として自由に回動し得る円筒部材で、軸心
と平行な筒面の切欠き部１４Ｃを有している。転
写ドラム１４の断面形状を示したのが第３図であ
る。

転写ドラム１４は、中心にアルミニウム等の導
電性ドラム胴１４４とその外側に0.5〜10mm程度
の厚みの材料、例えばシリコンゴム、ブタジエン
ゴム、ニトリルゴムあるいはエチレン−プロピレ
ンゴム等を焼付けた弾性絶縁体１４５およびその
形成された円筒を半径方向に５〜10mm程度半径に
直角な面で切取つた切欠き部１４Ｃを設けること
によつて形成される。

１４１は転写ドラム１４の筒面に設置するグリ
ツパで、転写紙Ｐの先端を保持する部材で、グリ
ツパ１４１には特願昭55−148159号記載のグリツ
パの技術等を利用することもできる。転写紙を規
制し挟持するグリツパ１４１は転写紙Ｐを挟持し
ている段階では転写ドラムの筒面の外周面の下に
しまい込まれ転写時にも、像担持板１１の下面を
損傷することはない。

また転写ドラム１４に対向して転写部の上流に
は転写電極１４９が設けられている。転写電極１
４９はグリツパ１４１で転写ドラム１４上に保持
された転写紙Ｐ上にトナー像を転写するための電
極で、トナー像を転写するためにトナーとは逆極
性の電圧２〜10キロボルトを印加する。弾性絶縁
体１４５は印加電圧によりその表面に転写電場を
誘起することと、像担持板１１と転写ドラム１４
の圧接を無衝撃に密接に行う目的を果たす。もし
円筒の切取りがドラム胴１４４にまで及び時には
前記した弾性絶縁体の薄いシートを焼付けてドラ
ム胴１４４の裸出部をカバーしておくことが好ま
しい。

また転写ドラム１４の筒面にグリツパ１４１に
よつて先端位置を規制されて挟持された転写紙Ｐ
がｎ回の色トナー像転写を受ける間に転写ドラム
３４はｎ回の回転がなされるが、転写紙Ｐが筒面
から剥離しないように、押さえベルト１４３のよ
うな維持機構を設けておくことが望ましい。第３
図に示した押さえベルト１４３は転写ドラム１４
の端縁部に転写紙Ｐの端縁を押付ける巾の細い押
さえベルトであつて、転写ドラム１４の両端縁に
対をなして設けられていて、転写ドラム１４の無
用の回動に対するブレーキおよびロツク機構とし
て機能することもできる。

また１４２は分離爪で、転写を終えた転写紙Ｐ
を転写ドラム１４から分離するための分離爪で、
複写機に設けた制御装置によつて制御され、グリ
ツパ１４１による転写紙Ｐの保持を解除し、分離
爪１４２先端は転写ドラム１４筒面と当接し、転
写紙Ｐを剥離するように作動する。

以上説明した転写ドラム１４はその重心がその
回転軸に関して切欠き部１４Ｃの反対側にあるの
で、通常は重力の作用によつて切欠き部１４Ｃを
上側にして第１図の如く静止している。転写ドラ
ム１４は像担持板１１の移動に従動して回転する
が、第４図を用いてその作動の説明を行う。

転写ドラム１４の切欠き部１４Ｃの近傍には引
掛部材であるフツクピン１４６が転写ドラム１４
と一体に設けられている。一方、Ｗ−W′の軌道
に沿つて移動する像担持板１１を支持したホール
ダ１１１の先端近傍には、フツクピン１４６と係
合する引掛部材であるフツク１１２が設けられて
いる。

転写ドラム１４の軸心をＯ、回転する転写ドラ
ム１４と像担持板１１との接点をＴとすると、Ｔ
位置は像担持板１１上のトナー像が転写紙Ｐ上に
転写する位置である。図においてＰ１に位置した
フツクピン１４６がOTとなす角をθとする。

いまホールダ１１１が右方向に移動すると、フ
ツク１１２はフツクピン１４６と係合し、可動の
転写ドラム１４は図上で時計方向に押されて回転
し、OTとなす角θ′のＰ２位置で係合が外れる。
この間転写ドラム１４は角（θ＋θ′）回転する。

転写ドラム１４の円筒部端部とOTとのなす角
をψとして、（θ＋θ′）＞ψに設定されていると、
前記の引掛部材の係合が外れる以前にホールダ１
１１の底面と転写ドラム１４の円筒部とは当接し
ているので、前記の引掛部材の係合関係が外れて
も、ホールダ１１１の移動に従動して摩擦力によ
つて転写ドラム１４は当接・回転を続ける。ここ
でホールダ１１１に保持された像担持板１１上で
形成されるトナー像先端位置とグリツパ１４１に
保持された転写紙Ｐ先端とは合致するよう位置設
定されているので、転写紙全面にトナー像が転写
されることとなる。転写終了後、前記転写ドラム
１４は、移動を続ける像担持板１１との当接が解
かれ該転写ドラム１４の重心位置を回転中心位置
より偏心させて回動し、即ち、転写ドラム１４中
軽くなつている切欠き部１４Ｃを上部に、重い部
分が下部位置となるように回動し、第４図示の位
置で自動的に停止する。従つて前記切欠き部１４
Ｃが像担持体１１の移動経路に対向して止まる。

ホールダ１１１が図上左方へ復帰する際は、フ
ツク１１２はフツクピン１４６と当接しても容易
に回転・退避するよう構成されているので、像担
持板１１の左方への復帰にあたつては転写ドラム
１４は回転することはない。なお、引掛部材であ
るフツク１１２とフツクピン１４６との関係はホ
ールダ１１１と転写ドラム１４の何れに設置され
ていても差支えない。

次に本発明のカラー画像形成装置について、画
像形成工程を第１図および第２図のフローチヤー
トに基づいて説明する。

まず原稿載置台上に原稿Ｄを載置し、コピー釦
を押釦すると、カラー静電復写機の制御装置（図
示せず）の現像回数のカウンタ数ｉは０にリセツ
トされる。（準備(1)） 続いてＡ位置にある像担持板１１を保持したホ
ールダ１１１は右方に一様な速度で移動し、帯電
極１２１によつて像担持板１１は一様に帯電され
たのち像露光が行われる。像露光はホールダ１１
１の移動と同期して移動する原稿Ｄをランプ１２
２で照射し、照射された原稿Ｄ像をレンズ１２４
によつて像担持板１１上に結像することによつて
なされる。この際例えば青フイルター１２５
（青）が挿入され、青フイルターを通しての潜像
形成がなされる。（処理(1)） 青フイルターを通しての像担持板１１上の潜像
はイエロー色現像剤を内蔵した現像器１３１によ
つて現像され、イエロー色のトナー像を形成す
る。（処理(2)） 更にホールダ１１１は一様な速度で右方に移動
し、引掛部材１１２，１４６は係合し、転写ドラ
ム１４は従動回転して転写がなされる。すなわち
之に先立つて給紙皿１６から排出された転写紙先
端はグリツパ１４１で転写ドラム１４周面上に保
持されていて、従動回転中に転写電極１４９によ
つてトナーと反対極性に帯電させられ、第４図で
示したＴ位置で、像担持板１１上のイエロー色の
トナー像は転写紙Ｐ上に転写する。（処理(3)） ここでカウント数は１にカウントアツプする。
（処理(4)） 転写を終えた像担持板１１はクリーナ１５で残
留トナーおよび残留トナーは除去されて第１図示
のカラー画像形成装置１０の右方Ｂ位置にいた
り、（処理(5)）反転してＡ位置に復帰停止する。
（処理(6)） ここで現像設定回数ｎ（本実施例では３色現像
を行うのでｎ＝３）と現像回数（一般的に表して
ｉ）との照合がされ（判断(1)）、現像回数ｉがｎ
になるまで判断(1)と処理(1)のループが繰返され
る。

本実施例では第２回目の像形成プロセスでは緑
フイルタ１２５（緑）を通した像露光によつて形
成された潜像がマゼンタ色の現像剤を内蔵した現
像器１３２によつて現像され、マゼンタ色のトナ
ー像はイエロー色のトナー像を保持した転写紙上
に重ねて転写される。

ここで現像回数カウンタを１だけ進め、現像設
定回数と比較し、第３回目の像形成プロセスに入
る。第３回の像形成プロセスでは赤フイルタ１２
５（赤）を通した像露光によつて形成された潜像
がシアン色の現像剤を内蔵した現像器１３３によ
つて現像され、シアン色のトナー像はイエロー色
とマゼンタ色のトナー像を保持した転写紙上に重
ねて転写される。ここで現像回数カウンタを更に
１だけ進め、現像設定回数と比較して同数となつ
たことを確認する。

現像が設定回数ｎとなり、ｎ回の像形成プロセ
スがなされると、整合してｎ種の色トナー像を転
写された転写紙Ｐは分離爪１４２によつて転写ド
ラム１４から分離され定着器１７で定着され搬出
される。（処理(7)、(8)および(9)） 続けて複写すべき原稿があれば準備(1)にもど
り、なければ（判断(2)）、転写を終えた像担持板
１１はクリーナ１５によつてクリーニングと除電
が行われ、一旦Ｂ位置まで移動したのち反転し、
Ａ位置で停止して複写機の稼働を停止する。（処
理(10)） 〔発明の効果〕 本発明のカラー画像形成装置は、次のような優
れた特長と効果を有している。

(1) 直線状の像担持板の移動軌道に沿つて設けら
れた従来技術による転写ドラムは、像担持板の
往動時（転写時）には転写ドラムは当接回転す
る一方、復動時には退避する退避機構が必要と
なるので複写機の構造を複雑にし且つコストア
ツプの因となり、退避機構の設置によつて誘発
的障害をも発生させる危険性があつた。特に転
写ドラムと像担持板間の退避機構による退避作
動は、トナー像の再現性のよい精密な整合圧接
に不利をきたすことになるものであつた。

本発明では転写ドラムの円筒面の一部を切り
欠くようにして、退避機構を不要とする優れた
効果を有するようにしている。更に本実施例で
は転写ドラムの重心位置を適切に選択すること
によつて非作動時には常に切り欠き部が像担持
板の移動軌道に対向するように構成されている
ので、複雑な機構を必要としないという優れた
効果を併せ持つている。

(2) 転写ドラムには２色目以降の転写の場合次の
転写のために待機している転写紙が保持されて
いるが、その保持は必ずしも強固ではない。従
つて転写ドラムは転写時だけ像担持板に添つて
回動し、その他の時には静止し、転写紙に無用
の振動を与えて整合位置を狂わさないように構
成する必要がある。像担持板と転写ドラムの駆
動を各々独立に行つて転写する時には、僅かな
同期の狂い、あるいは両者間の駆動速度の微小
変動が忽ち明確な色ずれとして検出されるの
で、転写ドラムと像担持板とには高度の同期性
をもつて駆動回転することが必要である。

本発明は転写ドラムの回転は像担持板（ホー
ルダ）の移動に伴つて摩擦力により従動し、更
に引掛部材を設けて両者の関係位置を規定する
ようにしたもので、機構・構造が簡単であるだ
けでなく、多数のトナー像を重ねて転写するの
に、ズルが全く認められない優れた画像形成が
なされる特性をも併せ持つている。

即ち本発明によつて構造が簡単であるにも拘
わらず、トナー像の転写がズレなく行われて高
画質のカラー画像が得られるカラー画像形成装
置が提供されることとなつた。

【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構成を
示す要部説明図、第２図は該カラー転写機の作動
フローチヤートである。第３図は本発明の１実施
例の転写ドラム部分の側断面図、また第４図は転
写ドラムを像担持板に従動させる時の引掛部材の
関係説明図である。 １０……カラー画像形成装置、１１……像担持
板、１２……静電像形成部、１３……現像器群、
１４……転写ドラム、１４Ｃ……切欠き部、１５
……クリーナ、１６……給紙皿、１７……定着
器、１１１……ホールダ、１１２……フツク（引
掛部材）、１２１……帯電極、１２４……レンズ、
１２５……フイルタ、１３１，１３２，１３３…
…現像器、１４１……グリツパ、１４２……分離
爪、１４６……フツクピン（引掛部材）、１４９
……転写電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直線状の移動経路を移動する平板状の像担持
   体と、該移動経路に沿つて上流側から該像担持体
   の帯電および像露光手段と、多色の現像剤を内蔵
   する複数の現像器と、転写紙を保持する転写ドラ
   ムと、クリーニング手段とを配設し、 像担持体の移動に伴つて帯電および像露光手段
   による潜像形成を行つたのち、色分解された像露
   光に対応した現像器により現像を行い、現像によ
   つて得られたトナー像を前記転写紙上に転写し、
   転写を終えた像担持体はクリーニング手段によつ
   てクリーニングされたのち原位置に復帰するよう
   にし、 上記の画像形成プロセスを複数回繰返すことに
   より転写紙上にトナー像を重ねたカラー画像と
   し、該転写紙を転写ドラムより剥離して定着を行
   うカラー画像形成装置において、 前記転写ドラムには転写紙を挟持するグリツパ
   手段を設け、該グリツパ手段で挟持された転写紙
   は転写ドラム面に密着・保持し、転写紙が密着し
   ている面以外には切り欠き部とその近傍に引掛部
   材が設けられていて、 トナー像転写時以外は、前記転写ドラムの重心
   位置を回転中心位置より偏心させて、前記像担持
   体の移動経路に前記転写ドラムの切り欠き部を対
   向静止させ、前記像担持体の移動経路と前記転写
   ドラムとの間に間〓を有するよう構成され、 転写紙上へのトナー像転写時には、移動する前
   記像担持体と前記引掛部材が係合し、前記像担持
   体の移動に伴つて前記転写ドラムは摩擦力によつ
   て従動回転し、トナー像を転写紙上に転写するよ
   う構成したことを特徴とするカラー画像形成装
   置。