JPH03149577A - 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−、電子写真方式によりベルト状像形成体上に
トナー像を形成し、転写材上に転写して画像を得るよう
にした画像形成装置に関する。

（発明の背景〕 電子写真法を用いてカラ一画像を得るには多くの方法・
装置が提案されている。例えば特開昭６１−１００７７
０号公報に開示されているように、像形成体たる感光体
ドラム上に原稿像の分解色数に応じた潜像形成と現像を
行い、現像の都度転写ドラム上に転写して転写ドラム上
に多色像を形成したのち、記録紙上に転写してカラーコ
ピーを得る方法がある。この方法による装置は、感光体
ドラムの他に１枚分の画像をその周面上に転写できる大
きさをもった転写ドラムを設ける必要があり、装置は大
型でかつ複雑な構造となることは避けられない・ また例えば特開昭６１−１４９９７２号公報に開示され
ているように、感光体ドラム上に原稿像の分解色数に応
じた潜像形成と現像を行い、現像の都度転写材上に転写
して多色のカラーコピーを得る方法である。この方法に
あっては多色の画像を精度よく重ねることは困難で、良
質のカラーコピーを得ることはできない。

また感光体ドラム上に原稿像の分解色数に応じ−た潜像
形成と、カラートナーによる現像を繰り返し、感光体ド
ラム上でカラートナー像を重ねたのち転写してカラ一画
像を得る方法がある。この多色画像形成の基本プロ石ス
は本出願人による特開昭６０−７５８５０号、同６０−
７６７６６号、同６０−９５４５６号、同６０−９５４
５８号、同６０−１５８４７５号公報等によって開示さ
れている。

このような重ね合せによってカラ一画像を得るようにし
た多色画像形成装置にあっては、感光体ドラムの周縁に
色の異ったカラートナーを収納した複数の現像器が配置
してあり、一般には感光体ドラムを複数回回転させ、感
光体ドラム上の潜像を非接触現像法により現像してカラ
一画像を得るようにしている。

また像形成体については、上記に説明したようにドラム
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一画像
形成装置を構成する場合には有効である。また感光体ベ
ルトは小さな曲率に沿って走行することができるので、
小径の回動ローラを用いこの曲率部分を利用して転写材
の分離を行うことで転写材の分離不良等を防止すること
もできる。

〔発明の目的〕

かかる感光体ベルトは基体と有機感光層の間に導電層を
挟んだ薄いシート状の感光体であってエンドレスの形態
で使用されるために、端部を相互に重ね合わせて超音波
接着を施したリング状のものが使用される。

そのため接着部に感光体の厚さに相当する段差が生ずる
のが避けられず、非接触現像によってもその段差に現像
剤中のトナーが不要に付着するのでカラ一画像の場合に
は他の現像器内への混色を生じ、またキャリアが付着し
た場合にはクリーニング時に感光体を傷つけたりする結
果とする。

本発明はこの点を解決して改良した結果、端部を重ね合
わせた感光体ベルトの使用によっても不要なトナーやキ
ャリアを付着させず高品質の画像を得ることの出来る画
像形成装置の提供を目的としたものである。

〔発明の構成〕

上記目的は、ベルト端部を上下に貼り合わせたベルト状
像形成体を複数の回動するローラ間に張架し、該ベルト
状像形成体の周縁部に非接触現像を行う現像装置を設け
た画像形成装置において、該現像装置の現像剤層とベル
ト状像形成体との間隙（Ｄ）はベルト状像形成体のベル
ト厚（１）より大なる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〕

本発明のカラ一画像形成装置の一実施例を第１図ないし
第４図に示す。

第１図において、１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はゴムローラからなる
回動ローラ２及び金属ローラからなる回動口・−ラ３の
間に架設されていて回動ローラ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ｌ−１に内接するガイド部材であっ
て、前記感光体ベルトｌは外方に付勢されたテンシコン
ローラ５の作用によって緊張状態とされることによりそ
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ｌ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を可能とし
ている。

６は帯電手段たるスフ口トロン帯電器、７は像露光手段
たる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手段たる現像器で
あって、これ等の像形成手段は感光体ベルトｌの前記ガ
イド部材４に対向する位置に配設される。そして、感光
体ベルトｌの移動を妨げず間隙を保持するために、感光
体ベルトｌの外側で前記ガイド部材４に間隙保持手段を
もって当接する。

前記レーザ書込み系ユニットフには図示の光学系のもの
の他に、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８．９．１０．１１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ｌと所定の間隙を保つ各現像ス
リーブ８　Ａ　、９　Ａ　、ＩＯＡ、ｌｌＡを備え、感
光体ベルトｌ上の潜像°を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、感光体ベルトの移動を妨げない長所を有する。

１２は転写器、　１２Ａは除電バー、　１３はクリーニ
ング手段たるクリーニング装置で該クリーニング装置１
３のブレード１３Ａとトナー回収ローラ１３Ｂは画像形
成中には感光体ベルトｌの表面より離間した位置に保た
れ画像転写後のクリーニング時のみ図示の如く感光体ベ
ルトｌの表面に圧接される。

前記カラ一画像形成装置によるカラ一画像形成のプロセ
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一画像データ入力部（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、これは一旦画
像メモり（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））
である例えば第１図の実施例で示したカラ一画像形成装
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フに入力さ
れると、レーザ書込み系ユニットフ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及び７Ｅに
より光路を山げられて、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。

一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ｌ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の搬送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
、この潜像は現象手段の内イエロー（Ｙ）のトナー（顕
像媒体）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、ベルト表面にトナー像が形成される。得
られたトナー像はベルト面に保持されたまま感光体ベル
トｌの周面より引き離されている清掃手段たるクリーニ
ング装置１３の下を通過し、つぎのコピーサイクルに入
る。

すなわち、前記感光体ベルトｌ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
信号が前記書込み系ユニットフに入力され、前述した第
１の色信号の場合と同様にしてドラム表面への書込みが
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（Ｍ）のトナーを装填した現像器９によって非接触の
状態で反転現像される。

このマゼンタＣＭ）のトナー像はすでに形成されている
前述のイエロー（Ｙ）のトナー像の存在下に形成される
。

ＩＯはシアン（Ｃ）のトナーを有する現像器で、信号処
理部で発生される制御信号に基づいてベルト表面にシア
ン（Ｃ）のトナー像を形成する。

さらに１１は黒色のトナーを有する現像器であって、同
様の処理によりドラム表面に黒色のトナー像を重ね合わ
せて形成する。これ等各現像器８゜９、ＩＯ及び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が印
加され、顕像手段であるｌ成分あるいは２成分現像剤に
よる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−１には非接触で反転現像が行われるようにな
っている。

かくして感光体ベルトｌの周面上に形成されたカラーの
トナ一画像は、転写部において給紙力セラ）１４より給
紙ガイド１５を経て送られてきた転写材に転写される。

−すなわち、給紙力セット１４に収容された転写材は給
紙ローラ１６の回転によって最上層の一枚が搬出されて
タイミングローラ１７を介し感光体ベルトｌ上の像形成
とタイミングを合わせて転写器１２゜除電バー１２Ａへ
と供給される。

画像の転写・除電を受けた転写材は、除電効果によりト
ナー飛散等の画質への影響を受けることなく前記回動ロ
ーラ２に沿って急に方向転換をする感光体ベルトｌより
確実に分離して上方に向かい、定着ローラ１８によって
画像を溶着したのち排紙ローラ１９を経てトレイ２０上
に排出される。

一方、転写材への転写を終えた感光体ベル）１はさらに
搬送を統けて回動ローラ３に対峙するブレード１３Ａと
回転するスポンジ部材からなるトナー回収ローラ１３Ｂ
を圧接状態とした前記クリーニング装置１３において残
留、したトナーの除去を行いその終了をまって再び前記
ブレード１３Ａを引き離し、それより少し後にトナー回
収ローラ１３Ｂを引き離し新たな画像形成のプロセスに
入る。

前記感光体ベルトｌは、厚さ３０〜１００μＩのＰＥＴ
（ポリエチレンテレフタート）を基体ＩＡとしその上に
導電層ＩＢを挟んで感光体層として電荷発生層と電荷移
動層とからなる厚さ１０〜３０μｍのＯＰＣＩＩＩＣを
塗布した全体の厚さが０．１ｍｍ前後の感光体のシート
を特定形状に切断後その端部を相互に貼り合わせてリン
グ状に形成したもので、回動ローラ２および３に対しｏ
Ｐｃ層１ｃを外向きの状態に張架してエンドレスの形態
で矢示Ａ方向に循環して搬送される。

前記感光体ベルトｌの移動方向すなわち矢示Ａ方向に対
し、ベルト先端ｓＥｌはベルト後端部Ｅ２に対しリング
の内側から０．３〜３ｉ＋ｍ程度の範囲で重ね合わされ
超音波接着によって接続されている。

一方前記各現像器には次に記す構造のものが使用される
。

第３図（Ａ）は現像器９の断面を示したもので９Ａは、
固定されたマグネットローラを内包する現像スリーブで
同軸上の両側部に設けた突当コロ９Ｂをガイド部材４と
当接させることにより感光体ベルトｌの局面との間に所
定の現像間隔を保ち反時計方向に駆動回転される。９Ｃ
は剛性かつ磁性を有する薄層形成部材で現像スリーブ９
Ａに対し現像剤が介在しない状態で所定の荷重をもって
圧接される。９Ｄおよび９Ｅはスクリュ一構造をもち、
互いに逆方向に現像剤を搬送循環させる一対のトナー搬
送スクリューであってトナーとキャリアを充分撹拌混合
した上現像剤として現像スリーブ９Ａに送る作用をする
ものである。

前記トナー搬送スクリュー９Ｄと前記トナー搬送スクリ
ュー９Ｅは互いに相反する方向に回転する撹拌部材を兼
ねる部材であってトナー搬送スクリュー９Ｄの推力によ
って奥側に搬送されたトナーとキャリアは、トナー搬送
スクリュー９Ｅ側に移りその推力によって図面の手前側
に搬送され、その間におけるトナーとキャリアとの混合
作用によって摩擦帯電がなされた均質な現像剤とされ、
現像スクリュー９Ａ周面上に層状に付着する。

現像スリーブ９Ａの周面上に付着して層状をなしたこの
現像剤層は、薄層形成部材９０部分を通過する過程で薄
層となり、現像領域において時計方向に搬送する感光体
ベルトｌの周面上の潜像を現像間隔を距てて非接触で反
転現像しトナー像を形成する。

この非接触現像時には図示しない電源から直流成分に加
え交流成分を含む現像バイアスが前記現像スリーブ９Ａ
に印加され、その結実現像スリーブ９Ａ上に現像剤中の
トナーのみが選択的に前記潜像の面に移行して付着され
る。

トナー成分を消費した現像剤はキャリア比率が高くなっ
て現像スリーブ９Ａによって搬送されてスクレーバ９Ｆ
により剥離回収され、再びトナー比率の高い現像剤を混
合される。

第３図（Ｂ）は第３図（Ａ）の現像器９の矢示ＡＡ断面
を示したものである。第３図（Ｂ）において９Ａは現像
器９の現像スリーブ、９Ｂは突当部材たる突当コロであ
って該突当コロ９Ｂは前記現像スリーブ９Ａの両側にあ
って回転軸Ｓに回動自由に軸受は支持されている。

前記突当コロ９Ｂは、前記ガイド部分４に圧接された場
合、現像スリーブ９Ａの周面が感光体ベルトｌの外周面
との間に０．２〜１．０ｍ閣の現像間隔に相当する間隙
を形成出来るように現像スリーブ９Ａより若干大きな外
径寸法を有している。

前記現像スリーブ９Ａは、第４図に示すように薄層形成
部材９Ｃによって形成された周面上の現像剤層が感光体
ベルトｌの画像形成面に対して感光体ベルトｌの厚みｔ
より大きな間隙りを隔てて対峙するよう、前記突当コロ
９Ｂのガイド部材４への当接によって位置が設定されて
いる。

それによって現像スリーブ９Ａは周面上の現像剤層を感
光体ベルトｌの重ね合わせによって生じた段部に接触さ
せることなく搬送することが出来る。すなわち、感光体
ベルトの厚さは通常ｌＯＯｐ−前後であることから、現
像間隙は１００ミ１以上の間隙を有する様に設定する。

さらに前記間隙りの値は出来得れば厚みｔの２倍以上と
するのが望ましく、それによって感光体ベルトｌの先後
端部ＥｌおよびＥ２の重ね合わせによって生じた段部に
対するトナーやキャリアの付着がより確実に防止される
。

また、現像間隔を大として現像を行うには、現像バイア
スが直流成分に加え、交流成分を有することにより現像
性能を向上させることが好ましい。

そして前記の段部の現像領域内の通過に際しては、現像
スリーブの停止と共に、現像スリーブ９Ａに印加される
現像バイアスを直流成分のみに切替えるかあるいはフロ
ーティングとし、現像能力自体を低下させればそれによ
ってトナーやキャリアの付着をより有効に防止すること
が可能となる。

なおベルト後端ｆｉＥ２のエツジは斜めに面取り加工さ
れた上、その面取り部に露出した導電層は高抵抗のシー
リング材によってシールされたものが使用される。

かくして現像スリーブ９Ａは感光体ベルトｌの外周面と
の間に非接触現像に適した一定の現像間隔を構成し、現
像器９は常に適正な現像処理を行うことが出来る。なお
他の現像器８および１０．１１についても同様であって
それぞれの内蔵する各突当コロは周知の付勢機構によっ
てガイド部材４に圧接され、安定した状態で現像が行わ
れる。

〔発明の効果〕

本発明は、ベルト状像形成体に対し端部の貼り合わせに
よって生じた段部にトナーやキャリアを付着させること
なくその感光面との間に適正な現像間隔を維持して現像
装置を設定出来るようにしたもので、その結果簡易な製
造手段によるベルト状像形成体を使用しても高品質の画
像を得ることの出来るカラ一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断面構成図、第２図は
像形成システムを示すブロック図、第３図および第４図
は前記装置の現像器の断面図およびその要部図。 ｌ・・・感光体ベルト　　　４・・・ガイド部材６・・
・帯電器 ７・・・レーザ書込み系ユニット ８．９　．ＩＯ，１１・・・現像器 ａ　Ａ　、９　Ａ　、ＩＯＡ、ＩＩＡ−・・現像スリー
ブ９Ｂ・・・突当コロ　　　　９ｃ・・・薄層形成部材
９Ｄ、９Ｅ・・・トナー搬送スクリュー９Ｆ・・・スク
レーパ　　　１２・−・転写器１３・・・クリーニング
装置　Ｅｌ・−ベルト先端部Ｅ２・・・ベルト後端部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ベルト端部を上下に貼り合わせたベルト状像形成
   体を複数の回動するローラ間に張架し、該ベルト状像形
   成体の周縁部に非接触現像を行う現像装置を設けた画像
   形成装置において、該現像装置の現像剤層とベルト状像
   形成体との間隙（Ｄ）はベルト状像形成体のベルト厚（
   ｔ）より大なることを特徴とする画像形成装置。
2. （２）該現像装置が２成分現像剤を用いる現像装置であ
   ることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. （３）現像剤層とベルト状像形成体との間隙（Ｄ）と、
   ベルト厚（ｔ）との間にはＤ＞２ｔであることを特徴と
   する請求項１または２記載の画像形成装置。