JPH03149587A - カラー画像形成装置 - 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
したカラー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ー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ー画像
を得る方法がある。この多色画像形成の基本プロセスは
本出願人による特開昭６０−７５８５０号、同６０−７
６７６６号、同６０−９５４５６号、同６０−９５４５
８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ー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現像してカラー画像を得るように
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
周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ー画像
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〕

かかるベルト状像形成体は基体と有機感光層の間に導電
層を撓んだ厚さの薄いシート状の感光体であってしかも
エンドレスの形態で使用されるために、その製作は感光
体をキャスティングによって円筒状に成形してこれを必
要とする幅に切断して感光体をリング状の形態として得
る方法もとられているが、実際には問題があった。感光
体の厚さは０．１０１−程度と極めて薄くしかも厚さの
精度を必要とすることから成形することは技術的に困難
を伴い満足出来る品質のベルト状像形成体を得るのは可
なり困難とされていた。

一方、延展薄等を用いて作製したシート状の感光体の端
部を相互に接着して感光体をエンドレスの形態とする方
法も試みられて来たが、端部の貼り合わせにより段差が
生ずるのを避けることが出来ず、そのため貼り合わせに
画像形成することは不適当であることは勿論、クリーニ
ング部材の当接によ−り感光体がスリップしたり極端な
場合には貼り合わせが剥離したりすることがあって耐久
性の点で問題とされていた。

本発明は、この点を解決して改良した結果、貼り合わせ
によって形成されたベルト状像形成体に対し弾力を有し
たクリーニングを作用させても、その搬送性や耐久性を
損なうことなく長期に勢たりて使用することの出来るカ
ラー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
状像形成体上に重ねてトナー像を形成するカラー画像形
成装置において、該ベルト状像形成体は移動方向ｌこ対
し貼り合わせ部のベルト先端部が、ベルト後端部の下に
位置して貼り合わせられていると共に、クリーニング手
段は当接・解除機構を有していて、該クリーニング手段
のクリーニング方向がベルト状像形成体の移動方向に対
向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。

〔実施例〕

本発明のカラー画像形成装置の一実施例を第１図ないし
第３図に示す。

第１図において、ｌ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ローラ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は前記感光体ベルトｌ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１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４０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は帯電手段たるスコロトロン帯電器、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）ｌ上の潜像を非接触現像法により頭像化する
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１３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１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ー画像データ入力部（第２図（イ）
）で得られたデータを、画像データ剋理部（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ー画像形成装
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７８Ｃより回転
走査され、ｆθレンズ７Ｃを経てミラー７Ｄ及び７Ｅに
より光路を曲げられて、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
。この潜像は現像手段の内イエロー（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、次いで信号九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ＣＭ）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（Ｍ）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
様の気運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、ｌＯ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５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
光体ベルトｌ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１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ット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トｌはさらに
搬送を続けて回動ローラ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、第３図に示す如く厚さ３０〜１
００μｍ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ｌＯ〜３０μ■の
ＯＰＣ層をｃを塗布し、全体の厚さがＯ，１ｍ−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ＯＰＣＩＩＩＣ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、ベルト先端部Ｅｌはベルト後端部Ｅ２に対しリング
の内側から０．３〜３ｍ−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。

更にベルト後端部Ｅ　２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ｌＢは高抵抗の
シーリング材によってシールされている。

しかしながらシート状の感光体の端部を相互に超音波接
着して感光体をエンドレスの形態とする方法においては
、端部の貼り合わせにより段差が生ずるのを避けること
が出来ず、−そのため貼り合わせた画像形成することは
不適当であることは勿論、クリーニング部材の当接によ
りクリーニング部材の破壊や感光体がスリップしたり極
端な場合には貼り合わせが剥離したりすることがあって
耐久性の点で問題となる。

これは、感光体の移動方向に対し、クリーニング手段は
それと対向する方向に作用するためである。図中に示す
様にブレード１３Ａの先端を感光体の移動方向の上流へ
向かって配置した場合は、ブレード先端が貼り合わせ部
の段差にくい込まない様にベルト後端の貼り合わせ部が
ベルト先端の貼り合わせ部の上にくるように構成する必
要がある。

貼り合わせを反対にすると上記の問題がはなはだしい。

一方ブレード１３Ａの先端を感光体の移動方向の下流に
向かって配置した場合は、上記の問題の程度は軽減する
がクリーニングされたトナーがブレードの上面から排出
されずらく、クリーニング性が低下する問題が生じる。

それ故、ブレード１３Ａを用いる場合は感光体は移動方
向に対し貼り合わせ部のベルト先端部がベルト後端部の
下に位置して貼り合わせられると共に、ブレード１３Ａ
先端が上流に向かって当接することが好ましい。

むろん各色のトナ一画像の形成に際しては感光体ベルト
Ｉの搬送サイクルに対する画像形成のりイミングが制御
されて、それによって前記の貼り合わせ部分が画面内に
位置しないようになっている。

一方、前記クリーニング装置１３のクリーニング手段た
るブレード１３１およびトナー搬送ローラ１３Ｂとは、
感光体ベルトｌに対し当接したり当接を解除出来る機能
を備えていて、トナ一画像の形成中および重ね合わせ中
には当接を解除していて感光体ベルトｌの周面より退避
して離間し、トナ一画像の転写終了後には残留トナーの
画像面に対向したタイミングにのみ当接状態とされ画像
面の通過後には直ちに当接解除の状態に復帰される。

特にベルト貼り合わせ部ではブレード１３Ａは既に解除
されており、一方トナー回収ローラ１３Ｂがブレード１
３Ａに堆積しているトナーを除去すべく圧接した状態か
らベルト貼り合わせ部通過後解除される構成とすること
が好ましい。

この様にするとブレード１３Ａは共に感光体ベルトｌの
前述した貼り合わせ部に当接する機会がなく、ブレード
１３Ａに板状の弾性部材を使用しても、さらにブレード
１３Ａや感光体ベルトｌに損傷を与えたりその搬送性を
低下させたりすることがなくなり効果的なりリーニング
作用を得ることが出来る。

第４図は他の実施例を示したもので、退避可能としたク
リーニング手段として円筒部分に植毛したファーブラシ
ｌ１３Ａ、或は内部に磁力を有した円筒を回転させ、そ
の周囲に磁力によって鉄粉等を吸着した磁気ブラシ（２
１３ａ）を感光体ベルトｌに摺擦するようにしてクリー
ニング時にはブラシの当接によりクリーニングするよう
にしたものである。この場合も、ファーブラシｌ１３Ａ
または磁気ブラシ２１３Ａは図示したように感光体ベル
トｌの移動方向に対してカウンタ方向に回転させること
で感光体ベルトｌの貼り合わせ部においても何等問題な
くクリーニングがなされることとなる。なお図上１１３
Ｂはトナーの吸着ローラであって、ファーブラシｌ１３
Ａまたは磁気ブラシ２１３Ａによってクリーニングした
トナーを静電的に吸着・除去するローラである。

〔発明の効果〕

零発明は、高品質のベルト状像形成体を簡易な製造手段
によって実用化し、さらに強力なりリーニング手段の使
用を可能としたものであって、その結果コンパクトで低
価格ながらも高画質のカラー画像の得られる。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】

第１図は本発明のカラー画像形成装置の断面構成図で第
３図および第４図はその要部図、第２図は像形成システ
ムを示すブロック図。

Claims (2)

【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
   成体上に重ねてトナー像を形成するカラー画像形成装置
   において、該ベルト状像形成体は移動方向に対し貼り合
   わせ部のベルト先端部がベルト後端部の下に位置して貼
   り合わせられていると共に、クリーニング手段は当接・
   解除機構を有していて、該クリーニング手段のクリーニ
   ング方向がベルト状像形成体の移動方向に対向すること
   を特徴とするカラー画像形成装置。
2. （２）前記クリーニング手段が板状弾性部材であり、該
   板状弾性部材の先端が上流に向かって当接することを特
   徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。