JPH0318868A - 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、像担持体たる感光体
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Ｉ；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ｔ；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〕

感光体ベルトを用いたカラー画像形成装置にあっては、
該感光体ベルトの周縁部に、帯電手段、像露光手段、複
数の現像器群からなる現像手段等の像形成手段が設けら
れ、２等像形成手段が回動する感光体ベルトに一定の間
隙をもって対向することとなる。

感光体ベルトに対して像形成手段を一定間隔を保ちなが
ら対向する手段としてバックアップローラを用いバック
アップローラにより対向させる方法がとられている。し
かしバックアップローラを用いたときは像形成手段に対
応した数のバックアップローラを配設することで多くの
ローラが必要となる。またローラ数が多いときには前記
の回動ローラとの平行度を保つことも困難となる。また
特開昭５７−３４５７６号公報に開示されているように
ガイド部材上の感光体ベルトに対向させる装置の提案が
あるがかかる装置によって間隔を維持することは困難で
ある。

本発明は像形成手段が感光体ベルトと精度良く設定間隙
をもって対向し、良好な画像が得られるような感光体ベ
ルトを用いた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、２つの回動ローラと前記ローラ間に曲率を
有するガイド部材を有し、前記回動ローラ間に張架され
かつ前記ガイド部材と摺擦しつつ移動するベルト状像形
成体の周縁に複数の現像手段を含む像形成手段を対向・
配設したカラー画像形成装置において、前記像形成手段
と前記ガイド部材との間には両者を当接する突当部材を
設けたことを特徴とするカラー画像形成装置により達成
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４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１は回動ローラ２および
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に内接するよう装置本体に固定
したガイド部材であって、前記感光体ベルトｌはテンシ
ョンローラ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に接する部分に配設される。

前記レーザ書込み系ユニット７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　、ｌＯ，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８Ａ、９Ａ、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、１３はクリーニング装置で該クリーニン
グ装［１３のブレード１３Ａとトナー搬送ローラ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１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−旦画
像メモリ（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７に入力さ
れると、レーザ書込み系ユニット７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および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により現像されて、ドラ
ム表面にトナー像が形成される。得られたトナー像はド
ラム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７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
。

１０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ドラム表面にシア
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゜ｌＯおよび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トｌに
は非接触で現像が行われるようになっている。

か（して感光体ベルトｌの周面上に形成されたカラーの
トナー１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、給紙カセット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へと供給される。

画像の転写を受けた転写材は、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１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１はさらに
搬送を続けてブレード１３Ａとトナー搬送ローラ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搬送
ローラ１３Ｂを引き離し新たな画像形成のプロセスに入
る。

第３図は本発明にかかわる各像形成手段の感光体ベルト
ｌに対する関係位置の設定を示すもので、帯電手段に関
しては矢示ＡＡ断面をもってその要部を第３図（Ａ）に
、また現像手段に関しては矢示ＢＢ断面をもってその要
部を第３図（Ｂ）に、さらに像露光手段に関しては収束
性光伝送体を有する光学系を同様の断面をもって第３図
（Ｃ）に示す。

第３図（Ａ）において６Ａは帯電器６のバックプレート
、６Ｂは該バックプレート６Ａの両端に取付けた各電極
ブロック、Ｗｌは前記電極ブロック６Ｂの間に張設した
電極用のワイヤである。Ｗ２は、グリッドである。

前記各電極ブロック６Ｂには突当部材として所定の高さ
をもった各突起６Ｃが一体に形成され、帯電器６は該各
突起６Ｃが感光体ベルトｌ外側において前記ガイド部材
４に圧接するよう板バネ等の弾性部材６Ｄによって付勢
されている。

従って前記電極用ワイヤＷＩやグリッドＷ２は感光体ベ
ルトｌの周面に対し常に一定の間隔を保って位置し、感
光体を所定の電位に確実に帯電することが出来る。

また第３図（Ｂ）における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の回転軸９Ｃ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
イド部材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の外周面との間に現像間隙に相当する
間隙を形成出来るよう現像スリーブ９Ａより若干大きな
外径寸法を有している。

従って現像スリーブ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（０，３〜ｌ　
ｍｍ）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に圧接される。

各現像器の構造、機能につき現像器９の場合を例として
説明する。

第４図は現像器９の断面を示したもので９Ａは、マグネ
ットローラを内包する現像スリーブで同軸上の突当コロ
９Ｂにより感光体ベルト１の周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。１９Ａ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＾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。１９Ｂおよび１９ｃはスクリュー構造をもち、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１９Ｂと前記ト・ナー搬送ス
クリュー１９ｃ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１９Ｂ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１９ｃ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、現像スリーブ９八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薄層をなしたこの
現像剤層は現像領域において時計方向に搬送する感光体
ベルトｌの周面上の潜像を前述した現像間隔を距てて非
接触で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パ１９
Ｄ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。

一方第３図（Ｃ）に示す１７は像露光手段であって収束
性光伝送体１７ＡとＬＥＤ等の発光部１７Ｂを一体とし
た光学系から成り、該発光部１７Ｂはケーシングの両端
部に突当部材として所定の高さをもった突起１７Ｇを一
体に形成している。

前記光学系１７は前記各突起１７ｃが感光体ベルトｌの
外側において前記ガイド部材４に圧接するよう前記帯電
器６における場合と同様に板バネ等の弾性部材によって
付勢されている。

従って前記光学系１７もまた感光体ベルトｌの局面に対
し常に一定の間隔を保って位置し画像を感光体上に正確
に結像することが出来る。

さらに像形成手段が感光体ベルトｌと当接することがな
いために感光体ベルトの移動に伴う振動が像形成手段に
影響を与えない。感光体ベルトｌと像形成手段と当接す
ることがないために感光体ベル）ｌの摩耗がない。感光
体ベルトｌは像形成手段と当接することがないために摩
擦抵抗が小さく、搬送が容易である。

さらに前記感光体ベルトｌはその搬送に当たって前記ガ
イド部材４との摺擦による摩擦抵抗を受けてその搬送能
力が低下するおそれがあるが、帯電器６、光学系Ｉ７お
よび各現像器の現像スリーブのそれぞれ対向する範囲外
のガイド部材４の表面に凹部４Ａを形成しそれにより感
光体ベルト１の接触を回避しているので摩擦抵抗が著し
く軽減され充分な搬送力をもって感光体ベルトｌが移動
出来るようになっている。

従って感光体ベルトｌのスリップに伴う画像のズレやゆ
がみが未然に防止されている。

さらに感光体ベルトｌに関しては第３図の（Ａ）。

（Ｂ　）、（Ｃ）に示す如くその内周に一対の連続した
ガイドレールｌＡを一体に形成し該ガイドレールＩＡを
前記ガイド部材４のガイド溝４Ｂに係合させることによ
り搬送中に生じ易い感光体ベルトｌの蛇行を防止してい
る。

〔発明の効果〕

本発明により、可撓性のベルト状像形成体を備えるカラ
ー画像形成装置においても画像形成用各機材の感光体に
対する取付位置を極めて簡単にかつ高い精度をもって設
定することが可能となり、それによって鮮明で高品質の
カラー画像が得られさらにメンテナンス作業も容易であ
るコンパクトな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図、第２図
は像形成システムを示すブロック図、第３図は前記装置
の各要部断面図、第４図は現像器の断面構成図。 ■・・・感光体ベルト　　　２．３・・・回動ローラ４
・・・ガイド部材　　　　４Ａ・・・凹部６・・・帯電
器　　　　　　６Ｂ・・・電極ブロック６Ｃ・・・突起 ７・・・レーザ書込み系ユニット ８．９　、ＩＯ，ｌｌ・・・現像器 ８Ａ、９Ａ、ＩＯＡ、ｌｌＡ・・・現像スリーブ９Ｂ・
・・突当コロ１７・・・（像露光用）光学系１７Ａ・・
・収束性光伝送体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）２つの回動ローラと前記ローラ間に曲率を有する
   ガイド部材を有し、前記回動ローラ間に張架されかつ前
   記ガイド部材と摺擦しつつ移動するベルト状像形成体の
   周縁に複数の現像手段を含む像形成手段を対向・配設し
   たカラー画像形成装置において、前記像形成手段と前記
   ガイド部材との間には両者を当接する突当部材を設けた
   ことを特徴とするカラー画像形成装置。
2. （２）前記像形成手段は帯電手段であることを特徴とす
   る請求項１記載のカラー画像形成装置。
3. （３）前記像形成手段は像露光手段であることを特徴と
   する請求項１記載のカラー画像形成装置。