JPH0561307A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラー画像形成装置の小型化を図ると共に帯
電器、転写器及びレーザ書込み系のトナー汚れを防止す
ると共に常に良好なトナー画像を記録する。 【構成】 各回動ローラ２，３に巻回し張設された感光
体ベルト１の下方には各カラー現像剤を収容する各現像
器８，９，10，11が設けられている。帯電器６と転写器
12とは回動ローラ３に巻回される感光体ベルト１の湾曲
面と対向して設けられクリーニング装置13は現像器８に
隣接し反対側の回動ローラ２側の感光体ベルトの湾曲面
と対向して設けられそれぞれ隔離されている。帯電器６
と転写器12とは共用又は一体部材に一体化されて取付け
られ位置が切替えられる。そして張設される感光体ベル
ト１とクリーニング装置13と各現像器８，９，10，11と
はカートリッジ化されカラー画像形成装置に着脱自在に
装着されている。そして、カラー画像形成時の感光体ベ
ルト１は５回転し、モノ黒画像形成時は２回転してそれ
ぞれ転写を終える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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。

【０００２】

【従来の技術】従来像担持体ベルトを略水平に懸架して
有し、複数の現像器を前記ベルトの下面に並列配置した
カラー画像形成装置は、例えば特開昭61-151560号公報
等に記載されていて公知である。前記公報記載のカラー
画像形成装置によれば、像担持体ベルトが略水平で横長
に配置され、該ベルトの下面に複数の現像器がその現像
開口部を上方に向けて並列で配置されている。そして、
対向して設けられる２個の回動ローラに張設される像担
持体ベルトの回りには画像を形成する順に帯電器とレー
ザ書込み系による露光部と前述の位置に配設されるイエ
ロー、マゼンタ、シアン、黒色の各現像剤のそれぞれを
収容する各現像器と一方の回動ローラに巻回される前記
像担持体ベルトの湾曲面に対向し所定の間隔を有して設
けられる転写器と該転写器の上方に定着器とがそれぞれ
配設されている。そして他方の回動ローラに巻回される
前記像担持体ベルトの湾曲面に対向し所定の間隔を有し
てクリーニング装置が前記帯電器に隣接して設けられて
いる。

【０００３】このように構成されるカラー画像形成装置
によって間欠的に搬送される記録用紙上につぎつぎとカ
ラー画像が記録されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで実用的なカラ
ープリンタ又はカラー複写機等においては記録用紙上に
トナー画像を転写したのちの像担持体ベルト面に残留す
るトナーをクリーニング装置によって除去するようにし
ているがクリーニング回数の増加に伴いクリーニング装
置から飛散するトナーによって該クリーニング装置に隣
接する帯電器やレーザ書込み系のレンズやミラーの表面
が次第に汚染されて像担持体ベルトや記録用紙に形成さ
れるトナー画像の画質に悪影響を及ぼすようになる。

【０００５】また、帯電器と転写器とが張設される像担
持体ベルトの長手方向の両端部に別々に配設されている
とそれぞれ所要のスペースを要するため必然的に画像形
成装置が大型化する。

【０００６】本発明はこのような問題点を解決してトナ
ー飛散による帯電器やレーザ書込みの光学系等の汚れを
防止すると共に小型化を可能とし、かつ常に良好なトナ
ー画像を記録することのできるカラー画像形成装置の提
供を課題目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的は、下記のａ，
ｂ何れかの手段によって達成される。

【０００８】（ａ）張設されたベルト状像形成体とその
下方に複数の現像器を平列して配置したカラー画像形成
装置において、前記現像器と隣接してクリーニング部を
配設すると共に前記画像形成装置に対し前記像形成体と
複数の前記現像器とが一体的に着脱可能であることを特
徴とするカラー画像形成装置。

【０００９】（ｂ）（ａ）において少くとも帯電、露
光、現像、転写、クリーニングの画像形成プロセスによ
るカラー画像形成時の前記像形成体は５回転し、前記プ
ロセスによるモノ黒画像形成時の該像形成体は２回転す
ることを特徴とするカラー画像形成装置。

【００１０】

【実施例】本発明の１実施例を図１のカラー画像形成装
置の構成を示す側断面図と、図２の像形成システムを示
すブロック図と、図３の転写器と帯電器との構成を示す
側面図と、図４の帯電器と転写器との作動を示すブロッ
ク図と、図５のカラー及びモノ黒画像形成時の像形成体
の回転数を示す図と、図６の現像器が上方に位置するカ
ラー画像形成装置の構成を示す側断面図とによって説明
する。

【００１１】しかし本発明は本実施例に限定されるもの
ではない。

【００１２】図１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１は回動ロー
ラ２及び３の間に架設されていて回動ローラ２の駆動に
より矢印で示す反時計方向に搬送される。

【００１３】４は前記感光体ベルト１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１はテンションローラ５の作用によって張設状態とさ
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。なおガイド部材４には像形成に不用な領域に凹部
を設け、摺擦による抵抗を減らしている。勿論この凹部
は摺擦抵抗が低い場合は設けなくてもよい。また感光体
ベルト１或いはガイド部材４間の摺擦抵抗を下げる目的
でテフロン加工等の低摩擦部材を感光体ベルト１或いは
ガイド部材４の何れかの表面に設け、或いは前記の低摩
擦部材で構成することが好ましい。

【００１４】従って前記感光体ベルト１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。

【００１５】また現像器やクリーニング装置を感光体ベ
ルトの下方に設けることにより、現像剤の飛散やこぼれ
を防止することができる。

【００１６】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
１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１の移動を妨げず間隙を保持するた
めに、感光体ベルト１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。

【００１７】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化
した光学系等も使用される。

【００１８】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１と所定の間隙を保つ各
現像スリーブ８Ａ，９Ａ，10Ａ，11Ａを備え、感光体ベ
ルト１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１の移動を妨げない長所を有する。

【００１９】12は転写器で前記帯電器６の上方に設けら
れ該帯電器６と一体的に上下にスライドして位置が切替
えられる。12Ａは除電板、13は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とトナー搬送ローラ13
Ｂ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。

【００２０】カラー画像形成装置25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。

【００２１】まず本実施例による多色像の形成は、図２
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（図
２（イ））で得られたデータを、画像データ処理部（図
２（ロ））で演算処理して画像データを作成し、これは
一旦画像メモリ（図２（ハ））に格納される。次いで該
画像メモリは、記録時取り出されて記録部（図２
（ニ））である例えば図１の実施例で示したカラー画像
形成装置25へと入力される。

【００２２】即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１の周面
上に投射され輝線を形成する。

【００２３】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１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１の搬送による副走査により
感光体ベルト１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１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。

【００２４】即ち、前記感光体ベルト１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ベルト表面への
書込みが行われ潜像が形成されている。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。

【００２５】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。

【００２６】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ベルト
表面にシアン（Ｃ）のトナー像を形成する。

【００２７】さらに11は黒色のトナーを有する現像器で
あって、同様の処理によりベルト表面に黒色のトナー像
を重ね合せて形成する。これ等各現像器８，９，10及び
11の各スリーブには直流或いはさらに交流バイアスが印
加され、顕像手段である１成分或いは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
ベルト１には非接触で現像が行われるようになってい
る。

【００２８】かくして感光体ベルト１の周面上に形成さ
れたカラーのトナー画像は下方にスライドされて前記帯
電器６の位置に切替えられた前記転写器12、前記除電板
12Ａにおいて給紙カセット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。

【００２９】即ち、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を介して感光体ベルト１上の像形
成とタイミングを合せて転写器12へと供給される。

【００３０】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。

【００３１】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回動ローラ３に対峙するブレ
ード13Ａと回動するトナー搬送ローラ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とを引
き離し新たな画像形成のプロセスに入る。

【００３２】このように少くとも帯電、露光、現像、転
写及びクリーニングの各プロセスによるカラー画像形成
時の感光体ベルト１の回転数は、図５の実線で示すよう
に先ず第１回転目において、該感光体ベルト１面上にス
コロトロン帯電チャージと露光とによって形成された静
電潜像にイエロートナーによる現像がなされる。

【００３３】次いで２回転中で同様に帯電、露光及びマ
ゼンタトナーによる現像が施され３回転中でシアン、４
回転中で黒のそれぞれのトナーが付与されて現像され
る。従って４回転で感光体ベルト１面上にイエロー、マ
ゼンタ、シアン、黒の各トナーによるカラー画像が形成
される。そして、感光体ベルト１上に形成されたカラー
画像を安定しかつ良好に転写材に転写するために該感光
体ベルト１は完全に現像工程の終了したトナー画像を担
持したまま更に１回転し図１に示す位置に切替えられた
転写器12によって転写材面上にトナー画像を転写したの
ち感光体ベルト１はクリーニング装置13によってクリー
ニングされる。即ち感光体ベルト１は第１回目の帯電、
露光及び現像からクリーニング終了まで５回転すること
になる。従って転写時には現像工程が終了しているので
安定したトナー画像の転写が行われると共に例えば転写
材の条件として厚紙やＯＨＰ用シートなどが使われると
き又はモノ黒画像形成時などにおいては感光体ベルト１
の回転スピードや定着条件又は転写条件を適宜変化させ
て効率的な画像処理を行うことのできる効果がある。ま
た、モノ黒画像形成時の感光体ベルト１の回転数は図５
の点線で示すように第１回転目で帯電、露光が施された
感光体ベルト１面上の静電潜像に黒トナーを付与して現
像する。

【００３４】次いで前述のカラー画像の場合と同様に感
光体ベルト１はトナー画像を担持したまま１回転したの
ち図１に示す位置の転写器12によって転写材上にトナー
画像を転写し続いてクリーニング処理が行われる。

【００３５】即ちモノ黒画像形成時の感光体ベルト１は
２回転することにより前述のカラー画像の形成時と同様
な効果が得られる。

【００３６】次に、図３及び図４によって帯電器６と転
写器12との切替えの例について下記に説明する。

【００３７】除電板12Ａを備える転写器12と帯電器６を
一体的に保持する一体部材60は常時例えばカラー画像形
成装置25のフレームの一部に一端が固設されるスプリン
グ32により図３に示す下方に引張られてストッパ６Ｃに
よって位置決め係止されている。

【００３８】図４のブロック図に示すように図示せぬ操
作部よりのコピー開始により前記画像形成シーケンスが
開始されると図３に示す転写器12の上方に位置するソレ
ノイド30に制御部を通して通電信号が送られソレノイド
30がＯＮの状態となり転写器12、帯電器６を保持する一
体部材60はスプリング32の張力に抗してソレノイドプラ
ンジャ31と係合するアーム61を介して上方に引張り上げ
られる。そして一体部材60はスライド部62及び固定ガイ
ド63との適宜に係合する係合溝（図示せず）に沿って移
動し帯電器６がベルト感光体１の右側端の湾曲部と所定
の間隔を有して対向する位置に引上げられる。

【００３９】前記各プロセスにより所定の色のトナーが
ベルト感光体１上に形成され次いで転写に入るタイミン
グにおいて給紙レジストタイミングを取るためタイミン
グローラ17に保留された転写材のスタート信号（タイミ
ングローラ駆動信号）が出されると制御部からの駆動信
号を受けてソレノイド30への通電を遮断する。そして一
体部材60はスプリング32の張力によりスライド部62、固
定ガイド63を介して下方にスライドしてストッパ６Ｃの
位置に戻り転写器12と除電板12Ａとは転写プロセス（転
写、分離）が行われる状態に切替えられて機能するよう
になっている。

【００４０】なお、転写器12及び帯電器６の位置が上述
の例とは逆に一体部材60と取付けられていてもその切替
えの主旨態様は本発明に含まれることは勿論である。

【００４１】また図示は省略するが帯電器６と転写器12
とを共用し感光体ベルト１へのスコロトロン帯電チャー
ジ時には例えば４ｋｖ、0.25ｍＡを出力させ転写時には
５ｋｖ、２〜３ｍＡを出力するように同一の電源より出
力を切替えて機能させることも可能であり一層スペース
が縮小されてカラー画像形成装置25のコンパクト化が図
れる。そして、クリーニング装置13は回動ローラ２に巻
回される感光体ベルト１の左側端の湾曲面と対向し所定
の間隔を有して配設されると共に廃トナーボックス13Ｃ
は該クリーニング装置13の下方に接続して設けられてい
る。

【００４２】そして、クリーニング装置13と廃トナーボ
ックス13Ｃとは各現像器８，９，10，11及び張設される
感光体ベルト１と共に鎖線で示すようにカートリッジ化
されてカラー画像形成装置25に着脱自在に装着されるよ
うになっている。

【００４３】また、少くとも感光体ベルト１とクリーニ
ング装置13及び／又は廃トナーボックス13Ｃとをカート
リッジ化し別に各現像器８，９，10，11をカートリッジ
化してそれぞれをカラー画像形成装置25内に装着するよ
うにしてもよい。

【００４４】従って帯電器６及び転写器12除電板12Ａと
クリーニング装置13とは感光体ベルト１の長手方向両側
端に隔離されて配設されかつ密閉状態に外周が形成され
るカートリッジによって仮にクリーニング装置13からト
ナーが飛散してもカラー画像形成装置25内に拡散するこ
とも極めて少ないので帯電器６や転写器12及びレーザ書
込み系ユニット７の各光学系７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，
７Ｅ等のトナーによる汚染もなく長時間に亘るカラー画
像形成装置25の運転時に対しても安定したカラー画像が
形成されている。

【００４５】また、帯電器６と転写器12とを共用或いは
両者を一体的に結合し画像形成の必要に応じて上下にス
ライドして感光体ベルト１の所定の位置に切替えるよう
に構成したのでカラー画像形成装置25の小型化が可能に
なった。前述した実施例は感光体ベルト１に対し各現像
器８，９，10，11のそれぞれが下方に位置するカラー画
像形成装置25について説明したが図６に示すように各現
像器８，９，10，11が上方に位置する場合について下記
に説明する。

【００４６】即ち各回動ローラ２，３に張設されて反時
計方向に回動する感光体ベルト１の上方には図の右側か
ら順に例えばイエロー、マゼンタ、シアン、黒色の各現
像剤を収容する各現像器８，９，10，11が所定の間隔を
有し前述した下方に位置する場合と同様の機能を備えて
配設されている。

【００４７】そしてクリーニング装置13は左端に位置す
る現像器11に隣接し回動ローラ２に巻回される感光体ベ
ルト１の湾曲面と対向し所定の間隔を有して配設される
と共に廃トナーボックス13Ｃはクリーニング装置13の下
方に接続されている。

【００４８】一方、帯電器６と、転写器12と除電板12Ａ
とは前述の実施例で説明したと同様に構成されてクリー
ニング装置13とは反対側の感光体ベルト１の湾曲面に対
向し所定の間隔を有して設けられている。そして感光体
ベルト１とクリーニング装置13及び各現像器８，９，1
0，11とは鎖線で示すようにカートリッジ化されカラー
画像形成装置25に着脱自在に装着されている。

【００４９】なお、このカートリッジ化は前述と同様に
各現像器８，９，10，11のカートリッジと感光体ベルト
１、クリーニング装置13、廃トナーボックス13Ｃとのカ
ートリッジとをそれぞれ別箇に構成されていてもよい。
そして、図示及び説明は省略するがレーザ書込み系ユニ
ット７と、給紙カセット14、給紙ガイド15、給紙ローラ
16、タイミングローラ17からなる給紙搬送系と排紙ロー
ラ19等は前述の実施例と略同様の配置で設けられている
と共にその各機能は同じである。

【００５０】そして、感光体ベルト１の回転と同期して
行われる帯電、露光現像、転写及びクリーニングそれぞ
れの画像形成プロセスは前述の各現像器８，９，10，11
が下方に位置する場合と全く同様である。そして、カラ
ー画像形成時における感光体ベルト１の回転数は図５で
示したと同様に５回転であり、モノ黒画像形成時の該感
光体ベルト１は図５の点線で示したと同様に２回転に設
定されている。従って前述の実施例と同様の効果が得ら
れると共に各現像器８，９，10，11が上方に位置するた
め極めて簡単な構造によってトナー補給装置を構成する
ことのできる効果がある。

【００５１】このように構成されるカラー画像形成装置
25も各現像器８，９，10，11が感光体ベルト１の下方に
配設される前述の実施例と同様にクリーニング装置13は
現像器11と隣接して配設されかつ該クリーニング装置13
と帯電器６及び転写器12、除電板12Ａとは十分に隔離さ
れているのでトナーによる帯電器６や転写器12の汚れを
防止することができる。

【００５２】また、少くとも感光体ベルト１とクリーニ
ング装置13と廃トナーボックス13Ｃとは前実施例とは同
様鎖線で示すように密閉状態でカートリッジ化され得る
のでカラー画像形成装置25内へのトナーの飛散が防止さ
れレーザ書込み系ユニット７の光学系７Ａ，７Ｂ，７
Ｃ，７Ｄ，７Ｅは清浄に保たれている。

【００５３】

【発明の効果】本発明のクリーニング装置、廃トナーボ
ックスと帯電器、転写器とを隔離し、かつ感光体ベルト
とクリーニング装置と現像器とのカートリッジ化によっ
て画像形成装置内のトナー飛散や拡散が著しく防止され
たので帯電器、転写器、レーザ書込み系内の各光学系の
トナー汚れを防止することができた。

【００５４】また、帯電器と転写器とを共用又は両者を
結合して感光体ベルトの所定の位置に切替え得るように
したので画像形成装置の小型化が可能となると共に効率
的に良好なトナー画像が記録されるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例によるカラー画像形成装置の
構成を示す側断面図。

【図２】同上の像形成システムを示すブロック図。

【図３】本発明の１実施例による帯電器と転写器との構
成を示す側面図。

【図４】帯電器と転写器との作動を示すブロック図。

【図５】本発明の１実施例によるカラー及びモノ黒画像
形成時の感光体ベルトの回転数を示す図。

【図６】本発明の１実施例による現像器が上方に位置す
るカラー画像形成装置の構成を示す側断面図。

【符号の説明】

１ 感光体ベルト（像形成体ベルト） ２ 回動ローラ ３ 回動ローラ ６ 帯電器 ７ レーザ書込み系ユニット ８ 現像器（イエロー） ９ 現像器（マゼンタ） 10 現像器（シアン） 11 現像器（黒） 12 転写器 12Ａ 除電板 13 クリーニング装置 13Ｃ 廃トナーボックス 18 定着ローラ 25 カラー画像形成装置 30 ソレノイド 60 一体部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 張設されたベルト状像形成体とその下方
   に複数の現像器を平列して配置したカラー画像形成装置
   において、前記現像器と隣接してクリーニング部を配設
   すると共に前記画像形成装置に対し前記像形成体と複数
   の前記現像器とが一体的に着脱可能であることを特徴と
   するカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１において少くとも帯電、露光、
   現像、転写、クリーニングの画像形成プロセスによるカ
   ラー画像形成時の前記像形成体は５回転し、前記プロセ
   スによるモノ黒画像形成時の該像形成体は２回転するこ
   とを特徴とするカラー画像形成装置。