JPH0815946A - カラー画像形成装置 - Google Patents
カラー画像形成装置Info
- Publication number
- JPH0815946A JPH0815946A JP6146318A JP14631894A JPH0815946A JP H0815946 A JPH0815946 A JP H0815946A JP 6146318 A JP6146318 A JP 6146318A JP 14631894 A JP14631894 A JP 14631894A JP H0815946 A JPH0815946 A JP H0815946A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- intermediate transfer
- transfer belt
- toner
- roller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Color Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 低ランニングコスト、高画質のカラー出力装
置を実現する。 【構成】 像担持体から中間転写ベルトへの転写は転写
ニップにのみ電界が作用することが理想である。即ち、
像担持体と中間転写ベルト間にできる空隙を両ローラの
直径で調整(ローラ直径と像担持体直径の比が0.6以
下)してトナーが空隙を飛翔することを防止する。これ
によって極めて高質のカラー画像が得られる。
置を実現する。 【構成】 像担持体から中間転写ベルトへの転写は転写
ニップにのみ電界が作用することが理想である。即ち、
像担持体と中間転写ベルト間にできる空隙を両ローラの
直径で調整(ローラ直径と像担持体直径の比が0.6以
下)してトナーが空隙を飛翔することを防止する。これ
によって極めて高質のカラー画像が得られる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複写機、ファクシミリ、
プリンターに係り、特にカラー画像装置に関するもので
ある。
プリンターに係り、特にカラー画像装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、オフィスではパーソナルコンピュ
ターを中心とした機器の充実によりカラーディスプレー
を用いての文書作成や編集が行われている。しかしなが
ら、作成された文章を用紙に印字する出力装置は白黒機
が中心である。この理由は、現存するカラー出力装置の
性能や価格上の問題が大きいためである。電子写真方式
のカラー出力装置も、普通紙印字が可能である、また、
中間調再現に優れ、印字スピードが速いなどの利点もあ
るが、装置が複雑なためメンテナンスに費用がかかり、
白黒出力装置の10〜50倍のコスト高になるため十分
に普及しない現状である。
ターを中心とした機器の充実によりカラーディスプレー
を用いての文書作成や編集が行われている。しかしなが
ら、作成された文章を用紙に印字する出力装置は白黒機
が中心である。この理由は、現存するカラー出力装置の
性能や価格上の問題が大きいためである。電子写真方式
のカラー出力装置も、普通紙印字が可能である、また、
中間調再現に優れ、印字スピードが速いなどの利点もあ
るが、装置が複雑なためメンテナンスに費用がかかり、
白黒出力装置の10〜50倍のコスト高になるため十分
に普及しない現状である。
【0003】電子写真方式のカラー出力装置は、原画像
を光学的或いは電気的に色分解し、イエロー、マゼン
タ、シアンの各色に応じた潜像形成の後、各色に対応し
た帯電粉体粒子(トナー)で顕像化する工程は白黒機と
同様である。白黒機と最も異なるのは、これら各色を転
写材上に重ねる工程である。
を光学的或いは電気的に色分解し、イエロー、マゼン
タ、シアンの各色に応じた潜像形成の後、各色に対応し
た帯電粉体粒子(トナー)で顕像化する工程は白黒機と
同様である。白黒機と最も異なるのは、これら各色を転
写材上に重ねる工程である。
【0004】図2に特開平6−19331号公報、特開
平6−19332号公報に開示された従来のカラー出力
装置の構成概略を示す。図2において、50は感光ドラ
ム、51は露光手段、52はイエロー(Y)、マゼンタ
(M)、シアン(C)、黒(BK)の各色の回転可能な
現像機群を備えた現像装置、54はコロナ放電器、56
は転写ドラムで誘電体または、抵抗体フィルムから成
る。58はクリーニング手段、60は搬送ベルト、62
は定着器、64は給紙ローラである。次に動作を説明す
る。カラー原稿をイメージスキャナ(図示せず)で読み
とり、イエロー、マゼンタ、シアンと黒の情報を得る。
これらの情報は一時的にメモリに保存される。カラー画
像の形成は、図示した装置に順次にカラー信号を送り行
われる。先ず、露光手段51によって感光ドラム50に
イエローの潜像が形成される。潜像形成は、通常の白黒
出力装置と同様である。現像装置52は、回転してイエ
ロー(Y)現像器を感光ドラム50に押し当て、潜像を
イエロートナーで顕像化していく。転写ドラム56上に
は画像形成に同期させて給紙ローラ64によって受像紙
が供給され静電力で吸着している。感光ドラム50上の
イエロー像は、転写帯電器57により受像紙上に転写さ
れる。転写後の感光ドラム50はクリーニング装置58
によって転写残留トナーを除去し、コロナ放電器54に
よって帯電され、次の潜像形成が行われる。イエロー信
号の画像が全て受像紙上に転写すると、次にマゼンタ
(M)の画像形成がイエローと同様に行われる。マゼン
タの画像形成に引き続き、シアン、黒の画像形成が順次
行われる。転写ドラム56上の受像紙には、イエロー、
マゼンタ、シアン、黒の画像が順次重ねられ、黒の画像
形成が修了すると同時に受像紙は転写ドラム56から剥
がされ、転写ベルト60を通って、定着器62に至り、
定着されて画像を得る。
平6−19332号公報に開示された従来のカラー出力
装置の構成概略を示す。図2において、50は感光ドラ
ム、51は露光手段、52はイエロー(Y)、マゼンタ
(M)、シアン(C)、黒(BK)の各色の回転可能な
現像機群を備えた現像装置、54はコロナ放電器、56
は転写ドラムで誘電体または、抵抗体フィルムから成
る。58はクリーニング手段、60は搬送ベルト、62
は定着器、64は給紙ローラである。次に動作を説明す
る。カラー原稿をイメージスキャナ(図示せず)で読み
とり、イエロー、マゼンタ、シアンと黒の情報を得る。
これらの情報は一時的にメモリに保存される。カラー画
像の形成は、図示した装置に順次にカラー信号を送り行
われる。先ず、露光手段51によって感光ドラム50に
イエローの潜像が形成される。潜像形成は、通常の白黒
出力装置と同様である。現像装置52は、回転してイエ
ロー(Y)現像器を感光ドラム50に押し当て、潜像を
イエロートナーで顕像化していく。転写ドラム56上に
は画像形成に同期させて給紙ローラ64によって受像紙
が供給され静電力で吸着している。感光ドラム50上の
イエロー像は、転写帯電器57により受像紙上に転写さ
れる。転写後の感光ドラム50はクリーニング装置58
によって転写残留トナーを除去し、コロナ放電器54に
よって帯電され、次の潜像形成が行われる。イエロー信
号の画像が全て受像紙上に転写すると、次にマゼンタ
(M)の画像形成がイエローと同様に行われる。マゼン
タの画像形成に引き続き、シアン、黒の画像形成が順次
行われる。転写ドラム56上の受像紙には、イエロー、
マゼンタ、シアン、黒の画像が順次重ねられ、黒の画像
形成が修了すると同時に受像紙は転写ドラム56から剥
がされ、転写ベルト60を通って、定着器62に至り、
定着されて画像を得る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したカラー画像形
成方法は、受像紙を転写ドラムに巻き付けてカラー3色
と黒の像を形成する。このため、受像紙を転写ドラムに
吸着させる、また、剥離するなどのプロセスを経由する
ため受像紙通路が複雑となり紙詰まりの原因となる。特
に静電力を利用する吸着と剥離は、使用環境や受像紙の
物性状態に左右されるため安定性を欠き信頼性を損な
う。上述の方式は、受像紙に感光ドラムから直接転写を
行うので、画像の劣化が最小限にできるという利点を有
するが、前述した受像紙の保持が複雑で、メンテナンス
サイクルを高めコストアップとなるため、カラー出力装
置がなかなか普及しない。受像紙の通路の簡便化と高画
質維持の両立がなされることによって飛躍的に普及する
と考えられる。
成方法は、受像紙を転写ドラムに巻き付けてカラー3色
と黒の像を形成する。このため、受像紙を転写ドラムに
吸着させる、また、剥離するなどのプロセスを経由する
ため受像紙通路が複雑となり紙詰まりの原因となる。特
に静電力を利用する吸着と剥離は、使用環境や受像紙の
物性状態に左右されるため安定性を欠き信頼性を損な
う。上述の方式は、受像紙に感光ドラムから直接転写を
行うので、画像の劣化が最小限にできるという利点を有
するが、前述した受像紙の保持が複雑で、メンテナンス
サイクルを高めコストアップとなるため、カラー出力装
置がなかなか普及しない。受像紙の通路の簡便化と高画
質維持の両立がなされることによって飛躍的に普及する
と考えられる。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は下記の構成を特徴とするカラー画像形成方
法及びカラー画像形成装置装置である。
めに本発明は下記の構成を特徴とするカラー画像形成方
法及びカラー画像形成装置装置である。
【0007】各々が少なくとも回動する像担持体と、前
記像担持体を帯電する帯電手段と、それぞれ色の異なる
現像剤を有する現像手段と、前記像担持体に残留するト
ナーを除去するクリーニング手段とを備え、前記像担持
体上にそれぞれ異なる色のトナー像を形成でき、円環状
に並べた複数の移動可能な像形成ユニット群と、前記像
形成ユニット群で形成された複数色のトナー像を転写保
持する抵抗体からなる無端の回転可能な中間転写ベルト
と、該中間転写ベルトを前記像担持体に押圧する押圧ロ
ーラとを具備し、前記像担持体の直径に対する前記押圧
ローラの直径の比が0.6以下であることを特徴とする
カラー画像形成装置である。
記像担持体を帯電する帯電手段と、それぞれ色の異なる
現像剤を有する現像手段と、前記像担持体に残留するト
ナーを除去するクリーニング手段とを備え、前記像担持
体上にそれぞれ異なる色のトナー像を形成でき、円環状
に並べた複数の移動可能な像形成ユニット群と、前記像
形成ユニット群で形成された複数色のトナー像を転写保
持する抵抗体からなる無端の回転可能な中間転写ベルト
と、該中間転写ベルトを前記像担持体に押圧する押圧ロ
ーラとを具備し、前記像担持体の直径に対する前記押圧
ローラの直径の比が0.6以下であることを特徴とする
カラー画像形成装置である。
【0008】
【作用】カラー画像形成装置の受像紙通路を簡略化する
ために、各色に対応する画像を中間転写ベルト上に一時
的に保持した後受像紙に一括転写する。この方式によっ
て従来の白黒画像形成装置と同等の受像紙搬送経路を実
現でき、受像紙のジャムの発生頻度を低減しメンテナン
ス性を向上する。
ために、各色に対応する画像を中間転写ベルト上に一時
的に保持した後受像紙に一括転写する。この方式によっ
て従来の白黒画像形成装置と同等の受像紙搬送経路を実
現でき、受像紙のジャムの発生頻度を低減しメンテナン
ス性を向上する。
【0009】この中間転写ベルトを用いた方式は、像担
持体から中間転写ベルトへのトナー像の転写と中間転写
ベルトから受像紙への転写と二回の転写を行う。このた
め一回の転写でのトナー飛散などの像乱れはできる限り
抑えなければならない。像担持体からトナー像の転写
は、被転写体が像担持体に接触して初めて電界がかかる
ことが望ましい。しかしながら、像担持体をはじめ中間
転写ベルトを像担持体に押圧するローラは、ある幅のニ
ップを持って接触し、ニップ周辺の空隙にも電界が作用
するため像担持体上のトナーは空隙を介して飛翔してし
まい像乱れとなる。従って、この空隙に作用する電界を
最小限にすることによって良好なトナー像転写が行われ
る。
持体から中間転写ベルトへのトナー像の転写と中間転写
ベルトから受像紙への転写と二回の転写を行う。このた
め一回の転写でのトナー飛散などの像乱れはできる限り
抑えなければならない。像担持体からトナー像の転写
は、被転写体が像担持体に接触して初めて電界がかかる
ことが望ましい。しかしながら、像担持体をはじめ中間
転写ベルトを像担持体に押圧するローラは、ある幅のニ
ップを持って接触し、ニップ周辺の空隙にも電界が作用
するため像担持体上のトナーは空隙を介して飛翔してし
まい像乱れとなる。従って、この空隙に作用する電界を
最小限にすることによって良好なトナー像転写が行われ
る。
【0010】
(実施例1)図1は本発明の第一の実施例におけるカラ
ー画像形成装置の構成概略図である。図1で10は作像
ユニットで、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の4色が
あり、それぞれに像担持体12(φ30mm)、帯電ロ
ーラ14、現像器16、クリーニングブレード17を備
えている。作像ユニット10は像担持体12と現像器1
6を組み合わせた現像部と帯電ローラ14とクリーニン
グブレード17を組み合わせたトナー回収部の二つのブ
ロックからなる。4色のユニット群はユニット回転装置
18によってユニット群の移動回転中心部の回りを回転
できる構成となっている。作像ユニット群は、反時計方
向に移動させると、作像位置で現像部が上部に、また、
トナー回収部は下部に位置する。20は露光手段で、作
像ユニット10の現像部とトナー回収部間の略平行なス
リットを通し、回転中心近傍にある反射ミラー21を介
して作像ユニット10の内の一つのユニットに露光でき
るように配置されている。反射ミラー21は、作像ユニ
ット10の回転に伴って回転はせず固定されている。1
9は中間転写ベルトでA4版の一枚分の画像が少なくと
も保持できるように直径はφ120mmである。中間転
写ベルト19は絶縁性樹脂中に導電性のフィラーを混錬
して押し出し機にてフィルム化して用いる。本実施例で
は、絶縁性樹脂としてポリカーボネート樹脂(例えば、
三菱ガス化学製ユーピロンZ300)95部に、導電性
カーボン(例えば、ケッチェンブラック)5部を加えフ
ィルム化したものを用いた。フィルムの厚みは約350
μmであった。樹脂中には酸化防止剤、分散助剤、離型
部材等を混ぜ合わせてもよい。このフィルムの抵抗は約
107〜108Ω・cmであった。また、表面粗さは10
点平均粗さで約8〜10μmであった。表面粗さは、用
いるトナーの粒径と近似の値以下に抑えた方が望まし
い。これは中間転写ベルトからトナーをクリーニングす
ることを考慮するためである。電気抵抗は105〜10
11Ω・cmの範囲が有効である。105Ω・cmを下回
ると像担持体や、後述する受像紙への像転写を行う導電
性ローラへの放電が起こる。一方、1011Ω・cmを越
えると、中間転写ベルト19を構成する導電部の樹脂比
率が高まり印加電圧が高くなる、環境変動が大きい等の
不都合が生じる。中間転写ベルト19は前述した構成の
みが有効ではなく、例えば、絶縁性の基材上に導電層を
塗布したものでも良い。この場合、絶縁性の基板として
はポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミ
ド、ポリアミド、ポリウレタン等が用いられる。導電層
は、前述したように絶縁性の樹脂中に導電性フィラーを
分散させ、スプレーや浸漬塗布によって設ける。中間転
写ベルト19は押圧ローラ24と架張ローラ26と駆動
ローラ27によって架張されている。押圧ローラ24は
Φ10mmの金属シャフト上に発泡スポンジを設け、硬
度はJISのAスケールで30°以下である。導電性の
発泡スポンジ層はポリウレタンやEPDM等のゴム材料
にカーボン等の導電性フィラーを分散させるか、イオン
性の導電材料を含有させて作られる。押圧ローラ24の
金属シャフトは接地する。
ー画像形成装置の構成概略図である。図1で10は作像
ユニットで、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の4色が
あり、それぞれに像担持体12(φ30mm)、帯電ロ
ーラ14、現像器16、クリーニングブレード17を備
えている。作像ユニット10は像担持体12と現像器1
6を組み合わせた現像部と帯電ローラ14とクリーニン
グブレード17を組み合わせたトナー回収部の二つのブ
ロックからなる。4色のユニット群はユニット回転装置
18によってユニット群の移動回転中心部の回りを回転
できる構成となっている。作像ユニット群は、反時計方
向に移動させると、作像位置で現像部が上部に、また、
トナー回収部は下部に位置する。20は露光手段で、作
像ユニット10の現像部とトナー回収部間の略平行なス
リットを通し、回転中心近傍にある反射ミラー21を介
して作像ユニット10の内の一つのユニットに露光でき
るように配置されている。反射ミラー21は、作像ユニ
ット10の回転に伴って回転はせず固定されている。1
9は中間転写ベルトでA4版の一枚分の画像が少なくと
も保持できるように直径はφ120mmである。中間転
写ベルト19は絶縁性樹脂中に導電性のフィラーを混錬
して押し出し機にてフィルム化して用いる。本実施例で
は、絶縁性樹脂としてポリカーボネート樹脂(例えば、
三菱ガス化学製ユーピロンZ300)95部に、導電性
カーボン(例えば、ケッチェンブラック)5部を加えフ
ィルム化したものを用いた。フィルムの厚みは約350
μmであった。樹脂中には酸化防止剤、分散助剤、離型
部材等を混ぜ合わせてもよい。このフィルムの抵抗は約
107〜108Ω・cmであった。また、表面粗さは10
点平均粗さで約8〜10μmであった。表面粗さは、用
いるトナーの粒径と近似の値以下に抑えた方が望まし
い。これは中間転写ベルトからトナーをクリーニングす
ることを考慮するためである。電気抵抗は105〜10
11Ω・cmの範囲が有効である。105Ω・cmを下回
ると像担持体や、後述する受像紙への像転写を行う導電
性ローラへの放電が起こる。一方、1011Ω・cmを越
えると、中間転写ベルト19を構成する導電部の樹脂比
率が高まり印加電圧が高くなる、環境変動が大きい等の
不都合が生じる。中間転写ベルト19は前述した構成の
みが有効ではなく、例えば、絶縁性の基材上に導電層を
塗布したものでも良い。この場合、絶縁性の基板として
はポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミ
ド、ポリアミド、ポリウレタン等が用いられる。導電層
は、前述したように絶縁性の樹脂中に導電性フィラーを
分散させ、スプレーや浸漬塗布によって設ける。中間転
写ベルト19は押圧ローラ24と架張ローラ26と駆動
ローラ27によって架張されている。押圧ローラ24は
Φ10mmの金属シャフト上に発泡スポンジを設け、硬
度はJISのAスケールで30°以下である。導電性の
発泡スポンジ層はポリウレタンやEPDM等のゴム材料
にカーボン等の導電性フィラーを分散させるか、イオン
性の導電材料を含有させて作られる。押圧ローラ24の
金属シャフトは接地する。
【0011】押圧ローラ24の直径は中間転写ベルト1
9上に像担持体12からトナー像を転写する際に最も画
質に影響する。本実施例では像担持体12の直径を30
mmに固定し、押圧ローラ24の直径を30mmから1
5mmまで5mmピッチで変化させ中間転写ベルト19
上の画像の乱れ具合を観察した。結果を表1にまとめ
る。
9上に像担持体12からトナー像を転写する際に最も画
質に影響する。本実施例では像担持体12の直径を30
mmに固定し、押圧ローラ24の直径を30mmから1
5mmまで5mmピッチで変化させ中間転写ベルト19
上の画像の乱れ具合を観察した。結果を表1にまとめ
る。
【0012】
【表1】
【0013】押圧ローラ24の直径を像担持体12の直
径で割った比が0.63を上回ると中間転写ベルト19
上転写した文字周辺にトナーの飛び散りが増え画質を低
下させる。
径で割った比が0.63を上回ると中間転写ベルト19
上転写した文字周辺にトナーの飛び散りが増え画質を低
下させる。
【0014】中間転写ベルトは作像ユニット10が色交
換のために移動中には離接装置25によって押圧ローラ
24を移動させて作像ユニット10の像担持体12から
離接させるか、もしくは、中間転写ベルト19上のトナ
ー像が存在しないところに位置させ作像ユニット10の
交換による像損傷を防止する。28は転写ローラで、中
間転写ベルト19上のトナー像を受像紙37に転写する
際に受像紙37を中間転写ベルト19に押しつけトナー
像を転写するためのバックアップローラである。転写ロ
ーラ28は、φ10mmの金属シャフト上にポリウレタ
ンゴムにリチウム塩等の導電性材料を含ませ発泡させた
もので、外径はφ19mm、硬度JISのAスケールで
30゜以下、抵抗は約109Ω・cmで中間転写ベルト
19の固有抵抗値よりも大きい。今、中間転写ベルト1
9の直径は120mmであるので、A4版の画像を中間
転写ベルト19上に転写し、さらに受像紙37にする場
合は、像担持体12から中間転写ベルト19への転写と
中間転写ベルト19から受像紙37への転写が同時に行
われる。受像紙37の幅よりも中間転写ベルト19の幅
が広くても前述のような中間転写ベルト19の固有抵抗
値と転写ローラ28の固有抵抗値であれば中間転写ベル
ト19から転写ローラ28への電流のリークが生じず中
間転写ベルト19への適正な電圧印加がなされ像担持体
12からトナー像の良好な転写が行われる。転写ローラ
28は中間転写ベルト19上にトナー像を像担持体から
転写を行っている間は、トナーと同極性の電圧を転写電
源30で印加する。受像紙37に転写するときは、トナ
ーと逆極性の電圧を転写電源30から印加する。或い
は、機械的に受像紙に転写しないときは中間転写ベルト
19から離れるように構成してもよい。26は架張ロー
ラで直径はΦ10mmで金属ローラからなる。27は中
間転写ベルト19を回転駆動させるための駆動ローラ
で、金属ローラからなり直径はΦ16mmで接地する。
31は中間転写ベルト19に電圧印加するための電極
で、本実施例ではΦ10のステンレス棒を用い、中間転
写ベルト19の回転に伴い従動回転する。中間転写ベル
ト19への給電位置は、像担持体12と中間転写ベルト
19の接触位置から、中間転写ベルト19が回転移動す
る下流側、即ち、転写ニップを過ぎたところにする。中
間転写ベルト19は前述したように抵抗体から構成して
いるので、下流側から転写すると転写ニップの上流側の
電圧は低くなり前飛び現象を回避できる。中間転写ベル
ト19が作像ユニット10の色交換などによって移動中
には伴って移動動作をする。32は中間転写ベルト19
に印加するための中間転写電源である。トナーの同、逆
の極性の印加が可能である。34は中間転写ベルト19
から受像紙37への転写終了後、表面に残留するトナー
を除去するためのクリーニング装置である。クリーニン
グ装置34には、金属シャフト上に導電性発泡スポンジ
を設けたローラを中間転写ベルト19に接触させてトナ
ーの帯電極性と逆極性電圧を印加して中間転写ベルト1
9上のトナーを除去するローラが装備されている。ロー
ラの表面に付着したトナーはスクレーパーでかき落とさ
れてクリーニング装置34内のトナー溜めに回収され
る。但し、シーケンス上は中間転写ベルト19上のトナ
ー像を受像紙7に転写終了後に逆極性電圧を印加するも
のであって、これ以外の場合は、即ち、中間転写ベルト
19上に色重ねを行っている最中はトナーを回収しない
ようトナーと同極性の電圧をローラに印加をする。38
は給紙ローラで受像紙37をカッセトトレイから一枚ず
つ搬送する給紙ローラである。手差し給紙ローラ40
は、カセットにセットされていない用紙を給紙するため
のローラである。42はタイミングローラで、金属ロー
ラ43と対向接触しており給紙された受像紙37を画像
信号に合わせて転写部位に送り出すローラである。金属
ローラ40には紙粉とりスクレーパをつける。46は定
着装置で、転写の終了した受像紙37上のトナー像を固
着させるものである。定着工程を経て受像紙37は機械
外に排出される。各ユニットの像担持体12は33mm
/sのスピードで回転している。像担持体12と中間転
写ベルト19との速度差は約1〜5%が適当である。転
写ローラ28と中間転写ベルト19もほぼ同等の速度差
で回転している。
換のために移動中には離接装置25によって押圧ローラ
24を移動させて作像ユニット10の像担持体12から
離接させるか、もしくは、中間転写ベルト19上のトナ
ー像が存在しないところに位置させ作像ユニット10の
交換による像損傷を防止する。28は転写ローラで、中
間転写ベルト19上のトナー像を受像紙37に転写する
際に受像紙37を中間転写ベルト19に押しつけトナー
像を転写するためのバックアップローラである。転写ロ
ーラ28は、φ10mmの金属シャフト上にポリウレタ
ンゴムにリチウム塩等の導電性材料を含ませ発泡させた
もので、外径はφ19mm、硬度JISのAスケールで
30゜以下、抵抗は約109Ω・cmで中間転写ベルト
19の固有抵抗値よりも大きい。今、中間転写ベルト1
9の直径は120mmであるので、A4版の画像を中間
転写ベルト19上に転写し、さらに受像紙37にする場
合は、像担持体12から中間転写ベルト19への転写と
中間転写ベルト19から受像紙37への転写が同時に行
われる。受像紙37の幅よりも中間転写ベルト19の幅
が広くても前述のような中間転写ベルト19の固有抵抗
値と転写ローラ28の固有抵抗値であれば中間転写ベル
ト19から転写ローラ28への電流のリークが生じず中
間転写ベルト19への適正な電圧印加がなされ像担持体
12からトナー像の良好な転写が行われる。転写ローラ
28は中間転写ベルト19上にトナー像を像担持体から
転写を行っている間は、トナーと同極性の電圧を転写電
源30で印加する。受像紙37に転写するときは、トナ
ーと逆極性の電圧を転写電源30から印加する。或い
は、機械的に受像紙に転写しないときは中間転写ベルト
19から離れるように構成してもよい。26は架張ロー
ラで直径はΦ10mmで金属ローラからなる。27は中
間転写ベルト19を回転駆動させるための駆動ローラ
で、金属ローラからなり直径はΦ16mmで接地する。
31は中間転写ベルト19に電圧印加するための電極
で、本実施例ではΦ10のステンレス棒を用い、中間転
写ベルト19の回転に伴い従動回転する。中間転写ベル
ト19への給電位置は、像担持体12と中間転写ベルト
19の接触位置から、中間転写ベルト19が回転移動す
る下流側、即ち、転写ニップを過ぎたところにする。中
間転写ベルト19は前述したように抵抗体から構成して
いるので、下流側から転写すると転写ニップの上流側の
電圧は低くなり前飛び現象を回避できる。中間転写ベル
ト19が作像ユニット10の色交換などによって移動中
には伴って移動動作をする。32は中間転写ベルト19
に印加するための中間転写電源である。トナーの同、逆
の極性の印加が可能である。34は中間転写ベルト19
から受像紙37への転写終了後、表面に残留するトナー
を除去するためのクリーニング装置である。クリーニン
グ装置34には、金属シャフト上に導電性発泡スポンジ
を設けたローラを中間転写ベルト19に接触させてトナ
ーの帯電極性と逆極性電圧を印加して中間転写ベルト1
9上のトナーを除去するローラが装備されている。ロー
ラの表面に付着したトナーはスクレーパーでかき落とさ
れてクリーニング装置34内のトナー溜めに回収され
る。但し、シーケンス上は中間転写ベルト19上のトナ
ー像を受像紙7に転写終了後に逆極性電圧を印加するも
のであって、これ以外の場合は、即ち、中間転写ベルト
19上に色重ねを行っている最中はトナーを回収しない
ようトナーと同極性の電圧をローラに印加をする。38
は給紙ローラで受像紙37をカッセトトレイから一枚ず
つ搬送する給紙ローラである。手差し給紙ローラ40
は、カセットにセットされていない用紙を給紙するため
のローラである。42はタイミングローラで、金属ロー
ラ43と対向接触しており給紙された受像紙37を画像
信号に合わせて転写部位に送り出すローラである。金属
ローラ40には紙粉とりスクレーパをつける。46は定
着装置で、転写の終了した受像紙37上のトナー像を固
着させるものである。定着工程を経て受像紙37は機械
外に排出される。各ユニットの像担持体12は33mm
/sのスピードで回転している。像担持体12と中間転
写ベルト19との速度差は約1〜5%が適当である。転
写ローラ28と中間転写ベルト19もほぼ同等の速度差
で回転している。
【0015】中間転写ベルト19、押圧ローラ24、架
張ローラ26、駆動ローラ27、電極31、クリーニン
グ装置34は一体のユニット構成とする。図1のように
架張ローラ26と駆動ローラ27の両ローラによって架
張している長さよりも、押圧ローラ24側の幅を小さく
し、図1中の右側の点線内に示した手差しローラ40、
タイミングローラ42、金属ローラ43、転写ローラ2
8、定着装置46をカラー画像形成装置の開閉蓋に取り
付けまとめると、前述したユニットを容易に転写ローラ
28側に引き出すことができる。このユニットを開閉蓋
側(装置前面)に引き出す場合と、像担持体12の軸方
向に引き出す場合では、位置決めや、像担持体12等の
デバイスを傷つけないための回避機構が設計し易く、同
時にメンテナンス性が極めて改善される。
張ローラ26、駆動ローラ27、電極31、クリーニン
グ装置34は一体のユニット構成とする。図1のように
架張ローラ26と駆動ローラ27の両ローラによって架
張している長さよりも、押圧ローラ24側の幅を小さく
し、図1中の右側の点線内に示した手差しローラ40、
タイミングローラ42、金属ローラ43、転写ローラ2
8、定着装置46をカラー画像形成装置の開閉蓋に取り
付けまとめると、前述したユニットを容易に転写ローラ
28側に引き出すことができる。このユニットを開閉蓋
側(装置前面)に引き出す場合と、像担持体12の軸方
向に引き出す場合では、位置決めや、像担持体12等の
デバイスを傷つけないための回避機構が設計し易く、同
時にメンテナンス性が極めて改善される。
【0016】図1を用いて動作を説明する。カラー画像
を印字するプロセスを説明する。カラー画像を印字する
場合は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン
(C)、黒(BK)の順で作像される。先ず、イエロー
の画像信号が送られてくると、作像ユニット10が回転
して、イエローの作像ユニット10が中間転写ベルト1
9と水平位置で接触するまで回転する。中間転写ベルト
19はイエローの作像ユニット10が作像位置に移動す
ることに同期して像担持体12と接触する。露光装置2
0からは、イエローの画像信号に応じたレーザー光が発
せられ、通常の白黒プリンターと同様に、帯電、潜像形
成、現像工程を経て顕像化される。本実施例では、像担
持体12は負帯電、トナーも負帯電の反転現像方式を用
いた。このイエローのトナー画像は、中間転写用電源3
2によって電極31を介して電圧印加された中間転写ベ
ルト19上に転写される。この時の印加電圧は+500
Vであった。像担持体12上に残留したトナーはクリー
ニングブレード17によって除去され、再度顕像化プロ
セスに供せられる。一画面の画像形成が終了すると、中
間転写ベルト19は、トナー像を保持していない部分が
像担持体12と接触する位置で一旦停止する。中間転写
べルト19上の停止させる位置は、A4版画像を縦に送
ると最先端部と最後端部間は約80mmであり、作像ユ
ニット10の帯電位置から転写位置までの距離を考え合
わせて設定する。この中間転写ベルト19にトナー像を
転写する一連の動作中、クリーニング装置34のローラ
にはトナーと同極性電圧が印加されたおり、クリーニン
グ装置34に中間転写ベルト19上のトナー像が回収さ
れることはない。中間転写ベルト19が停止すると作像
ユニット10群は回転して、次のマゼンタ作像ユニット
10が中間転写ベルト19と接触できる位置まで移動す
る。ユニットの回転移動が終了すると、イエローの画像
形成と同様のプロセスを経てマゼンタのトナー像が像担
持体12上に形成され、中間転写ベルト19の先程のイ
エロー画像先端に位置を合わせて、中間転写ベルト19
は再び回転を始め、中間転写ベルト用電源30から約+
600Vの電圧が印加されて、中間転写ベルト19上の
イエロートナー像の上にマゼンタトナー像が転写され
る。中間転写ベルト19にはイエローの転写時よりも約
100V高い+600Vの電圧が印加されているので、
マゼンタの作像ユニット10の像担持体12に先に転写
したイエロートナーが逆転写することはない。同様に、
シアン像を+700V、黒像を+800Vの電圧を中間
転写ベルト19に印加して、4色重なった画像をベルト
上に形成する。この4色のトナー像の作成中は転写ロー
ラ28は中間転写ベルト19に接触したままであるが、
転写電源30によってトナーと同極性の約−1000V
が印加されているので、転写ローラ28に中間転写ベル
ト19上のトナー像が転写することはない。4色目の黒
像が中間転写ベルト19上に形成されはじめると、画像
先端にタイミングを合わせて、給紙ローラ38または手
差し給紙ローラ40から受像紙37が給紙され、タイミ
ングローラ42、金属ローラ43の間でタイミングを調
整した後、転写ローラ28と中間転写ベルト19の間に
供給される。転写ローラ28は、画像先端部に位置を合
わせて印加電圧極性を+1000Vに切り換え、受像紙
37に中間転写ベルト19上の4色重なったトナー像を
転写する。4色重なった画像の最後端部が黒色の作像ユ
ニット10の像担持体12から中間転写ベルト19に転
写されると、中間転写電源32の電圧は+800Vから
−1000Vに極性とともに切り替わり、少なくとも中
間転写電源32の切り替わった時点から中間転写ベルト
19が一周する間トナーと同極性の−1000Vが印加
され、中間転写ベルト19上に受像紙37に転写されず
に残留したトナーを像担持体12に電気的に戻す。ま
た、同時にクリーニング装置34のローラにはトナーの
帯電極性と反対極性である正極性ので電圧を印加して、
少なくとも中間転写べルト19が一周する間、中間転写
べルト19上に残留するトナーをクリーニングする。動
作終了後、再び、イエローの作像ユニット10に中間転
写ベルト19は離接装置25によって接触させられ、新
たな画像形成が行われる。
を印字するプロセスを説明する。カラー画像を印字する
場合は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン
(C)、黒(BK)の順で作像される。先ず、イエロー
の画像信号が送られてくると、作像ユニット10が回転
して、イエローの作像ユニット10が中間転写ベルト1
9と水平位置で接触するまで回転する。中間転写ベルト
19はイエローの作像ユニット10が作像位置に移動す
ることに同期して像担持体12と接触する。露光装置2
0からは、イエローの画像信号に応じたレーザー光が発
せられ、通常の白黒プリンターと同様に、帯電、潜像形
成、現像工程を経て顕像化される。本実施例では、像担
持体12は負帯電、トナーも負帯電の反転現像方式を用
いた。このイエローのトナー画像は、中間転写用電源3
2によって電極31を介して電圧印加された中間転写ベ
ルト19上に転写される。この時の印加電圧は+500
Vであった。像担持体12上に残留したトナーはクリー
ニングブレード17によって除去され、再度顕像化プロ
セスに供せられる。一画面の画像形成が終了すると、中
間転写ベルト19は、トナー像を保持していない部分が
像担持体12と接触する位置で一旦停止する。中間転写
べルト19上の停止させる位置は、A4版画像を縦に送
ると最先端部と最後端部間は約80mmであり、作像ユ
ニット10の帯電位置から転写位置までの距離を考え合
わせて設定する。この中間転写ベルト19にトナー像を
転写する一連の動作中、クリーニング装置34のローラ
にはトナーと同極性電圧が印加されたおり、クリーニン
グ装置34に中間転写ベルト19上のトナー像が回収さ
れることはない。中間転写ベルト19が停止すると作像
ユニット10群は回転して、次のマゼンタ作像ユニット
10が中間転写ベルト19と接触できる位置まで移動す
る。ユニットの回転移動が終了すると、イエローの画像
形成と同様のプロセスを経てマゼンタのトナー像が像担
持体12上に形成され、中間転写ベルト19の先程のイ
エロー画像先端に位置を合わせて、中間転写ベルト19
は再び回転を始め、中間転写ベルト用電源30から約+
600Vの電圧が印加されて、中間転写ベルト19上の
イエロートナー像の上にマゼンタトナー像が転写され
る。中間転写ベルト19にはイエローの転写時よりも約
100V高い+600Vの電圧が印加されているので、
マゼンタの作像ユニット10の像担持体12に先に転写
したイエロートナーが逆転写することはない。同様に、
シアン像を+700V、黒像を+800Vの電圧を中間
転写ベルト19に印加して、4色重なった画像をベルト
上に形成する。この4色のトナー像の作成中は転写ロー
ラ28は中間転写ベルト19に接触したままであるが、
転写電源30によってトナーと同極性の約−1000V
が印加されているので、転写ローラ28に中間転写ベル
ト19上のトナー像が転写することはない。4色目の黒
像が中間転写ベルト19上に形成されはじめると、画像
先端にタイミングを合わせて、給紙ローラ38または手
差し給紙ローラ40から受像紙37が給紙され、タイミ
ングローラ42、金属ローラ43の間でタイミングを調
整した後、転写ローラ28と中間転写ベルト19の間に
供給される。転写ローラ28は、画像先端部に位置を合
わせて印加電圧極性を+1000Vに切り換え、受像紙
37に中間転写ベルト19上の4色重なったトナー像を
転写する。4色重なった画像の最後端部が黒色の作像ユ
ニット10の像担持体12から中間転写ベルト19に転
写されると、中間転写電源32の電圧は+800Vから
−1000Vに極性とともに切り替わり、少なくとも中
間転写電源32の切り替わった時点から中間転写ベルト
19が一周する間トナーと同極性の−1000Vが印加
され、中間転写ベルト19上に受像紙37に転写されず
に残留したトナーを像担持体12に電気的に戻す。ま
た、同時にクリーニング装置34のローラにはトナーの
帯電極性と反対極性である正極性ので電圧を印加して、
少なくとも中間転写べルト19が一周する間、中間転写
べルト19上に残留するトナーをクリーニングする。動
作終了後、再び、イエローの作像ユニット10に中間転
写ベルト19は離接装置25によって接触させられ、新
たな画像形成が行われる。
【0017】転写電圧は、受像紙37の状態、例えば、
高温高湿環境下では低く、また、低温低湿環境下では高
くして、最適な転写が得られるようにしても良い。これ
は、転写ローラ28の抵抗層の抵抗変動を吸収するため
である。同様に、作像ユニット10の像担持体12か
ら、中間転写ベルト19にトナー像を転写する際の、中
間転写電源32の印加電圧を環境に適応して調整しても
良い。受像紙37への転写工程を終了し、受像紙37は
定着装置46の熱ローラ間を通過して、トナー像は定着
され機外に排出される。
高温高湿環境下では低く、また、低温低湿環境下では高
くして、最適な転写が得られるようにしても良い。これ
は、転写ローラ28の抵抗層の抵抗変動を吸収するため
である。同様に、作像ユニット10の像担持体12か
ら、中間転写ベルト19にトナー像を転写する際の、中
間転写電源32の印加電圧を環境に適応して調整しても
良い。受像紙37への転写工程を終了し、受像紙37は
定着装置46の熱ローラ間を通過して、トナー像は定着
され機外に排出される。
【0018】以上のように像担持体12の直径を押圧ロ
ーラ24の直径で割った比を0.6以下とすることによ
って、像担持体12から中間転写ベルト19への転写時
にトナーの飛散がなく良好な画像が得られる。これによ
って得られたカラー画像はトナーの飛び散りもなく良好
なものであった。
ーラ24の直径で割った比を0.6以下とすることによ
って、像担持体12から中間転写ベルト19への転写時
にトナーの飛散がなく良好な画像が得られる。これによ
って得られたカラー画像はトナーの飛び散りもなく良好
なものであった。
【0019】(実施例2)第一の実施例で示した図1と
構成と動作は殆ど同じである。ただ中間転写ベルト19
の直径をΦ200mmとした。これは、押圧ローラ4と
転写ローラ28間の長さをA4版画像一枚分確保するた
めである。他のサイズの画像一枚分を確保する場合うに
は中間転写ベルト19の周長を調整すれば良い。このよ
うに中間転写ベルト19の周長を長くとると像担持体1
2から中間転写ベルト19への転写が終了すると同時に
転写ローラ28の極性を切り換えることができる。即
ち、図1の例のようにトナーの極性を負とすると、中間
転写ベルト19に転写する場合は正極性の電圧を印加す
る。この時、中間転写ベルト19に接触する転写ローラ
28とクリーニング装置34のローラには負の電圧を印
加してトナー付着を防止する。像担持体12から中間転
写ベルト19へ画像の後端部の転写が終了すると、今度
は中間転写ベルト19にトナーと同じ極性の負を印加
し、転写ローラ28に逆の正を印加する。また、クリー
ニング装置34のローラには中間転写ベルト19上の画
像後端部の通過のタイミングをみてトナーと逆極性の電
圧を印加する。上述した画像部先端のタイミングに合わ
せて給紙された受像紙37には背後からトナーを引きつ
ける電気力と表面から中間転写ベルト19からトナーに
対して斥力を働かせ効率よく転写が行われる。本発明で
は、中間転写ベルト19上に4色のトナーを重ねるため
トナー層厚も大きく本発明の方法は転写効率を高めるこ
とに有効である。また、中間転写ベルト19上に残留す
るトナーのクリーニングも専用のクリーニング装置34
に装備されたローラと像担持体12に対して2回静電的
に行うために効率よく確実に行える。
構成と動作は殆ど同じである。ただ中間転写ベルト19
の直径をΦ200mmとした。これは、押圧ローラ4と
転写ローラ28間の長さをA4版画像一枚分確保するた
めである。他のサイズの画像一枚分を確保する場合うに
は中間転写ベルト19の周長を調整すれば良い。このよ
うに中間転写ベルト19の周長を長くとると像担持体1
2から中間転写ベルト19への転写が終了すると同時に
転写ローラ28の極性を切り換えることができる。即
ち、図1の例のようにトナーの極性を負とすると、中間
転写ベルト19に転写する場合は正極性の電圧を印加す
る。この時、中間転写ベルト19に接触する転写ローラ
28とクリーニング装置34のローラには負の電圧を印
加してトナー付着を防止する。像担持体12から中間転
写ベルト19へ画像の後端部の転写が終了すると、今度
は中間転写ベルト19にトナーと同じ極性の負を印加
し、転写ローラ28に逆の正を印加する。また、クリー
ニング装置34のローラには中間転写ベルト19上の画
像後端部の通過のタイミングをみてトナーと逆極性の電
圧を印加する。上述した画像部先端のタイミングに合わ
せて給紙された受像紙37には背後からトナーを引きつ
ける電気力と表面から中間転写ベルト19からトナーに
対して斥力を働かせ効率よく転写が行われる。本発明で
は、中間転写ベルト19上に4色のトナーを重ねるため
トナー層厚も大きく本発明の方法は転写効率を高めるこ
とに有効である。また、中間転写ベルト19上に残留す
るトナーのクリーニングも専用のクリーニング装置34
に装備されたローラと像担持体12に対して2回静電的
に行うために効率よく確実に行える。
【0020】
【発明の効果】以上のように本発明は、各々が少なくと
も回動する像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手
段と、それぞれ色の異なる現像剤を有する現像手段と、
前記像担持体に残留するトナーを除去するクリーニング
手段とを備え、前記像担持体上にそれぞれ異なる色のト
ナー像を形成でき、円環状に並べた複数の移動可能な像
形成ユニット群と、前記像形成ユニット群で形成された
複数色のトナー像を転写保持する抵抗体からなる無端の
回転可能な中間転写ベルトと、該中間転写ベルトを前記
像担持体に押圧する押圧ローラとを具備し、前記像担持
体の直径に対する前記押圧ローラの直径の比が0.6以
下であることを特徴とするカラー画像形成装置によって
装置構成が簡便でメンテナンス性の高い安定した高画質
カラー画像を得ることができる。
も回動する像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手
段と、それぞれ色の異なる現像剤を有する現像手段と、
前記像担持体に残留するトナーを除去するクリーニング
手段とを備え、前記像担持体上にそれぞれ異なる色のト
ナー像を形成でき、円環状に並べた複数の移動可能な像
形成ユニット群と、前記像形成ユニット群で形成された
複数色のトナー像を転写保持する抵抗体からなる無端の
回転可能な中間転写ベルトと、該中間転写ベルトを前記
像担持体に押圧する押圧ローラとを具備し、前記像担持
体の直径に対する前記押圧ローラの直径の比が0.6以
下であることを特徴とするカラー画像形成装置によって
装置構成が簡便でメンテナンス性の高い安定した高画質
カラー画像を得ることができる。
【0021】像担持体から中間転写ベルトへの転写は転
写ニップにのみ電界が作用することが理想である。即
ち、像担持体と中間転写ベルト間にできる空隙を両ロー
ラの直径で調整してトナーが空隙を飛翔することを防止
する。これによって極めて高質のカラー画像が得られ
る。
写ニップにのみ電界が作用することが理想である。即
ち、像担持体と中間転写ベルト間にできる空隙を両ロー
ラの直径で調整してトナーが空隙を飛翔することを防止
する。これによって極めて高質のカラー画像が得られ
る。
【図1】本発明の実施例におけるカラー画像形成装置の
構成概略図
構成概略図
【図2】従来のカラー出力装置の構成概略図
10 作像ユニット 12 像担持体 14 帯電ローラ 16 現像器 17 クリーニングブレード 19 中間転写ベルト 20 露光手段 24 押圧ローラ 28 転写ローラ 30 転写電源 32 中間転写電源 34 クリーニング装置 37 受像紙 38 給紙ローラ
Claims (1)
- 【請求項1】各々が少なくとも回動する像担持体と、 前記像担持体を帯電する帯電手段と、 それぞれ色の異なる現像剤を有する現像手段と、 前記像担持体に残留するトナーを除去するクリーニング
手段とを備え、前記像担持体上にそれぞれ異なる色のト
ナー像を形成でき、円環状に並べた複数の移動可能な像
形成ユニット群と、 前記像形成ユニット群で形成された複数色のトナー像を
転写保持する抵抗体からなる無端の回転可能な中間転写
ベルトと、 該中間転写ベルトを前記像担持体に押圧する押圧ローラ
とを具備し、 前記像担持体の直径に対する前記押圧ローラの直径の比
が0.6以下であることを特徴とするカラー画像形成装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6146318A JPH0815946A (ja) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | カラー画像形成装置 |
| US08/475,356 US5565975A (en) | 1994-06-10 | 1995-06-07 | Color image forming apparatus and method having toner images transferred to a paper sheet |
| EP95108986A EP0686890A3 (en) | 1994-06-10 | 1995-06-09 | Color imaging device and method for color imaging |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6146318A JPH0815946A (ja) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | カラー画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0815946A true JPH0815946A (ja) | 1996-01-19 |
Family
ID=15404962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6146318A Pending JPH0815946A (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-28 | カラー画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0815946A (ja) |
-
1994
- 1994-06-28 JP JP6146318A patent/JPH0815946A/ja active Pending
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