JPH11143217A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像手段の薄型化を図ると共に、現像剤搬送
体の駆動トルクを減少するカラー画像形成装置を提供す
ること。 【解決手段】 像形成体の中心を通る鉛直面に対し、像
形成体の回転方向上流側と下流側とにそれぞれ２組づつ
の現像手段を上下に配設すると共に、現像手段に設けら
れる現像剤層形成手段及び現像剤回収手段を現像手段に
設けられる現像剤搬送体の中心を通る鉛直面に対し像形
成体から遠ざかる方向へ角度α及びβを成して、現像剤
搬送体の中心を通る水平面に対し相対して配置すること
を特徴とするカラー画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ＦＡＸ等の画像形成装置で、像形成体の周辺に複数
組の帯電手段、像露光手段及び現像手段を配置して像形
成体の一回転中にトナー像を重ね合わせてカラー画像を
形成する電子写真方式のカラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、多色のカラー画像を形成する方法
の１つとして、１つの像形成体の一回転以内に複数色の
帯電、像露光ならびに現像を順次行ってカラー画像を形
成するカラー画像形成装置が知られている。

【０００３】しかし前記のカラー画像形成装置は、多色
のカラー画像を形成する方法としては、高速の画像形成
を可能とするものの、感光体の一回転内に帯電手段、像
露光手段及び現像手段を複数組配設する必要があるこ
と、像露光手段が近接する現像手段から洩れるトナーに
よって汚れて画質を損なうおそれがあり、これを避ける
ため像露光手段と現像器の間隔を大きくとる必要がある
ことから必然的に感光体の径が大きくなって装置を大型
化する欠点がある。この欠点を避ける目的から、感光体
の基体を透光性の素材によって形成し、その内部に複数
の像露光手段を収容して、画像を前記基体を通してその
外周に形成した感光体層に露光する形態の装置が、例え
ば、特開平５−３０７３０７号公報によって提案されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の提
案によるカラー画像形成装置は、像形成体内部に複数の
像露光手段を収容して小型化を図ったものの、像形成体
の外周に帯電手段や現像手段を数多く配置する必要があ
り配置の構成が難しい。特に、現像手段に設けられる現
像剤層形成手段及び現像剤回収手段により現像手段が厚
型となる傾向にあり、現像手段の占める空間が大きく、
像形成体である感光体ドラムの中心軸に対し平行して水
平に配置される４組の現像手段と、該４組の現像手段の
像形成体回転方向上流にそれぞれ配置される帯電手段と
が干渉するという問題が起こる。

【０００５】また厚型の現像手段により、現像手段に設
けられる現像剤搬送体の現像剤槽に浸かる割合が大きく
なり、現像剤搬送体の駆動トルクが大きく現像剤搬送体
の均一な回転が得られないという問題も起こる。また現
像剤の劣化による現像剤寿命が低下するという問題も起
こる。

【０００６】本発明は上記の問題点を改良し、現像手段
の薄型化を図ると共に、現像剤搬送体の駆動トルクを減
少するカラー画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、像形成体の
外周面に複数の帯電手段及び現像手段、内周面に複数の
像露光手段をそれぞれ４組配設し、前記像形成体の一回
転中に、前記像形成体に対し前記帯電手段による帯電と
前記像露光手段による像露光での潜像の形成と前記現像
手段による前記潜像の現像とを繰り返し、前記像形成体
の周面に複数のトナー像を重ね合わせてカラートナー像
を形成するカラー画像形成装置において、前記像形成体
の中心を通る鉛直面に対し、前記像形成体の回転方向上
流側と下流側とにそれぞれ２組づつの現像手段を上下に
配設すると共に、前記現像手段に設けられる現像剤層形
成手段及び現像剤回収手段を前記現像手段に設けられる
現像剤搬送体の中心を通る鉛直面に対し前記像形成体か
ら遠ざかる方向へ角度α及びβを成して、前記現像剤搬
送体の中心を通る水平面に対し相対して配置することを
特徴とするカラー画像形成装置によって達成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の
意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の
実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示
すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限
定するものではない。

【０００９】本発明のカラー画像形成装置の一実施形態
の画像形成プロセス及び各機構について、図１ないし図
６を用いて説明する。図１は、本発明のカラー画像形成
装置の一実施形態の断面構成図であり、図２は、図１の
像露光手段の構成を示す図であり、図３は、図２の斜視
図であり、図４は、図１の像形成体の断面構成図であ
り、図５は、図１の右側に配置される現像手段の断面構
成図であり、図６は、図１の左側に配置される現像手段
の断面構成図である。

【００１０】図１ないし図４によれば、ドラム状の像形
成体としての感光体ドラム１０は、例えば、透光性アク
リル樹脂の透光性部材によって形成される円筒状の透光
性樹脂基体を内側に設け、透光性の導電層及び有機感光
体層（ＯＰＣ）を該基体の外周に形成したものであり、
接地された状態で図１の矢印で示す方向に回転される。

【００１１】本実施形態では、感光体ドラムの光導電体
層において適切なコントラストを付与できる露光光量を
有していればよい。従って、本実施形態における感光体
ドラムの透光性樹脂基体の光透過率は、１００％である
必要はなく、露光ビームの透過時にある程度の光が吸収
されるような特性であっても構わない。透光性基体の素
材としては、アクリル樹脂、特にメタクリル酸メチルエ
ステルモノマーを用い重合したものが、透光性、強度、
精度、表面性等において優れており好ましく用いられる
が、その他一般光学部材などに使用されるフッ素、ポリ
エステル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレ
ート、などの各種透光性樹脂が使用可能である。また、
露光光に対し透光性を有していれば、着色していてもよ
い。これらの樹脂の屈折率はほぼ１．５である。透光性
導電層の成膜法としては、真空蒸着法、活性反応蒸着
法、各種スパッタリング法、各種ＣＶＤ法を用いて、イ
ンジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、アルミナ、酸化錫、酸化
鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅や、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、
Ａｌ等からなる透光性を維持した薄膜が用いられたり、
浸漬塗工法、スプレー塗布法等を用いて上記金属の微粒
子とバインダー樹脂とからなる導電性樹脂等が用いられ
る。また、光導電体層としては、各種有機感光体層（Ｏ
ＰＣ）が使用可能である。

【００１２】以下に好ましい像形成体の例を示す。

【００１３】プラスチック材料モノマーを合成し、重合
させるための触媒を添加した後、円筒状の型に注ぎ、側
板にて密封して固定し、オイルバスあるいは温水槽で適
度に過熱しながらこれを高速に回転させることにより均
一な重合を促進させる。重合終了後は冷却し、得られた
透光性の樹脂基体を型より取り出し、切断し、必要なら
ば仕上げ工程を経て画像形成装置の感光体ドラム用の透
明樹脂基体が製造される（遠心重合法）。

【００１４】遠心重合によって成型される透光性のプラ
スチックの透光性樹脂基体の素材としては、上記のごと
くメタクリル酸メチルエステルモノマーを用い重合した
ものが、透光性、強度、精度、表面性等において最も良
いが、その他ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル
酸ブチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチ
ル、ポリスチレン、ポリイミド、ポリエステル或いはポ
リ塩化ビニル等、又はこれらの共重合体などが使用され
得る。遠心重合法では真円度が成型に用いられる型で決
まるので、高精度の基体を得ることができる。また、偏
肉は重合時の回転ムラや粘度や重合時の加熱条件で変化
する。

【００１５】導電層としては、インジウム錫酸化物（Ｉ
ＴＯ）、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、アルミナ、
ヨウ化銅や、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌなどからなる導電
性微粒子と樹脂とを混合した導電性樹脂が用いられ、成
膜法としては、浸漬塗工法、スプレー塗布法などが好ま
しく利用される。

【００１６】有機感光体層は、電荷発生物質（ＣＧＭ）
を主成分とする電荷発生層（ＣＧＬ）と電荷輸送物質
（ＣＴＭ）を主成分とする電荷輸送層（ＣＴＬ）とに機
能分離された二層構成の感光体層とされる。二層構成の
有機感光体層は、ＣＧＬが薄いために像露光光の透過性
が良く本発明に適する。なお有機感光体層は、電荷発生
物質（ＣＧＭ）と電荷輸送物質（ＣＴＭ）を１つの層中
に含有する単層構成とされてもよく、該単層構成又は前
記二層構成の感光体層には、通常バインダー樹脂が含有
される。

【００１７】前記二層構成の有機感光体層を有する感光
体ドラムにおいて、ＣＧＬに含有されるＣＧＭとして
は、ＬＥＤ，ＬＤ等の光源光に感光性を有するアゾ系顔
料、アズレニウム顔料、フタロシアニン系顔料、ペリレ
ン系顔料が用いられ、なかでも赤〜赤外光（６００ｎｍ
〜８５０ｎｍ）に感光するＯＰＣ感光体のＣＧＭとして
は、銅フタロシアニン顔料やチタニルフタロシアニン顔
料等が好ましく用いられる。

【００１８】ＣＧＬに用いられるバインダー樹脂として
は、ポリビニルブチラール樹脂又はポリカーボネート樹
脂が用いられ、感度、繰り返し使用時の電位変化等にお
いて優れる。これらのバインダー樹脂は、単独で或いは
２種以上の混合物として用いることができる。

【００１９】ＣＧＬの形成に用いられる溶媒或いは分散
媒としては、ケトン系又はハロゲン系溶剤が好ましく用
いられ、感度、繰り返し使用時の電位変化等が更に良好
となる。また、これらの溶媒は単独或いは２種以上の混
合溶媒として用いることもできる。

【００２０】ＣＧＬ中のＣＧＭとバインダー樹脂との重
量比は１００：１〜１０００とされ、該ＣＧＬの膜厚は
０．０１〜１０μｍとされ、該ＣＧＬの形成のための塗
布方法としては、ブレード塗布、ワイヤーバー塗布、ス
プレー塗布、ディップ塗布、スライドホッパー塗布等の
各塗布方法がある。

【００２１】次に前記ＣＴＬに含有されるＣＴＭとして
は、ヒドラゾン系化合物、スチリル系化合物、ベンジジ
ン系化合物、スチルベン系化合物等が用いられる。

【００２２】前記ＣＴＬに用いられるバインダー樹脂と
しては、広範囲な絶縁性樹脂から適時選択して使用する
ことができ、好ましい結着樹脂としては、シリコン−ア
ルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポ
リ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の絶縁性樹
脂を挙げることができ、これらの結着樹脂は単独或いは
２種以上混合して用いることができる。

【００２３】バインダー樹脂とＣＴＭとの配合比は１：
１０〜５００とされ、更には１：２０〜１５０が好まし
い。ＣＴＬの膜厚は１〜１００μｍとされるが、更に５
〜５０μｍが好ましい。

【００２４】塗布方法としては、ＣＧＬと同様な方法を
用いることができる。

【００２５】又、有機感光体層と導電層との間に必要に
より中間層が設けられるが、中間層としては、例えば塩
ビ酢ビ共重合体、塩ビ酢ビマレイン酸共重合体、エチル
セルロース、カルボキシメチルセルロース、共重合タイ
プ若しくは変性タイプのアルコール可溶性ポリアミド樹
脂等の０．０１〜２μｍ厚の樹脂層とされる。

【００２６】前記の製造方法によって造られたプラスチ
ックの円筒状の透光性樹脂基体を用いることにより、肉
厚が均一で、円筒状の基体の円筒度、真円度に優れ、像
露光光の焦点ズレのない感光体ドラムが提供される。

【００２７】帯電手段であるスコロトロン帯電器１１は
イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および
黒色（Ｋ）の各色の画像形成プロセスに用いられ、感光
体ドラム１０の前述した有機感光体層に対し所定の電位
に保持された制御グリッドと放電ワイヤによるコロナ放
電とによって帯電作用を行い、感光体ドラム１０に対し
一様な電位を与える。

【００２８】イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン
（Ｃ）および黒色（Ｋ）の各色毎の像露光手段としての
露光光学系１２は、露光系として基板１２２上に感光体
ドラム１０の軸と平行な主走査方向に配列された複数の
発光素子としてのＬＥＤ（発光ダイオード）１２１をア
レイ状に並べた線状の露光素子１２ａと、結像素子とし
ての光集束性光伝送体（商品名、セルフォックレンズ）
１２ｂとよりなり、セルフォックレンズ１２ｂがレンズ
ホルダ１２ｃに例えば図２及び図３に黒丸で示す接着剤
により固定され、また、露光素子１２ａが例えば黒丸で
示す接着剤により熱伝導性の良好な露光素子の保持部材
としての金属ケーシング１２ｄに固定され、更に露光素
子１２ａとセルフォックレンズ１２ｂとが位置出しされ
た状態で、金属ケーシング１２ｄにレンズホルダ１２ｃ
が例えば黒丸で示す接着剤により固着されて露光光学系
１２が構成される。金属ケーシング１２ｄを用いること
により、露光素子１２ａ部で発生した熱が速やかに伝
達、拡散され、熱膨張に起因する露光素子１２ａ間の位
置ずれや光量変動に影響を与え、露光素子１２ａの不均
一な温度分布や温度上昇が防止される。

【００２９】上記露光素子の保持部材を、好ましい例と
して金属性のケーシングとしたが、必ずしも金属部材に
こだわるものでなく、樹脂製等のケーシングを用いるも
のでもよい。

【００３０】発光素子としてはその他、ＦＬ（蛍光体発
光）、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）、ＰＬ（プラ
ズマ放電）等が用いられる。

【００３１】各色毎の露光光学系１２は楔状のブロック
部材としてのスペーサブロック１２ｅを用いて、予め治
工具等により感光体ドラム１０との主走査方向及び感光
体ドラム１０の回転方向の副走査方向とを位置出しされ
る状態に調整されて、各色毎の像露光手段の共通支持体
である例えば円筒パイプや角パイプ等のパイプ状の中空
部材を用いた支持部材２０に、金属ケーシング１２ｄと
スペーサブロック１２ｅとが、また、スペーサブロック
１２ｅと支持部材２０とが例えば図２及び図３に黒丸で
示す接着剤にて固着される。各色毎の露光光学系１２を
保持した状態で、支持部材２０の中心軸を感光体ドラム
１０の中心軸に合わせて支持部材２０が感光体ドラム１
０の内側に配置される。従って、感光体ドラム１０に対
し露光光学系１２による像露光が感光体ドラム１０の中
心軸に垂直に行われる。

【００３２】また、支持部材２０はその内周面と感光体
ドラム１０の基体の外周面との間の距離が露光光学系１
２の高さとその結像位置までの距離より大、即ち露光光
学系１２の底面が常に支持部材２０の内周面より外側に
位置される大きさの円周面を有していて、それによって
支持部材２０は円筒面を破る必要がなく、強度が保たれ
て露光光学系１２を所定の結像位置に確実に保持出来る
こととなる。

【００３３】イメージスキャナにより読込まれたり、外
部信号等により入力されて不図示の記憶部、例えばＲＡ
Ｍ内に記憶された各色の画像信号が装置本体の制御部を
通して記憶部より順次読み出されて各色毎の露光光学系
１２にそれぞれ電気信号として入力され、ＬＥＤ１２１
が、例えばパルス幅変調方式（ＰＷＭ方式）により発光
される。この実施形態で使用される発光素子の発光波長
は６００〜９００ｎｍの範囲のものである。

【００３４】上記の如く、各露光光学系１２は何れもパ
イプ状の中空部材を用いた支持部材２０に取り付けられ
て感光体ドラム１０の基体内部に収容され、各露光光学
系１２の基板１２２より引出され金属ケーシング１２ｄ
の下部の一端に取付けられたコネクタＣを通しＬＥＤ１
２１のリード線ＷＡが設けられる。各色毎のリード線Ｗ
Ａは挿通孔２０Ｈより引出されて束ねられ、支持部材２
０の中空部を通し側面基板３０の挿通孔３０Ｈより基板
外部に引出される。

【００３５】各挿通孔２０ＨはコネクタＣとリード線Ｗ
Ａとの結線後、支持部材２０の内周側からシール部材Ｓ
をもってリード線ＷＡと共に閉塞され、それによって露
光光学系１２への飛散トナーやほこり等の侵入が防止さ
れる。更に、挿通孔２０Ｈに接着剤或いは例えば発泡ウ
レタンやゴム材等の弾性部材を詰込み、トナーや塵等の
侵入を防止する。なおシール材Ｓとしては例えば硬化型
のシリコンゴムシートが用いられていて接着剤等によっ
て各挿通孔２０Ｈが閉塞され、それによって気密性が保
たれる。その結果リード線ＷＡは強く折り曲げられるこ
となく支持部材２０の内周面に沿い固定電極ＰＡに対し
容易に結線されることとなる。また、露光素子の保持部
材はリード線ＷＡによるストレスを受けることなく、リ
ード線ＷＡの曲げなどにより外れることがなくなる。

【００３６】また、各露光光学系１２の共通支持体であ
る前記の支持部材２０にはアルミニウムやステンレス等
の軽金属材料から形成される薄肉の中空部材、好ましく
は円筒パイプや角パイプ等が使用されていて、それによ
って金属性の中空部材を用いた支持部材２０の軽量化と
低熱容量化が図られると共に、画像形成部の重量が軽減
されかつ熱容量が小さく熱伝導性も良好で、温度調節の
効率が高められている。又、円筒や角柱パイプは力学的
な変形にも強い。

【００３７】現像手段である現像器１３ａ，１３ｂは後
述する薄型の形状にて構成されており、図１の感光体ド
ラム１０の中心軸を通る鉛直面ＰＬ１対して右側、即ち
感光体ドラム１０の中心軸を通る鉛直面ＰＬ１に対して
感光体ドラム１０の回転方向の上流側にイエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）の現像器１３ａが配置され、ま
た左側、即ち感光体ドラム１０の中心軸を通る鉛直面Ｐ
Ｌ１に対して感光体ドラム１０の回転方向下流側にシア
ン（Ｃ）、黒色（Ｋ）の現像器１３ｂが配置され、イエ
ロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒色
（Ｋ）の一成分或いは二成分の現像剤をそれぞれ収容
し、それぞれ感光体ドラム１０の周面に対し所定の間隙
を保って感光体ドラム１０の回転（図１の反時計方向回
転）に対し同方向に回転する現像剤搬送体である現像ス
リーブ１３１（図１の時計方向回転）を備えている。

【００３８】現像剤搬送体である現像スリーブ１３１と
像形成体である感光体ドラム１０との移動方向によって
現像性が異なるために、各色毎の全ての現像スリーブ１
３１の回転を感光体ドラムの回転方向（図１の反時計方
向回転）と同一方向の回転（図１の時計方向回転）に設
定することが画質上好ましい。

【００３９】前記の各色毎の現像器１３ａ，１３ｂは、
前述したスコロトロン帯電器１１による帯電と露光光学
系１２による像露光とによって形成される感光体ドラム
１０上の静電潜像を現像バイアス電圧の印加により非接
触現像法により非接触の状態で反転現像する。

【００４０】原稿画像は本装置とは別体の画像読取装置
の撮像素子により読み取られた画像あるいは、コンピュ
ータで編集された画像を、Ｙ，Ｍ，ＣおよびＫの各色別
の画像信号として一旦メモリに記憶し格納する。

【００４１】画像記録のスタートにより不図示の感光体
駆動モータが回動して感光体ドラム１０を図１の反時計
方向へ回転し、同時に感光体ドラム１０の右方に配置さ
れたＹのスコロトロン帯電器１１の帯電作用により感光
体ドラム１０に電位の付与が開始される。

【００４２】感光体ドラム１０は電位を付与されたあ
と、Ｙの露光光学系１２において第１の色信号すなわち
Ｙの画像信号に対応する電気信号による露光が開始され
ドラムの回転走査によってその表面の感光層に原稿画像
のＹの画像に対応する静電潜像を形成する。

【００４３】前記の潜像はＹの現像器１３ａにより現像
スリーブ上の現像剤が非接触の状態で反転現像され感光
体ドラム１０の回転に応じイエロー（Ｙ）のトナー像が
形成される。

【００４４】次いで感光体ドラム１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上に、さらに感光体ドラム１０の右
方でＹの上部に配置したマゼンタ（Ｍ）のスコロトロン
帯電器１１の帯電作用により電位を付与され、Ｍの露光
光学系１２の第２の色信号すなわちＭの画像信号に対応
する電気信号による露光が行われ、Ｍの現像器１３ａに
よる非接触の反転現像によって前記のイエロー（Ｙ）の
トナー像の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が順次重ね合
わせて形成される。

【００４５】同様のプロセスにより感光体ドラム１０の
左方上部に配置したシアン（Ｃ）のスコロトロン帯電器
１１、Ｃの露光光学系１２およびＣの現像器１３ｂによ
ってさらに第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナ
ー像が、また感光体ドラム１０の左方でＣの下部に配置
した黒色（Ｋ）のスコロトロン帯電器１１、Ｋの露光光
学系１２およびＫの現像器１３ｂによって第４の色信号
に対応する黒色（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形
成され、感光体ドラム１０の一回転以内にその周面上に
カラーのトナー像が形成される。

【００４６】これ等Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＫの露光光学系１２
による感光体ドラム１０の有機感光層に対する露光はド
ラムの内部より前述した透光性の基体を透して行われ
る。従って第２，第３および第４の色信号に対応する画
像の露光は何れも先に形成されたトナー像の影響を全く
受けることなく行われ、第１の色信号に対応する画像と
同等の静電潜像を形成することが可能となる。

【００４７】現像スリーブ１３１が感光体ドラム１０と
所定の値、例えば１００μｍ〜１０００μｍの間隙をあ
けて非接触に保たれ、現像器１３ａ，１３ｂによる現像
作用に際しては、現像スリーブ１３１に対し直流あるい
はさらに交流を加えた現像バイアスが印加され、現像器
の収容する一成分現像剤或いは二成分現像剤によるジャ
ンピング現像が行われて、透光性電導層を接地する感光
体ドラム１０に対してトナーと同極性の直流バイアスを
印加して、露光部にトナーを付着させる非接触の反転現
像が行われるようになっている。

【００４８】かくして感光体ドラム１０の周面上に形成
されたカラーのトナー像は一旦中間転写手段として設け
た中間転写ベルト１４の周面に転写される。

【００４９】中間転写体としての中間転写ベルト１４は
厚さ０．５〜２．０ｍｍの無端状のゴムベルトで、シリ
コンゴム或いはウレタンゴムの１０⁸〜１０¹²Ω・ｃｍ
の抵抗値をもつ半導電性基体と、ゴムの基体の外側にト
ナーフィルミング防止層として抵抗値１０¹⁰〜１０¹⁶Ω
・ｃｍで、厚さ５〜５０μｍのフッ素コーティングを行
った２層構成とされる。この層も同様な半導電性が好ま
しい。ゴムベルト基体の代わりに厚さ０．１〜０．５ｍ
ｍの半導電性のポリエステルやポリスチレン、ポリエチ
レン、ポリエチレンテレフタレート等を使用することも
できる。中間転写ベルト１４がローラ１４Ａ，１４Ｂ，
１４Ｃ及び１４Ｄの間に張架され、ローラ１４Ｄに伝達
される動力により感光体ドラム１０の周速度に同期して
時計方向に循環して搬送される。

【００５０】前記の中間転写ベルト１４はローラ１４Ａ
とローラ１４Ｂの間のベルト面を感光体ドラム１０の周
面に接し、一方ローラ１４Ｃ外周のベルト面を転写部材
である転写ローラ１５に接していてそれぞれの接点にお
いてトナー像の転写域を形成している。

【００５１】感光体ドラム１０周面に付着した状態にあ
るカラートナー像は、先ず前記の中間転写ベルト１４と
の間の接点においてローラ１４Ｂへのトナーと反対極性
のバイアス電圧の印加により順次中間転写ベルト１４の
周面側に転写される。即ちドラム上のカラートナー像は
接地したローラ１４Ａの案内によりトナーを散らすこと
なく転写域へと搬送され、ローラ１４Ｂに対する１〜３
ｋＶのバイアス電圧の印加によって中間転写ベルト１４
側に効率良く転写される。

【００５２】一方、給紙カセット（図示せず）の給紙ロ
ーラ１７の作動により転写材としての転写紙Ｐが搬出さ
れてタイミングローラ１８に給送され、中間転写ベルト
１４上のカラートナー像の搬送に同期して転写ローラ１
５の転写域へと給紙される。

【００５３】転写ローラ１５は前記中間転写ベルト１４
の周速度に同期して反時計方向に回動されていて、給紙
された転写紙Ｐは転写ローラ１５と前記の接地状態にあ
るローラ１４Ｃの間のニップ部の形成する転写域におい
て中間転写ベルト１４上のカラートナー像に密着され転
写ローラ１５への１〜２ｋＶのトナーと反対極性のバイ
アス電圧の印加により順次カラートナー像は転写紙Ｐ上
に転写される。

【００５４】カラートナー像の転写を受けた転写紙Ｐは
除電され、搬送板１９を介して定着装置９１に搬送さ
れ、熱ローラ９１Ａと圧着ローラ９１Ｂとの間に挟着搬
送して加熱され、トナーを溶着して定着がなされたのち
排紙ローラ９２を介して装置外部に排出される。

【００５５】前述した感光体ドラム１０及び中間転写ベ
ルト１４にはそれぞれクリーニング手段としてのクリー
ニング装置１００及び１４０が設置され、それぞれの備
えるブレードが常時圧接されていて、残留した付着トナ
ーの除去がなされて周面は常に清浄な状態に保たれてい
る。

【００５６】一般に感光体ドラム１０としては装置の規
模及び感光体ドラム１０の外周面に設置される複数のス
コロトロン帯電器１１、複数の現像器１３ａ，１３ｂや
クリーニング装置１００等による制約に応じて外径が５
０ｍｍないし２００ｍｍの間の径を有したドラムが好ま
しく使用されるが、その場合剛性を保つ目的から感光体
ドラム１０の基体の厚さはドラム径に対応して２ｍｍな
いし１０ｍｍとされ、一方これ等の感光体ドラム１０を
支持する前記の支持部材２０としては、露光光学系１２
とその結像距離分だけ小径となり、円筒パイプの場合で
外径を２０ｍｍないし１６０ｍｍ、支持部材２０の厚さ
を外径に対応して０．５ｍｍないし５ｍｍにとることに
より、強度が充分でかつ前記の各露光光学系１２を余裕
をもって支持部材２０上に設置することが可能となる。

【００５７】図４及び図２によれば、前記の支持部材２
０は外周に直接保持する軸受Ｂ１と支持部材２０と一体
とする円盤部材２２の保持する軸受Ｂ２を介して感光体
ドラム１０側端のフランジ部材１０Ａと１０Ｂをそれぞ
れ支持していて、感光体ドラム１０をフランジ部材１０
Ａの内周面に設けられる内歯車１０Ｇに噛合する駆動歯
車Ｇの動力により回動可能に支持している。

【００５８】支持部材２０は感光体ドラム１０を支持し
た状態で、両端面の凹部即ち内周面を装置本体の側面基
板３０に設けられた凸部即ち内側面に突設した係合部３
１の挿入により保持して側面基板３０の間に固定され
る。なお支持部材２０の保持に際しては一方の側面基板
３０の係合部３１の外周面に備える係合ピン３２が支持
部材２０の端面の切欠２０Ａに係合して支持部材２０の
固定角度が規制され、各露光光学系１２が装置本体に対
して所定位置に設定され、感光体ドラム１０の周面に沿
って配設される帯電手段としてのスコロトロン帯電器１
１や現像手段としての現像器１３ａ，１３ｂに対しても
正しい位置関係が保持される。

【００５９】また、支持部材２０は、感光体ドラム１０
の内歯車１０Ｇが設けられる側と反対側の側部に円盤部
材２２を同軸一体に備えていて、円盤部材２２は感光体
ドラム１０との間に設けられる一方の軸受Ｂ２を支持す
る支持部材としても利用される。

【００６０】感光体ドラム１０を保持するフランジ部材
１０Ａ，１０Ｂとの外周部に、各現像スリーブ１３１の
同軸上でその両側端部に設けた位置規制部材としての突
当コロ１３０Ａを当接していて、それによって現像剤搬
送部材としての現像スリーブ１３１は位置が規制され、
現像スリーブ１３１の周面と感光体ドラム１０の周面と
の間に所定の間隙が設定される。

【００６１】感光体ドラムの中心軸を通り鉛直面ＰＬ１
の図１右側、即ち感光体ドラム１０の中心軸を通る鉛直
面ＰＬ１に対して感光体ドラム１０の回転方向上流側に
配置されるＹ及びＭの現像手段である現像器１３ａの構
成を図５を用いて説明する。Ｙ，Ｍの現像手段は共通の
現像手段が用いられ、Ｙの現像手段で代表して説明す
る。また下記の説明において、現像剤として二成分現像
剤にて説明するが、一成分現像剤を用いてもよい。

【００６２】現像剤搬送体である現像スリーブ１３１は
感光体ドラム１０の周面に対し、現像スリーブ１３１の
両端に設けられた突当コロ１３０Ａにより所定の間隙を
保って感光体ドラム１０の回転（図５の反時計方向回
転）に対し同方向に回転される（図１の時計方向回
転）。

【００６３】固定磁石１３２は、直径１５ｍｍ〜３５ｍ
ｍの現像スリーブ１３１に内包され、ＮおよびＳの磁極
を交互に配し、現像スリーブ１３１と同心に固定されて
いて、非磁性のスリーブ周面に磁力を作用させる。

【００６４】現像剤層形成手段である薄層形成棒１３３
は、現像スリーブ１３１の周面上の二成分現像剤の層厚
を規制する部材であって、直径３〜１０ｍｍの磁性体の
円形断面の金属材から成り、弾性部材１３３ａにより現
像スリーブ１３１の周面に所定の荷重をもって均等に圧
接される。

【００６５】現像スリーブ１３１上より二成分現像剤を
除去するための現像剤回収手段であるスクレーパ１３４
ａは、帯状の長辺の一端を現像スリーブ１３１に平行に
圧接して設けられた、例えばＳＵＳ、ウレタンゴム等の
板状の弾性部材よりなる。スクレーパ１３４ａにより掻
き取られた二成分現像剤は供給ローラ１３５ａ上に落下
される。

【００６６】攪拌スクリュウ１３６及び１３７は、互い
に相反する方向に等速で回転し、現像器１３内のトナー
とキャリアとを攪拌、混合し、所定のトナー成分を均等
に含有する二成分現像剤とする。更に、供給ローラ１３
５ａによりトナー成分を均等に攪拌、混合された二成分
現像剤が現像スリーブ１３１と薄層形成棒１３３との圧
接部に搬送、供給される。

【００６７】上記図５にて説明したＹ，Ｍの現像器１３
ａは、現像スリーブ１３１の上方側部（図５の右側）に
てスクレーパ１３４ａにより現像剤が掻き取られ、供給
ローラ１３５ａ上や攪拌スクリュウ１３６の近辺に搬送
され、スクレーパ１３４ａの真下で現像器１３ａの下方
側部（図５の右側）に設けられた薄層形成棒１３３によ
り現像スリーブ１３１に再供給される構造をとり、下記
の薄層形成棒１３３及びスクレーパ１３４ａの配置角度
と併せて現像スリーブ１３１の径と略変わらない薄型の
構造が可能となる。

【００６８】また上記のＹ，Ｍの現像器１３ａにおい
て、現像スリーブ１３１の中心を通る鉛直面ＰＬ２に対
し感光体ドラム１０から遠ざかる方向へ角度αを成して
現像剤層形成手段である薄層形成棒１３３の接触点を配
置し、現像スリーブ１３１の中心を通る鉛直面ＰＬ２に
対し感光体ドラム１０から遠ざかる方向へ角度βを成し
て現像剤回収手段であるスクレーパ１３４ａの先端部を
配置する。さらに角度α及びβを共に４５°±２５°と
し、薄層形成棒１３３とスクレーパ１３４ａとを現像ス
リーブ１３１の中心を通る水平面ＰＬ３に対し相対して
（互いに反対側に）、現像スリーブ１３１の感光体ドラ
ム１０と反対側の面に配置する。角度α及びβを共に４
５°±２５°とすることにより、現像器１３ａが薄型と
され、周囲の帯電手段との干渉が少なくなると共に、現
像剤槽に浸かる現像スリーブ１３１の割合を１周の１／
３程度に減らすことにより現像スリーブ１３１の駆動ト
ルクが減少され、均一な回転が図られたり、現像剤寿命
の長寿命化が図られる。

【００６９】上記において、現像剤として一成分現像剤
を用いる場合には、攪拌スクリュウ１３６及び１３７に
代えて不図示の円板状の板材やブラシ材等を用いた円柱
状のトナー補給部材を用いる。

【００７０】次に、感光体ドラムの中心軸を通り鉛直面
ＰＬ１の図１左側、即ち感光体ドラム１０の中心軸を通
る鉛直面ＰＬ１に対して感光体ドラム１０の回転方向下
流側に配置されるＣ及びＫの現像器の構成を図６を用い
て説明する。Ｃ，Ｋの現像器は共通の現像器が用いら
れ、Ｋの現像器で代表して説明する。図５にて説明した
Ｙ，Ｍの現像器と同一の機能、構造を有する部材には、
同一の符号を付した。また下記の説明において、現像剤
として二成分現像剤にて説明するが、一成分現像剤を用
いてもよい。

【００７１】現像剤搬送体である現像スリーブ１３１は
感光体ドラム１０の周面に対し、現像スリーブ１３１の
両端に設けられた突当コロ１３０Ａにより所定の間隙を
保って感光体ドラム１０の回転（図６の反時計方向回
転）に対し同方向に回転される（図１の時計方向回
転）。

【００７２】固定磁石１３２は、直径１５ｍｍ〜３５ｍ
ｍの現像スリーブ１３１に内包され、ＮおよびＳの磁極
を交互に配し、現像スリーブ１３１と同心に固定されて
いて、非磁性のスリーブ周面に磁力を作用させる。

【００７３】現像剤層形成手段である薄層形成棒１３３
は、現像スリーブ１３１の周面上の二成分現像剤の層厚
を規制する部材であって、直径３〜１０ｍｍの磁性体の
円形断面の金属材から成り、弾性部材１３３ａにより現
像スリーブ１３１の周面に所定の荷重をもって均等に圧
接される。

【００７４】現像スリーブ１３１上より二成分現像剤を
除去するための現像剤回収手段である回収ローラ１３４
ｂは、現像スリーブ１３１に平行に圧接して設けられ
た、例えば発泡状のウレタンゴム等の弾性のローラ部材
よりなる。回収ローラ１３４ｂにより現像スリーブ１３
１より掻き取られた現像剤は現像器１３ｂの底部に滞留
しないように回収ローラ１３４ｂにより攪拌スクリュウ
１３６へ搬送される。

【００７５】攪拌スクリュウ１３６及び１３７は、互い
に相反する方向に等速で回転し、回収ローラ１３４ｂに
より搬送された現像剤と現像器１３内のトナーとキャリ
アとを攪拌、混合し、所定のトナー成分を均等に含有す
る二成分現像剤として、仕切板１３９を仕切りとし回収
ローラ１３４ｂの上部に設けられた供給ローラ１３５ｂ
へ給送する。供給ローラ１３５ｂによりトナー成分を均
等に攪拌、混合された二成分現像剤が現像スリーブ１３
１と薄層形成棒１３３との圧接部に搬送、供給される。
現像剤が一成分現像剤の場合は、回収ローラ１３４ｂは
メモリ除去ローラとして作用する。

【００７６】上記図６にて説明したＣ，Ｋの現像器１３
ｂは、現像スリーブ１３１の下方側部（図６の左側）に
て回収ローラ１３４ｂにより現像剤が掻き取られ、攪拌
スクリュウ１３６の近辺に搬送され、供給ローラ１３５
ｂを通し回収ローラ１３４ｂの真上で現像器１３ｂの上
方側部（図６の左側）に設けられた薄層形成棒１３３に
より現像スリーブ１３１に再供給される構造をとり、下
記の薄層形成棒１３３及び回収ローラ１３４ｂの配置角
度と併せて現像スリーブ１３１の径と略変わらない薄型
の構造が可能となる。

【００７７】上記のＣ，Ｋの現像器１３ｂにおいて、現
像スリーブ１３１の中心を通る鉛直面ＰＬ２に対し感光
体ドラム１０から遠ざかる方向へ角度αを成して現像剤
層形成手段である薄層形成棒１３３の接触点を配置し、
現像スリーブ１３１の中心を通る鉛直面ＰＬ２に対し感
光体ドラム１０から遠ざかる方向へ角度βを成して現像
剤回収手段である回収ローラ１３４ｂの接触点を配置す
る。さらに角度α及びβを共に４５°±２５°とし、薄
層形成棒１３３と回収ローラ１３４ｂとを現像スリーブ
１３１の中心を通る水平面ＰＬ３に対し相対して（互い
に反対側に）、現像スリーブ１３１の感光体ドラム１０
と反対側の面に配置する。角度α及びβを共に４５°±
２５°とすることにより、現像器１３ｂが薄型とされ、
周囲の帯電手段との干渉が少なくなると共に、現像剤槽
に浸かる現像スリーブ１３１の割合を１周の１／３程度
に減らすことができ、現像スリーブ１３１の駆動トルク
が減少され、均一な回転が図られたり、現像剤寿命の長
寿命化が図られる。

【００７８】上記において、現像剤として一成分現像剤
を用いる場合には、攪拌スクリュウ１３６及び１３７に
代えて不図示の円板状の板材やブラシ材等を用いた円柱
状のトナー補給部材を用いる。

【００７９】

【発明の効果】請求項１または２によれば、現像手段の
薄型化が図られ、周囲の帯電手段との干渉が少なくなる
と共に、現像手段の現像剤槽に浸かる現像剤搬送体の割
合を減らし現像剤搬送体の駆動トルクが減少され、現像
剤搬送体の均一な回転や現像剤の長寿命化が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー画像形成装置の一実施形態の断
面構成図である。

【図２】図１の像露光手段の構成を示す図である。

【図３】図２の斜視図である。

【図４】図１の像形成体の断面構成図である。

【図５】図１の右側に配置される現像手段の断面構成図
である。

【図６】図１の左側に配置される現像手段の断面構成図
である。

【符号の説明】

１０ 感光体ドラム １１ スコロトロン帯電器 １２ 露光光学系 １３ａ，１３ｂ 現像器 １３１ 現像スリーブ １３２ 固定磁石 １３３ 薄層形成棒 １３３ａ 弾性部材 １３４ａ スクレーパ １３４ｂ 回収ローラ １３５ａ，１３５ｂ 供給ローラ １３６，１３７ 攪拌スクリュウ ＰＬ１，ＰＬ２ 鉛直面 ＰＬ３ 水平面

フロントページの続き (72)発明者 ▲浜▼田 州太 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像形成体の外周面に複数の帯電手段及び
   現像手段、内周面に複数の像露光手段をそれぞれ４組配
   設し、前記像形成体の一回転中に、前記像形成体に対し
   前記帯電手段による帯電と前記像露光手段による像露光
   での潜像の形成と前記現像手段による前記潜像の現像と
   を繰り返し、前記像形成体の周面に複数のトナー像を重
   ね合わせてカラートナー像を形成するカラー画像形成装
   置において、 前記像形成体の中心を通る鉛直面に対し、前記像形成体
   の回転方向上流側と下流側とにそれぞれ２組づつの現像
   手段を上下に配設すると共に、 前記現像手段に設けられる現像剤層形成手段及び現像剤
   回収手段を前記現像手段に設けられる現像剤搬送体の中
   心を通る鉛直面に対し前記像形成体から遠ざかる方向へ
   角度α及びβを成して、前記現像剤搬送体の中心を通る
   水平面に対し相対して配置することを特徴とするカラー
   画像形成装置。
2. 【請求項２】 角度α及びβを４５°±２５°として前
   記現像剤層形成手段及び前記現像剤回収手段を配置する
   ことを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装
   置。