JP2003021944A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
ず、感光体ベルト及び現像ローラの相対速度更には感光
体ベルトの走行速度が変動するのを防止することによ
り、現像ローラの小型化に関わらず画質を向上し、ひい
ては画像形成装置の小型軽量化を図る。 【解決手段】 感光体ベルト12と現像ローラ21Y〜
21Kとのニップ部の中間領域にて、感光体ベルト12
内側を、バネ34a〜34cにより揺動するバックアッ
プローラ33a〜33cで支持する。これにより現像ロ
ーラ21Y〜21Kを感光体ベルト12に食い込ませて
も、バックアップローラ33a〜33cの揺動に伴い感
光体ベルト12を移動してニップ部に圧力が加わるのを
防止し、又感光体ベルト12の張力を緩和する。
Description
プリンタ等の画像形成装置に係り、現像時にのみベルト
状の感光体と現像ローラとを接触して感光体に現像画像
を形成する接離可能な感光体と現像ローラとを備えた画
像形成装置に関する。
写真方式によりカラー画像を得る画像形成装置におい
て、例えばイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン
(C)、ブラック(K)の4色のトナーを用いてフルカ
ラー画像を得る場合に、感光体ベルト上に形成される潜
像に応じて、それぞれの色のトナーを充填した4個の現
像器のいずれかを順次接離して現像を行い、感光体ベル
ト上あるいは中間転写体上でのトナー像を色重ねした
後、一括して記録紙に転写する装置が開発されている。
ルトと複数の現像器とを接離する際には、感光体ベルト
を固定する一方複数の現像器のいずれか1つを移動し
て、感光体ベルトと現像ローラとの接離を行うか、ある
いは現像器を固定する一方感光体ベルトの所定の現像器
に対向する位置を選択的に移動して、感光体ベルトと現
像ローラとの接離を行っていた。
ローラとを接離して感光体に所望の色のトナー像を順次
形成する場合、感光体ベルトあるいは現像器のいずれを
移動させたとしても、感光体ベルトと現像ローラとが接
触している時と感光体ベルトと現像ローラとが離間して
いる時では感光体ベルトの張力が異なり、感光体ベルト
の走行速度が変化するおそれがある。
の接離を行う装置としては、日本特許特開平11−16
7277号公報に、感光体ベルトを張架するための支持
ローラとは別に感光体ベルトに接離する接離ローラを設
けて感光体ベルトの張力を一定に保ち走行速度の変動を
防止する技術が開示されている。また、感光体ベルトを
移動して現像器との接離を行う装置としては、日本特許
特開平9−80860号公報に、各現像器に対向する複
数のバックアップローラを、感光体ベルトの走行経路を
一定に保つように移動させることにより感光体ベルトの
走行速度の変動を防止する技術が開示されている。
も感光体ベルト全体の張力を一定に保つたりあるいは感
光体ベルト全体の走行経路を一定に保つものの、感光体
ベルトと現像ローラとの接触領域において、感光体ベル
トと現像ローラ間に生じる圧力の調整を図ったりあるい
は、感光体ベルトに加わる張力の変動を調整しようとす
るものでは無く、感光体ベルトと現像ローラとの接触領
域においては、依然として感光体ベルトと現像ローラと
の相対速度が変動したりあるいは感光体ベルトの走行速
度の変動により画像不良を生じるおそれを有している。
現像器にあっては、一般に感光体ベルトの走行速度に比
して現像ローラの走行速度を高くすることにより、感光
体ベルトと現像ローラ間に形成されるニップ部において
十分な量のトナーを供給し、又トナー像のかぶりを低減
している。このように感光体ベルトと現像ローラとが所
定の相対速度を保持して走行しているので、走行中にニ
ップ部の圧力が変動して、感光体ベルトと現像ローラと
の間に大きな圧力が加わったりすると、感光体ベルトと
現像ローラとの相対速度が変動されて、現像特性が変っ
てしまい現像不良による画像不良を発生するおそれを有
している。
っては、その小型軽量化のために現像器ひいては現像ロ
ーラの小型化が要求されている。このため現像ローラの
径を小さくすると、現像動作を安定して行い十分な現像
時間を得て良好な画像濃度を得るには、現像ローラを感
光体ベルトに食い込ませるようにして感光体ベルトと現
像ローラとの接触領域を十分確保する必要を生じてい
る。そしてこの様に現像ローラを感光体ベルトに食い込
ませることで、現像ローラと感光体ベルトの平行度が不
十分であったとしても現像ローラと感光体が主走査方向
(走行方向と直角の方向)の全長に渡ってほぼ均等な接触
を得られることにもなり、均等な画像濃度を得られるこ
ととなる。
ーラを感光体ベルトに食い込ませ過ぎると、感光体ベル
トと現像ローラとが接触している時と離間している時と
では感光体ベルトに加わる張力が大きく変動し、感光体
ベルトの駆動装置にかかるトルクの変動により感光体ベ
ルトの走行速度が大きく変動するおそれがあり、これに
より画像が伸び縮みしたりあるいは複数色のトナー像が
色ずれする等の画像不良を生じるおそれを有していた。
光体ベルトと現像ローラとを接離して現像を行いトナー
像を得る画像形成装置において、装置の小型化を損なう
ことなく安定且つ十分な現像濃度を得ると共に、感光体
ベルトと現像ローラとの接触領域に加わる圧力の調整を
図り、また感光体ベルトと現像ローラとが接触している
時と感光体ベルトと現像ローラとが離間している時に感
光体ベルトに加わる張力の変動の調整を図って、良質の
画像を得ることが望まれている。
トナー像の画質を劣化することなく、画像形成装置の小
型化を提供する事を目的とし、又感光体ベルトと現像ロ
ーラとを接離して現像を行う際に、感光体ベルトと現像
ローラとの接触領域に大きな圧力が加わるのを防止し
て、感光体ベルト及び現像ローラの相対速度が変動する
のを防止し、現像特性の安定化を図り良好なトナー像を
形成する画像形成装置を提供する事を目的とする。更に
本発明は、感光体ベルトと現像ローラとを接離して現像
を行う際に、現像ローラの小型化にかかわらず、感光体
ベルトと現像ローラとの接触により感光体ベルトに加わ
る張力が変動するのを防止し、良好なトナー像を形成す
る画像形成装置を提供する事を目的とする。
するための手段として、エンドレスベルト状の像担持体
と、前記像担持体に潜像を形成する潜像形成部と、前記
像担持体に接離可能であり前記潜像に現像剤を供給して
現像画像を形成する現像部材を有する現像器と、前記現
像部材と前記像担持体との接触時、前記像担持体の前記
現像器と接触する面と反対の面に接触し、前記現像部材
と前記像担持体との接触力に応じて前記像担持体を移動
可能に支持する支持部材とを設けるものである。
として、エンドレスベルト状の像担持体と、前記像担持
体に潜像を形成する潜像形成部と、前記像担持体に接離
可能であり前記潜像に現像剤を供給して現像画像を形成
する現像部材を有する現像器と、前記現像器を移動して
前記現像部材と前記像担持体とを接触し、あるいは離間
する現像器移動部材と、前記現像部材と前記像担持体と
の接触時、前記像担持体の前記現像器と接触する面と反
対の面に接触し、前記現像部材と前記像担持体との接触
力に応じて前記像担持体を移動可能に支持する支持部材
とを設けるものである。
として、エンドレスベルト状の像担持体と、前記像担持
体に潜像を形成する潜像形成部と、前記像担持体に接離
可能であり前記潜像に現像剤を供給して現像画像を形成
する現像部材を有する現像器と、前記像担持体を移動し
て前記現像部材と前記像担持体とを接触し、あるいは離
間する像担持体移動部材と、前記現像部材と前記像担持
体との接触時、前記像担持体の前記現像器と接触する面
と反対の面に接触し、前記現像部材と前記像担持体との
接触力に応じて前記像担持体を移動可能に支持する支持
部材とを設けるものである。
持体との接触力に応じて変動する支持部材を備えること
により、現像部材及び像担持体の相対速度の変動更には
像担持体の走行速度の変動を防止し、現像部材の小型化
に関わらず画質を向上し、ひいては画像形成装置の小型
軽量化を図るものである。
す第1の実施の形態を参照して詳細に説明する。図1は
この発明の第1の実施の形態であるカラープリンタ等の
画像形成装置10を示す概略構成図である。画像形成装
置10は、駆動ローラ11a、従動ローラ11b、テン
ションローラ11cに掛け渡された像担持体である感光
体ベルト12を備えている。駆動ローラ11a、従動ロ
ーラ11b、及びテンションローラ11cは、感光体ベ
ルト12とのすべりを生じないようゴム層表面を有す
る。テンションローラ11cはバネ15の付勢力により
移動可能であり、感光体ベルト12に加わる張力を調整
し、走行時に感光体ベルト12に生じるすべりやよじれ
を防止する。感光体ベルト12は、ポリエチレン・テレ
フタレータ(PET)表面に導電層を設け、その上に感
光剤を塗布して形成され、その導電層は0Vにアースさ
れていて、矢印r方向に走行される。
向に従い順次感光体ベルト12を約−700Vに一様に
帯電する帯電器13、帯電された感光体ベルト12に潜
像を形成するための潜像形成部であるレーザ書き込みユ
ニット14、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン
(C)、及びブラック(K)の4色の一成分トナーがそ
れぞれ充填される各色毎の現像器16Y、16M、16
C、16K、中間転写部材である中間転写ドラム17、
除電ランプ18、及びクリーナ装置20が配置されてい
る。
ンピュータ端末等から入力される画像情報に従い、各色
毎の書き込み信号に対応したレーザ光を照射して感光体
ベルト12上に潜像を形成する。この時レーザ書き込み
ユニット14から出射されるレーザ光は、感光体ベルト
12の、従動ローラ11bに巻き付いて安定走行される
位置に照射される。現像器16Y〜16Kは、それぞれ
に感光体ベルト12に接触して現像を行うための現像部
材である径18mmの現像ローラ21Y、21M、21
C、21Kを有している。中間転写ドラム17周囲に
は、感光体ベルト12から転写されたトナー像を記録紙
に二次転写する二次転写ローラ22a及び剥離チャージ
ャ22bを有する二次転写ユニット22、及びドラムク
リーナ装置23が配置されている。
する給紙カセット24が配置され、給紙カセット24か
ら二次転写ユニット22に達する間には、ピックアップ
ローラ24aにより給紙カセット24から取り出された
記録紙を二次転写位置に搬送する搬送ローラ26、記録
紙先端を二次転写ユニット22上のトナー像先端に同期
させるレジストローラ27が配置される。また、二次転
写ユニット22下流には、ヒートローラ28、排紙ロー
ラ29及び排紙部30が設けられている。
Y〜21K側でない背面には現像器移動部材でありそれ
ぞれ独立回転駆動する偏心カム31Y、31M、31
C、31Kが当接し、また一端が画像形成装置10の筐
体10aに取り付けられ、各現像器16Y〜16Kを感
光体ベルト12から離間する方向に付勢する現像器移動
部材である移動バネ32Y、32M、32C、32Kが
取り付けられている。この偏心カム31Y〜31Kの駆
動及び移動バネ32Y〜32Kの付勢力により、現像器
16Y〜16Kをスライド移動して現像ローラ21Y〜
21Kと感光体ベルト12とを接離する。
ある第1乃至第3のバックアップローラ33a、33
b、33cが接触して設けられている。各バックアップ
ローラ33a〜33cは、感光体ベルト12と現像ロー
ラ21Y〜21Kとの4箇所の接触領域であるニップ部
の中間領域に位置し、またバネ34a、34b、34c
により感光体ベルト12を揺動可能に支持している。こ
れにより、各バックアップローラ33a〜33cは、現
像ローラ21Y〜21Kと感光体ベルト12とのニップ
部に生じる圧力及び感光体ベルト12に加わる張力の変
動を調整している。
像形成プロセスについて説明する。画像形成開始前にあ
っては、図3に示すように、偏心カム31Y〜31Kの
短手方向が現像器16Y〜16Kに接触されているの
で、各現像器16Y〜16Kは、移動バネ32Y〜32
Kにより感光体ベルト12から離間する方向に付勢さ
れ、現像ローラ21Y〜21Kは感光体ベルト12から
離間されている。
れると、イエロー(Y)のトナーを充填したイエロー
(Y)の現像器16Yを移動するための偏心カム31Y
が図示しない駆動装置により矢印t方向に90度回転駆
動される。これによりイエロー(Y)の現像器16Yは
ガイド(図示せず)に沿って矢印s方向にスライド移動
し、現像ローラ21Yは感光体ベルト12に約0.5m
m食い込む様に接触する。
21Yが離間している時に比し、従動ローラ11b及び
駆動ローラ11a間の走行距離が長くされ、感光体ベル
ト12に加わる張力が高くなる。但しこの時、現像ロー
ラ21Yより下流側で感光体ベルト12を支持する第1
のバックアップローラ33aは、感光体ベルト12と現
像ローラ21Yとの接触力により変動される感光体ベル
ト12の張力に応じたバネ34aの収縮により矢印u方
向に揺動し、これに伴い感光体ベルト12は図5に点線
で示す位置から、実線で示す位置に移動される。
ラ11b及び駆動ローラ11a間で生じた走行距離の変
動量が緩和され、感光体ベルト12に加わる張力の変動
も緩和され、また現像ローラ21Yと感光体ベルト12
のニップ部の圧力が大きくなり過ぎるのを防止される。
21Kの感光体ベルト12への食い込み量と現像画質と
の関係を調べたところ、(表1)で示す結果を得られ
た。
ト12への食い込み量が大きいと、各バックアップロー
ラ33a〜33c及びバネ34a〜34cにより感光体
ベルト12の張力を調整しきれず、現像ローラ21Y〜
21Kが感光体ベルト12から離間している時と現像ロ
ーラ21Y〜21Kが感光体ベルト12に接触している
時との感光体ベルト12に加わる張力の変動が大きくな
る。従って現像ローラ21Y〜21Kと感光体ベルト1
2間の相対速度に変動を生じ現像不良による画質低下を
来たし、さらに感光体ベルト12の走行速度の変動によ
り画像の伸び縮みやトナー像の色ずれによる画像不良を
来たす。
ベルト12への食い込み量が小さいと、主走査方向全長
にわたる現像ローラ21Y〜21Kと感光体ベルト12
の食い込み量の均一化を得るのが難しく、特に現像ロー
ラ21Y〜21K端部で濃度むらを生じ易く画質を低下
する。なお、主走査方向全長にわたる現像ローラ21Y
〜21Kと感光体ベルト12の食い込み量の均一化を図
る様、組立て精度の改善も行われるが、製造コストの面
から限界がある。以上のことから、現像ローラ21Y〜
21Kと感光体ベルト12の食い込み量は、0.5〜
1.0mm程度が適当とされる。
方向に走行され、この回転に従い帯電器13により−7
00Vに一様に帯電され、次いでレーザ書き込みユニッ
ト14により、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック
に分光された画像信号の内のイエロー画像信号に応じた
レーザ光を照射される。これにより感光体ベルト12上
にはレーザ光照射部が−100V程度のイエロー画像の
潜像が形成される。次いで感光体ベルト12上のイエロ
ーの潜像は、現像ローラ21Yと感光体ベルト12との
ニップ部を通過する間に現像ローラ21Yにより現像さ
れ、感光体ベルト12上にイエローのトナー像が形成さ
れる。
写バイアスが印加される中間転写ドラム17に達し、中
間転写ドラム17上にイエローのトナー像を静電的に中
間転写する。中間転写後感光体ベルト12は、除電ラン
プ18により表面電荷を除去され、クリーナ装置20に
より残留トナーをクリーニングされる。
セスと同様に、順次マゼンタ、シアン、及びブラックの
トナー像形成プロセスを繰り返して、さらに中間転写ド
ラム17上に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シア
ン(C)、及びブラック(K)のトナー像を順次積層転
写して、中間転写ドラム17上にフルカラートナー像を
形成する。
スを終了すると、偏心カム31Yは矢印t方向と逆方向
に90度回転駆動して、図3に示す短手方向が現像器1
6Yと接触する状態で停止し、イエローの現像器16Y
は移動バネ32Yの付勢力により感光体ベルト12から
離間する矢印s方向と逆方向に移動され、現像ローラ2
1Yが感光体ベルト12から離間される。これによりバ
ックアップローラ33aは図2に示す元の位置に復帰す
る。
ため、偏心カム31Mを矢印t方向に90度回転駆動
し、マゼンタ(M)の現像器16Mを矢印s方向にスラ
イド移動し現像ローラ21Mを感光体ベルト12に約
0.5mm食い込む様に接触する。この時感光体ベルト
12に加わる張力が高くなるが、現像ローラ21Mより
上流側に設けられ感光体ベルト12を支持する第1のバ
ックアップローラ33a及び現像ローラ21Mより下流
側に設けられ感光体ベルト12を支持する第2のバック
アップローラ33bは、感光体ベルト12と現像ローラ
21Mとの接触力により変動される感光体ベルト12の
張力に応じたバネ34a、34bの収縮により矢印u方
向に移動し、これに伴い感光体ベルト12は図6に点線
で示す位置から、実線で示す位置に移動される。従っ
て、感光体ベルト12の従動ローラ11b及び駆動ロー
ラ11a間の走行距離の変動量が緩和され、感光体ベル
ト12に加わる張力の変動も緩和される。
込みユニット14を経てマゼンタの潜像を形成された感
光体ベルト12が現像ローラ21Mと感光体ベルト12
のニップ部を通過すると、潜像はマゼンタ(M)のトナ
ーにより現像され、感光体ベルト12上にマゼンタのト
ナー像が形成される。この後、同様にしてシアン(C)
の現像器16C、ブラック(K)の現像器16Kを順に
感光体ベルト12に接触して、感光体ベルト12上にシ
アン、及びブラックのトナー像が順次形成する。
体ベルト12に食い込んで接触することにより感光体ベ
ルト12に加わる張力が高まると、感光体ベルト12と
現像ローラ21Y〜21Kとの接触力により変動される
感光体ベルト12の張力の大きさに応じて、各現像ロー
ラ21Y〜21Kの上流側あるいは下流側の少なくとい
ずれか一方のバックアップローラ33a〜33cが揺動
して、感光体ベルト12の張力を緩和調整する。
ロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及びブラ
ック(K)のフルカラートナー像は、+2〜3kVのバ
イアス電圧が印加される二次転写ユニット22により、
給紙カセット24から取り出され、フルカラートナー像
と同期して搬送された記録紙に一括転写される。次いで
記録紙はヒートローラ28によりフルカラートナー像を
定着され、排紙ローラ29を経て排紙トレイ30に排出
され、記録紙上にフルカラー画像を完成される。この
間、中間転写ドラム17は、+1.5kVのバイアス電
圧が印加されるブラシを用いたドラムクリーナ装置23
により残留トナーを除去され、次ぎの中間転写可能とさ
れる。
よれば、現像ローラ21Y〜21Kの径を小さくしたこ
とからニップ幅を十分取るために現像ローラ21Y〜2
1Kを感光体ベルト12に食い込ませると、感光体ベル
ト12に加わる張力が増大するが、この増大された感光
体ベルト12の張力の大きさに応じて、現像ローラ21
Y〜21Kよりも上流側あるいは下流側の少なくともい
ずれか一方において感光体ベルト12を弾性的に支持す
るバックアップローラ33a〜33cが揺動し、これに
伴いに感光体ベルト12が移動され張力が緩和される。
Y〜21Kとのニップ部に大きな圧力が加わるのを防止
出来、感光体ベルト12と現像ローラ21Y〜21K間
の相対速度が変動するのを防止出来、現像特性の安定化
により、良好なトナー像を得られる。また現像ローラ2
1Y〜21Kが離間している時と現像ローラ21Y〜2
1Kが接触している時とで変動する感光体ベルト12に
加わる張力の変動量が緩和され、感光体ベルト12の走
行速度の変動を防止出来、ひいては形成画像に伸び縮み
を生じたり、各色のトナー像の色ずれを生じたりするこ
となく、良質のカラー画像を得られる。
説明する。この第2の実施の形態は、第1の実施の形態
の弾性を有するバックアップローラに変えて、弾性部材
からなるバックアップボードを用いることにより、感光
体ベルトと現像ローラを接触した時の圧力及び、感光体
ベルトの張力の調整を図るものである。従ってこの第2
の実施の形態にあっては、前述の第1の実施の形態で説
明した構成と同一部分については同一符号を付してその
詳細な説明を省略する。
現像器16Y〜16Kと接する面に対向する内側の面に
は、支持部材であるバックアップボード37が一定の圧
力で接触している。このバックアップボード37との接
触により感光体ベルト12は、一定の張力を有するよう
に設定されている。バックアップボード37は、全ての
現像器16Y〜16Kと感光体ベルト12とのニップ部
を支持可能なサイズに形成され、剛体基板37a上に例
えば発泡性のウレタンやエチレンプロピレンゴム(EP
DM)等からなる弾性ボード38を貼り合せ、さらに弾
性ボード38表面に感光体ベルト12との摩擦を低減す
るための例えばシリコン製シートからなる表面層40を
設けて形成されている。これによりバックアップボード
37は、現像ローラ21Y〜21Kと感光体ベルト12
とのニップ部に生じる圧力及び感光体ベルト12に加わ
る張力の変動を調整するものである。
れる感光体ベルト12に対して現像ローラ21Y〜21
Kは、その接触時、図8及び図9に示すように感光体ベ
ルト12に約0.5mm食い込む様に接触する。この現
像ローラ21Y〜21Kの感光体ベルト12への食い込
み量と現像時の画質の関係を調べたところ、第1の実施
の形態の(表1)で示す結果と同じ結果を得られた。
の感光体ベルト12への食い込み量が大きいと、現像ロ
ーラ21Y〜21Kが離間している時と、現像ローラ2
1Y〜21Kが食い込んでいる時とでは、従動ローラ1
1bから駆動ローラ11aまでの感光体ベルト12の走
行長さの差異が大きくなることから、また現像ローラ2
1Y〜21Kと感光体ベルト12のニップ部の増大によ
り感光体ベルト12とバックアップボード37間の摩擦
が大きくなり感光体ベルト12の駆動トルクが増大する
ことから、感光体ベルト12の走行速度が変動し、ひい
ては画像の伸び縮みや各色のトナー像の色ずれによる画
像不良を生じる。
ベルト12への食い込み量が小さいと、第1の実施の形
態と同様に主走査方向の全面にわたる現像ローラ21Y
〜21Kと感光体ベルト12の食い込み量の均一化を得
るのが難しく、主走査方向の濃度むらにより画質の低下
を生じる。以上の結果、現像ローラ21Y〜21Kと感
光体ベルト12の食い込み量は、0.5〜1.0mm程
度が適当とされる。
セスについて述べる。画像形成開始前にあっては、図7
に示すように、各現像器16Y〜16Kは、移動バネ3
2Y〜32Kにより感光体ベルト12から離間する方向
に付勢され、現像ローラ21Y〜21Kは感光体ベルト
12から離間されている。そして画像形成プロセスが開
始されると、偏心カム31Yが矢印t方向に90度回転
駆動され、これによりイエロー(Y)の現像器16Yが
矢印s方向にスライド移動され、現像ローラ21Yは感
光体ベルト12に約0.5mm食い込む様に接触してニ
ップ部を十分確保する。
12のニップ部に生じる接触力に応じて弾性ボード38
が収縮されて感光体ベルト12が現像ローラ21Yの形
状に沿って撓み、図9に点線で示す位置に移動すること
から、ニップ部にて感光体ベルト12にかかる圧力を低
減することとなる。
方向に走行され、帯電器13、レーザ書き込みユニット
14を経てイエロー画像信号に応じたイエローの潜像を
形成される。次いで感光体ベルト12上のイエローの潜
像は、現像ローラ21Yと感光体ベルト12とのニップ
部を通過する間に現像ローラ21Yにより現像され、感
光体ベルト12上にイエローのトナー像が形成される。
ナー像を中間転写した後は、同様のトナー像形成プロセ
スを繰り返して、感光体ベルト12上に順次、マゼン
タ、シアン、及びブラックのトナー像を形成し、さらに
中間転写ドラム17上に、イエロー(Y)、マゼンタ
(M)、シアン(C)、及びブラック(K)のトナー像
を順次積層転写する。
終了すると、イエローの現像器16Yを移動バネ32Y
の付勢力により感光体ベルト12から離間する。これに
よりイエローの現像器16Yと対向する位置で生じてい
たバックアップボード37の撓みは元の平面状態に復帰
する。次いでマゼンタ(M)の現像器16Mをスライド
移動して現像ローラ21Mを感光体ベルト12に約0.
5mm食い込む様に接触する。この時現像ローラ21M
及び感光体ベルト12のニップ部に生じる接触力に応じ
て弾性ボード38が収縮されて感光体ベルト12が現像
ローラ21Mの形状に沿って撓む位置に移動して、ニッ
プ部にて感光体ベルト12にかかる圧力を低減すること
となる。
た感光体ベルト12が現像ローラ21Mと感光体ベルト
12のニップ部を通過すると、潜像はマゼンタ(M)の
トナーにより現像され、感光体ベルト12上にマゼンタ
のトナー像が形成される。この後、同様にしてシアン
(C)の現像器16C、ブラック(K)の現像器16K
を順に感光体ベルト12に接触して、感光体ベルト12
上にシアン、及びブラックのトナー像を順次形成後、中
間転写ドラム17に積層転写してフルカラーのトナー像
を形成する。
(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及びブラック
(K)のフルカラートナー像は、第1の実施の形態と同
様にして、二次転写ユニット22により記録紙に一括転
写後、ヒートローラ28により定着され、排紙トレイ3
0に排出されて記録紙上にフルカラー画像が完成され
る。
よれば、現像ローラ21Y〜21Kの径を小さくしたこ
とからニップ幅を十分取るために現像ローラ21Y〜2
1Kを感光体ベルト12に食い込ませると、現像ローラ
21Y〜21K及び感光体ベルト12のニップ部に生じ
る接触力に応じて弾性ボード38が収縮されて感光体ベ
ルト12が現像ローラ21Y〜21Kの形状に応じて撓
み感光体ベルト12にかかる圧力が低減される。
12は、ニップ部にかかる圧力が大きいことによって生
じる相対速度の変動を生じることなく所定の相対速度差
で現像プロセスを実施出来、現像特性の安定化を図れ、
良好なトナー像を得られる。また、ニップ部の圧力の低
減により感光体ベルト12の駆動に要するトルクを低減
出来、感光体ベルト12を所定の走行速度で安定に走行
出来、ひいては形成画像に伸び縮みを生じたり、各色の
トナー像の色ずれを生じたりすることなく、良質のカラ
ー画像を得られる。しかも感光体ベルト12は、現像ロ
ーラ21Y〜21Kと感光体ベルト12とのニップ部全
面をバックアップボード37により弾性支持されている
ので、走行中に捩じれやうねりを生じる事も無く、より
安定走行されひいては良質の画像を得られる。
説明する。この第3の実施の形態は、前述の第1の実施
の形態において、現像ローラを固定とする一方、弾性を
有するバックアップ部材により感光体ベルトをスライド
移動することにより現像ローラ及び感光体ベルトを接離
して、感光体ベルトと現像ローラを接触した時の圧力及
び、感光体ベルトの張力の調整を図るものである。従っ
てこの第3の実施の形態にあっては、前述の第1の実施
の形態で説明した構成と同一部分については同一符号を
付してその詳細な説明を省略する。
各現像器16Y〜16Kと接する面に対向する内側の面
の、各現像ローラ21Y〜21Kに対向する位置には、
支持部材である第1乃至第4のバックアップ部材41
Y、41M、41C、41Kが設けられている。各現像
器16Y〜16Kは画像形成装置10内にて感光体ベル
ト12から離間した状態で固定配置されている。第1乃
至第4のバックアップ部材41Y〜41K背面には感光
体移動部材でありそれぞれ独立回転駆動する偏心カム4
2Y、42M、42C、42Kが当接し、又各バックア
ップ部材41Y〜41Kには一端が画像形成装置10の
筐体10aに取り付けられ、各バックアップ部材41Y
〜41K を感光体ベルト12から離間する方向に付勢
する感光体移動部材である移動バネ43Y、43M、4
3C、43Kが取り付けられている。この偏心カム42
Y〜42Kの駆動及び移動バネ43Y〜43Kの付勢力
により、各バックアップ部材41Y〜41Kをガイド
(図示せず)に沿ってスライド移動して現像ローラ21
Y〜21Kと感光体ベルト12とを接離する。
41Kは、基板44Y、44M、44C、44K上に例
えばコイルバネ等のバネ46Y、46M、46C、46
Kに支持される一対のバックアップローラ47Y、47
M、47C、47Kを有している。一対のバックアップ
ローラ47Y〜47Kは、それぞれ現像ローラ21Y〜
21Kと感光体ベルト12とのニップ部より上流側と下
流側とで感光体ベルト12を現像ローラ21Y〜21K
側に付勢する様所定の間隔を有している。
移動バネ43Y〜43Kの付勢力により、感光体ベルト
12の現像器16Y〜16Kと対向する領域を移動し
て、感光体ベルト12を現像ローラ21Y〜21Kに接
離する。さらに感光体ベルト12を現像ローラ21Y〜
21Kに接触すると、一対のバックアップローラ47Y
〜47Kがバネ46Y〜46Kにより揺動され、現像ロ
ーラ21Y〜21Kと感光体ベルト12のニップ部に生
じる圧力及び感光体ベルト12の張力の変動を調整して
いる。なお接触時の現像ローラ21Y〜21Kの感光体
ベルト12への食い込み量は、0.5から1.0mm程度
が適当とされる。
成開始前にあっては、 図11に示すように、偏心カム
42Y〜42Kの短手方向がバックアップ部材41Y〜
41Kの基板44Y〜44Kに接触されているので、バ
ックアップ部材41Y〜41Kは、移動バネ43Y〜4
3Kにより感光体ベルト12から離間する方向に付勢さ
れ、感光体ベルト12は現像ローラ21Y〜21Kから
離間されている。
偏心カム42Yが矢印v方向に90度回転駆動され、第
1のバックアップ部材41Yが矢印w方向にスライド移
動される。そして感光体ベルト12は第1のバックアッ
プ部材41Yにより現像ローラ21方向に押し出され、
現像ローラ21Yが約0.5mm食い込む様に接触す
る。これにより、現像ローラ21Y及び感光体ベルト1
2間は十分なニップ幅を確保する。
2の接触により、現像ローラ21Yが離間している時に
比し、感光体ベルト12の従動ローラ11b及び駆動ロ
ーラ11a間の走行距離が長くされ、感光体ベルト12
に加わる張力が高くなる。但しこの時、感光体ベルト1
2と現像ローラ21Yとの接触力により変動される感光
体ベルト12の張力に応じたバネ46Yの収縮により、
現像ローラ21Yを挟んでその上流側及び下流側を支持
する一対のバックアップローラ47Yが矢印x方向に揺
動され、感光体ベルト12はニップ部の圧力を低減する
矢印x方向に移動する。
ラ11b及び駆動ローラ11a間で生じた走行距離の変
動量が緩和され、感光体ベルト12に加わる張力も緩和
される。従って現像ローラ21Yと感光体ベルト12の
ニップ部に大きな圧力が加わることが無く、現像操作時
に、現像ローラ21Y及び感光体ベルト12間の相対速
度は変動されず、また感光体ベルト12は所定の走行速
度で安定に走行することとなる。
方向に走行され、帯電器13、レーザ書き込みユニット
14を経てイエロー画像信号に応じたイエロー画像の潜
像を形成される。次いで感光体ベルト12上のイエロー
の潜像は、イエローの現像ローラ21Yとのニップ部を
通過する間に現像され、感光体ベルト12上にイエロー
のトナー像が形成される。
ナー像を中間転写した後は、同様のトナー像形成プロセ
スを繰り返して、感光体ベルト12上に順次、マゼン
タ、シアン、ブラックのトナー像を形成し、さらに中間
転写ドラム17上に、イエロー(Y)、マゼンタ
(M)、シアン(C)、及びブラック(K)のトナー像
を積層転写する。
終了すると、第1のバックアップ部材41Yを移動バネ
43Yの付勢力により感光体ベルト12から離間する。
これによりバックアップローラ47Yはバネ46Yによ
り元の位置に復帰する。
様にして偏心カム42Mを矢印v方向に回転駆動して第
2のバックアップ部材41Mを矢印w方向に移動して感
光体ベルト12を現像ローラ21Mが約0.5mm食い
込む様に接触する。この時感光体ベルト12と現像ロー
ラ21Mとの接触力により変動される感光体ベルト12
に加わる張力に応じて、一対のバックアップローラ47
Mが揺動され、感光体ベルト12はニップ部の圧力を低
減する矢印x方向に移動し、感光体ベルト12の従動ロ
ーラ11b及び駆動ローラ11a間で生じた走行距離の
変動量が緩和され、感光体ベルト12に加わる張力も緩
和される。従って現像ローラ21Mと感光体ベルト12
のニップ部に大きな圧力が加わることが無く、現像操作
時に、現像ローラ21M及び感光体ベルト12間の相対
速度は変動されず、また感光体ベルト12は所定の走行
速度で安定に走行することとなる。
た感光体ベルト12が現像ローラ21Mと感光体ベルト
12のニップ部を通過すると、潜像はマゼンタ(M)の
トナーにより良好に現像され、感光体ベルト12上にマ
ゼンタのトナー像が形成される。この後、同様にして第
3あるいは第4のバックアップ部材41C、41Kを移
動して、感光体ベルト12を現像ローラ21Cあるいは
現像ローラ21Kに接触して、感光体ベルト12上にシ
アン、ブラックのトナー像を順次形成後、中間転写ドラ
ム17に積層転写してフルカラーのトナー像を得る。
間転写ドラム17に形成されたフルカラートナー像を記
録紙に一括転写し更に定着し記録紙上にフルカラー画像
を得る。
よれば、ニップ幅を十分に取るため現像ローラ21Y〜
21Kを感光体ベルト12に食い込ませると、感光体ベ
ルト12に加わる張力が増大するが、この増大された張
力の大きさに応じて、感光体ベルト12を弾性的に支持
するバックアップローラ47Y〜47Kが揺動し、これ
に伴い感光体ベルト12が移動され、張力が緩和され
る。
1Y〜21Kとのニップ部に大きな圧力が加わるのを防
止出来、感光体ベルト12と現像ローラ21Y〜21K
間の相対速度が変動するのを防止出来、現像特性の安定
化により、良好なトナー像を得られる。また現像ローラ
21Y〜21Kが離間している時と現像ローラ21Y〜
21Kが接触している時とで変動する感光体ベルト12
に加わる張力の変動量が緩和され、感光体ベルト12の
走行速度の変動を防止出来、ひいては形成画像に伸び縮
みを生じたり、各色のトナー像の色ずれを生じたりする
ことなく、良質のカラー画像を得られる。
動する事により感光体ベルト12を現像ローラ21Y〜
21K側に押し出して感光体ベルト12と現像ローラ2
1Y〜21Kとを接触する事から、重量の重い現像器1
6Y〜16Kを移動する場合に比し、感光体ベルト12
と現像ローラ21Y〜21Kとを接離操作する際の駆動
エネルギーを軽減出来、さらに接離操作時の騒音や振動
の低減を図れ、また接離操作の高速化を図れる。
ものではなく、この発明の範囲内で種々変形可能であ
り、例えば、像担持体と現像器とを接離するためにいず
れかを移動する移動部材は偏心カムに限定されず電磁ク
ラッチ等を用いる等しても良い。また現像部材のサイズ
や、現像時の像担持体との食い込み量も、良好な現像画
像を得られる範囲で任意である。
ず、例えば第2の実施の形態のバックアップボードを、
図15に示す第1の変形例の様に、各現像ローラ21Y
〜21K毎にその対向する位置に、第1乃至第4のバッ
クアップボード50Y、50M、50C、50Kを分割
して配置しても良い。また例えば第3の実施の形態の感
光体ベルト12を移動させるためのバックアップ部材と
して、図16に示す第2の変形例の様に、基板54Y、
54M、54C、54Kにバネ53Y、53M、53
C、53Kを介し単一のバックアップローラ52Y、5
2M、52C、52Kを揺動可能に設けてなる第1乃至
第4のバックアップ部材56Y、56M、56C、56
Kを用いても良い。即ち第1乃至第4のバックアップ部
材56Y〜56Kを感光体ベルト12の4つの現像ロー
ラ21Y〜21Kとのニップ部のそれぞれの中間領域に
配置し、偏心カム57Y、57M、57C、57K及び
バネ58Y、58M、58C、58Kによりバックアッ
プ部材56Y〜56Kをスライド移動することにより感
光体ベルト12を現像ローラ21Y〜21K側に押し出
して現像ローラ21Y〜21Kとの接離を行う一方、感
光体ベルト12と現像ローラ21Y〜21Kとの接触時
に感光体ベルト12に加わる張力に応じてバックアップ
ローラ52Y〜52Kを揺動し張力の調整をする等して
も良い。
感光体ベルトと現像ローラとの接触力に応じて変動する
支持部材により感光体ベルトを揺動可能に支持すること
により、感光体ベルトと現像ローラとのニップ部の圧力
を調整してニップ部に大きな圧力が加わるのを防止し、
感光体ベルト及び現像ローラの相対速度が変動するのを
防止して現像特性の安定化を図り良好なトナー像を得ら
れる。また、感光体ベルトと現像ローラとの接触時ある
いは離間時とで、感光体ベルトに加わる張力が大きく変
動するのを防止し、感光体ベルトの走行速度が変動する
のを防止して画像の伸び縮みや色ずれの無い良質のカラ
ー画像を得られる。
体ベルトに食い込ませて、十分なニップ幅を確保する場
合に生じる画質不良を解消出来、画像形成装置の小型軽
量化の実現が可能となる。
略的に示す構成図である。
現像器を概略的に示す構成図である。
トから離間した状態を概略的に示す説明図である。
体ベルトに接触した状態を概略的に示す説明図である。
現像器を感光体ベルトに接触した状態を概略的に示す説
明図である。
現像器を感光体ベルトに接触した状態を概略的に示す説
明図である。
現像器を概略的に示す構成図である。
現像器を感光体ベルトに接触した状態を概略的に示す説
明図である。
体ベルトに接触した状態を概略的に示す説明図である。
び現像器を概略的に示す構成図である。
現像ローラから離間した状態を概略的に示す説明図であ
る。
現像ローラに接触した状態を概略的に示す説明図であ
る。
イエロー(Y)の現像器に接触した状態を概略的に示す
説明図である。
マゼンタ(M)の現像器に接触した状態を概略的に示す
説明図である。
像器を概略的に示す構成図である。
像器を概略的に示す構成図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 エンドレスベルト状の像担持体と、 前記像担持体に潜像を形成する潜像形成部と、 前記像担持体に接離可能であり前記潜像に現像剤を供給
して現像画像を形成する現像部材を有する現像器と、 前記現像部材と前記像担持体との接触時、前記像担持体
の前記現像器と接触する面と反対の面に接触し、前記現
像部材と前記像担持体との接触力に応じて前記像担持体
を移動可能に支持する支持部材とを具備することを特徴
とする画像形成装置。 - 【請求項2】 エンドレスベルト状の像担持体と、 前記像担持体に潜像を形成する潜像形成部と、 前記像担持体に接離可能であり前記潜像に現像剤を供給
して現像画像を形成する現像部材を有する現像器と、 前記現像器を移動して前記現像部材と前記像担持体とを
接触し、あるいは離間する現像器移動部材と、 前記現像部材と前記像担持体との接触時、前記像担持体
の前記現像器と接触する面と反対の面に接触し、前記現
像部材と前記像担持体との接触力に応じて前記像担持体
を移動可能に支持する支持部材とを具備することを特徴
とする画像形成装置。 - 【請求項3】 前記潜像形成部は前記像担持体に色毎の
潜像を順次形成し、 前記現像器は現像剤の色毎に複数個あり、前記潜像の色
に応じていずれか1つの前記現像器の前記現像部材のみ
が前記像担持体に接触して順次任意の色の前記現像画像
を形成することを特徴とする請求項1又は請求項2のい
ずれかに記載の画像形成装置。 - 【請求項4】 前記支持部材は、前記現像部材と前記像
担持体との接離にかかわらず、前記像担持体を前記現像
部材側に付勢する弾性部材であることを特徴とする請求
項3記載の画像形成装置。 - 【請求項5】 前記弾性部材は、前記像担持体と前記現
像部材との接触領域よりも上流側あるいは下流側の少な
くともいずれか一側にて前記像担持体に接するバックア
ップローラと、前記バックアップローラを前記像担持体
側に付勢するスプリングとを有することを特徴とする請
求項4記載の画像形成装置。 - 【請求項6】 前記弾性部材は、前記現像部材と前記像
担持体との接触領域に対向して設けられる弾性体からな
るバックアップボードであることを特徴とする請求項4
記載の画像形成装置。 - 【請求項7】 エンドレスベルト状の像担持体と、 前記像担持体に潜像を形成する潜像形成部と、 前記像担持体に接離可能であり前記潜像に現像剤を供給
して現像画像を形成する現像部材を有する現像器と、 前記像担持体を移動して前記現像部材と前記像担持体と
を接触し、あるいは離間する像担持体移動部材と、 前記現像部材と前記像担持体との接触時、前記像担持体
の前記現像器と接触する面と反対の面に接触し、前記現
像部材と前記像担持体との接触力に応じて前記像担持体
を移動可能に支持する支持部材とを具備することを特徴
とする画像形成装置。 - 【請求項8】 前記潜像形成部は前記像担持体に色毎の
潜像を順次形成し、 前記現像器は現像剤の色毎に複数個あり、前記潜像の色
に応じていずれか1つの前記現像器の前記現像部材のみ
が前記像担持体に接触して順次任意の色の前記現像画像
を形成することを特徴とする請求項7に記載の画像形成
装置。 - 【請求項9】 前記像担持体移動部材は、前記支持部材
を移動して前記現像ローラと前記感光体を接触し、ある
いは離間するものであり、 前記支持部材は、前記現像ローラと前記感光体との接触
時に、前記感光体を前記現像ローラ側に付勢する弾性部
材であることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装
置。 - 【請求項10】 前記弾性部材は、前記像担持体と前記
現像部材との接触領域よりも上流側あるいは下流側の少
なくともいずれか一側にて前記像担持体に接するバック
アップローラと、前記バックアップローラを前記像担持
体側に付勢するスプリングとを有することを特徴とする
請求項9記載の画像形成装置。
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