JPH02150883A - 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 本発明は電子写真を応用したカラー複写機、カラープリ
ンタ等の画像形成装置に関する。

従来の技術 従来より電子写真を応用した複写機、プリンタ等では静
電像を保持して回転する感光体ドラムの正確な回転を必
要としこれが変動すると画像にジッタやむらが生じたり
する。また特にカラー画像をつくる装置では、通常は色
毎に像を形成してこれらを重ね合わして１枚のカラー像
をつくるため色毎の像を部分的にも全体的にも正確に位
置合わせする必要がある。従って感光体ドラムの確実な
保持構成が重要である。通常複写機やプリンタ等ではこ
の感光体ドラムの保持は、フランジを感光体ドラムの両
端に一体的に固定してこのフランジを軸に回転可能に支
持する方法が多く取られている。以下特公昭５５−２０
５７７公報に示されているカラー複写機に使われたこの
ような従来例の構成を第４図を用いて説明する。第４図
で、１５０は感光体ユニットで感光体ドラム１５１の両
端に前フランジ１５２と後フランジ１５３が一体的に固
定されている。前フランジ１５２と後フランジ１５３に
はそれぞれ軸受け１５４と１５５が装着されておりこれ
らの感光体ユニットが軸１５６の周りに回転可能に軸支
されている。後フランジ１５３にはまた歯車１５７が一
体的に固定されておりこれをつうじて駆動歯車１５８に
より感光体ドラム１５１は回転駆動される。この装置で
は感光体ドラムの交換やメンテナンス時の感光体ドラム
の抜き差しは、感光体ドラム１５１、前フランジ１５２
、後フランジ１５３、軸受け１５４．１５５、歯車１５
７などを一体的に軸１５６から抜き差しして行なうもの
である。

発明が解決しようとする課題 この従来例のような構成では、円筒部１５９．１６０で
感光体ドラムと各フランジがかん合しているが感光体ド
ラムの交換のために抜き差しできることが必要であり一
定の隙間ができる。この隙間は特に感光体ドラムの径が
大きくなるとそれぞれの径の寸法ばらつきが大きくなり
、隙間も大きいものとなる。感光体ドラムは歯車１５７
、後フランジ１６０を通じて駆動されているが、−万感
光体ドラムは現像器その他のブ巳セス手段により外周面
を通じて外力を受ける。そのため上記の感光体ドラムと
フランジとの間の隙間により駆動系と感光体ドラムの間
にずれが生じやすい。このずれが生じると駆動径は正確
に一定速度で駆動していても感光体ドラムに速度変動が
出たり、又特にカラー複写機に於いては重ねるべき色毎
の像の相互の位置がずれ安い。一方このずれをなくすた
め感光体ドラムとフランジを接着その他で完全に一体に
してしまう方法もあるが、この場合には感光体ドラムの
交換の時フランジも一諸に捨てなければならず無駄とな
る。

本発明はかかる点に鑑み、感光体の保持が確実に出来し
たがって画質的にジッダやむらの無い、又特にカラーの
場合に色ずれのない高画質の画像が出来、しかも感光体
の交換等のメンテナンスの容易な優れたカラー画像形成
装置を提供するものである。

課題を解決するための手段 本発明は、静電像を保持して回転する感光体ドラムと、
前記感光体ドラム上に複数の色のトナー像を順次重ねて
形成する複数の現像手段と、前記感光体ドラムの端部に
がん合して感光体ドラムを保持するフランジと、前記感
光体ドラムの抜き差し時に感光体ドラムをガイドし通常
は前記感光体ドラムとのあいだに隙間を有する感光体ガ
イドとを有し、且つ前記感光体ドラムの端部およびフラ
ンジのかん合部のいずれかまたは両方をテーバにしたカ
ラー画像形成装置である。

作用 本発明は前記した構成により、感光体ドラムとこれを保
持するフランジとの閏のずれをなくし感光体ドラムの回
転変動のない高画質の画像を提供すると共に、感光体ド
ラムの交換等のメンテナンス時には感光体ドラムを容易
に外すことが出来るメンテナンス性のよいカラー画像装
置を提供するものである。

実施例 第１図は本発明を応用したディジタルカラー複写機の全
体構成を示す正面図である。以下にその構成と動作を説
明する。

ｌはディジタルカラー複写機の読み取り部でおもに原稿
台２と、原稿照明ランプ３、レンズ４、カラーラインセ
ンサ５と、これらを副走査方向に走査のために移動させ
る駆動系６及び画像処理回路（本図には図示せず）とよ
りなる。

ｌＯはディジタルカラー複写機の書き込み部である。

１１は波長７８０〜８１０ｎｍのレーザ光に対する感度
を増感したＳｅ系の感光体で矢印入方向に回転可能に軸
支されている。】２は感光体１１の表面をプラスの所定
電位に帯電するための第１帯電器、２６はレーザビーム
光を示す。

２０はレーザ光学部でレーザビーム光２６はレーザ発振
ブロック２１から発射され、ポリゴンスキャナ２２、レ
ンズ系２３、ミラー２４．２５を経て感光体１１上を走
査するように構成されている。レーザビーム光２６の走
査光の一部はミラー２７で反射され、始端検出センサ２
８に照射される。感光体１１の右側には現像部３０があ
り感光体１１の周囲に沿って上から順にイエロ色現像用
のＹ現像器３１、マゼンタ色現像用のＭ現像器３２、シ
アン色現像用のＣ現像器３３（以下これらを総称した場
合カラー現像器と呼ぶ）、黒色現像用のに現像器３４が
配置されている。Ｙ現像器３Ｌ　　Ｍ現像器３２、Ｃ現
像器３３は非磁性１成分トナーを用いた非接触現像器で
、感光体１１に対して非接触でトナーを飛翔させながら
現像することができる現像器である。Ｋ現像器３４は２
成分現像剤を用いて現像剤を接触させながら現像するｆ
ｉ像器である。各々の現像器は感光体１１に対して接近
した位置と離間した位置との二位置をとることが可能で
それぞれ偏心カム３５〜３日が回転することによってＹ
現像器３１、Ｍｆｔ！像器３２、Ｃ現像器３３はその後
部が押され水平移動して感光体に近接し、Ｋ現像器３４
は軸３う（を中心に反時計方向に回動して感光体に接近
した状態となり現像可能にされる。第１図はＭ現像器３
２のみが現像可能の状態にある場合を示している。

４０は偏心カム３５．３６．３７．３８及び現像器３１
．３２．３３．３４を駆動するモータである。

５０は給紙部でカセット５１．５２及び手差し給紙部５
３の各々から用紙を一枚ずつ給紙可能になっており、本
図ではカセッ）５１から用紙５６が給紙される場合を示
している。用紙５６はレジストローラ５４を経て感光体
１１の下面に給送される。

６０は転写搬送部で、ローラ６１．６２に懸架された半
導電性のベルト６３が感光体１１に対して軽く一部を圧
接された状態と、感光体１１から離間した状態との二状
態をとることが可能でかつ矢印Ｂ方向に感光体１１の外
周面と同速で移動可能となっている。本図では感光体１
１に圧接した状態を示す。一方６４は転写のための第２
帯電器でベルト６３を介して、ベルト６３と感光体１１
の間に給送される用紙５６に裏面にマイナスの高電位を
与える。６５はベルト上に残っているトナーをクリーニ
ングするクリーニングブレードでその下部には回収ボッ
クス６６が配置されている。

６９は用紙５６がベルト６３から分離するときにマイナ
スのコロナをふりかける第３帯電器である。

７０は定着排紙部で定着ランプ７１に熱せられたヒート
ローラ７２と、ゴムローラ７３がお互いに圧接しながら
回転可能になっており、その後部に排紙ローラ７４．７
５及び排紙トレイ７６が配設されている。

８０はクリーナでファーブラシ８１が感光体１１に軽く
接した状態と、感光体１１から離間した状態との２状態
をとることが可能でかつ矢印り方向に回転可能になって
いる。本図では感光体１１に接した状態を示している。

さらにファーブラシ８１に接しながら回収ローラ８２が
回転可能に配設され、これらファーブラシ８１、回収ロ
ーラ８２には感光体１１に対してそれぞれマイナスの電
圧が印加されている。回収ローラ８２の下部には回収ス
クリュー８３が設置されており、その回収スクリュー８
３の手前側の端部にはバイブ８４が連結されこれを通じ
て回収ボックス８５につながっている。クリーナ８０の
下部で感光体に対向した位置には感光体１１上のトナー
をプラスに帯電するための第４帯電器８４と、感光体１
１を除電するための除電ランプ８７が配置されている。

９１．９２はそれぞれ書き込み部１０の下部、上部から
空気を吸入して装置外へＩＪＩ：出するための冷却ファ
ンである。

以上が本発明を応用したディジタルカラー複写機の全体
構成の概要であるが、次にその動作を書き込み部を中心
に説明する。

原稿が原稿台２上にセットされコピー動作が始まると、
読み取り部１で原稿が読み取られこれに応じて書き込み
部１０で記録されるべき画像が決定される。

書き込み部では黒色、イエロ色、マゼンタ色そしてシア
ン色の順に記録すべき信号が人力され記録を行っていく
。まずレーザ発振ブロック２１に黒色の信号が人力され
、感光体１１上には黒色信号に応じて変調されたレーザ
ビーム光２６が照射される。

感光体１１は矢印入方向に回転しながら第１帯電器１２
により＋８５０■に一様に帯電された後、レーザビーム
光２６によって信号に応じて照射された部分が＋５０Ｖ
程度まで除電される。感光体ｌｌ上でのレーザビー１１
光２６の主走査はポリゴンスキャナ２２によって行われ
、副走査は感光体１１の矢印入方向の回転によって行わ
れ、感光体上に潜像を形成していく。感光体への潜像の
最初の書き込みでは現像部３０は黒色の現像状態にセッ
トされており、Ｋ現像器３４のみが偏心カム３８の作動
により感光体１１に接近し、他の現像器は離間状態にあ
る。従ってレーザビーム光２６により形成された黒色信
号に対応した潜像はに現像器３４により黒色トナーで現
像され他の現像器には影響を受けずに通過する。このと
きに現像器３４は、感光体１１がレーザビーム２６によ
って露光開始される前に近接動作をし、現像後に離間す
るように離接タイミングが制御されている。黒色トナー
で現像された像は感光体１１の回転にしたがって転写搬
送部６０に達するが、このとき転写搬送部６０ではロー
ラ６７．６８がローラ６２の軸の回りに時計方向に少し
回動した位置におり、ベルト６３が感光体１１表面より
離間した状態にあり、像は乱される事なく通過する。さ
らにファーブラシ８１は回収スクリュー８３の軸の回り
に反時計方向に少し回転した位置で感光体１１と離間し
た状態にあり、ここでも黒色トナー像は乱される事なく
通過し再び第１帯電器１２の下を通過する。感光体１１
の黒色トナー像が形成された部分は再び第１帯電器１２
によりトナー上から再帯電され、トナーのない部分は＋
８５０■、トナーのある部分も見かけ上＋８５０Ｖに帯
電される。

黒色トナー像の先端が再帯電され再びレーザビーム光２
６の照射位置に来るとき、レーザビーム光２６はイエロ
信号に応じて変調されて感光体１１の黒色トナー像の上
から露光される。画像の先端が合わせられ走査速度も一
定のため、黒色トす−像とイエロ信号による潜像は位置
的に合致して形成される。形成されたイエロ信号による
潜像は、今度は現像部３０のＹ現像器３１のみが感光体
１１に近接し、他の現像器は離間しているため、イエロ
トナーのみに現像されて感光体上には黒色トナー像に加
えてイエロートナー像が形成される。このときＹ現像器
３１は感光体１１がレーザビーム２６によって露光開始
されるまえに近接動作をし、現像後に離間するように離
接タイミングを制御されている。又このときイエロの現
像は非接触で行われるため前の黒色トナー像を乱すこと
がない。

以下同様にして再帯電、マゼンタ信号による潜像形成、
マゼンタ現像、再帯電、シアン信号による潜像形成、シ
アン現像が繰り返される。

このとき、イエロトナーとマゼンタトナーはレーザ光を
透過するため、必要に応じて露光をすれば感光体のその
部分は除電されイエロトナーの上にマゼンタ、シアント
ナーを、またマゼンタトナーの上にシアントナーを重ね
ることができる。最後のシアントナー像が形成された後
はトナー像の先端が転写搬送部に６０に達する直前に、
転写搬送部６０が感光体１１に軽く圧接した状態にされ
ると共にトナー像の先端と用紙５６の先端とが合致する
タイミングで用紙５６がレジストローラ５４により感光
体１１とベルト６３の間に進入するように給送される。

第２帯電器６４によって生じる電界によりトナー像が用
紙５６に転写されながら、用紙５６はベルト６３に付着
したまま搬送されるがローラ６２の部分では曲率が大き
いためベルト６３から分離し定着排紙部へ進入する。こ
のときベルトから分離するために用紙５６に発生する剥
離帯電により用紙５６上のトナー像が乱れるのを防ぐた
め、上部から第３帯電器によりマイナスのコロナを振り
かける。

用紙５６のトナー像は定着排紙部を通過するとき定着さ
れた後排紙トレイに積載される。−万感光体１１上に残
った未転写のトナー像はその先端が近づく直前に作動開
始する第４帯電器８６によりプラスに帯電されると共に
、はぼ同時に感光体１１と接触する状態に移動したファ
ーブラシ８１に摺察されながらファーブラシ８１と感光
体１１間にかけられた電界によりファーブラシ８１に移
る。更にファーブラシ８１内のトナーは回収ローラ８２
とファーブラシ８１間にかけられた電界により回収ロー
ラ８２に移り回収スクリュー８３部に落とされバイブ８
４を通して回収ボックス内に納められる。

感光体１１はこれによって表面が清掃されると共に一方
では除電ランプ８７により除電され、初期の状態に戻さ
れて次のコピーへの準備が完了する。

一方転写搬送部６０のベルト６３上に、動作上のミスに
よっであるいは通常微少に蓄積するトナーはクリーニン
グブレード６５によりクリーニングされ回収ボックス６
６内に落とされる。

以上が本発明を応用したディジタルカラー複写機の全体
構成と動作の概要である。つぎにこのディジタルカラー
複写機の現像部の構成と動作を詳細に説明する。

第２図は第１図における感光体１１、及び現像部３０を
詳細に現した図で、本図ではＭ現像器３２が現像状態に
なっている様子を示している。

各々の現像器３１．３２．３３．３４は現像ラック４１
内に収納されており本図は現像ラック４１の１部を切り
かいて示したものである。１０１は現像ラックを本体か
ら引き出すときの取っ手である。カラー現像器３Ｌ３２
．３３は外部から力を加えないフリーの状態では第２図
のＹ現像器３１、Ｃ現像器のような位置に復帰するよう
に現像ラック４１内に設置された復帰バネ（図示せず）
によって付勢されている。またに現像器は、軸３９によ
って軸支され偏心カム３８に押されていない状態では自
重によって第２図の様な位置にある。

偏心カム３５．３６．３７．３８は複写機本体に設置さ
れ、収納された現像器を各々の板バネ４４．４５．４６
．４７を介して後部から押圧可能となっており、約１８
０度毎に回転停止を繰り返すことによって現像器を押圧
した状態と離れた状態とを取ることができる。

次にこのディジタルカラー複写機の感光体の部分の構造
と作用を詳細に説明する。第３図は感光体の部分の軸方
向の断面図である。１２１は感光体ドラムで表面にＳｅ
系の光導電層が蒸着されており、その両端の内径部が図
のようにテーバ状を成した円筒になっている。そのテー
パ部にはそれぞれ後フランジ１２２、前フランジ１２３
がはまっておりこのフランジ１２２．１２３が軸１２４
に係合することにより感光体ドラム１２１は支えらでい
る。軸１２４は軸受け１２５．１２６により両端をそれ
ぞれ後ろ側板１２７、前ぶた１２８にによって回転可能
に支持されている。前ぶた１２８はさらに前側板１２９
につまみネジ１３０．１３１によって固定されている。

−刃軸１２４には後フランジの位置にビン１３２が植設
されておりこのビン１３２の両端は後フランジ１２２に
彫られた溝１３３に係合して後フランジ１２２と軸１２
４の間の回りとめになっている。軸１２４の他方の部分
にはネジ１３４が切ってありこれにナラ）１３５が係合
している。ナツト１３５が締められることによってビン
１３２とナツト１３５の間で、後フランジ１２２と前フ
ランジ１２３が近づく方向に力を受けて感光体ドラム１
２１をはさみ固定している。後フランジ１２２には歯車
１３６が一体的に固定されており、駆動歯車１３７によ
って回転駆動される。−刃稜フランジ１２２の反対側に
は外形部よりやや内側にガイド１３８が固定されている
。ガイド１３８は後フランジ１２２の面に円弧状に等分
割した位置に３箇所固定されている。ガイド１３８の他
方の側は止め板１３９に一体的に固定されており、その
先端はさらに伸びて前ぶた１２３の穴を貫通し前ぶた１
２Ｂの近傍まである。止め板１３９の中心部は軸１２４
にスライド可能に陥合している。止め板１３９の外側に
は軸１２４に抜けどめのＥリング１４０が装着されてい
る。

以上が感光体の部分の構造であるが、次にこの構成によ
る作用を説明する。通常時は第３図に示したような状態
にあるが、上記のように後フランジ１２２、前フランジ
１２３と感光体ドラム１２１とはテーバ部で軸方向に圧
接されて係合しているため、感光体ドラムはそれぞれの
フランジに対してずれたりがたついたりすることがない
。例えば第２図に示すように現像すべき色の現像器が感
光体１１に押圧されると、感光体ドラム１２１は周方向
あるいは径方向に圧力を受け、又第１図で説明したよう
に転写搬送部６０やクリーナ８０が感光体に近接したと
きも同様の圧力を受ける。筆者らの実験では特に従来例
のように感光体ドラムと１２１と後フランジ１２２、あ
るいは航フランジ１２３との間に径方向の隙間があると
このような径方向の外力を感光体ドラムが受けると感光
体ドラムがフランジに対してがたつき、色ずれが発生し
安かった。それに対し第３図のような構造では色ずれや
むらのない高画質の画像が得られた。

次に感光体ドラムの交換時の作用を説明する。

感光体ドラムの交換のために感光体ドラムを抜くときは
、先ずつまみネジ１３０．１３１を外して前ぶた１２８
を前側板から取り外す。この詩情１２４は軸受け】２５
と、受は部１４１で支えられている。つぎにナツト１３
５を緩めて前ぶた１２３を軸１２４から抜く。この時感
光体ドラムは少し傾くがガイド１３Ｂに支えられている
。その後感光体ドラムはガイド１３８にガイドされなが
ら第３図で紙面右方向に抜かれ装置外へ引き出される。

後フランジ１２２から感光体ドラム１２１がはなれたと
き感光体ドラム１２１の落ちるｆｆｔｓは感光体ドラム
１２１と前側板１２９の端部の距離ｇより小さくしであ
るので感光体ドラム１２１が前側板１２９に擦ることは
ない。またガイド１３８の先端はほぼ前側板１２９の位
置迄伸びているので感光体ドラム１２１の奥側端部がガ
イド１３８を外れるのは全体がほぼ前側板１２９から出
たときであり、前側板１２９の端部に感光体ドラム１２
１を当てにくい構造となっている。次に新しい感光体ド
ラムを装着するときは逆の動作となる。

但しここで感光体ドラムを挿入するとき、端部が後フラ
ンジ１２２に達するとテーバ部の高さｔは感光体ドラム
とガイド１３Ｂの隙間Ｓより大きくしであるのでスムー
スに第３図の位置迄はいるようになっている。

以上が本発明の一実施例の構成と動作の説明であるが、
上記のように感光体ドラムとフランジがテーバ部で突き
合わされているので、前フランジをナツトで締め付ける
だけで感光体ドラムとフランジの間が隙間なく確実に固
定され感光体ドラムががたついたり速度変動が起きたり
することが無い。したがって画質的にジッダやむらがな
く、色ずれの無い高画質の画像を得ることができる。ま
た感光体ドラムとフランジの閏を特別に接着その他で固
定しないでよいため感光体ドラムの交換時は容易に感光
体ドラムのみを取り外して廃棄することができメンテナ
ンスコストも安くなる。さらにまた感光体ドラムの抜き
差しのためのガイドと感光体ドラム装着時の感光体ドラ
ムとの間の隙間がテーパの高さより小さくしであるため
ドラム挿入時にスムースに感光体ドラムが装着できる。

またガイドは前フランジを貫通して前側板の位置までの
ばしているため感光体ドラムの抜き差しの時に前側板等
の感光体ドラムの周囲のものに感光体ドラムを当てて傷
つけたりすることのないメンテナンス性の良い装置とな
っている。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば感光体の保持が確実
に出来、したがって画質的にジッタやむらの無い、又特
にカラーの場合に色ずれのない高画質の画像が出来、し
かも感光体の交換等のメンテナンスの容易な優れたカラ
ー画像形成装置を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるディジタルカラー複
写機の側面図、第２図はその現像部の詳細を現した側面
図、第３図はその感光体の部分を詳細に表わした断面図
、第４図は従来例の感光体の保持の仕方を表わした図で
ある。 ｌ・・・読み取り部、２・・・書き込み部、１１・・・
感光体、３０・・・現像部、３１・・・Ｙ現像器、３２
・・・Ｍ現像器、３３・・・Ｃ現像器、３４・・・Ｋ現
像器、３５〜３日・・・偏心カム、１２１・・・感光体
ドラム、１２２・・・後フランジ、１２３・・・前フラ
ンジ、１２４・・・軸、３５・・・ナラ ト、 ３２・・・ビン、１ ３８・・・ガイ ド。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）静電像を保持して回転する感光体ドラムと、前記
   感光体ドラム上に複数の色のトナー像を順次重ねて形成
   する複数の現像手段と、前記感光体ドラムの端部にかん
   合して感光体ドラムを保持するフランジと、前記感光体
   ドラムの抜き差し時に感光体ドラムをガイドし通常は前
   記感光体ドラムとのあいだに隙間を有する感光体ガイド
   とを有し、且つ前記感光体ドラムの端部およびフランジ
   のかん合部のいずれかまたは両方をテーパにしたカラー
   画像形成装置。
2. （２）前記感光体ドラムと前記感光体ガイドとの隙間を
   前記テーパの厚みより小さくした請求項１記載のカラー
   画像形成装置。
3. （３）前記感光体ガイドの一部が前記フランジを貫通し
   て前記感光体ドラムの外部まで伸びている感光体ガイド
   である請求項１または２記載のカラー画像形成装置。