JPH0318869A - 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。

〔発明の背景〕

電子写真法を用いてカラー画像を得るには多くの方法・
装置が提案されている。例えば特開昭６１−１００７７
０号公報に開示されているように、像担持体たる感光体
ドラム上に原稿像の分解色数に応じた潜像形成と現像を
行い、現像の都度転写ドラム上に転写して転写ドラム上
に多色像を形成したのち、記録紙上に転写してカラーコ
ピーを得る方法がある。この方法による装置は、感光体
ドラムの他に１枚分の画像をその周面上に転写できる大
きさをもった転写ドラムを設ける必要があり、装置は大
型でかつ複雑な構造となることは避けられない。

また例えば特開昭６１−１４９９７２号公報に開示され
ているように、感光体ドラム上に原稿像の分解色数に応
じた潜像形成と現像を行い、現像の都度転写材上に転写
して多色のカラーコピーを得る方法である。この方法に
あっては多色の画像を精度よく重ねることは困難で、良
質のカラーコピーを得ることはできない。

また感光体ドラム上に原稿像の分解色数に応じた潜像形
成と、カラートナーによる現像を繰り返し、感光体ドラ
ム上でカラートナー像を重ねたのち転写してカラー画像
を得る方法がある。この多色画像形成の基本プロセスは
本出願人による特開昭６０−７５８５０号、同６０−７
６７６６号、同６０−９５４５６号、同６０−９５４５
８号、同６０−１５８４７５号公報等によって開示され
ている。

このような重ね合せによってカラー画像を得るようにし
た多色画像形成装置にあっては、感光体ドラムの周縁に
色の異ったカラートナーを収納した複数の現像器が配置
してあり、一般には感光体ドラムを複数回回転させ、感
光体ドラム上の潜像を現像してカラー画像を得るように
している。

また像形成体については、上記に説明したようにドラム
周面に光導電体を塗布あるいは蒸着した感光体ドラムと
ともに、光導電体を可撓性のベルト上に塗布あるいは装
着したベルト状像形成体も提案されている。ベルト状像
形成体（以後感光体ベルトともいう）は駆動ローラを含
む回動ローラ間に張架することで形状が決まるので、空
間を有効に利用してコンパクトの形状としたカラー画像
形成装置を構成する場合には有効である。また感光体ベ
ルトは小さな曲率に沿って走行することができるので、
小径の回動ローラを用いこの曲率部分を利用して転写材
の分離を行うことで転写材の分離不良等を防止すること
もできる。

〔発明の目的〕

感光体ベルトを用いたカラー画像形成装置にあっては、
該感光体ベルトの周縁部に、帯電手段、像露光手段、複
数の現像器群からなる現像手段等の像形成手段が設けら
れ、２等像形成手段が回動する感光体ベルトに一定の間
隙をもって対向することとなる。

感光体ベルトに対して像形成手段を一定間隔を保ちなが
ら対向する手段としてバックアップローラを用いバック
アップローラにより対向させる方法がとられている。し
かしバックアップローラを用いたときは像形成手段に対
応した数のバックアップローラを配設することで多くの
ローラが必要となる。またローラ数が多いときには前記
の回動ローラとの平行度を保つことも困難となる。また
特開昭５７−３４５７６号公報に開示されているように
ガイド部材上の感光体ベルトに対向させる装置の提案が
あるがかかる装置によって間隔を維持することは困難で
ある。また特開昭６０−１０２６７７号による提案もあ
るが、ガイド部材と感光体ベルトとを広範囲に亘って接
触させると、感光体ベルトに対する負荷が大となり駆動
ローラと感光体ベルトとの間で滑りが生じたりすること
となる。

本発明は感光体ベルトに対する負荷が過大となることな
く、また像形成手段が感光体ベルトと精度良く設定間隙
をもって対向し、良好な画像が得られるような感光体ベ
ルトを用いたカラー画像形成装置を提供することを目的
とする。

〔発明の構成〕

上記目的は、２つの回動ローラと前記ローラ間に曲率を
有するガイド部材を有し、前記回動ローラ間に張架され
かつ前記ガイド部材と摺接しつつ移動するベルト状像形
成体の周縁に複数の現像手段を含む像形成手段を対向・
配設したカラー画像形成装置において、前記ベルト状像
形成体は像形成手段と対向する位置では前記ガイド部材
と摺接しつつ移動し、前記像形成手段と対向しない位置
では前記ガイド部材の凹部と対向し該ガイド部材から離
間して移動することを特徴とするカラー画像形成装置に
より達成される。

〔実施例〕

本発明のカラー画像形成装置の一実施例を第１図ないし
第４図に示す。

第１図において、ｌ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ｌは回動ローラ２および
３の間に架設されていて回動ローラ２の駆動により時計
方向に搬送される。

４は前記感光体ベルトｌ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ｌはテンシ
コンローラ５の作用によって緊張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。

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。

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ｌの前記ガ
イド部材４に接する部分に配設される。

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。

前記各現像器８．９．１０．ｌｌ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ｌと所定の間隙を保つ各現像スリー
ブ８Ａ、９Ａ、ＩＯＡ、ｌｌＡを備え、感光体ベルトｌ
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
トの移動を妨げない長所を有する。

１２は転写器、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１３Ｂ
は画像形成中には感光体ベルトｌ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ｌの表面に圧接される。

前記カラー画像形成装置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。

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

すなわ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ｌの周面上に投射
され輝線を形成する。

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ｌ−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ｌの搬送による副走査により感光体ベル
Ｉ−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
（Ｈ像線体）の装填された現像器８により現像されて、
ドラム表面にトナー像が形成される。得られたトナー像
はドラム面に保持されたまま感光体ベルトｌの周面より
引き離されている清掃手段たるクリニング装置Ｉ３の下
を通過し、っぎのコピーサイクルに入る。

すなわち、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方された第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ドラム表面への書込みが
行われ潜像が形成される。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によって現像され
る。

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
。

ｌＯ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ドラム表面にシア
ン（Ｃ）のトナー像を形成する。

さらに１１は黒色のトナーを有する現像器であって、同
様の処理によりドラム表面に黒色のトナー像を重ね合わ
せて形成する。これ等各現像器８，９゜ｌＯおよび１１
の各スリーブには直流あるいはさらに交流のバイアスが
印加され、顕像手段である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ｔ；感光体ベルトｌ
には非接触で現像が行われるようになっている。

かくして感光体ベル）ｌの周面上に形成されたカラーの
トナー画像は、転写部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。

すなわち、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’を介し感光体ベルトｌ上の像形成
とタイミングを合わせて転写器１２へと供給される。

画像の転写を受けた転写材は、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ｌ−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。

一方、転写材への転写を終えた感光体ベルト１はさらに
搬送を続けてブレード１３Ａとトナー搬送ローラ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。

第３図は各像形成手段の感光体ベル）ｌに対する関係位
置の設定を示すもので、帯電手段に関しては矢示ＡＡ断
面をもってその要部を第３図（Ａ）に、また現像手段に
関しては矢示ＢＢ断面をもってその要部を第３図（Ｂ）
に、さらに像露光手段に関しては収束性光伝送体を有す
る光学系を同様の断面をもって第３図（Ｃ）に示す。

第３図（Ａ）において６Ａは帯電器６のバックプレート
、６Ｂは該バックプレート６Ａの両端に取付けた各電極
ブロック、Ｗｌは前記電極ブロック６Ｂの間に張設した
電極用のワイヤである。Ｗ、はグリッドである。

前記各電極ブロック６Ｂには突当部材として所定の高さ
をもった各突起６Ｃが一体に形成され、帯電器６は該各
突起６Ｃが感光体ベル）ｌ外側において前記ガイド部材
４に圧接するよう板バネ等の弾性部材６Ｄによって付勢
されている。

従って前記電極用ワイヤＷ１やグリッドＷ２は感光体ベ
ルトｌの周面に対し常に一定の間隔を保って位置し、感
光体を所定の電位に確実に帯電することが出来る。

また第３図（Ｂ）における９Ａは現像器９の現像スリー
ブ、　９Ｂは突当部材たる突当コロであって該突当コロ
９Ｂは前記現像スリーブ９Ａの回転軸９Ｃに回動自由に
軸受は支持されている。

前記突当コロ９Ｂは、前記ガイド部材４に圧接された場
合、現像スリーブ９Ａの周面が感光体ベルトｌの外周面
との間に現像間隙に相当する間隙を形成出来るよう現像
スリーブ９Ａより若干大きな外径寸法を有している。

従って現像スリーブ９Ａは感光体ベルトｌの外周面との
間に非接触現像に適した一定の現像間隔（０，３〜１　
ｍｍ）を構成し、現像器９は常に適正な現像処理を行う
ことが出来る。なお他の現像器８および１０．１１につ
いても同様であってそれぞれの内蔵する各突当コロは周
知の付勢機構によってガイド部材４に圧接される。

各現像器の構造、機能につき現像器９の場合を例として
説明する。

第４図は現像器９の断面を示したもので９Ａは、マグネ
ットローラを内包する現像スリーブで同軸上の突当コロ
９Ｂにより感光体ベルトｌの周面との間に所定の現像間
隔を保ち反時計方向に駆動回転される。１９Ａは剛性か
つ磁性を有する薄層形成部材で現像スリーブ９Ａに対し
現像剤が介在しない状態で所定の荷重をもって圧接され
る。１９Ｂおよび１９ｃはスクリュー構造をもち、互い
に逆方向に現像剤を搬送循環させる一対のトナー搬送ス
クリューであってトナーとキャリアを充分撹拌混合した
上現像剤として現像スリーブ９＾に送る作用をするもの
である。

前記トナー搬送スクリュー１９Ｂと前記トナー搬送スク
リュー１９Ｃは互いに相反する方向に回転する撹拌部材
を兼ねる部材であってトナー搬送スクリュー１９Ｂの推
力基こよって奥側に搬送されたトナーとキャリアは、ト
ナー搬送スクリュー１９ｃ側に移りその推力によって図
面の手前側に搬送され、その間におけるトナーとキャリ
アとの混合作用によって摩擦帯電がなされた均質な現像
剤とされ、現像スリーブ９Ａ周面上に層状に付着する。

現像スリーブ９Δの周面上に付着して薄層をなしたこの
現像剤層は現像領域において時計方向に搬送する感光体
ベルトｌの周面上の潜像を前述した現像間隔を距でて非
接触で現像しトナー像を形成する。

この非接触現像時には図示しない電源から交流成分を含
む現像バイアスが前記現像スリーブ９Ａに印加され、そ
の結実現像スリーブ９Ａ上に現像剤中のトナーのみが選
択的に前記潜像の面に移行して付着される。

トナー成分を消費した現像剤はキャリア比率が高くなっ
て現像スリーブ９Ａによりて搬送されてスクレーパ１９
０により剥離回収され、再びトナー比率の高い現像剤を
混合される。

一方第３図（Ｃ）に示す１７は像露光手段であって収束
性光伝送体１７ＡとＬＥＤ等の発光部１７Ｂを一体とし
た光学系から成り、該発光部１７Ｂはケーシングの両端
部に突当部材として所定の高さをもった突起１７ｃを一
体に形成している。

前記光学系１７は前記各突起１７Ｃが感光体ベルト１の
外側において前記ガイド部材４に圧接するよう前記帯電
器６における場合と同様に板バネ等の弾性部材によって
付勢されている。

従って前記光学系１７もまた感光体ベルトｌの局面に対
し常に一定の間隔を保って位置し画像を感光体上に正確
に結像することが出来る。

さらに像形成手段が感光体ベルトｌと当接することがな
いために感光体ベルトの移動に伴う振動が像形成手段に
影響を与えない。

感光体ベルト１と像形成手段と当接することがないため
に感光体ベルトｌの摩耗がない。感光体ベルトｌは像形
成手段と当接することがないために摩擦抵抗が小さく、
搬送が容易である。

さらに前記感光体ベルト１はその搬送に当たって前記ガ
イド部材４とのｔＳ擦による摩擦抵抗を受けてその搬送
能力が低下するおそれがあるが、本発明においては帯電
器６、光学系１７および各現像器の現像スリーブのそれ
ぞれ対向する範囲外のガイド部材４の表面に凹部４Ａを
形成しそれにより感光体ベルト１の接触を回避している
ので摩擦抵抗が著しく軽減され充分な搬送力をもって感
光体ベルトｌが移動出来るようになっている。

従って感光体ベルトｌのスリップに伴う画像のズレやゆ
がみが未然に防止されている。

凹部４Ａの領域は第１図に示される様に、各現像器間に
設けることが好ましい。本発明に用いている非接触現像
においては、接触現像と異なり感光体ベルトｌに作用す
る力が小さいから、広い凹部領域を設けることが可能と
なる。凹部４Ａを設けない現像器に対応する位置での幅
は、現像して必要な領域のみでよく、この幅は５ｍｍ〜
３０ｍｍで良い。

狭すぎると現像幅が確保されず、広すぎると感光体ベル
ト１の摩擦抵抗が大きく搬送能力が低下する。又、この
凹部の領域は帯電と露光位置の間、露光位置と、現像器
との間に設けることが有効である。

さらに感光体ベルトｌに関しては第３図の（Ａ）。

（Ｂ　）、（Ｃ）に示す如くその内周に一対の連続した
ガイドレール１Ａを一体に形成し該ガイドレールＩＡを
前記ガイド部材４のガイド溝４Ｂに係合させている。

第５図は、像形成手段が対応していない感光体ベルトｌ
に対する凹部４Ａの関係位置の設定を示すもので断面方
向は第３図と同じである。第５図（Ａ）は感光体ベルト
ｌのガイドレールＩＡの内側のガイド部材の部分が凹部
を形成している場合で第５図（Ｂ）は、感光体ベルトｌ
のガイドレールＩＡの内側、外側共にガイド部材の部分
が凹部４Ａを形成している場合を示す。このことにより
感光体ベルトの搬送能力の向上と搬送中に生じ易い感光
体ベルトｌの蛇行を防止している。

〔発明の効果〕

本発明により、可撓性のベルト状像形成体を備えるカラ
ー画像形成装置においても摩擦抵抗の低減によって感光
体ベルトを安定した速度をもって搬送することが可能と
なり、それによって色ズレやゆがみ等のない高品質の画
像が得られるコンパクトなカラー画像形成装置が提供さ
れることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラー画像形成装置の断面図、第２図
は像形成システムを示すブロック図、第３図は前記装置
の各要部断面図、第４図は現像器の断面構成図。第５図
はガイド部材の凹部の断面図。 ｌ・・・感光体ベルト　　　２．３・・・回動ローラ４
・・・ガイド部材　　　　４Ａ・・・凹部６・・・帯電
器　　　　　　６Ｂ・・・電極ブロック６Ｃ・・・突起 ７・・・レーザ書込み系ユニット ８．９．１０．１１・・・現像器 ８Ａ、９Ａ、ＩＯＡ、１１Ａ・・・現像スリーブ９Ｂ・
・・突当コロ　　　　　１７・・・（像露光用）光学系
１７Ａ・・・収束性光伝送体 １７Ｂ・・・発光部 １７ｃ・・・突起

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）２つの回動ローラと前記ローラ間に曲率を有する
   ガイド部材を有し、前記回動ローラ間に張架されかつ前
   記ガイド部材と摺接しつつ移動するベルト状像形成体の
   周縁に複数の現像手段を含む像形成手段を対向・配設し
   たカラー画像形成装置において、前記ベルト状像形成体
   は像形成手段と対向する位置では前記ガイド部材と摺接
   しつつ移動し、前記像形成手段と対向しない位置では前
   記ガイド部材の凹部と対向し該ガイド部材から離間して
   移動することを特徴とするカラー画像形成装置。
2. （２）前記像形成手段と前記ガイド部材の間には両者を
   当接する突当部材を設けたことを特徴とする請求項１記
   載のカラー画像形成装置。