JPH04102874A - カラー画像形成装置 - Google Patents

カラー画像形成装置

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JPH04102874A
JPH04102874A JP2220723A JP22072390A JPH04102874A JP H04102874 A JPH04102874 A JP H04102874A JP 2220723 A JP2220723 A JP 2220723A JP 22072390 A JP22072390 A JP 22072390A JP H04102874 A JPH04102874 A JP H04102874A
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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】 光学装置を含み、前記像形成体の１回転によりカラー画
像を形成するカラー複写機又はカラープリンタ等のカラ
ー画像形成装置に関する。
〔従来の技術〕
従来電子写真法によりカラー画像を形成するものとして
多くの方法・装置が提案されているが、特に色重ね精度
が優れていて高解像力のカラー画像が得られる点で、例
えば、特開昭６０−７５８５０号、同６０−７６７６６
号、同６０−９５４５６号等の各号公報の技術がすぐれ
ている。
前記公報記載の技術においては、ドラム状像形成体上に
原稿像の分解色数に応じた潜像形成と、色トナーによる
現像を繰返えして、前記像形成体上に各色トナー像を重
ね合わせてカラートナー像を形成し、該カラートナー像
を転写材上に転写、定着してカラー画像をうるようにし
ている。又前記技術おいては、色分解数に応じた潜像形
成を行なうための露光手段として唯１個のレーザ光学装
置が用いられ、ドラム状像形成体の複数回転により、カ
ラー画像をうるようにしている。
一方前記公報記載の技術におけるドラム状像形成体に代
えて、可視性ベルト上に光導電性材料を塗布又は蒸着し
て成るベルト状像形成体が例えば特開昭６２−１０２２
６１号公報に提案されている。
前記ベルト状像形成体は、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
用して装置のコンパクト化に適し、例えばカラープリン
タ等の設計に際して極めて有効である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながらベルト状像形成体の周縁部に唯１個のレー
ザ光学系を配置してカラー画像を形成するには、前記像
形成体を多数回回転することが必要であり、像形成に伴
なう時間とコストの浪費に連かり、近時要請される高速
化に逆行することとなる。
そこでベルト状像形成体の下面に複数のレーザ光学装置
をそれぞれ平列配置して前記像形成体の１回転でカラー
画像を形成するカラー画像形成装置が考えられる。この
装置によれば、カラー画像′形成のため像形成体の複数
回転が不要となり、通常の白黒画像と同様のプロセスと
されるため、作業時間が短縮され、装置の寿命が長くな
り、かつ操作が簡単になるなど多くの利点を生ずる。
しかしながら前記カラー画像形成装置においても、なお
以下の問題点がある。
（１）複数のレーザ光学系がそれぞれ配置されているた
め、前記光学系を設置するための多くの空間が必要とな
り、装置が大型となる。
（２）カラー画像を形成するには各色間の高度の重ね合
わせ精度が要請されるが、各レーザ光学系かそれぞれ別
個に独立して取付けられるため、走査光の書込タイミン
グの位置合わせ、各レーザ光学装置相互の位置合わせ、
走査光の平行度、走査幅の調整等が極めて煩雑となり、
事実上高精度の調整は困難である。
〔問題点を解決するための手段〕
（発明の目的） 本発明の目的は、複数のレーザ光学装置の配置、構成の
改良によりコンパクトに纒められたカラー画像形成装置
を提供することにある。さらに他の目的は、高解像、鮮
明なカラー画像を安定して供給可能なカラー画像形成装
置を提供することにある。
（発明の構成及びその作用） 前記の目的は、 回動するローラ間に張架して搬送されるベルト状像形成
体に対して像露光を行なう複数のレーザ光学装置を有す
るカラー画像形成装置において、前記複数のレーザ光学
装置が階段状の複数の支持面面上に互に平行に配置され
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。
本発明のカラー画像形成装置は、後述するように原稿画
像を光走査して得た画像情報を、色分解装置により、例
えばＢ（ブルー）、Ｇ（グリーン）、Ｒ（レッド）に色
分解し、得られた色分解情報を色毎に光電変換及び画像
処理して例えばＹ（イエロー）、Ｍ（アゼンク）、Ｃ（
シアン）　、ＢＫ（黒）の各色画像信号Ａをレーザ光学
系を含む書込装置Ｂに出力するカラースキャナを備えた
カラー複写機とされてもよく、又前記カラースキャナヲ
有せずマイコン、ファクシミリ等の外部画像信号を用い
るカラープリンタとされてもよい。
本発明のカラー画像形成装置は駆動ローラと従動ローラ
間にベルト状像形成体が張架、搬送され、前記像形成体
の下面ｉコは該像形成体の１回転中にＹ、Ｍ、Ｃ，ＢＫ
の各色トナー像を順次重ね合わせて形成すべく、Ｙトナ
ー像形成用帯電器、像露光用レーザ光学装置Ｙトナーを
含む現像器から成る最初の組の像形成手段及びＭトナー
像形成用、Ｃトナー像形成用、ＢＫトナー像形成用とし
てＹトナー像の場合と同様の後続する３組の像形成手段
が並列に配設される。ここで前記各レーザ光学装置が従
来の縦型配置に代えて横型配置とされ、各レーザ光学装
置から出射されるレーザビームが互に干渉しないよう段
差を設けて階段状とした各支持面上に平行に配置され点
に特徴がある。
又特に前記各レーザ光学装置を前記支持面と共に装置本
体に対して挿脱可能な１個の筺体内に一体的に組込み光
学ユニットを構成し、該ユニットの装置本体に対する挿
脱により前記各レーザ光学装置の点検、更新を容易とし
た構成が望ましい。
このような構成とした場合、筐体を装置本体に装着する
前に、各レーザ光学装置をレーザビームによる書込みの
タイミング、ビーム平行度、ビーム走査幅等各色トナー
像の重ね合わせ精度上必要な条件を最密に満足するよう
支持面上に設定することかできる。
又前記各レーザ光学装置を交新する場合、その都度各光
学装置相互の位置合わせ、走査ヒーム相互の平行度、走
査幅の設定をやりなおす必要がなく、規格に合わせて設
計された新なユニットを装着すればよい。
前記光学ユニット内の各光学装置は個々に支持面上の例
えば嵌合溝に挿脱可能に嵌着され、かつバネ部材により
圧着して保持され、必要に応じて個々に交換可能とされ
る。
又前記各光学装置は同一規格にして、互換性のある装置
とするのが好ましい。
ところで各レーザ光学装置を含む光学ユニットは、像露
光用各レーザビームが、するための光路を互に干渉する
ことなく像形成体上に結像設計する上でベルト状像形成
体の下面に対して５〜３０゜特に好ましくはｌＯ〜２０
°傾斜して設けられる。かくして装置本体に極めて少な
い空間を利用して複数のレーザ光学装置を最も合理的に
組込むことが可能となる。
次に前記ベルト状像形成体、複数の現像器、帯電器及び
クリーニング装置等は一体化してユニット構成とし、装
置本体に挿脱可能とするのが好ましい。
又、給紙系Ｃは給紙カセット、給紙ローラ及び給紙搬送
経路から成り、前記給紙カセット及び給紙ローラ等を前
記光学ユニットの下方配置とし、給紙搬送経路を側方配
置とするのが装置のコンパクト化を達成する上で好まし
い。
〔実施例〕
以下本発明を実施例により具体的に説明するが本発明の
実施の態様はこれにより限定されるものではない。第１
図乃至第５図は本実施例を説明する図であり、第１図は
本実施例のカラープリンタを表わす断面図、第２図は第
１図の光学ユニットの平面図、第３図は光学ユニｙｌ・
内のＹ光学装置の斜視図、第４図は像形成タイムチャー
トである。
前記第１図のカラープリンタは、外部信号Ａをうけて感
光体上に像露光を付与するための書込み系Ｂ、作像系Ｃ
１給紙系り及び定着装置を含む排紙系Ｅとから構成され
る。
前記作像系Ｃは装置本体ｌに対して（図面上方へ）挿脱
可能に装着された感光体ユニッ］・２を主要部として含
み、該感光体ユニット内には転写側の駆動ローラ３とク
リーニング側の従動ローラ４及び張り側案内板５と弛み
側受はローラ６によって張架されたベルト状感光体７、
該感光体７の下面に並列に配設されたＹ、Ｍ、Ｃ及びＢ
Ｋの各帯電器１０、ＩＬ　１２及び１３、Ｙ、Ｍ、Ｃ及
びＢＫの各現像器２０．２Ｌ　２２及び２３、クリーニ
ング前露光ランプ８、除電器９及びクリーニング装置２
５等が一体的に組込まれている。
又前記クリーニング装置２５内にはクリーニングブレー
ド２６及び該ブレードの離間時残留するトナーを除去す
るためのクリーニングブラシ２７が含まれる。又前記ブ
レード２６及びブラシ２７で掻取られたトナーを感光体
ユニット２の駆動ローラと従動ローラ４間に設けられた
排トナー回収室２８に搬送−ｑ−１＾ するためのスクリューコンベヤ２９が設けられる。
なお前記感光体ユニット２の装置本体からの挿脱は、奥
側が装置本体に支持され、ベルト状感光体を案内する前
記案内板５を貫通するガイド棒３０．３１にガイドされ
て行なわれる。
前記感光体ユニット２の下方には光学ユニット４０が装
置本体ｌに対して水平に配置され、かつ図面右側方に挿
脱可能に配置される。又光学ユニット４０は互に同一構
造とされたＹ、Ｍ、Ｃ，ＢＫの各光学装置４１．５１．
６１及び７１が階段状の水平な支持面４２．５２．６２
及び７２上に横位置で配置され、感光体に対して像形成
タイミングに合わせて極めて高精度で順次像露光できる
ように構成されている。
前記のような像露光を遂行する上で感光体ユニット（及
びベルト状感光体の下面）は水平配置とされた前記光学
ユニット４０に対して１５°傾斜して設けられる。
前記光学ユニット４０内のＹ光学装置４１には、ポリゴ
ンミラ４３ａ１　ポリゴンミラ４３ａの支持台４３ｂ１
高速回転モータ４３ｃＸｆ−θレンズ４４ａ１　レンズ
４４ａ−１〇− の支持台４４ｂ１　　ミラー４５、シリンドリカルレン
ズ４６、防塵カラス４７、半導体レーザ装置４８が含ま
れる。同様にＭ光学装置５Ｌ　Ｃ光学装置６１及びＢＫ
光学装置７１には、ポリゴンミラ５３ａ、６３Ｂ及び７
３ａ１支持台５３ｂ、　６３ｂ及び７３ｂ１　モータ５
３Ｃ１６３ｃ及び７３ｃ、ｆ−θレンズ５４ａ、　６４
ａ及び７４ａ１支持台５４ｂ、　６４ｂ及び７４ｂ１　
　ミラー５５．６５及び７５、シリンドリカルレンズ５
６．６６及び７６、防塵ガラス５７．６７及び７７、半
導体レーザ装置５８．６８及び７８が含まれる。
前記光学ユニット４０は装置本体ｌに対して上側ガイド
８１及び下側ガイド８２に沿い、把手８０を把持して挿
脱され、挿入過程で光学ユニット４０の先端がス１−ツ
バ８３に当接するに到って停止される。
なお第２図の光学ユニット４０内の各光学装置の平面配
置図及び第３図のＹ光学装置の斜視図は前記光学ユニッ
トの構成を理解し易くするためのものである。なお、各
像露光走査間の平行度の微少位置合わせはミラー４５．
５５．６５及び７５により行なうことにより行なうこと
ができる。
前記光学ユニッｉ・４０の図面下方及び左側方には一１
１＝ 給紙系りが設けられる。該給紙系りには給紙カセット９
０、給紙ロール９１、転写紙搬送経路９２、搬送ローラ
９３、転写極９４か含まれる。
又前記転写紙搬送経路の図面上方には、定着器を含む排
紙系Ｅが設けられ、該排紙系Ｅには、定着ローラ９５ａ
、　９５ｂを含む定着装置９６、排紙ロール９７、排紙
経路９８及び排紙棚９９が含まれる。
以下前記構成のカラープリンタを用いた本実施例の像形
成プロセスを第１図及び第４図を用いて説明する。まず
スター１−３ＷがＯＮするとベルト状感光体７が矢印方
向へ所定の速度Ｖの周速により搬送され、各帯電器１０
．１１．１２及び１３が同時に第１のタイミングでＯＮ
され、前記感光体上に−様な帯電が付与される。ついで
各現像器２０．２Ｌ　２２及び２３が第２のタイミング
で同時にＯＮされるが、その直後Ｙレーザ光学装置４１
を介してＹ信号に基づく半導体レーザビームのＹ像露光
が施されて感光体上に静電潜像が形成され、Ｙ現像器２
０によって現像されてＹトナー像が形成されて行く。こ
のＹトナー像は保持されたままＭ帯電器１１の下を通過
し、再帯電される。なお、感光体上での各像露光位置間
の間隙を旦−とすると、 先のＹ像露光より所定の時間Ｈ／Ｖ秒遅れてＭ信号に基
づくＭ像露光が光学装置５１により施されて感光体７上
の前記Ｙトナー像と同じ領域に静電潜像が形成され、Ｍ
現像器２１によって現像されて前記Ｙトナー像に重ねて
Ｍトナー像が形成される。
更に帯電器１２によって再帯電された感光体上にＭ像露
光よりＨ／Ｖ秒遅れてＣ信号に基づくＣ像露光が光学装
置６１により施されて静電潜像が形成され、Ｃ現像器２
２によって現像されて前記Ｙトナー像、Ｍトナー像上に
Ｃトナー像が形成される。更に同様にしてＢＫ倍信号基
づ＜ＢＫ像露光が光学装置７１により施され、ＢＫ現像
器２３によって現像されて前記各色トナー像上にＢＫ）
ナー像が重ね合わされてカラートナー像が形成される。
これら各現像器２０．２１．２２及び２３の各スリーブ
には感光体上の帯電４位より稍低い直流バイアスと交流
バイアスとが印加されてカラー画像に適する二成分系現
像剤により非接触反転現像方式により現像され、ドツト
状カラートナー像が形成される。
かくしてベルト状感光体上に形成されたカラートナー像
は、給紙カセット９０より給紙ローラ９１により送り出
され、搬送経路９２を介して搬送ローラ９３により像形
成とタイミングを合わせて給送された転写材上に転写極
９４の作用で転写される。転写されたカラートナー像を
担持した転写紙は、定着装置９６内の熱ローラ９５ａ及
び押圧ローラ９５ｂにより加熱定着されてカラー画像が
形成され、該カラー画像を担持した転写紙は排出ローラ
９８により排出経路９８を通過して排紙受け９９へと排
出される。
前記像形成のタイミングは第４図のタイミングチャート
に示され、転写後の感光体面はクリーニング装置２５の
ブレード２６及びクリーニングブラシ２７により清掃さ
れ、次の像形成に備えられる。なおりリーニングブレー
ド及びクリーニングブラシ２７はプリンタのスタート直
後にＯＮされ、カラー画像形成後ＯＦＦされるが、前記
クリーニングブラシ２７は前記クリーニングブレードよ
り遅れてＯＦＦされる。
本発明者等は前記カラープリンタを用い、前記像形成プ
ロセスを繰り返して１０万枚のカラープリントを作成し
たが、途中現像剤中のキャリア及び感光体の疲労により
画質の低下及び重ね合わせ精度の低下により感光体ユニ
ット２を５万枚プリント毎に更新した。又１０万枚プリ
ント時、重ね合わせ精度の低下を考慮してレーザ光学ユ
ニット４０の更新を行なったこの際前記レーザ光学ユニ
ット４０を把手８０を把持して図面右側方に引出し、全
く同一構成の新なユニットと交換・装着しロックバネ８
５によりロックして次の像形成を行なったが、各光学装
置４Ｌ　５Ｌ　６１．７１の部品の調整、レーザビーム
の平行度、走査幅等の調整を不要として、良質の画像を
うろことができた。
本実施例はカラープリンタを例として説明したが装置本
体の上部にカラースキャナを増設してカラー複写機とし
てもよい。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように本発明のカラー画像形成
装置によれば、像形成体、帯電器、現像器、像露光用レ
ーザ光学系等の像形成手段が斬新な構成とされているた
め、装置か小を、軽量でコンパクトに纏められ、かつ白
黒画像並の高速でカラー画像形成が可能とされ、特に前
記レーザ光学系が精度良く位置規制されているので色画
像の重ね合わせ精度が高く、高解像力のカラー画像を安
定供給することができ、しかも前記レーザ光学系の部品
交換に際して、各レーザ光学装置の位置合わせ、各像露
光ヒームの平行度、振幅等の調整を行なうことなく、作
業を正確かつ容易に遂行できる等の効果か奏される。
【図面の簡単な説明】
第１図は実施例のカラープリンタの断面図、第２図は前
記プリンタの各レーザ光学装置の配置構成を示す平面図
、第３図はＹレーザ光学装置の構成を示す斜視図、第４
図は像形成プロセスのタイムチャートである。 １・・・装置本体　　　　　２・・感光体ユニット７・
・・ベルト状感光体　　１０乃至１３・・帯電器２０〜
２３・・・現像器　　　　２５・・・クリーニング装置
４０・・・レーザ光学ユニット ４１乃至７１・・・レーザ光学装置 ４３ａ乃至７３ａ・・・ポリゴンミラー４４ａ〜７４ａ
・・・ｆ−θレンズ ４６乃至７６・・・シリンドリカルレンズ４７乃至７７
・・・防塵硝子 ４２乃至７２・・・レーザ光学装置支持面９０・・・給
紙カセット９６・・・定着装置９９・・・排紙棚 Ａ・・・外音色信号　　　　Ｂ・・・書込み系Ｃ・・・
作像糸　　　　　　Ｄ・・・給紙系Ｅ・・定着、排紙系

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）回動するローラ間に張架して搬送されるベルト状
    像形成体に対して像露光を行なう複数のレーザ光学装置
    を有するカラー画像形成装置において、前記複数のレー
    ザ光学装置が階段状の複数の支持面上に互に平行に配置
    されることを特徴とするカラー画像形成装置。
  2. （２）前記ベルト状像形成体に対して前記複数のレーザ
    光学装置が相対的に傾斜して配置される請求項１のカラ
    ー画像形成装置。
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