JP2001051475A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラー画像形成装置において、装置の一層の
コンパクト化を図る。 【解決手段】 駆動ローラ７および従動ローラ８に張設
されて周回動し、無端状のベルト部材で構成されてトナ
ー像が形成されるベルト感光体６と、ベルト感光体６の
内側に配置され、所定の画像データに対応したレーザ光
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄをベルト感光体６の内
側から照射してベルト感光体６に静電潜像を形成するレ
ーザスキャニングユニット１０と、ベルト感光体６の第
１の平坦外周面６ａ側およびこの第１の平坦外周面６ａ
の反対に位置する第２の平坦外周面６ｂ側に分離配置さ
れ、ベルト感光体６に形成された静電潜像を顕像化する
現像器１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄとを有するカラ
ー画像形成装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真技術など
を利用して複数色の画像情報をシート材上に重ね合わせ
てカラー画像を形成するカラー画像形成装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば特開平５−３０７３０７号公報
には、円筒状の透明な基体上に透明導電層および有機感
光層の形成された像担持体を用い、この像担持体の内側
にＬＥＤアレイを用いた複数の露光手段を、外側に複数
の現像手段等をそれぞれ配置して、像担持体の１回転で
カラー画像を形成するカラー画像形成装置が提案されて
いる。

【０００３】そして、当該公報に記載の技術によれば、
露光手段が像担持体の基体内側に組み込まれているた
め、装置のコンパクト化およびプロセスの簡素化を図る
ことができる上に、像担持体上に各色の現像剤によるト
ナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するとき、先の
像の影響を受けることなく後の像の潜像形成が行われる
ため、高速でシャープなカラー画像形成が可能になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のカラー画像形成装置では、像担持体が円筒
状の透明な基体から構成されているので、像担持体周辺
の帯電手段および現像手段や、像担持体内部の露光手段
等の配置のスペース効率が悪く、さらなるコンパクト化
が困難であるという問題点を有していた。

【０００５】そこで、本発明は、装置の一層のコンパク
ト化が可能なカラー画像形成装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明のカラー画像形成装置は、駆動ローラおよび
従動ローラに張設されて周回動し、無端状のベルト部材
で構成されてトナー像が形成される像担持体と、像担持
体の内側に配置され、所定の画像データに対応したレー
ザ光を像担持体の内側から照射して像担持体に静電潜像
を形成する露光手段と、像担持体の第１の平坦外周面側
およびこの第１の平坦外周面の反対に位置する第２の平
坦外周面側に分離配置され、像担持体に形成された静電
潜像を顕像化する複数台の現像手段とを有する構成とし
たものである。

【０００７】これにより、像担持体を無端状のベルト部
材で構成しているので、現像手段および露光手段をレイ
アウトした際のスペース効率が向上して装置の一層のコ
ンパクト化を図ることが可能になる。

【０００８】また、像担持体の第１の平坦外周面側と第
２の平坦外周面側とに現像手段が分離配置され、露光手
段が像担持体の内側に配置されているので、複数台の現
像手段を一列に並べて配置したり像担持体の外側に露光
手段を配置する必要がなくなり、装置の一層のコンパク
ト化を図ることが可能になる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、駆動ローラおよび従動ローラに張設されて周回動
し、無端状のベルト部材で構成されてトナー像が形成さ
れる像担持体と、像担持体の内側に配置され、所定の画
像データに対応したレーザ光を像担持体の内側から照射
して像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、像担持
体の第１の平坦外周面側およびこの第１の平坦外周面の
反対に位置する第２の平坦外周面側に分離配置され、像
担持体に形成された静電潜像を顕像化する複数台の現像
手段とを有するカラー画像形成装置であり、像担持体を
無端状のベルト部材で構成しているので、現像手段およ
び露光手段をレイアウトした際のスペース効率が向上し
て装置の一層のコンパクト化を図ることが可能になると
いう作用を有する。また、像担持体の第１の平坦外周面
側と第２の平坦外周面側とに現像手段が分離配置され、
露光手段が像担持体の内側に配置されているので、複数
台の現像手段を一列に並べて配置したり像担持体の外側
に露光手段を配置する必要がなくなり、装置の一層のコ
ンパクト化を図ることが可能になるという作用を有す
る。

【００１０】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１記載の発明において、露光手段は、複数本のレーザ光
を偏向する単一の偏向手段と、偏向手段を通過した後の
複数本のレーザ光を現像手段に対応して分離する分離手
段を有するカラー画像形成装置であり、複数本のレーザ
光を単一の偏向手段により偏向した後に分離手段により
分離しているので、部品の共用化ができ、装置の一層の
コンパクト化および低価格化を図ることが可能になると
いう作用を有する。

【００１１】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図３を用いて説明する。なお、これらの図面におい
て同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複
した説明は省略されている。

【００１２】図１は本発明の一実施の形態によるカラー
画像形成装置の構成を示す断面図、図２は本発明の一実
施の形態による露光手段を示す概略図、図３は本発明の
他の実施の形態による露光手段を示す概略図である。

【００１３】図１に示すように、本実施の形態のカラー
画像形成装置における本体１内には、内部にブラック、
シアン、マゼンタ、イエローのトナーがそれぞれ収納さ
れた現像器（現像手段）１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１
ｄが備えられている。

【００１４】各現像器１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ
を通過する態様で、駆動ローラ７および従動ローラ８に
より水平方向に張設されて図示しない駆動モータにより
周回動される無端状のベルト部材であるベルト感光体
（像担持体）６が設けられている。このベルト感光体６
は、無端ベルト状の透明な基体上に透明な導電層および
有機感光層が形成されたものからなり、前述した現像器
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄにより静電潜像が顕像
化されてトナー像が形成される。

【００１５】図示するように、駆動ローラ７および従動
ローラ８により張設されたベルト感光体６の第１の平坦
外周面６ａ側に現像器１１ａおよび現像器１１ｂが、第
１の平坦外周面６ａの反対に位置する第２の平坦外周面
６ｂ側に現像器１１ｃおよび現像器１１ｄがそれぞれ配
置されている。したがって、現像器１１ａ，１１ｂ，１
１ｃ，１１ｄはベルト感光体６を挟んで２台ずつ配置さ
れている。

【００１６】また、ベルト感光体６の第１の平坦外周面
６ａ側には現像器１１ａ，１１ｂに対応して、第２の平
坦外周面６ｂ側には現像器１１ｃ，１１ｄに対応して、
ベルト感光体６の表面を一様に所定の電位に帯電させる
帯電器９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄがそれぞれ配置されてい
る。

【００１７】さらに、ベルト感光体の外周面の所定位置
には、ベルト感光体１１上の残留トナーを除去するクリ
ーナ１２が設置されている。

【００１８】無端状のベルト感光体６の内側には、この
ベルト感光体６に、現像器１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１
１ｄ内にそれぞれ収納されたトナー色であるブラック、
シアン、マゼンタ、イエローの画像情報に応じたレーザ
光１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを照射して静電潜像
を形成する露光手段であるレーザスキャニングユニット
（以下、「ＬＳＵ」という。）１０が配置されている。

【００１９】本体１内の下部には、印字用紙などのシー
ト材２を積載する給紙カセット３が設けられている。そ
して、シート材２は、給紙ローラ４により給紙カセット
３から１枚ずつ用紙搬送路に送り出される。

【００２０】用紙搬送路上には、図示しないクラッチに
より駆動力が連結、遮断可能に制御されることでシート
材２を一旦停止させてこのシート材２への画像の印字タ
イミングを図るレジストローラ対５、金属製のシャフト
に導電性の発泡ゴムが被覆されてベルト感光体６の外周
面と所定量にわたって接触し、所定の電位が与えられて
ベルト感光体６上に形成されたカラー画像をシート材２
に転写する転写ローラ（転写手段）１３、シート材２上
に転写されたカラー画像をローラの狭持回転に伴う圧力
と熱とによってシート材２に定着する加熱ローラを備え
た定着器（定着手段）１４、および定着器１４から出て
きたシート材２を本体１の外部に排出する排出ローラ対
１５が、シート材２の搬送方向に沿って順次配置されて
いる。そして、排出ローラ対１５により排出されたシー
ト材２は、本体１の上面に形成された排紙トレイ１６に
積載される。

【００２１】図２に示すように、ＬＳＵ１１は、その筐
体１７内に、４本のレーザ光１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，
１０ｄを出射するレーザダイオードアレイ１８が設置さ
れている。そして、レーザ光１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，
１０ｄの光路上には、レーザ光１０ａ，１０ｂ，１０
ｃ，１０ｄを集束するコリメータレンズ１９およびシリ
ンドリカルレンズ２０、レーザ光１０ａ，１０ｂ，１０
ｃ，１０ｄを共通に偏向するポリゴンミラー（偏向手
段）２１、偏向方向にレーザ光１０ａ，１０ｂ，１０
ｃ，１０ｄを等速度で走査させるｆθレンズ２２、波長
の異なる４本のレーザ光１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０
ｄを分離する分離多面鏡（分離手段）２３，２４，２
５、レーザ光１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄをそれぞ
れ反射して各レーザ光１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ
に対応した現像器１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ（図
１）が配置されているベルト感光体６の位置へ導く反射
ミラー２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ、各レーザ光１
０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄをそれぞれ集束するシリ
ンドリカルレンズ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄが配
置されている。

【００２２】次に、このような構成のカラー画像形成装
置の動作について説明する。

【００２３】まず、レーザダイオードアレイ１８から出
射された４本のレーザ光１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０
ｄはポリゴンミラー２１により偏向された後、分離多面
鏡２３，２４，２５により４本に分離されて、帯電器９
ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄに帯電されたベルト感光体６の内
周面に照射される。これにより、ベルト感光体６には、
ブラック成分色、シアン成分色、マゼンタ成分色および
イエロー成分色の潜像がそれぞれ形成される。これらの
潜像はブラックトナーを有する現像器１１ａによりブラ
ックトナー像として、シアントナーを有する現像器１１
ｂによりシアントナー像として、マゼンタトナーを有す
る現像器１１ｃによりマゼンタトナー像として、イエロ
ートナーを有する現像器１１ｄによりイエロートナー像
として、それぞれ可視像化される。

【００２４】そして、これらのトナー像が順次ベルト感
光体６上で重ね合わせられることにより、フルカラー画
像が形成される。

【００２５】ベルト感光体６に４色のトナー像の重ね合
わせが終了すると、給紙ローラ４により給紙カセット３
から給紙されたシート材２上に転写ローラ１３によって
４色のトナー像が一括転写される。そして、転写された
トナー像は定着器１４でシート材２に加熱定着され、こ
のシート材２上にフルカラー画像が形成される。その
後、シート材２は排出ローラ対１５により排紙トレイ１
６上に排出される。

【００２６】なお、転写が終了したベルト感光体６はク
リーナ１２で残留トナーが除去され、引き続き行われる
次の像形成に備えられる。

【００２７】このように、本実施の形態によれば、像担
持体を無端状のベルト部材で構成しているので、現像器
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄおよびＬＳＵ１０をレ
イアウトした際のスペース効率が向上して装置の一層の
コンパクト化を図ることが可能になる。

【００２８】また、ベルト感光体６の第１の平坦外周面
６ａ側に現像器１１ａ，１１ｂが、第２の平坦外周面６
ｂ側に現像器１１ｃ，１１ｄがそれぞれ配置され、ＬＳ
Ｕ１０がベルト感光体６の内側に配置されているので、
一方の平坦外周面６ａ，６ｂに対して２台の現像器１１
ａ，１１ｂ（１１ｃ，１１ｄ）を設置すればよくなって
ベルト感光体６の長さを短くすることができるので、装
置の一層のコンパクト化を図ることが可能になる。

【００２９】そして、このようにベルト感光体６の長さ
を短くできることにより、小型且つ廉価で高速でのカラ
ー画像形成が可能なカラー画像形成装置を得ることが可
能になる。

【００３０】さらに、レーザダイオードアレイ１８から
出射された４本のレーザ光１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１
０ｄを単一のポリゴンミラー２１により偏向した後に分
離多面鏡２３，２４，２５により分離してベルト感光体
６に照射しているので、部品の共用化ができ、装置の一
層のコンパクト化および低価格化を図ることが可能にな
る。

【００３１】ここで、図３に示すように、ＬＳＵ１１の
筐体１７内に、相互に波長の異なるレーザ光１０ａ，１
０ｂ，１０ｃ，１０ｄを出射する４個のレーザダイオー
ド２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄを設けることができ
る。この場合において、各レーザ光１０ａ，１０ｂ，１
０ｃ，１０ｄの光路上には、レーザ光１０ａ，１０ｂ，
１０ｃ，１０ｄを集束するコリメータレンズ２８ａ，２
８ｂ，２８ｃ，２８ｄおよびシリンドリカルレンズ２９
ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄ、波長の異なる４本のレー
ザ光１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを同一の光軸にす
るダイクロイックミラー等の合成プリズム３０ａ，３０
ｂ，３０ｃ、レーザ光１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ
を共通に偏向するポリゴンミラー（偏向手段）２１、偏
向方向にレーザ光１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを等
速度で走査させるｆθレンズ２２、波長の異なる４本の
レーザ光１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを分離するダ
イクロイックミラー等の分離プリズム（分離手段）３
１，３２，３３、レーザ光１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１
０ｄをそれぞれ反射して各レーザ光１０ａ，１０ｂ，１
０ｃ，１０ｄに対応した現像器１１ａ，１１ｂ，１１
ｃ，１１ｄ（図１）が配置されているベルト感光体６の
位置へ導く反射ミラー３４ａ，３４ｂ，３４ｃおよび反
射ミラー２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ、各レーザ光
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄをそれぞれ集束するシ
リンドリカルレンズ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄが
配置されている。

【００３２】このように、分離手段としては、分離多面
鏡２３，２４，２５（図２）以外にも、分離プリズム３
１，３２，３３（図３）を用いることができる。

【００３３】なお、本実施の形態においては、ブラッ
ク、シアン、マゼンタ、イエローの４色のトナー像が形
成される場合について説明されているが、本発明におい
ては、複数色のトナー像が形成されればよい。したがっ
て、現像器はベルト感光体６の第１の平坦外周面６ａ側
と第２の平坦外周面６ｂ側とに分離配置されていれば足
りる。

【００３４】また、ＬＳＵ１１からのレーザ光１０ａ，
１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは４本である必要はなく、感光
体ドラムの設置数に応じ、１本〜３本、または５本以上
でもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、像担持
体を無端状のベルト部材で構成しているので、現像手段
および露光手段をレイアウトした際におけるスペース効
率が向上して装置の一層のコンパクト化を図ることが可
能になるという有効な効果が得られる。

【００３６】また、本発明によれば、像担持体の第１の
平坦外周面側と第２の平坦外周面側とに現像手段が分離
配置され、露光手段が像担持体の内側に配置されている
ので、複数台の現像手段を一列に並べて配置したり像担
持体の外側に露光手段を配置する必要がなくなり、装置
の一層のコンパクト化を図ることが可能になるという有
効な効果が得られる。

【００３７】複数本のレーザ光を単一の偏向手段により
偏向した後に分離手段により分離すれば、部品の共用化
ができ、装置の一層のコンパクト化および低価格化を図
ることが可能になるという有効な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるカラー画像形成装
置の構成を示す断面図

【図２】本発明の一実施の形態による露光手段を示す概
略図

【図３】本発明の他の実施の形態による露光手段を示す
概略図

【符号の説明】

６ ベルト感光体（像担持体） ６ａ 第１の平坦外周面 ６ｂ 第２の平坦外周面 ７ 駆動ローラ ８ 従動ローラ １０ レーザスキャニングユニット（露光手段） １０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ レーザ光 １１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 現像器（現像手段） ２１ ポリゴンミラー（偏向手段） ２３，２４，２５ 分離多面鏡（分離手段） ３１，３２，３３ 分離プリズム（分離手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動ローラおよび従動ローラに張設されて
   周回動し、無端状のベルト部材で構成されてトナー像が
   形成される像担持体と、 前記像担持体の内側に配置され、所定の画像データに対
   応したレーザ光を前記像担持体の内側から照射して前記
   像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、 前記像担持体の第１の平坦外周面側およびこの第１の平
   坦外周面の反対に位置する第２の平坦外周面側に分離配
   置され、前記像担持体に形成された前記静電潜像を顕像
   化する複数台の現像手段とを有することを特徴とするカ
   ラー画像形成装置。
2. 【請求項２】前記露光手段は、複数本のレーザ光を偏向
   する単一の偏向手段と、前記偏向手段を通過した後の複
   数本の前記レーザ光を前記現像手段に対応して分離する
   分離手段を有することを特徴とする請求項１記載のカラ
   ー画像形成装置。