JP2001249521A - 多色画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明にかかる多色画像形成装置は、色間レ
ジストレーションの悪化による画像品位の低下を防止す
ると共に、装置の小型化により設置面積を小さくするこ
とを目的としている。 【解決手段】 上記課題を解決するために、本発明に係
る多色画像形成装置の代表的な構成は、略水平に配列さ
れた複数の像担持体と、前記像担持体上に画像露光する
露光手段と、前記複数の像担持体から現像剤像を重畳的
に転写され、転写材に一括して転写する中間転写体とを
有する多色画像形成装置において、前記中間転写体の下
方に前記像担持体及び前記露光手段を配置したことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式を採用
した多色画像形成装置に関し、特に色間レジストレーシ
ョンの悪化防止および装置小型化に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真方式を採用した多色画像
形成装置に関して、図を用いて説明する。図５に示す画
像形成装置100は特開平09-297472に記載されたものであ
って、複数の像担持体101を水平に配列し、転写搬送ベ
ルト103によって搬送される転写材Ｐに現像剤像を順次
転写した後に定着手段104によって定着することにより
画像を形成するものである。また、四つのドラムを用い
ることにより、高速化を図っている。像担持体101を露
光する露光手段102（書き込みヘッド）は装置の上蓋に
取り付けられており、像担持体を交換する際には上蓋と
共に開閉される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
示した画像形成装置100は、露光手段102が可動構成であ
るために露光手段102と像担持体101との位置精度が低
く、各色の画像形成位置のあわせ具合、すなわち色間レ
ジストレーションが頻繁に悪化し、高画質を維持しづら
いという問題がある。露光手段が所定の位置からずれて
いる場合、像担持体101上における画像のずれ量は、露
光手段102と像担持体101との距離に比例して大きくな
る。故に露光手段102の位置精度の低下は、画像品位に
関して特に大きな問題点である。

【０００４】上記課題を鑑みて、本発明にかかる多色画
像形成装置は、色間レジストレーションの悪化による画
像品位の低下を防止することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る多色画像形成装置の代表的な構成は、
複数の像担持体と、前記像担持体上に画像露光する露光
手段と、前記複数の像担持体から現像剤像を重畳的に転
写され、転写材に一括して転写する中間転写体とを有す
る多色画像形成装置において、前記中間転写体の鉛直下
方に前記像担持体及び前記露光手段を配置したことを特
徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】［第一実施形態］本発明に係る多
色画像形成装置の第一実施形態について、図を用いて説
明する。図１は本実施形態に係る多色画像形成装置の概
略断面図、図２は現像器を交換する際の動作を説明する
図である。

【０００７】図１に示す多色画像形成装置は、各色の像
担持体である感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを４個
有し、中間転写体である中間転写ベルト６に重畳的に多
重転写し、フルカラーの多色画像を得る４連ドラム方式
（インライン）プリンタであり、四つのドラムを用いる
ことにより高速化を達成している。感光ドラム１ａ〜１
ｄ及び現像器３ａ〜３ｄは中間転写ベルト６の鉛直下方
に略水平直列に配列され、それぞれイエロー、マジェン
タ、シアン、ブラックの各色に対応して配置されてい
る。

【０００８】ところで、四つの感光ドラム及び現像器を
中間転写ベルト周囲に配置する形態としては、本実施形
態の形態の他に、少なくとも一つの感光ドラムおよび現
像器を中間転写ベルトの上方に配置する形態がある。し
かし本実施形態の構成は、現像器から漏れた現像剤が中
間転写ベルトに落下し付着することによって画像品位が
劣化することを防ぐことができる点で上記構成に対し優
れている。

【０００９】また、感光ドラム１ａ〜１ｄはそれぞれプ
ロセスカートリッジとして、図２の矢印方向に装置本体
に対して着脱可能な構成となっている。プロセスカート
リッジには、少なくとも一次帯電ローラ、現像器のうち
いずれか一つを有していれば良い。なお、本実施形態で
は、感光ドラム、一次帯電ローラ、現像器がプロセスカ
ートリッジ内に配置されている。

【００１０】中間転写ベルト６は無端状のベルト部材で
あって、駆動ローラ７、従動ローラ８及びテンションロ
ーラ９に張架され、図中矢印Ａ方向に回転している。本
実施形態においては中間転写ベルト６はポリイミドにカ
ーボンを分散し、抵抗を108Ωオーダーに制御した樹脂
ベルトを用いている。

【００１１】イエローに対応した感光ドラム１ａを例に
用いて説明すると、感光ドラム１ａは回転課程におい
て、一次帯電ローラ２ａによってその表面が-600Vに一
様に帯電処理され、次いで露光手段４ａから画像露光Ｌ
ａを受けることにより目的のカラー画像の第一の色成分
像（イエロー成分像）に対応した静電潜像が形成され
る。露光手段４はカラー原稿画像の色分解・結合露光光
学系、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応し
て変調されたレーザービームを出力するレーザスキャン
による走査露光系などを有している。

【００１２】形成された静電潜像はイエロー現像器３ａ
によって、第一色の現像剤であるイエロートナーにて現
像される。形成された現像剤像は中間転写ベルト６との
最初の一次転写部Ｎ１ａに進入する。一次転写部Ｎ１ａ
では中間転写ベルト６の裏側に一次転写ローラ５ａを接
触当接させており、像担持体に中間転写ベルト６を付勢
している。

【００１３】本実施形態においては一次転写ローラ５と
してウレタンゴムにカーボンを分散し、体積抵抗率105
Ω・ｃｍ程度に調整した材料を直径12mmに整形した部材
を用いている。また各色に対応する一次転写ローラ５
ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄには、夫々の一次転写部Ｎ１ａ、
Ｎ１ｂ、Ｎ１ｃ、Ｎ１ｄにて独立にバイアス電圧を印加
可能とするために、夫々に図示しない一次転写バイアス
源を接続している。また、本実施形態では、一次転写バ
イアスとして、４色すべてにおいて+400Vを用いた。

【００１４】このように一色目であるイエローの現像剤
像をＮ１ａで転写すると、同様にして形成したマジェン
タ、シアン、ブラックの各色の現像剤像を中間転写ベル
ト６上に重畳的に転写し、フルカラーの現像剤像を形成
する。

【００１５】感光ドラム１の下方には給送手段が配置さ
れている。給送手段は、転写材を積載収納するカセット
13、カセット13に積載された転写材の最上層をピックア
ップするピックアップローラ14、転写材を所定の方向へ
搬送するレジストローラ15により構成される。カセット
13内に収納された転写材はピックアップローラにより一
枚ずつ分離給送され、レジストローラ15によって斜行を
矯正されると共に中間転写ベルト６上の現像剤像と同期
して搬送される。

【００１６】転写材が二次転写部Ｎ２に給送されると、
中間転写ベルト６上で形成されたフルカラーの現像剤像
が転写材に一括して二次転写される。二次転写ローラ10
は、ＣＲゴムにカーボンを分散して体積抵抗率を107Ω
・ｃｍ程度に調整した材料を、直径20mmに整形した部材
を用いており、図示しない二次転写バイアス電源より+
1.2KVの二次転写バイアスが印加されている。

【００１７】二次転写部Ｎ２はブラックの一次転写部Ｎ
１ｄ近傍に位置している。ここで中間転写ベルト６の回
転方向において、最終の一次転写部であるブラックの一
次転写部Ｎ１ｄから二次転写部Ｎ２までの距離をＳ１、
二次転写部Ｎ２から最初の一次転写部であるイエローの
一次転写部Ｎ１ａまでの距離をＳ２とすると、Ｓ１＜Ｓ
２の関係がある。

【００１８】そして二次転写部Ｎ２を通過した転写材
は、感光ドラム１より上方にある定着手段である定着器
11に達し、熱と圧力を加えられることによりトナーが溶
融し、画像が定着される。中間転写ベルト６上に残留す
る二次転写残トナーは中間転写ベルトクリーナ12によっ
て除去され、次の画像形成に供される。中間転写ベルト
クリーナ12は感光ドラム１を挟んで二次転写部Ｎ２と対
向位置に配置されている。

【００１９】また図２に示すように装置上面には開閉可
能な上蓋16が設けられており、感光ドラム１および現像
器３の交換が行われる。図に示すように中間転写ベルト
６は上蓋16と共に回動するよう構成されているが、この
ように中間転写ベルト６が可動する構成であっても、中
間転写ベルト６は画像形成時には感光ドラム１に当接す
るため、色間レジストレーションの悪化による画像品位
の劣化は生じない。

【００２０】上記説明した如く、中間転写ベルト６の下
方に四つの感光ドラム１ａ〜ｄ及び露光手段４ａ〜ｄが
配置され、可動構成でないために、色間レジストレーシ
ョンが良好で高品位な画像を得ることができる。

【００２１】また、中間転写ベルト６が略水平に配置さ
れると共に、中間転写ベルトクリーナ12を二次転写部Ｎ
２に対し感光ドラム１と対向位置に配置したことによ
り、装置の小型化も図ることができる。

【００２２】また、定着器11を感光ドラム１より上方に
配置したことにより、定着器11が発する熱が一次転写部
Ｎ１近傍や露光手段４に伝達する量を減少させることが
できる。これにより一次転写部Ｎ１近傍における中間転
写ベルト６の熱膨張や、露光手段４に設けられたレンズ
の熱変形などを原因とする色間レジストレーションの悪
化を防止することができ、ファンなどの冷却手段が不要
となるため、装置の小型化を図ることができる。

【００２３】また、給送手段を感光ドラム１の下方に位
置すると共に、定着器11を感光ドラム１の上方に配置し
たことにより、給送手段と定着器11の間の転写材の移動
距離を短くすることができ、更なる装置の小型化を図る
ことができる。

【００２４】また、二次転写部Ｎ２を最終の一次転写部
であるブラックの一次転写部Ｎ１ｄの近傍に設け、最終
の一次転写部Ｎ１ｄから二次転写部Ｎ２までの距離を二
次転写部Ｎ２から最初の一次転写部Ｎ１ａまでの距離よ
りも短く設定したことにより、一枚目の画像形成に要す
る時間を短縮することが可能となった。

【００２５】ところで、転写材を静電的に保持し搬送す
る転写材担持体としての転写材搬送ベルトを用い、複数
の感光ドラム上に形成された現像剤像を転写材搬送ベル
トに保持搬送される転写材に重畳的に転写してフルカラ
ー画像を得る画像形成装置においても、すべての感光ド
ラム及び現像器を転写材搬送ベルトの鉛直下方に配置す
ることにより、露光装置の位置精度の低下による色間レ
ジストレーションの悪化、および現像器から漏れた現像
剤による画像品位の劣化を防ぐことが可能となった。

【００２６】［第二実施形態］次に、本発明に係る多色
画像形成装置の第二実施形態について説明する。図３は
本実施形態に係る多色画像形成装置の概略断面図、図４
は現像器を交換する際の動作を説明する図であって、上
記第一実施形態と説明の重複する部分については同一の
符号を付して説明を省略する。

【００２７】上記実施形態においては現像剤像を転写さ
れた転写材を定着器11に搬送して定着させる構成とした
が、本実施形態においては、中間転写ベルト６上の現像
剤像を加熱し、転写材上に二次転写すると同時に定着を
行う転写定着同時方式を用いている。

【００２８】図３に示すように、中間転写ベルト６は、
駆動ローラ７、従動ローラ８、及び補助ローラ17によっ
て張架され、駆動ローラ７と補助ローラ17の間にシート
搬送面に対向する平面部を設けている。この平面部の外
周面には無端ベルトからなる搬送手段18が付勢され、中
間転写ベルト６と転写材を挟持搬送するよう構成されて
いる。また平面部の内周面には中間転写ベルト６上のト
ナーを加熱するヒータ19が設けられている。

【００２９】すなわち中間転写ベルト６と搬送手段18の
当接部が二次転写部Ｎ３であって、中間転写ベルト６の
回転方向において、最終の一次転写部であるブラックの
一次転写部Ｎ１ｄから二次転写部Ｎ３までの距離をＴ
１、二次転写部Ｎ３から最初の一次転写部であるイエロ
ーの一次転写部Ｎ１ａまでの距離をＴ２とすると、Ｔ１
＜Ｔ２の関係がある。

【００３０】従ってレジストローラ15より給送された転
写材は、二次転写部Ｎ３を通過する課程で、ヒータ19の
熱により溶融された現像剤像を転写されると同時に定着
される。

【００３１】また図４に示すように、装置上面に設けた
上蓋16を開閉する際には、これに伴って中間転写ベルト
６が回動する。これにより二次転写部Ｎ３に挟持された
まま搬送が停止した転写材も除去することが可能となっ
ている。

【００３２】上記説明した如く、転写定着同時方式を採
用したことにより、定着器を設けるスペースを削減する
ことが可能となり、更なる装置の小型化を図ることがで
きる。

【００３３】また、ヒータ19を最終の一次転写部である
ブラックの一次転写部Ｎ１ｄの近傍に設け、最終の一次
転写部Ｎ１ｄから二次転写部Ｎ３までの距離を二次転写
部Ｎ３から最初の一次転写部Ｎ１ａまでの距離よりも短
く設定したことにより、一枚目の画像形成に要する時間
を短縮することが可能となった。

【００３４】

【発明の効果】上記説明した如く、本発明に係るインラ
イン方式の多色画像形成装置においては、中間転写体の
下方に像担持体及び露光手段を配置したことにより、像
担持体及び露光手段が可動構成でないため、色間レジス
トレーションの悪化を防止し、高品位な画像を得ること
ができる。

【００３５】またさらに、中間転写体を略水平に配置す
ると共に、クリーニング手段を二次転写部に対し像担持
体と対向位置に配置したことにより、装置の小型化を図
ることもできる

【００３６】また、定着手段を像担持体より上方に配置
したことにより、露光手段等への熱伝達を減少させるこ
とができるため、熱を原因とする色間レジストレーショ
ンの悪化を防止することができ、冷却手段が不要となる
ため装置の小型化を図ることができる。このとき給送手
段を像担持体より下方に配置したことにより、給送手段
と定着手段の間の転写材の移動距離を短くすることがで
き、更なる装置の小型化を図ることができる。また、転
写定着同時方式を採用することにより、定着器を設ける
スペースを削減することが可能となり、更なる装置の小
型化を図ることができる。

【００３７】また、二次転写部を最終の一次転写部の近
傍に設け、最終の一次転写部から二次転写部までの距離
を二次転写部から最初の一次転写部までの距離よりも短
く設定したことにより、一枚目の画像形成に要する時間
を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施形態に係る多色画像形成装置の概略断
面図である。

【図２】現像器を交換する際の動作を説明する図であ
る。

【図３】第二実施形態に係る多色画像形成装置の概略断
面図である。

【図４】現像器を交換する際の動作を説明する図であ
る。

【図５】従来例に係る画像形成装置を説明する図であ
る。

【符号の説明】

Ｎ１ …一次転写部 Ｎ２ …二次転写部 Ｎ３ …二次転写部 Ｐ …転写材 １ …感光ドラム ２ …一次帯電ローラ ３ …現像器 ４ …露光手段 ５ …一次転写ローラ ６ …中間転写ベルト ７ …駆動ローラ ８ …従動ローラ ９ …テンションローラ 10 …二次転写ローラ 11 …定着器 12 …中間転写ベルトクリーナ 13 …カセット 14 …ピックアップローラ 15 …レジストローラ 16 …上蓋 17 …補助ローラ 18 …搬送手段 19 …ヒータ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の像担持体と、前記複数の像担持体
   から現像剤像を重畳的に転写され、転写材に一括して転
   写する中間転写体とを有する多色画像形成装置におい
   て、 前記中間転写体の鉛直下方に前記像担持体を配置したこ
   とを特徴とする多色画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記像担持体上に画像露光する露光手
   段を有する多色画像形成装置において、 前記中間転写体の下方に前記露光手段を配置したことを
   特徴とする請求項１記載の多色画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記中間転写体は少なくとも二本以上の
   ローラによって略水平に張架されたベルト部材からな
   り、 前記中間転写体をクリーニングするクリーニング手段
   と、 前記転写材に現像剤像を転写する二次転写部とを有し、 前記クリーニング手段および二次転写部が、前記像担持
   体をはさんで対向位置に配置したことを特徴とする請求
   項１又は２記載の多色画像形成装置。
4. 【請求項４】 転写材を供給する給送手段と、 前記現像剤像を前記転写材に定着させる定着手段とを有
   する多色画像形成装置において、 前記給送手段を前記像担持体の下方に配置すると共に、
   前記定着手段を前記像担持体の上方に配置したことを特
   徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の多色画像
   形成装置。
5. 【請求項５】 前記中間転写体上の現像剤像を、転写材
   に転写すると同時に定着することを特徴とする請求項１
   乃至４のいずれか１項記載の多色画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記複数の像担持体から中間転写体上に
   現像剤像を転写する一次転写部のうち最終のものから前
   記転写材に現像剤像を転写する二次転写部までの距離
   が、二次転写部から最初の一次転写部までの距離よりも
   短いことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記
   載の多色画像形成装置。