JP2002278215A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2002278215A
JP2002278215A JP2001083235A JP2001083235A JP2002278215A JP 2002278215 A JP2002278215 A JP 2002278215A JP 2001083235 A JP2001083235 A JP 2001083235A JP 2001083235 A JP2001083235 A JP 2001083235A JP 2002278215 A JP2002278215 A JP 2002278215A
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photoconductors
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transfer
image forming
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Akira Kubota
晃 窪田
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間転写体を不要とし、小型化、ファースト
プリントの短縮化を可能にする。 【解決手段】 それぞれ現像装置(D1,D2)により
現像される複数の感光体(P1,P2)を備えた画像形
成装置であって、感光体間の転写動作が少なくとも1箇
所以上で行われるように感光体を配置したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は複数の感光体を備え
た画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のカラー画像形成装置は、4色の現
像装置、1つの感光体、中間転写媒体を使用し、感光体
に形成された潜像を、順次、各色の現像装置でトナー現
像して感光体から中間転写体に転写(1次転写)し、中
間転写媒体上で4色の色重ねを行った後、中間転写体か
ら用紙上に2次転写を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のカラー画像形成
装置では、1つの感光体に各色の現像装置をタイミング
をとりながら係合/離脱させる機構を備えるとともに、
中間転写体を必要とするため装置が大型化するとととも
に、モノクロ印字の場合でもファーストプリントに時間
がかかってしまっていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためのもので、中間転写体を不要とし、小型化、フ
ァーストプリントの短縮化を図るようにしたものであ
る。そのために請求項1の発明は、それぞれ現像装置に
より現像される複数の感光体を備えた画像形成装置であ
って、感光体間の転写動作が少なくとも1箇所以上で行
われるように感光体を配置したことを特徴とする。請求
項2の発明は、前記複数の感光体が直列的に接触し、最
終感光体の像を媒体上に転写することを特徴とする。請
求項3の発明は、前記複数の感光体の1個が、複数の感
光体と同時に接触し、最終感光体の像を媒体上に転写す
ることを特徴とする。請求項4の発明は、前記複数の感
光体が、それぞれイエロー(Y),マゼンタ(M),シ
アン(C),ブラック(Bk)の各トナーで現像される
Y感光体、M感光体、C感光体、Bk感光体であり、そ
れぞれ現像同時クリーニングが行われ、Y感光体は他の
感光体への転写用としてのみ動作し、Bk感光体は最終
感光体であることを特徴とする。請求項5の発明は、感
光体間の転写が硬質感光体と弾性感光体との接触で行わ
れ、最終感光体は弾性感光体であることを特徴とする。
請求項6の発明は、感光体の転写部でトナー像の色重ね
を行うように各感光体の現像を行うことを特徴とする。
請求項7の発明は、感光体の現像部でトナー像の色重ね
を行うように各感光体の現像を行うことを特徴とする。
請求項8の発明は、転写部でトナー像の色重ねを行う感
光体と、現像部でトナー像の色重ねを行う感光体とを組
み合わせるようにしたことを特徴とする。請求項9の発
明は、各感光体を千鳥状に配置したことを特徴とする。
請求項10の発明は、最終感光体以外の感光体は転写前
除電を行い、用紙への転写を行う最終感光体は転写前除
電を行わないことを特徴とする。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図1は感光体間で転写動作を行
う本発明の実施形態の一例を示す図である。感光体P
1,P2は互いに順回転で接触して感光体間で転写動作
が行われる。この例では、P1,P2とも同じ側に帯電
装置と現像装置(C1,D1)、(C2,D2)が配置
されている。感光体P1では、例えば矢印のように時計
方向に回転し、帯電装置C1で帯電した後、画像露光
し、現像装置D1で現像し、反時計方向に回転する感光
体P2との少なくとも接触部に図示しない電源により転
写バイアスを加えると、感光体P1上の像は感光体P2
へ転写される。感光体P2は反時計方向に回転して帯電
装置C2で帯電した後、画像露光し、現像装置D2でト
ナー現像し、この像は感光体P1との接触部で感光体P
1から転写された像と色重ねされる。このように、図1
の例では感光体間で転写が行われると同時に色重ねさ
れ、感光体P2に用紙を供給して転写バイアスを加えれ
ば2色のカラー画像が用紙に転写される。
【0006】図2は感光体間で転写動作を行う実施形態
の例を示す図である。図1の場合は、両感光体に対して
帯電装置と現像装置が同じ側に配置されたが、この例で
は、感光体P3とP4とで帯電装置と現像装置が反対方
向に配置されている。図1の場合と同様に、感光体P
3,P4は順回転で接触し、感光体P3が時計方向に回
転して帯電装置C3で帯電した後、画像露光して現像装
置D3でトナー現像し、少なくともP3,P4の接触部
に転写バイアスを加えると、接触部において感光体P3
上のトナー像が感光体P4に転写される。感光体P4は
反時計方向に回転して転写された像の上から帯電装置C
4で帯電し、画像露光した後、現像装置D4でトナー現
像する。すなわち、感光体P4では感光体P3から転写
された像の上から帯電、露光、現像が行われるので、現
像装置D4による現像部において色重ねが行われること
になる。
【0007】図3は、4つの感光体を直列に接続して最
終感光体上に4色の画像を重ねて用紙に転写する実施の
形態の他の例を示す図である。この例においても、少な
くとも各感光体の接触部には転写バイアスが加えられ
る。4つの感光体それぞれの帯電装置、現像装置が同じ
側に配置され、各感光体はそれぞれ順回転で接触してい
る。感光体P1上の像は感光体P2との接触部で転写さ
れ、図1の場合のように、転写と同時に、感光体P2上
の像と色重ねされる。感光体P2上の色重ね像は感光体
P3との接触部で転写され、図2の場合のように、感光
体P3の現像装置D3による現像部で3色の色重ねが行
われる。この3色の色重ね像は感光体P3とP4の接触
部で感光体P4に転写されると同時に感光体P4の像と
色重ねされ、4色の色重ね像は最終的に用紙に転写され
る。
【0008】図4は4個の感光体を直列に並べ、各感光
体の帯電装置、現像装置が隣接感光体同士で反対位置に
なっている実施の形態の例を示す図である。この例にお
いても、少なくとも各感光体の接触部には転写バイアス
が加えられる。各感光体はそれぞれ順回転で接触し、感
光体P1の像は感光体P2との接触部で転写され、転写
と同時に、感光体P2上の像と色重ねされる。感光体P
2上の色重ね像は感光体P3との接触部で転写され、転
写と同時に、感光体P3上の像と色重ねされる。感光体
P3上の色重ね像は感光体P4との接触部で転写され、
転写と同時に、感光体P4上の像と色重ねされる。即
ち、この例においては、各感光体間で転写と同時に色重
ねが行われる。そして、感光体P4上のトナー像が、最
終的に用紙に転写される。
【0009】図5は図4の例に対して帯電装置、現像装
置が反対側に配置された実施の形態の例を示している。
この例においても、少なくとも各感光体の接触部には転
写バイアスが加えられる。各感光体はそれぞれ順回転で
接触し、感光体P1上の像は感光体P2との接触部で転
写され、この像は感光体P2の現像装置D2の現像部で
感光体P2の像と色重ねされる。感光体P2上の色重ね
像は、感光体P3との接触部で転写され、感光体P3の
現像装置D3による現像部で感光体P3の像と色重ねさ
れる。さらに、感光体P3上の色重ね像は感光体P4に
転写され、感光体P4の現像装置D4による現像部で感
光体P4の像と色重ねされ、最終的に4色のカラー像が
用紙に転写される。この例においては、感光体間の色重
ねが全て現像部において行われる。
【0010】図6は1つの感光体に複数の感光体が並列
的に接触する実施の形態の例を示す図である。この例に
おいても、少なくとも各感光体の接触部には転写バイア
スが加えられる。各感光体はそれぞれ順回転で接触し、
感光体P1,P2は1つの感光体P3にそれぞれ別の場
所で接触する。感光体P1上の像は感光体P3に転写さ
れ、この像と感光体P2上の像とが感光体P2,P3の
転写部で色重ねされ、この2色の像が感光体P3の現像
装置D3による現像部において感光体P3の像と色重ね
されて3色の像となる。感光体P3上の3色の色重ね像
は、感光体P4に転写され、感光体P4の現像装置D4
による現像部において色重ねされて、最終的に4色の色
重ね像が感光体P4から用紙に転写される。
【0011】以上のように感光体を異なる現像剤の数だ
け設けたカラー画像形成装置においては、1つの感光体
に現像された像が直接次の感光体に順次転写され、転写
部または現像部で色重ねが行われ、全ての色が重なった
後、用紙に転写される。
【0012】図7は感光体間の転写部で同時に色重ねを
行う各感光体を千鳥状に配置した実施の形態の例を示す
図である。図示は省略しているが、各感光体間は後述す
るように基準電位を異ならせて転写バイアスを付与して
いる。図において、1a,1b,1c,1dはそれぞれ
Y,M,C,Bkの感光体、2a,2b,2c,2dは
それぞれY,M,C,Bkの現像ローラ、3a,3b,
3c,3dはそれぞれY,M,C,Bkの帯電ローラ、
4a,4b,4c,4dはそれぞれY,M,C,Bkの
クリーニングブレード、5a,5b,5c,5dはそれ
ぞれ現像ローラへトナーを供給する供給ローラ、6a,
6b,6c,6dはそれぞれY,M,C,Bkの廃トナ
ー搬送手段、7は転写ローラ、8は用紙、9a,9b,
9cはY,M,Cの感光体の除電位置を示している。
【0013】感光体1aは帯電ローラ3aで帯電された
後、画像露光され、現像ローラ2aでYトナー現像され
て感光体1bとの接触部で転写される。この時、感光体
1b上には帯電ローラ3bで帯電された後、画像露光さ
れ、現像ローラ2bで現像されたMトナー像が形成され
ており、転写部でYトナー像とMトナー像とが色重ねさ
れる。感光体1b上の色重ね像は感光体1cに転写さ
れ、この時、感光体1c上には帯電装置3cで帯電した
後、画像露光され、現像ローラ2cで現像されたCトナ
ー像が形成されており、転写と同時にY,M,Cの像が
色重ねされる。感光体1c上の3色の色重ね像は、感光
体1dに転写される。この時、感光体1dには帯電ロー
ラ3dで帯電し、画像露光し、現像ローラ2dで現像さ
れたBkトナー像が形成され、転写部でY,M,C,B
kのトナー像が色重ねされ、最終的に転写ローラ7との
接触部で用紙8上に転写される。
【0014】この例においては、初段の感光体でYトナ
ー像、最終段の感光体で黒トナー像を形成しているが、
Yトナーは混色した時に目立ち易いので、逆転写による
混色が起こりにくい初段とし、また、最終段は各色が混
色しているため、黒トナーとすることにより、これが混
じってもそれほど目だたないためである。また、黒トナ
ーはモノクロプリントに用いるケースが多いので、その
場合のファーストプリントを短縮できるように最終段と
している。
【0015】また、各感光体を千鳥状に配置することに
より、現像装置を空きスペースに有効に配置し、空間の
有効利用を図るようにしている。さらに、各感光体は初
段をハード(硬質感光体)、第2段をソフト(弾性感光
体)、第3段をハード、最終段をソフトというように、
ハードとソフトを交互に配置して各感光体間での接触面
積をかせいで転写性を向上させ、さらに最終段をソフト
感光体とすることにより、用紙の凹凸を吸収して、転写
性の向上を図るようにしている。もちろん、すべてソフ
トの感光体を使用するようにしてもよい。
【0016】また、各感光体は反転現像を行うことによ
り、現像同時クリーニングを達成している。例えば、負
トナーを使用して感光体の帯電電位を負とし、レーザ露
光により電位の減衰した部分を負トナーで現像するよう
に現像バイアスを与えることにより、未露光部の残留ト
ナーを負極性として現像バイアスで現像ローラに引き寄
せ、露光部の残留トナーは現像トナーとして利用するこ
とにより、現像同時クリーニングを達成する。これによ
り、各感光体間でのトナーの混色を可能な限り防止する
ことができる。なお、多少の逆転写があったとしても、
上記したように、Yトナーを初段、ブラックを最終段と
することにより、混色を目だたないようにすることがで
きる。
【0017】なお、Y,M,C感光体については、9
a,9b,9cの位置で転写前除電を行うようにしてい
る。これは後述するように、除電を行わないと、感光体
の印字部と非印字部の組み合わせによって、電位のバラ
ツキが大きくなり、その結果感光体間での転写時に放電
が生じて、画像劣化の原因となるためである。また、最
終感光体は、用紙に転写を行うだけであるので、逆に除
電を行わないほうが、印字部と非印字部の電位差がトナ
ー移動に対する電位障壁となって画像の精細度を維持す
ることができる。
【0018】図8は図7における各感光体の印字部、非
印字部の電位分布、色重ねしたときの電位分布を示す図
である。ここでは、Y,M,C,Bkの基準電位をそれ
ぞれ0V,1000V,1700V,2400Vとし
て、各感光体間の最小電位差(印字部と非印字部との間
の電位差)を400Vとして転写バイアスを確保してい
る。これは400V以下の電位差ではトナーの転移が起
こらないためである。この感光体の基準電位は感光体の
基材として用いられる薄肉アルミ、ニッケル電鋳管、ま
たはソリッドゴム等の電位であり、感光体間のトナーの
転写は基材に電位差を与えることによって行われる。
【0019】Y感光体では、−700Vに帯電させ、露
光部(印字部)が−100V(=−700+600)に
減衰し、未露光部(非印字部)は−700Vに維持され
る。一方、M感光体では、基準電位1000Vで、同様
に−700Vに帯電させ、印字部が900V(=100
0−700+600)に減衰し、非印字部が300V
(=1000−700)に維持される。このM感光体に
Y感光体の像を転写したときのM感光体上の電位分布が
Y,Mとして示したものである。例えば、Mの印字部9
00VとYの印字部−100Vを重ねた場合、900−
(−100)=1000Vが印字部間の電圧差で、放電
によりトナーが転移できる電圧400Vを差し引くと、
600V(=1000−400)となる。これが重ね合
わさることにより、300V(=600÷2)がM感光
体の電位を下げるように作用し、結局600V(=90
0−300)が両印字部を重ね合わせた時の電位とな
る。各部の電位はこのようにして計算され、順次、C感
光体上の電位、Bk感光体上の電位に重ね合わされて、
最終的にY,M,C,Bkの電位分布となる。
【0020】図示するように、各感光体上で電位が大き
く変化するので、上記したように、Y,M,Cについて
は転写前除電を行って、転写前の電位を安定化させ、放
電による画像劣化の原因を除去するようにしている。但
し、最終感光体の場合、用紙への転写だけであるので転
写前除電は行わない。これは、転写前に除電して電位を
均一化すると、印字部のトナーが非印字部へ用紙への転
写時横移動し易くなり、画像の精細度が落ちるためであ
る。転写前除電せず、印字部と非印字部に電位差がある
と、この電位差がトナーの横移動に対して電位障壁とな
り、画像の精細度を維持することができる。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、感光体を
異なる現像剤の数だけ設け、1つの感光体に現像された
像を直接次の感光体に転写するようにしたので、従来の
ように、1つの感光体に各色の現像装置をタイミングを
取りながら係合、離脱させる機構は必要とせず、シンプ
ルな構成でカラー画像形成装置を構成することが可能で
ある。また必要に応じて感光体同士の配置を千鳥状、あ
るいは直線状などとして、いろいろな収納空間に対応す
ることができ、空間の有効利用を図ることができる。ま
た、従来のように、紙搬送ベルト等を使用しないので、
装置全体の小型化、ファーストプリントの短縮化等が可
能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 感光体間で転写動作を行う実施形態の一例を
示す図である。
【図2】 感光体間で転写動作を行う実施形態の他の例
を示す図である。
【図3】 4つの感光体を直列に接続して最終感光体上
に4色の画像を重ねて用紙に転写する実施の形態の他の
例を示す図である。
【図4】 4個の感光体を直列に並べ、各感光体の帯電
装置、現像装置が隣接感光体同士で反対位置になってい
る実施の形態の他の例を示す図である。
【図5】 図4に対して帯電装置、現像装置が反対側に
配置された実施の形態の例を示す図である。
【図6】 1つの感光体に複数の感光体が並列的に接触
する実施の形態の例を示す図である。
【図7】 感光体間の転写部で同時に色重ねを行う各感
光体を千鳥状に配置した実施の形態の例を示す図であ
る。
【図8】 各感光体の印字部、非印字部の電位分布、色
重ねしたときの電位分布を示す図である。
【符号の説明】
P1〜P4…感光体、C1〜C4…帯電装置、D1〜D
4…現像装置、1a〜1d…感光体、2a〜2d…現像
ローラ、3a〜3d…帯電ローラ、4a〜4d…クリー
ニングブレード、5a〜5d…供給ローラ、6a〜6d
…廃トナー搬送手段、7…転写ローラ、8…用紙、9a
〜9c…除電位置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H030 AA05 AB02 AD17 BB23 BB41 BB46 BB52 BB63 BB71 2H077 AA37 AC11 AC16 AD02 AD06 GA13 GA17 2H200 GA12 GA23 GA29 GA47 GA51 GA69 GB37 GB41 HA01 HB12 HB47 JA01 JC02 MC01 MC02 PA10

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれ現像装置により現像される複数
    の感光体を備えた画像形成装置であって、感光体間の転
    写動作が少なくとも1箇所以上で行われるように感光体
    を配置したことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記複数の感光体は直列的に接触し、最
    終感光体の像を媒体上に転写することを特徴とする請求
    項1記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記複数の感光体の1個は、複数の感光
    体と同時に接触し、最終感光体の像を媒体上に転写する
    ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記複数の感光体が、それぞれイエロー
    (Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(B
    k)の各トナーで現像されるY感光体、M感光体、C感
    光体、Bk感光体であり、それぞれ現像同時クリーニン
    グが行われ、Y感光体は他の感光体への転写用としての
    み動作し、Bk感光体は最終感光体であることを特徴と
    する請求項2または3記載の画像形成装置。
  5. 【請求項5】 感光体間の転写は硬質感光体と弾性感光
    体との接触で行われ、最終感光体は弾性感光体であるこ
    とを特徴とする請求項1乃至4いずれか記載の画像形成
    装置。
  6. 【請求項6】 感光体の転写部でトナー像の色重ねを行
    うように各感光体の現像を行うことを特徴とする請求項
    1乃至5いずれか記載の画像形成装置。
  7. 【請求項7】 感光体の現像部でトナー像の色重ねを行
    うように各感光体の現像を行うことを特徴とする請求項
    1乃至5いずれか記載の画像形成装置。
  8. 【請求項8】 転写部でトナー像の色重ねを行う感光体
    と、現像部でトナー像の色重ねを行う感光体とを組み合
    わせるようにしたことを特徴とする請求項1乃至4いず
    れか記載の画像形成装置。
  9. 【請求項9】 各感光体を千鳥状に配置したことを特徴
    とする請求項2、4又は5記載の画像形成装置。
  10. 【請求項10】 最終感光体以外の感光体は転写前除電
    を行い、用紙への転写を行う最終感光体は転写前除電を
    行わないことを特徴とする請求項1乃至9いずれか記載
    の画像形成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019056801A (ja) * 2017-09-21 2019-04-11 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019056801A (ja) * 2017-09-21 2019-04-11 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置
JP7003523B2 (ja) 2017-09-21 2022-01-20 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置

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