JP2003162120A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特別な接触圧力付与手段を設けることなく、
転写条件を安価な構成で安定化可能にして、画質劣化を
防止し、高画質の画像形成装置を提供する。 【解決手段】 可撓性を有する無端スリーブ状の画像転
写搬送手段１８と、該画像転写搬送手段１８に像担持体
１７が接触して並列配置され潜像形成手段６により像担
持体上に形成された潜像を現像手段により現像する複数
の画像形成手段７とを備え、各画像形成手段７の像担持
体１７に対して画像転写搬送手段１８の巻き付け角度と
張力により接触圧を付与して、各画像形成手段７の現像
されたトナー像を画像転写搬送手段１８に順次重ねて転
写する。像担持体１７と画像転写搬送手段１８との間に
所定の接触圧力を付与するための手段を特別に設けなく
ても、画像転写搬送手段の巻き付け角度と張力による簡
単な構成で接触圧を付与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可撓性を有する無端ス
リーブ状の画像転写搬送手段と、該画像転写搬送手段に
像担持体が接触して並列配置され潜像形成手段により前
記像担持体上に形成された潜像を現像手段により現像す
る複数の画像形成手段とを備え、前記各画像形成手段の
現像されたトナー像を画像転写搬送手段に順次重ねて転
写するように構成した画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記タンデム型の画像形成装置には大別
して、各画像形成ステーションを列状に複数配置してお
き、記録紙を搬送ベルトに静電吸着させ、記録紙を順
次、各ステーションへ当接させて搬送しながら、ステー
ションと記録紙の間へ静電転写力を印加して、複数色の
トナー像を記録紙へ直接転写しながら色重ねを行う紙搬
送方式と、各画像形成ステーションを列状に複数配置し
ておき、各ステーションへ誘電体で形成された中間転写
ベルトを当接させて搬送しながら、各ステーションで形
成したトナー像をステーションと中間転写ベルトの間へ
静電転写力を印加して順次、１次転写させて中間転写ベ
ルト上で色重ねを行い、さらに中間転写ベルトから記録
紙へ一括して２次転写する中間転写方式と、の２通りの
方式が採用されている。

【０００３】上記紙搬送方式では記録紙を搬送ベルトへ
吸着させるための手段（ローラやブラシ）と高電圧供給
電源が必要であるが、中間転写方式ではこれらの手段や
電源が不要であると共に、紙搬送方式では記録紙のサイ
ズ、厚さ、種類に応じて各画像転写部へ印加する転写バ
イアスを厳密に制御する必要があるが、中間転写方式で
は、記録紙のこうした要因とは無関係に抵抗や厚さ、表
面粗さが一定の中間転写ベルトに対してトナー像の１次
転写を行い、その後、一括して記録紙へ２次転写を行う
際にのみ転写電圧または転写電流や当接圧といった転写
条件の管理を行えば良く、したがって中間転写方式には
優れる点が多い。

【０００４】一方、各画像形成ステーションの配置方式
で分けると、各ステーションを水平方向に配置する方式
と、各ステーションを垂直方向に配置する方式があり、
前者は設置面積が大きいという欠点があり、後者は装置
の高さが高くなり机上への設置が困難であるという欠点
を有している。

【０００５】そのために、従来、特開平１１−９５５２
０号や特開平８−３０５１１５号において、各画像形成
ステーションを斜め方向に配置させる方式が知られてい
る。前者は、各画像形成ステーションに対応して露光装
置を備え、後者は、各画像形成ステーションに共通に露
光装置を備えたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数の
像担持体に接してトナー像を順次重ねて転写し画像を形
成搬送する搬送ベルトや中間転写ベルトからなる画像転
写搬送手段を用いた画像形成装置においては、第１の像
担持体で第１トナー像を転写する条件と、該第１トナー
像の上に次の第２の像担持体で第２トナー像を転写する
条件と、……第ｎ−１トナー像の上に次の第ｎの像担持
体で第ｎトナー像を転写する条件とでは、それぞれ以前
に転写したトナー像の属性影響を受けて異なる場合が多
い。とりわけ、各像担持体と画像転写搬送手段との接触
圧力や接触形態、トナー像を転写する転写バイアスの印
加形態等は、上記のように複数の像担持体に接してトナ
ー像を順次重ねて転写する転写条件を決定付ける重要な
要件である。

【０００７】また、上記従来の方式においては、紙搬送
ベルトにしても中間転写ベルトにしても、斜め方式に配
置されたベルト面の上方に各画像形成ステーションが配
置されているために、画像形成ステーションにおける現
像手段からトナーがこぼれ落ちて、ベルトや他の画像形
成手段を汚してしまい画質劣化が生じるという問題を有
している。また、露光手段を装置本体の上方に配置せざ
るをえないため、装置本体の振動が大きくなり画質劣化
が生じるという問題を有している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来の課
題を解決するものであって、特別な接触圧力付与手段を
設けることなく、転写条件を安価な構成で安定化可能に
して、画質劣化を防止し、高画質の画像形成装置を提供
するものである。

【０００９】そのために本発明は、可撓性を有する無端
スリーブ状の画像転写搬送手段と、該画像転写搬送手段
に像担持体が接触して並列配置され潜像形成手段により
前記像担持体上に形成された潜像を現像手段により現像
する複数の画像形成手段とを備え、前記各画像形成手段
の像担持体に対して前記画像転写搬送手段の巻き付け角
度と張力により接触圧を付与して、前記各画像形成手段
の現像されたトナー像を画像転写搬送手段に順次重ねて
転写するように構成したことを特徴とするものである。

【００１０】また、前記各画像形成手段の像担持体に対
する前記画像転写搬送手段の巻き付け角度は、略同一に
し、前記各画像形成手段の像担持体と前記画像転写搬送
手段とは速度差を持たせ、前記画像転写搬送手段は、少
なくとも２本のローラにより張架され、駆動ローラが前
記像担持体との速度差に応じて上流側又は下流側に選択
され、前記画像転写搬送手段は、前記各像担持体との接
触部の裏側に前記画像転写搬送手段の移動に従動して回
転する導電性ローラや、導電性弾性部材、導電性ブラシ
からなる転写バイアス手段を配置し、前記各画像形成手
段及び前記画像転写搬送手段は、前記画像転写搬送手段
の下面で前記像担持体が接触する位置に配置され、前記
画像転写搬送手段は、中間転写媒体や、表面にシート材
を吸着して搬送移動し、該シート材の表面にトナー像を
順次重ねて転写して画像を形成搬送するシート材搬送媒
体であることを特徴とするものである。

【００１１】

【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は本発明に係る画像形成装
置の１実施の形態を示す全体構成の模式的断面図、図２
は像担持体に対する画像転写搬送手段の巻き付け角度と
張力により付与される接触圧を説明するための図、図３
は１次転写バイアス印加手段の構成例を示す図である。
図中、１は画像形成装置、２はハウジング、３は扉体、
６は露光ユニット、７は画像形成ユニット、９は転写ベ
ルトユニット、１０は給紙ユニット、１１は紙搬送ユニ
ット、１５はクリーニング手段、１７は像担持体、１８
は画像転写搬送手段、２０は現像手段、２１はスキャナ
手段、２１ｂは回転多面鏡、４０は定着手段を示す。

【００１２】図１において、本実施形態の画像形成装置
１は、ハウジング２と、ハウジング２の上部に形成され
た排紙トレイ２ａと、ハウジング２の前面に開閉自在に
装着された扉体３を有し、ハウジング２内には、露光ユ
ニット（露光手段）６、画像形成ユニット７、画像転写
搬送手段を有する転写ベルトユニット９、給紙ユニット
１０が配設され、扉体３内には紙搬送ユニット１１が配
設されている。各ユニットは、本体に対して着脱可能な
構成であり、メンテナンス時等には一体的に取り外して
修理または交換を行うことが可能な構成になっている。

【００１３】画像形成ユニット７は、複数（本実施形態
では４つ）の異なる色の画像を形成する画像形成ステー
ションＹ（イェロー用），Ｍ（マゼンタ用），Ｃ（シア
ン用），Ｋ（ブラック用）を備えている。そして、各画
像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、それぞれ、感
光ドラムからなる像担持体１７と、像担持体１７の周囲
に配設された、コロナ帯電手段からなる帯電手段１９お
よび現像手段２０を有する。これら各画像形成ステーシ
ョンＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、転写ベルトユニット９の下側に
斜めアーチ状のラインに沿って像担持体１７が上向きに
なるように並列配置されている。なお、各画像形成ステ
ーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの配置順序は任意である。

【００１４】転写ベルトユニット９は、ハウジング２の
下側に配設され図示しない駆動源により回転駆動される
駆動ローラ１２と、駆動ローラ１２の斜め上方に配設さ
れる従動ローラ１３と、バックアップローラ（テンショ
ンローラ）１４と、これら３本、少なくとも２本のロー
ラ間に張架されて図示矢印方向（反時計方向Ｘ）へ循環
駆動される中間転写ベルトからなる画像転写搬送手段１
８と、画像転写搬送手段１８の表面に当接するクリーニ
ング手段１５とを備えている。従動ローラ１３、バック
アップローラ１４および画像転写搬送手段１８は、駆動
ローラ１２に対して図で左側に傾斜する方向に配設さ
れ、これにより画像転写搬送手段１８駆動時のベルト搬
送方向Ｘが下向きになるベルト面１８ａが下方に位置
し、搬送方向が上向きになるベルト面１８ｂが上方に位
置するようにされている。

【００１５】したがって、各画像形成ステーションＹ，
Ｍ，Ｃ，Ｋも駆動ローラ１２に対して図で左側に傾斜す
る方向に配設されることになる。そして、像担持体１７
は、アーチ状のラインに沿って画像転写搬送手段１８の
搬送方向下向きのベルト面１８ａに接触され、図示矢印
に示すように画像転写搬送手段１８の搬送方向に回転駆
動される。可撓性を有する無端スリーブ状の画像転写搬
送手段１８は、像担持体１７に対して上側から被せるよ
うに略同一の巻き付け角度で接触させるため、像担持体
１７と画像転写搬送手段１８との間の接触圧やニップ幅
は、テンションローラ１４により画像転写搬送手段１８
に付与される張力、像担持体１７の配置間隔、巻き付け
角度（アーチの曲率）などを制御することにより調整す
ることができる。

【００１６】駆動ローラ１２は、２次転写ローラ３９の
バックアップローラを兼ねている。駆動ローラ１２の周
面には、例えば厚さ３ｍｍ程度、体積抵抗率が１０⁵ Ω
・ｃｍ以下のゴム層が形成されており、金属製の軸を介
して接地することにより、２次転写ローラ３９を介して
供給される２次転写バイアスの導電経路としている。こ
のように駆動ローラ１２に高摩擦かつ衝撃吸収性を有す
るゴム層を設けることにより、２次転写部へ記録媒体が
進入する際の衝撃が画像転写搬送手段１８に伝達しにく
く、画質の劣化を防止することができる。また、駆動ロ
ーラ１２は、その径を従動ローラ１３、バックアップロ
ーラ１４の径より小さくすることにより、２次転写後の
記録紙が記録紙自身の弾性力で剥離し易くすることがで
きる。また、従動ローラ１３を後述するクリーニング手
段１５のバックアップローラとして兼用させている。

【００１７】なお、画像転写搬送手段１８を駆動ローラ
１２に対して図で右側に傾斜する方向に配設し、これに
対応して各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋも駆動
ローラ１２に対して図で右側に傾斜する方向に斜めアー
チ状に沿って、つまり、図１と左右対象に配設してもよ
い。

【００１８】次に、像担持体１７に対する画像転写搬送
手段１８の巻き付け角度と張力により付与される接触圧
を説明する。例えば図２に示すように、バックアップロ
ーラ１４をテンションローラとして画像転写搬送手段１
８に対し図示ローラの付勢力Ｆにより張力Ｐを付与する
と、像担持体１７に対する画像転写搬送手段１８の巻き
付け角度αに応じて、接触圧ｆは、張力Ｐの分力として ｆ＝Ｐ・ｓｉｎα で求められる。この接触圧ｆが像担持体１７と画像転写
搬送手段１８の下面１８ａとの間に付与されることにな
る。したがって、ローラの付勢力Ｆにより張力Ｐを調節
すれば、接触圧ｆを調節することができ、また、像担持
体１７に対する画像転写搬送手段１８の巻き付け角度α
を調節することによっても、接触圧ｆを調節することが
できる。同時に、像担持体１７に対する画像転写搬送手
段１８の巻き付け角度αを調節すると、ニップ幅Ｌも調
節することができる。また、像担持体１７に対してそれ
ぞれ異なる画像転写搬送手段１８の巻き付け角度αにす
ると、その角度に応じて異なる接触圧ｆ及びニップ幅Ｌ
が実現できる。

【００１９】例えば張力Ｐは、画像転写搬送手段１８の
安定走行に要する所望の値に設定し、ニップ部に作用す
る接触圧ｆは、像担持体１７の中心同士に設けた線のな
す角度（巻き付け角度）αを調節することによって所望
の値を得ることができる。可撓性を有する無端スリーブ
状の画像転写搬送手段１８の安定走行に要する張力Ｐ
は、その材質特性によって設定すればよいが、剛性の大
きな材質では、張力Ｐを大きくして張架状態を安定させ
る必要があるが、ローラに巻き付く部分での永久歪み、
クリープを残さない範囲の張力に設定することが望まし
い。逆に、剛性の小さな材質では、張力を小さくしても
容易に張架状態の安定化が可能になるとともに、ローラ
に巻き付く部分での永久歪み、クリープに対しても許容
範囲が大きい。しかし、ローラに張架されて駆動される
時に安定駆動される駆動力に応じた張力に設定すること
が望ましい。

【００２０】画像転写搬送手段の好適な素材としては、
ＰＣ樹脂、ＰＥＴ樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタン樹
脂、シリコン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹
脂等があり、当然のことながら、導電性や剛性等、また
は表面粗度、摩擦係数等を所望の特性に設定する目的
で、対応する添加剤などを添加することもよい、また、
剛性に関しては、厚さの設定によって所望の剛性に設定
することもできる。

【００２１】実施例では、比較的剛性が小さくて永久歪
み、クリープを残さないウレタン樹脂及びポリエーテル
樹脂によって画像転写搬送手段を形成し、ローラの付勢
力Ｆにより張力Ｐを４０Ｎ、像担持体の巻き付け角度α
を４°に設定してニップ部に作用する接触圧ｆを焼く
２．８Ｎ（＝４０Ｎ×ｓｉｎ４°）として安定した転写
条件を設定した。しかし、上記の素材を勘案すると、ロ
ーラの付勢力Ｆにより張力Ｐを１０Ｎ〜１００Ｎ、像担
持体の巻き付け角度αを０．５°〜１５°のそれぞれの
組み合わせを設定すれば、所望の転写条件の設定が可能
であることが確認された。

【００２２】１次転写部材１６は、トナー像を順次重ね
て転写して画像を形成する転写バイアス印加手段とし
て、画像転写搬送手段の内側に接する位置に配置してい
るが、上記のような接触圧ｆの付与により、転写ニップ
を形成するための押圧力の付与は必要ない。単に画像転
写搬送手段への通電を確保可能な手段として接すればよ
いので、例えば図３の１６ａ〜１６ｃに示すように画像
転写搬送手段に接して従動回転する導電性ローラやリジ
ッドな接触子、あるいは板バネ等の導電性弾性部材、樹
脂等の繊維群によって形成した導電性ブラシ等でも構成
可能になる。したがって、画像転写搬送手段との摺動抵
抗が少なく、互いの寿命が向上させることができるばか
りでなく、安価に構成できる。

【００２３】上記のように本実施形態の画像形成装置で
は、複数の像担持体１７を並列配置し、各像担持体１７
に対して略同一の巻き付け角度を有する姿勢で可撓性を
有する無端スリーブ状の画像転写搬送手段１８を接触配
置して少なくとも２本のローラ１２、１３に張架して回
転駆動し、画像転写搬送手段１８には、いずれかのロー
ラ１２、１３によって張力を付与して像担持体１７のト
ナー像を順次重ねて転写する構造に構成する。このよう
にすると、略同一の巻き付け角度に応じて像担持体１７
と画像転写搬送手段１８との接触部には、容易に略同一
のニップが形成され、その接触部の接触圧力も略同一に
構成される。

【００２４】一方、像担持体１７とそれに接触して駆動
される画像転写搬送手段１８において、接触部の移動周
速度は双方一致しているのが好ましい状態であるが、量
産形態の中では、像担持体１７の外径や偏心または駆動
手段の偏心等のバラツキ、画像転写搬送手段１８の駆動
ローラ１２径、あるいは駆動手段等のバラツキによって
完全に等速に設定することは現実的ではない。

【００２５】そこで、これらのバラツキを勘案したと
き、像担持体１７の移動速度に対して画像転写搬送手段
１８の移動速度が相対的に速くなったり遅くなったりし
てバラツクことになり、転写諸条件を設定する上で好ま
しくない。むしろ、相対速度は、像担持体１７に対して
いずれか一方にシフトした相対速度差を設けることが好
ましい。しかしながら、極端な速度差を設けると、像担
持体１７によって搬送されるトナー像が画像転写搬送手
段１８に転写される時にこのトナー像の位置にズレが生
じて画像乱れが発生するので、極力小さな速度差を設け
ることが好ましい。

【００２６】上記の内容によって生じる速度差を、複数
の像担持体１７に対していずれか一方にシフトした相対
速度差に設定する場合に量産上からの実力及び画像乱れ
の限界を勘案すると、その速度差は、像担持体１７の移
動速度に対する画像転写搬送手段１８の速度は、±（方
向）３±（バラツキ）２％程度に構成することが好まし
い。

【００２７】また、像担持体１７の移動速度と画像転写
搬送手段１８の移動速度が等速の場合は、トナー像は転
写バイアスの電気エネルギー作用によって転写される
が、上記の速度差を設けた場合には、電気エネルギー作
用に加えて機械的なかきとり作用も付加されて転写効率
が向上するので、像担持体１７の転写残りトナーをクリ
ーニングする工程を廃止または簡略化することが可能と
なる。

【００２８】さらに、像担持体１７の移動速度と画像転
写搬送手段１８の移動速度に相対的な速度差を設ける
と、可撓性を有する画像転写搬送手段１８の駆動ローラ
１２間または像担持体１７への当接ニップ間に弛みが発
生して好ましくない。そこで、像担持体１７に対して画
像転写搬送手段１８の速度を速い方向にシフトする場合
には、画像転写搬送手段１８の駆動ローラ１２を下流側
に配置し、像担持体１７に対して画像転写搬送手段１８
の速度を遅い方向にシフトする場合には画像転写搬送手
段１８の駆動ローラ１２を上流側に配置して構成する
と、上記弛み発生が防止可能になり、好ましい転写条件
設定ができる。

【００２９】クリーニング手段１５は、搬送方向下向き
のベルト面１８ａ側に設けられ、二次転写後に画像転写
搬送手段１８の表面に残留しているトナーを除去するク
リーニングブレード１５ａと、回収したトナーを搬送す
るトナー搬送部材１５ｂを備えている。クリーニングブ
レード１５ａは、従動ローラ１３への画像転写搬送手段
１８の巻きかけ部において画像転写搬送手段１８に当接
されている。また、画像転写搬送手段１８の裏面には、
後述する各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担
持体１７に対向して１次転写部材１６が当接され、１次
転写部材１６には転写バイアスが印加されている。

【００３０】露光手段６は、斜め方向に配設された画像
形成ユニット７の斜め下方に形成された空間に配設され
ている。また、露光手段６の下部でハウジング２の底部
には給紙ユニット１０が配設されている。露光手段６
は、全体がケースに収納され、ケースは、搬送方向下向
きのベルト面の斜め下方に形成される空間に配設されて
いる。ケースの底部には、ポリゴンミラーモータ２１
ａ、ポリゴンミラー（回転多面鏡）２１ｂからなる単一
のスキャナ手段２１を水平に配設されるとともに、各色
の画像信号により変調される複数のレーザ光源２３から
のレーザビームをポリゴンミラー２１ｂで反射させ各像
担持体上に偏向走査する光学系Ｂには、単一のｆ−θレ
ンズ２２および各色の走査光路ｙ、ｍ、ｃ、ｋが像担持
体１７にそれぞれ非平行になって折り返すように複数の
反射ミラー２４が配設されている。

【００３１】上記構成からなる露光手段６においては、
ポリゴンミラー２１ｂから各色に対応した画像信号が、
共通のデータクロック周波数に基づいて変調形成された
レーザビームで射出され、ｆ−θレンズ２２、反射ミラ
ー２４を経て、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ
の像担持体１７に照射され、潜像が形成される。反射ミ
ラー２４を設けることにより走査光路ｙ、ｍ、ｃ、ｋを
屈曲させ、ケースの高さを低くすることが可能となり光
学系のコンパクト化が可能となる。しかも、各画像形成
ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体１７への走査光
路長は同一の長さになるように反射ミラー２４が配置さ
れている。このように各画像形成ユニット７に対する露
光手段６のポリゴンミラー２１ｂから像担持体１７まで
の光路の長さ（光路長）が略同一の長さになるように構
成することにより、各光路で走査された光ビームの走査
幅も略同一になり、画像信号の形成にも特別な構成を必
要としない。したがって、レーザ光源は、それぞれ異な
る画像信号によってそれぞれ異なった色の画像に対応し
て変調されるにも関わらず、共通のデータクロック周波
数に基づいて変調形成可能であり、共通の反射面を用い
るため副走査方向の相対差から生じる色ずれを防止し、
構造が簡単で安価なカラー画像形成装置を構成できる。

【００３２】また、本実施形態においては、装置下方に
走査光学系を配置することにより、画像形成手段の駆動
系が装置を支持するフレームへ与える振動による走査光
学系の振動を最小限にすることができ、画質の劣化を防
止することができる。とくに、スキャナ手段２１をケー
スの底部に配置することにより、ポリゴンモータ２１ａ
自身がケース全体に与える振動を最小限にすることがで
き、画質の劣化を防止することができる。また、振動源
であるポリゴンモータ２１ａの数を一つにすることによ
りケース全体に与える振動を最小限にすることができ
る。

【００３３】本実施形態においては、各画像ステーショ
ンＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋが斜め方向に配設され、かつ像担持体
１７が斜めアーチ状のラインに沿って上向きに並列配置
されて、画像転写搬送手段１８の搬送方向下向きのベル
ト面１８ａに接触される関係上、トナー貯留容器２６を
斜め下方に傾斜して配置している。そのため、現像手段
２０に特別の構成を採用している。図４は図１に示す現
像手段と像担持体からなる画像形成部の拡大断面図であ
る。

【００３４】現像手段２０は、図４に示すようにトナー
（図のメッシュ部）を貯留するトナー貯留容器２６と、
このトナー貯留容器２６内に形成されたトナー貯留部２
７と、トナー貯留部２７内に配設されたトナー撹拌部材
２９と、トナー貯留部２７の上部に区画形成された仕切
部材３０と、仕切部材３０の上方に配設されたトナー供
給ローラ３１と、仕切部材３０に設けられトナー供給ロ
ーラ３１に当接される可撓性ブレード３２と、トナー供
給ローラ３１および像担持体１７に当接するように配設
される現像ローラ３３と、現像ローラ３３に当接される
規制ブレード３４とから構成されている。

【００３５】像担持体１７は画像転写搬送手段１８の搬
送方向に回転され、現像ローラ３３および供給ローラ３
１は、図示矢印に示すように、像担持体１７の回転方向
とは逆方向に回転駆動され、一方、撹拌部材２９は供給
ローラ３１の回転方向とは逆方向に回転駆動される。ト
ナー貯留部２７において撹拌部材２９により撹拌、運び
上げられたトナーは、仕切部材３０の上面に沿ってトナ
ー供給ローラ３１に供給され、供給されたトナーは可撓
性ブレード３２と摺擦して供給ローラ３１の表面凹凸部
への機械的付着力と摩擦帯電力による付着力によって、
現像ローラ３３の表面に供給される。現像ローラ３３に
供給されたトナーは規制ブレード３４により所定厚さの
コーティング層に規制され、薄層化したトナー層は、像
担持体１７へと搬送されて現像ローラ３３と像担持体１
７が接触して構成するニップ部及びこの近傍で像担持体
１７の潜像部を現像する。

【００３６】本実施形態においては、像担持体１７と対
向する側の現像ローラ３３、トナー供給ローラ３１およ
び現像ローラ３３と規制ブレード３４の当接部がトナー
貯留部２７内のトナーに埋没しない構成としている。こ
の構成によって、貯留トナーの減少によって現像ローラ
３３に対する規制ブレード３４の当接圧力の変動を防ぐ
ことができると共に、規制ブレード３４によって現像ロ
ーラ３３から掻き落とされた余剰トナーがトナー貯留部
２７へ落下するので現像ローラ３３のフィルミングを防
ぐことができる。

【００３７】また、供給ローラ３１と現像ローラ３３の
当接位置下方に現像ローラ３３と規制ブレード３４の当
接部を位置させ、供給ローラ３１によって現像ローラ３
３へ供給されて現像ローラ３３に移行しなかった余剰ト
ナーと、規制ブレード３４によって現像ローラ３３から
規制除去された余剰トナーを現像手段下部のトナー貯留
部２７へ戻す経路を設け、トナー貯留部２７へ戻ったト
ナーは撹拌部材２９によってトナー貯留部２７内のトナ
ーと撹拌され、撹拌部材２９によって再度、供給ローラ
３１近傍のトナー導入部へ供給される。従って、余剰ト
ナーを供給ローラ３１と現像ローラ３３の摺擦部や現像
ローラ３３と規制ブレード３４の当接部に渋滞させずに
下部へ落下させてトナー貯留部２７のトナーと撹拌を行
うので、現像手段内のトナーの劣化が徐々に進行し、現
像手段の交換直後に急激な画質変化が発生することを防
ぐことができる。

【００３８】さらに、現像手段２０には、現像ローラ３
３近傍に現像ローラ露出部２０ａが形成されており、一
方、帯電手段であるコロナ帯電手段１９には、像担持体
１７に対向して上向き開口部１９ａが形成されている。
このとき、現像ローラ露出部２０ａの下方にコロナ帯電
手段１９の上向き開口部１９ａが位置すると、現像ロー
ラ露出部２０ａからトナーが重力によりこぼれ落ちて、
コロナ帯電手段１９の上向き開口部１９ａからコロナ帯
電手段１９内に入り込み、コロナ帯電手段１９を汚して
しまうという問題が生じる。

【００３９】そこで、本実施形態においては、現像手段
２０の現像ローラ露出部２０ａに対して、コロナ帯電手
段１９の上向き開口部１９ａが重ならないように、上向
き開口部１９ａを画像転写搬送手段１８側にオフセット
させるようにしている。これにより、現像ローラ露出部
２０ａからトナーが重力によりこぼれ落ちて、上向き開
口部１９ａからコロナ帯電手段１９内に入り込み、コロ
ナ帯電手段１９を汚してしまうという問題を解消するこ
とができる。

【００４０】給紙ユニット１０は、記録媒体Ｐが積層保
持されている給紙カセット３５と、給紙カセット３５か
ら記録媒体を一枚ずつ給送するピックアップローラ３６
を備えている。紙搬送ユニット１１は、二次転写部への
記録媒体Ｐの給紙タイミングを規定するゲートローラ対
３７（一方のローラはハウジング２側に設けられてい
る）と、駆動ローラ１２および画像転写搬送手段１８に
圧接される二次転写手段としての二次転写ローラ３９
と、主記録媒体搬送路３８と、定着手段４０と、排紙ロ
ーラ対４１と、両面プリント用搬送路４２を備えてい
る。

【００４１】定着手段４０は、少なくも一方にハロゲン
ヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な定着ローラ対４
０ａと、この定着ローラ対４０ａの少なくも一方側のロ
ーラを他方側に押圧付勢してシート材に２次転写された
２次画像を記録媒体Ｐに押圧する押圧手段を有し、記録
媒体に２次転写された２次画像は、定着ローラ対４０ａ
の形成するニップ部で所定の温度で記録媒体に定着され
る。本実施形態においては、転写ベルトの搬送方向上向
きのベルト面１８ｂの斜め上方に形成される空間、換言
すれば、転写ベルトに対して画像形成ステーションと反
対側の空間に定着手段４０を配設することが可能にな
り、露光手段６、画像転写搬送手段１８、画像形成手段
への熱伝達を低減することができ、各色の色ずれ補正動
作を行う頻度を少なくすることができる。特に、露光手
段６は、定着手段４０から最も離れた位置にあり、走査
光学系部品の熱による変位を最小限にすることができ、
色ズレを防ぐことができる。

【００４２】本実施形態においては、画像転写搬送手段
１８を駆動ローラ１２に対して傾斜する方向に配設して
いるため、図で右側空間に広いスペースが生じその空間
に定着手段４０を配設することができ、コンパクト化を
実現することができると共に、定着手段４０で発生する
熱が、左側に位置する露光ユニット６、画像転写搬送手
段１８および各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋへ
伝達されるのを防止することができる。また、画像形成
ユニット７の左側下部の空間に露光ユニット６を配置す
ることができるため、画像形成手段の駆動系がハウジン
グ２へ与える振動による、露光ユニット６の走査光学系
の振動を最小限に抑えることができ、画質の劣化を防止
することができる。

【００４３】また、本実施形態においては、球形化され
たトナーを用いることにより、１次転写効率を高め（略
１００％）、各像担持体１７には、１次転写残りトナー
を回収するクリーニング手段を設置していない。これに
より、３０ｍｍ径以下の感光体ドラムからなる各像担持
体１７を近接して配置することが可能となり、装置を小
型化することができる。

【００４４】また、クリーニング手段を設置しないこと
に伴い、帯電手段としてはコロナ帯電手段１９を採用し
ている。帯電手段がローラである場合は、微量ではある
が像担持体１７上に存在する１次転写残りトナーがロー
ラ上に堆積して帯電不良が発生するが、非接触帯電手段
であるコロナ帯電手段１９はトナーが付着しにくく、帯
電不良の発生を防ぐことができる。

【００４５】図５はスキャナ手段の上に冷却手段を配置
した本発明の他の実施の形態を示す図、図６はスキャナ
手段の上方に制御ユニットや電源ユニットの収納空間と
共に冷却手段を配置した本発明の他の実施の形態を示す
図、図７は画像転写搬送手段をシート材搬送媒体とした
本発明の他の実施の形態を示す図である。

【００４６】露光装置と複数の像担持体を固定するフレ
ームが温度変動により膨張し、露光装置と画像形成ステ
ーションとの相対位置が変化した場合、各レーザビーム
が平行でないため走査線同士の相対角度に応じて走査線
のピッチも変動するという問題が生じる。走査線のピッ
チの変動は、像担持体上の走査位置の変動となり、色に
よって画像位置がずれて、色ずれとなり画像品質を大き
く劣化させる。

【００４７】特に、近年、画像形成装置の高速化、高解
像度化に伴い、回転多面鏡の回転数が数万ＲＰＭにも及
ぶ領域に達し増加する傾向にあり、回転多面鏡軸受への
負担が大きくなっている。しかし、従来の装置のように
回転多面鏡が斜めに配置されていると、軸受部の重力方
向にのみ半径方向の力が作用し、その部分で摩擦が増大
することなどにより、駆動モータ、軸受それらの近傍で
の発熱も大きくなる。このような発熱は当然、装置全体
の温度変動を大きくして、上記色ずれによる画像劣化を
招く一因にもなっている。

【００４８】そこで、上記実施形態では、ポリゴンミラ
ーモータ２１ａ、ポリゴンミラー２１ｂからなる単一の
スキャナ手段２１を水平に配置し、さらにレーザ光源２
３とともに垂直方向にｆ−θレンズ２２、反射ミラー２
４からなる光学系とは離れた位置に配置している。この
ようにポリゴンミラーモータ２１ａ、ポリゴンミラー２
１ｂを水平配置することにより、軸受の半径方向へ作用
する力をなくすことができるので、画像形成装置の高速
化、高解像度化に伴って回転数が増加して軸受への負荷
が大きくなっても、軸受部の発熱を低減させることがで
きる。

【００４９】また、ポリゴンミラーモータ２１ａや軸受
部、レーザ光源２３などの発熱部から垂直方向に離すこ
とにより、図５に示すようにスキャナ手段２１の上方に
送風ファンからなる冷却手段８を設け、さらに図６に示
すようにスキャナ手段２１の上方で露光手段６の側面上
方の空間に制御ユニットや電源ユニットを配置する空間
として制御部５を設け、その上方に送風ファンからなる
冷却手段８を設けることにより、内部の空気を図示矢印
の方向に導き、露光手段６その他の発熱部からの熱を放
出させることができる。このようにすることにより、光
学系の配置空間を避けて放熱させ熱的影響を低減させ
て、ポリゴンモータ２１ａの温度上昇を抑制し、画質劣
化の防止とポリゴンモータ２１ａ、軸受部の長寿命化を
図ることができ、装置内の温度変動を小さくし、高画質
の画像形成装置を提供することができる。

【００５０】また、上記実施形態では、中間転写ベルト
を画像転写搬送手段１８として像担持体１７に接触させ
る構成としたが、図７に示す実施形態は、表面にシート
材を吸着して搬送移動し、該シート材の表面にトナー像
を順次重ねて転写して画像を形成搬送するシート材搬送
ベルトを画像転写搬送手段１８として像担持体１７に接
触させる構成としたものである。この場合、上記各実施
形態と異なるのは、画像転写搬送手段１８であるシート
材搬送ベルトのベルト搬送方向が像担持体１７に接触す
る下面で逆方向の上向きになることである。

【００５１】したがって、上記各実施の形態では、上側
の像担持体１７からトナー像を画像転写搬送手段１８で
ある中間転写ベルトに順次重ねて転写したが、本実施形
態では、逆に下側の像担持体１７からトナー像を画像転
写搬送手段１８であるシート材搬送ベルトの表面に吸着
して搬送移動するシート材に順次重ねて転写するように
なっている。

【００５２】また、この場合には、上記実施形態におい
て、従動ローラ１３をクリーニング手段１５のバックア
ップローラとして兼用させていたが、ローラ１３を駆動
ローラ、ローラ１２を従動ローラ、ローラ１４をクリー
ニング手段１５のバックアップローラとして兼用させて
いる。この実施形態においても、定着手段４０は画像形
成部の上側に配置され、上方に放熱できるため、装置内
の温度変動を小さくし、高画質の画像形成装置を提供す
ることができる。

【００５３】以上のような画像形成装置全体の作動の概
要は次の通りである。 （１）図示しないホストコンピュータ等（パーソナルコ
ンピュータ等）からの印字指令信号（画像形成信号）が
画像形成装置１の制御ユニットに入力されると、各画像
形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体１７、現像
手段２０の各ローラ、および画像転写搬送手段１８が回
転駆動される。 （２）像担持体１７の外周面が帯電手段１９によって一
様に帯電される。 （３）各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおいて
一様に帯電した像担持体１７の外周面に、露光ユニット
６によって各色の画像情報に応じた選択的な露光がなさ
れ、各色用の静電潜像が形成される。 （４）それぞれの像担持体１７に形成された静電潜像が
現像手段２０によりトナー像が現像される。 （５）画像転写搬送手段１８の１次転写部材１６には、
トナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加され、
像担持体１７上に形成されたトナー像が一次転写部にお
いて画像転写搬送手段１８の移動に伴って順次、画像転
写搬送手段１８上に重ねて転写される。 （７）この１次画像を１次転写した画像転写搬送手段１
８の移動に同期して、給紙カセット３５に収納された記
録媒体Ｐが、レジストローラ対３７を経て２次転写ロー
ラ３９に給送される。 （８）１次転写画像は、２次転写部位で記録媒体と同期
合流し、図示省略した押圧機構によって画像転写搬送手
段１８の駆動ローラ１２に向かって押圧された２次転写
ローラ３９で、１次転写画像とは逆極性のバイアスが印
加され、画像転写搬送手段１８上に形成された１次転写
画像は、同期給送された記録媒体に２次転写される。 （９）２次転写に於ける転写残りのトナーは、従動ロー
ラ１３方向へと搬送されて、このローラ１３に対向して
配置したクリーニング手段１５によって掻き取られ、そ
して、画像転写搬送手段１８はリフレッシュされて再び
上記サイクルの繰り返しを可能にされる。 （１０）記録媒体が定着手段４０を通過することによっ
て記録媒体上のトナー像が定着し、その後、記録媒体が
所定の位置に向け（両面印刷でない場合には排紙トレイ
２ａに向け、両面印刷の場合には両面プリント用搬送路
４２に向け）搬送される。

【００５４】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、従来公
知または周知の技術を必要に応じて置換または付加する
ことが可能である。例えば、本実施形態においては、斜
めアーチ状のラインに沿って複数の像担持体１７を並列
配置し、これらと画像転写搬送手段１８とを接触させた
が、縦型のアーチ状、横型のアーチ状のラインであって
もよいし、ラインは直線であってもよい。この場合に
も、ポリゴンミラーモータ２１ａの位置は、反射ミラー
２４の配置により熱的に有利な位置を選択することは可
能である。また、バックアップローラ１４を省き、駆動
ローラ１２と従動ローラ１３だけで画像転写搬送手段１
８を張架してもよい。さらに、駆動ローラ１２を下方に
従動ローラ１３を上方に配置しているが、従動ローラ１
３を下方に駆動ローラ１２を上方に配置するようにして
もよい。なお、本発明においては、画像転写搬送手段
は、中間転写ベルト及び紙搬送ベルトを総称して定義し
ている。

【００５５】潜像形成手段として、１つのポリゴンミラ
ーを用いた各レーザ光源からのレーザビームを各像担持
体に偏向走査する露光手段を示して説明したが、本発明
は、これに限らず各像担持体に対応してポリゴンミラー
を有する露光手段、ＬＥＤ素子あるいはＥＬ素子をライ
ン状に多連接配置して選択的な光照射によって潜像を形
成する手段についても勿論適用可能であり、さらには走
査光学系のない潜像形と同様な形の書き込み電極部を多
連接配置して像担持体に摺動し、電極部に選択的に電圧
印加可能にした潜像形成手段その他の潜像形成手段にお
いても同様に適用可能であることはいうまでもない。

【００５６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、可撓性を有する無端スリーブ状の画像転写搬
送手段と、該画像転写搬送手段に像担持体が接触して並
列配置され潜像形成手段により像担持体上に形成された
潜像を現像手段により現像する複数の画像形成手段とを
備え、各画像形成手段の像担持体に対して画像転写搬送
手段の巻き付け角度と張力により接触圧を付与して、各
画像形成手段の現像されたトナー像を画像転写搬送手段
に順次重ねて転写するので、像担持体と画像転写搬送手
段との間に所定の接触圧力を付与するための手段を特別
に設けなくても、画像転写搬送手段の巻き付け角度と張
力による簡単な構成で接触圧を容易に付与することがで
きる。

【００５７】各画像形成手段の像担持体に対する画像転
写搬送手段の巻き付け角度は、略同一にすることによ
り、略同一の接触圧を付与することができ、接触圧を個
別に調整することも巻き付け角度により可能となる。各
画像形成手段の像担持体と画像転写搬送手段とは速度差
を持たせ、画像転写搬送手段は、少なくとも２本のロー
ラにより張架され、駆動ローラが像担持体との速度差に
応じて上流側又は下流側に選択されることで、像担持体
の外径や偏心または駆動手段の偏心等のバラツキ、画像
転写搬送手段の駆動ローラ径、あるいは駆動手段等のバ
ラツキによって完全に等速に設定できなくても、像担持
体に対していずれか一方にシフトした相対速度差を設け
ることができ、転写時のトナー像の位置にズレによる画
像乱れの発生を低減することができる。電気エネルギー
作用に加えて機械的なかきとり作用も付加されて転写効
率が向上し、像担持体の転写残りトナーをクリーニング
する工程を廃止または簡略化することが可能となる。ま
た、像担持体の移動速度と画像転写搬送手段の移動速度
に相対的な速度差を設けても、可撓性を有する画像転写
搬送手段の駆動ローラ間または像担持体への当接ニップ
間に弛みが発生するのを防ぐことができる。

【００５８】画像転写搬送手段は、各像担持体との接触
部の裏側に画像転写搬送手段の移動に従動して回転する
導電性ローラや、導電性弾性部材、導電性ブラシからな
る転写バイアス手段を配置し、転写ニップを形成するた
めの押圧力の付与は必要ないため、画像転写搬送手段と
の摺動抵抗が少なく、互いの寿命が向上させることがで
きるばかりでなく、安価に構成できる。

【００５９】各画像形成手段及び画像転写搬送手段は、
画像転写搬送手段の下面で像担持体が接触する位置に配
置され、画像転写搬送手段は、中間転写媒体や、表面に
シート材を吸着して搬送移動し、該シート材の表面にト
ナー像を順次重ねて転写して画像を形成搬送するシート
材搬送媒体であるので、トナーこぼれによる汚れをなく
し、トナー像を順次重ねて転写して画像を形成搬送する
ことができる。

【００６０】以上のように本発明によれば、特別な接触
圧力付与手段を設けることなく、転写条件を安価な構成
で安定化可能にして、画質劣化を防止し、高画質の画像
形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る画像形成装置の１実施の形態を
示す全体構成の模式的断面図である。

【図２】 像担持体に対する画像転写搬送手段の巻き付
け角度と張力により付与される接触圧を説明するための
図である。

【図３】 １次転写バイアス印加手段の構成例を示す図
である。

【図４】 図１に示す現像手段及び像担持体からなる画
像形成部の拡大断面図である。

【図５】 スキャナ手段の上に冷却手段を配置した本発
明の他の実施の形態を示す図である。

【図６】 スキャナ手段の上方に制御ユニットや電源ユ
ニットの収納空間と共に冷却手段を配置した本発明の他
の実施の形態を示す図である。

【図７】 画像転写搬送手段をシート材搬送媒体とした
本発明の他の実施の形態を示す図である。

【符号の説明】

１…画像形成装置、２…ハウジング、３…扉体、６…露
光ユニット、７…画像形成ユニット、９…転写ベルトユ
ニット、１０…給紙ユニット、１１…紙搬送ユニット、
１５…クリーニング手段、１７…像担持体、１８…画像
転写搬送手段、２０…現像手段、２１…スキャナ手段、
２１ｂ…回転多面鏡、４０…定着手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 15/16 １０３ Ｇ０３Ｇ 15/16 １０３ (72)発明者 野村 雄二郎 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H030 AA06 AB02 BB02 BB22 BB42 BB43 2H071 BA04 DA09 DA15 EA04 EA06 EA18 2H200 FA17 GA12 GA23 GA34 GA44 GA47 GB25 GB41 HA02 HA12 HA28 HB02 HB12 HB22 HB26 JA02 JB06 JB10 JB21 JC03 LA11 LA12 LA17 LA23 LB13

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可撓性を有する無端スリーブ状の画像転
   写搬送手段と、該画像転写搬送手段に像担持体が接触し
   て並列配置され潜像形成手段により前記像担持体上に形
   成された潜像を現像手段により現像する複数の画像形成
   手段とを備え、前記各画像形成手段の像担持体に対して
   前記画像転写搬送手段の巻き付け角度と張力により接触
   圧を付与して、前記各画像形成手段の現像されたトナー
   像を画像転写搬送手段に順次重ねて転写するように構成
   したことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記各画像形成手段の像担持体に対する
   前記画像転写搬送手段の巻き付け角度は、略同一にした
   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】 前記各画像形成手段の像担持体と前記画
   像転写搬送手段とは速度差を持たせたことを特徴とする
   請求項１記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記画像転写搬送手段は、少なくとも２
   本のローラにより張架され、駆動ローラが前記像担持体
   との速度差に応じて上流側又は下流側に選択されること
   を特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記画像転写搬送手段は、前記各像担持
   体との接触部の裏側に前記画像転写搬送手段の移動に従
   動して回転する導電性ローラからなる転写バイアス手段
   を配置したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装
   置。
6. 【請求項６】 前記画像転写搬送手段は、前記各像担持
   体との接触部の裏側に導電性弾性部材からなる転写バイ
   アス手段を配置したことを特徴とする請求項１記載の画
   像形成装置。
7. 【請求項７】 前記画像転写搬送手段は、前記各像担持
   体との接触部の裏側に導電性ブラシからなる転写バイア
   ス手段を配置したことを特徴とする請求項１記載の画像
   形成装置。
8. 【請求項８】 前記各画像形成手段及び前記画像転写搬
   送手段は、前記画像転写搬送手段の下面で前記像担持体
   が接触する位置に配置されたことを特徴とする請求項１
   記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記画像転写搬送手段は、中間転写媒体
   であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記画像転写搬送手段は、表面にシー
    ト材を吸着して搬送移動し、該シート材の表面にトナー
    像を順次重ねて転写して画像を形成搬送するシート材搬
    送媒体であることを特徴とする請求項１記載の画像形成
    装置。