JP2003162128A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
残りまたは逆転写トナーを低減し、混色、トナー像の位
置ズレ、レジストレーションの悪化を防止する。 【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の巻き付け角度をトナー像の転写順
番に従って設定して、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18に順次重ねて転写する。転
写順番によりトナー像を転写した後の転写残りトナー量
に差が生じたり、逆転写して転写残りトナーと合算さ
れ、順次繰り返す画像形成プロセスにおいて混色を引き
起こすのを防ぎ、トナー像の位置ズレ、レジストレーシ
ョンの悪化を防止することができる。
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
担持体にそれぞれ異なった色のトナー像を現像し、像担
持体と接触して駆動される画像転写搬送手段に各接触部
でトナー像を順次重ねて転写することにより、カラー画
像が形成される。この場合の複数色のトナー像の転写に
求められる転写能力は色特性によって異なる場合があ
る。即ち、第1のトナー像は、何もない状態、つまり先
に転写されたトナー像がない状態で転写するので、素直
な転写状態である。しかし、第2のトナー像は、第1の
トナー像の上かあるいは近傍に転写するので、少なから
ず先に転写した第1のトナー像の影響を受けた状態で転
写する。そのため好ましい転写条件は、第1のトナー像
の転写とは異なる場合が多い。同様に第N番目のトナー
像は、(N−1)番目以前に転写したトナー像の影響を
受けた状態で転写するので、好ましい転写条件は、順次
重ねて多層化していくにしたがって、第1のトナー像の
転写、第iのトナー像の転写とは異なり、転写性は低下
する。
ら画像転写搬送手段にトナー像を転写した後の転写残り
トナー量に差が生じたり、本来ならば像担持体から画像
転写搬送手段にトナー像を転写するものであるが、像担
持体から画像転写搬送手段が離れていく過程で転写バイ
アスの放電によって像担持体方向にトナー像を逆転写し
て転写残りトナーと合算される場合がある。このような
転写残りまたは逆転写トナーは、順次繰り返す画像形成
プロセスにおいて混色を引き起こすので、好ましくない
存在である。とりわけトナー特性の差異などにより、濃
厚な色は淡い色に比較して混色による画像への影響が大
きい。例えばトナー色として、Y(イェロー),M(マ
ゼンタ),C(シアン),K(ブラック)の4色を用い
た構成では、淡い色のYに比較して濃厚な色のKが混色
による画像への影響は大きい。
により多層化していくと、その多層化に従ってトナー層
が厚くなり、このトナー層厚の増加に応じて転写部位に
おける周速差が増加して転写時のトナーのズレ量が大き
くなる。つまり、第1のトナー像の転写位置から第N番
目のトナー像の転写位置まず順次位置ズレを起こし、レ
ジストレーションの好ましくない画像になる。
題を解決するものであって、重ね転写するトナー像の転
写順番による転写残りまたは逆転写トナーを低減し、混
色、トナー像の位置ズレ、レジストレーションの悪化を
防止するものである。
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、前記複数の画像形成
手段の各像担持体に対する前記画像転写搬送手段の巻き
付け角度をトナー像の転写順番に従って設定して、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。
従って大きくし、あるいは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ると共
に、前記巻き付け角度をトナー像の転写順番に従って小
さくし、ブラックを含む濃厚な色の像担持体を転写順番
の下流側、イエローを含む淡い色の像担持体を転写順番
の上流側に配置したことを特徴とするものである。
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たことを特徴
とするものである。
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。
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。
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。
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),M(マゼンタ),C(シア
ン),K(ブラック)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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
は、複数の像担持体17を並列配置し、各像担持体17
に対して所定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、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、容易に所定のニップが形
成されるとともに、その接触部の接触圧力も巻き付け角
度に応じて付与される。
像を順次転写して複数色のトナー像を形成するその転写
順番に応じて、画像転写搬送手段の巻き付け角度に差異
を設けて対応し、転写順番にマッチングした転写条件を
選択するものである。例えば巻き付け角度を大きくする
と、像担持体と画像転写搬送手段の当接部は、ニップ幅
が大きくて接触圧も大きくなる。したがって、転写順番
に応じて巻き付け角度を順次増加する構成にすると、順
次重ねて多層化していくに従って転写性が低下した転写
特性が均一化され、複数の転写部位における転写バイア
スを共通の電源から給電可能になり、そのメリットは大
きい。
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。
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。しかも、極端な速度差を設けると、像担持体1
7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。
て転写し多層化していくに従ってトナー層が厚くなり、
このトナー層厚の増加に応じて転写部位における周速差
が増加して転写時のトナーのズレ量が大きくなる。つま
り、第1のトナー像の転写位置から第N番目のトナー像
の転写位置まで順次位置ズレを起こし、レジストレーシ
ョンの好ましくない画像になる。この場合には、像担持
体と画像転写搬送手段との巻き付け角度を順次低減する
と、順次重ねて多層化していくに従って増加するトナー
層厚によるレジストレーションの悪化を防止することが
できる。
好ましくない状態は、複数の色の中で濃厚な色ほど目立
つ。そのため、K(ブラック)等の濃厚な色を下流側で
転写する配置構成にすると、像担持体と画像転写搬送手
段との巻き付け角度を順次低減する構成は、レジストレ
ーションの優れた画像形成に好適である。同様に考える
とY(イエロー)等の淡い色は上流側で転写する配置構
成にすればよい。転写特性が均一化できないところの補
いは、複数の転写部位における転写バイアスをそれぞれ
転写部位に応じて適正に設定するとよい。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、中間転写ベルトおよび紙搬送ベルトを総称して定義
している。
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。
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、複数の画像形成手段の各像担持体に対する画像転
写搬送手段の巻き付け角度をトナー像の転写順番に従っ
て設定して、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ように構成したの
で、転写順番に応じて像担持体から画像転写搬送手段に
トナー像を転写した後の転写残りトナー量に差が生じた
り、像担持体から画像転写搬送手段が離れていく過程で
転写バイアスの放電によって像担持体方向にトナー像を
逆転写して転写残りトナーと合算され、順次繰り返す画
像形成プロセスにおいて混色を引き起こすのを防ぐこと
ができ、トナー像の位置ズレ、レジストレーションの悪
化を防止することができる。
に従って大きくすることにより、順次重ねて多層化して
いくに従って転写性が低下した転写特性が均一化され、
複数の転写部位における転写バイアスを共通の電源から
給電可能になる。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ると共に、巻き付け角度を
トナー像の転写順番に従って小さくし、ブラックを含む
濃厚な色の像担持体を転写順番の下流側、イエローを含
む淡い色の像担持体を転写順番の上流側に配置すること
により、トナー層厚の増加に応じて転写部位における周
速差が増加して転写時のトナーのズレ量が大きくなるの
を防ぎ、目立つ色のズレ量を少なくし、順次重ねて多層
化していくに従って増加するトナー層厚によるレジスト
レーションの悪化を防止することができる。
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
されて転写効率を向上させて、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。さらに複数の転写部位における転写バイ
アスをそれぞれ転写部位に応じて適正に設定して転写特
性が均一化できないところを補うことができる。
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。
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、さらに、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。
応じ、また、トナー特性に応じて転写条件を選択し好ま
しい転写を行うができ、転写残りトナー量を格段に減少
させ、像担持体の転写残りトナーをクリーニングする行
程の廃止または簡略化が可能になる。しかも、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。
示す全体構成の模式的断面図である。
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。
である。
像形成部の拡大断面図である。
明の他の実施の形態を示す図である。
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。
本発明の他の実施の形態を示す図である。
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
Claims (11)
- 【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、前記複数の画像形成手段の各像担持体に
対する前記画像転写搬送手段の巻き付け角度をトナー像
の転写順番に従って設定して、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。 - 【請求項2】 前記巻き付け角度をトナー像の転写順番
に従って大きくすることを特徴とする請求項1記載の画
像形成装置。 - 【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ると共に、前記巻き
付け角度をトナー像の転写順番に従って小さくすること
を特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 【請求項4】 ブラックを含む濃厚な色の像担持体を転
写順番の下流側に配置したことを特徴とする請求項3記
載の画像形成装置。 - 【請求項5】 イエローを含む淡い色の像担持体を転写
順番の上流側に配置したことを特徴とする請求項3記載
の画像形成装置。 - 【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。 - 【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。 - 【請求項8】 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。 - 【請求項9】 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。 - 【請求項10】 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。 - 【請求項11】 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。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2001360953A JP3672027B2 (ja) | 2001-11-27 | 2001-11-27 | 画像形成装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001360953A JP3672027B2 (ja) | 2001-11-27 | 2001-11-27 | 画像形成装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2003162128A true JP2003162128A (ja) | 2003-06-06 |
JP3672027B2 JP3672027B2 (ja) | 2005-07-13 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001360953A Expired - Fee Related JP3672027B2 (ja) | 2001-11-27 | 2001-11-27 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006259639A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2007178694A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置 |
US7254359B2 (en) | 2004-02-19 | 2007-08-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | Transfer apparatus and image forming apparatus |
-
2001
- 2001-11-27 JP JP2001360953A patent/JP3672027B2/ja not_active Expired - Fee Related
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