JP2003177592A

JP2003177592A - 多色画像形成装置

Info

Publication number: JP2003177592A
Application number: JP2001374473A
Authority: JP
Inventors: Wataru Yoshida; 渉吉田; Yasuyuki Ishiguro; 康之石黒; Takeshi Wakabayashi; 雄若林; Toshio Nishino; 俊夫西野; Takahiko Kimura; 登彦木村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2003-06-27

Abstract

(57)【要約】【課題】上流側に位置する画像形成ステーションで供
給されるトナー量が下流側よりも多くなるように設定
し、これにより各色間の画像濃度差を解消して、品質の
良いトナー画像を得る。【解決手段】タンデム方式の多色画像形成装置におい
て、各画像形成ステーションの感光体と現像ローラとの
間隔を用紙搬送方向の上流側から下流側に向けて順次増
加し、それによって上流側に位置する画像形成ステーシ
ョンでの感光体のトナー付着量が、逆転写現象によって
失われるトナー量を補いうる量だけ下流側よりも多くな
るように、感光体と現像ローラとの間隔を保持する間隔
保持部材を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多色画像形成装置
に関し、さらに詳しくは、画像形成ステーションを用紙
搬送方向に沿って複数組配設し、各画像形成ステーショ
ンで形成されたトナー像を多重転写することによって多
色画像を形成する、いわゆるタンデム方式の多色画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カラー（多色）画像形成装置と
して、単一ドラム方式とタンデム方式（多段ドラム方
式）のものが知られている。タンデム方式のカラー画像
形成装置では、感光体ドラムと現像装置からなる画像形
成ステーションを用紙搬送方向に沿って複数組配設し、
各画像形成ステーションで異なる色のトナー像（可視画
像）を形成し、これらのトナー像を最終的に一つの転写
用紙に重ねて転写する。

【０００３】このタンデム方式のカラー画像形成装置で
は、１工程で４種類のトナーを用紙に順次重ねて転写す
るため、単一ドラム方式に比較してほぼ４倍の処理速度
を有している。このため、近年、内部装置が小型化さ
れ、かつユニット化されて、比較的安価になったことも
あり、タンデム方式がカラー画像形成装置の主流となり
つつある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、タンデ
ム方式のカラー画像形成装置では、上流側の画像形成ス
テーションで転写用紙上に転写された未定着トナーの一
部が下流側の画像形成ステーションで奪われてしまう、
いわゆる逆転写現象が発生し、良好なカラー画像が得ら
れない。

【０００５】この逆転写現象とは以下のようなものであ
る。タンデム方式のカラー画像形成装置では、最上流の
画像形成ステーションの現像工程で形成された第１色目
のトナー像が転写用紙上に転写されるが、次の画像形成
ステーションの現像工程で形成された第２色目のトナー
像を転写用紙に重ねて転写する際に、先に転写された第
１色目のトナー像の一部が感光体側に逆転写される現象
である。同様のことは、第３色目、第４色目のトナー像
を転写用紙上に転写する際にも生じる。

【０００６】このため、最下流の画像形成ステーション
で第４色目のトナー像の転写を終了した後では、転写用
紙上の第１色目のトナー像のトナー付着量は、当初の付
着量に比べて数十％減少してしまう。この現象は、第２
色目のトナー像、及び第３色目のトナー像にも生じる。

【０００７】図１６は従来の画像形成装置での各画像形
成ステーションにおけるトナー供給量とトナー付着量を
示す説明図である。例えば、トナー像の形成と転写の工
程を４回実施する場合、各画像形成ステーションの現像
装置から感光体へ供給されるトナー供給量が、図１６
（ａ）に示すように、同じであれば、各トナー像の最終
的な転写用紙へのトナー付着量は、図１６（ｂ）に示す
ように、第１色目（Ｂｋ:ブラック）の付着量＜第２色
目（Ｃ：シアン）の付着量＜第３色目（Ｍ：マゼンタ）
の付着量＜第４色目（Ｙ：イエロー）の付着量という、
バランスの崩れた配色となる。

【０００８】ここで、「第４色目の付着量」と「第１〜
３色目の付着量」との差をそれぞれ「ａ」、「ｂ」、
「ｃ」とすると、ａ＞ｂ＞ｃとなる。この「ａ」、
「ｂ」、「ｃ」は、上記した逆転写現象により、それぞ
れの下流に配設された画像形成ステーションによって逆
転写されて生じるものである。これにより、下流に配置
された色ほど色濃度が高くなり、正しい色相から離れた
カラー画像となる。

【０００９】これは、画像形成工程において、感光体
（ドラムまたはベルト）の画像電位に応じて現像ローラ
から感光体にトナーが付着する際、トナーは必ずしも一
様なマイナス電荷を帯びているわけではなく、マイナス
極性の弱いものや、逆にプラス極性の電荷を有するもの
が混在する。また転写後の感光体からの剥離工程で放電
が生じ、後からプラス極性となるものもある。これらが
後段の転写工程でプラス極性の転写電荷を受けるたびに
少しずつ感光体に逆戻りすることから生じる現象である
とされている。

【００１０】本発明は、このような状況を考慮してなさ
れたもので、タンデム方式の画像形成装置において、上
流側に位置する画像形成ステーションで供給されるトナ
ー量が下流側よりも多くなるように設定し、これにより
各色間の画像濃度差を解消して、品質の良いトナー画像
を得ることを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、トナー像が形
成される感光体とその感光体に現像ローラでトナーを供
給する現像装置とを有する画像形成ステーションが用紙
搬送方向に沿って複数組配設され、各画像形成ステーシ
ョンで形成されたトナー像を多重転写することによって
多色画像を形成する多色画像形成装置において、各画像
形成ステーションの感光体と現像ローラとの間隔を用紙
搬送方向の上流側から下流側に向けて順次増加し、それ
によって上流側に位置する画像形成ステーションでの感
光体のトナー付着量が、逆転写現象によって失われるト
ナー量を補いうる量だけ下流側よりも多くなるように、
感光体と現像ローラとの間隔（現像ギャップ）を保持す
る間隔保持部材を備えてなる多色画像形成装置である。

【００１２】本発明によれば、間隔保持部材の作用によ
り、上流側に位置する画像形成ステーションでの感光体
のトナー付着量が、逆転写現象によって失われるトナー
量を補いうる量だけ下流側よりも多くなるので、逆転写
現象が生じても、上流側で用紙に付着されるトナー量と
下流側で用紙に付着されるトナー量とのバランスがとれ
る。これにより各色間の画像濃度差が解消され、品質の
良いトナー画像が得られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明において、画像形成ステー
ションは、感光体と現像装置とを有する構成であればよ
い。感光体は、例えば従来公知の画像形成装置で適用さ
れている静電潜像を形成することでトナー像を形成でき
るものであればよい。この感光体の形状は、ドラム状あ
るいはベルト状など種々の形状であってもよく、特に限
定されない。現像装置は、感光体に対して現像ローラで
トナーを供給するものであればよく、従来公知の画像形
成装置で使用される現像ローラを適用することができ
る。

【００１４】本発明においては、上記の各画像形成ステ
ーションに、感光体と現像ローラとの間隔を保持する間
隔保持部材が設けられ、各画像形成ステーションの感光
体と現像ローラとの間隔が、用紙搬送方向の上流側から
下流側に向けて順次増加される。

【００１５】間隔保持部材は、各画像形成ステーション
の現像ローラの両端に回転可能に設けられ、感光体に対
して従動回転しながら感光体と現像ローラとの間隔を一
定に保持するトラッキングローラで構成してもよい。こ
の場合には、トラッキングローラの直径を転写順に従っ
て順次増大することで、各画像形成ステーションの感光
体と現像ローラとの間隔を用紙搬送方向の上流側から下
流側に向けて順次増加する。

【００１６】また、間隔保持部材は、各画像形成ステー
ションの現像ローラの両端に固定され、非回転で感光体
と現像ローラとの間隔を一定に保持する螺旋形部材で構
成してもよい。この場合には、螺旋形部材の中心から感
光体へ当接する外周部分までの半径をトナー転写順序に
従って順次増大することで、各画像形成ステーションの
感光体と現像ローラとの間隔を用紙搬送方向の上流側か
ら下流側に向けて順次増加する。

【００１７】さらに、間隔保持部材は、各画像形成ステ
ーションの現像ローラの両端に固定され、非回転で感光
体と現像ローラとの間隔を一定に保持する偏芯多角形部
材で構成してもよい。この場合には、偏芯多角形部材の
中心から感光体へ当接する外縁部までの距離をトナー転
写順序に従って順次増大することで、各画像形成ステー
ションの感光体と現像ローラとの間隔を用紙搬送方向の
上流側から下流側に向けて順次増加する。

【００１８】間隔保持部材の中心から外周部分までの半
径または外縁部までの距離は、間隔保持部材いずれの部
位においても、現像ローラの直径よりも大きくなるよう
に設定することが必要である。

【００１９】用紙搬送方向の最上流に位置する画像形成
ステーションのトナー色は、黒色トナーとすることが望
ましい。このようにした場合には、フルカラー画像形成
時に黒色トナーが最下層に転写されるので、他の色のト
ナー像に対する隠蔽効果またはマスキング効果の影響が
最小限となって色再現性が向上する。

【００２０】以下、図面に示す実施の形態に基づいて本
発明を詳述する。なお、本発明はこれによって限定され
るものではなく、種々の変更が可能である。

【００２１】図１は本発明よるタンデム方式のカラー画
像形成装置の概略構成を示す説明図である。この図にお
いて、２００Ｂｋはブラック（Ｂｋ）の画像形成ステー
ションであり、２０１Ｂｋはブラックの画像形成ステー
ション２００Ｂｋの感光体ドラム、２０２Ｂｋは帯電
器、２０３Ｂｋは書き込み光学系、２０４Ｂｋは現像装
置、２０５Ｂｋはクリーニング装置、２０６Ｂｋは転写
ローラである。現像装置２０４Ｂｋ内には現像ローラが
配置されており、この現像ローラで感光体ドラム２０１
Ｂｋにトナーを供給する。

【００２２】２１０Ｃはシアン（Ｃ）の画像形成ステー
ション、２２０Ｍはマゼンタ（Ｍ）の画像形成ステーシ
ョン、２３０Ｙはイエロー（Ｙ）の画像形成ステーショ
ンであり、各色用の感光体ドラム２１１Ｃ，２２１Ｍ、
２３１Ｙ、帯電器２１２Ｃ，２２２Ｍ、２３２Ｙ、書き
込み光学系２１３Ｃ，２２３Ｍ、２３３Ｙ、現像装置２
１４Ｃ，２２４Ｍ、２３４Ｙ、クリーニング装置２１５
Ｃ，２２５Ｍ、２３５Ｙ、および転写ローラ２１６Ｃ，
２２６Ｍ、２３６Ｙについては、ブラックの画像形成ス
テーション２００Ｂｋの各作用と同じである。

【００２３】２４０は用紙を供給する給紙装置、２５０
は用紙を搬送する転写搬送ベルト、２６０は用紙上のト
ナーを用紙に定着させる定着装置である。

【００２４】本カラー画像形成装置では、ブラックの画
像形成ステーション２００Ｂｋについて説明すれば、感
光体ドラム２０１Ｂｋが矢印方向に回転し、その周りに
帯電器２０２Ｂｋ、書き込み光学系２０３Ｂｋ、現像装
置２０４Ｂｋ、クリーニング装置２０５Ｂｋが配置され
ている。

【００２５】帯電器２０２Ｂｋと現像装置２０４Ｂｋの
間の感光体表面に、書き込み光学系２０３Ｂｋからレー
ザー光が照射され、感光体ドラム２０１Ｂｋ上に静電潜
像が形成される。そして、その感光体ドラム２０１Ｂｋ
に対して、現像装置２０４Ｂｋの現像ローラからトナー
が供給されるようになっている。

【００２６】そして、このブラックの画像形成ステーシ
ョン２００Ｂｋと同様の画像形成ステーション２１０
Ｃ、２２０Ｍ、２３０Ｙが、転写用紙の搬送手段である
転写搬送ベルト２５０に沿って配置されている。

【００２７】転写搬送ベルト２５０は、各画像形成ステ
ーションの現像装置とクリーニング装置の間で感光体ド
ラムに当接しており、転写搬送ベルト２５０の感光体ド
ラムに当たる面の反対面には、転写バイアスを印加する
ための転写ローラ２０６Ｂｋ、２１６Ｃ、２２６Ｍ、２
３６Ｙが配置されている。各画像形成ステーションは、
現像装置内部のトナー色が異なるだけで、その他は全て
同様の構成となっている。

【００２８】本構成のカラー画像形成装置において、画
像形成動作は次のようにして行われる。まず、各画像形
成ステーション２００Ｂｋ、２１０Ｃ、２２０Ｍ、２３
０Ｙにおいて、感光体ドラム２０１Ｂｋ、２１１Ｃ、２
２１Ｍ、２３１Ｙが帯電器２０２Ｂｋ、２１２Ｃ、２２
２Ｍ、２３２Ｙにより帯電され、次に書き込み光学系２
０３Ｂｋ、２１３Ｃ、２２３Ｍ、２３３Ｙで、レーザー
光により、作成する各色の画像に対応した静電潜像がそ
れぞれ形成される。

【００２９】次に、現像装置２０４Ｂｋ、２１４Ｃ、２
２４Ｍ、２３４Ｙの現像ローラにより、静電潜像を現像
してトナー像が形成される。現像装置２０４Ｂｋ、２１
４Ｃ、２２４Ｍ、２３４Ｙは、それぞれブラック、シア
ン、マゼンタ、イエローのトナーで現像を行なう現像装
置であり、４つの感光体ドラム２０１Ｂｋ、２１１Ｃ、
２２１Ｍ、２３１Ｙ上で作られた各色のトナー像が転写
用紙上で重ねられる。

【００３０】転写用紙は、給紙装置２４０から４つの感
光体ドラム上での画像形成にタイミングを合わせて、転
写搬送ベルト２５０で図中矢印Ｅ方向に送られる。転写
搬送ベルト２５０上に保持された転写用紙は、搬送され
て、各感光体ドラム２０１Ｂｋ、２１１Ｃ、２２１Ｍ、
２３１Ｙとの当接位置（転写部）で各色のトナー像の転
写が行われる。各感光体ドラム２０１Ｂｋ、２１１Ｃ、
２２１Ｍ、２３１Ｙ上のトナー像は、各転写ローラ２０
６Ｂｋ、２１６Ｃ、２２６Ｍ、２３６Ｙにそれぞれ印加
された転写バイアスと各感光体ドラム２０１Ｂｋ、２１
１Ｃ、２２１Ｍ、２３１Ｙとの電位差によって形成され
る電界により、転写用紙上に転写される。

【００３１】そして、４つの転写部を通過して４色のト
ナー像が重ねられた転写用紙は、定着装置２６０に搬送
され、転写用紙上にトナーが定着されて、図示しない排
紙部に排出される。

【００３２】そして、転写部で転写されずに各感光体ド
ラム２０１Ｂｋ、２１１Ｃ、２２１Ｍ、２３１Ｙに残っ
た残留トナーは、各クリーニング装置２０５Ｂｋ、２１
５Ｃ、２２５Ｍ、２３５Ｙでそれぞれ回収される。

【００３３】なお、この例では画像形成ステーションは
転写用紙の搬送方向の上流側から下流側に向けて、ブラ
ック用、シアン用、マゼンタ用、イエロー用の順で並ん
でいるが、この順番に限るものでは無く、色順は任意に
設定されるものである。

【００３４】図２は感光体ドラムと現像ローラとの関係
を示す説明図である。図において、１は感光体ドラム、
１ａは感光体ドラムの支軸、１２は現像ローラ、１６は
現像ローラの支軸、１５は間隔保持部材としてのトラッ
キングローラである。感光体ドラム１については断面状
態を示している。

【００３５】図３は感光体ドラムと現像ローラとの関係
の他の例を示す説明図である。感光体ドラム１と現像ロ
ーラ１２との関係は、この図に示すようなものであって
もよく、種々の適用が可能である。

【００３６】図４は感光体ドラムと現像ローラとの関係
を側面状態で示す説明図である。この図に示すように、
現像装置における現像ローラ１２の表面（現像スリーブ
面）と感光体ドラム１の感光面との間隔（現像ギャップ
Ｄ）を一定に維持するため、現像ローラの支軸１６の両
端に、現像ローラ１２の直径（スリーブ外径）よりも若
干大きい直径を有する、回転可能な円盤状（コロ状）の
トラッキングローラ１５を設けている。

【００３７】現像ローラの支軸１６の両端で同一サイズ
のトラッキングローラ１５を使用すると、軸方向に沿っ
た感光体ドラム１と現像ローラ１２のスリーブ面との対
向間隔（現像ギャップＤ）が一定に維持されるので、こ
のトラッキングローラ１５を、感光体ドラム１の両方の
端部１ｂ（図２及び図３参照）で金属面の露出部分（非
感光部分）に当接させることによって、現像ギャップＤ
を所定の微小間隔に維持する。

【００３８】このトラッキングローラ１５は、現像ロー
ラの支軸１６に対して極めて円滑に回転できるように
（回転可能な状態）設けられており、感光体ドラム１の
回転に伴って回転する。つまり、感光体ドラム１の回転
力を受けて従動回転する。

【００３９】この円盤状のトラッキングローラ１５の直
径が少しずつ異なるものを予め何種類か作製しておき、
トナーの転写順に従って、用紙搬送方向の上流側から下
流側へ移行するにつれて、トラッキングローラ１５の直
径が順次増大するように、各画像形成ステーションの現
像装置ごとに異なる直径のものを使用する。このように
すれば、各画像形成ステーションにおける感光体ドラム
の径、および現像ローラの径は同一に設定されているの
で、各画像形成ステーションにおいて異なる対向間隔
（現像ギャップＤ）を容易に設定することができる。

【００４０】現像ギャップＤが広がると、感光体ドラム
１へのトー付着量が減少するので、帯電、露光、転写等
の他の作像条件が同じであっても、最終画像濃度が低く
なる。一方、現像ギャップＤが狭まると、感光体ドラム
１へのトナー付着量が増加するので、最終画像濃度が高
くなる。

【００４１】以下に、画像形成ステーションのトナー色
Ｔ、現像ローラ１２の直径Ｇ（ｍｍ）、トラッキングロ
ーラ１５の直径Ｌ（ｍｍ）、感光体ドラム１と現像ロー
ラ１２との対向間隔である現像ギャップＤ（ｍｍ）の一
例を示す。ＴＧＬＤＢｋ（ブラック）２５φ ２６．０φ ０．５０Ｃ（シアン）２５φ ２６．１φ ０．５５Ｍ（マゼンタ）２５φ ２６．２φ ０．６０Ｙ（イエロー）２５φ ２６．３φ ０．６５

【００４２】現像ギャップＤをこのように設定すること
で、逆転写現象によって失われるトナー量の分だけ、上
流側に位置する画像形成ステーションでの感光体のトナ
ー付着量を多くすることができるので、逆転写現象が生
じても、上流側で付着されたトナー量と下流側で付着さ
れたトナー量のバランスをとることができ、各色間の画
像濃度差が解消された品質の良い画像を得ることができ
る。

【００４３】図５（ａ）は各画像形成ステーションにお
けるトナー供給量を示す説明図、図５（ｂ）は各画像形
成ステーションにおけるトナー付着量を示す説明図であ
る。トナー像の形成と転写の工程を４回実施する場合、
現像ギャップＤを上流側ほど狭くして、図５（ａ）に示
すように、各画像形成ステーションの現像装置から感光
体へ供給されるトナー付着量が上流側ほど多くなるよう
にする。つまり、各トナー像の最終的な転写用紙へのト
ナー付着量が、第１色目（Ｂｋ:ブラック）の付着量＞
第２色目（Ｃ：シアン）の付着量＞第３色目（Ｍ：マゼ
ンタ）の付着量＞第４色目（Ｙ：イエロー）の付着量と
いうように、上流側ほど多くなるようにする。

【００４４】ここで、「第４色目の付着量」と「第１〜
３色目の付着量」との差をそれぞれ「ａ」、「ｂ」、
「ｃ」とすると、ａ＞ｂ＞ｃとする。この「ａ」、
「ｂ」、「ｃ」は、それぞれの下流に配設された画像形
成ステーションでの逆転写現象で失われるトナー量を補
うものである。

【００４５】これにより、図５（ｂ）に示すように、１
色目から４色目までの色濃度を均一にすることができ、
形成する画像を正しい色相のカラー画像とすることがで
きる。

【００４６】図６は間隔保持部材の他の例を示す説明図
であり、図６（ａ）は一方側の側面を示し、図６（ｂ）
は他方側の側面を示している。間隔保持部材は、本例の
ように螺旋形部材１５ａであってもよい。螺旋形部材１
５ａは、現像ローラの支軸１６の両端に固定的に設ける
ようになっている。

【００４７】すなわち、螺旋形部材１５ａは、一体的に
形成された円筒部（小径部）と螺旋部（大径部）とから
構成されたいわゆるハット形状の部材である。これらの
円筒部（小径部）と螺旋部（大径部）とは、現像ローラ
１２の両端の支軸１６を隙間なく貫通させる軸穴を中心
部に備える。つまり、螺旋形部材１５ａは、現像ローラ
の支軸１６の軸受部材としての機能を有する。

【００４８】螺旋形部材１５ａの大径部は、段付部を境
界として、中心から外縁部までの距離（外径）が連続的
に変化する螺旋形状（渦巻き形状）をしている。また、
この大径部の外径は、どの位置においても、現像ローラ
１２の直径よりも大きくなるように設定され、感光体ド
ラム１への当接部位での大径部の半径と現像ローラ１の
半径との差が現像ギャップＤとなるように設定されてい
る。

【００４９】基本的に、両端の螺旋形部材１５ａは、そ
れぞれの段付部の位置を互いに同一位相とする状態で感
光体ドラム１に対して当接する。すなわち、両端の螺旋
形部材１５ａにおける回転状態（回転角度）が同一とな
るように設定されており、このため任意の回転位置にお
ける両端の螺旋形部材１５ａの外径は互いに同一とな
る。したがって、軸方向に沿った感光体ドラム１と現像
ローラ１２のスリーブ面との対向間隔（現像ギャップ
Ｄ）が一定に維持される。

【００５０】現像ローラ１２のスリーブ外径は、全ての
画像形成ステーションの現像装置に関して同一径に統一
されている。したがって、螺旋形部材１５ａの感光体ド
ラム１への当接部位を適当に変更すれば、全ての画像形
成ステーションに対して同じ形状の螺旋形部材１５ａを
用いて、何種類もの現像ギャップＤを一定の範囲内で無
段階に設定することができる。

【００５１】これにより、トナー転写順に画像形成ステ
ーションが用紙搬送方向の下流側へ移行するにつれて、
各現像装置において、螺旋形部材１５ａの中心から外周
部分までの距離が大きい部位を感光体ドラム１へ順次当
接させると、現像ギャップＤが次第に広がる設定とする
ことができる。

【００５２】この現像ギャップＤを、先述のトラッキン
グローラの際に適用した現像ギャップＤと同様に設定す
れば、逆転写現象が生じても、上流側で付着されたトナ
ーと下流側で付着されたトナーのバランスをとることが
でき、各色間の画像濃度差が解消された品質の良い画像
を得ることができる。

【００５３】図７は間隔保持部材のさらに他の例を示す
説明図であり、図７（ａ）は一方側の側面を示し、図７
（ｂ）は他方側の側面を示している。間隔保持部材は、
本例のように偏芯多角形部材１５ｂであってもよい。偏
芯多角形部材１５ｂは、現像ローラの支軸１６の両端に
固定的に設けるようになっている。

【００５４】すなわち、偏芯多角形部材１５ｂは、偏芯
した多角形状であり、この偏芯多角形の大径部では、外
縁部（周縁部）を構成する複数の辺が、それぞれ異なる
外径ｄ１〜ｄ８を有するように設定されている。この外
径ｄ１〜ｄ８とは、軸穴中心からの外縁部までの距離で
ある。

【００５５】偏芯多角形部材１５ｂであれば、偏芯多角
形の大径部の外径を変化させることで、一定の範囲内で
現像ギャップＤを段階的に調整することができる。

【００５６】現像ローラ１２のスリーブ外径は、全ての
画像形成ステーションの現像装置に関して同一径に統一
されている。したがって、偏芯多角形部材１５ｂの感光
体ドラムへの当接部位（辺）を適当に変更すれば、全て
の画像形成ステーションに対して同じ形状の偏芯多角形
部材１５ｂを用いて、複数種類の現像ギャップＤを段階
的に高い安定度で設定することができる。

【００５７】これにより、トナー転写順に画像形成ステ
ーションが用紙搬送方向の下流側へ移行するにつれて、
各現像装置において、偏芯多角形部材１５ｂの中心から
外縁部までの距離が大きい部位（辺）を感光体ドラム１
へ順次当接させると、現像ギャップＤが次第に広がる設
定とすることができる。

【００５８】この現像ギャップＤを、先述のトラッキン
グローラの際に適用した現像ギャップＤと同様に設定す
れば、逆転写現象が生じても、上流側で付着されたトナ
ーと下流側で付着されたトナーのバランスをとることが
でき、各色間の画像濃度差が解消された品質の良い画像
を得ることができる。

【００５９】以上述べた螺旋形部材１５ａと偏芯多角形
部材１５ｂは、中心から外周部分までの半径または外縁
部へ至る距離の何れの部位においても、現像ローラ１２
の直径よりも大きく設定する。これにより、部材１５
ａ，１５ｂのいずれの部位を感光体ドラム１へ当接させ
ても、現像ローラ１２と感光体ドラム１とが接触して発
生する不具合を回避し、両者の間に最小限度の空隙を確
保することができる。

【００６０】図８（ａ）及び図８（ｂ）、並びに図９
（ａ）及び図９（ｂ）は偏芯多角形部材の間隔保持機構
の例を示す説明図である。図８（ｂ）は図８（ａ）の側
面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）の側面図である。
偏芯多角形部材１５ｂの間隔保持機構は、以下のように
構成することができる。図８（ａ）及び図８（ｂ）に示
すように、偏芯多角形部材１５ｂの小径部の支持部材１
７との対向面に、凸部１７ａと凹部１７ｂを複数箇所に
設け、偏芯多角形部材１５ａを現像ローラの支軸１６を
中心に回転させて、凸部１７ａと凹部１７ｂの対応位置
を切り換えることで回転を保持し、現像ギャップＤをｄ
１〜ｄ７まで調整する。

【００６１】あるいは、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示
すように、偏芯多角形部材１５ｂの小径部の外周部と支
持部材１７の内周面との対向面に、凸部１７ａと凹部１
７ｂを複数箇所に設け、偏芯多角形部材１５ａを現像ロ
ーラの支軸１６を中心に回転させて、凸部１７ａと凹部
１７ｂの対応位置を切り換えることで回転を保持し、現
像ギャップＤをｄ１〜ｄ７まで調整する。図８および図
９は偏芯多角形部材１５ｂの例を示しているが、螺旋形
部材１５ａでも同様に構成することができる。

【００６２】図１０は間隔保持部材のさらに他の例を示
す説明図である。間隔保持部材は、本例のように円錐形
コロ１５ｃであってもよい。円錐形コロ１５ｃは、円錐
の頂点側が感光体ドラム１と現像ローラ１２との間に進
入して、円錐の側面がこれら両者１，１２の各端部に当
接し、これにより両者の間隔、すなわち現像ギャップＤ
を確保するものである。

【００６３】この円錐形コロ１５ｃの移動機構は、円錐
形コロ１５ｃの底面に固定されたネジに直接、または、
適当なギアを介して連結される図示しないステップモー
タ等の駆動手段によって構成することができる。

【００６４】この駆動手段により、円錐形コロ１５ｃ
を、図中矢印Ｐ方向に回転させることで、矢印Ｎ方向に
移動させる。このようにして、円錐形コロ１５ｃの周面
における当接位置を連続的に変化させることにより、現
像ギャップＤを適切に調整することができる。

【００６５】図１１は間隔保持部材の固定方法の一例を
示す説明図である。図では間隔保持部材が螺旋形部材１
５ａである場合を示している。螺旋形部材１５ａは、支
持部材１７を介して現像装置ケーシング１８の両側面部
に設けられた開口部へ挿入して固定する。あるいは、螺
旋形部材１５ａを現像装置ケーシング１８に対して直接
固定してもよい。偏芯多角形部材も螺旋形部材と同様に
固定することができる。

【００６６】図１２は間隔保持部材の固定方法の他の例
を示す説明図である。図では間隔保持部材が螺旋形部材
１５ａである場合を示している。図１１では支持部材を
用いて螺旋形部材１５ａを固定する方法を説明したが、
本例のように、支持部材を使用せず、螺旋形部材１５ａ
を、現像装置ケーシング１８に直接固定するようにして
もよい。すなわち、現像装置ケーシング１８両側部の開
口部に螺旋形部材１５支持部１９を一体的に設ける。開
口部は現像ローラの支軸１６を挿通させるためのもので
あり、また支持部１９は開口部の周囲に一段高く形成さ
れたリング状をなし、その内側に、隙間を発生させるこ
となく、螺旋形部材１５ａの小径部を嵌め込むようにす
る。

【００６７】この構成では、リング状の支持部１９と開
口部との間の現像装置ケーシング１８の側面に相当する
部分に、複数個の突起１９ａを設け、螺旋形部材１５ａ
の小径部における突起１９ａの対向面に、図１３に示す
ように、突起１９ａに対応する突起受部１９ｂを設け
る。突起１９ａと突起受部１９ｂとを係合させることに
よって、現像装置ケーシング１８に対して螺旋形部材１
５ａを固定することができる。

【００６８】上記の場合と逆に、突起部１９ａを螺旋形
部材側に設け、突起受部１９ｂを現像装置ケーシング側
に設けるようにしてもよい。また、現像装置ケーシング
側の突起部１９ａに代えて、支持部１９の内周面に突起
部（または突起受部）を設け、螺旋形部材の小径部の外
周面に、この突起部（または突起受部）に係合させるた
めの突起受部（または突起部）を設けるようにしてもよ
い。偏芯多角形部材も螺旋形部材と同様に固定すること
ができる。

【００６９】現像ローラ１２から感光体ドラム１に転移
するトナー量の率を転移率（％）とすると、現像ギャッ
プＤ（μｍ）と転移率との間には、図１４に示すような
関係があり、関数ｆを用いて表すと次のようになる。〔転移率〕＝ｆ（〔現像ギャップ〕）

【００７０】同様に、現像ギャップＤ（μｍ）と画像濃
度との間には、図１５に示すような関係があり、関数ｆ
を用いて表すと次のようになる。〔画像濃度〕＝ｆ（〔現像ギャップ〕）したがって、上述したトラッキングローラ１５の径、螺
旋形部材１５ａおよび偏芯多角形部材１５ｂの回転角、
または円錐形コロ１５ｃの移動位置を調整して、現像ギ
ャップＤを適切に設定することにより、所望の画像濃度
を得ることができる。

【００７１】以上述べた実施の形態では、用紙搬送方向
の最上流に位置する画像形成ステーションのトナー色
を、黒色トナーに設定している。したがって、フルカラ
ー画像形成時に黒色トナーが最下層に転写されるので、
他の色のトナー像に対する隠蔽効果またはマスキング効
果の影響が最小限となって色再現性が向上する。

【００７２】このようにして、上流側に位置する画像形
成ステーションでの感光体のトナー付着量が、逆転写現
象によって失われるトナー量を補いうる量だけ下流側よ
りも多くなるように、各画像形成ステーションにおける
現像ギャップを適切に設定する。これにより、逆転写現
象が生じても、上流側で用紙に付着されるトナー量と下
流側で用紙に付着されるトナー量とのバランスがとれ、
各色間の画像濃度差のない良品質のトナー画像を得るこ
とができる。

【００７３】

【発明の効果】本発明によれば、上流側に位置する画像
形成ステーションでの感光体のトナー付着量が、逆転写
現象によって失われるトナー量を補いうる量だけ下流側
よりも多くなるので、逆転写現象が生じても、上流側で
用紙に付着されるトナー量と下流側で用紙に付着される
トナー量とのバランスがとれる。これにより各色間の画
像濃度差のない、良品質のトナー画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明よるタンデム方式のカラー画像形成装置
の概略構成を示す説明図である。

【図２】実施の形態における感光体ドラムと現像ローラ
との関係を示す説明図である。

【図３】実施の形態における感光体ドラムと現像ローラ
との関係の他の例を示す説明図である。

【図４】実施の形態における感光体ドラムと現像ローラ
との関係を側面状態で示す説明図である。

【図５】実施の形態の各画像形成ステーションにおける
トナー供給量とトナー付着量を示す説明図である。

【図６】実施の形態における間隔保持部材の他の例を示
す説明図である。

【図７】実施の形態における間隔保持部材のさらに他の
例を示す説明図である。

【図８】実施の形態における偏芯多角形部材の間隔保持
機構の例を示す説明図である。

【図９】実施の形態における偏芯多角形部材の間隔保持
機構の例を示す説明図である。

【図１０】実施の形態における間隔保持部材のさらに他
の例を示す説明図である。

【図１１】実施の形態における間隔保持部材の固定方法
の一例を示す説明図である。

【図１２】実施の形態における間隔保持部材の固定方法
の他の例を示す説明図である。

【図１３】実施の形態における螺旋形部材の支持部対向
面を示す説明図である。

【図１４】現像ギャップと転移率との関係を示すグラフ
である。

【図１５】現像ギャップと画像濃度との関係を示すグラ
フである。

【図１６】従来の画像形成装置での各画像形成ステーシ
ョンにおけるトナー供給量とトナー付着量を示す説明図
である。

【符号の説明】

１感光体ドラム１ａ感光体ドラムの支軸１ｂ感光体ドラムの端部１２現像ローラ１５トラッキングローラ１５ａ螺旋形部材１５ｂ偏芯多角形部材１５ｃ円錐形コロ１６現像ローラの支軸１７支持部材１７ａ凸部１７ｂ凹部１８現像装置ケーシング１９支持部１９ａ突起部１９ｂ突起受部２００Ｂｋ，２１０Ｃ，２２０Ｍ，２３０Ｙ画像形成
ステーション２０１Ｂｋ，２１１Ｃ，２２１Ｍ，２３１Ｙ感光体ド
ラム２０２Ｂｋ，２１２Ｃ，２２２Ｍ，２３２Ｙ帯電器２０３Ｂｋ，２１３Ｃ，２２３Ｍ，２３３Ｙ書き込み
光学系２０４Ｂｋ，２１４Ｃ，２２４Ｍ，２３４Ｙ現像装置２０５Ｂｋ，２１５Ｃ，２２５Ｍ，２３５Ｙクリーニ
ング装置２０６Ｂｋ，２１６Ｃ，２２６Ｍ，２３６Ｙ転写ロー
ラ２４０給紙装置２５０転写搬送ベルト２６０定着装置Ｄ現像ギャップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者若林雄大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者西野俊夫大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者木村登彦大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2H030 AA03 BB02 BB23 BB33 2H077 AD02 AD06 BA07 GA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー像が形成される感光体とその感光
体に現像ローラでトナーを供給する現像装置とを有する
画像形成ステーションが用紙搬送方向に沿って複数組配
設され、各画像形成ステーションで形成されたトナー像
を多重転写することによって多色画像を形成する多色画
像形成装置において、各画像形成ステーションの感光体と現像ローラとの間隔
を用紙搬送方向の上流側から下流側に向けて順次増加
し、それによって上流側に位置する画像形成ステーショ
ンでの感光体のトナー付着量が、逆転写現象によって失
われるトナー量を補いうる量だけ下流側よりも多くなる
ように、感光体と現像ローラとの間隔を保持する間隔保
持部材を備えてなる多色画像形成装置。
【請求項２】間隔保持部材が、各画像形成ステーショ
ンの現像ローラの両端に回転可能に設けられ、感光体に
対して従動回転しながら感光体と現像ローラとの間隔を
一定に保持するトラッキングローラからなり、そのトラ
ッキングローラの直径を転写順に従って順次増大するこ
とで、各画像形成ステーションの感光体と現像ローラと
の間隔を用紙搬送方向の上流側から下流側に向けて順次
増加してなる請求項１記載の多色画像形成装置。
【請求項３】間隔保持部材が、各画像形成ステーショ
ンの現像ローラの両端に固定され、非回転で感光体と現
像ローラとの間隔を一定に保持する螺旋形部材からな
り、その螺旋形部材の中心から感光体へ当接する外周部
分までの半径をトナー転写順序に従って順次増大するこ
とで、各画像形成ステーションの感光体と現像ローラと
の間隔を用紙搬送方向の上流側から下流側に向けて順次
増加してなる請求項１記載の多色画像形成装置。
【請求項４】間隔保持部材が、各画像形成ステーショ
ンの現像ローラの両端に固定され、非回転で感光体と現
像ローラとの間隔を一定に保持する偏芯多角形部材から
なり、その偏芯多角形部材の中心から感光体へ当接する
外縁部までの距離をトナー転写順序に従って順次増大す
ることで、各画像形成ステーションの感光体と現像ロー
ラとの間隔を用紙搬送方向の上流側から下流側に向て順
次増加してなる請求項１記載の多色画像形成装置。
【請求項５】間隔保持部材の中心から外周部分までの
半径または外縁部までの距離が、間隔保持部材いずれの
部位においても、現像ローラの直径よりも大きくなるよ
うに設定してなる請求項３または４記載の多色画像形成
装置。