JP2594927B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明はカラー画像形成装置に関するものである。

（従来技術） スキャニング光学系と、感光手段と、転写手段を持
ち、前記スキャニング光学系により繰返しスキャニング
することにより回転する一つの感光手段上に逐次カラー
原稿の潜像を作成し、その都度カラートナーで現像した
後、前記感光手段に接して回転する転写手段により保持
された転写紙に繰返し転写するカラー複写機が知られて
いる。

上記従来のカラー複写機では、感光手段の一例たる感
光体ドラムに対向接触させて転写手段の一例たる転写ド
ラムを設け、感光体ドラム上には原稿をスキャニングす
るスキャニング光学系によりカラー原稿の複数色分解露
光を逐次行い、この潜像をその都度相対する補色トナー
により現像し、この各色トナー像を転写ドラム上に保持
された転写紙上に繰返し転写する方式が一般的に採用さ
れている。

ここで、感光体ドラムと転写ドラム相互の構成に注目
すると、従来は第５図に示されるように転写ドラム２と
感光体ドラム４の軸長手方向での幅寸法が共にほぼ等し
く設定されて上、両ドラムは所定の転写圧を以て直接圧
接し、ギヤ連結により一体駆動される駆動方式が採られ
ている。

転写ドラム２は軸長手方向が切欠状に形成された中間
開口部６を有し、この中間開口部６の両外側部11の周面
が誘電体フィルム又は静電スクリーン（以下これらを含
めて単に誘電シートという）８を介して感光体ドラム４
の感光体５に圧接している。なお、誘電シート８は転写
ドラム２に巻装されているものとする。

かかる構成では、転写紙10の後端通過後に、感光体ド
ラムに対し転写ドラムの速度を増速してコピー時間を短
縮する事が事実上困難である。

すなわち、転写紙線速を複写設定条件により最も効率
よく設定するため、転写ドラムを可変速する要請がある
が、第５図の構成では感光体ドラムと転写ドラムの両端
部が誘電シートを介して圧接しているため、摩擦力が大
きく、転写ドラムを変速した場合にスリップが円滑に行
なわれず、無理な力をかければ振動を生じて画像ブレ
や、ジター等不良画像の原因となる不都合を生ずる。

又、転写ドラムを変速させない場合であっても、誘電
シート８が剛体たる両ドラムの両端部にて大きな転写圧
力で押圧されつつころがり接触されるので、両ドラム
の加工精度に精密さが要求されてコスト高を招き、誘
電シート８は大きな転写圧力により圧延されてそのため
に両ドラムの両端部で変形し結果的には転写紙10に対す
るトナー像の均一な転写が維持できなくなり、転写紙
の紙粉やトナーキャリア等が付着しやすい両ドラム両端
部においてこれら異物が介在することによりと同様の
トラブルを招く等の問題がある。

（目的） 従って、本発明の目的は転写紙の後端通過後に感光手
段を増速してコピー時間を短縮可能としつつむらの少な
い均一な転写をなし得ると共に転写手段の耐久性、信頼
性を向上することのできるカラー画像形成装置を提供す
ることにある。

（構成） 本発明は上記目的を達成させるため、１つの感光体
と、この感光体上に逐次、カラー画像に対応する潜像を
形成する光学手段と、その都度、前記潜像をカラートナ
ーで現像する複数の現像手段と、前記感光体に接して回
転し、転写紙を保持し、前記現像されたカラートナーを
保持された転写紙上に繰り返し転写する転写手段を備え
たカラー画像形成装置において、前記感光体を含む感光
手段を駆動する第１駆動手段と、前記転写手段を可変速
可能に駆動する第２駆動手段と、前記感光体の軸長手方
向両端には、当該感光体と前記転写手段との間隔を一定
に維持するために、前記転写手段ところがり接触する回
転リングを前記感光体の軸に対して回転自在に設けたこ
とを特徴としたものである。

以下、本発明の一実施例に基づいて具体的に説明す
る。

第３図において、符号12は転写手段の一例としての転
写ドラム、符号14は感光手段の一例としての感光体ドラ
ムをそれぞれ示している。

転写ドラム12は２つのリング12A,12Bを同軸上に間隔
をおいて位置させた上で軸方向に平行な連結部12Cでこ
れらのリングを一体的に結合した如き構造を有してい
る。そして、これらリング12A,12Bの周面を利用して誘
電シート８が巻装されている。

これらリング12A,12Bの間は肉がなく、中間開口部を
形成している。この中間開口部軸長手方向での寸法を符
号13で示す。この転写ドラム12は軸12Dで支持されてお
り、この固定軸に対して転写ドラム外周部が、内蔵され
たアウターローター型のモーターM1により回転される関
係になっている。軸12Dの一端はアーム16に枢着されて
いる。アーム16の基端部は固定軸18に枢着されている。
アーム16の中間部は緊縮性のばね20により引かれてお
り、このばねの弾性により感光体ドラム14に対する所定
の転写圧力が加えられるようになっている。連結部12C
には転写紙の先端を把持するためのシートグリッパ12E
が設けられている。

軸12Dの他端は面板22に固定され、転写ドラムの外周
部はこの面板に軸支されている（第１図参照）。そし
て、面板22の基端部ば固定軸18に枢着されている。

転写ドラム12の一端には被検出部24Aが固定されてい
る。そして、この被検出部24Aの通過領域には検出部24B
が不動部材に固定されて設けられている。これら検出部
24Bと被検出部24Aとの対を以て転写ドラム12のポームポ
ジションを検出するホームセンサ24が構成される。

次に、感光体ドラム14であるが、外周には感光体５が
巻装されていてドラム自体は固定された軸14Aに枢着さ
れている。感光体ドラム14に対する回転力は内蔵された
アウターローター型のモータM2により与えられる。符号
26は感光体ドラム14の幅厳密には感光体５の幅を示す。

第２図、第３図の例では、感光体ドラムの幅26は前記
中間開口部13よりも小さく設定されている。

感光体ドラム14の軸長手方向両側にはそれぞれ回転リ
ングたる位置決め円板28A,28Bが軸14Aに対し軸受を介し
て回転自在に設けられている。

これら位置決め円板28A,28Bは転写ドラム12の両端リ
ング12A,12B部分であって誘電シート８の無い部位にそ
れぞれ対向圧接して感光体５と誘電シート８とが軽く接
触する程度にて両ドラムの間隔を一定に維持する機能を
果している。

従って、転写ドラム12と感光体ドラム14間での転写圧
は軸に対して回転自由な位置決め円板28A,28Bを媒体と
することにより加えられることとなり、感光体の幅26は
転写ドラムの中開口部の幅13よりも小さいのであるか
ら、感光体ドラムに対して転写ドラムを変速回転して
も、感光体５と誘電シート８とは円滑なスリップが可能
であり、画像ブレやジター等を生ずることはない。

又、誘電シート８から外れた部位に位置決め円板が圧
接しているのであるから、経時的にみても従来の如く誘
電シートの変形や圧延現象は生ぜず、従って、信頼性、
耐久性が向上する。

さらに、転写ドラムの枠体自体の精度も、感光体ドラ
ムと直接圧接して回転される訳ではないから、従来例と
比べて緩和されコスト低下に寄与し得る。

本例では転写に際して、転写紙10は第１図にも示され
るように感光体５と、中間開口部に逃げた誘電シート８
との間に介在されるので均一な転写がなされ転写効率も
向上される。ここに、誘電シート８としては例えば、ポ
リエステルフィルムや４弗化ビニリデンフィルム等が用
いられるが、これらは柔軟性があるので弾性が吸収する
ことにより薄手の転写紙に対しても充分にむらなく挟圧
して転写性能を確保することができる。

一方、感光体５は転写ドラムから直接転写圧力を受け
る訳でないから、又、誘電シート８も直接位置決め円板
と圧接している訳ではないから、従来技術の如く、トナ
ーや紙粉等が固着介在して損傷を与えたり、転写性能を
損ねることはない。

なお、第２図において、説明を補足すると、符号31は
分離チャージャを示し、軸12Dに取付けられたパワーパ
ック32により電源の供給を受ける。又、軸12D,14Aはそ
れぞれ中空となっていて、モータM1,M2それぞれの駆動
用電線を通す便に供されている。

次に、第１図に拡大して示すように、転写ドラムのリ
ング12A,12Bにはそれぞれ誘電シート８のにげ用として
の段部が形成されている。そこで、この段部寸法を前記
中間開口部の幅寸法13に加えた寸法を符号34で示す。

このような段部を形成した場合には段部を含めた寸法
が転写手段の幅を意味し、誘電シート８の実質的なにげ
領域を形成するから、感光体ドラムの幅寸法26は中間開
口部13より小さくする必要はなく、少なくとも上記段部
を含めた寸法34よりも感光体の幅26が小さければよい。

第１図の例において誘電シート８の幅寸法36は両位置
決め円板28A,28B間隔より小さい。従って、位置決め円
板28A,28Bは誘電シート８とは圧接関係にはない。

転写紙10の寸法は符号38で示され、中間開口部寸法13
の内側にある。

以上、まとめると次のようになる。

位置決め円板28A,28Bは転写ドラム枠体つまり、リン
グ12A,12Bの外周上に巻付けられている誘電体シート８
のスラスト方向端部よりも外側即ち、直接シート等に接
触しない位置で、転写ドラムと接触係合する。

位置決め円板と圧接する転写ドラムのリング12A,12B
部分の径は、該ドラム中央部の転写領域における非転写
時の外径よりも（転写紙最小厚さ＋誘電シート８の厚
さ）×２だけ大きいことが望ましく、そのようにするこ
とにより誘電シート８を傷めない範囲で転写もむらなく
実行できる。

感光体の幅26は最大画像形成可能幅である中間開口部
13より広く、かつ、誘電シート８の幅36よりも狭く設定
されている。更に望ましくはリング12A,12B部ににげ用
の段部が設けられているときは、段部を加えた寸法34よ
りも狭い方がよい。

このように本例では、転写ドラムを感光体ドラムと等
速で回転させる場合のみならず、転写紙サイズによりコ
ピー速度を効率的に上げるため回転中に加減速するスキ
ップ回転を可能にする。

スキップ回転において、転写領域で転写ドラムと感光
体ドラムはスリップするが、その際誘電シート８は前述
した様に柔軟なもので構成されている故に、スリップが
大きな負荷動とならずにすみ、結果的には転写ドラム及
び感光体ドラムに対して速度変動の発生が非常に少なく
てすむ。

従って、これらによる転写ぶれ、画像こすれ、転写抜
け、ジター等の異常画像を発生防止及びシーケンス制御
上のトラブルも発生しないですむ。又、各ドラムの駆動
モータのパワーロスも少なく省エネルギー効果も期待で
きる。同時に感光体上に付着したトナー、紙粉等の転写
への影響を少なく、トナー固着や剥れなどの感光体に対
する損傷も回避される。

位置決め円板28Bは軸14Aに対し容易に着脱自在であ
る。又、着脱時もその位置は正しく定められるようにな
っている（第１図参照）。すなわち、ねじを緩めて面板
を外し、スラスト押さえリングを外し、かつ圧縮ばね及
び感光体押さえ前フランジを外せば感光体ドラム14を引
き出すことができ、感光体ドラムの交換時にも簡単なメ
ンテナンスを可能にしている。

さらに、感光体ドラム14と位置決め円板28A,28Bは同
軸芯であるので感光体ドラムとの取付精度も容易に得る
ことができる。同時に転写位置精度も、格別な組付調整
を要することなく簡便に行なうことができ、均一転写が
できる。そして、誘電シート８への干渉は最小限である
ので耐久性、信頼性が向上する。

次に、本発明が適用され得るカラー複写機の例を第４
図により説明する。

本例は、基本的には、スキャニング光学系40により原
稿を繰返しスキャニングすることにより一定速度で回転
する１つの感光体ドラム14上に逐次カラー原稿の複数色
分解露光を行ない、この感光体ドラム14上に作像される
潜像をその都度対応する補色トナーで現像した後、この
感光体ドラム14に接して回転する転写ドラム12により保
持された転写紙に繰返し転写するカラー複写機である。

但し、オペレーティングスイッチにより指定されるカ
ラー白黒モード切換により、カラーモードと白黒モード
（単色モード）では感光体ドラム14の線速を変えてい
る。

実験機ではカラーモード線速１に対し、白黒モード線
速が２でコピー可能であり、白黒コピーでは処理能力が
倍増される。

従って、線速変化に対応して各々の作像時の速度と位
置について制御を行ない同期をとるようにしている。

又、合成コピーを得ることもできる。例えば、複数枚
の原稿からカラー画像とモノカラー画像とを一枚の転写
紙上に合成することもできる。その場合には、先ず、第
１原稿からカラー画像をとる。その時の転写紙は転写ド
ラム上に保持されたままであり、カラー画像形成後は停
止している。その停止位置は本体CPUに記憶され、モノ
カラー転写時には上記CPUにより画像先端と転写紙との
同期がとられ、合成コピーが得られる。

この合成画像の組合せは例示であり、他の態様も可能
である。合成コピーの位置指定を行ないたい時、操作パ
ネルプラテン上より入力するようにし、その指定範囲で
転写ドラムを駆動させてもよい。

ここに、感光体ドラム14と転写ドラム12とに対しては
各々個別の駆動源として感光体ドラムを駆動する第１駆
動手段としてのモータM1,転写ドラムを駆動する第２駆
動手段としてのモータM2（第２図参照）が、スキャニン
グ光学系40についても個別の駆動源がそれぞれ連結され
ている。ここで、スキャニング光学系40は往復動が必要
なためモータは正逆転可能なものが用いられている。

そして、スキャニング機構系内におけるスキャニング
開始前の露光ランプ等の位置（ホームポジション）、即
ち図で実線で示すスキャニング光学系40のスキャニング
開始位置を検出するスキャニングセンサーと、転写ドラ
ム12近傍に配置されてこの転写ドラム12上の転写紙の後
端を検出する転写紙センサーとが設けられている。更
に、制御系としては、感光体ドラム14用のモータM2を一
定速度で回転させるための基準パルスを発生供給する基
準パルス回路と、このモータM2に対応して他のモータM1
及びスキャニング用駆動源を駆動制御するサーボ回路
と、これらのサーボ回路に転写紙のサイズ指令を行なう
紙サイズ設定回路等が設けられている。

このような構成により、スキャニングセンサーからの
検出信号と、転写紙センサーからの検出信号とから転写
開始時期と転写終了時期とを検出するとともに、このよ
に検出された転写終了時期と転写開始時期との間に転写
ドラム12上の転写紙先端と感光体ドラム14上の各色のト
ナー像先端とを一致させるべく転写ドラム12の回転速度
を可変制御するというものである。つまり、各色毎の作
像に際して感光体ドラム14が１周するのを持って各色画
像毎に同じ位置からスキャニング露光を開始するのでは
なく、スキャニング光学系１のスキャンバック（リター
ン動作）が完了すると直ちに次のスキャニングを開始し
て感光体ドラム２上への結像を行なうものである。これ
により、スキャニング動作が紙サイズに応じた長さの分
のものとなって短縮されるものである。そして、この際
に転写ずれを生じないように感光体ドラム14の速度とは
別個に転写ドラム12の回転速度を制御しているものであ
る。

本例では感光手段の幅を転写手段の幅より小さく設定
しているので、転写ドラム12を変速しても摩擦振動に伴
なう画質への影響は生じないのである。

さて、感光体ドラム14の回りには帯電チャージャ42が
設けられ、次段には光学手段としてのスキャニング光学
系40が設けられている。このスキャニング光学系40は周
知のもので、ランプ、複数のミラー、結像レンズ等によ
り構成され、実線で示すホームポジションの位置から一
点鎖線で示す位置（原稿長さ或いは変倍率に対応した長
さ）までスキャニング移動し、この一点鎖線側の位置か
ら実線で示す位置にリターンする動作を繰返すものであ
る。そして、このスキャニング光学系40の光路中には色
分解フィルタ44が設けられている。又、このようなスキ
ャニング光学系40による結像位置の後段に位置させて現
像位置46が設けられている。この現像装置46は複数の現
像手段、すなわちカラーコピー用にマゼンタＭ現像器46
M、シアンＣ現像器46C及びイエローＹ現像器46Y及び黒
現像器46Bよりなる。更に、このような現像装置46の後
段には転写紙10を保持して回転駆動させる中空の転写ド
ラム12が設けられている。この転写ドラム12は各種サイ
ズの転写紙カセット48から給紙された転写紙10をクラン
プ保持して複数回の転写に供するもので、この転写ドラ
ム12内には転写チャージャ50が配置されている。符号52
はクリーニング装置を示す。

このような構成により、基本的には、スキャニング光
学系23によりカラー原稿を繰返しスキャニングすること
により一定速度で回転する１つの感光体ドラム20上に逐
次カラー原稿の複数色分解露光を行ない、この感光体ド
ラム20上に作像される潜像を現像装置46においてその都
度相対する補色トナーで現像した後、転写ドラム12によ
り保持されて回転する転写紙10に繰返し転写することに
よりカラーコピーを得ることとなる。転写を終了した転
写紙10は分離爪54により転写ドラム12から剥されて搬送
ベルト56を経て定着装置58に送られ、そこで定着された
後、排紙トレイ60に送り出される。

上記実施例では原稿台固定でスキャナー光学系移動型
であったが、原稿台移動型においても本発明を実施でき
ることはいうまでもない。

（効果） 本発明によれば、転写紙の後端通過後に感光手段を増
速してコピー時間を短縮可能としつつ、むらの少ない均
一な転写を短時間になし得ると共に転写手段の耐久性、
信頼性を向上することができ好都合である。

【図面の簡単な説明】

第１図は感光体ドラムと転写ドラムとの関係を説明した
拡大断面図、第２図は感光体ドラムと転写ドラムとの関
係を説明した断面図、第３図は感光体ドラムと転写ドラ
ムとの関係を説明した斜視図、第４図は本発明の実施に
適するカラー複写機の構成図、第５図は従来技術の説明
図である。 ５……感光体、12……（転写手段の一例としての）転写
ドラム、14……（感光手段としての）感光体ドラム、28
A,28B……（回転リングとしての）位置決め円板、40…
…（光学手段としの）スキャニング光学系、M1……（第
１駆動手段としての）モータ、M2……（第２駆動手段と
しての）モータ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１つの感光体と、この感光体上に逐次、カ
   ラー画像に対応する潜像を形成する光学手段と、その都
   度、前記潜像をカラートナーで現像する複数の現像手段
   と、前記感光体に接して回転し、転写紙を保持し、前記
   現像されたカラートナーを保持された転写紙上に繰り返
   し転写する転写手段を備えたカラー画像形成装置におい
   て、 前記感光体を駆動する第１駆動手段と、 前記転写手段を可変速可能に駆動する第２駆動手段と、 前記感光体の軸長手方向両端には、当該感光体と前記転
   写手段との間隔を一定に維持するために、前記転写手段
   ところがり接触する回転リングを前記感光体の軸に対し
   て回転自在に設けたことを特徴とするカラー画像形成装
   置。