JP2759822B2 - カラー画像形成装置の駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真方式によりカラー画像を形成する
カラー画像形成装置の、クリーニング手段および転写ベ
ルトの圧着および圧着解除を行う駆動装置に関するもの
である。

〔発明の背景〕

電子写真法を用いてカラー画像を得るには多くの方法
・装置が提案されている。例えば特開昭61−100770号公
報に開示されているように、像担持体たる感光体ドラム
上に原稿像の分解色数に応じた潜像形成と現像を行い、
現像の都度転写ドラム上に転写して転写ドラム上に多色
像を形成したのち、記録紙上に転写してカラーコピーを
得る方法がある。この方法による装置は、感光体ドラム
の他に１枚分の画像をその周面上に転写できる大きさを
もった転写ドラムを設ける必要があり、装置は大型でか
つ複雑な構造となることは避けられない。

また例えば特開昭61−149972号公報に開示されている
ように、感光体ドラム上に原稿像の分解色数に応じた潜
像形成と現像を行い、現像の都度転写材上に転写して多
色のカラーコピーを得る方法である。この方法にあって
は多色の画像を精度よく重ねることは困難で、良質のカ
ラーコピーを得ることはできない。

また感光体ドラム上に原稿像の分解色数に応じた潜像
形成と、カラートナーによる現像を繰り返し、感光体ド
ラム上でカラートナー像を重ねたのち転写してカラー画
像を得る方法がある。この多色画像形成の基本プロセス
は本出願人による特開昭60−75850号、同60−76766号、
同60−95456号、同60−95458号、同60−158475号公報等
によって開示されている。

このような重ね合せによってカラー画像を得るように
した多色画像形成装置にあっては、感光体ドラムの周縁
に色の異ったカラートナーを収納した複数の現像器が配
置してあり、一般には感光体ドラムを複数回回転させ、
感光体ドラム上の潜像を現像してカラー画像を得るよう
にしている。

〔発明の目的〕

上記の感光体ドラム上にトナー像を重ね合わせたのち
記録紙上に転写するカラー画像形成装置では、転写手段
として転写ベルトを用いたときは該転写ベルトを、また
クリーニング手段としてブレードやファーブラシを用い
るときは之等クリーニング手段を、前記のトナー像を形
成中は感光体ドラムより退避させておくことがトナー像
を損なわないために必要である。また画像形成が終わっ
た時点で転写ベルトが感光体ベルトに圧着して記録紙上
にトナー像の転写を行い、更に転写を終えた感光体ドラ
ム表面に対してクリーニング手段が圧着し、クリーニン
グを行うことが次の画像形成を行うために必要である。

クリーニング手段および転写ベルトの圧着解除の作動
には強力なソレノイドやモータの回転を用いての圧着お
よび圧着解除機構が採られて来た。強力なソレノイドを
用いたときはノイズ等の電気的障害を発生し、モータを
用いたときはそれぞれ複雑な機構・制御とそれによる高
いコストを必要とするものであった。

本発明は上記問題を解決し、簡単な機構で両者を正し
く制御することのできるカラー画像形成装置の駆動装置
を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

上記目的は、感光体ドラムの周縁部に複数の現像器と
圧着および圧着解除を行うクリーニング手段および転写
ベルトを設け、該クリーニング手段および転写ベルトは
圧着解除して該感光体ドラム上にカラー画像を形成し、
転写ベルトが圧着して転写を行ったのちクリーニング手
段が圧着してクリーニングを行うカラー画像形成装置
の、該感光体ドラムの側部にクリーニングおよび転写ベ
ルトの圧着解除用のカムを設け、該カムを駆動する歯車
が１回転すると該カムが1/4回転するよう構成し、バネ
クラッチを設けて前記作動の制御を行うことを特徴とす
るカラー画像形成装置の駆動装置によって達成される。

〔発明の構成の説明〕

本発明は転写ベルトの感光体ドラムに対する圧着
（接）と圧着解除（離）、およびクリーニング手段の感
光体ドラムに対する圧着（接）と圧着解除（離）が、画
像形成にあたって次のようなＩ〜IVのフェースの繰返し
によってなされることに注目してなされたものである。

上記のフェースの繰返しを行う手段として、感光体ド
ラムの側部（好ましくは両側部）に、一体とした転写ベ
ルト用のカムとクリーニング手段用のカムを設け、一体
としたこのカムが１回転する間にＩ〜IVのフェースを実
現するような形状とし、転写ベルトとクリーニング手段
は上記のカムと当接状態にあるときは（離）の状態とな
るよう構成するとともに、この一体としたカムを駆動す
る歯車が１回転すると該カム1/4回転するよう構成し、
Ｉ〜IVのフェースを順次実現するようにし、前記の歯車
にバネクラッチを設けて作動の制御を行うようにしたも
のである。

〔実施例〕

第１図は本発明のカラー画像形成装置の一実施例につ
いてその構成を示したものである。以下、図を用いて説
明するが本発明は之以外の構成であっても差支えない。

図において10はドラム状の像担持体すなわち感光体ド
ラムで、直径100mm中のドラム周面にOPC感光層が塗布さ
れた感光体で時計方向に駆動回転させる。20は前記感光
体ドラム10周面の感光体に電荷を印加する帯電極、30は
露光光学系たるレーザ書込み系ユニットである。

前記画像形成装置とは別体の画像読取装置から出力さ
れる色信号が前記レーザ書込み系ユニット30に入力され
ると、該レーザ書込み系ユニット30においては、半導体
レーザ（図示せず）で発生されたレーザビームは駆動モ
ータ31により回転されるポリゴンミラー32により回転走
査され、ｆθレンズ33を経て３枚のミラー34A,34B,34C
により光路を曲げられて、予め前記帯電極20によって電
荷を印加された感光体ドラム10の周面上に投射される。

一方では走査が開始されるとレーザビームはインデッ
クスセンサによって検知され、第１の色信号によるレー
ザビームの変調が開始され、変調されたレーザビームが
前記感光体ドラム10の周面上を走査する。従ってレーザ
ビームによる主走査と感光体ドラム10の回転による副走
査による感光体ドラム10周面上に第１の色に対する潜像
が形成されて行く。この潜像は第１の色として例えばイ
エローのトナーを収容する現像器41により現像されて感
光体ドラム10周面にイエローのトナー像が形成される。
得られたトナー像は感光体ドラム10周面に保持されたま
ま感光体ドラム10の周面より引き離されているクリーニ
ング手段80の下を通過し、次のコピーサイルに入る。

すなわち、前記感光体ドラム10は前記帯電極20により
再び帯電され、次いで信号処理部から出力された第２の
色信号が前記書込み系ユニット30に入力され、前述した
第１の色信号の場合と同様にして感光体ドラム10周面へ
の第２の色信号による書込みが行われ潜像が形成され
る。潜像は第２の色として例えばマゼンタのトナーを収
容する現像器42によって現像される。

このマゼンタのトナー像はすでに形成されている前述
のイエローのトナー像の上に重ねて形成される。

このようにして得られたトナー像は感光体ドラム10周
面に保持されたまま感光体ドラム10の周面より引き離さ
れているクリーニング手段80の下を通過し、次のコピー
サイクルに入る。

同様にして、感光体ドラム10上には第３の色信号によ
る書込みが行われ潜像が形成される。この潜像は第３の
色として例えばシアンのトナーを収容する現像器43によ
って現像される。このシアンのトナー像は前述のイエロ
ー，マゼンタのトナー像の上に重ねて形成される。

以上、３色のトナーによってカラーのトナー像が感光
体ドラム10上に形成されるが、同様にして黒色のトナー
像をも更に重ねることによって、高画質のカラー画像が
得られることとなる。

41ないし44は上記の現像を行うそれぞれイエロー，マ
ゼンタ，シアン，黒色の各トナーを収容した現像手段た
る現像器である。

前記各現像器は現像器41の例に示すように、感光体ド
ラム10の周面に対し所定の間隙を置いて対峙する内側に
固定した磁極を有する現像スリーブ41Aと、互に逆方向
への搬送力をもつ一対の撹拌ローラ41Bと41Cを備えてい
て、該撹拌ローラ41Bと41Cの混合作用によって現像剤
は、トナーとキャリアの成分が均一化された上で前記の
回転する現像スリーブ41の周面へと供給される。

現像剤を担持した各現像器の現像スリーブには直流あ
るいはさらに交流のバイアスが印加され２成分現像剤に
よる非接触の反転現像が行われるようになっている。

このような感光体ドラム10とその周縁部に設けられた
帯電極20による帯電と各色別のレーザ書込み系ユニット
30による露光および現像器41〜44による現像処理は各色
毎に従って４回行われることによって感光体ドラム10の
周面上には重ね合わせによってカラーのトナー画像が形
成される。

50は給紙カセット、51はさばきローラで給紙カセット
50内の積層した記録紙はさばきローラ51の作用によって
最上層から１枚ずつ搬出して給送される。

52Aおよび52Bはそれぞれ常時回転状態にある第１給紙
ローラと第２給紙ローラまた53Aおよび53Bはそれぞれ円
弧状および直線状をなした各給紙ガイドである。

前記給紙カセット50より搬出された記録紙は、第１給
紙ローラ52Aにより給紙ガイド53Aに沿って送られてＵタ
ーンすなわち上下反転したあと前記給紙ガイド53Bの搬
送路を遮切る給紙シャッタ54の立上がり部に当接して一
旦停止する。この場合前記第２給紙ローラ52Bは停止状
態にある記録紙の面上をスリップして回転を続ける。

トナー像を有した感光体ドラム10の回転にタイミング
を合わせて前記給紙シャッタ54が下方に退避すると記録
紙は前記第２給紙ローラ52Bの摩擦力によって感光体ド
ラム10の周速に同期して転写部70へと給送される。

71は転写ベルトで、駆動ローラ72と転写ローラ73の間
に張架され、感光体ドラム10の周速度と同速度に反時計
方向に回転している。また転写ベルト71は駆動ローラ72
を揺動中心として、感光体ドラム10に対して圧着および
圧着解除を行うようになっている。即ち転写ローラ73は
電圧が印加され帯電状態となった回転自在なローラで、
圧着時には感光体ドラム10の周面との接点において転写
ベルト71を介してトナー画像を記録紙側に転写する転写
部70を構成する。従って転写ベルト71によって記録紙を
搬送しつつ転写を行う。なお74は転写ベルト71の表面を
クリーニングするクリーニング手段である。

61は前帯電極でクリーニング装置80の上流に位置し、
トナー画像を記録紙に転写した感光体ドラム10周面上の
残留トナーを除去し易い状態に帯電する。

クリーニング装置80は揺動軸81を揺動中心として感光
体ドラム10に対し圧着および圧着解除を行う。82および
83は該クリーニング装置80のクリーニング手段たる導電
性のクリーニングブラシおよび導電性の回収ローラ、さ
らに84は前記クリーニング手段によって回収したトナー
を収容する廃トナー回収部である。

前帯電極61を通過した感光体ドラム10は、制御部より
の信号により摺接状態とされた前記クリーニングブラシ
82によって残留トナーを除去され、さらに該82ブラシに
付着した残留トナーは回収ローラ83に吸着されたあと前
記廃トナー回収部84へと送られる。

前記廃トナー回収部84には廃トナー送り棒85と変形可
能なトナー回収袋86が設けられていて、前記回収ローラ
83によって送られた残留トナーすなわち廃トナーは前記
廃トナー送り棒85を介して袋部材86の中に収容される。

かくして周面上をクリーニングされた感光体ドラム10
は再び前記帯電器20によって帯電されて新たな画像の形
成に移り同時に前記クリーニングブラシ82は摺擦状態を
解除される。

一方、転写部においてトナー画像の転写を受けた記録
紙は、感光体ドラム10の周面から分離して定着装置に給
送される。63は定着用熱ローラ対、64は排紙ローラ対で
あって、前記熱ローラ対63によってトナーを溶融固着し
た記録紙は前記排紙ローラ対64により定着装置より排出
される。

67および68は前記排紙ローラ対64によって排出される
記録紙を装置本体の上部に導くための排紙ガイドであっ
て記録紙は、排紙用の搬送ローラ65および66のリレーに
よって画像面を下向にした状態でトレイ69の上に排出、
積層される。

なお図上右上にはトナー補給部90がある。補給部90は
図上で重なるようにして補給用トナー容器91,92,93,94
が設けられていて、イエロー、マゼンタ、シアン、黒色
の各トナーを補給用として内部に収容している。同色の
補給用トナー容器91,92,93,94と現像器41,42,43,44との
間はトナー補給管91A,92A,93A,94Aによってそれぞれ接
続されている。トナー補給管91A,92A,93A,94Aの内部に
はスクリュがあって、制御部よりの信号で動力が伝達さ
れて当該スクリュが回転すると、当該補給用トナー容器
内のトナーは補給管を通って現像器内に補給される。

以上説明した第１図に示したカラー画像形成装置につ
いて、感光体ドラム周縁の像形成手段の位置関係を示し
たのが第２図で、かかる位置関係にあるカラー画像形成
装置の画像形成のタイムチャートを示したのが第３図で
ある。

次にかかるカラー画像形成装置における転写ベルトお
よびクリーニング手段の感光体ドラムへの圧着および圧
着解除の構成と動作について説明する。

第４図は感光体ドラムの要部正面図で、第５図は要部
側断面図を示す。感光体ドラム10の軸方向両側には、そ
れぞれ２つのカムC101,C102と歯車G201が一体とし、対
称的にドラム軸11を中心として回動自在に取付いてい
る。カムC101は転写ベルト71の接・離を規制するカムで
あり、カムC102はクリーニングブラシ82の接離を規制す
るカムである。

転写部70には転写ローラ70と同軸なコロ170が両側に
設けられていて、コロ170がカムC101周面と当接した状
態では転写ベルト71は感光体ドラム10から離れた位置に
ある。

また、クリーニング装置80についてもクリーニングブ
ラシ82と同軸なコロ180が両側に設けられていて、コロ1
80がカムC102周面と当接した状態ではクリーニングブラ
シ82は感光体ドラム10から離れた状態にある。

第４図では、転写ベルト71もクリーニングブラシ82も
ともに感光体ドラム10より退避した前記のフェースＩの
状態を示している。感光体ベルト71の当接位置とクリー
ニングブラシ82の当接位置とは105゜の含み角をもって
感光体ドラム10に対向しているので、カムC101とカムC1
02とも基準位置を105゜のズレをもって固定されてい
る。

カムC101についてそのカム形状は、第４図の凸にある
カム位置を基準とし、回転方向上流に向けて90゜宛に
凹，凹，凸のカム形状となっている。

カムC102についてもそのカム形状は、第４図の凸にあ
るカム位置を基準とし、回転方向上流に向けて90゜宛に
凸，凹，凹のカム形状となっている。

カムC101,C102と一体となった歯車G201は、ドラム軸1
1と平行に位置した回転軸111に固定した歯車G202と噛合
している。歯車G202は歯車G201の1/4の歯数となってい
て、回転軸111が１回転するとカムC101,C102は1/4回転
する。即ちカムフェースが次に変わることとなる。回転
軸111には遊嵌した歯車G203があり、歯車G203はバネク
ラッチS101を介して回転軸111に係合している。またバ
ネクラッチS101の近傍にはソレノイドSOL101があり、バ
ネクラッチS101の爪にソレノイドSOL101のアクチェータ
が係合している。この状態では外部の駆動源で回転する
歯車G203は空転して回転軸111は回転しないで停止して
いる。いま一瞬ソレノイドSOL101が作動するとアクチュ
エータはバネクラッチS101の爪から外れ、駆動源からの
動力は歯車G203を介して入力し、回転軸111は反時計方
向に１回転して停止する。カムC101,C102は1/4回転し
て、転写ベルト71およびクリーニングブラシ82の感光体
ドラム10に対する圧着および圧着解除は第３図に示した
ように、カラー画像形成の一環として作動する。

〔発明の効果〕

転写ベルトおよびクリーニング手段が、感光体ドラム
から退避してカラー画像を形成し、その後圧着して転写
およびクリーニングを行うようにしたカラー画像形成装
置においては、本発明によってその作動が極めて安価な
形でかつ正しくなされるカラー画像形成装置の駆動装置
が提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図はカラー画像形成装置の断面構成図、第２図は第
１図に示したカラー画像形成装置における各機材の配置
関係を示す説明図、第３図は第２図に示した配置関係で
の画像形成のタイムチャート、第４図は感光体ドラムの
要部正面図で第５図は要部側断面図。 10……感光体ドラム、11……ドラム軸 20……帯電極 30……レーザ書込み系ユニット 41,42,43,44……現像器、70……転写部 71……転写ベルト、73……転写ローラ 80……クリーニング手段、82……クリーニングブラシ 111……回転軸、170,180……コロ C101,C102……カム、G201,G202,G203……歯車 S101……バネクラッチ、SOL101……ソレノイド

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体ドラムの周縁部に複数の現像器と圧
   着および圧着解除を行うクリーニング手段および転写ベ
   ルトを設け、該クリーニング手段および転写ベルトは圧
   着解除して該感光体ドラム上にカラー画像を形成し、転
   写ベルトが圧着して転写を行ったのちクリーニング手段
   が圧着してクリーニングを行うカラー画像形成装置の、
   該感光体ドラムの側部にクリーニングおよび転写ベルト
   の圧着解除用のカムを設け、該カムを駆動する歯車が１
   回転すると該カムが1/4回転するよう構成し、バネクラ
   ッチを設けて前記作動の制御を行うことを特徴とするカ
   ラー画像形成装置の駆動装置。