JP3071209B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、静電複写機、静電プリンタ等の、光学を利
用した画像形成装置、特に回転鏡即ちポリゴンミラーを
備えた画像形成装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来のカラー画像形成方式には、３個の方式が知られ
ている。すなわち、例えば特開昭60−76766号公報に開
示されている記録媒体上に帯電・露光・現像を複数回繰
返して画像を重ね合わせこれを記録紙上に一括転写して
画像形成を行なういわゆる多重現像一括転写方式、記録
媒体上に帯電・露光・現像の工程その後中間転写体に記
録像を転写する工程を複数回繰返して中間転写体に多色
重ね画像を形成し、記録紙上に一括して転写するいわゆ
る中間転写画像形成方式、および、記録媒体上に帯電・
露光・現像の工程その後記録媒体上の画像を記録紙上に
転写する、これらの工程を複数回繰返して記録紙上に多
色重ね転写を行なう方法が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような方式によると、回転ミラーが使用されて
いるが、回転ミラーすなわちポリゴンミラーは、その各
表面の製作精度が異なり、またモーターの回転変動によ
り画像面位置精度が難しい等の理由により高精細なカラ
ー画像を形成する場合、色相が充分に得られないという
欠点がある。

又固体露光装置としてLED、LCD（液晶アレイ）等は高
価であり、かつ記録速度が遅いことからあまり使われ
ず、回転鏡を応用した光学装置が一般的に広く使われて
いる。

したがって、本発明は画像形成速度が大であると共
に、安価である回転ミラーを適用し、しかも高精細なカ
ラー画像を得ることのできる画像形成装置を提供するこ
とを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、色分解された
画像信号に応じて変調されたレーザー光を出射する一つ
のレーザー光源と、前記レーザー光源からのレーザー光
を偏向する回転多面鏡と、前記回転多面鏡により偏向さ
れたレーザー光で走査される感光体と、前記感光体に一
色づつ形成され順次前記感光体から転写される各色をト
ナー像を重畳保持するトナー像保持部材と、を有する画
像形成装置において、前記トナー像保持部材の周長が、
［副走査方向の記録密度／前記回転多面鏡の面数］の整
数倍となっていることを特徴とするものである。

［作用］ 本発明では、回転多面鏡の偏向開始面がどの色でも同
じになるので、回転多面鏡の各面の面精度が一定してい
なかったり、回転多面鏡の回転むらがあっても、トナー
像保持部材上での色ずれが生じない。

［実 施 例］ 以下、本発明を感光ドラム、記録紙で実施した例につ
いて説明する。

第１図は本発明の実施例で、具体的数値を使用しなが
ら説明する。

直径60mmのアルミシリンダー１の上面に有機半導体
（OPC）、酸化亜鉛、セレン、アモルファスシリコン等
の光導電体２を塗布または、蒸着等の手段で固定したも
のを感光ドラム３とし、本装置では、OPCを塗布し、矢
印方向に図示されない駆動源により毎秒50mmの周速度で
駆動する。コロナ帯電器４により感光ドラム３上を均一
に−600Vに帯電する。次にイエロー画像をあらわす電気
信号（図示せず）をレーザーダイオード５に与えること
によって画像光Ｌを作り、高速モーター６によって回転
する多面鏡７に反射させ、反射光Ｌをレンズ８、折り返
しミラー９を介して感光ドラム３上に静電潜像が形成で
きる。また、光照射エネルギーは、感光ドラム３の表面
が−60Vになるように選んだ。

次の工程では、感光ドラム３の上面に光照射された部
位にイエロートナーＹが付着するよう感光ドラム３の帯
電極性と同一で略同電位の電圧、例えば−500Vを印加し
て現像するいわゆる反転現像を行う。必要に応じて、直
流電圧−500Vに、交流電圧数百Ｖから数千Ｖを重畳して
もよい。

このときの現像手段としては、公知の技術として、２
成分現像方法、カスケード現像、タッチダウン現像、ジ
ャンピング現像、または、クラウド法等を使用すること
ができる。他の現像装置10M、10C、10BKの現像動作を停
止させるため、イ）感光ドラム３と離間する、ロ）トナ
ー供給を停止するよう充分な逆電圧を印加する、ハ）第
１図内で、トナー供給ローラ11を停止する、等の処理を
行う。あるいはこれらの動作を組み合わせて行ってもよ
い。

この感光ドラム３上のイエロートナーは、記録紙カセ
ット12内の記録紙Ｐを給紙ローラ13によって給送し、記
録紙Ｐは、転写ローラ回転体16に巻き付けられる。ま
た、転写ローラ回転体16は、直径116mmの金属シリンダ
ー14に樹脂中にカーボン、酸化亜鉛等を分散させて、10
⁷〜10¹³オームcm程度で厚さ2mmのシート15を巻き付けた
ものとした。また、トナー像保持部材である転写ローラ
回転体16は必要に応じて記録紙Ｐの先端を保持するた
め、グリッパーや空気によって吸引する手段を設ける
か、または、前述シート15を一般的に知られている静電
吸着を行わせるよう表面にマイラーシートのような絶縁
体を配置してもよい。転写ローラ回転体16には、外部電
源17からトナーと逆極性の＋１〜5kVの電圧印加がなさ
れる、記録紙Ｐの幅が210mmで、坪量が80g/m²の場合、
転写電流１〜1.5μＡに選択することによって記録紙Ｐ
上には、イエローの可視像が得られる。また、感光ドラ
ム３の上面の転写残りのトナーは、ブレード、ファーブ
ラシ、磁気ブラシ等のクリーニング装置18によって清掃
される。

感光ドラム３は、再度帯電器４にて均一帯電、マゼン
タ画像露光Ｌ、マゼンダ現像10MにてマゼンタトナーＭ
を付着させ、記録紙Ｐ上にマゼンタトナーを重ね転写す
る。同様な動作をシアン現像装置10C、黒現像装置10BK
についても行い、記録紙Ｐ上には、イエロートナー、マ
ゼンタトナー、シアントナー、黒トナーが重ね転写され
る。その後、記録紙Ｐは、転写ローラ回転体16よりはが
され、記録紙Ｐ上のトナーは、加熱、加圧等を行う定着
装置19によって固着され、排紙トレー20上に搬送され
る。

ところで、従来ポリゴンミラーの各面と各色画像の先
端走査線が一致せず、そのポリゴンミラーの各面の面精
度やポリゴンミラーを回転するモーター等の固有の回転
ムラ等いわゆるジッターにより各色重ね合わせると主走
査方向にズレが生じる。極端な場合、解像度400dots/イ
ンチで記録する場合、書き込み位置より画像中央及び他
端では、２〜3dot（10μｍ〜300μｍ）ズレる場合があ
る。なお、空気動圧軸受けモータの場合は、回転ムラは
無視することができる。

そこで、本発明者は、この解決策として、ポリゴンの
ミラー面の一面をイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の
第１主走査が合致する様に、第１図内にて転写ドラムの
周長をポリゴンミラーの数とその副走査の密度から 転写ドラム＝副走査線密度／ポリゴン面数×整数倍 になる様に作成した所、色ズレのない鮮明な画像が得ら
れることが判明した。

特に米国特許第4853710号明細書に詳述されているポ
リゴンミラーにｆ−θ特性を持たせた光学装置等、ミラ
ー面の加工精度が充分出ない装置でも同様の効果があ
る。

具体的周長としては副走査密度1mm当り12本としポリ
ゴンミラーのミラー面数６面で画像形成の長さをA4サイ
ズで297mmとすると周長は297＋α（αは次の画像形成す
る為の準備期間）である。前記式を使用して計算すると
整数値:188とし 転写ドラム周長Ｌ＝12/6×188＝376mm 以上から転写ドラム周長を376mmに選ぶことによって
常に各色画像の書出しに用いる面を同一面に出来る為、
前述ジッター等の障害を取除くことが可能となる。

以上を第１図説明装置内に取入れてフルカラー画像を
作成した所色ズレのない高画質を得ることが可能となっ
た。

第２図は、本発明に追加すると好ましい装置例を示
す。

通常、物質が昇温すると、膨張することはよく知られ
ている。

第１図に示されているような装置では周囲の温度は通
常５℃〜35℃の範囲内で使用され、かつ装置の作動によ
って、転写ドラム16が昇温し、転写ドラム16の収縮が起
り第１図説明の装置内では常に各色画像を一定に位置合
わせすることが不可能な場合がある。第２図に示す例で
は、転写ドラム16内にヒーター25を内蔵しかつサーミス
タ26で転写ドラム16の温度を検出しこの検出信号をヒー
ター25の電源27を制御するようになっている。

これにより40℃〜60℃範囲内の一定温度を規定するこ
とで前述欠点もなくなることが判明した。

又上述説明では４色の現像剤を使用した装置で説明し
たが、２色以上の現像装置を使用した装置であっても同
一効果は得られる。又４色の現像剤で画像形成する場合
２色以上を重ねることでも色ズレは軽減されることが判
った。

以上の説明は、転写ドラムで説明したが、これらはド
ラム以外にシートフィルムで構成した転写シートで実施
できる。

又転写ドラム上に記録紙Ｐを装置して転写したが転写
ドラム上に直接複数回直接画像転写を行なわせ、この転
写ドラムの上の画像を記録紙Ｐ上に一括転写する装置で
は転写ドラムの周長を規定値に合せればよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、回転多面鏡の
偏向開始面がどの色でも同じになるので、回転多面鏡の
各面の面精度が一定していなかったり、回転多面鏡の回
転むらがあっても、トナー像保持部材上での色ずれが生
じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したカラー画像形成装置の模式的
断面図、第２図は本発明に追加すると好ましい装置例を
示す側面図である。 ３……感光ドラム、５……レーザーダイオード ７……多面鏡、16……転写ローラ回転体 26……ヒータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/01 G03G 15/01 - 15/01 117 B41J 2/44 G03G 15/16

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】色分解された画像信号に応じて変調された
   レーザー光を出射する一つのレーザー光源と、前記レー
   ザー光源からのレーザー光を偏向する回転多面鏡と、前
   記回転多面鏡により偏向されたレーザー光で走査される
   感光体と、前記感光体に一色づつ形成され順次前記感光
   体から転写される各色のトナー像を重畳保持するトナー
   像保持部材と、を有する画像形成装置において、 前記トナー像保持部材の周長が、［副走査方向の記録密
   度／前記回転多面鏡の面数］の整数倍となっていること
   を特徴とする画像形成装置。