JP3103485B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3103485B2
JP3103485B2 JP06241300A JP24130094A JP3103485B2 JP 3103485 B2 JP3103485 B2 JP 3103485B2 JP 06241300 A JP06241300 A JP 06241300A JP 24130094 A JP24130094 A JP 24130094A JP 3103485 B2 JP3103485 B2 JP 3103485B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は原稿または画像信号から
提供された画像を記録紙に形成する画像形成装置に係
り、特に色が異なる現像剤を使用して天然色やモノカラ
ーまたは白黒の画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】画像形成装置としての複写機やプリンタ
ーまたはフックシミリなどは、原稿から又は所定の画像
ソースから取得した画像情報に基づいて感光体を露光し
て潜像潜像を形成し、その潜像が形成された部位に現像
剤（例えばトナー）を付着してその潜像が見えるように
顕像化し、その顕像化した画像を記録紙に転写し定着さ
せることにより、所望とする画像を記録するようになっ
ている。
【０００３】カラー画像を形成するには、通常、イエロ
ー（yellow )，マジェンタ（magenta ），シアン（cya
n) の３種の現像剤又はそこに黒色（black)を追加させ
た４種の現像剤が使用される。色が異なる現像剤はそれ
ぞれの現像器に収納され、順に選択されて前述した感光
体の潜像部位に選択的に移って付いた後、それから記録
紙に転写される。このように、色が異なる現像剤がそれ
ぞれ盛られた複数の現像器を有するカラー画像形成装置
はその現像器の配置形態により固定式と回転式などに区
分される。
【０００４】固定式は複数の現像器が感光ドラムの周囲
に固定的に配置される形態であって、選択された現像器
が自己の位置で感光ドラムに現像剤を移動させるように
作動される（アメリカ特許 4,063,724 参照) 。
【０００５】回転式は複数の現像器が感光ドラムと隣接
した所に回転作動されるように設けられる一回転体に放
射状で内装された形態であって、その回転体を回転させ
ることにより選択された現像器を感光ドラムの現像領域
に移動させる（アメリカ特許4,615,612 参照) 。
【０００６】前記の固定式は、複数の現像器を配置する
充分な空間を確保するために大きい直径の感光ドラムを
使用すべきなので小型化に不利である。そのうえ、感光
体の潜像が形成され始まる部位、即ち、露光される部位
から各現像器の現像位置までの距離が相異なるので、各
現像位置における潜像電位の減殺量も異になる。このた
め、それぞれ現像された色の濃度が均一でなく、最終的
に記録紙に形成される天然色画像に染みが付くなど、高
品位の画質を得ることができなかった。
【０００７】前記の回転式においては、回転体が回転す
る時少なくともいずれか一現像ユニットがひっくり返る
ので、それから内部にあった現像剤が流出されて周辺が
汚染されるなど維持補修に難点が多い。さらに、前記の
回転体を駆動するに大きい駆動トルクが要され、その回
転時の振動と騒音が大きく発生するなど安定した駆動が
難しく、これもやはり画質を向上させるには限界があっ
た。
【０００８】アメリカ特許 5,014,095には前述した固定
式および回転式とさらに他の形式の画像形成装置が開示
されている。その画像形成装置は図１のように、４個の
現像ユニット２ｍ，２ｙ，２ｃ，２ｄが上下に積層され
ているエレベーション（elevation ）箱３を具備する。
この箱３は感光ドラム１の一側から選択された現像ユニ
ットがその感光ドラム１の現像位置に移動するように昇
降される。このように、現像器２ｍ，２ｙ，２ｃ，２ｄ
を昇降させる形式によると、各現像剤間の潜像電位の減
殺量差による染みをなくすことができ、また現像剤が流
出されて汚染されることも防止し得る。しかしながら、
そのような複数の現像器２ｍ，２ｙ，２ｃ，２ｄが入っ
ている箱３を移動させ得る充分な空間が必要なのでやは
り小型化に不利で、また大きい駆動トルクの動力を使用
しなければならないので安定した駆動が難しく、さらに
画質改善にもあまり効果的でなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は複
数の現像器の配置とその駆動方式を最適化してコンパク
トした画像形成装置を提供することである。
【００１０】本発明の他の目的は安定した動作で駆動す
るように低いトルクで駆動可能な画像形成装置を提供す
ることである。
【００１１】本発明のさらに他の目的は複数の現像器か
ら現像剤が流出される恐れがない画像形成装置を提供す
ることである。
【００１２】本発明のさらに他の目的は高速印刷が可能
な画像形成装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像形成装置は、例えば次の構成を備える。
すなわち、画像情報により記録紙に画像を形成するため
の画像形成装置において、露光により潜像が形成される
感光ドラムと所定色の現像剤を収容してその潜像を現像
する現像器をそれぞれ含み、相異なる色の現像された画
像を提供する複数の画像形成ユニットと、前記複数の画
像形成ユニットのうち選択された画像形成ユニット側に
移動するように設けられ、その選択された画像形成ユニ
ットにある感光ドラムを前記画像情報により露光する露
光器と、前記記録紙が前記複数の画像形成ユニットにあ
る感光ドラムを経由するようにその記録紙を無限軌道に
移送させる無限軌道ベルトと、前記無限軌道上に前記感
光ドラムそれぞれに対応するように配置されそれぞれそ
の感光ドラムの現像された画像を前記記録紙に転写させ
る複数の転写用帯電器と、前記無限軌道ベルトに前記記
録紙を供給しそれから排出させるための給排紙手段とを
備えることを特徴とする。
【００１４】即ち、本発明は複数の現像器それぞれに専
用の感光ドラムを結合させ、それぞれ潜像を形成し現像
する複数の画像形成ユニットが具備され、それに対して
無限軌道上の無限軌道ベルトを用いて記録紙を移送させ
る画像形成装置を提供する。
【作用】かかる本発明の構成によれば、複数の現像器全
体に比して嵩を少なく占める露光器と転写手段が移動す
るので画像形成装置をコンパクトで構成することがで
き、また複数の現像器全体に比してはるかに軽い露光器
と転写手段を駆動するので、動作の安定を図る同時にそ
の安定した動作で画質を改善させることができ、また複
数の現像器が位置固定されているので、それから現像剤
が流出される恐れがなく、またその交換も容易であり、
前述した露光器を複数個具備して各感光ドラムに専用す
る位置に固定配置することにより、さらに安定した駆動
と高速印刷を図ることができる。
【００１５】
【実施例】以下、添付した図面に基づき本発明に係る実
施例を詳細に説明する。
【００１６】図２に示した本発明による画像形成装置に
おいて、１０は原稿、２０は読み取り器、３０は露光
器、４０ａ〜４０ｄは画像形成ユニット、５０は給紙カ
セット、６０は無限軌道ベルトそして７０ａ〜７０ｄは
転写用帯電器である。
【００１７】前記において、読み取り器２０は原稿１０
を光学的に読み取る通常的な光学装置であって、読み取
られた原稿１０の画像情報による電気的な画像信号を出
力して露光器３０に伝送する。
【００１８】露光器３０はその転送された電機的画像信
号に応じて細いレーザービームを投射する走射光学系で
ある。この露光器３０は複数の画像形成ユニット４０ａ
〜４０ｄのうち選択されたいずれか一つにある感光ドラ
ム４１の各位置Ｈａ〜Ｈｄに移動するように対応した駆
動手段により昇降される。
【００１９】画像形成ユニット４０ａ〜４０ｄはそれぞ
れ感光ドラム４１と、この感光ドラム４１を帯電させる
帯電ローラ４２と、現像剤４４を収容し、この現像剤４
４を感光ドラム４１に塗布する現像ローラ４５を有する
現像器４３、感光ドラム４１に付いている残余現像剤を
取り除くクリーナ４６より構成される。このような４個
の画像形成ユニット４０ａ〜４０ｄは相互に垂直方向に
積層され、例えば上から黒色、イエロー、マジェンタ、
シアンとなる４色相の現像された画像を提供する。
【００２０】初期に感光ドラム４１の表面は帯電ローラ
４２により均一に帯電されている。その表面には露光器
３０により露光され、その部分の電荷が取り除かれるこ
とにより目には見えない、いわゆる静電潜像が形成され
る。現像器４３は現像ローラ４５を回転させて内部に収
容された現像剤４４を感光ドラム４１に形成された静電
潜像部位に吸着させることにより、その静電潜像を現像
して始めて可視化された画像を作る。
【００２１】給紙カセット５０は記録紙５１を多数収納
し、給紙ローラ５２を通じて無限軌道ベルト６０側に一
枚ずつ給紙する。給紙された記録紙５１は用紙帯電器５
３により帯電され、同時に無限軌道ベルト６０はベルト
帯電器５４により帯電されることにより相互吸着する。
また、除電器５５は記録紙５１がその無限軌道ベルト６
０から離れ得るようにその吸着のための無限軌道ベルト
６０の帯電状態を取り除く。分離爪５６は除電された記
録紙５１と無限軌道ベルト６０を分離させ、その分離さ
れた記録紙５１を装置の外に排紙させると共にそれに転
写された画像を定着させる定着ローラ５７に案内する。
【００２２】一方、無限軌道ベルト６０は上下に離れて
いる２個の駆動支持ローラ６１，６２の周囲に継ぎ目な
い無限軌道でぴんと架設され、それに吸着される記録紙
を移送するように回転作動される。この無限軌道ベルト
６０の無限軌道上には前記のベルト帯電器５４と除電器
５５の以外に４個の転写用帯電器７０ａ〜７０ｄと用紙
センサ６３が配置されている。
【００２３】用紙センサ６３は無限軌道ベルト６０によ
り移送されてくる記録紙５１の先端を感知する。実際的
にその電気信号はセンサ６３の位置から選択された感光
ドラム４１の現像位置までの距離と無限軌道ベルトの移
送速度を鑑み、予め計算された所定時間後に露光および
現像の開始時点を決定する根拠となる。
【００２４】転写用帯電器７０ａ〜７０ｄは現像器４０
ａ〜４０ｄそれぞれの感光ドラム４１とそれぞれ向かい
合うよう近接に設けられ、記録紙５１がそれぞれの感光
ドラム４１を過ぎる間に電源が印加されることにより、
その感光ドラム４１から記録紙５１に画像を転写する。
【００２５】このような本発明の実施例による画像形成
装置において、望ましくは、図２において、露光器３０
の初期位置を最上位位置Ｈａにあるようにし、その最上
位にある画像形成ユニット４０ａの現像器４３には現像
剤４４として黒色トナーを収容させ、他の位置の現像器
にはエロー、マジェンタ、シアンのトナーをそれぞれ収
容させる。すると、黒白の画像を形成する場合に、前述
した露光器３０が初期位置に留まった状態で給紙、露
光、転写および排紙段階が次第に行われる。この時には
記録紙５１が無限軌道ベルト６０の無限軌道を１回循環
するように作動させればよい。
【００２６】次、カラー画像を形成する場合は、定めら
れた順次シーケンスにより露光器３０が“Ｈａ”，“Ｈ
ｂ”，“Ｈｃ”および“Ｈｄ”の各位置に移動してそれ
ぞれの感光体４１を順に露光し、該当する現像器がその
感光体４１の潜像を現像する。そして、４個の転写用帯
電器７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄもその定められた
シーケンスに応じて順に選択作動される。ここでは、記
録紙５１が無限軌道ベルト６０の無限軌道を２回多くし
て、３または４回程度循環するように作動させればよ
い。このように循環を反復する間、記録紙５１には各色
の単色画像が重畳転写されて最終的にはカラー画像が記
録される。
【００２７】本発明の画像形成装置において、前記の黒
白や天然色画像はもちろん、イエローとマジェンタを混
合した赤色、イエローとシアンを混合した緑色、そして
マジェンタとシアンを混合した青色などのモノカラー画
像を記録することも可能なのは無論である。
【００２８】図３は本発明の他の実施例による画像形成
装置であって、４個の画像形成ユニット４０ａ〜４０ｄ
にある感光ドラム４１それぞれに専用する露光器３０ａ
〜３０ｄをそれぞれの位置Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ，Ｈｄに固
定配置具備する。すなわち、各感光ドラム４１を露光す
るために前述した一つの露光器を移動させることに必要
な動力およびその電動機具を使用しないことにより、一
層安定した動作に寄与し、特に露光器を移動させること
にかかる時間を減らして高倍速記録が可能である。その
他の構成については、先に示した実施例と同様である。
【００２９】以上の如く、本実施例によれば、嵩が大き
い４個の現像器が固定されており、無限軌道上の無限軌
道ベルトを用いて記録紙を移送させるのでコンパクト
で、また低いトルクの動力で安定した駆動が可能なので
よい画質の画像を提供し得るだけでなく、４個の画像形
成ユニットが固定されていて、それから現像剤が流出さ
れる虞れがなく、また各画像形成ユニットを個別的に交
替することができて現像剤補充など維持補修が簡便な利
点を有する。また、それぞれの感光ドラムに専用する複
数の露光器を固定配置することにより、さらに安定した
駆動と高倍速印刷を可能にする。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の現像器の配置とその駆動方式を最適化してコンパク
トした画像形成装置が提供できる。
【００３１】また、安定した動作で駆動するように低い
トルクで駆動可能になると共に、複数の現像器から現像
剤が流出される恐れがない。
【００３２】また、他の発明によれば、上記効果に加え
て、さらに高速印刷が可能な画像形成装置を提供するこ
とが可能になる。
【００３３】
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の移動する現像ユニットを有する画像形成
装置を示した側面図である。
【図２】本発明の実施例による画像形成装置を示した側
面図である。
【図３】本発明の他の実施例による画像形成装置を示し
た側面図である。
【符号の説明】
１０ 原稿 ２０ 読み取り部 ３０；３０ａ〜３０ｄ 露光器 ４０ａ〜４０ｄ
画像形成ユニット ４１ 感光ドラム ４２ 帯電ローラ ４３ 現像器 ４４ 現像剤 ４５ 現像ローラ ４６ クリーナ ５０ 給紙カセット ５１ 記録紙 ５２ 給紙ローラ ５３ 用紙帯電器 ５４ ベルト帯電器 ５５ ．．．除電
器 ５６ ．．．分離爪 ５７ ．．．定着
ローラ ６０ ．．．無限軌道ベルト ７０ａ〜７０
ｄ．．．転写用帯電器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−155871（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−80949（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−197251（ＪＰ，Ａ) 米国特許5502557（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 15/16 G03G 15/01 112 G03G 15/01 114 G03G 15/04 111

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 画像情報により記録紙に画像を形成する
    ための画像形成装置において、 露光により潜像が形成される感光ドラムと所定色の現像
    剤を収容してその潜像を現像する現像器をそれぞれ含
    み、相異なる色の現像された画像を提供する複数の画像
    形成ユニットと、 前記複数の画像形成ユニットのうち選択された画像形成
    ユニット側に移動するように設けられ、その選択された
    画像形成ユニットにある感光ドラムを前記画像情報によ
    り露光する露光器と、 前記記録紙が前記複数の画像形成ユニットにある感光ド
    ラムを経由するようにその記録紙を無限軌道に移送させ
    る無限軌道ベルトと、 前記無限軌道上に前記感光ドラムそれぞれに対応するよ
    うに配置されそれぞれその感光ドラムの現像された画像
    を前記記録紙に転写させる複数の転写用帯電器と、 前記無限軌道ベルトに前記記録紙を供給し、それから排
    出させるための給排紙手段とが具備されたことを特徴と
    する画像形成装置。
  2. 【請求項２】 前記無限軌道ベルトの無限軌道上の所定
    の位置に配置され、その移送される前記記録紙を感知す
    る感知センサがさらに具備されることを特徴とする請求
    項１記載の画像形成装置。
  3. 【請求項３】 前記複数の画像形成ユニットがそれぞ
    れ、 前記感光ドラムに帯電させる帯電ローラと、その感光ド
    ラムに付いた現像剤を取り除くクリーナとをさらに含み
    一体的に構成されたことを特徴とする請求項１記載の画
    像形成装置。
  4. 【請求項４】 前記給排紙手段から給紙される記録紙が
    吸着されるように前記無限軌道ベルトを帯電させるベル
    ト帯電器と、その吸着力が取り除かれるように無限軌道
    ベルトの帯電状態を取り除く除電器がさらに具備された
    ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
  5. 【請求項５】 前記給排紙手段が、 記録紙を積層収納する給紙カセットと、この給紙カセッ
    トから記録紙一枚を引取して前記無限軌道ベルトに給紙
    する給紙ローラと、この給紙ローラによって給紙される
    記録紙を帯電させる用紙帯電器と、前記無限軌道ベルト
    から記録紙を取りのけるための分離爪と、この分離爪に
    より取り除けられた記録紙を外部に排紙させながらその
    記録紙に転写された画像を定着させる定着ローラとを含
    むことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
JP06241300A 1994-04-12 1994-10-05 画像形成装置 Expired - Fee Related JP3103485B2 (ja)

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