JPH049079A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 体上の潜像をその周縁部に設けた現像器によって現像し
てトナー像を形成し、転写イ（上に転写して画像を得る
ようにした画像形成装置に関する。

〔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。例えは特開昭６１１．００７７
０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した潜像形成と現像を
行い、現像の都度転写ト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
ピーを得る方法かある。この方法ζこよる装置は、感光
体１゛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。

また例えは特開昭６］−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
し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Ｊる特開昭６０−７５８５０号、同６０−７
６７６６号、同６０−９５４５６号、同６０−９５４５
８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。

また像形成体については、上記に説明したようにドラム
周面に光導電体を塗布あるいは蒸着した感光体ドラムと
ともに、光導電体を可視性のベルト上に塗布あるいは装
着したベルト状像形成体も提案されている。ベルト状像
形成体（以後感光体ベルトともいう）は駆動ローラを含
む回動ローラ間に張架することで形状が決まるので、空
間を有効に利用してコンパクトの形状とした画像形成装
置を構成する場合には有効である。また感光体ベルトは
小さな曲率に沿って走行することができるので、小径の
回動ローラを用いこの曲率部分を利用して転写材の分離
を行うことで転写材の分離不良等を防止することもでき
る。

〔発明の目的〕

感光体ベルトを用いたカラー画像形成装置にあっては、
該感光体ベルトの周縁部に、帯電手段、像露光手段、複
数の現像器群からなる現像手段等の像形成手段が設けら
れ、２等像形成手段が回動する感光体ベルトに一定の間
隙をもって対向することとなる。

かかるカラー画像形成装置における画像の現像方式とし
ては、各現像器の現像スリーブを感光体ベルト面に対し
若干離間した位置にｇき、バイアス電圧の印加によりス
リーブ上の現像剤を感光体上の潜像にジャンピングさせ
て現像するいわゆる非接触形式の現像方法がとられる。

この場合現像スリーブは、プラスの高電圧と印加され一
方感光体はマイナスに接地されているため、特に現像ス
リーブの端部と感光体の側端部において放電による電圧
のリークを起こし易く、そのため相互間に規定の電位差
を保つことが不可能となって現像した画像の濃度が不足
したり感光体自体を損傷させることがあった。

本発明はこの点を解決して改良した結果、現像スリーブ
と感光体との間の放電を防止することによって常に規定
の電位差を保ち、それによって濃度の適正な高品位の画
像を得ることの出来るカラー画像形成装置の提供を目的
としたものである。

〔発明の構成〕

上記目的は、回動するベルト状像形成体に対向して位置
したバイアス印加された現像スリーブによって該ベルト
状像形成体上の潜像の現像を行うようにした画像形成装
置において、前記ベルト状像形成体と前記現像スリーブ
との電気的短絡を防止する絶縁部材を前記ベルト状像形
成体あるいは前記現像スリーブの端部に設けることを特
徴とする画像形成装置によって達成される。

〔実施例〕

本発明のカラー画像形成装置の一実施例を第１図ないし
第５図に示す。

第１図において、ｌはベルト状像形成体たる可視性の感
光体ベルトで、該感光体ベルト１は回動ローラ２および
３の間に架設されていて回動ローラ２の駆動により時計
方向に搬送される。

４は前記感光体ベルト１に内接するよう装置本体に固定
した支持体すなわちガイド部材であって、前記感光体ベ
ルト１はテンションローラ５の上方への力学的作用によ
って緊張状態とされることによりその内周面を前記ガイ
ド部材４に摺擦させる。

従って前記感光体ベルトｌの外周面の感光体は搬送中に
も常に前記ガイド部材４の表面に対し一定の関係位置に
保たれ、安定した画像形成面を構成することを可能とし
ている。

６は帯電手段たるスフロトロン帯電器、７は像露光手段
たるし・−ザ書込み系ユニット、８ないし１］はそれぞ
れ特定色の現像剤を収容した複数の現像手段すなわち現
像器であって、これ等の各像形成手段はガイド部材４を
背面にした前記感光体ヘルド１の外周面に対向して配設
される。

前記の各現像器は着脱の可能な現像器収納ケースＣに納
められてそれぞれ水平方向の位置が規制された上、さら
にその底面に挟着した複数のスプリングＳの反発作用に
よって上方すなわち感光体ベルト１側に付勢される。

前記レーザ書込み系ユニット７には図示の光学系のもの
の他に、発光部と収束性光伝送体を一体とした光学系等
も使用される。

前記各現像器８　、９　、ＩＯ，］、ｌは例えばイエロ
ーマゼンタ、シアン、黒色の各現像剤をそれぞれ収容す
るもので前記感光体ベルトｌと所定の間隙を保つ各現像
スリーブ８　Ａ、　９　Ａ、１０Ａ、ＩＩＡを備え、感
光体ベルトｌ上の潜像を非接触現像法により顕像化する
機能を有している。この非接触現像は接触現像と異なり
、感光体ベルトの移動を妨げない長所を有する。

１２は転写器、１２Ａは除電バー、１３はクリーニング
装置で該クリーニング装置１３のプレー１’１３Ａとト
ナー搬送ローラ１３Ｂは画像形成中には感光体ベルト１
の表面より離間した位置に保たれ画像転写後のクリーニ
ング時のみ図示の如く感光体ベルト１０表面に圧接され
る。

前記ノノラー画像形成装置によるカラー画像形成のプロ
セスは次のようにして行われる。

ます本実施例による多色像の形成は、次の像形成システ
ムに従って遂行される。即ちオリジナル画像を撮像素子
が走査するカラー画像データ入力部で得られたデータを
、画像データ処理部で演算処理して画像データを作成し
、これは−旦画像メモリに格納される。次いで該画像メ
モリは、記録時とり出されて記録部である例えば第１図
の実施例で示したカラー画像形成装置へと入力される。

すなわち前記プリンタ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７に入力さ
れると、レーザ書込み系ユニン］・７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７Ａにより回転されるポリゴンミラー７Ｂにより回
転走査され、ｆθレンス７Ｃを経てミラー７Ｄおよび７
Ｅにより光路を曲けられて、予め帯電手段たる帯電器６
によって電荷を付与された感光体ベルｌ−１の周面上に
投射され輝線を形成する。

方では走査が開始されるとビームがインデックスセンザ
によって検知され、第１の色信号によるビームの変調が
開始され、変調さＪ″したビームが前記感光体ベルト１
の周面上を走査する。従ってレーザビームによる主走査
と感光体ベルト１の搬送による副走査により感光体ベル
ｌ−１の周面上に第１の色に対応する潜像か形成されて
行く。この潜像は現像手段の内イエロー（Ｙ）のトナー
（顕像媒体）の装填された現像器８により現像されて、
ドラム表面にトナー像が形成される。得られたトナー像
はドラム面に保持されたまま感光体ベルト１の周面より
引き離されている清掃手段たるクリニング装置１３の下
を通過し、っぎのコピーサイクルに入る。

すなわち、前記感光体ベルトｌは前記帯電器６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７に入力され、前述した第
１の色信号の場合と同様にしてドラム表面への書込みが
行われ潜像が形成される。潜像は第２の色としてマゼン
タ（Ｍ）の１・すを装填した現像器９によって現像され
る。

このマゼンタ（Ｍ）のトナー像はすでに形成されている
前述のイエロー（Ｙ）のトナー像の存在下に形成される
。

１（ｌはシアン（Ｃ）のトナーを有する現像器で、信号
処理部で発生される制御信号に基づいてドラム表面にン
アン（Ｃ）のトナー像を形成する。

さらに１１は黒色のトナーを有する現像器であって、同
様の処理によりベル１−表面に黒色のトナー像を重ね合
わせて形成する。これ等各現像器８．９１Ｏおよび１１
の各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、顕像手段である２成分現像剤によるジャンピ
ング現像が行われ、基体が接地された感光体ベルト１に
は非接触で現像が行われるようになっている。なお現像
としては、成分現像剤を用いた非接触現像を用いること
もできる。

かくして感光体ベルトｌの周面上に形成されたカラーの
トナー画像は、転写部において給紙カセット１４より給
紙ガイド１５を経て送られてきた転写材に転写される。

すなわち、給紙カセットｉｌｌに収容された転写材は給
紙ローラ１６の回転によって最上層の一枚が搬出されて
タイミングローラ１７を介し感光体ベルトｌ上の像形成
とタイミングを合わせて転写器１２へと供給される。

画像の転写・除電を受けた転写材は、前記回動ローラ２
に沿って急に方向転換をする感光体ベルト１より確実に
分離して上方に向かい、定着ロラ１８によって画像を溶
着したのち排紙ローラ１９を経てトレイ２０上に排出さ
れる。

方、転写材への転写を終えた感光体ヘルド１はさらに搬
送を続けてブレード１３Ａとトナー搬送ローラ１３Ｂを
圧接状態とした前記クリーニング装置１３において残留
したトナーの除去を行いその終了をまって再び前記ブレ
ード１３Ａを引き離し、それより少し後にトナー供給ロ
ーラ１３Ｂがブレード１３Ａの先端部に堆積したトナー
をならした後に、トナー供給ローラ１３Ｂを引き離し新
たな画像形成のプロセスに入る。

前記ガイド部材４は、感光体ベルト１を摺接させる搬送
面を比較的大きな曲率半径Ｒによる一つの曲面とし、さ
らに該曲面の前記各像形成手段を対向させる部分を前記
曲率半径Ｒより小さい曲率半径ｒをもつ複数の小曲面に
形成している。

従って感光体ベルトｌはガイド部材４に対し前記小曲面
の各頂部においてのみ接触することとなり、均等な圧接
力による確実な摺擦状態が保たれる。その結果、各像形
成手段の対向する感光体ベルト１の感光面は常に所定の
位置に正しく設定され搬送に際しても摩擦抵抗の低減効
果により所定の速度をもって円滑に搬送されることとな
る。

一方各現像器においては、ガイド部材４に対する各現像
器の備える突当コロの圧接によって現像スリーブと感光
体ベルトｌの感光面との関係位置が規制され、その結果
適正な間隙をもった現像領域が形成されて前述の非接触
現像が行われる。

各現像器の構造と機能につき現像器９の場合を例として
説明する。

第２図は現像器９の細部を、また第３図（ａ）はその矢
示ＡＡ断面を示したものである。

図において９Ａは現像スリーブ、９Ｂはその内部に固定
したマグネットローラで、前記現像スリーブ９Ａは一方
の軸端部に取付は固定した歯車Ｃを介して装置本体の動
力系により感光体ベルトＩと同一の搬送方向すなわち第
２図における反時計方向に駆動回転される。

また前記現像スリーブ９Ａは左右の軸端部に突当コロ９
Ｄを回動自在に軸受は支持していて、前記スプリングＳ
の付勢により各突当コロ９Ｄをガイド部材４の両側端に
形成した突当部４Ａに圧接することにより、スリーブ周
面を感光体ベルト１に対し所定の間隙を距でた位置に設
定している。

方、９０Ａは剛性とさらに磁性を有する薄層形成部材で
現像スリーブ９Ａに対し現像剤が介在しない状態で所定
の荷重をもって圧接される。９０Ｂおよび９０Ｃはスク
リュー構造をもち、互いに逆方向に現像剤を搬送循環さ
せる一対のトナー搬送スクリューであってトナーとキャ
リアを充分撹拌混合した上現像剤として現像スリーブ９
Ａに送る作用をするものである。

前記トナー搬送スクリュー９０Ｂと前記トナー搬送スク
リュー９０Ｃは互いに相反する方向に回転する撹拌部材
を兼ねる部材であってトナー搬送スクリュー９０Ｂの推
力によって奥側に搬送されたトナーとキャリアは、トナ
ー搬送スクリュー９０Ｃ側に移りその推力によって図面
の手前側に搬送され、その間におけるトナーとキャリア
との混合作用によって摩擦帯電がなされた均質な現像剤
とされ、現像スリーブ９Ａ周面上に層状に付着する。

現像スリーブ９Ａの周面上に付着して薄層をなしｊ−こ
の現像剤層は現像領域において時計方向に搬送−する感
光体ベル１−１の周面十の潜像を前述した現像間隔を距
でて非接触で反転現像しく一ナー像を＋（１成す５０ ７−Ｌ７）Ｊｆ接触現像時には図示しない電源から直流
成分に加え交流成分を含む高電圧の現像バイアスか１１
１］記現像スリーブ９Ａに印加され、一方前記感光体ベ
ル１１の感光面は接地状態とされでいてその間の電位差
により現像スＩノーブ９Ａ上に現像剤中の１・ｆ−−−
のみか選択的に前記潜像の面に移行してイ」着さノ′し
る。

トナー成分を消費した現像剤はキャリア′比率か高くな
−）Ｃ現像スリーブ９Ａｌこよって搬送されてスクレー
バ９０Ｄにより剥離回収され、再びトナー比率の高い現
像剤を混合される。

前記感光体ベルト１は、第３図（１））に示すように、
絶縁材料から成る可撓性のベース材ＩＡと、ぞのＬに蒸
着した導電層Ｉ　Ｂとさらに該導電層ＩＢの七に塗布に
よって形成した感光層１ｃの以上３層から構成されるも
のであって、その感光層ＩＣは画像領域に相当する幅に
限定して塗布され、非画像領域に相当する前記導電層１
１′Ｓの両側部は導電性塗料の塗着によってアース用導
電層ＩＤとされていて、図示しない位置においてアース
用端子を摺接さゼている。

前記アース用導電層ＩＤに対する現像スリーブ９Ａから
の放電は、スリーブ周面の両端部に嵌着される絶縁キャ
ップ９Ｅによって防止される。

前記絶縁キャップ９Ｅは、絶縁性の高い合成樹脂材料に
よって形成される極く薄肉の円筒部をもつ部材で、感光
体ベルト１のアース用導電層ｌＤに対応する現像スリー
ブ９Ａの面端部を全周にわたって被覆し、その絶縁効果
によって現像スリーブ９Ａの保持する高圧バイアス電圧
の感光体ベルｉ　ｌに対する電気的短絡を防止すること
が出来る。

なお現像スリーブ９Ａからの放電を防止する手段として
他に第４図および第５図に示す方法を挙げることも出来
る。

第４図は現像スリーブ９Ａの両端部の全周に絶縁性塗料
を塗布し焼付乾燥した例を示したもので、それによって
形成される塗料皮膜９Ｆの絶縁効果により放電を防止す
ることか出来る。

また第５図は、現像スリーブ９Ａの両端部に絶縁性材料
によって形成した絶縁リング９Ｇを固定し、該絶縁リン
グ９Ｇの押圧により感光体ベルトｌのアース用導電層Ｉ
Ｄを現像スリーブ９Ａの周面より遠ざけて電気的短絡が
起こり難いようにした例を示したものである。なお前記
の絶縁リング９Ｇはそれに相当するものが感光体ベルト
１側の端部に一体に形成されるものであっても良い。

〔発明の効果〕

本発明により現像スリーブと感光体との間の放電現象が
未然に防止されることとなり、その結果規定のバイアス
電圧が保たれまた感光体の損傷もなく、常に適正な濃度
で高品質の画像の得られる画像形成装置が提供されるこ
ととなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるカラー画像形成装置の断面構成図
、第２図は前記装置の備える現像器の断面構成図、第３
図（ａ）および第４図、第５図は前記現像器の要部断面
図、第３図（ｂ）は感光体ベルトの要部断面図。 １・・・感光体ベルトｌＡ・・・ベース材１Ｂ・・・導
電層　　　　　ｌＣ・・・感光層■Ｄ・・・アース用導
電層 ４・・・ガイド部材　　　４Ａ・・・突当部６・・・帯
電器 ７・・・レーザ書込み系ユニット ８．９．１０，１．１・・・現像器　９Ａ・・・現像ス
リーブ９Ｂ・・マグネットローラ ９Ｃ・・・歯車　　　　　　９Ｄ・・・突当コロ９Ｅ・
・・絶縁キャップ　　９Ｆ・・・塗料皮膜９Ｇ・・・絶
縁リング　　１２・・・転写器１３・・・クリーニング
装置 １４・・・給紙カセット　　１７・・・タイミングロー
ラ１８・・・定着ローラ　　　Ｃ・・・現像器収納ケー
スＳ・・・スプリング

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）回動するベルト状像形成体に対向して位置したバ
   イアス印加された現像スリーブによつて該ベルト状像形
   成体上の潜像の現像を行うようにした画像形成装置にお
   いて、前記ベルト状像形成体と前記現像スリーブとの電
   気的短絡を防止する絶縁部材を前記ベルト状像形成体あ
   るいは前記現像スリーブの端部に設けることを特徴とす
   る画像形成装置。
2. （２）前記絶縁部材は前記ベルト状像形成体あるいは前
   記現像スリーブ端部を被覆することを特徴とする請求項
   １記載の画像形成装置。
3. （３）前記絶縁部材は前記ベルト状像形成体を前記現像
   スリーブより離間するよう設けた部材であることを特徴
   とする請求項１記載の画像形成装置。