JPH05197251A

JPH05197251A - カラー電子写真装置

Info

Publication number: JPH05197251A
Application number: JP4007301A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Terada; 浩寺田; Hajime Yamamoto; 肇山本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-01-20
Filing date: 1992-01-20
Publication date: 1993-08-06

Abstract

(57)【要約】【目的】構成が簡潔で小型のカラー電子写真装置を提
供するものである。【構成】感光体・帯電器・トナーよりなる複数個の像
形成ユニットを用いる。像形成ユニットはそれぞれが同
一の露光位置まで移動可能とする。露光位置で像形成ユ
ニットに対向した転写ベルトが、往復移動して各色のト
ナー像を重ねる構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタやファクシミ
リ等に応用できるカラー電子写真装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に電子写真でカラー画像を形成する
ためには、イエロ、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナ
ー像を重ね合わせてカラー像を形成する方法がとられて
いる。このトナー像の重ねを、転写材上で行なう一般的
な方法として特開平１−２５２９８２号公報に示されて
いるカラー画像形成装置の例がある。

【０００３】図４はこの従来例の全体構成の概要を示す
ものであり、以下この構成と動作を簡単に説明する。図
４において、１０１は感光体でこれに対向して帯電器１
０２と、現像部１０３と、転写ドラム１０４、クリーナ
１０５が設けられている。現像部１０３は、イエロ色の
トナー像をつくるためのＹ現像器１０６、マゼンタ色の
ためのＭ現像器１０７、シアン色のためのＣ現像器１０
８、黒色のためのＫ現像器１０９とで構成され、全体が
回転して各々の現像器が順次感光体１０１に対向して現
像可能の状態にできるようになっている。

【０００４】転写ドラム１１２と感光体は動作中は対向
しながらそれぞれ矢印方向に一定速度で回転している。

【０００５】まず、動作が開始すると感光体１０１が矢
印方向に回転するとともに、その表面が帯電器１０２に
よって一様に帯電される。

【０００６】その後感光体表面は、１色目のイエロの像
を形成するための信号で変調されたレーザビーム１１０
を照射されて、潜像が形成される。さらにこの潜像は最
初に感光体に対向しているイエロの現像器１０６に現像
されて、イエロのトナー像が形成される。形成されたイ
エロのトナー像が転写ドラム１０４に対向する位置にく
る時までに、すでに転写ドラム１０４の外周には給紙部
１１１から送られた１枚の用紙が先端を爪部１１２でつ
かまれて巻き付けられており、その用紙の所定の位置に
感光体上のイエロのトナー像が対向して出会うようにタ
イミングがとられてトナー像は形成される。

【０００７】感光体上のイエロのトナー像が転写帯電器
１１３の作用により用紙に転写された後、感光体表面は
クリーナ１０５により清掃されて、次の色の像形成の準
備がなされる。続いてマゼンタ、シアン、黒のトナー像
も同様に形成されるが、そのとき現像部１０３は色に応
じてもちいる各現像器を感光体に対向させて現像可能の
状態にする。この現像器の切り替えが間に合い、かつ前
の色のトナー像と次の色のトナー像とが重ねられるよう
に転写ドラムの径は充分の大きさを持っている。

【０００８】各色の像形成のためのレーザビーム１１０
の照射は、回転につれて感光体上の各色のトナー像と転
写ドラム上の用紙に既に転写されたトナー像とが位置的
に合致されて対向するようにタイミングがとられて行な
われる。この様にして４色のトナー像が転写ドラム１０
４上で用紙に重ねて転写されて、用紙上にカラー像が形
成される。全ての色のトナー像が転写された後、用紙は
剥離爪１１４により転写ドラム１０４から剥されて、搬
送部１１５を経て定着器１１６により上のトナー像が定
着され、装置外へ排出される。以上が従来例の構成と動
作の簡単な説明である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上の従来例の装置で
は、異なる色のトナー像の位置を合わせて重ねるために
転写ドラムを用いている。この転写ドラムを感光体に対
して同速度で回転させることによって、カラー像を形成
する場合の各色のトナー像の相互の位置を合致させてい
る。しかしながら上記のような構成においては、転写ド
ラムに用紙を巻き付ける必要があるため、転写ドラムの
径が１定の大きさ以上必要であり、かつその構造が非常
に複雑なため、装置が大がかりなものとなっていた。

【００１０】また葉書や厚紙など腰の強い用紙は、転写
ドラムに巻き付けることができないため使用不可能であ
った。

【００１１】本発明は上記問題点に鑑み、小型でシンプ
ルな構成でカラー画像が得られる優れたカラー電子写真
装置を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明のカラー電子写真装置は、少なくとも感光
体ドラムとそれぞれ色の異なるトナーを有する現像器と
を含む、複数個の移動可能な像形成ユニットと、転写紙
をのせて往復移動する転写ベルトと、単一の露光手段と
よりなるカラー電子写真装置であって、かつ前記像形成
ユニットはそれぞれ単一の露光位置に順次移動して、前
記露光手段により露光されて、像形成を行うカラー電子
写真装置カラー電子写真装置である。

【００１３】さらに上記問題点を解決するための本発明
のカラー電子写真装置は、少なくとも感光体ドラムとそ
れぞれ色の異なるトナーを有する現像器とを含む、複数
個の移動可能な像形成ユニットと、転写紙をのせて往復
移動する転写ベルトと、単一の露光手段とよりなるカラ
ー電子写真装置であって、前記転写ベルトのほぼ平坦な
部分が、最大カラー画像の進行方向の長さのほぼ２倍以
上の長さで、かつ前記複数個の像形成ユニットの転写紙
進行方向合計長さの４分の７以上の長さを有するカラー
電子写真装置

【００１４】

【作用】本発明は上記した構成によって、転写ベルト上
の転写紙の往復移動の間に各色の像形成ユニットで順次
像形成及び転写を行って重ねることにより、簡潔で小型
の構成でカラー像の作成を行うものである。

【００１５】

【実施例】以下本発明の電子写真装置について、図面
を参照しながら説明する。

【００１６】このような装置の例を第１図を用いて説明
する。図１は本発明のカラー電子写真装置の像形成を行
うプリンタ部のみを描いたものある。

【００１７】まず、プリンタ部には黒、シアン、マゼン
タ、イエロの各色用の４組の像形成ユニット１Ｂｋ、１
Ｃ、１Ｍ、１Ｙが並んで配置されている。各像形成ユニ
ットは、中にいれる現像剤をのぞきそれぞれ同じ構成部
材よりなっているので、説明を簡略化するためマゼンタ
用の像形成ユニットについて説明し、他の色については
省略する。なお、各色用について、同じ部分には同じ符
号を付し、各色の構成の区別をつけるために、符号に各
色を示す添え字を付す。図２にマゼンタ用像形成ユニッ
ト１Ｍを詳細に示す。

【００１８】図２において、９はフタロシアニンをポリ
エステル系バインダ樹脂に分散した有機感光体ドラム、
１０は感光体９と感光体９の回転に追従しない同軸で固
定された磁石、１１は感光体をマイナスに帯電するコロ
ナ帯電器、１２は感光体の帯電電位を制御するグリッド
電極、１３はレーザビーム走査光、１４はトナーホッパ
ーである。

【００１９】トナーホッパー１４内には、表面をシリコ
ーン樹脂でコートした粒径１００μｍの鉄粉キャリア２
４とトナー２５を混合した２成分現像剤２６をいれ、磁
力により感光体９表面に付着させた。用いるトナーはポ
エステル樹脂に顔料を分散して、さらに添加剤を加えた
ものである。

【００２０】１６は磁性体であるニッケル製のトナー量
規制ブレード、１７はアルミニウム製のトナー回収電極
ローラ、１８はトナー回収電極ローラに電圧を印加する
交流高圧電源、１９はトナー回収電極ローラ上のトナー
をかきおとすポリエステルフィルム製のスクレーパであ
る。感光体９表面での磁束密度は８００Ｇsである。感
光体９の直径は３０ｍｍで、周速１２０mm/sで回転させ
た。

【００２１】２７は転写後の感光体表面に残ったトナー
を清掃するクリーナである。以上のように構成された像
形成ユニットについて、以下図２を用いてその動作を説
明する。感光体９をコロナ帯電器１１（印加電圧−４k
V、グリッド１２の電圧−５００Ｖ）で、−５００Ｖに
帯電させた。この感光体９にレーザビーム走査光１３を
照射し静電潜像を形成した。このとき感光体の露光電位
は−１００Ｖであった。

【００２２】現像剤２６にこのようにして静電潜像が形
成された感光体９を通過させると、２成分現像剤２６は
磁石に吸着され動かないが、トナー２５のみが感光体９
と共に移動し、トナー量規制ブレード通過後には、感光
体９上に均一な約３０μｍのトナー層が得られた。この
時トナー量規制ブレード１６には−５００Ｖの電圧を印
加した。

【００２３】このときトナーはおおよそ−３μC/gに帯
電していた。次にこのトナー層が付着した感光体９をト
ナー回収電極ローラ１７の前を通過させた。トナー回収
電極ローラ１７には高圧電源１８により、−３００Ｖの
直流電圧を重畳した４００Ｖ0-p（ピーク・ツー・ピー
ク８００Ｖ）の交流電圧（周波数３００Hz）を印加し
た。感光体９上のトナー層は感光体９とトナー回収電極
ローラ１７の間を往復運動し、次第に非画像部のトナー
はトナー回収電極ローラ１７側に移り、感光体９上には
画像部のみにネガポジ反転したトナー像が残った。トナ
ー回収電極ローラ１７上に付着したトナーは、スクレー
パ１９によってかきとり、再びトナーホッパー１４内に
戻し次の像形成に用いた。こうして感光体９上にはマゼ
ンタ色のトナー像が得られる。

【００２４】マゼンタ以外の他の現像器９ＢＫ，９Ｃ，
９Ｙについても同様の構成を有し、動作が行われる。

【００２５】再び、図１を用いて、プリンタ部の構成を
説明する。並んで配置されている像形成ユニット９Ｂ
ｋ、９Ｃ、９Ｍ、９Ｙは全体として横方向に移動可能
で、順次各像形成ユニットが転写ベルト３１の、ベルト
規制材３２によりやや押し上げられた転写部３３に対向
した像形成位置５０に位置することができる。

【００２６】３はレーザ露光装置でプリンタ部に入力さ
れた信号で変調されたレーザビーム走査光１３を発生す
るが、これはミラー４、５により反射されて第１の像形
成位置５０にある像形成ユニットの感光体に照射され潜
像を形成する。図１の状態では黒用の像形成ユニットに
作用する。

【００２７】８は本体に固定された除電ランプで、像形
成位置５０にある像形成ユニットの感光体の転写後の表
面を照射する位置にある。

【００２８】３１は転写ベルトで厚さ１００μｍのエン
ドレスベルト状のポリエステルフィルムよりなり駆動ロ
ーラ３４およびローラ３５に巻回し、その表面に用紙を
吸着して往復移動可能になっている。ここで、本実施例
では駆動ローラ３４とローラ３５の間の距離はＡ４用紙
の短手方向の長さより若干長く設定している。転写ベル
トの右端には、給紙部３６から送られてくる用紙をポリ
エステルフィルムに吸着させるための吸着帯電器３７が
設けられ、転写部３３には転写帯電器３８、左端には転
写ベルトより剥離されて左方へ送られる用紙と転写ベル
トを除電するための除電器３９が配されている。

【００２９】４０は、各像形成ユニットが像形成位置で
作動するクリーナ部２７から送り出される排トナーを受
けるトナー受け、４１は転写ベルトを清掃するベルトク
リーナを含むベルトクリーナ部である。トナー受け４０
は、連結部４２でベルトクリーナ部４１に連結され、各
像形成ユニットから排出される排トナーはベルトクリー
ナ部４１に集められる。

【００３０】なお転写ベルト３１、転写帯電器３８およ
びベルトクリーナ部４１等は用紙詰まりの時のために全
体に点線の位置に移動できるようになっている。

【００３１】４４は転写後の用紙上のトナー像を定着す
る定着器、４５は定着後の用紙を排出する排出ローラで
ある。以上が本発明の電子写真装置の主要構成の説明で
ある。

【００３２】次にＡ４の大きさのカラー像形成の時の、
この装置の動作を説明する。Ａ４用紙（図示せず）を短
手方向に、給紙部３６より給紙し、吸着帯電器３７の作
用により転写ベルト３１に吸着させながら転写ベルトに
のせて一定の速度で左方向（以後順方向と呼ぶ）に移動
させる。この時用紙は転写ベルト３１に確実に吸着され
るため、後述のように転写ベルトを往復移動させても転
写ベルトと用紙の位置が互いにずれることなく、各色の
トナー像を重ねるとき位置合わせしやすい。

【００３３】まず最初は、像形成ユニットは図１に示す
ような位置にあり、黒用の像形成ユニット１ＢＫが像形
成位置５０にあり、転写部３３に対向している。右から
用紙が転写ベルトに乗って運ばれてくるのにタイミング
を合わせて、レーザ露光装置３により黒の信号光が像形
成ユニット１ＢＫに入力され、黒トナーによる像形成が
行われる。この時像形成ユニット１ＢＫの像形成の速度
（感光体の周速）と転写ベルトの移動速度は同一になる
ように設定されており、像形成されるとともに同時に用
紙の移動に伴って転写帯電器３８の作用で、黒トナー像
が用紙に転写されていく。黒のトナー像がすべて転写し
終わって用紙の後端が転写部を通過した直後に、転写ベ
ルトの移動を一旦止めて次に前と逆方向（以後逆方向と
呼ぶ）に、先の順方向移動速度より大きい速度で移動さ
せる。この時用紙の先端は、転写ベルトの長さが充分長
いため駆動ローラの近傍にあり転写ベルトからはがれる
ことはない。

【００３４】一方、転写ベルトの逆方向移動開始とほぼ
同時に、像形成ユニット群１ＢＫ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙは
全体が一体的に図１の左方向に移動し、ちょうど用紙の
後端が転写部をほぼ通過した直後に、像形成ユニット１
Ｃが像形成位置５０に達するように、転写ベルトの逆方
向移動速度と、像形成ユニットの移動時間が設定してあ
る。この間像形成ユニットの感光体以外のトナーホッパ
ー１４（図２参照）の底部は感光体より上側に位置して
いるので、用紙上の黒トナー像が像形成ユニットに接触
して乱れることはない。

【００３５】用紙後端が転写部３３を右方向に通過し、
像形成ユニット１Ｃが像形成位置５０に到着後、再び転
写ベルトは一定速度で順方向に移動させる。前と同様に
今度はシアンの信号でレーザ露光装置が像形成ユニット
１Ｃに信号光を入力しシアンのトナー像の形成と転写が
行われる。このとき信号光の書き込みの開始は、用紙上
の黒のトナー像に次のシアンのトナー像が位置的に合致
するようにタイミングが設定されている。

【００３６】以上と同様の動作を、マゼンタ、イエロに
ついても行い用紙上には４色のトナー像が位置的に合致
して重ね合わされカラー像が形成される。最後のイエロ
トナー像の転写後は今度は転写ベルトはそのまま順方向
に移動し続けて、カラー像が形成された用紙は除電器３
９の作用により除電されながら転写ベルトより分離し
て、定着器によりトナー像が定着されて、排出ローラを
経て装置外に排出される。

【００３７】なお、転写ベルトの駆動ローラ３４とロー
ラ３５の間の距離は、像形成ユニット群の図１で横方向
の合計長さの４分の７の長さよりやや大きく設定してあ
るので、像形成ユニットのそれぞれが像形成位置にいた
るまで、像形成ユニット群が一体的に移動しても、吸着
帯電器３７及び除電器３９にあたることはない。

【００３８】また用紙が転写ベルトから剥離される際、
充分に除電されるので、用紙上のトナーの飛び散りがな
く美しいカラー像が得られる。

【００３９】さらにまた、最後のトナー像の転写が終了
した直後にはまだ用紙の先端は定着器に達していないの
で、この時動作モードを変えて転写ベルトの順方向移動
速度と定着器の速度を低速に落とすことによって低速定
着が可能で、これにより光沢の多いカラー像や透過性の
優れた美しいＯＨＰの作成などが可能である。

【００４０】一方像形成位置で動作時の感光体は、転写
後の表面をクリーナ２７（図２参照）で清掃され、その
とき排出されるトナーはトナー受け４０、連結部４２を
経てベルトクリーナ部４１に集められる。また転写ベル
ト上に飛散したトナーも動作中にベルトクリーナ部で清
掃される。

【００４１】以上が本実施例の電子写真装置の、Ａ４カ
ラーモード時の動作の説明である。次に単色モード時の
動作を説明する。単色モード時は、まず最初に用紙が転
写位置に達する前に、所定の色の像形成ユニットを像形
成位置に移動させる。次に前と同様にして所定の色の像
形成および転写を行い、今度は転写後もそのまま転写ベ
ルトを順方向に移動し続けて、定着、用紙の排出を行
う。したがって単色モード時はＡ４以上の大きさの、例
えばＡ３用紙も使用可能である。

【００４２】次にこの装置の、像形成ユニットの交換の
為の構成を図３で説明する。図３は、像形成ユニットの
ひとつの像形成ユニット１Ｙを、装置外に引き抜いた状
態を示している。像形成ユニット群１ＢＫ〜１Ｙを支持
している第１支持体５１は、これを支持している第２支
持体５２に対して装置奥行き方向に移動可能になってお
り、さらに第２支持体５２は本体に固定されたレール５
３に沿って装置横幅方向に移動可能になっている。像形
成ユニット交換時は、図４に示すようにまず像形成ユニ
ット群を装置手前側に全体に一体的に引き出し、さらに
これから各像形成ユニットが独立して上側に引き抜ける
ようになっている。

【００４３】したがって本構成では、感光体を含む各像
形成ユニットが単独で外部で調整できるため、例えば工
場出荷時に既に調整されたユニットを現場で簡単に交換
することが可能である。

【００４４】以上が本発明の詳細な説明である。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明は、少なくとも感光
体ドラムとそれぞれ色の異なるトナーを有する現像器と
を含む、複数個の移動可能な像形成ユニットと、転写紙
をのせて往復移動する転写ベルトと、単一の露光手段と
よりなるカラー電子写真装置であって、かつ前記像形成
ユニットはそれぞれ単一の露光位置に順次移動して、前
記露光手段により露光されて、像形成を行うカラー電子
写真装置であって、小型でかつ簡潔な構成でカラー画像
を形成できる優れたカラー電子写真装置を提供できるも
のである。

【００４６】さらに本発明は、少なくとも感光体ドラム
とそれぞれ色の異なるトナーを有する現像器とを含む、
複数個の移動可能な像形成ユニットと、転写紙をのせて
往復移動する転写ベルトと、単一の露光手段とよりなる
カラー電子写真装置であって、前記転写ベルトのほぼ平
坦な部分が、最大カラー画像の進行方向の長さのほぼ２
倍以上の長さで、かつ前記複数個の像形成ユニットの転
写紙進行方向合計長さの４分の７以上の長さを有するカ
ラー電子写真装置であって、小型で簡潔な構成でかつ美
しいカラー像が得られる優れたカラー電子写真装置を提
供するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるカラー電子写真装置の
構成図である。

【図２】本発明の実施例におけるカラー電子写真装置の
ひとつの像形成ユニットの構成を示す図である。

【図３】本発明の実施例におけるカラー電子写真装置
の像形成ユニットの交換時の状態を示す図である。

【図４】従来の電子写真現像装置の概略図である。

【符号の説明】

３レーザ露光装置１Ｂｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ像形成ユニット９感光体３１転写ベルト３３転写帯電器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも感光体ドラムとそれぞれ色の
異なるトナーを有する現像器とを含む、複数個の移動可
能な像形成ユニットと、転写紙をのせて往復移動する転
写ベルトと、単一の露光手段とよりなるカラー電子写真
装置であって、かつ前記像形成ユニットはそれぞれ単一
の露光位置に順次移動して、前記露光手段により露光さ
れて、像形成を行うカラー電子写真装置。
【請求項２】少なくとも感光体ドラムとそれぞれ色の
異なるトナーを有する現像器とを含む、複数個の移動可
能な像形成ユニットと、転写紙をのせて往復移動する転
写ベルトと、単一の露光手段とよりなるカラー電子写真
装置であって、前記転写ベルトのほぼ平坦な部分が、最
大カラー画像の進行方向の長さのほぼ２倍以上の長さ
で、かつ前記複数個の像形成ユニットの転写紙進行方向
合計長さの４分の７以上の長さを有するカラー電子写真
装置。
【請求項３】かく像形成ユニットは独立して交換可能
な、請求項１または２記載のカラー電子写真装置。
【請求項４】複数個の像形成ユニットは１体的に装置
から引き出し可能な、請求項１または２または３記載の
カラー電子写真装置。
【請求項５】転写ベルトは、単色モードでは１方向のみ
移動し、カラーモードで往復移動する、請求項１または
２または３または４記載のカラー電子写真装置。
【請求項６】最大単色画像の進行方向の長さが最大カ
ラー画像の進行方向の長さより大きい、請求項５記載の
カラー電子写真装置。