JPH0553450A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 潜像保持体面に形成されるトナー像の転写が
効果的に行われるなど機能的な信頼性も高く、常に高品
質の画像を形成し得るとともにコンパクト化も可能なカ
ラー画像形成装置の提供を目的とする。 【構成】 潜像保持体5a、前記潜像保持体5a表面に静電
潜像を形成する静電潜像形成手段5c、前記静電潜像面に
トナーを付着させトナー像を形成する現像手段5d、およ
び前記トナー像を転写材に転写する転写手段5fを有する
画像形成ユニット複数個５，６，７，８を連続的に配置
し、前記画像形成ユニット５，６，７，８ごとに形成さ
れたトナー像を搬送されてくる転写材面に転写手段5fに
よって順次転写してカラー画像を形成するカラー画像形
成装置であって、前記転写手段5fが誘電体もしくは抵抗
値10⁹ Ω・cm以上の抵抗体で形成された実質的に透明な
エンドレスフィルム9aおよび転写電界を形成する転写用
帯電ローラ5eで構成するとともに、前記エンドレスフィ
ルム9aの内側に除電ランプ5gを配置して転写後の潜像保
持体5a面の電荷を消去することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラー画像形成装置に係
り、特に小形化に適したカラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数個の画像形成ユニットを連続的に配
置し、画像形成ユニットごとに形成されたトナー像を、
搬送されてくる転写材面に転写手段によって順次転写し
てカラー画像を形成するカラー画像形成装置が知られて
いる。図３はこの種のカラー画像形成装置の構成の要
部、つまりカラー画像形成装置本体内に配設されている
原稿読取りのためのスキャナー部、このスキャナー部か
らデジタル信号として出力される画像信号を電気的に処
理する画像処理部、この画像処理部による各色の画像情
報に基づいて所要の画像を複写・再生するカラー画像形
成部のうち、カラー画像形成部の構成を断面的に示した
ものである。そして、このカラー画像形成部は、たとえ
ばブラック用の画像形成ユニット１、イエロー用の画像
形成ユニット２、マゼンタ用の画像形成ユニット３およ
びシアン用の画像形成ユニット４で構成されている。

【０００３】また、これらの各画像形成ユニット１，
２，３，４の構成は、いずれも潜像保持体（たとえば感
光体ドラム）1a,2a,3a,4a 、前記潜像保持体1a,2a,3a,4
a 面を一様に帯電させる帯電手段（たとえばコロナ帯電
器）1b,2b,3b,4b 、前記画像処理部からの画像情報に基
づいて帯電された潜像保持体1a,2a,3a,4a 面に所要の静
電潜像を形成する静電潜像形成手段1c,2c,3c,4c 、前記
静電潜像面にトナーを供給して静電潜像をトナー像化す
る現像手段1d,2d,3d,4d 、前記トナー像を転写材面に転
写させる転写手段（転写用帯電器）1e,2e,3e,4e 、およ
び前記転写で残留した転写残りトナーを潜像保持体1a,2
a,3a,4a 面から除去するクリーニング手段1f，2f，3f，
4fを具備した構成を成している。つまり、使用する着色
トナーを異ならせているが、いわゆるクリーニング手段
付きの一般的な画像形成装置（ユニット）を連続的に配
設した構成を採っている（特開平 1-112267 号公報な
ど）。このカラー画像形成装置によれば、先ず画像形成
ユニット１においてブラック成分色の静電潜像が潜像保
持体1aに形成され、ブラックのトナー像に現像されて転
写材面に転写される。次いで、画像形成ユニット２にお
いてイエロー成分色の静電潜像が潜像保持体1aに形成さ
れ、イエローのトナー像に現像されて搬送されてくる転
写材面に積層的に転写される。以下順次同様な過程を経
て所要のカラー画像が複写・記録されることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成のカラー画像形成装置の場合は、実用上次のような問
題がある。すなわち、この種のカラー画像形成装置の場
合も、すぐれた画像形成機能を有する一方、画像形成部
を含めカラー画像形成装置のコンパクト化が望まれてい
る。しかし、上記構成のカラー画像形成装置の場合、要
部を成す画像形成部を構成する複数個の各画像形成ユニ
ット１，２，３，４は、いずれもクリーニング手段1f,2
f,3f,4f 付きで、この占有容積が比較的大きいうえ、ク
リーニング手段1f,2f,3f,4f の近傍に潜像保持体1a,2a,
3a,4a と対向して設けられた図示しない除電ランプがコ
ンパクト化の大きな支障となっている。

【０００５】本発明は上記事情に対処してなされたもの
で、機能的な信頼性も高く常に高品質の画像を形成し得
るとともに、コンパクト化が可能なカラー画像形成装置
の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るカラー画像
形成装置は、潜像保持体、前記潜像保持体表面に静電潜
像を形成する静電潜像形成手段、前記静電潜像面にトナ
ーを付着させトナー像を形成する現像手段、および前記
トナー像を転写材に転写する転写手段を有する画像形成
ユニット複数個を連続的に配置し、前記画像形成ユニッ
トごとに形成されたトナー像を搬送されてくる転写材面
に転写手段によって順次転写してカラー画像を形成する
カラー画像形成装置であって、前記転写手段を誘電体も
しくは抵抗値10⁹ Ω・cm以上の抵抗体で形成された実質
的に透明なエンドレスフィルムおよび転写電界を形成す
る電界手段で構成するとともに、前記エンドレスフィル
ムの内側に転写後の潜像保持体面の電荷を消去する発光
体を配置したことを特徴とする。

【０００７】

【作用】上記本発明によれば、カラー画像形成装置にお
いてエンドレスフィルムの内側を利用した効率的な配置
が可能になるとともに、トナー像も転写材面に容易かつ
確実に転写される。さらに本発明のカラー画像形成装置
において、画像形成ユニットのうち少なくとも１個をク
リーナレス画像形成ユニットとすれば、クリーニング手
段を別設しないため、そのクリーニング手段が占有する
空間的な容積を省略し得ることになる。また、このとき
前記転写手段によりトナー像が転写材面に全面的に転写
され転写残りトナー量も大幅に低減するので、クリーナ
レス画像形成ユニットにおける、転写残りトナーのクリ
ーニングも容易となる。しかも、前記転写手段では、転
写時にエンドレスフィルムが電界手段より生成される電
荷をブロックして、この電荷が転写材を通過してトナー
に達することを阻止するため、転写残りトナーの帯電極
性が前記電荷により反転することがなく、転写残りトナ
ーの分散化手段による転写残りトナーの分布の均一化が
有効に行われ、ひいては良好な現像同時クリーニング特
性を得ることができる。

【０００８】

【実施例】以下図１および図２を参照して本発明の実施
例を説明する。

【０００９】図１は、本発明に係るカラー画像形成装置
の要部構成（画像形成部）例を断面的に、また図２は画
像形成部の一部（クリーナレス画像形成ユニット）を拡
大して断面的にそれぞれ示すものである。この画像形成
部は、たとえばイエロー用のクリーナレス画像形成ユニ
ット５、マゼンタ用のクリーナレス画像形成ユニット
６、シアン用のクリーナレス画像形成ユニット７、およ
びブラック用のクリーナレス画像形成ユニット８で構成
されている。また、これらの各クリーナレス画像形成ユ
ニット５，６，７，８の構成は、いずれも潜像保持体
（たとえば感光体ドラム）5a,6a,7a,8a 、前記潜像保持
体5a,6a,7a,8a 面を一様に帯電させる帯電手段（たとえ
ばコロナ帯電器）5b,6b,7b,8b 、別設されている画像処
理部（図示せず）からの画像情報に基づいて帯電された
潜像保持体5a,6a,7a,8a 面に所要の静電潜像を形成する
静電潜像形成手段（プリントヘッド）5c,6c,7c,8c 、前
記静電潜像面に例えば一成分非磁性トナーを供給して静
電潜像をトナー像化する現像手段5d,6d,7d,8d 、前記ト
ナー像を転写材面に転写させる転写用帯電ローラ（電界
手段）5e,6e,7e,8e を含む転写手段5f，6f，7f，8f、ト
ナー像を転写材面に転写した後潜像保持体5a,6a,7a,8a
面に残留する電荷を消去する除電ランプ（発光体）5g，
6g，7g，8g、および前記転写で残留した転写残りトナー
を潜像保持体5a,6a,7a,8a 面において分散化して前記帯
電手段5b,6b,7b,8b による帯電の一様化に寄与するとと
もに、現像手段5d,6d,7d,8d でのクリーニング作用を助
長する転写残りトナーの分散化手段5h,6h,7h,8h を具備
した構成を成している。つまり、使用する着色トナーを
異ならせているが、いわゆるクリーナレス画像形成装置
（ユニット）５，６，７，８を連続的に配設した構成を
採っている。

【００１０】さらに、９はトナー像を転写する転写材を
搬送する転写材搬送手段で、前記転写用帯電ローラ5e,6
e,7e,8e と共働して転写手段5f,6f,7f,8f を構成する誘
電体もしくは抵抗値が10⁹ Ω・cm以上の抵抗体で形成さ
れた実質的に透明なエンドレスフィルム9a、このエンド
レスフィルム9aを走行させる回転機構（ローラなど）9
b、走行するエンドレスフィルム9a面をクリーニングす
るベルトクリーナ9cなどで構成されている。そして、前
記転写材搬送手段９の一部を成すエンドレスフィルム9a
は、たとえば給紙ローラ10などから前記画像形成に連動
して供給される転写材を順次搬送しながら、転写用帯電
ローラ5e,6e,7e,8e によって、その転写領域で所要の転
写電界を形成して転写を行う構成となっている。ここ
で、転写用帯電ローラ5e,6e,7e,8e は、所要の電圧が印
加される弾性体と導電性を有する接触部とで構成されて
いることが好ましいが、本発明ではこれに限定されず、
ローラ状以外の形状、たとえば導電性ブラシや非接触型
の帯電器も許容される。

【００１１】このような構成を採りながら、本発明にお
いては前記転写材搬送手段９の一部を成す実質的に透明
なエンドレスフィルム（ベルト）9aの走行する内側に、
図１および図２に示すごとく除電ランプ（発光体）5g，
6g，7g，8gを配置している。このように、走行するエン
ドレスフィルム9aの内側に、前記潜像保持体5a,6a,7a,8
a 面の転写後の電荷を消去する発光体5g，6g，7g，8gを
配置したことにより、コンパクト化を助長しながら電荷
の消去が図られる。すなわち、転写材搬送手段９領域の
空間を巧に利用することにより、潜像保持体5a,6a,7a,8
a 面を電荷的に清浄化して、引き続く画像形成の高品質
化への寄与も図られる。なお、図１において、9dは走行
するエンドレスフィルム9aを帯電するベルト帯電器、11
は前記転写材に転写されたトナー像を転写材面に定着す
る定着ユニット、12は各クリーナレス画像形成ユニット
５，６，７，８間の仕切体である。

【００１２】本発明に係るカラー画像形成装置の構成要
素を成すクリーナレス画像形成ユニット５，６，７，８
における現像手段5d,6d,7d,8d の構成および機能につい
て説明すると、潜像保持体5a,6a,7a,8a 面に対峙させて
配置された周面にトナー層を担持するローラ型のトナー
担持体5d₁ 、6d₁ 、7d₁ 、8d₁ 、このトナー担持体5
d₁ 、6d₁ 、7d₁ 、8d₁ 面にトナーを供給するトナー供
給体5d₂ 、6d₂ 、7d₂ 、8d₂ 、前記のトナー担持体5
d₁ 、6d₁ 、7d₁ 、8d₁ 面に担持されるトナー層の厚さ
を規制するトナー層規制ブレード5d₃ 、6d₃ 、7d₃ 、8d
₃ 、上記の潜像保持体5a,6a,7a,8a 面の静電潜像面へト
ナーを供給した後のトナー担持体5d₁ 、6d₁ 、7d₁ 、8d
₁ 面のトナーを回収するトナー回収ブレード5d₄ 、6
d₄ 、7d₄ 、8d₄ およびこれらを装着しながらトナーを
貯留するトナー貯槽5d₅ 、6d₅ 、7d₅ 、8d₅ を具備して
いる。

【００１３】次に、このクリーナレス画像形成ユニット
５，６，７，８における現像・同時クリーニングについ
て概略を説明する。潜像形成手段5c,6c,7c,8c よって潜
像保持体5a,6a,7a,8a 面に静電潜像を形成したとき、帯
電部分（すなわち未露光部もしくは非画像部）に存在す
る転写残りトナーは、帯電手段5b,6b,7b,8b によって確
実に帯電されているため、トナー担持体5d₁ 、6d₁ 、7d
₁ 、8d₁ から潜像保持体5a,6a,7a,8a 面へトナー２が転
移することを抑制する電界、すなわち帯電部分の電位と
トナー担持体5d₁ 、6d₁ 、7d₁ 、8d₁ の電位との電位差
による電界によってトナー担持体5d₁ 、6d₁ 、7d₁ 、8d
₁ 側へ転移する。同時に非帯電部分、すなわち露光部も
しくは画像部に存在する転写残りトナーは、トナー担持
体5d₁ 、6d₁ 、7d₁ 、8d₁ から潜像保持体5a,6a,7a,8a
へ向かう力を受け潜像保持体（感光体）5a,6a,7a,8a 面
上に残留する。この非帯電部分には、トナー担持体5
a₁ 、6a₁ 、7a₁ 、8a₁ から新たなトナーが転移し、現
像と同時にクリーニングが行われる。

【００１４】一方、前記転写手段5f,6f,7f,8f において
は、この転写手段5f,6f,7f,8f を構成する転写用帯電ロ
ーラ5e,6e,7e,8e および実質的に透明なエンドレスフィ
ルム（ベルト）9aを形成する誘電体もしくは抵抗体との
協奏的な作用によって、その転写領域で所要の転写電界
を容易にかつ確実に形成し、転写が効率よく行われる。
つまり、潜像保持体5a,6a,7a,8a 面に形成されたトナー
像は、このトナー像を成すトナー粒子が潜像保持体5a,6
a,7a,8a 面に残存されることなく、全面的に転写材面へ
転写される。したがって、転写後の転写残りトナーも大
幅に低減されるので、前記現像手段5d,6d,7d,8d におけ
る現像・同時クリーニングによるポジ像発生の抑制と相
俟って、鮮明な高品質のカラー画像を形成することが可
能となる。しかも、前記転写材面へのトナー像転写後、
潜像保持体5a,6a,7a,8a 面は、透明なエンドレスフィル
ム9aを介して除電ランプ（発光体）5g,6g,7g,8g により
照射されるので、滞留している電荷も容易に消去され
る。つまり、潜像保持体5a,6a,7a,8a 面は電荷的に清浄
化され、次の画像を形成するための帯電手段5b,6b,7b,8
b による電荷付与（帯電）に供される。したがって、前
回の画像形成において付与された電荷の影響も全面的に
除かれ、ポジ像などを発生するおそれも解消して常に高
品質な画像形成が繰り返されることになる。

【００１５】上記構成のカラー画像形成装置によれば、
先ずイエロー画像に対応する情報によって、潜像保持体
（感光体）5a面に所要の静電潜像パターンが形成され、
次段の現像手段5dにて、前記したような作用原理によっ
て現像・同時クリーニングが行われ、潜像保持体5a面に
は前記の静電潜像パターンに対応したトナー像が形成さ
れる。このようにして形成されたトナー像は、潜像保持
体5a面から転写手段5fで同期的に搬送されてくる転写材
面に転写される。この転写後、潜像保持体5a面は、除電
ランプ5gによって照射され帯電が除去されてから、転写
残りトナーの分散化手段5hによりほぼ均一に分散され、
潜像保持体5a面の一様化が図られて再度イエロー画像に
対応する静電潜像パターンの形成、現像・同時クリーニ
ングなどが繰り返される。

【００１６】一方、前記イエロー画像が転写された転写
材は、次のマゼンタ用のクリーナレス画像形成ユニット
６側へ搬送され、イエロー用のクリーナレス画像形成ユ
ニット５における場合に準じた、操作ないし動作によっ
て、前記のイエロー画像が転写された転写材面上に、積
層的に所要のマゼンタ画像を転写する。以下順次シアン
用のクリーナレス画像形成ユニット７、ブラック用のク
リーナレス画像形成ユニット８において、対応する色画
像のトナー像化、転写を行った後、定着ユニット11にて
定着されて、所要のカラー画像が得られる。

【００１７】前記各クリーナレス画像形成ユニット５，
６，７，８における画像形成工程では、いわゆるクリー
ニング手段を別設していないが、前記現像手段5d,6d,7
d,8dによる現像・同時クリーニングによって、潜像保持
体5a,6a,7a,8a 面の転写残りトナーが容易に、かつ確実
に排除されるため、各色のトナー像の混色化や画像ズレ
なども解消して、鮮明（鮮鋭）で高品質なカラー画像が
常に形成される。

【００１８】なお、上記構成のカラー画像形成装置にお
いては、各画像形成ユニットの全てをクリーナレス画像
形成ユニット５，６，７，８としたが、本発明ではこれ
らを専用のクリーニング手段付きの画像形成ユニットと
してもよい。たとえば転写材の流れ方向に沿って最も上
流側に位置する画像形成ユニットをイエロー用のクリー
ナレス画像形成ユニット５とし、他は専用のクリーニン
グ手段付きの画像形成ユニットとしてもよく、この場合
は混色化の影響をより効果的に回避し得る。あるいは、
転写材の流れ方向に沿って最も下流側に位置する画像形
成ユニットをブラック用のクリーナレス画像形成ユニッ
ト８とし、他は専用のクリーニング手段付きの画像形成
ユニット（もしくは専用のクリーニング手段付きの画像
形成ユニットとクリーナレス画像形成ユニット）として
もよく、この構成でブラック用のクリーナレス画像形成
ユニット８のトナー貯槽8d₅ の容量を比較的大きくして
おくことによって単色画像の形成に使用し得る。また、
転写材の流れ方向に沿って最も下流側に位置する画像形
成ユニットをイエロー用のクリーニング手段付き画像形
成ユニットもしくはシアン用のクリーニング手段付き画
像形成ユニットとし、他はクリーナレス画像形成ユニッ
トとしてもよく、この構成の場合も混色化の影響をより
効果的に回避し得る。

【００１９】いずれにせよ、本発明に係るカラー画像形
成装置においては、使い分け（単色かカラーかなど）あ
るいは使用するトナーの特性など考慮して各画像形成ユ
ニットの配置・位置が適宜選択・設定されるが、上述し
たようなカラー画像形成装置のコンパクト化の観点か
ら、少なくとも１個のクリーナレス画像形成ユニットを
配設することが好ましい。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るカラー
画像形成装置によれば、転写領域部の空間を利用した転
写後の潜像保持体面の電荷の消去に伴い、コンパクト化
を効果的に達成し得るばかりでなく、形成されたトナー
像の確実な転写などを容易になし得るため、鮮鋭ないし
鮮明で高品質のカラー画像を常に形成し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカラー画像形成装置の要部構成例
を示す断面図。

【図２】本発明に係るカラー画像形成装置の要部構成例
におけるクリーナレス画像形成ユニットを拡大して示す
断面図。

【図３】従来のカラー画像形成装置の要部構成を示す断
面図。

【符号の説明】

１，２，３，４…画像形成ユニット 1a,2a,3a,4a,5
a,6a,7a,8a …潜像保持体 1b,2b,3b,4b,5b,6b,7b,8b
…帯電手段 1c,2c,3c,4c,5c,6c,7c,8c …静電潜像
形成手段 1d,2d,3d,4d,5d,6d,7d,8d …現像手段
1e,2e,3e,4e …転写手段 1f,2f,3f,4f …クリーニン
グ手段 5e,6e,7e,8e …転写用帯電ローラ 5f,6f,
7f,8f …転写手段 5g,6g,7g,8g …除電ランプ 5
h,6h,7h,8h…転写残りトナーの分散化手段 ５，６，
７，８…クリーナレス画像形成ユニット 5d₁ , 6
d₁ , 7d₁ , 8d₁ …トナー担持体 5d₂ , 6d₂ , 7d₂ ,
8d₂ …トナー供給体 5d₃ , 6d₃ , 7d₃ , 8d₃ …ト
ナー層規制ブレード 5d₄ , 6d₄ . 7d₄ , 8d₄ …トナ
ー回収ブレード 5d₅ , 6d₅ , 7d₅ , 8d₅ …トナー貯
槽 ９…転写材搬送手段 9a…エンドレスフィルム 9b
…回転機構9c…ベルトクリーナ 9d…ベルト帯電器
10…給紙ローラ 11…定着ユニット12…クリーナレ
ス画像形成ユニット間の仕切体

フロントページの続き (72)発明者 大杉 之弘 静岡県三島市南町６−78 東京電気株式会 社技術研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潜像保持体、前記潜像保持体表面に静電
   潜像を形成する静電潜像形成手段、前記静電潜像面にト
   ナーを付着させトナー像を形成する現像手段、および前
   記トナー像を転写材に転写する転写手段を有する画像形
   成ユニット複数個を連続的に配置し、前記画像形成ユニ
   ットごとに形成されたトナー像を搬送されてくる転写材
   面に転写手段によって順次転写してカラー画像を形成す
   るカラー画像形成装置であって、 前記転写手段が誘電体もしくは抵抗値10⁹ Ω・cm以上の
   抵抗体で形成された実質的に透明なエンドレスフィルム
   および転写電界を形成する電界手段で構成され、前記エ
   ンドレスフィルムの内側に転写後の潜像保持体面の電荷
   を消去する発光体が配置されることを特徴とするカラー
   画像形成装置。