JPH0731445B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の概要〕 電子写真プロセスで複数の感光体を用いた記録装置であ
って記録紙と、感光体に形成された画像の位置合わせが
正確で記録紙の無駄な使用を防止する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は電子写真プロセスを用いた記録装置に係り、特
に正確な位置合わせを行うことのできる転写装置に関す
る。

〔従来の技術と問題点〕

電子写真プロセスを用いた多色記録法として本発明者ら
が提案している記録装置（特願昭60-16051号）について
説明する。

第２図に多色記録装置の構成を示す。第２図に示すよう
に該多色記録装置は感光ドラム上に２色のトナー像を形
成する２色記録ユニットを２つ並べ、記録紙に順次転写
することにより、記録紙上に多色のトナー像を得ること
ができる記録装置である。

以下、感光ドラム101に２色のトナー像を形成する方式
を、感光ドラムの表面電位を示す第３図と、キャリア，
トナーの摩擦帯電系列を示す第４図とを用いて説明す
る。

感光ドラム101を初期帯電器102を用いて第３図（１）に
示すように一様に帯電する。その後、半導体レーザを用
いた第１露光器103によりネガ露光（第１露光）が行な
われ、第３図（２）に示す静電潜像を形成する。次に第
１の色のトナーを持つ第１現像器104で反転現像を行
い、第３図（３）に示すように感光ドラム上に第１トナ
ー像を形成する。

次に再帯電器105により再帯電を行い、第３図（４）に
示すように感光ドラム上の電位を均一にする。続いて、
第２露光器106を用いネガ露光（第２露光）を行い、第
３図（５）に示す静電潜像を形成する。次に、第２の色
のトナーを持つ第２現像器107を用い、反転現像を行
い、第３図（６）に示すように、感光ドラム上に２色の
トナー像を得る。

この第２現像では感光ドラム上の第１トナー像を破壊し
ないソフトタッチな現像法を適用する。例えばキャリア
の粒径を５〜100μｍと小さくしたマイクロキャリア現
像法、あるいは、現像器に交流バイアス電圧を印加し、
トナーを現像剤から飛翔させて現像する非接触現像法な
どを用いる。感光体の２色のトナー像は、転写部におい
て転写コロトロン108により記録紙112に一括して転写さ
れる。感光ドラム101はその後除電器109で残留したトナ
ーの除電を行い、クリーナ110でクリーニングされ、さ
らに光除電器111で除電されて、繰り返し使用される。

この従来法において、第１トナーが第２現像器内に混入
し、蓄積することにより発生する第２トナー像の混色を
防止するため、第１トナーを第２現像剤から分離する方
法も提案した（特開昭58-105713号公報参照）。この方
法ではキャリア，トナーの摩擦帯電系列を第４図の様に
選択する。第１トナー，第２トナーはそれぞれ第１キャ
リア，第２キャリアとの摩擦帯電により正極性に帯電さ
れる。しかし第１トナーが第２現像剤に混入すると第２
現像剤との摩擦帯電により極性が反転し、負極性、ある
いはほぼ０となる。負極性の第１トナーは正極性の第２
トナーと静電的に結合し、見かけの電荷量はほぼ０とな
る。この結果、キャリアとの結合力が弱まり、第1,第２
トナーが静電的に結合した状態のまま、あるいは電荷量
がほぼ０の第１トナーは現像器のスリーブ上から遠心力
により飛散し分離される。このため、第１トナーが第２
現像器に蓄積することがなく良好な現像を安定に行うこ
とができる。

上記、感光ドラム101についての像形成について述べて
きたが、感光ドラム201についても同様にして２色のト
ナー像の形成を行うことができる。この場合に第３現像
器204と第４現像器207の持つトナーの色を第１現像器10
4、第２現像器107の持つトナーと異なる色にすることに
より多色のカラー記録を行うことができる。第２図にお
いて202は初期帯電器、203は第３露光器、205は再帯電
器、206は第４露光器、208は転写コロトロン、209はコ
ロナ除電器、210はクリーナ、211は光除電器をそれぞれ
示す。

次に、感光ドラムから記録紙に転写する方式について説
明する。第２図はベルト301を用いて記録紙を搬送する
場合を示してある。記録紙112はベルトにより搬送さ
れ、感光体101と転写部で接している。記録紙の裏側か
ら転写コロトロン108でコロナ照射が行なわれ、感光体1
01のトナー像が転写される。続いて、記録紙はベルトに
より搬送され、感光ドラム201のトナー像が感光体101の
場合と同様に転写されて多色のトナー像が記録紙上に得
られる。

次に定着器302によりトナーは溶融，定着されて恒久的
な多色記録像が得られる。303は送り出しローラであ
る。

しかしながら、20ドット／ミリ等の高い解像度の記録を
行う場合においては、上記ベルトあるいはローラによる
紙搬送を行なうことによって、感光ドラム101上のトナ
ー像と感光ドラム201上のトナー像とをそれぞれ転写し
て記録紙上で正確に位置合わせすることは、記録紙の送
りムラ、部分的のびちぢみが生じるため困難であった。
このような各色のトナー像の位置ズレが生じると画像の
乱れ，色ムラ等、記録画像の大幅な品質低下を招く。

そこで、本発明者等は特願昭60-124273号で記録紙を密
着させた転写ドラムを用い、正確に位置合わせを行うこ
とを提案している。

第５図にその記録装置の構成を示す。感光ドラム１の周
囲に初期帯電器２、第１露光器３、第１現像器４、再帯
電器５、第２露光器６、第２現像器７、除電器８、クリ
ーナ９、光除電器10が配置されている。また同様に、感
光ドラム11の周囲にも初期帯電器12、第３露光器13、第
３現像器14、再帯電器15、第４露光器16、第４現像器1
7、除電器18、クリーナ19、光除電器20が配置されてい
る。この２つの感光ドラム上には、前述の方法に従っ
て、各２色のトナー像が形成される。

この２つの感光ドラムに接するように転写ドラム21が設
けられている。転写ドラム21は第６図に示すように記録
紙が巻かれる部分はスクリーンメッシュになっている。
転写ドラム21には記録紙25が巻きつけられていて、感光
ドラム１および感光ドラム11と同一の周速で回転してい
る。感光ドラム１と転写ドラムが接する転写部では転写
コロトロン22によりスクリーンメッシュを通し記録紙に
コロナ照射が行なわれ、トナー像の転写が行われる。さ
らに、感光ドラム11と接する部分で、転写コロトロン23
によりスクリーンメッシュを通して、記録紙にコロナ照
射が行なわれ、感光ドラム２上のトナー像が記録紙へ転
写される。記録紙上のトナーは定着器24で溶融定着さ
れ、送り出しローラ26で送り出される。ローラ27は記録
紙が転写ドラムに密着するようにバックテンションを加
えるためのものである。

ここで、感光ドラム１、感光ドラム11および転写ドラム
21の周速をそろえる方法として、第７図に示すベルトと
プーリを用いる方式がある。感光ドラム１の回転軸に直
結されたプーリ30、感光ドラム11の回転軸に直結された
プーリ32、転写ドラムの軸に直結されたプーリ31、さら
にアイドルプーリ34をタイミングベルト35を用いて駆動
用プーリ33で駆動する。感光ドラム用プーリと転写ドラ
ム用プーリの径の比を、それぞれのドラムの径の比と同
一にすることによりすべてのドラムの周速を同一にする
ことができ、記録紙上の４色のトナー像の位置ズレによ
る、記録画像の劣化、色ムラ等を防止できる。さらに位
置合わせを精密に行う場合には、感光ドラム1,11、転写
ドラム21のすべてにサーボモータを用い、３つのドラム
が同一の周速となる様に電気的にコントロールを行う。
こうすることにより、正確な位置合わせが可能となり、
より高精度な記録を行うことができる。

しかし、実際にプリンタに使用する場合には、転写を行
わず、感光ドラムの回転を行いたい時（例えば、感光ド
ラムおよび現像剤の特性を安定させるため露光を行わず
ダミーで回転させる場合、メインテナンスを行う場合な
ど）があり、このような時に、感光ドラムの周速に合わ
せて記録紙を搬送すると、記録紙が無駄に使用される欠
点がある。また、記録紙の搬送を止め感光ドラムの回転
を行うと、感光ドラムが記録紙によってこすられるため
に、感光ドラムの表面が損傷を受けたり、また、摩耗す
るため、感光ドラムの寿命が短くなる欠点がある。

本発明の目的は、テストサイクル等実際に記録を行わな
い時に、記録紙が無駄に使用されることがない記録装置
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は本発明によれば、複数の画像形成媒体の周
速と記録紙を密着させた記録紙搬送手段の搬送速度とを
同一にして転写を行う記録装置において、少なくとも前
記各画像形成媒体を含む記録ユニットに移動手段を設
け、前記画像形成媒体が前記記録紙搬送手段に当接可能
であることを特徴とする記録装置によって解決される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る記録装置の実施例を説明する模式
図である。

第１記録ユニット67の内部には第１感光ドラム40があ
り、感光ドラム40の周囲に初期帯電器41、第１露光器4
2、第１現像器43、再帯電器44、第２露光器45、第２現
像器46、除電器47、クリーナ48、光除電器49、が配置さ
れている。

また、第２記録ユニット70の内部には第２感光ドラム50
があり、感光ドラム50の周囲には初期帯電器51、第３露
光器52、第３現像器53、再帯電器54、第４露光器55、第
４現像器56、除電器57、クリーナ58、光除電器59が配置
されている。

また、転写ドラム60には、記録紙63が巻きつけられてお
り、第１転写コロトロン61と第２転写コロトロン62がそ
の内部に配置されている。さらに65は定着器であり、66
は送り出しローラ、64は記録紙を転写ドラム60に密着さ
せるためバックテンションを加えるローラである。

第１記録ユニット67は図示しないリニアベアリングで保
持され、転写ドラム60と接触する方向に移動可能に設置
されている。また、68は送りネジであり、モータ69によ
り回転し、第１記録ユニット67を移動させ、転写ドラム
60との接触および分離を行う。第２記録ユニット70も同
様にして、送りネジ71とモータ72により転写ドラム60と
の接触および分離が行なわれる。

第１感光ドラム40および第２感光ドラム50上に各２色の
トナー像を得る方式については既に述べた従来の方式と
同様である。

以下本発明に係る部分の動作について説明する。転写を
行わない時には、転写ドラム60と各記録ユニット67と70
は分離されている。実際に記録を行う前にテストサイク
ルを設け、記録ユニットを作動させて各記録ユニットの
各部が正常に機能しているか確認を行う。また、同時に
感光ドラムの特性および現像剤の特性の安定化を行い、
記録に備える。この時、各記録ユニットと転写ドラムが
分離されているため、転写ドラムを回転させる必要がな
く、無駄に記録紙が使用されない。

次に実際に記録動作を行う場合を第１記録ユニットにつ
いて説明する。第１記録ユニットを用いて感光ドラム40
上にトナー像の形成を開始すると共に、記録紙63が巻か
れた転写ドラム60が回転を開始する。転写ドラム60の周
速を感光ドラム40の周速と同一にした後、モータ69を用
いて送りネジ68を回転させ、感光ドラム40が転写ドラム
に巻かれた記録紙に接触するよう、第１記録ユニットを
移動させる。また同時に転写コロトロン61を用い、転写
ドラムの側からコロナ照射を行い、感光ドラム40上のト
ナー像を記録紙に転写する。

記録を終了する時には、転写コロナの照射をやめ、モー
タ69を用い、送りネジ68を記録開始時と逆方向に回転さ
せ、転写ドラムに巻かれた記録紙から感光ドラム40が離
れるように第１記録ユニットを移動させる。その後、転
写ドラム60、感光ドラム40の回転を停止させる。

第２記録ユニット70についても、第１記録ユニットと同
様に、転写を行う時は第２記録ユニット70をモータ72と
送りネジ71を用いて記録紙の巻かれた転写ドラムと接触
するように動かす。また同様に、記録終了時は第２記録
ユニットを転写ドラムから分離する。

このような動作を行うことにより、感光ドラムが記録紙
と同一の周速で回転している時のみ、感光ドラムと記録
紙が接触するため、感光ドラムが記録紙でこすられて生
じる損傷や、摩耗をなくすことができる。

感光ドラムと転写ドラムの回転にはサーボモータを用い
ており、転写を行う時には、周速が同一となるように電
気的に制御する。また、４色のトナー像を重ねて多色の
記録を行うには各トナー像の位置合わせの精度が問題で
あるが、転写ドラムに記録紙を密着させて転写を行うた
め、転写位置の精度が良く、位置ズレの小さい記録を得
ることができる。なお同一の感光ドラム上での２色のト
ナー像の位置合わせは、感光ドラムの回転の位置をロー
タリエンコーダ等の検知手段を用いることにより比較的
簡単に行うことができる。もちろん、露光器の位置の違
い、転写位置の違いを考慮して、露光のタイミングを各
露光器により変えておかねばならないが、この制御は簡
単に行うことができる。

さらに、記録が第１記録ユニットの２色のトナーのみで
十分な場合には、第２記録ユニットは転写ドラムに接触
させる必要がなく、また、作動させる必要もないため、
第２記録ユニットの各部の寿命が伸びるメリットがあ
る。また逆に、第２記録ユニットのみで記録が行える場
合には、第１記録ユニットは作動させる必要がない。

また、記録紙のローディングを行う場合には、転写ドラ
ムを回転させる必要があるが、この時にも、記録ユニッ
トは作動させないでよい。

さらに、メインテナンスを行う時には、各記録ユニット
と転写ドラム部とを分離して調べることができ、便利で
ある。

上記実施例では、記録ユニットを移動させる手段とし
て、モータと送りネジを用いたが、他の方法、例えばカ
ム、ソレノイド等を用いてもよい。

また、記録ユニットが２つの場合について説明したが、
３個以上に増えても同様の効果がある。

なお、上記実施例では、転写ドラムにスクリーンメッシ
ュを用いて、コロナ転写を行う場合について説明した
が、表面が導電性物質からなる転写ローラを用い、これ
に転写用バイアス電圧を加えて転写を行う、いわゆるロ
ーラ転写を用いても同様の効果がある。

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、個別の記録ユニッ
トを移動できるので、複数の画像形成媒体のうちの所望
の画像形成媒体のみを記録紙に接触させ、あるいは記録
紙から離すことができる。しかも、記録ユニット内では
画像形成媒体と関連する部材、例えば露光器や現像器と
の間の位置関係は常に一定に保たれているので、記録ユ
ニットを移動させても画像形成媒体と関連する部材との
間の位置の調節を行う必要がなく、簡単な移動手段、例
えば直線的な動作を行う移動手段を採用することができ
る。そして、画像形成媒体として感光ドラムを使用し、
記録紙搬送手段として転写ドラムを使用する場合には、
複数の感光ドラムを１つの転写ドラムのまわりに配置し
て高速で多色の画像形成を行うことができるとともに、
感光ドラムを含む記録ユニットがそれぞれに転写ドラム
に向かって簡単に移動でき、一部の感光ドラムを不使用
状態にして残りの感光ドラムを使用して画像形成を行う
ことができる。感光ドラムと記録紙を巻きつけた転写ド
ラムを転写時に接触させ、その他の時には離しておくこ
とにより、実際に記録が行われない時に記録紙が無駄に
使用されることがない。また、感光ドラムの損傷，摩耗
を防止することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す模式図であり、第２図は
多色記録装置を説明する模式図であり、第３図は感光ド
ラム上の電位を示す模式図であり、第４図はキャリア、
トナーの摩擦帯電系列を説明する図であり、第５図は従
来の転写方式を用いた多色記録装置の構成を示す図であ
り、第６図は転写ドラムを示す図であり、第７図は感光
ドラム，転写ドラムの駆動系を説明する図である。 １……感光ドラム、2,12,41,51……初期帯電器、3,13,4
2……第１露光器、4,14,43……第１現像器、5,15,44,54
……再帯電器、6,16,45……第２露光器、7,17,46……第
２現像器、8,18,47,57……除電器、9,19,48,58……クリ
ーナ、10,20,49,59……光除電器、21,60……転写ドラ
ム、22……転写コロトロン、24,65……定着器、25,63…
…記録紙、26,66……送り出しローラ、30,31,32……プ
ーリ、35……タイミングベルト、33……駆動用プーリ、
40……第１感光ドラム、50……第２感光ドラム、52……
第３露光器、53……第３現像器、55……第４露光器、56
……第４現像器、61……第１転写コロトロン、62……第
２転写コロトロン、67……第１記録ユニット、68……送
りネジ、69……モータ、70……第２記録ユニット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−111653（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−33575（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−87071（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−159669（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−294466（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の画像形成媒体の周速と記録紙を密着
   させた記録紙搬送手段の搬送速度とを同一にして転写を
   行う記録装置において、少なくとも前記各画像形成媒体
   を含む記録ユニットに移動手段を設け、前記画像形成媒
   体が前記記録紙搬送手段に当接可能であることを特徴と
   する記録装置。
2. 【請求項２】前記画像形成媒体に２色以上のトナー像形
   成手段を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の記録装置。
3. 【請求項３】前記記録紙を密着させた記録紙搬送手段と
   して、転写ドラムを用いることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の記録装置。
4. 【請求項４】前記転写ドラムがスクリーンメッシュを具
   備することを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の記
   録装置。
5. 【請求項５】前記転写ドラムの表面が導電体であること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の記録装置。