JPH08146700A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】複数の露光光学系の各結像面を容易かつ正確に
感光体面に合致するよう調整し、更に温度変化に伴うレ
ジストの変動を未然に防止する。 【構成】感光体ドラム10を回動自在に支持するドラム軸
110に、両端に傾斜面20Ａを形成した支持部材20を挿通
して一体とし、前記の傾斜面20Ａと露光光学系12の枠部
材120との間に楔状の貼り付け部材30Ａを介在させて紫
外線硬化性の接着剤を施した状態でこの貼り付け部材30
Ａを軸方向に移動して組み立て治具により高さを調整
後、紫外線の照射により接着剤を硬化して固定化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、像形成体の周面に複数
のトナー像を重ね合わせることによってカラー画像形成
を行うカラー画像形成装置に関し、特に像露光手段とし
ての光学系と光源とを一体化した露光光学系を使用する
デジタル方式のカラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】多色のカラー画像を形成する方法として
は、画像を必要な色と同数の感光体，帯電器，現像器等
を備え、それぞれ感光体に形成した単色のトナー像を中
間転写体等に重ね合わせてカラー画像とする装置（Ａ）
や、１つの感光体を複数回転して各色毎の帯電，像露光
ならびに現像を繰り返してカラー画像を形成する装置
（Ｂ）、あるいは同じく１つの感光体の一回転以内に各
色毎の帯電，像露光ならびに現像を順次行ってカラー画
像を形成する装置（Ｃ）等が知られている。

【０００３】しかし前記の装置（Ａ）は複数の感光体や
中間転写体を要するため装置の容積が大型化する欠点が
あり、一方装置（Ｂ）は帯電手段、像露光手段や感光体
が一つだけであるので容積は小型化されるものの形成さ
れる画像のサイズが感光体の表面積以下に限定されると
云う制約があり、その点前記の装置（Ｃ）は感光体が一
つでありながら画像のサイズに制約がなく、しかも高速
プリントを可能とする等の利点が多くある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の装
置（Ｃ）は、複数の像露光手段が全て感光体面に対し正
確に結合するよう光学系を高い精度で位置設定すると共
に、像露光のレジスト精度の保証即ち重ね合わされるべ
き像露光の像露光位置が画像面に対し常に正しく同期し
て合致することが必要で、温度変化に伴う変形や位置の
ズレ等が像露光手段に生じることがあっても、これに起
因する像ズレを防止する対策が必要である。

【０００５】本発明はこの点を解決して改良した結果、
極めて容易な手段により像露光手段を感光体面に対応す
る位置に正しく調整し、さらに温度変化による伸縮があ
っても複数の像露光手段が同じ状態に保持されて、その
結果像露光のレジスト精度を維持す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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、像形成体の
一回転中に帯電、像露光及び現像を繰り返して前記像形
成体上に複数のトナー像を重ね合わせて形成後、形成さ
れた多色のトナー像を一括して転写材に転写するカラー
画像形成装置において、前記複数の像露光手段は共通の
支持部材に対し位置決めの後、位置調整を可能とする貼
り付け部材を介し接着剤により固定されることを特徴と
するカラー画像形成装置（第１発明）、及び像形成体の
一回転中に帯電、像露光及び現像を繰り返して前記像形
成体上に複数のトナー像を重ね合わせて形成後、形成さ
れた多色のトナー像を一括して転写材に転写するカラー
画像形成装置において、前記像露光手段は共通の支持部
材に対し一方の端部を固定し、他方の端部を非固定状態
に支持したことを特徴とするカラー画像形成装置（第２
発明）、及び像形成体の一回転中に帯電、像露光及び現
像を繰り返して前記像形成体上に複数のトナー像を重ね
合わせて形成後、形成された多色のトナー像を一括して
転写材に転写するカラー画像形成装置において、前記像
露光手段は共通の支持部材に対し中央部を固定し、両端
部を非固定によって支持したことを特徴とするカラー画
像形成装置（第３発明）によって達成される。

【０００７】

【実施例】各実施例の説明に先立って共通とするカラー
画像形成装置の構成とその作用を図１乃至図４によって
説明する。

【０００８】図１は像露光手段を像形成体の内部に収容
するいわゆる内包型の像露光手段を備えるカラー画像形
成装置を示しているが、本発明は像露光手段を像形成体
の外部に配置する形式のカラー画像形成装置に対しても
適用されるものである。

【０００９】10はドラム状の像形成体即ち感光体ドラム
で、光学ガラス若しくは透明アクリル樹脂等の透明部材
によって形成される基本の外周に透明導電層から成る有
機感光層（ＯＰＣ）を塗布したもので、接地した状態で
時計方向に駆動回転される。

【００１０】11は帯電手段であるスコロトロン帯電器
で、感光体ドラム10の前述した有機感光体層に対し所定
の電位に保持されたグリッドと放電ワイヤによるコロナ
放電とによって帯電作用を行い、感光体ドラム10に対し
一様な電位を与える。

【００１１】12は像露光手段である露光光学系で、感光
体ドラム10の軸方向に配列したＬＥＤ，ＦＬ，ＥＬ，Ｐ
Ｌ等の発光素子とセルフォックレンズとから構成され
る。別体の画像読み取り装置によって読み取られた各色
の画像信号がメモリより順次取り出されて前記の各露光
光学系12にそれぞれ電気信号として入力される。この実
施例で使用される発光素子の発光波長は500〜900nmの範
囲のものである。

【００１２】前記の各露光光学系12は何れも柱状の支持
部材20に取り付けられて前記感光体ドラム10の基体内部
に収容される。露光光学系12は上記の発光素子以外にＬ
ＣＤ，ＬＩＳＡ，ＰＬＺＴ等の光シャッタ部材を組み合
わせたものとセルフォックレンズ等の結像レンズとから
構成することもできる。

【００１３】13Ｙ，13Ｍ，13Ｃ，13Ｋはイエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）及び黒色（Ｋ）
の各現像剤を収容する現像手段である現像器で、それぞ
れ感光体ドラム10の周面に対し所定の間隙を保って同方
向に回転する現像スリーブ130を備えている。

【００１４】前記の各現像器13は、前述した帯電器11に
よる帯電，露光光学系12による像露光によって形成され
る感光体ドラム10上の静電潜像を現像バイアス電圧の印
加により非接触の状態で反転現像する。

【００１５】次に本装置におけるカラー画像形成装置の
プロセスについて説明する。

【００１６】原稿画像は本装置とは別体の画像読み取り
装置において、撮像素子により読み取られた画像あるい
は、コンピュータで編集された画像を、Ｙ，Ｍ，Ｃ及び
Ｋの各色別の画像信号として一旦メモリに記憶し格納さ
れる。

【００１７】画像記録のスタートにより感光体駆動モー
タが回動して感光体ドラム10を時計方向へと回転し、同
時に帯電器11（Ｙ）の帯電作用により感光体ドラム10に
電位の付与が開始される。

【００１８】感光体ドラム10は電位を付与されたあと、
前記の露光光学系12（Ｙ）において第１の色信号すなわ
ちイエロー（Ｙ）の画像信号に対応する電気信号による
像露光が開始されドラムの回転走査によってその表面の
感光層に原稿画像のイエロー（Ｙ）の画像に対応する静
電潜像を形成する。

【００１９】前記の潜像は現像器13（Ｙ）により現像ス
リーブ上の現像剤が非接触の状態で反転現像され感光体
ドラム10の回転に応じイエロー（Ｙ）のトナー像が形成
される。

【００２０】次いで感光体ドラム10は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上にさらに帯電器11（Ｍ）の帯電作
用により電位を付与され、露光光学系12（Ｍ）の第２の
色信号すなわちマゼンタ（Ｍ）の画像信号に対応する電
気信号による像露光が行われ、現像器13（Ｍ）による非
接触の反転現像によって前記のイエロー（Ｙ）のトナー
像の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が順次重ね合わせて
形成される。

【００２１】同様のプロセスにより帯電器11（Ｃ）、露
光光学系12（Ｃ）および現像器13（Ｃ）によってさらに
第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像が、ま
た最後に帯電器11（Ｋ）、露光光学系12（Ｋ）および現
像器13（Ｋ）によって第４の色信号に対応する黒（Ｋ）
のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体ドラム
10の一回転以内にその周面上にカラーのトナー像が形成
される。

【００２２】かくして感光体ドラム10の周面上に形成さ
れたカラーのトナー像は転写器14Ａにおいて、給紙カセ
ット15より搬送されタイミングローラ16の駆動によって
同期して給紙される転写材である転写紙に転写される。

【００２３】トナー像の転写を受けた転写紙は、除電器
14Ｂにおいては帯電の除去を受けてドラム周面より分離
し、定着装置17においてトナーを溶着したのち排紙ロー
ラ18を介して装置上部のトレイ上に排出される。

【００２４】一方、転写紙を分離した感光体ドラム10は
クリーニング装置19において残留トナーを除去，清掃し
て原稿画像のトナー像の形成を続行するか、もしくは一
旦停止して新たな原稿画像のトナー像の形成に待機す
る。

【００２５】前記の感光体ドラム10は図２に示す如く、
それを係合固定する両面端のフランジ部材10Ａ及び10Ｂ
が装置本体に架設固定されるドラム軸110に対し直接或
いは間接に軸受けされて回動自在に支持され、フランジ
部材10Ｂの一体とする歯車Ｇが装置本体側の駆動歯車と
噛合して駆動されることにより所定の方向に回転される
ようになっている。

【００２６】前記のドラム軸110は、感光体ドラム10の
内部において前述した各露光光学系12を取り付け固定す
る支持部材20を挿通して一体に固定している。

【００２７】図３は他の実施例のカラー画像形成装置を
示すもので、感光体ドラム10の外部に露光光学系12を配
置した構成を示している。前記の感光体ドラム10は先に
説明した図２に示す如く、それを係合固定する両面端の
フランジ部材10Ａ及び10Ｂが装置本体に架設固定される
ドラム軸110に対し直接或いは間接に軸受けされて回動
自在に支持され、フランジ部材10Ｂの一体とする歯車Ｇ
が装置本体側の駆動歯車と噛合して駆動されることによ
り所定の方向に回転されるようになっている。

【００２８】図４は図３に示した実施例の露光光学系12
を保持する支持部材40の部品単体を示している。指示部
材40は感光体ドラム10を外包し、感光体ドラムと同心の
円筒状部材であって、各露光光学系12は支持部材40の周
面に固定される。図４に示した支持部材40で開口したス
リット穴は各現像器13や各露光光学系12の挿入用に設け
たものである。

【００２９】以下説明する各発明は何れも前記の支持部
材20或いは支持部材40に対する各露光光学系12の取り付
け固定の方法に関するものである。

【００３０】（実施例１）第１発明の各実施例を図５，
図６及び図12によって説明する。

【００３１】図５（ａ）に示す例においては、前記の支
持部材20はその両端を多角形状の傾斜面20Ａとし、該傾
斜面20Ａと露光光学系12を支持する枠部材120との間に
楔状の貼り付け部材30Ａを介在させ、該貼り付け部材30
Ａを軸方向に移動することにより露光光学系12の高さと
平行度を調整して感光体ドラム10外周の感光面に対する
位置の設定が行われる。

【００３２】また図５（ｂ）に示す例においては、前記
の支持部材20はその両端を円筒面（若しくは多角面）20
Ｂとし、該円筒面20Ｂと露光光学系12を支持する枠部材
１２０との間にＬ字状の貼り付け部材３０Ｂを介在さ
せ、該貼り付け部材30Ｂを案内として前記の枠部材120
を上下することにより露光光学系12の高さと平行度を調
整して感光体ドラム10外周の感光面に対する位置の設定
が行われる。

【００３３】なお前記の貼り付け部材30Ｂは、支持部材
20の両端が円筒面である場合には、支持部材20に接する
面が円筒面に一致する曲面に形成される。

【００３４】以上の各例においては、貼り付け部材30Ａ
及び30Ｂは何れも露光光学系12の位置調整を行ったあと
その端部を固定する方法をとっているが、図５（ｃ）に
示す例のように露光光学系12の枠部材120の外側面をＬ
字状の貼り付け部材30Ｃの内側面に沿い上下に調整して
固定することにより位置設定することも出来る。

【００３５】また、露光光学系12を感光体ドラム10の外
部に配置する装置の場合には、図６に示す例のように、
感光体ドラム10と同心にその外側に円筒状部材40が設け
られ、（図４）各露光光学系12は前記の円筒状部材40の
周面に開口した軸方向に長い複数のスリット穴に挿入し
た状態で支持される。

【００３６】前記の円筒状部材40は、各スリット穴の両
端部に傾斜面を備える一対の支持部材40Ａを相対する向
きに固定し、前記の傾斜面と露光光学系12の枠部材120
との間に楔状の貼り付け部材30Ｄを介在させ、該貼り付
け部材30Ｄを軸方向に移動することにより露光光学系12
の高さと平行度を調整して感光体ドラム10の周面に対す
る位置の設定が行われる。

【００３７】かくして位置設定された各露光光学系12
は、その両端を直接それぞれの貼り付け部材に、さらに
貼り付け部材はそれぞれの支持部材に対し接着剤により
固定されて感光体ドラム10の周面に対向される。

【００３８】（実施例２）第２発明の実施例を図７、図
８及び図11、図12によって説明する。

【００３９】前記の支持部材20はその両端を多角形状の
傾斜面20Ａとし、該傾斜面20Ａと露光光学系12を支持す
る枠部材120との間に楔状の貼り付け部材30Ｄを介在さ
せ、該貼り付け部材30Ｄを軸方向に移動することにより
露光光学系12の高さと平行度を調整して感光体ドラム10
外周の感光面に対する位置の設定が行われる。

【００４０】また露光光学系12を感光体ドラム10の外部
に配置する装置の場合には、図５に示す例のように、感
光体ドラム10と同心にその外側に円筒状部材40が設けら
れ、各露光光学系12は前記の円筒状部材40の周面に開口
した軸方向に長い複数のスリット穴に挿入した状態で支
持される。

【００４１】前記の円筒状部材40は各スリット穴の両端
部に、傾斜面に備える一対の支持部材40Ａを相対する向
きに固定し、前記傾斜面と露光光学系12の枠部材120と
の間に楔状の貼り付け部材30Ｄを介在させ、該貼り付け
部材30Ｄと軸方向に移動することにより露光光学系12の
高さと平行度を調整して感光体ドラム10の周面に対する
位置の設定が行われる。

【００４２】前記の各貼り付け部材30Ｄは図10の平面図
とその要部図に示す如く、コの字状の断面形状をもつガ
イト部材であって、一方の端部においては露光光学系12
と支持部材20あるいは40Ａの双方に接着剤により固定さ
れるが、他方の端部においては支持部材側に対してのみ
固定され、露光光学系12側は弾性部材50Ａ或いは50Ｂの
圧接により枠部材120をスライド可能に案内した状態で
保持する。

【００４３】従って露光光学系12は自己の発熱や環境温
度の変化によって膨張、収縮することがあっても、一方
の端部が固定されていないため伸縮が自由であって、そ
の結果光学系は直線性や平行度が保たれて像露光に際し
て固定された光学系部分を基準として、同様の伸縮がな
されるので、レジストの精度が維持される。

【００４４】なお、前記の弾性部材50Ａ或いは50Ｂの使
用に替えて、露光光学系12を貼り付け部材30Ｄに対し弾
性体の接着剤を用いて接着することにより、露光光学系
12の伸縮を接着剤のもつ弾性作用により吸収することも
可能であって、かかる目的にはホットメルト、シリコ
ン、或いはゴム系の弾性体の接着剤の使用が適してい
る。

【００４５】（実施例３）第３発明の実施例を図９、図
10及び図11、図12によって説明する。

【００４６】前記の支持部材20は、その両端を多面形状
の傾斜面20Ａとし、かつ軸方向の中央部に上部を開放し
たコの字状の貼り付け部材60Ａを固定している。

【００４７】露光光学系12は、その中央部が前記の貼り
付け部材60Ａに挟持して上下されることにより、高さと
平行度を調整して感光体ドラム10外周の感光面に対する
位置設定を行って接着された後、露光光学系12を支持す
る両端の枠部材120と支持部材20の傾斜面20Ａとの間に
楔状の貼り付け部材30Ｄが挿入される。

【００４８】前記の貼り付け部材30Ｄは、露光光学系12
を前述した調整位置に確保出来るよう軸方向に移動され
たあと、支持部材20に対し接着により固定され、一方そ
の上面に支持する枠部材120を弾性部材50Ａの圧接によ
りスライド可能に保持する。

【００４９】また露光光学系12を感光体ドラム10の外部
に配置する装置の場合には、図10に示す例のように、感
光体ドラム10と同心にその外側に円筒状部材40が設けら
れ、各露光光学系12は前記の円筒状部材40の周面に開口
した軸方向に長い複数のスリット穴に挿入した状態で支
持される。

【００５０】前記の円筒状部材40は軸方向の中央部の周
面上に、各スリット穴に向けて開口したコの字状の貼り
付け部材60Ｂを固定し、更に各スリット穴の両端部に多
角形状の傾斜面を備える一対の支持部材40Ａを相対する
向きに固定している。露光光学系12は前記貼り付け部材
60Ｂに挟持された状態で、高さと平行度を調整して感光
体ドラム10外周の感光面に対する位置設定を行って接着
されたあと、枠部材120と前記の傾斜面との間に楔状の
貼り付け部材30Ｄを介在させ、該貼り付け部材30Ｄを軸
方向に移動することにより前述した調整位置に確保され
る。

【００５１】前記の各貼り付け部材30Ｄは図11の平面図
との要部図に示す如く、コの字状の断面形状をもつガイ
ド部材であり、枠部材120を寸法的にガタなく保持して
いる。そして支持部材20或いは40Ａに対して接着剤によ
り固定されるが、露光光学系12については弾性部材50Ａ
或いは50Ｂの圧接により枠部材120をスライド可能に案
内保持する。

【００５２】従って露光光学系12は自己の発熱や環境温
度の変化によって膨張、収縮することがあっても両方の
端部が固定されていないため伸縮が自由であって、その
結果光学系は常に直線性や平行度が保たれ、複数の光学
系について何れも中央部を基準として同じように伸縮が
なされる結果、像露光に際してのレジストの精度が保証
されることとなる。

【００５３】以上の各実施例における露光光学系12の位
置設定には、図11に示すようなＣＣＤを支持するステー
ジＩと支持部材20に仮止めした露光光学系12を支持する
ステージIIとから構成される組み立て治具が使用され
る。

【００５４】前記のＣＣＤは露光光学系12の両端に対応
する各位置に設置されていて、各位置の光学系による画
像の画素やピントが一致した状態で前述した支持部材と
貼り付け部材または貼り付け部材と各露光光学系12とを
接着されて固定される。

【００５５】なお接着剤には通常の硬化性の樹脂接着剤
が使用されうるが紫外線硬化性の樹脂接着剤が使用さ
れ、硬化前に前述した組み立て治具を用いて位置調整を
行ったのち、紫外線の照射により接着剤を硬化して固定
状態とすることが組み立て容易性、精度向上の点から好
ましい。

【００５６】

【発明の効果】本発明により、感光体に対し複数の像露
光手段をそれぞれ高い精度をもって結像位置に設定し、
更に温度変化による弊害も排除してそのレジスト性能を
持続することが可能となり、その結果長期に渡って鮮明
度が高く、色ズレ等を伴わない高品質の画像を形成する
ことの出来るカラー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】

【図１】本発明のカラー画像形成装置の断面構成図。

【図２】本発明の感光体ドラムの断面図。

【図３】本発明の他のカラー画像形成装置の断面構成
図。

【図４】本発明の支持部材の斜視図。

【図５】第１発明による内部露光形式の像露光手段の各
取り付け例を示す断面図。

【図６】第１発明による外部露光形成の像露光手段の取
り付け例を示す断面図。

【図７】第２発明による内部露光形成の像露光手段の取
り付け例を示す断面図。

【図８】第２発明による外部露光形式の像露光手段の取
り付け例を示す断面図。

【図９】第３発明による内部露光形式の像露光手段の取
り付け例を示す断面図。

【図１０】第３発明による外部露光形式の像露光手段の
取り付け例を示す断面図。

【図１１】貼り付け部材の説明図。

【図１２】組み立て治具の説明図。

【符号の説明】 10 感光体ドラム 10Ａ，10Ｂ フランジ部材 11 帯電器 12 露光光学系 13 現像器 14 転写器 14Ｂ 除電器 15 給紙カセット 16 タイミングローラ 17 定着装置 18 排紙ローラ 19 クリーニング装置 20 40Ａ 支持部材 20Ａ 傾斜面 20Ｂ 円筒面 30，60 貼り付け部材 40 円筒状部材，支持部材 50Ａ，50Ｂ 弾性部材 110 ドラム軸 120 枠部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 羽根田 哲 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像形成体の一回転中に帯電、像露光及び
   現像を繰り返して前記像形成体上に複数のトナー像を重
   ね合わせて形成後、形成された多色のトナー像を一括し
   て転写材に転写するカラー画像形成装置において、前記
   複数の像露光手段は共通の支持部材に対し位置決めの
   後、位置調整を可能とする貼り付け部材を介し接着剤に
   より固定されることを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記接着剤は紫外線硬化性の樹脂接着剤
   であることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成
   装置。
3. 【請求項３】 前記貼り付け部材は前記像露光手段の端
   部に固定されることを特徴とする請求項１記載のカラー
   画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記貼り付け部材は前記像露光手段の側
   面に固定されることを特徴とする請求項１記載のカラー
   画像形成装置。
5. 【請求項５】 像形成体の一回転中に帯電、像露光及び
   現像を繰り返して前記像形成体上に複数のトナー像を重
   ね合わせて形成後、形成された多色のトナー像を一括し
   て転写材に転写するカラー画像形成装置において、前記
   像露光手段は共通の支持部材に対し一方の端部を固定
   し、他方の端部を非固定状態に支持したことを特徴とす
   るカラー画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記像露光手段は非固定側の端部がガイ
   ド部材により伸縮可能に支持されていることを特徴とす
   る請求項５記載のカラー画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記像露光手段は非固定側の端部が弾性
   体の接着剤により伸縮可能に支持されていることを特徴
   とする請求項５記載のカラー画像形成装置。
8. 【請求項８】 像形成体の一回転中に帯電、像露光及び
   現像を繰り返して前記像形成体上に複数のトナー像を重
   ね合わせて形成後、形成された多色のトナー像を一括し
   て転写材に転写するカラー画像形成装置において、前記
   像露光手段は共通の支持部材に対し中央部を固定し、両
   端部を非固定によって支持したことを特徴とするカラー
   画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記像露光手段は非固定の両端部がガイ
   ド部材により伸縮可能に支持されていることを特徴とす
   る請求項８記載のカラー画像形成装置。