JPH0830122A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光体上重ね合わせカラー画像形成装置にお
いて、ジタリングのない高画質画像と転写材への転写性
を向上させた良好な転写画像を得ることを目的とする。 【構成】 感光体ドラム10上に形成された静電潜像を、
複数の現像手段14により現像して感光体ドラム上に複数
色のトナー像を形成し、このトナー像を、給紙部から送
られて感光体ドラム10と転写手段18との間を通過する転
写材Ｐに静電転写するカラー画像形成装置において、転
写ローラ18を感光体ドラム10に接離可能とするととも
に、転写ローラ18の搖動支軸186（198）に取り付けられ
た転写ローラ歯車Ｇ３と感光体ドラム10に取り付けられ
た感光体ドラム歯車Ｇ２を同一の駆動源Ｍ０により駆動
し、かつ、転写ローラ歯車Ｇ３と感光体ドラム歯車Ｇ２
とは偶数個の歯車Ｇ４，Ｇ５を介して連結することを特
徴とするカラー画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カラー静電複写機、
カラー静電プリンタなど、静電転写プロセスを利用する
画像形成装置、特に異なる単色のトナー像を感光体ドラ
ム上にその一回転毎に形成することを繰り返し、少なく
とも２色以上のトナー像を感光体ドラム上に重ね合わ
せ、その後一括して転写材に転写するカラー画像形成装
置（以降、感光体上重ね合わせカラー画像形成装置とい
う）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真技術を用いた静電複写機や静電
プリンタにおいて、帯電・転写装置には、コロナ放電器
が従来広く用いられてきた。しかしながら、コロナ放電
器は、５〜10kVの高電圧印加を必要とし、放電によるオ
ゾン発生をともなう等の問題点がある。そのため単色の
画像形成装置では近年になって代替技術として低電圧化
とオゾンレスを目的とした転写ローラ方式が注目されて
いる。

【０００３】転写ローラ方式は、従来のコロナ放電によ
る転写に比べてオゾン発生量が少ないこと、放電ワイヤ
汚れ等に起因する転写ムラがないこと、低コストである
こと、転写紙を感光体に押しつけるため転写性が良く、
転写紙の搬送力が大きいことなどの長所があるため、近
年実用化されるようになった。

【０００４】この方式では転写ローラによる転写紙の搬
送力が大きいため、転写時の転写ローラ速度と感光体速
度との間に差があると、いわゆる転写ズレが発生し画像
を乱してしまうため、転写ローラ軸に歯車を固定し、感
光体に固定された歯車を直接噛み合わせて転写ローラを
駆動していた。これにより、感光体速度と転写ローラ速
度は同期して回転することとなり双方の速度差及び速度
変動差による転写ズレを回避していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、感光体
上重ね合わせカラー画像形成装置においては、転写すべ
きトナー量が多いことから転写性の良い転写ローラ方式
を採用する効果は大きいが、画像形成プロセス上の問題
として、感光体上で重ね合わされたトナー像を形成して
いるときには、先に形成しているトナー像を踏みつけた
り、はぎ取ったりすることが起こるため、転写ローラを
感光体ドラムに圧接することができない。このため転写
ローラを感光体上でのトナー像形成時には感光体ドラム
より離間させ、転写材に転写するときのみ感光体ドラム
に圧接するということが考えられるが、従来のように速
度の同期を目的として感光体ドラムに固定の歯車で転写
ローラ軸に固定の歯車を駆動するように構成すると、感
光体ドラムへの圧接時と離間時で歯車間距離が変化し、
歯車間のバックラッシが変化し回転がスムーズに行われ
ず、特に歯車一歯ごとの噛み合い周期で負荷変動が生じ
結果として感光体ドラム及び転写ローラの回転ムラとな
ってしまう。この歯車間の噛み合いは、転写ローラ圧接
時に適正なバックラッシ量となるように設定すると、転
写ローラ離間時即ち感光体ドラム上でのトナー画像形成
時に回転ムラが発生し、それによる感光体周速の速度ム
ラはいわゆるジタリングやバンディングといわれる画像
劣化を引き起こし、逆に転写ローラ離間時に適正なバッ
クラッシ量となるように設定すると、転写ローラ圧接時
即ち転写材への転写時に回転ムラが発生し、それによる
感光体周速と転写材搬送速度差はいわゆる転写ズレを引
き起こすなど、何れの場合にも画像劣化となっていた。

【０００６】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたものであって、上記の問題点を解消し、画
像劣化のない良好な画像と高転写性が得られるカラー画
像形成装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、異なる単色
のトナー像を感光体ドラム上にその一回転毎に形成する
ことを繰り返し、少なくとも２色以上のトナー像を感光
体ドラム上に重ね合わせ、その後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、転写ローラと、該転
写ローラを感光体ドラムに押圧し圧接させる転写ローラ
押圧手段と、該転写ローラを感光体ドラムから離間させ
る転写ローラ離間手段とを有し、前記転写ローラの前記
感光体ドラムからの離間状態で前記感光体ドラム上にト
ナー画像を形成し、その後前記転写ローラを前記感光体
ドラムに圧接し、転写材を前記転写ローラと前記感光体
ドラムの圧接部に送り込んで転写材に前記感光体ドラム
上のトナー像を転写するよう制御されるとともに、前記
転写ローラ軸に転写歯車を設け、該転写歯車は感光体ド
ラムに設けられた感光体ドラム歯車と同一の駆動源によ
り駆動され、かつ、前記転写ローラ歯車と前記感光体ド
ラム歯車は偶数個の歯車を介して連結されていることを
特徴とする本発明のカラー画像形成装置によって達成さ
れる。また本発明において、前記転写ローラは、転写ロ
ーラ回動支軸を中心に回動可能に構成されるとともに、
その回動軌跡上に前記感光体ドラムを配置し、前記転写
ローラ押圧手段は前記転写ローラを前記感光体ドラム方
向に回動させる手段であり、かつ、前記転写ローラ離間
手段は前記転写ローラを前記感光体ドラム方向と反対方
向に回動させる手段であることを特徴とするカラー画像
形成装置、さらには、前記歯車の一つは前記転写ローラ
回動支軸と同一軸に設けられていることを特徴とするカ
ラー画像形成装置によって達成される（第１の発明）。

【０００８】また上記目的は、異なる単色のトナー像を
感光体ドラム上にその一回転毎に形成することを繰り返
し、少なくとも２色以上のトナー像を感光体ドラム上に
重ね合わせ、その後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、転写ローラと、該転写ローラを転
写ローラ回動支軸を中心に回動させて感光体ドラムに押
圧し圧接させる転写ローラ押圧手段とから構成するとと
もに、前記転写ローラと同軸に転写ローラ歯車を固定
し、前記転写ローラ回動支軸に支軸歯車を回転可能に取
り付け、該支軸歯車は駆動源から駆動力を直接または駆
動列を介して前記転写ローラ歯車に伝達し、かつ、前記
支軸歯車の回転方向が、前記転写ローラを感光体ドラム
に押圧して回動する方向に設定されていることを特徴と
するカラー画像形成装置によって達成される（第２の発
明）。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例の説明に先立って、本発明の
画像形成装置の一例であるカラープリンタの構成とその
作用を図１によって説明する。

【００１０】このカラープリンタは、感光体上に順次形
成される各色トナー像を重ね合わせたのち、転写部で記
録紙上に１回で転写してカラー画像を形成し、その後、
分離手段により感光体面から剥離する方式のカラー画像
形成装置である。

【００１１】図において10は感光体である感光体ドラム
で、ＯＰＣ感光体（有機感光体）をドラム基体上に塗布
形成したもので、接地されて図示の時計方向に駆動回転
される。12はスコロトロン帯電器で、感光体ドラム10周
面に対しＶHの一様な帯電がＶGに電位保持されたグリッ
ドとコロナ放電ワイヤによるコロナ放電によって与えら
れる。このスコロトロン帯電器12による帯電に先だっ
て、前プリントまでの感光体の履歴をなくすために発光
ダイオード等を用いたＰＣＬ（帯電前除電器）11による
露光を行って感光体周面の除電をしておく。

【００１２】感光体ドラム10への一様帯電ののち、像露
光手段13により画像信号に基づいた像露光が行われる。
像露光手段13は図示しないレーザダイオードを発光光源
とし回転するポリゴンミラー131，fθレンズ132，シリ
ンドリカルレンズ133を経て反射ミラー134により光路を
曲げられ主走査がなされるもので、感光体ドラム10の回
転（副走査）によって潜像が形成される。本実施例では
文字部に対して露光を行ない、文字部の方が低電位ＶL
となるような反転潜像を形成する。

【００１３】感光体ドラム10の周縁には、イエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒色（Ｋ）等
のトナーとキャリアとから成る現像剤をそれぞれ内蔵し
た現像器14（14Ｙ，14Ｍ，14Ｃ，14Ｋ）が設けられてい
て、先ず１色目のイエローの現像がマグネットを内蔵し
現像剤を保持して回転する現像スリーブ141によって行
われる。現像剤はフェライトをコアとしてそのまわりに
絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポリエステ
ルを主材料として色に応じた顔料と荷電制御剤、シリ
カ、酸化チタン等を加えたトナーとからなるもので、現
像剤は層形成手段によって現像スリーブ141上に100〜60
0μmの層厚（現像剤）に規制されて現像域へと搬送され
る。

【００１４】現像域における現像スリーブ141と感光体
ドラム10との間隙は層厚（現像剤）よりも大きい0.2〜
1.0mmとして、この間にＶACのＡＣバイアスとＶDCのＤ
Ｃバイアスが重畳して印加される。ＶDCとＶH、トナー
の帯電は同極性であるため、ＶACによってキャリアから
離脱するきっかけを与えられたトナーはＶDCより電位の
高いＶHの部分には付着せず、ＶDCより電位の低いＶL部
分に付着し顕像化（反転現像）が行われる。

【００１５】１色目の顕像化が終った後２色目のマゼン
タの画像形成行程にはいり、再びスコロトロン帯電器12
による一様帯電が行われ、２色目の画像データによる潜
像が像露光手段13によって形成される。このとき１色目
の画像形成行程で行われたＰＣＬ11による除電は、１色
目の画像部に付着したトナーがまわりの電位の急激な低
下により飛び散るため行わない。

【００１６】再び感光体ドラム10周面の全面に亘ってＶ
Hの電位となった感光体のうち、１色目の画像のない部
分に対しては１色目と同様の潜像がつくられ現像が行わ
れるが、１色目の画像がある部分に対し再び現像を行う
部分では、１色目の付着したトナーにより遮光とトナー
自身のもつ電荷によってＶMの潜像が形成され、ＶDCと
ＶMの電位差に応じた現像が行われる。この１色目と２
色目の画像の重なりの部分では１色目の現像をＶLの潜
像をつくって行うと、１色目と２色目とのバランスが崩
れるため、１色目の露光量を減らしてＶH＞ＶM＞ＶLと
なる中間電位とすることもある。

【００１７】３色目のシアン、４色目の黒色についても
２色目のマゼンタと同様の画像形成行程が行われ、感光
体ドラム10周面上には４色の顕像が形成される。

【００１８】一方給紙カセット15より半月ローラ16を介
して搬出された一枚の転写材（転写紙等）Ｐは一旦停止
し、転写のタイミングの整った時点で給紙ローラ17の回
転作動により転写域へと給紙される。

【００１９】転写域においては転写のタイミングに同期
して感光体ドラム10の周面に転写ローラ18が圧接され、
給紙された転写材Ｐを挟着して多色像が一括して転写さ
れる。

【００２０】次いで転写材Ｐはほぼ同時に圧接状態とさ
れた分離ブラシ19によって除電され感光体ドラム10の周
面より分離して定着装置20に搬送され、熱ローラ（上ロ
ーラ）201と圧着ローラ（下ローラ）202の加熱，加圧に
よってトナーを溶着したのち、排紙ローラ21を介して装
置外部に排出される。なお前記の転写ローラ18および分
離ブラシ19は転写材Ｐの通過後感光体ドラム10の周面よ
り退避離間して、次なるトナー像の形成に備える。

【００２１】一方、転写材Ｐを分離した感光体ドラム10
は、クリーニング装置22のブレード221の圧接により残
留トナーを除去・清掃し、再びＰＣＬ11による除電と帯
電器12による帯電を受けて次なる画像形成のプロセスに
入る。なお前記のブレード221は感光体面のクリーニン
グ後、直ちに移動して感光体ドラム10の周面より退避す
る。

【００２２】以下前記装置の画像形成部を構成する各機
材の機能，性能の特徴について説明する。

【００２３】（感光体）感光体ドラム10は安定した回転
作動により周面のＯＰＣ感光体に前記のスコロトロン帯
電器12による均一な帯電作用が実現される。帯電に際し
グリッド電位が制御されて帯電電位の安定が図られる。
感光体の仕様ならびにその帯電条件は一例として次のよ
うに設定される。特に、特開昭64-17066号、特開平2-18
3258号、特開平2-183265号、特開平3-128973号に記載の
Ｙ型チタニルフタロシアニンもしくは多結晶型チタニル
フタロシアニンを用いたＯＰＣが好ましい。

【００２４】感光体 ： ＯＰＣ，直径120mm，線速100
mm／sec，負帯電 帯電条件： 帯電ワイヤ：白金線（クラッド又はアロ
イ）が好ましく用いられる。ＶH−850Ｖ，ＶL−50Ｖ （像露光）感光体ドラム10周面のＯＰＣ感光体は帯電器
12により負帯電されたあと、像露光手段13の半導体レー
ザユニット（図示せず）の発光による露光を受けて静電
潜像を形成する。

【００２５】画像データは、レーザダイオード（ＬＤ）
変調回路に送られて、変調された画像信号により半導体
レーザユニットのＬＤが発光すると、そのビーム光はビ
ームインデックス（図示せず）により各走査線の同期が
図られてポリゴンミラー131に投射される。

【００２６】ポリゴンミラー131はその多面体でビーム
光を反射して走査し、その走査光はfθレンズ132、シリ
ンドリカルレンズ133によりビーム径が補正されたあと
反射ミラー134を介して感光体を露光して主走査を行
い、静電画像を形成する。

【００２７】なお、各走査線はビームインデックスで受
光検知した信号を利用して同期が図られる。

【００２８】レーザ光は光学系により400〜600dpi相当
にビーム径が絞られる。従って高品質画像を得るために
はトナーの粒径も小さくする必要がある。本実施例では
各色とも８〜14μmのサイズのトナーを使用している。
ただしユーザにとって最も重要なのは黒色の文字品質で
あり、黒色トナーは小粒径トナー（７〜11μm）が好適
である。

【００２９】像露光の光学系としては例えば次に記す構
成のものが使用される。

【００３０】ポリゴンミラー： ６面、回転数23600rp
m，エアーベアリング採用 レンズ焦点距離： ｆ＝150mm ドットクロック： 約18MHZ ビーム径 ： 約60×80μm （現像）図２は現像器14の構成を示した断面図で、トナ
ー補給ボックスより供給されたトナーは現像器の右端部
に落下され、相反する方向に回転する一対の撹拌スクリ
ュ142によってキャリアと撹拌混合され、所定の帯電量
（Ｑ／Ｍ）に設定される。

【００３１】一方、トナー濃度は透磁率検知方法（Ｌ検
知方式）により検知され、この出力周波数にもとづいて
トナーの供給量を制御して５ないし７％程度のトナー濃
度値に設定制御される。

【００３２】撹拌された二成分現像剤は供給ローラ143
を介して現像スリーブ141に搬送され、層厚規制部材144
によって薄層とされて感光体ドラム10の現像域に搬送さ
れ、次に記す現像条件によって静電潜像の反転現像を行
う。この現像方式では現像剤の穂立とドラムとは非接触
状態で現像が行われ、直流成分に交流成分を重ね合わせ
た現像電界により非接触二成分反転現像が行われてい
る。

【００３３】現像間隙 ： 0.5mm 現像剤搬送量 ： 20〜30mg／cm2 現像バイアス（ＡＣ）： ２kV，８KHZ （ＤＣ）： −750Ｖ 現像スリーブ回転方向： 感光体ドラムに対し正転 画像濃度調整 ： 現像スリーブ回転数制御また
は現像バイアス制御（レーザビームにより感光体に標準
票板を形成し、現像後反射濃度を測定し画像濃度調整を
行う） トナー濃度制御 ： Ｌ検知方式 （給紙）図１において、転写材Ｐは給紙カセット15内に
片側基準で格納されており、従ってさばき爪151は転写
材Ｐの基準面側にのみ設けられさらに半月ローラ16も片
持ち構造とされて転写材Ｐの基準面側に片寄って位置さ
れている。

【００３４】転写材Ｐの給紙時には、半月ローラ16が矢
示方向に回転して押上げ板152上に積載した転写材Ｐを
さばき爪151の作用によりその最上層の１枚のみを搬出
する。

【００３５】給紙カセット15より搬出された転写材Ｐは
搬送経路に入ってＵターンし、先端が給紙ローラ対17を
通過したすぐ後に図示しない給紙センサの検知によって
給紙ローラを一旦停止したのち、転写のタイミングが整
った段階で再び給紙ローラが回転を始め、感光体面に対
し所定の角度を保ってその転写域に給紙される。

【００３６】一方手差しによる給紙は装置本体の前面に
位置する手差し給紙台153を図１の一点鎖線にて示す位
置より実線にて示す位置に回動してセットして行う。

【００３７】手差しされた転写材Ｐはピックアップロー
ラ154の回転により搬送され、カセットからの給紙と同
様に給紙ローラ対17を経て転写域に給紙される。

【００３８】手差し給紙の対象とする紙は、通常用いら
れる16ｌｂｓないし24ｌｂｓの一般の転写材Ｐの他、36
ｌｂｓの厚紙やＯＨＰ用のトランスペアレンスシート等
である。また手差し給紙台153を取り外し、オプション
として専用のフィーダを装着することで封筒の給紙も可
能である。

【００３９】（転写）転写ローラ18は感光体ドラム10の
周面に対して接離可能であって、単色画像のプリント時
には図３に示す如く常に圧接状態に置かれるが、カラー
画像の形成中には退避して離間した位置に保たれ、転写
時にのみ圧接される。この場合の押圧力としては、ロー
ラ単位長さ当たりの力として50〜1000ｇ／cmであること
が望ましく、圧接状態のニップ幅として0.5〜５mm程度
であることが望ましい。一方、分離ブラシ19も転写ロー
ラ18の接離移動にほぼ同期して感光体ドラム10の周面近
傍に近接及び離間の作動をする。

【００４０】本実施例の装置には、図３に示すように転
写用電源180の印加電圧が＋３ないし４kVＤＣで、ブレ
ード18Ｂによってローラ面をクリーニングする形式の転
写ローラ18が使用され、また分離ブラシ19にはＤＣとＡ
Ｃを重畳したバイアス電圧を印加する分離用電源190が
使用される。

【００４１】（定着）本実施例の装置の備える定着装置
20は一対のローラから成るいわゆる熱ローラ方式の定着
装置であって、ヒータを内蔵し時計方向に駆動回転する
上ローラ201と、該上ローラ201に圧接して従動回転する
下ローラ202との間に形成されたニップ部により転写材
Ｐを加熱搬送してトナー像の溶着を行う。

【００４２】（転写ローラ）次に、前述した転写ローラ
18の構成について図４により説明する。

【００４３】図４（Ａ）は単層タイプの転写ローラ18の
断面図である。図において、転写ローラ18は、ステンレ
ス鋼棒から成る軸体（芯金）181と、その外周にポリウ
レタンゴム、シリコーンゴム、スチレンブタジエン共重
合体エラストマー、オレフィン系エラストマー等の樹脂
材を、セルサイズ10〜100μm程度の発泡タイプもしくは
連泡タイプで形成し、さらに上記樹脂材に導電性付与剤
としてカーボンブラック等の無機物および／または有機
導電剤を混在させた電荷供給可能な導電性とした弾性部
182とから構成されている。なお弾性部182としてポリウ
レタン系樹脂ルビセルローラ（日東工業(株)製）を用い
た。

【００４４】図４（Ｂ）は、被覆タイプの転写ローラ18
を示す断面図である。

【００４５】この転写ローラ18は、上記単層タイプの転
写ローラの弾性部182の外周面上に、ポリフッ化ビニリ
デン（ＰＶＤＦ），ポリアミド６（ナイロン６），ポリ
アミド66（ナイロン66），ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ），パーフルオロアクリレート系樹脂（ＰＦ
Ａ），ポリエステル系樹脂等から成る表面被覆層部183
を、５〜100μmの膜厚で設けたものである。上記被覆層
部183を設けることにより、転写ローラ18の表面のクリ
ーニングが容易確実になり、メンテナンス性が向上す
る。

【００４６】図４（Ｃ）は、被覆タイプの転写ローラ18
の他の実施例を示す断面図である。

【００４７】この転写ローラ18は、上記軸体181の外周
面上に設けた弾性部182のさらに外層に中抵抗層部184を
設け、その外周面上に前記被覆層部183を形成したもの
である。上記中抵抗層部184は、電気抵抗を最適制御で
きる材料を選択することができる。これによって弾性部
182は所要の弾性を備え、中抵抗層部184は所要の導電性
付与性を備えた機能分離型に構成することが可能であ
る。電気抵抗の測定の方法は、例えばローラ軸の両端を
それぞれ500ｇ重の力でAlなどの導電板に押圧し、導電
板とローラ軸のΩ単位の抵抗値を測定し、弾性層、被覆
層の全層厚と形成ニップ面積からΩ・cm単位に換算する
ことができる。

【００４８】上記転写ローラ18の電気抵抗としては、10
2Ω・cmないし1010Ω・cmのものが好ましい。

【００４９】また、上記転写ローラ18のゴム硬度は、ゴ
ム硬度計による計測で60°以下（JIS-K6301 アスカ−Ｃ
スケール硬度）が好ましい。

【００５０】上記転写ローラ18によるローラ転写は、転
写材Ｐの背面に直接転写ローラ18を接触させて、転写材
にトナーを圧接し、トナーと逆極性の電圧を転写ローラ
18に印加して転写を行なう。

【００５１】（分離手段）除電による分離手段の各種実
施例を図５（Ａ）〜（Ｅ）に示す。

【００５２】図５（Ａ），（Ｂ）は、ステンレス鋼線ま
たはアルミニウム線等の金属細線（フィラメント）から
成る導電性細線191を保持部材192に１列または複数列配
置した分離ブラシ19の斜視図であり、図５（Ａ）は密集
配列型、（Ｂ）は疎ら配列型を示す。上記導電性細線19
1の直径は0.01〜0.1mm、保持部材192からの金属線の突
出長さは２〜20mmである。図５（Ｂ）に示す疎ら配列型
においては、各導電性細線191の各束毎に間隔を0.5〜５
mmに配列したものが分離効果として好ましい結果が得ら
れた。なお、上記導電性細線191として、金属細線の代
りに、レーヨン等に導電性付与剤を添加した導電性繊維
を用いた分離ブラシ19を形成することも可能である。

【００５３】図５（Ｃ）は、金属細線の代りに、先端の
曲率半径が100μmの小球形状を有する金属針193を保持
部材192に植設した尖端電極部材である。

【００５４】図５（Ｄ）は、導電性除電テープ194の先
端を鋸歯状に形成し、保持部材192に挟持した尖端電極
部材である。該導電性除電テープ194としては、金属ス
テンレス板材やテイジンメタリアン除電テープ（帝人
(株)製）、シントロン9212（Shintron Fabric社製）等
がある。

【００５５】図５（Ｅ）は、前記図５（Ｂ）の正面図で
ある。図において、導電性細線191は直径0.1mmの細線を
束にして、保持部材192に突出長さ（毛長）Ｌ（２〜20m
m）、各束間のピッチｐ（0.5〜５mm）で植設したもので
ある。上記導電性細線191としては、金属細線（金属繊
維）や導電性繊維等が挙げられる。

【００５６】金属細線は、通常の導電性と剛性を有する
もので、ステンレス鋼，鉄，銅，アルミニウム，タング
ステン，クロム，ニッケル，ニッケルクロム鋼，銀，
鉛，錫，亜鉛及びこれらを含有する合金またはアモルフ
ァス金属等から選ばれる。

【００５７】導電性繊維は、カーボンなどの無機導電性
材料または有機導電性材料を含有させたレーヨンやナイ
ロン，ポリエステル等の樹脂（プラスチック）が用いら
れる。

【００５８】上記導電性細線191における導電性とは、1
05Ω・cm以下が好ましく、下限値は材料自体の剛性など
により決まる。

【００５９】上記導電性細線191のうち、この実施例で
は、例えば、アキレス(株)製のアキレスノンスパークＪ
Ｓタイプ（線径0.1mm）や、東英産業(株)製のアモルフ
ァス繊維NAmV10-5-12-285（線径0.1mm）等を用いた。

【００６０】本発明によるカラー画像形成装置の要部に
ついて図６、図７を用いて説明する。

【００６１】図６は画像形成装置の要部中央断面図であ
り、転写状態を示す。

【００６２】前記転写手段と分離手段とをユニット化し
た転写・分離ユニットは、感光体10の周面に接離可能で
ある。

【００６３】前記転写ローラ18の軸体181の両軸端は、
第１の可動保持部材185の両側板に回転可能に保持され
ている。該第１の可動保持部材185は、搖動支軸186を中
心にして揺動可能に支持されていて、コイルばね187に
より上方の感光体10側に付勢されている。188は画像形
成装置本体に固設されたユニット底板である。

【００６４】上記搖動支軸186の同軸上には、第２の可
動保持部材193が揺動自在に保持され、底板側よりコイ
ルバネ194によって転写ローラ18と同様に上方に付勢さ
れている。

【００６５】前記転写ローラ18と分離ブラシ19の中間や
分離ブラシ19の転写材搬送下流側には、転写材搬送ガイ
ド部材195が前記第２の可動保持部材193上に固設されて
いる。そして該転写材搬送ガイド部材195のスリット部1
95Ａに分離ブラシ19の保持部材192が挿入されていて、
分離ブラシ19の導電性細線191の先端部が、感光体10の
周面と所定間隔ｄを保って固定される。

【００６６】転写ローラ18と分離ブラシ19の中間に位置
する転写材搬送ガイド部材195の上面部195Ｂは、図６の
紙面直角方向に長手のガイド面を有し、転写材Ｐの最大
幅をカバーし、感光体10の表面と所定の狭い間隙を保持
している。転写ローラ18のニップ位置から搬出された転
写材Ｐは、上記転写材搬送ガイド部材195の上面部195Ｂ
の間隙を通過して、分離ブラシ19の先端部を通過してい
く。このとき、転写材Ｐの先端は、分離ブラシ19の導電
性細線191の側面に直接突き当たらないよう前記間隙が
設定されているから、導電性細線191が毛倒れをして分
離性能を損ねたり、導電性細線191を損傷することはな
い。

【００６７】上記転写材搬送ガイド部材195の分離ブラ
シ19下流側の上面側は転写材Ｐを定着装置20側へ案内す
る搬送ガイド面195Ｃが形成されている。前記転写材搬
送ガイド部材195の上面部195Ｂおよび搬送ガイド面195
Ｃには、転写材搬送方向に複数本の突起条（リブ）を形
成して、転写材Ｐを円滑に搬送する。

【００６８】上記転写材搬送ガイド部材195は、絶縁性
材料、例えば変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰ
Ｅ）、ＡＢＳ樹脂等の樹脂成型部品である。転写ローラ
18と分離ブラシ19は逆極性の高電圧が印加されるから、
両部材間の空間には放電を発生しやすく、転写ムラや分
離不良を起したり、転写ローラ18や分離ブラシ19の損傷
を発生したりする。転写ローラ18と分離ブラシ19の中間
に絶縁性の転写材搬送ガイド部材195を設置することに
より、上記の問題は解消される。

【００６９】また、前記第２の可動保持部材193の両側
面には、分離部材位置規制手段が設けられている。該分
離部材位置規制手段のローラ保持部材196は、前記第２
の可動保持部材193に固定されている。該ローラ保持部
材196の上部には、回転軸を有するローラ197が回転自在
に支持されている。該ローラ197の外周上端と前記分離
ブラシ19の先端部とは、高さ方向に所定の距離に設定さ
れていて、ローラ197が感光体10の周面に当接したと
き、分離ブラシ19の先端部が感光体10の周面から所定の
間隙ｄを保つように設定されている。上記の所定の間隙
ｄを保持することにより、高電圧を印加した分離ブラシ
19の先端部と、感光体10の周面との間が安定した放電が
行われ、分離性能が向上する。なお、上記分離部材位置
規制手段は、感光体10の周面上に画像形成領域外に設置
されている。

【００７０】前記転写・分離ユニットは、前述のように
支軸186を中心にして揺動可能に支持され、転写時に
は、コイルばね187，194により上方に付勢されて、転写
ローラ18は感光体10の周面に圧接される。

【００７１】画像転写以外の状態では、即ち感光体10上
に異なる色のトナー像（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を形成する過
程では、上記転写・分離ユニットは、感光体10の周面か
ら強制的に離間されている。図７はこの離間状態を示
す。

【００７２】前記第１の可動保持部材185の両側面に
は、固定軸189Ａが水平に植設されていて、該固定軸189
Ａにカムフォロワ189Ｂが回転自在に嵌合している。ま
た、可動保持部材185には、下方揺動時に可動保持部材1
93を連動して下方に揺動させるよう可動保持部材193の
折り曲げ部193Ａの一部と突き当たる押し下げ部185Ａが
形成されている。

【００７３】一方、上記転写・分離ユニットの上方に
は、画像形成装置の駆動源に接続して回転可能なカム軸
23が支持されていて、該カム軸23にカム24が固定されて
いる。該カム24の周面は、前記カムフォロワ189Ｂに圧
接している。上記カムの回転により、その最大半径周面
がローラ189Ｂに圧接すると、可動保持部材185は支軸18
6を中心にして下方に揺動され、さらに押し下げ部185Ａ
と折り曲げ部193Ａの突き当てにより可動保持部材193も
連動して下方に揺動され、転写ローラ18および分離ブラ
シ19は感光体10の周面から離間する。

【００７４】続いて感光体10及び転写ローラ18の駆動に
ついて説明する。

【００７５】図８は従来の単色画像形成装置によく見ら
れる代表的駆動レイアウトである。駆動モータＭ０より
歯車列Ｇ１を介して感光体ドラム10に取り付けられた感
光体ドラム歯車Ｇ２に駆動力が伝達するよう構成され、
さらに感光体ドラム歯車Ｇ２は転写ローラ18の軸体181
に固定された転写ローラ歯車Ｇ３に噛み合っている。駆
動モータＭ０が回転すると歯車列Ｇ１を介して感光体歯
車Ｇ２により感光体ドラム10が、転写ローラ歯車Ｇ３に
より転写ローラ18が回転する。もちろん、感光体ドラム
10と転写ローラ18の各周速が等しくなるように各歯車の
歯数が設計されている。この構成の利点は例えば駆動源
（Ｍ０）自身の回転ムラやそれに連結している駆動系の
回転変動があっても感光体ドラム10と転写ローラ18は同
一の駆動モータＭ０により駆動されており、かつ、各々
の駆動歯車が連結されているから同期した回転変動とな
り周速差は生まれず、転写ズレを誘発することがない。
実際、駆動モータＭ０で給紙ローラや定着ローラをも駆
動するよう構成すると、転写材Ｐの転写中に給紙開始や
定着ローラへの進入などが起きると駆動モータＭ０や駆
動系にとって負荷変動となり、回転ムラとなって転写ズ
レ発生の危険性が生ずる。転写材Ｐの転写中にこのよう
な回転ムラが起きても転写ズレを起こさないのは、図８
のように感光体ドラム10と転写ローラ18を同一の駆動モ
ータで駆動し、かつ、各々の駆動歯車が連結されている
からである。

【００７６】しかし、感光体上重ね合わせカラー画像形
成装置においては、感光体ドラム10上でのトナー像形成
時には転写ローラ18を感光体ドラム10より離間させなけ
ればならず、その時、感光体ドラム歯車Ｇ２と転写ロー
ラ歯車Ｇ３の軸間距離は大きくなり、両歯車間の噛み合
いがスムーズに行われないと言う事態が起こる。本実施
例のように転写ローラ18のローラ面にクリーニング用の
ブレ−ドが接している様な場合には特に転写ローラ18の
負荷トルクは大きく、歯車の噛み合いがスムーズに行わ
れないときには感光体ドラム歯車Ｇ２にとって歯車一歯
ごとの噛み合い周期の負荷変動となり、結果として感光
体ドラム10は回転ムラを起こしながらトナー像を形成す
ることとなる。当然のことながら良好な画像は得られ
ず、いわゆるジタリングやバンディングの激しい劣化画
像となる。なお、ジタリングやバンディングは、複数色
のカラー画像の場合には色の変化も引き起こすことか
ら、一般的に単色画像よりも厳しい水準が必要である。
また、感光体上重ね合わせカラー画像形成装置の場合に
は、複数色のトナー像を感光体ドラム10上で重ね合わせ
た後、転写材Ｐに転写することから、従来の単色画像形
成装置よりも転写すべきトナーの量が多く、そのため転
写ローラ18の圧接量を多く必要とし、転写ローラ18の圧
接／離間量を大きく設定せざるを得ず、前述の歯車噛み
合い変化による負荷変動は大きくなり画像劣化は激しく
なってしまうのである。

【００７７】本発明では、駆動系を図９のように構成し
た。図９の構成では、搖動支軸186に回転可能に保持さ
れた支軸歯車（アイドラー歯車）Ｇ４は歯車列Ｇ１を介
して駆動モータＭ０に駆動連結しており、かつ、感光体
ドラム10に固定された感光体ドラム歯車Ｇ２と噛み合っ
ている。さらに支軸歯車Ｇ４は連結歯車Ｇ５を介して転
写ローラ歯車Ｇ３と駆動連結している。連結歯車（アイ
ドラー歯車）Ｇ５は前記第１の可動保持部材185に回転
可能に支持されており、転写ローラ歯車Ｇ３は転写ロー
ラ18の軸体181に固定されている。従って前記２つのア
イドラー歯車Ｇ４，Ｇ５を設けることにより、感光体ド
ラム10と転写ローラ18とは圧接位置で同方向の接線速度
で回転する。前記支軸歯車Ｇ４、連結歯車Ｇ５は何れも
支持軸に対してフリー回転するアイドラー歯車である。

【００７８】なお、支軸歯車Ｇ４の回転方向は第１の可
動保持部材185を感光体10側へ揺動する方向となってい
る。

【００７９】以上のような構成になっているので、駆動
モータＭ０が回転するとその駆動力は歯車列を経て支軸
歯車Ｇ４を介して感光体ドラム歯車Ｇ２と転写ローラ歯
車Ｇ３に伝達され、感光体ドラム10と転写ローラ18が回
転する。このような構成にすると感光体ドラム10上での
トナー像形成時に転写ローラ18が感光体ドラム10から離
間しても、どの歯車間もその軸間距離は変化せず歯車間
の噛み合いに悪化が生じるようなことはなく、結果とし
て感光体ドラム10はジタリングやバンディングを起こす
ような回転変動を避けることができる。また、駆動モー
タＭ０の回転ムラやそれに連結している駆動系の回転変
動があっても感光体ドラム10と転写ローラ18は同一の駆
動モータＭ０により駆動されており、かつ、各々の駆動
歯車は支軸歯車Ｇ４を介して連結されているから同期し
た回転変動となり周速差は生まれず、転写ズレを誘発す
ることがなく、良好なカラー画像が得られる。

【００８０】また、支軸歯車Ｇ４の回転方向は第１の可
動保持部材185を感光体ドラム10側へ揺動する方向とし
ており、この力は転写ローラ18を感光体ドラム10に押圧
する方向となる。これによりコイルばね187を弱いばね
とすることができる。この効果はコイルばね187の低コ
スト化やその反力を受けとめるユニット底板188の剛性
を弱くすることによる軽量化や低コスト化ができること
である。また、組立性も向上できることは言うまでもな
い。さらに重要な効果として長期に渡る機械停止状態化
での感光体及び転写ローラの劣化低減が見込める。

【００８１】感光体ドラムはその表面に長時間にわたる
異物の押圧があると、その部分だけ変質化し帯電性能や
光感度の劣化を起こす場合があることが知られている。
また転写ローラにおいては、一カ所への集中的な長時間
の押圧はクリープ現象を引き起こしその部分の弾性を劣
化させる。このような現象は温湿度などの環境によりそ
の進行度合いは異なるが押圧力が大きければ大きいほど
その進行速度は速い。これらを防止するためには機械は
その停止状態下では感光体ドラムと転写ローラを接離さ
せておくことが好ましいが、低コストですべての場合の
停止状態化での接離を実現することは難しい。例えばユ
ーザーが機械の動作中に突然電源を切ってしまったとき
など、機械の異常停止時に感光体ドラムと転写ローラを
接離する機構を組み入れることは機械のコストアップに
つながる。そこで本発明では転写ローラ18の圧接力の一
部に駆動力を利用することでコイルばね187を必要最小
限まで弱くし、前記した機械の異常停止時での感光体ド
ラム10と転写ローラ18の圧接力を低減させるものであ
る。これにより感光体ドラム及び転写ローラ18の劣化速
度を遅くするという効果が得られた。

【００８２】図10は、本発明による他の実施例を示し、
図10（Ａ）は転写・分離ユニットの断面図、図10（Ｂ）
は転写ローラ18の駆動系の正面図である。

【００８３】前記実施例では支軸歯車Ｇ４と転写ローラ
歯車Ｇ３の連結に関し、間に連結歯車Ｇ５を設けたが、
図10（Ａ）のように転写ローラ18の揺動支軸を、図上で
転写ローラ18に関し右側に位置する198とし、図10
（Ｂ）のように、感光体歯車Ｇ２と支軸歯車（アシドラ
ー歯車）Ｇ６をアイドラー歯車Ｇ７を介して噛み合わ
せ、支軸歯車Ｇ６と転写ローラ歯車Ｇ３を直接噛み合わ
せるようにしても良い。

【００８４】また、本発明は感光体ドラム10を用いた感
光体ドラム上重ね合わせカラー画像形成装置に関するも
のとしたが、感光体ドラムを感光体ベルトに代用しても
同じ効果が得られることは言うまでもない。

【００８５】

【発明の効果】本発明により、感光体上重ね合わせカラ
ー画像形成装置において、転写すべきトナー量が多いに
も拘わらず、転写ローラ方式を用いて良好な転写性が得
られ、さらに感光体の回転ムラに起因するジタリング等
の画像劣化を回避した高画質の画像が得られるカラー画
像形成装置が得られた。さらに、低コストでオゾン発生
のない環境衛生対策の向上にも有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の画像形成装置の一例としてのカラー
プリンタの断面構成図。

【図２】現像器の断面図。

【図３】転写分離部の要部断面図。

【図４】各種転写ローラの断面図。

【図５】各種分離ブラシの斜視図および正面図。

【図６】本発明による転写時の画像形成装置の要部中央
断面図。

【図７】転写・分離ユニットを感光体から離間させた状
態を示す断面図。

【図８】従来の感光体ドラム・転写ローラの駆動部の一
例を説明する図。

【図９】本発明に係る感光体ドラム・転写ローラの駆動
部を説明する図。

【図１０】本発明に係る感光体ドラム・転写ローラの駆
動部の他の実施例を示す図。

【符号の説明】

１ 画像形成装置筐体 10 感光体ドラム 14，14Ｙ，14Ｍ，14Ｃ，14Ｋ 現像器 15 給紙カセット 17 給紙ローラ対 18 転写ローラ（転写手段） 180 転写用電源 181 軸体（芯金） 185 第１の可動保持部材 186 搖動支軸 19 分離ブラシ（分離手段） 190 分離用電源 191 導電性細線 192 保持部材 193 第２の可動保持部材 195 転写材搬送ガイド部材 196 ローラ保持部材 197 ローラ 198 搖動支軸 20 定着装置 22 クリーニング装置 23 カム軸 24 カム Ｇ２ 感光体ドラム歯車 Ｇ３ 転写ローラ歯車 Ｇ４，Ｇ６ 支軸歯車（アイドラー歯車、歯車） Ｇ５ 連結歯車（アイドラー歯車、歯車） Ｇ７ アイドラー歯車（歯車） Ｐ 転写材（転写紙） Ｍ０ 駆動モータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 異なる単色のトナー像を感光体ドラム上
   にその一回転毎に形成することを繰り返し、少なくとも
   ２色以上のトナー像を感光体ドラム上に重ね合わせ、そ
   の後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、転写ローラと、該転写ローラを感光体ドラムに押
   圧し圧接させる転写ローラ押圧手段と、該転写ローラを
   感光体ドラムから離間させる転写ローラ離間手段とを有
   し、前記転写ローラの前記感光体ドラムからの離間状態
   で感光体ドラム上にトナー画像を形成し、その後前記転
   写ローラを前記感光体ドラムに圧接し、転写材を前記転
   写ローラと前記感光体ドラムの圧接部に送り込んで転写
   材に前記感光体ドラム上のトナー像を転写するよう制御
   されるとともに、前記転写ローラ軸に転写ローラ歯車を
   設け、該転写ローラ歯車は前記感光体ドラムに設けられ
   た感光体ドラム歯車と同一の駆動源により駆動され、か
   つ、前記転写ローラ歯車と前記感光体ドラム歯車は偶数
   個の歯車を介して連結されていることを特徴とするカラ
   ー画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記転写ローラは、転写ローラ回動支軸
   を中心に回動可能に構成されるとともに、その回動軌跡
   上に前記感光体ドラムを配置し、前記転写ローラ押圧手
   段は前記転写ローラを前記感光体ドラム方向に回動させ
   る手段であり、かつ、前記転写ローラ離間手段は前記転
   写ローラを前記感光体ドラム方向と反対方向に回動させ
   る手段であることを特徴とする請求項１に記載のカラー
   画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記歯車の一つは前記転写ローラ回動支
   軸と同一軸に設けられていることを特徴とする請求項２
   に記載のカラー画像形成装置。
4. 【請求項４】 異なる単色のトナー像を感光体ドラム上
   にその一回転毎に形成することを繰り返し、少なくとも
   ２色以上のトナー像を感光体ドラム上に重ね合わせ、そ
   の後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、転写ローラと、該転写ローラを転写ローラ回動支
   軸を中心に回動させて感光体ドラムに押圧し圧接させる
   転写ローラ押圧手段とから構成するとともに、前記転写
   ローラと同軸に転写ローラ歯車を固定し、前記転写ロー
   ラ回動支軸に支軸歯車を回転可能に取り付け、該支軸歯
   車は駆動源から駆動力を直接または駆動列を介して前記
   転写ローラ歯車に伝達し、かつ、前記支軸歯車の回転方
   向が、前記転写ローラを感光体ドラムに押圧して回動す
   る方向としていることを特徴とするカラー画像形成装
   置。