JPH0863001A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、像担持体上に複数色のトナー像を重
ね合わせることによりその像担持体上にカラー像を形成
し、その後そのカラー像を転写材に一括転写する方式の
画像形成装置に関し、全体のサイズをコンパクトにし、
かつコストを低減する。 【構成】所定回数の像生成工程が終了し像担持体上にカ
ラー像が形成された時点で像担持体の回転速度をそれま
での第１の回転速度から、その第１の回転速度よりも低
速の第２の回転速度へと移行させ、像担持体が低速の第
２の回転速度にある状態で転写を行ない、転写終了後、
像担持体の回転速度を高速の第１の回転速度に戻す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式でカラー
画像を形成する画像形成装置に関し、特に、像担持体上
に複数色のトナー像を重ね合わせることによりその像担
持体上にカラー像を形成し、その後そのカラー像を転写
材に一括転写する方式の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、カラー画像形成装置は目覚ましい
発展をとげつつあり、多くの方式のものが提案されてい
る。それら多くの方式のうちの１つとして、回転するド
ラム形の像担持体、帯電装置、露光装置、現像装置、転
写装置および定着装置などから構成され、像担持体上に
複数色のトナー像を重ね合わせることにより、その像担
持体上にカラー像を形成し、その後そのカラー像を転写
装置を用いて転写材（典型的にはコピー用紙）上に一括
転写する方式の画像形成装置が知られている。この方式
にもいろいろな変形があり、例えば、転写装置だけをと
っても、転写ベルト上の転写材に転写する方式、および
像担持体との間に転写材を挟みバイアスをかけて転写す
るバイアストランスファーロールによる方式などがあ
る。

【０００３】従来技術の一例として特開昭６３−８５６
６７号公報に提案された技術がある。この公報には、転
写ベルト装置上の転写材に転写するベルト転写方式を採
用し、像担持体と転写ベルトとのニップ幅のバラツキを
無くしそのニップ幅を一定値に保つために、転写ベルト
装置と転写ベルト装置を押し上げる押し上げ部材との間
にバネ等の弾性力付与手段を設けて、部品精度のバラツ
キを吸収する技術が提案されている。ここで、ニップ幅
とは、静電潜像担持体と転写ベルトとが接する長さをい
い（図１参照）、これが変動すると転写性能に大きな影
響を与える。具体的には、像担持体から転写材としての
紙の上に転写されるトナーの量が変わりコピーが濃くな
ったり薄くなったりする。また画像のまわりにトナーが
飛び散りコピー品質を劣化させるなどのトラブルの原因
となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
記載された技術は、単色の画像を得る画像形成装置に関
するものであり、静電潜像担持体上に複数色のトナー像
を重ねた後一括転写してカラー画像を得る方式の画像形
成装置においては、全く新しい問題が生じる。すなわ
ち、単色の場合には、トナー像は現像後すぐ転写するこ
とが可能であり、像担持体の周長は必ずしも転写材の長
さ以上である必要はないが、複数色のトナー像を重ねる
カラー画像を得る方式の場合、像担持体の周長は、最大
転写材長さ＋αの長さが必要である。このα分をインタ
ーイメージ長さと呼び、画像読み取り装置の走査部のリ
ターン時間に対応した長さ、または紙送り装置の転写材
間に必要とされる長さに相当する。

【０００５】このインターイメージ長さは画像形成装置
本来の機能からすれば不要なものであり、短ければ短い
ほどよいが、いろいろな理由からある程度の長さが必要
となる。理由の主なものとしては、連続して送られてく
る紙の衝突の防止、露光工程を終了してから光学系が待
機位置に戻るまでの時間、工程間のタイミング上のソフ
トの整合性の問題、転写ベルト装置のベルトが像担持体
上に接触するタイミングのバラツキなどが挙げられる。
転写装置は、このインターイメージ長さ以内で潜像担持
体に対し接離可能でなければならない。

【０００６】ニップ幅、ベルトが像担持体に接触する時
の接触タイミングのバラツキ、接触した時の振動が収ま
るまでの時間に対応した長さ、振動吸収のバラツキ長さ
などを合計すると、インターイメージ長さを大幅に長く
する必要が生じ、像担持体周長も長くなり、像担持体の
外形も大きくなり、結果として、画像形成装置全体も大
きくなってしまうという問題がある。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑み、全体のサイズ
をコンパクトにし、かつコストが低減された、カラー画
像形成用の画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の画像形成装置は、回転する像担持体に潜像を形成し
その潜像を各色の現像剤を用いて現像する像生成工程を
所定回数繰り返すことにより、像担持体上に複数色の現
像剤によるカラー像を形成するカラー像生成手段と、像
担持体に形成されたカラー像を転写材に転写する転写手
段とを備えた画像形成装置において、 （１）所定回数の像生成工程が終了した時点で、像担持
体の回転速度を、所定の第１の回転速度から、その第１
の回転速度よりも低速の所定の第２の回転速度へと移行
させる第１の速度制御手段 （２）像担持体の回転速度が上記第２の回転速度に移行
した後に、転写手段により、像担持体に形成されたカラ
ー像を転写材に転写させる転写タイミング制御手段 （３）転写材へのカラー像の転写が終了した時点で、像
担持体の回転速度を、上記第２の回転速度から上記第１
の回転速度へと移行させる第２の速度制御手段を備えた
ことを特徴とする。

【０００９】ここで、上記本発明の画像形成装置におい
て、上記転写手段は、転写材を搬送しその搬送の途中で
像担持体との間に転写材を挟んで転写材にカラー像を転
写する、像担持体に接離自在なベルトを備えたものであ
ってもよく、あるいは、上記転写手段は、像担持体との
間に転写材を挟んで転写材にカラー像を転写する、像担
持体に接離自在なロールを備えたものであってもよい。

【００１０】

【作用】本発明の画像形成装置は、所定回数の像生成工
程が終了し像担持体上にカラー像が形成された時点で直
ぐには転写せずに、像担持体を例えば一回転空回転さ
せ、その間に像担持体の回転速度をそれまでの第１の回
転速度から、その第１の回転速度よりも低速の第２の回
転速度へと移行させ、その後、像担持体が低速の第２の
回転速度にある状態で転写を行ない、転写終了後、像担
持体を例えば再度一回転空回転させてその間に像担持体
の回転速度を高速の第１の回転速度に戻すものであり、
像担持体が低速の第２の回転速度で回転しているときに
転写手段を構成するベルトやロールを像担持体に接触さ
せることができ、したがってインターイメージ長さを短
くすることができ、像担持体を小型化でき、その像担持
体のコストを下げることができる。また像担持体自体を
小型化できると、その像担持体の小型化に伴ってその像
担持体周囲に備えられる各種装置も小型化でき、したが
って画像形成装置全体を小型化することができる。また
本発明の画像形成装置は、上記のように転写のときのみ
像担持体の回転速度を低速にするものであるため、単位
時間あたりの画像形成枚数はそれほど低下することもな
い。

【００１１】尚、本発明の画像形成装置において、転写
方式は特に限定されるものではないが、像担持体に接離
するベルト転写装置を備えた場合に良好な結果を得るこ
とができる。また、像担持体に接触するロールを採用し
た場合も同様に良好な結果が得られる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は、本発明の一実施例に係る画像形成装置の概要を示
した図である。帯電器２により帯電された回転するドラ
ム形の像担持体１は、レーザ式露光装置４のポリゴンミ
ラー５で偏向された露光ビーム６で露光され、第１色の
イエロー用現像器７で現像され、１回転目の工程が終了
する。この画像形成装置には４台の現像器７，８，９，
１０が備えられており、各現像器７の内部には、トナー
およびキャリアを攪拌するオーガ７ａ，８ａ，９ａ，１
０ａ、トナーおよびキャリアを、像担持体１に近接した
現像位置に運び、トナーを像担持体１に飛翔させて現像
を行なう現像ロール７ｃ，８ｃ，９ｃ，１０ｃ、および
攪拌されたトナーおよびキャリアを現像ロール７ｃ，８
ｃ，９ｃ，１０ｃに供給するパドル７ｂ，８ｂ，９ｂ，
１０ｂが備えられている。

【００１３】その後、第１色目と同様に、像担持体１が
一回転する間に帯電−露光−現像のサイクルが繰り返さ
れる。これは、トナー像の上にさらにトナー像を重ねる
方式であり、２色目の現像はマジェンタ用現像器８、３
色目はシアン用現像器９、４色目は黒用現像器１０で行
われ、合計４回転が終了する。４層に重ねられたトナー
像と像担持体１の電位は、転写前処理コロトロン１８で
転写しやすい電位に調整される。

【００１４】尚、１回転目から最後の４回転目までの
間、ベルト転写装置１１の転写ベルト１３と、クリーニ
ング装置１９は静電潜像担持体１から離間している。４
回転目が終わると、いままで像担持体１と離間していた
ベルト転写装置１１は像担持体１に接触する。ベルト転
写装置１１の転写ベルト１３は、ペーパガイド２３と協
働して転写材（紙、ＯＨＰ用紙など）を転写コロトロン
１２の部位に搬送する。

【００１５】転写コロトロン１２は転写ベルト１３上の
転写材に、像担持体１上のカラー像を転写させる。転写
された転写材は剥離コロトロン１４によって除電されて
転写ベルト１３から離れ、搬送ベルト２４を経て、定着
器２０に入る。定着器２０には定着ロール２１、加圧ロ
ール２２が備えられており、上下から加熱・加圧され転
写材にトナーが定着する。

【００１６】尚、転写装置１１にはベルトを駆動するた
めの駆動ロール１６、転写材をベルトに吸着させるため
の吸着ブラシ１５、ベルト上に付着したトナーを除去す
るベルトクリーナ１７などが備えられている。転写が終
了した像担持体１はクリーニング装置１９内のブラシ１
９ａおよびブレード１９ｂによりクリーニングされ、像
担持体１上に残ったトナーが除去される。像担持体１か
らクリーニングされたトナーは、オーガ１９ｃによりタ
ンク（図示せず）に運ばれ、そのタンク内に蓄えられ
る。

【００１７】クリーニングされた像担持体１は、除電ラ
ンプ３で光を照射され、電荷を除かれた後、再び帯電器
２で帯電される。ところで、像担持体１は、通常、一定
のプロセススピードで回転するものであるが、本発明者
らはこのスピードを適切に制御することにより、前述の
インターイメージ長さを短縮できることを見いだした。

【００１８】図２は上記プロセススピードを時間軸上に
図示した説明図である。ここには、従来例（ａ）と本発
明の実施例（ｂ）が対比して示されている。従来例では
図３（ａ）に示すごとく一定速度であるが、本実施例で
は、図３（ｂ）に示すごとく、転写工程の前で１回転空
回転を行う間に減速し、転写工程後、１回転空回転を行
う間に増速して元のプロセススピードに戻す。

【００１９】ここで、図１に示す画像形成装置におい
て、像担持体１と転写ベルト１３とのニップ幅は、１５
±３ｍｍ必要であり、接触時のバラツキ幅は０．１秒、
接触後の振動収束まで時間は最大０．５秒必要であると
する。プロセススピードを１１０ｍｍ／秒とし、転写時
もその速度を変更しないものとすると、インターイメー
ジ長さは、 １５＋３＋（０．１＋０．５）×１１０＝８４（ｍｍ） 必要となる。カラー像が転写される最大用紙サイズをＡ
４（２９７ｍｍ×２１０ｍｍ）とすると、像担持体１の
周長は、このインターイメージ長さにＡ４サイズの縦の
長さを加えて、 ８４＋２９７＝３８１（ｍｍ） したがって像担持体外径は、 ３８１÷３．１４＝１２１（ｍｍ） 必要となる。

【００２０】これに対し、本実施例においては、最終色
の黒用現像器１０による現像工程終了後、像担持体１を
さらに１回転させ、その間に、先ず像担持体１のプロセ
ススピードを１１０ｍｍ／秒から２５ｍｍ／秒に減速さ
せる。次いで、像担持体１に対し接離可能に配設された
転写装置１１の転写ベルト１３を像担持体１に接触させ
て一括転写を行い、次いで転写ベルト１３を像担持体１
から離間した後、１回転させる間に像担持体１のプロセ
ススピードを減速前のスピード１１０ｍｍ／秒に復帰さ
せる。この減速操作の結果、必要なインターイメージ長
さは、 １５＋３＋（０．１＋０．５）×２５＝３３（ｍｍ） 像担持体１の必要とされる周長は、 ３３＋２９７＝３３０（ｍｍ） したがって像担持体１の外径は、 ３３０÷３．１４＝１０５（ｍｍ） で済むことになる。像担持体１の外径が小さくなると像
担持体１のコストが下がりこの画像形成装置全体のコス
ト低減につながる。また像担持体１が小型化されると、
その像担持体１が小型化されたこと自体のみならず、そ
の像担持体１の周辺の各種装置も小型化され、画像形成
装置全体の小型化に寄与する。

【００２１】尚、転写工程が終了するとプロセススピー
ドは１１０ｍｍ／秒に戻される。これにより単位時間あ
たりのプリント（コピー）の枚数を多くすることができ
る。図３は、図１に示す画像形成装置の、像担持体の回
転制御手段を示すブロック図である。像担持体１の回転
軸１ａにはパルスモータ３１の軸３１ａが固定されてお
り、発振器３２で生成され分周器３３で分周されたパル
ス信号がパルスモータ３１に入力され、パルスモータ３
１は、そのパルス信号の繰り返し周波数に対応した回転
速度で像担持体１を回転させる。像担持体１の軸１ａに
は、周方向に１つだけ孔３４ａが穿設された回転円板３
４が固定されており、光電センサ３５でその回転円板３
４の孔３４ａが検出され、これにより像担持体１の１回
転毎の回転初期位置が検出され、カウンタ３６およびタ
イミング制御回路３７に入力される。

【００２２】分周器３３から出力されたパルス信号は、
モータ３１に入力されるとともにカウンタ３６にも入力
され、カウンタ３６では、光電センサ３５が回転円板３
４の孔３４ａを検出した時点からの、パルス信号のパル
ス数が計数される。この計数値は、タイミング制御回路
３７に入力される。このタイミング制御回路３７は、光
電センサ３５で検出された像担持体１が各回転の初期位
置にあるという信号、およびカウンタ３６で計数された
計数値に基づいて、図１に示す画像形成装置の各部のタ
イミング制御を行うものであり、そのタイミング制御の
１つとして、分周器３３を制御し、発振器３２で生成さ
れたパルス信号の分周率を変更する。パルスモータ３１
はそのパルスモータ３１に入力されるパルス信号の周波
数に応じた速度で像担持体１を回転駆動するものである
ため、分周器３３によるパルス信号の分周率が変更され
ると、パルスモータ３１に入力されるパルス信号の周波
数が変わり、像担持体１の回転速度が変化する。このよ
うに、タイミング制御回路３７は、光電センサ３５から
の信号とカウンタ３６による計数値に基づいて、像担持
体１の回転速度（プロセススピード）を１１０ｍｍ／秒
から２５ｍｍ／秒に変更すべきタイミング、および２５
ｍｍ／秒から１１０／秒に戻すタイミングで分周器３３
を制御し、これに応じて像担持体１の回転速度が図２
（ｂ）に示すように変更される。

【００２３】また、タイミング制御回路３７は、プロセ
ススピードが２５ｍｍ／秒に変更された後の、像担持体
１が所定の回転位置にあるタイミングで、転写装置１１
に向けて、転写ベルト１３を像担持体１に接触させるべ
き旨、および転写後の所定のタイミングで転写ベルト１
３を像担持体１から離すべき旨制御信号を出力する。し
たがって、本実施例では、図３に示すタイミング制御回
路３７およびその周辺の回路、駆動機構等が、本発明に
いう第１の速度制御手段、転写タイミング制御手段、第
２の速度制御手段を兼ねたものとして観念される。

【００２４】図４は、図１に示す転写ベルト１３を備え
た転写装置１１に代わり、バイアストランスファロール
４１を備えた転写装置を用いた場合の模式図である。バ
イアストランスファロール４１は、図１に示す転写ベル
ト１３と同様、像担持体１に接離自在に構成されてお
り、像担持体１との間に転写材４２を挟んで搬送するも
のであり、そのバイアストランスファロール４１にバイ
アス電圧が印加され、像担持体１上に形成されたカラー
像が像担持体１との間に挟まれた転写材４２に転写され
る。このようなバイアストランスファロール４１を備え
た転写装置を用いた場合も、本発明を適用することがで
きる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置は、所定回数の像生成工程が終了し像担持体上にカ
ラー像が形成された時点で、像担持体の回転速度を、そ
れまでの第１の回転速度から、その第１の回転速度より
も低速の第２の回転速度へと移行させ、その後、像担持
体が低速の第２の回転速度にある状態で転写を行ない、
転写終了後、像担持体の回転速度を高速の第１の回転速
度に戻すものであり、インターイメージ長さを短くする
ことができ、したがって像担持体の外径を小さくするこ
とができ、コストの低減、装置全体の小型化を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の画像形成装置の概要を示し
た図である。

【図２】プロセススピードを時間軸上に図示した説明図
である。

【図３】図１に示す画像形成装置の、像担持体の回転制
御手段を示すブロック図である。

【図４】バイアストランスファロールを備えた転写装置
を用いた場合の模式図である。

【符号の説明】

１ 像担持体 ７，８，９，１０ 現像器 １１ 転写装置 １３ 転写ベルト ３１ パルスモータ ３５ 光電センサ ３６ カウンタ ３７ タイミング制御回路 ４１ バイアストランスファロール

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する像担持体に潜像を形成し該潜像
   を各色の現像剤を用いて現像する像生成工程を所定回数
   繰り返すことにより、前記像担持体上に複数色の現像剤
   によるカラー像を形成するカラー像生成手段と、前記像
   担持体に形成されたカラー像を転写材に転写する転写手
   段とを備えた画像形成装置において、 前記所定回数の前記像生成工程が終了した時点で、前記
   像担持体の回転速度を、所定の第１の回転速度から、該
   第１の回転速度よりも低速の所定の第２の回転速度へと
   移行させる第１の速度制御手段と、 前記像担持体の回転速度が前記第２の回転速度に移行し
   た後に、前記転写手段により、前記像担持体に形成され
   たカラー像を転写材に転写させる転写タイミング制御手
   段と、 転写材へのカラー像の転写が終了した時点で、前記像担
   持体の回転速度を、前記第２の回転速度から前記第１の
   回転速度へと移行させる第２の速度制御手段とを備えた
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記転写手段が、転写材を搬送し該搬送
   の途中で前記像担持体との間に該転写材を挟んで該転写
   材に前記カラー像を転写する、前記像担持体に接離自在
   なベルトを備えたものであることを特徴とする請求項１
   記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記転写手段が、前記像担持体との間に
   転写材を挟んで該転写材に前記カラー像を転写する、前
   記像担持体に接離自在なロールを備えたものであること
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。