JPH09185212A

JPH09185212A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH09185212A
Application number: JP8017087A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Setoriyama; 武世取山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-01-05
Filing date: 1996-01-05
Publication date: 1997-07-15

Abstract

(57)【要約】【課題】複数色のトナー像を中間転写体上にずれるこ
となく重ね合わせて転写して、中間転写体からの転写材
上への転写により高品質のカラー画像を得ることであ
る。【解決手段】感光ドラム１５上に順次形成される４色
のトナー像が順々に重ね合わせて転写される、感光ドラ
ム１５に当接した回転する中間転写体９を、感光ドラム
１５に圧接して当接し、圧接にともなう感光ドラム１５
との摩擦力により、中間転写体９の回転を感光ドラム１
５の従動回転とした。また、感光ドラム１５と中間転写
体９との当接圧Ｆを、感光ドラム１５と一次帯電ローラ
１７との当接圧ｆ₁ 、感光ドラム１５とクリーナブレー
ド１６との当接圧ｆ₂ 、感光ドラム１５と回転現像器２
０Ｙ〜２０Ｃ、固定現像器２１Ｋとの当接圧のうちの最
大の当接圧ｆ₃ 、中間転写体９と転写ローラ９との当接
圧ｆ₄ 、中間転写体９とクリーニング帯電ローラ４０ａ
との当接圧ｆ₅ の合計よりも大きく設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばカラー複
写機やカラーレーザプリンタなどの電子写真方式あるい
は静電記録方式を利用したカラー画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真方式を利用したカラー画
像形成装置の一例として、カラーレーザプリンタを図５
に示す。本カラーレーザプリンタにおける画像形成動作
を、図５により説明する。

【０００３】カラーレーザプリンタは、像担持体として
感光ドラム１０４ａを有し、感光ドラム１０４ａへの潜
像形成に先立って、感光ドラム１０４ａに圧接された一
次帯電ローラ１０４ｂに電圧を印加することにより、感
光ドラム１０４ａの表面が一様に帯電される。

【０００４】潜像形成は、レーザダイオードを有するス
キャナ部１１０によって行なわれる。レーザダイオード
は画像信号に対応してレーザ光を発光し、スキャナモー
タによって高速回転するポリゴンミラー１１０ａに照射
し、ポリゴンミラー１１０ａがレーザ光を反射する。反
射されたレーザ光は、結合レンズ１１０ｂおよび反射ミ
ラー１１０ｃを介して感光ドラム１０４ａの外周表面に
照射され、これにより、感光ドラム１０４ａの表面が画
像信号に対応して選択的に露光され、静電潜像が形成さ
れる。潜像は感光ドラム１０４ａの表面に、マゼンタ、
シアン、イエロー、ブラックの４成分色分、１つずつ形
成される。

【０００５】感光ドラム１０４ａ上の潜像は、回転現像
装置１０５Ａによって現像される。回転現像装置１０５
Ａは、各色の現像器１０５、すなわちマゼンタ、シア
ン、イエロー、ブラックのトナーを備えた現像器１０５
Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｙ、１０５Ｋを有している。これ
ら４色の現像器１０５Ｍ〜１０５Ｋは、軸１０５ｅに対
して回転可能に配置され、各現像器の中心が公転するギ
アの外周に配置された自転するギアに連動して回転し、
各現像器の姿勢が一定に維持されている。さらには、こ
れら４色の現像器は、軸１０５ｅに対してトルク配分が
一定になるように内包するトナー容量を一定し、各々Ａ
４画像で約２０００枚分の現像が可能なトナー容量とし
ている。

【０００６】画像形成に際しては、潜像に対応した色の
現像器１０５が感光ドラム１０４ａに対向した現像位置
に静止し、そこで現像スリーブ１０５ｂが感光ドラム１
０４ａの表面と微少間隙を開けて対向するように位置決
めされる。現像器は、現像位置へ位置することにより、
プリンター本体側の高圧電源と接続されて、現像スリー
ブ１０５ｂに現像バイアスが印加され、また駆動源から
の駆動手段とも結合されて、現像スリーブ１０５ｂが所
定の回転を行なう。現像時、現像スリーブ１０５ｂがこ
の現像バイアスの印加と回転駆動とを受けることによ
り、感光ドラム１０４ａ上の潜像が現像される。現像さ
れた潜像はトナー像として可視化される。

【０００７】現像によって得られた感光ドラム１０４ａ
上のトナー像は、給紙部１０１の給紙カセット１０１ａ
からレジストローラ１０１ｅを介して、転写ドラム１０
３上に供給された紙等の転写材１０２上に転写される。
カセット１０１ａは転写材１０２を収納して、プリンタ
本体の底部に装填されている。画像形成動作に応じて給
紙ローラ１０１ｂが回転し、カセット１０１ａ内から転
写材１０２を１枚づつ分離して、転写ドラム１０３へ供
給する。転写ドラム１０３は、感光ドラム１０４ａの外
周速度と同速度Ｖ＝７５．４ｍｍ／秒（この速度がプリ
ンタのプロセススピードになる）で回転している。感光
ドラム１０３は、供給された転写材１０２を巻き付け
て、感光ドラム１０４ａと対向した転写部へと搬送す
る。

【０００８】転写ドラム１０３は、直径１８０ｍｍのア
ルミニウムシリンダー１０３ａの外周面上にスポンジ等
により弾性体層１０３ｂを形成し、その外周面上に抵抗
層１０３ｃを形成し、さらに最外層に誘電体層１０３ｄ
を形成してなっている。転写ドラム１０３の外周面上の
所定位置には、供給した転写材１０２の先端を把持する
グリッパ１０３ｆが設けられている。転写ドラム１０３
の外側には、転写ドラム１０３の表面に離接可能に静電
吸着ローラ１０３ｇが設けられ、この吸着ローラ１０３
ｇは、転写材１０２を転写ドラム１０３との間で挟み込
むようにして、転写ドラム１０３の表面に圧接する。そ
して吸着ローラ１０３ｇに対し転写ドラム１０３との間
で電圧を印加することにより、誘電体である転写材１０
２と転写ドラム１０３の誘電層１０３ｄに電荷を誘起し
て、転写材１０２を転写ドラム１０３の表面上に静電吸
着する。

【０００９】転写が終了した感光ドラム１０４ａ上の残
留トナーを除去するために、クリーナ１０４ｄが感光ド
ラム１０４ａに対し転写部の下流に設けられている。ま
た、転写材１０２上に転写したトナー像を定着するため
に、転写ドラム１０３の現像装置１０５Ａとは反対の側
に定着部１０６が設置されている。定着部１０６は、駆
動される加圧ローラ１０６ａと、これに圧接して転写材
に熱と圧力を加える定着ローラ１０６ｂとを備えてなっ
ている。トナー像を転写して転写ドラム１０３から分
離、搬送されて来る転写材１０２を、ローラ１０６ａ、
１０６ｂとで挟んでその間を通過させることにより、ト
ナー像が転写材１０２に定着される。

【００１０】画像形成動作を説明すると、感光ドラム１
０４ａが回転され、この感光ドラム１０４ａの表面を帯
電ローラ１０４ｂにより均一に帯電し、スキャナ部１１
０からの第１色目のたとえばマゼンタ画像の露光を行な
い、感光ドラム１０４ａの表面にマゼンタ画像の潜像が
形成される。この潜像形成と同期して現像位置のマゼン
タ現像器１０５Ｍを駆動し、感光ドラム１上の潜像にマ
ゼンタトナーが付着するよう、現像スリーブ１０５ｂに
感光ドラム１０４ａの帯電極性と同極性かつ略同電位の
現像バイアスを印加して潜像を現像し、感光ドラム１ａ
上にマゼンタトナー像を得る。マゼンタトナー像は、転
写ドラム１０３の軸１０３ｅにマゼンタトナーと逆極性
の転写電圧を印加して、転写ドラム１０３上の転写材１
０２に転写される。

【００１１】マゼンタトナー像の転写が終了すると、感
光ドラム１０４ａに対し、同様に、帯電ローラ１０４ｂ
による帯電、スキャナ部１１０の露光による潜像形成、
現像器１０５Ｃによる潜像の現像を行ない、得られたシ
アントナー像を転写材１０２上にマゼンタトナー像の上
から重ね合わせて転写する。このプロセスをイエロー、
ブラックについても繰り返し、転写材１０２上にマゼン
タ、シアン、イエロー、ブラックの４色のトナー像を重
ね合わせたフルカラー画像が得られる。

【００１２】このフルカラーの画像形成の間、転写材１
０２を担持した転写ドラム１０３は４回転するので、転
写ドラムの外径Ｄ≒１８０ｍｍ、回転数ｎ＝４、周速ｕ
＝７５．４ｍｍ／秒から、１枚の４色のフルカラー画像
がπ・Ｄ・ｎ／ｕ＝（３．１４）（１８０）（４）／７
５．４≒３０秒で出力されることになる。

【００１３】４色のトナー像の転写が終了した転写材１
０２は、転写ドラム１０３から分離して定着部１０６へ
搬送され、そこでトナー像の定着を行なった後、排出ロ
ーラ対１０７によりプリンタ上部の排出部１０８上に排
出される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のカラー画像形成装置では、転写ドラム１０３上に転
写材１０２を巻き付けて、感光ドラム１０４ａ上の各色
のトナー像を転写させているために、使用可能な転写材
の厚さや種類が制限されたり、転写ドラム１０３と転写
材１０２との密着不良等により各色のトナー像が転写材
１０２上でずれるとう問題があった。

【００１５】このようなことから、感光ドラム１０４ａ
上に順次形成される各色のトナー像を、一旦、中間転写
体上に転写し、その後、中間転写体から転写材上に一括
転写する中間転写体方式のカラー画像形成装置が提案さ
れている。

【００１６】本発明の目的は、カラーレジストレーショ
ンが良好で、複数色のトナー像を中間転写体上にずれる
ことなく重ね合わせて転写でき、中間転写体からの転写
材上への転写により高品質のカラー画像を得ることがで
きる、高性能カラー画像形成装置を提供することであ
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にか
かるカラー画像形成装置にて達成される。要約すれば、
本発明は、回転する像担持体上に複数色の可視画像を順
次形成し、像担持体上の複数色の可視画像を像担持体と
当接した回転する中間転写体上に順々に重ね合わせて転
写し、中間転写体上の複数色のトナー像を一括して転写
材上に転写してカラー画像を得るカラー画像形成装置に
おいて、前記中間転写体は像担持体に圧接されており、
その圧接にともなう像担持体との摩擦力により、中間転
写体が像担持体の回転に従動して回転することを特徴と
するカラー画像形成装置である。本発明によれば、前記
中間転写体は、高剛性の導電性円筒体と、その外周面上
に設けられた中抵抗のゴム層と、その外周面上に設けら
れた離型層とからなる。

【００１８】本発明の他の態様は、回転する像担持体に
当接してこれを帯電する一次帯電手段と、像担持体の帯
電と露光を繰り返すことにより像担持体上に順次形成さ
れた各色の潜像を、像担持体にその都度、当接して対応
した色の現像剤で順に現像する複数色の現像器と、像担
持体と当接して、現像により得られた複数色の可視画像
が順々に重ね合わせて転写される、回転する中間転写体
と、転写了後の像担持体に当接して、像担持体上に残留
した転写残りのトナーを除去するクリーニング手段と、
中間転写体に当接してその当接部に供給された転写材上
に、中間転写体上に重ね合わせて転写された複数色の可
視画像を一括して転写する転写手段と、転写後の中間転
写体に当接して、中間転写体上に残留した転写残りのト
ナーを逆極性に帯電するクリーニング手段とを備えたカ
ラー画像形成装置において、前記像担持体と中間転写体
との当接圧をＦ、像担持体と一次帯電手段との当接圧を
ｆ₁ 、像担持体とそのクリーニング手段との当接圧をｆ
₂ 、像担持体と複数色の現像器との当接圧のうちの最大
の当接圧をｆ₃ 、中間転写体と転写手段との当接圧をｆ
₄ 、中間転写体とそのクリーニング手段との当接圧をｆ
₅ とすると、Ｆ＞ｆ₁ ＋ｆ₂ ＋ｆ₃ ＋ｆ₄ ＋ｆ₅ であることを特徴とするカラー画像形成装置である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を詳細に説明する。

【００２０】図１は、本発明のカラー画像形成装置の一
実施例にかかるカラーレーザプリンタの全体構成を示す
断面図である。図１に示すように、本実施例のカラーレ
ーザプリンタは、感光ドラム１５に接して中間転写体９
を備え、中間転写方式のカラー画像形成装置とされてい
る。

【００２１】感光ドラム１５は、ドラムユニット１３に
設置されている。ドラムユニット１３は、感光ドラム１
５と、感光ドラム１５の外周上に配置されたクリーナブ
レード１６および一次帯電ローラ１７と、これら感光ド
ラム１５等を一体的に組込んだクリーナ容器１４とから
なっている。ドラムユニット１３は、プリンタ本体に対
して着脱自在に支持され、感光ドラム１５の寿命にあわ
せて容易にユニット交換可能に構成されている。

【００２２】本実施例における感光ドラム１５は、直径
約６０ｍｍのアルミニウムシリンダーの外周面に有機光
導電体層を塗布して形成されている。この感光ドラム１
５の図の後方に位置する一方端に、図示しない駆動モー
タの駆動力が伝達されるようになっており、これにより
感光ドラム１５は、画像形成動作時、図で見て反時計回
りに回転する。

【００２３】一次帯電ローラ１７は、導電性ローラから
なる接触式帯電器である。画像形成時、帯電ローラ１７
を回転する感光ドラム１５に当接し、帯電ローラ１７に
電圧を印加することにより、感光ドラム１５の表面が一
様に帯電される。この帯電ローラ１７と感光ドラム１５
の当接圧をｆ₁ とする。

【００２４】ドラムユニット１３の上方にスキャナ部３
０が設置されている。スキャナ部３０はレーザダイオー
ドを有し、このレーザダイオードは画像信号が与えられ
ると、画像信号に対応してレーザ光を発光し、スキャナ
モータによって高速回転するポリゴンミラー３１に照射
し、ポリゴンミラー３１が反射したレーザ光が、結合レ
ンズ３２および反射ミラー３３を介して、回転する感光
ドラム１５の外周表面に照射され、感光ドラム１５の表
面に画像信号に対応した静電潜像が形成される。

【００２５】上述した３つの回転現像器２０Ｙ、２０
Ｍ、２０Ｃは、感光ドラム１５の左側の位置に、固定現
像器２１Ｋは、レーザスキャナ部３０と回転現像器２０
Ｙ〜２０Ｃとの間の感光ドラム１５のほぼ上の位置に配
置されている。これら現像器２０Ｙ〜２０Ｃおよび２１
Ｋは、プリンタ本体に着脱自在に設置されている。固定
現像器２１Ｋはブラック現像器であり、回転現像器２０
Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃは、それぞれイエロー現像器、マゼ
ンタ現像器、シアン現像器である。

【００２６】ブラック現像器２０Ｋの現像スリーブ２１
Ｋｓは、その長手方向両端部に配設された図示しない突
き当てコロを感光ドラム１５の長手方向両端部に当接さ
せることにより、感光ドラム１５に対し約３００μｍの
微少間隔を保つように、位置決めされている。このブラ
ック現像器２０Ｋと感光ドラム１５の当接圧、つまり現
像スリーブ２１Ｋｓと感光ドラム１５の当接圧をｆ_3aと
する。

【００２７】ブラック現像器２１Ｋは、内に収容したブ
ラックトナーを送り込み機構により、時計方向に回転す
る現像スリーブ２１Ｋｓに供給し、そのトナーを現像ス
リーブ２１Ｋｓの外周に圧接された塗布ブレード２１Ｋ
ｂによって規制して、現像スリーブ２１Ｋｓの外周上に
薄層のトナー層に塗布し、かつトナーに摩擦帯電電荷を
付与する。そしてそのトナーを現像スリーブ２１Ｋｓの
回転にともない、感光ドラム１５と対向した現像部に搬
送し、現像スリーブ２１Ｋｓに現像バイアスを印加する
ことにより、感光ドラム１５上に形成された潜像をブラ
ックトナーで現像して、ブラックトナー像として可視化
するようになっている。

【００２８】ブラック現像器２１Ｋのトナー容量は、ユ
ーザーの取り扱う書類や画像パターンと、これに対する
トナー消費量に鑑み、他の色の現像器２０Ｙ〜２０Ｃの
トナー容量の２倍以上の、１００００枚（Ａ４、印字率
５％）に相当するトナー量とされている。このようにブ
ラック現像器２１Ｋを大容量化することにより、ユーザ
ーが現像器２１Ｋを交換する頻度を低減するとともに、
プリント１枚あたりのランニングコストも低減すること
が可能となる。

【００２９】上記したように、ブラック現像器２１Ｋを
レーザスキャナ部３０とマゼンタ現像器２０Ｙ〜シアン
現像器２０Ｃとの中間に配置することにより、現像器２
０Ｙ〜２０Ｃが回転する際に漏れるトナーが、レーザス
キャナ部３０等の光学部品にまで飛散することが防止さ
れる。これにより、トナーがポリゴンミラー３１、結合
レンズ３２およびミラー３３を等に付着して潜像形成の
妨げになることが防止され、鮮明な出力画像を得るのに
役立つ。

【００３０】３つの回転現像器２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ
は、各々４０００枚（Ａ４、印字率５％）相当する量の
トナーを内包し、軸２２を中心に回転する現像ロータリ
ー２３上に１２０°の間隔で着脱可能に保持されてい
る。画像形成に際しては、現像ロータリー２３の回転に
より各現像器２０Ｙ〜２０Ｃが回転移動し、所定の現像
器が感光ドラム１５に対向した現像位置に静止される。
そして現像位置に位置した現像器の現像スリーブが、そ
の長手方向両端部に配設された図示しない突き当てコロ
を感光ドラム１５の長手方向両端部に当接させることに
より、感光ドラム１５に対し約３００μｍの微少間隔を
保って位置決めされる。この回転現像器と感光ドラム１
５との当接圧、つまり回転現像器の現像スリーブと感光
ドラム１５の当接圧をｆ_3bとする。

【００３１】図１では、イエロー現像器２０Ｙが現像位
置に位置決めされている。イエロー現像器２０Ｙは、内
に収容したイエロートナーを送り込み機構により、時計
方向に回転する塗布ローラ２０Ｙｒに供給し、塗布ロー
ラ２０Ｙｒがこれと当接した時計方向に回転する現像ス
リーブ２１Ｙｓに供給し、そのトナーを現像スリーブ２
１Ｙｓの外周に圧接された塗布ブレード２１Ｙｂによっ
て規制して、現像スリーブ２１Ｙｓの外周上に薄層のト
ナー層に塗布し、かつトナーに摩擦帯電電荷を付与す
る。現像器２０Ｙは、そのトナーを感光ドラム１５と対
向した現像部に搬送して、現像スリーブ２１Ｙｓに現像
バイアスを印加することにより、感光ドラム１５上に形
成された潜像をイエロートナーにより現像して、イエロ
ートナー像として可視化するようになっている。

【００３２】マゼンタ現像器２０Ｍ、シアン現像器２０
Ｃにおいても、上記と同様なメカニズムで現像を実施す
るようになっている。また、各現像器２０Ｙ〜２０Ｃの
現像スリーブは、各現像器２０Ｙ〜２０Ｃが現像位置に
移動されたときに、プリンタ本体に設けられたそれぞれ
の現像用高圧電源および駆動手段と接続され、各現像器
ごとに現像スリーブに対し順次選択的に電圧が印加さ
れ、また現像スリーブの駆動が開始される。

【００３３】回転現像器２０Ｙ〜２０Ｃは、現像動作の
終了後、反時計方向に約６０°回転して停止される。こ
の６０°回転したそれぞれの位置が、現像器２０Ｙ〜２
０Ｃそれぞれのホームポジションである。このホームポ
ジション位置は、現像器２０Ｙ〜２０Ｃのいずれの現像
スリーブも感光ドラム１５に当接しない位置であり、不
用意に各現像器２０Ｙ〜２０Ｃ内のトナーにより感光ド
ラム１５が汚されるのを防止でき、また、各現像器２０
Ｙ〜２０Ｃ内のトナーがお互いに他の現像器に付着、侵
入して、トナーの混色を起こすことを防止できる。

【００３４】また、ホームポジション位置では、各現像
器２０Ｙ〜２０Ｃの現像スリーブがプリンタ本体側のス
リーブ駆動手段から退避するので、ブラック現像器２１
Ｋが現像動作中の各現像器２０Ｙ〜２０Ｃが不用なとき
に、各現像器２０Ｙ〜２０Ｃに駆動が伝達されず、トナ
ーを不用に撹拌することがなくなって、トナーの劣化を
防止できるとともに、現像器２０Ｙ〜２０Ｃの交換の作
業性も向上する。

【００３５】中間転写体９は、画像形成動作時、感光ド
ラム１５の外周速度と同期して図の時計回りに回転し、
感光ドラム１５上に順次形成される４色のトナー像を４
回にわたって重ね合わせて一次転写し、その中間転写体
９上に一次転写された４色のトナー像を、中間転写体９
に搬送された転写材２上に二次転写するように使用され
る。

【００３６】本実施例において、中間転写体９は、高剛
性の導電性円筒体である直径１８０ｍｍのアルミニウム
シリンダー１２の外周面を、ウレタンやＮＢＲ、ＥＰＤ
Ｍ等からなる中抵抗ゴム層１１ａと、その上のＰＴＦＥ
やＰＶＤＦ等のフッ素樹脂からなる離型層１１ｂとによ
り被覆した円筒ドラムに構成されている。この中間転写
体９は、図２に示すように、その両端に設けられた１対
のフランジ９ａ、９ｂを、ボールベアリング９ｃを介し
てフランジ９ａ、９ｂの中心を通る回転軸９ｄに取り付
けることにより、回転軸９ｄの回りに回転自在に支持さ
れている。一方のフランジ９ａには、レーザスキャナに
よって潜像を描き出す際のトップ信号を出力するための
トッププラグ９ｅが設けられている。

【００３７】中間転写体９は、図示しない加圧機構によ
り感光ドラム１５に圧接され、図４に示すように、感光
ドラム１５との間に一次転写部Ｔ１を構成している。こ
の中間転写体９と感光ドラム１５の当接圧をＦとする。

【００３８】本発明では、このように、中間転写体９を
感光ドラム１５に圧接して、その圧接で生じる摩擦力に
より、中間転写体９を感光ドラム１５の回転に従動して
回転させる。この圧接により生じる感光ドラム１５と中
間転写体９のニップ部内では、図３に示すように、感光
ドラム１５の周速ｖと中間転写体９の周速Ｖが常に一致
するので（ｖ＝Ｖ）、感光ドラム１５上のトナー像をマ
ゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの順で中間転写体
９上にずれることなく一次転写することが可能となる。

【００３９】クリーナブレード１６は、上述したよう
に、クリーナ容器１４内に取り付けて設置されている。
クリーナブレード１６は、トナー像の一次転写が終了し
た感光ドラム１５に当接して、感光ドラム１５上の転写
残りのトナーを除去するためのもので、除去されたトナ
ーは、クリーナ容器１４内に廃トナーとして蓄えられ
る。クリーナ容器１４の廃トナー収容量は、感光ドラム
１５の寿命より早く廃トナーで一杯にならないだけの大
きさを有しており、従ってクリーナ容器１４は感光ドラ
ム１５の寿命交換時に、同時に一体で交換処理される。
このクリーナブレード１６と感光ドラム１５との当接圧
をｆ₂ とする。

【００４０】プリンタ本体の下部に、複数枚の転写材２
を収納したカセット１が着脱自在に設置されている。こ
のカセット１と、その長手方向奥側の一端近くの給紙ロ
ーラ３、給送ローラ４および重送防止用のリタードロー
ラ５と、その上の給紙ガイド板６および搬送ローラ７
と、中間転写体９の下部の手前位置のレジストローラ８
とを主に、転写材２の給紙部が構成される。

【００４１】画像形成時、給紙ローラ３が画像形成動作
に応じて回転して、カセット１内の転写材２を１枚づつ
分離して送り出し、その転写材２はガイド板６、搬送ロ
ーラ７を経てレジストローラ８に至る。レジストローラ
８は所定のシーケンスで、転写材２を静止して待機させ
る非回転動作と、転写材２を中間転写体９と転写ローラ
１０とが対向した二次転写部Ｔ２へ向けて搬送する回転
動作とを行ない、中間転写体９上に形成されるトナー像
と転写材２との二次転写部での位置合わせを行なう。

【００４２】転写ローラ１０は、金属軸を中抵抗の発泡
弾性体で被覆してなっており、中間転写体９に対して離
接自在に設置され、かつ回転自在に設置されている。本
実施例では、転写ローラ１０の回転は、駆動手段により
行なわれる。

【００４３】この転写ローラ１０は、一次転写部Ｔ１で
感光ドラム１５上のトナー像を中間転写体９上に転写し
ている間、その画像を乱さないように、図に実線で示す
ように下方に位置して、中間転写体９から離れている。
中間転写体９上に４色のトナー像の転写が終了した時点
で、転写ローラ１０は、中間転写体９上の４色のトナー
像および転写材２の先端が二次転写部Ｔ２に至るタイミ
ングに合わせて、図示しないカムにより、図に点線で示
すように上方に位置して、転写材２を挟み込んで中間転
写体９に所定の圧で当接する。この転写ローラ１０と中
間転写体９の当接圧をｆ₄ とする。

【００４４】転写ローラ１０には当接と同時に、中間転
写体９上の４色のトナー像を転写材２に一括して二次転
写するために、二次転写電圧が印加される。中間転写体
９と転写ローラ１０とに挟まれた転写材２は、４色のト
ナー像を転写されながら、中間転写体９と転写ローラ１
０の回転により、図の左方向に所定の速度で搬送され、
次工程の定着部２５に向けて送られる。

【００４５】中間転写体９の二次転写部Ｔ２の下流側
に、帯電ローラ４０ａを有するクリーニング部材４０が
設置されている。この帯電ローラ４０ａはホルダー４０
ｂに設置され、図示しないカム機構により所定のタイミ
ングで中間転写体９に当接して、二次転写が終了した中
間転写体９上に残ったトナーを逆極性に、つまりプラス
に帯電するようになっている。帯電ローラ４０ａには図
示しない電極を介して、トナーの帯電極性をプラス極性
にするためのクリーニング電圧が印加される。この帯電
ローラ４０ａと中間転写体９の当接圧をｆ₅ とする。

【００４６】中間転写体９のクリーニングは、この帯電
によって中間転写体９上の二次転写残りのトナーをプラ
ス極性に帯電して、その二次転写残りのトナーが一次転
写部Ｔ１に搬送されたときに、中間転写体９からマイナ
ス帯電している感光ドラム１５に逆転写させて、感光ド
ラム１５のクリーナブレード１６により除去し、クリー
ナ容器１４に回収するものである。

【００４７】定着部２５は、二次転写部Ｔ２の左方向、
回転現像器２０Ｙ〜２０Ｃの下方に設置されている。定
着部２５は、図１に示すように、４色のトナー像を転写
された転写材２に熱を加える定着ローラ２６と、転写材
２を定着ローラ２６に圧接させる加圧ローラ２７とを備
えており、各ローラ２６、２７は中空ローラに形成さ
れ、それぞれ内にヒータ２８、２９を備えている。

【００４８】定着ローラ２６、加圧ローラ２７はともに
回転駆動され、挟持した転写材２を上下から駆動して搬
送し、その搬送の間に転写材２に熱および圧力を加え
て、トナーの混色および転写材２への固定を行なう。

【００４９】本発明のプリンタによるカラーの画像形成
動作を説明する。図４に示すように、給紙ローラ３が回
転してカセット１内の転写材２が１枚分離され、レジス
トローラ８へと送られる。

【００５０】一方、感光ドラム１５が外周速度７５．４
ｍｍ／秒で回転し、これに従動して中間転写体９が正確
に外周速度７５．４ｍｍ／秒で回転する。感光ドラム１
５は直径６０ｍｍなので、６０π／７５．４＝２．５秒
で１回転し、中間転写体９は直径１８０ｍｍなので、１
８０π／７５．４＝７．５秒で１回転し、感光ドラム３
が３回転する間に中間転写体９が正確に１回転する。

【００５１】さて、図４に示すように、中間転写体９に
設けられたフラグ９ｅの端面Ｓが、プリンタ本体側に設
けられた図示しないセンサーの位置Ｑを通過した時点
で、画像描き出し信号が出力されて、一次帯電ローラ１
７により表面を均一に帯電された感光ドラム１５が、ス
キャナ部３０により固定ブラック現像器２１Ｋの現像位
置の手前のＥの位置でレーザ露光を受けて、１色目の潜
像の形成が開始される。

【００５２】上述のように、中間転写体９と感光ドラム
１５の外径は整数比（３：１）であり、また中間転写体
９と感光ドラム１５の周速は同一であるので、中間転写
体上のフラグ９ｅの位置を基準として画像を描き始める
ことにより、感光ドラムと中間転写体上の画像位置は常
に一致する。画像は中間転写体９に対してＳ点を先頭に
して反時計回りに形成されていく。

【００５３】上記のようにして、まず、感光ドラム１５
上に第１色目のイエローの潜像を形成する。これと同時
にイエロー現像器２０Ｙを駆動し、その現像スリーブに
感光ドラム１５の帯電極性と同極性、かつ略同電位の現
像バイアスを印加して潜像を現像し、イエロートナー像
に形成する。そして感光ドラム１と中間転写体９とが当
接した一次転写部Ｔ１において、そのイエロートナー像
を中間転写体９上に、中間転写体９にイエロートナーと
逆極性の一次転写バイアスを印加して一次転写する。

【００５４】Ａ３サイズのカラー画像の場合、その画像
の長さは４２０ｍｍであり、このＡ３サイズの画像に対
応した中間転写体９上のトナー像Ｔが形成される部分
を、図４の中間転写体９に点ＳからＬ１までの実線で示
す。中間転写体９上の位置Ｌ１が一次転写部Ｔ１を過ぎ
ると、つまりイエロートナー像の中間転写体９への転写
が終了すると、現像ロータリー２３が時計方向に回転し
て、次のマゼンタ現像器２０Ｍが回転し、感光ドラム１
５に対向した現像位置に位置決めされる。

【００５５】次いで、中間転写体９の外周上の点Ｓ（イ
エロートナー像の先端）が１周して、前記のセンサー位
置Ｑに来たときに、イエローのときに同様にして、感光
ドラム１５上に２色目のマゼンタ画像の潜像形成を開始
して、それをマゼンタ現像器２０Ｍにより現像して、感
光ドラム１５上にマゼンタトナー像を形成する。そのマ
ゼンタトナー像を、同様に、一次転写部Ｔ１で中間転写
体９上にイエロートナー像に重ねて転写する。中間転写
体９上の位置Ｌ１が一次転写部Ｔ１を過ぎて、マゼンタ
トナー像の中間転写体９上への転写が終了すると、現像
ロータリー２３が時計方向に回転して、次のシアン現像
器２０Ｃが回転移動し、感光ドラム１５に対向した現像
位置に位置決めされる。

【００５６】中間転写体９の外周上の点Ｓ（イエロート
ナー像／マゼンタトナー像の先端）がさらに１周して、
図のＱの位置に来たときに、同様に、感光ドラム１５上
に３色目のシアン画像の潜像を形成し、それをシアン現
像器２０Ｃで現像して、感光ドラム１５上にシアントナ
ー像を形成する。同様に、そのシアントナー像を一次転
写部Ｔ１で中間転写体９上に、イエロートナー像および
マゼンタトナー像に重ねて転写する。中間転写体９上の
位置Ｌ１が一次転写部Ｔ１を過ぎて、シアントナー像の
中間転写体９上への転写が終了すると、現像ロータリー
２３が時計方向に６０°回転する。これにより、感光ド
ラム１５に対向した現像位置に、回転現像器２０Ｙ〜２
０Ｃのいずれもが存在しないようにする。

【００５７】次いで、中間転写体９の外周上の点Ｓ（イ
エロートナー像／マゼンタトナー像／シアントナー像の
先端）がさらに１周して、図のＱの位置に来たとき、同
様に感光ドラム１５上に４色目のブラック画像の潜像を
形成し、それをブラック現像器２１Ｋにより現像して、
感光ドラム１５上にブラックトナー像を形成する。その
ブラックトナー像を一次転写部Ｔ１で中間転写体９上に
イエロー、マゼンタおよびシアンのトナー像に重ねて転
写する。

【００５８】以上により、中間転写体９上にイエロー、
マゼンタ、シアンおよびブラックの４色のトナー像を重
ねたカラー画像が形成される。このとき、本発明では、
中間転写体９を感光ドラム１５に従動回転させているの
で、感光ドラム１５と中間転写体９の周速度を一致させ
ることができ、従って、４色のトナー像を中間転写体９
上にずれることなく重ね合わせて転写でき、転写材上に
色ずれのない鮮明な高品質のカラー画像を得ることがで
きる。

【００５９】ちなみに、中間転写体９を駆動ギア等によ
り駆動した場合には、中間転写体９等の外径と駆動ギア
の精度を本発明と同等となるように設計しても、ゴム層
からなる中間転写体９の外径寸法の変化や中間転写体９
と感光ドラム１５との当接圧のばらつきなどによりニッ
プ量がばらつき、ニップ部内での感光ドラム１５の周速
ｖと中間転写体９の周速Ｖを一致させることができず、
そのため、中間転写体９上の４色のトナー像がずれてし
まい、品質の高い画像は得られなかった。

【００６０】またギア駆動の場合には、ギア精度の不良
やギア中心間距離のばらつき等により、画像のピッチむ
ら等も顕著になってしまった。本発明のように、中間転
写体９を感光ドラム５による摩擦駆動とするとすること
により、画像のピッチむらも防止することができ、画像
品質をより向上させることができる。

【００６１】上記のブラックトナー像の中間転写体９へ
の転写が終了する前、中間転写体９上の点Ｓが二次転写
部Ｔ２に到達する直前の時点で、レジストローラ８で待
機させておいた転写材２を、中間転写体９上の点Ｓとタ
イミングを合わせて二次転写Ｔ２に送り出す。これと同
時に転写ローラ１０をカム機構で上方に移動させて、二
次転写Ｔ２に送られた転写材２を中間転写体９との間で
挟み込んで圧接し、さらに、これと合わせて転写ローラ
１０にトナーと逆極性のバイアスを印加して、中間転写
体９上の４色のトナー像を転写材２上に一括して二次転
写する。

【００６２】この二次転写が開始されたら、クリーニン
グ帯電ローラ４０ａをカム機構により上昇して、転写が
終了した中間転写体９の点Ｓに帯電ローラ４０ａが当接
され、中間転写体９上に残った二次転写残りのトナーが
プラス極性に帯電される。その中間転写体９上のプラス
極性に帯電したトナーは、一次転写部Ｔ１で感光ドラム
１５に逆転写され、感光ドラム１５のクリーナブレード
１６によりクリーナ容器１４に回収される。

【００６３】二次転写部Ｔ２を経て４色のトナー像を転
写された転写材２は、中間転写体９から分離されて定着
部２５へ搬送され、トナーの定着を行なった後、３箇所
の排出ローラ対３４、３５、３６を通って、プリンタ本
体上部の排出トレイ３７へ画像面を下向きにして排出さ
れ、一連のカラー画像形成動作を終了する。

【００６４】上記のカラー画像形成動作中、感光ドラム
１５には一次帯電ローラ１７や現像器２０Ｙ〜２０Ｃな
どが当接し、また離間し、中間転写体９には転写ローラ
１０やクリーニング帯電ローラ４０ａなどが当接し、ま
た離間し、感光ドラム１５および中間転写体９に対する
負荷を変動させている。感光ドラム１５と中間転写体９
への大きな負荷変動は、感光ドラム１５と中間転写体９
の当接位置をずらしたり、回転速度を変動させてしま
い、画像品質を低下させる要因となる。

【００６５】そこで、本発明では、感光ドラム１５と中
間転写体９との当接圧Ｆを、感光ドラム１５と一次帯電
ローラ１７との当接圧ｆ₁ 、感光ドラム１５とそのクリ
ーナブレード１７との当接圧ｆ₂ 、感光ドラム１５と回
転現像器２０Ｙ〜２０Ｃとの当接圧ｆ_3b、固定現像器２
１Ｋとの当接圧ｆ_3aのうちの最大の当接圧ｆ₃ 、中間転
写体９と転写ローラ９との当接圧ｆ₄ 、中間転写体９と
そのクリーニング帯電ローラ４０ａとの当接圧ｆ₅ の合
計に対し、Ｆ＞ｆ₁ ＋ｆ₂ ＋ｆ₃ ＋ｆ₄ ＋ｆ₅と大きく
設定した。

【００６６】従って、感光ドラム１５と中間転写体９へ
の負荷変動があっても、感光ドラム１５と中間転写体９
との間の当接圧は負荷変動よりも十分に大きいので、当
接部の位置のずれや回転速度の変動を生じることがない
ので、ピッチむらや色ずれなく鮮明な高品質のカラー画
像を得ることができる。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
中間転写体の回転を像担持体の従動回転としたので、像
担持体と中間転写体の周度を一致させることができ、像
担持体から複数色のトナー像を中間転写体上にずれるこ
となく重ね合わせて転写できる。その結果、中間転写体
上の複数色のトナー像の転写材上への転写により、色ず
れのない鮮明な高品質のカラー画像を得ることができ
る。また、画像形成装置の中間転写体等が必ずしも高精
度でなくとも、安定して高品質の画像が得られるので、
装置の製造コストの低減、組立性の向上、メンテナンス
性の向上等を図ることができる。さらに、画像品質にと
って重要なピッチむらを低減する効果もある。

【００６８】さらに、像担持体と中間転写体との当接圧
Ｆを、像担持体と一次帯電手段との当接圧ｆ₁ 、像担持
体とそのクリーニング手段との当接圧ｆ₂ 、像担持体と
複数色の現像器との当接圧のうちの最大の当接圧ｆ₃ 、
中間転写体と転写手段との当接圧ｆ₄ 、中間転写体とそ
のクリーニング手段との当接圧ｆ₅ に対し、Ｆ＞ｆ₁＋
ｆ₂ ＋ｆ₃ ＋ｆ₄ ＋ｆ₅ とすることにより、像担持体と
中間転写体への負荷変動があっても、像担持体と中間転
写体との対向部の位置ずれや回転速度の変動を生じるこ
とがないので、色ずれのない鮮明な高品質な画像をより
安定して得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー画像形成装置の一実施例にかか
るカラーレーザプリンタの構成を示す断面図である。

【図２】図１のプリンタに設置された中間転写体を示す
斜視図である。

【図３】図１のプリンタにおける圧接状態の像担持体と
中間転写体とを示す断面図である。

【図４】図１のプリンタの画像形成動作を示す断面図で
ある。

【図５】従来のカラーレーザプリンタの構成を示す断面
図である。

【符号の説明】

９中間転写体１０転写ローラ１１ａ中抵抗ゴム層１１ｂ離型層１１ｂ１２アルミニウムシリンダー１５感光ドラム１６クリーナブレード１７一次帯電ローラ２０Ｙ〜２０Ｃ回転現像器２１Ｋ固定現像器４０ａクリーニング帯電ローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転する像担持体上に複数色の可視画像
を順次形成し、像担持体上の複数色の可視画像を像担持
体と当接した回転する中間転写体上に順々に重ね合わせ
て転写し、中間転写体上の複数色のトナー像を一括して
転写材上に転写してカラー画像を得るカラー画像形成装
置において、前記中間転写体は像担持体に圧接されてお
り、その圧接にともなう像担持体との摩擦力により、中
間転写体が像担持体の回転に従動して回転することを特
徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】前記中間転写体は、高剛性の導電性円筒
体と、その外周面上に設けられた中抵抗のゴム層と、そ
の外周面上に設けられた離型層とからなる請求項１のカ
ラー画像形成装置。
【請求項３】回転する像担持体に当接してこれを帯電
する一次帯電手段と、像担持体の帯電と露光を繰り返す
ことにより像担持体上に順次形成された各色の潜像を、
像担持体にその都度、当接して対応した色の現像剤で順
に現像する複数色の現像器と、像担持体と当接して、現
像により得られた複数色の可視画像が順々に重ね合わせ
て転写される、回転する中間転写体と、転写了後の像担
持体に当接して、像担持体上に残留した転写残りのトナ
ーを除去するクリーニング手段と、中間転写体に当接し
てその当接部に供給された転写材上に、中間転写体上に
重ね合わせて転写された複数色の可視画像を一括して転
写する転写手段と、転写後の中間転写体に当接して、中
間転写体上に残留した転写残りのトナーを逆極性に帯電
するクリーニング手段とを備えたカラー画像形成装置に
おいて、前記像担持体と中間転写体との当接圧をＦ、像
担持体と一次帯電手段との当接圧をｆ₁ 、像担持体とそ
のクリーニング手段との当接圧をｆ₂ 、像担持体と複数
色の現像器との当接圧のうちの最大の当接圧をｆ₃ 、中
間転写体と転写手段との当接圧をｆ₄ 、中間転写体とそ
のクリーニング手段との当接圧をｆ₅ とすると、Ｆ＞ｆ₁ ＋ｆ₂ ＋ｆ₃ ＋ｆ₄ ＋ｆ₅ であることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項４】前記中間転写体は像担持体に圧接され、
その圧接にともなう像担持体との摩擦力により、中間転
写体が像担持体の回転に従動して回転する請求項３のカ
ラー画像形成装置。
【請求項５】前記中間転写体は、高剛性の導電性円筒
体と、その外周面上に設けられた中抵抗のゴム層と、そ
の外周面上に設けられた離型層とからなる請求項３また
は４のカラー画像形成装置。