JPH11109709A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 像形成体上に形成された潜像の種類によらず
常に十分な現像性を得るとともに、多色トナー像の重ね
合わせ現像時においても色変動や混色が発生せず、高濃
度、高品質の画像を安定して得ることができ、且つ、複
数の現像器の共通化を可能にするカラー画像形成装置を
提供する。 【解決手段】 像形成体の像形成面の近傍に、帯電器、
像露光手段、現像器から成る画像形成ユニットを複数組
配設したカラー画像形成装置において、複数の現像器１
３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が像形成体１０の像形成面に沿っ
て、現像器１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）には、２本の現像ロ
ーラ１３１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が像形成面と平行に配置
され、現像ローラ１３１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は互いに逆
方向に回動するカラー画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式を用い
たカラー画像形成装置に関し、さらに詳しくは、像形成
体の像形成面に対向する複数の現像器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を用いて多色の画像
を形成するための画像形成装置として、帯電、露光、現
像、転写の各工程を複数回繰り返し、転写紙上で複数の
トナー像を重ね合わせて多色の画像を形成する画像形成
装置がある。この画像形成装置においては、各色の現像
が終了する毎に転写紙上にトナー像を転写するため、装
置内部に転写紙を保持する機構を設ける必要があり、装
置が大型化するという欠点があった。

【０００３】これに対し、帯電、露光、現像の各工程を
複数回繰り返し、同一の像形成体上に複数のトナー像を
重ね合わせて現像し、前記像形成体上の複数のトナー像
を一括して転写紙上に転写して多色の画像を形成する画
像形成装置がある。この画像形成装置においては、いわ
ゆる重ね合わせ現像を行った後、一括転写する方式を採
用しているため、装置内部に転写紙を保持する機構を設
ける必要がなく、装置が小型化されるという利点があ
る。

【０００４】図７はカラー画像形成装置の一例を示す構
成図である。

【０００５】ＬＥＤアレイから成る像露光手段１２
（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、透明基体により形成された感光
体ドラム１０の内部に配設されていて、感光体ドラム１
０の内部から基体を透過して像露光を行う。

【０００６】感光体ドラム１０の像形成面の近傍には、
帯電器１１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、現像器１３（Ｙ，Ｍ，
Ｃ，Ｋ）から成る画像形成ユニットを複数組配設し、感
光体ドラム１０の一回転中に帯電、像露光及び現像の各
処理を複数回繰り返し、感光体ドラム１０の周面に複数
のトナー像を重ね合わせてカラートナー像を形成する。

【０００７】給紙カセット２０内の転写紙Ｐは、給紙ロ
ーラ２１の作動により搬出されてタイミングローラ２２
に給送され、感光体ドラム１０の周面上に形成されたカ
ラートナー像の搬送に同期して転写ローラ１５の転写域
へと給紙される。給紙された転写紙Ｐは、転写ローラ１
５と接地状態にある感光体ドラム１０とが圧接する転写
域において感光体ドラム１０上のカラートナー像に密着
され、転写ローラ１５への１〜２ｋＶのトナーと反対極
性のバイアス電圧の印加により、カラートナー像は転写
紙Ｐ上に転写される。

【０００８】カラートナー像の転写を受けた転写紙Ｐは
分離極１８により除電され、搬送板２３を介して定着装
置２４に搬送され、熱ローラ２４Ａと圧着ローラ２４Ｂ
との間に挟着搬送して加熱され、トナーを溶着して定着
がなされたのち排紙ローラ２５を介して装置外部の排紙
トレイ２６上に排出される。１９は転写後の感光体ドラ
ム１０上に残留するトナーを除去するクリーニング装置
である。

【０００９】上記複数の現像器１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）
は、感光体ドラム１０の像形成面に沿って、左右に配設
されている。即ち、感光体ドラム１０の回転方向上流側
から、現像器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋが順次配
設されている。現像器１３Ｙ，１３Ｍは感光体ドラム１
０の中心を通る垂直面Ｖの左側に配設され、現像器１３
Ｃ，１３Ｋは垂直面Ｖの右側に配設されている。これら
の現像器１３Ｙと１３Ｋ、現像器１３Ｍと１３Ｃは、そ
れぞれ垂直面Ｖを中心にしてほぼ線対称に配置されてい
る。

【００１０】なお、現像器１３Ｙはイエロー（Ｙ）現像
剤を収容し、現像器１３Ｍはマゼンタ（Ｍ）現像剤を、
現像器１３Ｃはシアン（Ｃ）現像剤を、現像器１３Ｋは
黒色（Ｋ）現像剤を収容する。

【００１１】前記各現像器１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に
は、磁界発生手段（磁石）を内蔵した現像スリーブ（現
像ローラ）１３１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が感光体ドラム１
０の回転軸と平行に配置され、駆動源により駆動回転さ
れる。現像スリーブ１３１は像形成面に近接して現像領
域を形成する。各現像スリーブ１３１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｋ）は、各現像領域において感光体ドラム１０と同方向
に回転する。

【００１２】したがって、図示の時計方向に回転する感
光体ドラム１０の左側に配設された現像器１３Ｙ、１３
Ｍの各現像スリーブ１３１Ｙ，１３１Ｍも、感光体ドラ
ム１０の右側に配設された現像器１３Ｃ、１３Ｋの各現
像スリーブ１３１Ｃ，１３１Ｋも、何れも反時計方向に
回転する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】このようなカラー画像
形成装置においては、例えば、現像スリーブ１３１上の
現像剤層と感光体ドラム１０とを非接触とし、現像スリ
ーブ１３１に直流成分を有する交流電圧を印加して振動
電界下でトナーを飛翔させて感光体ドラム１０上の潜像
を現像する現像装置が用いられる。非接触であるため、
既に感光体ドラム１０上に付着している前段のトナーが
異なる色のトナーを収容している後段の現像装置に大量
に混入することがないという点で好ましい。

【００１４】また、一般に現像器によるトナー画像形成
時には、現像スリーブの移動方向に対して後端部にトナ
ーが多く付着する現像偏りを発生する。

【００１５】重ね合わせ現像では、非接触で感光体ドラ
ム１０上の潜像を現像するため、前記現像偏りが増幅さ
れて観察される。即ち、トナー像の重ね合わせ時に、１
色目のトナー量が多い所に２色目のトナーが付きにくい
為、色変動をおこし、高画質が得られにくいという問題
がより顕著に生じる。

【００１６】また、図７に示すカラー画像形成装置にお
いては、感光体ドラム１０の像形成面の周囲に現像器１
３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を左右関係に配置するものである
から、各現像スリーブ１３１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を感光
体ドラム１０に対して同方向に回転させると、各現像器
１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が、現像スリーブ１３１（Ｙ，
Ｍ，Ｃ，Ｋ）の回転や現像剤の攪拌を含め、左右で異な
った別構造にしなければならない。この他に、現像器１
３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を同一構造にして、左右の現像器
を反転配置させることを考えると、この配置では、感光
体ドラム１０に対する現像スリーブ１３１（Ｙ，Ｍ，
Ｃ，Ｋ）の回転方向が反対にする等の現像偏りの問題が
ある。何れの配置においても、現像偏りが次のトナー付
着に影響を与えることを避けることはできない。

【００１７】本発明の目的は、上記の問題を解決し、潜
像の種類によらず常に十分な現像性を得るとともに、多
色トナー像の重ね合わせ現像時においても色変動や混色
が発生せず、高濃度、高品質の画像を安定して得ること
ができ、且つ、複数の現像器の共通化を可能にするカラ
ー画像形成装置を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の現像装置は、像形成体の像形成面の近傍に、帯電
器、像露光手段、現像器から成る画像形成ユニットを複
数組配設し、前記像形成体の一回転中に帯電、像露光及
び現像の各処理を複数回繰り返し、前記像形成体の周面
に複数のトナー像を重ね合わせてカラートナー像を形成
するカラー画像形成装置において、前記複数の現像器が
前記像形成体の像形成面に沿って配設されるとともに、
前記現像器には、２本の現像ローラが前記像形成面と平
行に配置され、且つ、前記現像ローラは互いに逆方向に
回動することを特徴とするものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施例の説明に先立っ
て、本発明に係わる画像形成装置の一実施の形態である
カラープリンタの構成とその作用を図１の断面構成図に
よって説明する。図２は像形成体の像形成面の周囲に配
置された画像形成手段の拡大断面図である。

【００２０】このカラープリンタは、像形成体上に順次
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Ｐ上に１回で転写してカラー画像を形成し、その
後、分離手段により像形成体面から剥離する方式のカラ
ー画像形成装置である。

【００２１】ドラム状の像形成体である感光体ドラム１
０は、例えば、透明アクリル樹脂の透明部材によって形
成される円筒状の透明樹脂基体を内側に設け、透明の導
電層及び有機感光体層（ＯＰＣ）を該基体の外周に形成
したものであり、接地された状態で図１の矢印で示す方
向に回転される。

【００２２】本実施の形態では、感光体ドラム１０の光
導電体層において適切なコントラストを付与できる露光
光量を有していればよい。従って、本実施の形態におけ
る感光体ドラムの透明樹脂基体の光透過率は、１００％
である必要はなく、露光ビームの透過時にある程度の光
が吸収されるような特性であっても構わない。透光性基
体の素材としては、アクリル樹脂、特にメタクリル酸メ
チルエステルモノマーを用い重合したものが、透明性、
強度、精度、表面性等において優れており好ましく用い
られるが、その他一般光学部材などに使用されるフッ
素、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレンテ
レフタレート、などの各種透光性樹脂が使用可能であ
る。また、露光光に対し透光性を有していれば、着色し
ていてもよい。これらの樹脂の屈折率はほぼ１．５であ
る。透光性導電層の成膜法としては、真空蒸着法、活性
反応蒸着法、各種スパッタリング法、各種ＣＶＤ法を用
いて、インジウム・スズ・酸化物（ＩＴＯ）、アルミ
ナ、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅や、Ａ
ｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ等からなる透光性を維持した薄膜
が用いられたり、浸漬塗工法、スプレー塗布法等を用い
て上記金属の微粒子とバインダー樹脂とからなる導電性
樹脂等が用いられる。また、光導電体層としては、各種
有機感光体層（ＯＰＣ）が使用可能である。感光体ドラ
ム１０は、接地されて図示の反時計方向に駆動回転され
る。

【００２３】本発明に係わるカラー画像形成装置は、像
形成体１０の周囲に、帯電手段、像露光手段、現像手段
とから成る画像形成ユニットを複数組（図示４組）配設
したものである。

【００２４】１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋはスコロ
トロン帯電器（以下、帯電器１１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と
いう）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。

【００２５】１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋは、画像
信号に基づいた像露光を行う像露光手段（以下、露光光
学系１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）という）で、感光体ドラム
１０の軸方向に配列したＬＥＤと等倍結像系であるセル
フォックレンズとから構成される露光光学系で、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、感光体ドラム１０
の回転（副走査）によって潜像を形成する。各露光光学
系１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は何れも光学系支持手段とし
て設けた支持部材１２０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。

【００２６】現像手段は、現像器１３Ｙ，１３Ｍ，１３
Ｃ，１３Ｋから成る。これらのの現像器１３Ｙと現像器
１３Ｋ、現像器１３Ｍと現像器１３Ｃは、それぞれ感光
体ドラム１０の回転中心を通る垂直面Ｖに対してほぼ面
対称位置に配置されている。

【００２７】したがって、現像器１３Ｙの２本の現像ス
リーブ（現像ローラ）１３１Ｙ１，１３１Ｙ２と、現像
器１３Ｋの２本の現像スリーブ（現像ローラ）１３１Ｋ
１，１３１Ｋ２とは、感光体ドラム１０の回転中心を通
る垂直面Ｖに対してほぼ面対称位置に配置されている。
また、現像器１３Ｍの２本の現像スリーブ（現像ロー
ラ）１３１Ｍ１，１３１Ｍ２と、現像器１３Ｃの２本の
現像スリーブ（現像ローラ）１３１Ｃ１，１３１Ｃ２と
は、感光体ドラム１０の回転中心を通る垂直面Ｖに対し
てほぼ面対称位置に配置されている。

【００２８】これらの現像器１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）
は、それぞれ感光体ドラム１０の周面に対し所定の間隙
を保って回転する２本の現像スリーブ（現像ローラ）１
３１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、磁界発生手段（磁石体）１
３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、現像剤攪拌スクリュー１３
３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ），１３４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、
現像剤供給部材（パドル）１３５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）
と、現像剤搬送量規制部材１３６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と
を備え、ほぼ同一構造をなしている。

【００２９】現像器１３Ｙはイエロー（Ｙ）現像剤を、
現像器１３Ｍはマゼンタ（Ｍ）現像剤を、現像器１３Ｃ
はシアン（Ｃ）現像剤を、現像器１３Ｋは黒色（Ｋ）現
像剤をそれぞれ収容している。

【００３０】図３（ａ）は現像器１３Ｍの拡大断面図、
図３（ｂ）は現像器１３Ｃの拡大断面図である。

【００３１】現像器１３Ｍの２本の現像スリーブ１３１
Ｍ１，１３１Ｍ２は、感光体ドラム１０の像形成面と平
行に所定の間隙を保って近接配置され、且つ、上下方向
に空隙ｇを保って配置され、互いに逆方向に駆動回転す
る。２本の現像スリーブ１３１Ｍ１，１３１Ｍ２上の現
像剤は空隙ｇを通過し、互いに両外側方向に搬送され、
感光体ドラム１０に対向する現像領域に達する。

【００３２】このように感光体ドラム１０の移動方向に
対して、異なる回転方向を有する２本の現像スリーブ１
３１Ｍ１，１３１Ｍ２により現像を行うことにより、現
像偏りの発生を防止することが可能である。

【００３３】現像器１３Ｃの２本の現像スリーブ（現像
ローラ）１３１Ｃ１，１３１Ｃ２は、感光体ドラム１０
の像形成面と平行に所定の間隙を保って近接配置され、
且つ、上下方向に空隙ｇを保って配置され、互いに逆方
向に駆動回転する。２本の現像スリーブ１３１Ｃ１，１
３１Ｃ２上の現像剤は空隙ｇを通過し、互いに両外側方
向に搬送され、感光体ドラム１０に対向する現像領域に
達する。

【００３４】このように感光体ドラム１０の移動方向に
対して、異なる回転方向を有する２本の現像スリーブ１
３１Ｃ１，１３１Ｃ２により現像を行うことにより、現
像偏りの発生を防止することが可能である。

【００３５】上記の現像器１３Ｍの２本の現像スリーブ
１３１Ｍ１，１３１Ｍ２と、現像器１３Ｃの２本の現像
スリーブ１３１Ｃ１，１３１Ｃ２とは、感光体ドラム１
０の回転中心を通る垂直面Ｖに対してほぼ面対称位置に
配置されているから（図２参照）、互いに逆方向に駆動
回転するこれらの２組の現像スリーブ１３１Ｍ１，１３
１Ｍ２の現像領域と、１３１Ｃ１，１３１Ｃ２の現像領
域とは、反時計方向に駆動回転する感光体ドラム１０に
対して、同等の現像性となる。また、現像器１３Ｍと現
像器１３Ｃとは、左右対称の同一構造であるから、構成
部材の共通化が可能である。

【００３６】同様にして、現像器１３Ｙの２本の現像ス
リーブ１３１Ｙ１，１３１Ｙ２も感光体ドラム１０の像
形成面に対向して平行に上下方向に配置され、互いに逆
方向に回動して現像剤を現像領域に搬送する。現像器１
３Ｋも、２本の現像スリーブ１３１Ｋ１，１３１Ｋ２が
感光体ドラム１０の像形成面に対向して平行に上下方向
に配置され、互いに逆方向に回動して現像剤を現像領域
に搬送する。

【００３７】上記の現像器１３Ｙの２本の現像スリーブ
１３１Ｙ１，１３１Ｙ２と、現像器１３Ｋの２本の現像
スリーブ１３１Ｋ１，１３１Ｋ２とは、感光体ドラム１
０の回転中心を通る垂直面Ｖに対してほぼ面対称位置に
配置されているから（図２参照）、互いに逆方向に駆動
回転するこれらの２組の現像スリーブ１３１Ｙ１，１３
１Ｙ２の現像領域と、１３１Ｋ１，１３１Ｋ２の現像領
域とは、反時計方向に駆動回転する感光体ドラム１０に
対して、同等の現像性となる。また、現像器１３Ｙと現
像器１３Ｋとは、左右対称の同一構造であるから、構成
部材の共通化が可能である。

【００３８】１３０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、例えばアク
リル、ポリカーボネート等の絶縁性の樹脂から成り、ト
ナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容する現像装
置のケーシング、１３１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は内部に固
定した磁界発生手段である磁石体１３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｋ）を有する現像剤搬送体である現像スリーブ、１３３
（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ），１３４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は現像
剤攪拌スクリュー、１３５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は現像剤
供給部材であるパドルホイール、１３６は現像剤搬送量
規制部材である。Ｅ１，Ｅ２はそれぞれバイアス印加手
段としての電源である。また図中の矢印は、感光体ドラ
ム１０、現像スリーブ１３１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、パド
ルホイール１３５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、攪拌スクリュー
１３３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ），１３４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）
の回転方向を示す。

【００３９】現像スリーブ１３１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は
例えばアルミニウム、ステンレス等の非磁性かつ導電性
の金属からなる直径０．５〜３ｃｍの円筒であり、表面
粗さが１〜３０μｍとなるように加工されている。

【００４０】現像スリーブ１３１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の
内部には、該現像スリーブ１３１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の
表面の磁界が５００〜１，２００ガウスとなるようにＮ
極またはＳ極に着磁された５〜４０極の磁極を有する円
柱状の磁石体１３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が固定して支持
されている。

【００４１】現像スリーブ１３１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に
は前記電源Ｅ１，Ｅ２から感光体電位より少し低い電
位、例えば５００〜８００Ｖの直流成分と、５〜１０ｋ
Ｈｚ、Ｖ_P-P＝１．０〜３．０ｋＶの交流成分の重畳電
圧が印加される。電源Ｅ１，Ｅ２は共通として、一種類
の直流と交流成分を重畳して用いてもよい。

【００４２】前記の各現像器１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）
は、前述した帯電器１１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）による帯
電，露光光学系１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）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。

【００４３】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或いは
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。

【００４４】画像記録のスタートにより感光体駆動モー
タの始動により感光体ドラム１０を反時計方向（図示矢
方向）へと回転し、同時に帯電器１１Ｙ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。

【００４５】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１２Ｙにおいて第１の色信号即ち
イエローＹの画像信号に対応する電気信号による露光が
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。

【００４６】前記の潜像は現像器１３Ｙにより現像スリ
ーブ１３１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。

【００４７】次いで感光体ドラム１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上に更に帯電器１１Ｍの帯電作用に
より電位を付与され、露光光学系１２Ｍの第２の色信号
即ちマゼンタ（Ｍ）の画像信号に対応する電気信号によ
る露光が行われ、現像器１３Ｍ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していく。

【００４８】同様のプロセスにより帯電器１１Ｃ、露光
光学系１２Ｃ及び現像器１３Ｃによって更に第３の色信
号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像が、また帯電器１
１（Ｋ）、露光光学系１２Ｋ及び現像器１３Ｋによって
第４の色信号に対応する黒色（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。

【００４９】これ等各露光光学系による感光体ドラム１
０の有機感光層に対する露光はドラムの内部より前述し
た露光波長に対し透明の基体を通して行われる。従って
第２，第３及び第４の色信号に対応する画像の露光は何
れも先に形成されたトナー像の影響を全く受けることな
く行われ、第１の色信号に対応する画像と同等の静電潜
像を形成することが可能となる。

【００５０】なお、各露光光学系１２の発熱による感光
体ドラム１０内の温度の安定化及び温度上昇の防止は、
支持部材１２０に熱伝導性の良好な材料を用い、低温の
場合はヒータを用い、高温の場合はヒートパイプを介し
て外部に放熱する等の措置を講ずることにより支障のな
い程度迄抑制することができる。また、各現像器１３
（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）による現像作用に際しては、それぞ
れ現像スリーブ１３１に対し直流或いは更に交流を加え
た現像バイアスが印加され、現像器１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｋ）に収容された一成分或いは二成分現像剤による非接
触現像が行われて、透明電導層を接地する感光体ドラム
１０に対して非接触の反転現像が行われるようになって
いる。

【００５１】感光体ドラム１０の内面から像露光を行う
ための現像順は、トナーの透光性と無関係に行うことが
できる。例えばＫ→Ｙ→Ｍ→Ｃ，Ｋ→Ｍ→Ｃ→ＹやＫ→
Ｃ→Ｍ→Ｙ等の順を選定し得る。

【００５２】感光体ドラム１０の周面上に形成されたカ
ラーのトナー像は一旦、中間転写手段として設けた中間
転写ベルト１４の周面に転写される。

【００５３】中間転写ベルト１４は厚さ０．５〜２．０
ｍｍの無端状のゴムベルトで、シリコンゴム或いはウレ
タンゴムの１０⁸〜１０¹²Ω・ｃｍの抵抗値をもつ半導
電性基体と、ゴムの基体の外側にトナーフィルミング防
止層として厚さ５〜５０μｍのフッ素コーティングを行
った２層構成とされる。この層も同様な半導電性が好ま
しい。ゴムベルト基体の代わりに厚さ０．１〜０．５ｍ
ｍの半導電性のポリエステルやポリスチレン、ポリエチ
レン、ポリエチレンテレフタレート等を使用することも
できる。中間転写ベルト１４は、ローラ１４１，１４
２，１４３及び１４４の間に張架され、ローラ１４４に
伝達される動力により感光体ドラム１０の周速度に同期
して時計方向に循環して回動される。

【００５４】中間転写ベルト１４は、ローラ１４１とロ
ーラ１４２の間のベルト面を感光体ドラム１０の周面に
接し、一方ローラ１４３外周のベルト面を転写部材であ
る転写ローラ１５に接していて、それぞれの接触位置に
おいてトナー像の転写域を形成している。

【００５５】感光体ドラム１０周面に付着した状態にあ
る複数色から成るカラートナー像は、先ず前記の中間転
写ベルト１４と感光体ドラム１０との間の接触位置にお
いて、ローラ１４２へのトナーと反対極性のバイアス電
圧の印加により順次中間転写ベルト１４の周面側に転写
される。即ち、感光体ドラム１０上のカラートナー像
は、接地したローラ１４１の案内によりトナーを散らす
ことなく転写域へと搬送され、ローラ１４２に対する１
〜２ｋＶのバイアス電圧の印加によって中間転写ベルト
１４側に効率良く転写される。

【００５６】感光体ドラム１０にはクリーニング装置１
６が、中間転写ベルト１４にはクリーニング装置１７が
圧接し、それぞれの備えるブレードが常時圧接されてい
て、残留した付着トナーの除去がなされて周面は常に清
浄な状態に保たれている。

【００５７】一方、給紙カセット（図示せず）の給紙ロ
ーラ２１の作動により転写紙Ｐが搬出されてタイミング
ローラ２２に給送され、中間転写ベルト１４上のカラー
トナー像の搬送に同期して転写ローラ１５の転写域へと
給紙される。

【００５８】転写ローラ１５は前記中間転写ベルト１４
の周速度に同期して反時計方向に回動されていて、給紙
された転写紙Ｐは転写ローラ１５と前記の接地状態にあ
るローラ１４３の間のニップ部の形成する転写域におい
て中間転写ベルト１４上のカラートナー像に密着され、
転写ローラ１５への１〜２ｋＶのトナーと反対極性のバ
イアス電圧の印加により、カラートナー像は順次、転写
紙Ｐ上に転写される。

【００５９】カラートナー像の転写を受けた転写紙Ｐは
除電され、搬送板２３を介して定着装置２４に搬送さ
れ、熱ローラ２４Ａと圧着ローラ２４Ｂとの間に挟着搬
送して加熱され、トナーを溶着して定着がなされたのち
排紙ローラ２５を介して装置外部に排出される。

【００６０】現像スリーブ１３１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上
に形成される現像剤層は、感光体ドラム１０の表面に接
触せず、所定の間隙を保つように調整される。

【００６１】また、現像スリーブ１３１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｋ）には直流電源Ｅ１と交流電源Ｅ２により直流成分に
交流成分を重畳した交流バイアス電圧が印加される。

【００６２】図４は、現像器１３Ｍの展開断面図であ
る。複数の磁極を有する磁界発生手段である磁石体１３
２Ｍ１，１３２Ｍ２の各両軸端は、現像器１３Ｍのケー
シング１３０Ｍの両側壁に固定支持されている。現像ス
リーブ１３１Ｍ１の両軸端近傍は、ケーシング１３０Ｍ
の両側壁に設けた軸受１３８Ａ，１３８Ｂにより回転可
能に支持されている。

【００６３】図示しない駆動源に接続する原動歯車Ｇ０
は、パドルホイール１３５Ｍの一方の軸端に固定された
歯車Ｇ１，Ｇ２を駆動回転させる。歯車Ｇ１は現像スリ
ーブ１３１Ｍ１の軸端に固定された歯車Ｇ３に駆動を伝
達する。歯車Ｇ３は現像スリーブ１３１Ｍ２の軸端に固
定された歯車Ｇ７に駆動を伝達する。これにより、現像
スリーブは互いに逆回転する。歯車Ｇ２は攪拌スクリュ
ー１３３Ｍの回転軸に固定された歯車Ｇ４に駆動回転す
る。歯車Ｇ４と同軸上に固定された歯車Ｇ５は攪拌スク
リュー１３４Ｍの回転軸に固定された歯車Ｇ６に駆動を
伝達する。

【００６４】このようにして、原動歯車Ｇ０の駆動回転
により、現像スリーブ１３１Ｍ１，１３１Ｍ２、パドル
ホイール１３５Ｍ、攪拌スクリュー１３３Ｍ，１３４Ｍ
がそれぞれ図３（ａ）に示す矢印方向に同時に回転され
る。即ち、現像スリーブ１３１Ｍ１は、感光体ドラム１
０と対向する現像領域において、感光体ドラム１０の回
転方向Ａと逆方向のＢ方向に駆動回転される。

【００６５】また、現像スリーブ１３１Ｍ２は、感光体
ドラム１０と対向する現像領域において、感光体ドラム
１０の回転方向Ａと同方向のＣ方向に駆動回転される。
なお、現像スリーブ１３１Ｍ１，１３１Ｍ２の回転速度
は１００〜３００ｒｐｍ．である。２本の現像スリーブ
１３１Ｍ１，１３１Ｍ２とすることにより、現像性が向
上する。この為、１本の現像スリーブの場合より回転速
度を半減でき、現像偏りも小さくなる効果がある。

【００６６】図５は、本発明のカラー画像形成装置の第
２の実施の形態を示す断面構成図である。なお、図５に
使用されている符号について、前記図１〜図４と同じ機
能を有する部分には、同符号を付している。また、前記
の実施の形態と異なる点を説明する。

【００６７】現像器１３Ｙには、２本の現像ローラ１３
１Ｙ１，１３１Ｙ２が、互いに逆方向に回動するように
設けられ、現像器１３Ｍには互いに逆方向に回動する２
本の現像ローラ１３１Ｍ１，１３１Ｍ２が、現像器１３
Ｃには互いに逆方向に回動する２本の現像ローラ１３１
Ｃ１，１３１Ｃ２が、現像器１３Ｋには互いに逆方向に
回動する２本の現像ローラ１３１Ｋ１，１３１Ｋ２が設
けられている。

【００６８】本発明のカラー画像形成装置は、図５に示
すように感光体ドラム１０の左側周面に面して現像器１
３Ｙとクリーニング装置１９を、右側周面に面して現像
器１３Ｍ，１３Ｃおよび１３Ｋを配置するものであっ
て、それにより画像の転写域から定着装置に至る記録紙
の給紙方向をほぼ水平に構成して搬送条件を良くするこ
とが出来る。

【００６９】図６は、本発明のカラー画像形成装置の第
３の実施の形態を示す断面構成図である。なお、図６に
使用されている符号について、前記図１〜図４と同じ機
能を有する部分には、同符号を付している。また、前記
の実施の形態と異なる点を説明する。

【００７０】このカラー画像形成装置は、像形成体の周
囲に、帯電器１１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、像露光手段１２
（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、現像器１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と
から成る画像形成ユニットを複数組（図示４組）配設し
たものである。但し、像形成体として可撓性の無端ベル
ト状の感光体（以下、感光体ベルトと称す）１００を、
像露光手段１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）としてレーザビーム
走査光学装置を使用し感光体ベルトの外周面側から露光
するものである。

【００７１】感光体ベルト１００は、駆動ローラ１０１
及び従動ローラ１０２に張架され、内周面に設けられた
バックアップ部材１０３，１０４に当接しながら、図示
の時計方向に回動する。バックアップ部材１０３，１０
４は、現像スリーブ１３１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像領
域及び像露光手段１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の結像位置を
位置決めしている。

【００７２】張架された無端状の感光体ベルト１００の
外周側面に近接して、帯電器１１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、
像露光手段１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、現像器１３（Ｙ，
Ｍ，Ｃ，Ｋ）から成る像形成手段が４組設けられてい
る。

【００７３】複数の現像器１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は前
記像形成体の像形成面に沿って、左右に配設されてい
る。即ち、現像器１３Ｙと現像器１３Ｋ、現像器１３Ｍ
と現像器１３Ｃは、それぞれ感光体ドラム１０の回転中
心を通る垂直面Ｖに対してほぼ面対称位置に配置されて
いる。

【００７４】現像器１３Ｙには、２本の現像ローラ１３
１Ｙ１，１３１Ｙ２が感光体ドラム１０の像形成面と平
行で上下方向に配置されている。現像ローラ１３１Ｙ
１，１３１Ｙ２は互いに逆方向に駆動回転される。

【００７５】同様にして、現像器１３Ｍには、２本の現
像ローラ１３１Ｍ１，１３１Ｍ２が、現像器１３Ｃに
は、２本の現像ローラ１３１Ｃ１，１３１Ｃ２が、現像
器１３Ｋには、２本の現像ローラ１３１Ｋ１，１３１Ｋ
２が、それぞれ感光体ドラム１０の像形成面と平行で上
下方向に配置されている。これらの現像ローラ１３１も
互いに逆方向に駆動回転される。

【００７６】画像記録のスタートにより、駆動モータが
回動して駆動ローラ１０１を介して感光体ベルト１００
は図示の時計方向へと回動し、スコロトロン帯電器１１
Ｙの帯電作用により感光体ベルト１００への電位の付与
が開始される。感光体ベルト１００は電位を付与された
あと、像露光手段１２Ｙ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露
光が開始され、ベルトの回転（副走査）によってその表
面の感光層に現像画像のイエロー（Ｙ）の画像に対応す
る静電潜像を形成する。この潜像は現像器１３Ｙにより
現像スリーブ１３１Ｙ１，１３１Ｙ２上に付着搬送され
た現像剤が非接触の状態で反転現像され、感光体ベルト
１００の回転に応じてイエロー（Ｙ）のトナー像が形成
される。

【００７７】次いで感光体ベルト１００はイエロー
（Ｙ）のトナー像の上にさらにスコロトロン帯電器１１
Ｍの帯電作用により電位が付与され、像露光手段１２Ｍ
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露光が行われ、現像器１３Ｍ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）のトナー像が重ね合わせて
形成される。

【００７８】同様のプロセスによりスコロトロン帯電器
１１Ｃ、像露光手段１２Ｃ及び現像器１３Ｃ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、またスコロトロン帯電器１１Ｋ、像露光手段１２Ｋ
及び現像器１３Ｋによって第４の色信号に対応する黒色
（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体
ベルト１００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。

【００７９】現像器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ及び１３Ｋ
による現像作用に際しては、それぞれ現像スリーブ１３
１Ｙ１，１３１Ｙ２、１３１Ｍ１，１３１Ｍ２、１３１
Ｃ１，１３１Ｃ２及び１３１Ｋ１，１３１Ｋ２に対し直
流あるいは更に交流を加えた現像バイアスが印加され、
現像スリーブ１３１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に付着した一
成分或いは二成分現像剤による非接触現像により行われ
る。即ち、導電層を接地した感光体ベルト１００に対し
て感光体ベルト１００の帯電と同極性の直流バイアスが
印加された現像スリーブ１３１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）から
感光体ベルト１００上の露光部にトナーを付着させる非
接触の反転現像が行われる。

【００８０】かくして、感光体ベルト１００の周面上に
形成されたカラーのトナー像は、転写部において、給紙
装置から給紙される転写紙Ｐ上に、感光体ベルト１００
の駆動用の駆動ローラ１０１の下部に対向して配置され
た転写ローラ１５により転写される。

【００８１】トナー像の転写を受けた転写紙Ｐは、駆動
ローラ１０１の曲率に沿った感光体ベルト１００周面よ
り分離されたのち、定着装置へ搬送される。１９は転写
後に感光体ベルト１００上に残留する現像剤を除去する
クリーニング装置である。

【００８２】各現像器における現像スリーブの回転方向
は、像形成体の移動方向に対し、順→逆方向、或いは逆
→順方向の場合が混在しても、必ず順と逆方向の現像を
行うことにより、現像偏りが解消される。これによりト
ナー像を重ね合わせた場合に問題となっていた２色目以
降の色変動の問題が解決することができる。

【００８３】なお、本発明のカラー画像形成装置は、４
個の現像器１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に限定されるもので
はなく、２個以上の現像器を備えた画像形成装置に適用
可能である。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数組の現像器を備えたカラー画像形成装置において、
各現像器に備えられた複数の現像スリーブは、像形成体
の回転方向に対して、順方向と逆方向との回転による現
像工程を行うことから、現像偏りが解消でき、像形成体
上に形成された潜像の種類によらず現像の方向性がなく
十分な現像性を得るとともに、多色トナー像の重ね合わ
せ現像時においても現像偏りに伴う色変動や混色が発生
せず、高濃度、高品質の画像を安定して得ることができ
る。さらに、複数の現像器の共通化を可能にすることに
より、製造原価の低減、組立作業、部品管理の容易化等
の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる画像形成装置の一例であるカラ
ープリンタの断面構成図。

【図２】像形成体の像形成面の周囲に配置された画像形
成手段の拡大断面図。

【図３】現像器１３Ｍ及び現像器１３Ｃの拡大断面図。

【図４】現像器１３Ｍの展開断面図。

【図５】本発明のカラー画像形成装置の第２の実施の形
態を示す断面構成図。

【図６】本発明のカラー画像形成装置の第３の実施の形
態を示す断面構成図。

【図７】従来のカラー画像形成装置の一例を示す構成
図。

【符号の説明】

１０ 像形成体（感光体ドラム） １００ 像形成体（感光体ベルト） １１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ） スコロトロン帯電器（帯電
器） １２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ） 像露光手段（露光光学系） １３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ） 現像器 １３０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ） ケーシング １３１（Ｙ１，Ｙ２），１３１（Ｍ１，Ｍ２）現像スリ
ーブ（現像ローラ） １３１（Ｃ１，Ｃ２），１３１（Ｋ１，Ｋ２）現像スリ
ーブ（現像ローラ） １３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ） 磁界発生手段（磁石体） １３３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ） 現像剤攪拌スクリュー（攪
拌スクリュー） １３４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ） 現像剤攪拌スクリュー（攪
拌スクリュー） １３５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ） 現像剤供給部材（パドルホ
イール） １３６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ） 現像剤搬送量規制部材 １４ 中間転写ベルト １５ 転写ローラ Ｐ 転写紙 Ｖ 垂直面

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像形成体の像形成面の近傍に、帯電器、
   像露光手段、現像器から成る画像形成ユニットを複数組
   配設し、前記像形成体の一回転中に帯電、像露光及び現
   像の各処理を複数回繰り返し、前記像形成体の周面に複
   数のトナー像を重ね合わせてカラートナー像を形成する
   カラー画像形成装置において、前記複数の現像器が前記
   像形成体の像形成面に沿って配設されるとともに、前記
   現像器には、２本の現像ローラが前記像形成面と平行に
   配置され、且つ、前記現像ローラは互いに逆方向に回動
   することを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記複数の現像器が前記像形成体の像形
   成面に沿って、像形成体の左右に配設されていることを
   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】 前記像形成体の像形成面と現像器の現像
   ローラとが近接する現像領域への現像剤の供給は、前記
   互いに逆方向に回動する２本の現像ローラ間から両外側
   へ現像剤を搬送することにより行われることを特徴とす
   る請求項１又は２に記載のカラー画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記像形成体は、円筒状の感光体ドラム
   であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記
   載のカラー画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記像形成体は、駆動ローラと従動ロー
   ラ間に巻回されて回動する感光体ベルトであることを特
   徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のカラー画像
   形成装置。