JPH11295953A

JPH11295953A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH11295953A
Application number: JP10094461A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 哲羽根田; Hiroyuki Tokimatsu; 宏行時松; Masayasu Onodera; 正泰小野寺; 州太 ▲浜▼田; Shiyuuta Hamada; Shunei Miura; 俊英三浦
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1998-04-07
Filing date: 1998-04-07
Publication date: 1999-10-29

Abstract

(57)【要約】【課題】現像手段の駆動速度を速くした、高速での黒
トナー像のみの画像形成を可能とすると共に、像露光か
ら現像迄の電位低下時間を必要とする有機感光体層を用
いた像形成体に対しても、像露光手段による安定した像
露光を行うカラー画像形成装置を提供すること。【解決手段】黒トナー像のみの画像形成時とカラー画
像形成時とで画像形成速度を変更可能とし、現像器駆動
手段として、黒色用とイエロー，マゼンタ及びシアンの
カラー用とに分けられた２つの独立した現像器駆動手段
を設け、黒色用の現像器駆動手段の駆動速度を可変とす
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】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ＦＡＸ等の画像形成装置で、像形成体の周辺に複数
組の帯電手段、像露光手段と現像手段を配置して像形成
体の一回転中にトナー像を重ね合わせてカラー画像を形
成する電子写真方式のカラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、多色のカラー画像を形成する方法
としては、画像形成に必要な色と同数の像形成体、帯電
手段、現像手段等を備え、それぞれの像形成体に形成し
た単色のトナー像を転写材に重ね合わせてカラー画像と
するカラー画像形成装置や、像形成体を複数回回転して
各色毎の帯電、像露光ならびに現像を繰り返してカラー
画像を形成するカラー画像形成装置、あるいは、同じく
像形成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カラー画像形成
装置等が知られている。

【０００３】しかし前記の各画像形成装置において、画
像形成に必要な色と同数の像形成体、帯電手段、現像手
段等を備え、それぞれ像形成体に形成した単色のトナー
像を転写材に重ね合わせてカラー画像とするカラー画像
形成装置は、複数の像形成体や転写材の搬送を要するた
め装置の容積が大型化する欠点があり、一方、像形成体
を複数回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カラー画像形成装置
は、容積は小型化されるものの、形成される画像のサイ
ズが像形成体の表面積以下に限定されると云う制約があ
る。

【０００４】その点、像形成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
成するカラー画像形成装置は、画像のサイズに制約がな
く、しかも高速の画像形成を可能とする等の利点があ
る。更に、像形成体の基体として透光性基体を用い、像
形成体の内部に像露光手段を配置し装置の小型化を図っ
たものが、例えば特開平５−３０７３０７号公報によっ
て提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一方、一般的にはカラ
ー画像形成装置においてもモノクロ（黒）のプリント頻
度が高く、像形成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上記
提案によるカラー画像形成装置においても、帯電、像露
光ならびに現像を繰り返して行うためにプリント時間を
要するカラー画像形成時に対し、黒の画像形成時にプリ
ント速度をアップ（速く）したいという要望がある。

【０００６】しかしながら、黒の画像形成時にイエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒色
（Ｋ）の複数の現像手段を駆動する現像手段の駆動速度
を速くして画像形成しようとすると、現像器の駆動手段
の駆動トルクの増加が必要となり、駆動トルクが足りな
いという問題が生じる。

【０００７】また、上記のカラー画像形成装置に用いら
れる像形成体の感光体層として有機感光体層（ＯＰＣ）
を用いているが、有機感光体層は像露光から現像迄の電
位低下時間を必要とするので、黒の画像形成時にプリン
ト速度を速くすると、黒の像露光手段による像露光で
は、黒の現像手段迄の間に完全な電位低下が成されにく
いという問題も有する。

【０００８】本発明は上記の問題点を改良し、現像手段
の駆動速度を速くした、高速での黒トナー像のみの画像
形成を可能とすると共に、像露光から現像迄の電位低下
時間を必要とする有機感光体層を用いた像形成体に対し
ても、像露光手段による安定した像露光を行うカラー画
像形成装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、像形成体の
周面に帯電手段、像露光手段及び現像手段を複数組配設
し、前記像形成体の一回転中に帯電、像露光及び現像を
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、黒トナー像のみの画像形成時とカラー画像形
成時とで画像形成速度を変更可能とし、現像器駆動手段
として、黒色（Ｋ）用とイエロー（Ｙ），マゼンタ
（Ｍ）及びシアン（Ｃ）のカラー用とに分けられた２つ
の独立した現像器駆動手段を設け、黒色（Ｋ）用の現像
器駆動手段の駆動速度を可変とす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。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の
意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の
実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示
すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限
定するものではない。

【００１１】本発明のカラー画像形成装置の一実施形態
の画像形成プロセス及び各機構について、図１ないし図
５を用いて説明する。図１は、カラー画像形成装置の一
実施形態の断面構成図であり、図２は、像露光手段の構
成と支持部材への取付方法とを示す図であり、図３は、
図２の斜視図であり、図４は、図２の像形成体及び現像
手段の断面構成図であり、図５は、像形成体及び各現像
手段の駆動系を示す説明図である。

【００１２】図１ないし図４によれば、ドラム状の像形
成体としての感光体ドラム１０は、例えば、透光性アク
リル樹脂の透光性部材によって形成される円筒状の透光
性樹脂基体を内側に設け、透光性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。

【００１３】本実施形態では、像形成体としての感光体
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
施形態における感光体ドラム１０の透光性樹脂基体の光
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、透光性、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、インジウム錫酸化物（ＩＴ
Ｏ）、アルミナ、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨ
ウ化銅や、Ａｕ、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。

【００１４】以下に好ましい像形成体の例を示す。

【００１５】プラスチック材料モノマーを合成し、重合
させるための触媒を添加した後、円筒状の型に注ぎ、側
板にて密封して固定し、オイルバス或いは温水槽で適度
に過熱しながらこれを高速に回転させることにより均一
な重合を促進させる。重合終了後は冷却し、得られた透
光性の樹脂基体を型より取り出し、切断し、必要ならば
仕上げ工程を経て画像形成装置の像形成体用の透明樹脂
基体が製造される（遠心重合法）。

【００１６】遠心重合によって成型される透光性のプラ
スチックの透光性樹脂基体の素材としては、上記のごと
く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、透光性、強度、精度、表面性等において最も良
いが、その他ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル
酸ブチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチ
ル、ポリスチレン、ポリイミド、ポリエステル或いはポ
リ塩化ビニル等、又はこれらの共重合体などが使用され
得る。遠心重合法では真円度が成型に用いられる型で決
まるので、高精度の基体を得ることができる。また、偏
肉は重合時の回転ムラや粘度や重合時の加熱条件で変化
する。

【００１７】導電層としては、インジウム錫酸化物（Ｉ
ＴＯ）、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、アルミナ、
ヨウ化銅や、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌなどからなる導電
性微粒子と樹脂とを混合した導電性樹脂が用いられ、成
膜法としては、浸漬塗工法、スプレー塗布法などが好ま
しく利用される。

【００１８】有機感光体層は、電荷発生物質（ＣＧＭ）
を主成分とする電荷発生層（ＣＧＬ）と電荷輸送物質
（ＣＴＭ）を主成分とする電荷輸送層（ＣＴＬ）とに機
能分離された二層構成の感光体層とされる。二層構成の
有機感光体層は、ＣＧＬが薄いために像露光光の透過性
が良く本発明に適する。なお有機感光体層は、電荷発生
物質（ＣＧＭ）と電荷輸送物質（ＣＴＭ）を１つの層中
に含有する単層構成とされてもよく、該単層構成又は前
記二層構成の感光体層には、通常バインダー樹脂が含有
される。

【００１９】前記二層構成の有機感光体層を有する感光
体ドラムにおいて、ＣＧＬに含有されるＣＧＭとして
は、ＬＥＤ，ＬＤ等の光源光に感光性を有するアゾ系顔
料、アズレニウム顔料、フタロシアニン系顔料、ペリレ
ン系顔料が用いられ、なかでも赤〜赤外光（６００ｎｍ
〜８５０ｎｍ）に感光するＯＰＣ感光体のＣＧＭとして
は、銅フタロシアニン顔料やチタニルフタロシアニン顔
料等が好ましく用いられる。

【００２０】ＣＧＬに用いられるバインダー樹脂として
は、ポリビニルブチラール樹脂又はポリカーボネート樹
脂が用いられ、感度、繰り返し使用時の電位変化等にお
いて優れる。これらのバインダー樹脂は、単独で或いは
２種以上の混合物として用いることができる。

【００２１】ＣＧＬの形成に用いられる溶媒或いは分散
媒としては、ケトン系又はハロゲン系溶剤が好ましく用
いられ、感度、繰り返し使用時の電位変化等が更に良好
となる。また、これらの溶媒は単独或いは２種以上の混
合溶媒として用いることもできる。

【００２２】ＣＧＬ中のＣＧＭとバインダー樹脂との重
量比は１００：１〜１０００とされ、該ＣＧＬの膜厚は
０．０１〜１０μｍとされ、該ＣＧＬの形成のための塗
布方法としては、ブレード塗布、ワイヤーバー塗布、ス
プレー塗布、ディップ塗布、スライドホッパー塗布等の
各塗布方法がある。

【００２３】次に前記ＣＴＬに含有されるＣＴＭとして
は、ヒドラゾン系化合物、スチリル系化合物、ベンジジ
ン系化合物、スチルベン系化合物等が用いられる。

【００２４】前記ＣＴＬに用いられるバインダー樹脂と
しては、広範囲な絶縁性樹脂から適時選択して使用する
ことができ、好ましい結着樹脂としては、シリコン−ア
ルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポ
リ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の絶縁性樹
脂を挙げることができ、これらの結着樹脂は単独或いは
２種以上混合して用いることができる。

【００２５】バインダー樹脂とＣＴＭとの配合比は１：
１０〜５００とされ、更には１：２０〜１５０が好まし
い。ＣＴＬの膜厚は１〜１００μｍとされるが、更に５
〜５０μｍが好ましい。

【００２６】塗布方法としては、ＣＧＬと同様な方法を
用いることができる。

【００２７】又、有機感光体層と導電層との間に必要に
より中間層が設けられるが、中間層としては、例えば塩
ビ酢ビ共重合体、塩ビ酢ビマレイン酸共重合体、エチル
セルロース、カルボキシメチルセルロース、共重合タイ
プ若しくは変性タイプのアルコール可溶性ポリアミド樹
脂等の０．０１〜２μｍ厚の樹脂層とされる。

【００２８】前記の製造方法によって造られたプラスチ
ックの円筒状の透光性樹脂基体を用いることにより、肉
厚が均一で、円筒状の基体の円筒度、真円度に優れ、像
露光光の焦点ズレのない感光体ドラムが提供される。

【００２９】１１は帯電手段としてのスコロトロン帯電
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電極によるコロナ
放電とによる帯電作用により、感光体ドラム１０に対し
一様な電位を与える。放電電極としては、ワイヤ電極や
針状電極や鋸歯状電極板等が用いられる。

【００３０】Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの各色毎の像露光手段と
しての露光光学系１２は、露光系として基板１２２上に
感光体ドラム１０の軸と平行な主走査方向に配列された
複数の発光素子としてのＬＥＤ（発光ダイオード）１２
１をアレイ状に並べた線状の露光素子１２ａと、結像素
子としての光集束性光伝送体（商品名、セルフォックレ
ンズ）１２ｂとよりなり、セルフォックレンズ１２ｂが
レンズホルダ１２ｃに例えば図２及び図３に黒丸で示す
接着剤により固定され、また、露光素子１２ａが例えば
黒丸で示す接着剤により熱伝導性の良好な露光素子の保
持部材としての金属ケーシング１２ｄに固定され、更に
露光素子１２ａとセルフォックレンズ１２ｂとが位置出
しされた状態で、金属ケーシング１２ｄにレンズホルダ
１２ｃが例えば黒丸で示す接着剤により固着されて露光
光学系１２が構成される。金属ケーシング１２ｄを用い
ることにより、露光素子１２ａ部で発生した熱が速やか
に伝達、拡散され、熱膨張に起因する露光素子１２ａ間
の位置ずれや光量変動に影響を与える、露光素子１２ａ
の不均一な温度分布や温度上昇が防止される。

【００３１】上記露光素子の保持部材を、好ましい例と
して金属性のケーシングとしたが、必ずしも金属部材に
こだわるものでなく、樹脂製等のケーシングを用いるも
のでもよい。

【００３２】発光素子としては、ＬＥＤの他、ＦＬ（蛍
光体発光）、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）、ＰＬ
（プラズマ放電）等が用いられる。

【００３３】各色毎の露光光学系１２は楔状のブロック
部材としてのスペーサブロック１２ｅを用いて、予め治
工具等により感光体ドラム１０との主走査方向及び感光
体ドラム１０の回転方向の副走査方向とを位置出しされ
る状態に調整されて、各色毎の像露光手段の共通支持体
である例えば円筒パイプや角パイプ等のパイプ状の中空
部材を用いた支持部材２０に、金属ケーシング１２ｄと
スペーサブロック１２ｅとが、また、スペーサブロック
１２ｅと支持部材２０とが例えば図２及び図３に黒丸で
示す接着剤にて固着される。各色毎の露光光学系１２を
保持した状態で、支持部材２０の中心軸を感光体ドラム
１０の中心軸に合わせて支持部材２０が感光体ドラム１
０の内側に配置される。従って、感光体ドラム１０に対
し露光光学系１２による像露光が感光体ドラム１０の中
心軸に垂直に行われる。

【００３４】また、支持部材２０はその内周面と感光体
ドラム１０の基体の外周面との間の距離が露光光学系１
２の高さとその結像位置までの距離より大、即ち露光光
学系１２の底面が常に支持部材２０の内周面より外側に
位置される大きさの円周面を有していて、それによって
支持部材２０は円筒面を破る必要がなく、強度が保たれ
て露光光学系１２を所定の結像位置に確実に保持出来る
こととなる。

【００３５】イメージスキャナにより読込まれたり、外
部信号等により入力されて不図示の記憶部、例えばＲＡ
Ｍ内に記憶された各色の画像信号が装置本体の制御部を
通して記憶部より順次読み出されて各色毎の露光光学系
１２にそれぞれ電気信号として入力され、ＬＥＤ１２１
が、例えばパルス幅変調方式（ＰＷＭ方式）により発光
される。この実施形態で使用される発光素子の発光波長
は６００〜９００ｎｍの範囲のものである。

【００３６】上記の如く、各露光光学系１２は何れもパ
イプ状の中空部材を用いた支持部材２０に取り付けられ
て感光体ドラム１０の基体内部に収容され、各露光光学
系１２の基板１２２より引出され、金属ケーシング１２
ｄの下部の一端に取付けられたコネクタＣを通してＬＥ
Ｄ１２１のリード線ＷＡが設けられる。各色毎のリード
線ＷＡは挿通孔２０Ｈより引出されて束ねられ、支持部
材２０の中空部を通し側面基板３０の挿通孔３０Ｈより
基板外部に引出される。

【００３７】各挿通孔２０ＨはコネクタＣとリード線Ｗ
Ａとの結線後、支持部材２０の内周側からシール部材Ｓ
をもってリード線ＷＡと共に閉塞され、それによって露
光光学系１２への飛散トナーやほこり等の侵入が防止さ
れる。更に、挿通孔２０Ｈに接着剤或いは例えば発泡ウ
レタンやゴム材等の弾性部材を詰込み、トナーや塵等の
侵入を防止する。なおシール材Ｓとしては、例えば硬化
型のシリコンゴムシートが用いられていて接着剤等によ
って各挿通孔２０Ｈが閉塞され、それによって気密性が
保たれる。その結果リード線ＷＡは強く折り曲げられる
ことなく支持部材２０の内周面に沿い容易に配線される
こととなる。また、露光素子の保持部材はリード線ＷＡ
によるストレスを受けることなく、リード線ＷＡの曲げ
などにより外れることがなくなる。

【００３８】また、各露光光学系１２の共通支持体であ
る前記の支持部材２０にはアルミニウムやステンレス等
の軽金属材料から形成される薄肉の中空部材、好ましく
は円筒パイプや角パイプ等が使用されていて、それによ
って金属性の中空部材を用いた支持部材２０の軽量化と
低熱容量化が図られると共に、画像形成部の重量が軽減
されかつ熱容量が小さく熱伝導性も良好で、温度調節の
効率が高められている。又、円筒や角柱パイプは力学的
な変形にも強い。

【００３９】１３Ｙないし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としての現像器で、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。

【００４０】前記の各現像器は、前述したスコロトロン
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。

【００４１】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。

【００４２】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を反時計方向へと回転
し、同時にスコロトロン帯電器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。

【００４３】感光体ドラム１０は電位を付与されたあ
と、露光光学系１２（Ｙ）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
が開始され感光体ドラム１０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。

【００４４】イエロー（Ｙ）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。

【００４５】次いで感光体ドラム１０はイエロー（Ｙ）
のトナー像の上に更にスコロトロン帯電器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
せて形成していく。

【００４６】同様のプロセスによりスコロトロン帯電器
１１（Ｃ）、露光光学系１２（Ｃ）及び現像器１３
（Ｃ）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、またスコロトロン帯電器１１
（Ｋ）、露光光学系１２（Ｋ）及び現像器１３（Ｋ）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。

【００４７】上記の如く、Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＫの各色毎の
スコロトロン帯電器１１、露光光学系１２及び現像器１
３よりなるトナー像形成手段によりカラーのトナー像が
形成されるが、上記画像形成において、黒色（Ｋ）のト
ナー像形成手段として用いられる、黒色（Ｋ）のスコロ
トロン帯電器１１（Ｋ）、黒色（Ｋ）の露光光学系１２
（Ｋ）及び黒色（Ｋ）の現像器１３（Ｋ）が感光体ドラ
ム１０の回転方向最下流に配置される。

【００４８】これ等各露光光学系１２による感光体ドラ
ム１０の有機感光体層に対する露光は感光体ドラム１０
の内部より前述した露光波長に対し透光性の基体を通し
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。な
お各現像器１３による現像作用に際しては、それぞれ現
像スリーブ１３０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の収容する一成分或
いは二成分現像剤によるジャンピング現像が行われて、
透光性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。

【００４９】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の周面上に転写される。

【００５０】中間転写体としての中間転写ベルト１４は
厚さ０．５〜２．０ｍｍ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抵抗値１０¹⁰〜１０¹⁶Ω
・ｃｍで、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がローラ１４Ａ，１４Ｂ，
１４Ｃ及び１４Ｄの間に張架され、ローラ１４Ｄ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搬送される。

【００５１】中間転写ベルト１４はローラ１４Ａとロー
ラ１４Ｂ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１４Ｃ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点においてト
ナー像の転写域を形成している。

【００５２】感光体ドラム１０周面に付着した状態にあ
るカラートナー像は、先ず中間転写ベルト１４との間の
接点においてローラ１４Ｂ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１４Ａ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１４Ｂに対する１
〜３ｋＶ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。

【００５３】一方、給紙ローラ１７の作動により転写材
としての転写紙Ｐが、給紙カセット（図示せず）より搬
出されてタイミングローラ１８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。

【００５４】転写ローラ１５は中間転写ベルト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と接地状態にあるローラ１
４Ｃ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１
５への１〜２ｋＶのトナーと反対極性のバイアス電圧の
印加により順次カラートナー像が転写紙Ｐ上に転写され
る。

【００５５】カラートナー像の転写を受けた転写紙Ｐは
ブラシ除電器１５Ａにより除電され、搬送板１９を介し
て定着装置９１に搬送され、熱ローラ９１Ａと圧着ロー
ラ９１Ｂ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９２を介して装置外
部に排出される。

【００５６】前述した感光体ドラム１０及び中間転写ベ
ルト１４にはそれぞれクリーニング手段としてのクリー
ニング装置１００及び１４０が設置され、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】一般に感光体ドラム１０としては装置の規
模及び感光体ドラム１０の外周面に設置される複数のス
コロトロン帯電器１１、複数の現像器１３やクリーニン
グ装置１００等による制約に応じて、外径が５０ｍｍな
いし２００ｍｍの間の径を有した感光体ドラム１０が好
ましく使用されるが、その場合剛性を保つ目的から感光
体ドラム１０の基体の厚さは感光体ドラム１０の外径に
対応して２ｍｍないし１０ｍｍとされ、一方これ等の感
光体ドラム１０を支持する支持部材２０としては、露光
光学系１２とその結像距離分だけ小径となり、支持部材
２０が円筒パイプの場合で外径を２０ｍｍないし１６０
ｍｍ、厚さを外径に対応して０．５ｍｍないし５ｍｍに
とることにより、強度が充分でかつ前記の各露光光学系
１２を余裕をもって支持部材２０上に設置することが可
能となる。

【００５８】図４及び図２によれば、前記の支持部材２
０は外周に直接保持する軸受Ｂ１と支持部材２０と一体
とする円盤部材２２の保持する軸受Ｂ２を介して感光体
ドラム１０側端のフランジ部材１０Ａと１０Ｂをそれぞ
れ支持していて、感光体ドラム１０をフランジ部材１０
Ａの内周面に設けられる内歯車１０Ｇに噛合する駆動歯
車Ｇの動力により回動可能に支持している。

【００５９】支持部材２０は感光体ドラム１０を支持し
た状態で、両端面の凹部即ち内周面を装置本体の側面基
板３０に設けられた凸部即ち内側面に突設した係合部３
１の挿入により保持して側面基板３０の間に固定され
る。なお支持部材２０の保持に際しては一方の側面基板
３０の係合部３１の外周面に備える係合ピン３２が支持
部材２０の端面の切欠２０Ａに係合して支持部材２０の
固定角度が規制され、各露光光学系１２が装置本体に対
して所定位置に設定され、感光体ドラム１０の周面に沿
って配設される帯電手段としてのスコロトロン帯電器１
１（図１参照）や現像手段としての現像器１３に対して
も正しい位置関係が保持される。

【００６０】また、支持部材２０は、感光体ドラム１０
の内歯車１０Ｇが設けられる側と反対側の側部に円盤部
材２２を同軸一体に備えていて、円盤部材２２は感光体
ドラム１０との間に設けられる一方の軸受Ｂ２を支持す
る支持部材としても利用される。

【００６１】また、感光体ドラム１０を保持するフラン
ジ部材１０Ａ，１０Ｂとの外周部に、各現像スリーブ１
３０の同軸上でその両側端部に設けた位置規制部材とし
ての突当コロ１３０Ａを当接していて、それによって現
像剤搬送部材としての現像スリーブ１３０は位置が規制
され、現像スリーブ１３０の周面と感光体ドラム１０の
周面との間に所定の間隙が設定される。

【００６２】各現像器１３のローラ部材、例えば現像ス
リーブ１３０は後述する現像器駆動モータＭ２，Ｍ３に
連なる駆動系ＧＰに結合する歯車Ｇ１により駆動され
る。

【００６３】図４及び図５によれば、内歯車１０Ｇは、
像形成体変速機ＳＣ１を介して不図示の歯車等よりなる
駆動系ＧＤにより像形成体駆動手段である像形成体駆動
モータＭ１に直結され、像形成体駆動モータＭ１の駆動
により内歯車１０Ｇが駆動回転され、感光体ドラム１０
が回転される。

【００６４】現像器駆動手段である現像器駆動モータＭ
２及びＭ３は、それぞれ独立に設けられ、イエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）の各現像器１３
はそれぞれの駆動系ＧＹ、ＧＭ、ＧＣによりカラー現像
器用の現像器駆動モータＭ２に直結され、現像器駆動モ
ータＭ２の駆動によりＹ、Ｍ、Ｃの各現像器１３の有す
る現像スリーブ１３０や、現像スリーブ１３０へ現像剤
を供給したり、現像スリーブ１３０からの現像剤を攪拌
部へ搬送する供給搬送ローラ１３２や、不図示のトナー
ホッパーより供給されたトナーと現像剤とを攪拌部にお
いて攪拌する攪拌スクリュウ１３６，１３７等のローラ
部材が回転される。現像器駆動モータＭ２によるＹ、
Ｍ、Ｃの各現像器１３のローラ部材、例えば現像スリー
ブ１３０の回転速度はカラー画像形成を行う際の感光体
ドラム１０の回転速度に合わせた速度とされ、またＹ、
Ｍ、Ｃの各現像スリーブ１３０にはカラー画像形成を行
う際の現像器１３の現像スリーブ１３０の回転速度に合
わせた直流或いは更に交流を加えた現像バイアスが印加
される。

【００６５】また、感光体ドラム１０の回転方向最下流
に配設される黒色（Ｋ）の現像器１３は、現像器変速機
ＳＣ２を介して駆動系ＧＫにより黒色（Ｋ）の現像器用
の現像器駆動手段である現像器駆動モータＭ３に直結さ
れ、現像器駆動モータＭ３の駆動によりＫの現像器１３
の有する現像スリーブ１３０や、現像スリーブ１３０へ
現像剤を供給したり、現像スリーブ１３０からの現像剤
を攪拌部へ搬送する供給搬送ローラ１３２や、不図示の
トナーホッパーより供給されたトナーと現像剤とを攪拌
部において攪拌する攪拌スクリュウ１３６，１３７等の
ローラ部材が回転される。黒色（Ｋ）用の現像器駆動モ
ータＭ３は、黒色（Ｋ）の１つの現像器１３のみを駆動
するので、駆動トルクに余裕があり、後述する黒トナー
像のみの画像形成時に、感光体ドラム１０の線速度のア
ップに応じて、黒色（Ｋ）の現像器１３の現像スリーブ
１３０をアップすることが可能となる。

【００６６】カラー画像形成を行う際には、Ｙ，Ｍ，Ｃ
及びＫの現像器１３が回転され、黒色（Ｋ）用の現像器
駆動モータＭ３の駆動によるＫの現像器１３のローラ部
材、例えば現像スリーブ１３０の回転速度が、カラー用
の現像器駆動モータＭ２の駆動によるＹ，Ｍ，Ｃの現像
器１３の回転速度と略同速度で、それぞれカラー画像形
成を行う際の感光体ドラム１０の回転速度に合わせた速
度とされ、さらに各現像スリーブ１３０にはカラー画像
形成を行う際の感光体ドラム１０の回転速度に合わせた
直流或いは更に交流を加えた現像バイアスが印加され、
カラー画像形成が行われる。

【００６７】像形成体の回転方向最下流に配置される黒
色（Ｋ）の現像器１３によるモノクロ（黒）のみの画像
形成を行う際には、像形成体変速機ＳＣ１により感光体
ドラム１０の回転速度をカラー画像形成の際の回転速度
の倍数、２、３、４・・とすることが制御上容易である
ことから好ましく、例えば２倍として画像形成を行う
が、現像器駆動モータＭ３の駆動によるＫの現像器１３
の現像スリーブ１３０の回転速度も、カラー画像形成を
行う際の例えば２倍の回転速度で回転される感光体ドラ
ム１０の回転速度に合わせて、現像器変速機ＳＣ２によ
り、例えばカラー画像形成時の１．５〜２．５倍程度の
高速度とされ、さらに、モノクロー画像形成を行う際の
Ｋの現像器１３の現像スリーブ１３０の回転速度の高速
化に加え、カラー画像形成と異なり、感光体ドラム１０
上のトナー像の破壊や混色の問題が無いことから、カラ
ー画像形成の際よりも高い電圧の交流或いは低い周波数
に変更された現像バイアスがＫの現像スリーブ１３０に
印加されて、モノクロ画像形成が行われる。この際、
Ｙ，Ｍ，Ｃの現像器１３の回転は停止されている。

【００６８】モノクロ（黒）のみの画像形成を行う際
（黒トナー像のみの画像形成時）には、上記の如く、
Ｙ，Ｍ，Ｃの現像器１３の回転は停止された状態で、感
光体ドラム１０がカラー画像形成の際（カラー画像形成
時）の回転速度の倍数、例えば２倍で回転され、これに
合わせて黒色（Ｋ）の現像器１３の現像スリーブ１３０
に高い電圧の交流を加えた現像バイアスが印加され、高
速度にてＫの現像器１３の現像スリーブ１３０が回転さ
れる。像形成体の回転速度を正数倍（倍数）とすること
により、回転速度の変更の際の像形成体の駆動系に用い
られる歯車の掛け替え等の像形成体変速機ＳＣ１の機構
が容易となると共に、後述するような、２つの像露光手
段を用いた場合の像露光量制御や２つの帯電手段を用い
た場合の帯電量制御等のプロセス制御が容易となる。

【００６９】この際、図１にて説明した像露光手段とし
ては黒色（Ｋ）の露光光学系１２に設けられる露光素子
１２ａの発光素子の光量を１．５〜２．５倍程度にアッ
プして用い、帯電手段としては、カラー画像形成時の放
電電極よりの放電量（放電電流）と略同一とし、イエロ
ー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）
のスコロトロン帯電器１１の内の何れか２つを用いて２
度感光体ドラム１０を帯電する。

【００７０】或いは、像露光手段としてはカラー画像形
成時と略同一露光量のＣ、Ｋの露光光学系１２を用い２
度露光し、帯電手段としてはカラー画像形成時の放電電
極よりの放電量（放電電流）と略同一とし、Ｙ、Ｍ、Ｃ
のスコロトロン帯電器１１の内の何れか２つを用いて２
度感光体ドラム１０を帯電する。

【００７１】或いは、像露光手段としてはカラー画像形
成時と略同一露光量を持たせ、Ｍ、Ｃ、Ｋの露光光学系
１２の内の何れか２つを用い２度露光し、帯電手段とし
てはカラー画像形成時と放電電極よりの放電量（放電電
流）と略同一とし、Ｙ、Ｍの２つのスコロトロン帯電器
１１を用いて２度感光体ドラム１０を帯電する。この際
本発明としては、感光体ドラム１０の感光層としてＯＰ
Ｃ（有機感光層）を用いるので、像露光から現像迄の間
の電位低下時間を必要とすることから、感光体ドラム１
０の回転方向上流側のＭ、Ｃの露光光学系１２を用いる
ことが好ましい。また、帯電手段としては放電電極より
の放電量（放電電流）を１．５〜２．５倍程度にアップ
して、Ｙ、Ｍのスコロトロン帯電器１１の内の何れか１
つのみを用いて感光体ドラム１０を帯電してもよい。

【００７２】或いは、像露光手段としてはカラー画像形
成時と略同一露光量を持たせ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの露光光
学系１２の内の何れか２つを用いて同一画像データによ
り２度露光し、帯電手段としては放電電極よりの放電量
（放電電流）を１．５〜２．５倍程度にアップして、Ｙ
のスコロトロン帯電器１１を用いて感光体ドラム１０を
帯電する。この際本発明としては、感光体ドラム１０の
感光層としてＯＰＣ（有機感光層）を用いるので、像露
光から現像迄の間の電位低下させるための時間を必要と
するので、感光体ドラム１０の回転方向上流側のＹ、Ｍ
或いはＭ、Ｃ或いはＹ、Ｃの露光光学系１２を用いて２
度露光することが好ましい。

【００７３】上記により、黒トナー像のみの画像形成
時、像形成体の回転速度を速くして画像形成が行われて
も、像露光手段による安定した像露光が行われ、また、
帯電手段による安定して均一な帯電が行われる。また、
２つを用いて電流値を高くすることなく帯電、像露光が
成される帯電手段や像露光手段の長寿命化を図ることも
できる。

【００７４】また、現像手段の駆動速度を速くした、高
速での黒トナー像のみの画像形成が可能となると共に、
電位応答性が不足し、像露光から現像迄の間の電位低下
時間を必要とする有機感光体層を用いた像形成体に対し
ても、像露光手段による安定した像露光が行われる。

【００７５】上記の実施形態において、黒トナー像のみ
の画像形成時、像露光手段としては黒色（Ｋ）の露光光
学系１２に設けられる露光素子１２ａの発光素子の光量
を１．５〜２．５倍程度にアップして用い、帯電手段と
しては放電電極よりの放電量（放電電流）を１．５〜
２．５倍程度にアップして、Ｋのスコロトロン帯電器１
１を用いて感光体ドラム１０を帯電することも可能であ
る。

【００７６】なお上記の実施形態において、像露光手段
を像形成体の内部に配設するよう説明したが、本発明は
これに限らず、像形成体の外部に像露光手段を配設する
ものも含むものである。また、像露光手段としてレーザ
光学系を用いたものも本発明に含まれるものである。

【００７７】

【発明の効果】請求項１または２によれば、現像手段の
駆動速度を速くした、高速での黒トナー像のみの画像形
成が可能となる。

【００７８】請求項３によれば、像露光から現像迄の電
位低下時間を必要とする有機感光体層を用いた像形成体
に対しても、像露光手段による安定した像露光が行われ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】カラー画像形成装置の一実施形態の断面構成図
である。

【図２】像露光手段の構成と支持部材への取付方法とを
示す図である。

【図３】図２の斜視図である。

【図４】図２の像形成体及び現像手段の断面構成図であ
る。

【図５】像形成体及び各現像手段の駆動系を示す説明図
である。

【符号の説明】

１０感光体ドラム１１スコロトロン帯電器１２露光光学系１３現像器１３０現像スリーブＭ１像形成体駆動モータＭ２，Ｍ３現像器駆動モータＳＣ１像形成体変速機ＳＣ２現像器変速機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲浜▼田州太東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内 (72)発明者三浦俊英東京都小金井市緑町５丁目14番14号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像形成体の周面に帯電手段、像露光手段
及び現像手段を複数組配設し、前記像形成体の一回転中
に帯電、像露光及び現像を繰り返し、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、黒トナー像のみの画像形成時とカラー画像形成時とで画
像形成速度を変更可能とし、現像器駆動手段として、黒色（Ｋ）用とイエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）のカラー用と
に分けられた２つの独立した現像器駆動手段を設け、黒
色（Ｋ）用の現像器駆動手段の駆動速度を可変とするこ
とを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】黒トナー像のみの画像形成時は、カラー
画像形成時に対して前記像形成体の回転速度を速くする
と共に、前記黒色（Ｋ）用の現像器駆動手段を速くする
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。
【請求項３】前記像形成体の感光体層として有機感光
体層を用いると共に、前記像形成体の回転方向に対して、黒用の帯電手段、像
露光手段、及び現像手段よりなる黒のトナー像形成手段
を最下流に配設し、黒トナー像のみの画像形成時、黒のトナー像形成手段の
上流側に設けられる像露光手段により像露光を行うこと
を特徴とする請求項１または２に記載のカラー画像形成
装置。