JP2001075329A - カラー画像記録装置 - Google Patents

カラー画像記録装置

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JP2001075329A
JP2001075329A JP24732699A JP24732699A JP2001075329A JP 2001075329 A JP2001075329 A JP 2001075329A JP 24732699 A JP24732699 A JP 24732699A JP 24732699 A JP24732699 A JP 24732699A JP 2001075329 A JP2001075329 A JP 2001075329A
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JP24732699A
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Noboru Otaki
登 大瀧
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Data Corp
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 中間転写方式のカラー画像記録装置であ
って、記録媒体にカラー画像を記録するために2組の印
刷機構A,Bを備え、これらが同一水平面内に所定の距
離をもって並べられて配置されている。このうち第1印
刷機構Aでは、イエロー(Y)とマゼンタ(M)の転写
用のトナー画像を形成するように、また、第2印刷機構
Bではシアン(C)とブラック(K)の転写用のトナー
画像を形成するように、それぞれが電子写真式LED
(発光ダイオード)プリント機構を構成している。トナ
ーカートリッジ1は、それぞれ感光ドラム6に対して離
間または接触させる移動手段を備えている。 【効果】 安価にカラー印刷が可能になり、かつカラー
の印刷速度がモノクロの印刷速度に対して半分程度にで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、記録媒体に複数
色の画像を順次重ねて記録することにより、カラー画像
を形成するカラー画像記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のカラー画像記録装置は、単色の所
謂モノクロ複写機と比較した場合に、その印刷速度が遅
く、その価格も高価であるために用途が限られていた。
そこで、小型であって、しかも高速なカラー印刷を行え
るものとして、タンデム方式のカラー画像記録装置が開
発されている。このタンデム方式では、記録素子をライ
ン状に配列した記録ヘッドを有するイエロー(Y)、マ
ゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各画像
形成手段が配設され、記録媒体は用紙収納部から1枚づ
つ給送され、この給送された記録媒体が転写ベルト上に
静電気的に吸着される。こうして記録媒体が、ライン状
の記録素子の配列方向と直交する方向で、転写ベルトに
よって次々に各画像形成手段へ搬送され、各画像形成手
段では、その記録素子に供給される各カラー画像データ
に基づいて、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの
トナー画像が、ライン単位で順次に重ね合わせて、記録
媒体に転写されている。
【0003】こうしたタンデム方式のカラー画像記録装
置では、例えばブラックの画像形成手段だけを動作させ
てモノクロ印刷を行なうことが可能である。しかし、タ
ンデム方式ではモノクロ印刷を行なう場合も、カラー印
刷と同じ印刷速度に設定されているので、一般には高速
なモノクロ印刷ができない。また、カラー印刷のために
は、感光体や露光手段などの記録手段が各色毎に4個必
要であって、非常に高価な装置になってしまう。
【0004】このようなタンデム方式のものとは別に、
中間転写方式のカラー画像記録装置もある。中間転写方
式では、タンデム方式とは異なり、モノクロ印刷のよう
な1つの画像形成手段のみによる印刷時間を短くするこ
とができる。これは、一旦中間転写ベルトまたは中間転
写ドラムに各色トナー画像を多重転写した後、一括して
記録媒体に転写するものだからであって、通常の4色カ
ラー印刷に対して、モノクロ印刷の速度は4倍である。
【0005】また、転写ドラム方式では、転写ドラムの
円周面に記録媒体を巻き付けて、巻き付けられた記録媒
体に直接に各色トナーを多重転写している。この方式で
は、厚紙を取り扱えないという問題があるけれども、色
合わせは容易であり、4色カラー印刷に対して、モノク
ロ印刷の速度は4倍となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように、タンデム
方式のものと比較した場合に、中間転写方式、或いは転
写ドラム方式のカラー画像記録装置ではモノクロ印刷が
高速になるという利点があった。しかし、その反面、タ
ンデム方式のものと比較してカラー印刷の速度が遅く、
モノクロ印刷の速度の1/4にまで減少する。また、従
来の中間転写方式及び転写ドラム方式のカラー画像記録
装置は、タンデム方式のものと同様に,画像形成手段を
4個必要としており、非常に高価な装置になってしまう
という欠点があった。
【0007】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、その目的は、安価にカラー印刷
が可能な装置であって、かつカラーの印刷速度がモノク
ロの印刷速度に対して半分程度にできる中間転写方式、
或いは転写ドラム方式のカラー画像記録装置を提供する
ことである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明に係るカラー画
像記録装置は、互いに異なる色のトナーの収納部と現像
ローラとを有する、少なくとも4個以上のトナーカート
リッジと、感光体と露光手段とを有し、それぞれ転写用
のトナー画像を形成する第1、及び第2の画像形成手段
と、前記第1、及び第2の画像形成手段から記録媒体に
トナー画像を転写する転写体手段とを備え、前記第1、
第2の画像形成手段には、それぞれ少なくとも2個以上
のトナーカートリッジが配設されていることを特徴とす
るものである。
【0009】また、この発明に係るカラー画像記録装置
は、前記転写体手段が転写ベルトであることを特徴とす
るものである。
【0010】また、この発明に係るカラー画像記録装置
は、前記転写体手段が転写ドラムであることを特徴とす
るものである。
【0011】また、この発明に係るカラー画像記録装置
は、前記転写体手段に供給される記録媒体に対する、前
記転写体手段に形成されるトナー画像の基準位置を検出
するための検出手段を設けたことを特徴とするものであ
る。
【0012】さらに、この発明に係るカラー画像記録装
置は、互いに異なる色のトナーの収納部と現像ローラと
を有する、少なくとも4個以上のトナーカートリッジ
と、感光体と露光手段とを有し、それぞれ転写用のトナ
ー画像を形成する第1、及び第2の画像形成手段と、前
記第1、及び第2の画像形成手段からトナー画像を、ド
ラム円周面に巻き付けられた状態で保持されている記録
媒体に転写する転写ドラム手段とを備え、前記第1、第
2の画像形成手段には、それぞれ少なくとも2個以上の
トナーカートリッジが配設されていることを特徴とする
ものである。
【0013】また、この発明に係るカラー画像記録装置
は、前記各トナーカートリッジの現像ローラを、前記第
1、第2の画像形成手段の感光体に接触させる第1の位
置、及び離間させる第2の位置の間で移動する移動手段
を設けたことを特徴とするものである。
【0014】また、この発明に係るカラー画像記録装置
は、前記第1、第2の画像形成手段の感光体を、前記転
写体手段、或いは転写ドラム手段に接触させる第3の位
置、及び離間させる第4の位置の間で移動する移動手段
を設けたことを特徴とするものである。
【0015】さらに、この発明に係るカラー画像記録装
置は、互いに異なる色のトナーの収納部と現像ローラと
を有する、少なくとも4個以上のトナーカートリッジ
と、感光体と露光手段とを有し、それぞれ転写用のトナ
ー画像を形成する第1、及び第2の画像形成手段と、前
記第1、及び第2の画像形成手段から記録媒体にトナー
画像を転写する転写ベルトとを備えたカラー画像記録装
置であって、前記第1、及び第2の画像形成手段により
前記転写ベルトに基準マークを記録させる制御手段と、
前記転写ベルトに記録された基準マークを読み取るため
のセンサとを設けて、前記制御手段は、前記第1、及び
第2の画像形成手段よりトナー画像を転写する前に前記
転写ベルトに基準マークを記録させ、前記センサでこれ
らの基準マークを読み取ることによって、前記転写ベル
トの周長、及び前記第1の画像形成手段と前記第2の画
像形成手段との配置間隔を検出するようにしたものであ
る。
【0016】また、この発明に係るカラー画像記録装置
では、前記制御手段は、前記基準マークを、前記第1の
画像形成手段と前記第2の画像形成手段とから同時に前
記転写ベルトに記録させることを特徴とするものであ
る。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して、
この発明の実施の形態を説明する。 第1の実施の形態 図1は、第1の実施の形態に係る中間転写方式のカラー
画像記録装置の全体構成を示す図である。図1におい
て、カラー画像記録装置は、記録媒体にカラー画像を記
録するために2組の印刷機構A,Bを備え、これらが同
一水平面内に所定の距離をもって並べられて配置されて
いる。このうち第1印刷機構Aでは、イエロー(Y)と
マゼンタ(M)の転写用のトナー画像を形成するよう
に、また、第2印刷機構Bではシアン(C)とブラック
(K)の転写用のトナー画像を形成するように、それぞ
れが電子写真式LED(発光ダイオード)プリント機構
を構成している。
【0018】第1印刷機構Aは、イエロートナーを収容
したトナーカートリッジ1Y、及びマゼンタトナーを収
容したトナーカートリッジ1Μと、感光ドラム6A及び
画像データにしたがって感光ドラム6Aを露光するLE
Dヘッド3Aを備えた第1の画像形成手段である画像形
成部2Aと、この画像形成部2Aで形成された各トナー
画像を後述する中間転写媒体としての転写ベルト20に
転写する転写ローラ4Aとから構成される。
【0019】第2印刷機構Bは、シアントナーを収容し
たトナーカートリッジ1C、及びブラックトナーを収容
したトナーカートリッジ1Kと、感光ドラム6B及び画
像データにしたがって感光ドラム6Bを露光するLED
ヘッド3Bを備えた第2の画像形成手段である画像形成
部2Βと、この画像形成部2Bで形成された各トナー画
像を後述する中間転写媒体としての転写ベルト20に転
写する転写ローラ4Bとから構成される。
【0020】第1印刷機構AのLEDヘッド3Aにはカ
ラー画像信号のうちイエロー画像信号及びマゼンタ画像
信号が入力され、第2印刷機構ΒのLEDヘッド3Βに
はカラー画像信号のうちシアン画像信号とブラック画像
信号がそれぞれ入力される。
【0021】なお、ここでは相互に共通する部材要素を
示すために共通する符号を用いており、以下の説明では
必要な限りにおいて、A,Bなどの符号を付けてそれら
を相互に区別している。また、符号Y、M、C、Κ(或
いはy、m、c、k)はイエロー、マゼンタ、シアン、
ブラックの各トナーカートリッジに対応している。さら
に、以下のそれぞれの図面で、対応する部分には同一の
符号を付けている。
【0022】最初に、トナーカートリッジの構成につい
て説明する。
【0023】トナーカートリッジ1Y、1M、1C、1
Kは、いずれも同じ構造を有している。これらトナーカ
ートリッジ1Y、1M、1C、1Kは、それぞれ現像ロ
ーラ11と、その周面に配置されたトナー供給ローラ1
2、及び現像ブレード13と、トナーを拡散するための
撹拌シャフト14と、トナー収納部15と、これら各部
品を支持するフレーム16とから構成されている。
【0024】ここで、トナーカートリッジ1の現像部の
機能を簡単に説明する。トナー収納部15に供給されて
いる非磁性一成分トナーは、撹拌シャフト14で撹拌さ
れ、さらにトナー供給ローラ12を経て、現像ブレード
13に達して現像ローラ11に円周上に薄層化され、感
光ドラム6A、或いは6Bとの接触面に達する。トナー
は薄層形成時に現像ローラ11と現像ブレード13に強
く擦られて摩擦帯電される。この実施の形態では負極性
に摩擦帯電されるものとする。トナー供給ローラ12は
適量のトナーを現像ブレード13に搬送するものであ
る。なお、現像ローラ11は半導電ゴム材で構成されて
いる。
【0025】つぎに、第1、第2の画像形成手段の構成
について説明する。
【0026】画像形成部2A,2Bはいずれも同一の構
造であって、装置本体フレームに支持された軸5を中心
に矢印a方向に回転する感光ドラム6と、感光ドラム6
の表面を一様に帯電させる帯電ローラ7と、フレーム8
とから構成される。また、フレーム8には転写残トナー
を削り落とすために、クリーニングブレード9が感光ド
ラム6と圧接するように設けられている。10は、削り
落とされたトナーを図示しない廃トナーボックスに排出
するためのスパイラルスクリューである。
【0027】LEDヘッド3は、LEDアレイ、このL
EDアレイを駆動するドライブΙCを搭載した基板、お
よびLEDアレイの光を集光するセルフォックレンズア
レイ等からなり、後述するインタフェース部から入力さ
れる画象データ信号に対応してLEDアレイを発光さ
せ、感光ドラム6表面を露光し、感光ドラム6表面に静
電潜像を形成する。この静電潜像部に現像ローラ11の
円周上のトナーが静電気力によって付着して画像が形成
される。なお、LEDヘッド3Aは、バネ17Aにより
図の左斜め下方に押圧され、LEDヘッド3Bも、バネ
17Bにより図の左斜め下方に押圧されている。また、
感光ドラム6A,6Bと転写ローラ4A,4Bとの間に
は、以下で説明する転写ベルト20が移動可能に配設さ
れている。
【0028】つぎに、転写体手段の構成について説明す
る。
【0029】中間転写媒体としての転写ベルト20は高
抵抗の半導電性プラスチックフィルムからなり、継目な
しでエンドレス状に形成されていて、駆動ローラ30、
従動ローラ31およびローラ32に巻掛けられている。
転写ベルト20の抵抗値は、転写ベルト20に残存する
静電気が自然除電できるような範囲にあるものとする。
駆動ローラ30は図示しないモータに接続され、このモ
ータにより駆動ローラ30を図示矢印c方向に回転す
る。これによって、転写ベルト20は図示矢印d方向に
走行するが、従動ローラ31が図示しないバネにより付
勢されているので、転写ベルト20が張設されている。
【0030】また、転写ベルト20の上面部が各印刷機
構A、Bの感光ドラム6A,6Bと接触するように、そ
の上面裏側に配置された転写ローラ4A,4Bの間に掛
け渡されている。ローラ32に対向する位置に転写ロー
ラ33が配置されていて、図示しないモータにより図1
に示す点線位置と実線位置との間で移動可能に構成され
ている。この転写ローラ33は転写ベルト20上に形成
されたトナー画像を記録媒体Sに転写するものである。
なお、転写ベルト20の周長は、想定されるトナー画像
の1ページ長よりやや長めに設定されている。
【0031】さらに、転写ベルト20を間に挟んで従動
ローラ31の左側には、クリーニングブレード34が軸
34aによって枢着されていて、図示しないモータによ
り、その軸34aを回転中心として点線位置と実線位置
との間で移動可能に構成されている。このクリーニング
ブレード34は可撓性のゴムやプラスチック材によって
構成されている。クリーニングブレード34が図1の点
線位置に来ているときは、クリーニングブレード34の
先端が転写ベルト20に圧接されていて、転写ベルト2
0の表面上に付着している残留トナーを廃トナー収納部
35に削り落すようになっている。この削り落とされた
トナーはスパイラルスクリュー36で図示しない廃トナ
ーボックスに蓄えられる。
【0032】またさらに、転写ベルト20の後述するト
ナーが転写される範囲外にスリット穴が設けてあり、こ
のスリット穴を一対のフォトセンサ37で検出すること
により、転写ベルト20の基準位置を知ることができる
ようになっている。
【0033】つぎに、給紙機構の構成について説明す
る。
【0034】図1において、カラー画像記録装置1の右
下側には給紙機構40が設けられている。給紙機構40
は用紙収容カセットとホッピング機構とレジストローラ
とから構成されている。用紙収容カセットは、記録媒体
収容箱41と、押し上げ板42と、押圧手段43とから
構成される。ホッピング機構は、弁別手段44と、バネ
45と、給紙ローラ46とから構成され、このホッピン
グ機構により記録媒体Sが用紙収容カセットからガイド
48、49に案内されて、一対のレジストローラ51、
52に達するようになっている。
【0035】すなわち、記録媒体収容箱41に収納され
ている記録媒体Sは、押圧手段43により押し上げ板4
2を介して給紙ローラ46に圧接されていて、バネ45
により給紙ローラ46に圧接された弁別手段44によっ
て、1枚づつ選択するように構成されている。そして、
給紙ローラ46が図示しないモータにより図示矢印H方
向に回転すると、記録媒体Sは給紙ローラ46と弁別手
段44に挟まれた状態で、ガイド48、49に案内され
てレジストローラ51、52に達する。レジストローラ
51、52が、図示しないモータにより図示矢印g方向
に回転すると、記録媒体Sは媒体ガイド53、54に案
内されて転写ローラ33と転写ベルト20との間に導か
れる。55はフォトセンサであって、レジストローラ5
1、52の上流側で記録媒体Sの先端を検出するように
設けられている。
【0036】つぎに、定着機構の構成について説明す
る。
【0037】転写ローラ33の左方には、ガイド62お
よび定着器63が設けられている。記録媒体Sは、トナ
ー画像が転写された状態でガイド62に沿って搬送され
る。定着器63は、搬送されてきた記録媒体S上のトナ
ー画像を定着するものであって、記録媒体Sに接触して
トナーを加熱するヒートローラ64と、このヒートロー
ラ64とともに記録媒体Sを裏面から加圧する加圧ロー
ラ65とを有する。ヒートローラ64の中央部にはハロ
ゲンランプ66が内蔵されている。定着器63の左方に
は、記録媒体Sの排出を検知するためのフォトセンサ6
7があり、印刷済みの記録媒体Sが排出口68からスタ
ッカ部69に排出される。
【0038】つぎに、トナーカートリッジ1を感光ドラ
ム6に対して離間または接触させる移動手段の構成につ
いて説明する。
【0039】図2は、カム機構を使ってトナーカートリ
ッジ1をアップダウンさせる要部のみを示す斜視図であ
る。この図2に示すように、各トナーカートリッジ1
Y、1M、1C、1Kのフレーム16の両側には、長尺
のガイドプレート16Ya,16Μa,16Ca,16
Kaが形成され、これらガイドプレート16Ya,16
Μa,16Ca,16Kaは装置本体フレームに設けら
れた図示しない溝に嵌合して、各トナーカートリッジ1
Y、1M、1C、1Kをそれぞれ上下にアップダウンさ
せるように構成されている。
【0040】また、これらのガイドプレート16Ya,
16Μa,16Ca,16Kaにはそれぞれコイルバネ
70y,70m,70c,70kが押し当てられ、これ
によって各トナーカートリッジ1Y、1M、1C、1K
は図示矢印j方向に押し上げられている。一方、図1に
示すように各トナーカートリッジ1Y、1M、1C、1
Kの上方にはカム71y,71m,71c,71kが配
置され、それぞれのフレーム16の湾曲部16Yb,1
6Mb,16Cb.l6Kbと接触している。これらカ
ム71y,71m,71c,71kは、シャフト72
y,72m,72c,72kに結合されている。シャフ
ト72y,72m,72c,72kの一方の端部には、
ギヤ73y,73m,73c,73kが固着されてい
て、ギヤ73yはギヤ73mに、ギヤ73cはギヤ73
kと、それぞれ噛み合っている。また、ギヤ73mとギ
ヤ73cはいずれもギヤ74と噛み合っている。このギ
ヤ74はモータギヤ75と噛み合っていて、このモータ
ギヤ75はモータ76のシャフト軸に固着されている。
【0041】シャフト72kの他方の端部にはスリット
円盤77が固着されていて、このスリット円盤77には
スリット77aが設けられている。このスリッ卜77a
をフォトセンサ78で検知することにより、カム71の
位置を知ることが出来る。ここでは、スリット77aが
検知されたときの位置をホーム位置として、そのとき全
トナーカートリッジ1Y、1M、1C、1Kの各現像ロ
ーラ11が感光ドラム6に接触しないようにカム71
y,71m,71c,71kが配置されている。
【0042】いま、モータ76が回転すると、各ギヤ7
3y,73m,73c,73k、74,75を介してカ
ム71y,71m,71c,7lkが回転し、トナーカ
ートリッジ1のガイド16Ya,16Μa,16Ca,
16Κaが装置本体フレーム側の図示しないガイド溝に
案内されながら、トナーカートリッジ1がそれぞれにア
ップダウンすることになる。これらカム71y,71
m,71c,7lkは、イエローのトナーカートリッジ
1Yがアップすると、マゼンタのトナーカートリッジ1
Mは逆にダウン状態になるように、また同様に、シアン
のトナーカートリッジ1Cがアップすると、ブラックの
トナーカートリッジ1Kは逆にダウン状態になるよう
に、構成されている。
【0043】つぎに、上述した各モータ、電源等の制御
手段の構成について説明する。
【0044】図3は、第1の実施の形態に係る印刷制御
機構を示すブロック図である。同図において、81は制
御回路であって、マイクロプロセッサ等からなりカラー
画像記録装置全体の動作を制御する。制御回路81に
は、上記各トナーカートリッジ1のトナー供給ローラ1
2に電力を供給するSΡバイアス電源82、各トナーカ
ートリッジ1の現像ローラ11に電力を供給するDBバ
イアス電源83Y、83M、83C、83K、各印刷機
構A,Bの帯電ロ一ラ7Aと7Bに電力を供給する帯電
用電源84、各印刷機構A、Bの転写ローラ4A、4B
を帯電させる電力を供給する転写用電源85A、85
B、及び転写ローラ33を帯電させるための電力を供給
する転写用電源85Tが、それぞれ接続されている。
【0045】以上の各電源は、制御回路81の指示によ
りオン/オフ制御される。
【0046】制御回路81には、さらに各印刷機構A、
Bにそれぞれ対応する印刷制御回路88A、88Bが接
続されている。印刷制御回路88Aは、メモリ89Y、
89Mと接続されていて、メモリ89Y、89Mからの
画像データを受けて、これらのデータを制御回路81か
らの指示により、所定のタイミングでLEDヘッド3A
へ送信して、LEDの露光時間を制御しながら、感光ド
ラム6A表面に静電潜像を形成する制御を行うものであ
る。同様に、印刷制御回路88Bは、メモリ89C、8
9Kと接続されていて、メモリ89C、89Kからの画
像データを受けて、これらのデータを制御回路81から
の指示により、所定のタイミングでLEDヘッド3Bへ
送信して、LEDの露光時間を制御しながら、感光ドラ
ム6B表面に静電潜像を形成する制御を行うものであ
る。メモリ89Y、89M、89C、89Kには、イン
タフェース部90を介して外部装置、例えばホストコン
ピュータより送られてきた画像データが格納される。
【0047】インタフェース部90は、外部装置から送
信されてきた画像データを色別に分解して、イエローの
画像データはメモリ89Yへ、マゼンタの画像データは
メモリ89Mへ、シアンの画像データはメモリ89C
へ、ブラックの画像データはメモリ89Kへ、それぞれ
格納する。
【0048】ヒータドライバ91は、定着器63内のヒ
ートローラ64の温度を一定に保つように、ヒートロー
ラ64内のハロゲンランプ66を点灯制御する。
【0049】モータ駆動回路92は、給紙ローラ46と
レジストローラ51,52を回転させるモータ93、各
印刷機構A,Bの各感光ドラム6A,6Bと帯電ローラ
7A,7Bと各現像ローラ11Y,11M,11C,1
1Κと各トナー供給ローラ12Y,12Μ,12C,1
2Kと各転写ローラ4A,4Bとを回転させるモータ9
4、駆動ローラ30を回転させて転写ベルト20を走行
させるモータ95、定着器63のヒートローラ64を回
転させるモータ96、トナーカートリッジ1のフレーム
16をアップダウンするモータ76、転写ローラ33を
アップダウンさせるモータ97、及びクリーニングブレ
ード34を回転させるモータ98等を駆動する。これら
のモータ93,94,95,96,76,97,98で
回転される各ローラは、図示しないギヤあるいはべルト
により連結されている。センサレシーバドライバ99
は、フォトセンサ37、55、67,78を駆動し、そ
れらの出力波形を受信して、制御回路81へ送る。
【0050】ここで、モータ93を正回転させると、給
紙ローラ46のみが図示矢印H方向に回転し、モータ9
3を逆回転させると、給紙ローラ46は回転せずに、レ
ジストローラ51,52のみが回転して、記録媒体Sを
ガイド53,54方向へ走行させることが出来るよう
に、図示しないワンウェイベアリングが設けられてい
る。
【0051】以下、上記のように構成されたカラー画像
記録装置の動作について説明する。
【0052】カラー画像記録装置では、外部装置、例え
ばホストコンピュータから送られてきた画像データを受
信すると、その受信した画像データ信号をイエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラックの色別データに分解して、色
別の画像データとして各メモリ89Y、89M、89
C、89Kに記憶させる。
【0053】最初に、カラー画像記録装置におけるトナ
ーカートリッジ1のアップ動作について説明する。
【0054】先ず、装置の電源が投入されると、所定の
初期設定動作が実行された後に、モータ駆動回路92を
介してモータ76を回転させる。そして、スリット円盤
77のスリット77aがフォトセンサ78で検知された
位置で、モータ76を止める。この位置は、すべてのト
ナーカートリッジ1が、それぞれのコイルバネ70によ
って上方に持ち上げられて、いずれも感光ドラム6と接
触しないホーム位置である。また、モータ97及びモー
タ98を回転させて、転写ローラ33およびクリーニン
グブレード34を図1の実線で示した位置、すなわち転
写ベルト20から離間した位置に移動させる。
【0055】電源投入時だけでなく、記録動作終了時に
も、モータ駆動回路92を介してモータ76を駆動し
て、必ず全てのトナーカートリッジ1が感光ドラム6か
ら離間した位置、すなわちホーム位置に復帰するように
制御される。また、転写ローラ33及びクリーニングブ
レード34も、転写ベルト20から離間した位置となる
ように制御される。
【0056】つぎに、記録動作について説明する。
【0057】制御回路81では、カラー画像記録装置に
対して外部装置、例えばホストコンピュータから送られ
てきた画像データを受信すると、その受信した画像デー
タ信号をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色別
に分解し、色別の画像データを各メモリ89Y、89
M、89C、89Kに記憶させる。制御回路81は画像
データの受信と同時に、モータ駆動回路92を介してモ
ータ96を駆動させて、定着器63のヒートローラ64
を回転させるとともに、ヒータドライバ91を介してハ
ロゲンランプ66を点灯制御して、定着器63内のヒー
トローラ64が所定温度になるようにウォーミングアッ
プする。この制御回路81は、その後もヒータドライバ
91を介してヒートローラ64が常に一定温度に保たれ
るように制御している。
【0058】その後、制御回路81ではモータ駆動回路
92からモータ76を駆動することで、印刷機構Aの感
光ドラム6Aには、マゼンタのトナーカートリッジ1M
の現像ローラ11Mを接触させ、印刷機構Bの感光ドラ
ム6Bには、ブラックのトナーカートリッジ1Kの現像
ローラ11Kを接触させる。また、モータ駆動回路92
によって、モータ94及びモータ95を駆動すること
で、印刷機構A及びBの各感光ドラム6A、6B、帯電
ローラ7A、7B、各現像ローラ11M、11K、各ト
ナー供給ローラ12M、12Κ、及び各転写ローラ4
A、4Bをそれぞれ回転させるとともに、駆動ローラ3
0を回転させて、転写ベルト20を走行させる。なお、
このとき感光ドラム6Aとは接触していないイエローの
現像ローラ11Y、及びトナー供給ローラ12Y、及び
感光ドラム6Bとは接触していないシアンの現像ローラ
11C、及びトナー供給ローラ12Cは、いずれも回転
していない。
【0059】また、制御回路81では、それぞれSΡバ
イアス電源82、DBバイアス電源83M、83K、帯
電用電源84をオンにして、各印刷機構A、Bの帯電ロ
ーラ7A、7Bおよび現像ローラ11M、11K、トナ
ー供給ローラ12M、12Kに電圧を供給する。これに
より、帯電ローラ7A、7Bは−1350Vに、現像ロ
ーラ11M、11Kは−300Vに、トナー供給ローラ
12M、12Kは−450Vにそれぞれ帯電され、感光
ドラム6A、6Bの表面は−800Vで一様に帯電され
る。なお、ここで使用されるトナーは、負極性に摩擦帯
電するものとする。以上により、各印刷機構A、Bの感
光ドラム6A、6Β表面はそれぞれ帯電ローラ7A、7
Βを介して均一に帯電される。
【0060】また、制御回路81には、フォトセンサ3
7が転写ベルト20のスリット穴を検知すると、センサ
ドライバレシーバ99を介して基準位置信号が入力され
る。このタイミングで、制御回路81はマゼンタの画像
データを記憶しているメモリ89Mに指令を出し、この
メモリ89Mから1ライン目のマゼンタの画像データを
印刷制御回路88Aに送信する。印刷制御回路88Aで
は、メモリ89Mから送られてきた画像データが、印刷
機構AのLEDヘッド3Aに送信可能な形に変換され
て、LEDヘッド3Aに送信される。LEDヘッド3A
では、送信された画像データに応じてLEDを選択的に
点灯させることによって、−800Vで一様に帯電した
感光ドラム6A表面に、画像データに対応する1ライン
分の静電潜像が形成できる。このとき、静電潜像部は0
V近傍の電圧になる。
【0061】こうして、1ライン毎にメモリ89Mから
送られてくるマゼンタの画像データは、次々に感光ドラ
ム6A表面に静電潜像化されていって、副走査方向の長
さ分だけのマゼンタの画像データが潜像化されると、露
光は終了する。一方で、感光ドラム6A表面に形成され
た静電潜像には、静電気力によって、現像ローラ11Μ
で負極性に摩擦帯電したマゼンタトナーが付着される。
ここで、感光ドラム6Aは現像ローラ11Μとともに回
転するので、静電潜像が次々にマゼンタのトナーにより
トナー画像として反転現像される。
【0062】さらに感光ドラム6Aが回転して、その表
面に形成されたトナー画像の先端が転写ローラ4A位置
に到達すると、制御回路81は転写用電源85Aをオン
にして、転写ローラ4Aが+1500Vに帯電される。
トナー画像は、この転写ローラ4Aによって感光ドラム
6A表面から静電気的に転写ベルト20上に転写され
る。こうして感光ドラム6Aの回転にともなって次々に
トナー画像が転写ベルト20に転写され、1ページ分の
マゼンタのトナー画像すべてが転写ベルト20に転写さ
れる。その間、転写ベルト20は走行を続け、そこに転
写されたマゼンタのトナー画像は印刷機構Aから印刷機
構Bに移る。そして、マゼンタのトナー画像の先端が印
刷機構Bの転写ローラ4Β位置に到達した時点で、印刷
機構Bによるブラックのトナー画像の転写が始まる。
【0063】ここで、転写ベルト20の周長が印刷デー
タの1ページ長より長くに設定されているものとし、ま
た、図1に示すように、印刷機構Aと印刷機構Bとの配
置間隔がLpmm、その印刷速度(転写ベルト20の走行
速度に等しい)がVmm/秒であるとする。この場合に、
印刷機構AのLEDヘッド3Aで露光を開始してから、
Lp/V秒後にLEDヘッド3Bの露光を開始すれば、
印刷機構Aによって転写ベルト20に転写されたトナー
画像と印刷機構Bによって転写されたトナー画像とは、
色ずれを起こすことなく一致する。
【0064】つぎに、印刷機構Bによるブラック画像の
転写ベルト20への転写について述べる。
【0065】制御回路81では、ブラックの画像データ
を記憶しているメモリ89Κに指令を出し、このメモリ
89Κから1ライン分のブラックの画像データが、印刷
機構Bの印刷制御回路88Bに送信される。印刷制御回
路88Bでは、メモリ89Kから送られてきた画像デー
タが、印刷機構ΒのLEDヘッド3Bに送信可能な形に
変換されて、LEDヘッド3Bに送信される。LEDヘ
ッド3Bでは、送信された画像データに応じてLEDを
選択的に点灯させることによって、一様に帯電した感光
ドラム6B表面に、画像データに対応する1ライン分の
静電潜像が形成できる。
【0066】こうして、1ライン毎にメモリ89Kから
送られてくるブラックの画像データは、次々に感光ドラ
ム6Β表面に静電潜像化されていって、副走査方向の長
さ分だけのブラックの画像データが潜像化されると、露
光は終了する。一方で、感光ドラム6Β表面に形成され
た静電潜像には、静電気力によって、現像ローラ11K
で負極性に摩擦帯電したブラックトナーが付着される。
【0067】感光ドラム6Bが更に回転して、その表面
に形成されたブラックのトナー画像の先端が転写ローラ
4Βに到達すると、制御回路81は転写用電源85Bを
オンにして、転写ローラ4Βが+1500Vに帯電され
る。ブラックトナー画像は、この転写ローラ4Βによっ
て感光ドラム6Β表面から静電気的に転写ベルト20上
に転写される。こうして、転写ベルト20にはマゼンタ
とブラックのトナー画像が重ねて転写されたことにな
る。
【0068】このように、感光ドラム6Βの回転にとも
なって次々にブラックのトナー画像が転写ベルト20に
転写され、1ページ分のブラックのトナー画像も、すべ
て転写ベルト20に転写される。その間、転写ベルト2
0は走行を続け、そこに転写されたマゼンタ及びブラッ
クによるトナー画像は、再び印刷機構Bから印刷機構A
に移るとともに、印刷機構Bによる転写ベルト20への
転写が終了する。1ページ分の転写が終了した時点で、
制御回路81は転写用電源85A及び85Bをオフにす
る。
【0069】その後、制御回路81ではモータ駆動回路
92からモータ76を駆動することで、印刷機構Aの感
光ドラム6Aには、イエローのトナーカートリッジ1Y
の現像ローラ11Yを接触させ、印刷機構Bの感光ドラ
ム6Bには、シアンのトナーカートリッジ1Cの現像ロ
ーラ11Cを接触させる。このとき、それまで各感光ド
ラム6A、6Bと接触していたマゼンタのトナーカート
リッジ1M及びブラックのトナーカートリッジ1Κは、
いずれも各感光ドラム6A、6Bから離間した状態にな
る。
【0070】また、制御回路81には、フォトセンサ3
7が転写ベルト20のスリット穴を検知するタイミング
で、センサドライバレシーバ99を介して基準位置信号
が入力される。制御回路81では、イエローの画像デー
タを記憶しているメモリ89Yに指令を出し、このメモ
リ89Yから1ライン目のイエローの画像データが印刷
制御回路88Aに送信される。印刷制御回路88Aで
は、メモリ89Yから送られてきた画像データが、印刷
機構AのLEDヘッド3Aに送信可能な形に変換され
て、LEDヘッド3Aに送信される。LEDヘッド3A
では、送信されたイエロー画像データに応じてLEDを
選択的に点灯させることによって、−800Vで一様に
帯電した感光ドラム6A表面に、画像データに対応する
1ライン分の静電潜像が形成できる。
【0071】こうして、1ライン毎にメモリ89Yから
送られてくるイエローの画像データは、次々に感光ドラ
ム6A表面に静電潜像化されていって、副走査方向の長
さ分だけのイエローの画像データが潜像化されると、露
光は終了する。一方で、感光ドラム6A表面に形成され
た静電潜像には、静電気力によって、現像ローラ11Y
で負極性に摩擦帯電したイエロー卜ナーが付着される。
ここで、感光ドラム6Aは現像ローラ11Yとともに回
転するので、静電潜像が次々にイエローのトナーにより
トナー画像として反転現像される。
【0072】さらに感光ドラム6Aが回転して、その表
面に形成されたトナー画像の先端が転写ローラ4A位置
に到達すると、制御回路81は転写用電源85Aをオン
にして、転写ローラ4Aが+1500Vに帯電される。
イエローのトナー画像は、この転写ローラ4Aによって
感光ドラム6A表面から静電気的に転写ベルト20上に
転写される。こうして、転写ベルト20にはイエロー画
像が、既に転写されているマゼンタとブラックのトナー
画像の上に色ずれを起こすことなく、重ねて転写されて
いくことになる。感光ドラム6Aの回転にともなって次
々にイエローのトナー画像が転写ベルト20に転写さ
れ、1ページ分のイエローのトナー画像すべてが転写ベ
ルト20に転写される。その間、転写ベルト20は走行
を続け、そこに転写されたトナー画像(マゼンタ、ブラ
ック、イエロー)は印刷機構Aから印刷機構Bに移る。
このトナー画像の先端が再び印刷機構Bの転写ローラ4
Β位置に到達した時点で、印刷機構Bによるシアンのト
ナー画像の転写が始まる。
【0073】つぎに、印刷機構Βによるシアン画像の転
写ベルト20への転写について述べる。
【0074】制御回路81では、イエローの画像データ
による露光の開始からLp/V秒後に、シアンの画像デ
ータを記憶しているメモリ89Cに指令を出し、このメ
モリ89Cから1ライン分のシアンの画像データが、印
刷機構Βの印刷制御回路88Bに送信される。印刷制御
回路88Bでは、メモリ89Cから送られてきた画像デ
ータが、印刷機構ΒのLEDヘッド3Βに送信可能な形
に変換されて、LEDヘッド3Bに送信される。LED
ヘッド3Bでは、送信された画像データに応じてLED
を選択的に点灯させることによって、一様に帯電した感
光ドラム6Β表面に、シアンの画像データに対応する1
ライン分の静電潜像が形成できる。
【0075】こうして、1ライン毎にメモリ89Cから
送られてくるシアンの画像データは、次々に感光ドラム
6B表面に静電潜像化されていって、副走査方向の長さ
分だけのシアンの画像データが潜像化されると、露光は
終了する。一方で、感光ドラム6Β表面に形成された静
電潜像には、静電気力によって、現像ローラ11Cで負
極性に摩擦帯電したシアントナーが付着される。さらに
感光ドラム6Bが回転して、その表面に形成されたシア
ンのトナー画像の先端が転写ローラ4Bに到達すると、
制御回路81は転写用電源85Bをオンにして、転写ロ
ーラ4Bが+1500Vに帯電される。これによりシア
ントナー画像は、既に転写されているマゼンタ、ブラッ
ク、イエローのトナー画像の上に重ねて、静電気的に転
写ベルト20上に転写される。
【0076】このように、感光ドラム6Bの回転にとも
なって次々にシアンのトナー画像が転写ベルト20に転
写され、1ページ分のシアンのトナー画像も、すべて転
写ベルト20に転写される。以上により、マゼンタ、ブ
ラック、イエロー、及びシアンのトナー画像が、転写ベ
ルト20の上に重ね合わされて転写され、印刷機構A、
Bによる転写ベルト20へのトナー画像の転写が終了
し、その時点で、制御回路81は転写用電源85A、8
5Bをオフにする。
【0077】つぎに、転写ベルト20に転写された4色
のトナー画像を記録媒体Sに転写する動作について説明
する。
【0078】制御回路81は、モータ駆動回路92を介
してモータ93を正回転方向に駆動して、給紙ローラ4
6を図示矢印Η方向に回転させる。この給紙ローラ46
の回転により用紙収納箱41の記録媒体Sが1枚だけガ
イド48,49の間の搬送路へ送り出される。ここで、
記録媒体Sを、その先端がレジストローラ51,52に
到達する距離より若干長く搬送させることによって、先
端がレジストローラ51,52のローラの間に押し当て
られて、記録媒体Sは若干たわんだ状態になる。このた
わみによって、記録媒体Sに生じていたスキューが修正
される。その後で、制御回路81はモータ駆動回路92
を介してモータ97を駆動し、転写ローラ33を転写ベ
ルト20に押し当てる。
【0079】その後、制御回路81は、モータ駆動回路
92を介してモータ93を逆回転方向に駆動して、レジ
ストローラ51,52を図示矢印g方向に回転させて、
記録媒体Sを転写ローラ33に送る。記録媒体Sは媒体
ガイド53,54に案内されて搬送され、記録媒体Sの
先端が転写ローラ33と転写ベルト20との間に達す
る。記録媒体Sが転写ローラ33に達したら、転写用電
源85Τをオンにして、転写ローラ33に電圧を供給す
る。ここで、レジストローラ51,52を回転し始める
タイミングは、転写ベルト20のスリットとフォトセン
サ37によって検知されるベルト基準位置に基づいて決
定することができる。これにより、転写ベルト20に転
写されているトナー画像の先端位置と、記録媒体Sの印
字先端位置とを一致させて、カラー画像が転写される。
【0080】つぎに、各色が重ねて転写された記録媒体
S上のトナー画像の定着工程について説明する。
【0081】トナー画像が転写された記録媒体Sは更に
搬送されて、定着器63に達する。定着器63では、既
に定着可能な温度に達しているヒートローラ64と、こ
れに圧接する加圧ローラ65により、トナー画像が記録
媒体Sに定着される。定着が終了すると、記録媒体Sは
排出口68からカラー画像記録装置の外部のスタッカ部
69に排出される。制御回路81では、排出口68近傍
に配置したフォトセンサ67によって記録媒体Sの後端
を検出することにより、この排出を知ることができる。
【0082】制御回路81では、記録媒体Sの後端が転
写ローラ33を通過した時点で、モータ駆動回路92を
制御してモータ97及びモータ98を駆動し、転写ロー
ラ33を転写ベルト20から離間させるとともに、クリ
ーニングブレード34を転写ベルト20に押し当てる。
この転写ベルト20にクリーニングブレード34が押し
当てられることにより、記録媒体Sに転写されないで転
写ベルト20に残留しているトナーを削り落とすことが
できる。削り落とされた廃トナーは、スパイラルスクリ
ュー36によって図示しない廃トナータンクに貯められ
る。転写ベルト20の1周分の廃トナーが削り落とされ
ると、クリーニングブレード34を転写ベルト20から
離間させるようにモータ98が駆動され、また、すべて
のトナーカートリッジ1は前述した動作によりホーム位
置に戻されて、すべての記録動作が終了する。この時点
で、制御回路81はモータ制御回路92を介して全モー
タを停止し、また高圧電源もすべてオフにする。
【0083】以上のように動作する中間転写方式のカラ
ー画像記録装置では、印刷機構Bによるブラックのみの
印刷だけでなく、印刷機構Aと印刷機構Bとを組み合わ
せて、2色のカラー印刷を実行することができる。そし
て、そのような2色以下の印刷を行なう場合には、トナ
ー画像を転写ベルト20に転写しながら、同時に記録媒
体Sに転写できるので、中間転写方式の特徴である記録
媒体Sへの高速な記録が可能になる。
【0084】ところで、4色のカラー印刷のときには、
転写ベルト20を少なくとも1周以上搬送させてからで
ないと、記録媒体Sに転写させることができないから、
2色以下の印刷速度と比較すると、約1/2の速度とな
る。しかし、従来の中間転写方式では、4色カラー印刷
の速度は、モノクロ印刷(ブラックトナーによる印刷)
の速度の1/4となっていたのであるから、このような
従来装置と比較すれば2倍も高速なカラー印刷が実現で
きる。
【0085】このように、第1の実施の形態に係るカラ
ー画像記録装置では、印刷機構Aと印刷機構Bとを用い
た4色カラー印刷の記録速度を、単色、または2色のカ
ラー印刷と比較して1/2まで高めることができる。し
たがって、中間転写方式の記録装置としては、従来の装
置の印刷速度に対して2倍の速度となっている。また、
従来の中間転写方式のものでは、1色ずつ4回も転写体
(転写ベルト20)を回す必要があるので、機械的な摩
滅が促進され、転写体の寿命が短くなる。これに対し
て、この実施の形態1の装置では、4色カラー印刷の場
合でも2色ずつ2回、転写体を回せばよいので、その分
だけ転写体の寿命を延ばすことができる。さらに、画像
形成手段が2種類(印刷機構A,B)であるので、タン
デム方式の場合の4種類に比して、安価な装置となり、
コストパフォーマンスの高いカラー画像記録装置が提供
できるという効果もある。
【0086】なお、第1の実施の形態では、転写体手段
として転写ベルト20を用いた例で説明したが、表面が
高抵抗ゴムから形成された転写ドラムを用いるものであ
ってもよい。
【0087】第2の実施の形態 第1の実施の形態としては、転写ベルトを用いた中間転
写方式のカラー画像記録装置について説明した。第2の
実施の形態では、転写ドラム方式のカラー画像記録装置
について説明する。
【0088】図4は、第2の実施の形態に係るカラー画
像記録装置を示す図である。図4において、カラー画像
記録装置には、第1の実施の形態と同じ2組の印刷機構
A,Βが、転写ドラム101に対して図示の順に並べら
れている。第1印刷機構Aでは、イエロー(Y)とマゼ
ンタ(M)の転写用のトナー画像を形成するように、ま
た、第2印刷機構Bではシアン(C)とブラック(K)
の転写用のトナー画像を形成するように、それぞれが電
子写真式LED(発光ダイオード)プリント機構を構成
している。
【0089】第1印刷機構Aは、イエロートナーを収容
したトナーカートリッジ1Y、及びマゼンタトナーを収
容したトナーカートリッジ1Μと、感光ドラム6A及び
画像データにしたがって感光ドラム6Aを露光するLE
Dヘッド3Aを備えた第1の画像形成手段である画像形
成部2Aとから構成される。第2印刷機構Bは、シアン
トナーを収容したトナーカートリッジ1C、及びブラッ
クトナーを収容したトナーカートリッジ1Kと、感光ド
ラム6B及び画像データにしたがって感光ドラム6Bを
露光するLEDヘッド3Bを備えた第2の画像形成手段
である画像形成部2Βから構成される。これらの画像形
成部2A,2Bで形成された各トナー画像は、後述する
中間転写媒体としての転写ドラム101に転写される。
【0090】各画像形成部2A、2B、及び各トナーカ
ートリッジ1Y、1M、1C、1Κは、第1の実施の形
態における構造と同じであるので、図1と対応する符号
を付けて、それらの説明を省略する。
【0091】中間転写媒体としての転写ドラム101
は、高抵抗の半導電性ゴムからなるドラム円周面に、記
録媒体Sを静電気で巻き付けるように構成されている。
吸着ローラ102は、この転写ドラム101の表面に接
触可能な位置に配置されており、図示しないモータによ
り図4に示す点線位置と実線位置との間で移動可能に構
成されていて、記録媒体Sは、この吸着ローラ102に
よって静電気で転写ドラム101上に吸着させて巻きつ
けられる。なお、転写ドラム101の周長は記録媒体S
の長さよりやや長めに設定されている。
【0092】転写ドラム101の下側には給紙機構40
が設けられている。給紙機構40は、第1の実施の形態
における給紙機構と同じく、用紙収容カセットとホッピ
ング機構とレジストローラからなる。即ち、用紙収容カ
セットは記録媒体収容箱41と、押し上げ板42と、押
圧手段43とから構成され、ホッピング機構は、弁別手
段44と、バネ45と、給紙ローラ46とから構成さ
れ、このホッピング機構により記録媒体Sがガイド4
8、49に案内されて、一対のレジストローラ51、5
2に達するようになっている。53、54は媒体ガイド
であり、55はフォトセンサであって、レジストローラ
51、52の上流側で記録媒体Sの先端を検出するよう
に設けられている。
【0093】103は印刷機構A、Bによって、転写ド
ラム101上に巻き付けられた記録媒体Sを分離するた
めの除電器である。この除電器103をオンにして記録
媒体Sの先端を転写ドラム101から分離する。分離し
た記録媒体Sは分離爪104に案内されて定着器63に
送られる。この分離爪104の先端は、転写ドラム10
1に吸着された状態の記録媒体Sが通過可能な間隙をも
って配置されている。
【0094】定着器63は分離爪104に沿って搬送さ
れてきた記録媒体S上のトナー画像を定着するものであ
って、記録媒体Sに接触してトナーを加熱するヒートロ
ーラ64と、このヒートローラ64とともに記録媒体S
を裏面から加圧する加圧ローラ65とを有する。ヒート
ローラ64の中央部にはハロゲンランプ66が内蔵され
ている。定着器63の右方には、記録媒体Sの排出を検
知するためのフォトセンサ67があり、印刷済みの記録
媒体Sが排出口66からスタッカ部69に排出される。
【0095】なお、トナーカートリッジ1を感光ドラム
6に対して離間または接触させる構成については、図2
に示した第1の実施の形態と全く同じ機構で実現できる
ので、説明を省略する。
【0096】つぎに、上述した各モータ、電源等の制御
手段の構成について説明する。
【0097】図5は、第2の実施の形態に係る印刷制御
機構を示すブロック図である。同図において、111は
制御回路であって、マイクロプロセッサ等からなりカラ
ー画像記録装置全体の動作を制御する。制御回路111
には、上記各トナーカートリッジ1のトナー供給ローラ
12に電力を供給するSPバイアス電源82、各トナー
カートリッジ1の現像ローラ11に電力を供給するDB
バイアス電源83Y、83M、83C、83Κ、各印刷
機構A、Bの帯電ローラ7Aと7Bに電力を供給する帯
電用電源84、転写ドラム101を帯電させるための電
力を供給する転写用電源112、吸着ローラ102を帯
電させるための電力を供給する吸着用電源113、及び
除電器103に除電用電力を供給するための除電用電源
114が、それぞれ接続されている。
【0098】以上の各電源は、制御回路111の指示に
よりオン/オフ制御される。
【0099】制御回路111には、さらに各印刷機構
A、Bにそれぞれ対応する印刷制御回路88A、88B
が接続されている。印刷制御回路88Aは、メモリ89
Y、89Mと接続されていて、メモリ89Y、89Mか
らの画像データを受けて、これらのデータを制御回路1
11からの指示により、所定のタイミングでLEDヘッ
ド3Aへ送信して、LEDの露光時間を制御しながら、
感光ドラム6A表面に静電潜像を形成する制御を行うも
のである。同様に、印刷制御回路88Bは、メモリ89
C、89Kと接続されていて、メモリ89C、89Kか
らの画像データを受けて、これらのデータを制御回路1
11からの指示により、所定のタイミングでLEDヘッ
ド3Bへ送信して、LEDの露光時間を制御しながら、
感光ドラム6Β表面に静電潜像を形成する制御を行うも
のである。メモリ89Y、89M、89C、89Kに
は、インタフェース部90を介して外部装置、例えばホ
ストコンピュータより送られてきた画像データが格納さ
れる。
【0100】インタフェース部90は、外部装置から送
信されてきた画像データを色別に分解して、イエローの
画像データはメモリ89Yへ、マゼンタの画像データは
メモリ89Mへ、シアンの画像データはメモリ89C
へ、ブラックの画像データはメモリ89Kへ、それぞれ
格納する。
【0101】ヒータドライバ91は、定着器63内のヒ
ートローラ64の温度を一定に保つように、ヒートロー
ラ64内のハロゲンランプ66を点灯制御する。
【0102】モータ駆動回路92は、給紙ローラ46と
レジストローラ51,52を回転させるモータ93、各
印刷機構A及びΒの各感光ドラム6A、6Bと帯電ロー
ラ7A、7Bと各現像ローラ11Y、11M、11C、
11Kと各トナー供給ローラ12Y、12M、12C、
12Κとを回転させるモータ94、転写ドラム101を
回転駆動するモータ115、定着器63のヒートローラ
64を回転させるモータ96、フレーム16をアップダ
ウンするモータ76、及び吸着ローラ102をアップダ
ウンさせるモータ114等を駆動する。これらのモータ
93,94,115,96,76,114,98で回転
される各ローラは、図示しないギヤあるいはベルトによ
り連結されている。センサレシーバドライバ99は、フ
ォトセンサ55、67、78を駆動し、それらの出力波
形を受信して、制御回路111へ送る。
【0103】ここで、モータ93を正回転させると、給
紙ローラ46のみが図示矢印Η方向に回転し、モータ9
3を逆回転させると、給紙ローラ46は回転せずに、レ
ジストローラ51,52のみが回転して、記録媒体Sを
ガイド53,54方向へ走行させることが出来るよう
に、図示しないワンウェイベアリングが設けられてい
る。
【0104】以下、上記のように構成されたカラー画像
記録装置の動作について説明する。
【0105】カラー画像記録装置では、外部装置、例え
ばホストコンピュータから送られてきた画像データを受
信すると、その受信した画像データ信号をイエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラックの色別データに分解し、色別
の画像データを各メモリ89Y、89M、89C、89
Kに記憶させる。
【0106】最初に、カラー画像記録装置におけるトナ
ーカートリッジ1のアップ動作について説明する。
【0107】先ず、装置の電源が投入されると、所定の
初期設定動作が実行された後に、モータ駆動回路92を
介してモータ76を回転させる。そして、スリット円盤
77のスリット77aがフォトセンサ78で検知された
位置で、モータ76を止める。この位置は、すべてのト
ナーカートリッジ1が、それぞれのコイルバネ70によ
って上方に持ち上げられて、いずれも感光ドラム6と接
触しないホーム位置である。また、モータ114を回転
させて、吸着ローラ102を図4の実線で示した位置、
すなわち転写ドラム101から離間した位置に移動す
る。
【0108】電源投入時だけでなく、記録動作終了時に
も、モータ駆動回路92を介してモータ76を駆動し
て、必ず全てのトナーカートリッジ1が感光ドラム6か
ら離間した位置、すなわちホーム位置に復帰するように
制御される。また、吸着ローラ102も、転写ドラム1
01から離間した位置となるように制御される。
【0109】つぎに、記録動作について説明する。
【0110】制御回路111では、カラー画像記録装置
に対して外部装置、例えばホストコンピュータから送ら
れてさた画像データを受信すると、その受信した画像デ
ータ信号をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色
別データに分解し、色別の画像データを各メモリ89
Y、89M、89C、89Kに記憶させる。制御回路1
11は画像データの受信と同時に、モータ駆動回路92
を介してモータ96を駆動させて、定着器63のヒート
ローラ64を回転させるとともに、ヒータドライバ91
を介してハロゲンランプ66を点灯制御して、定着器6
3内のヒートローラ64が所定温度になるようにウォー
ミングアップする。この制御回路111は、その後もヒ
ータドライバ91を介してヒートローラ64が常に一定
温度に保たれるように制御している。
【0111】制御回路111は、モータ駆動回路92を
介してモータ93を正回転方向に駆動して、給紙ローラ
46を図示矢印Η方向に回転させる。この給紙ローラ4
6の回転により用紙収納箱41の記録媒体Sが1枚だけ
ガイド48,49の間の搬送路へ送り出される。ここ
で、記録媒体Sを、その先端がレジストローラ51,5
2に到達する距離より若干長く搬送させることによっ
て、先端がレジストローラ51,52のローラの間に押
し当てられて、記録媒体Sは若干たわんだ状態になる。
このたわみによって、記録媒体Sに生じていたスキュー
が修正される。その後で、制御回路111はモータ駆動
回路92を介してモータ114を駆動し、吸着ローラ1
02を転写ドラム101に押し当てる。
【0112】その後、制御回路111は、モータ駆動回
路92を介してモータ93を逆回転方向に駆動して、レ
ジストローラ51,52を図示矢印g方向に回転させ
て、記録媒体Sを吸着ローラ102に送る。記録媒体S
は媒体ガイド53,54に案内されて搬送され、記録媒
体Sの先端が吸着ローラ102と転写ドラム101との
間に達する。記録媒体Sが吸着ローラ102に達した
ら、転写用電源112と吸着用電源113をオンにし
て、吸着ローラ102と転写ドラム101に電圧を供給
する。これにより、記録媒体Sは転写ドラム101に吸
着される。なお、制御回路111の制御により、記録媒
体Sが転写ドラム101上に巻き付けられて、1周する
前に吸着用電源113をオフし、吸着ローラ102が図
4に示す実線位置に戻されるようになっている。
【0113】また、制御回路111ではモータ駆動回路
92からモータ76を駆動することで、印刷機構Aの感
光ドラム6Aには、マゼンタのトナーカートリッジ1M
の現像ローラ11Mを接触させ、印刷機構Bの感光ドラ
ム6Bには、ブラックのトナーカートリッジ1Kの現像
ローラ11Kを接触させる。また、モータ駆動回路92
によって、モータ94及びモータ115を駆動すること
で、印刷機構A及びΒの各感光ドラム6A、6Β、帯電
ローラ7A、7Β、各現像ローラ11M、11K、及び
各トナー供給ローラ12M、12Kを回転させるととも
に、転写ドラム101を図示矢印k方向に回転させる。
なお、このとき感光ドラム6Aとは接触していないイエ
ローの現像ローラ11Y、及びトナー供給ローラ12
Y、及び感光ドラム6Bとは接触していないシアンの現
像ローラ11C、及びトナー供給ローラ12Cは、いず
れも回転していない。
【0114】さらに、制御回路111では、それぞれ帯
電用電源84、DBバイアス電源83M、83K、SP
バイアス電源82をオンにして、各印刷機構A、Bの帯
電ローラ7A、7Βおよび現像ローラ11M、11K、
トナー供給ローラ12M、12Kに電圧を供給する。こ
れにより、各印刷機構A、Bの感光ドラム6A、6Bの
表面は、それぞれ帯電ローラ7A、7Bによって均一に
帯電される。
【0115】つぎに、制御回路111はマゼンタの画像
データを記憶しているメモリ89Mに指令を出し、この
メモリ89Μから1ライン目のマゼンタの画像データを
印刷制御回路88Aに送信する。印刷制御回路88Aで
は、メモリ89Mから送られてきた画像データが、印刷
機構AのLEDヘッド3Aに送信可能な形に変換され
て、LEDヘッド3Aに送信される。LEDヘッド3A
では、送信された画像データに応じてLEDを選択的に
点灯させることによって、一様に帯電した感光ドラム6
A表面に、画像データに対応する1ライン分の静電潜像
が形成できる。このとき、静電潜像部は0V近傍の電圧
になる。
【0116】こうして、1ライン毎にメモリ89Mから
送られてくるマゼンタの画像データは、次々に感光ドラ
ム6A表面に静電潜像化されていって、副走査方向の長
さ分だけのマゼンタの画像データが潜像化されると、露
光は終了する。一方で、感光ドラム6A表面に形成され
た静電潜像には、現像ローラ11Mで負極性に摩擦帯電
したマゼンタトナーが、静電気力により付着する。ここ
で、感光ドラム6Aは、現像ローラ11Mとともに回転
するので、静電潜像が次々にマゼンタトナーによりトナ
ー画像として反転現像される。
【0117】感光ドラム6Aが更に回転して、その表面
に形成されたトナー画像の先端が転写ドラム101上に
巻き付いている記録媒体Sの印字先端位置に到達する
と、トナー画像は感光ドラム6A表面から静電気的に記
録媒体Sに転写される。こうして感光ドラム6Aの回転
にともなって次々にトナー画像が転写ドラム101上の
記録媒体Sに転写され、1ページ分のマゼンタのトナー
画像すべてが記録媒体Sに転写される。
【0118】つぎに印刷機構Βによるブラックのトナー
画像の記録媒体Sへの転写について述べる。
【0119】制御回路111では、ブラックの画像デー
タを記憶しているメモリ89Κに指令を出し、このメモ
リ89Kから1ライン分のブラックの画像データが、印
刷機構Βの印刷制御回路88Bに送信される。印刷制御
回路88Bでは、メモリ89Κから送られてきた画像デ
ータが、印刷機構BのLEDヘッド3Bに送信可能な形
に変換されて、LEDヘッド3Bに送信される。LED
ヘッド3Βでは、送信された画像データに応じてLED
を選択的に点灯させることによって、帯電した感光ドラ
ム6B表面に、画像データに対応する1ライン分の静電
潜像が形成できる。
【0120】こうして、1ライン毎にメモリ89Κから
送られてくるブラックの画像データは、次々に感光ドラ
ム6B表面に静電潜像化されていって、副走査方向の長
さ分だけのブラックの画像データが潜像化されると、露
光は終了する。一方で、感光ドラム6Β表面に形成され
た静電潜像には、現像ローラ11Kで負極性に摩擦帯電
したブラックトナーが、静電気力により付着する。ここ
で、感光ドラム6Bは、現像ローラ11Kとともに回転
するので、静電潜像が次々にブラックのトナーによりト
ナー画像として反転現像される。
【0121】感光ドラム6Βが更に回転して、トナー画
像は次々に転写ドラム101の記録媒体S上に転写さ
れ、1ページ分のブラック画像が転写される。この時点
で記録媒体Sには、マゼンタとブラックのトナー画像が
重ねて転写されたことになる。こうして、転写ドラム1
01に巻き付いている記録媒体Sに、マゼンタのトナー
画像に重ねて合わせるようにして、ブラックのトナー画
像の転写が終了する。
【0122】その後、制御回路111ではモータ駆動回
路92からモータ76を駆動することで、印刷機構Aの
感光ドラム6Aには、イエローのトナーカートリッジ1
Yの現像ローラ11Yを接触させ(図示破線で示す状
態)、印刷機構Bの感光ドラム6Bには、シアンのトナ
ーカー卜リッジ1Cの現像ローラ11Cを接触させる。
このとき、それまで各感光ドラム6A、6Bと接触して
いたマゼンタのトナーカートリッジ1M及びブラックの
トナーカートリッジ1Κは、いずれも各感光ドラム6
A、6Bから離間した状態になる。
【0123】この状態で、制御回路111では、イエロ
ーの画像データを記億しているメモリ89Yに指令を出
し、このメモリ89Yから1ライン目のイエローの画像
データが印刷制御回路88Aに送信される。印刷制御回
路88Aでは、メモリ89Yから送られてきた画像デー
タが、印刷機構AのLEDヘッド3Aへ送信可能な形に
変換され、かつ既に記録媒体S上に転写されているマゼ
ンタ及びブラックのトナー画像に対して色ずれを起こさ
ずに、イエローのトナー画像が転写可能なタイミングで
LEDヘッド3Aに送信される。LEDヘッド3Aで
は、送信された画像データに応じてLEDを選択的に点
灯させることによって、感光ドラム6A表面に、イエロ
ーの画像データに対応する1ライン分の静電潜像が形成
できる。
【0124】こうして、1ライン毎にメモリ89Yから
送られてくるイエローの画像データは、次々に感光ドラ
ム6A表面に静電潜像化されていって、副走査方向の長
さ分だけのイエローの画像データが潜像化されると、露
光は終了する。一方で、感光ドラム6A表面に形成され
た静電潜像には、現像ローラ11Yで負極性に摩擦帯電
したイエロートナーが、静電気力により付着する。ここ
で、感光ドラム6Aは、現像ローラ11Yとともに回転
するので、静電潜像が次々にイエロートナーによりトナ
ー画像として反転現像される。
【0125】感光ドラム6Aが更に回転して、その表面
に形成されたトナー画像の先端が転写ドラム101上に
巻き付いている記録媒体Sの先端位置に到達すると、ト
ナー画像は感光ドラム6A表面から静電気的に記録媒体
Sに転写される。こうして感光ドラム6Aの回転にとも
なって、イエロートナー画像が次々に転写ドラム101
上の記録媒体Sに転写され、1ページ分のイエロー画像
すべてが、既に転写されているマゼンタ、ブラックのト
ナー画像の上に、色ずれを起こすことなく転写される。
その間、搬送ドラム101は回転を続け、そこに転写さ
れたトナー画像(マゼンタ、ブラック、イエロー)の先
端が再び印刷機構Bの感光ドラム6Βとの接触位置に達
した時点で、印刷機構Bによるシアンのトナー画像の転
写が始まる。
【0126】つぎに印刷機構Βによるシアンのトナー画
像の記録媒体Sへの転写について述べる。
【0127】制御回路111では、メモリ89Cから1
ライン分のシアンの画像データを、印刷機構Bの印刷制
御回路88Βに送信するように指令がなされる。印刷制
御回路88Bでは、メモリ89Cから送られてきた画像
データを、印刷機構BのLEDヘッド3Βに送信可能な
形に変換して、LEDヘッド3Bに送信して、帯電した
感光ドラム6B表面に、シアンの画像データに対応する
1ライン分の静電潜像を形成する。
【0128】このようにライン毎にメモリ89Cから送
られてくるシアンの画像データは、次々に感光ドラム6
B表面に静電潜像化されていって、副走査方向の長さ分
だけのシアンの画像データが潜像化されると、露光は終
了する。一方で、感光ドラム6B表面に形成された静電
潜像には、現像ローラ11Cで負極性に摩擦帯電したシ
アントナーが、静電気力により付着する。ここで、感光
ドラム6Bは、現像ローラ11Cとともに回転するの
で、静電潜像が次々にシアントナーによりトナー画像と
して反転現像される。感光ドラム6Βが更に回転して、
トナー画像は次々に転写ドラム101の記録媒体Sに既
に転写されているマゼンタ、ブラック、イエローのトナ
ー画像の上に転写され、1ページ分のシアン画像が転写
される。
【0129】こうして、転写ドラム101に巻き付いて
いる記録媒体Sに、マゼンタ、ブラック、イエローのト
ナー画像に重ね合わせるようにして、シアンのトナー画
像の転写が終了する。制御回路111は、全ての転写が
終了した時点で転写用電源115をオフにする。
【0130】印刷機構A,Bによる記録媒体Sへの2回
目の転写、即ちイエロー及びシアンのトナー画像を転写
している最中に、記録媒体Sの先端が除電器103に達
すると、制御回路111は除電器103をオンにする。
除電器103がオンになると、記録媒体Sの先端が転写
ドラム101から浮き上がって、転写ドラム101に近
接配置された分離爪104の先端に捉えられることによ
り、記録媒体Sが転写ドラム101から分離される。そ
の後、記録媒体Sは分離爪104に沿って定着器63に
送られる。
【0131】なお、分離爪104を回動可能に構成し
て、1回目の転写を行なっているときは転写ドラム10
1から離反させておき、2回目の転写時に転写ドラム1
01に接触させるように構成することもできる。その場
合には、制御回路111において記録媒体Sの後端が分
離爪104を通過したことを検出し、その後に分離爪1
04を回動させて転写ドラム101に接触させればよ
い。
【0132】トナー画像が転写された記録媒体Sは更に
搬送されて、定着器63に達する。定着器63では、既
に定着可能な温度に達しているヒートローラ64と、こ
れに圧接する加圧ローラ65により、トナー画像が記録
媒体Sに定着される。定着が終了すると、記録媒体Sは
排出口68からカラー画像記録装置の外部のスタッカ部
69に排出される。制御回路111では、排出口68近
傍に配置したフォトセンサ67によって記録媒体Sの後
端を検出することにより、この排出を知ることができ
る。
【0133】すべてのトナーカートリッジ1は前述した
動作によりホーム位置に戻され、すべての記録動作が終
了となる。この時点で、制御回路111はモータ制御回
路92を介して全モータを停止し、また高圧電源もすべ
てオフにする。
【0134】以上のように動作するカラー画像記録装置
では、印刷機構Bによるブラックトナーのみでのモノク
ロ印刷だけでなく、印刷機構Aと印刷機構Bとを組み合
わせて、2色のカラー印刷を実行することができる。そ
して、そのような2色以下の印刷を行なう場合には、2
色のトナー画像が転写ドラム101に巻き付けられた記
録媒体Sに同時に転写できるので、転写ドラム方式の特
徴である記録媒体Sへの高速な記録が可能になる。
【0135】ところで、4色のカラー印刷のときには、
転写ドラム101を2回転させて記録媒体Sに転写させ
ているから、2色以下の印刷速度と比較すると、約1/
2の速度となる。しかし、従来の転写ドラム方式では、
4色カラー印刷の速度は、モノクロ印刷(ブラックトナ
ーによる印刷)の速度の1/4となっていたのであるか
ら、このような従来装置と比較すれば2倍も高速なカラ
ー印刷が実現できる。
【0136】また、トナー画像を転写ドラムに巻き付け
た記録媒体S上に直接転写できるので、第1の実施の形
態における中間転写体(転写ベルト20)を使用しない
で、その上に残留するトナーの発生もなく、さらに印刷
品位が良好にできるという効果がある。
【0137】さらには、感光体及び転写体を全て、ドラ
ム状にしているので、色ずれが発生しにくいという効果
もある。
【0138】このように、第2の実施の形態に係るカラ
ー画像記録装置では、印刷機構Aと印刷機構Bとを用い
た4色カラー印刷の記録速度を、単色、または2色のカ
ラー印刷と比較して1/2まで高めることができる。し
たがって、第1の実施の形態において説明した中間転写
方式のカラー画像記録装置と同様に、従来の装置の印刷
速度に対して2倍の速度となっている。また、従来の転
写ドラム方式のものでは、1色ずつ転写ドラムを転写ド
ラム101に交代して接触させる必要があるので、機械
的な摩滅が促進され、転写体の寿命が短くなる。これに
対して、第2の実施の形態では、4色カラー印刷の場合
でも2色ずつ2回、転写ドラムを回せばよいので、その
分だけ転写体の寿命を延ばすことができる。さらに、画
像形成手段が2種類(印刷機構A,B)であるので、タ
ンデム方式の場合の4種類に比して、安価な装置とな
り、コストパフォーマンスの高いカラー画像記録装置が
提供できるという効果もある。
【0139】上述した第1、及び第2の実施の形態で
は、いずれも感光ドラム6への潜像を書き込む手段とし
て、LEDヘッド3を用いたものについて説明したが、
これに限定されるものではなく、レーザヘッドや液晶シ
ャッターなどを用いるものであってもよい。また、トナ
ーカートリッジ1を移動させる手段として、カム71を
用いた例を説明したが、これに限定されるものでなく、
ラックとピニオンなどを使用してもよい。さらに、トナ
ーカートリッジ1のトナー色の配置についても、これら
の実施の形態に示した順番に限定されるものではない。
【0140】第3の実施の形態 第1、或いは第2の実施の形態では、印刷機構A及びΒ
の感光ドラム6の軸は、いずれも装置フレームに固定さ
れていた。そのため、印刷機構Bによってブラックのみ
を印刷しているときに、実際には印刷に寄与していない
印刷機構Aの感光ドラム6Aも回転して、感光ドラムの
寿命を短くしてしまうという問題が発生する。そこで、
第3の実施の形態では、印刷に使用していない感光ドラ
ムを回転させないようにした。
【0141】図6は、感光ドラム6をアップダウンさせ
る移動機構の要部を示す斜視図である。感光ドラムを回
転させないようにするためには、感光ドラム6を転写ベ
ルト20、或いは転写ドラム101から離間させる必要
がある。図6において、8aは画像形成部2Aのフレー
ム8の両側に設けられた支点軸である。画像形成部2A
は、そのフレーム8の両側板によって感光ドラム6を保
持しており、フレーム8全体が図示しない装置フレーム
に対して、支点軸8aを中心にして図示矢印r方向に回
動自在に支持されている。
【0142】図6に示すように、画像形成部2Aの左下
方にはカムシャフト121が回転自在に支持されてお
り、フレーム8の左側の両端にはガイド部8bが設けら
れている。このカムシャフト121には、その両端側で
それぞれフレーム8のガイド部8bと接触するように、
偏心カム122が固着されている。また、フレーム8は
バネ117によって下方に押圧されている。そのため、
カムシャフト121が回転すると、偏心カム122がガ
イド部8bと接触しながら、フレーム8は偏心カム12
2の偏心量分だけ図示矢印r方向に回動する。カムシャ
フト121の一方端部の近傍にはワンウェイギヤ123
が固着されていて、このワンウェイギヤ123はギヤ1
34の一方のギヤ部134bと噛み合い、このギヤ13
4の他方のギヤ部134aはモータギヤ124と噛み合
っている。モータギヤ124はモータ125の回転軸に
固着されている。また、ギヤ134の他方のギヤ部13
4aは、感光ドラム6Aの一端部に固着されたギヤ6g
にも噛み合っている。これによりモータ125が駆動す
ると、感光ドラム6Aが回転するようになっている。
【0143】ワンウェイギヤ123はワンウェイベアリ
ング118を装備していて、これによりワンウェイギヤ
123が図示矢印s方向に回転するときには空滑りし
て、カムシャフト121に動力が伝達されない。ワンウ
ェイギヤ123が、図示矢印t方向に逆回転すると、そ
の回転力はカムシャフト121に伝達され、偏心カム1
22も矢印t方向に回転することになる。また、ワンウ
ェイギヤ123がカムシャフト121に動力を伝達しな
い方向、すなわち図示矢印s方向に回転するときは、感
光ドラム6Aが図示矢印a方向に回転する。この感光ド
ラム6Aのギヤ6gには、図1、図4に示す帯電ローラ
7Aおよびスパイラルスクリュー10Aのギヤが噛み合
っていて、感光ドラム6Aの回転とともに、帯電ローラ
7Aおよびスパイラルスクリュー10Aが回転するよう
になっている。128は装置フレーム側に設けられたス
トッパであって、このストッパ128にフーレム8の一
部が突き当たって、画像形成部2Aの図示矢印rとは逆
方向での回動位置を規制するものである。
【0144】なお、カムシャフト121の一方端部に
は、スリット円盤126が固着されていて、このスリッ
ト円盤126にスリット126aが設けられている。1
27は、このスリット126aを検知するためのフォト
センサであって、このフォトセンサ127の出力信号に
よって偏心カム122の回転位置が判別できるように構
成されている。
【0145】つぎに、上記構成の移動機構による画像形
成部2Aのアップダウン動作について説明する。最初
に、画像形成部2Aを転写ベルト20または転写ドラム
101から離間させる動作を説明する。
【0146】先ず、画像形成装置2Aを回転させる前
に、前述したように両トナーカートリッジ1Y、1Mを
感光ドラム6Aと接触しない位置に持ってくる。すなわ
ち、モータ駆動回路92を介してモータ76を回転さ
せ、そしてスリッ卜円盤77のスリット77aをフォト
センサ78で検知した位置でモータ76を止める。この
位置がトナーカートリッジ1Yとトナーカートリッジ1
Mがコイルバネ70y、70mによって上方に持ち上げ
られ、感光ドラム6Aに接触しないホーム位置である。
【0147】つぎに、モータ125を逆転方向に駆動し
て、ワンウェイギヤ213を矢印t方向に回転させる。
このとき、ワンウェイギヤ123のワンウェイベアリン
グ118がロックされ、カムシャフト121も矢印t方
向に回転し、カムシャフト121に固着している偏心カ
ム122が回転する。これにより、偏心カム122はフ
レーム8のガイド部8bと接触しながら、支点軸8aを
中心にして画像形成部2Aをバネ117に反して矢印r
方向に持ち上げる。そして、スリット円盤126のスリ
ット126aをフォトセンサ127で検知した位置でモ
ータ125を止める。この位置は、感光ドラム6Aが転
写ベルト20や転写ドラム101に対して離間させた位
置となる。したがって、感光ドラム6Aと、対応するト
ナーカートリッジ1Y、1Mを非駆動状態にできる。
【0148】なお、モータ125を逆転方向に駆動する
ことで、ワンウェイギヤ123が矢印t方向に回転する
と同時に、感光ドラム6Aも矢印aとは逆方向に回転す
るが、その回転量は少なく、ここでは問題にならない。
【0149】その後、離間した感光ドラム6Aを転写ベ
ルト20や転写ドラム101に対して接触させる場合に
は、ワンウェイギヤ123を矢印s方向に回転させる。
すると、カムシャフト121には動力が伝達されないの
で、カムシャフト121に固着している偏心カム122
がバネ117の付勢力によって、感光ドラム6Aを下方
に下げる方向に回動されて、感光ドラム6Aはストッパ
128により停止させられるまで下降する。なお、感光
ドラム6Aが上方に持ち上げられた時、ガイド部8bを
介してバネ117の付勢力が偏心カム122に作用する
位置で、モータ125を停止するものとする。
【0150】以上のように感光ドラム6をアップダウン
させる移動機構を備えたカラー画像記録装置では、少な
くとも4色以上の画像形成手段を有するカラー画像記録
装置おいて、画像形成手段のいずれか一方または両方を
転写体から接触または離間させることによって、記録に
使用しない画像形成手段は転写体から離間させて、感光
ドラム6A,6Bや、使用しないトナーカートリッジを
非駆動状態にできる。特に、記録に使用する画像形成手
段のみを選択して、未使用な画像形成手段を非動作にす
るので、画像形成手段の寿命を延ばせるという効果があ
る。
【0151】第4の実施の形態 第1の実施の形態では、転写ベルト20の基準位置に基
づいて転写タイミングを決定するために、一対のフォト
センサ37で転写ベルト20のスリット穴を検出して、
転写ベルト20に転写されているトナー画像の先端位置
と、記録媒体Sの先端とを一致させていた。しかしなが
ら、これでは転写ベルト20の1周長を検出することは
できても、印刷機構Aと印刷機構Bの距離は製造上の精
度で異なってくるので、印刷機構A及び印刷機構Bで記
録された画像間には多少の色ズレを許容することにな
る。
【0152】第4の実施の形態は、転写ベルト20の基
準位置と印刷機構Aと印刷機構Bの距離を簡単な方法で
検出して、色ズレのない中間転写方式のカラー画像記録
装置を提供するものである。
【0153】図7は、第4の実施の形態に係るカラー画
像記録装置の要部を模式的に示す斜視図である。この図
7において、第1の実施の形態と同じ機能部品には同一
の符号を附し、説明は省略する。この装置の特徴は、第
1印刷機構A、及び第2の印刷機構Bにより転写ベルト
20に基準マーク151a、151bを記録させる制御
回路140を備え、印刷機構Aの感光ドラム6Aによっ
て、マゼンタの基準マーク151aを印刷し、同時に、
印刷機構Βの感光ドラム6Bによってブラックの基準マ
ーク151bを印刷している。また、印刷機構Aと印刷
機構Bとの中間位置であって、転写ベルト20に近接す
る装置本体フレームに、トナー読取センサ150が固着
されていることである。ここで、Lpは基準マーク15
1aと151bとの印刷間隔、Lsは印刷機構Aと印刷
機構Bの配置間隔である。
【0154】つぎに、第4の実施の形態に係る記録動作
について説明する。
【0155】図8は、トナー読取センサ150の出力信
号を示すタイミングチャートである。カラー画像記録装
置の電源が投入され、所定の初期設定を行った後に、第
1の実施の形態で詳細に説明した記録動作に従って、印
刷機構Aの感光ドラム6Aにはマゼンタの現像ローラ1
1Μを、印刷機構Βの感光ドラム6Bにはブラックの現
像ローラ11Kを接触させる。そして転写ベルト20の
駆動に先立って、印刷機構Aによって基準マーク151
aを記録し、印刷機構Βによって基準マーク151bを
記録する。このとき、LEDヘッド3AとLEDヘッド
3Bを同時にそれぞれ感光ドラム6Aと感光ドラム6Β
に対して露光して、基準マーク151aおよび151b
の静電潜像を形成し、現像ローラ11M及び現像ローラ
11Κによってそれぞれマゼンタトナーの基準マーク1
51aおよびブラックトナーの基準マーク151bが形
成される。
【0156】このように、制御回路140によってLE
Dヘッド3AとLEDヘッド3Bを同時に露光して基準
マーク151aおよび151bを形成しているので、こ
の2つの基準マーク151aと151bとの印刷間隔L
pが印刷機構Aと印刷機構Bの配置間隔Lsとは一致す
る。従って、この2つの基準マーク151aと151b
との間隔Lpをトナー読取センサ150で検出すれば、
印刷機構Aと印刷機構Bの間隔Lsが判別できる。
【0157】ここで、転写ベルト20の1周長Lbと印
刷機構A,B間の配置間隔Lsを検出する動作を、図8
のタイムチャートを用いて説明する。モータ駆動回路9
2によって、モータ94及びモータ95を駆動すること
で、印刷機構A及びBの各感光ドラム6A、6B、帯電
ローラ7A、7B、各現像ローラ11M、11K、各ト
ナー供給ローラ12M、12Κ、及び各転写ローラ4
A、4Bをそれぞれ回転させるとともに、駆動ローラ3
0を回転させて、転写ベルト20を走行させる。トナー
読取センサ150は、走行している転写ベルト20に転
写された印刷機構Aによる基準マーク151aを読みと
ることが出来る。その後、転写ベルト20は矢印d方向
に搬送しているので、トナー読取センサ150はつぎに
印刷機構Bによる基準マーク151bを読みとることな
る。さらに、転写ベルト20は矢印d方向に搬送されて
いるので、1周後の基準マーク151aを再度読みとる
ことになる。
【0158】ここで、転写ベルト20を駆動しているモ
ータをステッピングモータで構成すれば、その回転量は
ステップ数で分かる。従って、図8に示す距離間隔はモ
ータのステップ数で容易に検出できる。1周後の基準マ
ーク151bを読取終えたら、クリーニングブレード3
4を転写ベルト20に押し当てて転写ベルト20上の基
準マーク151a、151b(トナー)を削り取る。
【0159】以上のようにして、転写ベルト20の1周
長Lbと、印刷機構Aと印刷機構Βとの間隔Lpとを知
ることができれば、転写ベルト20上における色ズレの
原因をなくすことができる。
【0160】すなわち、印刷機構AのLEDヘッド3A
によって、マゼンタ画像を露光してから、Lpに相当す
るステップ数だけ回転した後に印刷機構BのLEDヘッ
ド3Βによってブラック画像を露光する。これにより、
印刷機構Aと印刷機構Βによるマゼンタ画像とブラック
画像は色ズレを起こすことなく、一致する。次々にマゼ
ンタ及びブラック画像を転写ベルト20に記録し、1ペ
ージ分のマゼンタ及びブラック画像の記録を終了した
ら、トナーカートリッジ1の現像ローラ11を切り替え
る。すなわち、印刷機構Aにはイエローの現像ローラ1
1Yを、印刷機構Bにはシアンの現像ローラ11Cを接
触させる。そして、マゼンタ画像の1ライン目の画像を
LEDヘッド3Aで露光を開始してから、Lbに相当す
るステップ数だけ回転した後にLEDヘッド3Aによっ
てイエローの1ライン目の画像を露光し、次いでLpに
相当するステップ数だけ経過したときに、印刷機構Bの
LEDヘッド3Βによってシアン画像の1ライン目の露
光を開始する。
【0161】以下、1ページ分のイエロー画像及びシア
ン画像を転写ベルト20に重ねて転写する。以上によっ
て、色ズレを起こすことなく転写ベルト20上に転写で
きる。転写ベルト20に1ページ分のカラー画像の転写
が終了したら、第1の実施の形態で説明したように、転
写ベルト20のトナー画像を記録媒体Sに転写して、記
録することができる。
【0162】以上のように、転写ベルト20の周長、及
び印刷機構Aと印刷機構Bの配置間隔を検出して転写タ
イミングを決定できるカラー画像記録装置では、色ズレ
が発生しない。
【0163】なお、第4の実施の形態では、カラー画像
記録装置内部に温度センサや湿度センサを設け、装置内
であらかじめ設定された設定値を越えた環境変化が生じ
た場合に限って、基準マーク151a、151bの記録
及び読み取りを行なうようにしてもよい。
【0164】
【発明の効果】この発明は、以上に説明したように構成
されているので、以下に示すような効果を奏する。
【0165】第1に、少なくとも4色以上の画像形成手
段を有する中間転写方式のカラー画像記録装置おいて
は、第1の画像形成手段と第2の画像形成手段によって
2色以下の画像が形成されるときは、高速に印刷がで
き、4色以上の画像が形成されるときは、印刷速度の約
1/2しか速度が落ちないという効果がある。これは、
従来の中間転写方式と比較した場合に、2倍の印刷速度
である。また、従来の中間転写方式では、1色ずつ4回
も転写体を回す必要があるので、転写体の機械的な摩滅
が大きくなって、装置の寿命が短くなる。これに対し
て、本発明は2色ずつ2回しか転写体を回さないので、
その分転写体の寿命を延ばすことができる。
【0166】第2に、画像形成手段が2種類であるの
で、タンデムの4種類に比して、安価なになり、コスト
パフォーマンスの高いカラー画像記録装置が提供できる
という効果がある。
【0167】第3に、色ズレが全く発生しないカラー画
像記録装置を提供できるという効果がある。
【0168】第4に、少なくとも4色以上の画像形成手
段を有する転写ドラム方式のカラー画像記録装置おいて
は、第1の画像形成手段と第2の画像形成手段によって
2色以下の画像が形成されるときは、高速に印刷がで
き、4色以上の画像が形成されるときは、印刷速度の約
1/2しか速度が落ちないという効果がある。これは、
従来の転写ドラム方式の場合と比較して、2倍の印刷速
度である。また、転写ドラムに巻き付けた記録媒体上に
直接転写できるので、中間転写体上に残留するトナーの
発生もなく、さらに印刷品位が良好にできるという効果
がある。さらに、感光体及び転写体を全て、ドラム状に
しているので、色ずれが発生しないという効果もある。
【0169】第5に、画像形成手段及び転写体の磨耗を
極力減少させることができ、装置寿命を延ばせるという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の実施の形態に係る中間転写方式のカラ
ー画像記録装置の全体構成を示す図である。
【図2】 トナーカートリッジ1をアップダウンさせる
要部のみを示す斜視図である。
【図3】 第1の実施の形態に係る印刷制御機構を示す
ブロック図である。
【図4】 第2の実施の形態に係る転写ドラム方式のカ
ラー画像記録装置の全体構成を示す図である。
【図5】 第2の実施の形態に係る印刷制御機構を示す
ブロック図である。
【図6】 第3の実施の形態に係る感光ドラムをアップ
ダウンさせる機構の要部のみを示す斜視図である。
【図7】 第4の実施の形態に係るカラー画像記録装置
の要部を模式的に示す斜視図である。
【図8】 トナー読取センサの出力信号を示すタイミン
グチャートである。
【符号の説明】
1 トナーカートリッジ、 2 画像形成部、 3 L
EDヘッド、 4 転写ローラ、 5 軸、 6 感光
ドラム、 7 帯電ローラ、 8 フレーム、9 クリ
ーニングブレード、 10 スパイラルスクリュー、
11 現像ローラ、 12 トナー供給ローラ、 13
現像ブレード、 14 撹拌シャフト、 15 トナ
ー収納部、 16 フレーム、 16Ya,16Μa,
16Ca,16Ka ガイドプレート、 17 バネ、
20 転写ベルト、 30駆動ローラ、 31 従動
ローラ、 32 ローラ、 33 転写ローラ、 34
クリーニングブレード、 35 廃トナー収納部、
36 スパイラルスクリュー、 37 フォトセンサ、
40 給紙機構、 41 記録媒体収容箱、42 押
し上げ板、 43 押圧手段、 44 弁別手段、 4
5 バネ、46 給紙ローラ、 48、49 ガイド、
51、52 レジストローラ、53、54 媒体ガイ
ド、 55 フォトセンサ、 62 ガイド、 63
定着器、 64 ヒートローラ、 65 加圧ローラ、
66 ハロゲンランプ、67 フォトセンサ、 68
排出口、 69 スタッカ部、 70y,70m,7
0c,70k コイルバネ、 71y,71m,71
c,71k カム、72y,72m,72c,72k
シャフト、 73y,73m,73c,73k ギヤ、
74 ギヤ、 75 モータギヤ、 76 モータ、
77 スリット円盤、 77a スリット、 78
フォトセンサ、 81、111 制御回路、 82 S
Ρバイアス電源、 83Y、83M、83C、83K
DBバイアス電源、 84 帯電用電源、 85A、8
5B、85T、112 転写用電源、 88A、88B
印刷制御回路、 89 メモリ、 90 インタフェ
ース部、 91 ヒータドライバ、 92 モータ駆動
回路、 93,94,95,96,97,98、115
モータ、 99 センサレシーバドライバ、101
転写ドラム、 102 吸着ローラ、 103 除電
器、 104分離爪、 113 吸着用電源、 114
除電用電源、 117 バネ、 118 ワンウェイ
ベアリング、 121 カムシャフト、 122 偏心
カム、123 ワンウェイギヤ、 124 モータギ
ヤ、 125 モータ、 126 スリット円盤、 1
26a スリット、 127 フォトセンサ、 128
ストッパ、 134, 134b ギヤ、 140 制御
回路、 150 トナー読み取りセンサ。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに異なる色のトナーの収納部と現像
    ローラとを有する、少なくとも4個以上のトナーカート
    リッジと、 感光体と露光手段とを有し、それぞれ転写用のトナー画
    像を形成する第1、及び第2の画像形成手段と、 前記第1、及び第2の画像形成手段から記録媒体にトナ
    ー画像を転写する転写体手段とを備え、 前記第1、第2の画像形成手段には、それぞれ少なくと
    も2個以上のトナーカートリッジが配設されていること
    を特徴とするカラー画像記録装置。
  2. 【請求項2】 前記転写体手段が転写ベルトであること
    を特徴とする請求項1に記載のカラー画像記録装置。
  3. 【請求項3】 前記転写体手段が転写ドラムであること
    を特徴とする請求項1に記載のカラー画像記録装置。
  4. 【請求項4】 前記転写体手段に供給される記録媒体に
    対する、前記転写体手段に形成されるトナー画像の基準
    位置を検出するための検出手段を設けたことを特徴とす
    る請求項1に記載のカラー画像記録装置。
  5. 【請求項5】 互いに異なる色のトナーの収納部と現像
    ローラとを有する、少なくとも4個以上のトナーカート
    リッジと、 感光体と露光手段とを有し、それぞれ転写用のトナー画
    像を形成する第1、及び第2の画像形成手段と、 前記第1、及び第2の画像形成手段からトナー画像を、
    ドラム円周面に巻き付けられた状態で保持されている記
    録媒体に転写する転写ドラム手段とを備え、 前記第1、第2の画像形成手段には、それぞれ少なくと
    も2個以上のトナーカートリッジが配設されていること
    を特徴とするカラー画像記録装置。
  6. 【請求項6】 前記各トナーカートリッジの現像ローラ
    を、前記第1、第2の画像形成手段の感光体に接触させ
    る第1の位置、及び離間させる第2の位置の間で移動す
    る移動手段を設けたことを特徴とする請求項1又は5に
    記載のカラー画像記録記録装置。
  7. 【請求項7】 前記第1、第2の画像形成手段の感光体
    を、前記転写体手段、或いは転写ドラム手段に接触させ
    る第3の位置、及び離間させる第4の位置の間で移動す
    る移動手段を設けたことを特徴とする請求項6に記載の
    カラー画像記録記録装置。
  8. 【請求項8】 互いに異なる色のトナーの収納部と現像
    ローラとを有する、少なくとも4個以上のトナーカート
    リッジと、 感光体と露光手段とを有し、それぞれ転写用のトナー画
    像を形成する第1、及び第2の画像形成手段と、 前記第1、及び第2の画像形成手段から記録媒体にトナ
    ー画像を転写する転写ベルトとを備えたカラー画像記録
    装置であって、 前記第1、及び第2の画像形成手段により前記転写ベル
    トに基準マークを記録させる制御手段と、 前記転写ベルトに記録された基準マークを読み取るため
    のセンサとを設けて、 前記制御手段は、前記第1、及び第2の画像形成手段よ
    りトナー画像を転写する前に前記転写ベルトに基準マー
    クを記録させ、前記センサでこれらの基準マークを読み
    取ることによって、前記転写ベルトの周長、及び前記第
    1の画像形成手段と前記第2の画像形成手段との配置間
    隔を検出するようにしたことを特徴とするカラー画像記
    録装置。
  9. 【請求項9】 前記制御手段は、前記基準マークを、前
    記第1の画像形成手段と前記第2の画像形成手段とから
    同時に前記転写ベルトに記録させることを特徴とする請
    求項8に記載のカラー画像記録装置。
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