JP3113260B2 - カラー画像出力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、カラー画像出力装置に関し、より詳細に
は、複数の電子写真プロセスを利用するカラー画像出力
装置に関する。

従来技術 電子写真方式により多色画像を得る手段としては、以
下の３つの方法が主に行われている。

まず、第１の方法として、第７図に示すように、矢印
Ｄ方向に回転可能な円筒状の感光体ドラム80の周囲に帯
電装置81、露光装置82、現像装置83、転写装置84、クリ
ーニング装置85を順次配設する。露光装置82は画像信号
をレーザビームとして発生するレーザビーム発生手段8
8、ポリゴンミラー89、レンズ90およびミラー91を有し
ている。現像装置83は、それぞれイエロートナー
（Ｙ）、マゼンタトナー（Ｍ）、シアントナー（Ｃ）を
収容した３つの現像器83Y、83M、83Cにブラックトナー
を収容した現像器83Bを加えた４つの現像器からなり、
それらの個々の現像器が制御信号により切り換えられて
感光体ドラム80に作動する。転写ドラム87は、軸を中心
に矢印Ｅ方向に感光体ドラム80の回転周速と等速度の周
速で回転駆動される。

このような装置において、画像形成プロセスが４回繰
り返されて、多色画像が形成される。

第１プロセスは、感光体ドラム80に対する露光を目的
のカラー画像のイエロー成分とし、レーザビーム発生手
段88よりイエロー成分のレーザビームを発生し、感光体
ドラム80上に照射する。現像装置83はイエロートナー現
像器83Yを働かせて実行する。これにより現像器83Yを通
過した感光体ドラム80上に目的のカラー画像の成分色像
としてのイエロートナー画像が形成され、そのイエロー
トナー画像が転写ドラム87側の転写紙に転写装置84によ
り転写される。

第２プロセスは、露光を目的画像のマゼンタ成分像と
し、マゼンタトナー現像器83Mを働かせて実行する。こ
れにより、引き続き転写ドラム87に巻き付き保持されて
いる転写紙に目的カラー画像のマゼンタ成分トナー画像
が、先に転写したイエロー成分トナー画像に重ね刷りさ
れる。

以下第３プロセスは露光を目的カラー画像のシアン成
分像とし、シアントナー現像器83Cを働かせて実行し、
第４プロセスは露光を黒成分像とし、ブラックトナー現
像器83Bを働かせて実行する。

これにより、転写ドラム87側の転写紙に更にシアン成
分トナー画像及び黒成分トナー画像が順次に重ね刷りさ
れて最終的に目的のカラー画像に応じたトナー画像が合
成形成される。転写紙は最後の黒成分トナー画像の転写
が行れた後、転写ドラム87から開放された定着装置（図
示せず）へ搬送されてトナー画像が定着され、カラー記
録物あるいは被写物として機外へ排出される。

しかしこのような構成の装置では、次のような欠点や
不具合を有している。

感光体に像を形成し、転写ドラムに転写紙を巻きつけ
複数回転写するため、ブラックトナーを入れた４色刷り
の場合、通常の複写時間の約４倍の時間がかかる。ま
た、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー
の露光から現像までの時間が異なるため、潜像の暗減
衰、明減衰が色によって異なり、各色ごとのコントラス
ト特性が一致せず色相が所望のものと異なってしまう。
さらに、現像器の形状が各色によって異なり、各色専用
の現像器を開発する必要があり、開発期間が長くなり、
製造コストが高くなる。

次に第２の方法として、第８図に示すように、上述の
第１の方法において現像装置86を４つの同形の現像器86
Y、86M、86C、86Bが一体として成る構成とし、各色の現
像時に対応する現像器が移動して感光体ドラム80と対面
して現像を行い、転写ドラム87に巻きつけられた転写紙
にトナー像を転写する方法のものがある。この方法であ
ると、感光体ドラム80の同一位置においてそれぞれの色
の現像が行われるため、イエロー、マゼンタ、シアン、
ブラックのいずれもが露光から現像までの時間が一致
し、各色とも同一の条件で現像を行うことができる。ま
たそれぞれの現像器86Y、86M、86C、86Bを同一形状とす
ることも可能である。

しかしながら、現像・転写工程を４回繰り返す必要が
あるため、やはり複写スピードが遅くなり、また現像装
置の移動のための正確な制御が難しく、色合わせの位置
がずれて画像が乱れやすくなる。画像重ね合わせの精度
を正確に行うためには、装置が複雑になり、コスト高と
なる。さらに、現像に関与しない待機中の現像器は傾斜
あるいは逆さになるため、トナーこぼれやトナー飛散等
が起こりやすい。

次に、第３の方法として、第９図に示すように感光体
ドラム92の廻りに帯電装置93、露光装置94、現像器95、
転写装置96、クリーニング装置97を有する作像プロセス
を搬送ベルト98上に４つ配置した方法のものもある。４
つの作像プロセスS₁、S₂、S₃、S₄の現像器95Y、95M、95
C、95Bにはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラ
ックのトナーが内臓されている。まず、作像プロセスS₁
において、感光体ドラム92に一様の電荷を付与し、イエ
ロー成分像の露光を行い、現像器95にてイエロートナー
の現像を行って感光体ドラム92上にイエロートナー像を
形成した後、搬送ベルト98によって搬送されてきた転写
紙に転写手段96にて転写される。次いで作像プロセスS₂
によりマゼンタトナーを、作像プロセスS₂によりシアン
トナーを、作像プロセスS₄によりブラックトナーを順次
形成して転写紙上に転写し、最終的に目的のカラー画像
に対応したトナー画像が合成形成される。この方式で画
像形成を行うと、転写紙が一方向（矢印Ｆ方向）に移動
し、トナー画像が順次形成されるため、高速化が可能と
なる。

しかしながら、現像器のみならず、帯電装置、露光装
置、クリーニング装置などの各作像プロセス機器が全て
４つ必要となり、装置が大型となり、またコスト高であ
る。さらに、搬送ベルト自体の撓みや蛇行に起因して重
ね合せの色ずれを生じやすいという欠点を有する。

前記第７図〜第９図に示された従来技術の問題点を解
決するために、特開平２−12273号公報に「多色画像形
成装置」が提案されている。該公報に提案されているも
のは、１個の転写ドラムに対して２個の感光体ドラムを
設け、さらに各感光体ドラムに対して２個の現像器を設
けるようにし、コンパクトな構成でありながら画像形成
速度が速くできることを特徴としたものである。しかし
ながら、構成的には、前記第９図に示したものよりコン
パクトな構成であり、速度的には、第７図、第８図に示
したものより速い（約２倍）ことは理解できるとして
も、将来のオフィスにおいては、多少品質的には劣って
も、より一層、装置の小型化や高速化の望まれる市場セ
グメントも存在することが当然のことのように予想され
ている現状においては、上記公報により提案されている
ものでは満足できるものではない。

また、カラー画像を形成して出力する装置では、複数
色の着色粒子であるトナーを重ね合せることで多色画像
を形成するものであるから、とくに露光により形成され
る静電潜像の位置精度にはかなり高度なものが要求さ
れ、しかも、複数色のトナーを重ね合わせることでの品
質の安定性、とくに色再現性には限界があり、これを確
保するためにはメインテナンス性を向上させておくこと
が必要である。

また、通常オフィスでは、カラー画像の出力だけでは
なく、黒色画像の出力も大量に行なわれているものであ
り、そのために、黒色画像専用の出力装置を配備すると
いうのはスペース的にも不利であり、また、カラー画像
出力装置で処理していたのでは速度面、品質面、コスト
面でもあまりメリットがない。

さらに、従来の画像出力装置においては、操作性向
上、画像品質の確認容易性等の理由により、画像が形成
された記録紙を収納する排紙ユニットを装置本体の側面
もしくは上面に配置していたが、画像出力装置に用いら
れているトナーやオフィス内のゴミ、ホコリ、等が排紙
ユニットを汚してしまうこともよくあり、このような状
態のまま画像を出力すると画像形成後の記録紙の裏面や
表面に汚れ等が付着し、画像品質を低下させてしまう。
また、画像が形成された記録紙を装置本体から側面もし
くは上面に排紙するための開口が装置に設けられている
からここから内部にトナー、ゴミ、ホコリ等が入り込む
ことをあり、機内が汚染されることで画像品質の低下や
装置のトラブルにつながる場合もある。

目的 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもの
で、複数の電子写真プロセスを用い、少なくとも２つの
電子写真プロセスに係る部材もしくはユニットを一体的
化し、交換可能な構成（カートリッジ化）とすること、
また、少なくとも２つの電子写真プロセスに共用される
部材もしくはユニットを設けること、また、黒色画像の
形成機能を複数の電子写真プロセスの最終段に配置し、
黒色画像の形成機能部以外の複数の電子写真プロセスに
対する記録紙バイパス手段を設けて黒色画像形成を行な
わせ、品質面の優れたものを得、バイパス手段の採用に
より可能な限り搬送経路を単純化して搬送によるトラブ
ル（ペーパジャム）を発生させないように構成するこ
と、また、少なくとも個別の電子写真プロセスに関連す
る部材もしくはユニットを一体的に構成すること、ま
た、画像が形成されていない記録紙を収納する給紙ユニ
ットと画像が形成された記録紙を収納する排紙ユニット
を上下積み重ねるように配置することにより、従来の画
像出力装置が有していた機能は基本的に確保し、さら
に、小型化、高速化を可能にしたカラー画像出力装置を
提供することを目的とするものである。

構成 本発明は、上記目的を達成するために、（１）少なく
とも感光体と、該感光体表面を帯電する帯電ローラと、
帯電された前記感光体表面に静電潜像を形成するための
プリントヘッドと、該静電潜像を現像して顕像化する現
像器とから成り、複数の電子写真プロセスを用いるカラ
ー画像出力装置において、１色を記録するための電子写
真プロセスに係る部材もしくはユニットと別の１色を記
録するための電子写真プロセスに係る部材もしくはユニ
ットの、少なくとも２つの電子写真プロセスに係る部材
もしくはユニットを一体化し、交換可能にカートリッジ
化し、帯電手段を中心に個々の電子写真プロセスを略回
転対称に構成したこと、或いは、（２）少なくとも感光
体と、該感光体表面を帯電する帯電ローラと、帯電され
た前記感光体表面に静電潜像を形成するためのプリント
ヘッドと、該静電潜像を現像して顕像化する現像器とか
ら成り、複数の電子写真プロセスを用いるカラー画像出
力装置において、１色を記録するための電子写真プロセ
スに係る部材もしくはユニットと別の１色を記録するた
めの電子写真プロセスに係る部材もしくはユニットの、
少なくとも２つの電子写真プロセスに共用される部材が
帯電手段であること、或いは、（３）少なくとも感光体
と、該感光体表面を帯電する帯電ローラと、帯電された
前記感光体表面に静電潜像を形成するためのプリントヘ
ッドと、該静電潜像を現像して顕像化する現像器とから
成り、複数の電子写真プロセスを用いるカラー画像出力
装置において、帯電手段を中心に個々の電子写真プロセ
スを略回転対称に構成したことを特徴としたものであ
る。以下、本発明の実施例に基づいて説明する。

第１図は、本発明によるカラー画像出力装置の一実施
例を説明するための側断面図で、図中、１は帯電ロー
ラ、2a〜2dはプリントヘッド、3a〜3dは感光体ベルト、
４は駆動ローラ、5,6は従動ローラ、7a〜7dは現像器、8
a〜8dは現像ローラ、9a〜9dは供給ローラ、10a〜10dは
搬送ローラ、11a〜11dはアジテータ、12a〜12dは転写ロ
ーラ、13a〜13dはクリーナ、14a〜14dはセンサ、15,15
B,15B′は搬送経路、16は給紙コロ、17は記録紙、18は
給紙ユニット、19は定着器、20は定着ローラ、21は加圧
ローラ、22は排紙ローラ、23は排紙ユニットである。

帯電ローラ１を中心に、それぞれトナーの色が異なる
４つの電子写真プロセスａ（イエロー）、ｂ（マゼン
タ）、ｃ（シアン）、ｄ（ブラック）を略回転対称に構
成し、これらトナーの色に対応する画像信号が入力され
るプリントヘッド２と電子写真プロセスとの組合せによ
る装置構成が特徴である。ここに、プリントヘッド２
は、いわゆる固体走査型露光方式と呼ばれるものであ
り、LEDアレイ、LCシャッタアレイ、ELドットアレイ、
プラズマドットアレイ、螢光体ドットアレイ等が用いら
れる。感光体ベルト３は、駆動ローラ４と従動ローラ5,
6により支持され、しかも矢印方向に回転可能に構成さ
れている。

画像形成にあたっては、感光体ベルト3aに接触して回
動する帯電ローラ１により一様に帯電された感光体を、
図示されないカラー画像入力装置、カラー画像作成装置
等により作成された画像情報のイエロー成分に対応して
発光されるプリントヘッド2aで露光すると静電潜像が形
成され、それを現像器7aに内臓される現像ローラ8aで顕
像化し、いわゆるイエロートナー像が感光体上に形成さ
れる。現像器7aには、現像ローラ8aにトナーを供給する
ための供給ローラ9aと、また、該供給ローラ9aにトナー
を供給するための搬送ローラ10aと、さらに、該搬送ロ
ーラ10aに補給用トナーを均一に撹拌・供給するための
アジテータ11aとが内臓されている。一方、給紙コロ16
が矢印方向に回転すると給紙ユニット18内に収納されて
いる記録紙17がユニットから送り出され、一点鎖線で示
した搬送経路15に従い搬送される。搬送経路15の途中に
は、記録紙の先端部を検知するセンサ14aが配置されて
おり、検知された信号はコントローラ部（図示せず）に
送られ、プリントヘッド2aの露光タイミングの基準信号
に用いられる。すなわち、記録紙17の先端部の感光体上
のトナー像から成る画像領域の先端部とがタイミングを
合わせ転写ローラ12aに位置するようになされることが
必要であるから、記録紙の先端がセンサ14aを通過して
から感光体ベルト3aに接触し、転写ローラ12aに接触す
るまでの時間が既知であるから、センサ14aから検知信
号が発生された時点を基準にすれば、感光体上にどの時
点から画像形成すればよいかが決定されることになる。
記録紙17とタイミングを合わせて形成された感光体上の
トナー像は、転写ローラ12aとトナー像が形成された感
光体との間に挾まれ、感光体と同速度で移動する間にト
ナー像が記録紙17に転写され、さらに一点鎖線に沿って
搬送される。一方、トナー像が転写された後の感光体は
クリーナ13aで残留トナーを清掃除去され、使用済トナ
ーが回収される。ここに、クリーナ13aは、現像器7bと
一体的に構成されているのが特徴であり、これにより装
置全体の小型化や補給用トナーと使用済トナーとの一体
化によるメインテナンス（交換）の容易性を向上される
等に貢献している。次に、転写ローラ12aによりトナー
像が転写された記録紙17は、後続の電子写真プロセスに
搬送され、前記した内容と同様にして画像が形成され
る。すなわち、感光体ベルト3bに接触して回転する帯電
ローラ１により一様に帯電された感光体を、図示されな
いカラー画像入力装置やカラー画像作成装置等により作
成された画像情報のマゼンタ成分に対応して発光される
プリントヘッド2bで露光すると静電潜像が形成され、そ
れを現像器7bに内臓される現像ローラ8bで顕像化し、い
わゆるマゼンタトナー像が感光体上に形成される。現像
器7bには、現像ローラ8bにトナーを供給するための供給
ローラ9bと、また、供給ローラ9bにトナーを供給するた
めの搬送ローラ10bと、さらに、搬送ローラ10bに補給用
トナーを均一に撹拌・供給するためのアジテータ11bと
が内臓されている。一方、転写ローラ12aによりイエロ
ートナー像が転写された記録紙17は一点鎖線で示した搬
送経路15に従い搬送され、その搬送経路15の途中には、
記録紙の先端部を検知するセンサ14bが配置されてお
り、検知された信号はコントローラ部（図示せず）に送
られ、プリントヘッド2bの露光タイミングの基準信号に
用いられる。すなわち、記録紙17の先端部と感光体上の
トナー像から成る画像領域の先端部とがタイミングを合
わせて転写ローラ12bに位置するようになされることが
必要であるから、記録紙の先端がセンサ14bを通過して
から感光体ベルト3bに接触し、転写ローラ12bに接触す
るまでの時間が既知であるから、センサ14bから検知信
号が発生された時点が基準にすれば、感光体上にどの時
点から画像形成すればよいかが決定されることになる。
記録紙17とタイミングを合わせて形成された感光体上の
トナー像は、転写ローラ12bとトナー像が形成された感
光体との間に挾まれ、感光体と同速度で移動する間にト
ナー像が記録紙17に転写され、さらに一点鎖線に沿って
搬送される。一方、トナー像が転写された後の感光体は
クリーナ13bで残留トナーを清掃除去され、使用済トナ
ーが回収される。ここに、クリーナ13bは、現像器7cと
一体的に構成されているのが特徴であり、これにより装
置全体の小型化や補給用トナーと使用済トナーとの一体
化によるメインテナンス（交換）の容易性を向上させる
等に貢献している。以下同様にして後続の電子写真プロ
セスｃ（シアン）およびｄ（ブラック）により、シアン
トナー像およびブラックトナー像が形成された記録紙17
は、その後、定着器19に送り込まれる。定着器19では、
定着ローラ20と加圧ローラ21との間を通過する際にトナ
ー像が記録紙17に固定され、さらに排紙ローラ22部を通
過して排紙ユニット23内に収納される。このようにして
４つの電子写真プロセスによりカラー画像が形成され、
画像が出力されることになる。また、黒色画像情のみを
出力する場合には、切替え手段（図示せず）により二点
鎖線で示される搬送経路15Bもしくは15B′をバイパスさ
せ、電子写真プロセスｄ（ブラック）のみで画像形成さ
せ、出力されるようにも構成されている。ここに、給紙
ユニット18と排紙ユニット23が上下方向に配置されてい
るところが特徴であり、各ユニットは図示されない機構
により着脱自在に構成されており、これも、装置全体の
小型化や装置全体のデザインに貢献している。また、４
つの電子写真プロセスａ〜ｄを略回転対称にしてあるこ
とも特徴であり、ユニットや部品等が共通に使用でき開
発・設計に要する期間の短縮にもなる。

第２図は、本発明によるカラー画像出力装置の他の実
施例を示す側断面図で、図中、1a、1bは帯電ローラ、そ
の他第１図と同じ作用をする部分は第１図と同じ参照番
号が付してある。この第２図に示された実施例は、第１
図に示した実施例の構成をより薄型（高さ方向に扁平）
にしたものである。また、帯電ローラ1aを中心に、それ
ぞれトナーの色が異なる２つの電子写真プロセスａ（イ
エロー）、ｂ（マゼンタ）および帯電ローラ1bを中心
に、トナーの色が異なる２つの電子写真プロセスｃ（シ
アン）、ｄ（ブラック）を略回転対称に構成したもので
ある。

感光体ベルト３は、駆動ローラ４と従動ローラ5,6に
より支持され、しかも矢印方向に回動可能に構成されて
いる。画像形成にあたっては、感光体ベルト3aに接触し
て回動する帯電ローラ1aにより一様に帯電された感光体
を、図示されないカラー画像入力装置、カラー画像作成
装置等により作成された画像情報のイエロー成分に対応
して発光されるプリントヘッド2aで露光すると静電潜像
が形成され、それを現像器7aに内臓される現像ローラ8a
で顕像化し、いわゆるイエロートナー像が感光体上に形
成される。現像器7aには、現像ローラ8aにトナーを供給
するための供給ローラ9aと、また、供給ローラ9aにトナ
ーを供給するための搬送ローラ10aと、さらに、搬送ロ
ーラ10aに補給用トナーを均一に撹拌・供給するための
アジテータ11aとが内臓されている。一方、給紙コロ16
が矢印方向に回転すると、給紙ユニット18内に収納され
ている記録紙17がユニットから送り出され、一点鎖線で
示した搬送経路15に従い搬送される。搬送経路15の途中
には、記録紙の先端部を検知するセンサ14aが配置され
ており、検知された信号は図示されないコントローラ部
に送られ、プリントヘッド2aの露光タイミングの基準信
号に用いられる。すなわち、記録紙17の先端部と感光体
上のトナー像から成る画像領域の先端部とがタイミング
を合わせて転写ローラ12aに位置するようになされるこ
とが必要であるから、記録紙の先端がセンサ14aを通過
してから感光体ベルト3aに接触し、転写ローラ12aに接
触するまでの時間が既知であるから、センサ14aから検
知信号が発生された時点を基準にすれば、感光体上にど
の時点から画像形成すればよいかが決定される訳であ
る。記録紙17とタイミングを合わせて形成された感光体
上のトナー像は、転写ローラ12aとトナー像が形成され
た感光体との間に挾まれ、感光体と同速度で移動する間
にトナー像が記録紙17に転写され、さらに一点鎖線に沿
って搬送される。一方、トナー像が転写された後の感光
体はクリーナ13aで残留トナーを清掃除去され、使用済
トナーが回収される。ここに、クリーナ13aは、現像器7
bと一体的に構成されているのが特徴であり、これによ
り装置全体の小型化、補給用トナーと使用済トナーとの
一体化によるメインテナンス（交換）の容易性を向上さ
せる等に貢献している。

次に、転写ローラ12aによりトナー像が転写された記
録紙17は、後続の電子写真プロセスに搬送され、前記し
た内容と同様にして画像が形成される。すなわち、感光
体ベルト3bに接触して回動する帯電ローラ1aにより一様
に帯電された感光体を、図示されないカラー画像入力装
置、カラー画像作成装置等により作成された画像情報の
マゼンタ成分に対応して発光されるプリントヘッド2bで
露光すると静電潜像が形成され、それを現像器7bに内臓
される現像ローラ8bで顕像化し、いわゆるマゼンタトナ
ー像が感光体上に形成される。現像器7bには、現像ロー
ラ8bにトナーを供給するための供給ローラ9bと、また、
供給ローラ9bにトナーを供給するための搬送ローラ10b
と、さらに、搬送ローラ10bに補給用トナーを均一に撹
拌・供給するためのアジテータ11bとが内臓されてい
る。一方、転写ローラ12aによりイエロートナー像が転
写された記録紙17は一点鎖線で示した搬送経路15に従い
搬送され、その搬送経路15の途中には、記録紙の先端部
を検知するセンサ14bが配置されており、検知された信
号は図示されないコントローラ部に送られ、プリントヘ
ッド2bの露光タイミングの基準信号に用いられる。すな
わち、記録紙17の先端部と感光体上のトナー像から成る
画像領域の先端部とがタイミングを合わせて転写ローラ
12bに位置するようになされることが必要であるから、
記録紙の先端がセンサ14bを通過してから感光体ベルト3
bに接触し、転写ローラ12bに接触するまでの時間が既知
であるから、センサ14bから検知信号が発生された時点
を基準にすれば、感光体上にどの時点から画像形成すれ
ばよいかが決定される訳である。記録紙17とタイミング
を合わせて形成された感光体上のトナー像は、転写ロー
ラ12bとトナー像が形成された感光体との間に挾まれ、
感光体と同速度で移動する間にトナー像が記録紙17に転
写され、さらに一点鎖線に沿って搬送される。一方、ト
ナー像が転写された後の感光体はクリーナ13bで残留ト
ナーを掃除除去され、使用済トナーが回収される。ここ
に、クリーナ13bは、現像器7cと一体的に構成されてい
るのが特徴であり、これにより装置全体の小型化、補給
用トナーと使用済トナーとの一体化によるメインテナン
ス（交換）の容易性を向上させる等に貢献している。以
下同様にして後続の電子写真プロセスｃ（シアン）およ
びｄ（ブラック）により、シアントナー像およびブラッ
クトナー像が形成された記録紙17は、その後、定着器19
に送り込まれる。定着器19では、定着ローラ20と加圧ロ
ーラ21との間を通過する際にトナー像が記録紙17に固定
され、さらに、排紙ローラ22部を通過して排紙ユニット
23内に収納される。このようにして４つの電子写真プロ
セスによりカラー画像が形成され、画像が出力されるこ
とになる。また、黒色画像情のみを出力する場合には、
図示されない切替え手段により二点鎖線で示される搬送
経路15Bをバイパスさせ、電子写真プロセスｄ（ブラッ
ク）のみで画像形成させ、出力されるようにも構成され
ている。前記と同様に、４つの電子写真プロセスa,b,c,
dを略回転対称にしてあることが特徴であり、ユニッ
ト、部品等が共通に使用でき開発・設計に要する期間短
縮になる。

第３図は本発明のより具体的な実施例を示すもので、
第１図に示した構成のうち、４つの電子写真プロセス機
能部を一体化し、装置本体に対して交換可能に構成した
ものである。４つの電子写真プロセス機能部は、図中の
斜線を付した部分である。すなわち、プリントヘッド２
は感光体ベルト３、現像器７、クリーナ13等により囲む
ようにし、それらの内部に配置されているため従来のプ
ロセスカートリッジに見られるような露光用開口部を設
けていないのが特徴であり、これにより感光体とヘッド
との相対位置を固定でき、高精度の露光、静電潜像の形
成が可能となる。これは、露光手段として前記した固体
走査型露光方式を選定したからであり、レーザビーム等
によるラスタ走査型露光方式であってはその実現がきわ
めて困難である。

第４図は、本発明の第２の具体的な実施例を示すもの
で、第１図に示した構成のうち、帯電ローラ１、プリン
トヘッド２、感光体３、転写ローラ12等の部分を一体的
に構成した第１のカートリッジ（図中の右斜線部）と、
現像器７、クリーナ13、センサ14等の部分を一体的に構
成した第２のカートリッジ（図中の左斜線部）の２分割
構成にしてあるところが特徴である。

この例であっても、第１のカートリッジと第２のカー
トリッジを組合せれば上記したように露光用開口部が設
けられていないのと実質的に同じであり、しかも、プリ
ントヘッド２と感光体ベルト３は同じ第１のカートリッ
ジに含まれているので、感光体とヘッドとの相対位置を
固定でき、高精度の露光、静電線像の形成が可能とな
る。また、センサ14は記録紙17のガイド部材（図示せ
ず）に取付けられているため、ガイド部材も第２のカー
トリッジの中に含まれている。なお、現像器とクリーナ
のみを第２のカートリッジ化とし、センサとガイド部材
を第１のカートリッジに含めるように構成し、センサと
ガイド部材を図示されない機構により回転させて開き、
第２のカートリッジ装着・脱着するようにしてもよい。
ここで、第１および第２のカートリッジの二体構成にし
たのは、両者の寿命特性が異なる場合に対応するためで
ある。

第５図は、本発明の第３の具体的な実施例を示すもの
で、第２図に示した構成のうち、帯電ローラ1a、プリン
トヘッド2a、2b、感光体ベルト3a、3b、転写ローラ12
a、12b、現像器7a、7b、クリーナ13a、センサ14b等の部
分を一体的に構成した第１のカートリッジ（図中の右斜
線部）と、帯電ローラ1c、プリントヘッド2c、2d、感光
体ベルト3c、3d、転写ローラ12c、12d、現像器7c、7d、
クリーナ13c、センサ14d等の部分を一体的に構成した第
２のカートリッジ（図示の左斜線部）の２分割構成を基
本構造としている。これは、構造体の外観は同じである
が、現像器内にトナーの色が異なっているため、ここで
は第１および第２のカートリッジとして呼んでいる。こ
の例であっても前記したように現像器とクリーナのみを
さらに別のカートリッジ化構成にしておき、これを感光
体を含むカートリッジに対し装着・脱着するようにして
もよい。この実施例においても、上記したように露光用
開口部が設けられていない、すなわち、プリントヘッド
２と感光体ベルト３との一体化構成であり、感光体とヘ
ッドとの相対位置を固定でき、高精度の露光、静電潜像
の形成が可能となる。これは、露光手段として前記した
固定走査型露光方式を選定したからであり、レーザビー
ム等によるラスク走査型露光方式であってはその実現が
きわめて困難なことであることは言うまでもない。

第６図は、第２図における他の実施例を示す図で、排
紙ユニットと給紙ユニットとを上下積み重ねる配置とし
たものである。

図中の参照番号は第２図のものと同一である。

以上、本発明を第１図〜第６図に基づいて説明した
が、トナーの色が異なる４つの電子写真プロセスａ（イ
エロー）、ｂ（マゼンタ）、ｃ（シアン）、ｄ（ブラッ
ク）の画像形成順序としてはこれに限定されるものでは
なく、要は品質的に良好な画像が得られる順序であれば
よい。

また、転写ドラム、転写ベルト等を用いずに記録紙に
直接トナーを重ね刷りする方法は、重ねられたトナーの
色ずれが生じ易く、品質的には好ましくないため、本発
明では感光体の静電潜像による記録紙の誘電分極効果、
静電誘導効果等による感光体と記録紙との静電引力を利
用し、感光体と記録紙が同期して移動させること、もし
くは、記録紙が感光体ベルトと転写ローラとで挾持し、
感光体と同期して移動させることにより、色ずれ現像の
低減を図った。さらに、記録紙は、給紙ローラ16、転写
ローラ12a、12b、12c、12d、定着ローラ20や加圧ローラ
21の少なくとも２個所のローラもしくはローラ対に接触
もしくは挾持されているようにも構成されているため、
色ずれ現像の低減に効力を発揮している。このような構
成であっても、若干の色ずれの生ずることもあるが、装
置の小型化や高速化等の性能を重視する市場においては
充分に適用できるものである。

また、画色画像情のみを出力する場合には、図中の二
点鎖線で示される搬送経路15Bをバイパスさせ、電子写
真プロセスｄ（ブラック）のみで画像形成させ、出力さ
れるようにも構成したが、ここで、電子写真プロセスｄ
（ブラック）を定着器19の直前、すなわち、４つの電子
写真プロセスの最終段に配置するのが最もよい。このこ
とは、記録紙17が給紙ローラで給紙されてから搬送手段
（図示せず）で画像形成速度よりも高速で、電子写真プ
ロセスｄ（ブラック）における記録紙の先端部を検知す
るセンサ14dの近傍まで搬送し、その後、正規の画像形
成速度でセンサ14d、感光体ベルト3d、転写ローラ12d、
定着器19部を通過させるようにすれば、出力時間の短縮
（出力速度の向上）が図れることはもちろんのことであ
り、さらに画像形成機能部まで可能な限り搬送経路を単
純化して搬送することによりトラブル（ペーパジャム）
を発生させないようにすることができる。

効果 以上の説明から明らかなように、本発明によると、以
下のような効果がある。

（１）請求項１に対応する効果；複数の電子写真プロセ
スを用いるカラー画像出力装置であって、少なくとも２
つの電子写真プロセスに係る部材もしくはユニットを一
体的化し、交換可能に構成したものであるから、従来の
画像出力装置が有していた機能は基本的に確保し、さら
に、小型化、高速化を可能にしたことはもちろんのこ
と、複数色のトナーを重ね合わせることでの品質の安定
性を確保するためのメインテナンス性を向上させた。

また、複数の電子写真プロセスを用いるカラー画像出
力装置であって、帯電手段を中心に個々の電子写真プロ
セスを略回転対称に一体的化し、かつ、交換可能に構成
（カートリッジ化）したものであるから、保管・保存
時、交換時等にも安定した形状であることは言までもな
く、ユニット、部品等が共通に使用できることから開発
・設計に要する期間の短縮にもなる。

（２）請求項２に対応する効果；少なくとも２つの電子
写真プロセスに共用される部材を帯電手段としたもので
あるから、帯電手段と感光体のカートリッヂ化、帯電手
段と感光体の現像器・クリーナのカートリッヂ化等によ
るメインテナンス性の向上、さらに、個々の電子写真プ
ロセスを略回転対称に構成し易く、その結果装置全体が
バランスのとれたレイアウトとすることもできる。

（３）請求項３に対応する効果；複数の電子写真プロセ
スを用いるカラー画像出力装置であって、帯電手段を中
心に個々の電子写真プロセスを略回転対称に構成したも
のであるから、ユニット、部品等が共通に使用でき開発
・設計に要する期間の短縮になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるカラー画像出力装置の一実施例
を説明するための側断面図、第２図は、本発明の他の実
施例を説明するための側断面図、第３図は、本発明のよ
り具体的な実施例を示す図、第４図は、本発明の第２の
具体的な実施例を示す図、第５図は、本発明の第３の具
体的な実施例を示す図、第６図は、第２図における他の
実施例を示す図、第７図〜第９図は、従来技術を説明す
るための図である。 １……帯電ローラ、2a〜2d……プリントヘッド、3a〜3d
……感光体ベルト、４……駆動ローラ、5,6……従動ロ
ーラ、7a〜7d……現像器、8a〜8d……現像ローラ、9a〜
9d……供給ローラ、10a〜10d……搬送ローラ、11a〜11d
……アジテータ、12a〜12d……転写ローラ、13a〜13d…
…クリーナ、14a〜14d……センサ、15,15B,15B′……搬
送経路、16……給紙コロ、17……記録紙、18……給紙ユ
ニット、19……定着器、20……定着ローラ、21……加圧
ローラ、22……排紙ローラ、23……排紙ユニット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 勝己 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 加藤 幾雄 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平１−206387（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−254159（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−198383（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−180571（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−4250（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−177568（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−43171（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−8682（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−112060（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−151949（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−151257（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−143758（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭62−30431（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/01 G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 15/00 550 G03G 15/16 - 15/18

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも感光体と、該感光体表面を帯電
   する帯電ローラと、帯電された前記感光体表面に静電潜
   像を形成するためのプリントヘッドと、該静電潜像を現
   像して顕像化する現像器とから成り、複数の電子写真プ
   ロセスを用いるカラー画像出力装置において、１色を記
   録するための電子写真プロセスに係る部材もしくはユニ
   ットと別の１色を記録するための電子写真プロセスに係
   る部材もしくはユニットの、少なくとも２つの電子写真
   プロセスに係る部材もしくはユニットを一体化し、交換
   可能にカートリッジ化し、帯電手段を中心に個々の電子
   写真プロセスを略回転対称に構成したことを特徴とする
   カラー画像出力装置。
2. 【請求項２】少なくとも感光体と、該感光体表面を帯電
   する帯電ローラと、帯電された前記感光体表面に静電潜
   像を形成するためのプリントヘッドと、該静電潜像を現
   像して顕像化する現像器とから成り、複数の電子写真プ
   ロセスを用いるカラー画像出力装置において、１色を記
   録するための電子写真プロセスに係る部材もしくはユニ
   ットと別の１色を記録するための電子写真プロセスに係
   る部材もしくはユニットの、少なくとも２つの電子写真
   プロセスに共用される部材が帯電手段であることを特徴
   とするカラー画像出力装置。
3. 【請求項３】少なくとも感光体と、該感光体表面を帯電
   する帯電ローラと、帯電された前記感光体表面に静電潜
   像を形成するためのプリントヘッドと、該静電潜像を現
   像して顕像化する現像器とから成り、複数の電子写真プ
   ロセスを用いるカラー画像出力装置において、帯電手段
   を中心に個々の電子写真プロセスを略回転対称に構成し
   たことを特徴とするカラー画像出力装置。