JP3146213B2 - カラー画像記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラープリンタ、
カラー複写機やカラーファックス等に応用できるカラー
画像記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に電子写真でカラー画像を形成する
ためには、イエロ、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナ
ー像を転写材上で重ね合わせてカラー像を形成する方法
がとられている。このカラー像の形成方法としては、ひ
とつの感光体上に順次各色のトナー像を形成し、転写ド
ラムに巻き付けた転写材を回転させて繰り返しこの感光
体に対向させ、そこで順次形成される各色のトナー像を
重ねて転写していく転写ドラム方式と、複数の像形成部
を並べて配置しベルトなどで搬送される転写材にそれぞ
れの像形成部の位置を通過させて順次各色のトナー像を
転写して重ねていく連続重ね方式が一般的である。

【０００３】前者の転写ドラム方式を用いたものに、特
開平１−２５２９８２号公報に示されているカラー画像
形成装置の例がある。

【０００４】図４はこの従来例の全体構成の概要を示す
ものであり、以下この構成と動作を簡単に説明する。図
４において、１０１は感光体でこれに対向して帯電器１
０２と、現像部１０３と、転写ドラム１０４、クリーナ
１０５が設けられている。現像部１０３は、イエロ色の
トナー像をつくるためのＹ現像器１０６、マゼンタ色の
ためのＭ現像器１０７、シアン色のためのＣ現像器１０
８、黒色のためのＢｋ現像器１０９とで構成され、全体
が回転して各々の現像器が順次感光体１０１に対向して
現像可能の状態にできるようになっている。なお、各々
の現像器には、外部からトナーを補給する現像剤補給装
置１１８がとりつけてあり、各々の現像器の現像剤に応
じたトナーが各ホッパから供給される構成になってい
る。トナー濃度検知は現像位置の現像ローラ上のトナー
濃度を光学式の検知手段で行い、トナー補給は現像位置
から９０゜回転した別の位置でトナー濃度検知の値に応
じて行われる。単色連続時はトナー濃度が低下した時点
で全体が回転しトナー濃度が低下した現像器をトナー補
給位置に移動してトナー補給を行う。ホッパ１１８から
送られるトナーはパイプ（図示せず）内を搬送される。
パイプは回転現像装置の中空の回転中心軸の内部を通っ
て中心軸の一部に設けられたトナー補給孔（図示せず）
まで搬送された後、重力により現像器内に供給される。
各現像器に補給されたトナーは各々の現像器内に設けら
れたスクリュー（図示せず）が回転することにより軸方
向に往復循環される。

【０００５】転写ドラム１１２と感光体は動作中は対向
しながらそれぞれ矢印方向に一定速度で回転している。

【０００６】まず、動作が開始すると感光体１０１が矢
印方向に回転するとともに、その表面が帯電器１０２に
よって一様に帯電される。

【０００７】その後感光体表面は、１色目のイエロの像
を形成するための信号で変調されたレーザビーム１１０
を照射されて、潜像が形成される。さらにこの潜像は最
初に感光体に対向しているイエロの現像器１０６に現像
されて、イエロのトナー像が形成される。形成されたイ
エロのトナー像が転写ドラム１０４に対向する位置にく
る時までに、すでに転写ドラム１０４の外周には給紙部
１１１から送られた転写材としての１枚の用紙が先端を
爪部１１２でつかまれて巻き付けられており、その用紙
の所定の位置に感光体上のイエロのトナー像が対向して
出会うようにタイミングがとられてトナー像は形成され
る。

【０００８】感光体上のイエロのトナー像が転写帯電器
１１３の作用により用紙に転写された後、感光体表面は
クリーナ１０５により清掃されて、次の色の像形成の準
備がなされる。続いてマゼンタ、シアン、黒のトナー像
も同様に形成されるが、そのとき現像部１０３は色に応
じてもちいる各現像器を感光体に対向させて現像可能の
状態にする。転写ドラムの径は最長の用紙が巻き付けら
れかつ各色の像間で現像器の交換が間に合うように充分
の大きさを持っている。

【０００９】各色の像形成のためのレーザビーム１１０
の照射は、回転につれて感光体上の各色のトナー像と転
写ドラム上の用紙に既に転写されたトナー像とが位置的
に合致されて対向するようにタイミングがとられて行な
われる。この様にして４色のトナー像が転写ドラム１０
４上で用紙に重ねて転写されて、用紙上にカラー像が形
成される。全ての色のトナー像が転写された後、用紙は
剥離爪１１４により転写ドラム１０４から剥されて、搬
送部１１５を経て定着器１１６により上のトナー像が定
着され、装置外へ排出される。以上が従来例の構成と動
作の簡単な説明である。次にこの装置のイニシャル動作
について説明する。

【００１０】装置の電源をオンすると定着器１１６がヒ
ートアップを開始し、所定の温度に近づくと、装置は前
記の画像形成時と同様の動作を開始する。ただし、この
時レーザビーム１１０は照射されない。各現像器は順次
感光体に対向させられ、一定時間像形成動作を行う。こ
の動作を各現像器毎に行った後、装置は像形成開始可能
な状態にスタンバイし、イニシャル動作を終了する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来例で
は、電源をオンせずに装置を高温高湿の環境内に長時間
放置すると、現像器内のトナーの流動性が低下し、現像
器内および補給経路内でトナーが凝固した。そのため
に、放置後電源をオンしてイニシャル動作を開始して
も、トナーが十分に撹拌されずにトナーの帯電量が変化
し、一枚目の画像を出力したときに非画像部にカブリが
発生した。また、電源をオンした状態でも像形成動作が
行われずに高温高湿の環境下に長時間放置した場合は、
前記と同様のカブリが発生した。このトナー凝固を解消
するために各現像器のイニシャル動作時間を長くした
が、イニシャル動作に時間がかかりすぎた上に、感光体
が疲労し感光体の交換時期が早くなった。また、上記の
構成で現像器の回転移動を利用して現像器内のトナーを
撹拌しようとすると、現像ローラからのトナーの飛散が
激しくなり、トナーによる機内の汚染の問題が発生し
た。その上、上記のようにトナーが凝固した状態で現像
器の回転移動を行ってもトナー補給のためのパイプ内で
のトナーの凝固が解消できなかった。

【００１２】本発明の目的は上記問題点に鑑み、高温高
湿の環境条件下に長時間放置しても使用する全てのトナ
ーの撹拌が十分に行われ、放置後一枚目の画像でもカブ
リが発生しない、小型でメンテナンス性の良い優れたカ
ラー画像記録装置を提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、内部に収容さ
れたカラートナーをユニット外部に供給する開口部を有
する複数の個別ユニットを各々回転軸と垂直方向に着脱
可能な状態で略円柱状に集合配置して構成され、且つ、
像形成位置において前記開口部が側方に位置する状態で
停止する一方、交換位置において前記開口部が上方に位
置する状態で停止するとともに、前記個別ユニットを、
前記開口部を上方に向けた状態で、前記回転体の軸と垂
直方向に、装置上面の開閉部から着脱可能に構成した回
転体と、前記カラートナーにより感光体上に形成された
画像を、中間転写ユニットに収容された中間転写体に転
写し、更に、記録用紙に転写した後に熱定着する手段
と、前記回転体を回転させ、前記個別ユニットそれぞれ
を順次像形成位置に配置する移動手段と、電源オン時
に、前記移動手段により前記回転体を回転させ、且つ、
個別ユニット毎に順次前記像形成位置にて前記感光体へ
の露光を行うことなく前記現像ローラと前記感光体とを
回転させるイニシャライズ動作を実行するとともに、電
源投入後の像形成動作時間外に、前記現像ローラ回転と
前記感光体回転とを行うことなく前記回転体のみを回転
させるトナー攪拌動作を実行する、制御手段と、を具備
する構成とした。 これにより、小型シンプルでメンテナ
ンス性のよい個別ユニットを有するカラー画像記録装置
を得ることができる。特に、イニシャライズ動作とトナ
ー攪拌動作との２種類の動作とを、装置の状態により選
択するため、トナー凝固によるカプリを解消することが
でき、また、イニシャライズ動作により感光体やトナー
を過度に疲労させたりすることもない。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の第１の態様のカラー画像
記録装置は、軸側が外周側よりも小さく形成され、予め
カラートナーを収容し、この収容したカラートナーをユ
ニット外部に供給する単一の開口部を有する同一形状の
柱状個別ユニットを複数、装置本体に設けた軸の周囲に
略円柱状に集合配置し、前記開口部が常に外周側に位置
する状態で前記軸周りに回転可能に支持する回転体と、
感光体上にカラー画像を形成する像形成手段と、前記感
光体と対向して配置され前記感光体から順次各色のカラ
ー画像を転写する中間転写体を収容する中間転写ユニッ
トと、この中間転写体に全ての色のカラー画像を転写し
た後に、前記中間転写体から記録用紙にカラー画像を転
写する転写手段と、前記転写終了後の記録用紙にカラー
画像を定着する熱定着手段と、前記回転体を回転移動さ
せる移動手段と、イニシャライズ動作に先だって、前記
移動手段により前記回転体を回転させて柱状個別ユニッ
ト内のカラートナーを攪拌する制御手段と、を具備する
構成を採る。本発明の第２の態様のカラー画像記録装置
は、軸側が外周側よりも小さく形成され、予めカラート
ナーを収容し、この収容したカラートナーをユニット外
部に供給する単一の開口部を有する同一形状の柱状個別
ユニットを複数、装置本体に設けた軸の周囲に略円柱状
に集合配置し、前記開口部が常に外周側に位置する状態
で前記軸周りに回転可能に支持する回転体と、感光体上
にカラー画像を形成する像形成手段と、前記感光体と対
向して配置され前記感光体から順次各色のカラー画像を
転写する中間転写体を収容する中間転写ユニットと、こ
の中間転写体に全ての色のカラー画像を転写した後に、
前記中間転写体から記録用紙にカラー画像を転写する転
写手段と、前記転写終了後の記録用紙にカラー画像を定
着する熱定着手段と、前記回転体を回転移動させる移動
手段と、電源オン後ヒートアップ時間中に、前記移動手
段により前記回転体を回転させて柱状個別ユニット内の
カラートナーを攪拌する制御手段と、を具備する構成を
採る。本発明の第３の態様のカラー画像記録装置は、軸
側が外周側よりも小さく形成され、予めカラートナーを
収容し、この収容したカラートナーをユニット外部に供
給する単一の開口部を有する同一形状の柱状個別ユニッ
トを複数、装置本体に設けた軸の周囲に略円柱状に集合
配置し、前記開口部が常に外周側に位置する状態で前記
軸周りに回転可能に支持する回転体と、感光体上にカラ
ー画像を形成する像形成手段と、前記感光体と対向して
配置され前記感光体から順次各色のカラー画像を転写す
る中間転写体を収容する中間転写ユニットと、この中間
転写体に全ての色のカラー画像を転写した後に、前記中
間転写体から記録用紙にカラー画像を転写する転写手段
と、前記転写終了後の記録用紙にカラー画像を定着する
熱定着手段と、前記回転体を回転移動させる移動手段
と、電源オン後又は装置カバー部の開閉後に、前記移動
手段により前記回転体を回転させて柱状個別ユニット内
のカラートナーを攪拌する制御手段と、を具備する構成
を採る。本発明の第４の態様のカラー画像記録装置は、
上記構成において、制御手段が、電源オン後又は装置カ
バー部の開閉の際に、前記移動手段により前記回転体を
回転させた後に、イニシャライズ動作を行う構成を採
る。本発明の第５の態様のカラー画像記録装置は、軸側
が外周側よりも小さく形成され、予めカラートナーを収
容し、この収容したカラートナーをユニット外部に供給
する単一の開口部を有する同一形状の柱状個別ユニット
を複数、装置本体に設けた軸の周囲に略円柱状に集合配
置し、前記開口部が常に外周側に位置する状態で前記軸
周りに回転可能に支持する回転体と、感光体上にカラー
画像を形成する像形成手段と、前記感光体と対向して配
置され前記感光体から順次各色のカラー画像を転写する
中間転写体を収容する中間転写ユニットと、この中間転
写体に全ての色のカラー画像を転写した後に、前記中間
転写体から記録用紙にカラー画像を転写する転写手段
と、前記転写終了後の記録用紙にカラー画像を定着する
熱定着手段と、前記回転体を回転移動させる移動手段
と、イニシャライズ動作に先だって、前記移動手段によ
り前記回転体を回転させて柱状個別ユニット内のカラー
トナーを攪拌する制御手段と、を具備するカラー画像記
録装置に使用するカラー画像記録方法であって、電源オ
ン後ヒートアップ時間中又は装置カバー部の開閉後に、
前記移動手段により前記回転体を回転させ、イニシャラ
イズ動作を行う構成を採る。また、本発明は、以下のよ
うな構成であってもよい。本発明は、各々が少なくとも
回動する静電像担持体と、それぞれ色の異なる現像剤を
有する現像手段とを備え、前記静電像担持体上にそれぞ
れ異なった色のトナー像を形成できる、複数の像形成ユ
ニットと、前記像形成ユニットで形成された複数色のト
ナー像を重ね合わせてカラー像を形成できる転写体と、
単一の転写位置で前記静電像担持体上のトナー像を前記
転写体に転写する第１の転写手段と、前記転写体上のト
ナー像を紙上に転写する第２の転写手段と、前記転写手
段により紙上に転写されたトナー像を紙に定着させる熱
定着手段と、前記転写位置に対応づけられた単一の露光
位置で像露光を行う露光手段と、前記複数の像形成ユニ
ットのそれぞれを、前記露光位置に対応しかつ前記転写
位置に対応する像形成位置に順次位置せしめるため前記
像形成ユニット群全体を回転移動させる移動手段と、を
有し、電源をオンした後に前記移動手段により前記ユニ
ット群を少なくとも１回転以上イニシャル動作をせずに
回転させてから各像形成ユニットのイニシャル動作を行
うことを特徴とするカラー画像記録装置であってもよ
い。さらに本発明は、各々が少なくとも回動する静電像
担持体と、それぞれ色の異なる現像剤を有する現像手段
とを備え、前記静電像担持体上にそれぞれ異なった色の
トナー像を形成できる、複数の像形成ユニットと、前記
像形成ユニットで形成された複数色のトナー像を重ね合
わせてカラー像を形成できる転写体と、単一の転写位置
で前記静電像担持体上のトナー像を前記転写体に転写す
る転写手段と、前記転写位置に対応づけられた単一の露
光位置で像露光を行う露光手段と、前記複数の像形成ユ
ニットのそれぞれを、前記露光位置に対応しかつ前記転
写位置に対応する像形成位置に順次位置せしめるため前
記像形成ユニット群全体を回転移動させる移動手段と、
を有し、電源オンの状態で出力されずに所定の時間を経
過したときに前記移動手段により前記像形成ユニット群
が回転移動することを特徴とするカラー画像記録装置で
あってもよい。

【００１５】上記の構成では、電源を切った状態や、電
源をオンした状態でも像形成動作を行わない状態で、長
時間高温高湿の環境下に放置し、トナーの流動性が低下
してホッパ内で凝固した場合でも、像形成動作を行わず
に像形成ユニット群全体を回転させることにより、各像
形成ユニットに内包され画像形成に使用される全てのト
ナーが十分に撹拌される。これにより、イニシャル動作
による像形成動作を必要以上に長くして感光体やトナー
を傷めることもなくトナーの凝固によるカブリを解消で
きる。さらに、像形成ユニットは感光体面が回転の外側
に面している構成である上に、回転中は感光体にもカバ
ーが施される構成であるため、像形成ユニット群が激し
く回転するときでも現像ローラおよび像形成ユニットか
らのトナー飛散による機内の汚染は極めて発生しにく
い。また、電源をオンしたときの定着器の温度が高いと
きは、装置は電源が切られてからあまり時間が経過して
いないと判断して、像形成ユニット群の回転回数を減ら
すので、時間が節約できる。

【００１６】以下本発明の一実施例のカラー電子写真装
置について、図面を参照しながら説明する。

【００１７】図１は本発明の実施例のカラー電子写真装
置の全体構成図である。まず、ほぼ中央に黒、イエロ、
マゼンタ、シアンの各色用の４組の扇型をした像形成ユ
ニット１Ｂｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃが像形成ユニット群を
構成し、図のように円環状に配置されている。各像形成
ユニットは、中にいれる現像剤をのぞきそれぞれ同じ構
成部材よりなっているので、説明を簡略化するため黒用
の像形成ユニットについて説明し、他の色については省
略する。なお、各色用について、同じ部分には同じ符号
を付し、各色の区別をつける必要がある場合は、符号に
各色を示す文字を付す。図２に黒用像形成ユニット１Ｂ
ｋの詳細を示す。

【００１８】図２において、９はフタロシアニンをポリ
カーボネート系バインダ樹脂に分散した有機感光体、１
０は感光体をマイナスに帯電する帯電ローラ、１３はレ
ーザビームによる信号光、１４ａはキャリアとトナーを
混合させた現像剤を収納している第一ホッパ、１４ｂは
トナーのみを収納している第二ホッパ、１５はトナー補
給のために開けられた開口部、１６は開口部１５を開閉
するための蓋、また１７はトナー補給のためのアジテー
タ、１８ａ、１８ｂは第一ホッパ１４ａ内の現像剤を現
像部分に搬送するためのアジテータ、８０は第二ホッパ
１４ｂ内のトナーの残量を検知するトナー残量センサで
ある。

【００１９】１９はアルミニウム製の回転可能な現像電
極ローラ、２０はその内部に同軸で固定された回転しな
い磁石、２１は現像電極ローラ１９に電圧を印加する交
流高圧電源、２２は電極ローラ１９上のトナー層厚を規
制する磁性のブレードである。感光体９の直径は３０ｍ
ｍで、周速６０mm／sで矢印方向に回転させ、電極ロー
ラ１９は直径１６ｍｍで、周速６０mm／sで矢印方向に
回転させた。

【００２０】第一ホッパ１４ａ内には、表面をシリコー
ン樹脂でコートした粒径５０μｍのフェライトキャリヤ
２４Ｂｋとトナー２５Ｂｋを混合した２成分現像剤２６
Ｂｋをいれ、磁力により感光体９表面に付着させた。用
いるトナーはポリエステル樹脂に顔料等を分散して、さ
らに添加剤を加えたものである。

【００２１】第二ホッパ１４ｂ内には、像形成ユニット
組立時に４００ｇのトナーが密閉収納され、ユニット外
部からのトナーの補給を行うことなくＡ４単色５％相当
の原稿を５０００枚出力できるようになっている。

【００２２】２７は転写後の感光体表面に残ったトナー
を清掃するクリーナである。以上のように構成された像
形成ユニットについて、以下図２を用いてその動作を説
明する。感光体９を帯電ローラ１０で、−７００Ｖに帯
電させた。この感光体９にレーザビームによる信号光１
３を照射し静電潜像を形成した。このとき感光体の露光
電位は−１００Ｖであった。

【００２３】この感光体９表面を、２成分現像剤２６Ｂ
Ｋを担持し回転する電極ローラ１９の前を通過させた。
このとき、感光体９の未帯電域の通過時には、電極ロー
ラ１９には交流高圧電源２１により、＋１００Ｖの直流
電圧を重畳した７５０Ｖ0-p（ピーク・ツー・ピーク
１．５ｋＶ）の交流電圧（周波数１ｋＨｚ）を印加し
た。その後、−７００Ｖに帯電し静電潜像が書き込まれ
た感光体９表面の通過時には、電極ローラ１９には交流
高圧電源２１により、−４００Ｖの直流電圧を重畳した
７５０Ｖ0-p（ピーク・ツー・ピーク１．５ｋＶ）の交
流電圧（周波数１．５ｋＨｚ）を印加した。すると、感
光体９上には画像部にのみネガポジ反転したトナー像が
残った。電極ローラ１９に担持された現像剤２６ＢＫ
は、再び現像剤第一ホッパ１４ａ内に戻し次の像形成に
用いた。

【００２４】こうして感光体９上には黒色のトナー像が
得られる。なお、図２の像形成ユニットは、黒用の像形
成ユニットであるとともに、像形成位置にある像形成ユ
ニットの上下位置をも示している。図でトナー２５Ｂｋ
を収納した現像剤第二ホッパ１４ｂは第一ホッパ１４ａ
の上側に、クリーナ２７は下側に位置しているため、ト
ナーホッパ１４ｂ内部やクリーナ内部で、現像剤やトナ
ーを移動させるための送り機構や撹拌機構を設けなくて
も、スムーズにトナー補給やクリーニングを行うことが
できる。すなわちトナーホッパ１４ｂ内ではユニットの
回転移動と自重でトナーが開口部１５付近に供給され、
クリーナ内ではブレードにかきおとされたトナーが自重
でクリーナ底部に落下して感光体から離れる。

【００２５】さらに、２８は感光体９を保護するための
感光体カバーで、図２では像形成のために開いた状態を
示している。この感光体カバー２８は像形成ユニットが
像形成位置以外の位置にあるときには感光体をカバー
し、感光体の汚れやユニットが回転移動する時のトナー
による機内汚染等を防ぐ構成となっている。

【００２６】黒色以外の他の現像器１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに
ついても同様の構成を有し、動作が行われる。

【００２７】再び、図１を用いて、プリンタ部の構成を
説明する。円環状に配置されている像形成ユニット１Ｂ
ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃは支持体（図示せず）に支持され
ており、全体として、制御回路２９に制御された移動手
段である移動モータ３０に駆動され、円筒状の固定され
て回転しない軸３１の周りに矢印方向に回転移動可能に
なっている。各像形成ユニットは、順次、後述の中間転
写ベルト３２を支持する転写ローラ３３に対向した像形
成位置５０に移動され、位置決めされる。像形成位置５
０は信号光１３による露光位置でもある。像形成ユニッ
ト１ＢＫ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの支持体には各像形成ユニ
ットが像形成位置５０に移動したことを検出する手段
（図示せず）を有し、各ユニットの移動が完了する毎に
移動完了に対応する信号を制御回路２９に送信する。

【００２８】３はレーザ露光装置で、プリンタ部に入力
された信号で変調されたレーザビームによる信号光１３
を発生するが、これは図１の像形成ユニット１Ｂｋと１
Ｃの扇型の間に構成された光路を通って、軸３１の一部
に開けられた透明の窓４を通して軸３１内部に固定され
たミラー５に入射し、反射されて像形成位置５０にある
像形成ユニットの感光体９に照射され潜像を形成する。
図１の状態では黒用の像形成ユニット１Ｂｋに作用す
る。

【００２９】ここでミラー５までの光路は両隣の扇型の
像形成ユニットの壁面に沿っているため、像形成ユニッ
ト群の占有面積として無駄になっている部分はほとんど
無い。また、ミラー５は像形成ユニット群の中央部に設
けられているため、固定されたただひとつのミラーで構
成することができ、シンプルでかつ位置合わせ等に対し
て信頼性が高い構成となる。またミラー５の反射面は、
下向きになるように光路が設定されているので、機内の
ほこり等が反射面にたまりにくい構成となっている。

【００３０】６０は軸３１に設置された磁気抵抗方式の
トナー濃度センサで、像形成ユニットが像形成位置５０
に位置決めされたときに像形成ユニットの第一ホッパ１
４ａ内のトナー濃度を検知できるように位置されてい
る。このトナー濃度センサ６０の位置に対応する部分の
像形成ユニットの側壁はトナー濃度が安定に検知できる
ように肉厚を薄く設定してある。また、さらに検知を安
定にするためには、このセンサに対応するユニットの側
壁を、平滑性がよく、薄くても強度がある材料に変更し
薄くすればよい。なお、本実施例では、トナー濃度セン
サ６０は離接機構を用いず固定で行ったが、離接機構を
用いてユニット回転時にトナー濃度センサ６０の位置を
回転の内側にわずかにずらせるような離接機構を用いて
もよいし、背後からバネ部材等でユニットの側壁に押し
当てる構成でもよい。また、本実施例ではトナー濃度セ
ンサ６０は磁気抵抗方式のものを用いたが、このセンサ
には例えば像形成ユニットの対応する側壁部を透明にし
て光学式の反射濃度センサなど、トナー濃度を検知する
方法であれば他の方法を用いてもよいことは言うまでも
ない。

【００３１】３２は中間転写ベルトで、厚さ１００μｍ
のエンドレスベルト状の半導電性のウレタンを基材とし
たフィルムよりなり、周囲に低抵抗処理をしたウレタン
フォームを成形した転写ローラ３３およびステンレス性
のローラ３４に巻回し、矢印方向に移動可能になってい
る。

【００３２】転写ローラ３３は、中間転写ベルト３２を
介して像形成位置のユニット１Ｂｋの感光体９に軽く圧
接されている。ローラ３４には、中間転写ベルト３２を
介して上記の転写ローラ３３と同様の構成の第２転写ロ
ーラ３５が、従動回転可能に軽く圧接している。

【００３３】中間転写ベルト３２と第２転写ローラ３５
の圧接されたニップ部には、給紙部３６から用紙が送ら
れてくるように用紙搬送路が形成されている。

【００３４】４０は、中間転写ベルトを清掃するベルト
クリーナを含むベルトクリーナ部である。

【００３５】４４は転写後の用紙上のトナー像を定着す
る定着器、４５は定着後の用紙を排出する排出ローラで
ある。

【００３６】以上が本発明の電子写真装置および像形成
ユニットの主要構成の説明である。次に、この装置のイ
ニシャライズ動作およびカラー像形成時の動作を説明す
る。

【００３７】まず装置の電源をオンすると、定着器４４
はヒートアップを開始する。このヒートアップをしてい
る間に、図１に示すような位置にある像形成ユニット群
は矢印の方向に回転を開始する。このとき各像形成ユニ
ットは像形成位置５０を通過するが、このときは像形成
位置５０では停止せず、イニシャライズ動作も行わな
い。像形成ユニット群がちょうど１回転したときに、像
形成ユニット群は回転移動を停止し、定着の温度が所定
の温度に達すると再度図１の矢印方向に回転移動を開始
する。再び回転移動し始めた各像形成ユニットは、前記
と同様に順次像形成位置５０を通過するが、このときは
前記とは異なり、各像形成ユニットは像形成位置５０で
回転移動を一時停止し、イニシャライズ動作を行う。イ
ニシャライズ動作は、像形成動作と同様の動作を露光す
ることなく行うことにより行われる。このようにして、
像形成ユニット群すべてに対してイニシャライズ動作を
行い、像形成ユニット群が元の位置に戻ったときに回転
移動を終了し、装置は像形成動作の開始に備える。

【００３８】次に、装置がカラー像形成の動作を開始す
るとき、各像形成ユニットは図１に示すような位置にあ
り、かつ黒用の像形成ユニット１Ｂｋは像形成位置５０
で位置決めされ、像形成ユニットの側壁にはトナー濃度
センサ６０が図のようにほぼ接触するように位置してい
る。この位置５０はまた転写ローラ３３に対向している
位置でもある。レーザ露光装置３により黒の信号光が像
形成ユニット１Ｂｋに入力され、前記の像形成ユニット
の動作が開始され、黒トナーによる像形成が行われる。
像形成開始と同時に、トナー濃度センサ６０は第一ホッ
パ１４ａ内の現像剤のトナー濃度を検知し始め、その出
力に応じてトナー補給を行う。また、このときトナー残
量センサ８０は第二ホッパ１４ｂ内のトナーの残量を検
知する。

【００３９】像形成ユニット１Ｂｋの像形成の速度（感
光体の周速に等しい）と中間転写ベルトの移動速度は同
一になるように設定されており、像形成されるとともに
同時に転写ローラ３３の作用で、黒トナー像が中間転写
ベルトに転写されていく。像形成ユニット群１Ｂｋ、１
Ｙ、１Ｍ、１Ｃは全体が移動モータ３０に駆動されて一
体的に図１の矢印方向に回転移動し、ちょうど９０度回
転して像形成ユニット１Ｙが像形成位置５０に達した位
置で止まり、像形成ユニット１Ｙが位置決めされる。像
形成ユニットの感光体以外の部分は感光体先端の回転円
弧より内側に位置しているので、中間転写ベルトが像形
成ユニットに接触することはない。前と同様に今度はイ
エロの信号でレーザ露光装置が像形成ユニット１Ｙに信
号光を入力しイエロのトナー像の形成と転写が行われ
る。このとき中間転写ベルト３２上に前に転写された黒
のトナー像に次のイエロのトナー像が位置的に合致する
ようにイエロの信号光の書き込みのタイミングが制御さ
れる。この間、第２転写ローラ３５とクリーナ部４０は
中間転写ベルトから少し離されており、その上のトナー
像には何も作用しないようになっている。

【００４０】以上と同様の動作を、マゼンタ、シアンに
ついても行い中間転写ベルト上には４色のトナー像が位
置的に合致して重ね合わされカラー像が形成される。最
後のシアントナー像の転写後、４色のトナー像はタイミ
ングを合わせて給紙部３６から送られてくる用紙に、第
２転写ローラ３５の作用で一括転写される。用紙に転写
されたトナー像は定着器４４により定着される。用紙は
その後排出ローラ４５を経て装置外に排出される。中間
転写ベルト上に残った転写残りのトナーは、クリーナ部
４０の作用で清掃され次の像形成に備える。

【００４１】次に単色モード時の動作を説明する。単色
モード時は、まず所定の色の像形成ユニットが像形成位
置に移動され位置決めされる。次に前と同様にして所定
の色の像形成および中間転写ベルトへの転写を行い、今
度は転写後そのまま続けて、次の第２転写ローラにより
給紙部から送られてくる用紙に転写をしていく。

【００４２】像形成動作中紙ジャムが発生して装置の動
作が停止した場合、作業者は装置の表示に応じて装置の
前面にある前カバー４７を開き、必要な作業を施し再び
前カバー４７を閉じる。このとき、装置は各像形成ユニ
ットを順次像形成位置５０に位置せしめイニシャライズ
動作を行うが、定着器４４のローラの温度が動作時の平
均温度より１００℃以上低く室温に近い場合は、制御回
路２９は装置が停止してから長時間経過したものと判断
して、電源オンのときと同様の回転移動を１回転以上行
ってからイニシャライズ動作を行う。

【００４３】また、電源をオンしたままで像形成動作お
よびイニシャライズ動作が行われずに３時間以上を経過
すると、制御回路２９は移動モータ３０に指示を送り、
像形成ユニット群を回転させる。これはホッパ内のトナ
ーが凝固することを防止するための回転移動で、このと
きはイニシャライズ動作は行わない。

【００４４】次にこの装置の、メンテナンスに関して図
３を用いて説明をする。特定の色の現像剤が消費されて
なくなったりして、メンテナンスをする場合を想定す
る。まず、作業者からの指令（図示しないスイッチによ
る）により制御回路２９に制御された移動モータ３０の
作用により、像形成ユニット群が回転され、注目の色の
像形成ユニットを上部位置（図１の像形成ユニット１Ｃ
の位置）に移動する。そして図３に示すように、作業者
は装置本体上部に位置したカバー４６をあけて、そこか
ら注目の像形成ユニットのみを装置外に取り出す。次
に、あらかじめ像形成ユニットとして調整済みの新しい
その色の像形成ユニットを装着する。

【００４５】したがって装着後は、なんらの調整をする
ことなく像形成が開始できる。この時、感光体カバーは
閉じた状態にあるので、作業者は感光体をさわることな
い。

【００４６】また交換すべき像形成ユニットは、像形成
位置とは異なる上部位置で交換できるため、転写部等の
関連部材に邪魔されることなく、かつ位置決めもされて
いないので、容易に装置外に取り出すことが可能でメン
テナンス性が優れたものとなる。

【００４７】以上が実施例の構成と動作の説明である。
本発明は上記した構成によって、複雑な構成の転写ドラ
ムを用いずに各色の像形成がすべて同一の像形成位置で
行われるため、シンプルな構成で正確な色同士の位置合
わせが行え、かつ像形成ユニットは各色ごとにそれぞれ
独立してひとつの像形成ユニットとして完結している上
に、複雑なトナー補給機構も必要なく構成が単純で、ま
た各色毎に簡単にこれを交換することができる等のメン
テナンス性も優れたものとなる。

【００４８】また、本構成では像形成ユニット群の回転
移動を利用してトナーホッパ内のトナーを撹拌・往復移
動するので、複雑な機構を必要とせず単純な構成でトナ
ーの十分な撹拌ができる。しかも、像形成ユニットは感
光体が回転移動の外側に位置する構成であり、現像剤を
担持する現像ローラを外側に配置していないので回転中
に現像ローラ上のトナーが機内に飛散することはない。

【００４９】また、本構成では、感光体を含む各像形成
ユニットが単独で外部で調整できるため、例えば工場出
荷時に既に調整されたユニットを、現場で無調整で容易
に交換することが可能である。

【００５０】また、像形成時以外は感光体はカバーされ
ているので、像形成ユニットの交換時などに作業者が感
光体を傷つけたり汚したりすることがない。

【００５１】また、本構成では中間転写体の大きさを小
さくできるため装置を小型化できる上に、中間転写体上
での各色トナー像の重ね合わせの位置合わせを容易にか
つ正確にできる。なお、本構成では中間転写体を用いた
が、紙を巻き付けた転写ドラム方式等の直接紙に転写す
る方式などでも本発明の本質と作用効果は変わることは
ない。

【００５２】さらに本構成では、カラー像を連続で形成
するときも、各々の感光体は他の色を形成している間は
毎回休止しているため、静電疲労がなく安定した画像が
得られる。

【００５３】なお以上の実施例では、像形成ユニットに
用いる現像法としてキャリアとトナーを混合する２成分
現像法を用いたが、トナーだけを用いる１成分現像法の
場合でも、本発明の本質と作用効果は変わることがな
い。

【００５４】

【発明の効果】以上のように本発明は、複雑な構成の転
写ドラムを用いないためシンプルな構成であり、かつ各
色の像形成がすべて同一の像形成位置で行われるため、
簡単な構成で正確な色同士の位置合わせが行える。ま
た、像形成ユニットは各色ごとにそれぞれ独立してひと
つの像形成ユニットとして完結している上に、電源オン
時や長時間放置時に像形成ユニット群の回転移動を利用
してトナーホッパ内のトナーを撹拌・往復移動するの
で、複雑な機構を必要とせず単純な構成でトナーの十分
な撹拌ができる。また、各色毎にあらかじめ調整された
像形成ユニットを簡単に交換することができる等のメン
テナンス性も優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるカラー電子写真装置の
構成図

【図２】本発明の実施例のカラー電子写真装置に用いら
れる像形成ユニットの構成図

【図３】像形成ユニットを交換する時の説明図

【図４】従来のカラー電子写真装置の構成図

【符号の説明】

１Ｂｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ 像形成ユニット ３ レーザ露光装置 ５ ミラー ９ 感光体 １３ 信号光 ２８ 感光体カバー ３２ 中間転写ベルト ３３ 転写ローラ ３５ 第２転写ローラ ５０ 像形成位置 ６０ トナー濃度センサ ８０ トナー残量センサ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−241417（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−355463（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−109069（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−208779（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−300769（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−110871（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−153258（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/01 G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 15/16 G03G 15/08 - 15/095

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に収容されたカラートナーをユニッ
   ト外部に供給する開口部を有する複数の個別ユニットを
   各々回転軸と垂直方向に着脱可能な状態で略円柱状に集
   合配置して構成され、且つ、像形成位置において前記開
   口部が側方に位置する状態で停止する一方、交換位置に
   おいて前記開口部が上方に位置する状態で停止するとと
   もに、前記個別ユニットを、前記開口部を上方に向けた
   状態で、前記回転体の軸と垂直方向に、装置上面の開閉
   部から着脱可能に構成した回転体と、 前記カラートナーにより感光体上に形成された画像を、
   中間転写ユニットに収容された中間転写体に転写し、更
   に、記録用紙に転写した後に熱定着する手段と、 前記回転体を回転させ、前記個別ユニットそれぞれを順
   次像形成位置に配置する移動手段と、 電源オン時に、前記移動手段により前記回転体を回転さ
   せ、且つ、個別ユニット毎に順次前記像形成位置にて前
   記感光体への露光を行うことなく前記現像ローラと前記
   感光体とを回転させるイニシャライズ動作を実行すると
   ともに、電源投入後の像形成動作時間外に、前記現像ロ
   ーラ回転と前記感光体回転とを行うことなく前記回転体
   のみを回転させるトナー攪拌動作を実行する、制御手段
   と、 を具備することを特徴とするカラー画像記録装置。
2. 【請求項２】 制御手段は、プリント終了後所定時間経
   過した場合に、移動手段によりトナー攪拌動作を実行す
   る、ことを特徴とする請求項１記載のカラー画像記録装
   置。
3. 【請求項３】 制御手段は、電源オン状態で所定時間経
   過した場合に、移動手段によりトナー攪拌動作を実行す
   る、ことを特徴とする請求項１記載のカラー画像記録装
   置。
4. 【請求項４】 制御手段は、移動手段による回転体の回
   転量を、熱定着手段の温度に応じて変更する、ことを特
   徴とする請求項１乃至請求項３いずれかに記載のカラー
   画像記録装置。
5. 【請求項５】 内部に収容されたカラートナーをユニッ
   ト外部に供給する開 口部を有する複数の個別ユニットを
   各々回転軸と垂直方向に着脱可能な状態で略円柱状に集
   合配置して構成され、且つ、像形成位置において前記開
   口部が側方に位置する状態で停止する一方、交換位置に
   おいて前記開口部が上方に位置する状態で停止するとと
   もに、前記個別ユニットを、前記開口部を上方に向けた
   状態で、前記回転体の軸と垂直方向に、装置上面の開閉
   部から着脱可能に構成した回転体と、 前記カラートナーにより感光体上に形成された画像を、
   中間転写ユニットに収容された中間転写体に転写し、更
   に、記録用紙に転写した後に熱定着する手段と、 前記回転体を回転させ、前記個別ユニットそれぞれを順
   次像形成位置に配置する移動手段と、 電源オン時に、前記移動手段により前記回転体を回転さ
   せ、且つ、個別ユニット毎に順次前記像形成位置にて前
   記感光体への露光を行うことなく前記現像ローラと前記
   感光体とを回転させるイニシャライズ動作を実行すると
   ともに、電源投入後の像形成動作時間外に、前記現像ロ
   ーラ回転と前記感光体回転とを行うことなく前記回転体
   のみを回転させるトナー攪拌動作を実行する、制御手段
   と、 を具備することを特徴とするカラー画像記録装置、に使
   用するカラー画像記録方法であって、 プリント終了後所定時間経過した場合に、移動手段によ
   りトナー攪拌動作を実行する、ことを特徴とするカラー
   画像記録方法。
6. 【請求項６】 トナー収容部と現像ローラとを有する複
   数の個別ユニットを、前記現像ローラが常に外周側に位
   置する状態で、略円柱状に集合配置する回転体と、 電源オン時に、前記回転体を回転させ、且つ、個別ユニ
   ット毎に順次前記像形成位置にて感光体への露光を行う
   ことなく前記現像ローラと前記感光体とを回転させるイ
   ニシャライズ動作を実行するとともに、電源投入後の像
   形成動作時間外に、前記現像ローラ回転と前記感光体回
   転とを行うことなく前記回転体のみを回転させるトナー
   攪拌動作を実行する、制御手段と、を有し、 像形成位置において前記感光体上に前記現像ローラによ
   り現像された画像を、 ユニット化された中間転写体を介
   して記録紙に転写するカラー画像記録装置において、 前記個別ユニットは、前記現像ローラ近傍の開口部を上
   方に向けた状態で装置上面の蓋部から前記回転体に装着
   され、前記回転体により回転移動され前記像形成位置に
   案内される一方、 前記ユニット化された中間転写体は、装置前方の開閉部
   から装置内に挿入・案内されて、前記感光体と対向配置
   される、ことを特徴とするカラー画像記録装置。
7. 【請求項７】 トナー収容部と現像ローラとを有する複
   数の個別ユニットを、前記現像ローラが常に外周側に位
   置する状態で、略円柱状に集合配置する回転体と、 電源オン時に、前記回転体を回転させ、且つ、個別ユニ
   ット毎に順次前記像形成位置にて感光体への露光を行う
   ことなく前記現像ローラと前記感光体とを回転させるイ
   ニシャライズ動作を実行するとともに、電源投入後の像
   形成動作時間外に、前記現像ローラ回転と前記感光体回
   転とを行うことなく前記回転体のみを回転させるトナー
   攪拌動作を実行する、制御手段と、を有し、 前記個別ユニットは、前記現像ローラ近傍の開口部を上
   方に向けた状態で装置上面の蓋部から前記回転体に装着
   され、前記回転体により回転移動され像形成位置に案内
   され、 前記像形成位置において前記感光体上に前記現像ローラ
   により現像された画像を、ユニット化された中間転写体
   を介して記録紙に転写するカラー画像記録装置、にのみ
   使用される中間転写ユニットであって、 前記ユニット化された中間転写体は、装置前方の開閉部
   から装置内に挿入・案内されて、前記感光体と対向配置
   される形状に構成された、ことを特徴とする中間転写ユ
   ニット。
8. 【請求項８】 請求項６記載のカラー画像記録装置に使
   用する個別ユニットであって、内部にカラートナーを収
   容し、現像ローラを上方に向けた状態で回転体に着脱自
   在に構成されたことを特徴とする個別ユニット。