JP3222448B2 - 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クシミリ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】従来例として、発明者らが特願平５−１
７８９９８号に出願したカラー電子写真装置を用いてそ
の構成を説明する。図５はその従来例のカラー電子写真
装置の全体構成図である。

【０００３】中央に黒、シアン、マゼンタ、イエロの各
色用の４組の扇型をした像形成ユニット１０１Ｂｋ、１
０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙが像形成ユニット群を構成
し、円環状に配置されている。１０２は感光体、１０３
は帯電器、１０４は現像剤ホッパ、１０５はクリーナ、
１０６は電極ローラである。円環状に配置されている像
形成ユニット１０１Ｂｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１
Ｙは支持体（図示せず）に支持されており、全体として
移動手段である移動モータ１０７に駆動され、円筒状の
固定されて回転しない軸１０８の周りに回転移動可能に
なっている。各像形成ユニットは、順次、中間転写ベル
ト１０９を支持する転写ローラ１１０に対向した像形成
位置１１１に位置することができる。像形成位置１１１
は信号光１１２による露光位置でもある。１１３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１１２を発生するが、これ
は図５の像形成ユニット１０１Ｍと１０１Ｙの間に構成
された光路を通って、軸１０８の一部に開けられた窓１
１４ａ、１１４ｂを通して軸１０８内部に固定されたミ
ラー１１５に入射し、反射されて像形成位置１１１にあ
る像形成ユニットの感光体１０２に照射され潜像を形成
する。図５の状態では黒用の像形成ユニット１０１Ｂｋ
に作用する。

【０００４】次に、この装置のカラー像形成時の動作を
説明する。まず最初は、像形成ユニットは図５に示すよ
うな位置にあり、かつ黒用の像形成ユニット１０１Ｂｋ
が図に示されているように像形成位置１１１にある。レ
ーザ露光装置１１３により黒の信号光が像形成ユニット
１０１Ｂｋに入力され、黒トナーによる像形成が行われ
る。像形成されるとともに同時に転写ローラ１１０の作
用で、黒トナー像が中間転写ベルトに転写される。黒の
トナー像がすべて転写し終わった直後に、像形成ユニッ
ト群１０１Ｂｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙは全体
が移動モータ１０７に駆動されて一体的に回転移動し、
ちょうど９０度回転して像形成ユニット１０１Ｃが像形
成位置近傍１１１に達した位置で止まる。像形成ユニッ
ト１０１Ｃが像形成位置１１１に到着後、前と同様に今
度はシアンの信号でレーザ露光装置が像形成ユニット１
０１Ｃに信号光を入力しシアン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１０９が一回転し
てきて、前に転写された黒のトナー像に次のシアンのト
ナー像が位置的に合致するようにシアンの信号光の書き
込みのタイミングが制御される。以上と同様の動作を、
マゼンタ、イエロ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。最後のイエロトナー像の転写後、４色
のトナー像はタイミングを合わせて用紙１１６に、第２
転写ローラ１１７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１１８により定着される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような構成で、２
００枚ほどカラープリントを続けると、しだいに各像形
成ユニット１０１の感光体１０２の表面が傷つきはじ
め、画像に筋が現れた。

【０００６】さらに、この構成では、中間転写ベルト１
０９と感光体１０２とを接触させたままメンテナンスす
る構成であるため、中間転写ベルト１０９の交換時に転
写ベルト表面が感光体表面をこすりつけ傷つけたり、外
部からの光が感光体１０２に直接当たって感光体１０２
を劣化させるという問題点が発生した。本発明の目的は
上記問題点に鑑み、感光体表面に傷をつけにくく、かつ
メンテナンス性が良いカラー画像記録装置を提供するも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のカラー画像記録
装置は、トナー収容部と現像器と感光体とを有する複数
の個別ユニットを着脱可能な状態で略円柱状に集合配置
してなる回転体を有し、感光体上に露光・現像された画
像を、中間転写体ユニットに収納された中間転写ベルト
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、前記中間転写ベルトは、前記感光体と接触しない退
避位置と、前記感光体と接触する転写位置との二つの位
置に移動可能に制御され、前記回転体の回転動作時に
は、前記中間転写ベルトを前記退避位置に位置させ前記
感光体と前記中間転写ベルトとが接触しないようにし
た。これにより、小型シンプルでメンテナンス性のよい
カラー画像を記録する装置を得ることができる。また、
前記回転体の回転動作時には、前記中間転写ベルトを前
記退避位置に位置させ前記感光体と前記中間転写ベルト
とが接触しないようにしたため、回転体の回転により感
光体と中間転写ベルトとのいずれもが傷つくことはな
い。

【０００８】また、各々が少なくとも回動する感光体と
それぞれ色の異なるトナーを有する現像手段とを備え前
記感光体上にそれぞれ異なった色のトナー像を形成する
複数の移動可能な像形成ユニットと、前記複数の像形成
ユニットを円環状に並べ配置し回転移動可能な像形成ユ
ニット群と、前記感光体上に形成したトナー像を受容す
る中間転写ベルトと、単一露光位置と単一転写位置より
構成され前記像形成ユニットと前記中間転写ベルトとが
接触して像形成を行う像形成位置と、で構成されたカラ
ー電子写真装置であって、少なくとも前記像形成ユニッ
ト群の回転移動中には前記中間転写ベルトが前記像形成
ユニットの感光体と接触しない位置に退避する構成であ
ってもよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、カラー画像記録装置の一例
である、中間転写体として中間転写ベルトを用いるカラ
ー電子写真装置の構成と作用について図１を用いて説明
する。１はカラー電子写真装置の外装筐であり、図面右
端面側が前面である。１Ａはプリンタ前面板であり、該
前面板はプリンタ外装筐１に対して下辺側のヒンジ軸１
Ｂを中心に倒し開き操作、起こし閉じ操作自由である。
前面板１Ａを倒し開いた状態を１点鎖線で示す。プリン
タ内に対する中間転写体ユニット２の着脱操作や紙詰ま
り時などのプリンタ内部メンテナンス等は、前面板１Ａ
を倒し開いてプリンタ内部を大きく解放することにより
行われる。この中間転写体ユニット２の着脱動作は、感
光体の回転軸母線方向に対し垂直方向になるように設計
されている。中間転写体ユニット２は、中間転写ベルト
３、第１転写ローラ４、第２転写ローラ５、クリーニン
グローラ６、スクレーパ７、廃トナー溜め８、廃トナー
満杯検出器９、バックアップローラ１０、位置検出器１
１、テンションローラ１２、よりなる。詳細は、後述す
る。

【００１０】プリンタ中央には黒、シアン、マゼンタ、
イエロの各色用の４組の扇型をした像形成ユニット１３
Ｂｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃが像形成ユニット群１４
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、図１のプリンタ左面板１Ｃをヒンジ軸１
Ｄを中心に開いて像形成ユニット群１４の所定の位置に
着脱自在である。像形成ユニット１３はプリンタ内に正
規に装着されることにより、像形成ユニット側とプリン
タ側の両者側の機械的駆動系統・電気回路系統が相互カ
ップリング部材（図示せず）を介して結合して機械的・
電気的に一体化する。

【００１１】円環状に配置されている像形成ユニット１
３Ｂｋ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙは支持体（図示せず）
に支持されており、像形成ユニット群全体として移動手
段である移動モータ１５に駆動され、固定されて回転し
ない円筒状の軸１６の周りに回転移動可能に構成されて
いる。像形成時には、各像形成ユニットは回転移動によ
って順次前述の中間転写ベルト３を支持する第１転写ロ
ーラ４に対向した像形成位置１７に位置することができ
る。像形成位置１７はレーザ信号光１８による露光位置
でもある。

【００１２】図２に黒用像形成ユニット１３Ｂｋを詳細
に示す。各像形成ユニットは、中に入れた現像剤を除き
それぞれ同じ構成部材よりなるので、説明を簡略化する
ため黒用の像形成ユニット１３Ｂｋについて説明し、他
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、各色の構成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。この説明で
は、発明者らが特願平４−５０２７４号に開示した現像
法を用いているが、通常の電子写真法に用いる現像法で
あればいかなるものでもよいことは言うまでもない。例
えば、磁気ブラシ現像法、弾性ゴムローラ現像法、ジャ
ンピング現像法、インプレッション現像法などである。
図２において、１９はフタロシアニンを感光材料に用い
ポリカーボネート系バインダ樹脂を主体に構成した有機
感光体、２０は感光体１９と同軸で固定された回転しな
い磁石、２１は感光体をマイナスに帯電する導電性ゴム
を用いた帯電ローラ、１８はレーザ信号光、２２はレー
ザビームが像形成ユニットに進入する像形成ユニットの
開口部である露光窓、２３は現像剤ホッパである。現像
剤ホッパ２３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とポリエ
ステル樹脂に黒顔料を分散したマイナス帯電性の黒トナ
ー２５Ｂｋを１０％混合した２成分現像剤２６Ｂｋをい
れ、磁石２０の磁力により感光体１９表面に直接付着さ
せる。２７は回転可能なアルミニウム製の回収電極ロー
ラ、２８はその内部に同軸で固定された回転しない磁
石、２９は回収電極ローラ２７上に回収されたトナーを
かきおとす燐青銅製のスクレーパ、３０は回収電極ロー
ラ２７に電圧を印加する交流高圧電源である。３１は転
写後の感光体１９表面に残ったトナーを清掃するクリー
ナである。感光体１９の直径は３０ｍｍで、周速６０mm
/sで矢印方向に回転させ、回収電極ローラ２７は直径１
６ｍｍで、同じく周速６０mm/sで矢印方向に回転させ
た。

【００１３】次に図３を用い中間転写体ユニット２の構
成を説明する。中間転写体ユニット２はユニットハウジ
ング２ａに、中間転写ベルト３、アルミローラよりなる
第１転写ローラ４、導電性弾性ゴムローラよりなる第２
転写ローラ５、転写ベルト上に残ったトナー像をクリー
ニングするアルミニウム製のクリーニングローラ６、回
収したトナーを掻き取るスクレーパ７、掻き取ったトナ
ーを溜おく廃トナー溜め８、廃トナー溜め８内のトナー
量が満杯になったことを検出する廃トナー満杯検出器
９、クリーニングローラ６に対向する導電性ゴム製のバ
ックアップローラ１０、中間転写ベルト３の転写開始位
置を検出する位置検出器１１、中間転写ベルト３の張力
を調整し蛇行を防止するテンションローラ１２、を内包
している。この中間転写体ユニット２は、図１において
プリンタ前面板１Ａを倒し開いてプリンタ外装筐１内の
所定の収納部に対して着脱自在である。中間転写ベルト
３は、厚さ１００μｍのエンドレスベルト状の半導電性
（中抵抗）のウレタンを基材とし、表面層はＰＦＡ・Ｐ
ＴＦＥ等のフッ素樹脂を用い１００〜２００μｍの厚さ
としたフィルムよりなり、第１転写ローラ４、第２転写
ローラ５、バックアップローラ１０およびテンションロ
ーラ１２に巻回し、矢印Ｙ方向に移動可能に構成され
る。この第２転写ローラ５とバックアップローラ１０の
中抵抗の弾性体層は、シリコンゴム・テフロンゴム・ク
ロロプレンゴム・ウレタンゴム・ＥＰＤＭ等の弾性材料
にカーボンや金属酸化物を配合分散して電気抵抗値（体
積抵抗率）を１０5〜１０17Ωcmの中抵抗を有するよう
に処理をしたソリッド或いは発泡肉質の層よりなる。こ
こで、転写ベルトの周長は、最大用紙サイズであるＡ４
用紙の長手方向の長さ（２９８ｍｍ）に、後述する感光
体ドラム（直径３０ｍｍ）の周長の半分より若干長い長
さ（６２ｍｍ）を足した３６０ｍｍに設定している。こ
のとき、第２転写ローラ５と第３転写ローラ３４の当接
部からクリーニングローラ６とバックアップローラ１０
の当接部までの中間転写ベルト３の周長は、この６２ｍ
ｍの距離より短く、５５ｍｍになるように設定されてい
る。中間転写ベルト３の移動速度は、トナー像の中抜け
転写を防ぐために像形成ユニット１３の像形成の速度
（感光体の周速に等しい６０ｍｍ／ｓ）より１．５％速
くなるように設定されている。

【００１４】第１転写ローラ４は転写位置４ａと退避位
置４ｂとの間を移動可能となっており、電気信号により
制御される駆動源（図示せず）により、転写位置４ａに
位置すると中間転写ベルト３は感光体１９に接触し形成
されたトナー像を転写することができ、また退避位置４
ｂに位置すると中間転写ベルト３は感光体１９から非接
触の位置に離れる。感光体１９上のトナー像を転写する
際には、第１転写ローラ４とテンションローラ１２とに
は高圧電源３２により約＋２．５ｋＶ（１００μＡ）の
電圧が印加されている。第１転写ローラ４を直接感光体
１９に接触させトナー像を中間転写ベルト３に転写しよ
うとすると、中間転写ベルト３が感光体１９に接触する
前にいわゆる「前飛び」現象を起こし像が乱れたり、ま
た第１転写ローラ４と感光体１９との接触圧力を均一に
調整することが困難になる。しかし、本発明のように第
１転写ローラ４を移動させ、２本のローラ間に架張され
た中間転写ベルト３を感光体ドラム１９に接触させる
と、これら問題は発生しない。

【００１５】中間転写体ユニット２がプリンタ本体に装
着されたときには、第１転写ローラ４は、中間転写ベル
ト３が感光体１９と接触しない図３の退避位置４ｂにあ
る。中間転写体ユニット２がプリンタ本体に装着され、
像形成動作が開始すると、第１転写ローラ４は、転写位
置４ａに移動し、中間転写ベルト３は約１．０ｋｇの力
で感光体１９に圧接される。

【００１６】第２転写ローラ５とバックアップローラは
ともに導電性ゴムで構成されており、カラートナー像の
転写時の飛び散りを防ぐために２０ＭΩの抵抗３３を介
して接地されている。

【００１７】アルミニウム製の第３転写ローラ３４は、
中間転写ベルト３を介して第２転写ローラ５と圧接され
ている。中間転写ベルト３上にカラー像を形成途中で
は、ベルト上のトナー像を乱さないようにするために、
高圧電源３５ａにより−１ｋＶの電圧が印加される。ま
たカラートナー像を受像紙３６に転写する際には高圧電
源３５ｂにより＋３ｋＶの電圧が印加される。３７は紙
３６が中間転写ベルト３から分離するときにトナー像が
乱れないようにするための除電針である。この第３転写
ローラ３４は、トナー像を転写する際の中抜け現象を防
ぐために中間転写ベルト３より１．５％遅く回転可能に
構成している。

【００１８】クリーニングローラ６は、中間転写ベルト
３を清掃する。このクリーニングローラ６には中間転写
ベルト３上にカラー像を形成中は、中間転写ベルト３か
らトナーが移らないようにするため、高圧電源３８ａよ
りトナーと同極性の電圧、ここではマイナスの電圧が印
加されている。中間転写ベルト３に残留したトナーをク
リーニングする際には、高圧電源３８ｂによりトナーを
静電的に吸い寄せるプラスの電圧が印加される。

【００１９】図４は中間転写体ユニット２の内部に設け
られたフォトインタラプタによる位置検出器１１の構成
を示す斜視図である。中間転写ベルト３の端部には検出
孔３９があり、位置検出器１１はその検出孔３９の通過
を光学的に検出することによってトナー像の先端位置を
決定し、中間転写ベルト３上でのカラー像の位置合わせ
をおこなう構成である。

【００２０】再び図１に戻り説明する。４０はプリンタ
外装筐１内の上側に配設したレーザ露光装置であり、半
導体レーザ、スキャナモータ４０ａ、ポリゴンミラー４
０ｂ、レンズ系４０ｃ等から構成されている。該レーザ
露光装置４０からの画像情報の時系列電気画素信号に対
応した画素レーザ信号光１８は図１の像形成ユニット１
３Ｂｋと１３Ｃとの間に構成された光路窓口４１を通っ
て、軸１６の一部に開けられた窓４２を通して軸１６内
に固定されたミラー４３に入射し、反射されて像形成位
置１７にある像形成ユニット１３Ｂｋの露光窓２２から
像形成ユニット１３Ｂｋ内に進入し、像形成ユニット内
に上下に配設されている現像剤ホッパ２３とクリーナ３
１との間の通路を通って感光体ドラム１９の左側面の露
光部に入射し母線方向に走査露光される。

【００２１】ここで光路窓口４１からミラー４３までの
光路は両隣の像形成ユニット１３Ｂｋと１３Ｃとのユニ
ット間の隙間を利用しているため、像形成ユニット群１
４には無駄になる空間がほとんど無い。また、ミラー４
３は像形成ユニット群１４の中央部に設けられているた
め、固定された単一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が容易な構成である。

【００２２】３４はプリンタ前面板１Ａの内側で給送ロ
ーラ４４の上方に配設した第３転写ローラであり、中間
転写ベルト３と第３転写ローラ３４との圧接されたニッ
プ部には、プリンタ前面板１Ａの下部に設けた紙給送ロ
ーラ４４により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。第３転写ローラ３４の構成は、第２転
写ローラ５のような導電性の弾性ローラであっても良い
が、表面が平滑な金属ローラを用いた方が中間転写ベル
ト３上でカラー画像を合成する際にトナー像表面を乱す
ことがないためより望ましい。

【００２３】４５ａ、４５ｂはプリンタの内側上部に設
けた定着ローラで、定着ローラ４５ａの内部にはハロゲ
ンランプ４６が設けられている。定着ローラ４５ａと定
着ローラ４５ｂとの間にはポリイミドフィルム４７が張
架されている。このフィルム４７はカラープリントの光
沢を出す目的に用いられる。４８は定着ローラ４５ａに
対向し設けられたバックアップローラ、４９は紙出口側
に配設した排紙ローラ対である。以上が本発明のカラー
画像記録装置の主要構成の説明である。

【００２４】次に、像形成ユニット１３および中間転写
体ユニット２の交換時の構成と作用を説明する。図１の
状態は像形成を行っている状態である。これは、感光体
１９上に形成されたトナー像を中間転写ベルト３に転写
するために第１転写ローラ４が図３の４ａの位置に移動
した状態である。像形成ユニット群１４が回転移動する
とき、あるいはプリンタ装置の停止状態では第１転写ロ
ーラ４は４ｂの位置に退避する。この状態では、感光体
１９は中間転写ベルト３と接触しない。この退避状態に
おいて、プリンタはプリント動作を停止し、プリンタ前
面板１Ａを開くことによって中間転写体ユニット２の交
換が取り出し可能となる。この状態で中間転写体ユニッ
ト２の出し入れ動作を行っても、動作中に感光体１９と
中間転写ベルト３とが強く押し当たって双方に傷をつけ
ることはない。また同時に、プリンタ左面板１Ｃを開く
ことによって各像形成ユニット１３の交換が取り出し可
能となる。他の像形成ユニット１３を交換するときは、
像形成ユニット群１４はこの状態から９０゜づつ回転移
動した状態で停止する。

【００２５】中間転写ベルト３は、長期の使用にともな
い次第に表面がトナーの固着などにより劣化する。この
ベルトの劣化が著しくなると画像が部分的に欠けたり画
像に白筋や黒筋が発生する。このためこの中間転写ベル
ト３は、劣化し画像に影響が出る前に交換することが望
ましい。ところが、この中間転写ベルト３の劣化現象を
プリンタ装置内で自動的に検出することは極めて困難で
ある。本願発明では、図３に示すように、中間転写ベル
ト３を廃トナー溜め８とともに一体化してユニット化
し、中間転写ベルト３の交換時に廃トナーを同時に捨て
去る構成である。このような構成では、中間転写ベルト
３が寿命になる前に廃トナー溜めが廃トナーで満杯にな
るようにその大きさを小さい目の容量に設計しておくと
よい。こうすると、中間転写ベルト３が劣化して画像欠
陥が発生する前に廃トナー溜め内部に設置した廃トナー
満杯検出器９がトナーの満杯を検出し、ユーザに中間転
写体ユニット２の交換を指示することができる。このよ
うな構成は、直接トナー像を上に形成する中間転写ベル
トだけに有効なものではなく、受像紙を周囲に巻き付け
る構成の中間転写体であっても同様に有効である。

【００２６】上記の構成によって、像形成ユニット群が
回転移動動作中には、像形成ユニットの感光体１９と中
間転写ベルト３とは接触しないため感光体１９が傷つく
ことがない。また、中間転写体ユニット２の交換時に中
間転写ベルト３が感光体１９と直接接触することがない
のでメンテナンス時に感光体１９を傷つけることもな
い。さらに、この方法は、中間転写ベルト３の位置を固
定して像形成時に像形成ユニット１３を転写位置へと移
動させ中間転写ベルトと接触させる構成に比べて、感光
体１９上での露光位置が安定し、カラー画像合成時の色
位置合わせ精度もよくなるという効果がある。

【００２７】以下本発明の一実施例のカラー電子写真装
置の動作について、図面を参照しながら説明する。

【００２８】図１のプリンタは、像形成状態にある。像
形成ユニット１３Ｂｋの動作を図２を用いて説明する。
感光体１９を帯電ローラ２１で、−４５０Ｖに帯電させ
た。この感光体１９にレーザ信号光１８を照射し静電潜
像を形成した。このとき感光体１９の露光電位は−５０
Ｖであった。この感光体１９表面上に、２成分現像剤２
６Ｂｋを現像剤ホッパ２３内で磁力により付着させた。
次に感光体１９表面を回収電極ローラ２７の前を通過さ
せた。感光体１９の未帯電域の通過時には、電極ローラ
２７には交流高圧電源３０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２ｋＨｚの矩型波）を印加
した。その後、−４５０Ｖに帯電し静電潜像が書き込ま
れた感光体１９表面の通過時には、電極ローラ２７には
交流高圧電源３０により、−２５０Ｖ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２ｋＨｚの矩型波）を印加した。す
ると、感光体１９上の現像剤と非画像部分に付着したト
ナーは電極ローラ２７に回収され、感光体１９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。矢印方
向に回転する電極ローラ２７に付着した現像剤とトナー
は、スクレーパ２９によってかきとり、再び現像剤ホッ
パ２３内に戻し次の像形成に用いた。こうして感光体１
９上には黒色のトナー像が得られた。黒色以外の他の像
形成ユニット１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙについても同様の
動作を行う。

【００２９】次に再び図１に戻り、装置のカラー像形成
時の動作を説明する。像形成ユニット群１４は図１に示
す位置にあり、黒の像形成ユニット１３Ｂｋが図示のよ
うに像形成位置１７にある。このとき感光体１９は中間
転写ベルト３に接触している。先に説明した像形成ユニ
ットの像形成工程により、レーザ露光装置４０により黒
の信号光が像形成ユニット１３Ｂｋに入力され、黒トナ
ーによる像形成が行われる。この時と中間転写ベルト３
の移動速度は、トナー像の中抜け転写を防ぐために感光
体１９の速度に比べ１．５％速くなるように設定されて
おり、像形成と同時に第１転写ローラ４とテンションロ
ーラ１２に印加された電圧の作用で、黒トナー像が中間
転写ベルト３上に転写される。このとき第１転写ローラ
４とテンションローラ１２には前述のように＋２．５ｋ
Ｖの直流電圧を印加した。

【００３０】黒のトナー像がすべて転写し終わった直後
に、第１転写ローラ４は図３に示す４ａの位置から４ｂ
の位置へと移動し、中間転写ベルト３は像形成ユニット
１３Ｂｋに接触しない位置に戻る。次に、像形成ユニッ
ト群１４として全体が移動モータ１５に駆動されて図１
の矢印Ｑ方向に回転移動し、ちょうど９０゜回転して像
形成ユニット１３Ｃが像形成位置１７に達した位置で止
まる。像形成ユニットの感光体以外のトナーホッパ２３
やクリーナ３１の部分は、感光体１９先端の点線で示す
回転円弧より内側に位置している。また、第１転写ロー
ラ４の退避位置４ｂはこの点線円弧の外側に位置する。
そのため、像形成ユニット群の回転移動中に中間転写ベ
ルト３が像形成ユニットに接触することはない。

【００３１】像形成ユニット群１４の回転が終了し像形
成ユニット１３Ｃが像形成位置１７に到達すると、前と
同様に今度はシアンの信号でレーザ露光装置４０が像形
成ユニット１３Ｃに信号光を入力し、シアンのトナー像
の形成と転写が行われる。このときまでに中間転写ベル
ト３は１回転し、前に転写された黒のトナー像に次のシ
アンのトナー像が位置的に合致するように、図４に示す
位置検出器１１からの信号に基づいてシアンの信号光の
書き込みタイミングが制御される。この間、第３転写ロ
ーラ３４は中間転写ベルト３と接触しているが、前述の
ように第３転写ローラの表面は平滑であり、かつトナー
の付着を防止するような−１ｋＶの電圧が印加されてい
るため、中間転写ベルト３上のトナー像を乱さない。ま
た、クリーニングローラ６も中間転写ベルト３と接触し
ているが、クリーニングローラ６の表面も平滑であり、
かつトナーの付着を防止するような−１ｋＶの電圧が印
加されているため、中間転写ベルト３上のトナー像を乱
さない。

【００３２】以上と同様の動作を、マゼンタ、イエロに
ついても行い、中間転写ベルト３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
た。最後のイエロトナー像の転写後、４色のトナー像は
タイミングを合わせて給紙カセットから送られる用紙
（図示せず）に、第３転写ローラ３４に＋３ｋＶの電圧
を印加して一括転写した。用紙に転写されたトナー像は
定着ローラ４５ａ、４５ｂにより定着され、その後排出
された。

【００３３】その後、第３転写ローラ３４に再び−１ｋ
Ｖの電圧を印加して第３転写ローラ表面に直接付着して
いたトナーを中間転写ベルト３に移したあと、中間転写
ベルト３上に残った転写残りのトナーとあわせて、クリ
ーニングローラ６に＋３ｋＶの電圧を印加することによ
って清掃し中間転写体ユニット２内の廃トナー溜め８内
に蓄えた。

【００３４】このようなプリント動作を約３万枚繰り返
したところ、廃トナー溜め８ｂが満杯となり、光センサ
で構成された廃トナー満杯検出器９が、満杯であるとい
う信号を出力した。このとき、中間転写ベルト３は、さ
らに１万枚程度のプリントに使用し得る状態であった
が、この廃トナー満杯検出器９の信号に基づき中間転写
体ユニット２の交換をユーザに促した。

【００３５】廃トナーで廃トナー溜め８ｂが満杯になっ
た状態の中間転写体ユニット２は次のように交換され
る。像形成ユニット群１４は図１に示す状態にあるが、
第１転写ローラ４は図３に示す４ｂの位置に退避してい
る。従って、像形成ユニット１３Ｂｋの感光体１９は、
中間転写体ユニット２の中間転写ベルト３と接触しない
退避位置に移動して装置は停止している。ユーザが装置
本体前面部に位置する前面板１Ａをあけて、そこから中
間転写体ユニット２を取り出す。次に、あらかじめ用意
した位置検出器や廃トナー満杯検出器等が調整済みの新
しい中間転写体ユニット２を装着する。したがってユニ
ット装着後はなんら調整する事なく像形成が開始でき
る。この新しい中間転写体ユニット２を本体に装着する
際に、像形成ユニット１３Ｂｋの感光体１９は、中間転
写ベルト３や第１転写ローラ４と衝突して傷つくことは
ない。

【００３６】以上が実施例の構成と動作の説明である。
なお以上の実施例では、像形成ユニットの構造として特
定のものを用いたが、他に従来法の現像法や帯電方法を
用いた構造の像形成ユニットの場合でも、本発明の本質
と作用効果は変わることがない。またこのような構成
は、直接トナー像を上に形成する中間転写ベルトだけに
有効なものではなく、受像紙を周囲に巻き付ける構成の
中間転写体であっても同様に有効であることはいうまで
もない。

【００３７】

【発明の効果】本発明は上記した構成によって、像形成
ユニット群の回転時に、中間転写体（実施の形態では中
間転写ベルト３）と像形成ユニットとが衝突することが
ないため、感光体を傷つけない。さらに中間転写体ユニ
ット交換時に、中間転写体と感光体とが衝突して感光体
を傷つけることがない。構成が小型シンプルでメンテナ
ンス性の良いカラー画像記録装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のカラー電子写真装置の像形成
時の位置関係を示す構成図

【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を示す構成図

【図３】本発明の中間転写体ユニットの構成図

【図４】本発明の中間転写体ユニットの位置検出器の構
成を示す構成図

【図５】従来のカラー電子写真装置の構成図

【符号の説明】

２ 中間転写体ユニット ３ 中間転写ベルト ４ 第１転写ローラ ５ 第２転写ローラ ６ クリーニングローラ １０ バックアップローラ １２ テンションローラ １３ 像形成ユニット １４ 像形成ユニット群 １７ 像形成位置 １８ レーザ信号光 １９ 感光体 ３４ 第３転写ローラ ４０ レーザ露光装置 ４３ ミラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−260968（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−249795（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−204281（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−171072（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−296078（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−287264（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/01 G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 15/16

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー収容部と感光体とを有する複数の
   個別ユニットを着脱可能な状態で略円柱状に集合配置し
   てなる回転体を有し、感光体上に露光・現像された画像
   を、中間転写体ユニットに収納された中間転写ベルトを
   介して、記録紙に転写するカラー画像記録装置におい
   て、 前記中間転写ベルトは、前記感光体と接触しない退避位
   置と、前記感光体と接触する転写位置との二つの位置に
   移動可能に制御され、 前記回転体の回転動作時には、前記中間転写ベルトを前
   記退避位置に位置させ前記感光体と前記中間転写ベルト
   とが接触しないようにした、ことを特徴とするカラー画
   像記録装置。