JP3227149B2 - 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Ｋ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。

【０００５】転写ドラム１０４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Ｙ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。

【００１０】一方連続転写方式を用いたカラー画像形成
装置の例としては特開平１−２５０９７０号公報等があ
る。この例では４色の像形成のためにそれぞれが感光
体、光走査手段などを含んだ４つの像形成ステーション
が並んでいて、ベルトに搬送された用紙がそれぞれの感
光体の下部を通過してトナー像が重ね合わされていく。

【００１１】さらにまた、転写材上に異なる色のトナー
像を重ねてカラー像を形成する他の方法として、感光体
上に順次形成される各色トナー像を中間転写体上にいっ
たん重ねて、これを最後に一括して転写材に移す方法が
特開平２−１８３２７６号公報等で開示されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来例の
うち転写ドラム方式では、異なる色のトナー像の位置を
合わせて重ねるために転写ドラムを用いている。この転
写ドラムを感光体に対して同速度で回転させさらに像の
先端のタイミングを合わせることによって、カラー像を
形成する場合の各色のトナー像の相互の位置を合致させ
ている。しかしながら上記のような構成においては、転
写ドラムに用紙を巻き付ける必要があるため、転写ドラ
ムの径が一定の大きさ以上必要であり、かつその構造が
非常に複雑なため、装置が大がかりなものとなってい
た。

【００１３】また葉書や厚紙など腰の強い用紙は、転写
ドラムに巻き付けることができないため使用不可能であ
った。

【００１４】さらに、感光体の交換等のメンテナンスに
は非常に複雑な作業が必要であり、熟練した専門家の手
を必要としていた。

【００１５】一方連続転写方式は、色数に対応した像形
成位置を有しており、そこに用紙を次々と通過させれば
よいため転写ドラムが不要であるが、この場合には感光
体上に潜像を形成するためのレーザ光学系などの潜像形
成手段が色の数に対応して必要でありこの部分で構造が
非常に複雑で高価になる。さらにまた、像形成位置が複
数箇所あるため、各色の像形成部の相対的な位置関係が
色ズレに大きく影響してくる。特に潜像形成手段による
潜像の各色間の位置合わせは正確に行う必要があり、特
開平１−２５０９７０号公報の例にも示されているよう
に、潜像形成手段である像露光系の相当の工夫と複雑な
構成が必要であるという問題点があった。

【００１６】またこれらの位置合わせの複雑さに伴っ
て、メンテナンス時に感光体等の部品の交換をする場
合、この位置合わせの正確な再現性が非常に困難で、メ
ンテナンスを複雑にしていた。

【００１７】さらに、中間転写体を用いる特開平２−１
８３２７６号公報に開示されている例では、各色現像部
によってひとつの感光体上に各色のトナー像を形成でき
るようにするために、感光体の形状が大きくなり、例え
ばベルト状の感光体が必要になったりする。かつ各色の
現像器や、感光体のメンテナンスも困難であるという問
題があった。例えば各現像器は、メンテナンス時に感光
体との間で画像調整や位置調整が必要であったり、感光
体を交換するときも同様であったりする。

【００１８】本発明の目的は上記問題点に鑑み、複雑な
転写ドラムが不要で、像露光系の位置合わせのための複
雑な構成も不要な、小型でシンプルな構成で色同士の位
置合わせが正確におこなえる、なおかつ感光体や現像器
を含むトナー像形成部の構成が簡単で小型化になりかつ
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。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のカラー画像記録装置は、カラートナーを収
容する複数の個別ユニットを各々略円柱状に集合配置し
て構成された回転体と、前記回転体を回転させる移動手
段と、前記カラートナーにより感光体上に形成された画
像を、中間転写体に転写し、更に、記録用紙に転写した
後に定着する画像形成手段と、前記中間転写体の所定位
置への到達を検出する位置検出手段と、を具備し、カラ
ー像形成中の各色工程間において、現在転写処理中の色
の画像が前記中間転写体に転写された後に前記中間転写
体の回転速度を転写速度走行から停止状態もしくは低速
走行状態に切替える一方、前記中間転写体が停止状態又
は低速走行状態にあるときに前記移動手段により前記回
転体を回転させ、次色の前記個別ユニットを動作位置に
配置せしめるカラー画像記録装置であって、前記中間転
写体の周長を、前記中間転写体の回転が停止状態又は低
速走行状態に切替えられた後、転写速度走行状態に復帰
するまでの時間に前記中間転写体が移動する距離Ａと、
その後前記位置検出手段が前記中間転写体の所定位置へ
の到達を検出し、その時点における前記中間転写体上の
被転写位置から中間転写体上の画像先端位置までの距離
Ｂと、最大用紙サイズの紙送り方向の長さＣと、を加え
た（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）の長さ以上とする、構成を採る。

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】この構成によれば、位置検出手段を設置し
た位置での中間転写体の速度が常に一定の速度となる。
例えば、中間転写体の周長を、最大印字長さをＡ４用紙
の長手方向の長さより８０ｍｍ長く設定する。この長さ
は、停止状態と６０ｍｍ／ｓの定速走行との速度切替え
時に中間転写体の速度が十分に安定するまでに中間転写
体が移動する長さ分を２０ｍｍとし、位置検出手段で位
置を検出するときの転写位置位置から画像先端までの長
さ５０ｍｍに１０ｍｍの余裕を加えた長さである。この
長さとすることにより、位置検出手段を設置した位置で
の中間転写体の速度が常に６０ｍｍ／ｓの定速走行とな
る。

【００２４】したがって、中間転写体の周長を、中間転
写体が予め設定した速度で走行させる最小限の長さにす
ることで、中間転写ユニットの小型化及び印刷時間の短
縮化が図れる。さらに、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なるとともに、その
精度を高くとることが可能となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】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トナーを有す
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、前記
転写体を停止状態もしくは低速走行と定速走行とに切り
替え駆動できる駆動手段と、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
ニット群全体を移動させる移動手段と、を有し、前記移
動手段により前記像形成ユニット群全体が移動する間の
一部もしくは全部の時間を含んで、前記転写体が停止も
しくは像形成時より低速で走行することを特徴とするカ
ラー画像記録装置である。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ト
ナー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、前記転写体上の所定の位置を検出する手段と、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移動させる移動
手段と、を有し、前記転写体の位置検出手段で前記転写
体の位置を検出するときの、前記転写体上の転写位置か
ら画像先端位置までの前記転写体の周長が、前記静電像
担持体上の露光位置から転写位置までの前記静電像担持
体の周長より長いことを特徴とするカラー画像記録装置
である。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トナーを有する現像
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、前記転写体
上の所定の位置を検出する手段と、前記転写体を停止状
態もしくは低速走行と定速走行とに切り替え駆動できる
駆動手段と、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
移動させる移動手段と、を有し、前記駆動手段により前
記転写体の速度を切り替えた後、前記転写体が所定の速
度になった状態で前記転写体の位置を検出できる場所に
前記位置検出手段を設けることを特徴とするカラー画像
記録装置である。ところで、中間転写体を用いて転写体
上でカラー像を重ね合わせるカラー画像記録装置で上記
の構成を用いずに転写体を一定の速度で走行させた場
合、転写体の周長は像形成ユニットの移動に要する間に
転写体が走行する長さを考慮して長くする必要がある。
この長さを十分に長くとらなかった場合はユニットの移
動が終了する前に転写体上の画像先端位置が所定の露光
開始位置を通過し、再び画像先端位置が所定の位置を通
過するときまで画像形成を開始できなくなる。また、ユ
ニットの移動に要する時間はユニットの重量や環境など
によりバラツキが生じやすく、転写体の周長を決定する
ことが困難である。特に像形成の速度が高速の装置の場
合や、ユニットの移動の負荷が大きく移動に時間がかか
る装置の場合には転写体は十分な長さを必要とし、装置
は巨大になり、転写体の操作性も悪くなる。本発明の構
成を用いると、像形成の速度が高速の装置の場合でも、
ユニットの移動に時間がかかる装置の場合でも、またユ
ニットの移動に要する時間にバラツキを生じる場合でも
転写体の周長を長くする必要がなく、装置を小型化でき
る。さらに、転写体の位置を検出するときの転写体上の
転写位置から画像先端位置までの周長を静電像担持体上
の露光位置から転写位置までの周長より長くすることに
より、転写体の位置を検出した後にその位置に対応して
露光を開始でき、時間の無駄なく正確に位置合わせがで
きる。さらに、転写体の速度を切り替えた後に転写体の
速度が十分に所定の速度に達してから転写体の位置を検
出することにより、位置検出時点から転写時点までに転
写体が走行する長さが安定し位置合わせが容易に実現で
きる。以下、上記カラー画像記録装置の構成についてカ
ラー電子写真装置を例として図面参照しながら説明す
る。

【００２６】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を詳細に示す。

【００２７】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９と同軸で固定された回転しない磁石、１１
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、１４は現像剤ホッパである。

【００２８】現像剤ホッパ１４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。

【００２９】１７はアルミニウム製の回転可能な回収電
極ローラ、１６はその内部に同軸で固定された回転しな
い磁石、１８は回収電極ローラに電圧を印加する交流高
圧電源、１９は回収電極ローラ上のトナーをかきおとす
ポリエステルフィルム製のスクレーパである。感光体９
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１７は直径１６ｍｍで、周速６０
mm／sで矢印方向に回転させた。

【００３０】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１１で、−５００Ｖ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。

【００３１】この感光体９表面上に、２成分現像剤２６
Ｂｋを現像剤ホッパ１４内で磁力により付着させた。次
に感光体９表面を回収電極ローラ１７の前を通過させ
た。感光体９の未帯電域の通過時には、回収電極ローラ
１７には交流高圧電源１８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、−５００Ｖ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、回収電極ローラ１７には交流高
圧電源１８により、−３５０Ｖの直流電圧を重畳した７
５０Ｖ0-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上のキャリヤと帯電部分に付着したトナーは回収電
極ローラ１７に回収され、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。矢印方向に回転す
る回収電極ローラ１７に付着したキャリヤとトナーは、
スクレーパ１９によってかきとり、再び現像剤ホッパ１
４内に戻し次の像形成に用いた。

【００３２】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２成分現像剤２
６Ｂｋを収納した現像剤ホッパ１４は上側に、クリーナ
２７は下側に位置しているため、現像剤ホッパ内部やク
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、スムーズに現像やクリ
ーニングを行うことができる。すなわち現像剤ホッパ内
では自重で現像剤が感光体９上に供給され、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。

【００３３】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。

【００３４】黒色以外の他の像形成ユニット１Ｙ、１
Ｍ、１Ｃについても同様の構成を有し、動作が行われ
る。

【００３５】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を支持する第１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５０は信号光１３による露光位置でもある。像形成位
置５０での感光体９上の露光位置から転写位置までの感
光体周長は４５ｍｍである。像形成ユニット１Ｂｋ、１
Ｙ、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。なお、この検出手
段は、本実施例では移動が完了したことを検出するが、
移動が完了する時間を正確に予測できる手段であれば移
動途中にユニットの位置を検出しても構わないことは言
うまでもない。

【００３６】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
Ｙ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。

【００３７】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。

【００３８】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第１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。中間転写ベルト３２の幅は最大画像幅（本実施
例の場合はＡ４）より広くしてあり、中間転写ベルト３
２上の画像域外にベルトの進行方向に対応した位置を検
出するためのマーク（図示せず）が設けられ、中間転写
ベルト３２の支持体（図示せず）にはこのマークを検出
できる位置に光学式の位置検出センサ６０が設けられて
いる。この位置検出センサ６０が中間転写ベルト３２上
のマークの位置を検出するのに対応して像形成位置５０
の像形成ユニットの像形成は開始する。本実施例では、
中間転写ベルト３２上でベルト進行方向に対する位置検
出のためのマークの位置と画像先端位置が一致するよう
にし、位置検出センサ６０を中間転写ベルト３２上で転
写位置からベルト進行方向に対して上流側に５０ｍｍの
位置になるように設定した。位置検出センサ６０は発光
部と受光部で構成され、発光部から出力された光の反射
光を受光することで位置を検出する。なお、本実施例で
はベルトの位置検出手段として反射光を読み取る光学式
の位置検出手段を用いたが、同じ光学式でも透過方式の
位置検出手段を用いてもよいし、光学式以外の機械的位
置検出手段や電気的位置検出手段を用いてもよいことは
言うまでもない。

【００３９】本実施例では中間転写ベルト３２の駆動手
段としてパルスモータ（図示せず）を使用している。こ
のとき、中間転写ベルト３２を停止状態と６０ｍｍ／ｓ
の定速走行とに切り替えるのに加速時には０．１ｓ、減
速時には０．０５ｓの時間を要する。ベルトの駆動負荷
が大きいと速度切り替えに要する時間が長い上にバラツ
キも大きい。これに対して、中間転写ベルト３２を１０
ｍｍ／ｓの低速走行と６０ｍｍ／ｓの定速走行とに切り
替えるのに要する時間は加速時、減速時とも停止状態の
ときの約半分となる上に、駆動負荷が大きくなったとき
でもバラツキはほとんど生じない。従って、駆動負荷が
大きいときには停止状態と定速走行を切り替えるより、
速度を１０ｍｍ／ｓ以下程度に十分に遅くした低速走行
と６０ｍｍ／ｓの定速走行との切り替えを使用するほう
が切り替えに必要な時間が短い上に変動が少なく有効で
ある。

【００４０】本実施例では中間転写ベルト３２の駆動の
負荷は十分に小さく、停止状態からの加減速時間のバラ
ツキも少なく、停止状態と定速走行の切り替えで安定し
て位置合わせが実現できた。

【００４１】また、本実施例では、中間転写ベルト３２
の周長を最大印字長さ（本実施例ではＡ４用紙の長手方
向の長さ）より８０ｍｍ長く設定している。これは停止
状態と６０ｍｍ／ｓの定速走行との速度切り替え時に中
間転写ベルト３２の速度が十分に安定するまでにベルト
が走行する長さ分を２０ｍｍと、位置検出センサ６０で
位置検出するときの転写位置から画像先端までの長さの
５０ｍｍに１０ｍｍの余裕を加えた設定である。中間転
写ベルト３２の周長をこのように設定することにより位
置検出センサ６０を設置した位置での中間転写ベルト３
２の速度が常に６０ｍｍ／ｓの定速走行となる。

【００４２】第１転写ローラ３３は、中間転写ベルト３
２を介して像形成位置の像形成ユニット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を介して上記の第１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。

【００４３】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３６ａおよび３６ｂ
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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】以上が本発明の実施例のカラー電子写真装
置および像形成ユニットの主要構成の説明である。次
に、この装置のカラー像形成時の動作を説明する。

【００４７】まず最初は、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で位置決めされている。これはまた第
１転写ローラ３３に対向している。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。この時像形成ユニット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３
２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第１転写ローラ３３の作用で、
黒トナー像が中間転写ベルト３２に転写されていく。黒
のトナー像がすべて転写し終わった直後に、中間転写ベ
ルト３２は停止し、像形成ユニット群１Ｂｋ、１Ｙ、１
Ｍ、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。この移動
の間は、中間転写ベルト３２は停止している。像形成ユ
ニットの感光体以外の現像剤ホッパ１４（図２参照）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３２が像形成ユニットに接触するこ
とはない。

【００４８】像形成ユニット１Ｃが像形成位置５０に到
着するとユニット支持体に設置された位置検出手段から
信号が送信され、その信号に対応して停止していた中間
転写ベルト３２が再び駆動し始める。

【００４９】位置検出センサ６０は再び走行し始めた中
間転写ベルト３２の位置を検出し、像形成開始の信号を
発する。この信号に対応して前と同様に今度はイエロの
信号でレーザ露光装置３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とベルトクリーナ部４０は
中間転写ベルト３２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。

【００５０】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３６ａもしくは３６ｂ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３２上に残った転写残りの
トナーは、ベルトクリーナ部４０の作用で清掃され次の
像形成に備える。

【００５１】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５０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３２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３５により給紙部から送られてくる用紙に転写をして
いく。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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た
め構成が単純で、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。

【００５６】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。

【００５７】また、像形成時以外は感光体はカバーされ
ているので、感光体を傷つけたり汚したりすることがな
く、装置内を現像剤の飛散などで汚すこともない。

【００５８】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。

【００５９】さらにまた本構成では、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。

【００６０】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特定のものを用いたが、他の現像法
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。

【００６１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、次色の個
別ユニットの動作位置到達後、直ぐに次色の工程を開始
することが可能となり、全体として印刷時間の短縮化を
図ることができる効果がある。

【００６２】また、中間転写体の周長を、中間転写体が
予め設定した速度で走行させる最小限の長さにすること
で、中間転写ユニットの小型化及び印刷時間の短縮化が
図れる。さらに、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なるとともに、その精度を
高くとることが可能となる。

【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】従来のカラー画像形成装置の構成図

【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 第１転写ローラ ３５ 第２転写ローラ ５０ 像形成位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−212857（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−282572（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】 カラートナーを収容する複数の個別ユニ
   ットを各々略円柱状に集合配置して構成された回転体
   と、 前記回転体を回転させる移動手段と、 前記カラートナーにより感光体上に形成された画像を、
   中間転写体に転写し、更に、記録用紙に転写した後に定
   着する画像形成手段と、 前記中間転写体の所定位置への到達を検出する位置検出
   手段と、を具備し、 カラー像形成中の各色工程間において、現在転写処理中
   の色の画像が前記中間転写体に転写された後に前記中間
   転写体の回転速度を転写速度走行から停止状態もしくは
   低速走行状態に切替える一方、前記中間転写体が停止状
   態又は低速走行状態にあるときに前記移動手段により前
   記回転体を回転させ、次色の前記個別ユニットを動作位
   置に配置せしめるカラー画像記録装置であって、 前記中間転写体の周長を、 前記中間転写体の回転が停止状態又は低速走行状態に切
   替えられた後、転写速度走行状態に復帰するまでの時間
   に前記中間転写体が移動する距離Ａと、その後前記位置
   検出手段が前記中間転写体の所定位置への到達を検出
   し、その時点における前記中間転写体上の被転写位置か
   ら中間転写体上の画像先端位置までの距離Ｂと、最大用
   紙サイズの紙送り方向の長さＣと、を加えた（Ａ＋Ｂ＋
   Ｃ）の長さ以上とした、ことを特徴とするカラー画像記
   録装置。