JPH0572866A - カラー電子写真方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成が簡単で小型のカラー電子写真方および
装置を提供する。 【構成】 感光体・帯電器・トナーよりなる複数個の像
形成ユニットを用いる。露光位置と転写位置を固定し、
像形成ユニットを移動可能する。像像形成ユニットは、
像形成時には特定位置に移動させ、得られたカラー像を
転写体に転写する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタやファクシミ
リ等に応用できるカラー電子写真方法および装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来からカラー電子写真装置には、例え
ば、フルカラーの色分け現像が行えるようにそれぞれカ
ラーの現像剤と感光体を収納した像形成ユニットを紙搬
送パスに４個順次に並べた装置等が開発されている。こ
のような例として、図１に示す特開平２−１６５８０号
公報の装置がある。

【０００３】図１は特開平２−１６５８０号公報の複写
機の像形成部であるプリンタ部だけを描いたものある。
画像読み取り部から送られたデジタル信号は、プリンタ
部に入力され、それぞれの色信号のレーザ光露光装置、
黒１Ｂｋ、シアン１Ｃ、マゼンタ１Ｍ、イエロ２Ｙに送
られる。プリンタ部には４組の記録装置２Ｂｋ、２Ｃ、
２Ｍ、２Ｙが並置されている。各記録装置２はそれぞれ
同じ構成部材よりなっているため、Ｃ用の記録装置につ
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、各色の構成の区別
をつけるために、符号に各色を示す添え字を付す。記録
装置２Ｃはレーザ露光装置１Ｃのほかに感光体ドラム３
Ｃを有する。感光体３Ｃには、帯電器４Ｃ、レーザ露光
装置１Ｃ、現像装置５Ｃ、転写帯電器６Ｃ等が公知の複
写装置と同様に付設されている。帯電器４Ｃにより一様
に帯電された感光体３Ｃは、露光装置１Ｃによる露光に
よりシアン光像の潜像を形成し、現像装置５Ｃにより現
像して顕像を形成する。転写紙（図示せず）は、転写ベ
ルト７により搬送され、それぞれ顕像を形成した感光体
３Ｂｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙに順次送られ、転写器６の作
用で顕像を転写される。このようにして転写紙上にフル
カラー像を得ることができる。

【０００４】さらに、一般に用いられるカラー画像電子
写真装置では、イエロ、マゼンタ、シアン、黒の各色の
トナー像を重ね合わせてカラー像を形成する方法がとら
れている。このトナー像の重ねを、転写材上で行なう一
般的な方法として特開平１−２５２９８２号に示されて
いるカラー画像形成装置の例がある。

【０００５】図２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
２において、８は感光体で、これに対向して帯電器９
と、現像部１０と、転写ドラム１１、クリーナ１２が設
けられている。現像部１０は、イエロ色のトナー像をつ
くるためのＹ現像器１３、マゼンタ色のためのＭ現像器
１４、シアン色のためのＣ現像器１５、黒色のためのＢ
ｋ現像器１６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８に対向して現像可能の状態にできるよ
うになっている。転写ドラム１１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８が矢印方
向に回転するとともに、その表面が帯電器９によって一
様に帯電される。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１３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１１に対向する位置にくる時ま
でに、すでに転写ドラム１１の外周には給紙部１８から
送られた１枚の用紙が先端を爪部１９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。

【０００７】感光体上のイエロのトナー像が転写帯電器
２０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１２により清掃されて、次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１０は色に応じて用い
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。この現像器の切り替えが間に合い、かつ前の色のト
ナー像と次の色のトナー像とが重ねられるように転写ド
ラムの径は充分の大きさを持っている。

【０００８】各色の像形成のためのレーザビーム１７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１１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２１により転写ドラム１１から剥されて、搬送部２２
を経て定着器２３により上のトナー像が定着され、装置
外へ排出される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図１のよ
うな構成では、現像器の構成が大がかりで、各色の記録
装置が大型複雑化し、またレーザ露光装置が４台必要で
高価になるするという問題点を有していた。

【００１０】さらに図２の装置では、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。しかしながら上記のような構成においては、一つの
現像器だけを用いて単色の像を形成する場合も、用紙を
一旦転写ドラムに巻き付けてから感光体上のトナー像を
この用紙に転写する必要があるため、単色モードのコピ
ー速度が通常の単色複写機に比べて遅くなる。

【００１１】また単色のコピーの時には本来不必要であ
る転写ドラムを動作させるため、この装置で単色のコピ
ーを大量に行った場合も、カラーコピーと同様の転写ド
ラム特有のメンテナンスや部品の交換が必要となってい
る。

【００１２】さらに図１及び図２の構成では、高温環境
下で連続でカラー画像をプリントすると、感光体を使用
し続けるために次第に感光体の静電疲労や温度上昇によ
りその帯電電位が低下し、結果として得られる画像が次
第に変化するという問題点があった。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のカラー電子写真
装置は、複数個の移動可能で少なくとも感光体と現像器
とを有する像形成ユニットと、転写紙を表面に保持しト
ナー像を紙に転写する転写紙保持体と、単一の露光装置
とよりなり、各像形成ユニットの各現像器が複数色のト
ナーを有し、転写紙保持体の位置と露光装置の露光位置
とが固定されたカラー電子写真装置であって、カラー像
形成時には各像形成ユニットが順番に同一の像形成位置
へ移動し、露光装置を用い像形成ユニットの感光体に静
電潜像を形成しトナーで現像した後、転写紙保持体上に
保持された紙にトナー像を転写し、紙の上にカラー像を
形成するという構成のカラー電子写真装置である。

【００１４】また本発明のカラー電子写真装置は、複数
個の移動可能で少なくとも感光体と現像器とを有する像
形成ユニットと、転写紙を保持しトナー像を紙に転写す
る転写紙保持体と、露光手段とよりなり、各像形成ユニ
ットの各現像器が複数色のトナーを有するカラー電子写
真装置であって、かつ像形成ユニットは転写紙保持体に
対向した第１の像形成位置と、これと別の像形成位置を
有するカラー電子写真装置である。

【００１５】さらに本発明のカラー電子写真方法は、複
数色の各単色画像を合成しカラー像を形成するカラー電
子写真方法であって、カラー像形成の前記各単色画像形
成工程での感光体使用時間をＴとし、次の感光体の使用
時まで感光体を静電的に休ませる時間をｔとしたとき、
Ｔ＜ｔである工程を繰り返してカラー画像を形成するカ
ラー電子写真方法である。

【００１６】またさらに、本発明のカラー電子写真方法
は、同一画像を連続して複数回形成するカラー電子写真
方法において、カラーが複数色の各単色画像を合成した
ものであって、カラー像形成の連続使用時に感光体を静
電的に休ませる工程を設けたことを特徴とするカラー電
子写真方法である。

【００１７】さらにまた本発明のカラー電子写真装置
は、複数個の移動可能で少なくとも感光体と現像器とを
有する像形成ユニットと、転写紙を保持しトナー像を紙
に転写する転写紙保持体と、単一の露光装置とよりな
り、各像形成ユニットの各現像器が複数色のトナーを有
し、転写紙保持体の位置と露光装置の露光位置が固定さ
れたカラー電子写真装置であって、カラー像形成時には
前記像形成ユニット群が全体に回転して、前記各像形成
ユニットが順番に同一の像形成位置へ移動し、前記露光
装置を用い前記像形成ユニットの感光体に静電潜像を形
成しカラートナーで現像した後、前記転写紙保持体上に
保持された紙にトナー像を転写し、前記紙の上にカラー
像を形成するカラー電子写真装置である。

【００１８】最後に本発明は、移動可能で少なくとも感
光体と現像器とを有する複数個の像形成ユニットと、ト
ナー像を転写する転写像保持体と、単一の露光装置とよ
りなり、各像形成ユニットの各現像器が複数色のトナー
を有し、転写像保持体の転写位置と露光装置の露光位置
とが固定されたカラー電子写真装置であって、カラー像
形成時には各像形成ユニットが順番に同一の像形成位置
へ移動し、露光装置を用い像形成ユニットの感光体に静
電潜像を形成しトナーで現像した後、転写像保持体上に
トナー像を転写しカラー像を形成するカラー電子写真装
置である。

【００１９】

【作用】本発明のように、小型化された像形成ユニット
を移動させることによって、露光装置を単一化すること
が可能になったために、装置全体の構成が簡単になり小
型化できることとなる。

【００２０】また、像形成ユニットは転写紙保持体に対
向した第１の像形成位置と、これとは別の像形成位置を
設けたことによって、単色プリントモードでは用紙を転
写紙保持体に保持する必要がなく、一般の単色像形成装
置と同様の動作で像形成を行うことができる。また、転
写紙保持体の劣化等にともなうメンテナンスの必要性も
著しく小さくなる。

【００２１】さらに本発明では、像形成工程の間に感光
体を休止させる工程を設けたために、連続使用時にも感
光体が疲労したり温度が上昇せず、感光体の静電特性が
安定化し、常に一定の画像を得ることができるようにな
る。

【００２２】さらにまた本発明によって、小型化された
像形成ユニットを回転移動させることによって、カラー
像形成のために必要な基本的なブロックが像形成ユニッ
ト群と転写紙保持体の２カ所になったため、装置全体の
構成が簡単になり小型化できることとなる。

【００２３】

【実施例】本発明に用いる現像剤は、トナーと磁性を有
するキャリヤの混合体よりなる２成分現像剤を用いるこ
とができる。

【００２４】本発明に用いるトナーは、カーボンブラッ
クやフタロシアニンなどの着色顔料を、スチレン樹脂や
アクリル樹脂などのバインダ樹脂に分散し粉砕後分級し
たものである。このトナーは噴霧乾燥によって得られる
粉体でもよいし、またパール重合法等で化学的に得られ
る粉体であっても良い。さらにトナー粒子はそのままキ
ャリアに混合しても良いし、使用条件によっては、トナ
ーの表面にシリカ微粒子やフッ素樹脂微粉末を付着させ
たものであっても良い。用いるトナーの平均粒径は１５
μｍ以下が望ましいが、１２μｍ以下にするとさらにシ
ャープな画像が得られた。５μｍ以下では転写性能が低
下したり、トナーのクリーニング不良が発生した。

【００２５】本発明に用いるキャリアは、鉄粉やフェラ
イト粉などの磁性体、あるいはそれらの表面を樹脂コー
トしたもの、フェライト粉やマグネタイトなどの微粉末
を３０〜８０％程度の割合で、スチレン樹脂、エポキシ
樹脂、スチレンアクリル樹脂等に分散混合し粉砕分級し
た磁性粉などが用いられる。キャリアの平均粒径は３０
０μｍ以下が好ましいが、特に１５０μｍ以下にすると
トナーを均一に帯電することができる。

【００２６】また、本発明に用いる１成分トナーは、マ
グネタイトやフェライトの粉末を帯電制御剤と共にスチ
レン樹脂やアクリル樹脂などのバインダ樹脂に分散し粉
砕後分級したものである。使用条件によっては、トナー
の表面にシリカ微粒子やフッ素樹脂微粉末を付着させた
ものであっても良い。用いるトナーの平均粒径は１５μ
ｍ以下が望ましいが、１２μｍ以下にするとさらにシャ
ープな画像が得られた。 本発明に使用する感光体に
は、酸化亜鉛、セレン、硫化カドミウム、フタロシアニ
ンやアゾ顔料を用いた有機感光体等を用いることができ
る。これら感光体は、一般の半導体と同様に、高温時に
抵抗が下がり電荷保持性能が低下する傾向がある。

【００２７】本発明では、像形成ユニットからトナー像
を転写するトナー像転写体として、図１に示すような紙
を誘電体ベルト上に静電的に密着させ搬送する構成を用
いることができる。また図２に示す装置に用いたよう
に、紙を誘電体ドラム等に巻き付け転写する転写ドラム
を用いることもできる。さらに誘電体ベルト上に一旦全
てのトナー像を転写した後、このカラー像を紙に再度一
括転写する中間転写体方式にしてもよい。 （実施例１）図３は本発明のカラー電子写真装置の像形
成部を描いたものである。カラーのデジタル信号はプリ
ンタ部に入力され、レーザ光露光装置２４に送られる。
プリンタ部には４組の像形成ユニット２５Ｂｋ、２５
Ｃ、２５Ｍ、２５Ｙが並んで配置されている。各像形成
ユニット２５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、各色の構成の区別をつけるために、符号に
各色を示す添え字を付す。図４に黒用像形成ユニット２
５Ｂｋを示す。像形成ユニット２５Ｂｋは、軸に固定さ
れた磁石２６を内包する電子写真感光体ドラム２７と、
帯電器２８と、トナーホッパー２９と、トナー回収電極
ローラ３０と、磁性１成分トナー３１と、トナー規制板
３２とよりなる。感光体２７の内部で磁石２６は位置を
固定されており、その磁極位置はトナーホッパー２９の
内面に対向しており固定磁石は感光体ドラムの回転に追
従しない構成になっている。感光体２７を帯電器２８で
−４００Ｖに帯電し、そののちレーザ光３３を露光し静
電潜像を形成する。こうして形成された静電潜像を、ト
ナーホッパー２９内で感光体２７の表面に磁性１成分ト
ナー３１を磁気的に吸引させ、感光体２７の表面にトナ
ーを付着させる。感光体２７の表面に付着するトナーの
量は、トナー規制板３２によって厚さ約５０μｍに規制
し、その後、感光体２７と３００μｍのギャップを開け
対向設置したトナー回収電極ローラ３０の前を通過させ
る。トナー回収電極ローラ３０には、交流高圧電源３４
により交流電圧（周波数：１ｋＨｚ、ＡＣ：１ｋＶrm
s、ＤＣバイアス：−３５０Ｖ）を印加し、感光体上の
像を顕像化した。

【００２８】図５にカラーのイエロ・マゼンタ・シアン
の像形成ユニットの構成を示す。ユニットの各構成部材
は図４に示した黒の像形成ユニットと同じであるが、ト
ナーホッパー２９の内部に入れる現像剤３５の構成が異
なる。現像剤３５は磁性キャリア３６とカラートナー３
７よりなる２成分現像剤である。カラートナー３７は、
キャリア３６と接触帯電し、感光体に静電付着する構成
であり、その他の像形成プロセスは、黒の場合と同様で
ある。

【００２９】再び、図３を用いて、フルカラー像の作成
工程を説明する。転写紙（図示せず）を、給紙ユニット
３７より給紙し、厚さ１００μｍのポリエステルフィル
ムよりなる転写紙保持体３８に巻き付ける。最初に黒の
像形成ユニット２５Ｂｋを像形成位置に送り、黒成分信
号光をレーザ２４により露光する。形成された潜像を像
形成ユニット２５Ｂｋ内で顕像化し、転写器３９の作用
でトナー像を紙に転写する。今度はシアンの像形成ユニ
ット２５Ｃを先の黒の像形成ユニットのおかれた位置に
移動させ黒と交換し像形成を行う。同じ像形成プロセス
を次にマゼンタユニット２５Ｍ、最後にイエロユニット
２５Ｙを用い繰り返し、転写紙上に美しいフルカラー像
を得た。その後、紙を分離帯電器対４０によって、転写
紙保持体から分離し、最後に定着器４１で熱定着した。
その結果、美しいフルカラー画像が得られた。 （実施例２）図６および図７は本発明のカラー電子写真
装置の像形成を行うプリンタ部のみを描いたものあり、
そのうち図６はカラーモード時の装置の状態、図７は単
色モード時の状態を示すものである。

【００３０】まず、プリンタ部には４組の像形成ユニッ
ト４２Ｂｋ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｙが並んで配置され
ている。各像形成ユニット４２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、各色の構成の区別を
つけるために、符号に各色を示す添え字を付す。

【００３１】図８に黒用像形成ユニット４２Ｂｋを詳細
に示す。図８において、４３はフタロシアニンをポリエ
ステル系バインダ樹脂に分散した有機感光体ドラム、４
４は感光体４３と同軸で固定された２極の磁極よりなる
磁石、４５は感光体をマイナスに帯電するコロナ帯電
器、４６は感光体の帯電電位を制御するグリッド電極、
４７はレーザビーム走査光、４８はトナーホッパーであ
る。トナーホッパー４８内には、表面をシリコン樹脂で
コートした粒径１００μｍの鉄粉キャリア４９とトナー
５０を混合した２成分現像剤５１をいれ、磁力により感
光体４４表面に付着させた。用いるトナーは、スチレン
アクリル樹脂にカーボンブラック５％、オキシカルボン
酸金属錯体２％よりなり、さらにコロイダルシリカを
０．１％外添して用いた（いずれも重量％）。

【００３２】５２は磁性体であるニッケル製のトナー量
規制板、５３はアルミニウム製のトナー回収電極ロー
ラ、５４はトナー回収電極ローラに電圧を印加する交流
高圧電源、５５はトナー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４３表面での磁束密度は８００Ｇsである。感光
体４３の直径は３０ｍｍで、周速３０mm/sで回転させ
た。

【００３３】以上のように構成された電子写真装置につ
いて、以下図８を用いてその動作を説明する。感光体４
３をコロナ帯電器４５（印加電圧−４kV、グリッド４６
の電圧−５００Ｖ）で、−５００Ｖに帯電させた。この
感光体４３にレーザビーム走査光４７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。このようにして静電潜像が形成された感光体４
３を現像剤５１に通過させると、２成分現像剤５１は磁
石に吸着され動かないが、トナー５０のみが感光体４３
と共に移動し、トナー量規制板５２通過後には、感光体
４３上に均一な約３０μｍのトナー層が得られた。この
時トナー量規制板５２には−５００Ｖの電圧を印加し
た。ここでトナーはおおよそ−３μC/gに帯電してい
た。次にこのトナー層が付着した感光体４３をトナー回
収電極ローラ５３の前を通過させた。トナー回収電極ロ
ーラ５３には高圧電源５４により、図９に示す波形の、
−３００Ｖの直流電圧を重畳した４００Ｖ0-p（ピーク
・ツー・ピーク８００Ｖ）の交流電圧（周波数３００H
z）を印加した。感光体４３上のトナー層は感光体４３
とトナー回収電極ローラ５３の間を運動し、次第に非画
像部のトナーはトナー回収電極ローラ５３側に移り、感
光体４３上には画像部のみにネガポジ反転したトナー像
が残った。トナー回収電極ローラ５３上に付着したトナ
ーは、スクレーパ５５によってかきとり、再びトナーホ
ッパー４８内に戻し次の像形成に用いた。こうして感光
体４３上には黒色のトナー像が得られる。黒以外の他の
現像器４２Ｃ，４２Ｍ，４２Ｙについても同様の構成を
有し、同様の像形成工程が行われる。

【００３４】再び、図６を用いて、まずカラーモード時
の状態のプリンタ部の構成を説明する。並んで配置され
ている像形成ユニット４２Ｂｋ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２
Ｙは全体として横方向に移動可能で、順次各像形成ユニ
ットが転写紙保持体５５に対向した第１の像形成位置５
６に位置することができる。５７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走
査光５８を発生するが、図６の状態では、これはミラー
５９により反射されて第１の像形成位置５６にある像形
成ユニットの感光体に照射され潜像を形成する。ミラー
６０、６１は単色モード時の為のもので、本図の状態で
は光路からはずれており機能しない。６２、６３は本体
に固定された除電ランプで、一方は第１の像形成位置に
ある像形成ユニットの感光体の転写後の表面を照射する
位置にあり、他方はその右どなりの像形成ユニットに作
用する位置にある。

【００３５】５５は転写紙保持体で厚さ１００μｍのポ
リエステルフィルムを円筒状にした構成を基本としてな
り、この表面に用紙を吸着して４回転する間に用紙の同
位置に４色のトナー像を転写するためのもので、内部の
第１の像形成位置に対応する位置に転写帯電器６４を有
し、さらに転写後のトナー像、用紙、ポリエステルフィ
ルム等を除電する除電器６５、６６、またさらにクリー
ナ６７、用紙をポリエステルフィルムに吸着させるため
の吸着帯電器６８等を有する。６９は全ての転写の終了
後、用紙をポリエステルフィルムからはがす時の分離帯
電器である。この分離帯電器６９は像形成ユニットが、
図６の状態より左側に移動しているときは、６９’の位
置に待避している。７０は給紙部で、ここから用紙は給
紙され給紙路７１を経て、図６の状態では切り替え爪７
２の作用により、第１給紙路７３に案内され転写紙保持
体に供給される。第２給紙路７４と転写帯電器７５は、
カラーモード時には作用しない。７６は転写後の用紙上
のトナー像を定着する定着器である。

【００３６】以上が本発明の電子写真装置の主要構成と
カラーモード時の状態の説明である。次にこの時の像形
成動作を説明する。用紙（図示せず）を、給紙部７０よ
り給紙し、上記の給紙路を経て吸着帯電器６８の作用に
より転写紙保持体５５に巻き付ける。まず最初は、図６
の位置に対し各像形成ユニットは図面でみて左側に移動
しており、イエロの像形成ユニット４２Ｙが転写紙保持
体と対向した第１の像形成位置５６にあり、イエロ成分
信号光をレーザ５８により露光する。形成された潜像
を、前述したように像形成ユニット４２Ｙ内で顕像化
し、転写帯電器６４の作用でトナー像を紙に転写する。
次に各像形成ユニットを右方向に移動して、マゼンタの
像形成ユニット４２Ｍを先のイエロの像形成ユニットの
おかれた第１の像形成位置５６に移動させイエロと交換
し、同じ像形成プロセスを行う。そのとき用紙を巻き付
けた転写紙保持体５５は１回転しており、用紙上のイエ
ロの像と同一位置にマゼンタのトナー像が転写される。
同様にさらにシアンユニット４２Ｃ、最後に黒ユニット
４２Ｙを用いてこの工程を繰り返し、転写紙上に美しい
フルカラー像を得た。その後、紙を分離帯電器６９によ
って、転写紙保持体から分離し、最後に定着器４９で熱
定着した。その結果、美しいフルカラー画像が得られ
た。以上が本実施例の電子写真装置の、カラーモード時
の動作の説明である。

【００３７】次に図７を用いて単色モード時を説明す
る。単色モード時は装置全体の構成はカラーモード時と
同じで、一部の構成要素の状態が異なるだけであるの
で、その部分についての動作を説明する。像形成ユニッ
トは単色モード時には図７に示す位置にあり、黒の像形
成ユニット４２Ｂｋは第２の像形成位置７７にあり、こ
れに対応して単色モード時の転写帯電器７５が設けられ
ている。この像形成ユニット４２Ｂｋには除電ランプ６
３が作用する。ミラー６０は単色モード時は図のような
６０’の位置に移動しており、レーザ露光装置５７から
発射されたレーザビーム走査光５８はミラー６０’、ミ
ラー６１に反射されて、第２の像形成位置７７にある黒
の像形成ユニット４２Ｂｋの感光体に照射される。給紙
路７１の後部の切り替え爪７２は図７のような位置にあ
り、給紙路７１から送られてくる用紙は今度は給紙路７
４を経て、第２の像形成位置７７に供給される。ここで
分離帯電器６９は図７に示す６９’の位置に移動してい
る。

【００３８】装置の各部は、以上のような状態にあり、
給紙部７０から送られた用紙は給紙路７１、７４を経て
第２の像形成位置７７で黒のトナー像を転写され、この
場合はその後転写紙保持体５５の上を通過して、定着器
７６へ送られる。この時転写紙保持体５５は回転してい
るのみで、各帯電器その他は動作をしない。従ってこれ
らの動作にともなう転写紙保持体の各部の劣化や、汚れ
などは、このモードではほとんどない。 （実施例３）再び図６および図８に示すカラー電子写真
装置を用い、本発明のカラー電子写真方法を説明する。
図２を用いてその動作を説明する。各像形成ユニットの
感光体４３の直径は３０ｍｍで、周速１８０mm/sで回転
させた。この像形成ユニットを用い、実施例２と同じ工
程を用い像形成を行った。

【００３９】このとき、環境温度４０゜Ｃ（装置内温度
４５゜Ｃ）での各像形成ユニット４２Ｂｋ、４２Ｙ、４
２Ｍ、４２Ｃ内に用いられている感光体の帯電電位の変
化を図１０中に、それぞれ破線、１点鎖線、２点鎖線、
３点鎖線で示した。図１０の実線は同一の感光体を連続
使用した時の帯電電位の変化である。この図１０に示す
ように、高温環境下で感光体を連続使用するとその表面
電位が次第に低下し、得られる画像が変化するが、本実
施例に示す構成にすると、各像形成ユニットの感光体に
はカラー像形成用いているとき以外はコロナ帯電や光除
電などの静電的ストレスがかからず暗所に静置され、し
かも感光体の回転も静止するため温度上昇も抑えること
ができる。この場合では、カラー像形成の各単色画像形
成工程での感光体使用時間をＴとすると、同じ像形成ユ
ニットの次の感光体の使用時まで感光体を静電的に休ま
せる時間ｔがＴの約３倍保つことができ、その間に、感
光体は十分に静電疲労から快復することができ、次の使
用時に先と同じ電位特性でもって像形成できる。その結
果、常に安定して美しいカラー画像が得られる。この感
光体使用時間Ｔと感光体を休ませる時間ｔの関係は、Ｔ
＜ｔであれば効果的であった。 （実施例４）次に、本発明のカラー電子写真方法の効果
を、再び図６を用いて説明する。今度は、フルカラープ
リントを連続１００枚作成する動作について説明する。

【００４０】具体的実施例２に説明したのと同じ動作を
行いカラー画像を形成したが、カラー像形成の１０枚毎
で、感光体を静電的に休ませるために１０秒間感光体の
回転を止め静置した。その後、再びカラー像形成工程を
開始した。この様にして、環境温度４０゜Ｃの条件下で
も安定して美しいカラー画像を１００枚連続して得るこ
とができた。 （実施例５）次に図２に示した従来例のカラープリンタ
を用いて本発明の効果を示す。

【００４１】感光体８が矢印方向に回転するとともに、
その表面を帯電器９によって一様に帯電した。その後感
光体表面に、１色目のイエロ像を形成するための信号で
変調されたレーザビーム１７を照射し、潜像を形成し
た。さらにこの潜像を、最初に感光体に対向しているＹ
現像器１３により現像し、イエロトナー像を形成した。
形成したイエロトナー像が転写紙保持体１１に対向する
位置にくる時までに、すでに転写紙保持体１１の外周に
は給紙部１８から送られた１枚の用紙が先端を爪部１９
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くるようにタイミン
グがとられている。

【００４２】感光体８上のイエロトナー像を、転写帯電
器２０の作用により用紙に転写した後、感光体８表面を
クリーナ１２により清掃し、ここで感光体を静電的に休
ませるために３秒間コロナ帯電器９の放電を停止して回
転させた。その後、イエロと同様にマゼンタの像形成工
程を行った。続いて、シアン、黒の像形成工程をマゼン
タの像形成工程と同様に３秒間の静電的休止工程を経た
後行った。そのとき現像部１０は色に応じて用いる各現
像器を感光体に対向させて現像可能の状態にした。この
様にして４色のトナー像を転写紙保持体１１上で用紙に
重ねて転写し、用紙上にカラー像を形成した。全ての色
のトナー像を転写した後、用紙を剥離爪２１により転写
紙保持体１１から剥し、搬送部２２を経て定着器２３に
より定着した。この様にして、環境温度４０゜Ｃの条件
下でも安定して美しいカラー画像を得ることができた。 （実施例６）図１１は本発明のカラー電子写真装置の像
形成部のみを描いたものある。カラーのデジタル信号は
プリンタ部に入力され、レーザ光露光装置７８に送られ
る。プリンタ部には４組の像形成ユニット７９Ｂｋ、７
９Ｃ、７９Ｍ、７９Ｙが円環状に配置されており、全体
に回転して各像形成ユニットが順次転写紙保持体８０に
対向できるようになっている。８１Ｂｋ、８１Ｃ、８１
Ｍ、８１Ｙはそれぞれ、黒、シアン、マゼンタ、イエロ
のトナーのトナーホッパで供給パイプ（図示せず）によ
り像形成ユニット群とつながれている。

【００４３】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７９Ｂｋについ
て説明し、他の色については省略する。図１２に黒用像
形成ユニット７９Ｂｋを示す。像形成ユニット７９Ｂｋ
は、磁石８２を内包する電子写真感光体ドラム８３と、
帯電器８４と、現像剤ホッパ８５と、磁石８６を内包す
るトナー回収電極ローラ８７と、２成分現像剤８９と、
トナー量規制板９０と、クリーナ９１とよりなる。感光
体８３の内部で磁石８２は位置を固定されており、その
磁極位置はトナーホッパー８５の内面に対向している。
感光体８３を帯電器８４で−４００Ｖに帯電し、そのの
ちレーザ光９２を露光し静電潜像を形成する。こうして
形成された静電潜像を、現像剤ホッパ８５内で感光体８
３の表面に２成分現像剤８９を磁気的に吸引させ、感光
体８３の表面にトナーを付着させる。感光体８３の表面
に付着するトナーの量は、トナー量規制板９０によって
厚さ約０．３〜３mmに規制し、その後、感光体８３と約
０．４mmのギャップを開け対向設置したトナー回収電極
ローラ８７の前を通過させる。トナー回収電極ローラ８
７には内部に固定の磁石８６が設置されており、このキ
ャリヤ吸引作用と、交流高圧電源９３による交流電圧
（周波数：１ｋＨｚ、ＡＣ：１ｋＶrms、ＤＣバイア
ス：−３５０Ｖ）の印加により、感光体上の潜像をトナ
ー像に顕像化した。

【００４４】再び、図１１を用いて、フルカラー像の作
成工程を説明する。転写紙（図示せず）を、給紙ユニッ
ト９４より給紙し、厚さ１００μｍのポリエステルフィ
ルムよりなる転写紙保持体８０に巻き付ける。最初に黒
の像形成ユニット７９Ｂｋを像形成位置に送り、黒成分
信号光をレーザ９５により露光する。形成された潜像を
像形成ユニット７９Ｂｋ内で顕像化し、転写器９６の作
用でトナー像を紙に転写する。今度は像形成ユニット群
を全体に回転して、シアンの像形成ユニット７９Ｃを先
の黒の像形成ユニットのおかれた位置に移動させ黒と交
換し、同じ像形成プロセスを今度はシアンの像形成ユニ
ット７９Ｃ、次にマゼンタユニット７９Ｍ、最後にイエ
ロユニット７９Ｙを用い繰り返し、転写紙上に美しいフ
ルカラー像を得た。その後、紙を分離帯電器対９７によ
って、転写紙保持体から分離し、最後に定着器９８で熱
定着した。その結果、美しいフルカラー画像が得られ
た。

【００４５】９９はトナー回収部で、図１１の場合では
７９Ｃの位置にある像形成ユニットのクリーナからトナ
ーを回収する。この回収は各像形成ユニットがこの位置
にくる毎に順次行われる。１００は給紙ユニット９４か
ら送られてくる転写紙を転写紙保持体８０に吸着させる
ための帯電器、１０１は上記のフルカラー像作成工程中
転写紙保持体８０と転写紙を除電するための除電器、１
０２は像作成終了後転写紙保持体８０の表面を清掃する
クリーナである。

【００４６】以上が本発明の１実施例のカラー電子写真
装置の説明である。なお本実施例では２成分の現像剤を
用いる例を示したが、少なくとも黒の像形成ユニットは
磁性の１成分トナーを用いても同様の効果が得られる。
また、各像形成ユニットの現像法に感光体上にあらかじ
め現像剤層を形成する現像法で説明したが、現像剤担持
体上に現像剤層を形成する通常の現像法でも同様の効果
が得られることはいうまでもない。

【００４７】

【発明の効果】本発明は、転写像保持体の転写位置と露
光装置の露光位置とを固定し、感光体と現像器とを有す
る複数個の像形成ユニットを順番に同一の像形成位置へ
移動し、転写像保持体上にトナー像を転写する構成によ
り、構成が簡単で小型のカラー電子写真方法及び装置が
得られる。

【００４８】さらに本発明は、カラーコピー時には転写
ドラムを用い各色のトナー像の位置合わせをおこない、
単色コピー時には転写ドラムを用いず一般の単色装置と
同じ動作で像形成をおこなうため、単色コピーの速度が
速いカラー電子写真装置が得られる。

【００４９】さらにまた本発明では、連続使用時にも感
光体が疲労したり温度が上昇せず、安定した画像が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の従来のカラー電子写真装置の概略構成図
である。

【図２】第２の従来のカラー電子写真装置の概略構成図
である。

【図３】本発明の実施例におけるカラー電子写真装置の
構成図である。

【図４】本発明の１成分トナーを用いた像形成ユニット
の構成を示す構成図である。

【図５】本発明の２成分現像剤を用いた像形成ユニット
の構成を示す構成図である。

【図６】本発明の実施例におけるカラー電子写真装置の
カラーモード時の状態を示す構成図である。

【図７】本発明の実施例におけるカラー電子写真装置の
単色モード時の状態を示す構成図である。

【図８】本発明の実施例の像形成ユニットの説明図であ
る。

【図９】本発明のトナー回収電極ローラに印加する電圧
の波形を示す説明図である。

【図１０】本発明の感光体の帯電電位の推移を示す説明
図である。

【図１１】本発明の実施例におけるカラー電子写真装置
の構成図である。

【図１２】黒の像形成ユニットの構成図である。

【符号の説明】

４２Ｂｋ、４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ 像形成ユニット ４３ 感光体 ４４ 磁石 ４５ 帯電器 ４８ トナーホッパー ５２ トナー規制板 ５３ トナー回収電極ローラ ５４ 交流高圧電源 ５８ レーザ露光装置 ６４ 転写帯電器 ７６ 定着器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平3−175079 (32)優先日 平３(1991)７月16日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ）

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動可能で少なくとも感光体と現像器と
   を有する複数個の像形成ユニットと、転写紙を保持しト
   ナー像を紙に転写する転写紙保持体と、単一の露光装置
   とよりなり、前記各像形成ユニットの各現像器が複数色
   のトナーを有し、前記転写紙保持体の転写位置と前記露
   光装置の露光位置とが固定されたカラー電子写真装置で
   あって、カラー像形成時には前記各像形成ユニットが順
   番に同一の像形成位置へ移動し、前記露光装置を用い前
   記像形成ユニットの感光体に静電潜像を形成しトナーで
   現像した後、前記転写紙保持体上に保持した紙にトナー
   像を転写し、前記紙の上にカラー像を形成するカラー電
   子写真装置。
2. 【請求項２】 像形成ユニットが、固定磁石を内包する
   電子写真感光体と、トナーホッパーと、トナー回収電極
   と、磁性現像剤とを有し、前記感光体に静電潜像を形成
   した後、前記トナーホッパー内に位置する前記感光体の
   表面に前記磁性現像剤を磁気的に吸引させ前記感光体表
   面にトナーを付着させ、前記感光体を移動させ不要トナ
   ーを前記回収ローラに回収し感光体上の像を顕像化する
   ことを特徴とする請求項１記載の電子写真装置。
3. 【請求項３】 磁性現像剤が磁性キャリアとトナーとよ
   りなる２成分現像剤であることを特徴とする請求項２記
   載の電子写真装置。
4. 【請求項４】 黒の磁性現像剤が磁性１成分トナーであ
   ること特徴とする請求項２記載の電子写真装置。
5. 【請求項５】 回収ローラに交流電圧を印加することを
   特徴とする請求項２記載の電子写真装置。
6. 【請求項６】 移動可能で少なくとも感光体と現像器と
   を有する複数個の像形成ユニットと、転写紙を保持しト
   ナー像を紙に転写する転写紙保持体と、露光手段とより
   なり、前記各像形成ユニットの各現像器が複数色のトナ
   ーを有するカラー電子写真装置であって、かつ前記像形
   成ユニットは前記転写紙保持体に対向した第１の像形成
   位置と、これとは別の第２の像形成位置を有するカラー
   電子写真装置。
7. 【請求項７】 移動可能で少なくとも感光体と現像器と
   を有する複数個の像形成ユニットと、転写紙を保持しト
   ナー像を紙に転写する転写紙保持体と、露光手段とより
   なり、前記各像形成ユニットの各現像器が複数色のトナ
   ーを有するカラー電子写真装置であって、かつ前記カラ
   ー電子写真装置はカラーモードと単色モードを有し、カ
   ラーモード時には前記各像形成ユニットが順番に第１の
   像形成位置へ移動し、前記露光手段により前記像形成ユ
   ニットの感光体に静電潜像を形成しトナーで現像した
   後、前記転写紙保持体上に保持しられた紙に順次各色ト
   ナー像を転写して前記紙の上にカラー像を形成し、一方
   単色モード時には第２の像形成位置において像形成ユニ
   ットのひとつで現像された単色のトナー像を、前記転写
   紙保持体を用いずに紙にトナー像を転写するカラー電子
   写真装置。
8. 【請求項８】 移動可能で少なくとも感光体と現像器と
   を有する複数個の像形成ユニットと、転写紙を保持しト
   ナー像を紙に転写する転写紙保持体と、露光手段とより
   なり、前記各像形成ユニットの各現像器が複数色のトナ
   ーを有するカラー電子写真装置であって、かつ前記カラ
   ー電子写真装置は前記転写紙保持体に対向した第１の像
   形成位置と、前記転写紙保持体から離れた第２の像形成
   位置を有し、前記露光手段はカラーモード時に第１の像
   形成位置の前記像形成ユニットに作用する第１の状態
   と、単色モード時に第２の像形成位置の前記像形成ユニ
   ットに作用する第２の状態とが切り替え可能なカラー電
   子写真装置。
9. 【請求項９】 移動可能で少なくとも感光体と現像器と
   を有する複数個の像形成ユニットと、転写紙を保持しト
   ナー像を紙に転写する転写紙保持体と、転写するための
   紙を像形成部に供給する給紙手段とよりなり、前記各像
   形成ユニットの各現像器が複数色のトナーを有するカラ
   ー電子写真装置であって、かつ前記カラー電子写真装置
   は前記転写紙保持体に対向した第１の像形成位置と、前
   記転写紙保持体から離れた第２の像形成位置を有し、前
   記給紙手段はカラーモード時に前記転写紙保持体に紙を
   供給する第１の状態と、単色モード時に第２の像形成位
   置の前記像形成ユニットに紙を供給する第２の状態とが
   切り替え可能なカラー電子写真装置。
10. 【請求項１０】 複数色の各単色画像を合成しカラー像
    を形成するカラー電子写真方法であって、カラー像形成
    の前記各単色画像形成工程での感光体使用時間をＴと
    し、次の感光体の使用時まで感光体を静電的に休ませる
    時間をｔとしたとき、Ｔ＜ｔである工程を繰り返してカ
    ラー画像を形成するカラー電子写真方法。
11. 【請求項１１】 同一画像を連続して複数回形成するカ
    ラー電子写真方法において、カラーが複数色の各単色画
    像を合成したものであって、カラー像形成の連続使用時
    に感光体を静電的に休ませる工程を設けたことを特徴と
    するカラー電子写真方法。
12. 【請求項１２】 複数色の各単色画像を合成しカラー像
    を形成するカラー電子写真方法であって、カラー像形成
    の前記各単色画像形成工程間で、感光体を静電的に休ま
    せる時間を設けたことを特徴とするカラー電子写真方
    法。
13. 【請求項１３】 少なくとも感光体と現像器とを有する
    複数個の像形成ユニットと、転写紙を保持しトナー像を
    紙に転写する転写紙保持体と、単一の露光装置とよりな
    り、前記各像形成ユニットの各現像器が複数色のトナー
    を有し、前記転写紙保持体の転写位置と前記露光装置の
    露光位置とが固定されたカラー電子写真装置であって、
    カラー像形成時には前記像形成ユニット群が全体に回転
    して、各像形成ユニットが順番に同一の像形成位置へ移
    動し、前記露光装置を用い前記像形成ユニットの感光体
    に静電潜像を形成しカラートナーで現像した後、前記転
    写紙保持体上に保持した紙にトナー像を転写し、前記紙
    の上にカラー像を形成するカラー電子写真装置。
14. 【請求項１４】 像形成ユニットが、固定磁石を内包す
    る電子写真感光体と、現像剤ホッパと、現像剤回収電極
    と、磁性現像剤とを有し、前記感光体に静電潜像を形成
    した後、前記現像剤ホッパ内に位置する前記感光体の表
    面に前記磁性現像剤を磁気的に吸引させ前記感光体表面
    に現像剤を付着させ、前記感光体を移動させ不要現像剤
    を前記現像剤電極に回収し感光体上の像を顕像化するこ
    とを特徴とする請求項１３記載のカラー電子写真装置。
15. 【請求項１５】 移動可能で少なくとも感光体と現像器
    とを有する複数個の像形成ユニットと、トナー像を転写
    する転写像保持体と、単一の露光装置とよりなり、前記
    各像形成ユニットの各現像器が複数色のトナーを有し、
    前記転写像保持体の転写位置と前記露光装置の露光位置
    とが固定されたカラー電子写真装置であって、カラー像
    形成時には前記各像形成ユニットが順番に同一の像形成
    位置へ移動し、前記露光装置を用い前記像形成ユニット
    の感光体に静電潜像を形成しトナーで現像した後、前記
    転写像保持体上にトナー像を転写しカラー像を形成する
    カラー電子写真装置。