JPH09311521A - カラー電子写真装置および中間転写ベルトユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリントサイズが大きく異なる２種類のフル
カラー像を、短時間で高精度にプリントすることのでき
る小型のカラー電子写真装置を提供すること。 【解決手段】 イエロ、シアン、マゼンタ、黒の４つの
像形成ユニットを円環状に配置した回転移動可能な像形
成ユニット群を有するカラー電子写真装置において、レ
ターサイズ用とリーガルサイズ用の長さの異なる２種類
の中間転写ベルトを２種類のユニットに収納し、リーガ
ルサイズ用の長さを有する中間転写ベルトのベルト搬送
経路に凹部を形成して、各ユニットを同一の外観形状に
構成してカラー電子写真装置に装着できるように構成し
た。

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
ー電子写真装置と、それに用いる中間転写ベルトユニッ
トに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のカラー電子写真装置の一例とし
て、特開平７−１７５３９７号公報に開示された装置を
用いてその構成を説明する。図１０はその従来例のカラ
ー電子写真装置の全体構成を側面断面で見た概略構成図
である。このカラー電子写真装置は、最大プリントサイ
ズがＡ４サイズのプリンタである。図１０において、中
間転写ベルトユニット１０１は、中間転写ベルト１０
２、第１転写ローラ１０３、第２転写ローラ１０４、ク
リーナ１０５、廃トナー溜め１０６等を有し、この中間
転写ベルト１０２上に４色のトナー像が重ね合わせられ
てカラー像が形成されるよう構成されている。図１０に
示すように、従来のカラー電子写真装置の内部にはブラ
ック、シアン、マゼンタ、イエロの各色同じ形状を有す
る４組の像形成ユニット１０７Ｂｋ、１０７Ｃ、１０７
Ｍ、１０７Ｙが配置されている。各像形成ユニット１０
７Ｂｋ、１０７Ｃ、１０７Ｍ、１０７Ｙは略円環上に配
置されており、これらの像形成ユニット１０７Ｂｋ、１
０７Ｃ、１０７Ｍ、１０７Ｙにより略円柱状の像形成ユ
ニット群１０８が構成されている。各像形成ユニット１
０７Ｂｋ、１０７Ｃ、１０７Ｍ、１０７Ｙがカラー電子
写真装置内の所定の位置に装着されることにより、各像
形成ユニット１０７Ｂｋ、１０７Ｃ、１０７Ｍ、１０７
Ｙはカラー電子写真装置の駆動系統及び電気系統と相互
カップリング部材を介して結合され、機械的及び電気的
に一体化状態となる。

【０００３】像形成ユニット群１０８の各像形成ユニッ
ト１０７Ｂｋ、１０７Ｃ、１０７Ｍ、１０７Ｙは、支持
体（図示なし）により保持されて円環状に配置されてい
る。像形成ユニット群１０８は、移動モータにより駆動
されて、像形成ユニット群１０８の中心に配設された円
筒状の軸１０９の周りを全体として回転可能に構成され
ている。円筒状の軸１０９は、回転しないようプリンタ
外装筺に固定されている。像形成時において、各像形成
ユニット１０７Ｂｋ、１０７Ｃ、１０７Ｍ、１０７Ｙ
は、回転移動し、それぞれの感光体１１８が前述の中間
転写ベルト１０２を支持する第１転写ローラ１０３と対
向する像形成位置１１０に順次配置される。像形成位置
１１０はレーザ露光装置１１２からのレーザ信号光１１
１が感光体１１８を露光する露光位置である。

【０００４】図１０に示すように、レーザ露光装置１１
２はカラー電子写真装置内の下側に配設されている。図
１０に示す状態において、レーザ露光装置１１２のレー
ザ信号光１１１は、マゼンタの像形成ユニット１０７Ｍ
とシアンの像形成ユニット１０７Ｃとの間に形成された
光路窓口１１３を通り、軸１０９に形成された窓を通過
して、軸１０９内に固定されたミラー１１４により反射
される。ミラー１１４に反射されたレーザ信号光１１１
は、像形成位置１１０に配置されている像形成ユニット
１０７Ｂｋの露光窓１１５から像形成ユニット１０７Ｂ
ｋ内に進入する。像形成ユニット１０７Ｂｋ内に進入し
たレーザ信号光１１１は、現像器１１６とクリーナ部１
１７との間の光路を通って感光体１１８の側面（図１０
における左側側面）の露光部を照射する。感光体１１８
を照射するレーザ信号光１１１は、感光体１１８の母線
方向に走査され、感光体１１８を露光し、感光体１１８
上にトナー像を形成する。このようにして感光体１１８
に形成されたトナー像は、中間転写ベルト１０２に接触
して転写される。

【０００５】次に、像形成ユニット群１０８が時計方向
に９０゜回転し、イエロの像形成ユニット１０７Ｙが像
形成位置１１０に入れ替わり配置される。前述のブラッ
クの像形成工程と同じ動作が実行され、ブラックのトナ
ー像が転写された中間転写ベルト１０２上にイエロのト
ナー像が重ね合わせられる。上記ブラック及びイエロの
像形成工程の動作と同様の動作は、マゼンタ及びシアン
の像形成ユニット１０７Ｍ及び１０７Ｃにおいても実行
される。このように、中間転写ベルト１０２上にはフル
カラー像が形成される。その後、中間転写ベルト１０２
上のフルカラー像は、カラー電子写真装置に供給された
用紙に第３転写ローラ１１９により転写され、さらに用
紙上のフルカラー像は定着機１２０により定着される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来のカラー電
子写真装置は、プリントサイズがＡ４サイズ（長さ２９
８ｍｍＸ幅２１６ｍｍ）あるいはレターサイズ（長さ２
７９ｍｍＸ幅２１６ｍｍ）のフルカラープリントを目的
に構成されていた。従って、この従来のカラー電子写真
装置は、レターサイズと同じ紙幅サイズ（幅２１６ｍ
ｍ）であっても、リーガルサイズ（長さ３５６ｍｍ）の
フルカラープリントを行うことができなかった。これ
は、像形成ユニットやレーザ光学系がリーガルサイズと
レターサイズでは幅方向が同じ仕様であるのに対し、長
さ方向を決定する中間転写ベルトの周長が、リーガルサ
イズのフルカラー像を形成するには短かすぎるためであ
った。このため、リーガルサイズのフルカラー像をプリ
ントできるようにするためには、中間転写ベルトの周長
をレターサイズ用のプリンタのものより長くする必要が
ある。このため、プリンタ本体を大きく構成しなければ
ならなかった。このように、リーガルサイズのフルカラ
ー像をプリントできるように構成すると、レターサイズ
をプリントする装置としては無駄が多く、コストも高く
なるという問題を有していた。また、中間転写ベルトの
周長をリーガルサイズに合わせて長くした装置では、レ
ターサイズのカラープリント時間が長くなり、装置の出
力性能が低下するという問題があった。

【０００７】さらに、中間転写ベルトの周長をリーガル
サイズやＡ３サイズのフルカラー像をプリントできるよ
うに長く形成すると、前述の従来例で示したような４つ
の像形成ユニットを色毎に切り替えてフルカラー像を形
成するカラー電子写真装置においては、次のような問題
も発生した。それは、４つの感光体と中間転写ベルトが
接触と離間を繰り返すために、強い張力で張った中間転
写ベルトに振動が発生し易く、画像の乱れが生じるとい
う問題であった。特に、中間転写ベルトを張るためのロ
ーラ軸間の距離が長い装置においては、振幅が大きく、
大きな問題であった。

【０００８】本発明の目的は上記問題点に鑑み、プリン
トサイズが大きく異なる２種類のフルカラー像を、短時
間で高精度にそれぞれプリントすることのできる小型の
カラー電子写真装置およびそれに用いる中間転写ベルト
ユニットを得ることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のカラー電子写真装置は、少なくとも３つ以
上の異なる色用の像形成ユニットを有し、像形成ユニッ
トが１組の現像器と帯電器と感光体とをそれぞれ備えて
おり、前記像形成ユニットの各感光体上に形成された各
色のトナー像を実質的に同一の転写位置にて第１の中間
転写ベルト上に形成する第１の中間転写ベルトユニット
と、前記像形成ユニットの各感光体上に形成された各色
のトナー像を前記転写位置にて第１の中間転写ベルトと
異なる長さを有する第２の中間転写ベルト上に形成する
第２の中間転写ベルトユニットとの何れかを前記像形成
ユニット近傍に収容するよう構成した。

【００１０】また、本発明の中間転写ベルトユニット
は、異なる色用の少なくとも３組以上の現像器と帯電器
と感光体とをそれぞれ備えたカラー電子写真装置内に装
着されるものであり、各感光体上に形成された各色のト
ナー像を実質的に同一の転写位置に転写する環形状の中
間転写ベルトと、前記中間転写ベルトを内側から支持す
る第１の中間転写ベルト保持手段と、前記中間転写ベル
トを外側から支持して、ベルト搬送経路に凹部を形成す
る第２の中間転写ベルト保持手段と、を有する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明のカラー電子写真装置は、
異なる色用の３つ以上の現像器を有するカラー電子写真
装置において、１組の現像器と帯電器と感光体とをそれ
ぞれ備えた異なる色用の３つ以上の像形成ユニット、前
記像形成ユニットの各感光体上に形成された各色のトナ
ー像を実質的に同一の転写位置にて第１の中間転写ベル
ト上に形成する第１の中間転写ベルトユニット、前記像
形成ユニットの各感光体上に形成された各色のトナー像
を前記転写位置にて第１の中間転写ベルトと異なる長さ
を有する第２の中間転写ベルト上に形成する第２の中間
転写ベルトユニット、前記第１の中間転写ベルトユニッ
ト又は前記第２の中間転写ベルトユニットの何れかを前
記像形成ユニット近傍に収容するベルトユニット収納
部、を具備する。このため、本発明のカラー電子写真装
置は、プリントサイズの異なるフルカラー像を短時間で
プリントすることができる。

【００１２】本発明のカラー電子写真装置は、前記３つ
以上の像形成ユニットにより一つの実質的な円柱形状が
構成され、各像形成ユニットが前記円柱形状の中心軸か
ら放射状に配置されてその中心軸を中心に回転可能に構
成されている。このため、本発明のカラー電子写真装置
は、高精度のフルカラー像を短時間でプリントすること
ができる。

【００１３】本発明の中間転写ベルトユニットは、異な
る色用の少なくとも３組以上の現像器と帯電器と感光体
とをそれぞれ備えたカラー電子写真装置内に装着される
中間転写ベルトユニットであって、前記感光体上に形成
された各色のトナー像が実質的に同一の転写位置にて転
写される環形状の中間転写ベルト、前記中間転写ベルト
を内側から環状に支持する第１の中間転写ベルト保持手
段、前記中間転写ベルトを外側から支持し、ベルト搬送
経路に凹部を形成する第２の中間転写ベルト保持手段、
を具備する。このため、本発明の中間転写ベルトユニッ
トは、プリントサイズの異なるフルカラー像を短時間で
プリントすることができ、且つカラー電子写真装置を小
型に形成することができる。

【００１４】本発明の中間転写ベルトユニットは、前記
第２の中間転写ベルト保持手段が前記中間転写ベルトの
両側縁部の非画像部をフランジで支持する構成である。
このため、本発明の中間転写ベルトユニットは、フルカ
ラー像を高精度にプリントすることができる。

【００１５】本発明の中間転写ベルトユニットは、前記
中間転写ベルトの両側縁部にガイド部材が設けられてお
り、前記第２の中間転写ベルト保持手段が前記ガイド部
材と係合し、前記中間転写ベルトの非画像部を前記第２
の中間転写ベルト保持手段により支持する構成である。
このため、本発明の中間転写ベルトユニットは、フルカ
ラー像を確実に精度高くプリントすることができる。

【００１６】本発明の中間転写ベルトユニットは、前記
中間転写ベルトの両側縁部に連続した孔を有し、前記第
２の中間転写ベルト保持手段が前記孔に係合する突起有
するスプロケットにより構成されている。このため、本
発明の中間転写ベルトユニットは、フルカラー像を確実
に精度高くプリントすることができる。

【００１７】本発明の中間転写ベルトユニットは、１周
の長さが異なる環状の中間転写ベルトをそれぞれ有し、
実質的に同一の外観形状を有する少なくとも２種類の中
間転写ベルトユニットである。このため、本発明の中間
転写ベルトユニットは、プリントサイズの異なるフルカ
ラー像を短時間でプリントすることができる。

【００１８】本発明の中間転写ベルトユニットは、前記
中間転写ベルトユニットが、中間転写ベルトの長さに関
する情報を当該中間転写ベルトユニットが装着されるカ
ラー電子写真装置本体に伝達する手段を有する。このた
め、本発明の中間転写ベルトユニットは、カラー電子写
真装置に装着された中間転写ベルトユニットを認識させ
ることができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明のカラー電子写真装置の一実施
例であるカラー電子写真プリンタについて、図面を参照
しながら説明する。図１は、本実施例のカラー電子写真
プリンタの全体構成を側面断面で見た概略構成図であ
る。図１に示したカラー電子写真プリンタのプリンタ外
装筐１おいて、図面の右側が装置前面であり、プリンタ
前面ユニット１Ａが設けられている。該プリンタ前面ユ
ニット１Ａはプリンタ外装筐１に対して下辺側のヒンジ
軸１Ｂを中心に倒し開き操作及び起こし閉じ操作が自由
に構成されている。図１において、プリンタ前面ユニッ
ト１Ａを起こし閉じた状態を１点鎖線１Ａ’にて示す。

【００２０】本実施例のカラー電子写真プリンタは、カ
ラー合成部として脱着可能な２種類の第１の中間転写ベ
ルトユニット２Ａと第２の中間転写ベルトユニット２Ｂ
を用いている。このカラー電子写真プリンタ内に装着さ
れる第１の中間転写ベルトユニット２Ａ又は第２の中間
転写ベルトユニット２Ｂの着脱操作や、紙詰まり時等に
おけるカラー電子写真プリンタ内部のメンテナンス等
は、プリンタ前面ユニット１Ａを倒し開いてカラー電子
写真プリンタの内部を大きく解放することにより実行さ
れる。このカラー電子写真プリンタに装着される第１の
中間転写ベルトユニット２Ａと第２の中間転写ベルトユ
ニット２Ｂとは、外観形状は同じであるが、中に装着さ
れた中間転写ベルトの周長が異なっている。これら２つ
の第１の中間転写ベルトユニット２Ａ、２Ｂのいずれか
は、図１における破線部で示されたベルトユニット収納
部１Ｘに収納される構成である。以下、第１の中間転写
ベルトユニット２Ａと第２の中間転写ベルトユニット２
Ｂについて説明する。

【００２１】図２はレターサイズあるいはＡ４サイズの
フルカラー像用の第１の中間転写ベルトユニット２Ａの
側面断面を示す。第１の中間転写ベルトユニット２Ａ
は、ユニットケース３、中間転写ベルト４Ａ、第１転写
ローラ５、第２転写ローラ６、ベルトクリーナ７、バッ
クアップローラ８、テンションローラ９、廃トナー溜め
１０、廃トナー満杯検出器１１、位置検出器１２、前カ
バー１３、後ろカバー１４より構成されている。

【００２２】第１の中間転写ベルトユニット２Ａがプリ
ンタ本体に装着されるときには、第１転写ローラ５は、
第１の中間転写ベルト４Ａが像形成ユニットの感光体で
ある有機感光体と接触しない退避位置５ｂ（図２におい
て、破線にて示す）にある。第１の中間転写ベルトユニ
ット２Ａ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５は、転写位置５ａに移動し、
中間転写ベルト４Ａは約１.０ｋｇ／ｃｍの力で有機感
光体に圧接される。この構成によって、後述の像形成ユ
ニット群が回転移動動作中において、各像形成ユニット
の有機感光体と中間転写ベルトとは接触しないため、プ
リンタ本体に設けられている感光体が傷つくことが防止
されている。また、第１の中間転写ベルトユニット２Ａ
の交換時において、この第１の中間転写ベルトユニット
２Ａが感光体と直接接触することがないため、メンテナ
ンス時に感光体を傷つけることはない。

【００２３】第１の中間転写ベルト４Ａは、厚さ１００
μｍのエンドレスベルト状の半導電性（中抵抗）のポリ
カーボネートを基材とし、表面をＰＦＡ・ＰＴＦＥ等の
フッ素樹脂で被覆し全体で１００〜５００μｍの厚さと
したフィルムよりなる。第１の中間転写ベルト４Ａは、
第１転写ローラ５、第２転写ローラ６、バックアップロ
ーラ８およびテンションローラ９に巻回し、矢印Ｙ方向
に移動可能に構成されている。本実施例において、Ａ４
サイズあるいはレターサイズより小さい用紙にフルカラ
ー像をプリントするよう構成されている。このために、
第１の中間転写ベルト４Ａの周長は、最大プリントサイ
ズであるＡ４受像紙の長手方向の長さ（２９７ｍｍ）に
感光体（直径３０ｍｍ）の周長の半分より若干長い長さ
（８０ｍｍ）を加えた３７７ｍｍに設定されている。ま
た、第２転写ローラ６の第１の中間転写ベルト４Ａとの
接触位置からバックアップローラ８の第１の中間転写ベ
ルト４Ａとの接触位置までの中間転写ベルト４Ａの周長
は、前述の８０ｍｍの距離より短く、７５ｍｍに設定さ
れている。これは、第２転写ローラ６からバックアップ
ローラ８までの第１の中間転写ベルト４Ａ上には転写像
を形成しないように構成するためである。

【００２４】第１の中間転写ベルト４Ａ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の像
形成の速度、すなわち感光体の周速（１００ｍｍ／秒）
より１．５％速くなるように設定されている。感光体上
のトナー像を第１の中間転写ベルト４Ａに転写する際に
は、第１転写ローラ５とテンションローラ９とには高圧
電源により約＋１．０ｋＶ（１００μＡ）の電圧が印加
される。なお、第１転写ローラ５を直接的に感光体に接
触させる従来例の構成によりトナー像を第１の中間転写
ベルト４Ａに転写しようとすると次のような問題があっ
た。それは、第１の中間転写ベルト４Ａが感光体に接触
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５と感光体との接触圧力を均一
に調整することが困難であった。しかし、本発明のよう
に、第１転写ローラ５とテンションローラ９との間に架
張された第１の中間転写ベルト４Ａに感光体を接触させ
る構成においては、前述の問題は発生しない。クリーナ
７は、第１の中間転写ベルト４Ａに残留したトナーを清
掃するものである。従って、第１の中間転写ベルト４Ａ
上にフルカラー像を形成している最中は第１の中間転写
ベルト４Ａ上のトナー像をけずり落とさないように、こ
のクリーナ７は第１の中間転写ベルト４Ａから離れるよ
う構成されている。

【００２５】図３はリーガルサイズのフルカラー像用の
第２の中間転写ベルトユニット２Ｂを示す側面断面図で
ある。第２の中間転写ベルトユニット２Ｂは、前述の第
１の中間転写ベルトユニット２Ａとユニットケース３な
どの外観形状は同じである。しかし、ユニットケース３
の内部に配設された第２の中間転写ベルト４Ｂの周長
と、その第２の中間転写ベルト４Ｂを搬送するための構
成は、前述の第１の中間転写ベルトユニット２Ａと異な
っている。第２の中間転写ベルト４Ｂの周長は、リーガ
ルサイズのフルカラー像をフルカラープリントするため
に、最大プリントサイズであるリーガルサイズの受像紙
の長手方向の長さ（３５６ｍｍ）に、感光体（直径３０
ｍｍ）の周長の半分より長い長さ（１１５ｍｍ）を加え
た４７１ｍｍに設定されている。このため、長い第２の
中間転写ベルト４Ｂを内側から支持する２つのベルトサ
ポートローラ１５、１６と、外側から支持するガイドフ
ランジ１７が設けられている。なお、バックアップロー
ラ８はプリンタ本体からの動力を伝達する駆動ローラで
もあり、その直径は３０ｍｍである。第１の中間転写ベ
ルト４Ａと第２の中間転写ベルト４Ｂのそれぞれの周長
は、バックアップローラ８の外周の整数倍となるように
設定されているため、精度の高い位置制御を行うことが
でき、各色の色ずれを防止している。

【００２６】次に、第２の中間転写ベルト４Ｂのベルト
構成を図４を用いて説明する。図４は、第２の中間転写
ベルト４Ｂの支持状態を示す斜視図である。図４に示す
ように、第１の中間転写ベルト４Ａより９４ｍｍ長い第
２の中間転写ベルト４Ｂを共通のユニットケース３に収
納するために、ベルト搬送経路に凹部が形成されてい
る。第２の中間転写ベルト４Ｂの表面には未定着のトナ
ー像が担持されているために、ガイドフランジ１７はト
ナー像が形成された表面に接触するような構成では第２
の中間転写ベルト４Ｂを支持することはできない。その
ために、図４の（Ｂ）に示すように、本実施例のベルト
フランジは、第２の中間転写ベルト４Ｂの両端部だけを
支持して、ベルト搬送を行っている。

【００２７】ところが、このような薄いフィルム状の第
２の中間転写ベルト４Ｂを高い張力で引張って凹面とな
るように搬送すると、第２の中間転写ベルト４Ｂが蛇行
したり、ベルトフランジ１７から脱輪して、図５の
（Ａ）に示すように、第２の中間転写ベルト４Ｂに屈曲
部分が発生しやすくなる。そのために、本実施例では図
５の（Ｂ）や（Ｃ）に示すような脱輪防止機構を設け
た。図５の（Ｂ）はベルトフランジ１７をスプロケット
形状に構成し、第２の中間転写ベルト４Ｂの両外縁部に
パーフォレーション１９を形成したものである。また、
図５の（Ｃ）は、第２の中間転写ベルト４Ｂの外縁両側
にゴム製のベルトガイド２０を張り付けたものである。
このように第２の中間転写ベルト４Ｂ支持するように構
成することにより、第２の中間転写ベルト４Ｂがベルト
フランジ１７から外れたり、第２の中間転写ベルト４Ｂ
が蛇行したりすることは確実に防止される。

【００２８】図４の斜視図に示した第２の中間転写ベル
ト４Ｂには、ベルトの位置を検出する検出孔１８が形成
されている。また、第２の中間転写ベルトユニット２Ｂ
に設けられた位置検出器１２は、第２の中間転写ベルト
４Ｂの検出孔１８の通過を光学的に検出することによ
り、第２の中間転写ベルト４Ｂ上のトナー像の先端位置
を決定している。このように、本実施例の第２の中間転
写ベルトユニット２Ｂは、第２の中間転写ベルト４Ｂ上
でのフルカラー像の位置合わせが行われるよう構成され
ている。

【００２９】また、この検出孔１８は、第１の中間転写
ベルトユニット２Ａの第１の中間転写ベルト４Ａにも形
成されており、各中間転写ベルトユニットをプリンタ装
置本体に装着した直後のリセットモードにおいて、装着
された中間転写ベルトの長さが検出されるよう構成され
ている。この検出孔１８を用いて、装着された中間転写
ベルトの１回転に要する時間をプリンタ本体で計測すれ
ば、装着された中間転写ベルトユニットが第１の中間転
写ベルトユニット２Ａであるか第２の中間転写ベルトユ
ニット２Ｂであるかを自動的に判別できる。例えば、第
１の中間転写ベルトユニット２Ａが装着されたときに
は、その内部に有する第１の中間転写ベルト４Ａの周長
は３７７ｍｍである。このため、ベルト移動速度が１０
１．５ｍｍ／秒のとき、１回転に要する時間は３．７１
秒である。一方、第２の中間転写ベルトユニット２Ｂが
装着されたときには、内部に有する第２の中間転写ベル
ト４Ｂの周長は４７１ｍｍである。このため、第２の中
間転写ベルト４Ｂが１回転に要する時間は４．６４秒で
ある。本実施例においては、ここで位置検出手段として
光透過方式の位置検出手段を用いたが、光学式以外の機
械方式、電気方式、磁気方式等の検出手段を用いること
も可能であることは言うまでもない。

【００３０】前述の実施例においては、第１の中間転写
ベルトユニット２Ａの第１の中間転写ベルト４Ａと周長
の異なる第２の中間転写ベルト４Ｂをベルト搬送路に凹
部を形成して支持するように構成したが、別の実施例と
して、図６に示すようにベルト搬送経路に凸部を有する
第３の中間転写ベルトユニット２Ｃを構成することも可
能である。しかし、第３の中間転写ベルトユニット２Ｃ
の構成をカラー電子写真装置に収納できるように構成す
るためには、ベルトユニット収納部を大型化しなければ
ならないという問題がある。また、ベルトユニット内部
での中間転写ベルトの移動経路が凸状となるため、中間
転写ベルトに外部から振動が加わると共振しやすくなる
という問題がある。特に、中間転写ベルトと感光体が各
色ごとに接触と離間を繰り返す本発明の構成では、高い
張力を有して張られた中間転写ベルトは振動しやすい構
造である。このような中間転写ベルトの振動は画像の均
一性に悪影響を与えるため、前述の実施例のようにベル
ト搬送経路は凹部を形成する構成とすることが望まし
い。

【００３１】図７は、第２の中間転写ベルトユニット２
Ｂを本実施例のカラー電子写真プリンタに装着した状態
を示す側面断面図である。図７に示すように、カラー電
子写真プリンタ内の左側の略中央には円柱形状の像形成
ユニット群２２が設けられており、この像形成ユニット
群２２はイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用
の像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂｋを
有している。これらの像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、
２１Ｃ、２１Ｂｋは、円柱形状の像形成ユニット群２２
の回転軸を含む面で切断した４組の略扇型の断面形状を
有している。各像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１
Ｃ、２１Ｂｋは、前記円柱形状の中心軸から放射状に配
置された細い断面の空隙部により互いに区分けされてい
る。各像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂ
ｋは、プリンタ外装筐１の背面側にあるプリンタ背面板
１Ｃをヒンジ軸１Ｄを中心に開き、像形成ユニット群２
２の所定の位置に着脱自在に構成されている。各像形成
ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂｋは、感光体
である有機感光体２７と、帯電体であるコロナ帯電器２
８と、現像器３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂｋとをそ
れぞれ有している。各像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、
２１Ｃ、２１Ｂｋがカラー電子写真プリンタ内に所定の
位置に装着されることにより、各像形成ユニット２１
Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂｋは、カラー電子写真プリ
ンタの駆動系統び電気系統と相互カップリング部材（図
示せず）を介して結合し、機械的及び電気的に一体化す
る。

【００３２】像形成ユニット群２２において円環上に配
置されている像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、
２１Ｂｋは、支持体（図示せず）により保持されてお
り、像形成ユニット群２２は全体として移動手段である
移動モータ２３により駆動されて、回転移動可能に構成
されている。像形成ユニット群２２は、プリンタ外装筺
１に固定されて回転しない円筒状の軸２４の周りを、回
転するように構成されている。各像形成ユニット２１
Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂｋが図７の時計方向（矢印
Ｑ方向）に回転移動して、各像形成ユニット２１Ｙ、２
１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂｋの有機感光体２７は第２の中間
転写ベルト４Ｂを支持する第１転写ローラ５とテンショ
ンローラ９との間の転写位置と対向する像形成位置２５
に順次配置される。有機感光体２７が像形成位置２５に
配置されると、この有機感光体２７はレーザ露光装置４
４からのレーザ信号光２６により照射される露光位置に
ある。

【００３３】図７に示すように、４つの像形成ユニット
２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂｋにより一つの実質的
な円柱形状が構成されており、各像形成ユニット２１
Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂｋは前記円柱形状の中心軸
から放射状に配置されている。ブラックの現像器３１Ｂ
ｋは他の色の現像器３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃと互いに異
なる中心軸回りの占有角度を有している。各像形成ユニ
ット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂｋは、細い断面の
空隙部により互いに区分けされた実質的に断面扇型の形
状を有している。本実施例のカラー電子写真プリンタ
は、単一の像形成位置２５においてのみ各像形成ユニッ
ト２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂｋが作像動作及び転
写動作を行っている。すなわち、各像形成ユニット２１
Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｂｋの有機感光体２７は、単
一露光位置においてレーザ信号光２６により露光され、
単一転写位置においてトナー像が第２の中間転写ベルト
４Ｂに転写される。

【００３４】図７において、第３の転写ローラ４３と対
向するように設けられた除電針４１は、用紙４２が第２
の中間転写ベルト４Ｂから分離するときのトナー像の乱
れを防止するものである。第３転写ローラ４３は、第２
の中間転写ベルト４Ｂ上のトナー像を転写する際の中抜
け現象を防ぐために、第２の中間転写ベルト４Ｂより
１．５％遅く回転するように構成されている。プリンタ
外装筺１内の下側に配設されたレーザ露光装置４４は、
半導体レーザ（図示せず）、ポリゴンミラー４５、レン
ズ系４６、第１ミラー４７等から構成されている。レー
ザ露光装置４４からは画像情報の時系列電気画素信号に
対応したレーザ信号光２６が出射される。図７に示した
カラー電子写真プリンタの場合、出射されたレーザ信号
光２６は、ブラック用の像形成ユニット２１Ｂｋの現像
器３１Ｂｋとイエロ用の像形成ユニット２１Ｙのクリー
ナ部３８Ｙとの間に形成された光路窓口４８を通って、
軸２４の一部に形成された窓を通して軸２４内に固定さ
れたミラー４９に入射する。ミラー４９に反射されたレ
ーザ信号光２６は、像形成位置２５にある像形成ユニッ
ト２１Ｙの露光窓３０から像形成ユニット２１Ｙ内に進
入する。そして、レーザ信号光２６は、像形成ユニット
２１Ｙ内に配設されている現像器３１Ｙとクリーナ部３
８Ｙとの間の通路を通り、有機感光体２７の側面（図７
における左側上方側面）の露光部を照射する。有機感光
体２７の露光部を照射したレーザ信号光２６は、有機感
光体２７の母線方向に走査され、有機感光体２７上の静
電潜像を形成する。

【００３５】上記のように、本実施例における光路窓口
４８からミラー４９までの光路は、ブラック用の像形成
ユニット２１Ｂｋとイエロ用の像形成ユニット２１Ｙと
の間の壁面の隙間を利用しているため、像形成ユニット
群２２には無駄となる空間がほとんど無い。また、光路
中に設けられているミラー４９は像形成ユニット群２２
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、本実施例のカラー電子写真プ
リンタはシンプルでかつ位置合わせ等が容易な構成であ
る。図７に示すように、プリンタ前面ユニット１Ａの内
側には給送ローラ５０が配設されており、第２の中間転
写ベルト４Ａと第３転写ローラ４３とに圧接されたニッ
プ部に用紙４２を送るように用紙搬送路が形成されてい
る。また、本実施例のカラー電子写真プリンタ内の右側
上部には、定着器５１が設けられている。

【００３６】各像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１
Ｃ、２１Ｂｋの構成及び動作は実質的に同一であるの
で、説明を簡略化するためため、ブラック用の像形成ユ
ニット２１Ｂｋを用いてその構成及び動作を説明し、他
の色の像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃについて
は省略する。なお、ブラック用の像形成ユニット２１Ｂ
ｋは、他の像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃと現
像器の大きさのみが異なり、実質的に同じように構成さ
れている。また、各図面において、各色用の同じ機能を
有する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その符号に各色を示す文字Ｙ（イ
エロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラッ
ク）を付す。

【００３７】図８は、ブラック用の像形成ユニット２１
Ｂｋを拡大して示す断面図である。図２に示すブラック
用の像形成ユニット２１Ｂｋにおいて、有機感光体２７
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２７の近
傍にはこの有機感光体２７をマイナスに帯電するための
コロナ帯電器２８が配設されている。有機感光体２７の
帯電電位を一定に制御するためにグリッド２９がコロナ
帯電体２８の有機感光体２７と対向する位置に配設され
ている。

【００３８】図８において、符号２６はレーザ露光装置
４４からのレーザ信号光を示しており、このレーザ信号
光２６は像形成ユニット２１Ｂｋの開口部である露光窓
３０から進入する。像形成ユニット２１Ｂｋにはブラッ
ク用の現像器３１Ｂｋを有しており、このブラック用の
現像器３１Ｂｋは、トナーホッパ３２Ｂｋ、現像ローラ
３３、磁石３４、ドクターブレード３５等を具備してい
る。ブラック用のトナーホッパ３２Ｂｋ内には、ポリエ
ステル樹脂にブラック顔料を分散したマイナス帯電性の
ブラックトナー３６Ｂｋと、表面をシリコン樹脂でコー
トした粒径５０μｍのフェライトキャリヤとの混合体で
ある２成分現像剤３７Ｂｋが収納されている。２成分現
像剤３７Ｂｋは現像ローラ３３の表面に担持され、有機
感光体２７を現像する。

【００３９】有機感光体２７上のトナー像が第２の中間
転写ベルト４Ｂ上に転写された後、有機感光体２７の表
面に残ったトナーはクリーナ部３８により清掃される。
このクリーナ部３８は、ゴム製のクリーニングブレード
３９と廃トナーを溜めおく廃トナー溜４０を有してい
る。円筒状の有機感光体２７の直径は３０ｍｍであり、
その周速は１００mm／秒で矢印Ｐ方向（図８）に回転し
ている。また、有機感光体２７の外周面と接するように
配設された円筒状の現像ローラ３３は、直径１６ｍｍで
あり、その周速は２１０mm／秒で矢印Ｒ方向（図８）に
回転している。

【００４０】図９はイエロ用の像形成ユニット２１Ｙを
拡大して示す側面断面図である。マゼンタ及びシアン用
の像形成ユニット２１Ｍ及び２１Ｃは、図９に示したイ
エロ用の像形成ユニット２１Ｙと実質的に同一である。
図９に示した像形成ユニット２１Ｙにおいて、イエロ用
の現像器３１Ｙの大きさは前述の図８に示したブラック
用の現像器３１Ｂｋと異なっているが、他の構成はブラ
ック用の像形成ユニット２１Ｂｋと実質的に同じであ
る。図８に示したように、ブラック用の像形成ユニット
２１Ｂｋは、大きな略扇型の形状を有しており、略扇型
の中心角度である広がり角度Ｓは１２０゜である。この
広がり角度１２０°の内訳は、クリーナ部３８の中心角
度が約３０゜であり、ブラック用の現像器３１Ｂｋの中
心角度が約９０゜である。

【００４１】一方、図９に示すイエロ用の像形成ユニッ
ト２１Ｙの広がり角度Ｓ’は８０゜であり、その内訳は
クリーナ部３８の中心角度が約３０゜であり、イエロ用
の現像器３１Ｙの中心角度が約５０゜である。以上のよ
うに、クリーナ部３８の中心角度は同一であるが、ブラ
ック用のトナーホッパ３２Ｂｋの容量は他の３色のトナ
ーホッパ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃの容量に比べて１.８
倍となっている。一般にブラックのトナー消費量は他の
３色に比べて多いため、このようにブラックのトナーホ
ッパ３２Ｂｋを大きく構成することにより、本実施例の
カラー電子写真プリンタはブラック用の像形成ユニット
２１Ｂｋの交換頻度を大幅に低減することができる。

【００４２】次に、上記実施例のカラー電子写真プリン
タを用いたフルカラー像形成工程を説明する。図７に示
したカラー電子写真プリンタは、イエロ用の像形成ユニ
ット２１Ｙが像形成位置２５にある初期状態を示してい
る。本実施例のカラー電子写真プリンタにおいて、最初
にイエロ用の像形成工程が実行される。イエロ用の像形
成ユニット２１Ｙにおける像形成工程動作を図８を用い
て説明する。図８において、コロナ帯電器２８がグリッ
ド２９に−４５０Ｖの電圧を印加して、有機感光体２７
を−４５０Ｖに帯電させる。この有機感光体２７にはレ
ーザ信号光２６が照射され、静電潜像が形成される。こ
のときの有機感光体２７の露光電位は−５０Ｖである。

【００４３】次に、有機感光体２７は、イエロの２成分
現像剤３７Ｙを担持した現像ローラ３３により現像され
る。この現像動作において、有機感光体２７の未帯電域
が通過する時には、現像ローラ３３には高圧電源によ
り、＋１００Ｖの直流電圧が印加される。また、−４５
０Ｖに帯電し静電潜像が書き込まれた有機感光体２７の
表面が通過する時には、現像ローラ３３には高圧電源に
より、−２５０Ｖの直流電圧が印加される。このように
して、有機感光体２７の表面上には画像部にのみネガポ
ジ反転したイエロのトナー像が形成される。

【００４４】先に説明したように、像形成ユニット２１
Ｙの像形成工程において、イエロトナーによる像形成が
行われる時の第２の中間転写ベルト４Ｂの移動速度は、
トナー像の中抜け転写を防ぐために有機感光体２７の周
速に比べ１．５％速くなるように設定されている。この
ように、像形成とほぼ同時にイエロトナー像は第２の中
間転写ベルト４Ｂ上に転写される。このとき第１転写ロ
ーラ５とテンションローラ９には、＋１．０ｋＶの直流
電圧が印加されている。図７に示す像形成ユニット群２
２において、イエロ用の像形成ユニット２１Ｙは像形成
位置２５にあり、このとき有機感光体２７は第２の中間
転写ベルト４Ｂに接触している。そして、イエロのトナ
ー像がすべて転写し終わった直後には第１転写ローラ５
が内側へ移動する。この結果、第２の中間転写ベルト４
Ｂは像形成ユニット２１Ｙの有機感光体２７と接触しな
い位置に退避する。

【００４５】次に、像形成ユニット群２２の全体は、移
動モータ２３により駆動されて図７の矢印Ｑ方向に８０
゜回動し、マゼンタ用の像形成ユニット２１Ｍが像形成
位置２５に停止する。像形成ユニット群２２の回動が終
了し、マゼンタ用の像形成ユニット２１Ｍが像形成位置
２５に到達すると、前述のイエロ用の像形成工程と同様
に今度はマゼンタの色に対応した信号でレーザ露光装置
４４が像形成ユニット２１Ｍの有機感光体２７にレーザ
信号光２６を照射する。そして、マゼンタ用の像形成ユ
ニット２１Ｍにおいて、マゼンタのトナー像の形成と転
写が行われる。第２の中間転写ベルト４Ｂは、マゼンタ
のトナー像が形成される前に１回転しており、位置検出
器１２からの信号に基づいてマゼンタのレーザ信号光２
６の書き始めのタイミングが制御されている。即ち、第
２の中間転写ベルト４Ｂは、先に転写されたイエロのト
ナー像とマゼンタのトナー像が合致する位置に移動され
る。このように第２の中間転写ベルト４Ｂが初期位置に
移動する間、第３転写ローラ４３は第２の中間転写ベル
ト４Ｂと非接触の位置に退避しているため、第２の中間
転写ベルト４Ｂ上に形成されたトナー像を乱すことはな
い。

【００４６】再び、像形成ユニット群２２の全体が移動
モータ２３により駆動されて、矢印Ｑ方向に８０゜回動
し、シアン用の像形成ユニット２１Ｃが像形成位置２５
に停止する。前述のイエロ及びマゼンタの像形成工程と
同様に、シアン用の像形成ユニット２１Ｃが作動し、シ
アンのトナー像が第２の中間転写ベルト４Ｂ上に形成さ
れる。最後に、像形成ユニット群２２の全体が矢印Ｑ方
向に８０゜回転して、ブラック用の像形成ユニット２１
Ｂｋを像形成位置２５に停止させる。そして、前述の像
形成工程と同様に、ブラックのトナー像が第２の中間転
写ベルト４Ｂ上に形成される。

【００４７】このようにして、第２の中間転写ベルト４
Ｂ上には４色のトナー像が同一位置に重ね合わされ、フ
ルカラー像が形成される。最後のブラックのトナー像が
転写された後、第３転写ローラ４３には＋３ｋＶの電圧
が印加され、給紙カセットから送られる用紙４２に、４
色のトナー像を一括転写する。用紙４２に転写された４
色のトナー像は定着機５１により定着され、その用紙４
２は装置外部へ排出される。その後、像形成ユニット群
２２の全体は移動モータ２３により駆動されて、図７の
矢印Ｑ方向に１２０゜回動し、再び、イエロ用の像形成
ユニット２１Ｙが像形成位置２５に到達して、新たなフ
ルカラー像の像形成工程が開始可能な初期状態となる。

【００４８】前述のフルカラー像形成は、リーガルサイ
ズ用の第２の中間転写ベルトユニット２Ｂをカラー電子
写真プリンタに装着した場合について説明したが、レタ
ーサイズあるいはＡ４サイズ用の第１の中間転写ベルト
ユニット２Ａを装着した場合にも同様のフルカラー像形
成工程が行われる。この場合には、第１の中間転写ベル
ト４Ａの検出孔を位置検出器１２により検出し、第１の
中間転写ベルト４Ｂの１回転に要する時間を計測して、
自動的に第１の中間転写ベルトユニット２Ａが装着され
たことを認識する。

【００４９】このようにフルカラー像を形成する本実施
例のカラー電子写真プリンタにおいては、リーガルサイ
ズ用の第２の中間転写ベルトユニット２Ｂを装着して、
レターサイズのフルカラー像をプリントしたときには、
１分間に２枚のフルカラープリントが得られた。一方、
本実施例のカラー電子写真プリンタに第１の中間転写ベ
ルトユニット２Ａを装着して、レターサイズのフルカラ
ー像をプリントしたときには、１分間に２．５枚のフル
カラーのプリントが得られた。従って、プリントサイズ
に応じて適切に中間転写ベルトユニットを選択すること
により短時間でプリントすることが可能となる。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、周長が異なる２種類の
中間転写ベルトを、同一の外観形状を有するユニットケ
ースに収納して、２種類の中間転写ベルトユニットに構
成し、同一のプリンタ本体に装着できるように構成し
た。このため、プリントスピードが早く、コストの安い
小型のカラー電子写真装置を得ることができる。また、
本発明によれば、中間転写ベルトのベルト搬送経路に凹
部を形成している。このため、感光体と中間転写ベルト
が接触と離間を繰り返すときに発生するベルトの振動を
防止して、高精度のフルカラープリントを可能にした中
間転写ベルトユニットを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー電子写真装置の一実施例を側面
断面で示す構成図。

【図２】本発明のレターサイズあるいはＡ４サイズ用の
中間転写ベルトユニットの構成を示す断面図。

【図３】本発明のリーガルサイズ用の中間転写ベルトユ
ニットの構成を示す断面図。

【図４】本発明のリーガルサイズ用の中間転写ベルトユ
ニットのベルト搬送経路の状態を示した斜視図。

【図５】本発明の中間転写ベルトの搬送機構の具体的な
構成を一部破断して示した斜視図。

【図６】本発明のカラー電子写真装置の別の実施例を側
面断面で示した構成図。

【図７】本発明のリーガルサイズ用の中間転写ベルトユ
ニットを装着したときのカラー電子写真装置の一実施例
を示す構成図。

【図８】本発明のカラー電子写真装置に用いられるブラ
ック用の像形成ユニットを示す側面断面図。

【図９】本発明のカラー電子写真装置に用いられるイエ
ロ用の像形成ユニットを示す側面断面図。

【図１０】従来のカラー電子写真装置の構成を示す側面
断面図。

【符号の説明】

１Ｘ ベルトユニット収納部 ２Ａ 第１の中間転写ベルトユニット ２Ｂ 第２の中間転写ベルトユニット ４Ａ 第１の中間転写ベルト ４Ｂ 第２の中間転写ベルト

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 異なる色用の３つ以上の現像器を有する
   カラー電子写真装置において、 １組の現像器と帯電器と感光体とをそれぞれ備えた異な
   る色用の３つ以上の像形成ユニット、 前記像形成ユニットの各感光体上に形成された各色のト
   ナー像を実質的に同一の転写位置にて第１の中間転写ベ
   ルト上に形成する第１の中間転写ベルトユニット、 前記像形成ユニットの各感光体上に形成された各色のト
   ナー像を前記転写位置にて第１の中間転写ベルトと異な
   る長さを有する第２の中間転写ベルト上に形成する第２
   の中間転写ベルトユニット、 前記第１の中間転写ベルトユニット又は前記第２の中間
   転写ベルトユニットの何れかを前記像形成ユニット近傍
   に収容するベルトユニット収納部、 を具備することを特徴とするカラー電子写真装置。
2. 【請求項２】 前記３つ以上の像形成ユニットにより一
   つの実質的な円柱形状が構成され、各像形成ユニットが
   前記円柱形状の中心軸から放射状に配置されてその中心
   軸を中心に回転可能に構成された請求項１記載のカラー
   電子写真装置。
3. 【請求項３】 異なる色用の少なくとも３組以上の現像
   器と帯電器と感光体とをそれぞれ備えたカラー電子写真
   装置内に装着される中間転写ベルトユニットであって、 前記感光体上に形成された各色のトナー像が実質的に同
   一の転写位置にて転写される環形状の中間転写ベルト、 前記中間転写ベルトを内側から環状に支持する第１の中
   間転写ベルト保持手段、 前記中間転写ベルトを外側から支持し、ベルト搬送経路
   に凹部を形成する第２の中間転写ベルト保持手段、 を具備することを特徴とする中間転写ベルトユニット。
4. 【請求項４】 前記第２の中間転写ベルト保持手段が前
   記中間転写ベルトの両側縁部の非画像部をフランジで支
   持する構成である請求項３記載の中間転写ベルトユニッ
   ト。
5. 【請求項５】 前記中間転写ベルトの両側縁部にガイド
   部材が設けられており、前記第２の中間転写ベルト保持
   手段が前記ガイド部材と係合し、前記中間転写ベルトの
   非画像部を前記第２の中間転写ベルト保持手段により支
   持する構成である請求項３記載の中間転写ベルトユニッ
   ト。
6. 【請求項６】 前記中間転写ベルトの両側縁部に連続し
   た孔を有し、前記第２の中間転写ベルト保持手段が前記
   孔に係合する突起有するスプロケットにより構成された
   請求項３記載の中間転写ベルトユニット。
7. 【請求項７】 １周の長さが異なる環状の中間転写ベル
   トをそれぞれ有し、実質的に同一の外観形状を有する少
   なくとも２種類の請求項３記載の中間転写ベルトユニッ
   ト。
8. 【請求項８】 前記中間転写ベルトユニットが、中間転
   写ベルトの長さに関する情報を当該中間転写ベルトユニ
   ットが装着されるカラー電子写真装置本体に伝達する手
   段を有する請求項７記載の中間転写ベルトユニット。