WO1998013732A1 - Color image forming apparatus - Google Patents

Color image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
WO1998013732A1
WO1998013732A1 PCT/JP1997/003349 JP9703349W WO9813732A1 WO 1998013732 A1 WO1998013732 A1 WO 1998013732A1 JP 9703349 W JP9703349 W JP 9703349W WO 9813732 A1 WO9813732 A1 WO 9813732A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
image forming
color
image
toner
forming unit
Prior art date
Application number
PCT/JP1997/003349
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Noboru Katakabe
Hiroshi Terada
Hajime Yamamoto
Masanori Yoshikawa
Kenji Asakura
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. filed Critical Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority to KR1019980703876A priority Critical patent/KR19990071600A/ko
Priority to EP97940443A priority patent/EP0878742A4/en
Priority to US09/043,549 priority patent/US5956552A/en
Publication of WO1998013732A1 publication Critical patent/WO1998013732A1/ja

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/01Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for producing multicoloured copies
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/01Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for producing multicoloured copies
    • G03G15/0142Structure of complete machines
    • G03G15/0178Structure of complete machines using more than one reusable electrographic recording member, e.g. one for every monocolour image
    • G03G15/0194Structure of complete machines using more than one reusable electrographic recording member, e.g. one for every monocolour image primary transfer to the final recording medium
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/01Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for producing multicoloured copies
    • G03G15/0105Details of unit
    • G03G15/0121Details of unit for developing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/01Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies
    • G03G2215/0103Plural electrographic recording members
    • G03G2215/0109Single transfer point used by plural recording members
    • G03G2215/0116Rotating set of recording members

Definitions

  • the present invention relates to a color image forming apparatus applied to a color printer, a color copier, a color facsimile machine, etc., and more particularly, to a color image forming apparatus capable of forming a color image by superposing multicolor toner images using an electrophotographic method.
  • the present invention relates to speeding up and miniaturizing an image forming apparatus. Background art
  • the internal structure seen from the side is an intermediate transfer belt unit 20 consisting of a transfer belt 202, a first transfer roller 203, a second transfer roller 204, a cleaner roller 205, a waste toner reservoir 206, and the like. 1 to superimpose toner images of each color on the transfer belt 202.
  • Imaging units 207Bk, 207Y, 207mm, and 207C with four sets of fan sections for black, cyan, magenta, and yellow, which are arranged to form a cylinder.
  • An image forming unit group 208 is formed.
  • the mechanical drive system and the electric circuit system of the image forming unit and the printing unit are mutually connected. They are connected via a coupling member, and both are mechanically and electrically integrated.
  • the imaging units 207Bk, 207Y, 207M, 207C are supported on a support that is rotatable about a tubular shaft 209 and are driven as a whole. It is rotationally driven by a motor. At the time of image formation, each image forming unit is sequentially moved to the image forming position 210 facing the first transfer roller 203 around which the above-described intermediate transfer belt 202 is stretched by the rotational movement. .
  • the image forming position 210 is also an exposure position by the laser light 211.
  • Reference numeral 212 denotes a laser exposure device arranged at a lower portion in the printer.
  • the laser signal light 211 passes through the optical path window 131 formed between the image forming unit 207M and 207C, and passes through the window opened on the cylindrical shaft 209. Then, the light is incident on a mirror 214 located in the axis 209 and fixed to the apparatus main body.
  • the laser signal light 2 11 reflected by the mirror 2 14 passes from the exposure window 2 15 of the image forming unit 2 07 B k at the image forming position 2 10 into the image forming unit 2 7 7 B k And passes through a space for an optical path between a developing unit 216 and a cleaner 217 which are arranged vertically in the image forming unit to an exposure unit on the left side surface of the photosensitive drum 218.
  • the incident laser signal light is scanned in the generatrix direction of the photosensitive drum 218 to expose the photosensitive drum 218 to form a latent image.
  • the latent image is developed by the developing device 216 to form a toner image on the surface of the photosensitive drum 218.
  • the toner image formed on the photosensitive drum 218 is transferred to the transfer belt 202, and then the image forming unit group 208 rotates 90 °, and the yellow image forming unit 207Y is moved. It moves to the image forming position 210. Then, the same operation as the above-described formation of the black toner image is performed, and a yellow toner image is formed so as to overlap the black toner image already formed on the intermediate transfer belt 202. The same operation is further performed using a magenta and cyan image forming unit to form a full color image on the intermediate transfer belt 202. This full-color image is transferred to a paper by a third transfer roller 219 and is fixed by a fixing device 220, and then the paper is discharged.
  • the image forming unit group 208 has an additional 9 After rotating by 0 °, the black image forming unit 207 Bk returns to the image forming position 210 again to prepare for the next image forming.
  • the operation of switching the image forming unit for one image formation is performed four times.
  • a predetermined time is required every time the image forming unit is switched. That is, the time required to rotate the image forming unit group by 90 degrees, the time required to release and couple the drive coupling between the photoconductor at the image forming position and the main body driving side, the rotation of the photoconductor, and the rotation speed
  • the switching time including the time until the image stabilizes and the time until the rotating photoreceptor is charged to a certain level is required before the next color exposure starts.
  • Such a switching time is not short in terms of the output speed per sheet when continuously outputting a plurality of color images, and is one of the barriers to speeding up the color image forming apparatus. .
  • a laser exposure apparatus is arranged outside the image forming unit group, and the laser signal light is reflected by a folding mirror arranged at the center of the image forming unit group to form an image.
  • the photosensitive member at the forming position is exposed.
  • the optical path from the laser exposure apparatus to the photoconductor is likely to be long, so that high dimensional accuracy is required for the optical components constituting the laser exposure apparatus.
  • the optical system of the laser exposure apparatus is divided into a laser light source side and a mirror, and the optical system cannot be adjusted as a single unit. For this reason, adjustment after assembling becomes complicated, and it is difficult to ensure scanning accuracy. Also, in order to reduce the size and cost, it is desired to reduce the size of the entire apparatus while securing the largest possible amount of toner that can be accommodated in the image forming unit.
  • the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and can speed up a case where a plurality of color images are continuously output, and can easily assemble and adjust the apparatus. It is intended to provide a color image forming apparatus which is easy and suitable for miniaturization,
  • a plurality of image forming units corresponding to a plurality of colors including a developing unit and a photoreceptor are held so as to form a cylinder, and the cylinder is formed around an axis of the cylinder.
  • a transfer means for moving each image forming unit between the image forming position and the standby position, and exposing a photosensitive member of the image forming unit at the image forming position By simultaneously rotating a plurality of image forming units, a transfer means for moving each image forming unit between the image forming position and the standby position, and exposing a photosensitive member of the image forming unit at the image forming position.
  • the transfer device is brought into contact with the exposure device that performs the image forming unit at the image forming position, and the toner of each color formed on each photoreceptor as the image forming unit at the image forming position is switched.
  • a transfer means for sequentially transferring the images to the transfer body, and superimposing toner images of respective colors to form a color toner image on the transfer body; and a transfer body driving means for driving the transfer body at a constant speed. Following the color image When forming the second color image, the first color toner image of the second color image is formed on the transfer body by using the color image forming unit superimposed on the last of the first color image.
  • the number of times the image forming unit is switched per sheet during continuous output is three times smaller than the conventional four times. Only needs to be done.
  • the time required for the movement of the image forming unit, the coupling operation between the photoconductor and the main body side driving mechanism, etc. can be reduced by one switching time, so that the recording speed at the time of continuous output is improved.
  • the transfer member is an intermediate transfer member that collectively transfers the color toner image to recording paper again.
  • the transfer unit driving means stops the intermediate transfer body each time a one-color toner image is formed, and the transfer means switches the image forming unit while the intermediate transfer body is stopped, so that the first color image is formed.
  • the transfer member driving means continues to rotate the intermediate transfer member, and the transfer means keeps the image forming unit in the image forming position and the second color image is formed. It is preferable to start forming an image.
  • a color image is formed in the same color superposition order every time, but in the apparatus of the present invention, the color superposition order changes every time. If the color superposition order is different, the color tone of the output color image will be slightly different. This difference is usually not a problem, but when outputting the same image multiple times, a slight difference in the hue of each image may be a problem.
  • the toner image of each color is formed in the same order by switching the image forming unit at the image forming position after forming the first color image.
  • a high-speed mode is provided. This allows the normal mode to be selected when priority is given to the color uniformity of each sheet, and the image to be formed with the same color overlap every time as before, and the high-speed mode to be used when high-speed continuous output is prioritized. When you select, you can use it anytime.
  • the process conditions for example, it is conceivable to change the charging voltage of the photoconductor or the developing bias. This makes it possible to adjust the density of the toner image of each color formed on the photoreceptor, thereby compensating for a hue shift that slightly changes depending on the color superposition order.
  • a four-color color mode that forms a color image using four colors of yellow, magenta, cyan, and black, and a color image that uses three colors of yellow, magenta, and cyan A configuration having a three-color mode is also preferable.
  • a three-color mode in which a color image is formed using only three colors of yellow, magenta, and cyan. By selecting, the output can be further speeded up.
  • a plurality of image forming units corresponding to a plurality of colors including a developing unit and a photoreceptor are held so as to form a cylinder, and the cylinder is formed around the axis of the cylinder.
  • a transfer means for moving each image forming unit between the image forming position and the retreat position, and exposing a photosensitive member of the image forming unit at the image forming position By simultaneously rotating a plurality of image forming units, a transfer means for moving each image forming unit between the image forming position and the retreat position, and exposing a photosensitive member of the image forming unit at the image forming position.
  • the transfer member is brought into contact with the exposure device that performs the image forming unit at the image forming position, and the toner of each color formed on each of the photosensitive members as the image forming unit at the image forming position is switched.
  • a transfer unit for sequentially transferring the images to the transfer body, and superposing the toner images of the respective colors to form a color toner image on the transfer body; and a transfer body driving unit for driving the transfer body at a constant speed.
  • Exposure equipment It is housed inside the cylinder number of the image forming Yuni' Bok forms characterized Rukoto.
  • an exposure apparatus including a light source for example, a laser exposure apparatus including a laser light source and a scanning optical system can be integrated into one unit.
  • the optical system can be adjusted by the unit alone, so that the optical system can be easily assembled and adjusted with high accuracy.
  • the exposure apparatus is housed inside a cylinder formed by a plurality of image forming units, an empty space can be effectively used, and the entire apparatus can be downsized.
  • the exposure apparatus has both side plates of the apparatus main body opposed to both end faces of the cylinder. And is detachable in a substantially vertical direction from one side plate.
  • the exposure means can be independently mounted on the apparatus main body or removed from the apparatus main body without removing parts such as transfer means for holding and rotating the plurality of image forming units. Maintenance becomes easier.
  • a positioning means for positioning both ends of the photoreceptor at the image forming position is provided, and both the exposure apparatus and the positioning means are supported by both side plates of the apparatus main body opposed to both end faces of the cylinder.
  • the relative positional relationship between the photosensitive member of the image forming unit at the image forming position and the exposure device can be precisely regulated.
  • the transfer means includes a carriage holding the plurality of image forming units and rotatably supported by the apparatus main body, and a carriage driving mechanism for rotating and driving the carriage. .
  • a carriage driving mechanism for rotating and driving the carriage.
  • FIG. 1 is an exploded cross-sectional view illustrating the overall configuration of a color image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a carriage and photosensitive member positioning and driving mechanism in the color image forming apparatus of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a carriage including a photoreceptor axis of an image forming unit at an image forming position.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the appearance of the laser exposure apparatus.
  • FIG. 5 is a diagram showing a transmission system of a drive mechanism on a main body side for driving the photoconductor and the intermediate transfer belt.
  • FIG. 6 is a diagram showing the positional relationship between the photoreceptor of the image forming unit and the intermediate transfer belt.
  • FIG. 7 is a time chart showing a comparison between the normal mode and the high-speed mode of the color image forming apparatus of the present invention.
  • FIG. 8 is a sectional view showing a schematic configuration of a conventional color image forming apparatus.
  • FIG. 1 shows the internal structure of a color image forming apparatus according to an embodiment of the present invention as viewed from the side, and the configuration and operation of each unit will be described in order.
  • reference numeral 3 denotes an image forming unit in which the photosensitizer 30 and its surrounding process elements are integrated for each color of yellow, magenta, cyan, and black, and each is composed of the following components.
  • Reference numeral 34 denotes a corona charger for uniformly charging the photoconductor 30 to a negative voltage
  • reference numeral 35 denotes a developing device including a developing roller
  • reference numeral 39 denotes a toner hopper.
  • Pigment on polyester resin in toner hopper 39 Contains negatively charged toner 32 dispersed therein. The toner 32 is carried by the surface of the developing roller of the developing device 35 to develop the photoreceptor 30.
  • Reference numeral 38 denotes a cleaner for cleaning the toner remaining on the surface of the photoreceptor 30 after transfer, and includes a cleaning blade 36 made of rubber and a waste toner reservoir 37 for storing waste toner.
  • 33 is an optical path space provided so that the laser beam can enter the image forming unit.
  • the developing roller of the developing unit 35 has a diameter of about 16 mm, and is rotatably supported on the side wall of the image forming unit 3.
  • the transfer belt unit 5 is for transferring the toner image formed on the photoreceptor 30 at the image forming position 10 and retransferring the toner image to recording paper.
  • the transfer belt unit 5 includes an intermediate transfer belt 50 and a guide pulley group 55 a to 55 d around which the belt is wound, a cleaner (cleaning blade) 53, and a waste toner case 5 for storing waste toner after cleaning. 7 are integrated.
  • the transfer belt unit 5 is integrally detachable from the apparatus main body 1.
  • the intermediate transfer belt 50 is made of an endless belt-like semiconductive (medium electric resistance) urethane having a thickness of about 100 m, and has a surface layer of polytetrafluoroethylene (PTFE).
  • This film is made of a fluororesin such as a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkylvinylether (PFA) and has a total thickness of 100 to 300 ⁇ m.
  • the perimeter of the intermediate transfer belt 50 is set to the length of A4 size in the longitudinal direction (297 mm) and the photosensitive drum so that full color printing can be performed on A4 size or reusable size paper.
  • the length is set to 378 mm, which is a little longer than half of the circumference of (diameter 3 O mm).
  • the guide pulley 55 a of the intermediate transfer belt 50 is , And also serves as a back-up roller for the cleaning blade 53.
  • a guide pulley 55b is a backup roller of the secondary transfer roller 9 for transferring the toner image on the intermediate transfer belt 50 to the recording paper
  • a guide pulley 55c is an intermediate transfer belt 50 from the photosensitive member 30.
  • a guide pulley 55 d is a tension pulley that applies tension to the intermediate transfer belt 50.
  • the intermediate transfer belt 50 is stretched around these guide pulleys, and rotates according to the rotation of the driving pulley 55a.
  • a cover 56 protects the intermediate transfer belt 50.
  • a carriage 2 is provided substantially at the center of the apparatus main body 1.
  • the front of the device (right side in Fig. 1) is provided with a front door 1A, and a top door 17 is provided on the top of the device.
  • the carriage 2 accommodates the four color image forming units 3Y, 3 ⁇ , 3C, and 3Bk, and is rotatably supported on the apparatus main body 1 about a circular tube 21 as an axis.
  • the photoconductor 30 force of each image forming unit ⁇ , and the image forming unit 10 can be rotationally moved between the image forming position 10 and other retreat positions.
  • the image forming unit 3 can be easily removed from the carriage 2 by grasping the handle (not shown) of the image forming unit 3. Therefore, when the image forming unit 3 needs to be replaced, the carriage 2 is rotated so that the image forming unit 3 is located immediately below the top door 17, and then the top door 17 is opened. The imaging unit 3 can then be replaced with a new unit.
  • the image forming unit 3 of each color operates only at the image forming position 10. At this time, the photoconductor 30 is irradiated with the laser beam 8, and the transfer belt unit 5 and the photoconductor 30 come into contact. Then, at this position, the imaging unit 3 It is connected to the mechanical drive mechanism of the device body 1 and is also electrically connected to a power source. The image forming unit 3 does not operate at other retracted positions. As shown in FIG. 2, the carriage 2 has a right side wall 2OR and a left side wall 20L fixed to a central circular tube 21 and a position where a laser beam 8 for photoconductor exposure passes through the circular tube 21. Exposure windows 22 are provided at four locations.
  • a right notch 26 for receiving a coupling plate 42 fixed to the photoreceptor of the image forming unit 3 is formed on the outer periphery of the right side wall 20R.
  • the right notch 26 is formed larger than the outer shape of the coupling plate 42 so that the coupling plate 42 does not contact the right side wall 20R when the photoconductor is properly positioned.
  • a left notch 29 for receiving a collar 43 provided at the left end of the shaft 40 of the photoconductor 30 is formed on the outer periphery of the other left wall 20L.
  • the left notch 29 is formed to be larger than the outer diameter of the collar 43 so that the collar 43 and the left side wall 20L do not come into contact when the photoconductor is correctly positioned.
  • Reference numeral 25 denotes a guide groove formed inside the right side wall 20R and the left side wall 20L, and guide bins 45L, 45R (left side) provided on both side walls of the image forming unit 3. (Only 45 L is shown) to roughly position the imaging unit 3 in the carriage 2.
  • the image forming unit 3 moves rightward with respect to the coupling plate 42 around the guide pins 45R and 45L with respect to the carriage 2. It can be rotated by the gap between the notch 26 or the gap between the collar 43 and the left notch 29.
  • the wall surface of the waste toner case 37 of the image forming unit faces the wall surface of the toner hopper 39 of the adjacent image forming unit.
  • the cylindrical space of Ledge 2 is effectively used without waste.
  • a projection or a member protruding inward is provided on the outer peripheral portion of both side walls 2OR and 20L so that the image forming unit 3 does not come off from the carriage 2. ing.
  • reference numeral 28 denotes a carriage gear fixed to the left side wall 20L, which is connected to a carriage driving mechanism 86 provided on the main body side.
  • the carriage drive mechanism 86 is connected to a drive source (not shown), and a worm 89 and a corresponding ohm wheel 88 and a worm wheel 88 are integrated with a carriage gear 28. It is composed of gears 8 7.
  • the carriage 2 is rotatably supported by bearings 46 on the left and right main body side walls 1 R and 1 L.
  • a laser exposure device 6 for exposing the photoreceptor 30 is disposed in a circular tube 21 of the carriage 2.
  • the laser exposure device 6 includes a semiconductor laser unit 6a as a light source, a polygon mirror 6b, a mirror 6c, a lens 6d, and the like, which are unitized and housed in a case.
  • the laser beam 8 corresponding to the time-series pixel signal of the image information is emitted from the laser exposure device 6, passes through the exposure window 22 provided in the circular tube 21 of the carriage 2, and is formed on the image forming unit 3.
  • the light passes through the optical path space 33, enters the photosensitive member 30 of the image forming unit 3 (3Y) at the image forming position 10, and is scanned in the axial direction.
  • FIG. 4 shows the appearance of the laser exposure apparatus 6.
  • Disk-shaped mounting plates 64 R and 64 L are fixed to both sides of the laser exposure apparatus main body 63.
  • a positioning projection 67 is provided at the center of the mounting plate 64R.
  • the mounting plate 64L is provided with a screw hole 65, and the mounting plate 64R is provided with a screw hole 66. ing.
  • the laser exposure device 6 including the mounting plates 64 R and 64 L is inserted into the circular tube 21 from the left side plate 1 L side of the device body, and the center of the bearing 46 fixed to the right side plate 1 R. Positioning is performed by inserting the projections 67 into the holes provided in the holes. After that, it is screwed and fixed using the screw holes 65 and the screw holes 66 of the left and right mounting plates 64L and 64R. Therefore, the laser exposure device 6 always remains stationary irrespective of the rotation of the carriage 2.
  • the screw holes 65 and the screw holes on the body corresponding to the screw holes 66 may be elongated so that the laser exposure device 6 can be rotated to finely adjust the angle. Good.
  • the mechanisms for feeding and transporting the recording paper include a paper feed unit 12, a lined paper roller 14, a paper discharge roller 18, and paper guides 13a, 13b, 13 c and 13 d are provided.
  • a photoreceptor drive mechanism 60 is provided on the right main body side wall 1R, and the drive mechanism 60 is an output shaft 70, a force that rotates integrally with the output shaft 70. And an output shaft drive gear 71 and a drive source for driving these.
  • the output shaft 70 is rotatably and axially movably supported by bearings 77 provided on the right main body wall 1R and a substrate fixed in parallel with the right main body wall 1R.
  • the tip taper portion 75 formed at the tip of the output shaft 70 has a convex taper surface corresponding to the concave taper surface 48 formed at the right end of the shaft 40 of the photoconductor 30.
  • the base end of the output shaft 70 is formed in a spherical shape so as to contact the thrust bearing 69 with a small area.
  • the output shaft drive gear 71 fixed to the output shaft 70 is a left-handed helical gear in the same direction as the rotation direction. It engages with the gear 72 on the power source side.
  • Reference numeral 7 4 denotes a compression panel inserted between the bearing 77 and the output shaft drive gear 71, and outputs in a direction in which the coupling plate 61 of the output shaft 70 is separated from the coupling plate 42 of the photoconductor 30. This is to keep the shaft 70 constantly energized.
  • the output shaft 70 is axially movable by a thrust bearing 69. Even if the output shaft 70 moves in the axial direction, the driving gear 72 has a sufficient length in the axial direction so that the output shaft drive gear 71 always meshes with the drive source gear 72. I have.
  • the output shaft drive gear 71 and the driving gear # 2 move relative to each other while sliding on the tooth surfaces.
  • the detent mechanism 80 includes a guide plate 81, a detent lever 82, a plunger 85 for moving a detent lever 82, and the like.
  • the guide plate 81 guides the collar 43 provided at the left end of the photoreceptor shaft 40 in the vicinity of the image forming position 10, and a color is provided at a predetermined radial distance from the center of the carriage 2. This is for positioning 43, and is fixed to the left main body wall 1L.
  • the detent lever 8 2 is pivotally attached to the left main body wall 1 L by the support shaft 83, and the collar 43 is accurately positioned by pressing the collar 43 against the guide plate 81 with the V groove at the tip. I do.
  • the detent lever 82 is connected to the plunger 85.
  • the plunger 85 rotates the detent lever 82, and the V-groove presses the collar 43 strongly against the guide plate 81.
  • each component is so arranged that a straight line connecting the axis of the output shaft 70 of the photoconductor drive mechanism 60 and the center of the V-groove of the detent mechanism 80 has an accurate parallelism with the axis of the laser exposure device 6. Is arranged. Also, bearing play is kept to a minimum. When the photoconductor drive mechanism 60 and the detent mechanism 80 operate, the photoconductor 30 is accurately positioned at the image forming position 10. (Main body drive mechanism)
  • the photoconductor and intermediate transfer belt drive mechanism 90 includes a first motor 95 as a drive source, and reduction gears 92 and 93 connected to the first motor 95.
  • the reduction gear 93 engages with a pulley gear 94 fixed to the driving pulley 55 a.
  • the reduction gear 92 engages with the output shaft drive gear 71 to rotate the photoconductor 30.
  • Reference numeral 9 denotes a gear that engages with the reduction gear 9 2 and the idler gear 9 6. The rotation ratios of these gears are all set to integer ratios.
  • the outer diameter of the driving burley 55a is 30 mm, and when the driving burley 55a rotates four times, the intermediate transfer belt 50 having a circumference of 377 mm just rotates once.
  • the rotation ratio of the pulley gear 94 fixed to the drive boory 55a and the reduction gear 93 is set to 1: 2, and the rotation ratio of the reduction gear 93 to the motor gear 91 is set to 1: 3. I have.
  • the outer diameter of the photoreceptor 30 is also 3 O mm, and the intermediate transfer belt 50 makes four rotations during one rotation, and synchronizes with the rotation of the driving pulley 55a.
  • the rotation ratio between the output shaft drive gear 71 and the reduction gear 92 is 1: 2, and the rotation ratio between the reduction gear 92 and the motor gear 91 is 1: 3.
  • the peripheral speed of the photoconductor 30 is made different from the peripheral speed of the intermediate transfer belt 50 in order to prevent the dropout of the transfer, or due to a variation in the thickness of the intermediate transfer belt 50, the peripheral speed of the belt is changed.
  • the outer diameter of the photoconductor 30, the outer diameter of the drive pulley 55 a, and the belt circumference may be appropriately adjusted.
  • the rotation ratio of the drive pulley 55a and the rotation ratio of the photosensitive member 30 to one rotation of the intermediate transfer belt 50 are set to integral multiples.
  • FIG. 6 shows the positions of the photoconductor 30 and the intermediate transfer belt 50 at the image forming position 10. It is a figure explaining a relation.
  • the transfer belt unit 5 When the transfer belt unit 5 is positioned and fixed between the left and right side walls 1 L and 1 R of the apparatus main body 1, the outer periphery of the photoconductor 30 positioned at the image forming position 10 is as shown in FIG.
  • the belt is located about 1 mm inside the belt from the common tangent line between the guide roller 55c and the tension roller 55d. Therefore, a constant pressure contact is applied to the outer peripheral surfaces of the intermediate transfer belt 50 and the photoconductor 30 by the tension applied to the intermediate transfer belt 50, and the two are uniformly contacted.
  • sufficient transfer performance was obtained by applying a panel force of about 2-3 kg to the tension roller 55d.
  • the width of the intermediate transfer belt 50 was about 250 mm.
  • the photosensitive member 30 moves while rubbing the surface of the intermediate transfer belt 50.
  • the intermediate transfer belt 50 rotates every time a one-color toner image is transferred, and stops while the non-image area where no image is formed is in contact with the photoconductor 30. Therefore, the image is not disturbed at the time of color switching.
  • the black imaging unit 3 K is usually Since the carriage 2 is rotated 90 degrees, the yellow image forming unit 3Y is moved to the image forming position 10. In other words, when the carriage driving motor rotates to rotate the worm 89 of FIG. 2, the carriage 2 rotates in the direction of the arrow shown in FIG. 1 and the yellow image forming unit 3Y forms the image. It is brought to position 10.
  • the output shaft 70 of the photoconductor drive mechanism 60 is retracted by the bias of the compression spring 74, and the tapered end portion 75 and the coupling plate 61 are separated from the coupling plate 42 of the photoconductor. It is in the position that was. Further, the plunger 85 of the detent mechanism 80 is in the off state, and the detent lever 82 is also in the standby position. The motor 95 for driving the photoconductor and the intermediate transfer belt is stopped.
  • the carriage driving motor stops, the worm 89 stops, and the carriage 2
  • the plunger 85 is turned on as soon as the carriage 2 is stopped at that position, and the detent lever 82 presses the collar 43 of the photoreceptor shaft 40 against the guide plate 81. Hold the collar 43 between the V-groove of the detent lever 82 and the guide plate 81 and position it at the specified position.
  • the thrust bearing 69 pushes the output shaft 70 to the left in FIG. 3 against the spring force.
  • the tapered end portion 75 of the output shaft 70 starts engaging with the concave taper surface 48 of the photoreceptor shaft 40, and advances while aligning the photoreceptor shaft 40 with the axis of the output shaft 70. I do.
  • the tip taper portion 75 engages with the concave tapered surface 48, and the thrust bearing 69 presses the output shaft 70, the axis of the photoreceptor shaft 40 and the axis of the output shaft 70 completely match.
  • the photoconductor 30 is accurately positioned at the image forming position 10.
  • the coupling plates 42 and 61 are engaged with each other, and The rotational force of the power shaft 70 can be transmitted to the photoconductor 30.
  • the photoconductor and the belt driving motor 95 start rotating, and the photoconductor 30Y and the intermediate transfer belt 50 also start rotating.
  • the developing device 35 and the charging device 34 start to move.
  • the intermediate transfer belt 50 rotates in the direction of the arrow in FIG. 1 due to frictional force.
  • the peripheral speed of the photoconductor 30 and the peripheral speed of the intermediate transfer belt 50 become substantially equal.
  • the secondary transfer roller 9 and the cleaning blade 53 are separated from the intermediate transfer belt 50.
  • the photoconductor 30 and the intermediate transfer belt 50 reach a steady speed, and the photoconductor 3
  • the toner image formed on the photoreceptor 30 moves to a primary transfer position in contact with the intermediate transfer belt 50 by rotation of the photoreceptor 30, where it is sequentially transferred to the intermediate transfer belt 50.
  • This operation continues for A4—screen.
  • the output shaft 70 is pushed to the left in FIG. 2 by the thrust bearing 69, and the plunger 85 is kept on, and the detent lever 82 keeps holding the collar 42 .
  • the end of the image is transferred to the intermediate transfer belt 50, the yellow image formation ends, and the photoreceptor 30 and the intermediate transfer belt 50 are stopped by the stop of the motor 95.
  • magenta image forming unit 3M for forming an image comes near the image forming position 10 and stops.
  • the detent mechanism 80 and the photoconductor drive mechanism 60 operate again to perform the positioning and the coupling operation of the magenta photoconductor 30, and the motor 95 starts to rotate, and the second color of the magenta image is started. Start image formation. As a result, yellow and magenta toner images are superimposed on the intermediate transfer belt 50.
  • the above operation is repeated for cyan of the third color and black of the fourth color to form toner images of four colors on the intermediate transfer belt 50 in an overlapping manner.
  • the secondary transfer roller 9 is moved at the time when the top of the image reaches the position of the secondary transfer roller 9, and the recording paper sent from the paper feed unit 12 is secondarily transferred.
  • the paper is fed between the roller 9 and the intermediate transfer belt 50.
  • the four color toner images on the intermediate transfer belt 50 are collectively transferred to the recording paper.
  • the recording paper onto which the toner image has been transferred passes through the fixing device 15 and is fixed, and then discharged from the discharge rollers 18.
  • the toner remaining on the intermediate transfer belt 50 after the secondary transfer is removed by the cleaning blade 53, and the removed toner is conveyed to the waste toner case 57 by the screw conveyor 53a.
  • the motor 95 rotates the intermediate transfer belt 50 to the initial position and stops, thereby completing the color image formation.
  • the time required for rotating the carriage 2 by 90 degrees is approximately 0.6 seconds
  • the time required for attaching and detaching the coupling of the output shaft is approximately 0.2 seconds.
  • the process speed was set to about 10 O mm / sec.
  • the color image forming apparatus of the present invention can select either the normal mode in which image quality is prioritized or the high-speed mode in which output speed is prioritized.
  • Figure 7 compares the time charts of the normal mode and the high-speed mode.
  • the operation of performing the continuous output in the normal mode is basically a repetition of the operation of performing the output of one sheet as described above. That is, as shown in FIG. 7, the toner is transferred onto the intermediate transfer belt 50.
  • the color superimposition order of the images is the same in the order of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K).
  • the operation of the image forming unit 3 (photoconductor 30, developing unit 35, etc.) and the intermediate transfer belt 50 are stopped, and the carriage rotates 90 degrees to return to the image forming position. Switch an imaging unit 3.
  • the developing bias becomes -1.
  • the density of the toner image formed on the photoreceptor also becomes constant according to the constant potential difference of 120 V.
  • the secondary transfer roller 9 presses the recording paper against the intermediate transfer belt 50 to print the recording paper. Secondary transfer of the toner image to the toner image is started. At this time, the image forming process on the photoconductor 30 continues, and the primary transfer from the photoconductor 30 to the intermediate transfer belt 50 and the secondary transfer from the intermediate transfer belt 50 to the recording paper proceed simultaneously. .
  • the photoconductor 30 and the intermediate transfer belt 50 continue to rotate. That is, the intermediate transfer belt 50 enters the fifth rotation.
  • the photoconductor is not irradiated with the laser beam, and the photoconductor 30 and the developing device 35 rotate idle, so to speak, the end of the image of the intermediate transfer belt 50 passes through the secondary transfer position, and the secondary transfer is completed.
  • the photoreceptor 30 and the intermediate transfer belt 50 continue to rotate, and stop when the intermediate transfer belt 50 returns to the initial position after a total of 5 rotations.
  • the carriage makes four 90 ° rotations and the intermediate transfer belt makes five rotations.
  • the high-speed mode will be described focusing on the differences from the normal mode.
  • the color of the toner image on the intermediate transfer belt 50 is not the same every time!
  • the first sheet starts with black (K) and ends with cyan (C)
  • the second one starts with cyan (C) and ends with magenta (M).
  • the operation starts by rotating the carriage 90 degrees each time to move the yellow (Y) image forming unit to the image forming position.
  • this operation is not performed, and the previous image forming operation is not performed.
  • the first toner image is formed using the image forming unit of the color used last.
  • the black imaging unit In the standby state, the black imaging unit is usually in the imaging position, The first image formation in the fast mode starts with black (K). Further, in the high-speed recording mode, after the primary transfer of the last (cyan) toner image of the first sheet is completed, when the head position of the fifth rotation of the intermediate transfer belt 50 is detected, the laser exposure device 6 Start irradiating the photoconductor with laser light corresponding to the second cyan image. The process elements such as the developing device also continue to operate, and the second cyan image is transferred onto the intermediate transfer belt 50.
  • the secondary transfer of the first color image continues until the end of the image passes the secondary transfer position. Also, the cleaning operation is continued until the end of the image passes, and these operations are performed simultaneously in parallel. As shown in Fig. 7, the primary transfer of the last cyan image of the first sheet and the primary transfer of the first cyan image of the second sheet are performed continuously, during which the secondary transfer of the first sheet is performed in parallel. Done.
  • the motor 95 stops, and the photosensitive member 30 and the intermediate transfer belt 50 stop. Subsequently, the coupling between the photoconductor 30 and the drive mechanism is released, and the carriage 2 rotates 90 degrees to switch the image forming unit.
  • the black (K) image forming unit comes to the image forming position, and formation of a black (K) toner image and primary transfer to the intermediate transfer belt 50 are performed.
  • toner image formation and primary transfer to the intermediate transfer belt 50 are performed, and a color image of four colors is formed on the intermediate transfer belt 50.
  • the first sheet is the intermediate transfer belt 50 in the order of the color superimposition of ⁇ , ⁇ , ⁇ , and C.
  • a color image is formed on the top
  • the second image has the color superimposition order of C, ⁇ , ⁇ , and M
  • the third image has the color superimposition order of M, C, ⁇ , and Y.
  • the last superimposed color becomes the first color in the next image formation.
  • the intermediate transfer belt 50 rotates four times per one color image output as shown in FIG. Switching of the image forming unit by rotation is performed three times. Therefore, the time required for one rotation of the intermediate transfer belt or the time required for switching the carriage, coupling the photoconductor, and starting and stopping the motor is reduced by one time compared to the normal mode described above. , The speed of continuous output increases.
  • the image forming unit at the image forming position when the last image output is completed is not determined by the number of output sheets, but the black image forming unit is moved to the image forming position for the next output. It is preferable to keep it.
  • This operation is performed, for example, by controlling the carriage driving mode based on information from a sensor that detects the rotational position of the carriage.
  • the process conditions for forming toner images of each color may be controlled so as to be changed according to the order of color overlay.
  • the adjustment is performed so that the color toner image is darker than the upper color toner image.
  • process conditions such as the developing bias and the charging potential of the photoreceptor can be changed according to the color superposition order. For example, assuming that the charging potential of the photoconductor surface is -500 V-constant and the potential of the portion exposed by the laser beam becomes -500 V, when the developing bias is -170 V-constant The density of the toner image formed on the photoreceptor also becomes constant in accordance with the constant potential difference of 120 V.
  • the developing bias of the toner image of the first color to be formed is -150 V
  • the developing bias of the toner image of the second color to be formed is -160 V
  • the developing bias of the third color is If the developing bias of a toner image of a certain color is set to 170 V, the potential difference increases sequentially to 100 V, 110 V, and 120 V. As a result, the density of the toner image gradually increases from the color formed first to the color formed last.
  • the color formed on the photoconductor first becomes the top, and the color formed last is the bottom. Therefore, according to the above process conditions, the lower color toner image is formed darker than the upper color toner image. As a result, color variations that can occur in the high-speed mode in which the color superposition order is changed are compensated or reduced.
  • the control can be easily implemented by a program of a control microprocessor. From the process conditions (for example, developing bias) stored in advance, those corresponding to the number of color superpositions (first, second, or third) may be read and used for setting output of the developing bias and the like.
  • the color image forming apparatus according to the present invention includes a four-color mode in which a color image is formed by superimposing toner images of four colors including black, and includes only three colors of yellow, magenta, and cyan. It has a three-color mode for forming color images. By changing the control of the high-speed mode to the three-color mode, the intermediate transfer belt 50 can be rotated three times per one color image output, and the image forming unit can be switched. Since the operation is improved twice, higher-speed output is possible.
  • the first image is formed by yellow (Y) and magenta (M).
  • M magenta
  • C cyan
  • the second sheet starts recording from the last cyan (C) of the first sheet, skips the black (K), and records yellow (Y) and mazen evening (M). Image formation is performed in order.
  • the third one is yellow (Y), skipping magenta (M), cyan (C), and then black (K). In this way, when switching from cyan (C) to yellow (Y), the operation is the same as in the high-speed mode described above, except that the carriage is rotated 180 degrees to skip black (K).
  • the present invention is not limited to a color image forming apparatus equipped with a four-color image forming unit, but an apparatus equipped with a three-color image forming unit or a five-color image forming unit. It can also be applied to other devices. If these devices are equipped with a high-speed mode, the number of switching of the image forming unit will be two and four, respectively.
  • the unit structure of the laser exposure apparatus shown in FIGS. 1 and 3 is an example, and is a specific example for accommodating the laser exposure apparatus as one unit inside a cylinder formed by a plurality of image forming units.
  • the structure can be changed variously
  • the present invention is not limited to a method in which toner images formed on photoconductors of respective colors are superimposed on an intermediate transfer body and then re-transferred to recording paper at once, but also directly from the photoconductor to recording paper.
  • the present invention can also be applied to an apparatus of a type in which one image is transferred and a color image is directly synthesized on recording paper. In this case, for example, the recording paper wound around the transfer drum corresponds to the transfer body.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)

Description

明細書 カラー画像形成装置
技術分野
本発明は、 カラープリンタ、 カラー複写機、 カラ一ファクシミ リ等に 適用されるカラー画像形成装置、 特に電子写真方式を用いて多色のトナ 一像を重ね合わせることにより力ラー画像を形成する力ラー画像形成装 置の高速化及び小型化に関する。 背景技術
この種のカラー画像形成装置の従来例として、 特開平 7— 36246 号公報に記載されているカラープリンタを例にとつて概略構造を説明す る。 図 8に側面から見た内部構造を示すように、 この装置は転写ベルト 202、 第 1転写ローラ 203、 第 2転写ローラ 204、 クリーナロー ラ 205、 廃トナー溜め 206等からなる中間転写ベルトュニッ ト 20 1を備えており、 転写ベルト 202上で各色のトナー像を重ね合わせる o
プリンタ中央にはブラック、 シアン、 マゼン夕、 イェロー用の 4組の 扇形断面を有する像形成ユニッ ト 207 B k、 207 Y、 207 Μ、 2 07 Cが円筒を形成するように配置され、 これらが像形成ュニッ ト群 2 08を構成している。 各色の像形成ュニッ ト 207 B k、 207 Y、 2 07 Μ、 207 Cがプリン夕内に正しく装着されると、 像形成ュニッ 卜 側とプリン夕側との機械駆動系統及び電気回路系統が相互カツプリング 部材を介して結合し、 両者が機械的 ·電気的に一体化する。
像形成ュニッ ト 207 B k、 207 Y、 207 M、 207 Cは、 管状 の軸 209を中心として回転可能な支持体に支持され、 全体として駆動 モーターによって回転駆動される。 像形成時には、 各像形成ュニッ トは 回転移動によって順次、 前述の中間転写ベルト 2 0 2が掛け渡された第 1転写ローラ 2 0 3に対向する像形成位置 2 1 0に移動することになる 。 像形成位置 2 1 0はレーザ光 2 1 1による露光位置でもある。
2 1 2はプリンタ内の下部に配置されたレーザ露光装置である。 レー ザ信号光 2 1 1は像形成ュニッ 卜 2 0 7 Mと 2 0 7 Cとの間に形成され た光路用窓 2 1 3を通り、 円筒状の軸 2 0 9に開けられた窓を通って、 軸 2 0 9内に位置し装置本体に固定されたミラー 2 1 4に入射する。 ミ ラー 2 1 4で反射したレーザ信号光 2 1 1は、 像形成位置 2 1 0にある 像形成ュニッ ト 2 0 7 B kの露光窓 2 1 5から像形成ュニッ ト 2 0 7 B k内に進入し、 像形成ュニッ ト内に上下に配設されている現像器 2 1 6 とクリーナ 2 1 7との間の光路用空間を通って感光体ドラム 2 1 8の左 側面の露光部に入射する。 入射したレーザ信号光が感光体ドラム 2 1 8 の母線方向に走査されることにより、 感光体ドラム 2 1 8が露光され、 潜像が形成される。 この潜像が現像器 2 1 6で現像されることにより、 感光体ドラム 2 1 8の表面にトナー像が形成される。
感光体ドラム 2 1 8に形成されたトナー像は転写ベルト 2 0 2に転写 され、 次に像形成ュニッ ト群 2 0 8が 9 0 ° 回転し、 イエローの像形成 ュニッ ト 2 0 7 Yが像形成位置 2 1 0に移動する。 そして、 上述のブラ ック トナー像の形成と同じ動作を行い、 中間転写ベルト 2 0 2上に形成 済みのブラック トナー像に重ねてイエロ一トナー像を形成する。 同様の 動作をさらにマゼン夕、 シアンの像形成ュニッ トを用いて行い、 中間転 写ベルト 2 0 2上にフルカラ一像を形成しする。 このフルカラー像は、 第 3転写ローラ 2 1 9によって紙転写され、 定着機 2 2 0で定着された 後、 紙が排出される。
一枚の画像形成が完了した時点で像形成ュニッ ト群 2 0 8はさらに 9 0 ° 回転し、 再びブラックの像形成ュニッ ト 2 0 7 B kが像形成位置 2 1 0に戻り、 次の画像形成に備える。
上記のように、 従来の回転式の像形成ュニッ ト群を備えた画像形成装 置では、 1枚の画像形成につき像形成ュニッ トを切り替える動作を 4回 行う。 そして、 像形成ュニッ 卜を切り替える度に所定の時間が必要であ る。 つまり、 像形成ュニッ ト群を 9 0度回転させる時間、 像形成位置に ある感光体と本体駆動側との駆動用カップリングの解除及び結合に要す る時間、 感光体を回転起動し回転速度が安定するまでの時間、 回転する 感光体が一定レベルに帯電されるまでの時間等を含む切替時間が次の色 の露光を開始するまでに必要である。
このような切替時間は、 連続してカラー画像を複数枚出力する際の一 枚当たりの出力速度にとつて決して短いものではなく、 カラ一画像形成 装置の高速化にとって障壁の一つとなっている。
また、 従来のカラー画像形成装置では、 レーザ露光装置が像形成ュニ ッ ト群の外部に配置され、 レーザ信号光は像形成ユニッ ト群の中心に配 置された折り返しミラーに反射されて像形成位置にある感光体を露光す る。 このような構成では、 レーザ露光装置から感光体までの光路が長く なりやすいので、 レーザ露光装置を構成する光学部品に高い寸法精度が 要求される。 またレーザ露光装置の光学系がレーザ光源側とミラ一とに 分かれており、 単体として光学系の調整をすることがができない。 この ため、 組立後の調整が煩雑になると共に走査精度の確保が難しい。 また 、 小型、 低価格化のためには像形成ュニッ ト内に収容できる トナーの容 量をできるだけ大きく確保しつつ装置全体を小型化する事が望まれてい る 0
本発明は、 上記のような従来の課題に鑑み、 カラ一画像を連続して複 数枚出力する場合の高速化が可能であり、 しかも装置の組立、 調整が容 易で小型化に適したカラー画像形成装置を提供することを目的とする,
発明の開示
本発明によるカラー画像形成装置の第 1の構成は、 現像器及び感光体 を含む複数の色に対応した複数の像形成ュニッ トが円筒を形成するよう に保持され、 その円筒の軸心周りに複数の像形成ュニッ トを同時に回転 させることにより、 各像形成ュニッ トを像形成位置と待機位置との間で 移動させる移送手段と、 像形成位置にある像形成ュニッ 卜の感光体を露 光する露光装置と、 像形成位置にある像形成ュニッ 卜の感光体に転写体 を接触させ、 像形成位置にある像形成ュニッ トの切り替えに伴って、 各 感光体上に形成された各色のトナー像を転写体に順次転写し、 各色のト ナー像を重ね合わせてカラートナー像を転写体上に形成する転写手段と 、 転写体を一定速度で駆動する転写体駆動手段とを備え、 第 1のカラー 画像に続いて第 2のカラー画像を形成する際、 第 1のカラ一画像の最後 に重ねた色の像形成ュニッ トを用いて第 2のカラー画像の最初の色のト ナー像を前記転写体に形成することを特徵とする。
この構成によれば、 例えば 4色のトナー像を重ねてカラー画像を形成 する場合、 連続出力の際の一枚当たりの像形成ュニッ ト切り替え回数が 従来の 4回に比べて 1回少ない 3回で済む。 切替回数の低減によって、 像形成ュニッ トの移動、 感光体と本体側駆動機構とのカップリング動作 等に要する時間を一回分の切替時間だけ節約できるので、 連続出力時の 記録速度が向上する。
上記の構成において、 転写体はカラートナー像を一括して記録用紙に 再転写する中間転写体であることが好ましい。 また、 上記の構成を有す るカラー画像形成装置の具体的な動作として、 1つのカラー画像の形成 中は、 転写体駆動手段が 1色のトナー像を形成する度に中間転写体を停 止させ、 移送手段が中間転写体の停止中に像形成ュニッ トを切り替え、 第 1のカラ一画像の形成から第 2のカラー画像の形成に移行する際は、 転写体駆動手段が中間転写体の回転を継続し、 移送手段が像形成ュニッ トを像形成位置に保持したままで、 第 2のカラー画像の形成を開始する ことが好ましい。
従来の装置では毎回同じ色重ね順でカラー画像が形成されるが、 本発 明の装置では色重ね順が毎回変化する。 色重ね順が異なると出力された カラー画像の色合いが若干異なるものとなる。 この差は通常はほとんど 問題にならないが、 同一画像を複数枚出力する場合に一枚毎の色合いの 微妙な差が問題になることも考えられる。
そこで、 第 1のカラー画像に続いて第 2のカラー画像を形成する際、 第 1のカラー画像の形成後、 像形成位置の像形成ュニッ トを切り替える ことにより、 同じ順序で各色のトナー像を転写体に重ね合わせる通常モ ードと、 第 1のカラー画像の最後に重ねた色の像形成ュニッ トを用いて 第 2のカラ一画像の最初の色のトナー像を前記転写体に形成する高速モ —ドとを備えていることが好ましい。 これにより、 一枚毎の色合いの均 一さを優先する場合は通常モードを選択して従来と同様に毎回同じ色重 ね顚で画像形成を行い、 高速の連続出力を優先する場合は高速モードを 選択するといつた使用方法が可能になる。
また、 各色のトナー像を形成する際、 色重ね順に応じて記憶された複 数のプロセス条件の中から一つを選択して実行する構成も好ましい。 プ ロセス条件として、 例えば感光体の帯電電圧や現像バイアスを変化させ ることが考えられる。 これによつて感光体に形成される各色のトナー像 の濃さを調整し、 色重ね順によつて微妙に変化する色合いのずれを補償 することができる。 また、 イエロ一、 マゼン夕、 シアン、 及びブラックの 4色を用いて力 ラー画像を形成する 4色カラ一モードと、 イェロー、 マゼン夕、 及びシ アンの 3色を用いてカラー画像を形成する 3色カラーモードを備えてい る構成も好ましい。 特に黒色部分が少ないカラー画像の場合、 上記の像 形成ュニッ トの切替回数を低減した構成に加えて、 イェロー、 マゼン夕 、 及びシアンの 3色のみを用いてカラー画像を形成する 3色カラーモー ドを選択することにより、 出力の一層の高速化が可能になる。
本発明によるカラー画像形成装置の第 2の構成は、 現像器及び感光体 を含む複数の色に対応した複数の像形成ュニッ 卜が円筒を形成するよう に保持され、 その円筒の軸心周りに複数の像形成ュニッ トを同時に回転 させることにより、 各像形成ュニッ トを像形成位置と待避位置との間で 移動させる移送手段と、 像形成位置にある像形成ュニッ トの感光体を露 光する露光装置と、 像形成位置にある像形成ュニッ 卜の感光体に転写体 を接触させ、 像形成位置にある像形成ュニッ 卜の切り替えに伴って、 各 感光体上に形成された各色のトナー像を転写体に順次転写し、 各色のト ナー像を重ね合わせてカラートナー像を転写体上に形成する転写手段と 、 転写体を一定速度で駆動する転写体駆動手段とを備え、 光源を含む露 光装置が、 複数の像形成ュニッ 卜が形成する円筒の内部に収納されてい ることを特徴とする。
上記の構成によれば、 光源を含む露光装置、 例えばレーザ光源と走査 光学系からなるレーザ露光装置を 1つのュニッ 卜にまとめることができ る。 その結果、 ュニッ ト単体で光学系の調整をすることができるので、 光学系の組立、 調整を容易かつ高精度に行うことができる。 また、 複数 の像形成ュニッ トが形成する円筒の内部に露光装置を収納するので、 空 きスペースを有効に利用でき装置全体の小型化に寄与できる。
好ましくは、 露光装置が、 円筒の両端面に対向する装置本体の両側板 に支持され、 かつ、 一方の側板からほぼ垂直方向に着脱可能である。 こ のような構造によれば、 複数の像形成ュニッ トを保持して回転移動させ る移送手段等の部品を取り外すことなく、 露光手段を単独で装置本体に 装着し、 又は装置本体から取り外すことができるので、 装置のメンテナ ンスが容易になる。
さらに、 像形成位置にある感光体の両端部を位置決めする位置決め手 段を備え、 露光装置及び位置決め手段が共に、 円筒の両端面に対向する 装置本体の両側板に支持されている構造が好ましい。 この構造によれば
、 像形成位置にある像形成ュニッ 卜の感光体と露光装置との相対位置関 係を精密に規制することができる。
また、 移送手段が、 複数の像形成ュニッ トを保持して回転自在に装置 本体に支持されたキヤリ ッジと、 このキヤリ ツジを回転駆動するキヤリ ッジ駆動機構とを備えていることが好ましい。 キヤリッジを回転駆動す るだけで複数の像形成ュニッ トの位置を同時に切り替えることができる ので装置全体の構造が簡素になる。
また、 像形成ュニッ 卜が感光体と、 感光体の表面に形成された潜像を 現像する現像器と、 トナーを収納する トナーホツバと、 感光体の表面に 残留した廃トナーを除去するクリーナと、 クリーナで除去された廃トナ 一を収容する廃トナーケースとを有し、 キヤリッジに保持された隣接す る像形成ュニッ 卜の一方のトナーホツバと他方の廃トナーケースとがわ ずかな隙間を隔てて対面している構造が好ましい。 この構造によれば、 キヤリッジ手段に保持される複数の像形成ュニッ 卜が配置された断面ド 一ナツ状のスペースを無駄なく有効に利用することができので、 装置全 体の小型化に寄与する。 図面の簡単な説明 図 1は、 本発明の実施形態によるカラー画像形成装置の全体構成を示 す分解断面図である。
図 2は、 図 1のカラ一画像形成装置におけるキヤリッジ及び感光体の 位置決め及び駆動機構を示す分解斜視図である。
図 3は、 像形成位置にある像形成ュニッ 卜の感光体軸を含むキヤリッ ジの断面図である。
図 4は、 レーザ露光装置の外観を示す斜視図である。
図 5は、 感光体と中間転写ベルトを駆動する本体側の駆動機構の伝動 系を示す図である。
図 6は、 像形成ュニッ 卜の感光体と中間転写ベルトとの位置関係を示 す図である。
図 7は、 本発明のカラー画像形成装置の通常モードと高速モードとを 比較して示すタイムチヤ一トである。
図 8は、 従来のカラー画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
好ましい実施形態の説明
以下、 本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて詳述する。 まず、 図 1に本発明の実施形態によるカラ一画像形成装置の側面から見た内部 構造を示し、 各部の構成と動作を順に説明する。
(像形成ュニッ 卜)
図 1において 3はイェロー、 マゼン夕、 シアン、 ブラック各色毎に感 光体 3 0とその周辺のプロセス要素を一体化した像形成ュニッ 卜であり 、 それぞれ以下の部品で構成される。 3 4は感光体 3 0を一様に負電圧 に帯電させるコロナ帯電器、 3 5は現像ローラを含む現像器、 3 9はト ナ—ホッパである。 トナーホッパ 3 9内には、 ポリエステル樹脂に顔料 を分散した負電圧帯電性のトナー 3 2が入っている。 このトナー 3 2は 現像器 3 5の現像ローラ表面によって運ばれて感光体 3 0を現像する。 3 8は転写後の感光体 3 0の表面に残ったトナーを清掃するクリーナで あり、 ゴム製のクリーニングブレード 3 6と廃トナーを溜める廃トナー 溜 3 7とからなる。 3 3はレーザ光が像形成ユニッ トに進入できるよう に設けられた光路空間である。 感光体 3 0の直径は 3 O m m . 現像器 3 5の現像ローラは直径約 1 6 m mであり、 それぞれ像形成ュニッ ト 3の 側壁に回転可能に支持されている。
(転写ベルトュニッ ト)
転写ベルトュニッ ト 5は像形成位置 1 0で感光体 3 0上に形成された トナー像を写し取りこれを記録用紙に再転写するためのものである。 転 写ベルトュニッ ト 5は中間転写ベル卜 5 0とこれが掛け渡されたガイド プーリー群 5 5 a〜5 5 d、 クリーナ (クリーニングプレード) 5 3、 及びクリーニング後の廃トナーを収容する廃トナーケース 5 7を一体化 したものである。 転写ベルトュニッ ト 5は一体として装置本体 1に対し て着脱自在である。
中間転写ベルト 5 0は、 厚さ約 1 0 0 mのェンドレスベルト状の半 導電性 (電気抵抗が中程度) のウレタンを基材とし、 表面層はポリテト ラフルォロエチレン (P T F E ) 、 テトラフルォロエチレンとパ一フル ォロアルキルビニルエーテルの共重合体 (P F A ) 等のフッ素樹脂を用 い全体で 1 0 0〜3 0 0〃mの厚さとしたフィルムである。 中間転写べ ルト 5 0の周長は、 A 4サイズ又はレ夕一サイズの紙にフルカラープリ ントできるように、 A 4サイズの長手方向の長さ (2 9 7 m m ) に、 感 光体ドラム (直径 3 O m m ) の周長の半分より若干長い長さを加えた 3 7 8 m mに設定している。
中間転写ベルト 5 0のガイ ドプーリー 5 5 aは、 中間転写ベルト 5 0 を駆動する駆動プーリーであると共に、 クリーニンダブレード 5 3のバ ックアツプローラを兼ねている。 ガイ ドプーリー 5 5 bは中間転写ベル ト 5 0上のトナー像を記録用紙に転写する二次転写ローラ 9のバックァ ップローラであり、 ガイ ドプーリー 5 5 cは感光体 3 0から中間転写べ ルト 5 0にトナー像を転写するための一次転写バイアスを印加している o ガイ ドプーリー 5 5 dは中間転写ベルト 5 0にテンションを与えるテ ンションプーリである。 中間転写ベルト 5 0はこれらのガイ ドプーリー に掛け渡され、 駆動プーリー 5 5 aの回転に従って回転する。 なお、 5 6は中間転写ベルト 5 0を保護するカバーである。
(キヤリッジ)
図] に示すように、 装置本体 1のほぼ中央にキヤリッジ 2が設けられ ている。 なお、 装置本体の前面 (図 1の右側) には前面ァリゲ一夕 1 A が設けられ、 装置の天面には天面扉 1 7が設けられている。
キャリッジ 2は 4色の像形成ユニッ ト 3 Y, 3 Μ, 3 C , 3 B kを収 容し、 装置本体 1に対して円管 2 1を軸として回動自在に支持されてい る。 これによつて、 各像形成ュニッ 卜の感光体 3 0力 <、 像形成位置 1 0 とその他の待避位置との間を回転移動できる。
天面扉 1 7を開く と、 像形成ュニッ ト 3の取っ手 (図示せず) をつか んで、 像形成ュニッ ト 3をキヤリツジ 2から容易に取り外すことができ る。 したがって、 像形成ュニッ ト 3の交換が必要な場合、 その像形成ュ ニッ ト 3が天面扉 1 7のすぐ下方に位置するようにキヤリッジ 2を回転 させた後、 天面扉 1 7を開いてその像形成ュニッ ト 3を新しいュニッ ト と交換すればよい。
各色の像形成ュニッ ト 3は、 像形成位置 1 0にあるときのみ動作する 。 このとき、 感光体 3 0にレーザ光 8が照射され、 転写ベルトユニッ ト 5と感光体 3 0とが接触する。 そして、 この位置で像形成ュニッ ト 3は 装置本体 1の機械的な駆動機構に連結されると共に、 電気的にも電源等 と接続される。 その他の待避位置では像形成ュニッ ト 3は動作しない。 図 2に示すように、 キヤリッジ 2は中央の円管 2 1に右側壁 2 O Rと 左側壁 2 0 Lが固定され、 円管 2 1には感光体露光用のレーザ光 8が通 過する位置の 4力所に露光窓 2 2が設けられている。
また右側壁 2 0 Rの外周には像形成ュニッ ト 3の感光体に固定された カツプリング板 4 2を受ける右切欠き 2 6が形成されている。 感光体が 正しく位置決めされたときカツプリング板 4 2と右側壁 2 0 Rとが接触 しないように、 右切欠き 2 6はカツプリング板 4 2の外形より大きく形 成されている。 他方の左側壁 2 0 Lの外周には感光体 3 0の軸 4 0の左 端に設けられたカラー 4 3を受ける左切欠き 2 9が形成されている。 感 光体が正しく位置決めされたときにカラ一 4 3と左側壁 2 0 Lとが接触 しないように左切欠き 2 9はカラー 4 3の外径より大きく形成されてい る。
2 5は右側壁 2 0 R及び左側壁 2 0 Lの内側に形成されたガイ ド溝で あり、 像形成ュニッ ト 3の両側壁に設けられたガイ ドビン 4 5 L , 4 5 R (左側の 4 5 Lのみ図示されている) を案内して像形成ュニッ ト 3を キヤリツジ 2内で概略位置決めする。 なお、 像形成ュニッ ト 3がキヤリ ッジ 2内に装着された状態ではキヤリッジ 2に対して像形成ュニッ ト 3 はガイ ドピン 4 5 R , 4 5 Lを中心にしてカップリング板 4 2と右切り 欠き 2 6、 またはカラー 4 3と左切り欠き 2 9との隙間分だけ回動可能 である。
4個の像形成ュニッ 卜 3がキヤリッジ 2に収容された状態で、 像形成 ユニッ トの廃トナーケース 3 7の壁面は、 隣接する像形成ュニッ トのト ナーホッパ 3 9の壁面に対面している。 このような構造により、 キヤリ ッジ 2の円筒状空間が無駄無く有効に利用されている。 なお、 図示は省 略するが、 両側壁 2 O R , 2 0 Lの外周部に内側へ突出する突起部又は 部材を設けることにより、 像形成ュニッ ト 3がキヤリ ッジ 2から外れな いようにしている。
図 2の斜視図及び図 3の断面図において、 2 8は左側壁 2 0 Lに固定 したキヤリツジギアであり本体側に設けたキヤリッジ駆動機構 8 6と連 結されている。 このキャリ ッジ駆動機構 8 6は駆動源 (図示せず) に連 結されたウォーム 8 9とこれに嚙み合うゥオームホイール 8 8、 そして ウォームホイール 8 8と一体化されキヤリッジギア 2 8とかみ合うギア 8 7より構成される。 なお、 キヤリッジ 2は左右の本体側壁 1 R , 1 L に軸受け 4 6で回転自在に支持されている。
(露光装置)
図 1及び図 3に示すように、 感光体 3 0を露光するためのレーザ露光 装置 6がキヤリッジ 2の円管 2 1内に配置されている。 レーザ露光装置 6は、 光源である半導体レーザュニッ ト 6 a、 ポリゴンミラー 6 b、 ミ ラー 6 c、 レンズ 6 d等で構成され、 これらをユニッ ト化してケースに 収納したものである。 画像情報の時系列画素信号に対応したレーザ光 8 はレーザ露光装置 6から出射され、 キヤリッジ 2の円管 2 1に設けられ た露光窓 2 2を通過し、 像形成ュニッ ト 3に形成された光路空間 3 3を 通って、 像形成位置 1 0にある像形成ユニッ ト 3 ( 3 Y ) の感光体 3 0 に入射し、 軸方向に走査される。
図 4にレーザ露光装置 6の外観を示す。 レーザ露光装置本体 6 3の両 側に円板状の取り付け板 6 4 R, 6 4 Lが固定されている。 図 3の断面 図に示すように、 取り付け板 6 4 Rの中心に位置決め用の突起 6 7が設 けられている。 また、 図 4に示すように、 取り付け板 6 4 Lにはねじ止 め用の孔 6 5が設けられ、 取り付け板 6 4 Rにはねじ孔 6 6が設けられ ている。
取り付け板 6 4 R, 6 4 Lを含むレーザ露光装置 6は装置本体の左側 板 1 L側から円管 2 1内に挿入され、 右側の側板 1 Rに固定された軸受 け 4 6の中央部に設けられた孔に突起 6 7が挿入されることにより位置 決めされる。 この後、 左右の取り付け板 6 4 L, 6 4 Rのねじ止め用孔 6 5及びねじ孔 6 6を用いてねじ止め固定される。 したがって、 レーザ 露光装置 6はキヤリッジ 2の回転とは無関係に常時静止状態を保つ。 な お、 レーザ露光装置 6を回転させて角度微調整が可能なように、 ねじ止 め用の孔 6 5及びねじ孔 6 6に対応する本体側のねじ止め用孔を長孔と してもよい。
(給紙系)
図 1に示すように、 記録用紙を供給し搬送する機構として、 給紙ュニ ッ ト 1 2、 袷紙ローラ 1 4、 排紙ローラ 1 8、 及び紙ガイ ド 1 3 a、 1 3 b, 1 3 c , 1 3 dが設けられている。
(感光体の駆動及び位置決め機構)
図 2に及び図 3示すように、 感光体の駆動機構 6 0が右本体側壁 1 R に設けられ、 駆動機構 6 0は出力軸 7 0、 出力軸 7 0と一体回転する力 ップリング板 6 1、 出力軸駆動ギア 7 1及びこれらを駆動する駆動源か らなる。 出力軸 7 0は右側本体壁 1 Rとこれに平行に固定された基板と にそれぞれ設けられた軸受け 7 7によって、 回転可能かつ軸方向に移動 可能に支持される。
出力軸 7 0の先端に形成された先端テーパ部 7 5は、 感光体 3 0の軸 4 0の右端に形成された凹状テーパ面 4 8に対応する凸状テーパ面を有 する。 出力軸 7 0の基端は、 スラス ト軸受け 6 9に少ない面積で接触す るように、 球面状に形成されている。 出力軸 7 0に固定された出力軸駆 動ギア 7 1は、 回転方向と同じ方向の左ねじれのハスバ歯車であり、 駆 動源側のギア 7 2とかみ合っている。
7 4は軸受け 7 7と出力軸駆動ギア 7 1間に挿入された圧縮パネであ り、 出力軸 7 0のカップリング板 6 1が感光体 3 0のカツプリング板 4 2から離間する方向へ出力軸 7 0を常時付勢しておくためのものである 。 出力軸 7 0は、 スラスト軸受け 6 9によって軸方向に移動可能である 。 出力軸 7 0が軸方向に移動しても、 出力軸駆動ギア 7 1が駆動源側ギ ァ 7 2に常時かみ合うように、 原動側ギア 7 2は軸方向に十分な長さを 有している。 出力軸 7 0が軸方向に移動するとき、 出力軸駆動ギア 7 1 と原動側ギア Ί 2は互いに歯面で滑りながら相対移動する。
次に左本体側壁 1 Lに設けられたディテント機構 8 0について説明す る。 図 2に示すように、 ディテン ト機構 8 0はガイ ド板 8 1、 ディテン トレバー 8 2、 ディテントレバ一 8 2を動かすプランジャー 8 5等から 構成される。 ガイ ド板 8 1は像形成位置 1 0近傍で感光体軸 4 0の左端 に備えられたカラ一 4 3をガイ ドし、 キヤリ ッジ 2の中心から所定の径 方向距離にある位置にカラー 4 3を位置決めするためのものであり、 左 側本体壁 1 Lに固定されている。 ディテントレバ一 8 2は支軸 8 3によ つて左側本体壁 1 Lに枢着され、 先端部の V溝でカラー 4 3をガイ ド板 8 1に押しつけるようにしてカラー 4 3を正確に位置決めする。 ディテ ントレバー 8 2はプランジャー 8 5に接続されており、 プランジャー 8 5によってディテントレバ一 8 2が回動し、 その V溝がカラー 4 3をガ ィ ド板 8 1に強く押しつける。
なお、 感光体駆動機構 6 0の出力軸 7 0の軸心とディテント機構 8 0 の V溝のセンターとを結ぶ直線がレ一ザ露光装置 6の軸と正確な平行度 を有するように各部品が配置されている。 また、 軸受けの遊びは最小限 に抑えられている。 感光体駆動機構 6 0とディテント機構 8 0とが動作 したとき、 感光体 3 0は像形成位置 1 0に精度よく位置決めされる。 (本体駆動機構)
次に感光体 3 0と中間転写ベルト 5 0を駆動する駆動機構について説 明する。 図 5に示すように、 感光体及び中間転写ベルトの駆動機構 9 0 は、 駆動源としての第 1モーター 9 5と、 これに連結された減速ギア 9 2及び 9 3を備えている。
減速ギア 9 3は駆動プーリ— 5 5 aに固定されたプーリーギア 9 4に かみ合う。 減速ギア 9 2は出力軸駆動ギア 7 1にかみ合って感光体 3 0 を回転駆動する。 9 1は減速ギア 9 2とアイ ドラギア 9 6にかみ合うモ 一夕一ギアである。 なお、 これらのギアの回転比はすべて整数比に設定 してある。
駆動ブーリ一 5 5 aの外径は 3 0 m mであり、 駆動ブーリー 5 5 aが 4回転すると周長 3 7 7 m mの中間転写ベルト 5 0が丁度一回転する。 駆動ブーリー 5 5 aに固定されたプ一リ一ギア 9 4と減速ギア 9 3との 回転比は 1対 2、 減速ギア 9 3とモータギア 9 1の回転比は 1対 3に設 定している。 また感光体 3 0の外径も 3 O m mであり、 中間転写ベルト 5 0が 1回転する間に 4回転し駆動プーリ一 5 5 aの回転と同期する。 出力軸駆動ギア 7 1と減速ギア 9 2の回転比は 1対 2、 減速ギア 9 2と モータギア 9 1の回転比は 1対 3である。 なお、 転写の中抜けを防止す るため感光体 3 0の周速と中間転写ベルト 5 0の周速とを異ならせる場 合、 又は、 中間転写ベルト 5 0の厚さのばらつきによりベルトの周速が 変化する場合等は、 感光体 3 0の外径、 駆動プーリー 5 5 aの外径、 及 びベルト周長を適切に調整してもよい。 この場合も、 中間転写ベルト 5 0の 1回転に対する駆動プーリー 5 5 aの回転比及び感光体 3 0の回転 比をそれぞれ整数倍に設定する。
(中間転写ベルトと感光体)
図 6は像形成位置 1 0にある感光体 3 0と中間転写ベルト 5 0の位置 関係を説明する図である。 転写ベルトュニッ ト 5が装置本体 1の左右の 側壁 1 L , 1 R間に位置決め固定されているとき、 像形成位置 1 0に位 置決めされた感光体 3 0の外周は、 図 8に示すように、 ガイ ドロ一ラ 5 5 cとテンションローラ 5 5 dとの共通接線よりベルト内部に約 1 mm 程度入った位置にある。 したがって、 中間転写ベルト 5 0に与えられた 張力によって中間転写ベルト 5 0と感光体 3 0の外周面には一定の圧接 力が与えられ、 両者が均一に接触する。 例えば、 図 8に矢印で示すよう に、 テンションローラ 5 5 dに約 2〜3 K gのパネ力を付与することに より充分な転写性能が得られた。 このときの中間転写ベルト 5 0の幅は 約 2 5 0 mmであつた。
なお、 キヤリツジ 2が回転して像形成ュニッ ト 3が切り替えられる際 、 感光体 3 0が中間転写ベルト 5 0の表面を擦りながら移動することに なる。 しかし、 中間転写ベルト 5 0は一色のトナー像を転写するたびに —回転し、 画像が形成されない無像領域が感光体 3 0に接した状態で停 止する。 したがって、 色切替時に画像が乱されることはない。
つぎに、 カラー画像形成装置の動作について説明する。 まず、 1枚の カラー画像を出力する場合を例にとって装置全体の動作を説明する。
(装置全体の動作)
図 1において、 転写ベルトュニッ ト 5と各色の像形成ュニッ 卜 3がそ れぞれ所定の位置に装着された状態で画像形成装置 1の電源が投入され ると、 定着器 1 5が昇温し、 レーザ露光装置 6のポリゴンミラ一 6 bが 回転を始めて準備を完了する。 なお、 電源投入直後に感光体 3 0や中間 転写ベルト 5 0の状態を整えるイニシャライズモードを動作させる場合
•Dめる。
準備が完了すると、 イェローの像形成ユニッ ト 3 Yによる像形成を開 始する。 待機状態では通常、 ブラックの像形成ュニッ ト 3 Kが像形成位 置にあるので、 キャリッジ 2を 9 0度回転することによってイエローの 像形成ュニッ ト 3 Yを像形成位置 1 0に移動する。 つまり、 キヤ リ ッジ 駆動用モータが回転して図 2のウォーム 8 9を回転させると、 キヤリツ ジ 2が図 1に示す矢印の方向に回転してイェローの像形成ュニッ 卜 3 Y が像形成位置 1 0に運ばれてくる。
このとき、 感光体駆動機構 6 0の出力軸 7 0は圧縮バネ 7 4の付勢に よって後退しており、 先端テーパ部 7 5とカップリング板 6 1は感光体 のカツプリング板 4 2から離間した位置にある。 また、 ディテント機構 8 0のプランジャー 8 5はオフ状態であり、 ディテントレバ一 8 2も待 機位置にある。 感光体と中間転写ベルトを駆動するモータ 9 5は停止し ている。 イェローの感光体 3 0が中間転写ベルト 5 0の表面を擦りなが ら運ばれてきて像形成位置近傍に来ると、 キヤリッジ駆動用モータが停 止してウォーム 8 9が停止し、 キヤリ ツジ 2はその位置で口ックされる キヤリ ッジ 2が停止すると直ちにプランジャー 8 5がオンにされ、 デ ィテントレバー 8 2が感光体軸 4 0のカラー 4 3をガイ ド板 8 1に押し つける。 ディテントレバ一 8 2の V溝とガイ ド板 8 1との間にカラー 4 3を挟みつけて規定位置に位置決めする。
同時に、 スラスト軸受け 6 9がバネ力に対抗して出力軸 7 0を図 3の 左方に押し出す。 出力軸 7 0の先端テーパ部 7 5は押し出されると感光 体軸 4 0の凹状テ一パ面 4 8に係合し始め、 感光体軸 4 0を出力軸 7 0 の軸心に合わせながら前進する。 先端テーパ部 7 5と凹状テーパ面 4 8 が係合し、 さらにスラスト軸受け 6 9が出力軸 7 0を押しつけると感光 体軸 4 0の軸心と出力軸 7 0の軸心は完全に一致し感光体 3 0は像形成 位置 1 0に正確に位置決めされる。 また、 先端テーパ部 7 5が凹状テー パ面 4 8と係合すると、 カップリング板 4 2と 6 1が互いに係合し、 出 力軸 7 0の回転力を感光体 3 0に伝達できる状態になる。
感光体 3 0の位置決め及びカツプリングが完了すると、 感光体とベル ト駆動用モータ 9 5が回転を開始し、 感光体 3 0 Yと中間転写ベルト 5 0も回転を開始する。 これらが動き始めると同時に現像器 3 5、 帯電器 3 4が動き始める。 駆動プーリー 5 5 aが駆動されるに伴って摩擦力で 中間転写ベルト 5 0が図 1の矢印方向に回動する。 このとき感光体 3 0 の周速度と中間転写ベルト 5 0の周速度はほぼ等しくなる。 二次転写口 ーラ 9とクリ一二ングブレード 5 3は中間転写ベル卜 5 0から離間して いる。
感光体 3 0と中間転写ベルト 5 0が定常速度になり、 かつ、 感光体 3
0の表面の帯電器 3 4によって一様に蒂電した部分が露光位置に達する 頃に中間転写ベルト 5 0の先頭位置が検出されると、 レーザ露光装置 6 からのレーザ光 8の照射が開始される。 一様に帯電された感光体 3 0上 に画像信号で変調されたレーザ光が照射されると、 画像信号に応じた静 電潜像が形成される。 この静電潜像は現像器 3 5で順次顕像化されてト ナ一像となる。
感光体 3 0上に形成されたトナー像は、 感光体 3 0の回転によって、 中間転写ベルト 5 0に接触する一次転写位置まで移動し、 ここで中間転 写ベルト 5 0に順次写し取られる。 この動作が A 4—画面分継続する。 この間、 出力軸 7 0はスラスト軸受け 6 9によって図 2の左方に押しつ けられ、 また、 プランジャー 8 5はオン状態を維持してディテントレバ 一 8 2がカラ一 4 2を保持し続ける。 画像終端が中間転写ベルト 5 0に 転写され終わるとイェローの像形成が終了し、 モーター 9 5の停止によ つて感光体 3 0と中間転写ベルト 5 0が停止する。
中間転写ベルト 5 0と感光体 3 0が停止するとプランジャー 8 5がォ フにされ、 ディテン卜が解除されると同時にスラスト軸受け 6 9が図 2 の右方に後退する。 その結果、 圧縮パネ 7 4の復元力で駆動軸 7 0が右 方に後退し、 カツプリング板 6 1と先端テーパ部 7 5が力ップリング板 4 2と感光体軸から離間する。 こうして、 カップリングが解除されると キヤリツジ 2の回転が可能になる。
カツプリングが解除されるとウォーム 8 9が再び回転し、 キヤリツジ
2が図 2の矢印方向に回転し、 次に像形成を行うマゼンタの像形成ュニ ッ ト 3 Mが像形成位置 1 0近傍に来て停止する。 再びディテン ト機構 8 0と感光体駆動機構 6 0が作動してマゼンタの感光体 3 0の位置決め及 びカツプリング動作を行うと共に、 モーター 9 5が回転を開始して 2色 目であるマゼン夕の像形成を開始する。 その結果、 中間転写ベルト 5 0 上にイエロ一とマゼン夕のトナー像が重ねて形成される。
3色目のシアン及び 4色目のブラックについても上記の動作を繰り返 し、 中間転写ベルト 5 0上に 4色のトナー像を重ねて形成する。 最後の 黒トナー像の転写後、 画像の先頭が二次転写ローラ 9の位置に達する夕 ィミングで二次転写ローラ 9を移動し、 給紙ュニッ ト 1 2から送り出さ れた記録用紙を二次転写ローラ 9と中間転写ベルト 5 0との間に挟んで 送る。 これにより、 中間転写ベルト 5 0上の 4色のトナー像を一括して 記録用紙に転写する。
トナー像が転写された記録用紙は定着器 1 5を通過して定着された後 、 排紙ローラ 1 8から排出される。 二次転写後に中間転写ベルト 5 0上 に残留したトナーはクリーニングプレード 5 3によって除去され、 除去 されたトナーはスクリユ ー搬送具 5 3 aによって廃トナーケース 5 7に 運ばれる。 二次転写が終了するとモーター 9 5は中間転写ベルト 5 0を 初期位置まで回転させて停止し、 カラー画像形成を完了する。 なお、 一 実施例として、 キャ リ ッ ジ 2を 9 0度回転させる動作に要する時間を約 0 . 6秒、 出力軸のカップリ ングの着脱動作に要する時間を約 0 . 2秒 に設定し、 プロセス速度を約 1 0 O m m /秒に設定した。
つぎに、 連続して複数の画像出力を行う場合の動作を説明する。 本発 明のカラー画像形成装置は、 このような場合、 画像品質を優先する通常 モードと出力速度を優先する高速モ一ドとのいずれか一方を選択するこ とができる。 図 7に通常モードと高速モードのタイムチヤ一トを比校し て示す。
(通常モード)
通常モードで連続出力を行う動作は、 基本的には上記のような一枚の 出力を行う場合の動作の繰り返しとなる、 すなわち、 図 7に示すように 、 中間転写ベルト 5 0上へのトナー像の色重ね順は毎回同じく、 イエロ ― ( Y ) 、 マゼン夕 (M) 、 シアン (C ) 、 ブラック (K ) の順番とな る。 各色のトナー像形成が終了すれば像形成ュニッ ト 3 (感光体 3 0、 現像器 3 5等) 及び中間転写ベルト 5 0の動作が停止し、 キャリッジが 9 0度回転して像形成位置にある像形成ュニッ ト 3を切り替える。
なお、 各色のトナー像形成において、 例えば、 感光体表面の帯電電位 を一 5 0 0 V—定とし、 レーザ光で露光された部分の電位が一 5 0 Vに なるとすると、 現像バイアスがー 1 7 0 V—定のときは、 感光体に形成 される トナー像の濃さも一定の電位差 1 2 0 Vに応じて一定になる。 最後のブラックのトナー像が転写された中間転写ベルト 5 0の画像先 端部が二次転写位置に来たとき、 二次転写ローラ 9が記録用紙を中間転 写ベルト 5 0に押しつけて記録用紙へのトナー像の二次転写を開始する 。 このとき感光体 3 0上の像形成プロセスは継続しており、 感光体 3 0 から中間転写ベルト 5 0への一次転写と中間転写ベルト 5 0から記録用 紙への二次転写は同時に進行する。
ブラックのトナー像に関して、 感光体 3 0から中間転写ベルト 5 0へ の一次転写が完了しても、 中間転写ベルト 5 0から記録用紙への二次転 写はまだ継続するので、 感光体 3 0と中間転写ベルト 5 0は回転を継続 する。 つまり、 中間転写ベルト 5 0は 5回転目に入る。 この際、 レーザ 光は感光体に照射されず、 感光体 3 0や現像器 3 5はいわば空回転する 中間転写ベルト 5 0の画像終端部が二次転写位置を通過して二次転写 が完了した後も感光体 3 0及び中間転写ベル卜 5 0は回転を続け、 中間 転写ベル卜 5 0が合計 5回転して初期位置に戻ったところで停止する。 結局、 1枚のカラー画像の記録に関してキヤリッジは 9 0度ずつの回転 を 4回行い、 中間転写ベル卜は 5回の回転を行う。
この後、 感光体 3 0と本体とのカツプリング及びディテン卜を解除し キャリッジ 2を 9 0度回転させて再びイエローから順番に像形成を開始 する。 この動作を繰り返すことにより、 連続して画像出力が行われる。 この通常モードでは 1枚のカラ一画像出力につきキヤリ ッジ 2を 9 0度 回転させて像形成ュニッ トを切り替える動作及び感光体のカツプリング 等に要する時間が 4回分必要であり、 また、 中間転写ベルト 5 0を 5回 転させる時間が必要である。
(高速モード)
つぎに、 高速モードについて通常モードと異なる点を中心に説明する 。 図 7に示すように、 高速モ—ドでは中間転写ベルト 5 0上へのトナー 像の色重ね)!頃が毎回同じではなく、 1枚目がブラック (K) から始まり シアン (C ) で終わると、 2枚目はシアン (C ) から始まりマゼン夕 ( M) で終わる。 つまり、 通常モードでは毎回まずキヤリッジを 9 0度回 転してイェロー (Y ) の像形成ュニッ トを像形成位置に移動させる動作 から始めるが、 高速モードではこの動作を行わず、 前回の像形成で最後 に用いた色の像形成ュニッ トを用いて最初のトナー像を形成する。 待機 状態では通常、 ブラックの像形成ュニッ トが像形成位置にあるので、 高 速モードでの 1枚目の像形成はブラック (K ) から始まることになる。 また、 高速記録モードでは、 1枚目の最後 (シアン) のトナー像の一 次転写を終了した後、 中間転写ベルト 5 0の 5回転目の頭位置が検知さ れると、 レーザ露光装置 6は 2枚目のシアンの画像デ一夕に対応するレ 一ザ光を感光体に照射し始める。 現像器等のプロセス要素も動作を継続 して、 2枚目のシアン像を中間転写ベルト 5 0上に転写していく。
このとき、 1枚目のカラー画像の二次転写は画像終端部が二次転写位 置を通過するまで継続する。 また、 ク リーニング動作も画像終端部が通 過するまで継続しており、 これらの動作が同時に並行して行われる。 図 7に示すように、 1枚目の最後のシアン像の一次転写と 2枚目の最初の シアン像の一次転写とが連続して行われ、 この間に 1枚目の二次転写が 並行して行われる。
2枚目のシァン像の一次転写が終了するとモータ 9 5が停止して感光 体 3 0と中間転写ベルト 5 0が停止する。 続いて、 感光体 3 0と駆動機 構とのカツプリングが解除され、 キヤ リッジ 2が 9 0度回転して像形成 ユニッ トの切り替えが行われる。 ブラック (K ) の像形成ユニッ トが像 形成位置に来て、 ブラック (K ) のトナー像の形成と中間転写ベルト 5 0への一次転写が行われる。
同様にしてイェロー (Y ) 、 マゼン夕 (M) についてもトナー像の形 成と中間転写ベルト 5 0への一次転写が行われ、 4色のカラ一像が中間 転写ベルト 5 0上に形成される。 4色目のマゼン夕 (M) の一次転写を 終えても中間転写ベルト 5 0を停止しないで、 3枚目のマゼン夕 (M) のトナー像形成と一次転写を引き続き行い、 これと並行して 2枚目の力 ラー画像の二次転写を同時に実行する。
このように 1枚目は Κ, Υ, Μ, Cの色重ね順で中間転写ベルト 5 0 上にカラ一画像を形成し、 2枚目は C , Κ, Υ , Mの色重ね順、 3枚目 は M, C , Κ, Yの色重ね順となる。 以降も同様に、 最後に重ねられた 色が次の画像形成において最初の色になる。 このように、 高速モー ドで は色重ね順を変えることによって、 図 7に示すように、 1枚のカラー画 像出力当たり中間転写ベルト 5 0は 4回転し、 キャ リ ッジの 9 0度回転 による像形成ュニッ 卜の切り替えは 3回行われる。 したがって、 前述の 通常モ一ドに比べて中間転写ベルト 1回転分の時間、 又はキヤ リ ッジの 切り替え、 感光体のカツプリング及びモータの起動停止に必要な時間が 1回分短縮されることになり、 連続出力の速度が速くなる。
なお、 高速モードでは出力枚数によって最後の画像出力が終了したと きの像形成位置にある像形成ュニッ 卜が定まらないが、 次回の出力に備 えてブラックの像形成ュニッ トを像形成位置まで移動させておく ことが 好ましい。 この操作は例えば、 キャ リ ッジの回転位置を検出するセンサ の情報に基づいて、 キヤリッジ駆動用モ一夕を制御することによって行 われる。
上記のように色重ね順を変えると、 出力されたカラー画像の色合いが 若干異なるものとなる。 この差は通常はほとんど問題にならないが、 同 一画像を複数枚出力する場合に一枚毎の色合いの微妙な差が問題になる ことも考えられる。 このような場合は高速モードではなく通常モードで の画像出力が望ましいであろう。 通常モードでは色重ね順が毎回同じで あるので、 色重ね順に起因する色合いのばらつきが生じない。
色重ね順を変える高速モードにおいて生じ得る色合いのばらつきを補 償するために、 各色のトナー像を形成する際のプロセス条件を色重ね順 によって変えるように制御してもよい。 つまり、 ブラックを除いて他の 3色のトナー像を形成する際のプロセス条件を制御することにより、 最 終的に記録用紙に形成されたカラー像を構成する各色のうち、 下になる 色のトナー像が上になる色のトナー像より濃い目になるように調節する 。 なお、 中間転写ベルト上に形成されたカラー像が二次転写によって一 括して記録用紙に転写されると、 記録用紙上のカラー像を構成する各色 の層の上下関係は二次転写ベルト上の上下関係と逆になる。
具体的には、 現像バイアス、 感光体の帯電電位等のプロセス条件を色 重ね順に応じて変えることができる。 例えば、 感光体表面の帯電電位を - 5 0 0 V—定とし、 レーザ光で露光された部分の電位が— 5 0 Vにな るとすると、 現像バイアスがー 1 7 0 V—定のときは、 感光体に形成さ れる トナー像の濃さも一定の電位差 1 2 0 Vに応じて一定になる。
これに対して、 例えば最初に形成される色のトナー像の現像バイアス を— 1 5 0 V、 2番目に形成される色のトナー像の現像バイアスを— 1 6 0 V、 3番目に形成される色のトナー像の現像バイアスを一 1 7 0 V に設定すれば、 電位差は 1 0 0 V, 1 1 0 V , 1 2 0 Vと順次大きくな る。 この結果、 トナー像の濃さは最初に形成される色から最後に形成さ れる色へ順次濃くなっていく。
前述のように、 二次転写によって一括して記録用紙に転写されたカラ 一像では最初に感光体に形成された色が一番上になり、 最後に形成され た色が一番下になる。 したがって、 上記のプロセス条件によれば、 下に なる色のトナー像が上になる色のトナー像より濃い目に形成される。 こ の結果、 色重ね順を変える高速モードにおいて生じ得る色合いのばらつ きが補償又は緩和される。
このようにプロセス条件を変える制御の例については説明を省略する 力く、 例えば制御用マイクロプロセッサのプログラムで容易に構成できる 。 あらかじめ記憶されているプロセス条件 (例えば現像バイアス) の中 から、 色重ね回数 (第 1、 第 2又は第 3回) に対応するものを読み出し て現像バイアス等の設定出力に使用すればよい。 また、 本発明によるカラ一画像形成装置は、 ブラックを含む 4色のト ナー像の重ね合わせによってカラ一像を形成する 4色カラーモードにカロ えて、 イェロー、 マゼン夕、 シアンの 3色のみでカラー画像を形成する 3色カラーモードを備えている。 この 3色カラーモードに、 上記の高速 モードの制御を変更して使用することにより、 カラ一画像出力 1枚当た り、 中間転写ベルト 5 0は 3回転すればよく、 像形成ュニッ 卜の切替動 作は 2回でよくなるので、 更に高速出力が可能である。
ブラックの像形成ュニッ トを使用しないで 3色の像形成ュニッ トのみ を使用する 3色カラーモードにおいて連続出力を高速モードで行う場合 、 1枚目の像形成をイェロー (Y ) 、 マゼンタ (M) 、 シアン (C ) の 順に行い、 2枚目は 1枚目の最後のシアン (C ) から記録を開始し、 ブ ラック (K) をスキップしてイェロー (Y ) 、 マゼン夕 (M) の順に像 形成を行う。 3枚目はマゼンタ (M) 、 シアン (C ) の次にブラック ( K ) をスキップしてイエロ一 (Y ) の順になる。 このように、 シアン ( C ) からイェロー (Y ) に切り替えるときにキヤリッジを 1 8 0度回転 させてブラック (K) をスキップすること以外は、 前述の高速モードと 同様の動作を行う。
なお、 本発明は、 4色の像形成ュニッ 卜が装着されたカラ一画像形成 装置に限らず、 3色の像形成ュニッ 卜が装着された装置、 又は 5色の像 形成ユニッ トが装着された装置にも適用することができる。 これらの装 置に高速モードを備えさせれば、 像形成ュニッ 卜の切り替え回数はそれ ぞれ 2回、 4回となる。
また、 図 1及び図 3に示したレーザ露光装置のュニッ ト構造は一例で あって、 複数の像形成ュニッ 卜が形成する円筒の内部にレーザ露光装置 を 1つのュニッ トとして収納するための具体構造は種々変更可能である また、 本発明は、 各色の感光体に形成されたトナー像を中間転写体上 で重ね合わせた後、 一括して記録紙に再転写する方式に限らず、 感光体 から記録紙に直接卜ナ一像を転写して力ラー画像を記録紙上で直接合成 する方式の装置にも適用できる。 この場合、 例えば転写ドラムに巻き付 けられた記録紙が転写体に相当することになる。

Claims

請求の範囲
1 . 現像器及び感光体を含む複数の色に対応した複数の像形成ュニ ッ 卜が円筒を形成するように保持され、
前記円筒の軸心周りに前記複数の像形成ュニッ トを同時に回転させる ことにより、 各像形成ュニッ トを像形成位置と待機位置との間で移動さ せる移送手段と、
前記像形成位置にある像形成ュニッ 卜の感光体を露光する露光装置と 前記像形成位置にある像形成ュニッ 卜の感光体に転写体を接触させ、 前記像形成位置にある像形成ュニッ 卜の切り替えに伴って、 各感光体上 に形成された各色のトナー像を前記転写体に順次転写し、 各色のトナー 像を重ね合わせてカラートナー像を前記転写体上に形成する転写手段と 前記転写体を一定速度で駆動する転写体駆動手段とを備え、
第 1のカラ一画像に続いて第 2のカラー画像を形成する際、 第 1の力 ラー画像の最後に重ねた色の像形成ュニッ トを用いて第 2のカラー画像 の最初の色のトナー像を前記転写体に形成することを特徵とするカラー 画像形成装置。
2. 前記転写体が、 前記カラートナー像を一括して記録用紙に再転 写する中間転写体である請求項 1記載のカラ一画像形成装置。
3. 1つのカラー画像の形成中は、 前記転写体駆動手段が 1色のト ナー像を形成する度に前記中間転写体を停止させ、 前記移送手段が前記 中間転写体の停止中に前記像形成ュニッ トを切り替え、 第 1のカラー画 像の形成から第 2のカラー画像の形成に移行する際は、 前記転写体駆動 手段が前記中間転写体の回転を継続し、 前記移送手段が前記像形成ュニ ッ トを像形成位置に保持したままで、 第 2のカラー画像の形成を開始す る請求項 2記載の力ラ一画像形成装置。
4 . 第 1のカラー画像に続いて第 2のカラー画像を形成する際、 第 1のカラ一画像の形成後、 像形成位置の像形成ュニッ トを切り替えるこ とにより、 同じ順序で各色のトナー像を前記転写体に重ね合わせる通常 モードと、 第 1のカラー画像の最後に重ねた色の像形成ュニッ トを用い て第 2のカラ一画像の最初の色のトナー像を前記転写体に形成する高速 モードとを備えている請求項 1記載のカラ一画像形成装置。
5 . 各色のトナー像を形成する際、 色重ね順に応じて記憶された複 数のプロセス条件の中から一つを選択して実行する請求項 1記載のカラ 一画像形成装置。
6 . イエロ一、 マゼン夕、 シアン、 及びブラックの 4色を用いて力 ラー画像を形成する通常カラーモードと、 イェロー、 マゼン夕、 及びシ ァンの 3色を用いてカラー画像を形成する 3色カラーモードを備えてい る請求項 1記載の力ラ—画像形成装置。
7 . 現像器及び感光体を含む複数の色に対応した複数の像形成ュニ ッ 卜が円筒を形成するように保持され、
前記円筒の軸心周りに前記複数の像形成ュニッ トを同時に回転させる ことにより、 各像形成ュニッ トを像形成位置と待避位置との間で移動さ せる移送手段と、
前記像形成位置にある像形成ュニッ 卜の感光体を露光する露光装置と 、 前記像形成位置にある像形成ュニッ 卜の感光体に転写体を接触させ 、 前記像形成位置にある像形成ュニッ 卜の切り替えに伴って、 各感光体 上に形成された各色のトナー像を前記転写体に順次転写し、 各色の卜ナ 一像を重ね合わせてカラートナー像を前記転写体上に形成する転写手段 と、 前記転写体を一定速度で駆動する転写体駆動手段とを備え、 光源を含む前記露光装置が、 前記複数の像形成ュニッ 卜が形成する円 筒の内部に収納されていることを特徴とするカラー画像形成装置。
8 . 前記露光装置が半導体レ一ザを光源とするレーザ露光装置であ る請求項 7記載の力ラ—画像形成装置。
9 . 前記露光装置が、 前記円筒の両端面に対向する装置本体の両側 板に支持され、 かつ、 一方の側板からほぼ垂直方向に着脱可能である請 求項 7記載の力ラ—画像形成装置。
1 0 . 前記像形成位置にある感光体の両端部を位置決めする位置決 め手段を備え、 前記露光装置及び前記位置決め手段が共に、 前記円筒の 両端面に対向する装置本体の両側板に支持されている請求項 7記載の力 ラー画像形成装置。
1 1 . 前記移送手段が、 前記複数の像形成ュニッ トを保持して回転 自在に装置本体に支持されたキヤリッジと、 このキヤリッジを回転駆動 するキヤリ ッジ駆動機構とを備えている請求項 7記載のカラー画像形成 装置。
1 2 . 前記像形成ュニッ 卜が感光体と、 前記感光体の表面に形成さ れた潜像を現像する現像器と、 トナーを収納するトナーホツバと、 前記 感光体の表面に残留した廃トナーを除去するクリーナと、 前記クリーナ で除去された廃トナーを収容する廃トナーケースとを有し、 前記キヤリ ッジに保持された隣接する像形成ュニッ 卜の一方のトナーホツバと他方 の廃トナーケースとがわずかな隙間を隔てて対面している請求項 1 1記 載のカラー画像形成装置。
1 3 . 円筒状に配置した複数の色の像形成ュニッ トを同時に回転移 動することによって各色の像形成ュニッ トを順番に像形成位置に移動さ せ、 像形成位置にある像形成ュニッ 卜の感光体に形成したトナー像を転 写体に順次転写することにより各色のトナー像を重ね合わせてカラ一ト ナー像を転写体に形成する力ラー画像形成方法において、
第 1のカラ一画像に続いて第 2のカラー画像を形成する際、 第 1の力 ラ一画像の最後に重ねた色の像形成ュニッ トを用いて第 2のカラ一画像 の最初の色のトナー像を転写体に形成することを特徴とするカラー画像 形成方法。
1 4. 転写体に形成されたカラー画像を一括して記録用紙に再転写 する工程をさらに備えている請求項 1 3記載のカラー画像形成方法。
1 5. 1つのカラー画像の形成中は、 1色のトナー像を形成する度 に転写体を停止させ、 像形成位置にある像形成ュニッ 卜を転写体の停止 中に切り替え、
第 1のカラ一画像の形成から第 2のカラー画像の形成に移行する際は 、 転写体の回転を継続し、 像形成ュニッ トを像形成位置に保持したまま で第 2のカラー画像の形成を開始することを特徴とする請求項 1 3記載 のカラー画像形成方法。
補正書の請求の範囲
[ 1 9 9 8年 1月 ] 3日 (1 3 . 0 1 . 9 8 ) 国際事務局受理:出願当初の請求の範囲 1及 び 1 3は補正された;出願当初の請求の範囲 3及び 1 5は取り下げられた;他の請求の範囲 は変更なし。 (4頁) ]
1 . (補正後) 現像器及び感光体を含む複数の色に対応した複数の 像形成ュニッ トが円筒を形成するように保持され、
前記円筒の軸心周りに前記複数の像形成ュニッ トを同時に回転させる ことにより、 各像形成ュニッ トを像形成位置と待機位置との間で移動さ せる移送手段と、
前記像形成位置にある像形成ュニッ トの感光体を露光する露光装置と、 前記像形成位置にある像形成ュニッ 卜の感光体に転写体を接触させ、 前記像形成位置にある像形成ュニッ 卜の切り替えに伴って、 各感光体上 に形成された各色のトナー像を前記転写体に順次転写し、 各色のトナー 像を重ね合わせてカラ一トナー像を前記転写体上に形成する転写手段と、 前記転写体を一定速度で駆動する転写体駆動手段とを備え、 前記転写体駆動手段は 1色のトナー像を形成する度に前記中間転写体 を停止させ、 前記移送手段が前記中間転写体の停止中に前記像形成ュニ ッ 卜を切り替えて第 1のカラー画像を形成し、 この第 1のカラー画像に 続いて第 2のカラー画像を形成する際には、 前記転写体駆動手段は前記 中間転写体の回転を継続し、 かつ前記位相手段は動作せず第 1のカラー 画像の最後に重ねた色の像形成ュニッ 卜が像形成位置に保持されたまま で像形成を継続することによって、 第 1のカラー画像の最後に重ねた色 の像形成ュニッ トを用いて第 2のカラ一画像の最初の色のトナー像を前 記転写体に形成することを特徴とするカラ一画像形成装置。
2 . 前記転写体が、 前記カラ—トナー像を一括して記録用紙に再転 写する中間転写体である請求項 1記載のカラー画像形成装置。
3 . (削除)
31 補正された用紙 (条約第 19条)
4. 第 1のカラ一画像に続いて第 2のカラ一画像を形成する際、 第 1のカラー画像の形成後、 像形成位置の像形成ュニッ トを切り替えるこ とにより、 同じ順序で各色のトナー像を前記転写体に重ね合わせる通常 モードと、 第 1のカラー画像の最後に重ねた色の像形成ュニッ トを用い て第 2のカラー画像の最初の色のトナー像を前記転写体に形成する高速 モードとを備えている請求項 1記載のカラー画像形成装置。
5. 各色のトナー像を形成する際、 色重ね順に応じて記憶された複 数のプロセス条件の中から一つを選択して実行する請求項 1記載のカラ 一画像形成装置。
6. イェロー、 マゼン夕、 シアン、 及びブラックの 4色を用いて力 ラー画像を形成する通常カラーモードと、 イェロー、 マゼン夕、 及びシ アンの 3色を用いてカラー画像を形成する 3色カラーモードを備えてい る請求項 1記載の力ラ一画像形成装置。
7 . 現像器及び感光体を含む複数の色に対応した複数の像形成ュニ ッ トが円筒を形成するように保持され、
前記円筒の軸心周りに前記複数の像形成ュニッ トを同時に回転させる ことにより、 各像形成ュニッ トを像形成位置と待避位置との間で移動さ せる移送手段と、
前記像形成位置にある像形成ュニッ トの感光体を露光する露光装置と、 前記像形成位置にある像形成ュニッ 卜の感光体に転写体を接触させ、 前記像形成位置にある像形成ュニッ トの切り替えに伴って、 各感光体上 に形成された各色のトナー像を前記転写体に順次転写し、 各色のトナー 像を重ね合わせてカラートナー像を前記転写体上に形成する転写手段と、
32 補正された用紙 (条約第 19条) 前記転写体を一定速度で駆動する転写体駆動手段とを備え、 光源を含む前記露光装置が、 前記複数の像形成ュニッ 卜が形成する円 筒の内部に収納されていることを特徴とするカラ一画像形成装置。
8 . 前記露光装置が半導体レーザを光源とするレーザ露光装置であ る請求項 7記載のカラー画像形成装置。
9 . 前記露光装置が、 前記円筒の両端面に対向する装置本体の両側 板に支持され、 かつ、 一方の側板からほぼ垂直方向に着脱可能である請 求項 7記載の力ラ一画像形成装置。
1 0. 前記像形成位置にある感光体の両端部を位置決めする位置決 め手段を備え、 前記露光装置及び前記位置決め手段が共に、 前記円筒の 両端面に対向する装置本体の両側板に支持されている請求項 7記載の力 ラー画像形成装置。
1 1 . 前記移送手段が、 前記複数の像形成ュニッ トを保持して回転 自在に装置本体に支持されたキヤリッジと、 このキヤリッジを回転駆動 するキヤリッジ駆動機構とを備えている請求項 7記載のカラ一画像形成 装置。
1 2 . 前記像形成ュニッ 卜が感光体と、 前記感光体の表面に形成さ れた潜像を現像する現像器と、 トナーを収納するトナーホツバと、 前記 感光体の表面に残留した廃トナーを除去するクリーナと、 前記クリーナ で除去された廃トナーを収容する廃トナーケースとを有し、 前記キヤリ ッジに保持された隣接する像形成ュニッ 卜の一方のトナーホツバと他方 の廃トナーケースとがわずかな隙間を隔てて対面している請求項 1 1記 載のカラ—画像形成装置。
1 3. (補正後) 円筒状に配置した複数の色の像形成ュニッ トを同 時に回転移動することによって各色の像形成ュニッ トを順番に像形成位 置に移動させ、 像形成位置にある像形成ュニッ 卜の感光体に形成したト
33
補正された用紙 (条約第 19条) ナー像を転写体に順次転写することにより各色のトナー像を重ね合わせ てカラートナー像を転写体に形成するカラー画像形成方法において、
1つのカラー画像形成中は、 1色のトナー像を形成する度に転写体を 停止させ、 像形成位置にある像形成ュニッ トを転写体の停止中に切り替 え、 第 1のカラー画像の形成から第 2のカラー画像の形成に移行する際 には、 転写体の回転を継続し、 かつ像形成ュニッ トを像形成位置に保持 したままで第 2のカラー画像を継続して形成することによって、 第].の カラー画像の最後に重ねた色の像形成ュニッ 卜を用いて第 2のカラ一画 像の最初の色のトナー像を転写体に形成することを特徴とするカラ一画 像形成方法。
1 4 . 転写体に形成されたカラー画像を一括して記録用紙に再転写 する工程をさらに備えている請求項 1 3記載のカラー画像形成方法。
1 5 . (削除)
34
補正された用紙 (条約第
PCT/JP1997/003349 1996-09-24 1997-09-22 Color image forming apparatus WO1998013732A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980703876A KR19990071600A (ko) 1996-09-24 1997-09-22 컬러화상형성장치
EP97940443A EP0878742A4 (en) 1996-09-24 1997-09-22 COLOR IMAGE FORMING APPARATUS
US09/043,549 US5956552A (en) 1996-09-24 1997-09-22 Color image forming apparatus comprising a regular mode and a high speed mode

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8/251920 1996-09-24
JP25192096 1996-09-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1998013732A1 true WO1998013732A1 (en) 1998-04-02

Family

ID=17229941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP1997/003349 WO1998013732A1 (en) 1996-09-24 1997-09-22 Color image forming apparatus

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5956552A (ja)
EP (1) EP0878742A4 (ja)
KR (1) KR19990071600A (ja)
WO (1) WO1998013732A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6408155B1 (en) 1999-10-08 2002-06-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Color printing device
US6650855B1 (en) 1999-07-16 2003-11-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Color image forming apparatus with multiple development units supported by a rotatable carriage

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6397016B1 (en) 1999-06-28 2002-05-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Image forming apparatus having a plurality of image forming units and translucent toner detection window
US6393239B1 (en) 2000-10-24 2002-05-21 Hewlett-Packard Company High capacity toner carousel type shuttle color printer with an all in one EP cartridge having reservoir
JP5725761B2 (ja) * 2010-08-20 2015-05-27 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP5840106B2 (ja) * 2012-10-30 2016-01-06 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 駆動装置及びこれを備えた画像形成装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63109462A (ja) * 1986-10-28 1988-05-14 Ricoh Co Ltd 電子写真複写装置
JPH0784430A (ja) * 1993-09-16 1995-03-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd カラー電子写真装置
JPH07104540A (ja) * 1993-10-07 1995-04-21 Sharp Corp プロセスコントロール装置
JPH0863057A (ja) * 1994-08-24 1996-03-08 Konica Corp カラー画像形成装置
JPH08137171A (ja) * 1994-11-08 1996-05-31 Fuji Xerox Co Ltd 多色画像形成装置

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4743938A (en) * 1984-10-16 1988-05-10 Canon Kabushiki Kaisha Color image forming apparatus
US4662739A (en) * 1984-12-29 1987-05-05 Ricoh Company, Ltd. Method of controlling copying machine operation
JPH0682235B2 (ja) * 1986-06-05 1994-10-19 キヤノン株式会社 カラー画像形成装置
JPH0212271A (ja) * 1988-06-30 1990-01-17 Sharp Corp 電子写真装置の転写装置
JPH02311864A (ja) * 1989-05-29 1990-12-27 Sharp Corp 複写機
US5255063A (en) * 1989-12-15 1993-10-19 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Color copying apparatus with improved start timing of a scanner
JPH04110870A (ja) * 1990-08-31 1992-04-13 Canon Inc カラー画像形成装置
JPH04245856A (ja) * 1991-01-31 1992-09-02 Canon Inc カラ−画像記録装置
JPH04324881A (ja) * 1991-04-25 1992-11-13 Fujitsu Ltd 画像記録装置
JPH05241418A (ja) * 1992-02-27 1993-09-21 Ricoh Co Ltd 回転型現像装置
JP3268061B2 (ja) * 1993-05-20 2002-03-25 株式会社リコー 画像記録装置
EP0635764B1 (en) * 1993-07-20 1998-10-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Color electrophotographic apparatus and image forming units used therein
JPH0736246A (ja) * 1993-07-20 1995-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd カラー電子写真装置
US5612771A (en) * 1993-09-07 1997-03-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Multi-color electrophotographic printer having multiple image forming units for creating multiple toner images in registry
US5587783A (en) * 1993-09-16 1996-12-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Color electrophotographic apparatus having an intermediate transfer belt variable in speed
JPH07261478A (ja) * 1994-03-25 1995-10-13 Canon Inc 画像形成装置
US5565975A (en) * 1994-06-10 1996-10-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Color image forming apparatus and method having toner images transferred to a paper sheet
US5585911A (en) * 1994-08-16 1996-12-17 Fuji Xerox Co., Ltd. Drive device for a rotary developing unit
JPH08137181A (ja) * 1994-11-11 1996-05-31 Minolta Co Ltd 画像形成装置
JPH08272229A (ja) * 1995-04-03 1996-10-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子写真装置およびその装置に用いる中間転写ユニット
JP3419592B2 (ja) * 1995-05-13 2003-06-23 株式会社リコー 画像形成装置
JP3262691B2 (ja) * 1995-06-28 2002-03-04 富士通株式会社 伝導連結装置及びこの装置を有する画像形成装置
KR0154707B1 (ko) * 1995-09-19 1998-12-15 김광호 화상 형성 장치의 프로세서 카트리지
US5809380A (en) * 1996-03-14 1998-09-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Color image forming apparatus with plural color units
JPH09311519A (ja) * 1996-05-22 1997-12-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd カラー画像形成装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63109462A (ja) * 1986-10-28 1988-05-14 Ricoh Co Ltd 電子写真複写装置
JPH0784430A (ja) * 1993-09-16 1995-03-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd カラー電子写真装置
JPH07104540A (ja) * 1993-10-07 1995-04-21 Sharp Corp プロセスコントロール装置
JPH0863057A (ja) * 1994-08-24 1996-03-08 Konica Corp カラー画像形成装置
JPH08137171A (ja) * 1994-11-08 1996-05-31 Fuji Xerox Co Ltd 多色画像形成装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP0878742A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6650855B1 (en) 1999-07-16 2003-11-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Color image forming apparatus with multiple development units supported by a rotatable carriage
US6408155B1 (en) 1999-10-08 2002-06-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Color printing device

Also Published As

Publication number Publication date
US5956552A (en) 1999-09-21
EP0878742A1 (en) 1998-11-18
KR19990071600A (ko) 1999-09-27
EP0878742A4 (en) 2000-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100269759B1 (ko) 컬러화상 형성장치(apparatus for forming a color image)
US6704528B1 (en) Image forming apparatus having detachable cleaning unit
US20060260902A1 (en) Drive coupling mechanism and image forming apparatus therewith
JP5196302B2 (ja) 画像形成装置
US11119423B2 (en) Photosensitive member unit and image forming apparatus
WO1998013732A1 (en) Color image forming apparatus
US6408155B1 (en) Color printing device
US6650855B1 (en) Color image forming apparatus with multiple development units supported by a rotatable carriage
US5960237A (en) Apparatus and method for removing foreign materials lodged inside an image forming system
JPH05150607A (ja) カラー画像形成装置
US20070104514A1 (en) Image forming method and printing method thereof
JP3288948B2 (ja) カラー画像形成装置
JPH10171304A (ja) カラー画像形成装置
JP3101133B2 (ja) カラー画像記録装置
JP3360059B2 (ja) カラー画像形成装置
JP2000206754A (ja) カラ―画像形成装置
JP2001109221A (ja) カラー画像形成装置
JP2004085901A (ja) 現像剤量検知装置、現像装置及び電子写真画像形成装置
JP2001109226A (ja) カラー画像形成装置
JPH09311519A (ja) カラー画像形成装置
JP3070580B2 (ja) カラー印刷装置
JPH08137180A (ja) 画像形成装置
JP3583381B2 (ja) カラー電子写真装置
JP2001356560A (ja) カラー電子写真装置
JP2000112258A (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09043549

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1997940443

Country of ref document: EP

AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): JP KR US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1019980703876

Country of ref document: KR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1997940443

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1019980703876

Country of ref document: KR

WWR Wipo information: refused in national office

Ref document number: 1019980703876

Country of ref document: KR

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1997940443

Country of ref document: EP