JPH08286455A - カラー電子写真方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光体を各色毎に切り替えてカラー像を合成
するカラー電子写真方法において、感光体の帯電の立ち
上がり特性の変化を補正し、画像形成の時間を長くする
こと無く均質で美しいカラー像を得る。 【構成】 感光体と帯電器と色の異なる現像剤を有する
現像器とを備えた複数の像形成ユニットと、露光手段に
より単一の位置で像露光を行う露光位置と、像形成ユニ
ットのそれぞれを像形成位置に順次位置せしめる移動手
段と、を有した装置で、像形成ユニットが像形成位置に
移動し像形成動作を開始した後の感光体の１回転目時の
前記帯電器への印加電圧を２回転目以降より高く設定す
るカラー電子写真方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラープリンタ、カラ
ー複写機やカラーファックス等に応用できるカラー電子
写真方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来例として、発明者らが特開平７−３
６２４６号公報に出願したカラー電子写真装置を用いて
その構成を説明する。図１０はその従来例のカラー電子
写真装置の全体構成図である。

【０００３】中央に黒、シアン、マゼンタ、イエロの各
色用の４組の扇型をした像形成ユニット１０１Ｂｋ、１
０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙが像形成ユニット群を構成
し、円環状に配置されている。１０２は感光体、１０３
は帯電器、１０４は現像剤溜、１０５はクリーナ、１０
６は現像ローラである。円環状に配置されている像形成
ユニット１０１Ｂｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙは
支持体（図示せず）に支持されており、全体として移動
手段である移動モータ１０７に駆動され、円筒状の固定
されて回転しない軸１０８の周りに回転移動可能になっ
ている。各像形成ユニットは、順次、中間転写ベルト１
０９を支持する転写ローラ１１０に対向した像形成位置
１１１に位置することができる。像形成位置１１１は信
号光１１２による露光位置でもある。１１３はレーザ露
光装置で、プリンタ部に入力された信号で変調されたレ
ーザビームによる信号光１１２を発生するが、これは図
１０の像形成ユニット１０１Ｍと１０１Ｙの間に構成さ
れた光路を通って、軸１０８の一部に開けられた窓１１
４ａを通して軸１０８内部に固定されたミラー１１５に
入射し、反射されて窓１１４ｂを通して像形成位置１１
１にある像形成ユニットの感光体１０２に照射され潜像
を形成する。図１０の状態では黒用の像形成ユニット１
０１Ｂｋに作用している。

【０００４】次に、この装置のカラー像形成時の動作を
説明する。まず最初は、像形成ユニットは図１０に示す
ように、黒用の像形成ユニット１０１Ｂｋが像形成位置
１１１にある。レーザ露光装置１１３により黒の信号光
が像形成ユニット１０１Ｂｋに入力され、黒トナーによ
る像形成が行われる。像形成されるとともに同時に転写
ローラ１１０の作用で、黒トナー像が中間転写ベルト１
０９に転写される。黒のトナー像がすべて転写し終わっ
た直後に、像形成ユニット群１０１Ｂｋ、１０１Ｃ、１
０１Ｍ、１０１Ｙは全体が移動モータ１０７に駆動され
て一体的に回転移動し、ちょうど９０度回転して像形成
ユニット１０１Ｃが像形成位置近傍１１１に達した位置
で止まる。像形成ユニット１０１Ｃが像形成位置１１１
に到着後、前と同様に今度はシアンの信号でレーザ露光
装置が像形成ユニット１０１Ｃに信号光を入力しシアン
のトナー像の形成と転写が行われる。このとき中間転写
ベルト１０９が一回転してきて、前に転写された黒のト
ナー像に次のシアンのトナー像が位置的に合致するよう
にシアンの信号光の書き込みのタイミングが制御され
る。以上と同様の動作を、マゼンタ、イエロについても
行い中間転写ベルト上には４色のトナー像が位置的に合
致して重ね合わされカラー像が形成される。最後のイエ
ロトナー像の転写後、４色のトナー像はタイミングを合
わせて受像紙１１６に、第２転写ローラ１１７の作用で
一括転写される。受像紙に転写されたトナー像は定着器
１１８により定着される。

【０００５】以上が従来例の構成と動作の簡単な説明で
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この従来例では、像形
成ユニット１０１が像形成位置１１１に到着した後、感
光体１０２が像形成のための回転を開始し、そのときか
ら帯電器１０３により感光体１０２の帯電を始める。こ
のときの各像形成ユニット１０１の感光体の表面位置
と、帯電器などの各デバイスとの位置関係を図２に、そ
のときの感光体の各位置での帯電電位を図３に示す。図
２において、１１９はコロナ帯電器、１２０は感光体、
１２１はレーザ信号による露光、１２２は現像器、１２
３は２成分磁気ブラシ現像剤、１２４は現像剤を担持す
る現像スリーブ、１２５は現像剤１２３を現像スリーブ
に吸引する磁石ローラ、１２６は現像スリーブ１２４上
の現像剤１２３の量を規制するブレード、１２７は感光
体１２０上に転写後残留したトナーを清掃するクリーナ
である。なお、ここでの帯電器には図１０に用いた帯電
ローラ１０３の代わりにコロナ帯電器１１９を用いた場
合を説明する。この従来例の問題点は、コロナ帯電器を
用いた場合でも帯電ローラを用いた場合と何等変わるこ
とはない。

【０００７】いま、感光体１２０が図１０の像形成位置
１１１に到着して、回転を開始したとする。一般に感光
体は、長く冷暗所に放置した直後の帯電特性と、帯電と
露光を繰り返した後の帯電特性とが異なる。これは、感
光体層内部の光キャリアの残留数やトラップの状態が異
なるためである。ここで帯電器１１９に印加する電圧は
一定値であり、目標帯電電位−７００Ｖをねらった値で
ある。このとき矢印範囲Ａの範囲、すなわち帯電器１１
９の下流端から現像位置Ｒまでの範囲は、帯電器１１９
により帯電されないので、図３に示すように０Ｖのまま
である。次に帯電器１１９の直下範囲Ｂは、帯電幅に応
じて次第に帯電電位が高くなる範囲である。次の範囲Ｃ
は、感光体１２０が暗所に長く放置された直後の１回目
の帯電のため、帯電電位は目標電位−７００Ｖより低く
なり、−６００Ｖ程度しか帯電しない。次に、感光体１
２０の２回転目に入り、動作開始時帯電器１１９の真下
にあった部分の２回目の帯電範囲Ｄを通過後、範囲Ｅで
はほとんど目標電位−７００Ｖに達し、以降この帯電電
位に収束する。この例では、帯電器１１９はグリッド１
１９’を設けたスコロトロン帯電器であるため、通常の
コロトロン帯電器よりは一定電位に制御し易いが、帯電
器を通過後の感光体の暗減衰特性が暗所保存後と連続使
用時とで異なるために、このように帯電電位が安定しな
くなる。

【０００８】像形成ユニット群を回転移動させて、像形
成ユニットを像形成位置に入れ換えた直後は、このよう
に感光体の帯電特性が１回転目と２回転目とで大きく異
なる。ここで感光体１２０の直径は３０ｍｍでありその
外周長はおおよそ９４ｍｍである。このカラー電子写真
装置はＡ４サイズをプリントするため、１画面の長さは
２９７ｍｍある。従って、同一画面上で異なった感光体
の帯電電位となり、同一条件で現像すると異なった画質
になる。そのために、このカラー電子写真装置で美しい
均一な画像を得るには、感光体帯電電位が安定する２回
転目以降からしか、像形成に用いることができなかっ
た。そのため、各色像形成ユニットが移動し像形成位置
に入れ替わる毎に、感光体が１回転し終わるまで待機し
なければならず、１枚のカラー画像を出すのに長い時間
がかかるという欠点があった。

【０００９】本発明の目的は上記問題点に鑑み、感光体
を各色毎に切り替えてカラー像を合成するカラー電子写
真装置において、感光体の帯電の立ち上がり特性を考慮
し帯電器の印加電圧や現像バイアスやレーザ露光条件を
調整する事によって、画像形成の時間をいたずらに長く
すること無く、均質で美しいカラー像を得ることができ
るカラー電子写真方法を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、各々が感光体
と帯電器とそれぞれ色の異なる現像剤を有する現像手段
とを備えた複数の像形成ユニットと、前記複数の像形成
ユニットを配置し移動可能に構成された像形成ユニット
群と、前記感光体上に現像されたトナー像を単一の転写
位置で重ね合わせて転写しカラー像を形成する転写体
と、露光手段により単一の位置で像露光を行う露光位置
と、前記転写位置と前記露光位置とに対応した像形成位
置と、前記複数の像形成ユニットのそれぞれを前記像形
成位置に順次位置せしめるため像形成ユニット群全体を
移動させる移動手段と、を有するカラー電子写真装置に
用いるカラー電子写真方法であって、前記像形成ユニッ
トの感光体が前記像形成位置に移動し像形成動作を開始
した後の前記帯電器への印加電圧を前記感光体の１回転
目時に２回転目時以降より高く設定したことを特徴とす
るカラー電子写真方法である。

【００１１】また本発明は、各々が感光体とそれぞれ色
の異なる現像剤を有する現像手段とを備えた複数の像形
成ユニットと、前記複数の像形成ユニットを配置し移動
可能に構成された像形成ユニット群と、現像バイアスを
印加して前記感光体上に反転現像したトナー像を単一の
転写位置で重ね合わせて転写しカラー像を形成する転写
体と、露光手段により単一の位置で像露光を行う露光位
置と、前記転写位置と前記露光位置とに対応した像形成
位置と、前記複数の像形成ユニットのそれぞれを前記像
形成位置に順次位置せしめるため像形成ユニット群全体
を移動させる移動手段と、を有するカラー電子写真装置
に用いるカラー電子写真方法であって、前記像形成ユニ
ットの感光体が前記像形成位置に移動し像形成動作を開
始した後の前記現像手段へ印加する現像バイアスの直流
成分を前記感光体の１回転目時より２回転目時以降を高
く設定したことを特徴とするカラー電子写真方法であ
る。

【００１２】さらに本発明は、各々が感光体とそれぞれ
色の異なる現像剤を有する現像手段とを備えた複数の像
形成ユニットと、前記複数の像形成ユニットを配置し移
動可能に構成された像形成ユニット群と、前記感光体上
に現像されたトナー像を単一の転写位置で重ね合わせて
転写しカラー像を形成する転写体と、レーザ露光手段に
より単一の位置で像露光を行う露光位置と、前記転写位
置と前記露光位置とに対応した像形成位置と、前記複数
の像形成ユニットのそれぞれを前記像形成位置に順次位
置せしめるため像形成ユニット群全体を移動させる移動
手段と、を有するカラー電子写真装置に用いるカラー電
子写真方法であって、前記像形成ユニットの感光体が前
記像形成位置に移動し像形成動作を開始した後の前記レ
ーザ露光手段のレーザ出力を前記感光体の１回転目時よ
り２回転目時以降を高く設定したことを特徴とするカラ
ー電子写真方法である。

【００１３】さらにまた本発明は、各々が感光体とそれ
ぞれ色の異なる現像剤を有する現像手段とを備えた複数
の像形成ユニットと、前記複数の像形成ユニットを配置
し移動可能に構成された像形成ユニット群と、前記感光
体上に現像されたトナー像を単一の転写位置で重ね合わ
せて転写しカラー像を形成する転写体と、レーザ露光手
段により単一の位置で像露光を行う露光位置と、前記転
写位置と前記露光位置とに対応した像形成位置と、前記
複数の像形成ユニットのそれぞれを前記像形成位置に順
次位置せしめるため像形成ユニット群全体を移動させる
移動手段と、を有するカラー電子写真装置に用いるカラ
ー電子写真方法であって、前記像形成ユニットの感光体
が前記像形成位置に移動し像形成動作を開始した後の前
記レーザ露光手段のレーザ点灯時間を前記感光体の１回
転目時より２回転目時以降を長く設定したことを特徴と
するカラー電子写真方法である。

【００１４】

【作用】以下本発明のカラー電子写真装置の作用効果に
ついて、図面を参照しながら説明する。

【００１５】図１は本発明のカラー電子写真装置の全体
構成図である。１はカラー電子写真プリンタの外装筐で
あり、図面右端面側が前面である。１Ａはプリンタ前面
板であり、該前面板はプリンタ外装筐１に対して下辺側
のヒンジ軸１Ｂを中心に倒し開き操作、起こし閉じ操作
自由である。前面板１Ａを倒し開いた状態を１点鎖線で
示す。プリンタ内に対する中間転写ベルトユニット２の
着脱操作や紙詰まり時などのプリンタ内部メンテナンス
等は、前面板１Ａを倒し開いてプリンタ内部を大きく解
放することにより行われる。この中間転写ベルトユニッ
ト２の着脱動作は、感光体の回転軸母線方向に対し垂直
方向、すなわちプリンタ前面板１Ａの方向になるように
設計されている。中間転写ベルトユニット２は、転写ベ
ルト３、第１転写ローラ４、第２転写ローラ５、クリー
ナローラ６、スクレーパ７、廃トナー溜８、廃トナー満
杯検出器９、バックアップローラ１０、位置検出器１
１、テンションローラ１２、中間転写ベルトユニット２
を引き出したときにベルト３表面を保護する前カバー１
３、同様の後ろカバー１４よりなる。機構の詳細は後述
する。

【００１６】プリンタ左側中央には黒、シアン、マゼン
タ、イエロの各色用の４組の扇型をした像形成ユニット
１５Ｂｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃが像形成ユニット群
１６を構成し、図のように円環状に配置されている。各
像形成ユニットは、図１のプリンタ左面板１Ｃをヒンジ
軸１Ｄを中心に開いて像形成ユニット群１６の所定の位
置に着脱自在である。像形成ユニット１５はプリンタ内
に正規に装着されることにより、像形成ユニット側とプ
リンタ側の両者側の機械的駆動系統・電気回路系統が相
互カップリング部材（図示せず）を介して結合して機械
的・電気的に一体化する。

【００１７】円環状に配置されている像形成ユニット１
５Ｂｋ、１５Ｃ、１５Ｍ、１５Ｙは支持体（図示せず）
に支持されており、像形成ユニット群１６全体として移
動手段である移動モータ１７に駆動され、固定されて回
転しない円筒状の軸１８の周りに回転移動可能に構成さ
れている。像形成時には、各像形成ユニットは回転移動
によって順次前述の中間転写ベルト３を支持する第１転
写ローラ４に対向した像形成位置１９に位置することが
できる。像形成位置１９は信号光２０による露光位置で
もある。

【００１８】図４に黒用像形成ユニット１５Ｂｋを詳細
に示す。各像形成ユニットは、中に入れた現像剤を除き
それぞれ同じ構成部材よりなるので、説明を簡略化する
ため黒用の像形成ユニット１５Ｂｋについて説明し、他
色については省略する。なお、各色用について同じ部分
には同じ符号を付し、各色の構成の区別をつける必要が
ある場合は符号に各色を示す頭文字を付す。この説明で
は、通常の２成分磁気ブラシ現像法を用いているが、電
子写真法に用いる現像法であればいかなるものでもよい
ことは言うまでもない。例えば、磁気ブラシ現像法、弾
性ゴムローラ現像法、ジャンピング現像法、インプレッ
ション現像法、磁気カスケード現像法などを用いること
ができる。図４において、２０はレーザビーム信号光、
２１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、２２は
感光体をマイナスに帯電するコロナ帯電器、２３は感光
体２１の帯電電位を制御するグリッド電極、２４はレー
ザビームが像形成ユニットに進入する像形成ユニットの
開口部である露光窓、２５は現像剤溜である。現像剤溜
２５内には、表面をシリコン樹脂でコートした粒径５０
μｍのフェライトキャリヤ２６Ｂｋとポリエステル樹脂
に黒顔料を分散したマイナス帯電性の黒トナー２７Ｂｋ
を１０％混合した２成分現像剤２８Ｂｋをいれ、磁石２
９の磁力により現像ローラ３０に付着させる。３１は現
像ローラ上の現像剤量を規制するドクターブレード、３
２は現像ローラに電圧を印加する交流高圧電源、３３は
転写後の感光体２１表面に残ったトナーを清掃するクリ
ーナである。感光体２１の直径は３０ｍｍで、周速６５
ｍｍ／ｓで矢印方向に回転させ、現像ローラ３０は直径
１６ｍｍで、同じく周速６５ｍｍ／ｓで矢印方向に回転
させた。

【００１９】なお、図４の像形成ユニットは、黒用の像
形成ユニットであるとともに、像形成位置にある像形成
ユニットの上下位置をも示している。図で現像剤２８Ｂ
ｋを収納した現像剤溜２５は感光体２１の重力方向上側
に、クリーナ３３は下側に位置している。そのため、現
像剤溜内では、現像剤が自重で現像ローラ３０上に供給
され、クリーナ内では、クリーニングブレードにかきお
とされたトナーが自重でクリーナ底部に落下する。現像
剤溜内部やクリーナ内部に、トナーを移動させるための
送り機構や撹拌機構を設けなくても、スムーズに現像や
クリーニングを行うことができる。黒色以外の他の現像
器１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃについても同様の構成を有す
る。

【００２０】次に図５を用い中間転写ベルトユニット２
の構成を説明する。中間転写ベルトユニット２はユニッ
トハウジング２ａに、転写ベルト３、アルミニウムロー
ラよりなる第１転写ローラ４、導電性弾性ゴムローラよ
りなる第２転写ローラ５、転写ベルト上に残ったトナー
像をクリーニングするアルミニウム製のクリーナローラ
６、回収したトナーを掻き取るスクレーパ７、掻き取っ
たトナーを溜おく廃トナー溜８、廃トナー溜８内のトナ
ー量が満杯になったことを検出する廃トナー満杯検出器
９、クリーナローラ６に対向する導電性ゴム製のバック
アップローラ１０、転写ベルトの転写開始位置を検出す
る位置検出器１１、転写ベルトの張力を調整し蛇行を防
止するテンションローラ１２、を内包している。この中
間転写ベルトユニット２は、図１においてプリンタ前面
板１Ａを倒し開いてプリンタ外装筐１内の所定の収納部
に対して着脱自在である。

【００２１】中間転写ベルトユニット２がプリンタ本体
に装着されたときには、第１転写ローラ４は、中間転写
ベルト３が感光体２１と接触しない図５の退避位置４ｂ
にある。中間転写ベルトユニット２がプリンタ本体に装
着され、像形成動作が開始すると、第１転写ローラ４
は、転写位置４ａに移動し、転写ベルト３は約１．０ｋ
ｇの力で感光体２１に圧接される。この構成によって、
像形成ユニット群が回転移動動作中には、像形成ユニッ
トの感光体と中間転写ベルトとは接触しないため感光体
が傷つくことがない。また、中間転写体ユニットの交換
時に中間転写体が感光体と直接接触することがないので
メンテナンス時に感光体を傷つけることもない。

【００２２】中間転写ベルト３は、厚さ１００μｍのエ
ンドレスベルト状の半導電性（中抵抗）のウレタンを基
材とし、表面層はＰＦＡ・ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂を用
い全体で１００〜５００μｍの厚さとしたフィルムより
なる。中間転写ベルト３は、第１転写ローラ４、第２転
写ローラ５、バックアップローラ１０およびテンション
ローラ１２に巻回し、矢印Ｙ方向に移動可能に構成され
る。

【００２３】ここで、転写ベルトの周長は、最大受像紙
サイズであるＡ４受像紙の長手方向の長さ（２９７ｍ
ｍ）に、感光体ドラム２１（直径３０ｍｍ）の周長の半
分より若干長い長さ（６８ｍｍ）を足した３６５ｍｍに
設定している。このとき、第２転写ローラ５と第３転写
ローラ３４の当接部からクリーナローラ６バックアップ
ローラ１０の当接部までの中間転写ベルト３の周長は、
この６８ｍｍの距離より短く、５５ｍｍになるように設
定されている。

【００２４】中間転写ベルト３の移動速度は、トナー像
の中抜け転写を防ぐために像形成ユニット１５の像形成
の速度（感光体２１の周速に等しい６５ｍｍ／ｓ）より
１．５％速くなるように設定されている。

【００２５】第２転写ローラ５とバックアップローラ１
０はともに導電性ゴムで構成されており、カラートナー
像転写時の飛び散りを防ぐためにそれぞれ２０ＭΩの抵
抗３５、３６を介して接地されている。

【００２６】この第２転写ローラ５とバックアップロー
ラ１０の中抵抗の弾性体層は、シリコンゴム・テフロン
ゴム・クロロプレンゴム・ウレタンゴム・ＥＰＤＭ等の
弾性材料にカーボンや金属酸化物を配合分散して電気抵
抗値（体積抵抗率）を１０⁵〜１０¹⁷Ωcmの中抵抗を有
するように処理をしたソリッド或いは発泡肉質の層より
なる。

【００２７】第１転写ローラ４は転写位置４ａと退避位
置４ｂとの間を移動可能となっており、電気信号により
制御される駆動源（図示せず）により、転写位置４ａに
位置すると転写ベルト３は感光体２１に接触し形成され
たトナー像を転写することができ、また転写位置４ｂに
位置すると転写ベルト３は感光体２１から非接触の位置
に離れる。

【００２８】感光体２１上のトナー像を転写する際に
は、第１転写ローラ４とテンションローラ１２とには高
圧電源３７により約＋２．５ｋＶ（１００μＡ）の電圧
が印加される。このとき、第１転写ローラ４を直接感光
体２１に接触させトナー像を中間転写ベルト３に転写し
ようとすると、中間転写ベルト３が感光体２１に接触す
る前にいわゆる「前飛び」現象を起こし像が乱れたり、
また第１転写ローラ４と感光体２１との接触圧力を均一
に調整することが困難になる。しかし、本発明のように
第１転写ローラ４を移動させ、２本のローラ間に架張さ
れた中間転写ベルト３を感光体ドラム２１に接触させる
と、これらの問題は発生しない。

【００２９】アルミニウム製の第３転写ローラ３４は、
中間転写ベルト３を介して第２転写ローラ５と圧接され
ている。中間転写ベルト３上のカラー像形成途中では、
ベルト上のトナー像を乱さないようにするために、高圧
電源３８ａにより−１ｋＶの電圧が印加される。またカ
ラートナー像を受像紙３９に転写する際には高圧電源３
８ｂにより＋３ｋＶの電圧が印加される。第３転写ロー
ラ３４の構成は、第２転写ローラ５のような導電性の弾
性ローラであっても良いが、表面が平滑な金属ローラを
用いた方が中間転写ベルト３上でカラー画像を合成する
際にトナー像表面を乱すことがないため、より望まし
い。

【００３０】４０は紙３９が中間転写ベルト３から分離
するときにトナー像が乱れないようにするための除電針
である。この第３転写ローラ３４は、トナー像を転写す
る際の中抜け現象を防ぐために中間転写ベルト３より
１．５％遅く回転するように構成している。

【００３１】クリーナローラ６は、中間転写ベルト３に
残留したトナーを清掃する。このクリーナローラ６に
は、中間転写ベルト３上にカラー像を形成中は中間転写
ベルト３からトナー像が移らないようにするため、高圧
電源４１ａよりトナーと同極性の電圧、ここではマイナ
スの電圧が印加されている。トナー像を受像紙へ転写し
た後中間転写ベルト３に残留したトナーをクリーニング
する際には、高圧電源４１ｂによりトナーを静電的に吸
い寄せるプラスの電圧が印加される。

【００３２】図６は中間転写ベルトユニット２の内部に
設けられたフォトインタラプタによる位置検出器１１の
構成を示す斜視図である。中間転写ベルト３の端部には
検出孔４２があり、位置検出器１１はその検出孔４２の
通過を光学的に検出することによってトナー像の先端位
置を決定し、中間転写ベルト３上でのカラー像の位置合
わせをおこなう構成である。ここで位置検出手段として
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てもよい
ことは言うまでもない。

【００３３】再び図１に戻り説明する。４３はプリンタ
外装筐１内の上側に配設したレーザビームスキャナ部で
あり、半導体レーザ、スキャナモータ４３ａ、ポリゴン
ミラー４３ｂ、レンズ系４３ｃ等から構成されている。
該スキャナ部４３からの画像情報の時系列電気画素信号
に対応した画素レーザ信号光２０は図１の像形成ユニッ
ト１５Ｂｋと１５Ｃとの間に構成された光路窓口４４を
通って、軸１８の一部に開けられた窓４５を通して軸１
８内に固定されたミラー４６に入射し、反射されて像形
成位置１９にある像形成ユニット１５Ｂｋの露光窓２４
から像形成ユニット１５Ｂｋ内に進入し、像形成ユニッ
ト内に上下に配設されている現像剤溜２５とクリーナ３
３との間の通路を通って感光体ドラム２１の左側面の露
光部に入射し母線方向に走査露光される。ここでミラー
４６までの光路は、隣接する像形成ユニットの外装壁で
形成される隙間を利用し、光走査面に略平行な平面で構
成したため、狭い隙間でしかも光路を妨げることなく構
成できる。隣接する像形成ユニットの隙間が大きいと、
光路に入りこむ迷光も多くなる。隙間の幅を２０ｍｍ以
下にすれば、信号光の光路に侵入する迷光を少なくする
ことができ、実質的に迷光による影響を皆無にできる。
さらに、各像形成ユニットの外装壁を黒色にすることに
より、たとえ迷光が光路内に侵入しても反射光が弱くな
り、感光体帯電電位への影響を少なくできる。光路の側
壁（図面前後側）は像形成ユニット群の回転支持体で形
成しており、側面からの迷光の侵入を防いでいる。

【００３４】また、ミラー４６は像形成ユニット群１６
の中央部に設けられているため、固定された単一のミラ
ーで構成することができ、シンプルでかつ位置合わせ等
が容易な構成である。またミラー４６のレーザ反射面が
若干下向きになるように光路が設定されているので、機
内のほこり等が反射面にたまりにくい構成となってい
る。

【００３５】３４はプリンタ前面板１Ａの内側で給送ロ
ーラ４７の上方に配設した第３転写ローラであり、中間
転写ベルト３と第３転写ローラ３４との圧接されたニッ
プ部には、プリンタ前面板１Ａの下部に設けた紙給送ロ
ーラ４７により受像紙が送られてくるように受像紙搬送
路が形成されている。

【００３６】４８ａ・４８ｂはプリンタの内側上部に設
けた定着ローラで、４８ａの内部にはハロゲンランプ４
９が設けられている。４８ａと４８ｂとの間にはポリイ
ミドフィルム５０が張架されている。このフィルム５０
はカラープリントの光沢を出す目的に用いられる。５１
は定着ローラ４８ａに対向し設けられたバックアップロ
ーラ、５２は紙出口側に配設した排紙ローラ対である。
以上が本発明の電子写真装置の主要構成の説明である。

【００３７】次に、像形成ユニット１５および中間転写
ベルトユニット２の交換時の構成と作用を説明する。図
１の状態は像形成を行っている状態である。これは、感
光体２１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト３に
転写するために第１転写ローラ４が図５の４ａの位置に
移動した状態である。像形成ユニット群１６が回転移動
するとき、あるいはプリンタ装置の停止状態では第１転
写ローラ４は４ｂの位置に退避する。この状態では、感
光体２１は転写ベルト３と接触しない。この退避状態に
おいてプリンタはプリント動作を停止し、プリンタ前面
板１Ａを開くことによって中間転写体ユニット２の交換
が取り出し可能となる。この状態で中間転写ベルトユニ
ット２の出し入れ動作を行っても、動作中に感光体２１
と中間転写ベルト３とが強く押し当たり双方に傷をつけ
ることはない。また同時に、プリンタ左面板１Ｃを開く
ことによって各像形成ユニット１５の交換が取り出し可
能となる。他の像形成ユニット１５を交換するときは、
像形成ユニット群１６はこの状態から９０゜づつ回転移
動した状態で停止する。

【００３８】中間転写ベルト３は、長期の使用にともな
い次第に表面がトナーの固着などにより劣化する。この
ベルトの劣化が著しくなると画像が部分的に欠けたり画
像に白筋や黒筋が発生する。このためこの中間転写ベル
トは、劣化し画像に影響が出る前に交換することが望ま
しい。ところが、この中間転写ベルトの劣化現象をプリ
ンタ装置内で自動的に検出することは極めて困難であ
る。本願発明では、図５に示すように、中間転写ベルト
３を廃トナー溜８とともに一体化してユニット化し、中
間転写ベルト３の交換時に廃トナーを同時に捨て去る構
成である。このような構成では、中間転写ベルト３が寿
命になる前に廃トナー溜８が廃トナーで満杯になるよう
にその大きさを小さ目の容量に設計しておくとよい。こ
うすると、中間転写ベルトが劣化して画像欠陥が発生す
る前に廃トナー溜内部に設置した廃トナー満杯検出器９
がトナーの満杯を検出し、ユーザに中間転写ベルトユニ
ット２の交換を指示することができる。このような構成
は、直接トナー像を上に形成する中間転写ベルトだけに
有効なものではなく、受像紙を周囲に巻き付ける構成の
中間転写体であっても同様に有効である。

【００３９】このカラー電子写真装置の動作について、
図面を参照しながら説明する。図１のプリンタは、像形
成状態にある。画像信号がプリンタに送られ、プリンタ
は静止状態から像形成状態に移行する。このときの像形
成ユニット１５Ｂｋの感光体帯電電位を図７を用いて説
明する。静止状態の感光体２１が回転し始めると同時
に、帯電器２２に−７ｋＶの電圧を印加し感光体２１を
帯電させた。このときグリッド２３の印加電圧は−７０
０Ｖに設定した。感光体２１は帯電器幅のＢ領域（静止
時帯電器直下にあった感光体の初めて帯電される領域）
を通過し、Ｃ領域（感光体が初めて帯電される１回転目
領域）ではその帯電電位は一定の値−７００Ｖに収束し
た。その後Ｃ領域が図２の現像点Ｒを通過した時点で、
帯電器の印加電圧を−６．５ｋＶに下げた。その結果、
幅Ｄ領域（静止時帯電器直下にあった部分の２回転目の
領域）において若干の電位上昇はみられたがＥ領域（感
光体が２度目に帯電される領域）ではねらいの帯電電位
のおおよそ−７００Ｖに収束した。

【００４０】こうして均一に帯電した感光体２１にレー
ザビーム走査光２０を照射し静電潜像を形成した。この
とき感光体の露光電位は−５０Ｖであった。現像ローラ
３０表面上に、２成分現像剤２８Ｂｋを磁力により付着
させ、感光体２１表面を現像ローラ３０の前を通過させ
た。感光体２１の未帯電域の通過時間幅（図７のＡ領
域）では、現像ローラ３０には交流高圧電源３２によ
り、＋１００Ｖの直流電圧を重畳した７５０Ｖ0-p（ピ
ーク・ツー・ピーク１．５ｋＶ）の交流電圧（周波数２
ｋＨｚの矩型波）を印加した。その後、−７００Ｖに帯
電し静電潜像が書き込まれた感光体２１表面（図７のＢ
・Ｃ・Ｄ・Ｅ領域）の通過時には、現像ローラ３０には
交流高圧電源３２により、−５００Ｖの直流電圧を重畳
した７５０Ｖ0-p（ピーク・ツー・ピーク１．５ｋＶ）
の交流電圧（周波数２ｋＨｚの矩型波）を印加した。す
ると、感光体２１上の非画像部分にトナーが付着するこ
となく、感光体２１上には画像部にのみネガポジ反転し
たトナー像が得られた。矢印方向に回転する現像ローラ
３０上の現像剤は、再び現像剤溜２５内に戻し次の像形
成に用いた。こうして感光体２１上には黒色のトナー像
が得られた。

【００４１】次に再び図１に戻り、装置のカラー像形成
時の動作を説明する。像形成ユニット群１６は図１に示
す位置にあり、黒の像形成ユニット１５Ｂｋが図示のよ
うに像形成位置１９にある。このとき感光体２１は中間
転写ベルト３に接触している。先に説明した像形成ユニ
ットの像形成工程により、レーザ露光装置４３により黒
の信号光が像形成ユニット１５Ｂｋに入力され、黒トナ
ーによる像形成が行われた。像形成と同時に第１転写ロ
ーラ４とテンションローラ１２に印加された電圧の作用
で、黒トナー像が中間転写ベルト３上に転写された。こ
のとき第１転写ローラ４とテンションローラ１２には前
述のように＋２．５ｋＶの直流電圧を印加した。

【００４２】黒のトナー像がすべて転写し終わった直後
に、第１転写ローラ４は図５に示す４ａの位置から４ｂ
の位置へと移動し、中間転写ベルト３は像形成ユニット
１５Ｂｋに接触しない位置に戻る。次に、像形成ユニッ
ト群１６として全体が移動モータ１７に駆動されて図１
の矢印Ｑ方向に回転移動し、ちょうど９０゜回転して像
形成ユニット１５Ｃが像形成位置１９に達した位置で止
まる。像形成ユニットの感光体以外の現像剤溜２５やク
リーナ３３の部分は、感光体２１先端の点線で示す回転
円弧より内側に位置している。また、第１転写ローラ４
の退避位置４ｂはこの点線円弧の外側に位置する。その
ため、像形成ユニット群の回転移動中に中間転写ベルト
３が像形成ユニットに接触することはない。

【００４３】像形成ユニット群１６の回転が終了し像形
成ユニット１５Ｃが像形成位置１９に到達すると、前と
同様に今度はシアンの信号でレーザ露光装置４３が像形
成ユニット１５Ｃに信号光を入力し、シアンのトナー像
の形成と転写が行われた。このときまでに中間転写ベル
ト３は１回転し、前に転写された黒のトナー像に次のシ
アンのトナー像が位置的に合致するように、図５に示す
位置検出器１１からの信号に基づいてシアンの信号光の
書き込みタイミングが制御された。この間、第３転写ロ
ーラ３４は中間転写ベルト３と接触しているが、前述の
ように第３転写ローラの表面は平滑であり、かつトナー
の付着を防止するような−１ｋＶの電圧が印加されてい
るため、転写ベルト上のトナー像を乱さない。また、ク
リーナローラ６も中間転写ベルト３と接触しているが、
クリーナローラ６の表面も平滑であり、かつトナーの付
着を防止するような−１ｋＶの電圧が印加されているた
め、転写ベルト上のトナー像を乱さない。これら像形成
ユニットが像形成位置１９に到達し像形成を開始する
と、前述の黒ユニットと同様に感光体の帯電立ち上がり
特性を補正するように、コロナ帯電器２２の印加電圧を
切り替えて、均一な帯電電位が得られるようにした。

【００４４】以上と同様の動作を、マゼンタ、イエロに
ついても行い、中間転写ベルト３上には４色のトナー像
が位置的に合致して重ね合わされカラー像が形成され
た。最後のイエロトナー像の転写後、４色のトナー像は
タイミングを合わせて給紙カセットから送られる受像紙
（図示せず）に、第３転写ローラ３４に＋３ｋＶの電圧
を印加して一括転写した。受像紙に転写されたトナー像
は定着ローラ４８ａ・４８ｂにより定着され、その後排
出された。

【００４５】このように現像バイアスを感光体の帯電の
立ち上がり特性を補正するように設定したため、均質で
美しいカラー像が得られた。この感光体の帯電の立ち上
がり特性を補償する方法には、このような帯電器の印加
電圧を制御する方法以外にも、現像バイアスを感光体の
帯電電位の変化に応じて連動させる方法や、レーザの出
力を変える方法やレーザの点灯時間を変えて露光する方
法により、感光体上の静電潜像を均一にすることが有効
である。

【００４６】

【実施例】以下本発明のカラー電子写真装置について、
図面を参照しながら説明する。

【００４７】（具体的実施例１）本発明の１実施例につ
いて、図１、図２、図４および図８を参照し説明する。

【００４８】この実施例では、感光体の帯電の立ち上が
りを補正するのに、感光体の帯電電位の変化に合わせて
現像バイアスを切り替える方法を用いた。図４の像形成
ユニットを用いて、図８によりその動作を説明する。像
形成を開始し、帯電器２２に−６．５ｋＶの電圧を印加
したところ、感光体２１は範囲Ｂ（図２）では−６００
Ｖに帯電した。この感光体２１にレーザビームによる信
号光２０を照射し静電潜像を形成した。このとき感光体
の露光電位は−５０Ｖであった。この感光体２１表面
を、２成分現像剤２８Ｂｋを担持した現像ローラ３０の
前を通過させた。このとき、感光体２１の未帯電領域Ａ
の現像点Ｒ通過時（図２）には、現像ローラ３０には交
流高圧電源により、＋１００Ｖの直流電圧を重畳した７
５０Ｖ0-p（ピーク・ツー・ピーク１．５ｋＶ）の交流
電圧（周波数２ｋＨｚ）を印加した。その後、−６００
Ｖに帯電し静電潜像が書き込まれた感光体２１のＣ領域
（図２）の通過時には、現像ローラ３０には交流高圧電
源により、−４２０Ｖの直流電圧を重畳した７５０Ｖ0-
p（ピーク・ツー・ピーク１．５ｋＶ）の交流電圧（周
波数２ｋＨｚ）を印加した。その後、−６００〜−７０
０Ｖに帯電し静電潜像が書き込まれた感光体２１のＤ領
域（図２）の通過時には、現像ローラ３０には交流高圧
電源により、図８に示すようにそれぞれ−４５０Ｖ、−
４７５Ｖの直流電圧を重畳した７５０Ｖ0-p（ピーク・
ツー・ピーク１．５ｋＶ）の交流電圧（周波数２ｋＨ
ｚ）を２段階に分け印加した。その後、−７００Ｖに均
一に帯電し静電潜像が書き込まれた感光体２１のＥ領域
（図２）の通過時には、現像ローラ３０には交流高圧電
源により、−５００Ｖの直流電圧を重畳した７５０Ｖ0-
p（ピーク・ツー・ピーク１．５ｋＶ）の交流電圧（周
波数２ｋＨｚ）を印加した。すると、感光体２１上には
画像部にのみネガポジ反転したトナー像が得られた。現
像ローラ３０に担持された現像剤２８Ｂｋは、再び現像
剤溜２５内に戻し次の像形成に用いた。こうして感光体
２１上には黒色のトナー像が得られた。黒色以外の他の
現像器１５Ｃ、１５Ｍ、５Ｙについても同様の動作が行
われた。中間転写ベルト上には４色のトナー像が重ね合
わされカラー像が形成された。最後のイエロトナー像の
転写後、４色のトナー像は、タイミングを合わせて給紙
部４７から送られてくる受像紙に、第３転写ローラ３４
の作用で一括転写された。受像紙に転写されたトナー像
は定着器により定着された。受像紙はその後排出ローラ
５２を経て装置外に排出された。

【００４９】このように現像バイアスの直流成分を感光
体の帯電の立ち上がりを補正するように切り替えて設定
したため、均質で美しいカラー像が得られた。

【００５０】（具体的実施例２）本発明の別の実施例に
ついて、図１、図２、図４および図９を参照し説明す
る。

【００５１】この実施例では、感光体の帯電の立ち上が
り特性を補正するのに、画像潜像を記録する潜像を露光
するレーザの出力を切り替える方法を用いた。図４の像
形成ユニットについて、以下図９によりその動作を説明
する。像形成の開始後、帯電器２２に−６．５ｋＶの電
圧を印加したところ、感光体２１は範囲Ｂでは−６００
Ｖに帯電した。この感光体２１表面を、２成分現像剤２
８Ｂｋを担持した現像ローラ３０の前を通過させた。こ
のとき、感光体２１の未帯電域Ａの現像点Ｒ通過時（図
２）には、現像ローラ３０には交流高圧電源により、＋
１００Ｖの直流電圧を重畳した７５０Ｖ0-p（ピーク・
ツー・ピーク１．５ｋＶ）の交流電圧（周波数２ｋＨ
ｚ）を印加した。その後の−６００Ｖに帯電し静電潜像
が書き込まれた感光体２１のＣ領域（図２）から画像形
成に用いた。このとき、Ｃ領域（図２）の通過時には、
レーザの出力を０．４５ｍＷに調整し、画像信号を露光
した。その後、−６００〜−７００Ｖの範囲に帯電した
感光体２１のＤ領域（図２）の通過時には、レーザパワ
ーは０．４７と０．４８５ｍＷとの２段階に分け徐々に
出力を上げ露光した。その後、−７００Ｖに均一に帯電
し静電潜像が書き込まれた感光体２１のＥ領域（図２）
の通過時には、レーザパワーは０．５ｍＷにして露光し
た。この間、現像ローラ３０には交流高圧電源により、
−５００Ｖの直流電圧を重畳した７５０Ｖ0-p（ピーク
・ツー・ピーク１．５ｋＶ）の交流電圧（周波数２ｋＨ
ｚ）を印加した。すると、感光体２１上には画像部にの
みネガポジ反転した均質なトナー像が得られた。黒色以
外の他の現像器１５Ｃ、１５Ｍ、１５Ｙについても同様
の動作を行った。

【００５２】中間転写ベルト上には４色のトナー像が重
ね合わされカラー像が形成された。最後のイエロトナー
像の転写後、４色のトナー像は、タイミングを合わせて
給紙部４７から送られてくる受像紙に、第３転写ローラ
３４の作用で一括転写され、定着器４８により定着され
た。このように、静電潜像を形成するレーザの露光出力
を感光体の帯電特性の変化に合わせて設定したため、均
質で美しいカラー像が得られた。なお、ここではレーザ
パワーを変調する構成を示したが、レーザの点灯パルス
幅を制御する方法であっても同様の効果が得られる。こ
のときには、例えば、Ｃ領域（図２）ではデューティを
７５％に抑え、Ｅ領域で１００％点灯すれば均質な画像
が得られる。

【００５３】以上が実施例の構成と動作の説明である。

【００５４】

【発明の効果】本発明により、感光体を各色毎に切り替
えてカラー像を合成するカラー電子写真装置において、
感光体の帯電の立ち上がり特性を考慮し帯電器の印加電
圧や現像バイアスやレーザのパワー等を調整する事によ
って、画像形成の時間をいたずらに長くすること無く、
均質で美しいカラー像を得ることができるカラー電子写
真方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー電子写真方法を用いた装置の構
成図

【図２】従来例の問題点を説明するための像形成ユニッ
ト感光体周辺部の説明図

【図３】従来例の問題点の感光体の帯電立ち上がり特性
を示す説明図

【図４】本発明の実施例のカラー電子写真装置に用いら
れる像形成ユニットの構成を示す構成図

【図５】本発明の実施例のカラー電子写真装置に用いら
れる中間転写ベルトユニットの構成を示す構成図

【図６】本発明の中間転写体ユニットのベルトの位置を
検出する構成を説明する説明図

【図７】本発明に用いた感光体の帯電立ち上がり特性を
補正する帯電器の電圧印加方法を説明する説明図

【図８】本発明に用いた感光体の帯電立ち上がり特性を
補正する現像バイアスの電圧印加方法を説明する説明図

【図９】本発明に用いた感光体の帯電立ち上がり特性を
補正するレーザパワーの設定方法を説明する説明図

【図１０】従来のカラー電子写真装置の構成図

【符号の説明】

２ 中間転写体ユニット ３ 中間転写ベルト ４ 第１転写ローラ ５ 第２転写ローラ ６ クリーニングローラ １０ バックアップローラ １２ テンションローラ １３ 像形成ユニット １６ 像形成ユニット群 １９ 像形成位置 ２０ レーザ信号光 ２１ 感光体 ２２ 帯電器 ３０ 現像ローラ ３２ 現像バイアス用高圧電源 ３４ 第３転写ローラ ４３ レーザ露光装置 ４６ ミラー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各々が感光体と帯電器とそれぞれ色の異な
   る現像剤を有する現像手段とを備えた複数の像形成ユニ
   ットと、 前記複数の像形成ユニットを配置し移動可能に構成され
   た像形成ユニット群と、 前記感光体上に現像されたトナー像を単一の転写位置で
   重ね合わせて転写しカラー像を形成する転写体と、 露光手段により単一の位置で像露光を行う露光位置と、 前記転写位置と前記露光位置とに対応した像形成位置
   と、 前記複数の像形成ユニットのそれぞれを前記像形成位置
   に順次位置せしめるため像形成ユニット群全体を移動さ
   せる移動手段と、を有するカラー電子写真装置に用いる
   カラー電子写真方法であって、 前記像形成ユニットの感光体が前記像形成位置に移動し
   像形成動作を開始した後の前記帯電器への印加電圧を前
   記感光体の１回転目時に２回転目時以降より高く設定し
   たことを特徴とするカラー電子写真方法。
2. 【請求項２】各々が感光体とそれぞれ色の異なる現像剤
   を有する現像手段とを備えた複数の像形成ユニットと、 前記複数の像形成ユニットを配置し移動可能に構成され
   た像形成ユニット群と、 現像バイアスを印加して前記感光体上に反転現像したト
   ナー像を単一の転写位置で重ね合わせて転写しカラー像
   を形成する転写体と、 露光手段により単一の位置で像露光を行う露光位置と、 前記転写位置と前記露光位置とに対応した像形成位置
   と、 前記複数の像形成ユニットのそれぞれを前記像形成位置
   に順次位置せしめるため像形成ユニット群全体を移動さ
   せる移動手段と、を有するカラー電子写真装置に用いる
   カラー電子写真方法であって、 前記像形成ユニットの感光体が前記像形成位置に移動し
   像形成動作を開始した後の前記現像手段へ印加する現像
   バイアスの直流成分を前記感光体の１回転目時より２回
   転目時以降を高く設定したことを特徴とするカラー電子
   写真方法。
3. 【請求項３】各々が感光体とそれぞれ色の異なる現像剤
   を有する現像手段とを備えた複数の像形成ユニットと、 前記複数の像形成ユニットを配置し移動可能に構成され
   た像形成ユニット群と、 前記感光体上に現像されたトナー像を単一の転写位置で
   重ね合わせて転写しカラー像を形成する転写体と、 レーザ露光手段により単一の位置で像露光を行う露光位
   置と、 前記転写位置と前記露光位置とに対応した像形成位置
   と、 前記複数の像形成ユニットのそれぞれを前記像形成位置
   に順次位置せしめるため像形成ユニット群全体を移動さ
   せる移動手段と、を有するカラー電子写真装置に用いる
   カラー電子写真方法であって、 前記像形成ユニットの感光体が前記像形成位置に移動し
   像形成動作を開始した後の前記レーザ露光手段のレーザ
   出力を前記感光体の１回転目時より２回転目時以降を高
   く設定したことを特徴とするカラー電子写真方法。
4. 【請求項４】各々が感光体とそれぞれ色の異なる現像剤
   を有する現像手段とを備えた複数の像形成ユニットと、 前記複数の像形成ユニットを配置し移動可能に構成され
   た像形成ユニット群と、 前記感光体上に現像されたトナー像を単一の転写位置で
   重ね合わせて転写しカラー像を形成する転写体と、 レーザ露光手段により単一の位置で像露光を行う露光位
   置と、 前記転写位置と前記露光位置とに対応した像形成位置
   と、 前記複数の像形成ユニットのそれぞれを前記像形成位置
   に順次位置せしめるため像形成ユニット群全体を移動さ
   せる移動手段と、を有するカラー電子写真装置に用いる
   カラー電子写真方法であって、 前記像形成ユニットの感光体が前記像形成位置に移動し
   像形成動作を開始した後の前記レーザ露光手段のレーザ
   点灯時間を前記感光体の１回転目時より２回転目時以降
   を長く設定したことを特徴とするカラー電子写真方法。