JPH10239941A

JPH10239941A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH10239941A
Application number: JP9039175A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 哲羽根田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1997-02-24
Filing date: 1997-02-24
Publication date: 1998-09-11

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】使用色のみの画像形成体を画像形成ユニット
と共に転写手段の画像形成位置に移動し、単色画像形成
を行ない、転写手段と画像形成体の駆動系の磨耗を防止
すると共に、トナーの劣化を防止し、常に良好な画像形
成を行う。【解決手段】各々異なる色のトナーを有する複数組の
画像形成ユニット２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｙ，２０Ｋのう
ち、画像形成に使用する色のトナーを有する画像形成ユ
ニットの像形成体２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｙ，２１Ｋを、
転写手段の駆動部材と、前記像形成体の被駆動部材とが
連動し、且つ、前記像形成体に形成されたトナー像が前
記転写手段上に転写可能な画像転写位置に移動させ、各
々異なる色のトナーを有する複数組の画像形成ユニット
のうち、画像形成に使用しない色のトナーを有する画像
形成ユニットの像形成体を、駆動部材と、被駆動部材と
が連動しない非画像転写位置に移動させるカラー画像形
成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の像形成体上
に形成されたトナー像を、重ね合わせてカラー画像を形
成する電子写真方式のカラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式のカラー画像形成装置は、
種々提案されているが、プリントスピードや今後の情報
化社会において幅広い対応を持つカラーシステムとし
て、４色を同時に並列処理することが可能なタンデム方
式（複数の感光体を使用する方式）が有望視されてい
る。

【０００３】このタンデム方式による多色のカラー画像
を形成する方法の１つとして、像形成体の周囲に現像手
段、露光手段などを配置した複数の画像形成ユニット
を、横方向に並列配置し、それぞれ像形成体に形成した
単色のトナー像を、ベルト状の転写体上に重ね合わせて
カラー画像を形成するカラー画像形成装置がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記カラー画像形成装
置では、複数の像形成体上に形成される各トナー像を、
転写手段上で完全に重ね合わせてカラー画像を形成する
ことが必要である。前記複数の像形成体に形成されたト
ナー像を、転写手段上に正確に重ね合わせるために、各
々像形成体に対して個別に回転駆動手段を設け回転駆動
する構成では、該回転駆動手段を各々像形成体に設けな
ければならず、高価となるばかりか、装置全体も大型と
なる。更に各々の回転駆動手段に少しでも回転誤差が生
じると、トナー像が所定の転写位置で画像ズレが生じ、
正確にトナー画像で重ね合わせることが出来ず、良好な
カラー画像を得ることが出来ない。

【０００５】従って、前記画像ズレを防止する手段とし
て、トナー画像を転写するドラム状の転写手段に駆動歯
車を設け、更にドラム状の像形成体に設けた被駆動歯車
と前記転写手段の駆動歯車とを噛み合わせることで、転
写手段と複数の像形成体の周速度が同一となり、トナー
像を正確に重ね合わせることが可能となる。又、一個の
駆動手段で転写手段を駆動することにより、複数の像形
成体も正確に連動して回転することが出来る。

【０００６】前記のように構成したカラー画像形成装置
で、カラー画像を形成するため、イエロー（Ｙ）、マゼ
ンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）の４色のトナー
を用いて複数の像形成体に各々画像を形成し、転写手段
に前記画像を転写してカラー画像形成を行っている場合
はよいが、例えば、マゼンタ（Ｍ）の単色か、黒色
（Ｋ）のみの単色で像形成体に画像を形成し、転写手段
に画像を転写してトナー画像形成を行う場合もある。

【０００７】このように、単色の画像形成を行う場合
は、該当する単色の像形成体のみに画像が形成され、転
写手段に単色画像が形成される。前記のように、転写手
段を回転駆動することにより、転写手段の歯車より複数
の像形成体の歯車を同時に回転する構造に於いては、使
用されない像形成体も同時に歯車を介して回転すること
になる。

【０００８】前記のように、単色のトナー画像を転写手
段に形成する場合、使用されない像形成体からは、転写
手段に画像は転写されないが、画像形成体は転写体を介
して不要な回転動作を行っていることになり、転写手段
の回転駆動力も減少せず、転写手段と、画像形成体に設
けた歯車が早く磨耗してしまい、カラー画像の重ね合わ
せがずれてしまう欠点がある。

【０００９】又、画像形成体の回転と連動して現像手段
と、現像供給手段を作動させる機構が内蔵されている
と、現像手段内の作動で現像供給手段も作動してしま
い、トナーを劣化させてしまう。

【００１０】更に、前記タンデム方式は、画像形成体を
中心に、帯電手段と、露光手段、及び、現像手段とが各
々設けられた画像形成ユニットで構成されており、特に
現像手段には各々４色に対応したトナーよりなる現像剤
が内蔵され、現像を行うように一体構成されている。

【００１１】各々４色の現像剤は、常に平均して使用さ
れるとは限らず、画像により使用量が異なり、当然使用
量の多い現像剤は減少量が早い。現像剤が減少し、画像
形成が不能となったとき、例えば現像剤残量検知手段等
で使用者が現像剤の不足を判別する方法を用い、前記の
ように画像形成体も含めた画像形成ユニットを取り外し
て現像剤の補給を行う必要がある。

【００１２】取り外す際、画像形成ユニットは、画像形
成体と、帯電手段と、露光手段、及び、現像手段を内蔵
しているため重く、装置よりの着脱が大変である。

【００１３】本発明は前記の欠点を改善するため特に考
えられているものである。即ち、第１の目的は、転写手
段を中心に配置し、転写手段の駆動により各々連動して
駆動される画像形成体と共に、帯電手段と、露光手段、
及び、現像手段を設けられ、更に各々異なる色のトナー
を内蔵した複数の画像形成ユニットに於いて、使用色の
みの画像形成体を画像形成ユニットと共に転写手段の画
像形成位置に移動し、単色画像形成を行ない、転写手段
と画像形成体の駆動系の磨耗を防止すると共に、トナー
の劣化を防止し、常に良好な画像形成を行うことにあ
る。

【００１４】第２の目的は、画像形成ユニットに対し
て、内蔵された現像剤を含む現像手段を着脱自在となし
て、現像剤の補給を容易にすることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的のた
め、請求項１に於いて、像形成体の周囲に帯電手段と露
光手段と現像手段とを備え、前記像形成体上にトナー像
を形成する各々異なる色のトナーを有する複数組の画像
形成ユニットと、前記複数組の画像形成ユニットが周囲
に配置され、前記像形成体上に形成された各々異なるト
ナー像を転写して、カラー画像を形成する転写手段と、
該転写手段の駆動により前記像形成体が連動して駆動さ
れるように構成したカラー画像形成装置において、前記
各々異なる色のトナーを有する複数組の画像形成ユニッ
トのうち、画像形成に使用する色のトナーを有する画像
形成ユニットの像形成体を、前記転写手段の駆動部材
と、前記像形成体の被駆動部材とが連動し、且つ、前記
像形成体に形成されたトナー像が前記転写手段上に転写
可能な画像転写位置に移動させ、各々異なる色のトナー
を有する複数組の画像形成ユニットのうち、画像形成に
使用しない色のトナーを有する画像形成ユニットの像形
成体を、駆動部材と、被駆動部材とが連動しない非画像
転写位置に移動させること。

【００１６】請求項２に於いて、前記像形成体が画像転
写位置に移動したとき、前記転写手段に設けた駆動歯車
と、前記像形成体に設けた被駆動歯車とが噛み合い、前
記転写手段と前記像形成体とが連動して回転し、像形成
体上に形成されたトナー像を前記転写手段に転写するよ
うに構成されていること。

【００１７】請求項３に於いて、前記駆動歯車と、前記
被駆動歯車とは、ハスバ状の歯車で形成されているこ
と。

【００１８】請求項４に於いて、前記像形成体を画像形
成時の回転方向とは逆方向に回転することにより、前記
駆動歯車より、前記被駆動歯車を離間すること。

【００１９】請求項５に於いて、前記画像形成ユニット
は枠体内に設けられ、該枠体を移動させることにより、
前記像形成体を画像転写位置と、非画像転写位置との間
を移動させること。

【００２０】請求項６に於いて、前記枠体を回動するこ
とにより、前記像形成体を画像転写位置と、非画像転写
位置との間を移動させること。

【００２１】請求項７に於いて、像形成体の周囲に帯電
手段と露光手段と現像手段とを備え、前記像形成体上に
トナー像を形成する各々異なる色のトナーを有する複数
組の画像形成ユニットと、前記複数組の画像形成ユニッ
トが周囲に配置され、前記像形成体上に形成された各々
異なるトナー像を転写して、カラー画像を形成する転写
手段と、該転写手段と前記像形成体とが連動して駆動さ
れるように構成したカラー画像形成装置において、前記
複数組の画像形成ユニットより、各カラートナーを内蔵
した現像手段を着脱可能に設けたこと。

【００２２】請求項８に於いて、前記現像手段に内蔵す
るカラートナーは、一成分現像剤であること。

【００２３】請求項９に於いて、前記像形成体の周囲に
設けた帯電手段、現像手段、或いは、現像剤供給手段
は、前記像形成体に設けた歯車で連動して駆動されるよ
うに構成されていることによって達成される。

【００２４】

【発明の実施の形態】まず、画像形成プロセスおよび各
機構について、図１を用いて説明する。

【００２５】図１は、本発明の実施の形態を示すカラー
画像形成装置１００の断面構成図である。

【００２６】本実施例は、転写手段１０上に現像剤であ
るカラートナーを重ね合わせてカラー画像を形成したの
ち、転写紙Ｐに転写を行う形態である。

【００２７】転写手段１０は、その周囲に配置されてい
る４組の画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２
０Ｋにより形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を順次重ね
合わせて担持する。前記転写手段１０は、ドラム状の転
写体１０であって、円筒状の金属基体であるアルミニウ
ム基体１１上に、弾性層として導電性ゴム層１２（厚さ
５００〜５０００μｍ、電気抵抗１０⁸〜１０¹⁴Ω・ｃ
ｍのウレタンゴム層）と、更に、その上に離形性フィル
ム１３（分離用として、厚さ２０〜２００μｍ、電気抵
抗１０¹⁰〜１０¹⁶Ω・ｃｍのテフロン層）が設けられて
いる。転写体１０の周囲には、４組の画像形成ユニット
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋと、転写紙転写手段３
０、クリーニング手段１６が各々配設されている。又、
転写体１０は、軸１０１によってカラー画像形成装置１
００に回転自在に軸支されている。

【００２８】又、前記４組の画像形成ユニット２０Ｙ、
２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、各々枠体２６Ｙ，２６Ｍ，
２６Ｃ，２６Ｋ内に設けられ、該枠体２６Ｙ，２６Ｍ，
２６Ｃ，２６Ｋがカラー画像形成装置１００内で移動可
能に設けられ、各画像形成ユニットを、ドラム状の転写
体１０に対して使用色に応じて画像転写位置か、又は非
画像転写位置に移動させるための移動用部材２７Ｙ，２
７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋが各々枠体２６Ｙ，２６Ｍ，２６
Ｃ，２６Ｋと接触して設けられている。

【００２９】前記４組の画像形成ユニット２０Ｙ、２０
Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、感光体ドラム２１Ｙ，２１Ｍ，
２１Ｃ，２１Ｋを中心に、回転する帯電手段２２Ｙ，２
２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋと、露光手段２３Ｙ，２３Ｍ，２
３Ｃ，２３Ｋと、回転する現像手段２４Ｙ，２４Ｍ，２
４Ｃ，２４Ｋ、及び、感光体ドラム２１Ｙ，２１Ｍ，２
１Ｃ，２１Ｋをクリーニングするクリーニング手段２５
Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋより構成されている。

【００３０】前記画像転写位置とは、画像形成ユニット
の像形成体に、トナー像が形成され、前記転写体上に前
記像形成体のトナー像が転写される位置を言う。

【００３１】又、前記非画像転写位置とは、画像形成ユ
ニットの像形成体が、前記転写体より離れ、像形成体よ
り転写体上にトナー像が転写されない位置を言う。

【００３２】前記画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２
０Ｃ、２０Ｋは、転写体１０にそれぞれ形成するトナー
像の色が異なるだけで、同じ構成であり、図２、図３に
より画像形成ユニット２０Ｙを例にして詳細に説明す
る。

【００３３】カラー画像形成装置１００の一部に移動自
在に枠体２６Ｙを設け、前記のように移動用部材２７Ｙ
が枠体２６Ｙに接触して設けられている。移動用部材２
７Ｙは、制御手段Ｃで制御される駆動モータ２８Ｙによ
り駆動回転される。又、枠体２６Ｙを移動用部材２７Ｙ
に接触させるため、カラー画像形成装置１００内の一部
と、枠体２６Ｙ間にスプリングＳＹが設けられている。

【００３４】枠体２６Ｙ内に設けた画像形成ユニット２
０Ｙは、像形成体である感光体ドラム２１Ｙの周囲に、
像形成体帯電手段２２Ｙ（以下、単に帯電手段２２Ｙ、
あるいは、帯電器２２Ｙという）、露光手段２３Ｙ、現
像手段２４Ｙ、像形成体クリーニング手段２５Ｙ（以
下、単にクリーニング手段２５Ｙ、あるいは、クリーニ
ングブレード２５Ｙという）を配置し、感光体ドラム２
１Ｙ上にイエロー（Ｙ）のトナー像を形成するものであ
る。また、本実施の形態においては、この画像形成ユニ
ット２０Ｙのうち、少なくとも感光体ドラム２１Ｙ、帯
電手段２２Ｙ、現像手段２４Ｙ、クリーニング手段２５
Ｙを一体化するように設けている。

【００３５】イエロートナー像を形成する感光体ドラム
２１Ｙは、円筒状の導電性基体上に、光導電性感光層を
設けたものである。この感光体ドラム２１Ｙの両端に
は、転写体１０との間隙保持を維持するために、感光体
ドラム２１Ｙと同軸に、図３で示すように転写体１０に
当接する突当コロ２１１Ｙが設けられている。突当コロ
が当接する転写体１０の当接部１０Ｔは、弾性層１２を
設けずに、突当コロ２１１Ｙが直接アルミニウム基体１
１に当接している。また、感光体ドラム２１Ｙの一方の
端部には、転写体１０のハスバ状に形成した駆動歯車で
ある転写体歯車１０Ｇを設け、ハスバ状に形成した被駆
動歯車である感光体歯車２１２Ｙが設けられている。こ
れらにより、感光体ドラム２１Ｙは、転写体１０との位
置決めがなされ、前記転写体歯車１０Ｇと、感光体歯車
２１２Ｙで転写体１０に従動する方向に連動して回転駆
動される。このようにハスバ状の歯車を用いることで、
転写体１０より感光体ドラム２１Ｙを円滑に回転するこ
とが出来る。

【００３６】帯電手段２２Ｙは、感光体ドラム２１Ｙに
対して一様な電位を与える手段であって、本実施の形態
においては、感光体ドラム２１Ｙと接触しながら従動回
転をするローラ状のローラ帯電器２２Ｙが用いられてい
る。

【００３７】露光手段２３Ｙは、ローラ帯電器２２Ｙに
よって一様な電位を与えられた感光体ドラム２１Ｙ上
に、画像信号（イエロー）に基づいて露光を行い、イエ
ローの画像に対応する静電潜像を形成する手段であっ
て、この露光手段２３Ｙとしては、感光体ドラム２１Ｙ
の軸方向にアレイ状に発光素子を配列したＬＥＤと結像
素子（商品名；セルフォックレンズ）とから構成される
もの、あるいは、レーザー光学系などが用いられる。

【００３８】現像手段２４Ｙは、現像剤であるイエロー
トナーを収容し、感光体ドラム２１Ｙ上に形成された静
電潜像を反転現像して、イエロートナー像を形成する手
段である。本実施の形態の現像手段２４Ｙにおいては、
現像手段２４Ｙ内に収容されているイエロートナーを、
攪拌部材２４１Ｙにより攪拌した後、矢示の方向に回転
する表面が弾性（スポンジ）のトナー供給ローラ２４２
Ｙにより、現像スリーブ２４３Ｙへ供給する。このと
き、薄層形成部材２４４Ｙにより現像スリーブ２４３Ｙ
上のイエロートナーを均一の薄層とする。現像手段２４
Ｙの現像作用に際しては、矢示の方向に回転する現像ス
リーブ２４３Ｙに対し、直流あるいはさらに交流を加え
た現像バイアスが印加され、現像手段２４Ｙの収容する
一成分によるジャンピング現像が行われて、接地されて
いる感光体ドラム２１Ｙに対して、トナーと同極性の直
流成分と交流成分とを重畳したバイアスを印加して、非
接触の反転現像が行われる。なお、現像スリーブ２４３
Ｙの画像領域外の両端部に設けられた突当コロ２１１Ｙ
が、感光体ドラム２１Ｙに当接することにより、現像ス
リーブ２４３Ｙと感光体ドラム２１Ｙとを非接触に保っ
ている。なお、非接触現像ではなく、接触現像を用いる
こともできる。

【００３９】感光体ドラム２１Ｙ上に形成されたイエロ
ーのトナー像は、突当コロ２１２Ｙが、転写体１０の位
置決め部１０Ｔに接触しながら回転し、トナーと逆極性
のバイアス電圧の印加される転写体１０により、順次、
転写体１０上に転写される。

【００４０】クリーニング手段２５Ｙは、イエロートナ
ー像が転写体１０に転写された後に、感光体ドラム２１
Ｙ上に残留したイエロートナーを、感光体ドラム１０上
から除去するための手段であって、本実施の形態におい
ては、クリーニング手段２５Ｙが感光体ドラム２１Ｙに
摺接することにより、残留トナーの除去を行っている。

【００４１】このようにして、画像形成ユニット２０Ｙ
により、帯電、露光、現像の行程により形成された画像
信号（イエロー）に対応したイエロートナー像は、転写
体１０上に転写される。

【００４２】そして、図１に示すように、その他の画像
形成ユニット２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋも同様に、それぞ
れ感光体ドラム２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ上に、画像信号
（マゼンタ）に対応したマゼンタトナー像、画像信号
（シアン）に対応したシアントナー像、画像信号（黒）
に対応した黒トナー像が並列処理的に、同期をとりなが
ら形成される。このような操作により、各画像形成ユニ
ット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの各感光体ドラム
２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ上に形成されたトナー
像は、順次、１〜２ＫＶの転写バイアスを印加した転写
体１０上に転写され、トナー像が重ね合わされる。全て
のトナー像が重ね合わさると、転写体１０上に、カラー
トナー像が形成される。

【００４３】一方、転写体１０の下部には、転写材収納
手段である給紙カセットＣＡが設けられ、給紙カセット
ＣＡ内に収容された転写材である転写紙Ｐは、給紙ロー
ラｒ１の作動により、給紙カセット３１内から搬出さ
れ、タイミングローラ対ｒ２へと送られる。タイミング
ローラ対ｒ２は、転写体１０上に形成されたカラートナ
ー像と同期するように、転写紙Ｐを送り出す。

【００４４】送り出された転写紙Ｐは、転写位置で転写
紙転写手段３０により、転写体１０上に形成されたカラ
ートナー像を転写される。この転写紙転写手段３０は、
アースされたローラ３１、転写ベルト３２、紙帯電器３
３、転写電極３４、紙分離ＡＣ除電器３５から構成され
ている。

【００４５】送り出された転写紙Ｐは、ローラ３１に張
設され、転写体１０の周速度に同期して矢示の方向に回
転する転写ベルト３２により、転写位置へと搬送され
る。転写ベルト３２は、１０⁶〜１０¹⁰Ω・ｃｍの高抵
抗のベルト状のものである。この際、転写紙Ｐは、転写
材帯電手段としての紙帯電器３３によりトナーと同極性
に紙帯電され、転写ベルト３２に吸着されて転写位置へ
と給送される。トナーと同極性に紙帯電を行うことによ
り、転写体１０上のカラートナー像と引き合うことを防
止して、カラートナー像の乱れを防止している。また、
転写材帯電手段としては、転写ベルト３２に接離可能な
通電ローラやブラシ帯電器など用いることができる。

【００４６】転写位置では、転写電極３４により、転写
体１０上のカラートナー像が、転写紙Ｐ上へと転写され
る。この転写電極３４により、転写紙Ｐの裏面には、転
写体１０のバイアスより高いトナーと反対極性の電圧で
ある１．５〜３ＫＶの電位となるように、コロナ放電が
なされる。

【００４７】カラートナー像の転写を受けた転写紙Ｐ
は、転写ベルト３２によりさらに搬送され、転写材分離
用としての紙分離ＡＣ除電器３５により除電され、転写
ベルト３２より分離され、定着手段４０へと搬送され
る。定着手段４０において、加熱ローラ４１と加圧ロー
ラ４２とにより加熱・圧着されカラートナー像が転写紙
Ｐ上に容着・定着された後、転写紙Ｐは排紙ローラ対ｒ
３によりカラー画像形成装置の上部に設けられたトレイ
上に排出される。

【００４８】一方、カラートナー像が転写紙Ｐへ転写さ
れた転写体１０は、転写体クリーニング手段１６である
クリーニングブレード１６１によって、転写体１０上を
摺擦され、転写体１０上に残留した残留トナーを除去・
清掃される。また、転写ベルト３２上には、転写ベルト
クリーニング手段３６としてブレードが摺接しており、
紙分離後の転写ベルト３２上をクリーニングする。

【００４９】本実施の形態においては、感光体ドラム２
１上にトナー像を形成する各手段をを一体化した画像形
成ユニット２０を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、
シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）の４色分として４組備えてい
る。そして、これら４組の画像形成ユニット２０Ｙ、２
０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、左右にそれぞれ２個ずつなる
ように配置することにより、四角い等方形とすることが
できたので、歪みや熱変形を受け難いカラー画像形成装
置になる。さらに、スペースの効率化が図られてコンパ
クトで、バランスがとれ、転写体１０にかかる負荷の均
一化を図り回転を安定させることができ、ユニットの交
換性を向上させることができる。

【００５０】以上の説明は、画像形成ユニット２０Ｙ、
２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを各々転写体１０の画像転写位
置に移動して、感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、
２１Ｋに形成した各トナー像を転写体１０に転写し、カ
ラー画像を該転写体１０に形成するものである。

【００５１】次に、転写体１０に単色のトナー像を形成
する手段について説明する。

【００５２】図４は、前記図１、図２に示す画像形成ユ
ニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを画像転写位
置、又は非画像転写位置に移動させるための制御回路の
ブロック図を示す。

【００５３】カラー画像形成装置１００で、例えば複写
装置等に設けられている操作用キーボード等の外部指命
手段３０２より、例えばイエロー（Ｙ）の画像形成が指
命される。又プリンタの場合は、外部のコンピュータよ
り外部指命手段３０２にイエロー（Ｙ）が入力され、イ
エロー（Ｙ）の画像信号がＣＰＵ３０１を介して使用色
判定手段３０３に入力される。使用色判定手段３０３で
使用色が判定されＣＰＵ３０１に設定される。一方、原
稿、又は外部のコンピュータより受けた画像データが画
像メモリ３０４より前記ＣＰＵ３０１に画像データが入
力され設定されている。以上の設定により、ＣＰＵ３０
１より画像形成ユニット移動制御手段３０６が制御さ
れ、該制御信号により、イエロー（Ｙ）に対応した画像
形成ユニット２０Ｙのみが画像転写位置に移動する。

【００５４】先ず、前記図２に示すように、前記画像形
成ユニット移動制御手段３０６により、駆動モータ２８
Ｙが駆動し、カム構造の移動用部材２７Ｙをスプリング
ＳＹに抗して、枠体２６Ｙをカラー画像形成装置１００
内で転写体１０の方向に移動させ、感光体ドラム２１Ｙ
を転写体１０の画像転写位置に移動して停止する。

【００５５】図５は前記のようにイエロー（Ｙ）に対応
した画像形成ユニット２０Ｙのみが転写体１０に近接
し、イエロー（Ｙ）のトナーによる画像形成が可能で、
他の画像形成ユニット２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、枠体
２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋに接触した移動用部材２７Ｍ、
２７Ｃ，２７Ｋの動作で非画像形成位置で停止してい
る。

【００５６】この状態で、前記図４に示す画像メモリ３
０４より書込み系３０５よりＣＰＵ３０１に入力された
画像信号により、帯電手段２２Ｙで帯電された感光体ド
ラム２１Ｙに露光手段２３Ｙで露光し、現像手段２４Ｙ
で現像することにより、イエロー（Ｙ）の単色画像を形
成する。転写体１０を時計方向に駆動回転し、転写体１
０のハスバ状の転写体歯車１０Ｇに噛み合った感光体ド
ラム２１Ｙのハスバ状に形成した被駆動歯車の感光体歯
車２１２Ｙにより、感光体ドラム２１Ｙが従動して駆動
回転されることにより、感光体ドラム２１Ｙに形成した
イエロー（Ｙ）のトナーによる単色画像が転写体１０に
転写される。

【００５７】次に、前記図１で説明した画像転写プロセ
スにより、給紙される記録紙Ｐに転写体１０のイエロー
（Ｙ）のトナー画像が転写され、記録紙Ｐは定着手段４
０に搬送されて定着された後排紙ローラ１３により外部
に排紙される。

【００５８】本実施例では、イエロー（Ｙ）に対応した
画像形成ユニット２０Ｙのみを移動してイエロー（Ｙ）
画像を転写体１０に転写して形成したが、外部よりの入
力信号により、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色
（Ｋ）の何れかの単色の枠体２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋを
必要に応じて移動用部材２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋを駆動
モータ２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋで作動させ、単色画像を
記録紙Ｐに形成することが出来る。

【００５９】又、単色の画像転写以外に、例えばイエロ
ー（Ｙ）とシアン（Ｃ）、又は、マゼンタ（Ｍ）、シア
ン（Ｃ）の２色か、イエロー（Ｙ）とシアン（Ｃ）、及
び、マゼンタ（Ｍ）の３色の画像形成ユニットを画像転
写位置に移動し、画像を転写体１０に転写してもよい。

【００６０】次に単色のトナー像を転写体１０に形成す
にため、画像形成ユニットを、画像転写位置と、非画像
転写位置に移動するための他の構成を説明する。

【００６１】図６（ａ），（ｂ）は、転写体１０の画像
転写位置と、非画像転写位置に画像形成ユニットを回転
移動する機構を示す正面図である。

【００６２】本実施例では、シアン（Ｃ）を形成する前
記画像形成ユニット２０Ｃの構成を例にして説明する。

【００６３】図６（ａ）は、画像形成ユニット２０Ｃを
構成した枠体２６Ｃの一部に支持軸２０１を設け、該枠
体２６Ｃの下部に接触するようにカム構造の移動用部材
２７Ｃを設ける。像形成体である感光体ドラム２１Ｃの
周囲に、像形成体帯電手段２２Ｃ、露光手段２３Ｃ、現
像手段２４Ｃ、クリーニング手段２５Ｃを配置し、感光
体ドラム２１Ｃ上に、図１、図２で説明した画像形成プ
ロセスと同様に、シアン（Ｃ）のトナー像を形成するも
のである。又、前記図３に示すように、転写体１０の軸
１０１と一体にハスバ状の転写体歯車１０Ｇが設けられ
ており、該転写体歯車１０Ｇと噛み合うハスバ状の歯車
よりなる感光体歯車２１２Ｃが、前記感光体ドラム２１
Ｃに設けられ、ＣＰＵ３０１により駆動モータＭを駆動
することで転写体１０の転写体歯車１０Ｇが時計方向に
回転し、転写体歯車１０Ｇに噛み合った感光体ドラム２
１Ｃの感光体歯車２１２Ｃが回転し、トナー画像を転写
体１０に転写する。トナー像の転写は、図１で説明した
画像形成プロセスにより、感光体ドラム２１Ｃ上のシア
ン（Ｃ）のトナー像を転写体１０に転写される。

【００６４】又、本実施の形態においては、この画像形
成ユニット２０Ｃのうち、少なくとも感光体ドラム２１
Ｃ、帯電手段２２Ｃ、現像手段２４Ｃ、クリーニング手
段２５Ｃを一体化するように設けている。

【００６５】図６（ｂ）は、画像形成ユニット２０Ｃに
より転写体１０上に感光体ドラム２１Ｃより画像転写が
行わないときの状態を示している。

【００６６】先ず、図６（ａ）に示すように、ＣＰＵ３
０１より駆動モータＭを介して転写体１０を、転写体１
０に、感光体ドラム２１Ｃのトナー画像を転写する方向
と逆方向である反時計方向に回転することにより、感光
体歯車２１２Ｃも従動して回転する。該回転中、図６
（ｂ）に示すように、画像形成ユニット移動制御手段３
０６により駆動モータ２８Ｃを駆動し、移動用部材２７
Ｃを回動させ、支持軸２０１を中心に枠体２６Ｃを上方
に押し上げる。

【００６７】このように構成することにより、ハスバ状
で形成した転写体歯車１０Ｇと、ハスバ状に形成した感
光体歯車２１２Ｃは歯先で振動することなく、円滑に外
すことが出来る。以上のような操作により感光体ドラム
２１Ｃを転写体１０の画像転写位置より、非画像転写位
置に円滑、且つ短時間に離間させる。

【００６８】以上の説明は、転写体１０に、画像形成ユ
ニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの感光体ドラム
２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋでカラー画像を転写す
る方法と、転写体１０に、単色のトナー画像を転写する
方法を説明した。

【００６９】次に、画像形成ユニットに設けられ、トナ
ーを内蔵した現像手段と、感光体ドラムを取り外して交
換するもので、特に現像手段の交換でトナー補給を簡単
に行う手段について説明する。

【００７０】図７は、現像手段と、感光体ドラムを画像
形成ユニットより着脱可能とし、交換できる画像形成ユ
ニットの正面図である。

【００７１】本実施例を前記画像形成ユニット２０Ｃの
構成を例にして説明する。

【００７２】画像形成ユニット２０Ｃを構成した枠体２
６Ｃはカラー画像形成装置１００に設けた案内部材１１
１に設けられており、該枠体２６Ｃの一部に接触するよ
うにカム構造の移動用部材２７Ｃが設けられ、スプリン
グＳＣに抗して枠体２６Ｃと共に画像形成ユニット２０
Ｃを所定の画像形成位置で停止している。枠体２６Ｃ内
には像形成体である感光体ドラム２１Ｃの周囲に、帯電
手段２２Ｃ、露光手段２３Ｃが設けられ、枠体２６Ｃと
着脱自在に設けられ交換可能となした第２枠体２６１Ｃ
内には、現像手段２４Ｃと、現像剤供給手段２４１Ｃ、
及び、現像剤攪拌手段２４２Ｃが各々設けられ、現像手
段２４Ｃが感光体ドラム２１Ｃの周囲に対峙するように
配置されている。

【００７３】更に、第２枠体２６１Ｃ内には、一成分現
像剤Ｔよりなるシアン（Ｃ）のトナーが内蔵されてお
り、該一成分現像剤Ｔの残量を検知する現像剤残量検知
手段Ａが現像手段２４Ｃ内に設けられている。

【００７４】前記感光体ドラム２１Ｃ上には、前記画像
形成プロセスによりシアン（Ｃ）のトナー像を形成し、
前記同様転写体１０にシアン（Ｃ）のトナー像を感光体
ドラム２１Ｃ上より転写した後、感光体ドラム２１Ｃの
周囲をクリーニング手段２５Ｃでクリーニングするよう
に配置されている。

【００７５】図８は、前記図７の画像形成ユニット２０
Ｃに於いて、枠体２６Ｃより第２枠体２６１Ｃを取り外
した状態を示す斜視図である。

【００７６】図示のように、感光体ドラム２１Ｃと一体
の芯軸ＳＡ１，ＳＡ２を、枠体２６Ｃに形成した受部２
６２，２６３に挿入し、感光体ドラム２１Ｃを枠体２６
Ｃに回転自在に設けると共に、感光体ドラム２１Ｃの芯
軸ＳＡ１，ＳＡ２が受部２６２，２６３より着脱自在に
設けられている。

【００７７】又、枠体２６Ｃ内には、ローラ状の帯電手
段２２Ｃが回転自在に設けられ、前記感光体ドラム２１
Ｃに設けたハスバ状の感光体歯車２１２Ｃと、帯電手段
２２Ｃに設けたハスバ状の歯車２２Ｇが互いに噛み合っ
た状態で設けられている。そして、枠体２６Ｃが前記図
７の画像転写位置に移動しているときは、転写体１０に
設けたハスバ状の転写体歯車１０Ｇと感光体ドラム２１
Ｃに設けたハスバ状の感光体歯車２１２Ｃが噛み合った
状態となっている。

【００７８】一方、固定ネジ５０，５１，５２，５３を
枠体２６Ｃより取り外すことで、枠体２６Ｃより第２枠
体２６１Ｃを取り外すことが出来る。第２枠体２６１Ｃ
内には現像手段２４Ｃと、現像剤供給手段２４１Ｃと、
現像剤攪拌手段２４２Ｃが設けられ、更に、シアントナ
ーよりなる一成分現像剤が内蔵され、現像剤残量検知手
段Ａが設けられている。

【００７９】そして、現像手段２４Ｃに設けたハスバ状
の歯車２４Ｇと、現像剤供給手段２４１Ｃに設けたハス
バ状の歯車２４１Ｇと、現像剤攪拌手段２４２Ｃに設け
たハスバ状の歯車２４２Ｇが互いに噛み合った状態で設
けられている。

【００８０】このように構成することにより、第２枠体
２６１Ｃを固定ネジ５０，５１，５２，５３で枠体２６
Ｃに固定すると、感光体ドラム２１Ｃに設けたハスバ状
の感光体歯車２１２Ｃが噛み合い、現像手段２４Ｃと、
現像剤供給手段２４１Ｃ及び現像剤攪拌手段２４２Ｃを
同時に回転することが可能となり、一成分現像剤Ｔを現
像手段２４Ｃに送ることが出来る。又、一成分現像剤Ｔ
を用いることで抵抗が少なく現像剤供給手段２４１Ｃ及
び現像剤攪拌手段２４２Ｃを円滑に回転駆動することが
出来る。

【００８１】画像形成ユニット２０Ｃで単色、又はカラ
ー画像形成により、第２枠体２６１Ｃ内のシアントナー
よりなる一成分現像剤Ｔが消費され、現像不能となった
ときには現像剤残量検知手段Ａにより現像剤不足がＣＰ
Ｕ３０１よりカラー画像形成装置１００の操作部に表示
されるか、又は、作動が停止するようにする。

【００８２】その際、固定ネジ５０，５１，５２，５３
を固定状態を解除し、第２枠体２６１Ｃを枠体２６Ｃよ
り取り外し、一成分現像剤Ｔが内蔵した新たな第２枠体
２６１Ｃを取り付ければよい。従って、カラー画像形成
装置１００より画像形成ユニット２０Ｃを取り外すこと
なく、一成分現像剤を内蔵した現像手段のみ固定ネジ５
０，５１，５２，５３を取り外すことで着脱可能である
ため、簡単に交換することが出来る。

【００８３】又、前記固定ネジ５０，５１，５２，５３
より容易な構成として、現像手段の第２枠体２６１Ｃと
画像形成ユニット２０Ｃを互いに凹凸溝で嵌合し、側方
に引き出し、新たな現像手段と交換してもよい。

【００８４】以上のように、画像形成ユニット２０Ｃで
説明したが、画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｋ
にも現像手段を内蔵した交換可能の第２枠体が設けられ
ている。

【００８５】又、画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２
０Ｃの現像手段２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃには一成分非磁
性現像剤を用い、現像手段２４Ｋには、一成分非磁性現
像剤か、又は磁性現像剤を用いてもよい。

【００８６】更に、クリーニング部２５Ｙ，２５Ｍ，２
５Ｃ，２５Ｋには、回収トナーが詰まるので、該トナー
を排出する機構が必要となるが、特開平６−５１６７２
号公報、及び特開平８−１５２８３２号公報に示された
機構のように、図１に示すクリーニングブレードに代わ
ってクリーニングローラを設け、トナーと逆極性バイア
ス残留トナーを回収し、トナーと同極性のバイアスによ
り、クリーニングローラより感光体ドラム２１Ｙ，２１
Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋへと排出する方式を用いることで廃
トナーの回収問題が解決出来る。

【００８７】

【発明の効果】請求項１に於いて、像形成体の周囲に帯
電手段と露光手段と現像手段とを備え、前記像形成体上
にトナー像を形成する各々異なる色のトナーを有する複
数組の画像形成ユニットと、前記複数組の画像形成ユニ
ットが周囲に配置され、前記像形成体上に形成された各
々異なるトナー像を転写して、カラー画像を形成する転
写手段と、該転写手段の駆動により前記像形成体が連動
して駆動されるように構成したカラー画像形成装置にお
いて、前記各々異なる色のトナーを有する複数組の画像
形成ユニットのうち、画像形成に使用する色のトナーを
有する画像形成ユニットの像形成体を、前記転写手段の
駆動部材と、前記像形成体の被駆動部材とが連動し、且
つ、前記像形成体に形成されたトナー像が前記転写手段
上に転写可能な画像転写位置に移動させ、各々異なる色
のトナーを有する複数組の画像形成ユニットのうち、画
像形成に使用しない色のトナーを有する画像形成ユニッ
トの像形成体を、駆動部材と、被駆動部材とが連動しな
い非画像転写位置に移動させることにより、転写手段の
画像転写位置には、使用される色のトナー像を形成する
像形成体のみ、像形成ユニットと共に画像転写位置に移
動し、転写手段により像形成体が連動して駆動されてト
ナー像の転写が行われ、使用しない色のトナーを有する
画像形成ユニットの像形成体は、転写手段より離れて非
画像転写位置に移動しているため、駆動部材と、被駆動
部材が離れており、駆動部材と、被駆動部材の磨耗が防
止され、更に、前記転写手段の駆動負荷が軽減されるた
め、良好な画像を得ることが出来る。

【００８８】請求項２に於いて、前記像形成体が画像転
写位置に移動したとき、前記転写手段に設けた駆動歯車
と、前記像形成体に設けた被駆動歯車とが噛み合い、前
記転写手段と前記像形成体とが連動して回転し、像形成
体上に形成されたトナー像を前記転写手段に転写するよ
うに構成されていること。

【００８９】請求項３に於いて、前記駆動歯車と、前記
被駆動歯車とは、ハスバ状の歯車で形成されているの
で、転写手段に像形成体が画像転写位置に移動した時、
転写手段の駆動歯車と、像形成体の被駆動歯車が噛み合
うため、像形成体に各々駆動手段を設ける必要がなく、
装置のコスト低減を計ることが来る。

【００９０】請求項４に於いて、前記像形成体を画像形
成時の回転方向とは逆方向に回転することにより、前記
駆動歯車より、前記被駆動歯車を離間することにより、
駆動歯車より被駆動歯車を円滑に離間することが出来
る。

【００９１】請求項５に於いて、前記画像形成ユニット
は枠体内に設けられ、該枠体を移動させることにより、
前記像形成体を画像転写位置と、非画像転写位置との間
を移動させることにより、画像形成ユニットは移動用部
材により枠体を介して安定した移動が可能であり、良好
な画像を得ることが出来る。

【００９２】請求項６に於いて、前記枠体を回動するこ
とにより、前記像形成体を画像転写位置と、非画転写成
位置との間を移動させることにより、画像形成体を転写
手段の画像転写位置から非画転写成位置に対して、円
滑、且つ短時間に移動し、又、画像形成体を非画像転写
位置から転写手段の画像転写位置にも短時間に移動出来
る。

【００９３】請求項７に於いて、像形成体の周囲に帯電
手段と露光手段と現像手段とを備え、前記像形成体上に
トナー像を形成する各々異なる色のトナーを有する複数
組の画像形成ユニットと、前記複数組の画像形成ユニッ
トが周囲に配置され、前記像形成体上に形成された各々
異なるトナー像を転写して、カラー画像を形成する転写
手段と、該転写手段と前記像形成体とが連動して駆動さ
れるように構成したカラー画像形成装置において、前記
複数組の画像形成ユニットより、各カラートナーを内蔵
した現像手段を着脱可能に設けたことにより、画像形成
ユニットをカラー画像形成装置より取り外すことなく、
トナーを内蔵した現像手段を簡単に交換することが出来
る。

【００９４】請求項８に於いて、前記現像手段に内蔵す
るカラートナーは、一成分現像剤であることにより、現
像手段を駆動する際、カラートナーの抵抗が少なく現像
手段を円滑に駆動することが出来る。

【００９５】請求項９に於いて、前記像形成体の周囲に
設けた帯電手段、現像手段、或いは、現像剤供給手段
は、前記像形成体に設けた歯車で連動して駆動されるよ
うに構成されていることにより、像形成体と共に同時に
回転出来るため、機構が簡単であり、像形成体に形成さ
れる画像も良好である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー画像形成装置の断面構成図であ
る。

【図２】本発明の画像形成ユニットの断面構成図であ
る。

【図３】本発明の転写体と画像形成ユニットとを示した
斜視図である。

【図４】本発明の画像形成ユニットを動作させる制御手
段のブロック図である。

【図５】本発明の制御手段により画像形成ユニットが移
動した状態を示すカラー画像形成装置の断面構成図であ
る。

【図６】本発明の画像形成ユニットの他の実施例を示す
正面図である。

【図７】本発明の現像手段を別に構成した画像形成ユニ
ットの正面図である。

【図８】本発明の現像手段を別に構成した画像形成ユニ
ットの斜視図である。

【符号の説明】

１０転写体（転写手段）２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ画像形成ユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ感光体ドラム（像形
成体）２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ帯電手段２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ露光手段２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ現像手段２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋクリーニング手段２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ枠体２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋ移動用部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像形成体の周囲に帯電手段と露光手段と
現像手段とを備え、前記像形成体上にトナー像を形成す
る各々異なる色のトナーを有する複数組の画像形成ユニ
ットと、前記複数組の画像形成ユニットが周囲に配置され、前記
像形成体上に形成された各々異なるトナー像を転写し
て、カラー画像を形成する転写手段と、該転写手段の駆動により前記像形成体が連動して駆動さ
れるように構成したカラー画像形成装置において、前記各々異なる色のトナーを有する複数組の画像形成ユ
ニットのうち、画像形成に使用する色のトナーを有する
画像形成ユニットの像形成体を、前記転写手段の駆動部
材と、前記像形成体の被駆動部材とが連動し、且つ、前
記像形成体に形成されたトナー像が前記転写手段上に転
写可能な画像転写位置に移動させ、各々異なる色のトナーを有する複数組の画像形成ユニッ
トのうち、画像形成に使用しない色のトナーを有する画
像形成ユニットの像形成体を、駆動部材と、被駆動部材
とが連動しない非画像転写位置に移動させることを特徴
とするカラー画像形成装置。
【請求項２】前記像形成体が画像転写位置に移動した
とき、前記転写手段に設けた駆動歯車と、前記像形成体
に設けた被駆動歯車とが噛み合い、前記転写手段と前記
像形成体とが連動して回転し、像形成体上に形成された
トナー像を前記転写手段に転写するように構成されてい
ることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装
置。
【請求項３】前記駆動歯車と、前記被駆動歯車とは、
ハスバ状の歯車で形成されていることを特徴とする請求
項２記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】前記像形成体を画像形成時の回転方向と
は逆方向に回転することにより、前記駆動歯車より、前
記被駆動歯車を離間することを特徴とする請求項２又は
請求項３記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】前記画像形成ユニットは枠体内に設けら
れ、該枠体を移動させることにより、前記像形成体を画
像転写位置と、非画像転写位置との間を移動させること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のカラ
ー画像形成装置。
【請求項６】前記枠体を回動することにより、前記像
形成体を画像転写位置と、非画像転写位置との間を移動
させることを特徴とする請求項５記載のカラー画像形成
装置。
【請求項７】像形成体の周囲に帯電手段と露光手段と
現像手段とを備え、前記像形成体上にトナー像を形成す
る各々異なる色のトナーを有する複数組の画像形成ユニ
ットと、前記複数組の画像形成ユニットが周囲に配置され、前記
像形成体上に形成された各々異なるトナー像を転写し
て、カラー画像を形成する転写手段と、該転写手段と前記像形成体とが連動して駆動されるよう
に構成したカラー画像形成装置において、前記複数組の画像形成ユニットより、各カラートナーを
内蔵した現像手段を着脱可能に設けたことを特徴とする
カラー画像形成装置。
【請求項８】前記現像手段に内蔵するカラートナー
は、一成分現像剤であることを特徴とする請求項７記載
のカラー画像形成装置。
【請求項９】前記像形成体の周囲に設けた帯電手段、
現像手段、或いは、現像剤供給手段は、前記像形成体に
設けた歯車で連動して駆動されるように構成されている
ことを特徴とする請求項７又は、請求項８記載のカラー
画像形成装置。