JPH0619271A - カラー画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 黒、白の画像形成を基調にカラーを付加する
画像形成装置において、装置の小型化と複写速度の向上
を同時に達成し、更に作像ユニットの交換、トナーの補
給のための作像ユニットの着脱操作を容易化するように
したカラー画像形成方法を提供すること。 【構成】 記録紙上に感光体1 上のトナー像を転写、定
着する電子写真方式の作像部を備えた画像形成装置にお
いて、感光体の回転方向上流側から順次第１の帯電器2
、第１の露光部3 、黒トナーを有する現像器4 、第２
の帯電器5 、第２の露光部6 、複数のカラー現像器7Y、7
M、7Cを配置し、カラー画像形成時に黒色と次の一色から
成る最初の２色については感光体上の該２色のトナーを
記録紙上に同時に転写し、３色目以降については各色ご
とに逐次転写媒体8 に保持した記録紙上に感光体上から
トナーを転写するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真プロセスを利用
したカラー画像形成装置による画像形成方法及びその作
像ユニットの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスを利用したカラー画像
形成装置におけるカラー画像の形成方法としては種々の
方式が存するが、一般には感光体の周辺にイエロー、マ
ゼンタ、シアンの現像器を順次配置し、感光体上に複数
の現像像を重ね合わせて記録紙上に転写してから定着す
ることによってカラー画像を得ている。ところで、一回
の作像工程において感光体を複数回回転させて複数のカ
ラー画像を形成する方式においては、装置を小型化でき
る利点を有する一方でカラーの複写速度が遅いという問
題を有している。また、感光体を複数個配置するととも
に、各感光体毎に異なった色の現像器を配置することに
よって、各感光体を一回転させる間にカラー画像を形成
するようにした方式にあっては、カラーの複写速度が速
いという利点を有する一方で、装置が大型化するという
欠点を有している。

【０００３】また、カラー画像形成に用いられる作像ユ
ニット（感光体、現像器、クリーニングユニット等々）
は、現像器を複数基含むために大型化せざるを得ないば
かりか、メンテナンス時における作像ユニットを一体化
しての交換や、トナーの補給等に伴うユニットの着脱操
作が煩わしいという問題を有している。

【０００４】特開平２−１４０７６８号、同２−１４３
２６３号、２−１４１７７７号、２−１５７８５９号、
３−２１４１７２号公報には、複数の現像器を有するプ
ロセスカートリッジが開示されているが、プロセスカー
トリッジ自体としての着脱や、メンテナンス等のための
操作が容易になっている訳ではなく、しかも大型で重量
も大きいものとならざるを得ない。このようなところか
ら、フルカラー画像形成装置（特に黒、白の画像形成を
基調としたカラー画像形成装置）においては、(1) 装置
の小型化とカラーの複写速度向上を同時に達成するこ
と、(2) 作像ユニットの交換、トナーの補給のための作
像ユニットの着脱操作を容易化すること、が強く望まれ
ていた。

【０００５】

【発明の目的】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り、黒、白の画像形成を基調にカラーを付加する画像形
成装置において、装置の小型化と複写速度の向上を同時
に達成し、更に作像ユニットの交換、トナーの補給のた
めの作像ユニットの着脱操作を容易化するようにしたカ
ラー画像形成方法を提供することを目的としている。

【０００６】

【発明の構成】上記目的を達成するため、本発明方法
は、記録紙上に感光体上のトナー像を転写、定着する電
子写真方式の作像部を備えた画像形成装置において、感
光体の回転方向上流側から順次第１の帯電器、第１の露
光部、黒トナーを有する現像器、第２の帯電器、第２の
露光部、複数のカラー現像器を配置し、カラー画像形成
時に黒色と次の一色から成る最初の２色については感光
体上の該２色のトナーを記録紙上に同時に転写し、３色
目以降については各色ごとに逐次転写媒体に保持した記
録紙上に感光体上からトナーを転写するようにしたこ
と、前記複数のカラー現像器をリボルバー型現像ユニッ
トとしたことを特徴とする。

【０００７】以下、添付図面により本発明を詳細に説明
する。図１は本発明方法を実施するためのカラー画像形
成装置の一実施例の概略構成説明図であり、下構造体Ａ
に対して上構造体ＢをヒンジＨを介して開閉自在に枢支
したタイプのものである。この画像形成装置の作像部
は、小型の感光体ドラム１の周囲に第１帯電器２、第１
露光部３、小型の黒現像器４、第２帯電器５、第２露光
部６、３色カラートナーを有するリボルバー型のカラー
現像ユニット７、転写ドラム８、クリーニング部９を、
感光体１の回転方向下流へ向けて順次配置した構成を有
する。各露光部３、６に照射されるレーザ光はレーザ光
学系Ｌから出射される。感光体ドラム１の周面と転写ド
ラム８との接触部近傍には記録紙を転写ドラム８上に静
電的に吸着させるための帯電器１０と、感光体ドラム上
のトナー像を記録紙上に転写させるための転写器１１
と、転写ドラム８に静電的に吸着して搬送される記録紙
から電荷を取り除く除電器１２とが設けられ、更に転写
位置の下流側には転写ドラム８外周面から記録紙を分離
させる分離爪１３と、定着装置１４が夫々設けられてい
る。

【０００８】リボルバー型の現像ユニット７は、回転軸
７ａを中心として回転自在に支持されると共に、そのケ
ーシング内は周方向へ３室に区画され、各室はイエロ
ー、マゼンタ、シアンのトナーを感光体上に塗布するた
めの独立したカラー現像器７Ｙ、７Ｍ、７Ｃとなってい
る。各カラー現像器７Ｙ、７Ｍ、７Ｃの構成は従来例と
変わるところがないので詳細な説明は省略する。分離の
補助的動作を行う分離爪１３は、記録紙が転写ドラム８
上から分離されるタイミングに合わせて転写ドラムに接
触し、分離を行うよう制御されるが、通常は非接触状態
にある。

【０００９】上記構成を有した画像形成装置によって黒
画像モードを選択、実行する場合には、通常の白黒画像
形成プロセスと同様の工程が行われる。即ち、感光体上
では第１帯電器２による感光体の帯電、第１露光部３に
おける白黒画像情報の露光、黒現像器４による黒現像、
転写器１１による黒画像の記録紙への転写、クリーニン
グ部９による感光体表面のクリーニングという工程が行
われる。

【００１０】次に、単色カラー画像モードを選択した場
合には、第２帯電器５による感光体の帯電、第２露光部
６における単色カラー画像情報の露光、リボルバー型現
像ユニット７による単色カラー現像、転写器１１による
画像の記録紙への転写、クリーニング部９による感光体
表面のクリーニングという工程が行われる。

【００１１】次に、２色（黒＋カラー一色）の画像モー
ドを選択した時には、まず上記黒画像モードの場合と同
じ手順により黒画像を形成するために、感光体上に一様
に帯電した後、黒の画像信号に従って露光、現像を行
う。次にカラー（例えばマゼンタ）の画像形成を行うた
めに再度帯電器５により感光体１上を一様に帯電し、カ
ラーの画像信号に従って露光部６にてカラー露光を行
い、リボルバー型現像ユニット７によりカラー現像を行
う。

【００１２】この時、図示しない制御部は、マゼンタ現
像部による現像の開始タイミングが帯電露光のタイミン
グに適合するようにリボルバー型現像ユニット７を回転
させて、該マゼンタ現像部を予め感光体表面に対向配置
せしめておく。現像終了後に前記転写ドラム８に吸着し
た記録紙に感光体上の黒トナーと、カラー（マゼンタ）
トナーから成る像を同時に転写する。転写を受けた記録
紙は分離後に定着部１４へ送られる。この工程では感光
体１は１回転することになり、複写速度を速めることに
なる。

【００１３】次に、３色（黒＋カラー）以上の画像モー
ドを選択した場合には、黒色と次のカラー一色（例えば
マゼンタ）の現像までは上記２色モードの場合と同じ工
程を経て行い、３色目は帯電器５による感光体の帯電、
カラー（例えばシアン）の画像信号に従ったカラー露光
（露光部６）、現像ユニット７のシアン現像器７Ｃによ
るカラー現像を行う。一方、２色目までの転写を受けた
記録紙はそのまま転写ドラム８に静電的に吸着せしめら
れて転写ドラムの回転と共にドラム上を移動し、転写部
において３色目の転写を受けた後に除電分離を受けて、
定着部１４へ送られる。４色のフルカラー画像形成時
は、３色目の現像の後に同様の工程により４色目のカラ
ー画像の現像、転写を行う。次に、白黒以外のカラー、
２、３色からなる画像モードを選択した時には、感光体
上の画像形成については、帯電器５による感光体上の帯
電、第２露光部６における露光、カラー現像器による現
像を色数分だけ繰り返す。

【００１４】このように本発明において４色のトナー
（黒、Ｙ、Ｍ、Ｃ）を使用してフルカラー画像の形成を
行う場合には、最初の２色目までは同時２色の画像形成
が行われるため、転写ドラムは合計３回転で画像形成を
終えることができ、回転数が少ない分だけ複写速度を早
くすることができる。これに対して従来の画像形成方式
では転写ドラムを４回転させる必要があり、画像形成に
要する時間が増大する。

【００１５】また本発明では黒トナー現像器４を第１と
第２の露光部３、６の間に設けているため、感光体１上
の第１と第２の露光部との間の距離を短くすることがで
きる。即ち、複写機等に於いて２色の画像信号に応じた
２つの露光光を感光体上に相互の位置をずらすことなく
結像させるためには、第１と第２の露光部間の距離分に
相当するディレーメモリ（感光体上に画像を書き込むタ
イミングを予め遅らせ、２色の相互の位置関係を合わせ
るために用いるメモリ）を必要とするが、このメモリ容
量（メモリコスト）は露光部間の距離に比例して増減す
る。従って、第１と第２の露光部間距離を極力短く設定
すれば、メモリに要するコストは安くなる。第１と第２
の露光部間距離を極力短く設定するためには、最も使用
頻度が高く、且つ小型化することができる現像器として
黒現像器４を上流側にセッティングすることが有効であ
る。本発明ではこのことに着目して、小型の黒現像器を
第１と第２の露光部の間に配置して、第１と第２の露光
部間距離を極力短くすることを可能とした。

【００１６】なお、本発明において、黒の現像器を必要
とする理由は、カラー画像形成装置といえども、実際に
は白／黒画像形成を基調とし、カラーを付加的な要素と
していることが多く、カラー現像ユニットはオプション
扱いとしてもよいからである。従って、作像ユニットと
して一体化して交換を行う場合には、黒現像器を中心と
してマガジン化するのが好ましく、無駄がない。

【００１７】このように本発明の上記実施例の画像形成
装置の作像部は、基本的に黒トナーを有する小型の第１
の現像器４と、その下流に位置する複数のカラー現像器
を一体的に構成したリボルバー型の第２の現像ユニット
７と、転写ドラム８とから少なくとも構成されている。
そして、感光体を小型化することを前提として、第１の
帯電部、露光部の下流側に黒現像器４を配置し、更にそ
の下流側にリボルバー型現像ユニット７を配置したの
で、黒現像器とリボルバー型現像ユニット７とをコンパ
クトに配置して小型化、低コスト化、メンテナンス容易
化（感光体及び感光体回りのマガジン化）を図ることが
できる。なお、転写媒体としては、転写ドラム、又は中
間転写ドラム、ベルト方式等を利用可能であるが、図１
の実施例では転写ドラムを転写媒体として利用すること
により小型化、メンテンナンスの容易化を図ったもので
ある。

【００１８】なお、図５は従来のカラー画像形成装置の
作像部の構成を示す概略図であり、図１の実施例と同一
の構成要素には同一の符号を付してある。この従来例で
は感光体１の上流側のカラー現像ユニット７を配置し、
下流側に黒現像器４を配置しているため、図１のものと
比べて全体の構造が大型化していることが明らかであ
る。

【００１９】次に、図２は本発明方法を実現するための
画像形成装置の第２実施例を示しており、転写媒体とし
て中間転写ドラム２０を用い、各現像器により現像され
たトナーを一旦中間転写ドラム２０上に転写し、中間転
写ドラム２０に対する全ての転写が終了した後で、搬送
ベルト２１上を搬送される記録紙に転写を行うタイプの
画像形成装置に本発明を適用したものである。この実施
例でも上記第１実施例と同様に小型感光体ドラム１の周
囲に第１帯電器２、第１露光部３、小型黒現像器４、第
２帯電器５、第２露光部６、３色カラートナーを有する
リボルバー型の現像ユニット７、中間転写ドラム２０、
クリーニング部９を、感光体１の回転方向下流へ向けて
順次配置した構成を有するので、第１実施例の場合と同
様に黒現像器４とリボルバー型現像ユニット７とをコン
パクトに配置して小型化、低コスト化、メンテナンス容
易化（感光体及び感光体回りのマガジン化）を図ること
ができる。

【００２０】次に、図３(a) 及び(b) は図１の実施例に
おける作像部構成要素のユニット化の一例を示す図であ
り、(a) は下構造体Ａに対して上構造体Ｂを開放した状
態を示す概略構成説明図であり、(b) は黒現像器と、帯
電器と、クリーニング部とを一体化したマガジンの概略
構成説明図である。この実施例は下構造体Ａに対して上
構造体Ｂをヒンジ部Ｈにて開閉自在に構成したものであ
り、感光体１とリボルバー型現像ユニット７と転写ドラ
ム８等を下構造体Ａ側に設け、黒現像器４とクリーニン
グ部９とから成る着脱自在のマガジンＭを上構造体Ｂに
設けた構成が特徴的である。なお、上下の構造体Ａ、Ｂ
を閉止した時に感光体回りに配置される第１帯電器２、
第１露光部３、黒現像器４、第２帯電器５、第２露光部
６、３色カラートナーを有するリボルバー型の現像ユニ
ット７、転写ドラム８、クリーニング部９の配列順序は
上記第１、第２実施例と同様である。マガジンＭは上構
造体を開放したときに図３(a) に矢印で示す方向へ着脱
可能となり、マガジンの交換は例えば黒現像器４内のト
ナーがなくなった時に行われる。この実施例では上構造
体が軽量化し、開閉動作が容易となる。また、感光体１
に取手を設けて下構造体の上部開口から上方へ着脱する
ようにしてもよい。また、リボルバー型現像ユニット７
も同様に上方へ取り出すようにしてもよい。

【００２１】次に、図４(a) 及び(b) は作像部構成要素
をユニット化した他の例であり、図３の実施例中のマガ
ジンに感光体を付加した構成が特徴的である。この実施
例では図３の効果に加えて、トナーがなくなった時に、
黒現像器４と共に感光体１を一回の作業で交換できる点
が利点である。また、感光体が上構造体Ｂ側に位置して
いるため、これを開放した時に搬送経路内のジャム処理
が容易となる。なお、図３、図４の実施例では、マガジ
ンＭに帯電器２、５や第２露光用の反射ミラー３０（図
１）を付加することによって、これらに飛散トナーが付
着して画質の劣化を招来する虞れがある場合における付
着トナーの清掃作業を容易化してもよい。なお、上記実
施例ではカラー現像ユニットとしてリボルバー型のもの
を例示したが、これは一例に過ぎず、従来の如く多段式
（各色用の現像器を感光体周面に沿って固定的に配置し
たもの）の現像器を用いてもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明方法によれば、黒、
白の画像形成を基調にカラーを付加する画像形成装置に
おいて、装置の小型化と複写速度の向上を同時に達成
し、更に作像ユニットの交換、トナーの補給のための作
像ユニットの着脱操作を容易化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施する画像形成装置の一実施例
を示す概略構成説明図。

【図２】図１とは異なった転写媒体を利用した画像形成
装置に本発明方法を適用した例を示す概略図。

【図３】(a) 及び(b) は図１の実施例の画像形成装置の
作像部の一部をマガジン化する例を示す図及びマガジン
部の構成説明図。

【図４】(a) 及び(b) は図１の実施例の画像形成装置の
作像部の一部をマガジン化する他の例を示す図及びマガ
ジン部の構成説明図。

【図５】図１の実施例との比較のための従来例の構成説
明図である。

【符号の説明】

Ａ 下構造体、Ｂ 上構造体、１ 感光体ドラム、２
第１帯電器、３ 第１露光部、４ 黒現像器、５ 第２
帯電器、６ 第２露光部、７ リボルバー型現像ユニッ
ト、７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ カラー現像器、８ 転写ドラム
（転写媒体）、９クリーニング部、１０ 帯電器、１１
転写器、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録紙上に感光体上のトナー像を転写、
   定着する電子写真方式の作像部を備えた画像形成装置に
   おいて、感光体の回転方向上流側から順次第１の帯電
   器、第１の露光部、黒トナーを有する現像器、第２の帯
   電器、第２の露光部、複数のカラー現像器を配置し、カ
   ラー画像形成時に黒色と次の一色から成る最初の２色に
   ついては感光体上の該２色のトナーを記録紙上に同時に
   転写し、３色目以降については各色ごとに逐次転写媒体
   に保持した記録紙上に感光体上からトナーを転写するよ
   うにしたことを特徴とするカラー画像形成方法。
2. 【請求項２】 前記複数のカラー現像器をリボルバー型
   現像ユニットとしたことを特徴とする請求項１記載のカ
   ラー画像形成方法。