(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報に応じて各色成分の静電潜像が順次形成される像担持体と、夫々に異なる色成分トナーが含まれた複数の現像器と、これら現像器を保持して回転するロータリ現像ユニットと、記録シートを保持して上記像担持体と同期回転し、その１回転サイクル毎に上記像担持体上に形成される各色成分のトナー像を上記記録シートに多重転写させる転写体と、上記ロータリ現像ユニットの回転を制御し、静電潜像の現像に使用する一の現像器を上記像担持体と対向する現像ポジションに設定する一方、総ての現像器を現像ポジションから退避したホームポジションに設定する交換制御手段とを備えたカラー画像形成装置において、
前記現像ポジションに設定されている現像器を他色の現像器に交換する際のロータリ現像ユニットの回転速度は、ホームポジションに設定されているいずれかの現像器を現像ポジションに設定する際の回転速度、及び現像ポジションに設定されている現像器をホームポジションに設定する際の回転速度よりも低速であることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
画像情報に応じて各色成分の静電潜像が順次形成される像担持体と、夫々に異なる色成分トナーが含まれた４基の現像器と、これら現像器を保持して回転するロータリ現像ユニットと、記録シートを保持して上記像担持体と同期回転し、その１回転サイクル毎に上記像担持体上に形成される各色成分のトナー像を上記記録シートに多重転写させる転写体と、上記ロータリ現像ユニットの回転を制御し、静電潜像の現像に使用する一の現像器を上記像担持体と対向する現像ポジションに設定する一方、総ての現像器を現像ポジションから退避したホームポジションに設定する交換制御手段とを備えたカラー画像形成装置において、
前記現像ポジションに設定されている現像器を他色の現像器に交換する際、上記転写体の１回転サイクル中におけるトナー像の形成が終了した直後に、前記ロータリ現像ユニットを４５°だけ回転させて停止させ、更に、次の転写体の１回転サイクル中におけるトナー像の形成が開始される直前に、前記ロータリ現像ユニットを４５°だけ回転させることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項３】
１色目のトナー像を記録シートに転写させる転写体の１回転サイクルの後であって、２色目のトナー像を記録シートに転写させる転写体の１回転サイクルの前に、転写体の回転サイクルが１乃至複数存在する場合に、当該回転サイクル中において上記交換制御手段がいずれの現像器をも現像ポジションから退避させることを特徴とする請求項１又は２記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
一の記録シートに対して最終色のトナー像を記録シートに転写させる転写体の１回転サイクルの後であって、他の記録シートに対する１色目のトナー像を記録シートに転写させる転写体の１回転サイクルの前に、転写体の回転サイクルが１乃至複数存在する場合に、当該回転サイクル中において上記交換制御手段がいずれの現像器をも現像ポジションから退避させることを特徴とする請求項１又は２記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転写体に保持された記録シートに対して各色成分トナー像を繰り返し転写する所謂多重転写方式のカラー画像形成装置に係り、特に、夫々に異なる色成分トナーを含んだ複数の現像器が像担持体の対向位置に入れ替わり設定されるカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
所謂多重転写方式のカラー画像形成装置としては、画像情報に基づいてトナー像が形成される感光体ドラムと記録シートを巻付け保持する転写ドラムとを同期回転させて、感光体ドラム上に順次形成される各色トナー像を転写ドラム上の記録シートに多重転写し、この重ね合わせトナー像を定着器によって記録シートに定着するようにしたものが従来から知られている。
【０００３】
このような装置においては、各色成分（例えば、ブラックＫ、イエローＹ、マゼンタＭ及びシアンＣ）のトナーを含んだ複数の現像器が感光体ドラムの周囲に配設されているが、画像形成時においては一の現像器のみが感光体ドラムと対向する現像ポジションに設定されて静電潜像の現像が行われ、他の現像器については感光体ドラムから離間した退避位置にこれらが設定されている。そして、カラー画像を形成する場合であれば、各色成分のトナー像の現像工程が終了する度毎に現像ボジションに位置する現像器の交換が行われ、次のトナー像の現像工程の開始を待つ間は新たな現像器が現像ポジションに設定されている。
【０００４】
また、画像形成が行われていない状態、すなわち画像形成動作の開始に備えて待機している状態では全色の現像器が退避位置に設定され、画像形成動作が開始されると最初のトナー像に係る現像器が現像ポジションに設定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような多重転写方式のカラー画像形成装置では、転写ドラムの１回転サイクル毎に感光体ドラム上のトナー像が記録シートに転写されるので、感光体ドラム上での画像形成区間及び非画像形成区間の長さは転写ドラムの外径及び記録シートのサイズから一義的に決まってしまう。例えば、ＪＩＳ規格Ａ３版サイズの記録シートを長手方向に送って画像形成を行うためには、転写ドラムの周長として４２０ｍｍ以上必要となるが、この転写ドラムでＪＩＳ規格Ａ４版サイズの記録シートを短手方向に送って画像形成を行うとすれば、感光体ドラム上での画像形成区間は２１０ｍｍなので、非画像形成区間は２１０ｍｍ以上となり、非画像形成区間の長さは画像形成区間のそれよりも長くなってしまう。
【０００６】
そして、このことは以下のような問題点を生じる。すなわち、従来の装置ではカラー画像の形成動作が一旦開始されると、各色成分のトナー像の形成が終了した直後に現像器の交換が行われ、新たな色成分の現像器が現像ポジション設定された状態で次のトナー像の現像工程の開始を待つので、感光体ドラム上の非画像形成区間と現像器との対向時間が長くなり、感光体ドラムがトナーで汚れてしまうのである。また、感光体ドラムに付着したトナーは転写体ドラムに転移するので、転写ドラムに記録シートを保持した際に当該記録シートが汚れてしまうという問題点も生じる。
【０００７】
特に、カラー複写機において色変換や二つの原稿のはめ込み合成等の編集機能を利用する場合には、原稿を読み込むと同時に１色目のトナー像を感光体ドラム上に形成した後、２色目のトナー像を形成する迄に読み込んだ画像情報の処理が行われ、この処理時間は転写ドラムの１回転サイクルの整数倍でなくてはならない。このため、感光体ドラム上の非画像形成区間はその分だけ長くなり、当該区間と現像器との対向時間も長くなることから、前述の問題点が顕著に生じることになる。
【０００８】
また、特開平４−３３７７５１号公報には、オーバヘッドプロジェクタ（ＯＨＰ）用シートや厚紙等の熱容量の大きい記録シートに画像形成を行う際に、十分な熱エネルギを記録シートに与えることができるよう、記録シートに対する最終色トナー像の転写が終了した後に転写ドラムの回転速度を低下させ、この低下した速度で記録シートを定着器に挿通させるカラー画像形成装置が開示されている。この装置では最終色トナー像を記録シートに転写した後、次の記録シートに１色目のトナー像を形成する迄に、転写ドラムの回転速度の減速及び増速が行われ、この速度変更の時間はやはり転写ドラムの１回転サイクルの整数倍でなくてはならない。従って、このような場合にも感光体ドラム上の非画像形成区間はその分だけ長くなり、現像器と感光体ドラムとの対向時間か長くなるので、前述の問題点が顕著に生じることになる。
【０００９】
更に、カラー画像ではなく単色画像を複数枚の記録シートに連続して形成する場合には、画像形成動作の開始から終了迄の間、特定の現像器が現像ポジションに設定され続けるので、やはり感光体ドラム上の非画像形成区間と現像器との対向時間は長くなってしまい、前述の問題点が顕著に生じることになる。
【００１０】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、像担持体上の非画像形成区間と現像器との対向時間を短縮し、トナーによる像担持体及び転写体の汚染を防止して、高品位のカラー画像を形成することが可能なカラー画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のカラー画像形成装置は、画像情報に応じて各色成分の静電潜像が順次形成される像担持体と、夫々に異なる色成分トナーが含まれた複数の現像器と、これら現像器のうち静電潜像の現像に使用する一の現像器を上記像担持体の対向位置に設定する現像器交換手段と、記録シートを保持して上記像担持体と同期回転し、その１回転サイクル毎に上記像担持体上に形成される各色成分のトナー像を上記記録シートに多重転写させる転写体と、上記現像器交換手段を制御し、上記転写体の１回転サイクル中におけるトナー像の形成が終了した直後から、次の転写体の１回転サイクル中におけるトナー像の形成が開始される直前まで、いずれの現像器をも像担持体との対向位置から退避させる交換制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
このような技術的手段によれば、転写体の１回転サイクル中におけるトナー像の形成が終了すると、上記交換制御手段が直ちに現像器交換手段を制御し、像担持体との対向位置に設定されていた現像器を当該位置から退避させる。そして、上記交換制御手段は次の転写体の１回転サイクル中におけるトナー像の形成が開始される直前になると、かかるトナー像の形成に使用される現像器を像担持体との対向位置に設定する。すなわち、この発明においては、トナー像の形成が終了した直後から次のトナー像の形成が開始される直前までの間、いずれの現像器も像担持体との対向位置に設定されることなく当該位置から退避するので、像担持体の非画像形成区間と現像ポジションに設定された現像器とが長時間対向するのを防止することができる。
【００１３】
ここで、上記現像器交換手段としては、複数ある現像器のうち、いずれか一の現像器のみを像担持体との対向位置に設定すると共にその他の現像器を像担持体との対向位置から退避させるものであれば良く、例えば各現像器を個別に当該対向位置に進出させるものであっても良いし、後述するロータリ現像ユニットの如く、全ての現像器を保持して移動しながら一の現像器のみを像担持体との対向位置に設定するものであっても良い。但し、駆動モータの回転角度の制御のみで現像器の交換を全て制御できるという観点からすれば、上記ロータリ現像ユニットであることが好ましい。
【００１４】
また、本発明は、互いに前後する転写体の回転サイクルにおいてトナー像が連続して形成される場合のみならず、これら回転サイクルの間にトナー像が形成されない所謂空回転サイクルが存在する場合にも適用することができる。例えば、前述したカラー画像の編集の如く、画像情報の処理時間を稼ぐために１色目のトナー像の形成と２色目のそれとの間に転写体の空回転サイクルが存在する場合や、前述した特開平４−３３７７５１号公報のカラー画像形成装置の如く、連続する２枚の厚紙やＯＨＰシートに対してトナー像を形成する間に転写体の空回転サイクルが存在する場合である。
【００１５】
これらの場合であっても、トナー像の形成が終了した直後から次のトナー像の形成が開始される直前までの間、すなわち転写体の空回転サイクル中においてはいずれの現像器も現像ポジションから退避するので、像担持体上の非画像形成区間と現像ポジションに設定された現像器とが長時間対向するのを防止することができる。
【００１６】
更に、本発明は、単色トナー像を複数枚の記録シートに対して繰り返し転写する場合についても適用することができる。すなわち、このような場合は現像器の交換を必要としないが、トナー像の形成が終了した直後に現像器を像担持体の対向位置から一旦退避させ、次のトナー像の形成が開始される直前に当該現像器を像担持体の対向位置に再設定することにより、像担持体上の非画像形成区間と現像ポジションに設定された現像器とが長時間対向するのを防止することができる。
【００１７】
【実施例】
以下、添付図面に基づいて本発明のカラー画像形成装置を詳細に説明する。
図１及び図２はこの発明が適用されたカラー複写機の第一実施例を示すものである。同図において、符号２０は感光体ドラム、２１は感光体ドラム２０の表面を予め帯電する帯電コロトロン、２２は帯電コロトロン２１により帯電された感光体ドラム２０上に静電潜像を書込む露光走査系、２３はブラック（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各トナー像が収容される四つの現像器２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙが回転自在に配設され、適宜切換選択されるロータリ現像ユニット、２４は感光体ドラム２０上の電位を除去する転写前処理コロトロン、２５は感光体ドラム２０上の残留トナーを除去するクリーナ、２６は感光体ドラム２０上の残留電荷を除去するイレーズランプである。
【００１８】
この実施例において、露光走査系２２は、プラテン２２１上にセットされた原稿２２２に光ビームを照射する露光ランプ２２３と、この露光ランプ２２３を原稿２２２領域に亘って移動させるキャリッジ２２４と、露光ランプ２２３による原稿２２２面からのビームを所定の経路に沿って導く反射ミラー２２５と、原稿２２２面からのビームを各色成分毎のデジタル信号に変換するカラーイメージセンサ２２６と、原稿２２２面からのビームをカラーイメージセンサ２２６部位に結像させる結像レンズ２２７と、上記イメージセンサ２２６で取り込んだ各色成分の画像信号に基づいてレーザビームを感光体ドラム２０の主走査方向に沿って照射するレーザ走査ユニット２２８とで構成されている。尚、レーザ走査ユニット２２８は、例えば半導体レーザ２２８ａ、半導体レーザ２２８ａからのビームを感光体ドラム２０の主走査方向に亘つて振り分け偏向するポリゴンミラー２２８ｂ、半導体レーザ２２８ａからのビームを感光体ドラム２０の主走査方向ラインに沿って結像させる結像レンズ２２８ｃ及びビーム経路を規制する反射ミラー２２８ｄ等にて構成される。
【００１９】
一方、上記ロータリ現像ユニット２３は現像モータ７３（図５に表示）によって回転駆動されるようになっており、複写動作が開始されると図３に示すように四つの現像器２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙのうち、いずれか一の現像器（図３でばブラック現像器２３Ｋ）が感光体ドラム２０と対向する現像ポジションに設定される。そして、ロータリ現像ユニット２３を矢線方向へ９０°ずつ回転させることにより、現像ポジションに設定される現像器が順次交換される。また、図４に示すように、シアン現像器２３Ｃから４５°回転した位置には全ての現像器が現像ポジションから退避したホームポジションが設定されており、複写動作が終了するとロータリ現像ユニット２３はこのホームポジションに移動設定される。
【００２０】
また、符号３１は周面に記録シート３０が巻付け保持され、この記録シート３０に感光体ドラム２０上の各色成分トナー像を順次多重転写する転写ドラムである。図２に示すように、この転写ドラム３１は、一対のリング体３３を一本のタイバー３４で連結したドラム枠３２に例えばポリフッ化ビリニデン等のドラムシート３を張り渡したものであり、このドラムシート３５を予め帯電することによつて記録シート３０を静電吸着するようにしたものである。
【００２１】
更に、上記転写ドラム３１には、図１及び図２に示すように、記録シート３０保持時にドラムシート３５を帯電する吸着コロトロン４１と、感光体ドラム２０上のトナー像を記録シート３０側へ転写させる転写コロトロン４２と、最終色の転写工程が終了した記録シート３０を除電する除電コロトロン４３と、最終色の転写工程が終了したドラムシート３５上の電荷を除去するクリーニング除電コロトロン４４と、最終色の転写工程が終了したドラムシート３５に付着した紙粉等を清掃するクリーニングブラシ４５と、記録シート３０を剥離する時にドラムシート３５を内側から押し上げる内押しロール４６と、記録シート３０を剥離する剥離フィンガ４７とが設けられている。尚、符号４８は図示外のシート給送カセットから供給された記録シート３０を各モードに応じた所定のタイミングで吸着コロトロン４１部位へ搬送するシート搬送系である。
【００２２】
また更に、符号５０は転写工程の終了した記録シート３０を挿通させ、記録シート３０上に未定着トナー像を定着させる定着器であり、この実施例では、内部にヒータが内蔵された加熱ロール５１とこの加熱ロール５１に圧接配置される加圧ロール５２とで構成され、上記転写ドラム３１からの記録シート３０が案内プレート５３を介して定着器５０へ搬送されるようになっている。また、符号５４は定着器５０を通過した記録シート３０を搬送するフューザ出口ロール、５５は定着器５０を通過した記録シート３０の後端検出用のフューザ出口スイッチ、５６は定着された記録シート３０が収容される排出トレイ、５７は排出トレイ５６へ記録シート３０を送出するための出口ロールである。
【００２３】
また、この実施例におけるカラー複写機の駆動制御系を図５に示す。
同図において、符号６１は露光ランプ２２３を点灯させるランプドライバ、６２及び６３はキャリッジ２２４を駆動するキャリッジモータ及びそのモータドライバである。
【００２４】
また、符号７１及び７２は感光ドラム２０及び転写ドラム３１を同期回転させるドラムモータ及びそのモータドライバ、７３及び７４はロータリ現像ユニット２３の各現像器２３Ｋ〜２３Ｃを交換し、所定の現像器を駆動する現像モータ及びそのモータドライバ、７５及び７６は定着器５０及びシート搬送系を駆動するためのメインモータ及びそのそのモータドライバである。
【００２５】
更に、上記転写ドラム３１と同軸に半月状プレート８１が設けられ、この半月状プレート８１を横切る位置には発光部と受光部とからなる光学センサ８２が配設されており、転写ドラム３１の半回転毎に光学センサ８２の出力がオンオフを繰り返すようになっており、この光学センサ８２の出力の立上り及び立ち下がり点がエッジ検出回路８３にて検出されるようになっている。
【００２６】
そして、符号１００はＣＰＵ１０１、各種複写実行プログラム（通常モード、ＯＨＰモード、はめ込み合成モード、単色モード）や複写機の停止プログラム等の各種プログラムが予め格納されるＲＯＭ１０２、ＣＰＵ１０１にてプログラムを実行する際にデータを一時的に格納するＲＡＭ１０３及びＩ／Ｏポート１０４をシステムバス１０５にて相互に接続したマイクロコンピュータであり、上記エッジ検出回路８３からの検出パルスがＩ／Ｏポート１０４を介してマイクロコンピュータ１００内に基準タイミング信号として取り込まれ、マイクロコンピュータ１００からのモータ制御信号及びランプ点灯信号がＩ／Ｏポート１０４を介して各モータドライバ６３、７２、７４、７６へ送出され、キャリッジモータ６２、ドラムモータ７１、現像モータ７３及びメインモータ７５が制御されるようになっている。すなわち、上記マイクロコンピュータが本発明の交換制御手段に該当する。
【００２７】
次に、この実施例に係るカラー複写機の動作について説明する。
◎通常モード（普通紙）
今、４色カラーモードを選択してスタートスイッチ９１をオン操作すると、ドラムモータ７１及びメインモータ７５が同期駆動してシステムのサイクルアップが行われる。サイクルアップが完了すると、転写ドラム３１の１回転目に対応した所定のタイミングでランプ２２３が点灯すると共にキャッリッジモータ６２が駆動され、原稿２２２の走査が行われる。これにより、感光体ドラム２０上にはブラックＫに対応した静電潜像の書き込みが行われる。
【００２８】
一方、図６（ａ）に示すように、転写ドラム３１の１回転目に対応した所定のタイミングで現像モータ７３が駆動され、ホームポジションに設定されているロータリー現像ユニット２３が４５°回転して、ブラック現像器２３Ｋが現像ポジションへ設定される。これにより、上記静電潜像はブラック現像器２３Ｋによってその書き込みタイミングから少し遅れて現像される。そして、かかる現像により形成されたブラックＫのトナー像は、転写ドラム３１に保持された記録シート３０に転写される。また、ブラック現像器２３Ｋによる現像工程が終了すると、現像モータ７３が駆動されてロータリ現像ユニット２３が緩やかに回転を開始し、ブラック現像器２３Ｋが現像ポジションから退避する。
【００２９】
次に、転写ドラム３１の２回転目に対応した所定のタイミングで原稿２２２の走査が行われ、感光体ドラム２０上にはイエローＹに対応した静電潜像の書き込みが行われる。このとき、ロータリ現像ユニット２３は依然回転を続けており、イエローＹの静電潜像が現像ポジションに到達する直前に９０°の回転を終了し、イエロー現像器２３Ｙが現像ポジションに設定される。これにより、感光体ドラム２０上の非画像区間が現像ポジションを通過している間は、現像器が現像ポジションから退避しているので、かかる非画像区間に対して現像器からトナーが付着ことはない。
【００３０】
そして、現像ポジションに到達したイエローＹの静電潜像は現像ポジションに設定されたイエロー現像器２３Ｙによって現像され、形成されたイエローＹトナー像は転写ドラム３１に保持された記録シート３０に転写される。また、イエロー現像器２３Ｙによる現像工程が終了すると、やはりロータリ現像ユニット２３が緩やかに９０°回転を開始して、イエロー現像器２３Ｙが現像ポジションから退避すると共に、次のマゼンタＭの静電潜像が現像ポジションに到達する直前にマゼンタ現像器２３Ｍが現像ポジションに設定される。
【００３１】
以降は転写ドラム３１の３回転目及び４回転目についてこれら動作が繰り返され、その度毎にマゼンタＭ及びシアンＣのトナー像が感光体ドラム２０から転写ドラム３１に保持された記録シート３０に転写され、記録シート３０上には４色のトナー像による重ね合わせトナー像が形成される。そして、シアンＣのトナー像の転写が終了した記録シート３０はそのまま転写ドラム３１から剥離され、定着器５０を経て排出トレイ５６に排出される。一方、シアンＣの現像工程が終了すると、ロータリ現像ユニット２３は４５°回転してホームポジションに設定される。また、コピースタート前に複数枚のコピーが指定されているのであれば、ロータリ現像ユニット２３は緩やかに９０°回転し、２枚目の記録シート３０に対するブラックＫの静電潜像が現像ポジションに到達する直前にブラック現像器２３Ｋが現像ポジションに設定される。
【００３２】
尚、図６（ａ）に示す例では現像器を交換する際にロータリ現像ユニット２３を緩やかに９０°回転させ、互いに前後する現像工程の合間に現像器が現像ポジショに設定されるのを防止したが、図６（ｂ）に示すように、ロータリ現像ユニット２３を４５°ずつ２回に分けて回転させて現像器の交換を行うこともできる。すなわち、ブラックＫの現像工程が終了した直後にロータリ現像ユニット２３を４５°回転させて、ブラック現像器２３Ｋを現像ポジションから退避させる一方、イエローＹの静電潜像が現像ポジションに到達する直前にロータリ現像ユニット２３を更に４５°回転させて、イエロー現像器２３Ｙを現像ポジションに設定する。このようにすれば、図６（ａ）に示す例と同様、感光体ドラム２０上の非画像区間が現像ポジションを通過している間は、現像器が現像ポジションから退避していることになるので、かかる非画像区間に対して現像器からトナーが付着ことはない。
【００３３】
◎はめ込み合成モード
はめ込み合成モードは、原稿上の指定された領域に対して他の原稿上で指定された領域の画像情報を組み込んで複写を行う際に使用される。このため、露光走査系２０で二枚の原稿を読み込んだ後に、画像情報の合成処理を行う時間が必要となり、この処理時間にもドラムモータ７１は感光体ドラム２０及び転写ドラム３１を回転させている。
【００３４】
今、４色カラーモードを選択すると共に合成モードスイッチ９３をオン操作してはめ込み合成モードを選択し、スタートスイッチ９１をオン操作すると、システムのサイクルアップが完了した後に、転写ドラム３１の１回転目に対応した所定のタイミングで原稿２２２の走査が行われる。これにより、感光体ドラム２０上にはブラックＫに対応した静電潜像の書き込みが行われる。
【００３５】
一方、図７に示すように、転写ドラム３１の１回転目に対応した所定のタイミングでホームポジションに設定されているロータリー現像ユニット２３が４５°回転し、ブラック現像器２３Ｋが現像ポジションへ設定される。これにより、上記静電潜像はブラック現像器２３Ｋによってその書き込みタイミングから少し遅れて現像される。そして、このようにして形成されたブラックＫのトナー像は、転写ドラム３１に保持された記録シート３０に転写される。ブラック現像器２３Ｋによる現像工程が終了すると、現像モータ７３が駆動されてロータリ現像ユニット２３が３１５°回転し、ロータリ現像ユニット２３はホームポジションに設定される。
【００３６】
このモードでは転写ドラム３１の２回転目及び３回転目（必要によっては更に数回転）が画像情報の処理時間に当てられており、この間、感光体ドラム上にはトナー像が形成されず、転写ドラムはブラックＫトナー像が転写された記録シートを保持したまま空回転をすることになる。しかし、この処理時間中はロータリ現像ユニット２３がホームポジションに設定されており、全ての現像器は現像ポジションから退避しているので、感光体ドラム２０上の非画像区間に対して現像器からトナーが付着することはない。これにより、転写ドラムに保持されている記録シートの汚れを防止することができる。
【００３７】
画像情報の処理が終了すると、転写ドラム３１の４回転目に対応した所定のタイミングで原稿２２２の走査が行われ、感光体ドラム２０上にはイエローＹに対応した静電潜像の書き込みが行われる。また、ロータリ現像ユニット２３はホームポジションから１３５°回転して、イエロー現像器２３Ｙが現像ポジションに設定される。そして、上記静電潜像はイエロー現像器２３Ｙによってその書き込みタイミングから少し遅れて現像され、この現像工程が終了すると、ロータリ現像ユニット２３が図６に示す通常モードと同様に緩やかに９０°（あるいは４５°ずつ２回に分けて）回転してマゼンタ現像器２３Ｍが現像ポジションに設定される。また、形成されたイエローＹトナー像は転写ドラム３１に保持された記録シート３０に転写される。
【００３８】
この後、マゼンタＭ及びシアンＣの色成分については既に画像情報の処理が終了しているので、転写ドラム３１の５回転目でマゼンタＭのトナー像が、転写ドラム３１の６回転目でシアンＣのトナー像が感光体ドラム２０に形成され、夫々転写ドラム３１に保持された記録シートに転写される。これにより、記録シート３０上には４色のトナー像による重ね合わせトナー像が形成される。また、マゼンタＭの現像工程が終了すると、ロータリ現像ユニット２３は前回の現像器交換と同様に緩やかに９０°（あるいは４５°ずつ２回に分けて）回転してシアン現像器２３Ｃが現像ポジションに設定され、シアンＣの現像工程が終了すると、ロータリ現像ユニット２３は４５°回転してホームポジションに設定される。
【００３９】
尚、このはめ込み合成モードでは、ブラックＫの現像工程が終了した直後にロータリ現像ユニット２３を４５°回転させ、イエローＹの現像工程が開始される直前に更に４５°回転させてイエロー現像器２３Ｙを現像ポジションに設定するようにしても良い。
【００４０】
◎ＯＨＰモード
ＯＨＰモードは、記録シート３０としてＯＨＰ用シートを用い、これに原稿２２２の画像情報をコピーする場合に使用される。ＯＨＰ用シート３０は普通紙に比べて熱容量が大きいことから、この実施例の複写機ではＯＨＰ用シート３０を定着器５０に挿通させる際に、その定着速度Ｖ２（例えば６０ｍｍ／ｓｅｃ）を普通紙の定着速度Ｖ１（例えば１６０ｍｍ／ｓｅｃ）に比べて低下させる制御が行われている。このため、複数枚のＯＨＰ用シート３０に連続してコピーを行う場合には、１枚目のＯＨＰ用シート３０を転写ドラム３１から剥離する前に転写ドラム３１をＶ１からＶ２へ減速し、且つ、２枚目のＯＨＰ用シート３０に関する原稿の露光走査が行われる前に転写ドラム３１をＶ２からＶ１へ増速しなければならず、このような転写ドラム３１の回転速度の変更時間では感光体ドラム２０上にトナー像を形成することができない。
【００４１】
今、４色カラーモードを選択すると共にＯＨＰモードスイッチ９２をオン操作してＯＨＰモードを選択し、スタートスイッチ９１をオン操作すると、システムのサイクルアップが完了した後に、転写ドラム３１の１回転目に対応した所定のタイミングで原稿２２２の走査が行われる。これにより、感光体ドラム２０上にはブラックＫに対応した静電潜像の書き込みが行われる。
【００４２】
一方、図８に示すように、転写ドラム３１の１回転目に対応した所定のタイミングでホームポジションに設定されているロータリー現像ユニット２３が４５°回転し、ブラック現像器２３Ｋが現像ポジションへ設定される。これにより、上記静電潜像はブラック現像器２３Ｋによってその書き込みタイミングから少し遅れて現像される。そして、このようにして形成されたブラックＫのトナー像は、転写ドラム３１に保持されたＯＨＰ用シート３０に転写される。ブラック現像器２３Ｋによる現像工程が終了すると、現像モータ７３が駆動されてロータリ現像ユニット２３が通常モードと同様に緩やかに９０°（あるいは４５°ずつ２回に分けて）回転し、イエロー現像器２３Ｙが現像ポジションに設定される。そして、以降は通常モード（図６参照）と同様にしてイエローＹ、マゼンタＭ及びシアンＣのトナー像が感光体ドラム２０上に順次形成され、転写ドラム３１に保持されたＯＨＰ用シート３０上には４色のトナー像による重ね合わせトナー像が形成される。また、シアンＣのトナー像の現像工程が終了すると、現像モータ７３が駆動されてロータリ現像ユニット２３が４５°回転し、ロータリ現像ユニット２３は一次的にホームポジションに設定される。
【００４３】
シアンＣのトナー像が転写ドラム３１に保持されたＯＨＰ用シート３０に転写されると、ＯＨＰ用シート３０を剥離することなく転写ドラム３１は５回転目に突入し、この回転中に転写ドラム３１の回転速度がＶ１からＶ２へ減速される。そして、回転速度がＶ１に減速された転写ドラム３１からＯＨＰ用シート３０が剥離されると、転写ドラム３１は６回転目に突入し、この回転中に転写ドラム３１の回転速度がＶ２からＶ１へ復帰する。トナー像の転写位置合わせを確実なものとするために、感光体ドラム２０と転写ドラム３１は同一のドラムモータ７１で駆動されており、転写ドラム３１の回転速度を変更すると感光体ドラム２０の回転速度も変更されることになる。従って、転写ドラム３１の５回転目及び６回転目では感光体ドラム上にトナー像を形成することができない。しかし、転写ドラム３１の５回転目及び６回転目に対応した時間中はロータリ現像ユニット２３がホームポジションに設定されており、全ての現像器は現像ポジションから退避しているので、感光体ドラム２０上の非画像区間に対して現像器からトナーが付着することはない。これにより、転写ドラムの汚れを防止することもできる。
【００４４】
そして、転写ドラム３１の回転速度がＶ２からＶ１へ復帰すると、転写ドラム３１の７回転目に対応した所定のタイミングで原稿２２２の走査が行われ、感光体ドラム２０上には次のＯＨＰ用シートに対応したブラックＫの静電潜像の書き込みが行われる。また、ロータリ現像ユニット２３はホームポジションから４５°回転して、ブラック現像器２３Ｋが現像ポジションに設定される。そして、上記静電潜像はブラック現像器２３Ｋによってその書き込みタイミングから少し遅れて現像され、形成されたブラックＫのトナー像は転写ドラム３１に保持された新たなＯＨＰ用シート３０に転写される。
【００４５】
以降は。１枚目のＯＨＰ用シートと同様にして重ね合わせトナー像がＯＨＰ用シートに転写され、この重ね合わせトナー像の定着がなされる。また、新たなＯＨＰ用シートにコピーを行わないのであれば、シアンＣのトナー像の現像工程が終了したロータリ現像ユニット２３は４５°回転してホームポジションに設定される。
【００４６】
◎単色モード
このモードは、例えば、モノクロ原稿を複数枚の記録シートに連続してコピーする場合に使用される。
【００４７】
今、ブラックＫを指定して単色モードスイッチ９４をオン操作して単色モードを選択し、スタートスイッチ９１をオン操作すると、ドラムモータ７１及びメインモータ７５が同期駆動してシステムのサイクルアップが行われる。サイクルアップが完了すると、転写ドラム３１の１回転目に対応した所定のタイミングでランプ２２３が点灯すると共にキャッリッジモータ６２が駆動され、原稿２２２の走査が行われる。これにより、感光体ドラム２０上にはブラックＫに対応した静電潜像の書き込みが行われる。
【００４８】
一方、図９（ａ）に示すように、転写ドラム３１の１回転目に対応した所定のタイミングで現像モータ７３が駆動され、ホームポジションに設定されているロータリー現像ユニット２３が４５°回転して、ブラック現像器２３Ｋが現像ポジションへ設定される。これにより、上記静電潜像はブラック現像器２３Ｋによってその書き込みタイミングから少し遅れて現像される。そして、このようにして形成されたブラックＫのトナー像は転写ドラム３１に保持された記録シート３０に転写され、記録シートは転写ドラム３１から剥離されて定着器５０へ送り込まれる。
【００４９】
以降は、転写ドラム３１の１回転サイクル毎に所定のタイミングで原稿２２２の走査が行われ、感光体ドラム２０上に静電潜像の書き込みが行われると共に、この静電潜像はブラック現像器２３Ｋによって現像され、形成されたトナー像は記録シート３０に転写される。このとき、ロータリ現像ユニット２３は、転写ドラム３１の１回転サイクル毎の現像工程が終了する度に３６０°回転し、次の現像工程の開始直前に現像ポジションに再設定される。
【００５０】
ここで、ＪＩＳ規格Ａ４版サイズの記録シートを長手方向に送って原稿のコピーを行うとすれは、画像形成区間は２９７ｍｍである。本実施例の複写機はＪＩＳ規格Ａ３版サイズの記録シートの長手方向送りに対応しており、転写ドラムの外径は１６８ｍｍ、その周長は１６８πに設定されている。従って、非画像形成区間は１６８π−２９７＝２３０．８である。転写ドラム３１の回転速度をＶ１＝１６０ｍｍ／ｓｅｃとすれば、非画像形成区間がロータリ現像ユニット２３との対向位置を通過する時間は２３０．８／１６０＝１．４４２ｓｅｃであり、この時間以下でロータリ現像ユニット２３を３６０°回転させてやれば良い。本願発明者らの実験によれば、インピーダンス０．９オームのステッピングモータを用い、入力電圧４０Ｖ、慣性負荷６ｋｇ・ｃｍ２で実現することができた。
【００５１】
このように、この単色モードでは、転写ドラム３１の１回転サイクル毎の現像工程が終了する度にロータリ現像ユニット２３を３６０°回転させ、全ての現像器を現像ポジションから退避しているので、感光体ドラム２０の非画像形成区間に対して現像器が対向している時間を低減させることができ、その分だけ非画像形成区間に対して現像器からトナーが付着するのを防止することができる。
【００５２】
また、この単色モードでは、図９（ｂ）に示すように１回転サイクル毎の現像工程が終了した直後にロータリ現像ユニット２３を４５°回転させ、次の現像工程の開始直前に今度は逆方向に４５°回転させてブラック現像器２３Ｋを現像ポジションに再設定しても良い。このようにすれば、互いに前後する現像工程の合間にロータリ現像ユニット２３を１回転させる時間的余裕がない場合であっても、現像器を現像ポジションから退避させることができ、しかも現像モータに対する負荷を低減することもできる。
【００５３】
更に、図９（ｃ）に示すように、１回転サイクル毎の現像工程が終了した直後にロータリ現像ユニット２３をホームポジションに設定し、次の現像工程の開始直前に４５°回転させてブラック現像器２３Ｋを現像ポジションに再設定しても良い。
【００５４】
尚、上述の実施例では本発明の現像器交換手段としてロータリ現像ユニット２３を用いたが、図１０に示すように、ブラック現像器２３Ｋ、イエロー現像器２３Ｙ、マゼンタ現像器２３Ｍ、シアン現像器２３Ｃを感光体ドラムに対して並列に配列し、いずれか一の現像器のみを感光体ドラム２０と近接する現像ポジションに設定する一方、他の現像器を感光体ドラム２０とは離間した退避位置に設定する現像器交換手段であっても、本発明を同じように適用することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明のカラー画像形成装置によれば、像担持体上の非画像形成区間と現像ポジションに設定された現像器とが長時間対向することがないので、像担持体及び転写体がトナーによって汚染されるのを可及的に防止することができ、高品位のカラー画像を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したカラー複写機の実施例を示す概略構成図である。
【図２】実施例に係る転写ドラムとその周辺機器を示す概略構成図である。
【図３】実施例に係るロータリ現像ユニットの現像ポジションを示す説明図である。
【図４】実施例に係るロータリ現像ユニットのホームポジションを示す説明図である。
【図５】実施例に係るカラー複写機の駆動制御系を示すブロック図である。
【図６】実施例に係る通常モードの画像形成動作を示すタイミングチャートである。
【図７】実施例に係るはめ込み合成モードの画像形成動作を示すタイミングチャートである。
【図８】実施例に係るＯＨＰモードの画像形成動作を示すタイミングチャートである。
【図９】実施例に係る単色モードの画像形成動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】現像器交換手段の他の例を示すカラー複写機の概略構成図である。
【符号の説明】
２０…感光体ドラム（像担持体）、２２…露光走査系（潜像形成手段）、２３…ロータリ現像ユニット（現像器交換手段）、３０…記録シート、３１…転写ドラム（転写体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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