(57)【要約】【課題】  像担持体と書込ユニットと現像ユニットと中間転写媒体で複数の略同構成のサブ作像装置を構成し、複数のサブ作像装置で形成された像を重ね合わせて被転写媒体へ像形成する作像装置であって、タンデム型カラー作像装置に起因する色ズレの発生を低下させ、設置面積の小さな作像装置を提供し、また走査光の開始/終了点が逆転することより起こる不具合を解決した作像装置、及びユーザビリティに優れたプロセスカートリッジを提供すること。【解決手段】  複数のサブ作像装置（20、21）を作像装置本体に同一の設置姿勢で中間転写媒体（111或いは112）の張設方向と直交する方向上で重畳的に配置し、かつ、被転写媒体（13）へ同じ向きに転写像の転移が行われることとした。【選択図】図１
2005148268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の像担持体と、前記像担持体に潜像形成する書込ユニットと、前記各像担持体上に顕像形成する現像ユニットと、ベルト状をした複数の中間転写媒体を含む中間転写ユニットと、を有し、前記像担持体と前記書込ユニットと前記現像ユニットと前記中間転写媒体で複数の略同構成のサブ作像装置を構成し、前記複数のサブ作像装置で形成された像を重ね合わせて被転写媒体へ像形成する作像装置であって、
前記複数のサブ作像装置は当該作像装置本体に同一の設置姿勢で前記中間転写媒体の張設方向と直交する方向上で重畳的に配置され、かつ、前記被転写媒体へ同じ向きに転写像の転移が行われることを特徴とする作像装置。
【請求項２】
請求項１記載の作像装置において、
前記重畳的に配置された前記複数のサブ作像装置は、前記現像ユニットを夫々具備した２つの像担持体と、これら２つの像担持体と共通に対向配置された前記中間転写ユニットと、これら２つの像担持体に潜像形成する１つの書込ユニットを１つの組とする２組からなることを特徴とする作像装置。
【請求項３】
請求項1又は２記載の作像装置において、
前記書込ユニットは複数装備されていて、これら複数の書込ユニットから射出される走査光は前記各像担持体に対して、同一の側から書き込みが開始されるように、各光偏向器から同一方向に偏向されたものを用いることを特徴とする作像装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の作像装置において、
前記複数の像担持体の略同位相の像が被転写媒体の略同一の位置に重ね合わされるように、前記複数のサブ作像装置の間隔が設定されていることを特徴とする作像装置。
【請求項５】
像担持体まわりには、帯電手段、現像ユニット、クリーニング手段が配置されていて、これら像担持体、帯電手段、現像ユニット、クリーニング手段より選ばれる少なくとも１つの手段を一体に支持し、作像装置本体に着脱可能であるプロセスカートリッジにおいて、
請求項１乃至４の何れかに記載の像担持体、帯電手段、現像ユニット、クリーニング手段より選ばれる少なくとも１つの手段を一体に支持し、作像装置本体に着脱可能としていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中間転写媒体を装備したタンデム型カラー用作像装置およびプロセスカートリッジに関し、普通紙複写機、普通紙ファクシミリ、ページプリンタなどの多色用の画像形成装置に適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式のデジタルPPCやページプリンターにおいて従来のモノクロからカラー化への移行が盛んである。カラー作像装置として、従来、複数の像担持体と、前記像担持体に潜像形成する書込ユニットと、前記各像担持体上に顕像形成する現像ユニットと、複数の中間転写媒体と、を有し、前記複数の像担持体で形成された像を複数の中間転写媒体に重ね合わせて被転写媒体へ像形成する作像装置が知られている。このような作像装置に類するものとして、以下の技術が公開されている。
【０００３】
（イ）２つの中間転写媒体を有し、カラー画像のうちのY画像＋M画像およびC画像＋K画像をそれぞれの画像を形成するY画像形成ユニットとM画像形成ユニットおよびC画像形成ユニットとK画像形成ユニットにより別々に形成した後、中間転写媒体間転写装置により、YM画像とCK画像をさらに重ね合わせて、転写材転写部で全ての単色カラー画像を重ね合わせて転写材にカラー画像を形成するもの。Y、M、C、Kの各画像形成ユニットは像担持体と現像装置を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
（ロ）像担持体上のトナー像の転写を受ける第１階層の中間転写媒体と第１階層の中間転写媒体からトナー像の転写を受ける第２階層の中間転写媒体とを含む、順次にトナー像の転写を受ける階層状に組み合わされた複数の中間転写媒体を備えた画像記録装置（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
（ハ）現像装置を備えた１つの像担持体を含む単色画像形成ユニットと、それぞれ現像装置を備えた３つの像担持体を含む多色画像形成ユニットとを独立させた構成とし、多色画像形成時には該多色画像形成ユニット及び該単色画像形成を駆動し、単色画像形成時には該単色画像形成ユニットのみを駆動して、画像を中間転写媒体を介して記録紙に転写する多色画像形成装置（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
上記（イ）〜（ハ）にかかる作像装置では、何れも複数の像担持体の配置構成が、横一列の配置となっているので装置の投影面積が大きくなり、装置小型化の要請に反する傾向がある。
【０００７】
（ニ）  複数の像担持体と、前記像担持体に潜像形成する書込ユニットと、前記各像担持体上に顕像形成する現像ユニットと、ベルト状の中間転写媒体と、を有し、各像担持体に形成された顕像を前記中間転写媒体に重ね合わせてフルカラー画像を形成し、このフルカラー画像を転写紙13に一括転写する作像装置として、図３に代表的なタンデム型カラー作像装置の概要を示す。
【０００８】
このタンデム型カラー作像装置はシアン・マゼンタ・イエローの3色のカラートナーと黒トナーの計4色でフルカラー画像を転写紙上に形成する装置である。
【０００９】
図３の左端、シアン作像用の円筒状をした感光体1cの周囲には帯電装置2c、現像ユニット3c、クリーニングユニット4cが配置されている。
【００１０】
感光体1cは矢印方向に回転するが、帯電装置2cで感光体1c表面には数百Vの電位が一様に帯電され、書込ユニット15から各走査毎の画像データに応じて変調された走査光5cが感光体1c表面を感光体１ｃの軸方向（紙面を貫く方向）に走査すると局所的な電位低下が発生し、感光体1cの回転とライン状の走査光5cが繰り返し走査することの組合せにより、感光体１ｃには、2次元的な静電潜像が形成される。
【００１１】
感光体１ｃのまわりに配置された現像ユニット3cにはシアン色のトナーが充填されており、感光体1cの表面と接触することで主に電気的な作用により先の静電潜像に対応してシアントナーが感光体1c表面に付着しシアン色のトナー像が形成される。
【００１２】
感光体1cのまわりに配置された帯電装置2c、現像ユニット3c、クリーニングユニット4cなどと同様のプロセス手段を備えた円筒状をした感光体1m、1y、1kが中間転写媒体の張設方向（２つのローラーR1、R2の配置方向、図３の例では左右方向）に沿って横１列状に所定の間隔をおいて配置されている。４つの感光体が１つの方向に連なっているので、直列型の4連タンデム型カラー作像装置と称する。
【００１３】
以下、これら感光体1m、1y、1kまわりに配置されたプロセス手段については、感光体1cにおける例に準じて、数字の符号にそれぞれm（マゼンタ）、y（イエロー）、k（黒）の符号を付して説明は略する。
【００１４】
これら感光体1m、1y、1kにはそれぞれ、マゼンタ、イエロー、黒の各トナー像が形成される。これらの複数のトナー像を重ね合わせてフルカラー画像を合成するために各感光体1c、1m、1y、1kに共通に対向するようにして、中間転写ユニット10が装備されている。
【００１５】
中間転写ユニット10は必ずしもカラー作像に必須ではないが、利点として安定した転写条件を提供し、各色の位置ズレが少なく、高画質を安定して作像するために多くの機種に採用されている。また用紙汎用性拡大、低オゾン化といった利点もある。
【００１６】
中間転写ユニット10は左右方向に対向配置されたローラーR1、R2間に張設されたベルト状をした中間転写媒体11や、この中間転写媒体11内側で、各感光体に対向して配置された転写コロ6c、6m、6y、6k及び中間転写媒体駆動手段などからなる。転写コロ6c、6m、6y、6kと中間転写媒体11との接触部で1次転写部が構成される。
【００１７】
作像の進行に伴い、中間転写媒体１１上で転写コロ6cが接している1次転写部でまずシアントナー像が感光体1cから中間転写媒体11に転写される。転写され切れずに感光体1c上に残留したトナーはクリーニングユニット4cにて掻き落とされ、感光体1cの表面は次の作像が可能なように清掃される。
【００１８】
同様にして、中間転写媒体１１のシアントナー像の上に感光体１mからマゼンタトナー像、感光体1yからイエロートナー像、感光体1ｃから黒トナー像が順次重ね合わされて中間転写媒体11上にフルカラー画像が形成される。
【００１９】
中間転写ユニット10の一端側、本例では右端部に位置するローラーR1に中間転写媒体１１を介して接するように転写ローラー12が配置され、2次転写部が構成されている。
【００２０】
図３において、中間転写媒体１１上の像と転写紙とが2次転写部で合致するように、該2次転写部に向けてタイミングを合わせて送られてきた転写紙13上にフルカラートナー像が転写される。転写された像は、定着ユニット14にて熱と圧力によってトナーが転写紙13に溶着されることで定着される。
【００２１】
図3に示した中間転写ユニット10を取り出して示した図4において、中間転写媒体11の両端を支持している一方のローラーR1は駆動ローラー、他方のローラーR2は従動ローラーであり、図示省略の梯子状等をした構造の支持フレームにこれらのローラーR1、R2が支持されていて、中間転写媒体11はたるみが出ず作像が適切に行われるようなテンションで張られている。
【００２２】
駆動ローラーR1の軸部には回転駆動力を伝える機構が組み込まれている。また各感光体に対応する位置であって、各色に対応して4ヶ所に1次転写部を構成する転写コロ6c、6m、6y、6kが配置されている。
【００２３】
ここで、例えば、転写紙13がA3サイズで、この用紙を縦送りするものとすると、A3短手方向寸法の297mmに加え、両幅に余裕をもたせ、中間転写媒体11の幅Wは320mm程度は必要となる。
【００２４】
一方、各色用感光体1c、1m、1y、1kの設置間隔を感光体の周長と略同一に設定すると毎回の作像において感光体の周方向の感度ムラや反り、偏心等の位相が一致し、繰り返し作像時に変化の少ない安定した画像品質が得られるが、そのためには中間転写媒体11の周長は各色作像装置の設置間隔の8倍程度が必要となる。例えば、感光体径がφ40mmだとすると周長は40×3.14＝125.6、よって中間転写媒体11の周長は1000mm程度が必要になる。中間転写ユニット10の長手方向全長Lは同じく4倍程度で500mm程となる。
【００２５】
中間転写ユニット10は高精度な色重ねのために高い寸法精度で製作されなくてはならない。しかし上記支持フレームが大きいと剛性が不足しやすく、駆動ローラーR1と従動ローラーR2の上から見た平行度を精度良く出すことが困難になり、中間転写媒体11の斜行、蛇行、寄りといった不正確な走行になりやすい。また支持フレームがたわむことで例えば図4に示す矢印A、矢印A'の方向にローラーが傾き、両ローラーがねじりの関係になるおそれもあり、転写トナー像の位置関係が歪む原因となる。
【００２６】
これらの問題を起こさずに高精度な色重ねを実現するためには支持フレームの剛性と精度の確保は非常に重要であるが、重量増加やコスト高をもたらすおそれがある。さらに、中間転写媒体11にはテンションがかかるので元来若干の周方向の伸びが発生するがベルト周長が大きいと伸び量が増加し、高精度な色重ねがますます困難になる。
【００２７】
また、上記のようにA3サイズ紙対応で感光体径がφ40mm程度であれば中間転写ユニット10の左右幅(長手方向全長)は500mmを必要としてしまうので図3のように通常の水平的な配置の作像装置では全幅を大きく取ってしまい、装置が大型化し、設置面積を大きく取ってしまう。
【００２８】
次に図3に示した例における各色対応の走査光を射出する書込ユニット15について述べる。  
書込ユニット15は光学素子を所定の位置に載置する光学箱16、ポリゴンモータ17、図示しないが4つのレーザ発振ユニット、および複数の光学素子で構成される。上下2段構成で左右2方向からポリゴンミラーに向けてレーザ発振ユニットから射出された光ビームは、ポリゴンモータ17に装備された上下2段の上記ポリゴンミラーに照射される。
【００２９】
そして、左方向から入射された光ビームは左方向に、右方向から入射された光りビームは右方向に夫々ポリゴンミラーで反射されて、ｆθレンズ18、19を通過した後、トロイダルレンズ7を通過し、ミラーMにて折り返される。光ビームはその後、感光体1c、1m、1y、1kに導かれる。こうして、ポリゴンモータ17の回転に伴って光ビームは直線状に感光体1c、1m、１y、1k表面を走査する。
【００３０】
この例のように光学箱16の略中央にポリゴンモータ17が配置される書込ユニットの場合、ポリゴンモータ17の左側、シアンとマゼンタの各色画像を作像する側と、右側のイエローと黒の各色画像を作像する側とで、感光体上における走査用光ビームの書き込みの開始／終了地点が逆転する。
【００３１】
このため、4つの色を作像するための走査幅の両端を一致させることが比較的困難になり、色重ねの精度が低下しやすい。色ズレが顕著になるのは、fθレンズ18、19等の光学素子の周囲の雰囲気温度が変動して走査光の速度が変動したときで、雰囲気温度が上昇する連続プリント時に起こりやすい。また画像データの1走査分について、走査光が逆行する側の画像データを記憶するラインバッファが必要になり、複雑でコストがかかる。
【００３２】
【特許文献１】特開２００１−１００４８５号公報
【特許文献２】特開平１１−２５８９１８号公報
【特許文献３】特開２０００−２２１７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３３】
本発明の課題は、タンデム型カラー作像装置に起因する色ズレの発生を低下させ、設置面積の小さな作像装置を提供し、また走査光の開始/終了点が逆転することより起こる不具合を解決した作像装置、及びユーザビリティに優れたプロセスカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
本発明は、前記課題を達成するため以下の構成とした。  
（１）．  複数の像担持体と、前記像担持体に潜像形成する書込ユニットと、前記各像担持体上に顕像形成する現像ユニットと、ベルト状をした複数の中間転写媒体を含む中間転写ユニットと、を有し、前記像担持体と前記書込ユニットと前記現像ユニットと前記中間転写媒体で複数の略同構成のサブ作像装置を構成し、前記複数のサブ作像装置で形成された像を重ね合わせて被転写媒体へ像形成する作像装置であって、前記複数のサブ作像装置は当該作像装置本体に同一の設置姿勢で前記中間転写媒体の張設方向と直交する方向上で重畳的に配置され、かつ、前記被転写媒体へ同じ向きに転写像の転移が行われることとした（請求項１）。
（２）  （１）記載の作像装置において、前記重畳的に配置された前記複数のサブ作像装置は、前記現像ユニットを夫々具備した２つの像担持体と、これら２つの像担持体と共通に対向配置された前記中間転写ユニットと、これら２つの像担持体に潜像形成する１つの書込ユニットを１つの組とする２組からなることとした（請求項２）。
（３）  （1）又は（２）記載の作像装置において、前記書込ユニットは複数装備されていて、これら複数の書込ユニットから射出される走査光は前記各像担持体に対して、同一の側から書き込みが開始されるように、各光偏向器から同一方向に偏向されたものを用いることとした（請求項３）。
（４）  （１）乃至（３）の何れかに記載の作像装置において、前記複数の像担持体の略同位相の像が被転写媒体の略同一の位置に重ね合わされるように、前記複数のサブ作像装置の間隔が設定されていることとした（請求項４）。
（５）  像担持体まわりには、帯電手段、現像ユニット、クリーニング手段が配置されていて、これら像担持体、帯電手段、現像ユニット、クリーニング手段より選ばれる少なくとも１つの手段を一体に支持し、作像装置本体に着脱可能であるプロセスカートリッジにおいて、（１）乃至（４）の何れかに記載の像担持体、帯電手段、現像ユニット、クリーニング手段より選ばれる少なくとも１つの手段を一体に支持し、作像装置本体に着脱可能とした（請求項５）。
【発明の効果】
【００３５】
請求項１記載の発明は、同一構成の複数のサブ作像装置を同一の姿勢で重畳的に配置したので設置面積の小さな作像装置を提供でき、かつ、各サブ作像装置は支持フレームが小さいので十分な剛性を確保できるのでベルト状をした中間転写媒体を支持するローラーの平行度の精度を出すことができることからベルトの斜行、蛇行、寄りといった不正確な走行がなくなり、高精度な色重ねを実現する。さらにベルト周長が従来の作像装置の約半分で済むので伸び量が減少し、ベルト伸びに起因する色ズレを低減し、より高精度な色重ねが実現できる。サブ作像装置は同一構成なので像担持体上における走査用光ビームの書き込みの開始／終了地点が逆転することがなくなるので、色重ねの精度を上げるのが容易であり、走査光が逆行する側の画像データを記憶するラインバッファが不要となりコストが低減する。
【００３６】
請求項２記載の発明は、複数のサブ作像装置がそれぞれ２つの像担持体と１つの書込ユニットを含む同一の構成からなる組であるので、各サブ作像装置は４色からなるフルカラー画像用として互換性が可能である。
【００３７】
請求項３記載の発明は、各サブ作像装置における走査光は光偏向器から同一方向に偏向されるので、複数の像担持体に入射する走査光の開始/終了地点は全て同一の側から一致した向きに行わせることができ、走査の開始/終了地点が逆転する不具合がないので特別に1走査分の画像データのラインバッファを必要とせず、
書込のばらつきによる位置ズレが起こりにくく、高精度な画質が実現できる。
【００３８】
請求項４記載の発明は、複数の像担持体の略同位相の像が被転写媒体の略同一の位置に重ね合わされるように、複数のサブ作像装置の間隔が設定されるので、像担持体周方向の感度ムラや反り、偏心等の位相が略一致し、繰り返し作像時に変化の少ない安定した画像品質が得られる。
【００３９】
請求項５記載の発明は、プロセスカートリッジを一体として作像装置本体に着脱可能としてので、一体化されたプロセスカートリッジとして組立て作業が容易であり、当該プロセスカートリッジを構成する諸部材のメンテナンスも同時に点検することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
[1]  作像装置の構成及び画像形成プロセス
[1.1]  ケース1
図1に作像装置の一例を示す。この例では、前記図3に示した従来の直列型の4連タンデム型カラー作像装置とは異なり、ベルト状をした中間転写媒体とこの中間転写媒体の張設方向と直交する方向上で2つの感光体を前記張設方向上に連ねて構成した2連の感光体からなる構成を含むサブ作像装置を、該中間転写媒体の張設方向と直交する方向上で２組、重畳的に配置した2連並列型のタンデム型カラー作像装置について説明する。
【００４１】
本例では、上記したように、上下に配置した対向配置した2組のサブ作像装置を具備するが、これらのサブ作像装置はこの例では全く同一の構成としている。先ず、下段に位置するサブ作像装置として、シアン色とマゼンタ色を作像する第1のサブ作像装置20について述べる。この第１のサブ作像装置20は、黒画像形成用の感光体1c、マゼンタ画像形成用の感光体1m、書込ユニット151及び中間転写媒体111などを有する。
【００４２】
感光体1c、1mはそれぞれ円筒状をしている。感光体1cの周囲には図3の例と同様、帯電装置2c、現像ユニット3c、クリーニングユニット4cが配置されている。感光体1ｍの周囲にも同様に、帯電装置2ｍ、現像ユニット3ｍ、クリーニングユニット4ｍが配置されている。
【００４３】
中間転写ユニット101は左右方向に対向配置されたローラーR10、R20間に張設された中間転写媒体111、この中間転写媒体111の内側で感光体1cに対向して配置された転写コロ6c及び感光体1mに対向して配置された転写コロ6mなど、さらに、図示しないが、ローラーR10（又はローラーR20を駆動する）中間転写媒体駆動手段などからなる。転写コロ6c、6mにそれぞれ対応する感光体1c、1mと中間転写媒体111との各当接部及びその近傍部位は1次転写部を構成する。
【００４４】
中間転写ユニット101の下方には、書込ユニット１５１が配置されている。この書込ユニット151は、前記した図３における書込ユニット15と一部同じ構成を具備していて、上下2段のポリゴンミラーを具備したポリゴンモータ17、トロイダルレンズ7、ミラーM、図示しないが光源としての半導体レーザーなどを具備している。
【００４５】
上段のポリゴンミラーで偏向された光ビームはトロイダルレンズ７及びミラーMを経て感光体１ｃに向かい、下段のポリゴンミラーで偏向された光ビームはトロイダルレンズ７及びミラーMを経て感光体１ｍに向かう。こうして、ポリゴンモータ17の回転に伴って光ビームは直線状に感光体1c、1mの表面を走査する。
【００４６】
次に、上段のサブ作像装置について述べる。この上段に配置されたサブ作像装置は、イエローと黒色を作像する第2のサブ作像装置21である。この第2のサブ作像装置21は、イエロー画像形成用の感光体1ｙ、黒画像形成用の感光体1k、書込ユニット152及び中間転写媒体112などを有する。
【００４７】
感光体1ｙ、1ｋはそれぞれ円筒状をしている。感光体1ｙの周囲には図3の例と同様、帯電装置2ｙ、現像ユニット3ｙ、クリーニングユニット4ｙが配置されている。感光体1ｋの周囲にも同様に、帯電装置2ｋ、現像ユニット3ｋ、クリーニングユニット4ｋが配置されている。
【００４８】
中間転写ユニット102は左右方向に対向配置されたローラーR11、R21間に張設された中間転写媒体112、この中間転写媒体112の内側で感光体1yに対向して配置された転写コロ6y及び感光体1kに対向して配置された転写コロ6kなど、さらに、図示しないが、ローラーR11（又はローラーR21を駆動する）中間転写媒体駆動手段などからなる。転写コロ6y、6kにそれぞれ対応する感光体1y、1kと中間転写媒体112との各当接部及びその近傍部位は1次転写部を構成する。
【００４９】
中間転写ユニット101の下方には、前記した書込ユニット151と全く同一の構成をした書込ユニット152が配置されている。そこで、構成部材については、書込ユニット151と同一の符号で示し、説明は省略する。
【００５０】
第１のサブ作像装置20と第2のサブ作像装置21とは、作像する色が異なるだけで、機械的な構造は全く同じである。第1のサブ作像装置20と第2のサブ作像装置21とは上下方向に重ねて配置されていて、ローラーR20とローラーR21の共通接平面が鉛直面と合致している。
【００５１】
ローラーR20の中心軸線は紙面に垂直であり、この中心軸線を通る水平面上に中心軸線をもつ2次転写ローラー121がその中心軸線方向を該ローラーR20の中心軸線方向に揃えて、かつ該ローラーR20に接するようにして配置されている。全く同様に、ローラーR21についても、横位置に2次転写ローラー122が接して配置されている。これら、2次転写ローラー121、122がそれぞれローラーR20、R21に接している部位及びその近傍は2次転写部を構成している。
【００５２】
これらの2次転写部を結ぶ上下方向の一定区間は転写紙の搬送経路の一部を構成し、転写紙の搬送を円滑に行うために、一対の搬送ローラーR30,R31などが適宜の間隔で配置されている。また、2次転写コロ122の斜め上方位置には定着ユニット14が配置されている。
【００５３】
図示しないが、書込ユニット151の下方には、図示していない給紙部が設けられていて、この給紙部から転写紙が送り出されるようになっている。給紙部から送り出された転写紙13は、搬送ローラーR30、2次転写ローラー121、ローラーR31、2次転写ローラー122を経て、定着ユニット14に至りトナー画像を定着されてから、図示しない排紙トレイに送り出される。
【００５４】
第1のサブ作像装置20において、各色感光体1cと1mの設置間隔L1はこれら感光体1c、1mの周長と略同一に設定され、同じく第２のサブ作像装置21においても、各色感光体1y、1kの設置間隔L1はこれら感光体1y、1kの周長と略同一に設定され各サブ作像装置のなかで毎回の作像における感光体周方向の感度ムラや反り・偏心等の位相を略一致させている。
【００５５】
作像プロセスは以下の通りである。  
1． 先ず、下段の第１のサブ作像装置20について、前記した図３の従来技術におけると同様のプロセス、つまり、感光体1cが回転し、帯電装置２ｃで帯電された部位を書込ユニット151から射出する光ビームが感光体1ｃが露光・走査することで、感光体１ｃに静電潜像が形成される。この静電潜像は現像ユニット3cによりシアン色のトナーで現像され、感光体1c上にシアントナー像が形成される。
【００５６】
また、感光体1cと間隔をおいて配置された感光体1mが回転し、帯電装置２mで帯電された部位を書込ユニット１５１から射出する光ビームが感光体1mが露光・走査することで、感光体１mに静電潜像が形成される。この静電潜像は現像ユニット3mによりマゼンタ色のトナーで現像され、感光体1m上にマゼンタトナー像が形成される。
【００５７】
2. 作像の進行に伴い転写コロ6cが配置された1次転写部で先ずシアントナー像が感光体1cから中間転写媒体111に転写される。次に、中間転写媒体111の移動に伴い、転写コロ6mが配置された1次転写部で中間転写媒体111上のシアントナー像上にマゼンタトナー像が重ね合わされて中間転写媒体111上にシアン・マゼンタの2色のトナー像が形成される。
【００５８】
3. 上段に配置された、イエローと黒を作像する第2のサブ作像装置21についても上記下段のサブ作像装置20におけると同様のプロセスにより感光体1yにイエロートナー像が形成され、また、該感光体1yと間隔をおいて配置された感光体1kに黒トナー像が形成される。
【００５９】
感光体1y上のイエロートナー像は、転写コロ6yが配置された1次転写部で感光体1ｙから中間転写媒体112に転写され、また、中間転写媒体112の移動により転写コロ6kが配置された1次転写部で該中間転写媒体112上のイエロートナー像上に黒トナー像が重ね合わされてベルト112上にイエロー・黒の2色のトナー像が形成される。
【００６０】
4. 中間転写媒体111、112などに担持されたトナー画像の進行とタイミングを合わせて、図示していない給紙部から送り出された転写紙13が搬送ローラーR30などを経て搬送経路上を上向きに進行し、2次転写ローラー121、122などが配置された2次転写部で転写紙13上に順に2色ずつトナー像が転写されてフルカラー画像が転写紙13上に形成される。こうしてフルカラートナー画像が担持された転写紙13は、定着ユニット14を通過する間に、熱と圧力によってトナーが溶着することにより該転写紙13にトナー画像が定着される。
【００６１】
[1.2]  ケース2
図2に作像装置の別の例を示す。この例では、前記図1に示した並列型の2連タンデム型カラー作像装置と比べ、２つのサブ作像装置20、21の構成については図1に示した構成と同じであり、異なるのは、前記図1に示した例では各サブ作像装置で作成した各トナー画像を転写紙13に直接重ね転写してフルカラー画像を作成したのに対して、この図2に示した作像装置では２つの各サブ作像装置20、21に具備した中間転写媒体111、112とは別に第２の中間転写媒体30を具備していて、各サブ作像装置20、21で作成した各トナー画像をさらに第２の中間転写媒体30に重ね転写した上で、この重ね転写により形成されたフルカラートナー画像を、転写紙13に一括転写してフルカラー画像を作成する点が異なる。
【００６２】
図2に示した作像装置は、２つのサブ作像装置、つまり、第１のサブ作像装置20と第2のサブ作像装置21についてはその構成が図1におけるサブ作像装置と構成が同じであるので、同じ符号を付して説明は省略する。トナー画像の形成についてもその作像プロセスは同じである。
【００６３】
図2において、ローラーR20、R21には、図1における2次転写ローラー122、121に準じて、2次転写ローラーR121、R122が配置されている。ローラーR20、R21と2次転写ローラーR121、R122との間にはベルト状をした第２の中間転写媒体30が介在している。
【００６４】
この第２の中間転写媒体30は、上下方向に間隔をおいて対向配置されたローラーR40、R41間に掛けまわされている。ローラーR40、R41の中心軸線方向は紙面を貫く方向であり、ローラーR10、R11、R20、R21などの中心軸線方向とは直交する関係になっている。2次転写ローラーR121、R122は、第２の中間転写媒体30を介してローラーR20、R21に接している。2次転写ローラーR121、R122は転写バイアスを印加することができる。
【００６５】
ローラーR121、R122が第２の中間転写媒体30と接する部位及びその近傍部は、それぞれ２次転写部を構成する。これら２次転写部において、図１の例で各サブ作像装置20、21の各中間転写媒体111、112から転写紙13に転写したように、各中間転写媒体111、112から2色ずつ、合計で4色を基本とするフルカラートナー画像が重ね転写される。
【００６６】
第２の中間転写媒体30を支持している上下で支持しているローラーR40、R41のうち、上側のローラーR41には、第３転写ローラ32が接して回転するようにして配置されている。ローラーR41と第３転写ローラ32との接触部は第３転写部を構成している。
【００６７】
図示しないが、第３転写ローラ32の下方には、図示していない給紙部が設けられていて、この給紙部から転写紙が送り出されるようになっている。この給紙部から送り出された転写紙13は、搬送ローラーR45により上向きに送られ、3次転写ローラー32部で第２の中間転写媒体30上のフルカラートナー像が１回で転写されて定着ユニット14に至りトナー画像を定着されてから、図示しない排紙トレイに送り出される。この例では第２の中間転写媒体30を主要部材とする中間転写ユニット31にベルト状をしたものを用いたがドラム等、別の中間転写媒体でもかまわない。
【００６８】
[1.3]  ケース3
上記ケース1、2の2つの例においては主にページプリンターを想定して転写紙13が作像装置の上方に排出される構成で説明をしたが、同様の効果が得られるものであれば転写紙の排出方向が側方または下方といった形態であっても構わない。また、そのために上記ケース1、2における図の構成を上下逆に配置したり、或いは90度回転させた配置としても発明の効果を得ることができる。
【００６９】
[2]  請求項に対応する説明
[2.1] 請求項１関連
これまで説明した図１、図２において、各図に示された各作像装置は、像担持体としての複数の感光体1c、1m、1y、1kを具備する。以下同様に、これら複数の感光体1c、1m、1y、1kに潜像形成する書込ユニット151、152を具備する。これら複数の感光体1c、1m、1y、1k上に顕像形成する現像ユニット3c、3m、3y、3kを具備する。ベルト状をした複数の中間転写媒体111、112を含む中間転写ユニット101、102を具備する。
【００７０】
そして、感光体1c、1mと、書込ユニット151と、現像ユニット3c、3mと、中間転写媒体111で第1のサブ作像装置20を構成している。同様に、感光体1y、1kと、書込ユニット152と、現像ユニット3y、3kと、中間転写媒体112で第2のサブ作像装置21を構成している。
【００７１】
これら第1のサブ作像装置20と第2のサブ作像装置21とは使用するトナーが異なるだけで、同一の構成を有していて、これらのサブ作像装置でそれぞれ形成されたトナー像を、図１の例では直接、転写紙１３に重ね合わせ、図2の例では第2の中間転写媒体30を介して最終転写媒体としての転写紙13に転写して像形成する。
【００７２】
図1、図2の例において、これら第1のサブ作像装置20と第2のサブ作像装置21は、図示されていない当該作像装置本体に対して、同一の設置姿勢で、中間転写媒体111、112などの張設方向、図中における左右方向と直交する方向、つまり、上下方向上で重畳的に配置されている。
【００７３】
同一構成の複数のサブ作像装置を同一の姿勢で重畳的に配置したので設置面積の小さな作像装置を提供できる。かつ、各サブ作像装置は従来の構成、例えば、図３に示した構成と比べて、サブ作像装置として分割したために、中間転写媒体111、112を支持する支持フレームが小さくなり、これで十分な剛性を確保できる。これにより、中間転写媒体を支持するローラーR10、R20、R11、R21などの平行度の精度を出すことができることからベルトの斜行、蛇行、寄りといった不正確な走行がなくなり、高精度な色重ねを実現する。さらにベルト周長が従来の作像装置の約半分で済むので伸び量が減少し、ベルト伸びに起因する色ズレを低減し、より高精度な色重ねが実現できる。
【００７４】
第1のサブ作像装置20と第2のサブ作像装置21は同一構成であり、ポリゴンモータ17で駆動される光偏向器からの走査用光ビームによる各感光体1c、1m及び1y、1k上における潜像書き込みの開始／終了地点が同一となる。
【００７５】
ちなみに、図３における作像装置では、ポリゴンモータ17を間にして感光体1c、1mの組と、感光体1y、1kの組とが対向した配置であるので、感光体1c、1mの組と、感光体1y、1kの組とで、光偏向器からの走査用光ビームによる潜像書き込みの開始／終了地点が逆転してしまっている。このため、色重ねの精度を上げるのが困難であり、走査光が逆行する側の画像データを記憶するラインバッファが必要であった。これに対して、本例では、走査光が逆行する側の画像データを記憶するラインバッファが不要となりコストが低減する。
【００７６】
[2.2] 請求項2関連
これまで説明した図１、図２における各作像装置において、重畳的に配置された2つのサブ作像装置のうち、第1のサブ作像装置20は、現像ユニット3cを付帯する感光体1cと、現像ユニット3ｍを付帯する感光体1ｍと、これら2つの感光体1c、1mと共通に対向配置された中間転写ユニット101など及びこれら2つの感光体1c、1ｍに潜像形成する１つの書込ユニット151などを含む１つの組を構成している。中間転写ユニット101については、既に説明したように、ローラーR10、R20、中間転写媒体111、転写コロ6c、6m及び図示しない中間転写媒体駆動手段などからなる。
【００７７】
第2のサブ作像装置21は、現像ユニット3ｙを付帯する感光体1ｙと、現像ユニット3ｋを付帯する感光体1ｋと、これら２つの感光体1ｙ、1ｋと共通に対向配置された中間転写ユニット102など及びこれら２つの感光体1ｙ、1ｋに潜像形成する１つの書込ユニット152などを含む１つの組を構成している。中間転写ユニット102については、既に説明したように、ローラーR11、R21、中間転写媒体112、転写コロ6y、6k及び図示しない中間転写媒体駆動手段などからなる。  
作像手段は、これら第1のサブ作像装置20を構成する１つの組と、第2のサブ作像装置21を構成する1つの組の2組からなる。  
かかる構成において、複数のサブ作像装置20、21がそれぞれ「２つの感光体1c、1ｍと１つの書込ユニット151」と「２つの感光体1y、1kと１つの書込ユニット152」を含む同一の構成からなる組であるので、各サブ作像装置20、21は４色からなるフルカラー画像用として互換性が可能である。
【００７８】
[2.3] 請求項3関連
これまで説明した図１、図２における各作像装置において、書込ユニットは書込ユニット151と書込ユニット152の複数装備されていて、これら複数の書込ユニットから射出される走査光は感光体1c、1ｍや感光体1y、1kに対して、同一の側から例えば、図1、図２において紙面を貫く手前側から書き込みが開始されるように、各光偏向器から同一方向に偏向されたものを用いる。
【００７９】
第1のサブ作像装置20を構成しているポリゴンモータ17及び光偏向器と、第2のサブ作像装置21を構成しているポリゴンモータ17及び光偏向器は、図1、図２において回転中心軸の右側の反射面を用いて、走査光が反射されるようにしてある。これらの各光偏向器は共に同じ向きに回転するようにしてあるので、かつ、第1のサブ作像装置20、第2のサブ作像装置21は同一の配置構成であるので、これら複数の書込ユニット151、152から射出される走査光は感光体1c、1ｍや感光体1y、1kに対して、同一の側から書き込みを開始する。
【００８０】
本発明は、第1、2サブ作像装置における走査光は光偏向器から同一方向に偏向されるので、複数の感光体に入射する走査光の開始/終了地点は全て同一の側から一致した向きに行わせることができ、走査の開始/終了地点が逆転する不具合がないので特別に1走査分の画像データのラインバッファを必要とせず、書込のばらつきによる位置ズレが起こりにくく、高精度な画質が実現できる。
【００８１】
すなわち、書込ユニット151、152では、上下2段のレーザ発振ユニットから射出された光ビームがそれぞれポリゴンモータ17に装備された上下2段の光偏向器（ポリゴンミラー）で反射され、走査光は右方に偏向されｆθレンズ19を通過した後、トロイダルレンズ（長尺レンズ）7を通過し、感光体1ｃ、1ｍ、1ｙ、1ｋに導かれる。
【００８２】
書込ユニット151、152からの走査光は全てポリゴンモータ17の右方から偏向されるので4つの感光体1ｃ、1ｍ、1ｙ、1ｋへ入射する走査光の開始/終了地点は全て同一の側から一致した向きに行われ、走査光の開始/終了地点が逆転する不具合がないので特別に1走査分の画像データのラインバッファを必要とせず、書込開始/終了位置のばらつきによる位置ズレが起こりにくく、高精度な画質が実現できる。
【００８３】
[2.4] 請求項4関連
図１、図２で説明した第１、第２の各サブ作像装置について、第１のサブ作像装置20では中間転写媒体111上に感光体1cからのシアントナー像及び感光体1mからマゼンタトナー像がそれぞれ重ね転写されており、同様に第2のサブ作像装置21について中間転写媒体112上には感光体1yからのシアントナー像及び感光体1Kからマゼンタトナー像がそれぞれ重ね転写されている。
【００８４】
転写紙13はその搬送の過程で、先ず第1のサブ作像装置20において2次転写部を構成する2次転写ローラー121の部位で中間転写媒体111上のトナー画像が転写される。該転写紙13はさらに進むことにより、第2のサブ作像装置21において2次転写部を構成する2次転写ローラー122の部位で中間転写媒体122上のトナー画像が転写される。
【００８５】
図1の例において、2次転写部を構成する2次転写ローラー121、122の設置間隔、すなわち、第1のサブ作像装置20と第2のサブ作像装置21の間隔L2を略同位相の像が転写紙13上の同一位置に重ね合わされるように設定している。例えば、間隔L2を各感光体周長の整数倍と略同一に設定することにより、毎回の作像において感光体周方向の感度ムラの位相が一致し、安定画像が得られる。略同位相の像が転写紙13上の同一位置に重ね合わされる。
【００８６】
同様に図2の例において、2次転写部を構成する2次転写ローラーR121、R122の設置間隔、すなわち、第1のサブ作像装置20と第2のサブ作像装置21の間隔L2ａを略同位相の像が第２の中間転写媒体30上の同一位置に重ね合わされるように設定されている。本例においても、間隔L2を各感光体周長の整数倍と略同一に設定することにより、毎回の作像において感光体周方向の感度ムラの位相が一致し、安定画像が得られる。略同位相の像が第２の中間転写媒体30上の同一位置に重ね合わされる。
【００８７】
これらの例において、感光体1cと1m、1yと1kの間隔が感光体周長と略同一の設置間隔L1とすると、2次転写部を構成する2次転写ローラー121、122（或いは2次転写ローラーR121、R122）の設置間隔L2（或いはL2ａ）は2×L1となるように設定され、結果として4つの感光体の位相が略同一となるように転写紙13(或いは中間転写媒体30)上に各色の画像が重ね合わせられる。
【００８８】
本例では、感光体周方向の感度ムラや反り、偏心等の位相が略一致し、繰り返し作像時に変化の少ない安定した画像品質が得られる。
【００８９】
[2.5] 請求項5関連
図１、図２で説明した作像装置において、像担持体体としての感光体1cのまわりには、帯電手段としての帯電装置2c、現像ユニット３c、クリーニング手段としてのクリーニングユニット4cが配置されていて、本例では、これら感光体1c、帯電装置2c、現像ユニット３c、クリーニングユニット4cをフレーム構造を有するプロセスカートリッジに一体的に組み付けた構成としている。
【００９０】
このプロセスカートリッジは、一体化された構造体として作像装置本体に対して着脱可能になっており、一体化的に取り扱われるので組立て作業が容易であり、当該プロセスカートリッジを構成する諸部材のメンテナンスも同時に点検することができる。
【００９１】
上記感光体1cを主体とするプロセスカートリッジ以外にも、感光体1m、1y、1kのそれぞれについて、各感光体まわりの帯電装置、現像ユニット、クリーニングユニットなどを一体化してプロセスカートリッジを構成し、作像装置本体に対して着脱自在の構成とすることで、組立て及びメンテナンスが容易となっている。
【００９２】
なお、作像装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジの構成例としては、各サブ作像装置毎に一体化する構成としてもよい。例えば、第１のサブ作像装置20における感光体1c、感光体1m及びこれら感光体まわりの諸部材を一体化して１つのプロセスカートリッジを構成し、同様に、第2のサブ作像装置21における感光体1y、感光体1k及びこれら感光体まわりの諸部材を一体化して１つのプロセスカートリッジを構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明にかかる作像装置の一つの構成例を説明した図である。
【図２】本発明にかかる作像装置の別の構成例を説明した図である。
【図３】従来技術としての作像装置の構成例を説明した図である。
【図４】従来技術としての中間転写媒体ユニットの斜視図である。
【符号の説明】
【００９４】
1c、1m、1y、1k  （像担持体としての）感光体
3c、3m、3y  現像ユニット
20  第1のサブ作像装置
21  第2のサブ作像装置
151、152  書込ユニット
111、112  中間転写媒体
【図１】
2005148268.tif 000003
【図２】
2005148268.tif 000004
【図３】
2005148268.tif 000005
【図４】
2005148268.tif 000006