(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の現像器と、
この複数の現像器を移動可能に配置する現像器群と、
単一の感光体と、
前記感光体を帯電させる帯電器と、
前記感光体上に形成したトナー像を単一転写位置にて受容しカラー像を形成する像合成転写部と、
前記感光体を露光する露光装置と、
を有するカラー電子写真装置であって、
前記現像器群の移動時には、前記感光体と前記像合成転写部が共に移動を停止し、
前記像合成転写部の外周長が、通紙可能な最大用紙の長さと、前記感光体の帯電器対向部から前記像合成転写部との当接部までの外周距離とを足し合わせた長さより長く設定され、
カラー画像を連続して用紙に形成するときに、１枚目のカラー画像形成工程の最後に用いた現像器を２枚目のカラー画像形成工程の最初に用いる、
ことを特徴とするカラー電子写真装置。
【請求項２】
現像器群の回転移動時に、感光体と像合成転写部が同期して回転を停止することを特徴とする請求項１記載のカラー電子写真装置。
【請求項３】
現像器群の回転移動終了後に、感光体と像合成転写部が同期して回転を開始することを特徴とする請求項１または２記載のカラー電子写真装置。
【請求項４】
像合成転写部が、感光体上に形成したトナー像を単一転写位置にて直接受容し重ね合わせカラー像を形成した後に紙に一括転写する中間転写体であることを特徴とする請求項１または２記載のカラー電子写真装置。
【請求項５】
像合成転写部が、ドラム上に紙を巻き付け感光体上に形成したトナー像を単一転写位置にて受容し重ね合わせカラー像を形成した後に紙を分離する構成であることを特徴とする請求項１または２記載のカラー電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラープリンタ、カラー複写機やカラーファクシミリ等に応用できるカラー電子写真装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカラー電子写真装置の例として、図１を用いてその動作及び構成を説明する。ここで説明する装置では、像合成転写部として、トナー像を直接表面に重ね合わせた後、一括して紙に転写する中間転写ドラムを用いている。この像合成転写部としては、中間転写ベルトや、紙を巻き付けその紙の上にカラー像を重ね合わせる方式の紙巻き付け型転写ドラムであってもよい。中間転写ドラム１は、その上に直接カラートナー像を重ね合わせフルカラー像を形成した後、給紙部２から送られた紙にカラートナー像を一括し重ね転写しフルカラー像を形成する。
【０００３】
図１のカラー電子写真装置の最大カラープリント用紙はＡ４サイズ（長さ２９７ｍｍ）の装置である。この例では、像合成転写部として直径１２０ｍｍの中間転写ドラム１を用いている。従って、中間転写ドラムの外周長は３７７ｍｍでありドラム上の非画像領域は８０ｍｍである。像形成の速度は１１７ｍｍ／ｓであり、感光体と中間転写ドラムとは同期して回転している。感光体の直径は４０ｍｍであり、中間転写ドラムとはちょうど１：３の整数比例関係を有している。これは、感光体と中間転写ドラムとを同期して回転させるときに外周長を整数比例関係にすると、感光体の偏心があっても各色ごとのふれ成分の位相が一致するために、色ずれが現れないからである。
【０００４】
プリンタ左側にはイエロ、マゼンタ、シアン、黒のトナーが入った各色同じ大きさの４組の現像器３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋが現像器ロータリー部４を構成し図のように円環状に配置されている。現像器３はプリンタ内に正規に装着されることにより、現像器側とプリンタ本体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を介して結合して機械的・電気的に一体化する。円環状に配置されている現像器３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは支持体に支持されており、全体として移動モータに駆動され、軸５の周りに回転移動可能に構成されている。
【０００５】
まず感光体６（直径４０ｍｍ）を帯電器７により帯電し、その後感光体６にレーザ露光装置８によりレーザ信号光９を露光し、静電潜像を形成する。現像器３は回転移動によって順次、感光体６に対向した位置に配置され現像ローラ１０により現像する。最初にイエロ現像器３Ｙで現像する。感光体６上に形成されたトナー像は中間転写ドラム１に転写される。この後、感光体６上に残った転写残りトナーはクリーナ１１により清掃される。さらに帯電露光を行い次色の静電潜像を形成し、マゼンタ現像器３Ｍに切り替え現像する。このとき現像器群の切替速度は０．７ｓで切り替えた。同様にシアン・黒の像形成を行い、中間転写ドラム１上にフルカラー像が形成された後、転写前帯電器１２によりトナーの電荷量を高めた後、紙搬送転写ベルト１３を用い紙（図示せず）に転写する。最後に定着器１４で定着する。なお１５は紙搬送転写ベルトのクリーナ、１６は中間転写ドラムのクリーナである。連続プリント時には、前述の工程を同様に複数回繰り返した。このプリンタでは１分間に４．６６枚のプリント速度が得られた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この図１に示す装置では、感光体６と中間転写ドラム１とはフルカラー像の形成工程中回転し続けている。ここでこの装置では、各色の現像器を切り替えるショックが感光体に伝わり、画像に好ましくないジッタが現れた。このジッタについて説明する。
【０００７】
図２に感光体６、現像器群４、中間転写ドラム１の拡大図を示す。感光体６は矢印１７、中間転写ドラム１は矢印１８、現像器群４は矢印１９の方向に回転する。
【０００８】
今、イエロ信号の露光が終了し、そのイエロ画像の感光体６上の後端位置が、現像ローラ１０の対向位置ａにきたとき、イエロのトナー像形成は終了する。この直後にイエロの現像器３Ｙは現像機群４のＡ位置からＢ位置へと移動を開始し始める。この時点では、感光体６上のトナー画像は、ｂ位置において中間転写ドラム１へと転写している最中であり、イエロの画像後端になるべき中間転写ドラム１上の位置はｃ位置である。従って、現像器３Ｙが位置Ａから離脱するときの機械的ショックが中間転写ドラム１上の位置ｂにジッタとなって現れる。
【０００９】
さらにイエロ現像器３Ｙが離脱した後、次の現像器３Ｍが位置Ｄから位置Ａに到達するときにも、感光体との衝突に伴うジッタが発生する。このときのジッタを図３を用いて説明する。
【００１０】
図３において、現像器群４が回転移動し、現像器をイエロからマゼンタに切り替えるのに要する時間は、前述のように０．７ｓかかる。従って、この間に中間転写ドラム１は回転し、図３の位置、すなわち、８２ｍｍ進んだ位置に移動している。一方、マゼンタ画像先端が書かれるべき中間転写ドラム１上の先頭位置はｃ位置から８０ｍｍ離れたｄ位置である。従って、このマゼンタ現像器に切り替わった直後からレーザ信号光９で露光を開始すると、感光体の露光位置から転写位置までの距離が感光体の半周分すなわち６２．８ｍｍあるために、感光体６上の露光先端位置ｅは中間転写ドラム１上ではｆ位置に対応し、本来の先頭位置ｄを通り過ぎてしまう。従って、このｄ位置にマゼンタ画像の先端を合わせて転写しようとすると、マゼンタ現像器が入れ替わる前に、すでに感光体上への信号光露光を開始せねばならず、感光体上の露光パターンにジッタが現れる結果になる。
【００１１】
ここで、現像器群をさらに高速で回転させると、現像器の回転交換移動に伴う離間と当接の二つのジッタを防ぐことができるが、この場合の問題点を図４を用いて説明する。現像器切り替えジッタを防ごうとすると、中間転写ドラム１上のｃ点が感光体６当接点の通過直後から現像器を移動させはじめなければならない。また、感光体６の露光開始点から中間転写ドラム１当接点までの距離だけ画像先頭のｄ位置より先行したｆ位置が、感光体６当接点に到達するまでに次の現像器に交換しなければならない。ところが、感光体の露光点から中間転写ドラム当接点までの距離は６２．８ｍｍあるために、このｃ−ｆ位置間の距離は１６．２ｍｍしか残らない。このため、プロセス速度が１１７ｍｍ／ｓの場合には、切替時間は０．１４ｓと極めて短い時間にせねばならず、駆動機構が大きくなり複雑化してしまう。
【００１２】
この現像器の切替ジッタが現れる欠点を解決するためのもう一つの方法としては、中間転写ドラムの直径を一周り大きくして、感光体径の４倍の１６０ｍｍにする方法がある。このときは、中間転写ドラムの非画像域は２０５ｍｍになり十分な現像器切替時間を設定できる。しかし、１６０ｍｍの直径の中間転写ドラムを用いると外周長が長くなるために１１７ｍｍ／ｓのプロセス速度では３．５枚／分の速度しか得られない。また、当然のことながら、装置が大型化する。
【００１３】
以上の問題点に鑑み本発明の目的は、カラー像を形成するカラー電子写真装置において、現像器の切替による感光体や転写ドラムへのショックをなくし、ジッタのない美しい画像が得られるカラー電子写真装置装置を提供するものである。さらに本発明の別の目的は、ジッタのない美しい画像が得られ、しかも、高速にプリントできるカラー電子写真装置装置を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、複数の現像器と、この複数の現像器を移動可能に配置する現像器群と、単一の感光体と、前記感光体を帯電させる帯電器と、前記感光体上に形成したトナー像を単一転写位置にて受容しカラー像を形成する像合成転写部と、前記感光体を露光する露光装置と、を有するカラー電子写真装置であって、前記現像器群の移動時には、前記感光体と前記像合成転写部が共に移動を停止し、前記像合成転写部の外周長が、通紙可能な最大用紙の長さと、前記感光体の帯電器対向部から前記像合成転写部との当接部までの外周距離とを足し合わせた長さより長く設定され、カラー画像を連続して用紙に形成するときに、１枚目のカラー画像形成工程の最後に用いた現像器を２枚目のカラー画像形成工程の最初に用いることを特徴とするカラー電子写真装置である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明のカラー電子写真方法の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
第１の実施の形態のカラー電子写真装置の動作について図５を用いて説明する。
【００１８】
今、イエロの信号露光が終了し感光体６上のイエロ画像後端位置はイエロ現像機３Ｙの対向位置で現像され、イエロの像形成は終了する。この後さらに感光体は回転し、イエロ画像後端位置ａが転写位置（中間転写ドラム１との当接点）にきたときイエロ画像の中間転写ドラム１への転写は完了する。この中間転写ドラム１上のイエロ画像後端位置がｃである。この直後に感光体６と中間転写ドラム１は回転を同期して停止する。その後、イエロ現像器３Ｙは現像機群４のＡ位置からＢ位置へと矢印１９の方向に移動し始める。この時点では、感光体６上のトナー画像は、ｃ位置において中間転写ドラム１へと転写が完了しているため、現像器３Ｙが感光体６から離脱するときの機械的ショックは中間転写ドラム１上のイエロ画像には現れない。
【００１９】
さらに、イエロ現像器３Ｙが離脱した後、マゼンタ現像器３Ｍに切り替える際のジッタの防止策について図６を用いて説明する。
【００２０】
マゼンタ現像器３Ｍが位置Ｄから位置Ａに到達するときに、感光体６との衝突に伴う振動が発生する。しかしこのとき感光体６と中間転写ドラム１とは停止しているために、画像上にジッタは発生しない。その後、再び感光体６と中間転写ドラム１とは同期して回転を開始する。このとき、中間転写ドラム１上の画像後端ｃ位置から先端ｄ位置間での距離（８０ｍｍ）は、感光体上の帯電器下位置ｇから転写位置ｆ（中間転写ドラム１との当接部）までの距離（７８ｍｍ）より長い。これにより、感光体６を一時停止しても、２色目以降の画像先端位置を前の画像の先端位置にあわせることができる。
【００２１】
同様の動作をシアン・黒工程で行なった。ここで最終色の黒は、黒画像が中間転写ドラムに転写完了しても、すぐに次のイエロ現像器へと交換することはできない。これは中間転写ドラム１上の完成したフルカラー像を紙搬送転写ベルト１３によって紙（図示せず）に転写している最中であるためである。このため、黒現像が終わっても中間転写ドラム１はさらに半回転し、合計１．５回転してから感光体とともに回転停止し、次のイエロ現像器への切り替え動作に移る。このように、各色の現像器切り替えごとに感光体と中間転写ドラムとを同期して停止および再起動することにより、切替のショックによるジッタを皆無にすることができた。
【００２２】
このとき、各色現像器の切り替えに要する時間は、０．７ｓであった。従って、４回切り換えに要する総時間は２．８ｓである。プロセス速度は１１７ｍｍ／ｓのため、中間転写ドラムの４．５回転に要する時間は１４．５ｓである。従って、１枚のカラープリントを得るためにかかる時間は１７．３ｓとなり、１分間に３．４７枚の印写速度で美しい画像が得られた。
【００２３】
（第２の実施形態）
同様に本発明のさらに改良されたカラー電子写真装置の構成について、図７を用いて説明する。本形態では第１の実施の形態に対して２枚目以降の色順番が異なる。本形態では、フルカラー像形成の色重ね順は以下のように変化する。
【００２４】
すなわち、１枚目は、イエロ・マゼンタ・シアン・黒。２枚目は、黒・イエロ・マゼンタ・シアン。３枚目は、シアン・黒・イエロ・マゼンタ。４枚目は、マゼンタ・シアン・黒・イエロ。５枚目以降は、上記１〜４枚目までを繰り返す。
【００２５】
今、１枚目の最終色の黒の信号露光が終了し感光体６上の黒画像後端位置は黒現像機３Ｋの対向位置で現像され、黒の像形成は終了する。この後さらに感光体６は回転し、黒画像後端位置ａが転写位置（中間転写ドラム１との当接点）にきたとき黒画像の中間転写ドラム１への転写は完了する。この中間転写ドラム１上の黒画像後端位置はｃである。ここで実施例２では、感光体６と中間転写ドラム１は回転はそのまま継続され、黒現像器３Ｋは２枚目のフルカラープリント工程に移行する。そのため１枚目と２枚目の間では、現像機群４の回転移動は行われず、しかも１枚のプリントを得るために要する中間転写ドラム１の回転数は４回転と、第１の実施の形態に比べて半回転少なくなる。
【００２６】
従って、この実施例２では、実施例１に比べて１枚目と２枚目のページが変わる時の現像器の切り替え動作も１回少なくなり、各色現像器の切り替えに要する時間が０．７ｓであるため、３回切り換えに要する総時間は２．１ｓとなる。また、プロセス速度１１７ｍｍ／ｓのため中間転写ドラムの４回転に要する時間は１２．９ｓである。従って、１枚のカラープリントを得る時間は１５．０ｓとなり、ジッタのない美しい画像が１分間に４．０枚の高速で得られた。
【００２７】
なお、第１及び第２の実施の形態においては、現像器群は回転移動する構成を有していたが、これに限らず、例えば、現像器群が直進移動する構成であっても良い。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、カラー像を形成するカラー電子写真装置において、現像器の切替による感光体や転写ドラムへのショックをなくし、ジッタのない美しい画像が得られるカラー電子写真装置装置が得られる。
【００２９】
さらに本発明によれば、ジッタのない美しい画像が得られ、しかも、高速にプリントできるカラー電子写真装置装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラー電子写真装置の１実施例を示す構成図
【図２】従来のカラー電子写真装置の問題点を説明する説明図
【図３】従来のカラー電子写真装置の問題点を説明する説明図
【図４】従来のカラー電子写真装置の問題点を説明する説明図
【図５】本発明のカラー電子写真装置の動作を説明する説明図
【図６】本発明のカラー電子写真装置の動作を説明する説明図
【図７】本発明のカラー電子写真装置の動作を説明する説明図
【符号の説明】
１  中間転写ドラム
３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ  イエロ・マゼンタ・シアン・黒現像器
４  現像器群
５  回転中心
６  感光体
７  帯電器
８  レーザ光学系
９  レーザ光
１０  現像ローラ
１１  クリーナ
１２  転写前帯電器
１３  紙搬送転写ベルト
１４  定着器
１５  紙搬送転写ベルトクリーナ
１６  中間転写ドラムクリーナ
【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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