JP2005003925A

JP2005003925A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2005003925A
Application number: JP2003167088A
Authority: JP
Inventors: Akinori Tanaka; 昭紀田中; Yuichiro Toyohara; 裕一郎豊原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-06-11
Filing date: 2003-06-11
Publication date: 2005-01-06

Abstract

【課題】基本色４色より多色の現像剤を使用して画像形成を行う画像形成装置において、画像形成装置の本体サイズの小型化及びコスト削減、高画質化及び高安定化、高生産性という課題を高いレベルで満足させる画像形成装置を提供する。
【解決手段】基本色現像器４１、４２、４４、４５が、それぞれの像担持体１ａ、１ｂに対して２台ずつ振り分けて設置され、それ以外の現像器４３、４６が、それぞれの像担持体１ａ、１ｂに対して、等数台ずつか、どちらかが片方よりも１台多い状態で設置され、転写媒体５が２回、２個の像担持体１ａ、１ｂ対向部を通過して、基本色による画像形成を行う基本色画像形成モードと、転写媒体５が３回以上、２個の像担持体１ａ、１ｂ対向部を通過して、基本色及びそれ以外の色を使用して画像形成を行う複数色画像形成モードと、を有する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも４色以上の多色画像形成が可能である画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置、特にカラー画像形成装置の普及とともに、高画質化、高生産性、小型化、低コスト化等が求められるようになりつつある。
【０００３】
高画質化という点に着目すると、高安定化、高解像度化という手法の他に、１つの手法として、基本色とされる、従来のマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色の現像剤による画像形成だけではなく、それ以外に、インクジェットプリンター等にて現在主流で行われている手法である、４色それぞれの色の淡いトナーを用いることで、画像の粒状感を低減する方法、又は、グリーンやオレンジ等の特色を用いることで、色再現範囲或いは色再現性を向上する方法、等が考えられている。
【０００４】
このような、４色以上の多色画像形成、例えば６色を用いる構成を考えた場合、従来の画像形成装置の構成を流用すると、実現される構成として考えられるのが図５に示すようなタンデム方式、又は、図６に示すような特許文献１、或いは図７に示すような特許文献２等に記載された１ドラム方式等が挙げられる。
【０００５】
又、複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置においては、従来から色ズレのないカラー画像を得ることを目的として、表面に現像像が形成される像担持体から一旦中間転写体に複数の現像像を複合転写してから、一括して記録材に転写する、中間転写方式の画像形成装置が提案されている。中間転写体を用いた画像形成装置とされるカラー電子写真装置は、記録材になんら加工、制御（例えばグリッパーに把持する、吸着する、曲率をもたせる等）を必要とせずに中間転写体から画像を転写することができるため、封筒、ハガキ、ラベル紙等、薄い紙（４０ｇ／ｍ^２紙）から厚い紙（２００ｇ／ｍ^２紙）まで、幅の広狭、長さの長短、あるいは厚さの厚薄によらず、転写材を多種多様に選択することができるという利点を有している。
【０００６】
又、中間転写体をベルト形状とすることで、中間転写ドラムのような剛体のシリンダーを用いる場合と比較して、画像形成装置内部に配置する際の自由度が増して、スペースの有効利用による装置本体の小型化やコストダウンを行うことが出来るメリットもある。
【０００７】
ここで、図５に示すようなタンデム方式で且つ中間転写体としての中間転写ベルト５を有する画像形成装置の場合、転写ベルト５を１周回転させると、転写ベルト５に沿って順に並べて対向させた像担持体としての感光ドラム１０１ａ〜１０１ｆとそれぞれに対向させた現像器４１〜４６を含む６つの画像形成部により６色の画像形成ができるために高い生産性が得られる利点がある反面、図からも明らかなように、まず画像形成装置本体が大型化する問題点が挙げられる。
【０００８】
又、１色に対して１つの感光ドラム１０１ａ〜１０１ｆを使用する為、それぞれの画像形成部に対して、ドラム１０１ａ〜１０１ｆ周りの例えば帯電器１０２ａ〜１０２ｆ、クリーニング装置１０６ａ〜１０６ｆ、更には書き込み部であるレーザー露光光学系部１０３ａ〜１０３ｆ等も６個必要となる為に、部品点数も非常に多くなり、その結果大幅なコストアップも生じる。
【０００９】
更に感光ドラム１０１ａ〜１０１ｆの大径化も空間上及び配置上の点で難しい為、感光ドラム１０１ａ〜１０１ｆ周りのプロセスユニットも、結果として小型のものとなること、更にはレーザー露光光学系部１０３ａ〜１０３ｄの光路長、モータ配置などにも空間的な制約を受けることは容易に想像がつく。そして、これは、高画質化或いは高安定化という点で明らかに不利な構成である。
【００１０】
それに対し、図６は、特許文献１に記載された、ひとつの感光ドラム２０１に回転体２０４を対向させ、回転体２０４の周に沿って６台の現像器２４１〜２４６を搭載し、その回転によって感光ドラム２０１の対向部に順に現像器２４１〜２４６を移動する画像形成装置であり、図７は、特許文献２に記載された、ひとつの感光ドラム３０１に現像器３４１〜３４６を順に並べて対向させた画像形成装置である。これらの１ドラム構成の場合は、現像器のみ６個必要とするだけなので、本体サイズが小さく部品点数が少ない為に低コストで構成が可能であることと、ドラム周りのプロセスユニット或いはドラムそのものもある程度の大型化、大径化が可能であること、更に、レーザー露光光学系部２０３（図６）、３０３（図７）も空間的な制約を受けない構成であること等から、高画質化或いは高安定化という点で優れた構成であるという特徴がある。
【００１１】
【特許文献１】
特開２０００−０９８６９２号公報
【特許文献２】
特開２０００−３４７４７６号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、６色の画像形成を行う場合は、転写ベルト或いは転写ドラム２０５（図６）、３０５（図７）を６周させなくてはならない為、装置の生産性はタンデム方式と比べると６分の１になってしまうという欠点がある。
【００１３】
ここで、図６に示した特許文献１に記載されたような回転式現像器保持部２０４を用いる場合は、画像の書き込み部（潜像部）から現像部までの距離が色によらず一定であることから、潜像の減衰等の影響を受けない高画質化の上では好ましい構成ではあるが、現像器２４１〜２４６を保持する回転体２０４が非常に大型化してしまう為、この回転体２０４の慣性モーメント及び回転時の駆動負荷が共に従来以上に大きくなる。この為、現像器２４１〜２４６の切り替えの時にこの回転体２０４を回転させる為の駆動部の構成がモータを含めて非常に大型化するか、又は、場合によっては、非常に時間をかけないと切り替えが行えない等の問題点も生じてしまう。そして、この結果更に装置の生産性を低下させてしまう可能性が生じてしまう。
【００１４】
更に、図７に示した特許文献２に記載されたような固定式の現像器３４１〜３４６の配置においては、各々の現像器３４１〜３４６と感光ドラム３０１の重力方向を含む位置的な関係が全て異なる為、その形状や構成等を現像器３４１〜３４６それぞれにおいて変えなくてはならず、部品種類の増加等を招く他、各々の条件設定などの手間も、現像器の数の分だけ増えることが予想される。
【００１５】
又、感光ドラム３０１に形成された潜像部から現像位置の距離が色によって異なる為、潜像の減衰の影響を受けてしまい、画像に影響が出てしまう。この対策として、各色について現像条件を潜像の減衰分調整する或いは減衰分を見込んだ潜像の形成を行う等の対策がとられるが、画像処理制御が非常に複雑化したり、感光ドラム３０１の状態によっては完全ではなく、やはり画像に影響が出てしまう等の問題も生じる。
【００１６】
従って、本発明の目的は、基本色４色より多色の現像剤を使用して画像形成を行う画像形成装置において、画像形成装置の本体サイズの小型化及びコスト削減、高画質化及び高安定化、高生産性という課題を高いレベルで満足させる画像形成装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像を現像して前記像担持体上に現像像を作成する複数の現像器と、該複数の現像器によって、それぞれ作成された前記現像像が前記像担持体から重ねて転写される転写媒体と、を有する画像形成装置において、
前記複数の現像器は、基本色とするそれぞれ異なった色の現像剤を収容する４台の基本色現像器、及びそれ以外の色の現像器を含み、
前記像担持体を２個有し、前記基本色現像器が、それぞれの前記像担持体に対して２台ずつ振り分けて設置され、それ以外の現像器が、それぞれの前記像担持体に対して、等数台ずつか、又は、どちらかが片方よりも１台多い状態で設置され、
前記転写媒体が２回、前記２個の像担持体対向部を通過して、前記基本色による画像形成を行う基本色画像形成モードと、
前記転写媒体が３回以上、前記２個の像担持体対向部を通過して、前記基本色及びそれ以外の色を使用して画像形成を行う複数色画像形成モードと、を有することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１９】
実施例１
図１には本発明を実施したフルカラー画像形成装置の一例を示す概略断面図である。本例は、上部にデジタルカラー画像リーダ部１００、下部にデジタルカラー画像プリンタ部２００を有する。そして、本実施例の画像形成装置は中間転写体である中間転写ベルト５を有する中間転写方式を採用する。
【００２０】
リーダ部１００において、原稿３０を原稿台ガラス３１上に載せ、露光ランプ３２により露光走査することにより、原稿３０からの反射光像をレンズ３３により、フルカラーＣＣＤセンサ３４に集光し、カラー色分解画像信号を得る。カラー色分解画像信号は（図示しない）増幅回路を経て、（図示しない）ビデオ処理ユニットにて処理を施され画像メモリ（図示しない）を介してプリンタ部２００に送出される。
【００２１】
プリンタ部２００において、像担持体である２つの感光ドラム１ａ及び１ｂは、各々図中矢印方向に回転自在に担持され、それぞれの感光ドラム１ａ、１ｂの周りに、前露光ランプ１１ａ、１１ｂ、コロナ帯電器２ａ、２ｂ、レーザー露光光学系３ａ、３ｂ、電位センサ１２ａ、１２ｂ、回転式現像器保持部（回転体）４ａ、４ｂ、及び各々の保持部４ａ、４ｂに搭載された、保持部４ａに搭載された色の異なる３個の現像器４１〜４３及び保持部４ｂに搭載された色の異なる３個の現像器４４〜４６、転写装置５ａ、５ｂ、クリーニング器６ａ、６ｂを配置する。
【００２２】
次にこれらの画像形成手段にてなされる画像形成工程について説明する。
【００２３】
レーザー露光光学系３ａ、３ｂにおいてリーダ部１００からの画像信号は、（図示しない）レーザー出力部にて光信号に変換され、光信号に変換されたレーザー光がポリゴンミラーで反射され、レンズ及び各反射ミラーを経て感光ドラム１ａ、１ｂの面に投影される。
【００２４】
プリンタ部２００画像形成時には、感光ドラム１ａ及び１ｂを矢印方向に回転させ、前露光ランプ１１ａ、１１ｂで除電した後の感光ドラム１ａ、１ｂを帯電器２ａ、２ｂにより一様に帯電させて、それぞれ分解色毎に光像Ｅを照射し、感光ドラム１ａ、１ｂ上に潜像を形成する。次に、回転式現像器保持部４ａ、４ｂを回転させ、所定の現像器４１、４４を感光ドラム１ａ、１ｂ上の現像位置に移動させた後に、現像器４１、４４を動作させて、感光ドラム１ａ、１ｂ上の潜像を現像し、感光ドラム１ａ、１ｂ上に樹脂と顔料を基体とした現像像を形成する。
【００２５】
ここで本実施例においては、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の従来のカラー複写機にて使用する基本色である４色に加えて、淡いマゼンタ（淡Ｍ）と淡いシアン（淡Ｃ）の２色を加えた６色による画像形成を行う。
【００２６】
淡色のトナーを用いることで、画像形成時の１画素（ドット）が通常の濃度のトナーに対して濃度の低い分目立たなくなるという特徴があり、この結果粒状感の無い非常に滑らかなハーフトーン画像による高画質が再現できる。
【００２７】
尚、淡いシアンと淡いマゼンタはそれぞれシアンとマゼンタと同じ顔料を用いて、含まれる顔料の量のみ異なる現像剤である。
【００２８】
現像器４１〜４６内の現像剤は図に示す様にレーザー露光光学系３の間及び横に配置された各色毎の現像剤収納部（ホッパー）６１〜６６から現像器４１〜４６内の現像剤中のトナー比率（或いはトナー量）を一定に保つ様に所望のタイミングにて随時補給される。
【００２９】
感光ドラム１ａ、１ｂ上に形成された現像像（トナー像）は、それぞれに対向した転写装置部５ａ、５ｂにおいて、中間転写ベルト５に一次転写され、そしてこの中間転写ベルト５上でそれぞれのトナー像が順次重ねられる。
【００３０】
中間転写ベルト５は、駆動ローラ５１によって駆動され、駆動ローラ５１に対して中間転写ベルト５を挟んだ対向位置に転写クリーニング装置５０を接離可能に構成する。
【００３１】
又、従動ローラ５２の対向には、それぞれのドラム１ａ、１ｂから転写された画像の位置ズレ及び濃度の検知を行うセンサ５３が配置されており、随時各画像形成部に画像濃度，トナー補給量，画像書き込みタイミング、及び画像書き込み開始位置等に対して補正をする制御を行っている。
【００３２】
尚、駆動ローラ５１と従動ローラ５２との間にて、感光ドラム１ａと１ｂが隣り合って中間転写ベルト５に対向して一次転写面Ｔを形成しており、一次転写面Ｔにおいて、中間転写ベルト５の移動方向に対して、この上流側の感光ドラム１ａとの対向部と下流側の感光ドラム１ｂとの対向部との間の領域より、上流側に駆動ローラ５１が、下流側に従動ローラ５２が配置されている。
【００３３】
転写クリーニング装置５０は、中間転写ベルト５上に必要色だけ画像を重ね終えた後に、駆動ローラ５１に加圧され、記録材に転写した後の中間転写ベルト５上の残トナーをクリーニングする。
【００３４】
一方、記録材は各収納部７１、７２、７３から各々の給紙手段８１、８２、８３によって１枚ずつ搬送され、レジストローラ８５にて斜行を補正し、所望のタイミングにて中間転写ベルト５上のトナー像を記録材に転写する二次転写部５４に搬送される。
【００３５】
二次転写部５４にて記録材上にトナー像が転写され、記録材は搬送部８６を通り、定着部にて熱ローラ定着器９によってトナー像を定着され、排紙トレー或いは用紙後処理装置に排紙される。
【００３６】
他方、二次転写後の中間転写ベルト５は、前述のように転写残トナーを転写クリーニング装置５０にてクリーニングされ、再び各画像形成部の一次転写工程に供する。
【００３７】
又、記録材の両面に画像を形成する場合には、定着器９を記録材が通過後、すぐに搬送パス切換ガイド９１を駆動し、記録材を搬送縦パス７５を経て反転パス７６に一端導いた後、反転ローラ８７の逆転により、送り込まれた際の後端を先頭にして、送り込まれた方向と反対向きに退出させ、両面搬送パス７７へと送られる。その後、両面搬送パス７７を通過し両面搬送ローラ８８にて斜行補正とタイミング取りを行い、所望のタイミングにてレジストローラ８５へと搬送され、再び上述した画像形成工程によってもう一方の面に画像を転写する。
【００３８】
本発明の特徴は、マゼンタＭ、シアンＣ、イエローＹ、ブラックＫである基本色４色に加えて、淡いシアン、淡いマゼンタを加えた６色を使用する画像形成装置において、像担持体を２個（感光ドラム１ａ、１ｂ）備えたことである。そして、像担持体を２個とすることで、タンデム方式と１ドラム方式の中間程度の装置の生産性とし、更に、Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋの４色を２つの像担持体（感光ドラム１ａ、１ｂ）に２つずつ振り分け、次に残りの色を振り分ける、という構成とすることで、ここでは中間転写ベルト５である転写媒体が２個の感光ドラム１ａ、１ｂ対向部を通過して、ここでは、中間転写ベルト５が無端ベルトであり回転してるので、即ち中間転写ベルト５が２回転することで、４色画像形成を実行し、６色の場合は中間転写ベルト５が３回転することで６色画像形成を実行して、生産性に無駄の無い構成とすることが可能である。
【００３９】
つまり、本発明の画像形成装置では、ここでは中間転写ベルト５である転写媒体が２回、２個の像担持体対向部を通過して、基本色による画像形成を行う基本色画像形成モードと、転写媒体５が３回以上、２個の像担持体対向部を通過して、基本色及びそれ以外の色を使用して画像形成を行う複数色画像形成モードと、を有する。
【００４０】
ここで、本発明の特徴である現像器４１〜４６の配置、色の振り分け、及び、本画像形成装置が有する基本色画像形成モードと複数色画像形成モードについて説明する。
【００４１】
まずは、Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋの基本色現像器による基本色画像形成モードについて説明する。画像の形成順序は上記のとおり、Ｍ→Ｃ→Ｙ→Ｋとしている。
【００４２】
このため、感光ドラム１ａ側にＭ現像器４１とＹ現像器４２、感光ドラム１ｂ側にＣ現像器４４とＫ現像器４５を配置することで、中間転写ベルト（ＩＴＢ）５が２回転する間に、前述の色順で４色の画像形成が可能となる。
【００４３】
更に、本実施例においては、Ｋ現像器４５を下流側の感光ドラム１ｂ側、つまり転写面Ｔにおいて下流側の感光ドラム１ｂ側に配置することで、Ｋ現像器による単色モード時のファーストコピー時間（Ｆｃｏｔ）がドラム１ａと１ｂ間の距離をＩＴＢ５が移動する時間分短縮でき、又、ＩＴＢ５上に一次転写されたＫのトナー像が他の感光ドラム１ａとＩＴＢ５とのニップ部を通過することによって生じる二次転写による画像劣化も回避できるという利点がある。
【００４４】
次に、Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋの４色に淡Ｃと淡Ｍを加えた６色による複数色画像形成モードについて説明する。
【００４５】
淡Ｃと淡Ｍはそれぞれ両方の感光ドラム１ａ、１ｂに１個ずつ振り分けられる。ここでは、感光ドラム１ａに対向した回転式現像器保持部４ａにはＭとＹと淡Ｃ、回転式現像器保持部４ｂにはＣとＫと淡Ｍの３色ずつが配置され、ＩＴＢ５が３周することで６色全ての画像形成が終了する。
【００４６】
以上より、４色による通常の４色画像形成モードがＩＴＢ５の２周で形成され、６色による粒状感の無い、高画質画像形成モードがＩＴＢ５の３周で形成される構成となる。
【００４７】
ここで、図１の本実施例の画像形成装置と、比較例である図４の１ドラム方式の画像形成装置の本体サイズに着目すると、双方とも給紙カセットによって決まる本体幅７１〜７３の範囲で画像形成部及びトナーホッパー部６１〜６６が構成されていることが分かる。
【００４８】
よって、感光ドラムが１つ増える分、感光ドラム周りのプロセスユニット及びレーザー露光光学系３が必要となるだけで、本体サイズは殆ど変らないということがいえる。
【００４９】
更には、各プロセスユニット及びレーザー露光光学系についても、１ドラム方式のものと同程度のもので構成可能であることも分かり、本来の目的である高画質、高安定の面でも１ドラムと同等、有利な構成であることがいえる。
【００５０】
又、ドラム径が変らないということは、その周長の整数倍であるＩＴＢの周長も変らない為、同じプロセス速度の下での画像形成装置の生産効率は変らず、結果として本発明が２ドラムとしたことから、１ドラム方式の２倍の生産性を得ることができる。
【００５１】
つまり、感光ドラムの個数を２つとすることで、タンデム方式と１ドラム方式の中間程度の装置の生産性とし、各像担持体に対して均等に現像器を振り分けて、最小限の中間転写体の回転数にて、生産性に無駄の無い構成とすることが可能である。
【００５２】
更に、各像担持体における現像器の個数が１ドラム方式の半分となるため、現像器を支持する回転体の慣性モーメント及び回転負荷を低減でき、回転体の回転動作を非常に容易なものとすることが可能であり、この面からも１ドラム方式に比べると飛躍的な生産性の向上が実現できる。
【００５３】
又、上記に記載したように、画像形成装置本体サイズについては、１ドラム方式とほぼ等程度で実現可能であり、ドラム径及びプロセスユニット、更にはモータ、光路長など含めたレーザー露光光学系部に関しても１ドラム方式のものと同等程度のものとすることが可能である。
【００５４】
つまり装置の大型化をせずに高画質、高安定の面でも１ドラム方式と同等で実現しやすい構成とすることが可能であり、コストアップに関しても、本体サイズの大型化が殆ど無いことから、像担持体周りのプロセスユニット及び現像器の回転体１個分と、最小限の上昇分となる。
【００５５】
一方、本実施例では、現像器４１〜４６を、回転式現像器保持部４ａ、４ｂに搭載し、その回転によって、現像器４１〜４６を感光ドラム１ａ、１ｂの現像部へと移動させる構成としたことで、現像器４１〜４６の形状や材質等を同構成とすることが出来、簡易な構成で、感光ドラム１ａ、１ｂに対してどの現像器４１〜４６においても同位置にて現像することが出来るため、潜像の減衰等の影響を受けない高画質画像が形成できる。
【００５６】
ここで、従来では問題となってた回転式現像器保持部４ａ、４ｂの径に着目すると、図４の１ドラム方式の回転式現像器保持部２０４は、回転式現像器保持部２０４において１台の現像器が占める外周領域を、本実施例の回転式現像器保持部４ａ、４ｂと同程度に確保した為、現像器２４１〜２４６が回転式現像器保持部２０４外周に寄ってしまうことと、径自体が本実施例のものに対して１．５倍以上必要であることがわかった。これにより、１ドラム方式のものは、回転式現像器保持部２０４を回転させる際の負荷トルクと慣性モーメントが増大し、現像器２４１〜２４６の短時間での切り替えが困難な構成となる。
【００５７】
現像器の切り替えは画像領域（範囲或いは距離）と紙間距離の残りの領域で行わなければならず、この切り替えに時間がかかるということは、その分ＩＴＢ５の回転速度つまり画像形成速度を低く設定しなければならなくなることを意味する。
【００５８】
つまり１ドラム方式に対して本発明の特徴である２ドラム方式の構成は、特に、本実施例のような現像器を回転体に搭載させた画像形成装置においては、画像形成速度を上げて画像形成効率を向上させる意味において有効な構成であることが分かる。
【００５９】
尚、以上の説明においては、淡Ｍ及び淡ＣをＭ、Ｃ、Ｙ、Ｋに加えた６色構成について述べたが、基本色４色を何にするかは、画像形成装置の種類によって、適宜決定することが出来、又、それ以上の色を増やす場合も、偶数色増やす場合は、２つの感光ドラムに均等に振り分け、奇数色増やす場合は、どちらかの感光ドラムが１個多いように振り分ける。つまり、両感光ドラムに同じ数か、１個の差で、現像器を振り分けるものとする。そして、複数色画像形成モードにおいては、現像器の数で中間転写体の回転数を増やす。
【００６０】
又、画像の粒状感低減ではなく色再現範囲の向上という目的で、ブルーやオレンジ、グリーン等の色を用いた場合の画像形成装置においても適用できる構成であることは言うまでもない。
【００６１】
そして、本実施例では、転写媒体として中間転写体を使用した画像形成装置において本発明を適用したが、記録材を吸着等で固定させた記録材搬送体を感光ドラムに対して移動させて記録材に直接重ねて画像を転写する構成の画像形成装置においても、本発明は適用できる。
【００６２】
実施例２
本発明は、基本色４色に加えて、更に複数色による画像形成を行う画像形成装置に関するものであるが、通常、こうした画像形成装置においては、記録材上に載るトナー量（以下「トナー載り量」と称す。）は基本色画像形成時に比べて多くなる。
【００６３】
この為、実施例１に説明した図１に示す画像形成装置においては、４色画像形成時と６色画像形成時とでは、トナー載り量が異なることから、必然的に定着条件も異なる場合が多い。
【００６４】
よって、基本色画像形成モードと複数色画像形成モードとで定着条件を切り換える必要が生じるが、この切り換える定着条件の１つとして、定着速度を変えることが一般的である。そこで、本実施例においては、この定着速度を変える構成について詳細に説明する。
【００６５】
図２は、本実施例における画像形成装置の概略断面図である。本実施例の特徴として、まず画像転写部、露光部、現像器保持部等の配置は、図１つまり実施例１のものと同一で、異なるのはトナーのホッパー部６１〜６６の位置のみであるので、同一な部分の説明は省略する。
【００６６】
本実施例では、画像の記録材への二次転写部Ｔ１から熱ローラ定着器９が位置する画像定着部である定着ローラニップ部Ｔ２までの搬送部８６の部分の長さＬ（距離）を、搬送ユニットを同一のもの２個（８６ａ、８６ｂ）使用することで、本画像形成装置で使用する最大記録材長さ、本実施例においては１９ｉｎｃｈ（＝４８２．６ｍｍ）よりも長く確保していることが特徴である。
【００６７】
このように、二次転写部にてトナー像が転写された記録材が、現像像を定着する画像定着部Ｔ２まで搬送される距離が、画像形成装置にて使用できる記録材の最大の長さ以上とされることで、つまり、この搬送ユニット２個（８６ａ、８６ｂ）で形成された、搬送部８６にて記録材後端が画像転写部Ｔ１を通過した後、記録材先端が定着ニップ部Ｔ２に届く前に、定着速度を所望の速度に速度変更することができる。尚、ここで定着速度とは、本実施例では熱ローラ定着器９を構成する定着ローラの回転速度であるが、他の構成の画像形成装置においてはそれに限らず、一般に画像定着部Ｔ２を記録紙が通過する速度である。
【００６８】
こうした構成を実現するために、図１の実施例１の画像形成装置に対して、マルチ手差し部をトレイ式から引き出し式に変更し、その分の空きスペース分画像形成部を断面上右に移動し、更に定着前搬送部を８６ａと８６ｂとの２個使用して搬送部を形成する構成としている。
【００６９】
これにより画像形成装置の本体サイズは、給紙カセット幅にて決定された１ドラム方式或いは図１の実施例１の画像形成装置に対して１０％弱の増加分でしかなく、図５のタンデム式に比べると未だ非常にコンパクトであり、これより本体構成上のコストアップ分は殆ど生じない構成であるといえる。
【００７０】
ここで本実施例における、各画像形成モードにおける定着速度制御に関して図３を用いて詳細に説明する。
【００７１】
図３に示されるダイアグラムは、全て最大用紙長さである１９ｉｎｃｈ時のもので示してあり、それよりも小さいサイズ或いはＡ４、ＬＴＲサイズなどのスモールサイズ用紙の２枚貼り（２画像形成）モード等においても、用紙領域が１９ｉｎｃｈを超えないことから同様の制御が可能である。尚、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、縦軸は、二次転写部Ｔ１から定着部Ｔ２への距離を示し、Ａ部とは、搬送ユニット８６ａによる記録材搬送方向下流先端であり、Ｂ部とは、搬送ユニット８６ｂによる記録材搬送方向下流先端部の位置を示す。横軸は、画像形成回数毎の記録材の移動時間を示す。
【００７２】
図３（ａ）は、単色モードの定着速度制御に関するものである。単色モードにおいては、ＩＴＢ５の１周で画像形成が成される為、感光ドラム１ａ及び１ｂの回転速度である画像形成速度とほぼ等しい或いは早い定着速度に設定しないと、画像を形成せずにＩＴＢ５が無駄な距離分回転をしてしまう。よって、本実施例においては、無駄な回転の生じない画像形成速度と同じ定着速度に設定してある。従って、搬送部８６による記録材搬送速度は画像形成速度及び定着速度と同じである。
【００７３】
尚、本実施例では、感光ドラム１ａ、１ｂ及び中間転写ベルト５の回転速度が等速度であるため、画像形成速度とは、感光ドラム１ａ及び１ｂの回転速度とされるが、それに限らず、一般に、二次転写部Ｔ２にて記録材が移動する速度とされる。
【００７４】
次に図３（ｂ）を用いて基本色画像形成モード（４色カラー画像モード）時の速度制御の説明をする。４色画像になると単色に比べてトナー載り量が総じて増えることから、定着性も単色時に比べると悪化するため、定着速度をＶ１〜Ｖ２に低下させて対応する。
【００７５】
この場合においても、ＩＴＢ５に画像を形成しない無駄な回転を生じさせないということを条件とすると、定着速度の最小値は、前の記録材後端が、搬送部の下流側ベルト部Ｂ部を抜けた後に、次の記録材先端が同搬送部上流先端Ａ部に到達するように制御される。これは搬送部８６の記録材の速度が、ＩＴＢ５の周速にほぼ等しい時と、定着速度にほぼ等しい時の２種必要であり、この速度が切り替えられる最低限のタイミングと考えられることからである。
【００７６】
図３（ｂ）には、こうした条件の下、定着速度が最小までに減速した場合を示す。この時の定着速度Ｖ２は、ＩＴＢ５の周速或いは単色時の定着速度のＶ１に対して約１／２であり、搬送部８６における記録材の搬送速度を、このＶ１〜Ｖ２の範囲で最適な速度を設定すれば良い訳であり、本実施例においては普通紙の場合Ｖ１の３／５の値としてある。
【００７７】
同様に図３（ｃ）に複数色画像形成モード（６色カラー画像モード）時の速度制御を表す。この時の最小定着速度Ｖ３はＶ１に対して約１／３となる。よって、搬送部８６における記録材の搬送速度を、４色時と同様にＶ１〜Ｖ３の範囲で最適な速度を設定すれば良い訳であり、本実施例においては普通紙の場合Ｖ１の２／５の値としてある。
【００７８】
尚、本実施例においては普通紙の定着速度に関するものであるが、厚紙等の場合においても仕様色数（モード）と定着性の関係は変らないことから、同様の制御、或いは超厚紙と呼ばれるものに対しては、ＩＴＢに画像を形成しない回転を設けつつ画像形成に要するＩＴＢ回転数差も利用して最適な定着速度を設定すれば良い。
【００７９】
よって本体サイズ及びコストＵＰを最小限に留めた構成で、各々の画像形成モードに応じた最適な定着速度を得られる構成を実現できたことが分かる。
【００８０】
このように、４色以上による画像形成時の画像の記録材への定着性が懸念される場合などについては、画像の記録材への転写部から定着器までの距離を最大画像長さ以上とし、４色による画像形成と複数色による画像形成にかかる時間差を利用して、定着前にて記録材搬送速度及び定着速度を減速することが可能であるので、画像形成に時間のかかる、つまり４色より多い色による画像形成時は４色モードよりも定着速度が低減可能であり、画像形成時間に無駄の無い、効率的な画像形成が可能となる。
【００８１】
以上より、本体サイズ、本体コスト、生産性、安定性、画質などの全ての面で非常にバランスの良い、優れた構成にて４色以上例えば６色、８色などによる非常に良好な画像形成を行う画像形成装置を実現することが可能となる。
【００８２】
以上に説明した画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。例えば、感光ドラムは、感光ベルトでも良いし、中間転写ベルトは中間転写ドラムでも良い。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置は、複数の現像器は、基本色とするそれぞれ異なった色の現像剤を収容する４台の基本色現像器、及びそれ以外の色の現像器を使用する画像形成装置において、像担持体を２個有し、基本色現像器が、それぞれの像担持体に対して２台ずつ振り分けて設置され、それ以外の現像器が、それぞれの像担持体に対して、等数台ずつか、又は、どちらかが片方よりも１台多い状態で設置され、転写媒体が２回、前記２個の像担持体対向部を通過して、基本色による画像形成を行う基本色画像形成モードと、転写媒体が３回以上、２個の像担持体対向部を通過して、基本色及びそれ以外の色を使用して画像形成を行う複数色画像形成モードと、を有するので、中間転写体２回転で４色画像形成を可能とし、例えば６色の場合は中間転写体３回転で画像形成が可能となり、生産性に無駄の無い構成とすることが可能である。
【００８４】
更に各像担持体における現像器の個数が１ドラム方式の半分となるため、現像器を支持する回転体の慣性モーメント及び回転負荷を低減でき、回転体の回転動作を非常に容易なものとすることが可能であり、この面からも１ドラム方式に比べると飛躍的な画像形成速度及び生産性の向上が実現できる。
【００８５】
又、装置の大型化をせずに高画質、高安定の面でも１ドラム方式と同等で実現しやすい構成とすることが可能であり、コストアップに関しても、最小限の上昇分となる。
【００８６】
以上より、本体サイズ、本体コスト、生産性、安定性、画質などの全ての面で非常にバランスの良い、優れた構成にて従来の４色に他の色を加えた複数色による非常に良好な画像形成を行う画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。
【図３】本発明の画像形成装置の他の例における定着速度及び画像形成速度との関係を示す記録材搬送ダイアグラムである。
【図４】本発明の画像形成装置の比較例を示す概略構成図である。
【図５】従来の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図６】従来の画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。
【図７】従来の画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ感光ドラム（像担持体）
３レーザー露光光学系部
４ａ、４ｂ回転式現像器保持部（回転体）
５中間転写ベルト（転写媒体、中間転写体）
９熱ローラ定着器
４１〜４６現像器
８６、８６ａ、８６ｂ搬送部、搬送ユニット
Ｔ１二次転写部
Ｔ２定着部

Claims

表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像を現像して前記像担持体上に現像像を作成する複数の現像器と、該複数の現像器によって、それぞれ作成された前記現像像が前記像担持体から重ねて転写される転写媒体と、を有する画像形成装置において、
前記複数の現像器は、基本色とするそれぞれ異なった色の現像剤を収容する４台の基本色現像器、及びそれ以外の色の現像器を含み、
前記像担持体を２個有し、前記基本色現像器が、それぞれの前記像担持体に対して２台ずつ振り分けて設置され、それ以外の現像器が、それぞれの前記像担持体に対して、等数台ずつか、又は、どちらかが片方よりも１台多い状態で設置され、
前記転写媒体が２回、前記２個の像担持体対向部を通過して、前記基本色による画像形成を行う基本色画像形成モードと、
前記転写媒体が３回以上、前記２個の像担持体対向部を通過して、前記基本色及びそれ以外の色を使用して画像形成を行う複数色画像形成モードと、を有することを特徴とする画像形成装置。
前記基本色とは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色であることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
前記基本色以外の色とは、淡いマゼンタ、淡いシアンの２色であることを特徴とする請求項２の画像形成装置。
前記シアンと前記淡いシアン、前記マゼンタと前記淡いマゼンタ、の現像剤は、それぞれ同じ顔料が現像剤に含まれおり、それぞれの現像剤中の該顔料の濃度が異なることを特徴とする請求項３の画像形成装置。
前記転写媒体の移動方向で、前記２個の像担持体が隣り合った領域であり、且つ該２個の像担持体と前記転写媒体との対向位置との間の領域において、下流側である前記像担持体に対向して、前記ブラックの現像剤を収容する前記現像器を配置することを特徴とする請求項２、３又は４の画像形成装置。
前記２個の像担持体それぞれにおいて対向する回転体を有し、該回転体に前記複数の現像器は保持され、どの前記現像器においても前記像担持体上の同一位置にて現像を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
前記転写媒体とは、前記現像像を記録材に転写する二次転写部まで搬送する中間転写体であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
前記二次転写部にて前記現像像が転写された前記記録材が、前記記録材上の前記現像像を定着する画像定着部まで搬送される距離が、画像形成装置にて使用できる記録材の最大の長さ以上とされ、更に、前記二次転写部と前記画像定着部間の前記記録材搬送速度が可変とされ、前記基本色画像形成モードか又は前記複数色画像形成モードかの画像形成モードに応じて、前記記録材搬送速度及び前記画像定着部における定着速度を制御することを特徴とする請求項７の画像形成装置。