JP2005338424A

JP2005338424A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2005338424A
Application number: JP2004157083A
Authority: JP
Inventors: Shigemi Kumagai; 茂美熊谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2005-12-08

Abstract

【課題】４色機→６色機への構成変更が容易な構成を提案する。
６色機で４色動作させる場合、４色機のドラム、スキャナーなどが消耗しない。
【解決手段】外部（ユーザー）からの指示により、４色指定モード等６色以外の時は、２色のほうの中間転写体の動作を停止させる。このとき、中間転写ローラを離間させる制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置に関し、特に、複写機、プリンタ、ＦＡＸ、或いは、これら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置に関する。

画像形成装置の最近の進歩とともに、ニーズのレベルも高くなり従来の四色画像形成装置に対して現像剤の色数を増やす電子写真方式の画像形成装置が提案・一部実現されている。それらは、従来の一般的なシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色に加え、例えば赤、青、緑や金、銀、蛍光色等の特色に対応するものや、インクジェット方式では一般的な淡いシアン、淡いマゼンタなどを加えるものなどさまざまであるが、目的はそれぞれ画質的に差別化することである。

現像剤の色数を増やした画像形成装置には、さまざまなタイプがあるが、例えば６種類の色の現像剤（トナー）を用いた画像形成装置を考えると、一般的には図７に示すようなトナーの種類に応じた数の像担持体（感光体）を用いて画像形成するタンデムタイプの画像形成装置１０１が考えられる。

図７に示すタンデム型の画像形成装置１０１は６つの像担持体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆに、それぞれ異なる分光特性の現像剤を装填した現像器４１、４２、４３、４４、４５、４６を、各像担持体１個につき１個ずつ対応させ、これらの像担持体１個と現像器１個の組み合わせをそれぞれ含む画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ、Ｓｅ、Ｓｆを直列に配置したものである。この方式であれば、６色の画像形成装置をベースに考えた場合においても、画像の出力速度は同じにすることが可能なため、生産性重視のタイプと言える。
特開２００４−１１８０２０

しかしながら、上記の画像形成装置１０１のような構成の画像形成装置では以下に挙げるような問題点がある。

まず、画像の種類や目的によっては６色全てを使用しなくても、基本色４色で十分要求を満たす場合もある。しかし４色しか出力しない場合でも現像器やポリゴンスキャナモータを６色全て動作させると、動作させる必要の無い２色分のドラム，現像器，ポリゴンスキャナー等までもが余分に消耗してしまう。その結果ランニングコストが上がってしまう問題も発生する。

従って、本発明の目的は、複数の現像器を用い、多様な画像形成が可能であり、６色画像形成においても４色画像形成においても速度低下を招くことなく、高速且つ高画質の画像出力を可能とする画像形成装置を提供することである。

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、第一〜第六の像担持体と、該第一〜第六の像担持体上にそれぞれ現像剤像を形成する第一〜第六の現像器と、を有する第一〜第六の画像形成部を備え、前記第一〜第二の画像形成部により形成された異なる特性の現像剤像を転写媒体上に重ね転写する画像形成装置において、前記第一〜第四の画像形成部は第一の転写体近傍に配置され、前記第五〜第六の画像形成部は第二の転写体近傍に配置され、前記第二の転写体上に形成された可視像を前記第一の転写体上へ転写させる中間転写ローラを備えていることを特徴とする画像形成装置を提供する。

本発明の一実施態様によると、６色画像形成時は前記第一〜第六の画像形成部を動作させて像形成を行い、４色画像形成時は前記第一〜第四の画像形成部のみを動作させて像形成を行う。

以上説明したように、本発明によれば、前記第一〜第四の画像形成部は第一の転写体近傍に配置され、前記第五〜第六の画像形成部は第二の転写体近傍に配置され、前記第二の転写体上に形成された可視像を前記第一の転写体上へ転写させる中間転写ローラを備え、６色画像形成時は前記第一〜第六の画像形成部を動作させて像形成を行い、４色画像形成時は中間転写ローラを離間させて前記第一〜第四の画像形成部のみを動作させて像形成を行うことにより、６色画像形成においても４色画像形成においても速度低下を招くことなく、高速且つ高画質の画像出力を可能とする画像形成装置を提供することが可能になる。

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。

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

図１には本発明実施例のフルカラー画像形成装置（複写機能、プリンタ機能、ＦＡＸ機能を併せ持つ複合機）の概略断面図を示す。本例は、上部にデジタルカラー画像リーダ部３００、下部にデジタルカラー画像プリンタ部１００を有する。

リーダ部３００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１００に送出される。

プリンタ部１００には、リーダ部３００からの信号のほか、コンピュータからの画像信号、ＦＡＸからの画像信号なども同様に送出されてくる。

ここでは、その代表としてリーダ部３００からの信号に基づきプリンタ部１００の動作を説明する。

プリンタ部１００には、６部の画像形成部、即ち第一の感光ドラム１ａを含む第一の画像形成部Ｓａから始まって第六の感光ドラム１ｆを含む第六の画像形成部Ｓｆが配置されている。これら画像形成部はコストダウンの目的から互いにほぼ同じ構成（形状）となっている。例えば、後述する現像器の構成、形状はほぼ同じとなっている。これにより現像器４１〜４６の相互の入れ替え等を行っても対応可能な構成となっている。

像担持体としての６個のドラム状の感光体（感光ドラム）、即ち第一の感光ドラム１ａ〜第六の感光ドラム１ｆ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〜１ｆの周りに、前露光ランプ１１ａ〜１１ｆ、コロナ帯電器（帯電手段）２ａ〜２ｆ、レーザー露光光学系である第一の露光手段３ａ〜第六の露光手段３ｆ、電位センサ１２ａ〜１２ｆ、各々の保持部に色の異なる現像剤を収容した６個の現像器４１〜４６、一次転写手段である一次転写ローラ５ａ〜５ｆ、クリーニング器６ａ〜６ｆを配置する。

又、現像器の数は高画質化のために５個以上であれば良く、本実施例では６個の現像器４１〜４６を用いる構成について説明する。

現像器には、４１にはイエロートナー、４２にはマゼンタトナー、４３にはシアントナー、４４にはブラックトナー、４５には薄いマゼンタトナー、４６には薄いシアントナーが装填されている。

ここで、濃色及び淡色現像剤は、分光特性が等しい顔料の量を変えて作成される。従って、薄いマゼンタトナーは、含有する顔料の分光特性はマゼンタと等しいが含有量が少なく、薄いシアントナーは、含有する顔料の分光特性はシアンと等しいが含有量が少ない。

これらの他に、金色、銀色などのメタリック系トナーや、蛍光剤を含む蛍光色のトナー等、含有するトナーのような、顔料の分光特性がシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックとは異なるトナーを収容する現像器（上記現像器と同形状）を搭載することも可能である。

又、本現像器にはトナーとキャリアを混合させて用いる二成分現像剤が装填されているが、トナーのみからなる一成分現像剤でも問題はない。

ここで、マゼンタとシアンに対して濃い色と薄い色を用いたのは、人の肌のような淡い画像の再現性を飛躍的に向上させるのが狙いである（粒状性の低減を達成することが狙いである）。

露光手段であるレーザー露光光学系３ａ〜３ｆにおいてリーダ部３００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Ｅがポリゴンミラー３５a〜３５ｆで反射され、レンズ３６ａ〜３６ｆ及び各反射ミラー３７ａ〜３７ｆを経て感光ドラム１ａ〜１ｆ表面上の露光位置３８ａ〜３８ｆに投影される。

プリンタ部１００画像形成時には、感光ドラム１ａ〜１ｆ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〜１ｆを帯電器２ａ〜２ｆ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〜１ｆ上に潜像を形成する。

次に現像器４１〜４６を作動させて、感光ドラム１ａ〜１ｆ上の静電潜像を反転現像し感光ドラム１ａ〜１ｆ上に樹脂と顔料を基体とした現像剤像（トナー像）を形成する。このとき、現像器には現像バイアスが印加される。

又、現像器４１〜４６内のトナーは図に示すように、レーザー露光光学系３ａ〜３ｆの下に配置された各色毎のトナー収納部（ホッパー）６１〜６６から現像器内のトナー比率（或いはトナー量）を一定に保つように、所望のタイミングにて随時補給される。

それぞれの感光ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像は、それぞれの一次転写手段である一次転写ローラ５ａ〜５ｄによって、転写媒体としての第一の中間転写体（中間転写ベルト）５０上にトナー像が重ねて形成されるように順次一次転写される。このとき、一次転写ローラ５ａ〜５ｄに一次転写バイアスが印加される。一方それぞれの感光ドラム１ｅ〜１ｆ上に形成されたトナー像は、それぞれの一次転写手段である一次転写ローラ５ｅ〜５ｆによって、まず転写媒体としての第二の中間転写体（中間転写ベルト）５１上にトナー像が重ねて形成されるように順次一次転写される。そして中間転写ローラ５２，５３部で第二の中間転写体（中間転写ベルト）５１上のトナー像を第一の中間転写体（中間転写ベルト）５０上のトナー像に画像先端位置が一致するタイミングで中間転写を行う。
その結果、中間転写ベルト５０上にそれぞれのトナー像が順次重ねられてフルカラートナー像が形成される。

その後、転写媒体である中間転写ベルト５０上のフルカラートナー像は記録材としての用紙に一括して二次転写される。このとき、二次転写ローラ５４に二次転写バイアスが印加される。

中間転写ベルト５０，５１は駆動ローラ５５，５６によって駆動され、中間転写ベルト５０，５１を挟んだ対向位置に転写クリーニング装置５７，５８を駆動ローラ５５，５６に対して接離可能に構成する。

中間転写ベルト５０が２つのローラ５５，５２によって張架されて形成された同一平面部分である転写面ｔに、感光ドラム１ａ〜１ｄは設けられており、これらの感光ドラム１ａ〜１ｄとの中間転写ベルト５を挟んだ対向部に一次転写手段である一次転写ローラ５ａ〜５ｄが設けられている。また、中間転写ベルト５１が２つのローラ５６，５３によって張架されて形成された同一平面部分である転写面ｔに、感光ドラム１ｅ〜１ｆは設けられており、これらの感光ドラム１ｅ〜１ｆとの中間転写ベルト５１を挟んだ対向部に一次転写手段である一次転写ローラ５ｅ〜５ｆが設けられている。

又、この転写面ｔを形成するローラで中間転写ベルト５０，５１の移動方向Ｂ下流側の中間転写ローラ５２，５３の対向には、それぞれのドラム１ａ〜１ｆ及び１ｅ〜１ｆ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５９，６０が配置されており、随時各画像形成部Ｓａ〜Ｓｆ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。上流側の駆動ローラ５５に対向した、転写クリーニング装置５７は、中間転写ベルト５０上に必要色だけ画像を重ね終えた後に、対向する駆動ローラ５５に加圧され、記録材に転写した後の中間転写ベルト５０上の残トナーをクリーニングする。クリーニング終了後、転写クリーニング装置５７は前記中間転写ベルト５０より離間する。また、上流側の駆動ローラ５６に対向した、転写クリーニング装置５８は、中間転写ベルト５１上に必要色だけ画像を重ね終えた後に、対向する駆動ローラ５８に加圧され、記録材に転写した後の中間転写ベルト５１上の残トナーをクリーニングする。クリーニング終了後、転写クリーニング装置５８は前記中間転写ベルト５１より離間する。

一方記録材は各収納部７１〜７４から各々の給紙手段８１〜８４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５０上のトナー像を記録材に転写する二次転写手段である二次転写ローラ５４と中間転写ベルト５０との間の二次転写部に搬送される。

二次転写部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、熱ローラ定着器９にてトナー像を定着され、排紙トレイ８９或いは用紙後処理装置（不図示）に排紙される。

他方、二次転写後の中間転写ベルト５０，５１は、前述のように転写残トナーを転写クリーニング装置５７，５８にてクリーニングされ、再び各画像形成部Ｓａ〜Ｓｆの一次転写工程に供する。

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。

次に４色画像形成時と６色画像形成時の動作について、図２〜５を併用して説明する。

図示しない操作パネル部あるいは外部制御機器２０１等からの指定によりまず４色モードと６色モードの内、６色モードの指定がなされると(図２ａ)、プリンタ制御部１００はモータ駆動信号を駆動回路１０１ａ〜１０１ｆへ出力し感光ドラム１ａ〜１ｆを回転させると同時にポリゴンミラー３５a〜３５ｆも回転させる(図２ｂ〜ｍ)。さらに同時に中間転写ベルト５０，５１も回転させる（図２ｎ〜ｏ）。リーダ部３００には図４（ａ）に示す画像遅延メモリ４０１ｆ〜４０１ｉが備えられており、感光ドラム間の距離分、画像データをずらすことで像形成のタイミングを調整している。従来の構成であれば図４（ｂ）で示す量の画像遅延メモリが必要であったが本実施例ではおよそ半分で済む。

次に４色モードからスタートし、途中で６色モードに切り替えるときの動作について説明する。

図示しない操作パネル部あるいは外部制御機器２０１等からの指定によりまず４色モードの指定がなされると(図５ａ)、プリンタ制御部１００はモータ駆動信号を駆動回路１０１ａ〜１０１ｄへ出力し感光ドラム１ａ〜１ｄを回転させると同時にポリゴンミラー３５a〜３５ｄも回転させる(図５ｂ〜ｍ)。さらに同時に中間転写ベルト５０も回転させる（図５ｎ〜ｏ）。この時、中間転写ローラ５３は下方向へ離間し、中間転写ベルト５１を中間転写ベルト５０から遠ざける(図２p)。感光ドラム１ｅ〜１ｆとポリゴンミラー３５ｅ〜３５ｆ、中間転写ベルト５１は停止している為、余計な消耗を抑えることが出来る。続いて図５のＡのタイミングで６色モードに指定された場合、感光ドラム１ｅ〜１ｆとポリゴンミラー３５ｅ〜３５ｆ、中間転写ベルト５１を動作させ、所定のタイミングで画像形成動作を開始する。

以上のような構成により、６色画像形成においても４色画像形成においても生産性の低下やランニングコストの上昇を招くことなく高速且つ高画質の画像出力を可能とする画像形成装置を提供することができる。

本実施例では感光ドラム１ａ〜１ｆにそれぞれ駆動回路とモータを備えていたが、図６に示すように感光ドラム１ａ〜１ｄに共通の駆動回路１０１ａとモータ１０２ａを、感光ドラム１ｅ〜１ｆに共通の駆動回路１０１ｂとモータ１０２ｂを配置することでコストを削減することも可能である。

本発明に係る画像形成装置を示す概略構成図である。本発明に係るポリゴンモータと感光ドラムの起動タイミングを示す図である。本発明に係るモータ駆動回路の構成を示す図である。本発明に係る遅延メモリの構成を示す図である。本発明に係るポリゴンモータと感光ドラムの別の起動タイミングを示す図である。本発明に係るポリゴンモータと感光ドラムを共通の駆動回路を使用した場合の構成図である。従来の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。

符号の説明

１ａ〜１ｆ感光ドラム（像担持体）
３ａ〜３ｆレーザー露光光学系（露光手段）
５０，５１中間転写ベルト（転写媒体）
３８ａ〜３８ｆ露光位置
４０ａ〜４０ｆ現像部
４１〜４６現像器
Ｓａ〜Ｓｆ画像形成部

Claims

１つの像担持体と、１つの現像器を備える画像形成手段を備える６つの画像形成手段を有し、前記画像形成手段により形成された異なる特性の現像剤像を転写媒体上に重ね転写することを特徴とする画像形成装置。
少なくとも２つの中間転写体を備え、１つの中間転写体に４色の画像形成手段を配置し、他方の中間転写体に２色の画像形成手段を配置したことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
６色画像モードと４色画像モードを備え、指示手段により４色画像モードの指示を受けた場合に２色の画像形成手段及び中間転写体を停止させ、同時に中間転写手段を離間させることを特徴とする請求項１の画像形成装置。