CN101110882A - 图像形成装置和图像形成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种图像形成装置，其被安装在具备连续记录图像的复印功能、和与外部装置之间进行信息收发功能的数码复合机(MFP)中，图像形成装置构成为包括：第一保存部，用于保存记录前的记录介质；多个图像形成部，用于形成图像并将其记录到记录介质上；以及第二保存部，用于保存记录后的记录介质，多个图像形成部构成为选择性地执行以下两个动作：并行执行各个图像形成动作并将图像记录到记录介质上；以及依次执行图像形成动作并将图像记录在一张记录介质上。

Description

图像形成装置和图像形成方法

相关申请的交叉参考

本申请要求于2006年7月19日提交的在先日本专利申请第2006-197628号的优先权益，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种具备多个图像形成部的图像形成装置，尤其涉及一种以多个可装卸图像形成部构成的图像形成装置和图像形成方法。

背景技术

以往，作为图像形成装置所使用的主要图像形成方式，公知有电子照相方式、喷墨方式。

在使用电子照相方式的图像形成装置中，在带电的感光鼓上照射与图像信号相对应的激光，并形成静电潜像，从而通过显影、转印、剥离等各处理将形成在感光鼓上的图像印刷在用纸上。

在使用喷墨方式的图像形成装置中，分解图像信号并求得各色的强度，对应各色的强度使墨水从喷嘴喷出，从而将图像记录在记录纸上。

比较各个图像形成方式，这些图像形成方式分别具有优点和缺点。

例如，电子照相方式与喷墨方式相比可以高速地进行印刷，但是一般价格昂贵。喷墨方式比电子照相方式便宜，但是一般印刷速度较慢。

公开有一种将电子照相方式和喷墨方式组合的图像形成装置(特公平5-22232号公报)。

发明内容

本发明第一方面涉及的图像形成装置，是在具备连续记录图像的复印功能、和与外部装置之间进行信息收发功能的数码复合机(MFP)中所安装的图像形成装置，上述图像形成装置构成为包括：第一保存部，用于保存记录前的记录介质；多个图像形成部，用于形成图像并将其记录到上述记录介质上；以及第二保存部，用于保存记录后的上述记录介质，多个图像形成部构成为选择性地执行以下两个动作：并行执行各个图像形成动作并将图像记录到上述记录介质上；以及依次执行图像形成动作并将图像记录在一张记录介质上。

本发明第二方面涉及的图像形成方法，是在具备连续记录图像的复印功能、和与外部装置之间进行信息收发功能的数码复合机(MFP)中所安装的图像形成装置的图像形成方法，图像形成方法包括：保存记录前的记录介质；选择性地控制形成图像并将其记录在上述记录介质上的多个图像形成部，使多个图像形成部执行以下两个动作，并行执行各个图像形成动作并将图像记录到上述记录介质上的动作，以及依次执行图像形成动作并将图像记录在一张记录介质上的动作；以及保存记录后的上述记录介质。

本发明的优点将在下面的说明中描述，并且部分地将从该描述中变得显而易见，或可以通过实施本发明而了解。本发明的优点可以通过下文中特别指出的手段及其组合来实现和获得。

附图说明

附图结合于说明书中并构成说明书的一部分，其示出了本发明的实施例，并且与以上给出的概括描述和以下给出的对实施例的详细描述一起用于解释本发明的原理。

图1是示出本发明第一实施例的图像形成装置的构成的视图；

图2是示出感光鼓和处理单元的配置的视图；

图3是示出多引擎(multi engine)图像形成装置的基本原理的视图；

图4是示出将激光方式和LED阵列方式进行对比的视图；以及

图5是示出组合图像形成部的构成实例的视图。

具体实施方式

下面，在本发明的实施例中，以适用于具备连续印刷图像的复写功能、和与外部装置之间进行信息收发功能的数码复合机(MFP：Multi Function Peripheral，多功能外围设备)为例进行说明。

图1是示出本发明第一实施例的图像形成装置的构成的视图。

图像形成装置10具有供纸单元11、图像形成单元12、以及排纸单元13。

供纸单元11保存作为记录介质的用纸，同时，将该用纸供给图像形成单元12。图像形成单元12形成图像，并将该图像印刷在被供给的用纸上。排纸单元13积累保存印刷后的用纸。

而且，图像形成单元12具有两个图像形成部，即第一引擎模块20和第二引擎模块30。

第一引擎模块20使用四个串联型的图像形成方式。在第一引擎模块20上设置有感光鼓21a、......、21d、处理单元22a、......、22d、转印带23、驱动辊24、转印辊25、供纸辊26、以及排纸辊27。

图2是示出感光鼓21a和处理单元22a的配置的视图。此外，各感光鼓21b～21d和处理单元22b～22d的关系也一样。

感光鼓21a通过透明玻璃管形成，在其外面上设置有透明导电层、感光层。感光鼓21a沿感光鼓21的外周方向旋转。在感光鼓21a的内部设置有不旋转的LED阵列50a。

另外，在感光鼓21a的外围附近上配置有被设置在处理单元22a上的带电器51a、显影器52a、清洁器53a、以及除电器54a。

带电器51a使感光鼓21a表面均匀带电。LED阵列50a对应图像信号而发光/熄灯。即，进行背面曝光。LED阵列50a的多个发光元件沿主扫描方向(感光鼓21a的旋转轴方向)排列。因此，不需要多边形反射镜等的扫描机构。

从LED阵列50a射出的光照射在感光鼓21a上。如果光照射在带电的感光鼓21a上，则被照射的部位的电位下降，从而形成静电潜像。显影器52a通过把显影剂涂敷在感光鼓21a上，从而在感光鼓21a上形成色调剂图像。形成的色调剂图像被转印到用纸上。转印后，清洁器53a除去感光鼓21a上的残留色调剂。此后，除电器54a将感光鼓21a的表面均匀除电，感光鼓21a恢复到初期状态，变为下次图像形成的待机状态。

第二引擎模块30使用四个串联型的图像形成方式。在第二引擎模块30上设置有感光鼓31a、......、31d、处理单元32a、......、32d，转印带33、驱动辊34、转印辊35、供纸辊36、以及排纸辊37。

第二引擎模块30的感光鼓31a、......、31d、处理单元32a、......、32d的动作由于与上述动作相同，因此，省略对其的详细说明。

第一动作

接着，参照图1及图2对图像形成装置10的第一动作进行说明。在该第一动作中，第一引擎模块20和第二引擎模块30分别独立地印刷彩色图像。

第一引擎模块20的转印带23通过利用未图示的电动机而旋转的驱动辊24，来以固定速度运转。

首先，处理单元22a内的带电器51a使感光鼓21a同样地带有负电。带电的感光鼓21a通过利用LED阵列50a进行符合图像情报的曝光，从而形成静电潜像。

在利用LED阵列50a的曝光的下游设置有收容黄色(Y)显影剂(色调剂)的显影器52a。感光鼓21a上的静电潜像通过黄色色调剂进行反转显影，并在感光鼓21a上形成色调剂图像。

在显影器52a的下游设置有未图示的转印辊。在转印辊上附加与色调剂的带电极性相反的反极性偏压(+)。其结果，感光鼓21a上的色调剂图像通过感光鼓21a和转印辊之间形成的转印电场而被一次转印到转印带23上。

配合由感光鼓21a和处理单元22a形成图像的时刻，感光鼓21b～21d和处理单元22b～22d执行同样的处理。其结果，形成于感光鼓21b～21d上的品红(M)、青(C)、黑(K)的色调剂图像被依次一次转印到转印带23上。

作为转印材料的用纸从供纸单元11通过供纸辊26被送出到第一引擎模块20内。

在转印带23的上端部上配置有转印辊25。在转印辊25上附加与色调剂的带电极性相反的反极性偏压(+)。其结果，转印带23上的色调剂图像通过转印带23和转印辊25之间形成的转印电场而被一次转印到用纸上。

转印有图像的用纸通过未图示的定影器被定影图像后，通过排纸辊27被送至排纸单元并被积累。

另外，即使在第二引擎模块30中，也可以通过与第一引擎模块20相同的动作在用纸上印刷图像，转印有图像的用纸通过未图示的定影器被定影图像后，通过排纸辊37被送到排纸单元13并被积累。

在该第一动作中，在一台图像形成装置10内同时执行两个图像形成动作。所以，可以成倍地提高印刷速度。

第二动作

在第二动作中，第一引擎模块20和第二引擎模块30连续动作，并在一张用纸的正反面进行彩色图像的印刷。

第一引擎模块20进行与上述说明同样的动作，定影图像后的用纸通过排纸辊27从第一引擎模块20排出。但是，用纸不被输送至排纸单元13而被送出至第二引擎模块30。

在第二引擎模块30中，如上所述地将色调剂图像一次转印到转印带33上。但是，用纸不是被从供纸单元11供给的。转印带33上的色调剂图像通过转印带33和转印辊35之间形成的转印电场，被转印到从第一引擎模块20输送的用纸上。而且，转印有图像的用纸通过未图示的定影器被定影图像后，通过排纸辊37被送到排纸单元13并被积累。

在该第二动作中，在一台图像形成装置10内同时执行两个图像形成动作的一部分，并进行正反面的印刷。所以，可以成倍地提高正反面的印刷速度。

另外，在第一引擎模块20的排出侧上具有用纸的反转机构(未图示)，并向第二引擎模块30供纸，从而可以仅在用纸的单面上重复印刷图像。

如以上说明，在本图像形成装置中具有多个图像形成部。下面，为了将这样的图像形成装置与现有的装置进行区别而将其称为多引擎图像形成装置。由于使该图像形成部模块化，因此，可以组合多个各种图像形成部，构成多引擎图像形成装置。

图3是示出多引擎图像形成装置的基本原理的视图。图3的(1)～(5)表示图像形成部的构成，图3的(6)表示组合多个图像形成部的状态。

图3的(1)表示彩色模块。该彩色模块是例如可以以30～45PPM(页/分钟)的速度印刷彩色图像的电子照相方式的模块。图3的(2)表示单色模块。该单色模块是例如可以以30～45PPM的速度印刷单色图像的电子照相方式的模块。图3(3)表示喷墨模块。该喷墨模块是例如可以以喷墨方式印刷彩色图像的模块。

图3(4)表示双面同时单色模块。该双面同时单色模块是例如可以以30～45PPM的速度在双面上印刷单色图像的电子照相方式的模块。图3(5)表示混合模块。该混合模块是例如可以以电子照相方式印刷黑色，并以喷墨方式印刷其他颜色的模块。

而且，这些模块化后的图像形成部可以如图3(6)所示地任意进行组合。

但是，为实现上述基本原理，必须解决各种的问题。第一问题是将各模块的大小抑制为小型，以便将多个模块收容在多引擎图像形成装置的一个框体内。第二问题是不使各模块中的印刷速度产生大的差异。

下面，对这些问题的解决方法进行说明。

(1)在具有多个图像形成部的多引擎图像形成装置中，图像形成部的小型化是必须的。

本实施例中，如图1、图2所示，作为曝光机构，使用LED阵列来替代现有的激光光学系统。

在LED阵列方式中，在保持感光体的圆筒状基板上利用玻璃等透明部件，在底座上使用形成透明导电层、阻止电荷注入层、感光层、保护层的感光鼓。而且，在鼓的内侧配置LED阵列，并采用从鼓内侧曝光的背面曝光。由于在鼓的内侧的静区(dead space)配置曝光单元，显影器等其他机器的配置的自由度也增加，因此可以大幅度地减少图像形成部的大小。

图4是示出将激光方式和LED阵列方式进行对比的视图。在LED阵列方式中，由于不需要扫描激光的激光光学系统，因此可以实现节省空间。

另外，LED阵列存在对于色调剂等的污垢较弱的问题，所以通过配置在鼓的内侧也解决了该问题。

并且，当从四个彩色单元改变为单色单元时，在激光光学系统中，不得不直接利用彩色用的4射线束的构成，因此成本提高。但是，在LED阵列方式中，如图3(1)、(2)所示，可以减少单色用以外的LED阵列。

(2)在具有多个图像形成部的多引擎图像形成装置中，图像形成部的速度的平稳化是必须的。

在本实施例中，当将喷墨方式用于模块中时，其印刷速度的高速化是必要的。

因此，喷墨方式使用线型打印头(line head)类型。在线型打印头类型中，可以高速驱动，并可以以与电子照相一样的速度进行印刷。其结果，通过采用线型打印头类型的喷墨方式，从而可以实现电子照相方式与喷墨方式的各种组合。

图5是示出组合图像形成部的构成例的视图。在图5中示出了使第一引擎模块和第二引擎模块分别并联动作时和串联动作时的功能/效果。另外，在本构成例中，所谓并联动作是指使各个引擎模块个别或单独动作，所谓串联动作是指在由第一引擎模块进行印刷动作后，由第二引擎模块进行印刷动作。

在第一组合情况中，第一引擎模块为电子照相方式的彩色模块，并且第二引擎模块也使用电子照相方式的彩色模块。在该组合中，可以通过并联动作来提高印刷速度，并可以通过串联动作来高速地进行双面印刷。

在第二组合情况中，第一引擎模块为电子照相方式的彩色模块，并且第二引擎模块使用电子照相方式的单色模块。在该组合中，通过对应彩色/单色原稿使其分别个别动作，从而可以降低印刷成本。

在第三组合情况中，第一引擎模块为电子照相方式的单色模块，并且第二引擎模块也使用电子照相方式的单色模块。在该组合中，可以通过并联动作来提高印刷速度，并可以通过串联动作来高速地进行双面印刷。

在第四组合情况中，第一引擎模块为电子照相方式的单色模块，并且第二引擎模块使用喷墨模块。在该组合中，可以通过串联动作来印刷高精细的图像，并可实现成本的降低。

在第五组合情况中，第一引擎模块为喷墨模块，并且第二引擎模块也使用喷墨模块。在该组合中，可以通过并联动作来提高印刷速度，并可以通过串联动作来高速地进行双面印刷。

另外，在上述实施例中，虽然使用用纸来记录图像，但是也并不仅限于用纸，可以使用OHP用纸、FAX用纸等记录介质。

实施例的效果

如上所述，根据本实施例的图像形成方法，可以获得各种的效果。

由于可以实现小型的模块，因此可以根据顾客需求的变化再构筑模块。

例如，若使用价格便宜30～45页机的引擎来降低导入时的成本，并对应环境变化来增设模块，则可以实现与高速机器一样的生产性。

另外，可以提高利用模块化的维护性，并降低利用双重化的故障时间。

即，通过模块化以故障时的对应为原则进行交换作业即可，从而可以缩短维护时间。另外，由于冗长化，所以即使一方的模块产生故障，也可以避免装置整体停止的状态。

具体而言，产生如下效果：

(1)高速化：通过使多个图像形成部并联动作，从而可以高速印刷。

(2)低CPC(每个复印品的成本)化：通过使单色电子照相方式和彩色喷墨方式串联动作，从而可以降低成本。

(3)高画质化：通过使单色电子照相方式和彩色喷墨方式串联动作，从而可以进行高精细的印刷。

(4)高可靠性：通过使多个图像形成部并联动作，从而即使一个图像形成部产生故障也可以通过其他的图像形成部进行输出。

(5)扩张性：可以对应实际的使用频率、以及用户的希望，从单色照相方式×一台的构成到彩色照相方式×n台的构成自由地提高等级。而且，也可以在与其相反的状态下，自由地降低等级。

此外，通过上述实施例进行说明的各功能也可以使用硬件加以构成，而且，还可以使用软件使计算机读入记录各功能的程序来加以实现。另外，各功能还可以适当选择软件、硬件中的任一个来加以构成。

进而，各功能可以通过使计算机读入未图示的记录介质中所存储的程序来加以实现。这里，本实施例中的记录介质如果是可记录程序且计算机可读取的记录介质，则其记录形式可以是任意形态。

对于本领域技术人员来说，可以容易地想到其它优点和变形。因此，在本发明更广泛的方面中，其不限于此处示出和描述的特定细节和例示性实施例。因而，在不脱离由所附权利要求和其等同物限定的本发明的精神和范围的前提下，可以做出各种修改。

Claims (10)

1.一种图像形成装置，安装在具备连续记录图像的复印功能、和与外部装置之间进行信息收发功能的数码复合机中，所述图像形成装置构成为包括：

第一保存部，用于保存记录前的记录介质；

多个图像形成部，用于形成图像并将其记录到所述记录介质上；以及

第二保存部，用于保存记录后的所述记录介质，

多个图像形成部构成为选择性地执行以下两个动作：并行执行各个图像形成动作并将图像记录到所述记录介质上；以及依次执行图像形成动作并将图像记录在一张记录介质上。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，至少一个所述图像形成部包括：

曝光部，用于射出光；

感光鼓，通过所述光在其表面上形成图像；以及

记录部，将所述感光鼓上的图像记录在所述记录介质上，所述曝光部为LED阵列。

3.根据权利要求2所述的图像形成装置，其中，

所述LED阵列配置在所述感光鼓的内部。

4.根据权利要求2所述的图像形成装置，其中，

至少一个所述图像形成部将形成各个不同颜色的图像的多个所述感光鼓进行直列配置。

5.根据权利要求2所述的图像形成装置，其中，

其他图像形成部通过使用线型打印头的喷墨方式而构成。

6.根据权利要求2所述的图像形成装置，其中，

所述多个图像形成部被分别模块化。

7.根据权利要求6所述的图像形成装置，其中，

至少一个所述图像形成部和至少一个其他图像形成部均为形成彩色图像的电子照相方式的模块。

8.根据权利要求6所述的图像形成装置，其中，

至少一个所述图像形成部是形成彩色图像的电子照相方式的模块，

至少一个其他图像形成部是形成单色图像的电子照相方式的模块。

9.根据权利要求6所述的图像形成装置，其中，

至少一个所述图像形成部和至少一个其他图像形成部均为形成单色图像的电子照相方式的模块。

10.根据权利要求6所述的图像形成装置，其中，

至少一个所述图像形成部是形成单色图像的电子照相方式的模块，

至少一个其他图像形成部是形成彩色图像的喷墨方式的模块。

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