JP2004004398A

JP2004004398A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JP2004004398A
Application number: JP2002161187A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Kanekura; 金倉　和紀; Kazuhiro Seguchi; 瀬口　和宏; Yuji Nagai; 永井　雄二; Yuzo Kawano; 川野　裕三
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2004-01-08

Abstract

【課題】カラー画像形成装置において、転写ずれを防止しつつ感光体ドラムの寿命を長くする。
【解決手段】各色トナー像が現像形成される感光体ドラム２ａ〜５ａと、感光体ドラム２ａ〜５ａに接触可能に配置されて走行する無端状の中間転写ベルト７と、各色トナー像を感光体ドラム２ａ〜５ａから中間転写ベルト７に転写する第１転写を行う第１の転写ローラ１０ａ〜１０ｄと、中間転写ベルト７上のトナー像を用紙Ｐに転写する第２転写を行う第２の転写ローラ１２と、画像の最大印刷長が転写点Ａから転写点Ｂまでの長さ以下のとき、１回の印刷ジョブにおける最後の用紙Ｐへ転写されるトナー像の全ての第１転写が終了して第２転写開始前であって当該用紙Ｐの直前の用紙Ｐへの第２転写終了後に感光体ドラム２ａ〜５ａと中間転写ベルト７とを相互に離間させる離間手段とを備えた構成とする。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無端状の中間転写体を有する電子写真方式のカラー画像形成装置に関し、特にカラー画像形成装置における感光体の長寿命化に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子写真方式を採用した画像形成装置においては、像担持体である感光体を帯電器により帯電し、帯電された感光体に画像情報に応じた光照射を行って潜像を形成し、この潜像を現像器によって現像し、現像されたトナー像を記録媒体に転写して画像を形成することが行われている。
【０００３】
一方、画像のカラー化に伴って、このような各画像形成プロセスが実行される画像形成ユニットを複数備え、シアン像、マゼンタ像、イエロー像、好ましくはブラック像の各色トナー像をそれぞれの感光体に形成し、各感光体の転写位置において無端状の中間転写体にこれらのトナー像を重ね合わせて転写することによりフルカラー画像を形成するタンデム方式のカラー画像形成装置も提案されている。
【０００４】
このようなタンデム方式のカラー画像形成装置は各色ごとにそれぞれの画像形成部を有するため、高速化に有利である。
【０００５】
以下に、タンデム方式の従来のカラー画像形成装置について説明する。
【０００６】
図３は従来のカラー画像形成装置の構成を示す概略図である。
【０００７】
図３において、カラー画像形成装置の本体１内にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像をそれぞれ形成するための画像形成ユニット２，３，４，５が配置され、これらの画像形成ユニット２〜５のそれぞれに対応して露光器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを備えている。画像形成ユニット２〜５は、露光器６ａ〜６ｄからのレーザビームの照射によってその周面に静電潜像を形成する感光体ドラム（感光体）２ａ，３ａ，４ａ，５ａと、トナータンクから供給されるトナーを感光体ドラム２ａ〜５ａに付着させて静電潜像をトナー像として顕像化する現像手段２ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂ等を備えたものである。
【０００８】
画像形成ユニット２〜５の下側には、感光体ドラム２ａ，３ａ，４ａ，５ａ上に顕像化された各色トナー像が重ね転写してカラートナー像を形成す無端状の中間転写ベルト（中間転写体）７が矢印方向に走行可能に配置されている。中間転写ベルト７には、駆動ローラ８、テンションローラ９、４個の第１の転写ローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ、従動ローラ１１がループ内に配置されている。
【０００９】
装置の下部には、用紙（記録媒体）Ｐが収納された給紙カセット１３が設けられている。そして、用紙Ｐは、給紙ローラにより給紙カセット１３から１枚ずつ用紙搬送路に送り出される。
【００１０】
用紙搬送路上には、従動ローラ１１の位置で中間転写ベルト７の外周面と所定量にわたって接触して中間転写ベルト７上のカラー画像を用紙Ｐに転写する第２の転写ローラ１２、用紙Ｐ上に転写されたカラー画像を用紙Ｐに定着する定着器１４が配置されている。
【００１１】
このような構成の画像形成装置において、中間転写ベルト７の表面には画像形成ユニット２〜５の感光体ドラム２ａ〜５ａによってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が付着しカラー画像が形成される。そして、このトナーによるカラー画像は従動ローラ１１と第２の転写ローラ１２との間のニップ力によって、給紙カセット１３から取り出された用紙Ｐに転写される。そして、用紙Ｐは定着器１４に供給されてトナー像を定着した後に排紙される。
【００１２】
このようなカラー画像形成装置において、画像形成ユニット２〜５は、第１の転写ローラ１０ａ〜１０ｄが下方に移動し、中間転写ベルト７と感光体ドラム２ａ〜５ａが離間した後停止する。
【００１３】
ここで、中間転写ベルト７と感光体ドラム２ａ〜５ａが離間中は、中間転写ベルト７の状態が変化するため、この間に中間転写ベルト７上のトナー像が用紙Ｐへ転写されると転写ずれが起きる。この転写ずれ防止のため、中間転写ベルト７上のトナー像が用紙Ｐへ転写完了後、第１の転写ローラ１０ａ〜１０ｄが下方へ移動し、感光体ドラム２ａ〜５ａと中間転写ベルト７の接触が解除され、感光体ドラム２ａ〜５ａを含む画像形成ユニット２〜５の回転駆動が停止する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のような従来の技術においては、中間転写ベルト７上のトナー像が用紙Ｐ上に転写完了後に感光体ドラム２ａ〜５ａと中間転写ベルト７の離間が行われるため、感光体ドラム２ａ〜５ａ上のトナー像が中間転写ベルト７上に転写完了されているにもかかわらず感光体ドラム２ａ〜５ａと中間転写ベルト７は接触しており、また、画像形成ユニット２〜５内の感光体ドラム２ａ〜５ａと現像手段２ｂ〜５ｂ等は動作している。このため、感光体ドラム２ａ〜５ａの寿命が短くなるという問題を有していた。
【００１５】
そして、前述のように、中間転写ベルト７と感光体ドラム２ａ〜５ａが離間すると中間転写ベルト７の状態が変化して転写ずれが起きるため、印刷中に無闇に中間転写ベルト７と感光体ドラム２ａ〜５ａとを離間させることもできない。
【００１６】
そこで、本発明は、転写ずれを防止しつつ感光体の寿命を長くすることができるカラー画像成形装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明のカラー画像形成装置は、回転中心軸が相互に平行になるように一列に配置されて周方向に回転し、各色トナー像に対応した静電潜像がそれぞれ形成される複数の感光体と、それぞれの感光体に対応して設置され、感光体上に形成された静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段と、感光体に接触可能に配置されて走行する無端状の中間転写体と、中間転写体のループ内に各感光体に対応してそれぞれ配置され、感光体に中間転写体を圧接して感光体上の各色トナー像を中間転写体に転写する第１転写を行う第１の転写ローラと、記録媒体を中間転写体に押圧して中間転写体上に転写されたトナー像を記録媒体に転写する第２転写を行う第２の転写ローラと、一つの記録媒体に印刷される画像の最大印刷長が中間転写体の移動方向に対して最も下流側に位置する第１転写の転写点から中間転写体の移動方向に第２転写の転写点までの長さ以下のとき、１回の印刷ジョブにおける最後の記録媒体へ転写されるトナー像の全ての第１転写が終了して第２転写開始前であって当該記録媒体の直前の記録媒体への第２転写終了後に感光体と中間転写体とを相互に離間させる離間手段とを備えた構成としたものである。
【００１８】
このように、１回の印刷ジョブにおける全ての第１転写が完了した後で最後の第２転写開始前であって最後から１つ前の記録媒体への第２転写終了後に感光体と中間転写体とを離間させているので、中間転写体と感光体との離間による中間転写体の状態変化が印刷に影響を与えることがなくなり、転写ずれを防止しつつ感光体の寿命を長くすることが可能になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、回転中心軸が相互に平行になるように一列に配置されて周方向に回転し、各色トナー像に対応した静電潜像がそれぞれ形成される複数の感光体と、それぞれの感光体に対応して設置され、感光体上に形成された静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段と、感光体に接触可能に配置されて走行する無端状の中間転写体と、中間転写体のループ内に各感光体に対応してそれぞれ配置され、感光体に中間転写体を圧接して感光体上の各色トナー像を中間転写体に転写する第１転写を行う第１の転写ローラと、記録媒体を中間転写体に押圧して中間転写体上に転写されたトナー像を記録媒体に転写する第２転写を行う第２の転写ローラと、一つの記録媒体に印刷される画像の最大印刷長が中間転写体の移動方向に対して最も下流側に位置する第１転写の転写点から中間転写体の移動方向に第２転写の転写点までの長さ以下のとき、１回の印刷ジョブにおける最後の記録媒体へ転写されるトナー像の全ての第１転写が終了して第２転写開始前であって当該記録媒体の直前の記録媒体への第２転写終了後に感光体と中間転写体とを相互に離間させる離間手段とを備えたカラー画像形成装置であり、中間転写体と感光体との離間による中間転写体の状態変化が印刷に影響を与えることがなくなり、転写ずれを防止しつつ感光体の寿命を長くすることが可能になるという作用を有する。
【００２０】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、離間手段は、第１の転写ローラを中間転写体から離れる方向に変位させる第１の動作、感光体を中間転写体から離れる方向に変位させる第２の動作の少なくとも何れかの動作で感光体と中間転写体とを相互に離間させるカラー画像形成装置であり、中間転写体と感光体との離間による中間転写体の状態変化が印刷に影響を与えることがなくなり、転写ずれを防止しつつ感光体の寿命を長くすることが可能になるという作用を有する。
【００２１】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、感光体は、中間転写体と離間した後には回転を停止するカラー画像形成装置であり、中間転写体と感光体との離間による中間転写体の状態変化が印刷に影響を与えることがなくなり、転写ずれを防止しつつ感光体の寿命を長くすることが可能になるという作用を有する。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図１および図２を用いて説明する。なお、これらの図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。
【００２３】
図１は本発明の一実施の形態によるカラー画像形成装置の構成を示す概略図、図２は本発明の実施の形態１によるカラー画像形成装置の転写部の動作状態を連続して示す説明図である。
【００２４】
図１において、カラー画像形成装置の本体１内にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像をそれぞれ形成するための画像形成ユニット２，３，４，５が順に配置され、これらの画像形成ユニット２〜５のそれぞれに対応して露光器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを備えている。画像形成ユニット２〜５は、露光器６ａ〜６ｄからのレーザビームの照射によってその周面に静電潜像を形成する像担持体としての感光体ドラム（感光体）２ａ，３ａ，４ａ，５ａと、トナータンクから供給されるトナーを感光体ドラム２ａ〜５ａに付着させて静電潜像をトナー像として顕像化する現像手段２ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂ等を備えたものである。周方向に回転する感光体ドラム２ａ，３ａ，４ａ，５ａは、その回転中心軸が相互に平行になるように一列に配置されている。
【００２５】
配列された画像形成ユニット２〜５の下側には、感光体ドラム２ａ，３ａ，４ａ，５ａ上に顕像化された各色トナー像が相互に重ね合わせ転写されてカラートナー像が形成される無端状の中間転写ベルト（中間転写体）７が矢印方向に走行可能に配置されている。中間転写ベルト７は、この中間転写ベルト７を走行させる駆動ローラ８、中間転写ベルト７に所定の張力を与えるテンションローラ９、各感光体ドラム２ａ〜５ａに対応して配置されて中間転写ベルト７を各感光体ドラム２ａ〜５ａに圧接して感光体ドラム２ａ〜５ａ上の各色トナー像を中間転写ベルト７に転写する第１転写を行う４個の第１の転写ローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ、駆動ローラ８による中間転写ベルト７の回転により回転する従動ローラ１１がループ内に配置され、これらを巡って矢印方向に周回駆動される。
【００２６】
テンションローラ９は印刷期間では図においてスプリング（図示せず）によって付勢され右下に位置を移動することで中間転写ベルト７に張力を付与している。また非印刷期間では中間転写ベルト７と各ローラが長時間同じ位置で巻き付くことで巻癖が付かないようにテンションローラ８による中間転写ベルト７への張力の付与を解除している。
【００２７】
装置の下部には、用紙（記録媒体）Ｐが収納された給紙カセット１３が設けられている。そして、用紙Ｐは、給紙ローラにより給紙カセット１３から１枚ずつ用紙搬送路に送り出される。
【００２８】
用紙搬送路上には、従動ローラ１１の位置で中間転写ベルト７の外周面と所定量にわたって接触し、この中間転写ベルト７上に形成されたカラー画像を用紙Ｐに転写する第２転写を行う第２の転写ローラ１２、用紙Ｐ上に転写されたカラー画像をローラの狭持回転に伴う圧力と熱とによって用紙Ｐに定着する定着器１４が配置されている。
【００２９】
このような構成の画像形成装置において、先ず画像形成ユニット２の感光体ドラム２ａ上に画像情報のイエロー成分色の潜像が形成される。この潜像はイエロートナーを有する現像手段２ｂによりイエロートナー像として可視像化され、第１の転写ローラ１０ａにより中間転写ベルト７上にイエロートナー像として転写される（第１転写）。
【００３０】
一方、イエロートナー像が中間転写ベルト７に転写されている間に、画像形成ユニット３ではマゼンタ成分色の潜像が形成され、続いて現像手段３ｂでマゼンタトナーによるマゼンタトナー像が顕像化される。そして、先の画像ユニット２でイエロートナー像の転写が終了した中間転写ベルト７にマゼンタトナー像が画像ユニット３の第１の転写ローラ１０ｂにて転写され（第１転写）、イエロートナー像と重ね合わされる。
【００３１】
以下、シアントナー像、ブラックトナー像についても同様にして画像形成が行われ、中間転写ベルト７に４色のトナー像の重ね合わせが終了する。
【００３２】
中間転写ベルト７上に形成されたカラー画像は、従動ローラ１１と第２の転写ローラ１２との間のニップ力によって給紙カセット１３から給紙された用紙Ｐに一括転写される（第２転写）。そして、転写されたトナー像は定着器１４で用紙Ｐに加熱定着され、この用紙Ｐ上にフルカラー画像が形成され、その後排紙される。
【００３３】
ここで、本実施の形態のカラー画像形成装置では、中間転写ベルト７の移動方向に対して最も下流側に位置する感光体ドラム５ａと中間転写ベルト７による第１転写の転写点Ａから、中間転写ベルト７の移動方向に沿って用紙Ｐに対する第２転写の転写点Ｂまでの中間転写ベルト長をＬ、一つの用紙Ｐに印刷される画像（トナー像）の最大印刷長をＬ１とするとき、Ｌ１≦Ｌの場合に次のように動作する。
【００３４】
すなわち、１回の印刷ジョブに対して用紙Ｐに順次印刷が行われ、最後から１つ前の用紙Ｐ_ｎ−１への第２転写が行われているときには、図２（ａ）に示すように、中間転写ベルト７上には最後の用紙Ｐ_ｎへ転写されるトナー像の第１転写が行われている。
【００３５】
ここで、Ｌ１≦Ｌであれば、図２（ｂ）に示すように、最後の用紙Ｐ_ｎへ転写されるトナー像の第１転写が全て終了して転写点Ａを通過した直後は、当該トナー像は転写点Ａと転写点Ｂとの間に位置する。この場合において、同図に示すように、最後から１つ前の用紙Ｐ_ｎ−１への第２転写が終了後して転写点Ｂを通過していれば、最後の用紙Ｐ_ｎに転写される中間転写ベルト７上のトナー像の先端が転写点Ｂへ到達するまでにインターバルができる。
【００３６】
そこで、インターバルにおいて、図２（ｂ）に示すように、第１の転写ローラ１０ａ〜１０ｄが矢印方向に移動して感光体ドラム２ａ〜５ａと中間転写ベルト７との接触解除が離間手段によって開始され、図２（ｃ）に示すように、中間転写ベルト７上に形成されたトナー像の先端が転写点Ｂに達するよりも早く離間が完了する。中間転写ベルト７と離間した感光体ドラム２ａ〜５ａは回転を停止する。
【００３７】
なお、テンションローラ９は感光体ドラム２ａ〜５ａ上のトナー像が中間転写ベルト７上に転写完了後も中間転写ベルト７にテンションを付与し続け、中間転写ベルト７上のトナー像が用紙Ｐ_ｎへ転写完了後、テンションを解除する。
【００３８】
その後、図２（ｄ）に示すように、中間転写ベルト７によるトナー像の供給タイミングに合わせて用紙Ｐ_ｎが送られ、転写点Ｂにおいて第２の転写ローラ１２により当該トナー像が用紙Ｐ_ｎへ転写される。
【００３９】
これによれば、第１の転写ローラ１０ａ〜１０ｄが移動する間に中間転写ベルト７上のトナー像は用紙Ｐ_ｎに転写されず、且つテンションローラ９の付勢が解除された後に中間転写ベルト７上のトナー像は用紙Ｐ_ｎに転写されないので、第１の転写ローラ１０ａ〜１０ｄが移動する間に発生する、あるいはテンションが解除されたことにより発生する中間転写ベルト７の状態の変化は中間転写ベルト７上のトナー像の用紙Ｐ_ｎへの転写に影響しない。また、感光体ドラム２ａ〜５ａは、１回の印刷ジョブの完了を待たずに、最後の用紙Ｐ_ｎへの第１転写が終了した時点で中間転写ベルト７から離間する。
【００４０】
したがって、中間転写ベルト７と感光体ドラム２ａ〜５ａとの離間による中間転写ベルト７の状態変化が印刷に影響を与えることがなくなり、転写ずれを防止しつつ感光体ドラム２ａ〜５ａの寿命を長くすることが可能になる。
【００４１】
なお、以上の説明では、離間手段は、第１の転写ローラ１０ａ〜１０ｄを中間転写ベルト７から離れる方向に変位させる動作（第１の動作）で感光体ドラム２ａ〜５ａと中間転写ベルト７とを相互に離間させているが、感光体ドラム２ａ〜５ａを中間転写ベルト７から離れる方向に変位させる動作（第２の動作）で感光体ドラム２ａ〜５ａと中間転写ベルト７とを離間させるようにしてもよい。また、第１の動作と第２の動作を併用して感光体ドラム２ａ〜５ａと中間転写ベルト７とを離間させるようにしてもよい。
【００４２】
なお、中間転写ベルト７の移動方向に対して最も下流側に位置する感光体ドラム５ａと中間転写ベルト７による第１転写の転写点Ａから中間転写ベルト７の移動方向に沿って用紙Ｐに対する第２転写の転写点Ｂまでの中間転写ベルト長よりも一つの用紙Ｐに印刷される画像（トナー像）の最大印刷長の方が長い場合には、離間手段はこのような動作は行わず、よって感光体ドラム２ａ〜５ａは中間転写ベルト７から離反しないか、１回の印刷ジョブが完了した後に離間する。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、１回の印刷ジョブにおける全ての第１転写が完了した後で最後の第２転写開始前であって最後から１つ前の記録媒体への第２転写終了後に感光体と中間転写体とを離間させているので、中間転写体と感光体との離間による中間転写体の状態変化が印刷に影響を与えることがなくなり、転写ずれを防止しつつ感光体の寿命を長くすることが可能になるという有効な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるカラー画像形成装置の構成を示す概略図
【図２】本発明の実施の形態１によるカラー画像形成装置の転写部の動作状態を連続して示す説明図
【図３】従来のカラー画像形成装置の構成を示す概略図
【符号の説明】
２，３，４，５　画像形成ユニット
２ａ，３ａ，４ａ，５ａ　感光体ドラム（感光体）
２ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂ　現像手段
７　中間転写ベルト（中間転写体）
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ　第１の転写ローラ
１２　第２の転写ローラ
Ｐ　用紙（記録媒体）

Claims

回転中心軸が相互に平行になるように一列に配置されて周方向に回転し、各色トナー像に対応した静電潜像がそれぞれ形成される複数の感光体と、
それぞれの前記感光体に対応して設置され、前記感光体上に形成された前記静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段と、
前記感光体に接触可能に配置されて走行する無端状の中間転写体と、
前記中間転写体のループ内に各感光体に対応してそれぞれ配置され、前記感光体に前記中間転写体を圧接して前記感光体上の各色トナー像を前記中間転写体に転写する第１転写を行う第１の転写ローラと、
記録媒体を前記中間転写体に押圧して前記中間転写体上に転写されたトナー像を前記記録媒体に転写する第２転写を行う第２の転写ローラと、
一つの前記記録媒体に印刷される画像の最大印刷長が前記中間転写体の移動方向に対して最も下流側に位置する第１転写の転写点から前記中間転写体の移動方向に第２転写の転写点までの長さ以下のとき、１回の印刷ジョブにおける最後の前記記録媒体へ転写されるトナー像の全ての第１転写が終了して第２転写開始前であって当該記録媒体の直前の前記記録媒体への第２転写終了後に前記感光体と前記中間転写体とを相互に離間させる離間手段とを備えたことを特徴とするカラー画像形成装置。
前記離間手段は、前記第１の転写ローラを前記中間転写体から離れる方向に変位させる第１の動作、前記感光体を前記中間転写体から離れる方向に変位させる第２の動作の少なくとも何れかの動作で前記感光体と前記中間転写体とを相互に離間させることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
前記感光体は、前記中間転写体と離間した後には回転を停止することを特徴とする請求項１または２記載のカラー画像形成装置。