JP2009169163A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体やトナーなどの劣化を極力抑えることのできるタンデム方式でかつベルトレスの直接転写方式を採用した画像形成装置を得る。
【解決手段】感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋと転写ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋの対を備え、これらの感光体ドラムと転写ローラとで形成されるニップ部で用紙Ｓを搬送し、用紙Ｓ上にカラー画像又はモノクロ画像を形成する画像形成装置。モノクロ画像形成時には、モノクロ画像を形成するための感光体ドラム１１Ｂｋと転写ローラ１３Ｂｋ及び中間に位置する感光体ドラム１１Ｍと転写ローラ１３Ｍを圧接させるとともに、感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｂｋを回転させ、用紙Ｓの搬送に必要ない感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｃと転写ローラ１３Ｙ，１３Ｃを離間させるとともに感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｃの回転を停止させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置、特に、タンデム方式を採用し、用紙を像担持体と転写部材とで形成されるニップ部で搬送し、該用紙上にカラー画像又はモノクロ画像を形成する画像形成装置に関する。

従来、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの画像形成ユニットを用いたタンデム方式のカラーの画像形成装置においては、それぞれの感光体上に形成した単色の画像を、中間転写ベルト上で重ね合わせた後に用紙上に転写する間接転写方式や、ベルト上で搬送される用紙上に転写する直接転写方式（特許文献１，２）が知られている。さらに、画像形成ユニットなどの配置の自由度やコストの削減を優先して、ベルトを用いることなく、感光体と転写ローラとの対で形成されるニップ部で用紙を搬送しながらトナーを用紙上に転写するベルトレスの直接転写方式も知られている（特許文献３）。

タンデム方式の画像形成装置はカラー画像を形成するものであるが、モノクロ画像を形成する場合も多く、モノクロ画像の形成で使用されないＹ，Ｍ，Ｃの画像形成ユニットの感光体をも回転駆動させると、感光体やトナーなどが劣化するという問題点を有している。
特開平８−３２８３９５号公報 特開２００７−３４０８５号公報 特開平７−３１９２５４号公報

そこで、本発明の目的は、感光体やトナーなどの劣化を極力抑えることのできるタンデム方式でかつベルトレスの直接転写方式を採用した画像形成装置を提供することにある。

以上の目的を達成するため、本発明は、
像担持体と該像担持体上のトナーを用紙上に転写する転写部材との対を複数備え、像担持体と転写部材とで形成されるニップ部で用紙を搬送し、該用紙上にカラー画像又はモノクロ画像を形成する画像形成装置において、
像担持体又は転写部材を互いに圧接／離間させる接離手段と、
モノクロ画像形成時に、用紙の搬送に必要ない像担持体と転写部材との対を離間させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置においては、モノクロ画像形成時に、用紙の搬送に必要ない像担持体と転写部材との対を離間させるため、用紙の搬送に不必要な像担持体の駆動を停止させ、像担持体の劣化やトナーの劣化あるいは転写部材の劣化を極力抑えることができる。

本発明に係る画像形成装置において、転写部材としてはローラを好適に用いることができる。そして、前記制御手段はモノクロ画像形成時に用紙の搬送に必要ない像担持体と転写部材との対を離間させるタイミングを用紙の搬送方向長さに応じて変更可能であってもよい。また、用紙の搬送方向の上流側から所定のタイミングで用紙の搬送に必要ない像担持体と転写部材との対を圧接／離間させてもよい。

さらに、搬送される用紙の検出手段及び用紙の搬送速度の検出手段を備え、前記制御手段は用紙検出手段及び搬送速度検出手段からの情報に基づいて用紙の搬送に必要ない像担持体と転写部材との対を圧接／離間させてもよい。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。なお、各実施例において、同じ部材、部分には共通する符号を付し、重複する説明は省略する。

（画像形成装置の概略構成、図１参照）
図１に本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す。この画像形成装置は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の画像を形成するための画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋを下段から順次上段へと配置したものである。各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋは、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋ、現像器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｂｋ、図示しない帯電チャージャなどを備えている。各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋに対向して、それらと対になる転写ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋが配置されている。

画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋにおいて、用紙は感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋと転写ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋとで形成されるニップ部で上方に搬送される。なお、ここでの用紙搬送経路は図１に点線で示すように僅かに湾曲している。

また、レーザ走査光学ユニット１５からは、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋの隙間から画像データに基づくレーザビームが、各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋに放射され、静電潜像が形成される。なお、この種の画像形成プロセスは周知であり、その詳細な説明は省略する。

用紙は自動給紙トレイ２０に複数枚が積層状態で収容されており、１枚ずつ上方に給紙され、前記搬送経路を搬送中に、カラー画像形成時には各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋからイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を転写され、モノクロ画像形成時には感光体ドラム１１Ｂｋからブラックの画像を転写される。画像が転写された後、用紙は定着ユニット３０にてトナーの定着を施され、排出ローラ対３１からトレイ３２上に排出される。

さらに、各転写ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋには感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋに対して圧接／離間させる図示しない接離手段が設置されている。この接離手段はソレノイドあるいは回転カムからなり、画像形成装置を全体的に制御するための制御部（ＣＰＵ）４０によって制御される。

カラー画像形成時において、各転写ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋは感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋに圧接するとともに、それぞれの画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋが駆動され、用紙は回転駆動される各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋと、従動回転する各転写ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂとで形成されるニップ部にて搬送される。

一方、モノクロ画像形成時においては、ブラック画像を形成するための転写ローラ１３Ｂｋが感光体ドラム１１Ｂｋに常時圧接され、カラー画像を形成するための転写ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃは用紙の搬送に必要ないものが選択的に感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃから離間され、転写ローラが離間された感光体ドラムの回転が停止される。以下、モノクロ画像形成時における制御に関する第１、第２及び第３実施例について説明する。

（第１実施例、図２参照）
図２は第１実施例における動作を模式的に示したもので、搬送経路において搬送方向Ａの上流側には搬送ローラ対１６，１７が配置され、下流側には搬送ローラ対１８が配置されている。本第１実施例は用紙Ｓの搬送方向長さが最上流の感光体ドラム１１Ｙから最下流の感光体ドラム１１Ｂｋまでの間隔よりも長い場合である。

本第１実施例では、モノクロ画像形成時において、感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｂｋは常時回転駆動され、かつ、転写ローラ１３Ｍ，１３Ｂｋが常時圧接している。一方、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｃは回転を停止されるとともに、転写ローラ１３Ｙ，１３Ｃが離間される。従って、図２（Ａ）に示すように、用紙Ｓは搬送ローラ対１７から感光体ドラム１１Ｍと転写ローラ１３Ｍとのニップ部に受け渡される。さらに、図２（Ｂ）に示すように、感光体ドラム１１Ｂｋと転写ローラ１３Ｂｋとのニップ部で搬送されるとともにブラック画像が転写される。その後、搬送ローラ対１８によって搬送される。

以上の制御によって、モノクロ画像形成時に、用紙の搬送に必要ない感光体ドラムと転写ローラとの対を離間させ、かつ、その感光体ドラムの回転を停止させるため、感光体やトナーの劣化あるいは転写ローラの劣化を極力抑えることができる。

（第２実施例、図３参照）
図３は第２実施例における動作を模式的に示したもので、前記第１実施例と同様に用紙Ｓの搬送方向長さが最上流の感光体ドラム１１Ｙから最下流の感光体ドラム１１Ｂｋまでの間隔よりも長い場合である。本第２実施例では、モノクロ画像形成時において、転写ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋの接離を時系列で制御する。そのために、搬送ローラ対１７と感光体ドラム１１Ｙとの間に用紙Ｓを検出するためのセンサ２１を設け、かつ、感光体ドラム１１Ｙの回転数を検出するためのエンコーダ２２を設けた。センサ２１及びエンコーダ２２の情報は前記制御部４０に入力され、用紙Ｓの進行状態が検出される。なお、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋは全て同速で回転駆動される。

第２実施例では、モノクロ画像形成時において、感光体ドラム１１Ｂｋは常時回転駆動され、かつ、転写ローラ１３Ｂｋが常時圧接している。用紙Ｓが搬送されてくるまで、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃは回転を停止されるとともに、転写ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃは離間されている。

用紙Ｓの先端がセンサ２１にて検出されると、感光体ドラム１１Ｙが回転駆動されるとともに転写ローラ１３Ｙが感光体ドラム１１Ｙに圧接する。これにて、図３（Ａ）に示すように、用紙Ｓは感光体ドラム１１Ｙと転写ローラ１３Ｙにて搬送される。そして、用紙Ｓの搬送状態に従って、即ち、用紙Ｓの先端が感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃの直前に到達するごとに感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃが回転駆動されるとともに転写ローラ１３Ｍ，１３Ｃが感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃに圧接する。これにて、図３（Ｂ），（Ｃ）に示すように、用紙Ｓは感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃと転写ローラ１３Ｍ，１３Ｃにて搬送される。

その後、用紙Ｓは感光体ドラム１１Ｂｋと転写ローラ１３Ｂｋにて搬送され、かつ、ブラック画像を転写される。同時に、転写ローラ１３Ｙ，１３Ｍが感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍから離間するとともに、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍの回転が停止される（図３（Ｄ）参照）。さらに、用紙Ｓが搬送ローラ対１８にて搬送されると、転写ローラ１３Ｃが感光体ドラム１１Ｃから離間するとともに、感光体ドラム１１Ｃの回転が停止される（図３（Ｅ）参照）。

以上の制御によって、モノクロ画像形成時に、用紙の搬送に必要ない感光体ドラムと転写ローラとの対を所定のタイミングで接離させるとともに、転写ローラが離間した感光体ドラムの回転を停止させるため、感光体やトナーの劣化あるいは転写ローラの劣化を極力抑えることができる。

（第３実施例、図４参照）
第３実施例は、モノクロ画像形成時において、用紙の搬送に必要ない感光体ドラムと転写ローラとの対を接離させるタイミングを用紙の搬送方向長さに応じて変更する。この場合、用紙の搬送方向の上流側から所定のタイミングで感光体ドラムと転写ローラとの対を圧接／離間させる。

図４に示すように、感光体ドラムと転写ローラとの対はＮ１〜Ｎ４の位置に、及び、搬送ローラ対１７，１８は図示の位置に、それぞれ所定の間隔Ｌで配置されている。搬送方向Ａに関する用紙長さは、以下の表１Ａないし表１Ｄに示すように、長さ１：（Ｌ＋α）〜（２Ｌ＋α）未満、長さ２：（２Ｌ＋α）〜（３Ｌ+α）未満、長さ３：（３Ｌ＋α）〜（４Ｌ＋α）未満及び長さ４：４Ｌ＋α以上の４種類に分けて制御する。また、ブラック画像を形成するための感光体ドラムと転写ローラとの対は、Ｎ１〜Ｎ４のいずれかに配置されるものとし、Ｎ１に配置した場合の制御を表１Ａに示し、Ｎ２に配置した場合を表１Ｂに示し、Ｎ３に配置した場合を表１Ｃに示し、Ｎ４に配置した場合を表１Ｄに示す。

具体的には、ブラック画像形成用の感光体ドラムと転写ローラとの対がＮ１に配置されている場合、表１Ａに示すように、用紙長さ１であれば、Ｎ１〜Ｎ４に位置する感光体ドラムと転写ローラとの対を全て圧接状態とし、全ての感光体ドラムを回転駆動する。用紙長さ２であれば、Ｎ１，Ｎ３に位置する感光体ドラムと転写ローラとの対を圧接状態とし、その感光体ドラムを回転駆動する。用紙長さ３であれば、Ｎ１，Ｎ４に位置する感光体ドラムと転写ローラとの対を圧接状態とし、その感光体ドラムを回転駆動する。用紙長さ４であれば、Ｎ１に位置する感光体ドラムと転写ローラとの対のみを圧接状態とし、その感光体ドラムを回転駆動する。

ブラック画像形成用の感光体ドラムと転写ローラとの対がＮ２に配置されている場合、表１Ｂに示すように、用紙長さ１であれば、Ｎ１〜Ｎ４に位置する感光体ドラムと転写ローラとの対を全て圧接状態とし、全ての感光体ドラムを回転駆動する。用紙長さ２であれば、Ｎ２，Ｎ４に位置する感光体ドラムと転写ローラとの対を圧接状態とし、その感光体ドラムを回転駆動する。用紙長さ３及び用紙長さ４であれば、Ｎ２に位置する感光体ドラムと転写ローラとの対のみを圧接状態とし、その感光体ドラムを回転駆動する。

ブラック画像形成用の感光体ドラムと転写ローラとの対がＮ３に配置されている場合、表１Ｃに示すように、用紙長さ１であれば、Ｎ１〜Ｎ４に位置する感光体ドラムと転写ローラとの対を全て圧接状態とし、全ての感光体ドラムを回転駆動する。用紙長さ２であれば、Ｎ１，Ｎ３に位置する感光体ドラムと転写ローラとの対を圧接状態とし、その感光体ドラムを回転駆動する。用紙長さ３及び用紙長さ４であれば、Ｎ３に位置する感光体ドラムと転写ローラとの対のみを圧接状態とし、その感光体ドラムを回転駆動する。

ブラック画像形成用の感光体ドラムと転写ローラとの対がＮ４に配置されている場合、表１Ｄに示すように、用紙長さ１であれば、Ｎ１〜Ｎ４に位置する感光体ドラムと転写ローラとの対を全て圧接状態とし、全ての感光体ドラムを回転駆動する。用紙長さ２であれば、Ｎ２，Ｎ４に位置する感光体ドラムと転写ローラとの対を圧接状態とし、その感光体ドラムを回転駆動する。用紙長さ３であれば、Ｎ１，Ｎ４に位置する感光体ドラムと転写ローラとの対を圧接状態とし、その感光体ドラムを回転駆動する。用紙長さ４であれば、Ｎ４に位置する感光体ドラムと転写ローラとの対のみを圧接状態とし、その感光体ドラムを回転駆動する。

以上の制御によって、モノクロ画像形成時に、用紙の搬送に必要ない感光体ドラムと転写ローラとの対を離間させるとともに、転写ローラが離間した感光体ドラムの回転を停止させるため、感光体やトナーの劣化あるいは転写ローラの劣化を極力抑えることができる。

（他の実施例）
なお、本発明に係る画像形成装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。

特に、画像形成装置の基本的な構成は任意であり、プリンタや複写機であってもよく、ファクシミリなどの機能が付加されていてもよい。また、転写部材はローラ以外にベルト状の部材であってもよい。

本発明に係る画像形成装置の全体的な概略構成図である。 第１実施例における動作を模式的に示す説明図である。 第２実施例における動作を模式的に示す説明図である。 第３実施例における感光体ドラムと転写ローラの配置を示す説明図である。

符号の説明

１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋ…画像形成ユニット
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋ…感光体ドラム
１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋ…転写ローラ
４０…制御部
Ａ…用紙搬送方向
Ｓ…用紙

Claims (5)

1. 像担持体と該像担持体上のトナーを用紙上に転写する転写部材との対を複数備え、像担持体と転写部材とで形成されるニップ部で用紙を搬送し、該用紙上にカラー画像又はモノクロ画像を形成する画像形成装置において、
   像担持体又は転写部材を互いに圧接／離間させる接離手段と、
   モノクロ画像形成時に、用紙の搬送に必要ない像担持体と転写部材との対を離間させる制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段はモノクロ画像形成時に用紙の搬送に必要ない像担持体と転写部材との対を離間させるタイミングを用紙の搬送方向長さに応じて変更可能であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段はモノクロ画像形成時に用紙の搬送方向の上流側から所定のタイミングで用紙の搬送に必要ない像担持体と転写部材との対を圧接／離間させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. さらに、搬送される用紙の検出手段及び用紙の搬送速度の検出手段を備え、
   前記制御手段は前記用紙検出手段及び搬送速度検出手段からの情報に基づいて用紙の搬送に必要ない像担持体と転写部材との対を圧接／離間させること、
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記転写部材はローラであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。

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