JP3756412B2

JP3756412B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3756412B2
Application number: JP2001011001A
Authority: JP
Inventors: 恒雄牧
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-01-19
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2021-01-19
Also published as: JP2002211044A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カラー画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置、特に形成する画像の画質の向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パソコン等で作成した文書や画像を印刷するプリンタとして、電子写真方式のプリンタやインクジェット方式のプリンタが使用されている。電子写真方式のプリンタはモノクロの画像を印刷するときは高品質の画像を高速に印刷できるが、電子写真方式のプリンタでフルカラーの画像を印刷する場合は、各色間の色合わせが難しいことや感光体に形成された潜像を可視化する現像装置等が複雑化して大型化とコスト高を招いてしまう。また、写真画質に於いてはインクジェット方式のプリンタの方が優れている。インクジェット方式のプリンタは装置の小型化が可能であるが、両面印字したりモノクロの画像を印刷するときの高速化と高画質化が難しい。この電子写真方式とインクジェット方式の特徴を生かすために、例えば特開平１０−１６３３３号公報に示されたプリンタは、１台の装置に電子写真方式の画像形成部とインクジェット方式の画像形成部と、電子写真方式の画像形成部とインクジェット方式の画像形成部にそれぞれ記録用紙を送る異なる用紙搬送路を設け、モノクロの画像を印刷するときは電子写真方式の画像形成部を使用し、カラー画像を印刷するときはインクジェット方式の画像形成部を使用するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように電子写真方式の画像形成部とインクジェット方式の画像形成部を並列に設けると、記録用紙を搬送する用紙搬送路を２系統設ける必要があり、プリンの構造が複雑になるとともに大型化してしまう。
この発明はかかる短所を改善し、簡単な構成で小型化を図るとともにモノクロの画像を高速でかつ高画質で印刷し、フルカラーの良質な画像を低コストで印刷することができる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る画像形成装置は、電子写真方式の画像形成ユニットと、ヒータを内蔵する定着ローラ又は定着ベルトを有する定着ユニットと、前記画像形成ユニットと前記定着ユニットとの間に設けられたインクジェット方式の画像形成ユニットとを有する画像形成装置において、前記電子写真方式で画像を転写した記録用紙を搬送する場合は、前記記録用紙の画像が転写された面を前記定着ローラ又は定着ベルトに接触させて搬送し、前記インクジェット方式で画像を形成した記録用紙を搬送する場合は、前記記録用紙の画像が形成されていない面を前記定着ローラ又は定着ベルトに接触させて搬送する搬送路切替手段を有することを特徴とする。該搬送路切替手段は、前記インクジェット方式の画像形成ユニットと前記定着ユニットとの間に設けられている。
【０００５】
前記インクジェット方式の画像形成ユニットは、記録用紙の幅全域を満たすノズル数が設けられたライン型のインクジェットヘッドを有する。
【０００６】
また、前記電子写真方式の画像形成ユニットで画像を記録用紙に転写したときに前記定着ユニットの定着ローラ又は定着ベルトを正回転し、インクジェット方式の画像形成ユニットで画像を記録用紙に形成したときに前記定着ユニットの定着ローラ又は定着ベルトを逆回転する。そしてインクジェット方式の画像形成ユニットで画像を形成した記録用紙は尖状の突起を有する搬送用コロと前記定着ユニットの定着ローラ又は定着ベルトとで挟み込んで搬送すると良い。
【０００７】
さらに、電子写真方式の画像形成ユニットでモノクロの画像を形成し、インクジェット方式の画像形成ユニットでカラー画像を形成すると良い。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明のプリンタは電子写真方式の画像形成ユニットとインクジェット方式の画像形成ユニットを有する。インクジェット方式の画像形成ユニットはライン型のインクジェットヘッドを有し、インクジェットヘッドは、電子写真方式の画像形成ユニットで画像を転写した記録用紙を定着ユニットに搬送する用紙搬送路の上部に設けられている。また、用紙搬送路と定着ユニットの間には搬送路切替部を有し、電子写真方式で画像を転写した記録用紙は定着ユニットのヒータを内蔵する定着ローラと加圧ローラの間を通し、インクジェット方式で画像を形成した記録用紙は定着の外周面を通す。このプリンタでモノクロの画像を印刷するときは電子写真方式の画像形成ユニットで画像を形成して記録用紙に転写し、定着ユニットで定着して排紙する。また、カラー画像を形成するときはインクジェット方式の画像形成ユニットで記録用紙に画像を形成して定着ユニットで加熱，加圧せずに排紙する。
【０００９】
【実施例】
図１はこの発明の一実施例の構成図である。図に示すように、プリンタの画像形成部１には、電子写真方式で画像を形成する第１の画像形成ユニット２と、インクジェット方式で画像を形成する第２の画像形成ユニット３と、給紙ユニット４と、用紙搬送ユニット５と、定着ユニット６及び排紙ユニット７を有する。第１の画像形成ユニット２は、感光体８の周囲に配置された帯電器９と光書込ユニット１０と現像ユニット１１と転写ユニット１２及びクリーニングユニット１３を有し、帯電器９で帯電した感光体８に光書込みユニット１０から出射されるレーザビームで静電潜像を形成し、形成した静電潜像を現像ユニット１１で可視化してブラックのトナー像を形成する。感光体８に形成されたトナー像は転写ユニット１２で給紙ユニット４から送られる記録用紙１４に転写される。記録用紙１４にトナー像を転写して感光体８に残留しているトナーはクリーニングユニット１３で除去され回収される。
【００１０】
給紙ユニット４には記録用紙１４をスタックして保持する給紙トレイ１５と、保持した記録用紙１４を送り出す給紙コロ１６及び記録用紙１４の給紙圧を管理する加圧スプリング１６を有する。用紙搬送ユニット５は記録用紙１４を第１の画像形成ユニット２から定着ユニット６に搬送するものであり、駆動ローラ１８と従動ローラ１９に巻き回された搬送ベルト２０を有する。定着ユニット６は定着ヒータ２１を内蔵した定着ローラ２２と、定着ローラ２２と対向して設けられ記録用紙を定着ローラ２２に圧接する加圧ローラ２３と、定着ローラ２２と加圧ローラ２３の入り側に設けられた搬送路切替レバー２４及び定着ローラ２２と加圧ローラ２３のニップ部と反対側で定着ローラ２２と接触している搬送用コロ２５とを有する。搬送用コロ２５の表面には複数の尖状の突起が設けられている。搬送路切替レバー２４は、図２に示すように、搬送路切替ソレノイド２６に連結された方向変換レバー２７の動作により回動して記録用紙１４の搬送路を切り換える。排紙ユニット７には定着ユニット６の定着ローラ２２と加圧ローラ２３のニップ部を通った記録用紙１４を排紙する第１の排紙トレイ２８と、定着ローラ２２の上部外周面を通り定着ローラ２２と搬送用コロ２５の間を通った記録用紙１４を排紙する第２の排紙トレイ２９を有する。
【００１１】
インクジェット方式で画像を形成する第２の画像形成ユニット３は、第１の画像形成ユニット２と定着ユニット６の間に設けられた用紙搬送ユニット５の搬送ベルト２０と対向する位置に設けられたインクジェットヘッド３０と、インクジェットヘッド３０に対して駆動信号を伝達する信号伝達用ケーブルとインクの供給経路３１を有する。インクジェットヘッド３０は、図３の斜視図に示すように、記録用紙１４の幅全域にわたって設けられたライン型で構成され、図４のノズル面の配置図に示すように、シアン，マゼンタ，イエロー，ブラックの各色毎のノズル列３０を印字幅全域にわたって記録用紙１４の搬送方向に対して千鳥状に配置している。
【００１２】
このプリンタの制御部５０には、図５のブロック図に示すように、外部装置から印刷する画像データを入力する画像入力部５１と、入力した画像データの各種処理を行うとともに装置全体の動作を管理する中央制御部５２と、第１の画像形成ユニット２の動作を制御する第１の駆動制御部５３と、第２の画像形成ユニット３の動作を制御する第２の駆動制御部５４と、記録用紙１４の搬送を制御する給紙制御部５５と、定着ユニット６の定着ローラ２２を回転させる定着駆動モータ３３を制御する定着ユニット駆動制御部５６と、搬送路切替ソレノイド２６の駆動を制御する搬送路切替制御部５７を有する。定着駆動モータ３３と定着ローラ２２は、例えば図６に示すように、定着駆動モータ３３の回転軸に取り付けられたギヤ３４と定着ローラ２２の回転軸に取り付けられた駆動伝達ギヤ３５が中間ギヤ３６で連結され、定着駆動モータ３３を時計方向に正回転すると定着ローラ２２も時計方向に正回転し、定着駆動モータ３３を反時計方向に逆回転すると定着ローラ２２も反時計方向に逆回転する。
【００１３】
上記のように構成したプリンタでパソコン等の外部装置から送られた画像を印刷する時の動作を図７のフローチャートを参照して説明する。外部装置から画像入力部５１に画像データが入力すると（ステップＳ１）、中央制御部５２は入力した画像データがカラー画像の画像データであるかモノクロの画像データであるかを判定する（ステップＳ２）。この判定の結果、入力した画像データがモノクロの画像データであるとき、中央制御部５３は定着ユニット駆動制御部５６に正回転を指令する信号を送る。定着ユニット駆動制御部５６は正回転を指令する信号を受けると定着駆動モータ３３を正回転方向に駆動して、図８（ａ）に示すように、定着ローラ２２を時計方向に回転させる（ステップＳ３）。この状態で中央制御部５２は第１の駆動制御部５３に駆動選択信号を送り印刷データを送る（ステップＳ４）。第１の駆動制御部５３は駆動選択信号が送られると第１の画像形成ユニット２を駆動制御して電子写真方式で感光体８に画像を形成する。この画像の形成タイミングに合わせて給紙制御部５５は給紙ユニット４から記録用紙１４を送り出し、感光体８に形成された画像を転写ユニット１２で記録用紙１４に転写する（ステップＳ５）。画像が転写された記録用紙１４は用紙搬送ユニット５により定着ユニット６に送られる。定着ユニット６に送られた記録用紙１４は初期位置にある搬送路切替レバー２４に沿って移動し、定着ローラ２２と加圧ローラ２３のニップ部に送られ、定着ローラ２２と加圧ローラ２３のニップ部を通るときに加熱，加圧されて画像を定着し（ステップＳ６）、第１の排紙トレイ２８に排紙される（ステップＳ７）。このようにモノクロの画像は電子写真方式で画像を形成するから、高品質の画像を迅速に形成することができる。
【００１４】
また、入力した画像データがカラー画像の画像データであるとき、中央制御部５２は定着ユニット駆動制御部５６に逆回転を指令する信号を送り、搬送路切替制御部５７に搬送路の切替信号を送る。定着ユニット駆動制御部５６は逆回転を指令する信号を受けると定着駆動モータ３３を逆回転方向に駆動して、図８（ｂ）に示すように、定着ローラ２２を反時計方向に回転させる（ステップＳ８）。また、搬送路切替制御部５７は搬送路切替ソレノイド２６を駆動して、搬送路切替レバー２４を時計方向に回動し、記録用紙１４の搬送路を定着ローラ２２の上方向に切り替える（ステップＳ９）。この状態で中央制御部５２は第２の駆動制御部５４に駆動選択信号を送り印刷データを送る（ステップＳ１０）。第２の駆動制御部５４は駆動選択信号が送られると給紙制御部５５による給紙ユニット４からの記録用紙１４の送り出しのタイミングに合わせて第２の画像形成ユニット３を駆動制御してインクジェットヘッド３０からシアン，マゼンタ，イエロー，ブラックの各色のインクを吐出させて記録用紙１４にカラー画像を形成する（ステップＳ１１）。カラー画像が形成された記録用紙１４は定着ユニット６に送られ、図８（ｂ）に示すように、搬送路切替レバー２４により定着ローラ２２の上方向に移動し、定着ローラ２２の上部に設けた搬送用コロ２５と反時計方向に回転する定着ローラ２２により第２の排紙トレイ２９に排紙される（ステップＳ１２）。
【００１５】
このようにインクジェットヘッド３０で記録用紙１４にインクを吐出して画像を形成した場合、画像を形成した記録用紙１４はインクが半乾燥の状態で搬送され、またインクが染みこむ過程で繊維の伸縮が起こり記録用紙１４にしわがよる。特に記録用紙１４の幅全域にノズルを有するライン型のインクジェットヘッド３０で記録用紙１４に画像を形成した場合、記録用紙１４に一度にのるインクの量が多く、その現象も顕著である。この記録用紙１４を定着ローラ２２と加圧ローラ２３のニップ部を通さないで定着ローラ２２の上方向に送り、搬送用コロ２５と反時計方向に回転する定着ローラ２２により第２の排紙トレイ２９に送ることにより、搬送用コロ２５と定着ローラ２２の間で記録用紙１４の表面に載った画像（インク）は搬送用コロ２５と点接触するだけで済むから記録用紙１４に形成された画像が破壊されることを防ぐことができる。また、記録用紙１４は搬送用コロ２５により定着ローラ２２にある程度押し付けられているから、定着ローラ２２の熱によりインクを乾燥させることができ画像を向上することができるとともに、記録用紙１４に染み込むインク量を低減して記録用紙１４にしわが発生することを抑制することができる。
【００１６】
上記実施例は定着ローラ２２の回転方向の切替と搬送路切替レバー２４の動作をそれぞれ独立して行った場合について説明したが、定着ローラ２２の回転方向の切替に同期して搬送路切替レバー２４を動作させるようにしても良い。例えば図９に示すように、定着ローラ２２の回転駆動部に例えば光透過型のフォトセンサ３７と、定着駆動モータ３３の回転軸に取り付けられたギヤ３４と定着ローラ２２の回転軸に取り付けられた駆動伝達ギヤ３５を連結する中間ギヤ３６の回転軸に、回動自在でかつ中間ギヤ３６の回転に対して一定の摩擦力に従って追随して回動し、先端にフォトセンサ３７の光を遮光するフィーラ３８を有する支持レバー３９と、一定角度で配置され支持レバー３９の回動を規制する１対のストッパ４０，４１とを設け、定着駆動モータ３３が反時計方向に逆回転して中間ギヤ３６が時計方向に回転したときに、中間ギヤ３６の回転により時計方向に回動してストッパ４０に突き当たり、先端部のフィーラ３８でフォトセンサ３７の光を遮光したときに、フォトセンサ３７から出力する信号により搬送路切替ソレノイド２６を動作させて搬送路切替レバー２４を回動させる。このようにして定着ローラ２２の回転方向に応じて画像を形成した記録用紙１４の搬送路を自動的に切り替えることができ、制御部５０の中央制御部５２は電子写真方式で画像を形成するかインクジェット方式で画像を形成するかの切り替えと定着ローラ２２の回転方向の切り替えだけを制御すれば良く、モノクロ画像を印刷するときとカラー画像を印刷するときに切替制御を容易に行うことができる。
【００１７】
上記実施例は定着ユニット６に定着ローラ２２を設けた場合について説明したが、ヒータを内蔵したベルトを使用しても良い。
【００１８】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、電子写真方式で画像を転写した記録用紙は、画像が転写された面を定着ローラ又は定着ベルトに接触させて搬送し、インクジェット方式で画像を形成した記録用紙は、画像が形成されていない面を定着ローラ又は定着ベルトに接触させて搬送して電子写真方式で画像を転写した記録用紙とインクジェット方式で画像を形成した記録用紙の両方を定着ローラ又は定着ベルトに接触させて搬送するようにしたから、記録用紙の搬送路を単純化することができ、装置全体の構成を簡単にして小型化を図ることができる。
【００１９】
また、用紙搬送路の記録用紙の搬送方向の下流側に搬送路切替部を設け、インクジェット方式で画像を形成した記録用紙は定着ローラ又はベルトの外周面を通して画像面を定着ローラ又はベルトに接触させないことにより、画質が劣化することを防ぎ、良質な画像を形成する。
【００２０】
また、電子写真方式で画像を転写したときに定着ローラを正回転し、インクジェット方式で画像を形成したときに定着ローラを逆回転することにより画像を形成した記録用紙を安定して搬送することができる。
【００２１】
さらに、インクジェット方式で画像を形成した記録用紙は尖状の突起を有する搬送用コロと定着ローラ又はベルトで挟み込んで搬送することにより、記録用紙を安定して搬送することができるとともに、定着ローラの熱により画像を形成しているインクを迅速に乾燥させることができ、記録用紙にしわが生じることを抑制できる。
【００２２】
また、電子写真方式の画像形成ユニットでモノクロの画像を形成し、インクジェット方式の画像形成ユニットでカラー画像を形成することにより、モノクロの画像とカラー画像を迅速に形成することができるとともに高品質の画像を安定して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例の構成図である。
【図２】搬送路切替部の構成図である。
【図３】インクジェットヘッドを示す斜視図である。
【図４】インクジェットヘッドのノズル面の配置図である。
【図５】制御部の構成を示すブロック図である。
【図６】定着ローラの駆動部の構成図である。
【図７】上記実施例の動作を示すフローチャートである。
【図８】上記実施例の動作を示す説明図である。
【図９】他の実施例の定着ローラの駆動部の構成図である。
【符号の説明】
１；画像形成部、２；第１の画像形成ユニット、
３；第２の画像形成ユニット、４；給紙ユニット、５；用紙搬送ユニット、
６；定着ユニット、７；排紙ユニット、８；感光体、９；帯電器、
１０；光書込ユニット、１１；現像ユニット、１２；転写ユニット、
１３；クリーニングユニット、１４；記録用紙、２０；搬送ベルト、
２２；定着ローラ、２３、；加圧ローラ、２４；搬送路切替レバー、
２５；搬送用コロ、２６；搬送路切替ソレノイド、２７；方向変換レバー、
２８；第１の排紙トレイ、２９；第２の排紙トレイ、
３０；インクジェットヘッド。

Claims

電子写真方式の画像形成ユニットと、ヒータを内蔵する定着ローラ又は定着ベルトを有する定着ユニットと、前記画像形成ユニットと前記定着ユニットとの間に設けられたインクジェット方式の画像形成ユニットとを有する画像形成装置において、
前記電子写真方式で画像を転写した記録用紙を搬送する場合は、前記記録用紙の画像が転写された面を前記定着ローラ又は定着ベルトに接触させて搬送し、前記インクジェット方式で画像を形成した記録用紙を搬送する場合は、前記記録用紙の画像が形成されていない面を前記定着ローラ又は定着ベルトに接触させて搬送する搬送路切替手段を有することを特徴とする画像形成装置。
前記インクジェット方式の画像形成ユニットは、記録用紙の幅全域を満たすノズル数が設けられたライン型のインクジェットヘッドを有する請求項１記載の画像形成装置。
前記搬送路切替手段は、前記インクジェット方式の画像形成ユニットと前記定着ユニットとの間に設けられた請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。
前記電子写真方式の画像形成ユニットで画像を記録用紙に転写したときに前記定着ユニットの定着ローラ又は定着ベルトを正回転し、インクジェット方式の画像形成ユニットで画像を記録用紙に形成したときに前記定着ユニットの定着ローラ又は定着ベルトを逆回転する請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記インクジェット方式の画像形成ユニットで画像を形成した記録用紙は尖状の突起を有する搬送用コロと前記定着ユニットの定着ローラ又は定着ベルトとで挟み込んで搬送する請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
前記電子写真方式の画像形成ユニットでモノクロの画像を形成し、前記インクジェット方式の画像形成ユニットでカラー画像を形成する請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。