JP4006942B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式などを採用したフルカラーや白黒の画像等を形成することが可能な複写機やプリンター、あるいはファクシミリ等の画像形成装置に関し、更に詳しくは各々色の異なるトナー像を形成する複数の画像形成ユニットを備え、これら複数の画像形成ユニットの上部に、当該複数の画像形成ユニットから色の異なる複数のトナー像を順次転写するベルト状の中間転写体を配設した新規な構成の画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、上記電子写真方式などを採用したフルカラーや白黒の画像等を形成することが可能な複写機やプリンター等の画像形成装置において、カラー画像を高速かつ高画質に形成可能とした装置としては、イエロー、マゼンタ、シアン、黒等の各々色の異なるトナー像を形成する4つの画像形成ユニットを、互いに並列的に配置し、これらの各画像形成ユニットで順次形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、黒等の各色のトナー像を、中間転写ベルト上に一旦多重に一次転写した後、この中間転写ベルトから転写用紙上に一括して二次転写し、転写用紙上にトナー像を定着することによって、カラー画像を形成するように構成した所謂フルカラータンデム機が、種々提案されており、実際に製品化されてきてもいる。
【0003】
かかるフルカラータンデム機としては、例えば、図7に示すようなものがある。このフルカラータンデム機は、図7に示すように、イエロー、マゼンタ、シアン、黒等の各々色の異なるトナー像を形成する4つの画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kを備え、これらの画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kは、水平方向に沿って一定の間隔を隔てて、並列的に配置されている。上記4つの画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kは、形成するトナー像の色が異なるほかは、すべて同様に構成されており、感光体ドラム101の表面を接触型の帯電装置102によって一様に帯電した後、当該感光体ドラム101の表面に露光装置103によって画像露光を施して、各色の画像情報に応じた静電潜像を形成する。上記感光体ドラム101の表面に形成された静電潜像は、対応する色の現像装置104により顕像化されてトナー像となり、当該トナー像は、一次転写用の帯電器105によって中間転写ベルト106上に順次多重に転写される。尚、上記感光体ドラム101の表面に残留したトナーや紙粉は、クリーニング装置107によって除去され、次の画像形成工程に備える。
【0004】
上記中間転写ベルト106は、4つの画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kにわたってその下方に配設されているとともに、駆動ローラを含む複数本のローラ108〜112によって感光体ドラム101の回転速度と等しい速度で循環駆動されるようになっている。上記中間転写ベルト106上に順次多重に転写されたイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像は、当該中間転写ベルト106の下方に設けられた二次転写位置において、中間転写ベルト106の表面と接触する二次転写ロール113によって、所定のタイミングで給紙される転写用紙114上に一括して転写される。その後、上記転写用紙114は、図示しない定着装置まで搬送され、当該定着装置によって熱及び圧力で定着処理を受け、装置の外部に排出され、フルカラーや白黒の画像が形成される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記従来の画像形成装置の場合には、図7に示すように、イエロー、マゼンタ、シアン、黒等の各色のトナー像を形成する4つの画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kを備え、これら複数の画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kで形成された各色のトナー像を、順次中間転写ベルト106上に一次転写した後、当該中間転写ベルト106上から転写用紙114上に一括して転写し、定着処理を施すことにより、フルカラー等の画像を形成するものであるため、フルカラー等の画像を高速に形成することが可能である。
【0006】
しかし、上記従来の画像形成装置の場合には、4つの画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kの下方に中間転写ベルト106を配設し、当該4つの画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kから下方に位置する中間転写ベルト106上に、イエロー、マゼンタ、シアン、黒等の各色のトナー像を順次転写するように構成したものであるため、この中間転写ベルト106上からトナー像が転写される転写用紙114は、必然的に水平方向に搬送せざるを得ない構成となる。そのため、上記転写用紙114上に定着処理を施す定着装置は、中間転写ベルト106の水平方向の側方にある程度の距離を隔てて配設せざるを得ず、画像形成装置の水平方向における設置面積が大きくなり、装置が大型化してしまい、装置の小型化が困難であるという問題点を有していた。
【0007】
また、上記従来の画像形成装置の場合には、上記の如く、転写用紙114の搬送方向が必然的に水平方向にならざるを得ないため、当該転写用紙114の排出方向も、必然的に水平方向となり、画像形成装置本体の側面に排出トレイ等を設ける必要があり、やはり画像形成装置の水平方向における設置面積が大きくなり、装置が大型化してしまうという問題点を有していた。
【0008】
さらに、上記従来の画像形成装置の場合には、上記の如く、転写用紙114の搬送方向が必然的に水平方向となるため、白黒の単色画像を形成する場合には、黒の画像形成ユニット100Kを最終段(図7中、左端部)に配設したとしても、中間転写ベルト106が略半周ほど回転しなければ、白黒の単色画像を転写用紙114上に転写することができず、白黒の単色画像の生産性を十分に向上することができないという問題点を有していた。
【0009】
特に、近年では、パーソナルコンピュータ等の飛躍的な普及に伴って、フルカラー画像の需要が増大しているものの、常にフルカラーのプリントのみを行なうユーザーは必ずしも多くなく、白黒画像なども併せてプリントするユーザーが比較的多い。その結果、上記フルカラーの画像形成装置において、白黒画像をユーザーがプリントする場合であっても、従来の白黒専用機に慣れたユーザーがストレスを感じない程度のスピードで白黒画像を形成することが要求されている。
【0010】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、フルカラーの画像を高速に形成することが可能な画像形成装置において、装置の大幅な小型化が可能な画像形成装置を提供することにある。
【0011】
また、この発明の他の目的とするところは、フルカラーの画像を高速に形成することが可能な画像形成装置において、装置の大幅な小型化が可能であり、しかも白黒画像なども従来の白黒専用機に対して、それ程劣ることのない高い生産性で形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項1に記載の発明は、黒色を含む各々色の異なるトナー像を形成する複数の画像形成ユニットを並列的に配置するとともに、前記複数の画像形成ユニットの上部にわたって、当該複数の画像形成ユニットで形成された各色のトナー像が転写されるベルト状の中間転写体を配置し、更に前記複数の画像形成ユニットの下方に、各画像形成ユニットの像担持体に画像の書き込みを行なう画像書込手段を配置した画像形成装置において、
前記黒色を含めた複数の画像形成ユニットの各像担持体を、同一の像担持体用の駆動手段によって駆動し、前記複数の画像形成ユニットの各像担持体上に形成された静電潜像に現像する現像手段のうち、カラーのトナー像を現像する複数の現像手段を同一の現像手段用の駆動手段によって駆動するとともに、黒色のトナー像を現像する現像手段は、画像形成装置のメイン駆動手段によって駆動するように構成したものである。
【0013】
また、請求項2に記載の発明は、前記ベルト状の中間転写体からトナー像が転写される転写媒体を、鉛直方向の下方から上方に向けて搬送し、前記ベルト状の中間転写体から転写媒体上にトナー像を転写する二次転写手段を、当該中間転写ベルトの側方に設けるように構成したものである。
【0014】
さらに、請求項3に記載の発明は、前記複数の画像形成ユニットのうち、前記ベルト状の中間転写体の移動方向の最下流側に、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニットを配置するように構成したものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0017】
図2はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラープリンターを示すものである。また、図3はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラー複写機を示すものである。
【0018】
図2及び図3において、1はタンデム型のデジタルカラープリンター及び複写機の本体を示すものであり、デジタルカラー複写機の場合には、図3に示すように、本体1の上部に、原稿2を一枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置(ADF)3と、当該自動原稿搬送装置3によって搬送される原稿2の画像を読み取る原稿読取装置4が配設されている。この原稿読取装置4は、プラテンガラス5上に載置された原稿2を光源6によって照明し、原稿2からの反射光像を、フルレートミラー7及びハーフレートミラー8、9及び結像レンズ10からなる縮小光学系を介してCCD等からなる画像読取素子11上に走査露光して、この画像読取素子11によって原稿2の色材反射光像を所定のドット密度(例えば、16ドット/mm)で読み取るようになっている。
【0019】
上記原稿読取装置4によって読み取られた原稿2の色材反射光像は、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)(各8bit)の3色の原稿反射率データとしてIPS(Image Processing System)12に送られ、このIPS12では、原稿2の反射率データに対して、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色/移動編集等の所定の画像処理が施される。また、IPS12は、パーソナルコンピュータ等から送られてくる画像データに対しても、所定の画像処理を行なうようになっている。
【0020】
そして、上記の如くIPS12で所定の画像処理が施された画像データは、同じくIPS12によって、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)(各8ビット)の4色の原稿再現色材階調データに変換され、次に述べるように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像形成ユニット13Y、13M、13C、13KのROS(Raser Output Scanner)14に送られ、この画像露光装置としてのROS14では、所定の色の原稿再現色材階調データに応じてレーザ光LBによる画像露光が行われる。
【0021】
ところで、この実施の形態に係る画像形成装置では、各々色の異なるトナー像を形成する複数の画像形成ユニットを並列的に配置するとともに、前記複数の画像形成ユニットの上部にわたって、当該複数の画像形成ユニットで形成された各色のトナー像が転写されるベルト状の中間転写体を配置し、更に前記複数の画像形成ユニットの下方に、各画像形成ユニットの像担持体に画像の書き込みを行なう画像書込手段を配置するように構成されている。
【0022】
また、この実施の形態では、前記ベルト状の中間転写体からトナー像が転写される転写媒体を、鉛直方向の下方から上方に向けて搬送し、前記ベルト状の中間転写体から転写媒体上にトナー像を転写する二次転写手段を、当該中間転写ベルトの側方に設けるように構成されている。
【0023】
さらに、この実施の形態では、前記複数の画像形成ユニットのうち、前記ベルト状の中間転写体の移動方向の最下流側に、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニットを配置するように構成されている。
【0024】
すなわち、上記タンデム型のデジタルカラープリンター及び複写機本体1の内部には、図1及び図2、図3に示すように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kが、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されている。
【0025】
これらの4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kは、すべて同様に構成されており、大別して、所定の速度(例えば、200mm/sec)で回転駆動される像担持体としての感光体ドラム15と、この感光体ドラム15の表面を一様に帯電する一次帯電用の帯電ロール16と、当該感光体ドラム15の表面に所定の色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する画像露光手段としてのROS14と、感光体ドラム15上に形成された静電潜像を所定の色のトナーで現像する現像器17と、感光体ドラム15の表面を清掃するクリーニング装置18とから構成されている。これらの感光体ドラム15と周辺に配置される画像形成部材は、一体的にユニット化されており、プリンター及び複写機本体1から個別に交換可能に構成されている。
【0026】
上記ROS14は、図2及び図3に示すように、4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kに共通に構成されており、図示しない4つの半導体レーザを各色の原稿再現色材階調データに応じて変調して、これらの半導体レーザからレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kを階調データに応じて出射するように構成されている。なお、上記ROS14は、複数の画像形成ユニット毎に個別に構成しても勿論よい。上記半導体レーザから出射されたレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kは、図示しないf−θレンズを介してポリゴンミラー19に照射され、このポリゴンミラー19によって偏向走査される。上記ポリゴンミラー19によって偏向走査されたレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kは、図示しない結像レンズ及び複数枚のミラーを介して、感光体ドラム15上の露光ポイントに、斜め下方から走査露光される。
【0027】
上記ROS14は、図2に示すように、下方から感光体ドラム15上に画像を走査露光するものであるため、このROS14には、上方に位置する4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの現像器17などからトナー等が落下して、汚損される虞れを有している。そのため、ROS14は、その周囲が直方体状のフレーム20によって密閉されているとともに、当該フレーム20の上部には、4本のレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kを、各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの感光体ドラム15上に露光するため、シールド部材としての透明なガラス製のウインドウ21Y、21M、21C、21Kが設けられている。
【0028】
上記IPS12からは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kに共通して設けられたROS14に、各色の画像データが順次出力され、このROS14から画像データに応じて出射されたレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kは、対応する感光体ドラム15の表面に走査露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム15上に形成された静電潜像は、現像器17Y、17M、17C、17Kによって、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像として現像される。
【0029】
上記各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの感光体ドラム15上に、順次形成されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像は、各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの上方にわたって配置された転写ユニット22の中間転写ベルト(ベルト状の中間転写体)25上に、4つの一次転写ロール26Y、26M、26C、26Kによって多重に転写される。これらの一次転写ロール26Y、26M、26C、26Kは、各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの感光体ドラム15に対応した中間転写ベルト25の裏面側に配設されている。この実施の形態における一次転写ロール26Y、26M、26C、26Kの体積抵抗値は、105 〜108 Ωcmに抵抗調整されたものを使用している。そして、一次転写ロール26Y、26M、26C、26Kには、転写バイアス電源(図示しない)が接続されており、所定のトナー極性とは逆極性(本実施の形態では正極性)の転写バイアスが所定のタイミングで印加されるようになっている。
【0030】
また、上記中間転写ベルト25は、図2に示すように、ドライブロール27と、テンションロール24と、バックアップロール28との間に一定のテンションで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール27により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。尚、図1においては、中間転写ベルト25が、ドライブロール27と、テンションロール24aと、バックアップロール28の他に、アイドラロール24bを含む4本のロールによって支持された場合を示している。上記中間転写ベルト25は、例えば、チャージアップを起こさないべルト素材(ゴムまたは樹脂)にて構成されており、その体積抵抗値は、105 〜1012Ωcm程度に抵抗調整されたものが使用されている。
【0031】
上記中間転写ベルト25上に多重に転写されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像は、図2に示すように、当該中間転写ベルト25の側面に配置されたバックアップロール28に圧接する二次転写ロール29によって、圧接力及び電界で記録媒体としての記録用紙30上に二次転写され、これらの各色のトナー像が転写された記録用紙30は、上方に位置する定着器31へと搬送される。上記二次転写ロール29は、バックアップロール28の側方に圧接しており、鉛直方向の下方から上方に搬送される記録用紙30上に、各色のトナー像を二次転写するようになっている。そして、上記各色のトナー像が転写された記録用紙30は、定着器31によって熱及び圧力で定着処理を受けた後、排出ロール32によって本体1の上部に設けられた排出トレイ33上に排出される。
【0032】
上記記録用紙30は、図2及び図3に示すように、装置本体1の内部に配設された給紙装置34から、所定のサイズのものが、ナジャーロール35及び用紙分離搬送用のフィードロール36により、1枚ずつ分離された状態で用紙搬送路37に設けられたレジストロール38まで一旦搬送され、停止される。給紙された記録用紙30の搬送経路37は、鉛直方向上向きとなっている。上記給紙装置34から供給された記録用紙30は、所定のタイミングで回転するレジストロール38によって中間転写ベルト35の二次転写位置へ送出される。
【0033】
なお、上記デジタルカラープリンター及び複写機において、フルカラー等の両面コピーをとる場合には、片面に画像が定着された記録用紙30を、排出ロール32によって排出トレイ33上にそのまま排出せずに、図示しない切替ゲートによって搬送方向を切り替え、用紙搬送用のローラ対39を介して両面用搬送ユニット40へと搬送する。そして、この両面用搬送ユニット40では、搬送径路41に沿って設けられた図示しない搬送用のローラ対により、記録用紙30の表裏が反転された状態で、再度レジストロール38へと搬送され、今度は、当該記録用紙30の裏面に画像が転写・定着された後、排出トレイ33上に排出される。
【0034】
図2及び図3中、44Y、44M、44C,44Kは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の現像器17に、所定の色のトナーを供給するトナーカートリッジをそれぞれ示している。
【0035】
図4は上記デジタルカラープリンター及び複写機の各画像形成ユニットを示すものである。
【0036】
上記イエロー色、マゼンタ色、シアン色及び黒色の4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kは、図4に示すように、すべてが同様に構成されており、これらの4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kでは、上述したように、それぞれイエロー色、マゼンタ色、シアン色及び黒色のトナー像が所定のタイミングで順次形成されるように構成されている。上記各色の画像形成ユニット13Y、13M,13C、13Kは、上述したように、感光体ドラム15を備えており、これらの感光体ドラム15の表面は、一次帯電用の帯電ロール16によって一様に帯電される。その後、上記感光体ドラム15の表面は、ROS14から画像データに応じて出射される画像形成用のレーザ光LBが走査露光されて、各色に対応した静電潜像が形成される。上記感光体ドラム15上に走査露光されるレーザ光LBは、当該感光体ドラム15の直下よりやや右側寄りの斜め下方から露光されるように設定されている。上記感光体ドラム15上に形成された静電潜像は、各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの現像器17の現像ロール17aによってそれぞれイエロー色、マゼンタ色、シアン色、黒色の各色のトナーにより現像されて可視トナー像となり、これらの可視トナー像は、一次転写ロール26の帯電によって中間転写ベルト25上に順次多重に転写される。
【0037】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム15の表面は、クリーニング装置18によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。上記クリーニング装置18は、クリーニングブレード42を備えており、このクリーニングブレード42によって、感光体ドラム15上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。また、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト25の表面は、図2及び図3に示すように、クリーニング装置43によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。上記クリーニング装置43は、クリーニングブラシ43a及びクリーニングブレード43bを備えており、これらのクリーニングブラシ43a及びブレード42によって、中間転写ベルト25上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。
【0038】
又、この実施の形態では、前記複数の画像形成ユニットの各像担持体を、同一の駆動手段によって駆動し、前記複数の画像形成ユニットの各像担持体上に形成された静電潜像に現像する現像手段のうち、カラーのトナー像を現像する複数の現像手段を同一の駆動手段によって駆動するとともに、黒色のトナー像を現像する現像手段は、異なる駆動手段によって駆動するするように構成されている。
【0039】
すなわち、この実施の形態では、図5及び図6に示すように、画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの各感光体ドラム15Y、15M、15C、15Kを、共通の感光体駆動モーター51によって駆動するように構成されており、この感光体駆動モーター51は、CPU等からなる制御回路50によって制御されるように構成されている。
【0040】
また、この実施の形態では、図5及び図6に示すように、画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kのうち、カラーのイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色の現像機17Y、17M、17Cが、共通の現像機駆動モーター52によって駆動するように構成されており、この現像機駆動モーター52は、CPU等からなる制御回路50によって制御される。
【0041】
さらに、黒色の現像機17Kは、紙送り系などを駆動するメインモーター53によって、クラッチ54を介して回転駆動されるように構成されている。このメインモーター53は、クラッチ55を介してレジストロール38や、フィードロール36或いはナジャーロール35等からなる紙送り系・搬送系56を駆動するともに、定着器31や二次転写ロール29を直接駆動するように構成されている。このメインモーター53は、CPU等からなる制御回路50によって制御される。
【0042】
また、中間転写ベルト25は、独自に設けられた中間転写体駆動モーター57によって回転駆動されるように構成されており、この中間転写体駆動モーター57も、CPU等からなる制御回路50によって制御されるようになっている。
【0043】
以上の構成において、この実施の形態に係るプリンター及び複写機においては、次のようにして、フルカラーの画像を高速に形成することが可能な画像形成装置において、装置の大幅な小型化が可能となっている。
【0044】
また、この実施の形態に係るプリンター及び複写機においては、次のようにして、装置の大幅な小型化が可能であり、しかも白黒画像なども従来の白黒専用機に対して、それ程劣ることのない高い生産性で形成することが可能となっている。
【0045】
すなわち、この実施の形態に係るプリンター及び複写機では、図1及び図2に示すように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの上部に、当該各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kから各色のトナー像が転写される中間転写ベルト25を配置したので、当該中間転写ベルト25から各色のトナー像が一括して二次転写される記録用紙30の搬送方向を、従来のように水平方向ではなく、垂直方向に変更することができ、上記中間転写ベルト25から各色のトナー像が一括して二次転写された記録用紙30に対して、定着処理を施す定着器31を、当該中間転写ベルト25の上方に配置することができる。そのため、従来のタンデム型の画像形成装置のように、記録用紙の搬送方向を水平方向に設定し、更に中間転写ベルトから各色のトナー像が転写された記録用紙に対して、定着処理を施す定着器を、当該中間転写ベルトの側方に離れて設置する必要がないので、プリンターや複写機としての画像形成装置の大きさを、中間転写ベルト25の設置面積に略等しい大きさにまで小型化することが可能となる。
【0046】
また、この実施の形態に係るプリンター及び複写機では、図1及び図2に示すように、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニット13Kを、中間転写ベルト25の移動方向に沿った最終段に配置しているため、白黒の画像を形成する場合には、当該黒色の画像形成ユニット13Kで形成されたトナー像を、中間転写ベルト25上に一次転写した後、当該中間転写ベルト25上から記録用紙30上に直ちに二次転写することができるので、白黒の画像を形成する際のトナー像の移動距離が、従来の白黒専用機とほとんど変わらず、白黒の画像の1枚目を短時間にアウトプットすることができるとともに、白黒の画像の連続した生産性も、従来の白黒専用機に対して、それ程劣ることのない高い生産性を得ることが可能となっている。
【0047】
さらに、この実施の形態に係るプリンター及び複写機では、図1及び図2に示すように、黒色の画像形成ユニット13Kの現像機17Kが、他のカラー画像を形成するイエロー、マゼンタ、シアンの各画像形成ユニット13Y、13M、13Cの現像機17Y、17M、17Cと異なる現像機駆動モーター52によって駆動するように構成されているため、白黒の画像を形成する場合には、カラーの現像機17Y、17M、17Cを駆動させる必要がないので、カラーの現像機17Y、17M、17Cの現像剤の劣化を防止することができる。
【0048】
また更に、この実施の形態に係るプリンター及び複写機では、図5及び図6に示すように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの各感光体ドラム15Y、15M、15C、15Kが、共通の感光体駆動モーター51によって駆動されるように構成されているので、各画像形成ユニット毎に感光体駆動モーターを設ける必要がなく、装置のコストダウンが可能なことは勿論のこと、白黒の画像を形成する場合でも、すべての各感光体ドラム15Y、15M、15C、15Kを駆動することにより、白黒の画像形成時に、カラーの感光体ドラム15Y、15M、15Cを停止させるように構成した場合のように、当該カラーの感光体ドラム15Y、15M、15Cと中間転写ベルト25とが摺擦されて、カラーの感光体ドラム15Y、15M、15Cの表面が偏磨耗するのを確実に防止することができるという効果も得られる。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、フルカラーの画像を高速に形成することが可能な画像形成装置において、装置の大幅な小型化が可能な画像形成装置を提供することができる。
【0050】
また、この発明によれば、フルカラーの画像を高速に形成することが可能な画像形成装置において、装置の大幅な小型化が可能であり、しかも白黒画像なども従来の白黒専用機に対して、それ程劣ることのない高い生産性で形成することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置としてのデジタルカラープリンターを示す構成図である。
【図2】 図2はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置としてのデジタルカラープリンターを示す構成図である。
【図3】 図3はこの発明の一実施の形態に係る給紙装置を適用した画像形成装置としてのデジタルカラー複写機を示す構成図である。
【図4】 図4はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置の画像形成部を示す構成図である。
【図5】 図5はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置の駆動系を示す構成図である。
【図6】 図6はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置の駆動系を示すブロック図である。
【図7】 図7は従来の画像形成装置を示す構成図である。
【符号の説明】
1:デジタルカラープリンター本体、13Y、13M、13C、13K:イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像形成ユニット、14:ROS、15:感光体ドラム、17:現像器、25:中間転写ベルト(ベルト状の中間転写体)、29:二次転写ロール、30:記録用紙、31:定着器。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile capable of forming a full-color or black-and-white image using an electrophotographic system, and more specifically, forms toner images having different colors. A plurality of image forming units, and a belt-like intermediate transfer body for sequentially transferring a plurality of toner images of different colors from the plurality of image forming units is disposed above the plurality of image forming units. The present invention relates to an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an apparatus capable of forming a color image at high speed and high image quality in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer capable of forming a full-color or black-and-white image using the above-described electrophotographic method, Four image forming units that form toner images of different colors such as yellow, magenta, cyan, and black are arranged in parallel with each other, and yellow, magenta, cyan, and black are sequentially formed by these image forming units. The toner images of the respective colors are temporarily transferred onto the intermediate transfer belt once in a multiplex manner, and then secondary transferred collectively from the intermediate transfer belt onto the transfer paper, and the toner image is fixed on the transfer paper, Various so-called full-color tandem machines configured to form a color image have been proposed and have actually been commercialized.
[0003]
An example of such a full-color tandem machine is shown in FIG. As shown in FIG. 7, this full-color tandem machine includes four image forming units 100Y, 100M, 100C, and 100K that form toner images of different colors such as yellow, magenta, cyan, and black. The units 100Y, 100M, 100C, and 100K are arranged in parallel at a constant interval along the horizontal direction. The four image forming units 100Y, 100M, 100C, and 100K are configured in the same manner except that the color of the toner image to be formed is different, and the surface of the photosensitive drum 101 is uniformly formed by the contact-type charging device 102. Then, the exposure device 103 performs image exposure on the surface of the photosensitive drum 101 to form an electrostatic latent image corresponding to the image information of each color. The electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 101 is visualized by a corresponding color developing device 104 to become a toner image, and the toner image is transferred to an intermediate transfer belt by a charger 105 for primary transfer. Multiple images are sequentially transferred onto the 106. The toner and paper dust remaining on the surface of the photosensitive drum 101 are removed by the cleaning device 107 to prepare for the next image forming process.
[0004]
The intermediate transfer belt 106 is disposed below the four image forming units 100Y, 100M, 100C, and 100K, and the rotation speed of the photosensitive drum 101 is determined by a plurality of rollers 108 to 112 including a driving roller. It is designed to circulate at an equal speed. The toner images of yellow, magenta, cyan, and black, which are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 106 in multiple layers, are transferred to the surface of the intermediate transfer belt 106 at the secondary transfer position provided below the intermediate transfer belt 106. Are transferred all at once onto a transfer sheet 114 fed at a predetermined timing by a secondary transfer roll 113 in contact with the sheet. Thereafter, the transfer sheet 114 is conveyed to a fixing device (not shown), subjected to a fixing process with heat and pressure by the fixing device, and discharged to the outside of the device to form a full-color or monochrome image.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional technique has the following problems. That is, the conventional image forming apparatus includes four image forming units 100Y, 100M, 100C, and 100K that form toner images of each color such as yellow, magenta, cyan, and black, as shown in FIG. The toner images of each color formed by the plurality of image forming units 100Y, 100M, 100C, and 100K are sequentially primary-transferred onto the intermediate transfer belt 106 and then collectively onto the transfer paper 114 from the intermediate transfer belt 106. Thus, full-color images and the like can be formed at a high speed.
[0006]
However, in the case of the conventional image forming apparatus, the intermediate transfer belt 106 is disposed below the four image forming units 100Y, 100M, 100C, and 100K, and the four image forming units 100Y, 100M, 100C, and 100K are disposed. Since the toner images of each color such as yellow, magenta, cyan and black are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 106 located below the toner image, the toner image is transferred from the intermediate transfer belt 106. The transfer sheet 114 is inevitably conveyed in the horizontal direction. For this reason, the fixing device that performs the fixing process on the transfer paper 114 must be disposed at a certain distance on the side of the intermediate transfer belt 106 in the horizontal direction, and the installation area in the horizontal direction of the image forming apparatus is limited. However, the size of the apparatus is increased, and it is difficult to reduce the size of the apparatus.
[0007]
Further, in the case of the conventional image forming apparatus, as described above, the transfer direction of the transfer sheet 114 is necessarily horizontal, so the discharge direction of the transfer sheet 114 is also necessarily horizontal. Therefore, it is necessary to provide a discharge tray or the like on the side surface of the main body of the image forming apparatus, and there is a problem that the installation area in the horizontal direction of the image forming apparatus becomes large and the apparatus becomes large.
[0008]
Further, in the case of the conventional image forming apparatus, as described above, the conveyance direction of the transfer paper 114 is inevitably horizontal, so that when forming a monochrome monochrome image, the black image forming unit 100K. Even if the intermediate transfer belt 106 does not rotate approximately half a circle, a monochrome single-color image cannot be transferred onto the transfer paper 114, even if it is disposed at the final stage (left end in FIG. 7). There was a problem that the productivity of monochromatic images could not be improved sufficiently.
[0009]
In particular, in recent years, with the rapid spread of personal computers and the like, the demand for full-color images has increased. However, there are not always many users who always perform full-color printing, and users who print monochrome images together. There are relatively many. As a result, in the above-described full-color image forming apparatus, even when a user prints a black and white image, it is required to form a black and white image at a speed at which a user accustomed to a conventional monochrome machine does not feel stress. Has been.
[0010]
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming a full-color image at high speed. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can be miniaturized.
[0011]
Another object of the present invention is that an image forming apparatus capable of forming a full-color image at a high speed can be greatly reduced in size, and monochrome images can be used only for conventional monochrome images. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that can be formed with high productivity that is not inferior to that of a printing machine.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
That is, according to the first aspect of the present invention, a plurality of image forming units that form toner images of different colors including black are arranged in parallel, and the plurality of images are formed over the plurality of image forming units. An image in which a belt-like intermediate transfer member to which toner images of respective colors formed by the forming units are transferred is arranged, and an image is written on the image carrier of each image forming unit below the plurality of image forming units. In the image forming apparatus in which the writing unit is arranged ,
The electrostatic latent images formed on the image carriers of the plurality of image forming units by driving the image carriers of the plurality of image forming units including the black by the driving means for the same image carrier. Among the developing means for developing the color toner image, a plurality of developing means for developing the color toner image are driven by the driving means for the same developing means, and the developing means for developing the black toner image is the main drive of the image forming apparatus. It is configured to be driven by means .
[0013]
According to a second aspect of the present invention, a transfer medium onto which a toner image is transferred from the belt-shaped intermediate transfer member is conveyed from the lower side to the upper side in the vertical direction, and transferred from the belt-like intermediate transfer member. Secondary transfer means for transferring the toner image onto the medium is provided on the side of the intermediate transfer belt.
[0014]
Further, according to a third aspect of the present invention, an image forming unit that forms a black toner image is disposed on the most downstream side in the moving direction of the belt-shaped intermediate transfer member among the plurality of image forming units. It is configured.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 2 shows a tandem digital color printer as an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 shows a tandem type digital color copying machine as an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
[0018]
2 and 3, reference numeral 1 denotes a main body of a tandem type digital color printer and copying machine. In the case of a digital color copying machine, as shown in FIG. An automatic document feeder (ADF) 3 that automatically conveys the documents one by one and a document reading device 4 that reads an image of the document 2 conveyed by the automatic document feeder 3 are provided. The document reader 4 illuminates a document 2 placed on a platen glass 5 with a light source 6, and reflects a reflected light image from the document 2 from a full-rate mirror 7, half-rate mirrors 8 and 9, and an imaging lens 10. The image reading element 11 composed of a CCD or the like is scanned and exposed through a reduction optical system, and the color material reflected light image of the document 2 is formed at a predetermined dot density (for example, 16 dots / mm) by the image reading element 11. It is supposed to read.
[0019]
The color material reflected light image of the document 2 read by the document reading device 4 is, for example, IPS (red (R), green (G), blue (B) (8 bits each) as document reflectance data of three colors. (Image Processing System) 12, and the IPS 12 performs predetermined corrections such as shading correction, position shift correction, brightness / color space conversion, gamma correction, frame deletion, color / moving editing, etc. on the reflectance data of the document 2. Image processing is performed. The IPS 12 also performs predetermined image processing on image data sent from a personal computer or the like.
[0020]
The image data that has been subjected to the predetermined image processing by the IPS 12 as described above is also four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) (each 8 bits) by the IPS 12. As described below, the image forming units 13Y, 13M, 13C, and 13K for each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are converted. The ROS (Raster Output Scanner) 14 is used, and the ROS 14 serving as the image exposure apparatus performs image exposure with the laser beam LB in accordance with document reproduction color material gradation data of a predetermined color.
[0021]
By the way, in the image forming apparatus according to this embodiment, a plurality of image forming units that form toner images of different colors are arranged in parallel, and the plurality of image forming units are formed over the plurality of image forming units. An image document in which a belt-like intermediate transfer member to which toner images of respective colors formed by the unit are transferred is arranged, and an image is written on the image carrier of each image forming unit below the plurality of image forming units. It is comprised so that an insertion means may be arrange | positioned.
[0022]
In this embodiment, the transfer medium on which the toner image is transferred from the belt-shaped intermediate transfer member is conveyed from the lower side to the upper side in the vertical direction, and the belt-like intermediate transfer member is transferred onto the transfer medium. Secondary transfer means for transferring the toner image is provided on the side of the intermediate transfer belt.
[0023]
Further, in this embodiment, an image forming unit for forming a black toner image is arranged on the most downstream side in the moving direction of the belt-shaped intermediate transfer member among the plurality of image forming units. ing.
[0024]
That is, inside the tandem type digital color printer and copying machine main body 1, as shown in FIGS. 1, 2, and 3, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), black (K ) Four image forming units 13Y, 13M, 13C, and 13K are arranged in parallel at regular intervals in the horizontal direction.
[0025]
These four image forming units 13Y, 13M, 13C, and 13K are all configured in the same manner, and roughly divided, a photosensitive drum as an image carrier that is rotationally driven at a predetermined speed (for example, 200 mm / sec). 15, a charging roll 16 for primary charging that uniformly charges the surface of the photosensitive drum 15, and an image corresponding to a predetermined color is exposed on the surface of the photosensitive drum 15 to form an electrostatic latent image. ROS 14 as image exposure means, a developing unit 17 for developing the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 15 with toner of a predetermined color, and a cleaning device 18 for cleaning the surface of the photosensitive drum 15. It is configured. These photosensitive drums 15 and image forming members disposed in the periphery are integrally unitized, and are configured to be individually replaceable from the printer and the copying machine main body 1.
[0026]
As shown in FIGS. 2 and 3, the ROS 14 is configured in common to the four image forming units 13Y, 13M, 13C, and 13K, and uses four semiconductor lasers (not shown) to reproduce the color reproduction gradation material for each color. The laser beams LB-Y, LB-M, LB-C, and LB-K are emitted from these semiconductor lasers according to the gradation data. Of course, the ROS 14 may be individually configured for each of a plurality of image forming units. The laser beams LB-Y, LB-M, LB-C, and LB-K emitted from the semiconductor laser are irradiated to the polygon mirror 19 through an f-θ lens (not shown), and are deflected and scanned by the polygon mirror 19. The The laser beams LB-Y, LB-M, LB-C, and LB-K deflected and scanned by the polygon mirror 19 are exposed to exposure points on the photosensitive drum 15 through an imaging lens and a plurality of mirrors (not shown). Then, scanning exposure is performed obliquely from below.
[0027]
As shown in FIG. 2, the ROS 14 scans and exposes an image on the photosensitive drum 15 from below. Therefore, the ROS 14 includes four image forming units 13Y, 13M, 13C, and 13K located above. There is a possibility that toner or the like may fall from the developing unit 17 and be contaminated. Therefore, the periphery of the ROS 14 is hermetically sealed by a rectangular parallelepiped frame 20, and four laser beams LB-Y, LB-M, LB-C, and LB-K are placed on the upper portion of the frame 20, Transparent glass windows 21Y, 21M, 21C, and 21K as shield members are provided for exposure on the photosensitive drums 15 of the image forming units 13Y, 13M, 13C, and 13K.
[0028]
From the IPS 12, the image of each color is provided to the ROS 14 provided in common to the image forming units 13Y, 13M, 13C, and 13K of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). Data is sequentially output, and the laser beams LB-Y, LB-M, LB-C, and LB-K emitted from the ROS 14 in accordance with the image data are scanned and exposed on the surface of the corresponding photosensitive drums 15 to statically. An electrostatic latent image is formed. The electrostatic latent images formed on the photosensitive drum 15 are respectively developed in yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) colors by developing units 17Y, 17M, 17C, and 17K. Developed as a toner image.
[0029]
The yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images sequentially formed on the photosensitive drums 15 of the image forming units 13Y, 13M, 13C, and 13K are as follows. Multiplexed by four primary transfer rolls 26Y, 26M, 26C, and 26K on an intermediate transfer belt (belt-shaped intermediate transfer member) 25 of a transfer unit 22 disposed over the image forming units 13Y, 13M, 13C, and 13K. Is transcribed. These primary transfer rolls 26Y, 26M, 26C, and 26K are disposed on the back side of the intermediate transfer belt 25 corresponding to the photosensitive drums 15 of the image forming units 13Y, 13M, 13C, and 13K. The primary transfer rolls 26Y, 26M, 26C, and 26K in this embodiment use volume resistance values that have been adjusted to a resistance of 10 5 to 10 8 Ωcm. The primary transfer rolls 26Y, 26M, 26C, and 26K are connected to a transfer bias power source (not shown), and a transfer bias having a polarity opposite to a predetermined toner polarity (positive polarity in the present embodiment) is predetermined. It is applied at the timing.
[0030]
Further, as shown in FIG. 2, the intermediate transfer belt 25 is wound around the drive roll 27, the tension roll 24, and the backup roll 28 with a certain tension, and has excellent constant speed (not shown). The drive roll 27 is rotationally driven by a dedicated drive motor and is circulated at a predetermined speed in the direction of the arrow. FIG. 1 shows a case where the intermediate transfer belt 25 is supported by four rolls including an idler roll 24 b in addition to the drive roll 27, the tension roll 24 a, and the backup roll 28. The intermediate transfer belt 25 is made of, for example, a belt material (rubber or resin) that does not cause charge-up, and its volume resistance value is adjusted to a resistance of about 10 5 to 10 12 Ωcm. Has been.
[0031]
As shown in FIG. 2, the toner images of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) transferred onto the intermediate transfer belt 25 are transferred to the intermediate transfer belt 25. The recording sheet is secondarily transferred onto a recording sheet 30 as a recording medium by a secondary transfer roll 29 that is pressed against the backup roll 28 disposed on the side surface of the recording sheet, and the toner images of these colors are transferred. 30 is conveyed to a fixing device 31 positioned above. The secondary transfer roll 29 is in pressure contact with the side of the backup roll 28, and secondary-transfers each color toner image onto a recording sheet 30 that is conveyed upward from below in the vertical direction. . The recording paper 30 onto which the toner images of the respective colors are transferred is subjected to a fixing process by heat and pressure by a fixing device 31 and then discharged onto a discharge tray 33 provided on the upper portion of the main body 1 by a discharge roll 32. The
[0032]
As shown in FIGS. 2 and 3, the recording paper 30 is of a predetermined size from a paper feeding device 34 disposed inside the apparatus main body 1 and is fed with a nudger roll 35 and a paper for separating and conveying the paper. The rolls 36 are once transported to a resist roll 38 provided in the paper transport path 37 in a state of being separated one by one and stopped. A conveyance path 37 of the fed recording paper 30 is directed upward in the vertical direction. The recording paper 30 supplied from the paper feeding device 34 is sent to the secondary transfer position of the intermediate transfer belt 35 by a registration roll 38 that rotates at a predetermined timing.
[0033]
In the above digital color printer and copying machine, when making a full-color double-sided copy, the recording paper 30 having an image fixed on one side is not directly discharged onto the discharge tray 33 by the discharge roll 32, but is shown in the figure. The conveyance direction is switched by the switching gate not to be conveyed, and the sheet is conveyed to the duplex conveyance unit 40 via the sheet conveyance roller pair 39. In the double-sided conveyance unit 40, the recording paper 30 is conveyed again to the registration roll 38 with the front and back sides of the recording paper 30 reversed by a pair of conveyance rollers (not shown) provided along the conveyance path 41. Is discharged onto the discharge tray 33 after the image is transferred and fixed on the back surface of the recording paper 30.
[0034]
2 and 3, 44Y, 44M, 44C, and 44K supply toners of predetermined colors to the developing devices 17 of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), respectively. Each toner cartridge is shown.
[0035]
FIG. 4 shows the image forming units of the digital color printer and the copying machine.
[0036]
The four image forming units 13Y, 13M, 13C, and 13K of yellow, magenta, cyan, and black are all configured similarly as shown in FIG. 4, and these four image forming units 13Y. , 13M, 13C, and 13K, as described above, yellow, magenta, cyan, and black toner images are sequentially formed at predetermined timings. As described above, the image forming units 13Y, 13M, 13C, and 13K for the respective colors are provided with the photosensitive drums 15, and the surfaces of these photosensitive drums 15 are uniformly formed by the charging rolls 16 for primary charging. Charged. Thereafter, the surface of the photosensitive drum 15 is scanned and exposed to an image forming laser beam LB emitted from the ROS 14 according to the image data, and an electrostatic latent image corresponding to each color is formed. The laser beam LB that is scanned and exposed on the photosensitive drum 15 is set so as to be exposed from an obliquely lower side slightly to the right of the photosensitive drum 15. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 15 is converted into yellow, magenta, cyan, and black colors by the developing roll 17a of the developing unit 17 of each image forming unit 13Y, 13M, 13C, and 13K. The visible toner images are developed with toner, and these visible toner images are sequentially transferred in multiple onto the intermediate transfer belt 25 by the charging of the primary transfer roll 26.
[0037]
Residual toner, paper dust, and the like are removed from the surface of the photosensitive drum 15 after the toner image transfer process by the cleaning device 18 to prepare for the next image forming process. The cleaning device 18 includes a cleaning blade 42, and the cleaning blade 42 removes residual toner, paper dust, and the like on the photosensitive drum 15. Further, the surface of the intermediate transfer belt 25 after the toner image transfer process is finished, as shown in FIGS. 2 and 3, the residual toner and paper dust are removed by the cleaning device 43, and the next image forming process. Prepare for. The cleaning device 43 includes a cleaning brush 43a and a cleaning blade 43b. The cleaning brush 43a and the blade 42 remove residual toner, paper dust, and the like on the intermediate transfer belt 25.
[0038]
Further, in this embodiment, each image carrier of the plurality of image forming units is driven by the same driving means, and an electrostatic latent image formed on each image carrier of the plurality of image forming units is converted into an electrostatic latent image. Among the developing means for developing, a plurality of developing means for developing a color toner image are driven by the same driving means, and the developing means for developing a black toner image are driven by different driving means. ing.
[0039]
That is, in this embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the photosensitive drums 15Y, 15M, 15C, and 15K of the image forming units 13Y, 13M, 13C, and 13K are connected by a common photosensitive member driving motor 51. The photosensitive member drive motor 51 is configured to be driven by a control circuit 50 including a CPU.
[0040]
Further, in this embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, among the image forming units 13Y, 13M, 13C, and 13K, each of the colors yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) is selected. The developing machines 17Y, 17M, and 17C are configured to be driven by a common developing machine drive motor 52. The developing machine drive motor 52 is controlled by a control circuit 50 including a CPU and the like.
[0041]
Further, the black developing machine 17K is configured to be rotationally driven through a clutch 54 by a main motor 53 that drives a paper feed system and the like. The main motor 53 drives a paper feed system / conveyance system 56 such as a registration roll 38, a feed roll 36, or a nudger roll 35 through a clutch 55, and directly drives the fixing device 31 and the secondary transfer roll 29. It is configured to drive. The main motor 53 is controlled by a control circuit 50 including a CPU.
[0042]
The intermediate transfer belt 25 is configured to be rotationally driven by an intermediate transfer member drive motor 57 provided independently. The intermediate transfer member drive motor 57 is also controlled by a control circuit 50 including a CPU. It has become so.
[0043]
With the above configuration, in the printer and the copying machine according to this embodiment, the image forming apparatus capable of forming a full-color image at high speed can be significantly downsized as follows. It has become.
[0044]
Further, in the printer and the copying machine according to this embodiment, the apparatus can be greatly reduced in the following manner, and the monochrome image is inferior to the conventional monochrome machine. It is possible to form with high productivity.
[0045]
That is, in the printer and the copier according to this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, each of the image forming units 13Y for yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), Since the intermediate transfer belt 25 to which the toner images of the respective colors are transferred from the image forming units 13Y, 13M, 13C, and 13K is disposed above the 13M, 13C, and 13K, the toner images of the respective colors are transferred from the intermediate transfer belt 25. The conveyance direction of the recording paper 30 that is secondarily transferred collectively can be changed to the vertical direction instead of the horizontal direction as in the prior art, and the toner images of the respective colors are collectively output from the intermediate transfer belt 25 to the secondary direction. A fixing device 31 that performs a fixing process on the transferred recording paper 30 can be disposed above the intermediate transfer belt 25. Therefore, as in a conventional tandem type image forming apparatus, the conveyance direction of the recording paper is set to the horizontal direction, and the fixing is performed on the recording paper on which each color toner image is transferred from the intermediate transfer belt. The size of the image forming apparatus as a printer or a copying machine is reduced to a size substantially equal to the installation area of the intermediate transfer belt 25 because there is no need to install the device separately from the side of the intermediate transfer belt. It becomes possible to do.
[0046]
In the printer and the copying machine according to this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the image forming unit 13 </ b> K that forms a black toner image is placed at the final stage along the moving direction of the intermediate transfer belt 25. Therefore, when forming a black and white image, the toner image formed by the black image forming unit 13K is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 25 and then recorded from the intermediate transfer belt 25. Since the secondary transfer can be immediately performed on the paper 30, the moving distance of the toner image when forming a black and white image is almost the same as that of a conventional monochrome machine, and the first black and white image can be transferred in a short time. In addition to being able to output, continuous productivity of black and white images can be obtained as high as that which is not inferior to that of conventional monochrome machines.
[0047]
Further, in the printer and the copying machine according to this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the developing device 17K of the black image forming unit 13K forms each of yellow, magenta, and cyan for forming other color images. Since the image forming units 13Y, 13M, and 13C are configured to be driven by a developing device drive motor 52 different from the developing devices 17Y, 17M, and 17C, when forming a black and white image, the color developing devices 17Y, Since it is not necessary to drive 17M and 17C, it is possible to prevent the developer of the color developing machines 17Y, 17M and 17C from being deteriorated.
[0048]
Furthermore, in the printer and the copier according to this embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, each image forming unit 13Y of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) is formed. , 13M, 13C, and 13K are configured to be driven by a common photoconductor drive motor 51. Therefore, a photoconductor drive motor is provided for each image forming unit. It is not necessary to reduce the cost of the apparatus, and it is possible to form a monochrome image by driving all the photosensitive drums 15Y, 15M, 15C, and 15K even when a monochrome image is formed. Sometimes, the color photoconductor drums 15Y, 15M, 15C and the color photoconductor drums 15Y, 15M, 15C During the transfer belt 25 and is rubbed, the color of the photosensitive drums 15Y, 15M, there is also an effect that the surface of the 15C can be reliably prevented from uneven wear.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of significantly reducing the size of the image forming apparatus capable of forming a full-color image at high speed.
[0050]
In addition, according to the present invention, in an image forming apparatus capable of forming a full-color image at high speed, the apparatus can be greatly reduced in size. It is possible to provide an image forming apparatus that can be formed with high productivity that is not so inferior.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a digital color printer as an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a digital color printer as an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a digital color copying machine as an image forming apparatus to which a paper feeding device according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 4 is a block diagram showing an image forming unit of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a drive system of the image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a drive system of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a conventional image forming apparatus.
[Explanation of symbols]
1: Digital color printer main body, 13Y, 13M, 13C, 13K: Image forming unit for each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), black (K), 14: ROS, 15: photosensitive drum , 17: developing device, 25: intermediate transfer belt (belt-shaped intermediate transfer member), 29: secondary transfer roll, 30: recording paper, 31: fixing device.

Claims (3)

黒色を含む各々色の異なるトナー像を形成する複数の画像形成ユニットを並列的に配置するとともに、前記複数の画像形成ユニットの上部にわたって、当該複数の画像形成ユニットで形成された各色のトナー像が転写されるベルト状の中間転写体を配置し、更に前記複数の画像形成ユニットの下方に、各画像形成ユニットの像担持体に画像の書き込みを行なう画像書込手段を配置した画像形成装置において、
前記黒色を含めた複数の画像形成ユニットの各像担持体を、同一の像担持体用の駆動手段によって駆動し、前記複数の画像形成ユニットの各像担持体上に形成された静電潜像に現像する現像手段のうち、カラーのトナー像を現像する複数の現像手段を同一の現像手段用の駆動手段によって駆動するとともに、黒色のトナー像を現像する現像手段は、画像形成装置のメイン駆動手段によって駆動することを特徴とする画像形成装置。
A plurality of image forming units for forming toner images of different colors including black are arranged in parallel, and the toner images of the respective colors formed by the plurality of image forming units are provided over the plurality of image forming units. In the image forming apparatus, the belt-shaped intermediate transfer member to be transferred is disposed, and further, an image writing unit for writing an image on the image carrier of each image forming unit is disposed below the plurality of image forming units .
The electrostatic latent images formed on the image carriers of the plurality of image forming units by driving the image carriers of the plurality of image forming units including the black by the driving unit for the same image carrier. Among the developing means for developing the color toner image, a plurality of developing means for developing a color toner image are driven by the driving means for the same developing means, and the developing means for developing the black toner image is a main drive of the image forming apparatus. An image forming apparatus driven by means .
前記ベルト状の中間転写体からトナー像が転写される転写媒体を、鉛直方向の下方から上方に向けて搬送し、前記ベルト状の中間転写体から転写媒体上にトナー像を転写する二次転写手段を、当該中間転写ベルトの側方に設けたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。Secondary transfer in which a transfer medium on which a toner image is transferred from the belt-shaped intermediate transfer member is conveyed from the lower side to the upper side in the vertical direction, and the toner image is transferred from the belt-like intermediate transfer member onto the transfer medium. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the means is provided on a side of the intermediate transfer belt. 前記複数の画像形成ユニットのうち、前記ベルト状の中間転写体の移動方向の最下流側に、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニットを配置したことを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。The image forming unit for forming a black toner image is disposed on the most downstream side in the moving direction of the belt-shaped intermediate transfer member among the plurality of image forming units. Image forming apparatus.
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