JP4342752B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等のカラー画像形成装置に係り、詳しくは、複数の像担持体と該像担持体上に形成した画像を中間転写体上に一次転写する一次転写手段と、該中間転写体上の一次転写画像を像保持体上に二次転写する二次転写手段とを有する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
今日、画像形成装置としては、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラー画像を形成できるものが多くなってきている。
カラー画像形成装置には、１ドラム型のものとタンデム型のものとがある。１ドラム型のものは、像担持体としての１つの感光体のまわりに複数色の現像装置を備え、それらの現像装置で各色トナー像を形成して感光体上で重ね合わせ、感光体上のカラー画像を像保持体としての転写材上に転写することによってカラー画像を得るものである。また、タンデム型のものは、個別に現像装置を備えた複数の感光体を有し、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を転写材上に順次転写することによってカラー画像を得るものである。
上記１ドラム型と上記タンデム型とを比較すると、１ドラム型は、感光体が１つであるため、画像形成装置を比較的小型化できコストも低減できるが、１つの感光体上に複数回（通常４回）画像形成を行うことでフルカラー画像を形成するため、画像形成の高速化は困難である。タンデム型は、逆に大型化しコスト高となるものの、画像形成の高速化が容易であるという利点がある。近年、フルカラーの画像形成にもモノクロ画像形成並みのスピードが要求されることから、タンデム型が注目されてきている。
【０００３】
更にタンデム型の画像形成装置には、直接転写方式と間接転写方式とがある。
図１２は、直接転写方式のタンデム型画像形成装置の説明図、図１１は、間接転写方式のタンデム型画像形成装置の説明図である。直接転写方式では、図１２に示すように、各感光体上に形成した画像を転写材搬送ベルトによって搬送される転写材上に転写装置により順次転写する。間接転写方式では、図１１に示すように、各感光体上に形成した画像を一次転写装置によっていったん中間転写体に一次転写し、中間転写体上の一次転写画像を二次転写装置により転写材上に一括して二次転写する。
【０００４】
これら２つの方式のタンデム型画像形成装置のうち、直接転写方式では、横に並べた複数の感光体の更に転写材搬送方向上流側に給紙装置を、下流側に定着装置を配置しなければならず、転写材搬送方向に大型化してしまうという欠点がある。これに対し、間接転写方式では、給紙装置や定着装置位置を比較的自由に設定することができ、例えば、給紙装置および定着装置を感光体の下方に配置すれば、転写材搬送方向での小型化が可能となるというメリットがある。
【０００５】
また、直接転写方式では、転写材搬送方向に大型化しないようにするために、定着装置をタンデム型画像形成装置Ｔに接近して配置することとなるため、最後の色の転写位置から定着位置までの距離に充分な余裕をもたせることができない。このため、転写紙が撓むだけの余裕がないまま転写紙先端が定着ニップに進入し、これによって、転写紙先端が定着ニップに進入するときの衝撃が大きくなったり、転写ニップを通過するときの転写材搬送速度が定着ニップを通過するときの転写材搬送速度に対して差があると速度差によって一次転写や画像形成に予期せぬ影響を及ぼしてしまったりするという欠点がある。これに対し、間接転写方式では、転写材が撓むことができる十分な余裕をもって定着ニップを配置することができるので、上記のような定着ニップ及び一次転写や画像形成への予期せぬ影響が及ばない。
以上のようなことから、最近は、タンデム型画像形成装置のうち特に間接転写方式のものが注目されてきている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、間接転写方式のタンデム型画像形成装置においては、表面移動する中間転写体と像担持体とを一次転写位置で接触させているため、摩擦や接触圧によって接触位置で両者が次第に磨耗したり表面特性が変化したりしてくる。これは、像担持体上に形成した画像を中間転写体上に一次転写するためには仕方のないことだが、例えば、黒単色の画像形成を行う場合など、使用しない像担持体があるときにも、使用しない像担持体を中間転写体に接触させているため、その接触位置で両者が劣化し寿命が不必要に短くなってしまっていた。
【０００７】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、像担持体と中間転写体との接触による両者の劣化を低減し、像担持体と中間転写体とを長寿命化することができる画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の画像形成装置は、複数の像担持体と、該複数の像担持体上に個々に所定の色のトナー像を形成する複数のトナー像形成手段と、該像担持体に接触可能な中間転写体を有し、該複数の像担持体上のトナー像を該中間転写体との接触位置で該中間転写体上に順次一次転写して重ね合わせトナー像を形成する一次転写手段と、該中間転写体上の重ね合わせトナー像を像保持体上に二次転写する二次転写手段とを有し、上記トナー像形成手段を全て用いて画像を形成する第一モードと、少なくとも１つのトナー像形成手段を用いずかつ１つ以上のトナー像形成手段を用いて画像形成を行う第二モードとを備えた画像形成装置において、該第二モードによる画像を形成するときには、該第二モードの画像形成に用いるトナー像形成手段で形成したトナー像についての上記一次転写が終了するまでは、該第二モードの画像形成に用いないトナー像形成手段によって形成する画像を担持するための像担持体を該中間転写体表面から離間させておき、かつ、該第二モードの画像形成に用いるトナー像形成手段で形成したトナー像についての上記二次転写が開始される前に、該第二モードの画像形成に用いないトナー像形成手段によって形成する画像を担持するための像担持体を該中間転写体表面に接触させることを特徴とする。
【０００９】
請求項１の画像形成装置においては、少なくとも１つのトナー形成手段を用いずかつ１つ以上のトナー像形成手段を用いて画像形成を行う第二モードで画像を形成するときには、画像形成に必要のない色のトナー像を担持する像担持体を中間転写体表面から離間させて一次転写までの画像形成工程を行う。これによって、画像形成に必要ない余分な像担持体を中間転写体表面に接触させずに画像形成を行い、中間転写体と像担持体との接触に起因する両者の劣化を低減する。
【００１０】
また、請求項２の画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、上記複数の像担持体上に形成可能なトナー像の色が黒を含む複数のカラーであり、上記第二モードで形成する画像が黒単色画像であることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の画像形成装置においては、第二モードで黒単色の画像を形成するときには黒以外の像担持体を中間転写体から離間させる。第１モードで画像を形成する所謂フルカラーの画像を形成するときには全ての像担持体を中間転写体に接触させる。一般的に、フルカラーの画像を形成する以外では黒単色の画像を形成させる頻度が多い。このため、黒単色の画像を形成するための第二モードを設け、第二モードのときに黒以外の色の画像を担持する像担持体を中間転写体から離間させるようにする。
【００１２】
請求項３の画像形成装置は、請求項２の画像形成装置において、該画像形成装置に収容可能なトナー量を、黒トナーが他の色のトナーに比して多くなるよう構成したことを特徴とするものである。
ここで、近年の印刷物には、フルカラーと黒単色画像とが混在したものが多い。また、フルカラー画像中で黒部分が多い場合もある。従って、黒トナーの消費量が他の色のトナーよりも多くなりがちである。
【００１３】
請求項３の画像形成装置においては、最も消費量が多いと考えられる黒トナーを他の色のトナーより始めから多く収容しておく。
【００１４】
請求項４の画像形成装置は、請求項１，２，又は３の画像形成装置において、上記これから形成する画像に用いる色をユーザーが指定して入力できるようにした色入力手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４の画像形成装置においては、色入力手段によって画像形成に用いる色をユーザーが指定して入力する。これによって、原稿の色に関係なく、ユーザーが指定した色以外の色の像担持体を中間転写体から離間させて画像形成を行う。
また、像担持体の中間転写体からの離間動作はユーザーが色入力手段による入力によって実行する。よって、例えば黒単色の画像を形成する場合、ユーザーが黒単色を入力した時点で黒以外の像担持体の中間転写体からの離間動作が開始される。従って、画像形成動作のスタートボタンを押圧する前にユーザーが入力をしておけば、画像の読み取りと同時に黒以外の像担持体の離間動作を行うことも可能となり、画像の読み取り後に黒以外の像担持体の離間動作を行うのに比して、画像形成完了までにかかる時間を短縮することが可能となる。
【００１６】
請求項５の画像形成装置は、請求項１，２，３，又は４の画像形成装置において、連続して出力できる複数の画像データに上記第一モードを用いる画像と上記第二モードを用いる画像が混在しているとき、該第一モードを用いる画像データを記録するメモリと、該第二モードを用いる画像データを記録するメモリとを設け、各メモリごとにそれぞれ連続して画像形成を行うようにしたことを特徴とするものである。
【００１７】
請求項５の画像形成装置においては、複数の画像データを連続して出力する場合、第一モードを用いて画像形成を行う画像データを連続して出力し、この出力中は像担持体の中間転写体の接離動作を行わずに済むようにする。そして、第一モードを用いた画像形成が終了した後に、第二モードで使用しない像担持体を中間転写体から離間させ、第二モードを用いる画像データを連続して出力する。これによって、同一メモリ内の画像データの画像形成中は、像担持体の中間転写体に対する接離動作を行わず連続して画像形成を行うことが可能となる。これにより、装置への画像形成の指示が入力された画像データ順に画像形成を行うのに比して、像担持体の接離動作の回数を低減させる事が可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をタンデム型間接転写方式の電子写真装置であるプリンタに適用した実施形態について説明する。
図１は、この発明が適用可能なプリンタの概略構成図である。図中符号１００は複写装置本体、２００はそれを載せる給紙テーブル、３００は複写装置本体１００上に取り付けるスキャナ、４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。複写装置本体１００には、中央に、無端ベルト状の中間転写体１０を設ける。中間転写体１０は、図２に示すように、ベース層１１を、例えば伸びの少ないフッ素樹脂や伸びの大きなゴム材料に帆布など伸びにくい材料で構成された基層をつくり、その上に弾性層１２を設ける。弾性層１２は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムなどでつくる。その弾性層１２の表面は、例えばフッ素系樹脂をコーティングして平滑性のよいコート層１３で被ってなる。
【００１９】
この中間転写体は、図１に示すとおり３つの支持ローラ１４，１５，１６に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。この図示例では、３つのなかで第２の支持ローラ１５の左に、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７を設ける。また、３つのなかで第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５間に張り渡した中間転写体１０上には、その搬送方向に沿って、シアン・マゼンタ・イエロー・ブラックの４つの画像形成手段１８を横に並べて配置してタンデム画像形成部２０を構成する。
【００２０】
そのタンデム画像形成部２０の上には、図１に示すように、さらに露光装置２１を設ける。一方、中間転写体１０を挟んでタンデム画像形成部２０と反対の側には、二次転写手段としての二次転写装置２２を備える。二次転写装置２２は、図示例では、２つのローラ２３間に、無端ベルトである二次転写ベルト２４を掛け渡して構成し、中間転写体１０を介して第３の支持ローラ１６に押し当てて配置し、中間転写体１０上の画像を像保持体としてのシートに二次転写する。二次転写装置２２の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置２５を設ける。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。
【００２１】
上述した二次転写装置２２には、画像転写後のシートをこの定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。もちろん、二次転写装置２２として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。なお、図示例では、このような二次転写装置２２および定着装置２５の下に、上述したタンデム画像形成部２０と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２８を備える。
【００２２】
さて、いまこのカラー電子写真装置を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動して後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。
【００２３】
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ１４，１５，１６の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写体１０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段１８でその感光体４０を回転して各感光体４０上にそれぞれ、シアン・マゼンタ・イエロー・ブラックの単色画像を形成する。そして、中間転写体１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体１０上に合成カラー画像を形成する。
【００２４】
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
【００２５】
そして、中間転写体１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写体１０と二次転写装置２２との間にシートを送り込み、二次転写装置２２で転写してシート上にカラー画像を記録する。画像転写後のシートは、二次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。一方、画像転写後の中間転写体１０は、中間転写体クリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部２０による再度の画像形成に備える。
【００２６】
ここで、レジストローラ４９は一般的には接地されて使用されることが多いが、シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。例えば、導電性ゴムローラを用いバイアスを印加する。径φ１８で、表面を１ｍｍ厚みの導電性ＮＢＲゴムとする。電気抵抗はゴム材の体積抵抗で１０Ｅ９Ωｃｍ程度であり、印加電圧はトナーを転写する側（表側）には−８００Ｖ程度の電圧を印加する。また、紙裏面側は＋２００Ｖ程度の電圧を印加する。
【００２７】
一般的に中間転写方式は紙粉が感光体にまで移動しづらいため、紙粉転写を考慮する必要が少なくアースになっていても良い。また、印加電圧として、ＤＣバイアスが印加されているが、これはシートをより均一帯電させるためＤＣオフセット成分を持ったＡＣ電圧でも良い。
【００２８】
このようにバイアスを印加したレジストローラ４９を通過した後の紙表面は、若干マイナス側に帯電している。よって、中間転写体１０からシートへの転写では、レジストローラ４９に電圧を印加しなかった場合に比べて転写条件が変わり転写条件を変更する場合がある。
【００２９】
図３は、タンデム画像形成部２０の部分拡大図である。上述したタンデム画像形成部２０において、個々の画像形成手段１８は、図３に示すように、ドラム状の像担持体としての感光体４０のまわりに、帯電装置６０、現像装置６１、一次転写手段としての一次転写装置６２、感光体クリーニング装置６３、除電装置６４などを備えてなる。
【００３０】
また、画像形成手段１８を構成する部分の全部または一部でプロセスカートリッジを形成し、複写機本体１００に対して一括して着脱自在としてメンテナンス性を向上するようにしてもよい。画像形成手段１８を構成する部分のうち、帯電装置６０は、図示例ではローラ状につくり、感光体４０に接触して電圧を印加することによりその感光体４０の帯電を行う。勿論，非接触のスコロトロンチャージャで帯電を行うことも出来る。
【００３１】
現像装置６１は、一成分現像剤を使用してもよいが、図示例では、磁性キャリアと非磁性トナーとよりなる二成分現像剤を使用する。そして、その二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ６５に二成分現像剤を供給付着させる攪拌部６６と、その現像スリーブ６５に付着した二成分現像剤のうちのトナーを感光体４０に転移する現像部６７とで構成し、その現像部６７より攪拌部６６を低い位置とする。
【００３２】
攪拌部６６には、平行な２本のスクリュ６８を設ける。図６は、攪拌部の説明図である。図６に示すように、２本のスクリュ６８の間は、両端部を除いて仕切り板６９で仕切る。また、現像ケース７０にトナー濃度センサ７１を取り付ける。
【００３３】
一方、現像部６７には、現像ケース７０の開口を通して感光体４０と対向して現像スリーブ６５を設けるとともに、その現像スリーブ６５内にマグネット７２を固定して設ける。また、その現像スリーブ６５に先端を接近してドクタブレード７３を設ける。図示例では、ドクタブレード７３と現像スリーブ６５間の最接近部における間隔は、５００μｍに設定している。
【００３４】
そして、２成分現像剤を２本のスクリュ６８で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ６５に供給する。現像スリーブ６５に供給された現像剤は、マグネット７２により汲み上げて保持され、現像スリーブ６５上に磁気ブラシを形成する。磁気ブラシは、現像スリーブ６５の回転とともに、ドクタブレード７３によって適正な量に穂切りされる。切り落とされた現像剤は、攪拌部６６に戻される。
他方、現像スリーブ６５上の現像剤のうちトナーは、現像スリーブ６５に印加する現像バイアス電圧により感光体４０に転移してその感光体４０上の静電潜像を可視像化する。可視像化後、現像スリーブ６５上に残った現像剤は、マグネット７２の磁力がないところで現像スリーブ６５から離れて攪拌部６６に戻る。この繰り返しにより、攪拌部６６内のトナー濃度が薄くなると、それをトナー濃度センサ７１で検知して攪拌部６６にトナーが補給される。
【００３５】
ちなみに、図示例では、感光体４０の線速を２００ｍｍ／ｓ、現像スリーブ６５の線速を２４０ｍｍ／ｓとしている。感光体４０の直径を５０ｍｍ、現像スリーブ６５の直径を１８ｍｍとして、現像行程が行われる。現像スリーブ６５上のトナーの帯電量は、−１０〜−３０μＣ/ｇの範囲が好適である。感光体４０と現像スリーブ６５の間隙である現像ギャップＧＰは、従来と同様に０．８ｍｍから０．４ｍｍの範囲で設定でき、値を小さくすることで現像効率の向上を図ることが可能である。感光体４０の厚みを３０μｍとし、光学系のビームスポット径を５０×６０μｍ、光量を０．４７ｍＷとしている。また、感光体４０の帯電（露光前）電位Ｖ０を−７００Ｖ、露光後電位ＶＬを−１２０Ｖとして現像バイアス電圧を−４７０Ｖすなわち現像ポテンシャル３５０Ｖとして現像工程が行われるものである。
【００３６】
次に、一次転写装置６２はローラ状とし、中間転写体１０を挟んで感光体４０に押し当てて設ける。別に、ローラ状に限らず、導電性のブラシ形状や非接触のコロナチャージャなどであってもよい。
【００３７】
感光体クリーニング装置６３は、先端を感光体４０に押し当てて、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５を備える。クリーニング性を高めるために外周を感光体４０に接触ブラシを併用する。本説明図では外周を感光体４０に接触導電性のファーブラシ７６を矢印方向に回転自在に備える。また、ファーブラシ７６にバイアスを印加する金属製電界ローラ７７を矢示方向に回転自在に備え、その電界ローラ７７にスクレーパ７８の先端を押し当てる。さらに、除去したトナーを回収する回収スクリュ７９を設ける。
【００３８】
そして、感光体４０に対してカウンタ方向に回転するファーブラシ７６で、感光体４０上の残留トナーを除去する。ファーブラシ７６に付着したトナーは、ファーブラシ７６に対してカウンタ方向に接触して回転するバイアスを印加された電界ローラ７７に取り除かれる。電界ローラ７７に付着されたトナーは、スクレーパ７８でクリーニングされる。感光体クリーニング装置６３で回収したトナーは、回収スクリュ７９で感光体クリーニング装置６３の片側に寄せ、詳しくは後述するトナーリサイクル装置８０で現像装置６１へと戻して再利用する。
除電装置６４は、例えばランプであり、光を照射して感光体４０の表面電位を初期化する。
【００３９】
そして、感光体４０の回転とともに、まず帯電装置６０で感光体４０の表面を一様に帯電し、次いでスキャナ３００の読取り内容に応じて上述した露光装置２１からレーザやＬＥＤ等による書込み光Ｌを照射して感光体４０上に静電潜像を形成する。
その後、現像装置６１によりトナーが付着され静電潜像を可視像化し、その可視像を一次転写装置６２で中間転写体１０上に転写する。画像転写後の感光体４０の表面は、感光体クリーニング装置６３で残留トナーを除去して清掃し、除電装置６４で除電して再度の画像形成に備える。
【００４０】
図４は、図１に示すプリンタの要部拡大図である。同図においては、タンデム画像形成部２０の各画像形成手段１８、その画像形成手段１８の各感光体４０、各現像装置６１、各感光体クリーニング装置６３、および各画像形成手段１８の感光体４０にそれぞれ対向して設ける各一次転写装置６２の各符号の後に、それぞれブラックの場合はＢＫを、イエローの場合はＹを、マゼンタの場合はＭを、シアンの場合はＣを付して示す。
なお、図４中符号７４は、図１および図３では図示を省略するが、各一次転写装置６２間において、中間転写体１０のベース層１１側に接触して設ける導電性ローラである。この導電性ローラ７４は、転写時に各一次転写装置６２により印加するバイアスが、中抵抗のベース層１１を介して隣接する各画像形成手段１８に流れ込むことを阻止するものである。
【００４１】
次に、図５はトナーリサイクル装置８０の取り付け説明図、図６は全体説明図である。図５に示すとおり、感光体クリーニング装置６３の回収スクリュ７９には、一端に、ピン８１を有するローラ部８２を設ける。そして、そのローラ部８２に、トナーリサイクル装置８０のベルト状回収トナー搬送部材８３の一側を掛け、その回収トナー搬送部材８３の長孔８４にピン８１を入れる。回収トナー搬送部材８３の外周には一定間隔置きに羽根８５を設けてなり、その他側は、回転軸８６のローラ部８７に掛ける。
【００４２】
回収トナー搬送部材８３は、回転軸８６とともに、図６に示す搬送路ケース８８内に入れる。搬送路ケース８８は、カートリッジケース８９と一体につくり、その現像装置６１側の端部に、現像装置６１の前述した２本のスクリュ６８の１本を入れてなる。そして、外部から駆動力を伝達して回収スクリュ７９を回転するとともに、回収トナー搬送部材８３を回転搬送し、感光体クリーニング装置６３で回収したトナーを搬送路ケース８８内を通してスクリュ６８の回転で現像装置６１へと搬送する。その後、上述したとおり、２本のスクリュ６８ですでに現像装置６１内にある現像剤とともに攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ６５に供給してドクタブレード７３により穂切りして後、感光体４０に転移してその感光体４０上の潜像を現像する。
【００４３】
ところで、本実施形態のようなタンデム式の間接転写方式のプリンタでは、感光体４０を中間転写体１０に常に接触させていると接触位置で両者が劣化し寿命が短くなってしまう。そこで、本実施形態においては、感光体４０と中間転写体１０の接触による劣化を低減できるようにしている。以下に本実施形態の特徴部について説明する。
【００４４】
本実施形態においては、形成する画像の色がフルカラーのときには全ての感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０ＢＫを中間転写体１０表面に接触させておくのに対して、黒単色のときには黒以外の感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃを中間転写体１０表面から離間させるようにしている。感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃの中間転写体１０に対する接離機構は、ソレノイドやクラッチを用いて中間転写体１０の感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃに対する接触圧を解除したり圧接状態にしたりできるように構成している。但し、この接離機構の構成は、これに限るものではなく例えば感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ側を中間転写体１０から離間させる機構を用いても良い。
以下に、具体的な実施例を説明する。
【００４５】
〔実施例１〕
図７は、実施例１の装置動作にかかるフローチャートである。
先ず、ユーザーが原稿をスキャナ３００のコンタクトガラス３２上にセットし、スタートスイッチを押す（ステップ１）と、原稿内容が読み取られる（ステップ２）。読み取った画像が黒単色か否かを判断（ステップ３）し、画像が黒単色の第二モードに属するものと判断されると（ステップ３でＹ）、黒の画像形成手段以外のイエロー、マゼンタ、シアンの画像形成手段に設けられている感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃを中間転写体１０から離間させ（ステップ４）、その後黒単色の画像形成を行って中間転写体１０上に一次転写する（ステップ５）。黒単色画像の後端が中間転写ベルト上に一次転写し終わった段階で黒以外の感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃを中間転写体１０に接触させる（ステップ６）。一方、画像が黒単色でないと判断されると（ステップ３でＮ）、フルカラー画像を形成するための第一モードに属するものと判断して全ての感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０ＢＫを中間転写体１０に接触させたままフルカラー画像形成モードで画像を形成し中間転写体１０上に一次転写して重ね合わせ画像を形成する（ステップ７）。
この一次転写画像をシート上に二次転写し（ステップ８）、画像形成動作を終了する。
【００４６】
上記実施例１によれば、黒単色画像を形成するときには画像形成に使用しないカラーの感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃを中間転写体１０表面から離間させておくので、カラーの感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃと中間転写体１０との接触による両者の磨耗や接触圧による劣化を低減させることができ、両者を長寿命化することができる。また、フルカラーの画像以外では一般的に頻度の多い黒単色画像を形成するときだけ、カラー感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃを離間させるよう構成しているので、３つのカラー感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃを個別に中間転写体１０に対して接離させなくても済む。従って、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃを個別に中間転写体１０に対して接離させるのに比して接離機構の構成が容易である。
【００４７】
〔実施例２〕
次に、実施例２について説明する。実施例２においては、画像形成に用いる色をユーザーの意思で決定して入力できるよう、外部からの入力部を設けている。図８は、実施例２の装置動作にかかるフローチャートである。
先ず、ユーザーは、形成する画像の色をフルカラーモードと黒単色モードとのどちらかに決めて外部入力部から入力する（ステップ１）。入力されたモードが黒単色モードか否かを判断し（ステップ２）、黒単色モードと判断されると（ステップ２でＹ）、強制的に黒単色の第二モードと判断して黒の画像形成手段以外のイエロー、マゼンタ、シアンの画像形成手段に設けられている感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃの中間転写体１０からの離間を開始する（ステップ３）。一方、フルカラーモードと判断されると（ステップ２でＮ）、強制的に第一モード判断して全ての感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０ＢＫは中間転写ベルトに接触させたままにしておく。そして、スタートスイッチが押され（ステップ４）、原稿内容が読み取られる（ステップ５）。読み取った画像を、ユーザーの指定したモードで画像形成して中間転写体１０上に一次転写し（ステップ６）、黒単色画像の後端が中間転写ベルト上に一次転写し終わった段階で中間転写体１０から離間している感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃがあれば接触させる（ステップ７）。その後、中間転写体１０上の一次転写画像をシート上に二次転写して（ステップ８）、画像形成動作を終了する。
【００４８】
この実施例２によれば、元の原稿の色に関わらずユーザーの意思で画像の色を決定することができる。これは、例えば原稿が黒単色でなくてもユーザーが黒単色での画像形成がよいと判断した場合に黒単色モードを入力することで、黒単色の画像を形成できると共に、カラー感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃと中間転写ベルトとの接触による劣化を防止することができる。また、コストも削減することができる。
更に、本実施例では、画像読み取りの前にユーザーがモードの入力を行い、かつモード入力直後に感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃの離間を開始している。従って、画像読み取りを行う前又は読み取り中に感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃの離間動作を行うことができ、画像読み取り後に感光体離間動作を行うための待ち時間が必要なくなる。従って、画像の読み取り後に黒以外の感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃの離間動作を行うのに比して、画像形成完了までにかかる時間を短縮することが可能となる。
【００４９】
〔実施例３〕
次に、実施例３について説明する。上記実施例１及び２では、画像データごとに画像の読み取りと画像形成とを１セットで順次行っている。しかし、複数の原稿のコピーやファックスが同時に指示されるなど、複数の画像データが連続して装置に入力された場合、黒単色画像とフルカラー画像とを画像を複数回連続して出力しなければならなくなることがある。この場合、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃの接離動作を何度も行わなければならなくなってしまい、そのための時間が電力がかかってしまう。そこで、実施例３では、同一モードの画像ごとに画像データを蓄積しておくメモリを設け、同一メモリ内の画像データによる画像形成をメモリごとにそれぞれ連続して行うようにしている。
【００５０】
図９は、実施例３にかかるフローチャートである。ユーザーが数種類の原稿をセットしスタートスイッチを押す（ステップ１）と、始めの原稿の画像データがスキャナによって読み取られる（ステップ２）。読み取った画像が黒単色か否かを判断（ステップ３）し、黒単色画像と判断されると（ステップ３でＹ）黒単色用メモリへ保存し（ステップ４）、読み取った画像が黒単色画像でないと判断されると（ステップ３でＮ）フルカラー用メモリへ保存する（ステップ５）。そして、次の原稿が有るかどうかを判断して次の原稿が有る場合（ステップ６Ｙ）は、それぞれのメモリ内のデータ量が所定量となったか否かを判断し、所定量となっていない場合（ステップ７でＮ）は次の画像読み取りに戻る（ステップ２）。また、次の原稿がない（ステップ６でＮ）とき及びメモリ内のデータ量が所定量となったとき（ステップ７でＹ）には、カラー感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃの中間転写体１０からの離間動作を行い（ステップ８）、黒単色用メモリ内にある画像を黒単色で画像形成し一次転写及びシート上への二次転写を順次行う（ステップ９）。黒単色用メモリ内の画像データを全て画像形成し終わった後に、カラー感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃの中間転写体１０への接触動作を行い（ステップ１０）、フルカラー用メモリ内にある画像をフルカラーで画像形成し一次転写及び二次転写を順次行い（ステップ１１）、画像形成動作を終了する。本実施例においては、同一種類の原稿が数ページに渡る場合は、全てのページが黒単色又は黒単色以外のどちらに分類されるものとする。また、読み取りが終了していない原稿がまだ残っている場合は、再びステップ２から行うようにしても良い。
【００５１】
この実施例３によれば、黒単色画像とフルカラー画像とが混在した数種類の原稿の画像形成を行う場合に、黒単色画像とフルカラー画像とをそれぞれまとめて画像形成を行うので、カラー感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃの中間転写体１０への接離動作回数を減らすことができる。これによって、画像形成動作にかかる時間と消費電力とを節約することができる。また、本実施例３においては、複数の原稿をスキャナで読み取ってコピーを行っているが、ファックスやプリンタの出力画像データが混在された場合にも適用することができる。
尚、昨今では大容量メモリのコストも下がり、大きさも小さくなってきているため、このようなメモリを数多く搭載しても、コストアップや装置の大型化にはつながらない。
【００５２】
ところで、上記実施例１乃至３においては、いずれも黒、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のトナーのうち黒トナーの消費量が最も多くなる。これは、フルカラーと黒単色画像とが混在した原稿を現像することに加えて、フルカラー画像中でも黒部分が多い場合があり、一般的に言えることである。更に、画像形成部も複写機能だけではなく、プリンタ機能やＦＡＸ機能も搭載しているものが数多く世の中に存在している。１台でこれらの複合機能を持った画像形成部は、設置スペースが１台分で済むという利点や、２台分よりも安くなるといったコスト面の利点もあるため有用性が高く、このような装置では更に黒トナーの消費量が他の色のトナーに比して多くなる。
【００５３】
このようなことから、本実施形態のプリンタにおいては、黒トナーの収容量を他の色のトナーの収容量より多くしている。
図１０は、トナー収容部としてのトナーボトルとその周辺の部分拡大図である。本実施形態においては、現像装置６１ＢＫに供給する黒トナーを収容している黒トナーボトル９０ＢＫの容積を、イエロートナーボトル９０Ｙの容積のほぼ１．５倍程度大きくしている。他の色のトナーボトル９０Ｍ、９０Ｃの容積もイエロートナーボトル９０Ｙと同じ容積である。現像装置６１にトナーを供給するときは、各現像装置６１の攪拌部６６上部に設けたポンプを駆動させて、トナーボトル内のトナーをポンプ９１との連通部を通過させて攪拌部６６内に補給させる。黒トナーボトル９０ＢＫの容積を他の色のトナーボトル９０Ｙ、９０Ｍ、９０Ｃの容積に比して大きくしているので、消費量が多い黒トナーボトル９０ＢＫを頻繁に交換する必要がなくなり、ユーザーメインテナンス性を向上させることができる。
【００５４】
以上実施例１乃至３のように、黒単色画像を形成するときには、カラー感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃを中間転写体１０から離間させるようにしているが、これに加えて、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃが中間転写体１０から離間している間は、その離間状態にある感光体を有する現像装置６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃの駆動を停止させるようにしても良い。これによって、画像形成に携わらない現像装置の現像部６７や攪拌部６６にある部材を停止させて、現像装置内部の劣化を防止できると共に、消費電力を更に低減することができる。
【００５５】
尚、上記実施形態においては、中間転写体１０上への感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０ＢＫからの画像の一次転写順序を黒色画像が最後になるよう構成しているが、本発明が適用できるプリンタはこれに限るものではない。また、中間転写体１０として無端状ベルトを用いたが、これに限らず表面に一次転写画像を担持できる形状のものであれば採用可能である。
【００５６】
更に、上記実施例１乃至３はいずれも、黒単色画像とフルカラー画像との２パターンで感光体の中間転写体１０に対する接触状態を変えるよう構成しているものである。しかし、本件発明は、この２パターンの分類方法に限定されるものではない。例えば、黒、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のうち、形成する画像ごとに使用しない色を検知し、使用しない色の感光体を１つづつ単独で中間転写体１０から離間させ画像形成を行うよう構成しても良い。但し、この場合には、感光体の中間転写体１０に対する接離ののべ回数が多くなるので、画像形成スピードが比較的遅くなる傾向がある。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１の画像形成装置によれば、像担持体と中間転写体との接触による両者の劣化を低減し、像担持体と中間転写体とを長寿命化することができるできるという優れた効果がある。
【００５８】
請求項２の画像形成装置によれば、黒単色の画像を形成するときに、他の色の画像を担持する像担持体を中間転写体から離間させるので、黒単色の画像形成頻度が高い場合でも、黒以外の色の像担持体と中間転写体とを長寿命化することができるう優れた効果がある。また、黒以外の全ての像担持体を同時に中間転写体表面に対して接離可能に構成すれば、像担持体ごとに中間転写体に対して独自の接離機構を設けるのに比して接離機構の構成が容易となるという優れた効果もある。
【００５９】
請求項３の画像形成装置によれば、消費量が多い黒トナーをもともと多めに装置に収容しておくので、黒トナー補給の頻度を減らすことができ、ユーザーメインテナンス性を向上させることができるという優れた効果がある。
【００６０】
請求項４の画像形成装置によれば、ユーザーが指定した色の画像を形成する事ができるので、原稿の色に関わらずユーザーが所望した色の画像を形成することができるという優れた効果がある。また、画像形成スピードをアップさせることも可能となるという優れた効果もある。
【００６１】
請求項５の画像形成装置によれば、像担持体の中間転写体への接離動作に要する時間を節約することができ、画像形成スピードをアップすることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】中間転写体の断面図。
【図３】タンデム画像形成部の部分拡大図。
【図４】図１に示すプリンタの要部拡大図。
【図５】トナーリサイクル装置の取り付け説明図。
【図６】トナーリサイクル装置の全体説明図。
【図７】実施例１の装置動作にかかるフローチャート。
【図８】実施例２の装置動作にかかるフローチャート。
【図９】実施例３の装置動作にかかるフローチャート。
【図１０】トナー収容部としてのトナーボトルとその周辺の部分拡大図。
【図１１】間接転写方式のタンデム型画像形成装置の説明図。
【図１２】直接転写方式のタンデム型画像形成装置の説明図。
【符号の説明】
１０ 中間転写体
１８ 画像形成手段
２０ タンデム画像形成部
２２ 二次転写装置
２５ 定着装置
２６ 定着ベルト
４０ 感光体
６０ 帯電装置
６１ 現像装置
６２ 一次転写装置
６３ 感光体クリーニング装置
６５ 現像スリーブ
６６ 攪拌部
６７ 現像部
７０ 現像ケース
８０ トナーリサイクル装置
１００ 複写機本体
２００ 給紙テーブル
３００ スキャナ
４００ 原稿自動搬送装置

Claims (5)

1. 複数の像担持体と、
   該複数の像担持体上に個々に所定の色のトナー像を形成する複数のトナー像形成手段と、
   該像担持体に接触可能な中間転写体を有し、該複数の像担持体上のトナー像を該中間転写体との接触位置で該中間転写体上に順次一次転写して重ね合わせトナー像を形成する一次転写手段と、
   該中間転写体上の重ね合わせトナー像を像保持体上に二次転写する二次転写手段とを有し、
   上記トナー像形成手段を全て用いて画像を形成する第一モードと、少なくとも１つのトナー像形成手段を用いずかつ１つ以上のトナー像形成手段を用いて画像形成を行う第二モードとを備えた画像形成装置において、
   該第二モードによる画像を形成するときには、該第二モードの画像形成に用いるトナー像形成手段で形成したトナー像についての上記一次転写が終了するまでは、該第二モードの画像形成に用いないトナー像形成手段によって形成する画像を担持するための像担持体を該中間転写体表面から離間させておき、かつ、該第二モードの画像形成に用いるトナー像形成手段で形成したトナー像についての上記二次転写が開始される前に、該第二モードの画像形成に用いないトナー像形成手段によって形成する画像を担持するための像担持体を該中間転写体表面に接触させることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   上記複数の像担持体上に形成可能なトナー像の色が黒を含む複数のカラーであり、
   上記第二モードで形成する画像が黒単色画像であることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２の画像形成装置において、
   該画像形成装置に収容可能なトナー量を、黒トナーが他の色のトナーに比して多くなるよう構成したことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１，２，又は３の画像形成装置において、
   上記これから形成する画像に用いる色をユーザーが指定して入力できるようにした色入力手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１，２，３，又は４の画像形成装置において、
   連続して出力できる複数の画像データに上記第一モードを用いる画像と上記第二モードを用いる画像が混在しているとき、
   該第一モードを用いる画像データを記録するメモリと、該第二モードを用いる画像データを記録するメモリとを設け、
   各メモリごとにそれぞれ連続して画像形成を行うようにしたことを特徴とする画像形成装置。

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