JP4402785B2 - Color image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像形成装置に係わり、特に中間転写体の負荷変動による画質劣化が防止できるカラー画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
カラー画像を得るための画像形成方法として、異なる複数色のトナー像を1色ずつ潜像保持手段から中間転写体に一次転写することを順次繰り返して中間転写体上に複数色のカラー画像を形成し、このカラー画像を記録媒体上に二次転写してカラー画像を形成する方法が提案されている。
【0003】
このような中間転写体を用いた画像形成装置の例として、特開平1−198773 号公報に開示されているような、中間転写体に従動式の円筒ドラムを用いたものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
中間転写体を用いる方法では、画像形成の高速化のために、記録媒体サイズが小さいとき複数枚の画像形成を同時に中間転写体上に形成することが行われている。しかし、この方法は、複数枚の中の前頁目の画像形成終了後に断続的に発生する外部負荷が、同時に画像形成中の次頁目の画像の画質に影響を及ぼす。
【0005】
中間転写体は、記録媒体への前頁目の二次転写後で、かつ次頁目の一次転写の前に、中間転写体上の残留トナーを除去する必要がある。複数回の一次転写によって中間転写体上にカラー画像を形成する場合、残留トナーを除去するクリーニング装置は、カラー画像形成中はトナー像への干渉を防ぐために中間転写体から離れており、記録媒体への二次転写終了領域では接触し作動する。このため、クリーニング動作は、中間転写体に対しては断続的な外部負荷となる。
【0006】
また、転写ローラ等の中間転写体への加圧を必要とする二次転写手段を用いる場合で、複数回の一次転写を必要とするカラー画像を形成する場合、カラー画像形成中はトナー像への干渉を防ぐために転写ローラ等を中間転写体から離し、二次転写時に接触させ作動させるようになっており、これが中間転写体に対して断続的な外部負荷となる。
【0007】
これらの外部負荷が中間転写体に断続的に作用する場合、中間転写体には外部負荷による速度変動が生じ、潜像保持手段である感光体の速度変動につながる。この速度変動時に次頁目の一次転写や二次転写を行うと、画像に位置ズレが発生し、この位置ズレによって色ズレと呼ばれるトナー像の重ね合わせのズレが生じる。
【0008】
この色ズレにより画質が劣化し、所望の画像が得られない事態となる。このため、負荷変動,速度変動をおさえることが必要となるが、負荷変動自体をなくすることはできず、大きな技術的課題となっている。
【0009】
本発明の目的は、中間転写体の負荷変動の影響による画像の色ずれを低減し、かつ高速印字も可能なカラー画像形成装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明におけるカラー画像形成装置の特徴とするところは、カラー画像形成可能な最大画像長の半分以下のサイズの記録媒体を連続して画像形成する場合に、潜像及びトナー像を形成する現像プロセスを連続して実施する第1のモードと、現像プロセスの途中に現像プロセスを休止させる休止プロセスを取り入れる第2のモードとを設定することにある。或いは、通常モードと高精細モードを有し、さらに、通常モードと高精細モードの一方を選択するボタンを有する。或いは、通常モード及び二次転写の時に一次転写しないモードを有する。
【0011】
好ましくは、前記第1のモードは、前記記録媒体の次頁目の一次転写を前頁目の二次転写及びクリーニング中に行う高速モードであり、前記第2のモードは、前記記録媒体の次頁目の一次転写を、前頁目の二次転写及びクリーニング終了後に行う高画質モードである。
【0012】
好ましくは、前記第2のモードは、前記中間転写体上に前記記録媒体のサイズ複数枚分のカラー画像形成を行い、前記記録媒体の2頁目以降の画像の最後に画像形成する色の画像形成時間のタイミングをずらし、次頁目の最後に画像形成する色の潜像形成及び一次転写を、前頁目の二次転写及びクリーニング終了後に行う高速・高画質モードである。
【0013】
好ましくは、前記高速モードでは、前記中間転写体上に前記記録媒体のサイズ複数枚分のカラー画像を形成し、前記高画質モードでは、前記中間転写体上に前記記録媒体のサイズ1枚分のカラー画像を形成する。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例に係るカラー画像形成装置を、図を用いて説明する。
図1は、本発明の一実施例に係わるカラー画像形成装置であるカラーレーザープリンタの内部構造概略図を示す。
【0015】
本体1の中央部に5つの回転可能な軸によって帳架された感光体ベルト2が設けられている。感光体ベルト2はX方向に動くようになっている。感光体ベルト2の近辺には、X方向に沿って順番に感光体帯電器3,露光装置4,現像装置5a,5b,5c,5d、中間転写体6等が設けられている。
【0016】
また、中間転写体6の回りには、クリーニング装置9,記録媒体剥離装置8,記録媒体11への二次転写装置である転写ローラ7等が設けられている。
【0017】
また、記録媒体11のサイズに基づいて、画像形成プロセスを制御する制御装置15が設けられている。
【0018】
感光体ベルト2は、導電層に所定の電位を印加された状態で一定の速度に制御されながらX方向に回転する。この時、感光体帯電器3により一様に帯電され、各色の画像信号に従って、露光装置4から露光される。
【0019】
感光体ベルト2は、露光により表面電位が変化し、各色に対する静電潜像が順次形成される。この潜像は各色に対応した現像装置5a,5b,5c,5dのいずれか1つによって現像され、各色のトナー像が形成される。
【0020】
感光体ベルト2上に形成された各色のトナー像は感光体ベルト2の表面と接触しながら同期回転する中間転写体6の表面に一次転写される。中間転写体6には、トナーが感光体ベルト2表面から中間転写体6表面に吸着されるように感光体ベルトとの電位差を持たせてある。
【0021】
中間転写体6は、圧力,摩擦等により感光体ベルト2に従動している。
【0022】
中間転写体6へのトナー像の一次転写を色の数だけ複数回繰り返すことによって、中間転写体6上には複数色のトナーが重ね合わされたカラー画像が形成される。
【0023】
中間転写体6上にカラー画像が形成された後、二次転写手段である転写ローラ7によって記録媒体11表面へ二次転写される。
【0024】
転写ローラ7は、記録媒体11を中間転写体6に押し付け、電圧を印加し、電気的吸着力と圧力によってトナー像を記録媒体11に二次転写する。転写ローラ7は、中間転写体6上にカラー画像が形成されている間は中間転写体6から離れることにより、トナー像への干渉を防ぎ、記録媒体11への二次転写時のみ中間転写体6に接触作動する。
【0025】
中間転写体6から記録媒体11への二次転写後、記録媒体11は記録媒体剥離装置8によって中間転写体6から剥離され、記録媒体11上のカラー画像は定着装置10によって定着される。
【0026】
クリーニング装置9は、中間転写体6から記録媒体11への二次転写後、中間転写体6上に残留しているトナーを除去する。クリーニング装置9は、中間転写体6上にカラー画像が形成されている間は中間転写体6から離れてトナー像への干渉を防ぎ、記録媒体11への二次転写終了領域で接触作動し、中間転写体6上に残ったトナーを除去する。
【0027】
制御ブロック図を図2に示す。印字装置本体制御部100はホストとの間で、データのやりとりをするI/F部,露光,現像,定着部,動力源であるモータ,ソレノイドの駆動部,操作・表示部,給紙制御部、幾つかの検知器等を制御するシーケンス制御部と用紙反転制御部から構成されている。
【0028】
図3〜図5は、本発明の一実施例に係わる図1の制御装置15で制御する画像形成時のタイムチャートを示す。
【0029】
図3〜図5では、現像プロセスを潜像形成とトナー像形成の2つに分けて表示している。また、図3及び図5のように、カラー画像形成可能な最大画像長の半分以下の記録媒体11を連続してカラー画像形成する場合、記録媒体11サイズ2枚分が中間転写体6に画像形成でき、印字速度が2倍になるように構成されている。なお、本発明による連続な画像形成には、画像長未満の休止時間、すなわち画像が形成されないときの時間も含んでいる。
【0030】
図3は、カラー画像形成可能な最大画像長の半分以下の記録媒体11に連続してカラー画像形成する場合の画像形成タイムチャートで、高速モードのタイムチャートを示す。カラー画像を連続して形成するには、図3のように、まず感光体ベルト2への現像プロセスの潜像形成をK1 ,K2 ,C1 …と順番に連続して実行し、続いてトナー像形成を実行する。次に中間転写体6上へのトナー像の一次転写を行う。一次転写は、便宜的に中間転写体6の領域を半分に分け、それぞれA面,B面とし、A面にK1 のトナー像、B面にK2 のトナー像を転写し、順次、各色(C,M,Y)のトナー像をA面,B面に転写する。
【0031】
一次転写に引き続き、中間転写体6に対し外部負荷プロセスになる二次転写及びクリーニングが行われる。
【0032】
中間転写体6上のA面に記録媒体11のサイズ1枚分、B面に同じく1枚分のトナー像を形成することにより、中間転写体6の一回転で2枚分のカラー画像を形成することができ、高速な印字が可能となる。
【0033】
図3では、カラー画像形成可能な最大画像長の半分以下の記録媒体11を連続してカラー画像形成する場合を例としたが、カラー画像印字可能な最大画像長の1/3サイズあるいは1/4サイズ以下の記録媒体11を連続してカラー画像形成する場合は同様に中間転写体6上に同時に3枚分あるいは4枚分のカラー画像を形成しても良い。この場合は更に高速な印字が可能となる。
【0034】
図4は、カラー画像形成可能な最大画像長の半分以下の記録媒体11に高画質のカラー画像を形成する場合の画像形成タイムチャートで、高画質モードのタイムチャートを示す。図4に示すように、現像プロセスの途中、言い替えれば現像プロセスと次の現像プロセスとの間に休止プロセス(図4の現像プロセスの両矢印による範囲指定のない部分)を取り入れ、記録媒体11の長さに関わらず中間転写体6上には記録媒体11のサイズ1枚分のみのカラー画像を形成する。
【0035】
これにより、概ね次頁目の一次転写を前頁目の二次転写及びクリーニング終了後に行うことができ、この画像形成プロセスでは、次頁目の一次転写に対しては外部負荷の影響がなくなり、色ズレを低減することができる。なお、クリーナー9の位置及び転写ローラ7の位置を調整することにより、より完全に、次頁目の一次転写を前頁目の二次転写及びクリーニング終了後に行うことができるようになるのはいうまでもない。このことは、図5においても同様である。
【0036】
図5は、カラー画像形成可能な最大画像長の半分以下の記録媒体11に高速印字でき、かつ高画質のカラー画像を形成する場合の画像形成タイムチャートで、高速・高画質モードのタイムチャートを示す。
【0037】
図4に示すように、カラー画像形成可能な最大画像長の半分以下の記録媒体を連続してカラー画像形成する場合、中間転写体6上には記録媒体11のサイズ2枚分のカラー画像形成を同時に行うことができる。
【0038】
2頁目以降の最後に画像形成する色Y2 に対してと、3頁目の最初に画像形成する色K3 に対してとの現像プロセスの前に休止プロセスを取り入れることによって画像形成する時間のタイミングをずらし、画像形成する色(図4ではY2 及びK3)の潜像形成及び一次転写を、前頁の二次転写及びクリーニング終了後に行う。
【0039】
これにより、潜像形成,一次転写等の外部負荷の影響がなくなり、色ズレを低減することができ、図4の場合よりも高速印字で、かつ高画質のカラー画像を形成することができる。
【0040】
図5の画像形成プロセスも、図3の場合と同様に、カラー画像形成可能な最大画像長の半分以下の記録媒体11を連続してカラー画像形成する場合を例としたが、カラー画像印字可能な最大画像長の1/3サイズあるいは1/4サイズ以下の記録媒体11を連続してカラー画像形成する場合は、同様に中間転写体上6に同時に3枚分あるいは4枚分のカラー画像を形成しても良い。
【0041】
この場合も2枚分同時画像形成の場合と同様に、2枚目以降の各画像の最終色の画像形成に対してと、次の同時画像形成の最初に画像形成する色(3枚同時の場合は4枚目の最初の画像形成の色、4枚同時の場合は5枚目の最初の画像形成の色)に対してとの現像プロセスの前に休止プロセスを取り入れることによって画像形成する時間のタイミングをずらし、概ね、画像形成する色の潜像形成、一次転写を前頁の二次転写・クリーニング終了後に行うことにより、2枚分同時画像形成の場合と同等の効果を得ることができる。
【0042】
カラー画像形成において、前述した図3,図4,図5の3種の画像形成プロセスの特徴は、印字速度においては図3>図5>図4、高画質においては図4>図5>図3であるため、前述した画像形成プロセスの3種を、要求に応じて切り替えることにより、高速,高画質,高速・高画質のカラー画像形成装置とすることができる。
【0043】
本実施例のカラー画像形成装置でカラー画像形成可能な最大画像長の半分以下の記録媒体を連続して単色画像形成する場合には、トナー像の重ね合わせは行わないので、中間転写体に複数枚分同時に単色画像を形成することができ、高速な印字を行うことができる。
【0044】
【発明の効果】
以上のように、中間転写体の負荷変動の影響による画像の色ずれを低減し画質劣化を抑える高画質モードと、高速な印字が可能な高速モードを、兼ね備えることにより、高品質で、かつ高速印字もできるカラー画像形成装置を提供することができ、顧客要求に幅広く対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係わる画像形成装置の縦断面図である。
【図2】画像形成装置を制御するための制御ブロック図である。
【図3】図1のカラー画像形成装置の画像形成時のタイムチャート図で、高速モードのタイムチャート図である。
【図4】図1のカラー画像形成装置の画像形成時のタイムチャート図で、高画質モードのタイムチャート図である。
【図5】図1のカラー画像形成装置の画像形成時のタイムチャート図で、高速・高画質モードのタイムチャート図である。
【符号の説明】
1…本体、2…感光体ベルト、3…感光体帯電器、4…露光装置、5a,5b,5c,5d…現像装置、6…中間転写体、7…転写ローラ、8…記録媒体剥離装置、9…中間転写体クリーニング装置、10…定着器、11…記録媒体、15…制御装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a color image forming apparatus, and more particularly to a color image forming apparatus capable of preventing image quality deterioration due to load fluctuations of an intermediate transfer member.
[0002]
[Prior art]
As an image forming method for obtaining a color image, a plurality of different color toner images are sequentially transferred from the latent image holding means to the intermediate transfer member one by one to form a color image on the intermediate transfer member. A method for forming a color image by secondary transfer of the color image onto a recording medium has been proposed.
[0003]
An example of an image forming apparatus using such an intermediate transfer member is one using a driven cylindrical drum as disclosed in JP-A-1-198773.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the method using an intermediate transfer member, in order to speed up image formation, when a recording medium size is small, a plurality of image formations are simultaneously formed on the intermediate transfer member. However, in this method, an external load intermittently generated after completion of image formation for the previous page among a plurality of sheets simultaneously affects the image quality of the image for the next page during image formation.
[0005]
The intermediate transfer member needs to remove residual toner on the intermediate transfer member after the secondary transfer of the previous page to the recording medium and before the primary transfer of the next page. When forming a color image on the intermediate transfer member by primary transfer multiple times, the cleaning device that removes residual toner is separated from the intermediate transfer member to prevent interference with the toner image during color image formation, and the recording medium In the area where the secondary transfer to is completed, it operates in contact. For this reason, the cleaning operation becomes an intermittent external load on the intermediate transfer member.
[0006]
In addition, when a secondary transfer unit that requires pressurization to an intermediate transfer member such as a transfer roller is used and a color image that requires multiple times of primary transfer is formed, a toner image is formed during the color image formation. In order to prevent this interference, the transfer roller or the like is moved away from the intermediate transfer member and brought into contact with the intermediate transfer member to operate, which becomes an intermittent external load on the intermediate transfer member.
[0007]
When these external loads act intermittently on the intermediate transfer member, the intermediate transfer member undergoes speed fluctuations due to the external load, leading to speed fluctuations of the photoconductor as the latent image holding means. When primary transfer or secondary transfer of the next page is performed at the time of this speed fluctuation, a positional shift occurs in the image, and the positional shift causes a toner image overlay shift called a color shift.
[0008]
Due to this color shift, the image quality deteriorates and a desired image cannot be obtained. For this reason, it is necessary to suppress the load fluctuation and the speed fluctuation, but the load fluctuation itself cannot be eliminated, which is a big technical problem.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a color image forming apparatus that can reduce color misregistration of an image due to the influence of a load change of an intermediate transfer member and can perform high-speed printing.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the color image forming apparatus according to the present invention is characterized in that a latent image is formed when a recording medium having a size less than half the maximum image length capable of forming a color image is continuously formed. And a first mode in which a development process for forming a toner image is continuously performed, and a second mode in which a pause process for pausing the development process in the middle of the development process is set. Alternatively, it has a normal mode and a high-definition mode, and further has a button for selecting one of the normal mode and the high-definition mode. Alternatively, there are a normal mode and a mode in which primary transfer is not performed during secondary transfer.
[0011]
Preferably, the first mode is a high-speed mode in which primary transfer of the next page of the recording medium is performed during secondary transfer and cleaning of the previous page, and the second mode is the next mode of the recording medium. This is a high image quality mode in which the primary transfer of the page is performed after the secondary transfer and cleaning of the previous page.
[0012]
Preferably, in the second mode, a color image of a plurality of sizes of the recording medium is formed on the intermediate transfer member, and an image of a color to be formed at the end of the second and subsequent images of the recording medium. This is a high-speed / high-quality mode in which the timing of the formation time is shifted and the latent image formation and primary transfer of the color to be formed at the end of the next page are performed after the secondary transfer and cleaning of the previous page.
[0013]
Preferably, in the high-speed mode, a color image corresponding to a plurality of sizes of the recording medium is formed on the intermediate transfer member, and in the high-quality mode, the size of one size of the recording medium is formed on the intermediate transfer member. A color image is formed.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A color image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing the internal structure of a color laser printer which is a color image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
[0015]
A
[0016]
Around the intermediate transfer member 6, a
[0017]
Further, a
[0018]
The
[0019]
The surface potential of the
[0020]
The toner images of the respective colors formed on the
[0021]
The intermediate transfer member 6 is driven by the
[0022]
By repeating the primary transfer of the toner image to the intermediate transfer body 6 a plurality of times as many as the number of colors, a color image in which a plurality of colors of toner are superimposed is formed on the intermediate transfer body 6.
[0023]
After a color image is formed on the intermediate transfer body 6, it is secondarily transferred onto the surface of the
[0024]
The transfer roller 7 presses the
[0025]
After the secondary transfer from the intermediate transfer body 6 to the
[0026]
The
[0027]
A control block diagram is shown in FIG. The printer main
[0028]
3 to 5 are time charts at the time of image formation controlled by the
[0029]
3 to 5, the development process is divided into two, ie, latent image formation and toner image formation. Further, as shown in FIGS. 3 and 5, when the color image is continuously formed on the
[0030]
FIG. 3 is an image formation time chart when a color image is continuously formed on the
[0031]
Subsequent to the primary transfer, secondary transfer and cleaning, which are external load processes, are performed on the intermediate transfer body 6.
[0032]
By forming a toner image for one size of the
[0033]
FIG. 3 shows an example in which a color image is continuously formed on a
[0034]
FIG. 4 is an image formation time chart when a high-quality color image is formed on the
[0035]
Thereby, the primary transfer of the next page can be performed substantially after the secondary transfer and cleaning of the previous page, and in this image forming process, there is no influence of external load on the primary transfer of the next page, Color shift can be reduced. By adjusting the position of the
[0036]
FIG. 5 is an image formation time chart when a high-quality color image can be formed on a
[0037]
As shown in FIG. 4, when a color image is continuously formed on a recording medium having a length less than half of the maximum image length capable of forming a color image, a color image for two sizes of the
[0038]
Time for image formation by incorporating a pause process before the development process for the color Y 2 for image formation at the end of the second and subsequent pages and for the color K 3 for image formation at the beginning of the third page , The latent image formation and primary transfer of the colors for image formation (Y 2 and K 3 in FIG. 4) are performed after the secondary transfer and cleaning on the previous page.
[0039]
As a result, the influence of external loads such as latent image formation and primary transfer is eliminated, color misregistration can be reduced, and high-quality color images can be formed at higher speed than in the case of FIG.
[0040]
In the image forming process of FIG. 5, as in the case of FIG. 3, a case where a color image is continuously formed on the
[0041]
Also in this case, as in the case of the simultaneous image formation for two sheets, the color for image formation at the beginning of the next simultaneous image formation (three sheets at the same time) Time for image formation by incorporating a pause process before the development process with respect to the first image forming color of the fourth sheet and the first image forming color of the fifth sheet in the case of four sheets simultaneously. The same effect as in the case of simultaneous image formation for two sheets can be obtained by shifting the timing of the image and performing the latent image formation of the color for image formation and the primary transfer after the secondary transfer / cleaning of the previous page. .
[0042]
In color image formation, the characteristics of the three types of image forming processes shown in FIGS. 3, 4 and 5 described above are as follows: FIG. 3> FIG. 5> FIG. 4 at the printing speed, and FIG. 4> FIG. Therefore, it is possible to obtain a high-speed, high-quality, high-speed, high-quality color image forming apparatus by switching the above-described three types of image forming processes as required.
[0043]
When a single color image is continuously formed on a recording medium having a color image forming apparatus that is half or less of the maximum image length capable of forming a color image, toner images are not superimposed. A single color image can be formed simultaneously for the number of sheets, and high-speed printing can be performed.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, high quality and high speed are achieved by combining the high image quality mode that reduces the color shift of the image due to the influence of the load fluctuation of the intermediate transfer member and suppresses the deterioration of image quality, and the high speed mode that enables high-speed printing. It is possible to provide a color image forming apparatus that can perform printing, and can respond widely to customer requests.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a control block diagram for controlling the image forming apparatus.
3 is a time chart at the time of image formation of the color image forming apparatus in FIG. 1, and is a time chart in a high-speed mode.
4 is a time chart at the time of image formation of the color image forming apparatus of FIG. 1, and is a time chart in a high image quality mode.
5 is a time chart at the time of image formation of the color image forming apparatus of FIG. 1, and is a time chart in a high-speed / high-quality mode.
[Explanation of symbols]
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