JP4574389B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の現像剤像を記録媒体に転写して画像を形成する、例えばプリンタ、複写機等の画像形成装置に関する。

近年ではプリンタや複写機等のフルカラー化が進み、電子写真方式を用いた画像形成装置においても多種多様なフルカラー画像形成装置が提案され具現化されている。

ここで、従来の電子写真方式を用いたフルカラー画像形成装置の一例を図６を参照して説明する。画像形成装置は、内部にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の現像剤（以下「トナー」という）ごとに第１、第２、第３、第４の画像形成部（像形成ステーション）Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4が並設されている。第１〜第４の像形成ステーションＰ1〜Ｐ4の下側には、これらステーションに紙等の記録シートを搬送するエンドレスベルト状の搬送ベルト10ａが設けられている。

搬送ベルト10ａは、駆動ローラ10ｂおよびテンションローラ10ｄに掛け回され、駆動ローラ10ｂによる回転駆動によって図６の矢印Ａ方向に無端移動されて、給送カセット８から搬送ローラ対９ｃで同期を取って給送された記録シートを、ステーションＰ1〜Ｐ4に順次搬送する。

各画像形成ステーションＰ1〜Ｐ4では、感光体ドラム１に対する帯電、露光および現像の行程を経て各色のトナー像を形成し、上記の搬送ベルト10ａで搬送されてくる記録シートにトナー像を重ねて転写する。トナー像を転写された記録シートは、搬送ベルト10ａから駆動ローラ10ｂのところで分離されて定着装置11に搬送され、そこで各色のトナー像を一括して定着してフルカラープリント画像に形成された後、排出トレイ13に排出される。

そして、近年の画像形成装置では、その出力画像として文字や図を中心とした業務用文書に始まって、デジタルカメラやビデオカメラカラで撮影した画像データを高画質で出力するための写真画像出力装置へも発展してきている。

一般的な電子写真方式を用いたフルカラー画像形成装置ではトナーとしてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色トナーを用いたものがほとんどである。前記のような写真画像出力を実現するために、従来のトナーに比べて更なる色再現性や高画質を実現できる高画質用トナーも開発されている。例えば、従来の４色トナーにこれらの高画質トナーを加えて６色や８色のトナー像を重ね合わせることで電子写真方式の高画質フルカラー画像形成装置も提案されてきている（特許文献１）。

特開２００２−１４８８９３

上述したような６色や８色のトナー像による高画質フルカラー画像を得る場合、それぞれの色トナー像を形成する像担持体を並べ、各像担持体で形成したトナー像を重ね合わせて記録媒体に転写する。しかし、そのような画像形成装置では以下のような課題が生ずる。

すなわち、ユーザが高画質出力を必要としない通常画質モードでの使用も多々有り得る。しかし、その場合は使用しない高画質用の画像形成部も動作してしまうため、ユーザにとっての未使用部も使用部と同様に寿命を低下させてしまうことになる。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高画質出力が可能が画像形成装置において、未使用部の寿命を無用に低下させることなく装置全体の長寿命化を図ることが可能な画像形成装置を提供するものである。

上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、記録媒体に転写するトナー像を担持する第１の中間転写体と、記録媒体に転写するトナー像を担持する第２の中間転写体と、濃色トナーを用いて形成された複数の濃色トナー像を前記第１の中間転写体に転写する第１の１次転写手段と、前記濃色トナーより濃度の淡い淡色トナーを用いて形成された複数の淡色トナー像を前記第２の中間転写体に転写する第２の１次転写手段と、記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送された記録媒体に前記第１の中間転写体から前記濃色トナー像を転写する第１の２次転写部と、前記搬送手段により搬送された記録媒体に前記第２の中間転写体から前記淡色トナー像を転写する第２の２次転写部と、を備え、前記搬送手段と前記第２の中間転写体とが離間して、前記第２の１次転写手段もしくは前記第２の２次転写部の少なくとも一部を動作させず、前記第１の１次転写手段と前記第１の２次転写部とを動作させて、前記濃色トナーのみを用いて画像を記録媒体に形成する通常モードと、前記第１の１次転写手段と前記第１の２次転写部と前記第２の１次転写手段と前記第２の２次転写部とを動作させて、前記濃色トナーと前記淡色トナーとを用いて画像を記録媒体に形成する高画質モードとを実行可能であることを特徴とする。

本発明は第１のモードで画像形成すると第１及び第２画像形成部が動作して高画質の画像を得ることができる。一方、第２のモードで画像形成すると、第２の画像形成部の少なくとも一部が動作せずに通常画質の画像を得ることができる。このとき、第２画像形成部が無用に動作することがないため、第２の画像形成部の耐久性を損なうことがなく、装置全体の長寿命化を図ることができる。

次に本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して具体的に説明する。

〔第１実施形態〕
図１及び図２は第１実施形態に係る画像形成装置の断面説明図である。

｛装置構成｝
図１に示すように、本実施形態の画像形成装置は装置本体の下部に記録媒体であるシートＳを収容したシートカセット８が装着され、ここからシートが鉛直方向上方へ向かって搬送されるように構成されている。そして、このシート搬送経路に沿って画像形成部が配置され、これらによって画像形成されたシートが定着部を経て装置本体の上部に配置されたシート排出部に排出されるように構成されている。このように配置することで画像形成装置の設置スペースが小さくて足りる。

画像形成部は、図１に示すように、複数のトナー像を形成する第１画像形成部Ｐ1と、前記第１画像形成部Ｐ1とは色が異なる複数のトナー像を形成する第２画像形成部Ｐ2の２つに分かれて構成され、第１画像形成部Ｐ1の下方に第２画像形成部Ｐ2が位置するように配置されている。

第１画像形成部Ｐ1は、電子写真方式によりイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー画像を形成する４個の画像形成ステーションＰ11，Ｐ12，Ｐ13，Ｐ14が横方向に並列配置されている。各画像形成ステーションは現像するトナー色が異なるのみで構成は同一である。すなわち、像担持体としての感光体ドラム１を有し、その感光体ドラム１の周囲に、帯電、露光、現像、転写、およびドラムクリーニングを行うべく、帯電手段２、露光手段３、現像手段４、一次転写帯電手段５、およびドラムクリーナ６が設けられている。

なお、各画像形成ステーションＰ11〜Ｐ14の一次転写帯電手段５は、中間転写ユニット７に組み込んで設置され、中間転写体としての中間転写ベルト７ａの裏面側から中間転写ベルト７ａを介して対応する感光体ドラム１に当接している。中間転写ベルト７ａは駆動ローラである二次転写対向ローラ７ｂおよびテンションローラ７ｃに掛け回され、二次転写対向ローラ７ｂによる駆動で図の矢印Ａ方向に回転される。

前記第１画像形成部Ｐ1は４個の感光体ドラム１に形成した前記４色のトナー画像を中間転写ベルト７ａに重ねて一次転写し、その像をシートカセット８から搬送されるシートに二次転写することでシートに通常のフルカラー画像を形成するものである。

また、第２画像形成部Ｐ2も電子写真方式によりフォトイエロー、フォトマゼンタ、フォトシアン、フォトブラックの各色のトナー画像を形成する４個の画像形成ステーションＰ21，Ｐ22，Ｐ23，Ｐ24が横方向に並列配置されている。この第２画像形成部Ｐ2の構成は、トナーの色が異なるのみで第１画像形成部Ｐ1と同一である。

前記第２画像形成部Ｐ2は第１画像形成部Ｐ1で形成した４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）トナー像が転写されたシートに対し、さらに高画質の４色トナー像（フォトイエロー、フォトマゼンタ、フォトシアン、フォトブラック）を互いに重ねて８色のトナー像をシートに形成することで高画質のフルカラー画像を形成するためのものである。

上記画像形成部Ｐ1，Ｐ2へはシートが装置本体の下部に装填されたシートカセット８からシート搬送手段によって搬送される。このシート搬送手段９は、シートカセット８内のシートを送り出すための給送ローラ９ａと、給送ローラ９ａに圧接されて記録シートを一枚づつ分離するための分離パッド９ｂと、分離された記録シートをその上方に向けて搬送して二次転写部へ導く搬送ローラ対９ｃを有している。

さらに、第１画像形成部Ｐ1及び第２画像形成部Ｐ2の二次転写部を構成する二次転写対向ローラ７ｂと対向してエンドレスの搬送ベルト10ａ、二次転写ローラ10ｂ，10ｃが設けられている。この搬送ベルト10ａは二次転写対向ローラ７ｂの間で記録シートを上方向に搬送するためのものであり、２つの二次転写ローラ10ｂ，10ｃとテンションローラ10ｄに掛け回され、搬送ベルトユニット10として構成されている。そして、駆動ローラである二次転写ローラ10ｂによる駆動で図１の矢印Ｂ方向に回転される。

二次転写部の上方には定着手段11が設けられており、シートＳに転写されたトナー像を熱と圧力によって定着する。

定着手段11のシート搬送方向下流側であって、装置本体上部には画像記録されたシートを排出ローラ対12によって排出するシート排出部13が設けられている。

ここで、前記搬送ベルト10ａは二次転写ローラ10ｂ，10ｃ及びテンションローラ10ｄとともにユニット化されている。そして、前記搬送ベルトユニット10は退避手段によって第２画像形成部Ｐ2の二次転写部から退避可能に構成されている。具体的には、搬送ベルトユニット10は装置本体に対して第１画像形成部Ｐ1の二次転写部を構成する二次転写ローラ10ｂの回動軸を中心に回動可能に取り付けられている。これにより、搬送ベルトユニット10は第２画像形成部Ｐ2の二次転写対向ローラ７ｂに対して搬送ベルト10ａが当接した状態（図１参照）と、前記二次転写対向ローラ７ｂに対して搬送ベルト10ａが離間した退避状態（図２参照）とを取り得るようになっている。

本実施形態の画像形成装置は８色のトナー像で高画質の画像を形成する第１のモードである高画質フルカラーモードと、４色のトナー像で通常のカラー画像を形成する第２のモードである通常フルカラーモードとを図示しない操作パネル等から選択可能に構成され、その選択に応じて前記モードが切り替えられるように構成されている。そして、前記モードの切り替えに応じて第１のモードのときは搬送ベルトユニット10が図１の状態になり、第２のモードに切り替えるとこれに応じて搬送ベルトユニット10が図２の状態になるように構成されている。

また、本実施形態の画像形成装置では、前記搬送ベルトユニット10の回動に連動して第２画像形成部Ｐ2の中間転写ベルト７ａのシート搬送経路部分にシートガイド部材14が移動、退避するように構成されている。

｛高画質フルカラーモード｝
次に各モードのときの画像形成動作について説明する。まず、高画質フルカラーモードでの画像形成動作を説明する。

高画質フルカラーの画像形成をするには第１のモードを選択する。第１のモードが選択されると、第１画像形成部Ｐ1及び第２画像形成部Ｐ2の画像形成ステーションＰ11〜Ｐ14，Ｐ21〜Ｐ24において、まず、それぞれの感光体ドラム１の表面を帯電手段２により帯電し、露光装置３により画像露光して、感光体ドラム１の表面に各色画像に応じた静電潜像を形成する。

そして、シートカセット８から搬送手段９によって下方から上方へ向かって略鉛直に搬送されるシートに対して、まず第２画像形成部Ｐ2で中間転写ベルト７ａに転写したフォトイエロー、フォトマゼンタ、フォトシアン、フォトブラックの高画質専用のトナー像を二次転写ローラ10ｃへの転写バイアス印加によってシートＳに二次転写する。

次に第１画像形成部Ｐ1で中間転写ベルト７ａに転写したイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの通常フルカラー画質用のトナー像を二次転写ローラ10ｂへの転写バイアス印加により前記シートＳに二次転写する。

これにより、８色の高画質トナー像がシートに転写される。このシートを定着手段11へ搬送して画像定着した後、シート排出部13へ排出する。

｛通常フルカラーモード｝
次に、通常フルカラーモードでの画像形成動作を説明する。通常フルカラーの画像形成をするには第２のモードを選択する。第２のモードが選択されると、図２に示すように、ベルトユニットが回動して第２画像形成部Ｐ2から搬送ベルト10ａが離れる。このベルトユニットの回動と連動してそれまで退避していたシートガイド部材14が中間転写ベルト７ａの記録シート搬送経路側に移動する。そして、第２のモードが選択されると第２画像形成部Ｐ2を構成する感光体ドラム１や中間転写ベルト７ａ、各ローラ駆動や電気的制御は待機状態のままに制御される。これにより、第２画像形成部Ｐ2の全ての部材が動作しない。

これにより、シートカセット８から搬送されるシートは搬送ローラ対９ｃで搬送されるとともにシートガイド部材14でガイドされて第１画像形成部Ｐ1へと搬送される。このため、動作していない第２画像形成部Ｐ2の中間転写ベルト７ａはシートガイド部材14で保護され、シートと擦れることがないため、耐久性が損なわれることがない。

第１画像形成部Ｐ1では前記第１のモードの場合と同様に動作し、各感光体ドラム１で形成したイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を中間転写ベルト７ａに一次転写し、そのトナー像を搬送されるシートＳに二次転写する。これにより、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色による通常フルカラー画像がシートに記録され、定着手段11で定着された後にシート排出部13へ排出される。

上記のように、第１のモードによって高画質画像を得ることができる。また、第２のモードで画像形成すると、通常のフルカラー画像を得つつ、高画質用の第２画像形成部Ｐ2が無用に動作することがないため、第２画像形成部Ｐ2の耐久性を損なうことがなく、装置全体の長寿命化が図られる。

なお、本実施形態では通常フルカラーモードである第２のモードのときは搬送ベルトユニット10を第２画像形成部Ｐ2の中間転写ベルト７ａから退避させるように構成したが、退避手段により第２画像形成部Ｐ2の一次転写部において中間転写ベルト７ａが感光体ドラム１から退避するように構成してもよい。中間転写ベルト７aの感光ドラム１からの退避は、中間転写ベルト７ａの裏面に当接する1次転写帯電手段５を、中間転写ベルト７ａから離間することによって行う。この場合は、第２のモードのときに第２画像形成部Ｐ2の画像形成ステーションＰ21〜Ｐ24は動作させないが、中間転写ベルト７ａは駆動回転させ、該ベルト７ａによってシートの搬送力を付与する。なお、この場合、シートガイド部材14は不要である。

このように、第２のモードのとき、第２画像形成部Ｐ2の中間転写ベルト７ａのみを駆動させるようにすればシートに確実な搬送力を付与することができる。そして、第２画像形成部Ｐ2の画像形成ステーションＰ21〜Ｐ24、すなわち第２画像形成部Ｐ2の一部は動作しないため、第２画像形成部Ｐ2の耐久性が無用に損なわれることがなく、装置全体の長寿命化を図ることができる。

〔第２実施形態〕
次に第２実施形態に係る装置について図３を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施形態は第１実施形態の画像形成装置における高画質用の第２画像形成部Ｐ2を装置本体に対して着脱可能としたものである。そして、図３は第２画像形成部Ｐ2を取り外した状態を示すものである。

このように構成することにより、第１のモード（高画質フルカラーモード）が選択されたときは第２画像形成部Ｐ2を装置本体に装着して前述した第１実施形態と同様に８色のトナー画像を形成する。一方、第２のモード（通常フルカラーモード）が選択されたときは図３に示すように、第２画像形成部Ｐ2を取り外し、第１画像形成部Ｐ1のみでシートに画像形成する。

また、本実施形態の画像形成装置にあっては、第２画像形成部Ｐ2が装着されているか否かを検知可能なセンサ（図示せず）が設けられ、このセンサからの信号により第１のモードは第２画像形成部が装着してある場合のみ選択可能であり、第２画像形成部Ｐ2が取り外してある場合には第２のモードのみ選択できるように構成されている。

このように構成することで、通常フルカラープリント出力と高画質フルカラープリント出力の両方を有する装置と、通常フルカラープリント出力のみを有する装置の装置構成を共通化することが可能となる。そのため、ユーザの使用用途に応じて必要な機能を有する装置を同時開発で提供でき、部品やユニットの共通化が図れる。このため、コストや型投資、開発費を抑えることで製品のコストダウンにも貢献できる。また、当初の状態が通常フルカラープリント出力のみを有する装置であっても、ユーザの使用用途の変化に応じて、第２の像形成ユニットを追加で装着することが可能であり、オプションで高画質フルカラープリント出力に対応することが容易に可能となる。

〔第３実施形態〕
次に第３実施形態に係る装置について図４を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成も前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施形態の画像形成装置は第１実施形態の画像形成装置本体の上部に原稿をを読み取るための画像読取部15を設けたものである。本実施形態の画像形成装置はそれぞれ４個の感光体ドラム１を有する第１画像形成部Ｐ1と第２画像形成部Ｐ2を上下２段に配置したため、通常フルカラープリントのみができる４個の感光体ドラムを有する画像形成装置と設置面積（装置本体を上方から見たときのサイズ）は変わらない。そのため、通常のカラー画像形成装置と共通の画像読取部15を装置本体上部に設置することが可能である。

〔第４実施形態〕
次に第４実施形態に係る装置について図５を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成も前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

前述した実施形態では第１画像形成部Ｐ1及び第２画像形成部Ｐ2はそれぞれ４個の感光体ドラム１を横一列に配置することで複数のトナー像を形成する例を示した。これに対し、本実施形態の画像形成装置は各画像形成部Ｐ1，Ｐ2はそれぞれ１個の感光体ドラム１の周囲に、帯電手段２、露光装置３、ドラムクリーナ６が配置されるとともに、各色のトナー像を現像するための４個の現像手段４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを備えた回転現像装置16が配置されている。

そして、前記回転現像装置16を回転させながら前述した各色のトナー像を感光体ドラム１に形成するとともに、そのトナー像を中間転写ベルト７ａに重なるように一次転写する。そして、その中間転写ベルト７ａ上に転写された一次転写像を搬送されるシートＳに二次転写する。

この場合も前述した第１実施形態と同様に第１のモードと第２のモードによって搬送ベルトユニットを回動させることで高画質フルカラープリントと通常フルカラープリントを行うことができる。

本実施形態にあっては前述した第１実施形態と同様の効果を得ることができ、さらには感光体ドラム１や帯電手段２、ドラムクリーナ６の個数を減らしてコストダウンを図ることができる。

第１実施形態に係る第１のモードのときの画像形成装置の断面説明図である。 第１実施形態に係る第２のモードのときの画像形成装置の断面説明図である。 第２実施形態に係る画像形成装置の断面説明図である。 第３実施形態に係る画像形成装置の断面説明図である。 第４実施形態に係る画像形成装置の断面説明図である。 従来例に係る画像形成装置の断面説明図である。

符号の説明

Ｐ1 …第１画像形成部
Ｐ2 …第２画像形成部
Ｓ …シート
１ …感光体ドラム
２ …帯電手段
３ …露光手段
４ …現像手段
５ …一次転写帯電手段
６ …ドラムクリーナ
７ …中間転写ユニット
７ａ …中間転写ベルト
７ｂ …二次転写対向ローラ
７ｃ …テンションローラ
８ …シートカセット
９ …シート搬送手段
９ａ …給送ローラ
９ｂ …分離パッド
９ｃ …搬送ローラ対
10ａ …搬送ベルト
10ｂ，10ｃ …二次転写ローラ
10ｄ …テンションローラ
11 …定着手段
12 …排出ローラ対
13 …シート排出部
14 …シートガイド部材
15 …画像読取部
16 …回転現像装置

Claims (7)

1. 記録媒体に転写するトナー像を担持する第１の中間転写体と、
   記録媒体に転写するトナー像を担持する第２の中間転写体と、
   濃色トナーを用いて形成された複数の濃色トナー像を前記第１の中間転写体に転写する第１の１次転写手段と、
   前記濃色トナーより濃度の淡い淡色トナーを用いて形成された複数の淡色トナー像を前記第２の中間転写体に転写する第２の１次転写手段と、
   記録媒体を搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段により搬送された記録媒体に前記第１の中間転写体から前記濃色トナー像を転写する第１の２次転写部と、
   前記搬送手段により搬送された記録媒体に前記第２の中間転写体から前記淡色トナー像を転写する第２の２次転写部と、を備え、
   前記搬送手段と前記第２の中間転写体とが離間して、前記第２の１次転写手段もしくは前記第２の２次転写部の少なくとも一部を動作させず、前記第１の１次転写手段と前記第１の２次転写部とを動作させて、前記濃色トナーのみを用いて画像を記録媒体に形成する通常モードと、前記第１の１次転写手段と前記第１の２次転写部と前記第２の１次転写手段と前記第２の２次転写部とを動作させて、前記濃色トナーと前記淡色トナーとを用いて画像を記録媒体に形成する高画質モードとを実行可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記通常モードが実行される間、前記第２の中間転写体が記録媒体に対向する領域を覆う部材を有することを特徴とする請求項１に記載された画像形成装置。
3. 前記搬送手段は、前記第１の２次転写部を形成する２次転写部材を軸として回動することにより、前記第２の中間転写体に対して接離可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載された画像形成装置。
4. 前記第１の１次転写手段が転写する前記濃色トナー像はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色画像であり、前記第２の１次転写手段が転写する前記淡色トナー像は前記４色と同一色相で濃度の薄い各色画像であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載された画像形成装置。
5. 前記画像形成装置は、画像形成される記録媒体を収容する記録媒体収容部と、前記第１の中間転写体と、前記第２の中間転写体と、画像形成された記録媒体を排出する排出部と、を鉛直上下方向に配置され、前記搬送手段により前記記録媒体は略鉛方向下方から上方へ搬送されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載された画像形成装置。
6. 前記第２の中間転写体は前記第１の中間転写体の鉛直方向下方に配置されたことを特徴とする請求項５に記載された画像形成装置。
7. 前記第２の中間転写体は装置本体に対して着脱可能であり、前記第２の中間転写体が装置本体から外された状態では前記高画質モードを選択できないよう構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載された画像形成装置。

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