JPH09146333A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラー画像と文字画像の画質を両立すると共
に、高速に出力ができるカラー画像形成装置を提供す
る。 【解決手段】 画像形成媒体として機能するドラム状の
感光体と、このドラム状感光体の周囲であって、且つ記
録紙搬送経路に沿って直線状に並置し、配置された帯電
装置、露光装置、現像装置等から構成されている複数の
画像形成部とを備え、各ドラム状感光体の転写位置に搬
送手段により記録紙を順次移動せしめ、各複数色の現像
装置により各感光体ドラム上に形成された各色トナー画
像を前記記録紙上に順次転写して重ね合わせることによ
りカラー画像を形成するカラー画像形成装置において、
前記画像形成部が、カラー画像用の光沢性のあるイエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像剤を有した４つ
の画像形成部と、光沢性のないブラック現像剤を有した
１つの画像形成部とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真式の画像形
成装置に関し、特にフルカラー画像形成と文字画像等の
白黒単色画像形成とが可能なカラー画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の普及により、コンピュータの
出力機器として電子写真プロセスとレーザ技術とを用い
た、所謂、レーザープリンタが広く用いられてきた。レ
ーザープリンタは光書込ユニットによって、原稿の画像
情報を読み取り、該読み取った画像情報に基づき感光体
ドラム上に静電潜像を形成し、現像器から供給されるト
ナーによって上記感光体上の静電潜像を顕像化し、さら
に該トナー像をベルト等で構成した中間転写体を介して
転写紙に転写し、定着器等で溶融定着するものである。
また、近年はフルカラー出力の要求に応えるため、カラ
ーレーザープリンタが広く用いられており、該カラーレ
ーザープリンタは、シアン、マゼンタ、イエローの３色
若しくはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色
のトナーを重ねてフルカラーの画像を形成する。図４は
特開平６−２５０４７４号公報により開示されたカラー
画像形成装置の概略構成を示す図であり、１Ｙはイエロ
ー画像形成部、１Ｍはマゼンタ画像形成部、１Ｃはシア
ン画像形成部、１Ｋはブラック画像形成部であり、各画
像形成部は感光体ドラム２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、帯電装
置３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、露光装置４（Ｙ、Ｍ、Ｃ、
Ｋ）、現像装置５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、クリーニング装
置６（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、転写装置１３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、
Ｋ）から構成している。 また、８は搬送ベルト、９は
搬送ベルト駆動ローラ、１０は搬送ベルト従動ローラ、
１１は記録紙（記録紙）、１２は給紙トレイ、１４は定
着装置、１５は排紙トレイである。

【０００３】上記各画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ
は搬送ベルト８に沿って直線状に配置され、該搬送ベル
ト８は駆動ローラ９の回転により矢印１０方向に回転駆
動し、これにより記録紙１１は４つの画像形成部に沿っ
て順次搬送される。搬送ベルト８の下方には給紙トレイ
１２が設けられ、給紙トレイ１２から送り出された記録
紙１１は搬送ベルト８に吸着され各画像形成部を順次通
過する。この際、イエローの画像形成部１Ｙの感光体ド
ラム２Ｙ上に形成されたトナー像が転写位置７Ｙで転写
装置１３Ｙにより記録紙１１上に転写され、また以降の
画像形成部１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにおいても同様にマゼン
タ、シアン、ブラックのトナー像が記録し１１上の同じ
位置に転写されることにより４色のトナー像が形成さ
れ、定着装置１４にて定着処理を受けた後、排紙トレイ
１５に排出される。各感光体ドラム上の表面に残ったト
ナーは各画像形成部に設けられたクリーニング装置６に
より除去され、次の画像形成サイクルに備える。露光装
置４としては図５に示したように、原稿画像に対応する
画像信号に所定の画像処理を施した変調信号が、画像形
成のタイミングに合わせて画像形成処理部２４（図４参
照）から順次送り出され、レーザ光源１６からのレーザ
ビーム１７をポリゴンスキャナ１８で反射させ、さらに
ミラー１９にて光路を屈折せしめ、感光体ドラム２の表
面を露光させる、いわゆる、レーザスキャナと呼ばれる
装置が用いられている。このレーザスキャナにおいて
は、ポリゴンスキャナ１８が矢印２０方向に回転するこ
とにより感光体ドラム２の軸方向２１に主走査が行わ
れ、感光体ドラム２が矢印２２方向に回転することによ
り、感光体ドラムの軸方向２１とは直交する方向２３に
副走査が行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
カラー画像は光沢のある方が美しく見えるため、光沢性
の高いトナーが用いられており、上述したように４色の
画像形成部よりなるカラー画像形成装置の例えば、ブラ
ックトナーを用いて文字画像を形成すると、ギラギラし
た光沢性のある見難い文字画像となり、従来の白黒画像
形成装置と比較して画像品質が著しく劣化するという問
題点があった。また、その他のカラー画像形成装置とし
ては、特開平４−２８４４６８号により開示されたもの
がある。図６にその概略構成を示し、上記図４と同一の
機能を有する部分には同一の符号を付す。このカラー画
像形成装置は搬送ベルト８に沿って２つの感光体ドラム
２ＫＢｋ、２ＹＭＣが配置され、一方の感光体ドラム２
ＫＢｋの周囲にカラー画像用の高光沢のブラックトナー
の現像器５Ｋと文字画像用の低光沢のブラックトナーの
現像器５Ｂｋを設けると共に、もう一方の感光体とラム
２ＹＭＣの周囲にカラー画像用の高光沢のイエロー、マ
ゼンタ、シアンの各色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃを設け
たことによりカラー画像と文字画像の画質を両立できる
構成となっている。

【０００５】また、搬送ベルト８に沿って二組の画像形
成部１ＹＭＣ、１ＫＢｋが配置され、画像形成部１ＹＭ
Ｃ側の感光体ドラム２ＹＭＣの周囲には、カラー画像用
のイエロー、マゼンタ、シアントナーの現像器５Ｙ、５
Ｍ、５Ｃと帯電装置３、露光装置４、クリーニング装置
６が設けられている。もう一方の画像形成部１ＫＢｋ側
の感光体ドラム２ＫＢｋの周囲には、カラー画像用の高
光沢ブラックトナーの現像器５Ｋと、文字画像形成用の
低光沢ブラックトナー現像器５Ｂｋと、帯電装置３、露
光装置４、クリーニング装置６が設けられている。さら
に、記録紙１１が二組の画像形成部１ＫＢｋ、１ＹＭＣ
に沿って順次搬送され、搬送ベルト８は一方が駆動ロー
ラであるローラ９により矢印１０方向に回転駆動され
る。給紙トレイ１２は搬送ベルトの下方に設けられてい
る。給紙トレイ１２から送り出された記録紙は搬送ベル
ト８に吸着され、二組の画像形成部１ＫＢｋ、１ＹＭＣ
に沿って順次通過する。次にこの装置においてカラー画
像を形成する場合について説明する。先ず、カラー画像
形成時には上流側画像形成部１ＹＭＣにおいては、イエ
ロー、マゼンタ、シアンの各色に応じたレーザ光１７Ｙ
ＭＣによる露光に同期して各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃは
図示しないソレノイド機構などにより感光体ドラム２Ｙ
ＭＣの表面に接離し、レーザ書込色に対応した現像器の
みが作動して現像を行う。すなわち、感光体ドラム２Ｙ
ＭＣの１回転目ではイエローに対応する現像器５Ｙのみ
が動作可能となっており、他の現像器５Ｍ、５Ｃは動作
不能となっている。同様に２回転目ではマゼンタに対応
する現像器５Ｍのみが動作可能となり、３回転目ではシ
アンの現像器５Ｃのみが動作可能となる。

【０００６】矢印２４方向に回転駆動される感光体ドラ
ム２ＹＭＣは、まず、帯電装置３ＹＭＣにより一様に帯
電され、次に、露光装置４ＹＭＣにおいて、画像のイエ
ローに対応した信号により変調されたレーザ光により感
光体ドラム２ＹＭＣの表面が露光され、静電潜像が形成
される。次に、この静電潜像はイエロー現像器５Ｙまで
進みイエロートナーにより現像される。このイエローの
トナー像は、感光体ドラム２ＹＭＣの回転に伴い転写位
置７ＹＭＣに至る。一方、感光体ドラム２ＹＭＣの回転
に同期して、記録紙１１が給紙トレイ１２から転写位置
７ＹＭＣまで搬送され、転写装置３ＹＭＣによりイエロ
ートナー像は感光体ドラム２ＹＭＣの表面から搬送ベル
ト８上の記録紙１１の表面に転写される。転写後の記録
紙１１は、静電的或いは機械的に搬送ベルト８上に巻き
付けられた状態で回転を続ける。また、転写後に感光体
ドラム２ＹＭＣの表面に残ったイエロートナーは、クリ
ーニング装置６ＹＭＣにより除去され次の画像形成サイ
クルに備える。

【０００７】同様の動作が、感光体ドラム２ＹＭＣの１
回転毎に、マゼンタ、シアンについても繰り返され、搬
送ベルト８が３回転することにより、記録紙の表面には
イエロー、マゼンタ、シアンのトナー像が位置合わせさ
れた状態で多重転写される。但し、搬送ベルト８の３回
転目では、下流側画像形成部１ＫＢｋも動作状態とな
り、矢印２５方向に回転駆動されている感光体ドラム２
ＫＢｋは、先ず、帯電装置３ＫＢｋにより一様に帯電さ
れ、次に露光装置４ＫＢｋにおいて、カラー画像の黒に
対応した信号により変調されたレーザ光により感光体ド
ラム２ＫＢｋの表面が露光され静電潜像が形成される。
次にこの静電潜像はカラー用ブラックトナー現像器５Ｋ
まで進み、カラー用ブラックトナーにより現像される。
このカラー用ブラックのトナー像は、搬送ベルト８に巻
き付けられて搬送されてくる記録紙１１上のイエロー、
マゼンタ、シアンの多重転写に位置合わせした状態で、
さらに多重転写される。すなわち、搬送ベルトの３回転
目ではシアンとカラー用ブラックのトナー像の転写が順
次行われる。このように４色のトナー像が多重転写され
カラー画像が形成された記録紙は、図示しない剥離手段
により搬送ベルトから剥離され、搬送ベルト８により定
着装置１４に送られ、トナー像が記録紙に定着する。定
着装置１４で定着処理を受けた後、排紙トレイ１５に排
出される。

【０００８】しかしながら、上述したような従来のカラ
ー画像形成装置では、カラー画像と文字画像が混在した
場合、搬送ベルト８が例えば２回転目においてマゼンタ
トナー像の現像転写と文字画像用の低光沢ブラックトナ
ー像の現像・転写を行えばよいが、この場合であっても
搬送ベルト８は３回転しなければならない。すなわち、
カラー画像及びカラー画像と文字画像との両方が存在し
た画像を出力する場合、搬送ベルトは３回転する必要が
あり、搬送に時間を要してしまい、出力時間がかかって
しまうという問題点があった。また記録紙を搬送ベルト
に巻き付けて回転搬送するため、曲率部でも搬送ベルト
から記録紙が離れないようにしなくてはならず、紙種が
限定される。さらに回転搬送しないで直線経路を記録紙
が往復搬送する手段を用いた場合には、機構、制御が複
雑になり、いずれの手段を用いても記録紙の搬送経路が
長くなり、搬送中のがイランに影響を受けやすく、色ズ
レ、位置ズレが発生する可能性が高くなるという問題点
があった。本発明は、上述した従来の問題点を解決する
ためになされたものであって、カラー画像と文字画像の
画質を両立すると共に、高速に出力ができるカラー画像
形成装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、画像形成媒体として機能す
るドラム状の感光体と、このドラム状感光体の周囲であ
って、且つ記録紙搬送経路に沿って直線状に並置し、配
置された帯電装置、露光装置、現像装置等から構成され
ている複数の画像形成部とを備え、各ドラム状感光体の
転写位置に搬送手段により記録紙を順次移動せしめ、各
複数色の現像装置により各感光体ドラム上に形成された
各色トナー画像を上記記録紙上に順次転写して重ね合わ
せることによりカラー画像を形成するカラー画像形成装
置において、上記画像形成部が、カラー画像用の光沢性
のあるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像剤
を有した４つの画像形成部と、光沢性のないブラック現
像剤を有した１つの画像形成部とからなることを特徴と
する。請求項２記載の発明は、請求項１の発明に加え、
文字画像用の光沢性のない現像剤の現像装置を有した画
像形成部を記録紙搬送経路の下流に配置すると共に、文
字画像形成用の画像形成部の転写位置へ記録紙をバイパ
スして搬送する手段を備えたことを特徴とする。請求項
３記載の発明は、少なくとも１つはブラックの現像剤を
有する現像器により現像された各色のトナー像を重ねる
ことによりカラー画像を得るカラー画像形成装置におい
て、給紙トレイからの同一記録紙の給紙方向を複数にし
たことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係るカラー
画像形成装置の概略構成を示す図である。符号３１はイ
エロー画像形成部、３２はマゼンタ画像形成部、３３は
シアン画像形成部、３４は高光沢ブラック画像形成部、
３５は低光沢ブラック画像形成部であり、各画像形成部
は記録紙搬送経路に沿って直線状に配列している。各画
像形成部において、ａは感光体ドラム、ｂは帯電装置、
ｃは露光装置、ｄは現像装置、ｅはクリーニング装置、
ｆは転写装置であり、各記号のはじめに各色の画像形成
部の番号が付してある。したがって、例えば、イエロー
画像形成部３１の感光体ドラムは３１ａであり、また低
光沢ブラックの画像形成部３５の転写装置は３５ｆと表
している。記録紙３６は給紙トレイ３７に収納され、記
録紙搬送経路の一部３８を介して搬送ベルト３９、駆動
ローラ４０及び従動ローラ４１からなる記録紙搬送経路
に一枚ずつ送り出される。上記駆動ローラ４０及び従動
ローラ４１はそれぞれ矢印の方向に回転し、その結果記
録紙は搬送ベルト３９上を矢印４２に示した方向に移動
する。さらに、４３は定着装置、４４は各画像形成部の
露光装置３１ｃ、３２ｃ、３３ｃ、３４ｃ、３５ｃを制
御する画像処理部である。

【００１１】このように構成したカラー画像形成装置で
は、感光体ドラム３１ａの表面を帯電装置３１ｂで一様
に帯電した後、露光装置３１ｃにより出力すべき画像に
対応したパターンで露光し、感光体ドラム３１ａの表面
に静電潜像を形成する。次に該静電潜像を現像装置３１
ｄで現像してトナー像を形成し、搬送ベルト３９により
記録紙が転写位置３１ｇに搬送された際に上記トナー像
は記録紙上に転写される。なお、上述した帯電処理、露
光処理、トナー像現像処理、転写処理等は各色の画像形
成部において順次行われ、記録紙が各色の画像形成部の
転写位置３２ｇ〜３５ｇに達した時点で、トナー像が記
録紙３６上に順次重ね合わせられたカラー画像を得、そ
の後、各感光体ドラム上に残留したトナーはクリーニン
グ装置３１ｅ〜３５ｅにより除去される。

【００１２】したがって、記録紙３６の一回の通過搬送
により記録紙３６上に全色のトナー像及び低光沢ブラッ
クのトナー像が重ね合わされた画像を得ることができ
る。すなわち、カラー画像だけの原稿の場合は、高光沢
のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色を用い
て光沢のある高画質のカラー画像を形成でき、また、文
字画像だけの原稿の場合は低光沢のブラックトナーを用
い、低光沢ブラック画像形成部３５のみを用いて光沢性
の低い見やすい文字画像を得、さらにカラー画像と文字
画像が混在している原稿の場合には、高光沢の４色と低
光沢のブラックトナーを用いることにより所望の高画質
の画像を記録紙３６を一回通過搬送するだけで得ること
が可能となる。なお、上述した第１の実施の形態例では
文字画像のみの原稿の場合であっても、高光沢のトナー
の画像形成部３１乃至３４を記録紙３６が通過し、記録
紙３６と感光体ドラム３１ａ〜３４ａとが接触し、各感
光体ドラムが磨耗し、感光体ドラムの寿命が短くなると
いう傾向がある。また、感光体ドラムと記録紙とを非接
触とするために各感光体ドラムから記録紙へのトナー像
転写を非接触のコロナ転写にするとオゾンが発生し、環
境保全上、望ましくない。

【００１３】さらに感光体ドラムの磨耗を防ぐために、
画像形成部３１〜３４に接離機構を設け、文字画像のみ
の画像形成時には上記画像形成部を搬送ベルト３９に対
して接離動作を行うようにすると、構造及び制御が複雑
になるのみならず、接離動作により各色の感光体ドラム
の位置関係が微小にずれ、色重ね時に色間のズレ（色ズ
レ）が生じてしまうという。反対に、搬送ベルトに接離
機構を設けることも考えられるが、搬送ベルトに接触し
ている部材、例えば、駆動ローラ、従動ローラ、転写ロ
ーラ等も一緒に移動させる必要があり、この方法でも機
構が複雑となる。そこで、以下説明する第２の実施の形
態例のように構成することにより、オゾン等を発生しな
い機構且つ簡単な機構であるにも拘わらず、画像形成に
不要な画像形成部に記録紙を通さず、磨耗を低減するこ
とができる。

【００１４】図２は本発明に係るカラー画像形成装置の
第二の実施の形態例を示す図であり、上記図１と同一部
分には同一の符号を付しその説明を省略する。図２に示
した実施の形態例と上記図１に示した実施の形態例との
相違点は、給紙トレイ３７からの記録紙搬送経路とし
て、高光沢のトナー像を形成する画像形成部３１〜３４
に記録紙を搬送するための搬送ベルト３９に送出する経
路３８に加え、給紙トレイ３７から直接、低光沢ブラッ
クトナー像を形成する画像形成部３５に記録紙３６を搬
送するバイパス搬送経路４５を備えた点である。このよ
うに文字画像用の光沢性の低いブラックトナーの画像形
成部３５を記録紙搬送経路３８の下流側に配置し、且つ
図示を省略した簡単な経路切替器と、文字画像形成用の
画像形成部３５の転写位置３５ｇへ記録紙３６をバイパ
スして搬送する簡単な構造のバイパス搬送経路４５とを
設けることにより、文字画像形成時には記録紙がバイパ
ス搬送経路４５を介して搬送され、カラー画像形成部３
１〜３４の転写位置３１ｇ〜３４ｇを通過しない構成と
したため、記録紙との接触による感光体ドラム３１ａ〜
３４ａの磨耗を防止することができる。さらに文字画像
を形成する場合は。記録紙の搬送機構や文字画像形成用
の画像形成部３５の駆動機構を高速モードに切り換える
ことにより、文字画像形成の高速化を図ることが可能と
なる。

【００１５】次に本発明に係るカラー画像形成装置の第
三の実施の形態について説明する。図３は本発明の第三
の実施の形態例を示す図であり、上記図２と異なる点
は、給紙トレイ３７の両側から給紙できるようにすると
共に、カラー画像形成部３１〜３４への経路に近接した
給紙トレイの反対側に文字画像形成用の画像形成部３５
への経路を設けた点である。すなわち、上記図２に示し
た実施の形態例では搬送経路４５を別に設けるためにそ
の分のスペースが必要となり、したがって装置が大型化
するという可能性がある。そこで、図３に示したように
給紙トレイの両側から給紙できる構成とすると共に、文
字画像形成用の画像形成部３５への経路はカラー画像形
成部への経路と対向する側から設けることにより、装置
を小型化し、簡単な構成で搬送経路を切り換えることが
でき、さらに搬送経路が短くなる分、より高速に文字画
像形成（低光沢ブラックトナーの使用）を行うことがで
きる。

【００１６】

【発明の効果】上述したように請求項１記載の発明によ
れば、記録紙の搬送路上であって直線状にカラー画像を
形成する高光沢のトナー現像装置を有する４色の画像形
成部と、文字画像等を形成するための低光沢のブラック
トナー現像装置を有する画像形成部とを配置したので、
カラー画像或いは文字画像のいずれにおいても高画質な
画像を得ることができると共に、１回転の搬送ベルトの
動作により画像を得ることができ、高速に画像形成を行
うことができる。請求項２記載の発明によれば、文字画
像形成時は記録をバイパス経路を介して搬送することに
より、カラー画像形成時の搬送経路を通過することなく
行うことができ、感光体ドラムと記録紙との接触による
感光体ドラムの磨耗を防ぐことができ、感光体ドラムの
寿命を長くするうえで効果を発揮する。また、文字画像
形成時にはカラー画像形成用の画像形成部とは独立して
動作制御することができるので、線速を早くすれば、高
速に光沢性のない文字画像形成が可能となる。請求項３
記載の発明によれば、記録紙の搬送経路を短縮すること
ができるため、装置を小型化することができ、また搬送
経路の短縮によりより一層高速に光沢性のない文字画像
形成を行う上で効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカラー画像形成装置の概略構成を
示す図。

【図２】本発明に係るカラー画像形成装置の第二の実施
の形態例を示す図。

【図３】本発明の第三の実施の形態例を示す図。

【図４】従来のカラー画像形成装置の概略構成を示す
図。

【図５】露光装置の構成を示す図。

【図６】従来のカラー画像形成装置の概略構成を示す
図。

【符号の説明】

３１・・・イエロー画像形成部、３２・・・マゼンタ画
像形成部、３３・・・シアン画像形成部、３４・・・ブ
ラック画像形成部（高光沢） ３５・・・ブラック画像形成部（低光沢）、３６・・・
記録紙、３７・・・給紙トレイ、３８・・・搬送経路、
３９・・・搬送ベルト、４０・・・駆動ベルト、４１・
・・従動ベルト、４４・・・画像処理部、４５・・・バ
イパス搬送経路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 薮田 知典 鳥取県鳥取市北村10−３ リコーマイクロ エレクトロニクス株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成媒体として機能するドラム状感
   光体と、このドラム状感光体の周囲であって、且つ記録
   紙搬送経路に沿って直線状に並置し、配置された帯電装
   置、露光装置、現像装置等から構成されている複数の画
   像形成部とを備え、各ドラム状感光体の転写位置に搬送
   手段により記録紙を順次移動せしめ、各複数色の現像装
   置により各感光体ドラム上に形成された各色トナー画像
   を上記記録紙上に順次転写して重ね合わせることにより
   カラー画像を形成するカラー画像形成装置において、 上記画像形成部が、カラー画像用の光沢性のあるイエロ
   ー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像剤を有した４つ
   の画像形成部と、光沢性のないブラック現像剤を有した
   １つの画像形成部とからなることを特徴とするカラー画
   像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のカラー画像形成装置にお
   いて、文字画像用の光沢性のない現像剤の現像装置を有
   した画像形成部を記録紙搬送経路の下流に配置すると共
   に、文字画像形成用の画像形成部の転写位置へ記録紙を
   バイパスして搬送する手段を備えたことを特徴とするカ
   ラー画像形成装置。
3. 【請求項３】 少なくとも１つはブラックの現像剤を有
   する現像器により現像された各色のトナー像を重ねるこ
   とによりカラー画像を得るカラー画像形成装置におい
   て、 給紙トレイからの同一記録紙の給紙方向を複数にしたこ
   とを特徴としたカラー画像形成装置。