JPH10230591A - 多重画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インク吐出式記録装置と電子写真装置とを有
する多重画像形成装置において、低コストで省スペース
であり、モノクロ高速複写ときれいなカラー印刷も可能
であって、出力直後の転写材に触れてもインクがかすれ
ず、色ずれを防ぎ、高品位なカラー画像を得る。 【解決手段】 シアン、マゼンタ、イエロの各色のイン
クを転写材１に吐出させる複数のノズルをライン上に有
するユニットにより、転写材１にインクをのせてインク
画像を形成する３つのインクジェット画像形成部Ｉａ，
Ｉｂ，Ｉｃを備えたインク画像形成装置Ｉと、感光体ド
ラム６０を用いて電子写真画像形成を行うための、帯電
・露光・現像・転写・定着・クリーニングの各工程部を
備えた電子写真装置Ｐとを有する多重画像形成装置にお
いて、インクジェット画像形成部Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃを電
子写真装置Ｐにおける転写工程部と定着工程部との間に
配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置を複
数有する多重画像形成装置に関し、特に電子写真複写装
置とインク吐出式記録装置とを組合せた複合プリンタ、
複合デジタル複写機等の多重画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザ光走査装置やＬＥＤアレイなどを
用いた電子写真による電子写真画像形成方式は、にじみ
がなく、高品位な印字と高速化が可能である。一方、ピ
エゾ式インクジェットやバブルジェットに代表されるイ
ンクを吐出してインク画像を形成するインク吐出式画像
形成方式では、比較的単純な小型の機構でカラー印字が
可能であり、低コスト化、省スペース化が可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者で
は、カラーなどの多色刷りでは機構が複雑になり、装置
も大型化するので、コスト高となり省スペース化も望め
ない。後者では、高速化が困難である。

【０００４】したがって、本発明の目的は、上述の問題
点に鑑みてなされたものであって、低コストで省スペー
スであり、モノクロ高速複写ときれいなカラー印刷も可
能な多重画像形成装置を提供することにある。

【０００５】上記本発明の目的に加えて、請求項１ない
し３記載の発明における目的は、出力直後の転写材に触
れてもインクがかすれない画像を得ることにある。

【０００６】請求項４および５記載の発明における目的
は、色ずれを防ぎ、高品位なカラー画像を得ることにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するために、請求項１記載の発明は、インクを吐出
する複数のノズルをライン上に有するユニットにより、
転写材にインクをのせてインク画像を形成するインク画
像形成工程部を備えたインク画像形成装置と、像担持体
を用いて電子写真画像形成を行うための、帯電・露光・
現像・転写・定着・クリーニングの各工程部を備えた電
子写真装置とを有する多重画像形成装置において、上記
インク画像形成装置における上記インク画像形成工程部
を上記電子写真装置における上記転写工程部と上記定着
工程部との間に配置したことを特徴とする。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の多
重画像形成装置において、上記露光は、レーザ光走査装
置によって行われることを特徴とする。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１記載の多
重画像形成装置において、上記露光は、ＬＥＤアレイに
よって行われることを特徴とする。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項２記載の多
重画像形成装置において、上記レーザ光走査装置による
レーザ光走査における倍率誤差に合わせて上記インク画
像形成装置の複数の上記ノズルを配置したことを特徴と
する。

【００１１】請求項５記載の発明は、請求項１ないし４
の何れか一つに記載の多重画像形成装置において、上記
電子写真装置は、転写材を上記転写工程部から上記定着
工程部に搬送するための転写ベルトを有し、上記電子写
真装置によって該転写ベルト上に位置決めパターンを形
成し、該位置決めパターンの位置を読取装置で読み取る
ことにより、上記インク画像形成装置の駆動タイミング
を調整することを特徴とする。

【００１２】請求項６記載の発明は、請求項１ないし５
の何れか一つに記載の多重画像形成装置において、上記
電子写真装置はモノクロ画像を形成し、インク画像形成
装置はカラー画像を形成することを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明は、インクを吐出する複数
のノズルを転写材の搬送方向と直交する方向のライン上
に有するユニットにより、転写材にインクをのせてイン
ク画像を形成するインク画像形成工程部を備えたインク
画像形成装置と、像担持体を用いて電子写真画像形成を
行うための、帯電・露光・現像・転写・定着・クリーニ
ングの各工程部を備えた電子写真装置とを有する多重画
像形成装置であって、インク画像形成装置におけるイン
ク画像形成工程部を電子写真装置における転写工程部と
定着工程部との間に配置したことを特徴とするものであ
る。

【００１４】電子写真装置には、後述するように、転写
材の搬送方向およびこれと直交する方向の各画像のずれ
あるいは色ずれを防ぐ点から、転写材を供給する転写材
トレイやカセット等の転写材供給手段から転写工程部、
定着工程部に搬送するための転写ベルトを設けることが
望ましい。この場合、転写材の搬送方向に色ずれが生じ
ない高品位なカラー画像を得る点から、電子写真装置に
よって該転写ベルト上に位置決めパターンを形成し、該
位置決めパターンの位置を専用の読取装置で読み取るこ
とにより、インク画像形成装置の駆動タイミングを調整
することが望ましい。なお、上記位置決めパターンの位
置を専用の読取装置で読み取る技術については、後述す
る実施例の他に、例えば特開平１−１６７７６９号公報
の第２図ないし第４図に示されている位置決めマーク像
３０およびパターン読み取り装置２１，２２によるもの
を用いても勿論よい。

【００１５】インク画像形成装置としては、ピエゾ式イ
ンクジェットやバブルジェット等のインク吐出式記録装
置等が用いられる。電子写真装置としては、周知のもの
であればどのようなものでも構わないが、一般的には、
感光体として感光体ドラムやベルト状感光体、あるいは
これらと中間転写体としての中間転写ベルト等を組合わ
せたものが用いられる。

【００１６】電子写真装置における露光は、周知のレー
ザ光走査装置あるいはＬＥＤ（発光ダイオード）アレイ
を用いた装置により行われる。露光方式としてレーザ光
走査装置を用いた電子写真装置であって、例えばレーザ
発振器、ポリゴンミラー、ｆθレンズおよび反射ミラー
等からなる光学系構成を用いた場合には、主としてｆθ
レンズにおける主走査方向の倍率誤差が、転写材の搬送
方向と直交する方向の画像形成に対して問題となる。そ
れ故に、転写材の搬送方向と直交する方向に色ずれが生
じない高品位なカラー画像（あるいはモノクロ画像）を
得る点からは、その倍率誤差の設計値に基づいて、転写
材の搬送方向と直交する方向におけるインク画像形成装
置の複数のノズルを配置するようにするのが好ましい。

【００１７】低コストで省スペースであり、モノクロ高
速複写ときれいなカラー印刷も可能な多重画像形成装置
を提供する点からは、電子写真装置でモノクロ画像を形
成し、インク画像形成装置でカラー画像を形成するよう
に構成することが好ましい。なお、これに限らず、上記
した利点を望む程度および本発明を実施する目的および
用途に応じて、電子写真装置でカラー画像を形成すると
ともにインク画像形成装置でモノクロおよび／またはカ
ラー画像を、あるいはこれらの適宜の組合わせで画像を
形成するように構成してもよい。

【００１８】また、インク画像形成装置または電子写真
装置の何れか一方の装置を動作させて、インク画像とト
ナー画像とを選択的に切り換えてその何れか一方のみを
転写材上に形成させることも勿論可能である。この場
合、その複合プリンターには、インク画像とトナー画像
とを選択的に切り換えて形成させるための切換手段を設
けるとよい。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して詳細に
説明する。各実施例等に亘り、同一の機能および形状等
を有する構成等については、同一符号を付すことにより
その説明を省略する。

【００２０】（実施例１）図１は、本発明に係る多重画
像形成装置を適用した実施例１としての電子写真・イン
クジェット複合プリンタの全体構成を示している。同図
において、符号１００は電子写真・インクジェット複合
プリンタ（以下、単に「複合プリンタ」というときがあ
る）を示す。

【００２１】この複合プリンタ１００は、電子写真装置
を構成する電子写真画像形成部Ｐ、カセット５７、定着
器６２、転写ベルト５８、位置決めパターン読取部１０
およびインク画像形成装置Ｉを構成する３つのインクジ
ェット画像形成部Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃから主に構成されて
いる。

【００２２】電子写真画像形成部Ｐには、像担持体とし
ての感光体ドラム６０が備えられ、電子写真画像形成部
Ｐは後述するような周知の構成をなす。感光体ドラム６
０は、図１において、時計回り方向に回転自在になって
いる。感光体ドラム６０の廻りには、帯電・露光・現像
・転写・クリーニングの各工程を行う工程部が回転方向
の上流側からこの順に配置されている。すなわち、帯電
工程部には帯電器６１が、現像工程部には現像器５５
が、転写工程部には転写器５９が、クリーニング工程部
にはクリーナ６９がそれぞれ配設されている。そして、
露光工程部は、周知のレーザ光走査装置５０により行わ
れるようになっている。

【００２３】カセット５７には、転写材１を供給するた
めに、転写材供給コロ駆動モータ（図示せず）により回
転駆動される転写材供給コロ５６が配設されている。転
写材１としては、例えば普通紙やＯＰＣが用いられる。
転写ベルト５８は、転写材１をカセット５７から転写工
程部ないし定着工程部に搬送するように、ベルト駆動ロ
ーラ６８と従動ローラ６６との間に掛け渡されている。
ベルト駆動ローラ６８は、転写ベルト駆動モータ（図示
せず）により回転駆動される。転写ベルト５８は、上記
転写ベルト駆動モータを介してのベルト駆動ローラ６８
の回転駆動により、矢印Ａ方向に駆動される。

【００２４】電子写真画像形成部Ｐの現像器５５には、
ブラックのトナーを貯蔵しているトナーホッパ（図示せ
ず）が配設されている。

【００２５】レーザ光走査装置５０は、レーザ発振器、
ポリゴンミラー（共に図示せず）および反射ミラー５２
からなるレーザ光走査光学系を有している。

【００２６】インクジェット画像形成部Ｉａ，Ｉｂ，Ｉ
ｃは、電子写真画像形成部Ｐの転写器５９が配設された
転写工程部と定着器６２が配設された定着工程部との間
に配置されている。インクジェット画像形成部Ｉａ，Ｉ
ｂ，Ｉｃの構造について、図３を借りて説明する。イン
クジェット画像形成部Ｉａには、図３のみに示すよう
に、インクジェットヘッド３が配設されていて、インク
ジェットヘッド３には、シアンのインクを転写材１に吐
出させる複数のノズル５が矢印Ａ方向に対して直交する
向きに並んで設けられている。インクジェット画像形成
部Ｉｂおよびインクジェット画像形成部Ｉｃは、インク
ジェット画像形成部Ｉａと同様の構造を有していて、各
インクジェットヘッド３には、マゼンタ、イエロのイン
クを転写材１に吐出させる複数のノズル５が矢印Ａ方向
に対して直交する向きに並んでそれぞれ設けられてい
る。

【００２７】インクジェット画像形成部Ｉａ，Ｉｂ，Ｉ
ｃにおける各インクジェットヘッド３において、それぞ
れの矢印Ａ方向に対して直交する向きに並んで設けられ
た複数のノズル５の間隔は、電子写真画像形成部Ｐの主
走査方向の倍率誤差の設計値に基づいて間隔を決められ
ている。倍率誤差とは、図３に示すように、レーザ光走
査装置５０におけるレーザ光走査光学系の収差を完全に
取り去ることが困難なために、主走査方向における理想
的な像高から実際の像高がずれることをいう。図３は、
横軸には理想像高を、縦軸には実際の像高をそれぞれと
って、理想像高と実際の像高との関係を示したものであ
る。理想的な像高としては、右斜め直線状の破線で示す
ように比例的であるのが望ましいが、実際には図におい
て右斜め直線状の破線よりも左上側にカーブした実線で
示す関係となり誤差を生じる。そのため、何らの補正を
行わずに転写材１にインク画像を形成すると、主走査方
向に変形を有するブラックトナー画像に対して、インク
画像がずれてしまう。したがって、このずれ量に応じ
て、換言すれば電子写真画像形成部Ｐの主走査方向の倍
率誤差に合わせて矢印Ａ方向に対して直交する向きに並
んで設けられた複数のノズル５の間隔を決めるのであ
る。

【００２８】３つのインクジェット画像形成部Ｉａ，Ｉ
ｂ，Ｉｃには、それぞれ、シアン、マゼンタ、イエロの
異なる色のインクが貯蔵されているインクタンク（図示
せず）が配設されていて、それらのインクタンクから各
色のインクが供給されるようになっている。

【００２９】位置決めパターン読取部１０は、読取装置
の一部を構成していて、照明ランプ２０と光電素子３０
とからなり、ブラックトナーによる位置決めパターン３
５の位置を検出することができるように構成されてい
る。位置決めパターン読取部１０は、電子写真画像形成
部Ｐの転写工程部とインクジェット画像形成部Ｉａとの
間であって、転写ベルト５８のやや上方の所定位置に配
設されている。読取装置には、位置決めパターン読取部
１０の他に、図２に示すように転写ベルト５８上に形成
された位置決めパターン３５が位置決めパターン読取部
１０の下方の読取領域に達したときに、照明ランプ２０
と光電素子３０とを制御・作動させる制御装置（図示せ
ず）が配設されている。

【００３０】上記制御装置は、ＣＰＵ（中央演算処理装
置）、Ｉ／Ｏ（入出力）ポート、ＲＯＭ（読み出し専用
記憶装置）、ＲＡＭ（読み書き可能な記憶装置）および
タイマ等を備え、それらが信号バスによって接続された
構成を有するマイクロコンピュータからなる。光電素子
３０は適宜の回路および入力ポートを介してＣＰＵに、
照明ランプ２０およびインクジェット画像形成部Ｉａ，
Ｉｂ，Ｉｃの駆動部は出力ポートを介してＣＰＵに接続
されている。ＣＰＵは、位置決めパターン読取部１０の
光電素子３０が転写ベルト５８上の位置決めパターンの
位置を読み取った情報に基づき、転写材１を介しての転
写ベルト５８上の原稿画像の位置と移動速度とを計算
し、各インクジェット画像形成部Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃにお
ける駆動部の駆動タイミングである印字開始時期と印字
スピードとを調整する制御機能を有する。

【００３１】位置決めパターンは、レーザ光走査装置５
０によって、感光体ドラム６０の表面上に、原稿画像に
対して原稿画像よりも一定間隔先立って、感光体ドラム
６０の回転軸に平行な線状の、感光体ドラム６０の回転
方向に一定間隔で複数（この実施例１の場合は互いに平
行な２本の線状体）の静電潜像として形成されるように
なっている。

【００３２】次に、図１および図２を用いて複合プリン
タ１００の電子写真画像形成部Ｐおよび３つのインクジ
ェット画像形成部Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃを共に動作させたプ
リント動作を説明する。まず、電子写真画像形成部Ｐの
感光体ドラム６０が、図１において時計回り方向に回転
されつつ、感光体ドラム６０の表面上が帯電器６１によ
り均一に帯電される。

【００３３】次いで、レーザ光走査装置５０によって、
感光体ドラム６０の表面上に、上記した態様の複数の位
置決めパターンの静電潜像が形成され、これに続いて原
稿画像に対応した静電潜像が形成される。この後、現像
器５５により、ブラックトナーが感光体ドラム６０の表
面上に付着され、複数の位置決めパターンおよび原稿画
像にそれぞれ対応した可視像のブラックトナー像がそれ
ぞれ形成される。

【００３４】そして、転写材供給コロ５６の回転動作に
より、転写材１がカセット５７から複合プリンタ１００
内の転写ベルト５８上に給送・載置され、転写材１が転
写ベルト５８上に静電吸着される。転写ベルト５８上に
静電吸着された転写材１は、転写ベルト５８の矢印Ａ方
向の回転搬送動作によって電子写真画像形成部Ｐに搬送
され、先ず図２に示すように、転写器５９により位置決
めパターンのブラックトナー像が転写材１の先端よりも
矢印方向Ａの若干下流側の転写ベルト５８上に転写さ
れ、引き続いて原稿画像に対応したブラックトナー像が
転写材１に転写される。

【００３５】次いで、位置決めパターンのブラックトナ
ー像と原稿画像のブラックトナー像（以下、「ブラック
トナー画像」という）は、転写ベルト５８の矢印Ａ方向
への搬送により、位置決めパターン読取部１０に送ら
れ、位置決めパターン３５が位置決めパターン読取部１
０の下方の読取領域に達すると、上記制御装置が作動し
て、位置決めパターン読取部１０の照明ランプ２０と光
電素子３０とが作動される。照明ランプ２０からの照明
光は位置決めパターン３５で反射され、この反射光が光
電素子３０で読み取られる。このとき、位置決めパター
ン３５で反射された反射光は、転写ベルト５８が透明で
あるため、位置決めパターン３５以外からの光の入射は
ほとんどない。こうして、位置決めパターン読取部１０
が転写ベルト５８上の位置決めパターンの位置を読み取
ることにより、転写材１を介しての転写ベルト５８上の
原稿画像の位置と移動速度とが上記ＣＰＵによって計算
される。このＣＰＵの計算結果から、各インクジェット
画像形成部Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃにおける駆動タイミングで
ある印字開始時期と印字スピードとが調整されて、各イ
ンクジェット画像形成部Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃにおけるノズ
ルからシアン、マゼンタ、イエロの各インクが吐出さ
れ、ブラックトナー画像に重ね合わされて原稿画像に対
応して適正に補正されたカラーのインク画像が形成され
る。これにより、ブラックトナー画像と各カラー色のイ
ンク画像との転写材１の搬送方向におけるずれがなくな
る。

【００３６】ブラックトナー画像とインク画像との重ね
合わせが終了すると、転写材１は定着器６２の熱ローラ
６３と圧接ローラ６４との間に搬送され、ブラックトナ
ー画像は加熱圧着・定着され、インク画像は乾燥・定着
される。しかる後、転写材１は、転写材排出コロ７０の
回転動作により排出トレイ７１上に排出される。

【００３７】一方、位置決めパターン読取部１０でその
位置が読み取られた転写ベルト５８上の位置決めパター
ン３５は、転写ベルト５８によりベルトクリーナ６７に
搬送され、ベルトクリーナ６７の作動により転写ベルト
５８上から除去される。

【００３８】図４に、実施例１の変形例を示す。この変
形例は、レーザ光走査装置５０により露光が行われる露
光工程部を備えた電子写真画像形成部Ｐを有する実施例
１に対して、レーザ光走査装置５０に代えて、ＬＥＤア
レイ８０によって露光が行われる露光工程部を備えた電
子写真画像形成部ＰＡを有することのみ相違する。

【００３９】ＬＥＤアレイ８０を構成する多数のＬＥＤ
アレイの発光部は、感光体ドラム６０の回転軸長さ方向
における表面に向けて、矢印Ａ方向と直角方向に並んで
設けられている。位置決めパターンは、レーザ光走査装
置５０による場合と同様に、ＬＥＤアレイ８０によって
形成される。

【００４０】なお、ＬＥＤアレイ８０を用いた場合に
は、レーザ光走査装置５０によるような倍率誤差を考慮
した各インクジェット画像形成部Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃのノ
ズルの間隔調整は必要がない。ＬＥＤアレイ８０による
露光は、公知であり、容易に実施することができるので
その動作等の説明を省略する。

【００４１】以上述べたとおり、本発明を特定の発明の
実施の形態や実施例について説明したが、本発明の構成
は、上述した発明の実施の形態および実施例に限定され
るものではなく、これらを適宜組合わせて構成してもよ
く、本発明の範囲内において、その必要性および目的・
用途等に応じて種々の発明の実施の形態や実施例を構成
し得ることは当業者ならば明らかである。

【００４２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、上
述した従来の問題点を解消することができて、低コスト
で省スペースであり、モノクロ高速複写ときれいなカラ
ー印刷も可能な多重画像形成装置を提供することができ
る。

【００４３】上記本発明の目的に加えて、請求項ごとの
特有の効果を述べると、以下のとおりである。請求項１
ないし３および６記載の発明によれば、インク画像形成
装置におけるインク画像形成工程部を電子写真装置にお
ける転写工程部と定着工程部との間に配置したことによ
り、インク画像形成工程部によって塗布されたインクが
定着工程部で乾燥・定着されるので、出力直後の転写材
に触れてもインクがかすれない画像を得ることができ
る。

【００４４】請求項４記載の発明によれば、レーザ光走
査装置によるレーザ光走査における倍率誤差に合わせて
インク画像形成装置の複数のノズルを配置したことによ
り、転写材の搬送方向と直交する方向に色ずれが生じな
い高品位なカラー画像を得ることができる。

【００４５】請求項５記載の発明によれば、電子写真装
置によって転写ベルト上に位置決めパターンを形成し、
該位置決めパターンの位置を読取装置で読み取ることに
より、インク画像形成装置の駆動タイミングを調整する
ので、転写材の搬送方向に色ずれが生じない高品位なカ
ラー画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された実施例１を示す複合プリン
タの断面図である。

【図２】図１における転写ベルトおよびインクジェット
画像形成部廻りの要部の平面図である。

【図３】レーザ光走査装置によるレーザ光走査における
倍率誤差に合わせてインクジェット画像形成部のノズル
を配置することを説明するための説明図である。

【図４】実施例１の変形例の要部を示す断面図である。

【符号の説明】 １ 転写材 ３ ノズル ５ インクジェットヘッド １０ 位置決めパターンを読み取る読取装置としての
位置決めパターン 読取部 ３５ 位置決めパターン ５０ レーザ光走査装置 ５８ 転写ベルト ８０ ＬＥＤアレイ １００ 多重画像形成装置としての複合プリンタ Ｐ 電子写真装置の電子写真画像形成部 Ｉ インク画像形成装置 Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ インクジェット画像形成部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インクを吐出する複数のノズルをライン上
   に有するユニットにより、転写材にインクをのせてイン
   ク画像を形成するインク画像形成工程部を備えたインク
   画像形成装置と、像担持体を用いて電子写真画像形成を
   行うための、帯電・露光・現像・転写・定着・クリーニ
   ングの各工程部を備えた電子写真装置とを有する多重画
   像形成装置において、 上記インク画像形成装置における上記インク画像形成工
   程部を上記電子写真装置における上記転写工程部と上記
   定着工程部との間に配置したことを特徴とする多重画像
   形成装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の多重画像形成装置におい
   て、 上記露光は、レーザ光走査装置によって行われることを
   特徴とする多重画像形成装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の多重画像形成装置におい
   て、 上記露光は、ＬＥＤアレイによって行われることを特徴
   とする多重画像形成装置。
4. 【請求項４】請求項２記載の多重画像形成装置におい
   て、 上記レーザ光走査装置によるレーザ光走査における倍率
   誤差に合わせて上記インク画像形成装置の複数の上記ノ
   ズルを配置したことを特徴とする多重画像形成装置。
5. 【請求項５】請求項１ないし４の何れか一つに記載の多
   重画像形成装置において、 上記電子写真装置は、転写材を上記転写工程部から上記
   定着工程部に搬送するための転写ベルトを有し、上記電
   子写真装置によって該転写ベルト上に位置決めパターン
   を形成し、該位置決めパターンの位置を読取装置で読み
   取ることにより、上記インク画像形成装置の駆動タイミ
   ングを調整することを特徴とする多重画像形成装置。
6. 【請求項６】請求項１ないし５の何れか一つに記載の多
   重画像形成装置において、 上記電子写真装置はモノクロ画像を形成し、インク画像
   形成装置はカラー画像を形成することを特徴とする多重
   画像形成装置。