JPS6154963A - 多色画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発１月の利用分野〕 本発明は記録材上に多色画像を形成するための画像形成
装置に関し、さらに詳しくいえば、色を異にする複数の
インクリボンを用いて普通紙などの記録材上に多色画像
又はカラー画像を形成する多色画像形成装置に関する。

〔発明の背景〕

従来から、多色画像（以下単にカラー画像という）を得
るために各種の方式が提案され実用化されている。これ
らの方式として、たとえば゛電子写真方式、インクジェ
ット方式熱転写方式などのカラー画像形成技術をあげる
ことができ各方式にはそれぞれの特色があシ、その特色
を生かして装置化されている。

まず電子写真方式についていえば、使用する記！う材の
材質に格別の制限を受けることなく画像形成工程を高速
化できるだめ、高速カラー画像形成装置が出現している
。しかしながらこの　１種両作形成装置Ｐ；°は装置自
体の復雑化がさけられず、また通常の白愚画俄形成手段
に相当するものをカラー画像形成に必要な数（普Ａ３個
または４個）だけ装置に組込む必要があるため勢い装置
は大型化ぜざるを１４Ｉなかった。

次にインクジェット方式については、装置娩自体の小型
化が図れる反面、尚作形成工程が電子写真方式に比して
遅く、また敢状インキを用いるためたとえばインキによ
るノ、スルの目詰りに対する間司、或はイｚＩられる画
像Ｉ：！度を上げるため前記の目詰シと併せてインキ自
体の特性や使用する紙の特性が限定されるといった問題
が生じている。特に用廐の特性が限定されることはカラ
ー画像形成装置にとって使用可能な記録紙の範囲が限ら
れることになり不都合が多い０具体的に述べると普通紙
に対してカラー画像の形成が可能であってもトランスペ
アレンジイーといった透明高分子合成樹脂材に対する画
像形成は不可能である。

さらに、熱転写方式については、インクジェット方式に
比して記録材の使用範囲の限定されることが少く、トラ
ンスペアレンジイーへのカラー画像形成も可能であるが
、カラー画像形成工程が電子写真方式に比してさえ低速
であるので極低速のカラー画像形成装置しか実現をみて
いない。

熱転写方式によるカラー画像形成装置の従来例について
、その概略を第５図に基づいて説明するに、同図中１３
は用紙１６の一端をくわえるグリッパ−１４を有する用
紙の巻付はドラムでろシ、図示矢印の方向に回転する。

１５はカラー画像形成部で、発熱ヘラ下１５１１．２個
の押えローラ１５ｂ、始点側のリボンリール１５Ｃ２終
点側のリボンリール１５ｄおよびリボンリールに巻取ら
れるカラー画像形成用のインクリボン１５ｅからなり、
これらは用紙１６に対し直接的に画像を形成する画像形
成手段を構成している。

上記インクリボン１５ｅは、該リボンの送り方向の順に
たとえばイエローＹ、マジエンダＭ。

シアンＣおよびブラックＢｋの各色成分のインキを各画
部分に対応して繰りかえし保有しており、各色の画像を
形成する際には、その色に対応したリボン上の区分をド
ラム１３に対向させなければならない。なお、１７は給
紙ローラー、１８はレジストロー５−．１９は分離爪、
２０は排出ローラー、２１は排出トレイである０上記し
た熱法写方式によるカラー画像形成装置は次のように作
動して用紙上にカラー画像を形成する。すなわち巻付は
ドラム１３が回転し始めると予め定められた時期に、給
紙ローラー１７が作動して用紙１６を送り出す。送り出
された用紙１Ｇはレジストローツー１８によって正確に
タイミングがはかられて、巻付はドラム１３に送られる
。この時巻付はドラム１３上のグリッパ−１４は所定時
間開いて、用紙１６をくわえる。次にくわえられた用紙
１６が画像形成部１５にくると、まずリボン１５ｅのＹ
ｉ分を用いてＹ画像形成が行なわれる。巻付はドラム像
形成が、３回目の時はＣ画像形成が、４回目の時はＢｋ
画像形成が１−に行なわれる。かくしてナベての画像形
成が終了するとグリッパ−１４が開き、一方分離爪１９
が図示矢印方向に揺動してドラム１３０回転に従って用
紙１６が排紙ローラ２０を経て排出トレイ２１上に排出
される。

上８Ｃのカラー画像形成における各部の作動タイミング
は第６図に示されるう同図は第６図においてドラム１３
のマークを基準として時計方向に回転した時、どこが作
動するかを示している。図中クワエコミとはグリッパ−
が紙をくわえる時期、分離とは紙がドラム１３から離れ
る時期を示している。第６図では巻付はドラム１３が５
回転して始めて用紙の上にカラーＩＩＬｌｉ像が得られ
ることを示している。これを呂°いかえるならば第５図
に示すカラー画像形成装置ではドラムの一回転ごとに用
紙１６上に直接各色のインキを転写するのでこれを多重
化するには最低４回転しなくてはカラー画イ象を得るこ
とができず巻付はドラム１３の１回回転時間の最低４倍
の画像形成時間を必、要とする。なお従来のカラー画像
形成装置には巻利はドラムを用いずに、記録用紙を画像
形成部に対して往復運動せしめてカラー画はを形成する
ものもあるが、用紙が画像形成位置に戻つ−Ｃ＜る時間
を巻付はドラムの１回転時間と考えれば前記のものとカ
ラー画像形成に要する時間において本質的な差異はない
。

・５；↓５１７Ｉに示すカラー画像形成装置の画像形成
速度についてさらに詳しく述べると、この場合画低形成
都１５を用紙１Ｇが通過する時間が画像形成に必要な時
間となる。したがって、巻付はドラム１３の１回転に要
する時間を使用する色の数だけ乗じたものが画像形成に
必要時間となる。ここで巻付はドラム１３の１回転当り
の時間を考えてみると次のようになる。巻付はドラム１
３の表面には用紙１６が巻き付けられ、かつ、グリッパ
−１４が配置されるためその周長は使用される記録紙の
大きさより若干大きめの長さとなる。また巻付はドラム
１３は画像形成部１５と接触しているので各色の画像形
成速度と同速で回転しなくてはならない。今用紙の長さ
をｔ　’ｒｉｍｔ　、余裕をａ−１画像形成速度を〃（
ジＳ）とすればドラム１３の１回転当シの時間ｔｒは以
下の式（１）により表わされる。

Ｚ＋ａ ｔ　ｒ　＝　−（１） υ 各色の画像形成をＹ、　Ｍ、　　Ｃ，Ｂｋ　の４回行う
ので１枚当りの画像形成時間ｔｏ（ｓ）は以下の式（２
）％式％ したがって、１分間当りの複写状ａ　（ｎｎ）はで表わ
される。但しｔ３は余裕時間 仮シに１＝２１０ｗｇ、　３＝３０ｔｎｒｍ、υ＝　２
０ｗｖ／３　。

ｔｊｌ＝２ｇ　とするとｎＢは式（１）ｌ　（２）およ
び（３）から１分間当りのカラー画像形成枚数は１．２
枚にしかならない。

以上に加えて上記カラー画像形成装置においては、記録
用紙を巻付はドラムに保持するため用紙の中で最大の紙
の大きさで巻付はドラム径が決定されていた。そのため
用紙が小さいものであっても最大の紙と同じだけ画像形
成時間がかかり、本来ならば巻付はドラムを小さくして
短時間で画像形成が可能なところを時間を無駄にする結
果を招いていた。また装置の構成上大きなドラムが必要
（たとえばＡ３長手方向４２０領をドラムに巻付けると
きは直径が最低１６０謳必要となる）となって装置の大
型化を招いていた。

一般に力、ラー画伶の形成そ−ドについていえば、天然
色の画像を形成する時は、Ｙ、　Ｍ、　ＣおよびＢｋの
４色の画像形成が必要となり、グリーン色の画像を形成
する時は、ＹとＣの２色の画像形成が必要となる。つま
り形成しようとする画像モードに応じて使用する単色画
像の色を　　　゛変える必要がある。そζで第５図に示
す従来のカラー画像形成装置においては、画像形成モー
ドによって巻付はドラムの回転数と使用するインキリボ
ンの部分を変えていた。このため画像形成モードによっ
て巻付はドラムの回転数の変動に伴う転写速度に変化を
生じ、各モードごとに装昨各部を適切に制御してやる必
要があった。

また、インキリボンにはある一定の順序（たとえばＹ、
　Ｍ、　Ｃ，Ｂｋ）で各色成分が乗っているので、Ｂｋ
のみの画像を形成しようとした場合−気にＹ、Ｍ、Ｃの
部分を飛びこして、Ｂｋの部分を巻付はドラムに対向さ
せざるを得なくなり通シすぎたＹ、　Ｍ、　Ｃの部分は
一度も使用されることなくその部分のインキリボンを廃
棄しなければならないといった無駄があった。つ″１シ
装置制御が複清℃でインキリボンの有効活用ができない
という欠点を有していた。

以上詳述したように、熱転写方式による従来のカラー画
像形成装置は、電子写真方式或はインクジェット方式に
比していくつかの有利性は、（うつ−Ｃもその画像形成
速度が著しく遅いという点で不便であり、これに加えて
前記したような＃１ｆ　ＰＩ３の欠点を有するものであ
った。

〔発明の目的〕

本発明は熱転写方式による従来のカラー画像形成装置Ｖ
ｉの実状に鑑みてなされたもので、この種装置における
ｔ■Ｉ記した有利性を保持しながらその諸種の欠点を克
服し、装置としての信頼性が高く小４．ｑ化され、しか
も従来以上にカラー画は形成速度が高速化された多色画
像形成装置１テの提供と目的とするものである。

〔絶間の↓、を要〕

１市記の目的を構成するため、本発明の要旨とするとこ
ろは無端移動を行なう部材（ドラム１゜ベルト２２）と
、該無端移動部材の周りにその移動方向に間隔をおいて
複数個所に配置され無端移動部材上に多重的に多色画像
を形成させるだめの異なる色の単色画像形成手段群（単
色画像形成部２，３，４．５）と、該単色画像形成手段
群の移動方向下流側において前記無端移動部材の周りに
配置され該無端移動部材上に形成された多色画像を記録
材に転写する転写手段（転写部６）と、該転写手段と移
動方向最上流側の単色画像形感手段との間において前記
無端移動部材の周りに配置され前記転写手段を通過後の
無端移動部材上に残留する多色画像を清掃する清掃手段
（クリーニング部７）とを有することを特徴とする多色
画像形成装置にある。

〔発明の実施例〕 以下図面に基づいて本発明の実施例につき詳細に説明す
る。

第１図は本発明による画像形成装置の一実施例を示した
もので、図中１は画像を形成し、保持するドラムで、矢
印の方向に回転する。２゜３．４．５は各色画像を形成
する単色画像形成部でイエローＹ、　　マジェンタＭ、
シアンＣ，ブラックＢｋの各色の画像を形成する。なお
２，３゜４．５の単色画像形成部はドラムｌの周上に配
置されるがその配置ｄの順序については図示の態様に限
定ぼれるものではない。

上記各単色画像形成部の基本構成は全く同一で、各色の
インクを保持するりホンのみが異なる。Ｙ画像形成部２
でｄ１明すると、２ａはドラム１にリボン２ｅを介して
接触して７画像を形成する発熱ヘッドである。発熱ヘッ
ド２ａに送られる信号はあらかじめ得ようとするカラー
画像により決定され入力δれる。なお２ｂはインキリボ
ン２ｅをドラムに対してしわが発生することなく密着さ
し肋るための押えローラー、２ｃ、　２ａはそれぞれリ
ボン２ｅを巻いた始点側および終点側のリボンリールで
６す、インキリボン２ｅはドラム１の回転に伴って図示
矢印の方向へのみ送られる。

今Ｙ色の１ｉｉｉｉ　（−’Ｉを形成する時を例にとっ
て説明するに、リボン２ｅは発熱ヘッド２ａに押されつ
つドラム１に均一に当シ、ドラノ、１と同一の速度で形
成画像酸分−だけ送られる。リボン２が給送される間に
発熱ヘッド２ａが作動し、Ｙ色の画像をドラムｌ上に形
成する。Ｙ画像形成が終了すると、リボン２ｅと発熱ヘ
ッド２８部は一体となってドラム１から離れ、次回の画
像形成に備える。Ｍ、Ｃ，Ｂｋの他の画像形成の動作態
様についても同様であり、その説明は省略する。なお第
２図は本実施例のカラー画像形成装置が画像形成前の待
機状態にあるのを示したもので、各画像形成部はドラム
１から離れている。

カラー画像の形成にあたっては、Ｙ画像形成部２により
形成されたドラム１上の７画像の上にＭ画像形成部３に
よるＭ画像が、次いで画像形成部４，５によるＣ画像、
　Ｂｋ画像がタイミングをとってドラム１０１回転中に
多重的に重ね合わされ、ドラム１上に所望のカラー画像
を得るものであ、る。

フルカラー画像を形成するにはＹ、　Ｍ、　Ｃ。

Ｂｋの画像を、ドラム１の回転に従って順に形成させれ
ばよいが、モノカラー画像（Ｙ、　Ｍ、　Ｃ。

Ｂｋ、ブルー、グリーン、レッド−色の画像）を得よう
とする時はそれぞれに必要な画像形成部を作動させ、他
の画像形成部はドラムから常時離れさせておけばよい。

たとえばグリーン画像を得る時は、ＹとＣの画伯；形成
部を所定の時間だけドラムに接して作動させ、のこりの
八′ｌとＢｋの画像形成部は離しておくといった作動を
ぢせればよい。

上記のようにして形成されたドラム１上のカラー画像は
、給紙ローラー９によって送られた用紙８をレジストロ
ーラー１０によシトラム１上のカラー画像位置と正確に
タイミングが会わされ、転写部６に於いて用紙８１Ｃ転
写される。カラー画像が転写された用紙８は排出ローラ
ー１１を通シ、トレイＪ２上に４非出される。

転写部６はは転写ローラー６ａと転写ローラーＧａ内の
ランプ（３ｂにより構成されている。転写ローラー６ａ
はドラム１と同速で回転しておシ、表面は可撓性を有し
つつ離型性のある材質から１（カ成式れている。ランプ
６ｂを用いるのはドラム１上のカラー画像を再び熱によ
って転写するためである。すなわち、ドラム１上のカラ
ー画像に２禄用紙を合わせて加熱することによりドラム
１上のカラー画像を用紙上に移すのである。

なお７は転写部６を通過してもドラム１上に残留したカ
ラー画像を清掃するためのクリーニング部である。この
クリーニング部は、ドラム１表面をあたためて残留画像
を溶融、補集し、ドラム１が次回の画像形成に備えられ
るようにする。

ドラム１０表面材質としては、ドラム１上にカラー画像
が形成され、次いでその画像が記録用紙上に転写されな
ければならないからカラー画像形成する色成分とドラム
表面材質の親和性は、記録用紙とのそれよ）も若干弱い
材質であることが好ましく、画像形成、転写、クリーニ
ングとも熱を用いるので、耐熱性のあることが必要であ
る。実験的に求めた結果によれば、ボ果が得られた。又
金屑を用いる場合、表面の平滑性を増し上記した例と同
じ効果を得るようにしてち良い。

第３図は第１図で示される画像形成装置がフルカラー画
像を形成する時の各部分の作動状態を示したもので、第
１図においてドラム１のマークを基準とし、時計方向に
ドラムが回転するにつれてどの部分が作動す為かを表示
している。

第３図中Ｙ、Ｍ、Ｃ，Ｂｋの表示はそれぞれの画像形成
部が作動している時間、給紙の表示は給、）１（ローラ
ー９が作動して用紙８を送り出している時間、レジスト
の表示はレジストローラー１０が一瞬停止してドラム１
とのタイミングをとっている時間、そして転写の表示は
転写部６において用紙８に画像が転写されている時間を
示す。

本実施例の画像形成装置によれば、カラー画像は一定周
速のドラム１上において形成されるため用紙８が転写部
６を通過する間にカラー画像が該用紙８上に得られる。

つまシトラムｌの周速がカラー画像の形成速度を決定す
ることになり、このドラムの回転速度を早くすればする
程カラー画像形成速度が向上する。

上記カラー画像形成速度についてさらに具体的に説明す
るに、第１図に示されたカラー画像形成装置においては
、転写部を通過する時間が記録用紙上に画像形成を行う
実際の時間となる。

そこで通過時間を決定するドラム周速を上げれば上げる
種画像形成時間は短縮され、単位時間当シの複写枚数が
かせげることになる。今ドラム周速を決定させる要因を
考えてみると各色の画像をドラム上に形成する熱転写速
度が大きな要因となっている。したがって、第１図のカ
ラー画像形成装置では、使用する記録用紙の送り方向の
長さをｔ−１各色の画像形成時変を−（−ｓ／Ｓ　）と
すれば、１枚当りの画像形成装置ｔＡ（ｓ）は以下の式
（１）で表わされる。

ｔＡ＝ｔ／ｖ（ｔ） 通常、記録紙を連続して排出する場合、各記録紙の間に
ある一定時間間隔を設けるので、これをｔ　ｓ　（ｓ）
として１分間轟シの複写枚数（ｎＡ）は以下の式（２）
で表わきれる。

一例として、ｔ　＝　２１０　ｆｆ＋ＩＩ（Ａ　４紙燭
辺長）。

η＝　２０　楕／８　、　　ｔｓ　＝　２ｓとすれば得
られるカラー画像転写枚数は上記式（１）＋　（２）か
ら１分間当９４．８枚となる。

第４図は、本発明の他の実施例を示し、図中２２は画像
が形成されるべき無端状に配設されたベルトであり、こ
の実施例においては第１図に示す実施例におけるドラム
１がベルト２２におきかえられているだけで、他の部分
は構成および様能において全く同等である。

〔発明の効果〕

以上詳述したところによって明らかなように本発明のカ
ラー画像形成装置によれば、熱転写による画像形成速度
、記録用爪の大きさ、余裕時間等を同一条件にするとし
ても従来の熱転写方式のカラーｌ１Ｉｉｉ像形成装置に
比べて格段に画像形成速度を高めることができ単位時間
当りの転写枚数の増大が図れる。

まだ、本発明装置では、ドラム又は無端ベルトなどの無
端移動を行なう部材の周りに各色画像形成手段群、転写
手段、クリーニング手段の配置が可能であシさえすれば
、ドラム径などを任意に小さくすることができ、従来装
置に比して装置の小型化が可能となシ、さらには画像形
成時間も、使用する記録用紙に対して最適最小限の時間
に抑えることができる。

さらに本発明装置では、無端移動を行なう部材の周りに
各色の画像形成手段があるので、画像形成モードに応じ
て、それらの中の必要なもののみをドラム又はベルトに
ｍＭさせて作動させればよいことになる。しかも画像形
成時間は変化することがないから、選択した画像形成モ
ード如何によシ複写速度の変化を来たすことはなく、装
置各部分の制御についても使用する記録紙によって作動
時間を変える以外は基本的に不変である。またインキリ
ボンも各色の画像形成手段を別個に備えているので、必
要とするもののみに使用が限られインキリボンの使用効
率はきわめて高いものとなる。

以上要するに本発明のカラー画像形成装置によれば、こ
の種の従来のカラー画像形成時間に比べて、高速化、小
型化および装置自体の制御の簡素化が図られるとともに
、使用するインキリボンに無駄がない等のすぐれた効果
があげられる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発ψ」による多色１１ｉＩｉ保
形成装置ｉ／Ｃの一実施例を示すもので、第１しｊは多
色画像形成作動中の概略説明図、第２図は多色画像形成
作動前の待餞状態を示す概略説明図、第３図は第１図お
よび第２図に示す多色画像形成装置によりフルカラー画
像を形成するときの各部の作動タイミングを示す説明図
、第４図は本発明による多色画像形成装置＋ｌｊの他の
実施例を示す概略説明図である。第５図および第６図は
従来の多色画像形成装置を示すもので第５図はその概略
説明図、第６図はその各部の作動クイミンクを示す説明
図である。 １・・・ドラム ２、３．４．５・・・単色画像形成部（ｙ、　Ｍ、　Ｃ
，Ｂｋ）６・・・転写部　　　　　　７・・・り１ノ一
ニング部８・・・記録用紙　　　　　９・・・舟含紙ロ
ーラー１０・・・レジストローラー　１１・・・排ｍａ
−ｙ−１２・・・トレイ　　　　　　２２・・・ベルト
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　無端移動を行なう部材と、該無端移動部材の周りに
   その移動方向に間隔をおいて複数個所に配置され無端移
   動部材上に多重的に多色画像を形成させるための異なる
   色の単色画像形成手段群と、該単色画像形成手段群の移
   動方向下流側において前記無端移動部材の周りに配置さ
   れ該無端移動部材上に形成された多色画像を記録材に転
   写する転写手段と、該転写手段と移動方向最上流側の単
   色画像形成手段との間において前記無端移動部材の周り
   に配置され前記転写手段を通過後の無端移動部材上に残
   留する多色画像を清掃する清掃手段とを有することを特
   徴とする多色画像形成装置。 ２　前記単色画像形成手段は、単色成分保持部材と、該
   単色成分保持部材を前記無端移動部材面に接離可能に密
   着させるとともに無端移動部材と相対速度差なく記録材
   を給送するための給送手段と、前記単色成分保持部材が
   無端移動部材に密着して給送される間に画像信号に基づ
   いて発熱し単色成分を無端移動部材面上に移して単色画
   像を形成するための発熱素子とからなることを特徴とす
   る特許請求の範囲１に記載の多色画像形成装置。