JP4006942B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式などを採用したフルカラーや白黒の画像等を形成することが可能な複写機やプリンター、あるいはファクシミリ等の画像形成装置に関し、更に詳しくは各々色の異なるトナー像を形成する複数の画像形成ユニットを備え、これら複数の画像形成ユニットの上部に、当該複数の画像形成ユニットから色の異なる複数のトナー像を順次転写するベルト状の中間転写体を配設した新規な構成の画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、上記電子写真方式などを採用したフルカラーや白黒の画像等を形成することが可能な複写機やプリンター等の画像形成装置において、カラー画像を高速かつ高画質に形成可能とした装置としては、イエロー、マゼンタ、シアン、黒等の各々色の異なるトナー像を形成する4つの画像形成ユニットを、互いに並列的に配置し、これらの各画像形成ユニットで順次形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、黒等の各色のトナー像を、中間転写ベルト上に一旦多重に一次転写した後、この中間転写ベルトから転写用紙上に一括して二次転写し、転写用紙上にトナー像を定着することによって、カラー画像を形成するように構成した所謂フルカラータンデム機が、種々提案されており、実際に製品化されてきてもいる。
【0003】
かかるフルカラータンデム機としては、例えば、図7に示すようなものがある。このフルカラータンデム機は、図7に示すように、イエロー、マゼンタ、シアン、黒等の各々色の異なるトナー像を形成する4つの画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kを備え、これらの画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kは、水平方向に沿って一定の間隔を隔てて、並列的に配置されている。上記4つの画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kは、形成するトナー像の色が異なるほかは、すべて同様に構成されており、感光体ドラム101の表面を接触型の帯電装置102によって一様に帯電した後、当該感光体ドラム101の表面に露光装置103によって画像露光を施して、各色の画像情報に応じた静電潜像を形成する。上記感光体ドラム101の表面に形成された静電潜像は、対応する色の現像装置104により顕像化されてトナー像となり、当該トナー像は、一次転写用の帯電器105によって中間転写ベルト106上に順次多重に転写される。尚、上記感光体ドラム101の表面に残留したトナーや紙粉は、クリーニング装置107によって除去され、次の画像形成工程に備える。
【0004】
上記中間転写ベルト106は、4つの画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kにわたってその下方に配設されているとともに、駆動ローラを含む複数本のローラ108〜112によって感光体ドラム101の回転速度と等しい速度で循環駆動されるようになっている。上記中間転写ベルト106上に順次多重に転写されたイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像は、当該中間転写ベルト106の下方に設けられた二次転写位置において、中間転写ベルト106の表面と接触する二次転写ロール113によって、所定のタイミングで給紙される転写用紙114上に一括して転写される。その後、上記転写用紙114は、図示しない定着装置まで搬送され、当該定着装置によって熱及び圧力で定着処理を受け、装置の外部に排出され、フルカラーや白黒の画像が形成される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記従来の画像形成装置の場合には、図7に示すように、イエロー、マゼンタ、シアン、黒等の各色のトナー像を形成する4つの画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kを備え、これら複数の画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kで形成された各色のトナー像を、順次中間転写ベルト106上に一次転写した後、当該中間転写ベルト106上から転写用紙114上に一括して転写し、定着処理を施すことにより、フルカラー等の画像を形成するものであるため、フルカラー等の画像を高速に形成することが可能である。
【0006】
しかし、上記従来の画像形成装置の場合には、4つの画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kの下方に中間転写ベルト106を配設し、当該4つの画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kから下方に位置する中間転写ベルト106上に、イエロー、マゼンタ、シアン、黒等の各色のトナー像を順次転写するように構成したものであるため、この中間転写ベルト106上からトナー像が転写される転写用紙114は、必然的に水平方向に搬送せざるを得ない構成となる。そのため、上記転写用紙114上に定着処理を施す定着装置は、中間転写ベルト106の水平方向の側方にある程度の距離を隔てて配設せざるを得ず、画像形成装置の水平方向における設置面積が大きくなり、装置が大型化してしまい、装置の小型化が困難であるという問題点を有していた。
【0007】
また、上記従来の画像形成装置の場合には、上記の如く、転写用紙114の搬送方向が必然的に水平方向にならざるを得ないため、当該転写用紙114の排出方向も、必然的に水平方向となり、画像形成装置本体の側面に排出トレイ等を設ける必要があり、やはり画像形成装置の水平方向における設置面積が大きくなり、装置が大型化してしまうという問題点を有していた。
【0008】
さらに、上記従来の画像形成装置の場合には、上記の如く、転写用紙114の搬送方向が必然的に水平方向となるため、白黒の単色画像を形成する場合には、黒の画像形成ユニット100Kを最終段(図7中、左端部)に配設したとしても、中間転写ベルト106が略半周ほど回転しなければ、白黒の単色画像を転写用紙114上に転写することができず、白黒の単色画像の生産性を十分に向上することができないという問題点を有していた。
【0009】
特に、近年では、パーソナルコンピュータ等の飛躍的な普及に伴って、フルカラー画像の需要が増大しているものの、常にフルカラーのプリントのみを行なうユーザーは必ずしも多くなく、白黒画像なども併せてプリントするユーザーが比較的多い。その結果、上記フルカラーの画像形成装置において、白黒画像をユーザーがプリントする場合であっても、従来の白黒専用機に慣れたユーザーがストレスを感じない程度のスピードで白黒画像を形成することが要求されている。
【0010】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、フルカラーの画像を高速に形成することが可能な画像形成装置において、装置の大幅な小型化が可能な画像形成装置を提供することにある。
【0011】
また、この発明の他の目的とするところは、フルカラーの画像を高速に形成することが可能な画像形成装置において、装置の大幅な小型化が可能であり、しかも白黒画像なども従来の白黒専用機に対して、それ程劣ることのない高い生産性で形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項1に記載の発明は、黒色を含む各々色の異なるトナー像を形成する複数の画像形成ユニットを並列的に配置するとともに、前記複数の画像形成ユニットの上部にわたって、当該複数の画像形成ユニットで形成された各色のトナー像が転写されるベルト状の中間転写体を配置し、更に前記複数の画像形成ユニットの下方に、各画像形成ユニットの像担持体に画像の書き込みを行なう画像書込手段を配置した画像形成装置において、
前記黒色を含めた複数の画像形成ユニットの各像担持体を、同一の像担持体用の駆動手段によって駆動し、前記複数の画像形成ユニットの各像担持体上に形成された静電潜像に現像する現像手段のうち、カラーのトナー像を現像する複数の現像手段を同一の現像手段用の駆動手段によって駆動するとともに、黒色のトナー像を現像する現像手段は、画像形成装置のメイン駆動手段によって駆動するように構成したものである。
【0013】
また、請求項2に記載の発明は、前記ベルト状の中間転写体からトナー像が転写される転写媒体を、鉛直方向の下方から上方に向けて搬送し、前記ベルト状の中間転写体から転写媒体上にトナー像を転写する二次転写手段を、当該中間転写ベルトの側方に設けるように構成したものである。
【0014】
さらに、請求項3に記載の発明は、前記複数の画像形成ユニットのうち、前記ベルト状の中間転写体の移動方向の最下流側に、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニットを配置するように構成したものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0017】
図2はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラープリンターを示すものである。また、図3はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラー複写機を示すものである。
【0018】
図2及び図3において、1はタンデム型のデジタルカラープリンター及び複写機の本体を示すものであり、デジタルカラー複写機の場合には、図3に示すように、本体1の上部に、原稿2を一枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置(ADF)3と、当該自動原稿搬送装置3によって搬送される原稿2の画像を読み取る原稿読取装置4が配設されている。この原稿読取装置4は、プラテンガラス5上に載置された原稿2を光源6によって照明し、原稿2からの反射光像を、フルレートミラー7及びハーフレートミラー8、9及び結像レンズ10からなる縮小光学系を介してCCD等からなる画像読取素子11上に走査露光して、この画像読取素子11によって原稿2の色材反射光像を所定のドット密度(例えば、16ドット/mm)で読み取るようになっている。
【0019】
上記原稿読取装置4によって読み取られた原稿2の色材反射光像は、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)(各8bit)の3色の原稿反射率データとしてIPS(Image Processing System)12に送られ、このIPS12では、原稿2の反射率データに対して、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色/移動編集等の所定の画像処理が施される。また、IPS12は、パーソナルコンピュータ等から送られてくる画像データに対しても、所定の画像処理を行なうようになっている。
【0020】
そして、上記の如くIPS12で所定の画像処理が施された画像データは、同じくIPS12によって、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)(各8ビット)の4色の原稿再現色材階調データに変換され、次に述べるように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像形成ユニット13Y、13M、13C、13KのROS(Raser Output Scanner)14に送られ、この画像露光装置としてのROS14では、所定の色の原稿再現色材階調データに応じてレーザ光LBによる画像露光が行われる。
【0021】
ところで、この実施の形態に係る画像形成装置では、各々色の異なるトナー像を形成する複数の画像形成ユニットを並列的に配置するとともに、前記複数の画像形成ユニットの上部にわたって、当該複数の画像形成ユニットで形成された各色のトナー像が転写されるベルト状の中間転写体を配置し、更に前記複数の画像形成ユニットの下方に、各画像形成ユニットの像担持体に画像の書き込みを行なう画像書込手段を配置するように構成されている。
【0022】
また、この実施の形態では、前記ベルト状の中間転写体からトナー像が転写される転写媒体を、鉛直方向の下方から上方に向けて搬送し、前記ベルト状の中間転写体から転写媒体上にトナー像を転写する二次転写手段を、当該中間転写ベルトの側方に設けるように構成されている。
【0023】
さらに、この実施の形態では、前記複数の画像形成ユニットのうち、前記ベルト状の中間転写体の移動方向の最下流側に、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニットを配置するように構成されている。
【0024】
すなわち、上記タンデム型のデジタルカラープリンター及び複写機本体1の内部には、図1及び図2、図3に示すように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kが、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されている。
【0025】
これらの4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kは、すべて同様に構成されており、大別して、所定の速度(例えば、200mm/sec)で回転駆動される像担持体としての感光体ドラム15と、この感光体ドラム15の表面を一様に帯電する一次帯電用の帯電ロール16と、当該感光体ドラム15の表面に所定の色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する画像露光手段としてのROS14と、感光体ドラム15上に形成された静電潜像を所定の色のトナーで現像する現像器17と、感光体ドラム15の表面を清掃するクリーニング装置18とから構成されている。これらの感光体ドラム15と周辺に配置される画像形成部材は、一体的にユニット化されており、プリンター及び複写機本体1から個別に交換可能に構成されている。
【0026】
上記ROS14は、図2及び図3に示すように、4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kに共通に構成されており、図示しない4つの半導体レーザを各色の原稿再現色材階調データに応じて変調して、これらの半導体レーザからレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kを階調データに応じて出射するように構成されている。なお、上記ROS14は、複数の画像形成ユニット毎に個別に構成しても勿論よい。上記半導体レーザから出射されたレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kは、図示しないf−θレンズを介してポリゴンミラー19に照射され、このポリゴンミラー19によって偏向走査される。上記ポリゴンミラー19によって偏向走査されたレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kは、図示しない結像レンズ及び複数枚のミラーを介して、感光体ドラム15上の露光ポイントに、斜め下方から走査露光される。
【0027】
上記ROS14は、図2に示すように、下方から感光体ドラム15上に画像を走査露光するものであるため、このROS14には、上方に位置する4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの現像器17などからトナー等が落下して、汚損される虞れを有している。そのため、ROS14は、その周囲が直方体状のフレーム20によって密閉されているとともに、当該フレーム20の上部には、4本のレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kを、各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの感光体ドラム15上に露光するため、シールド部材としての透明なガラス製のウインドウ21Y、21M、21C、21Kが設けられている。
【0028】
上記IPS12からは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kに共通して設けられたROS14に、各色の画像データが順次出力され、このROS14から画像データに応じて出射されたレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kは、対応する感光体ドラム15の表面に走査露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム15上に形成された静電潜像は、現像器17Y、17M、17C、17Kによって、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像として現像される。
【0029】
上記各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの感光体ドラム15上に、順次形成されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像は、各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの上方にわたって配置された転写ユニット22の中間転写ベルト(ベルト状の中間転写体)25上に、4つの一次転写ロール26Y、26M、26C、26Kによって多重に転写される。これらの一次転写ロール26Y、26M、26C、26Kは、各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの感光体ドラム15に対応した中間転写ベルト25の裏面側に配設されている。この実施の形態における一次転写ロール26Y、26M、26C、26Kの体積抵抗値は、105 〜108 Ωcmに抵抗調整されたものを使用している。そして、一次転写ロール26Y、26M、26C、26Kには、転写バイアス電源(図示しない)が接続されており、所定のトナー極性とは逆極性(本実施の形態では正極性)の転写バイアスが所定のタイミングで印加されるようになっている。
【0030】
また、上記中間転写ベルト25は、図2に示すように、ドライブロール27と、テンションロール24と、バックアップロール28との間に一定のテンションで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール27により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。尚、図1においては、中間転写ベルト25が、ドライブロール27と、テンションロール24aと、バックアップロール28の他に、アイドラロール24bを含む4本のロールによって支持された場合を示している。上記中間転写ベルト25は、例えば、チャージアップを起こさないべルト素材(ゴムまたは樹脂)にて構成されており、その体積抵抗値は、105 〜1012Ωcm程度に抵抗調整されたものが使用されている。
【0031】
上記中間転写ベルト25上に多重に転写されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像は、図2に示すように、当該中間転写ベルト25の側面に配置されたバックアップロール28に圧接する二次転写ロール29によって、圧接力及び電界で記録媒体としての記録用紙30上に二次転写され、これらの各色のトナー像が転写された記録用紙30は、上方に位置する定着器31へと搬送される。上記二次転写ロール29は、バックアップロール28の側方に圧接しており、鉛直方向の下方から上方に搬送される記録用紙30上に、各色のトナー像を二次転写するようになっている。そして、上記各色のトナー像が転写された記録用紙30は、定着器31によって熱及び圧力で定着処理を受けた後、排出ロール32によって本体1の上部に設けられた排出トレイ33上に排出される。
【0032】
上記記録用紙30は、図2及び図3に示すように、装置本体1の内部に配設された給紙装置34から、所定のサイズのものが、ナジャーロール35及び用紙分離搬送用のフィードロール36により、1枚ずつ分離された状態で用紙搬送路37に設けられたレジストロール38まで一旦搬送され、停止される。給紙された記録用紙30の搬送経路37は、鉛直方向上向きとなっている。上記給紙装置34から供給された記録用紙30は、所定のタイミングで回転するレジストロール38によって中間転写ベルト35の二次転写位置へ送出される。
【0033】
なお、上記デジタルカラープリンター及び複写機において、フルカラー等の両面コピーをとる場合には、片面に画像が定着された記録用紙30を、排出ロール32によって排出トレイ33上にそのまま排出せずに、図示しない切替ゲートによって搬送方向を切り替え、用紙搬送用のローラ対39を介して両面用搬送ユニット40へと搬送する。そして、この両面用搬送ユニット40では、搬送径路41に沿って設けられた図示しない搬送用のローラ対により、記録用紙30の表裏が反転された状態で、再度レジストロール38へと搬送され、今度は、当該記録用紙30の裏面に画像が転写・定着された後、排出トレイ33上に排出される。
【0034】
図2及び図3中、44Y、44M、44C,44Kは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の現像器17に、所定の色のトナーを供給するトナーカートリッジをそれぞれ示している。
【0035】
図4は上記デジタルカラープリンター及び複写機の各画像形成ユニットを示すものである。
【0036】
上記イエロー色、マゼンタ色、シアン色及び黒色の4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kは、図4に示すように、すべてが同様に構成されており、これらの4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kでは、上述したように、それぞれイエロー色、マゼンタ色、シアン色及び黒色のトナー像が所定のタイミングで順次形成されるように構成されている。上記各色の画像形成ユニット13Y、13M,13C、13Kは、上述したように、感光体ドラム15を備えており、これらの感光体ドラム15の表面は、一次帯電用の帯電ロール16によって一様に帯電される。その後、上記感光体ドラム15の表面は、ROS14から画像データに応じて出射される画像形成用のレーザ光LBが走査露光されて、各色に対応した静電潜像が形成される。上記感光体ドラム15上に走査露光されるレーザ光LBは、当該感光体ドラム15の直下よりやや右側寄りの斜め下方から露光されるように設定されている。上記感光体ドラム15上に形成された静電潜像は、各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの現像器17の現像ロール17aによってそれぞれイエロー色、マゼンタ色、シアン色、黒色の各色のトナーにより現像されて可視トナー像となり、これらの可視トナー像は、一次転写ロール26の帯電によって中間転写ベルト25上に順次多重に転写される。
【0037】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム15の表面は、クリーニング装置18によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。上記クリーニング装置18は、クリーニングブレード42を備えており、このクリーニングブレード42によって、感光体ドラム15上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。また、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト25の表面は、図2及び図3に示すように、クリーニング装置43によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。上記クリーニング装置43は、クリーニングブラシ43a及びクリーニングブレード43bを備えており、これらのクリーニングブラシ43a及びブレード42によって、中間転写ベルト25上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。
【0038】
又、この実施の形態では、前記複数の画像形成ユニットの各像担持体を、同一の駆動手段によって駆動し、前記複数の画像形成ユニットの各像担持体上に形成された静電潜像に現像する現像手段のうち、カラーのトナー像を現像する複数の現像手段を同一の駆動手段によって駆動するとともに、黒色のトナー像を現像する現像手段は、異なる駆動手段によって駆動するするように構成されている。
【0039】
すなわち、この実施の形態では、図5及び図6に示すように、画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの各感光体ドラム15Y、15M、15C、15Kを、共通の感光体駆動モーター51によって駆動するように構成されており、この感光体駆動モーター51は、CPU等からなる制御回路50によって制御されるように構成されている。
【0040】
また、この実施の形態では、図5及び図6に示すように、画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kのうち、カラーのイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色の現像機17Y、17M、17Cが、共通の現像機駆動モーター52によって駆動するように構成されており、この現像機駆動モーター52は、CPU等からなる制御回路50によって制御される。
【0041】
さらに、黒色の現像機17Kは、紙送り系などを駆動するメインモーター53によって、クラッチ54を介して回転駆動されるように構成されている。このメインモーター53は、クラッチ55を介してレジストロール38や、フィードロール36或いはナジャーロール35等からなる紙送り系・搬送系56を駆動するともに、定着器31や二次転写ロール29を直接駆動するように構成されている。このメインモーター53は、CPU等からなる制御回路50によって制御される。
【0042】
また、中間転写ベルト25は、独自に設けられた中間転写体駆動モーター57によって回転駆動されるように構成されており、この中間転写体駆動モーター57も、CPU等からなる制御回路50によって制御されるようになっている。
【0043】
以上の構成において、この実施の形態に係るプリンター及び複写機においては、次のようにして、フルカラーの画像を高速に形成することが可能な画像形成装置において、装置の大幅な小型化が可能となっている。
【0044】
また、この実施の形態に係るプリンター及び複写機においては、次のようにして、装置の大幅な小型化が可能であり、しかも白黒画像なども従来の白黒専用機に対して、それ程劣ることのない高い生産性で形成することが可能となっている。
【0045】
すなわち、この実施の形態に係るプリンター及び複写機では、図1及び図2に示すように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの上部に、当該各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kから各色のトナー像が転写される中間転写ベルト25を配置したので、当該中間転写ベルト25から各色のトナー像が一括して二次転写される記録用紙30の搬送方向を、従来のように水平方向ではなく、垂直方向に変更することができ、上記中間転写ベルト25から各色のトナー像が一括して二次転写された記録用紙30に対して、定着処理を施す定着器31を、当該中間転写ベルト25の上方に配置することができる。そのため、従来のタンデム型の画像形成装置のように、記録用紙の搬送方向を水平方向に設定し、更に中間転写ベルトから各色のトナー像が転写された記録用紙に対して、定着処理を施す定着器を、当該中間転写ベルトの側方に離れて設置する必要がないので、プリンターや複写機としての画像形成装置の大きさを、中間転写ベルト25の設置面積に略等しい大きさにまで小型化することが可能となる。
【0046】
また、この実施の形態に係るプリンター及び複写機では、図1及び図2に示すように、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニット13Kを、中間転写ベルト25の移動方向に沿った最終段に配置しているため、白黒の画像を形成する場合には、当該黒色の画像形成ユニット13Kで形成されたトナー像を、中間転写ベルト25上に一次転写した後、当該中間転写ベルト25上から記録用紙30上に直ちに二次転写することができるので、白黒の画像を形成する際のトナー像の移動距離が、従来の白黒専用機とほとんど変わらず、白黒の画像の1枚目を短時間にアウトプットすることができるとともに、白黒の画像の連続した生産性も、従来の白黒専用機に対して、それ程劣ることのない高い生産性を得ることが可能となっている。
【0047】
さらに、この実施の形態に係るプリンター及び複写機では、図1及び図2に示すように、黒色の画像形成ユニット13Kの現像機17Kが、他のカラー画像を形成するイエロー、マゼンタ、シアンの各画像形成ユニット13Y、13M、13Cの現像機17Y、17M、17Cと異なる現像機駆動モーター52によって駆動するように構成されているため、白黒の画像を形成する場合には、カラーの現像機17Y、17M、17Cを駆動させる必要がないので、カラーの現像機17Y、17M、17Cの現像剤の劣化を防止することができる。
【0048】
また更に、この実施の形態に係るプリンター及び複写機では、図5及び図6に示すように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの各感光体ドラム15Y、15M、15C、15Kが、共通の感光体駆動モーター51によって駆動されるように構成されているので、各画像形成ユニット毎に感光体駆動モーターを設ける必要がなく、装置のコストダウンが可能なことは勿論のこと、白黒の画像を形成する場合でも、すべての各感光体ドラム15Y、15M、15C、15Kを駆動することにより、白黒の画像形成時に、カラーの感光体ドラム15Y、15M、15Cを停止させるように構成した場合のように、当該カラーの感光体ドラム15Y、15M、15Cと中間転写ベルト25とが摺擦されて、カラーの感光体ドラム15Y、15M、15Cの表面が偏磨耗するのを確実に防止することができるという効果も得られる。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、フルカラーの画像を高速に形成することが可能な画像形成装置において、装置の大幅な小型化が可能な画像形成装置を提供することができる。
【0050】
また、この発明によれば、フルカラーの画像を高速に形成することが可能な画像形成装置において、装置の大幅な小型化が可能であり、しかも白黒画像なども従来の白黒専用機に対して、それ程劣ることのない高い生産性で形成することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置としてのデジタルカラープリンターを示す構成図である。
【図2】 図2はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置としてのデジタルカラープリンターを示す構成図である。
【図3】 図3はこの発明の一実施の形態に係る給紙装置を適用した画像形成装置としてのデジタルカラー複写機を示す構成図である。
【図4】 図4はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置の画像形成部を示す構成図である。
【図5】 図5はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置の駆動系を示す構成図である。
【図6】 図6はこの発明の一実施の形態に係る画像形成装置の駆動系を示すブロック図である。
【図7】 図7は従来の画像形成装置を示す構成図である。
【符号の説明】
1:デジタルカラープリンター本体、13Y、13M、13C、13K:イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像形成ユニット、14:ROS、15:感光体ドラム、17:現像器、25:中間転写ベルト(ベルト状の中間転写体)、29:二次転写ロール、30:記録用紙、31:定着器。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile capable of forming a full-color or black-and-white image using an electrophotographic system, and more specifically, forms toner images having different colors. A plurality of image forming units, and a belt-like intermediate transfer body for sequentially transferring a plurality of toner images of different colors from the plurality of image forming units is disposed above the plurality of image forming units. The present invention relates to an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an apparatus capable of forming a color image at high speed and high image quality in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer capable of forming a full-color or black-and-white image using the above-described electrophotographic method, Four image forming units that form toner images of different colors such as yellow, magenta, cyan, and black are arranged in parallel with each other, and yellow, magenta, cyan, and black are sequentially formed by these image forming units. The toner images of the respective colors are temporarily transferred onto the intermediate transfer belt once in a multiplex manner, and then secondary transferred collectively from the intermediate transfer belt onto the transfer paper, and the toner image is fixed on the transfer paper, Various so-called full-color tandem machines configured to form a color image have been proposed and have actually been commercialized.
[0003]
An example of such a full-color tandem machine is shown in FIG. As shown in FIG. 7, this full-color tandem machine includes four
[0004]
The
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional technique has the following problems. That is, the conventional image forming apparatus includes four
[0006]
However, in the case of the conventional image forming apparatus, the
[0007]
Further, in the case of the conventional image forming apparatus, as described above, the transfer direction of the
[0008]
Further, in the case of the conventional image forming apparatus, as described above, the conveyance direction of the
[0009]
In particular, in recent years, with the rapid spread of personal computers and the like, the demand for full-color images has increased. However, there are not always many users who always perform full-color printing, and users who print monochrome images together. There are relatively many. As a result, in the above-described full-color image forming apparatus, even when a user prints a black and white image, it is required to form a black and white image at a speed at which a user accustomed to a conventional monochrome machine does not feel stress. Has been.
[0010]
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming a full-color image at high speed. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can be miniaturized.
[0011]
Another object of the present invention is that an image forming apparatus capable of forming a full-color image at a high speed can be greatly reduced in size, and monochrome images can be used only for conventional monochrome images. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that can be formed with high productivity that is not inferior to that of a printing machine.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
That is, according to the first aspect of the present invention, a plurality of image forming units that form toner images of different colors including black are arranged in parallel, and the plurality of images are formed over the plurality of image forming units. An image in which a belt-like intermediate transfer member to which toner images of respective colors formed by the forming units are transferred is arranged, and an image is written on the image carrier of each image forming unit below the plurality of image forming units. In the image forming apparatus in which the writing unit is arranged ,
The electrostatic latent images formed on the image carriers of the plurality of image forming units by driving the image carriers of the plurality of image forming units including the black by the driving means for the same image carrier. Among the developing means for developing the color toner image, a plurality of developing means for developing the color toner image are driven by the driving means for the same developing means, and the developing means for developing the black toner image is the main drive of the image forming apparatus. It is configured to be driven by means .
[0013]
According to a second aspect of the present invention, a transfer medium onto which a toner image is transferred from the belt-shaped intermediate transfer member is conveyed from the lower side to the upper side in the vertical direction, and transferred from the belt-like intermediate transfer member. Secondary transfer means for transferring the toner image onto the medium is provided on the side of the intermediate transfer belt.
[0014]
Further, according to a third aspect of the present invention, an image forming unit that forms a black toner image is disposed on the most downstream side in the moving direction of the belt-shaped intermediate transfer member among the plurality of image forming units. It is configured.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 2 shows a tandem digital color printer as an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 shows a tandem type digital color copying machine as an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
[0018]
2 and 3,
[0019]
The color material reflected light image of the
[0020]
The image data that has been subjected to the predetermined image processing by the
[0021]
By the way, in the image forming apparatus according to this embodiment, a plurality of image forming units that form toner images of different colors are arranged in parallel, and the plurality of image forming units are formed over the plurality of image forming units. An image document in which a belt-like intermediate transfer member to which toner images of respective colors formed by the unit are transferred is arranged, and an image is written on the image carrier of each image forming unit below the plurality of image forming units. It is comprised so that an insertion means may be arrange | positioned.
[0022]
In this embodiment, the transfer medium on which the toner image is transferred from the belt-shaped intermediate transfer member is conveyed from the lower side to the upper side in the vertical direction, and the belt-like intermediate transfer member is transferred onto the transfer medium. Secondary transfer means for transferring the toner image is provided on the side of the intermediate transfer belt.
[0023]
Further, in this embodiment, an image forming unit for forming a black toner image is arranged on the most downstream side in the moving direction of the belt-shaped intermediate transfer member among the plurality of image forming units. ing.
[0024]
That is, inside the tandem type digital color printer and copying machine
[0025]
These four
[0026]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[0027]
As shown in FIG. 2, the
[0028]
From the
[0029]
The yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images sequentially formed on the
[0030]
Further, as shown in FIG. 2, the
[0031]
As shown in FIG. 2, the toner images of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) transferred onto the
[0032]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[0033]
In the above digital color printer and copying machine, when making a full-color double-sided copy, the
[0034]
2 and 3, 44Y, 44M, 44C, and 44K supply toners of predetermined colors to the developing
[0035]
FIG. 4 shows the image forming units of the digital color printer and the copying machine.
[0036]
The four
[0037]
Residual toner, paper dust, and the like are removed from the surface of the
[0038]
Further, in this embodiment, each image carrier of the plurality of image forming units is driven by the same driving means, and an electrostatic latent image formed on each image carrier of the plurality of image forming units is converted into an electrostatic latent image. Among the developing means for developing, a plurality of developing means for developing a color toner image are driven by the same driving means, and the developing means for developing a black toner image are driven by different driving means. ing.
[0039]
That is, in this embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the
[0040]
Further, in this embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, among the
[0041]
Further, the black developing machine 17K is configured to be rotationally driven through a clutch 54 by a
[0042]
The
[0043]
With the above configuration, in the printer and the copying machine according to this embodiment, the image forming apparatus capable of forming a full-color image at high speed can be significantly downsized as follows. It has become.
[0044]
Further, in the printer and the copying machine according to this embodiment, the apparatus can be greatly reduced in the following manner, and the monochrome image is inferior to the conventional monochrome machine. It is possible to form with high productivity.
[0045]
That is, in the printer and the copier according to this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, each of the
[0046]
In the printer and the copying machine according to this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the image forming unit 13 </ b> K that forms a black toner image is placed at the final stage along the moving direction of the
[0047]
Further, in the printer and the copying machine according to this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the developing device 17K of the black
[0048]
Furthermore, in the printer and the copier according to this embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, each
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of significantly reducing the size of the image forming apparatus capable of forming a full-color image at high speed.
[0050]
In addition, according to the present invention, in an image forming apparatus capable of forming a full-color image at high speed, the apparatus can be greatly reduced in size. It is possible to provide an image forming apparatus that can be formed with high productivity that is not so inferior.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a digital color printer as an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a digital color printer as an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a digital color copying machine as an image forming apparatus to which a paper feeding device according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 4 is a block diagram showing an image forming unit of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a drive system of the image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a drive system of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a conventional image forming apparatus.
[Explanation of symbols]
1: Digital color printer main body, 13Y, 13M, 13C, 13K: Image forming unit for each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), black (K), 14: ROS, 15: photosensitive drum , 17: developing device, 25: intermediate transfer belt (belt-shaped intermediate transfer member), 29: secondary transfer roll, 30: recording paper, 31: fixing device.
Claims (3)
前記黒色を含めた複数の画像形成ユニットの各像担持体を、同一の像担持体用の駆動手段によって駆動し、前記複数の画像形成ユニットの各像担持体上に形成された静電潜像に現像する現像手段のうち、カラーのトナー像を現像する複数の現像手段を同一の現像手段用の駆動手段によって駆動するとともに、黒色のトナー像を現像する現像手段は、画像形成装置のメイン駆動手段によって駆動することを特徴とする画像形成装置。A plurality of image forming units for forming toner images of different colors including black are arranged in parallel, and the toner images of the respective colors formed by the plurality of image forming units are provided over the plurality of image forming units. In the image forming apparatus, the belt-shaped intermediate transfer member to be transferred is disposed, and further, an image writing unit for writing an image on the image carrier of each image forming unit is disposed below the plurality of image forming units .
The electrostatic latent images formed on the image carriers of the plurality of image forming units by driving the image carriers of the plurality of image forming units including the black by the driving unit for the same image carrier. Among the developing means for developing the color toner image, a plurality of developing means for developing a color toner image are driven by the driving means for the same developing means, and the developing means for developing the black toner image is a main drive of the image forming apparatus. An image forming apparatus driven by means .
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