(57)【要約】【課題】モノクロ印刷とフルカラー印刷を行える画像形成装置において、モノクロ印刷を実行する際、フルカラー印刷を行う作像手段が、無駄な駆動をすることなく、停止する。【解決手段】本発明の画像形成装置は、帯電手段、静電潜像形成手段と、トナーを有する現像手段とを有し、現像手段によって顕像を形成、担持する第１の像担持体と、第１の像担持体で形成された顕像を担持する第２の像担持体および第３の像担持体と、第２、第３の像担持体の間に転写紙を搬送させるための搬送手段を備え、第１の像担持体は、複数あって、それぞれ異なる色のトナーで各像担持体表面に第１の顕像を形成し、更に、上記の像担持体とは独立したモノクロ画像を形成、担持する第４の像担持体と、転写材が上記第４、第３の像担持体の間を搬送させるための転写材搬送手段があり、第２の像担持体と第３の像担持体が離間可能な構成となっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電手段、静電潜像形成手段と、トナーを有する現像手段とを有し、前記現像手段によって顕像を形成、担持する第１の像担持体と、該第１の像担持体で形成された顕像を担持する第２の像担持体および第３の像担持体と、該第２、第３の像担持体の間に転写紙を搬送させるための搬送手段を備え、搬送中の転写紙の両面に画像が形成可能な画像形成装置であって、
第２の像担持体に沿って複数の第１の像担持体を並べ、それぞれ異なる色のトナーで各像担持体表面に第１の顕像を形成させつつ、それらの顕像を第２の像担持体に重ね合わせるように第１の転写手段で転写した後、前記第３の像担持体に第２の転写手段により一度に転写させ、
次に、第２の顕像を前記第１の像担持体で形成し、前記第２の像担持体に転写、担持させ、該第２の顕像を、前記第２の転写手段で転写紙の片方の面に転写し、前記第３の像担持体に担持された第１の顕像を、前記転写紙の他方の面に転写する第３の転写手段と、前記転写紙に転写された顕像を定着する定着手段を備える画像形成装置において、
前記第１、第２、および、第３の像担持体とは独立したモノクロ画像を形成、担持する第４の像担持体を備え、転写紙が前記第４、第３の像担持体の間、かつ前記第２、第３の像担持体の間を搬送させるための転写紙搬送手段を備え、前記第２の像担持体と前記第３の像担持体が離間可能な構成となっている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記第４の像担持体上の顕像はブラック色である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像形成装置において、
ブラック単色モードの時は、前記第２の像担持体と前記第３の像担持体は離間していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記第２の像担持体は、画像形成装置本体から抜き取り可能な形態である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記第１の像担持体、または、前記第１の像担持体に付随する現像、帯電、クリーニング等の少なくとも１つ以上と一緒に前記画像形成装置の本体から抜き取り可能な形態である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記第４の像担持体に潜像を書く書き込みユニットは、前記第１の像担持体に潜像を書く書き込みユニットとは独立構成である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記第３の転写手段は、前記第３の像担持体と非接触である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記第２の像担持体は、弾性ベルトである
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、あるいは、それらの複合機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表面（第１面）がモノクロ宛名のみ、裏面（第２面）がフルカラーでの案内や広告といった用途での使われ方は、ハガキ印刷等で意外に多いのが現状である。しかしながら、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等における印刷では、圧倒的にモノクロ印刷が主流である。
【０００３】
このような状況の中で、モノクロ印刷とフルカラー印刷を行える画像形成装置において、モノクロ印刷の品質をあげるため、モノクロ印刷を行う作像手段のみが転写紙に接するような構造を有する技術が特許文献１に記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に記載された発明では、複雑な構造を必要とするため、確実な動作や耐久性に問題がある。そこで、本発明の目的は、モノクロ印刷とフルカラー印刷を行える画像形成装置において、モノクロ印刷を実行する際、フルカラー印刷を行う作像手段が、無駄な駆動をすることなく、確実に停止する画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の画像形成装置は、帯電手段、静電潜像形成手段と、トナーを有する現像手段とを有し、現像手段によって顕像を形成、担持する第１の像担持体と、第１の像担持体で形成された顕像を担持する第２の像担持体および第３の像担持体と、第２、第３の像担持体の間に転写紙を搬送させるための搬送手段を備え、搬送中の転写紙の両面に画像が形成可能な画像形成装置であって、第２の像担持体に沿って複数の第１の像担持体を並べ、それぞれ異なる色のトナーで各像担持体表面に第１の顕像を形成させつつ、それらの顕像を第２の像担持体に重ね合わせるように第１の転写手段で転写した後、第３の像担持体に第２の転写手段により一度に転写させ、次に第２の顕像を第１の像担持体で形成し、第２の像担持体に転写、担持させ、第２の顕像を、第２の転写手段で転写紙の片方の面に転写し、第３の像担持体に担持された第１の顕像を、転写紙の他方の面に転写する第３の転写手段と、転写紙に転写された顕像を定着する定着手段を備える画像形成装置において、上記で説明した像担持体とは独立したモノクロ画像を形成、担持する第４の像担持体を備え、転写材が上記第４、第３の像担持体の間、かつ第２、第３の像担持体の間を搬送させるための転写材搬送手段を備え、第２の像担持体と第３の像担持体が離間可能な構成となっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、表面（第１面）モノクロ／裏面（第２面）フルカラーのワンパス両面印刷で、表面モノクロ印刷を第４の像担持体と第４の転写手段で行う際に、第１の像担持体とそれに付随する現像や帯電、第２の像担持体を無駄に駆動することなく停止させておくことが可能なので、これらユニットや装置・手段の長寿命化が図れるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明における画像形成装置の中央断面概略図である。
【図２】本発明における画像形成装置の離間方法１を示した中央断面概略図である。
【図３】本発明における画像形成装置の離間方法２を示した中央断面概略図である。
【図４】本発明における画像形成装置において第２の像担持体を抜き取った図である。
【図５】本発明における画像形成装置において第２の像担持体と併せて、第１の像担持体、および、その周辺機器を抜き取った図である。
【図６】本発明における画像形成装置において第４の像担持体に潜像を書き込むユニットが第１の像担持体に潜像を書き込むユニットとは独立していることを表す図である。
【図７】本発明における画像形成装置において第２の像担持体と併せて、第１の像担持体、その周辺機器、および、第１の像担持体に潜像を書き込むユニットを抜き取った図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は本発明における画像形成装置の中央断面概略図である。
【０００９】
第１の像担持体（感光体）１の外周部には図示されない除電装置やクリーニング装置の他、帯電装置２、現像装置３が配備されていて、回転可能に支持され、矢印方向に回転する。帯電装置２と現像装置３の間には、下方の露光装置４から発せられる光情報の入るスペースが配備されている。第１の像担持体（感光体）１は３個あるがそれぞれ周囲の部品構成は同じである。現像装置３が扱う色材（トナー）の色がそれぞれ異なる。
【００１０】
上記複数の第１の像担持体（感光体）１はその一部が、第２の像担持体（中間転写ベルト）１０に接している。第２の像担持体１０は横方向に長く、矢印方向に移動可能で、回転するローラ１１、１２間に支持・張架されており、裏側（ループの内側）には第１の転写手段２０が第１の像担持体（感光体）１の近傍に配備されている。他に裏当てローラ１４が配備されている。裏当てローラ１４と第１の転写手段２０とで、転写部ニップが適正に確保される。ベルトループの外側に、第２の像担持体用クリーニング装置２５が配備されている。第２の転写手段１２０で転写された後の第２の像担持体１０表面に残留する不要のトナーや転写剤から受ける紙粉などを拭い去る。
【００１１】
露光装置４は公知のレーザ方式で、色分解され、現像するトナーの色に対応した光情報を、一様に帯電された第１の像担持体（感光体）１表面に潜像として照射する。ＬＥＤアレイと結像手段から成る露光装置も採用できる。
【００１２】
第１の像担持体（感光体）１は直径が約２０〜１００ｍｍ程度のアルミニウム円筒素管表面に、光導電性物質である有機半導体の薄層を設けた感光体である。ベルト状の感光体も採用可能である。
【００１３】
第２の像担持体（中間転写体）１０は第１の像担持体（感光体）１からトナーを転写可能とする抵抗値を備えるベルトである。基体の厚みが５０μｍ〜５００μｍの樹脂フィルムあるいはゴムを基体にしたベルトで、表層に低表面エネルギーのコートを施し、ベルト全体の体積抵抗値ρｖを１０Ｅ６〜１０Ｅ１２（Ωｃｍ）とし、表面抵抗率ρｓを１０Ｅ５〜１０Ｅ１２（Ω／□）の範囲にしている。
【００１４】
図の右方にはベルト状の第３の像担持体（中間転写体）１００が配備されている。第３の像担持体１００は矢印方向に移動可能に、複数本の回転ローラ間に支持・張架されていて、裏側（ループの内側）には、第２の転写手段１２０が第２の像担持体１０を支持するローラ１２の近傍に配備されている。他に裏当てローラが配備される場合もある。ベルトループの外側に、第３の像担持体用クリーニング装置２５０、第３の転写手段（チャージャ）ＣＨ等が配備されている。クリーニング装置２５０は用紙にトナーを転写した後に第３の像担持体１００の表面に残留する不要のトナーをブレード等によって拭い去る構成にしている。
【００１５】
前記転写手段１２０、裏当てローラ、第２の像担持体１０を支持するローラ１１により、第２の像担持体１０、第３の像担持体１００は接触し、あらかじめ定められた転写ニップを形成する。
第２、第３の像担持体の内側の部材（ローラ、裏当て部材）は転写手段（ローラ）２０、１２０以外は接地されている。これは転写効率を確保し、異常画像の発生を防止するためである。
【００１６】
第３の像担持体（中間転写体）１００は定着手段３０に近接して耐え得るだけの耐熱性が必要で、かつ第２の像担持体からトナーを転写可能とし、また担持するトナー像を記録媒体転写する間、画像を担持するに適した抵抗値を備えるベルトである。基体の厚みが５０μｍ〜５００μｍのポリイミドあるいはポリアミドイミドで、表層にフッ素等の低表面エネルギーのコートを施し、ベルト全体の体積抵抗値を１０Ｅ６〜１０Ｅ１２（Ωｃｍ）とし、表面抵抗率が１０Ｅ５〜１０Ｅ１２（Ω／□）の範囲にある。
【００１７】
転写材Ｐは第４、第３の像担持体の間、かつ第２、第３の像担持体の間を搬送させるような転写材搬送手段によって搬送され、搬送中の転写紙の両面に画像が形成可能になっている。
第２の像担持体１０と第３の像担持体１００が離間可能な画像形成装置である。第４の像担持体５００上で現像された顕像を前記第３の像担持体１００に第４の転写手段５１０により転写させる。
さらに第２の像担持体１０に沿って複数の第１の像担持体１を並べ、それぞれ異なる色のトナーで各像担持体１表面に第１の顕像を形成させつつ、それらの顕像を第２の像担持体１０に重ね合わせるように第１の転写手段２０で転写した後、その上に前記第３の像担持体１００に第２の転写手段１２０により一度に転写させることで、第１と第４の像担持体で作られた顕像を第３の像担持体１００上に重ねて第１の顕像として担持させる。
【００１８】
次に、給紙・搬送されてきた転写材Ｐが第４の像担持体５００と第４の転写手段５１０の間を通過するタイミングに合わせて、前記第４の像担持体５００上のモノクロのトナー顕像を前記第４の転写手段５１０によって、転写材Ｐの第１面に転写する。
転写材Ｐがさらに搬送されると共に、第１の顕像も第３の像担持体１００と共に搬送され、転写材Ｐが第３の転写手段ＣＨを通過する際に、チャージャー転写によって第１のフルカラー顕像が転写材Ｐの第２面に転写される。
さらに転写材Ｐが第３の像嘆担持体１００と共に搬送されるのと合わせて、第２の顕像をそれぞれ異なる色のトナーで前記第１の像担持体１で形成させつつ、それらの顕像を前記第２の像担持体１０に転写、担持させ、該第２の顕像を、前記第２の転写手段１２０により転写材Ｐの第１面に転写する。
【００１９】
ここまでの一連の動きによって、転写材Ｐの第１、第２の両面にフルカラーのトナー像ができあがり、定着手段３０に進入して加熱・加圧等によって定着されて排紙される。
以上の装置がベースとなって、本発明請求項１は第１と第４の像担持体で作られた顕像を第３の像担持体１００上に重ねて第１の顕像として担持させた後に、第２の像担持体１０と第３の像担持体１００を離間させることにある。離間の方法は、第２の像担持体１０を移動させても良いし、第２の転写手段１２０を移動させても良い（図２、図３参照）。
定着入り口に近いローラ１３０は転写材の定着手段３０への進入精度に対する影響が大きいので移動させないのが好ましいが必ずしも限定するものではない。離間後は、第１の像担持体１やそれに付随する帯電、現像、第２の像担持体１０は駆動させずに停止して構わない。
【００２０】
次に、給紙・搬送されてきた転写材Ｐが第４の像担持体５００と第４の転写手段５１０の間を通過するタイミングに合わせて、前記第４の像担持体５００上のモノクロのトナー顕像を前記第４の転写手段５１０によって、転写材Ｐの第１面に転写する。
転写材Ｐがさらに搬送されて第３の転写手段ＣＨを通過する際に、チャージャー転写によって第１のフルカラー顕像が転写材Ｐの第２面に転写される。
さらに転写材Ｐが第３の像担持体１００と共に搬送される。ここまでの一連の動きによって、転写材Ｐの第１面にはモノクロのトナー像が、第２面にはフルカラーのトナー像ができあがり、定着手段３０に進入して加熱・加圧等によって定着されて排紙されて、第１面がモノクロ画像、第２面がフルカラー画像といった、両面画像を転写材ワンパスで得ている。
【００２１】
また、上記の実施例の説明において、第４の像担持体５００のモノクロ色を一般的に使用率が最も高いＢｋ色とした構成を提案する。一般的に使用率が最も高いＢｋ色を第４の像担持体５００上に現像するようにすることで、表面（第１面）Ｂｋ／裏面（第２面）フルカラーのワンパス両面印刷で表面Ｂｋ印刷を第４の像担持体５００と第４の転写手段５１０で行う際に、第１の像担持体１とそれに付随する現像や帯電、第２の像担持体１０を無駄に駆動することなく停止させておくことが可能なので、これらユニットや装置・手段の長寿命化が図れる。
【００２２】
また、カラーを使用しないＢｋ単色モードの場合は、それが表面（第１面）Ｂｋのみの印刷であろうと、両面共にＢｋのみの印刷であろうとも、図２、３に示すように第２の像担持体１０と第３の像担持体１００の離間状態を常に維持させておく。この時、第１の像担持体１とそれに付随する現像や帯電、第２の像担持体１０を常に停止した状態を維持できるので、これらユニットや装置・手段の長寿命化が図れる。表面（第１面）Ｂｋモードや、両面共にＢｋ単色モードの場合、また表面（第１面）はＢｋ単色のみ、裏面（第２面）はフルカラーでの両面印刷の際に、第１の潜像担持体１やその周囲の帯電や現像、また第２の像担持体１０を止めておくことができ、常接の場合と比較してこれら部品の経時劣化がおこりにくくなって長寿命化が図れる。
【００２３】
また、第２の像担持体１０が抜き取られた状態を図４に示す。転写材Ｐは第３の像担持体１００に沿って搬送され、表面（第１面）は第４の転写手段５１０で、裏面（第２面）は第３の転写手段ＣＨで転写されて、第３の像担持体１００に沿って搬送されて定着手段３０へ進入する。マシン本体をモノクロ専用機、特にＢｋ単色専用機として使用したいユーザーに第２の像担持体１０を抜いた低コストマシンを提供可能であること、ユーザー要望でフルカラー機へと変更したい場合に、第２の像担持体１０を挿入することで容易にフルカラー機化することができる。また、モノクロ専用機（特にＢｋ機）とフルカラー機の筐体を共通設計することが可能となって、低コスト設計／低タクト組付けが可能になる。その他、第２の像担持体１０の交換が必要となった場合の取り扱い性が向上する。
【００２４】
また、第２の像担持体と併せて、第１の像担持体１、第１の像担持体１に付随する現像、帯電、クリーニングが抜き取られた状態を図５に示す。転写材Ｐは第３の像担持体１００に沿って搬送され、表面（第１面）は第４の転写手段５１０で、裏面（第２面）は第３の転写手段ＣＨで転写されて、第３の像担持体１００に沿って搬送されて定着手段３０へ進入する。マシン本体をモノクロ専用機、特にＢｋ単色専用機として使用したいユーザーに第１の像担持体１を抜いた低コストマシンを提供可能であること、また第１の像担持体１または第１の像担持体１に付随する現像、帯電、クリーニング等の少なくとも１つ以上と第２の像担持体１０を共に抜いたさらなる低コストマシンを提供可能であること、ユーザー要望でフルカラー機へと変更したい場合に、第1の像担持体１と第２の像担持体１０を挿入することで容易にフルカラー機化することができる。また、モノクロ専用機（特にＢｋ単色機）とフルカラー機の筐体を共通設計することが可能となって、低コスト設計／低タクト組付けが図れる。その他、第１の像担持体１やそれに付随する現像、帯電、クリーニングの交換が必要となった場合の取り扱い性が向上する。
【００２５】
また、図６の様に、第４の像担持体５００に潜像を書き込むユニット５は、第１の像担持体１に潜像を書き込むユニット４とは独立構成である。ＬＥＤアレイのような小型化が可能な書き込みが一例である。
図７は、図６において第１の像担持体１、第１の像担持体１に付随する現像、帯電、クリーニング、第２の像担持体１０、書き込みユニット４を全て抜き取った状態の図である。モノクロ専用機としてはこれで成り立つ。
モノクロ用の第４の像担持体５００に潜像を書く書き込みユニットを第１の像担持体１に潜像を書く書き込みユニット４とは独立構成にすることによって、マシン本体をモノクロ単色機として使用したいユーザーに第１の像担持体１に潜像を書く書き込みユニット４を抜いたさらなる低コストマシンを提供可能である。モノクロ専用機（特にＢｋ単色機）とフルカラー機の筐体を共通設計することが可能となって、より一層の低コスト設計／低タクト組付けが図れる。
【００２６】
また、別の実施例として第３の像担持体ＣＨの位置を第２の転写手段１２０の下流側にしても構わない。第３の転写手段ＣＨを第３の像担持体１００と非接触にすることによって、第３の像担持体１００上の第１の顕像を転写材Ｐの裏面（第２面）に転写する際に、表面（第１面）上の未定着トナーと接触して擦れることが無いため、画像の乱れが少なくて済むという効果がある。
【００２７】
また、上記実施例における第２の像担持体を弾性ベルトに置き換える。第２の像担持体１０を弾性ベルトとすることで、表面（第１面）のカラー印刷時に、表面性の粗い転写材に第２の転写手段１２０によって転写する際に、ボソツキ画像等の劣化を防ぐことが可能となる。
【符号の説明】
【００２８】
１    第１の像担持体
２    帯電装置
３    現像装置
４    露光装置
１０    第２の像担持体
１１    ローラ
１２    ローラ
１４    裏当てローラ
２０    第１の転写手段
２５    第２の像担持体用クリーニング装置
３０    定着手段
１００    第３の像担持体
１２０    第２の転写手段
２５０    クリーニング装置
５００    第４の像担持体
５１０    第４の転写手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２９】
【特許文献１】特開平１０−５５０９４号公報
【図１】
2011090049.tif 000003
【図２】
2011090049.tif 000004
【図３】
2011090049.tif 000005
【図４】
2011090049.tif 000006
【図５】
2011090049.tif 000007
【図６】
2011090049.tif 000008
【図７】
2011090049.tif 000009