(57)【要約】【課題】多色画像形成が可能な装置にあって特定色の画像を形成するときのシート材Ｓ搬送距離を短くでき、装置を小型化可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】複数の画像形成部１を備えた画像形成装置において、２個以上の画像形成部１Ｃ，１Ｙ，１Ｍで形成した画像を中間転写ベルト11に重ね合わせて一次転写した後、該一次転写像を搬送されるシート材Ｓに二次転写する多色画像モードと、１個の画像形成部１Ｂで形成した画像を搬送されるシート材Ｓに直接転写する単色画像モードと、前記シート材Ｓの搬送路中に、シート材Ｓへの前記多色画像モードによる画像の二次転写部と、前記単色画像モードによる転写部と、を有し、前記複数のすべての画像形成部１Ｂ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｍを直線状に配置したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画像形成部と、画像が転写される中間転写体と、を有し、前記複数の画像形成部のうち第１画像形成部で画像を記録材上に直接転写する第１モードと、前記複数の画像形成部のうち前記第１画像形成部とは異なる画像形成部で画像を前記中間転写体に転写し、その後前記中間転写体上の画像を記録材上に転写する第２モードとが可能な画像形成装置において、
前記複数の画像形成部は直線状に配列されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第２モード時、前記中間転写体上の画像が転写された記録材は、前記第１画像形成部で画像が転写されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記複数の画像形成部各々は、感光体と、この感光体に作用する少なくとも１つの画像形成手段を有し、装置本体に対して着脱可能なカートリッジであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１画像形成部はブラックトナーで画像を形成し、前記複数の画像形成部のうち前記第１画像形成部とは異なる画像形成部はイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーで画像を形成することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各色ごとに設けられた複数の画像形成部によって形成された画像を転写して、重ね合わせ、記録材に画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、転写材に対して、２箇所の異なる転写ポイントを並設しているカラー画像形成装置がある。これは、モノクロ画像形成時の初期プリントアウト時間を短縮するために１箇所はブラックの画像形成部の直接転写とし、残りのもう１箇所は中間転写方式を用いた多色の画像形成部の二次転写としたものである（特許文献１）。
【０００３】
このカラー画像形成装置は、記録シートの搬送方向上流側の転写部に多色画像形成が行われた中間転写体の二次転写部をもち、その下流側の転写部にブラック画像形成部の直接転写部を持つ。４色の画像形成部の配置は、中間転写体の上部に３つのカラー画像形成部が横配置され、そのカラー画像形成部の上部にブラック画像形成部が配置されている。
【０００４】
これによれば、モノクロプリント時において、黒画像形成部によって画像を中間転写体に転写することなくシート材に直接転写することが可能である。そのため、４色インライン構成の直接転写方式でシート材に黒画像を転写する場合よりも、初期プリントアウト時間を短縮することができる。
【０００５】
また、ブラック画像形成部と多色画像形成部からの画像転写位置が、シート材搬送路に並設されている。このため、一つの給送カセットからシート搬送路に給送されるシート材を、ブラック画像形成部による画像転写位置と、多色の画像形成された画像転写位置の両方に搬送することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２０５９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の特許文献１に示す画像形成装置は、カラー画像形成部の上部に容量の異なるブラック画像形成部を配置しているので、交換や補給のために画像形成部を取り出す場合、感光体ドラムの回転軸方向への引き出し作業になる。この感光体ドラムの交換の場合、感光体ドラムと中間転写ベルトは通常は接触していることからから、感光体ドラムを回転軸方向へ引き出す場合は、まず感光体ドラムと中間転写ベルトの離間作業を行う必要がある。このため、感光体ドラムと中間転写ベルトの離間、引き出し作業を可能にする本体構成が必要となり、機構が複雑になる。
【０００８】
また、特許文献１の画像形成装置にあっては、カラー画像形成装置の上部にブラック画像形成装置が取り付けてあるため、モノクロ画像モードの際において、カラー画像形成部の高さ分、搬送距離が長く、プリントアウト時間が長くなる可能性がある。そして、ブラック画像形成部と多色画像形成部が上下の位置関係になっているため、本体高さが高くなる方向である。
【０００９】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、その目的は、多色画像形成が可能な装置にあって特定色の画像を形成するときの記録材搬送距離を短くでき、装置を小型化可能な画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、複数の画像形成部と、画像が転写される中間転写体と、を有し、前記複数の画像形成部のうち第１画像形成部で画像を記録材上に直接転写する第１モードと、前記複数の画像形成部のうち前記第１画像形成部とは異なる画像形成部で画像を前記中間転写体に転写し、その後前記中間転写体上の画像を記録材上に転写する第２モードとが可能な画像形成装置において、前記複数の画像形成部は直線状に配列されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にあっては、記録材の搬送路中に２箇所の転写部が配置されるのみであるために記録材搬送経路を短くすることができ、第1モードのときのプリント時間を短縮することができる。そして、複数の画像形成部を直線状に配置することにより、装置を小型化することが可能となる。また、画像形成部を交換可能に構成する場合、中間転写体の離間機構を設けることなく交換可能に構成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に本発明の一実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１３】
〔第１実施形態〕
図１は第１実施形態に係る画像形成装置の断面説明図である。図１を参照して画像形成装置の全体構成について説明する。
【００１４】
（全体構成）
本実施形態に係る画像形成装置は電子写真方式のカラー画像形成装置であり、シアン、イエロー、マゼンタ、ブラックの各色画像を形成する４個の画像形成部１（１Ｃ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｂ）が設置されている。
【００１５】
各色画像形成部は、各々感光体ドラム２（２Ｃ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｂ）を備えており、その周面近傍を順次取り囲んで、帯電器３（３Ｃ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｂ）、現像器４（４Ｃ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｂ）、が配置されている。また、各感光体ドラム上の残留トナーをクリーニングするブレード８（８Ｃ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｂ）を備えている。
【００１６】
各画像形成部１は、帯電器３、現像器４、感光体ドラム２、ブレード８を含む一体プロセスカートリッジとして一体ユニットで構成され、装置本体に対して着脱可能となっている。そして、帯電器３と現像器４の間には、所定の間隔が設けら、この間隙を介して露光手段としてスキャナ装置10から各感光体ドラム２の周面に露光照射が行われる。また、画像形成装置には、中間転写体としての無端ベルト状の中間転写ベルト11、この中間転写ベルト11を張架する駆動ローラ12および従動ローラ13が画像形成部１の下方に配置されている。
【００１７】
また、装置本体の下部には給送カセット14が装着され、該給送カセット14に装填された記録材であるシート材Ｓが装置本体下方から上方へ搬送されるように搬送手段が設けられている。この搬送手段は、給送ローラ15、レジストローラ対16、定着ローラ17、排出ローラ対18，19等からなり、シート材Ｓの搬送経路が装置本体下方から上方へ形成されている。
【００１８】
前記４個の画像形成部１Ｃ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｂは、横一列に直線状に配置されており、その下方には、中間転写ベルト11が配設されている。この中間転写ベルト11は、一次転写ローラ５Ｃ，５Ｙ，５Ｍによってブラックの感光体ドラム２Ｂ以外の感光体ドラム２Ｃ，２Ｙ，２Ｍに押し付けられ、駆動モータによって回転駆動する駆動ローラ12によって時計回りに回動する。
【００１９】
駆動ローラ12は、シート搬送路に配設されおり、その対向する位置に二次転写ローラ６が設けられている。そして、シート材の搬送経路に中間転写ベルト11を介した駆動ローラ12と二次転写ローラ６とのニップ部である二次転写部が位置している。そして、前記二次転写部のシート材搬送方向下流側のシート材搬送経路上に第1画像形成部となるブラックの画像形成部１Ｂの感光体ドラム２Ｂと転写ローラ７とのニップ部によるブラック画像の転写部が位置している。
【００２０】
上記画像形成装置は第1モードである単色画像モードと、第2モードである多色画像モードとを選択して画像形成し得るように構成されている。ここで、単色画像モードは、ブラック画像形成部１Ｂで形成した画像を記録材上に直接転写するモードである。また、多色画像モードは、イエロー、マゼンタ、シアンの各画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃで形成した画像を中間転写ベルト11に転写し、その中間転写ベルト11上の画像を記録材上に転写するモードである。次に前記多色画像モードと単色画像モードにおける画像形成動作について説明する。
【００２１】
（多色画像モード）
まず、多色画像モードの画像形成動作について、フルカラー画像を形成する場合で説明する。回転駆動される各感光体ドラム２の表面は、各帯電器３により一様に帯電される。そして、画像形成信号が各種のネットワーク等を介して画像形成装置に送信され、画像形成信号に基づいてスキャナ装置10が各所に対応したレーザー光を各感光体ドラムに照射する。そのようにして感光体ドラム２に形成された電位差による静電潜像を各現像器が各色のトナーで現像し、顕像化する。
【００２２】
シアン、イエロー、マゼンタの各感光体ドラム２Ｃ，２Ｙ，２Ｍの表面に形成された各色のトナー像は、それぞれの一次転写ローラ５Ｃ，５Ｙ，５Ｍと対峙する位置で電界の作用により、静電的に回動駆動される中間転写ベルト11に重ね合わせて一次転写される。この際、図１の時計回り方向に回転する中間転写ベルト11にまず一次転写ローラ５Ｃが対峙する一次転写位置でシアンのトナー像が一次転写される。続いて一次転写ローラ５Ｙが対峙する一次転写位置でシアンのトナー像に重ねてイエローのトナー像が一次転写される。さらに同様にマゼンタのトナー像が重ね合わされ、中間転写ベルト11にカラー３色のトナー像が形成される。このカラートナー像が中間転写ベルト11の回転とともに、駆動ローラ12と二次転写ローラ６が対峙する二次転写部へと搬送される。
【００２３】
一方、給送カセット14内の１枚のシート材Ｓが、給送ローラ15、レジストローラ16を介して同じく二次転写部へと搬送され、レジストローラ16の通過によるタイミングをとって、中間転写ベルト11とシート材Ｓとが、同時に二次転写部へと達する。そして、中間転写ベルト11と二次転写ローラ６との生じる転写電界の作用により、トナー像は静電的にシート材へと転写される。
【００２４】
前記のようにしてカラートナー像が転写されたシート材は、駆動ローラ12と二次転写ローラ６とで得られる搬送力により、ブラック画像形成部１Ｂへ搬送される。そして、ブラック感光体ドラム２Ｂの表面に形成されたトナー像は、ブラック転写ローラ７が対峙するブラック転写部で、搬送されてきたカラートナー像が転写されたシート材に重ね合わされて転写され、フルカラー画像が形成される。
【００２５】
そして、表面にフルカラートナー像を保持するシート材は、定着ローラ17のニップ部を通過する。その際、熱と圧力の作用により、そのフルカラートナー像が融解し、永久像としてシート材に定着され、画像形成が終了する。
【００２６】
カラー画像形成では、複数の色の異なるトナー像間の位置ずれ量（色ずれ量）に対する要求性能が高い。本実施形態においては、色ずれ量の要求性能が高い場合、シアン、イエロー、マゼンタの３色を中間転写ベルト11に重ね合わせ、３色の混色で作るプロセスブラックを作像し、これによってフルカラー画像を形成する。その場合は、中間転写ベルト11にトナー像を中間転写する３個の画像形成部１Ｃ，１Ｙ，１Ｍのみを使用し、シート材に直接トナー像を転写するブラックの画像形成部１Ｂは使用しない。これにより、色ずれ量の要求性能が高くても、その性能を満足することが可能となる。
【００２７】
（単色画像モード）
次に、単色画像モードのモノクロ画像形成動作について説明する。この場合は、カラー画像形成部１Ｃ，１Ｙ，１Ｍによるトナー画像形成、および中間転写ベルト11への一次転写、および中間転写ベルト11と二次転写ローラ６のニップ部におけるシート材Ｓへの二次転写は行わない。トナー画像が転写されていない状態のシート材Ｓが、給送カセット14よりブラックの画像形成部に搬送される。二次転写ローラ６は中間転写ベルト11から離間する機構を有しており、モノクロ画像形成時は、中間転写ベルト11から離間している。
【００２８】
シート材Ｓがブラック画像用の感光体ドラム２Ｂおよびブラック転写ローラ７のニップである転写部に搬送されてくると、このニップ部でブラックのトナー画像がシート材Ｓに転写される。そして、ブラックトナー画像転写後のシート材は定着ローラ17のニップ部に搬送されてトナー画像が定着される。これにより、シート材上にブラック画像のみのモノクロ画像が形成される。定着装置を通過したシート材は、シート排出部に排出される。なお、この一連のモノクロ画像形成時、中間転写ベルト11とカラー画像形成部１Ｃ，１Ｙ，１Ｍは、駆動しておらず、停止した状態で待機している。
【００２９】
上記画像形成装置によれば、シート材搬送路内にトナー画像の転写ポイントが２箇所のみとなり、給送カセット14から、定着器下流の排出部までのシート材搬送路長さを、従来の直接転写方式に比べて短くすることができる。これにより、ブラック画像形成時にその画像形成に不要なカラー画像形成部の通過することなく、給送カセット14からブラック画像形成部にシート材を搬送することが可能となり、モノクロプリント時のプリントアウト時間を短縮することが可能となる。
【００３０】
また、従来の間接転写方式ではモノクロプリントを行う場合でも、ブラック画像形成で形成されたトナー像を中間転写体に一次転写し、その後シート材へ二次転写を行う必要がある。したがって、上記画像形成装置によれば、２回転写を行う時間分プリントアウト時間が長くなる間接転写方式にくらべて、時間の短縮をはかることが可能となる。また、モノクロプリント時、カラー画像形成部１Ｃ，１Ｙ，１Ｍおよび中間転写ベルト11は回動しないので、中間転写ベルト11とカラー画像形成部１Ｃ，１Ｙ，１Ｍの寿命を延ばすことが可能となる。
【００３１】
（画像形成部の着脱）
次に本実施形態の画像形成装置におけるカートリッジ化された画像形成部の着脱について説明する。
【００３２】
本実施形態の画像形成装置は、図２に示すように、装置本体上部に取り付けられているスキャナ装置10が回転機構20によって回動可能に構成されている。このため、スキャナ装置10を回動することで、装置本体の上部が開放される。そして、本実施形態の画像形成装置は前述したように、すべての画像形成部１（１Ｃ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｂ）が直線状に配置されているために、装置本体上部を開放すると、すべての画像形成部が４つ並んで見下ろすことが可能となる。
【００３３】
このため、各画像形成部１は感光体ドラムの回転軸と交差する方向である上方に引き出すことが可能であり、中間転写ベルト11と当接している感光体ドラム２を擦ることなく引き出すことができる。そして、引き出し方向が中間転写ベルト11面に対して鉛直方向であるので、各画像形成部１と中間転写ベルト11の離間動作は不要になる。
【００３４】
ここで、各画像形成部１が直線状に配置されていない場合、画像形成部１の交換・補給作業は、感光体ドラム２の回転軸方向へのスライド式を用いることになる。その場合、感光体ドラム２は、中間転写ベルト11に当接しているので、交換・補給作業の前に感光体ドラム２をベルトより離間する機構を設ける必要がある。
【００３５】
したがって、本実施形態のように各画像形成部１を直線状に配置することで、中間転写ベルト11より鉛直方向に着脱可能にすることにより、機構を簡略化することができる。
【００３６】
｛スキャナ装置の簡略化｝
本実施形態の画像形成装置では前述のようにすべての画像形成部１を直線状に配置したために、スキャナ装置10用いた光学系の場合に、ユニット一体型かつポリゴンミラー１個で露光可能となる。
【００３７】
本実施形態のスキャナ装置10は、図３に示すように、スキャナ装置中央部にポリゴンミラー10ａが配置され、このポリゴンミラー10ａに向けて各画像形成部１に対応した４つのレーザが照射されている。そのレーザ光は、ポリゴンミラー10ａにより反射してレンズ・ミラー10ｂを介して４個の感光体ドラム２に照射される。このように、４個の画像形成部１が直線状に配置されているために、１個のポリゴンミラー10ａで反射した光を略同一方向に向けて照射することで４個の感光体ドラムを露光することが可能となる。
【００３８】
このため、ポリゴンミラーの数を最小にすることができ、スキャナ装置が簡略化され、コストダウンに有効な手段となっている。
【００３９】
〔第２実施形態〕
次に第２実施形態に係る装置について図４及び図５を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。
【００４０】
図４に示す画像形成装置はカートリッジ化した４個の画像形成部１（１Ｃ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｂ）を縦一列の直線状に配置したものである。そして、各画像形成部１の交換・補給作業は中間転写ベルト11の回転機構20により行う。この回転機構20を中心にして、図５に示すように、中間転写ベルト11のユニットを回動することで装置本体の側面が開放可能に構成されている。
【００４１】
本実施形態にあっても、すべての画像形成部１が直線状に配置されているために、前記のようにして装置本体を開放すると、すべての画像形成部が露出して横方向に引き抜くことができる。また、中間転写ベルト11の回動により、画像形成部１と中間転写ベルト11は擦れることなく、離間することができる。
【００４２】
したがって、画像形成部１と中間転写ベルト11は、中間転写ベルト11の開口前に離間させる必要がないので、離間機構を設ける必要がなく、機構を簡略することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１実施形態に係る画像形成装置の模式説明図である。
【図２】第１実施形態に係る画像形成装置の画像形成部の交換説明図である。
【図３】スキャナ装置による露光説明図である。
【図４】第２実施形態に係る画像形成装置の模式説明図である。
【図５】第２実施形態に係る画像形成装置の画像形成部の交換説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
Ｓ    …シート材
１    …画像形成部
２    …感光体ドラム
３    …帯電器
４    …現像器
５    …一次転写ローラ
６    …二次転写ローラ
７    …転写ローラ
８    …ブレード
10    …スキャナ装置
10ａ  …ポリゴンミラー
10ｂ  …ミラー
11    …中間転写ベルト
12    …駆動ローラ
13    …従動ローラ
14    …給送カセット
15    …給送ローラ
16    …レジストローラ対
17    …定着ローラ
18，19 …排出ローラ対
20    …回転機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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