(57)【要約】【目的】特殊紙を通紙しても、普通紙用の感光体ドラムの寿命等を落とすことなく、特殊紙の転写分離ドラムダメージに対応可能な画像形成装置を提供すること。【構成】画像形成装置は、少なくとも２個以上のドラム状感光体及び該２個以上のドラム状感光体の周囲に配置された帯電器、露光部、現像器、転写装置から構成され、各ドラム状感光体上に少なくとも黒色のトナー像をそれぞれ別々に形成する複数の画像形成ユニットを配置するとともに、少なくとも２個以上のドラム状感光体の径乃至周長が異なるドラム状感光体を有する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２個以上のドラム状感光体及び該２個以上のドラム状感光体の周囲に配置された帯電器、露光部、現像器、転写装置から構成され、各ドラム状感光体上に少なくとも黒色のトナー像をそれぞれ別々に形成する複数の画像形成ユニットを配置するとともに、少なくとも２個以上のドラム状感光体の径乃至周長が異なるドラム状感光体を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記少なくとも２個以上の径乃至周長が異なるドラム状感光体を、通常時は径乃至周長が大きいドラム状感光体を用い、特別な転写材を使用する場合は径乃至周長が小さいドラム状感光体を用い、且つ、前記少なくとも２個以上の径乃至周長が異なるドラム状感光体の転写分離条件を異なる条件に設定し、少なくとも径乃至周長が小さいドラム状感光体は、特別な転写材の転写分離が可能な条件を設定でき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】
前記特別な転写材は、薄い転写材、厚い転写材、表面が荒れた転写材等、転写分離が困難な転写材乃至感光体に損傷を与え易い転写材を含むことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記少なくとも２個以上の径乃至周長が異なるドラム状感光体のうち、少なくとも径乃至周長が小さいドラム状感光体の１つ以上は、径乃至周長が大きいドラム状感光体よりも交換性が良いことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記少なくとも２個以上の径乃至周長が異なるドラム状感光体のうち、少なくとも径乃至周長が小さいドラム状感光体の１つ以上は、少なくとも帯電器、現像器と一体で交換可能である画像形成カートリッジであり、少なくとも前記径乃至周長が大きいドラム状感光体の１つ以上は、ドラムと現像器を別に交換できるようになっていることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成ユニットには、ドラム状感光体のクリーナーを含むユニットがあることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に関し、特に白黒や単色のプリント出力で普通紙以外の各種の転写材に対応した画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、白黒の通常の複写機やプリンタでは、普通紙以外の特殊な転写材には、転写分離条件等を変更して対応してきた。
【０００３】
例えば、薄い転写材の場合は分離電圧を強化したり、厚い転写材の場合は転写電圧を強化している。
【０００４】
又、表面性が悪い紙の場合は転写ローラ等に接触して感光体に当たる場合は転写圧を上げることも考慮されている。再生紙等も同様に対応している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、それぞれ感光体には表面を劣化させる方向であり、感光体表面を削ったり傷を付け易くなったりしており、感光体の寿命が低下してしまう場合があった。
【０００６】
例えば、薄紙対応では感光体ドラムに分離爪を付けると、感光体ドラムの寿命が傷で低下してしまう。又、転写バイアスを上げると、感光体の表面を劣化してしまう問題もある。更に、再生紙や特殊な転写材を通紙すると、感光体ドラムにダメージを与えてしまい、結果として感光体の寿命を著しく低下させてしまう問題がある。
【０００７】
そこで、複数の感光体を用いることも考えられている。
【０００８】
一般に複数の感光体は、特にカラー複写機やカラープリンタで数多く提案され、実施されている。
【０００９】
又、白黒複写機やプリンターでも複数のドラム設置の提案がある。白黒の場合は、スピードアップ等が主で、両面対応を考慮した提案もある。
【００１０】
しかし、単純に複写機やプリンタの生産性（スピード）を上げることが主体で、通常は感光体ドラムは同じ外径で、他の条件も同じに設定する場合が多い。
【００１１】
感光体ドラムの外径が異なる複数のユニットを設置するのは、特開平４−２８４４６８号にその例がある。これは、黒と他のカラーの場合の適応例である。しかし、両方の感光体ドラムにそれぞれ黒の現像器がある訳ではない。
【００１２】
又、特開平４−２８４４６８号には、感光体ドラムの外径を同じにして同一ユニットを並列した例も提案されている。この場合、黒とシアンで第１ドラム、マゼンタとイエローで第２ドラムに現像器を設置し、条件の悪い紙を通紙して、万一片方の感光体ドラム（例えば第１ドラム）がダメージを受けて欠落したときでも、黒の現像器を第２ドラムに入れ替えて複写機或はプリンタの機能は、黒単色では落とさないという提案も行われている。しかし、これもダメージがあってからの対応であり、初期から各種の転写材に対応してドラムダメージまで考慮している訳ではない。
【００１３】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、特殊紙を通紙しても、普通紙用の感光体ドラムの寿命等を落とすことなく、特殊紙の転写分離ドラムダメージに対応可能な画像形成装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、少なくとも２個以上のドラム状感光体及び該２個以上のドラム状感光体の周囲に配置された帯電器、露光部、現像器、転写装置から構成され、各ドラム状感光体上に少なくとも黒色のトナー像をそれぞれ別々に形成する複数の画像形成ユニットを配置するとともに、少なくとも２個以上のドラム状感光体の径乃至周長が異なるドラム状感光体を有することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
＜実施の形態１＞
図１は本発明に係るデジタルツインドラムの複写機の断面図である。
【００１７】
図１において、２０は固定的に配設された原稿台ガラスであり、該原稿台ガラス２０上に原稿１９を載置し、所要の複写条件を設定した後、コピースタートキーを押すことにより、感光体ドラム３９Ａ，３９Ｂが矢印で示す時計方向に所定の周速度で回転駆動される。尚、感光体ドラム３９Ａは普通紙用の大径ドラムであり、感光体３９Ｂは、特殊紙用の小径ドラムである。以下のような画像形成動作が開始される。本実施の形態では、感光体ドラム３９Ａは、直径６０ｍｍのＯＰＣ（有機感光体）を用い、３９Ｂは直径３０ｍｍのＯＰＣ（有機感光体）を用いた。
【００１８】
先ず、光源２１は、反射笠２２及び第１ミラー２３と共に、原稿台ガラス２０の下面に沿ってガラス左辺側のホームポジションからガラス右辺側へ所定の速度Ｖで移動し、第２ミラー２４及び第３ミラー２５が同方向にＶ／２の速度で移動することで、原稿台ガラス２０上に載置された原稿１９の下向き画像面が左辺側から右辺側まで照明走査される。そして、その照明走査光の原稿面反射光が固定第４ミラー２６、結像レンズ２９を通してＣＣＤ５０上に入光する。
【００１９】
ＣＣＤ５０では、入力した光量に応じてデジタル変換されたデーターが出力され、そのデーターに応じてレーザー５１Ａと５１Ｂからレーザー光が照射され、ポリゴンミラー２７Ａと２７Ｂ及び反射ミラー２８Ａ，２８Ｂを通じてドラム回転感光体ドラム３９Ａ又は３９Ｂの表面に露光される。
【００２０】
この露光前に一次帯電器３０Ａ及び３０Ｂにより正又は負の所定の電位に一様に帯電処理された感光体ドラム３９Ａ及び３９Ｂの表面には、上記露光により、原稿画像に対応したパターンの静電潜像が順次に形成される。尚、一次帯電器３０Ａ，３０Ｂには、一次帯電高圧３０ＨＡ，３０ＨＢから高圧が印加されるようになっている。この静電潜像は、感光体ドラム３９Ａ及び３９Ｂの矢印方向の回転に伴い、現像装置３１Ａ，３１Ｂの現像ローラ３２Ａ，３１Ｂとの対向部まで搬送される。
【００２１】
そして、現像装置３１Ａ，３１Ｂ内に収容されたトナー（図示せず）を担持しながら回転する現像ローラ３２Ａ及び３２Ｂと、上記感光体ドラム３９Ａ，３９Ｂとの間には、所定の現像バイアスが高圧３２ＨＡ及び３２ＨＢから印加されているため、現像ローラ３２Ａ及び３２Ｂ上のトナーは、上記感光体ドラム３９Ａ及び３９Ｂ上の静電潜像へと転移し、静電潜像はトナー像として顕画像化される。
【００２２】
一方、上述のような顕画像工程と同期して、給紙ローラ５４Ａ及び６４Ｂにより記録材Ｐが給送され、記録材Ｐは、ガイド３３Ａ及びＢを通って所定のタイミングで感光体ドラム３９Ａ及び３９Ｂと転写ローラ３４Ａ及び３４Ｂとの間の転写部への導入される。
【００２３】
尚、上段の給紙ローラＡには普通紙対応用とし、下段の給紙ローラＢは特殊紙対応としている。そして、この記録材Ｐは、転写部において転写高圧を受けることで感光体ドラム３９Ａ及び３９Ｂに接し、感光体ドラム３９Ａ，３９Ｂ面側のトナー顕画像が記録材Ｐ上面に順次転写される。尚、転写ローラ３４Ａ，３４Ｂには、転写高圧３４ＨＡ，３４ＨＢから高圧が印加されるようになっている。
【００２４】
次に、この転写部を通過した記録材Ｐは、除電針３５Ａ，３５Ｂによって背面電荷の除電を受けつつ、感光体ドラム３９Ａ，３９Ｂから順次分離される。尚、除電針３５Ａ，３５Ｂには、除電高圧３５ＨＡ，３５ＨＢから高圧が印加されるようになっている。
【００２５】
搬送部３８Ａ，３８Ｂと入口ガイド１０を介して定着装置６０へ導入され、後述するようにトナー画像定着を受け、画像形成物として機外へ排出される。
【００２６】
尚、普通紙特殊紙と共に定着器は共通であり、切換えパス９０を上下することで対応して共に定着器６０に搬送されるようになっている。
【００２７】
転写後の感光体ドラム３９Ａ，３９Ｂの表面は、クリーニング器３６Ａ，３６Ｂのクリーニングブレード３７Ａ，３７Ｂによって残りトナー等の汚れが清掃除去され、繰り返して像形成に供される。
【００２８】
又、上述のように往路を移動した移動光学部材２１〜２５は、所定の往路終点に到達すると、復路を移動するように設定されており、初めのホームポジションへ戻り、次のコピーサイクルの開始まで待機する。
【００２９】
次に、デジタル複写機に用いられる定着装置６０について説明する。
【００３０】
６は加熱手段を構成するフィルム部材としてのエンドレスベルト状の定着フィルムであり、該定着フィルム６は左側の駆動ローラ７と、右側の従動ローラ８と、この両ローラ７，８間の下方に固定配設した加熱体としての低熱容量線状ヒータ１との間に張設してある。
【００３１】
このエンドレスベルト状の定着フィルム６は、厚さ２０μｍのポリイミドにＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）等の低表面エネルギー樹脂にカーボンブラック等の導電材を添加した離型コート層を１０μｍ厚に施した層厚３０μｍのエンドレスベルト状の定着フィルムを用いている。
【００３２】
又、加熱体としてのヒータ１は、アルミナ基板２に、銀パラジウム抵抗材料の発熱層とガラスの保護層から成り、断熱のヒータ支持体１１に取り付けて固定支持させる。
【００３３】
ヒータ１の発熱層３には、電源１Ｈによって両端から交流１００Ｖの通電が行われる。
【００３４】
駆動ローラ７でフィルム６は矢印の方向に回転するようになっている。従動ローラ８は、定着フィルム６を外側に張る方向にテンションを与えるテンションローラであり、９は加圧ローラである。
【００３５】
以上のような構成の定着装置６０において、上述したような画像形成動作により、現像剤像としての未定着トナー画像Ｔを上面に転写された被加熱材としての記録材Ｐがフィルム６を介してヒータ１で加熱され、トナーＴが転写材に定着される。
【００３６】
本実施の形態では、上段Ａは普通紙セットする。従って、転写ローラ３４Ａの転写圧は軽圧で、例えば２００ｇに設定されている。そして、転写ローラ３４Ａの高圧設定については、高圧３４ＨＡから給電されているが、基本的には普通紙対応のみの高圧設定である。又、除電針３５Ａの高圧設定も、基本的には普通紙対応のみである。
【００３７】
それに対して下段Ｂについては、特殊紙対応を前提としている。従って、転写ローラ３４Ｂの転写圧は、転写ローラ３４Ａに比べ圧が高く、例えば１０００ｇに設定されている。そして、転写ローラ３４Ｂの高圧設定については、高圧３４ＨＢから給電されているが、基本的には厚紙等も対応の高圧設定であるので、普通紙よりも転写電圧或は転写電流が大きくなるようになっている。又、除電針３５Ｂは高圧３５ＨＢから給電されているが、除電針３５Ｂの高圧設定も、基本的には薄紙にも対応しているため、除電針３５Ａよりも除電電圧或は除電電流が大きくなるようになっている。
【００３８】
尚、現像器は３１Ａも３１Ｂも、どちらも黒を使用しており、それぞれ黒画像が出力されるようになっている。
【００３９】
本実施の形態では、下段Ｂに特殊紙がセットされると紙種選択を行い、厚紙薄紙等によって転写や除電の電圧或は電流を上げるようになっている。例えば、転写電流として３４Ａでは、マイナスのドラム帯電でマイナスのトナーを使った反転現像系において、＋１２μＡで設定に対し、３４Ｂでは厚紙時は＋２０μＡに設定可能となっている。除電も同様で、３５Ａでは−２ＫＶに対し、３５Ｂでは−３．５ＫＶまで掛けられるようになっている。
【００４０】
又、特に薄紙の場合は特に分離が非常に困難になるので、分離爪４０も感光体ドラム３９Ｂに当接して設けられている。但し、この当接している分離爪４０のため、感光体ドラム３９Ｂからの薄紙の分離は良好となっているが、感光体ドラム３９Ｂの表面に傷を付け易くなっているため、感光体ドラム３９Ｂの寿命は短くなっている。
【００４１】
普通紙以外では、紙粉の多い紙や表面が荒れた紙は、感光体ドラム３９Ｂの表面を荒らし易い。そのため、ドラム寿命を低下させる原因となっている。又、厚紙やＯＨＰ用紙等は、ドラムに当たるときにショックでドラムに傷を付け易い。従って、普通仕様の感光体ドラム３９Ａの寿命を低下させないためにも、普通紙以外の紙は感光体ドラム３９Ｂのある下段のＢに集約させることを行っている。この特殊紙対応の感光体は、全体的な削れ等ではなく、転写や除電による表面の劣化やドラム傷等で寿命が低下するので、仮に大径にしても寿命は延命にはなりくい。そのため、逆に小径としてコストを低減させて、交換を行うようになっている。
【００４２】
以上のように、普通紙対応のドラム感光体を大径として専用とし、特殊紙対応の感光体ドラムを小径として転写分離を強化して、ドラム寿命よりも性能を優先させることで、普通紙対応のドラムの寿命を保つことができた。
【００４３】
尚、本実施の形態では、定着装置にフィルムを用いた定着装置を用いたが、熱ローラ定着装置等を用いても良く、本実施の形態に限定されることはない。又、転写分離の条件は、転写ローラの当接圧を変更しても良い。又、転写ローラに限らず、コロナ帯電を用いても良い。
【００４４】
＜実施の形態２＞
図２は本発明の実施の形態２を示す図である。
【００４５】
図２は給紙機構を１つとして、普通紙と特殊紙を１つの紙パスで搬送する例を示している。給紙は普通紙特殊紙で共通で、大径感光体ドラム３９Ａ及び小径感光体ドラム３９Ｂを通過する。但し、各転写ローラ３４Ａ，３４Ｂは、ソレノイド３４ＭＡ，３４ＭＢで上下に動くようになっている。
【００４６】
普通紙の搬送時にはソレノイド３４ＭＡが上に動き転写ローラ３４Ａは感光体ドラム３９Ａに当接して転写が行われる。その場合は、ソレノイド３４ＭＢは下に動き、転写ローラ３４Ｂは感光体ドラム３９Ｂから離間し、従って、転写は行われない。
【００４７】
又、特殊紙の搬送の場合は逆に、ソレノイド３４ＭＡが下に動き転写ローラ３４Ａは感光体ドラム３９Ａから離間して転写が行われない。その場合は、ソレノイド３４ＭＢは上に動き、転写ローラ３４Ｂは感光体ドラム３９Ｂに当接し、従って、転写が行われる。
【００４８】
又、特殊紙と普通紙で、転写分離の条件を変更しており、又、小径の感光体ドラム３９Ｂには分離爪４０を設置している。この場合でも、普通紙対応の感光体ドラムを大径として専用とし、特殊紙対応の感光体ドラムを小径として転写分離を強化して、ドラム寿命よりも性能を優先させることで、普通紙対応のドラムの寿命を保つことが同様にできた。
【００４９】
＜実施の形態３＞
図３は本発明の実施の形態３を示す図である。
【００５０】
即ち、本実施の形態では、転写ローラで転写を行う構成で、それぞれ２組の転写ローラを設定していたが、転写ベルトを共通で設ける場合を示している。
【００５１】
普通紙と特殊紙を１つの紙パスで搬送する例としては、前記実施の形態２と同じである。給紙は普通紙特殊紙で共通で、転写ベルト３８で搬送され、大径感光体ドラム３９Ａ及び小径感光体ドラム３９Ｂを通過する。但し、各転写ローラ３４Ａ，３４Ｂは、ソレノイド３４ＭＡ，３４ＭＢで上下に動くようになっているのは、実施の形態２と同じである。
【００５２】
本実施の形態でも、同様な効果が得られた。
【００５３】
＜実施の形態４＞
図４は本発明の実施の形態４を示す図である。
【００５４】
本実施の形態は、前記実施の形態１での小径の感光体ドラム３９Ｂ、現像器３１Ｂ、帯電ローラ３０Ｂ、クリーナー３６Ｂを１つのプロセスユニットとして容易に交換可能にしたものである。特に、短寿命の特殊紙用の短寿命の感光体ドラムは、紙粉等の影響でクリーニングブレードや帯電ローラ等の劣化も早いため、交換容易にしたものである。
【００５５】
本実施の形態でも、同様な効果が得られた。
【００５６】
尚、本実施の形態では、白黒の現像装置のみについての場合を述べたが、カラーの場合も対応可能である。例えば、大径ドラムの周りに黒以外に、シアン、マゼンタ、イエローの合計４色を配置して、小径ドラムでは黒のみ配置して、普通紙は白黒以外にカラー出力も可能で、特殊紙は白黒のみ対応という場合でも適応可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、普通紙対応の感光体ドラムを大径として専用とし、又、特殊紙対応のドラム感光体を小径として転写分離を強化することにより、小径ドラムは寿命よりも性能を優先させることで、普通紙対応の大径ドラムの寿命を保つことができた。
【００５８】
又、上記小径ドラムの交換性を向上させることにより、傷や劣化を大径ドラムには起すことなく寿命を持たせ、且つ、ユーザビリティーが向上する効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置要部の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置要部の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態３に係る画像形成装置要部の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態４に係る画像形成装置要部の断面図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　ヒータ
１Ｈ　　　　　　電源
２　　　　　　　アルミナ基板
３　　　　　　　発熱層
６　　　　　　　定着フィルム
７　　　　　　　駆動ローラ
８　　　　　　　従動ローラ
９　　　　　　　加圧ローラ
１０　　　　　　入口ガイド
１２　　　　　　排紙ガイド
１３　　　　　　放熱ローラ
１５　　　　　　排紙ローラ
１９　　　　　　原稿
２０　　　　　　原稿台ガラス
２１　　　　　　光源
２２　　　　　　反射笠
２３　　　　　　第１ミラー
２４　　　　　　第２ミラー
２５　　　　　　第３ミラー
２６　　　　　　固定第４ミラー
２７Ａ、２７Ｂ　ポリゴンミラー
２８Ａ，２８Ｂ　反射ミラー
２９　　　　　　結像レンズ
３０Ａ，３０Ｂ　一次帯電器（帯電ローラ）
３０ＨＡ，３０ＨＢ　帯電高圧電源
３１Ａ，３１Ｂ　現像装置
３２Ａ，３２Ｂ　現像ローラ
３２ＨＡ、３２ＨＢ　現像高圧電源
３３Ａ，３３Ｂ　ガイド
３４Ａ，３４Ｂ　転写ローラ
３４ＨＡ、３４ＨＢ　転写高圧電源
３４ＭＡ、３４ＭＢ　転写ソレノイド
３５Ａ，３５Ｂ　除電針
３５ＨＡ，３５ＨＢ　除電高圧電源
３６Ａ，３６Ｂ　クリーナー
３７Ａ，３７Ｂ　クリーナーブレード
３８　　　　　　転写ベルト
３８Ａ，３８Ｂ　搬送ベルト
３９Ａ　　　　　大径感光体ドラム
３９Ｂ　　　　　小径感光体ドラム
４０　　　　　　分離爪
５０　　　　　　ＣＣＤ
５１Ａ，５１Ｂ　レーザー
５４Ａ，５４Ｂ　給紙ローラ
６０　　　　　　定着器
９０　　　　　　切換えパス
【図１】
2004133236.tif 000003
【図２】
2004133236.tif 000004
【図３】
2004133236.tif 000005
【図４】
2004133236.tif 000006