(57)【要約】【課題】  タンデム配列の現像装置をもつカラー画像形成装置において，モノクロ印刷時に中間転写ベルトや感光ドラムの損傷を防ぐ。また、現像装置内のローラ回転によるトナー劣化を抑制する。【解決手段】  モノクロ印刷モードの場合、画像に関与しないイエロー・マゼンタ・シアン用感光ドラムと中間転写ベルトを離間する。離間方法として、ベルトを感光ドラム方向へ押し付けている一次転写ローラ（イエロー・マゼンタ・シアン用）を退避させる。また、離間させることにより、感光ドラムの回転を止めることができ、現像装置内の現像剤撹拌も停止することができ、現像剤劣化を抑制できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持体に静電潜像を形成するための露光装置と、前記像担持体の静電潜像を現像化する現像装置があり、それらが直線上に複数存在し、前記像担持体上の現像を転写材へ転写する過程に、複数の画像を同時に担持し、その画像を転写材に一括転写するための無端ベルト状中間転写体を有し、前記複数の現像装置から前記中間転写体へ画像を転写するために、前記中間転写体から見て前記像担持体の反対側に前記現像装置に相対する転写手段を持つカラー画像形成装置において、
複数の前記転写手段に前記中間転写体に対して押圧をかけて、前記像担持体と前記中間転写体が微小間隙または接触を保って転写し、複数個ある前記現像装置のうち選択して使用する場合に、使用しない現像装置に対しては、前記転写手段の押圧を軽減またはなくして、前記像担持体から画像転写不可能な位置まで前記中間転写体を離間させることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
複数の前記転写手段を一つの支持枠に保持させ、この支持枠を一つの支点に対して揺動することを特徴とする請求項1記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記転写手段の離間動作に対して前記中間転写体を張架しているローラ等が連動しないことを特徴とする請求項2記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
選択的にフルカラー印刷とモノカラー印刷とで、前記中間転写体と前記像担持体の接離および離間が行なわれることを特徴とする請求項3記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
前記転写手段にローラ帯電を利用している部材を包含していることを特徴とする請求項1記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンピュータ用プリンタや複写機など、電子写真方式を利用したカラー画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置には、微小粉末からなる現像剤を静電的に制御吸着する電子写真技術を利用して、画像形成を行なうものがある。例えば、像担持体である感光ドラムや感光ベルト上の表面に静電潜像を形成し、像担持体上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化する。現像された画像を転写装置により転写材上に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって転写材上のトナー画像を転写材上に定着させる。これら各工程を順次行なうことによって画像を形成している。この技術をさらに応用して、複数色の画像(いわゆるカラー画像)を得るためには、複数の色の現像剤を使用することによって可能である。原理的にイエロー・マゼンタ・シアン色の現像剤を用いれば、混色によってフルカラーの画像を得ることができる。(場合によって、前記三種類に加えてブラック色の現像剤を用いる。)
カラー画像形成装置の構成として、前記現像剤を収納する現像装置を各色ごとに備え、それら複数の現像装置を直線または曲線上に並べ、各色の現像剤に対応した静電潜像を現像させるものがある。紙やプラスチックシートなどの転写材上に最終画像として得るまでの、カラー画像形成装置内の複数色画像の重ね合わせ工程の方法として、直接転写方式と中間転写方式がある。
【０００３】
前者の直接転写方式とは、現像装置と隣接する(または内包する)像担持体上の現像画像を次工程で転写する相手が転写材である場合である。像担持体に対して転写材を接触または微小間隙にて通す際に、像担持体上の現像剤を転写材に引き寄せるように電気バイアスを形成し、像担持体から転写材に画像を直接転写させる。複数の現像装置および複数の像担持体を持つカラー画像形成装置では、各色に対応する像担持体のところに転写材を移動させ、各色に対応した現像画像を転写材に順次転写するのである。
【０００４】
それに対して後者の中間転写方式では、像担持体から転写材に画像を転写する工程の途中に、各色の現像画像すべてを保持する第二の像担持体があるものである。各色に対応した像担持体から、一旦第二の像担持体に全ての現像画像を保持させ、第一・第二の像担持体間の転写位置より下流において第二の像担持体と転写材を接触、および接触点にて電気バイアスを形成して、第二の像担持体から転写材へ画像の転写を行なう。この第二の像担持体を中間転写体と呼ぶ場合がある。
【０００５】
中間転写方式によるカラー画像形成装置は、直接転写方式のものより形成画像安定性の点で有利である。各色に対応した像担持体上の単色現像画像を次工程で転写する際、必ず現像剤の重ね合わせを行なわなければならない。直接転写方式では、像担持体から転写材に現像剤が転写されるので、転写材の物性・厚み・コシなどによって転写環境が異なり、重ね合わせに際して不安定になってしまう。転写材の搬送性も画像に影響を及ぼしてしまう。転写材の吸着力によっては、既に転写材へ転写された現像剤が下流の像担持体へ逆転写してしまう恐れもある。それに対して中間転写方式では、重ね合わせ工程での転写対象が常に同じ物体なので、安定した重ね合わせ画像を得ることができるのである。そして、中間転写体から転写材へは一括して画像転写されるので、最悪条件の転写材に対して転写条件を設定しておけば良いのである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
直接転写方式のカラー画像形成装置では、各単色の像担持体から転写材に直接転写させるので、像担持体が転写材の搬送機能を兼ねなければならない。例えば、転写材搬送経路において、像担持体転写部直前と直後の搬送手段(搬送ローラなど)間の距離に対し、搬送方向に短い転写材をこれらの搬送手段のみで搬送することはできない。つまり、像担持体が回転して転写材搬送することが必要なのである。
【０００７】
すべての像担持体が回転しており、なおかつ、画像により現像剤を吸着する必要のない像担持体がある場合、像担持体のための清掃手段によって、像担持体劣化が促進されてしまう。例えば清掃手段として、像担持体にブレード形状のゴムを押し付ける方法がある。像担持体表面にゴムを摺擦することによって、現像剤をかき取っている。像担持体上に現像剤が微量でも残っていれば、像担持体とゴムブレードの摩擦力は軽減される。現像剤がほとんど残っていない場合は、摩擦力が大きくなってしまい、像担持体削れやブレードめくれが発生しやすくなる。
【０００８】
また、中間転写方式のカラー画像形成装置にも、同様なことが言える。中間転写方式では前述のように、像担持体による転写材搬送機能は必要ない。ただ、像担持体と中間転写体が常に当接している場合において、画像形態により現像剤の吸着していない像担持体の回転を停止させると、回転している中間転写体と摺動することになる。この摺擦面で、像担持体や中間転写体の削れ、そして中間転写体上の画像こすれを起す可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、複数の現像装置のうち、画像に関与しない現像装置の像担持体と中間転写体を、転写位置において互いに離間させることによって解決できる。
【００１０】
移動しない像担持体に対して、中間転写体が離間移動する場合もあるし、またその逆で移動しない中間転写体に対して、像担持体が移動する場合もある。両者が移動する場合もある。
【００１１】
選択的に離間される像担持体と中間転写体では互いの接触が無くなって、それらの部材の削れ・磨耗が起きにくくなる。また、離間されていない現像装置によって形成された画像が中間転写体に転写され、画像に関与しない下流の像担持体にこすれることも無くなるのである。
【００１２】
このようにして、画像形成装置の寿命を延ばしても、良好な画像を得ることができるのである。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、中間転写体を持つカラー画像形成装置において、以下のような効果が得られる。
【００１４】
像担持体から中間転写体へ画像転写が行なわれる箇所において、画像に対応して選択的に像担持体と中間転写体を相対離間する。これにより、像担持体と中間転写体の摺擦による損傷を未然に防ぐことができる。また、使用しない像担持体を回転停止させることによって、像担持体とクリーニング手段(ゴムブレードなど)の摺動が行なわれなくなり、それらを損傷することがなくなる。
【００１５】
さらに、像担持体の回転を停止すると、現像剤を攪拌する必要が無くなる。現像剤は撹拌されるほど画像形成に対する劣化が促進されてしまう。回転や撹拌がなければ現像剤の品質低下を抑制することができる。
【００１６】
よって、この発明の効果として、中間転写体、像担持体やそのクリーニング手段の寿命を延ばすことができるのである。また、現像剤の品質低下を抑制することも期待できるのである。
【００１７】
これら像担持体と中間転写体の離間は、中間転写体に押圧をかける一次転写手段を移動させることによって、実現することができる。中間転写体全体を揺動・移動させると、ベルト駆動カップリングをその揺動に連動させる必要があったり、中間転写体上の現像画像を転写材に一括転写する位置を連動させなくてはならなくなる。これに対し本発明では中間転写体から見て、画像形成に関わる像担持体や転写材への転写位置の相対的な移動を伴わないので、画像形成信頼性が高くなるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１９】
本発明に係る、電子写真方式を利用したカラー画像形成装置の概略構成を図1に示す。なお、一例としたカラー画像形成装置Aは、4色フルカラー画像を形成できるレーザビームプリンタである。
【００２０】
現像剤(例えば、トナー)で可視像化された画像を熱などによって転写材に定着させる過程を経て画像形成を行なうカラー画像形成装置Aは、第1の像担持体としてドラム型の電子写真感光体である、感光ドラム1Y、1M、1C、1BKを備えている。感光ドラム1(Y、M、C、BKに対して共通な場合、これらの記号は省略)は駆動手段(図示せず)によって、例えば反時計周りに回転駆動されるようになっている。
【００２１】
感光ドラム1の表面を均一に帯電させる帯電装置2(Y、M、C、BK)、画像情報に基づいて光源(例えば、レーザ光やLED光)を点滅させ、感光ドラム1上に静電潜像を形成する露光装置3、感光ドラム1上の静電潜像にトナーを付着させて現像化する現像装置4(Y、M、C、BK)、感光ドラム1上のトナー像が転写される第二の像担持体として中間転写ユニット5などが設置されている。この場合の中間転写体5bはベルト形状であり、時計回りに回転している。
【００２２】
感光ドラム１を含む現像装置４は中間転写ユニット5に対して、並列に固定配置されている。感光ドラム1上の静電潜像を現像する現像装置4は、4色のトナーを収容する4つの現像剤収容部を有している。各現像剤収容部には、表面に現像剤であるトナーを担持するとともに、現像剤収容部が感光ドラム1と対峙したときに感光ドラム1と対向する現像剤担持ローラ4aが設けられており、現像剤担持ローラ4aにより感光ドラム1上の静電潜像を現像化できるようになっている。
感光ドラム1上の現像画像を対向した一つの中間転写体ユニット5に各色順次転写、重ね合わせることにより、中間転写体5b上に静電吸着された一つのフルカラー現像画像が形成される。なお、感光ドラム1から中間転写ベルト5bにトナーを転写させるために、感光ドラムに対して電気バイアスを発生させる転写手段5d(Y、M、C、BK)を、ベルトを挟んで感光ドラムの反対側に設けている。
【００２３】
中間転写体5b上に一つの現像画像を形成した後、中間転写体5bは転写材へ現像画像を転写させる場所Eまでさらに回転する。転写材収納箱6内の転写材は、給搬送装置7によって所定のタイミングで前記転写場所Eへ供給される。この転写場所Eでは、転写ベルト5bに対して電気バイアスを発生させる転写手段5eを、転写材を挟んで転写ベルト5bの反対側に設けている。
【００２４】
このように静電吸着力を利用して、トナー画像を転写材まで転写させる。さらに、転写材へトナー像を固定化させるために、転写材は定着装置へと搬送される。定着装置では熱・圧力などを利用して、転写材上のトナーを溶融・定着させるのである。
【００２５】
定着装置8を通過した転写材は搬送ユニット9により、排紙トレイ10に排出される。なお、曲線20は転写材の搬送経路を示している。
【００２６】
従来のカラー画像形成装置では、図8の概略断面図に示すような転写材へ直接転写する方式のものがある。装置上側から定着装置58、露光装置53、現像装置および第一の像担持体である感光ドラム51、転写材を静電吸着・搬送する静電ベルト55、転写材収納部56の順で配置されている。
【００２７】
画像に応じた露光装置53からの照射光によって、像担持体51上に静電潜像を形成する。その潜像は回転隣接する現像装置からの現像剤によって現像化される。また同時に、転写材収納部56のピックアップローラ56cによって転写材を一枚取り出し、搬送手段56aを通って静電ベルトユニット55へ供給される。転写材がおのおのの像担持体51を通過するタイミングで、像担持体51上の現像を転写材へ転写する。この場合、高電圧や圧力によって、像担持体の現像画像を転写材へと移動させる。現像画像を担持した転写材は定着装置58を通過することによって、熱・圧力で現像剤を転写材へ定着される。現像定着された転写材は排出紙収納部60へと搬送され、現像画像として得られるのである。
【００２８】
この従来例において、転写材へ画像転写する経路では、転写材を像担持体51と静電ベルト55で挟みこむようにして、転写材を搬送している。現像画像を担持していない像担持体、すなわち現像剤が載っていない像担持体も、転写材を搬送するために転写材や静電ベルトと接触しなければならない。
【００２９】
そのため、現像剤を担持していない像担持体は常に摺擦されることによって、像担持体や静電ベルトの損傷が起こりやすい。
【００３０】
また、図9、図10は現像剤の様子を模式的に表わしたものである。像担持体からの転写対象は転写材でも中間転写体でも同様であり、転写しきれない現像剤を像担持体から除去するために、ブレード状ゴム59を像担持体に押し当てて清掃している。図9のように、像担持体上に少しでも現像剤が残っていれば、像担持体51とゴムブレード59の摩擦力は小さい。しかし、図10のように、像担持体上にほとんど現像剤が無い状態で、ゴムブレードを押し当てると、それらの間の摩擦力は大きくなってしまう。それによって、像担持体の表面削れやゴムブレード傷付きが促進され、形成画像不良を引き起こす恐れがある。
【００３１】
本発明によれば、中間転写方式を利用したカラー画像形成装置において、画像形成部の損傷を促進することなく、かつ良好な画像を得ることができる。
【００３２】
図2、図3に本発明の概略図を示す。
【００３３】
図2では、複数の現像装置および像担持体全てが画像形成を行なっている状態である。一次転写部材5dが中間転写ベルト5bを各色に対応した像担持体1(Y、M、C、BK)へ押し付けている。この接触および高電圧バイアスを利用して、像担持体1上の現像画像を中間転写体5bに転写する。
【００３４】
図3では、例えばブラック色のみの画像形成のため、フルカラー画像形成装置を稼動させる場合を示している。使用しない色、イエロー・マゼンタ・シアンに対して、それぞれ一次転写部材5dを移動し、像担持体1と中間転写体5bを離間させている。この構成をとることによって、使用しない像担持体1Y・1M・1Cと中間転写ベルト5bは摺擦しなくなり、互いが損傷することがなくなる。
【００３５】
さらに、使用しない像担持体の回転を停止させておけば、ゴムブレード(これらの図には示していない)による像担持体への回転摺動が行われなくなる。像担持体やゴムブレードの損傷もなくなるのである。
【００３６】
また本発明では、像担持体から中間転写体への画像転写のための転写手段5dには、帯電ローラを採用することが適している。例えば画像転写のためにコロナ帯電を利用すると、像担持体と中間転写体の離間空間に残留イオンが存在する可能性がある。そのため、離間していたとしても、現像剤が高電圧に引かれて転写してしまう恐れがある。それに対して帯電ローラでは、空間内の残留イオンのほとんど無く、接触していなければ転写することはない。
【００３７】
（第一の実施例）
本発明の第一の実施例を図4、図5に示す。
【００３８】
図4に示すように、一次転写部材5dY・5dM・5dCは揺動ホルダー21に支持されている。5dBKは黒色用の一次転写部材である。その揺動ホルダー21は支点26を中心に回転可能で、かつ、連結軸22aによって回転規制されている。図4ではすべての現像装置が稼動している状態で、すべての一次転写部材が中間転写ベルト5bを各色に対応した像担持体に押し付けている。
【００３９】
図5はブラック色(BK)のみの画像を形成している状態を示している。連結部材22が回転などによって連結軸22aを移動させると、揺動ホルダー21が支点26を中心に回転させられる。
【００４０】
同時に、揺動ホルダー21に支持されている一次転写部材5dY・5dM・5dCは像担持体方向への押圧がなされなくなり、中間転写ベルト5bが相対的に像担持体から離間する。
【００４１】
このようにして、像担持体や中間転写体などの損傷を防ぐことができるのである。
【００４２】
（第二の実施例）
図6・図7に本発明の第二の実施例を示す。図6に示すように、一次転写部材5dY・5dM・5dCはそれぞれ転写ホルダー25Y・25M・25Cに支持されている。これらの転写ホルダーは、例えば常に像担持体方向へ付勢されている(付勢手段は図示せず)。また、カムスライダー23の上下動によって、転写ホルダー25Y・25M・25Cは水平方向に移動させられる。図6ではすべての現像装置が稼動している状態で、すべての一次転写部材が中間転写ベルト5bを各色に対応した像担持体に押し付けている。
【００４３】
図7はブラック色のみの画像を形成している状態を示している。カムスライダー23が上方向へ移動し、転写ホルダー25Y・25M・25Cを向かって右方向へ移動させている。これにより、転写ホルダー25Y・25M・25Cはそれぞれ像担持体への押圧をしなくなり、像担持体1Y・1M・1Cと中間転写ベルト5bは相対的に離間するのである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係るカラー画像形成装置の概略断面図を示す。
【図２】本発明の概略図で、すべての現像装置が稼動している状態を示す。
【図３】本発明の概略図で、選択的に現像装置が稼動している状態を示す。
【図４】本発明の第一の実施例で、すべての現像装置が稼動している状態を示す。
【図５】本発明の第一の実施例で、選択的に現像装置が稼動している状態を示す。
【図６】本発明の第二の実施例で、すべての現像装置が稼動している状態を示す。
【図７】本発明の第二の実施例で、選択的に現像装置が稼動している状態を示す。
【図８】従来例のカラー画像形成装置の概略断面図を示す。
【図９】従来例の、現像剤を伴う現像過程および転写過程を示す。
【図１０】従来例の、現像剤を伴わない現像過程および転写過程を示す。
【符号の説明】
【００４５】
１  感光ドラム(像担持体)
４  現像装置
５  中間転写ユニット
５ｂ  中間転写ベルト
５ｄ  一次転写手段
２１  揺動ホルダー
２３  カムスライダー
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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