(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、該感光体に各色の画像を露光して潜像を形成する露光装置と、前記感光体に形成された潜像をそれぞれ対応する色のトナーにより現像し複数のトナー像を形成する複数の現像装置と、前記形成された各トナー像が繰り返し一次転写されてカラー画像が形成される中間転写体と、前記形成されたカラー画像を記録媒体表面に二次転写させる転写体と、前記中間転写体の残留トナーを除去するクリーニング装置とを有するカラー画像形成装置において、前記カラー画像形成可能な最大画像長の半分以下のサイズの前記記録媒体を連続して画像形成する場合に、前記潜像及びトナー像を形成する現像プロセスを連続して実施する第１のモードと、前記現像プロセスの途中に前記現像プロセスを休止させる休止プロセスを取り入れる第２のモードとを備え、前記第２のモードは、前記中間転写体上に前記記録媒体のサイズ複数枚分のカラー画像を同時画像形成し、前記同時画像形成する最後の記録媒体の画像の最後に画像形成する色の前記現像プロセス前と、次に同時画像形成する最初の記録媒体の画像の最初に画像形成する色の前記現像プロセス前とに休止プロセスを取り入れ、前記最後に画像形成する色の前記現像プロセス前の前記休止プロセスでは、直前の記録媒体の二次転写および前記中間転写体のクリーニングを実施し、概ね前記二次転写およびクリーニング終了後に前記最後に画像形成する色の前記現像プロセスと一次転写を行なうとともに、前記次に同時画像形成する最初の記録媒体の画像の最初に画像形成する色の前記現像プロセス前の休止プロセスでは、前記最後の記録媒体の画像の最後に画像形成する色の一次転写と、概ね前記最後の記録媒体の前記二次転写および前記中間転写体のクリーニングを行う高速・高画質モードであることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第１のモードは、前記記録媒体の次頁目の一次転写を前頁目の二次転写及びクリーニング中に行う高速モードであることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項３】
請求項２において、前記高速モードでは、前記中間転写体上に前記記録媒体のサイズ複数枚分のカラー画像を形成することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置において、前記感光体は、５つの回転可能な軸によって張架された感光体ベルトであり、２つの前記軸により前記感光体ベルトと前記中間転写体を接触させながら前記感光体ベルトと同期回転する中間転写体の表面に前記感光体ベルト上に形成された各色のトナー像を一次転写することを特徴とするカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像形成装置に係わり、特に中間転写体の負荷変動による画質劣化が防止できるカラー画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラー画像を得るための画像形成方法として、異なる複数色のトナー像を１色ずつ潜像保持手段から中間転写体に一次転写することを順次繰り返して中間転写体上に複数色のカラー画像を形成し、このカラー画像を記録媒体上に二次転写してカラー画像を形成する方法が提案されている。
【０００３】
このような中間転写体を用いた画像形成装置の例として、特開平1−198773 号公報に開示されているような、中間転写体に従動式の円筒ドラムを用いたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
中間転写体を用いる方法では、画像形成の高速化のために、記録媒体サイズが小さいとき複数枚の画像形成を同時に中間転写体上に形成することが行われている。しかし、この方法は、複数枚の中の前頁目の画像形成終了後に断続的に発生する外部負荷が、同時に画像形成中の次頁目の画像の画質に影響を及ぼす。
【０００５】
中間転写体は、記録媒体への前頁目の二次転写後で、かつ次頁目の一次転写の前に、中間転写体上の残留トナーを除去する必要がある。複数回の一次転写によって中間転写体上にカラー画像を形成する場合、残留トナーを除去するクリーニング装置は、カラー画像形成中はトナー像への干渉を防ぐために中間転写体から離れており、記録媒体への二次転写終了領域では接触し作動する。このため、クリーニング動作は、中間転写体に対しては断続的な外部負荷となる。
【０００６】
また、転写ローラ等の中間転写体への加圧を必要とする二次転写手段を用いる場合で、複数回の一次転写を必要とするカラー画像を形成する場合、カラー画像形成中はトナー像への干渉を防ぐために転写ローラ等を中間転写体から離し、二次転写時に接触させ作動させるようになっており、これが中間転写体に対して断続的な外部負荷となる。
【０００７】
これらの外部負荷が中間転写体に断続的に作用する場合、中間転写体には外部負荷による速度変動が生じ、潜像保持手段である感光体の速度変動につながる。この速度変動時に次頁目の一次転写や二次転写を行うと、画像に位置ズレが発生し、この位置ズレによって色ズレと呼ばれるトナー像の重ね合わせのズレが生じる。
【０００８】
この色ズレにより画質が劣化し、所望の画像が得られない事態となる。このため、負荷変動，速度変動をおさえることが必要となるが、負荷変動自体をなくすることはできず、大きな技術的課題となっている。
【０００９】
本発明の目的は、中間転写体の負荷変動の影響による画像の色ずれを低減し、かつ高速印字も可能なカラー画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明におけるカラー画像形成装置の特徴とするところは、カラー画像形成可能な最大画像長の半分以下のサイズの記録媒体を連続して画像形成する場合に、潜像及びトナー像を形成する現像プロセスを連続して実施する第１のモードと、現像プロセスの途中に現像プロセスを休止させる休止プロセスを取り入れる第２のモードとを設定することにある。或いは、通常モードと高精細モードを有し、さらに、通常モードと高精細モードの一方を選択するボタンを有する。或いは、通常モード及び二次転写の時に一次転写しないモードを有する。
【００１１】
好ましくは、前記第１のモードは、前記記録媒体の次頁目の一次転写を前頁目の二次転写及びクリーニング中に行う高速モードであり、前記第２のモードは、前記記録媒体の次頁目の一次転写を、前頁目の二次転写及びクリーニング終了後に行う高画質モードである。
【００１２】
好ましくは、前記第２のモードは、前記中間転写体上に前記記録媒体のサイズ複数枚分のカラー画像形成を行い、前記記録媒体の２頁目以降の画像の最後に画像形成する色の画像形成時間のタイミングをずらし、次頁目の最後に画像形成する色の潜像形成及び一次転写を、前頁目の二次転写及びクリーニング終了後に行う高速・高画質モードである。
【００１３】
好ましくは、前記高速モードでは、前記中間転写体上に前記記録媒体のサイズ複数枚分のカラー画像を形成し、前記高画質モードでは、前記中間転写体上に前記記録媒体のサイズ１枚分のカラー画像を形成する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例に係るカラー画像形成装置を、図を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施例に係わるカラー画像形成装置であるカラーレーザープリンタの内部構造概略図を示す。
【００１５】
本体１の中央部に５つの回転可能な軸によって帳架された感光体ベルト２が設けられている。感光体ベルト２はＸ方向に動くようになっている。感光体ベルト２の近辺には、Ｘ方向に沿って順番に感光体帯電器３，露光装置４，現像装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、中間転写体６等が設けられている。
【００１６】
また、中間転写体６の回りには、クリーニング装置９，記録媒体剥離装置８，記録媒体１１への二次転写装置である転写ローラ７等が設けられている。
【００１７】
また、記録媒体１１のサイズに基づいて、画像形成プロセスを制御する制御装置１５が設けられている。
【００１８】
感光体ベルト２は、導電層に所定の電位を印加された状態で一定の速度に制御されながらＸ方向に回転する。この時、感光体帯電器３により一様に帯電され、各色の画像信号に従って、露光装置４から露光される。
【００１９】
感光体ベルト２は、露光により表面電位が変化し、各色に対する静電潜像が順次形成される。この潜像は各色に対応した現像装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄのいずれか１つによって現像され、各色のトナー像が形成される。
【００２０】
感光体ベルト２上に形成された各色のトナー像は感光体ベルト２の表面と接触しながら同期回転する中間転写体６の表面に一次転写される。中間転写体６には、トナーが感光体ベルト２表面から中間転写体６表面に吸着されるように感光体ベルトとの電位差を持たせてある。
【００２１】
中間転写体６は、圧力，摩擦等により感光体ベルト２に従動している。
【００２２】
中間転写体６へのトナー像の一次転写を色の数だけ複数回繰り返すことによって、中間転写体６上には複数色のトナーが重ね合わされたカラー画像が形成される。
【００２３】
中間転写体６上にカラー画像が形成された後、二次転写手段である転写ローラ７によって記録媒体１１表面へ二次転写される。
【００２４】
転写ローラ７は、記録媒体１１を中間転写体６に押し付け、電圧を印加し、電気的吸着力と圧力によってトナー像を記録媒体１１に二次転写する。転写ローラ７は、中間転写体６上にカラー画像が形成されている間は中間転写体６から離れることにより、トナー像への干渉を防ぎ、記録媒体１１への二次転写時のみ中間転写体６に接触作動する。
【００２５】
中間転写体６から記録媒体１１への二次転写後、記録媒体１１は記録媒体剥離装置８によって中間転写体６から剥離され、記録媒体１１上のカラー画像は定着装置１０によって定着される。
【００２６】
クリーニング装置９は、中間転写体６から記録媒体１１への二次転写後、中間転写体６上に残留しているトナーを除去する。クリーニング装置９は、中間転写体６上にカラー画像が形成されている間は中間転写体６から離れてトナー像への干渉を防ぎ、記録媒体１１への二次転写終了領域で接触作動し、中間転写体６上に残ったトナーを除去する。
【００２７】
制御ブロック図を図２に示す。印字装置本体制御部１００はホストとの間で、データのやりとりをするＩ／Ｆ部，露光，現像，定着部，動力源であるモータ，ソレノイドの駆動部，操作・表示部，給紙制御部、幾つかの検知器等を制御するシーケンス制御部と用紙反転制御部から構成されている。
【００２８】
図３〜図５は、本発明の一実施例に係わる図１の制御装置１５で制御する画像形成時のタイムチャートを示す。
【００２９】
図３〜図５では、現像プロセスを潜像形成とトナー像形成の２つに分けて表示している。また、図３及び図５のように、カラー画像形成可能な最大画像長の半分以下の記録媒体１１を連続してカラー画像形成する場合、記録媒体１１サイズ２枚分が中間転写体６に画像形成でき、印字速度が２倍になるように構成されている。なお、本発明による連続な画像形成には、画像長未満の休止時間、すなわち画像が形成されないときの時間も含んでいる。
【００３０】
図３は、カラー画像形成可能な最大画像長の半分以下の記録媒体１１に連続してカラー画像形成する場合の画像形成タイムチャートで、高速モードのタイムチャートを示す。カラー画像を連続して形成するには、図３のように、まず感光体ベルト２への現像プロセスの潜像形成をＫ1 ，Ｋ2 ，Ｃ1 …と順番に連続して実行し、続いてトナー像形成を実行する。次に中間転写体６上へのトナー像の一次転写を行う。一次転写は、便宜的に中間転写体６の領域を半分に分け、それぞれＡ面，Ｂ面とし、Ａ面にＫ1 のトナー像、Ｂ面にＫ2 のトナー像を転写し、順次、各色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）のトナー像をＡ面，Ｂ面に転写する。
【００３１】
一次転写に引き続き、中間転写体６に対し外部負荷プロセスになる二次転写及びクリーニングが行われる。
【００３２】
中間転写体６上のＡ面に記録媒体１１のサイズ１枚分、Ｂ面に同じく１枚分のトナー像を形成することにより、中間転写体６の一回転で２枚分のカラー画像を形成することができ、高速な印字が可能となる。
【００３３】
図３では、カラー画像形成可能な最大画像長の半分以下の記録媒体１１を連続してカラー画像形成する場合を例としたが、カラー画像印字可能な最大画像長の１／３サイズあるいは１／４サイズ以下の記録媒体１１を連続してカラー画像形成する場合は同様に中間転写体６上に同時に３枚分あるいは４枚分のカラー画像を形成しても良い。この場合は更に高速な印字が可能となる。
【００３４】
図４は、カラー画像形成可能な最大画像長の半分以下の記録媒体１１に高画質のカラー画像を形成する場合の画像形成タイムチャートで、高画質モードのタイムチャートを示す。図４に示すように、現像プロセスの途中、言い替えれば現像プロセスと次の現像プロセスとの間に休止プロセス（図４の現像プロセスの両矢印による範囲指定のない部分）を取り入れ、記録媒体１１の長さに関わらず中間転写体６上には記録媒体１１のサイズ１枚分のみのカラー画像を形成する。
【００３５】
これにより、概ね次頁目の一次転写を前頁目の二次転写及びクリーニング終了後に行うことができ、この画像形成プロセスでは、次頁目の一次転写に対しては外部負荷の影響がなくなり、色ズレを低減することができる。なお、クリーナー９の位置及び転写ローラ７の位置を調整することにより、より完全に、次頁目の一次転写を前頁目の二次転写及びクリーニング終了後に行うことができるようになるのはいうまでもない。このことは、図５においても同様である。
【００３６】
図５は、カラー画像形成可能な最大画像長の半分以下の記録媒体１１に高速印字でき、かつ高画質のカラー画像を形成する場合の画像形成タイムチャートで、高速・高画質モードのタイムチャートを示す。
【００３７】
図４に示すように、カラー画像形成可能な最大画像長の半分以下の記録媒体を連続してカラー画像形成する場合、中間転写体６上には記録媒体１１のサイズ２枚分のカラー画像形成を同時に行うことができる。
【００３８】
２頁目以降の最後に画像形成する色Ｙ2 に対してと、３頁目の最初に画像形成する色Ｋ3 に対してとの現像プロセスの前に休止プロセスを取り入れることによって画像形成する時間のタイミングをずらし、画像形成する色（図４ではＹ2 及びＫ3)の潜像形成及び一次転写を、前頁の二次転写及びクリーニング終了後に行う。
【００３９】
これにより、潜像形成，一次転写等の外部負荷の影響がなくなり、色ズレを低減することができ、図４の場合よりも高速印字で、かつ高画質のカラー画像を形成することができる。
【００４０】
図５の画像形成プロセスも、図３の場合と同様に、カラー画像形成可能な最大画像長の半分以下の記録媒体１１を連続してカラー画像形成する場合を例としたが、カラー画像印字可能な最大画像長の１／３サイズあるいは１／４サイズ以下の記録媒体１１を連続してカラー画像形成する場合は、同様に中間転写体上６に同時に３枚分あるいは４枚分のカラー画像を形成しても良い。
【００４１】
この場合も２枚分同時画像形成の場合と同様に、２枚目以降の各画像の最終色の画像形成に対してと、次の同時画像形成の最初に画像形成する色（３枚同時の場合は４枚目の最初の画像形成の色、４枚同時の場合は５枚目の最初の画像形成の色）に対してとの現像プロセスの前に休止プロセスを取り入れることによって画像形成する時間のタイミングをずらし、概ね、画像形成する色の潜像形成、一次転写を前頁の二次転写・クリーニング終了後に行うことにより、２枚分同時画像形成の場合と同等の効果を得ることができる。
【００４２】
カラー画像形成において、前述した図３，図４，図５の３種の画像形成プロセスの特徴は、印字速度においては図３＞図５＞図４、高画質においては図４＞図５＞図３であるため、前述した画像形成プロセスの３種を、要求に応じて切り替えることにより、高速，高画質，高速・高画質のカラー画像形成装置とすることができる。
【００４３】
本実施例のカラー画像形成装置でカラー画像形成可能な最大画像長の半分以下の記録媒体を連続して単色画像形成する場合には、トナー像の重ね合わせは行わないので、中間転写体に複数枚分同時に単色画像を形成することができ、高速な印字を行うことができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように、中間転写体の負荷変動の影響による画像の色ずれを低減し画質劣化を抑える高画質モードと、高速な印字が可能な高速モードを、兼ね備えることにより、高品質で、かつ高速印字もできるカラー画像形成装置を提供することができ、顧客要求に幅広く対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係わる画像形成装置の縦断面図である。
【図２】画像形成装置を制御するための制御ブロック図である。
【図３】図１のカラー画像形成装置の画像形成時のタイムチャート図で、高速モードのタイムチャート図である。
【図４】図１のカラー画像形成装置の画像形成時のタイムチャート図で、高画質モードのタイムチャート図である。
【図５】図１のカラー画像形成装置の画像形成時のタイムチャート図で、高速・高画質モードのタイムチャート図である。
【符号の説明】
１…本体、２…感光体ベルト、３…感光体帯電器、４…露光装置、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ…現像装置、６…中間転写体、７…転写ローラ、８…記録媒体剥離装置、９…中間転写体クリーニング装置、１０…定着器、１１…記録媒体、１５…制御装置。
【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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