| 【発明の名称】 |
画像形成装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】吉田 康美
【住所又は居所】東京都大田区下丸子３丁目３０番２号 キヤノン株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】カラー画像形成装置をベースマシンとしたモノクロ画像形成装置は、最大通紙サイズより長い周長の中間転写ベルト１２ａを備えているため、ファーストコピータイムが長くなってしまう。そこで、モノクロ画像形成装置としては本来必要のない中間転写ベルトをはずすという改造を施すと、ファーストコピータイムは短縮されるが、感光ドラムの回転方向が逆となり、クリーナー装置や現像装置やそれらを駆動する駆動部も変更しなければならないという課題があった。
【解決手段】中間転写体を備えた画像形成装置において、周長の長い第１の中間転写ベルトを備えた第１の形態と、第１の中間転写ベルトの周長より短い第２の中間転写ベルトを備えた第２の形態と、の少なくとも二つの形態をとることを可能に構成したので、カラー画像形成装置とモノクロ画像形成装置を最適な構成に仕上げることができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 回転可能な無端状の像担持体と、前記像担持体上に任意の色のトナー像を形成するための少なくともひとつの現像装置と、前記像担持体上のトナー像を一次転写する一次転写領域と、転写された前記トナー像を転写紙に二次転写する二次転写領域との間を連続的に移動する、回転可能な無端状の中間転写体と、を備えた画像形成装置であって、周長の長い第１の中間転写体を備えた第１の形態と、第１の中間転写体の周長より短い第２の中間転写体を備えた第２の形態と、の少なくとも二つの形態をとることを可能とすることを特徴とした画像形成装置。
【請求項２】 第１の中間転写体の周長は、通紙可能な最大通紙サイズの長さより長いことを特徴とした請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】 第１の形態での一次転写領域から二次転写領域までの長さをＸ１、第２の形態での一次転写領域から二次転写領域までの長さをＸ２、とした場合、Ｘ１＞Ｘ２となるように、各々の中間転写体を配置することを特徴とした請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】 第１の形態では、複数の現像装置から複数のトナー像を像担持体上に形成し、そのトナー像を中間転写体上に重ね合わせ、重ね合わせたトナー像を転写紙上に一括転写してカラー画像を形成する構成とし、第２の形態では、ひとつの現像装置から１色のトナー像を前記像担持体上に形成し、そのトナー像を中間転写体に転写し、前記中間転写体上のトナー像を転写紙上に転写して単色画像を形成する構成とした、ことを特徴とした請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の画像形成装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式、静電記録方式等を採用する画像形成装置、特に中間転写体を具備したカラー及びモノクロ画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、色ずれのないカラー画像を得ることを目的とし、中間転写体としての中間転写ベルトを用いた画像形成装置が提案されている。
【０００３】図１は中間転写ベルトを用いた画像形成装置を示す。図において、１は、画像形成装置としてのデジタルカラー画像形成装置のシャーシであり、その内部に各構成要素が配置されている。２は、リーダーであり、シャーシ１の上面の原稿載置板上に載置された原稿の画像情報を読み取る。３は、像担持体としての感光ドラムであり、矢印Ａ方向に回転可能にシャーシ１に支持されている。４は、帯電ローラであり、感光ドラム３の表面を一様に帯電する。５は、レーザー書き込み装置であり、このレーザー書き込み装置５から照射されたレーザー光は、ミラー６により折り曲げられて感光ドラム３の表面を露光する。
【０００４】７は、ブラックトナーが内包された第１の現像装置である。この第１の現像装置７は、感光ドラム３に対向するように現像スリーブ７ｂを備えている。８は、第２色目のトナーとしてマゼンタトナーが内包された現像装置であり、現像スリーブ８ｍを有している。９は、第３色目のトナーとしてシアントナーが内包された現像装置であり、現像スリーブ９ｃを有している。１０は、第４色目のトナーとしてイエロートナーが内包された現像装置であり、現像スリーブ１０ｙを有している。
【０００５】これ等の現像装置８〜１０は、各現像装置が回転して切り換え可能なロータリー式カラー現像ユニット１１を構成している。ロータリー式カラー現像ユニット１１は、それぞれの色の現像を行なうときに、それぞれの色の現像スリーブが感光ドラム３に対向するように回転制御される。
【０００６】１２ａは、中間転写ベルトであり、ローラ１３〜１６に掛け渡されて矢印Ｂ方向に回転駆動される。１７は、感光ドラム３上のトナーが中間転写ベルト１２ａに転写される第１転写領域である（感光ドラム３と中間転写ベルト１２ａが接する部分）。１８は、中間転写ベルト１２ａ上のトナーが転写紙に転写される第２転写領域である（転写紙と中間転写ベルト１２ａが接する部分）。１９は、２次転写ローラであり、中間転写ベルト１２ａに対して圧接及び離間が可能となっている。
【０００７】２０は、感光ドラム３上に残留したトナーを回収するクリーニング装置である。２１は、第２転写領域に転写紙を送り込む給紙装置である。２１は、転写紙上のトナーを永久画像として定着させる定着装置である。
【０００８】次に、上述のデジタルカラー画像形成装置が、カラー画像を形成するときの動作について説明する。
【０００９】まず、リーダー２により所望の画像を読み込む。次に感光ドラム３は、その表面が帯電ローラ４により一様に帯電される。次に読み取った画像情報に応じた情報がレーザー書き込み装置５により感光ドラム３上に露光され、感光ドラム３上に潜像が形成される。この静電潜像は、まずブラック用現像装置７により現像され、可視化される。可視化された第１のトナー像は、第１転写領域１７の位置で中間転写ベルト１２ａに一次転写される。なお、一次転写が終了した後に感光ドラム３に残留したトナーは、クリーニング装置２０に回収される。
【００１０】上記と同様の工程をあと３回繰り返すことにより、中間転写ベルト１２ａ上に重ね合わされたトナー像が形成される。即ち、ロータリー式カラー現像ユニット１１が順次回転しながら、マゼンダトナーにより現像された第２のトナー像、シアントナーにより現像された第３のトナー像、イエロートナーにより現像された第４のトナー像が順次中間転写ベルト１２ａに転写・積層される。
【００１１】このような中間転写ベルト１２ａに複数の画像を重ね合わせて画像を作る構成上、中間転写ベルト１２ａの周長は、最低でも画像の長さより長くなければならない。即ち、中間転写ベルト１２ａの周長は、最低でも通紙可能な最大サイズの転写紙の長さより長く設定する必要がある。例えば、最大通紙サイズがＪＩＳ−Ａ３（紙長さ４２０ｍｍ）である場合には、転写ベルト１２ａの周長は、最低でも４２０ｍｍ以上に設定しなければならない。
【００１２】その後、中間転写ベルト１２ａに対して離間状態にあった２次転写ローラ１９が中間転写ベルト１２ａに対して圧接状態となり、給紙装置２１から所定のタイミングで第２転写領域１８に給送されてくる転写紙上にトナー像が一括転写（２次転写）される。その後、転写紙は定着装置２２に搬送されてトナー像が永久定着され、転写紙は画像形成装置外に排出される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】近年、環境問題が大きくクローズアップされており、画像形成装置を開発・販売するメーカーとしても、リユース・リサイクルを推進したり、廃棄物を最小限にしたりすることはたいへん重要になってきている。
【００１４】一方、市場のニーズは多種多様となってきており、様々な仕様の画像形成装置が要求されている。メーカーとしても市場の要求に応じるために多種多様な装置を製作・販売してきた。例えば、類似した仕様であっても、カラー画像形成装置とモノクロ画像形成装置では最適構成が異なるため、全く違う構成になってしまうことが多かった。
【００１５】ところが、多種多様の構成の装置を製造するということは、部品の点数も増え、したがって部品を製造するための金型も増えていく。部品の種類が増加するということは、転用・流用が困難になっていくということであり、リユース・リサイクルの推進を妨げることとなる。また、部品を作るための金型が多くなるということは、最終的には廃棄物が増えるということに他ならない。
【００１６】そのために、ひとつのベースマシンからできるだけ変更を少なくして多種多様のマシンを作り、部品の数・金型の数をできるだけ少なくすることが望ましい。例えば、前述した中間転写ベルトを用いたデジタルカラー画像形成装置においては、図３に示すように、ロータリー式カラー現像ユニット１１をはずして、中間転写ベルト１２ａにブラックトナーのみを転写して画像を作成するようにすれば、類似仕様のモノクロ画像形成装置を仕立てることができる。このように仕立てられたモノクロ画像形成装置は、リユース・リサイクル対応、及び廃棄物の削減という意味で、充分に環境配慮された画像形成装置であるといえる。
【００１７】しかしながら、このように仕立てられたモノクロ画像形成装置は、モノクロ画像形成装置単体としての仕様的には不満足な部分が発生する。その点について以下に説明する。
【００１８】カラー画像形成装置をベースマシンとした図３に示したモノクロ画像形成装置は、中間転写ベルト１２ａを備えている。カラー画像形成装置として最適化された中間転写ベルトは、画像を重ね合わせるために最大通紙サイズより長い周長となっている。即ち、第１転写領域１７から第２転写領域１８までの距離Ｘ１も、モノクロ画像形成装置としては必要以上に長くなっている。第１転写領域１７で転写されたトナー像は、第２転写領域１８までＸ１の距離を移動しなければ転写紙に転写されないため、中間転写ベルトを備えたモノクロ画像形成装置は該中間転写ベルトを持たないモノクロ画像形成装置に比べると、トナー像がＸ１の距離を移動する時間だけファーストコピータイムが長くなってしまう。
【００１９】一方、モノクロ画像形成装置としては本来必要のない中間転写ベルトをはずすという改造を施すと、図４に示すように、ファーストコピータイムは短縮されるが、感光ドラムの回転方向が逆となり、クリーナー装置や現像装置やそれらを駆動する駆動部も変更となってしまう。したがって部品種類や金型の数も多くなってしまい、当初の目的である環境配慮的に不十分なものとなってしまうという問題があった。
【００２０】本発明は上記のような問題を解消するためになされたもので、カラー画像形成装置としての仕様、モノクロ画像形成装置としての仕様を十分満足した上で、リサイクル・リュースを推進し、廃棄物を減少させて環境配慮対策を図った画像形成装置を得ることを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を有することを特徴とする画像形成装置である。
【００２２】（１）回転可能な無端状の像担持体と、前記像担持体上に任意の色のトナー像を形成するための少なくともひとつの現像装置と、前記像担持体上のトナー像を一次転写する一次転写領域と、転写された前記トナー像を転写紙に二次転写する二次転写領域との間を連続的に移動する、回転可能な無端状の中間転写ベルトと、を備えた画像形成装置であって、周長の長い第１の中間転写ベルトを備えた第１の形態と、第１の中間転写ベルトの周長より短い第２の中間転写ベルトを備えた第２の形態と、の少なくとも二つの形態をとることを可能とすることを特徴とした画像形成装置。
【００２３】（２）第１の中間転写ベルトの周長は、通紙可能な最大通紙サイズの長さより長いことを特徴とした（１）に記載の画像形成装置。
【００２４】（３）第１の形態での一次転写領域から二次転写領域までの長さをＸ１、第２の形態での一次転写領域から二次転写領域までの長さをＸ２、とした場合、Ｘ１＞Ｘ２となるように、各々の中間転写ベルトを配置することを特徴とした（１）に記載の画像形成装置。
【００２５】（４）第１の形態では、複数の現像装置から複数のトナー像を像担持体上に形成し、そのトナー像を中間転写ベルト上に重ね合わせ、重ね合わせたトナー像を転写紙上に一括転写してカラー画像を形成する構成とし、第２の形態では、ひとつの現像装置から１色のトナー像を前記像担持体上に形成し、そのトナー像を中間転写ベルトに転写し、その中間転写ベルト上のトナー像を転写紙上に転写して単色画像を形成する構成とした、ことを特徴とした（１）〜（３）のうちのいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００２７】図１は、中間転写ベルトを用いた本発明画像形成装置の第１の形態としてのデジタルカラー画像形成装置である。このデジタルカラー画像形成装置は、前述の従来例と構成・作動は前記従来装置と全く同じなので、説明を省略する。
【００２８】図２は、中間転写ベルトを用いた本発明画像形成装置の第２の形態としてのデジタルモノクロ画像形成装置である。第１の形態と同じ部分は、同符号を付して重複説明を省略する。
【００２９】第１の形態との差異は、基本的に以下の２点である。
【００３０】第１は、ロータリー式カラー現像ユニット１１を削除したことである。これにより、モノクロ画像形成装置として不必要な部品を使わずにすみ、余分な廃棄物の発生を抑えることができる。
【００３１】第２は、中間転写ベルト１２ｂの周長を短くしたことである。その際、他のプロセス要素や紙送り要素の配置には全く変更を加えず、中間転写ベルト１２ｂの周長のみ短くした。また、中間転写ベルト１２ｂは、ローラ１３〜１５の位置等を変更せず、ローラ１６のみを削除することにより周長短縮を実現した。
【００３２】即ち、第１転写領域１７及び第２転写領域１８の位置を同じにしたまま、第１転写領域１７から第２転写領域１８までの距離を短縮（Ｘ２）することにより、中間転写ベルト周長の短縮を実現した。こうすることによって、モノクロ画像形成装置としての第２の形態の画像形成装置は、カラー画像形成装置としての第１の形態の画像形成装置より、Ｘ１−Ｘ２の距離分だけファーストコピータイムは短くすることができる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、中間転写体を備えた画像形成装置において、周長の長い第１の中間転写体を備えた第１の形態と、第１の中間転写体の周長より短い第２の中間転写体を備えた第２の形態と、の少なくとも二つの形態をとることを可能とするように構成したので、最小の部品・構成の変更で、最適な仕様をもつカラー画像形成装置とモノクロ画像形成装置を仕立て上げることができる。即ち、市場のニーズに充分に答える仕様を持つ複数の画像形成装置を効率よく開発・提供でき、またリユース・リサイクルや廃棄物の削減も配慮した環境にやさしい画像形成装置を開発・提供できるという効果がある。
【００３４】また、本発明によれば、第１の中間転写体の周長を、通紙可能な最大通紙サイズの長さより長く構成したので、カラー画像形成を精度良く行うことができるという効果がある。
【００３５】また、本発明によれば、第１の形態での一次転写領域から二次転写領域までの長さをＸ１、第２の形態での一次転写領域から二次転写領域までの長さをＸ２、とした場合、Ｘ１＞Ｘ２となるように、各々の中間転写体を配置するように構成したので、モノクロ画像形成装置におけるファーストコピータイムの短縮化を図ることができるという効果がある。
【００３６】また、本発明によれば、第１の形態では、複数の現像装置から複数のトナー像を像担持体上に形成し、そのトナー像を中間転写ベルト上に重ね合わせ、重ね合わせたトナー像を転写紙上に一括転写してカラー画像を形成する構成とし、第２の形態では、ひとつの現像装置から１色のトナー像を前記像担持体上に形成し、そのトナー像を中間転写ベルトに転写し、その中間転写ベルト上のトナー像を転写紙上に転写して単色画像を形成するように構成したので、カラー画像およびモノクロ画像の形成を精度よく行うことができるという効果がある。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１００７
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
【住所又は居所】東京都大田区下丸子３丁目３０番２号
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| 【出願日】 |
平成１３年７月１１日（２００１．７．１１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８６８１８
【弁理士】
【氏名又は名称】高梨 幸雄
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| 【公開番号】 |
特開２００３−２９５３９（Ｐ２００３−２９５３９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年１月３１日（２００３．１．３１） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−２１０５０５（Ｐ２００１−２１０５０５） |
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