图像形成装置的制作方法

专利名称：图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种例如以静电复印机和激光打印机为代表的图 像形成装置，更具体地说，涉及一种能够基于减色工艺提供彩色图 像的彩色图像形成装置。
背景技术：
能够基于减色工艺提供彩色图像的彩色图像形成装置已经投 入实际应用并得到广泛4吏用。
日本专利公开出版物(KOKAI)第2005-221870号或日本专利 公开出版物(KOKAI)第2001-296715号中，描述了一种图像形成 装置，在该图像形成装置中，提供黄色(Y)、品红色(M)、和青 色(C)的各种彩色图像的显影单元和提供黑色(BK)图像的显影 单元沿转印带设置成一行。
但是，在这两种出版物描述的图像形成装置中，为了增大用于 特定颜色(例如BK)的显影单元的墨粉体积，将BK显影单元与 邻近该BK显影单元的彩色显影单元之间的间隔i殳定得比其它彩色 显影单元之间的间隔宽时，则从曝光单元到成^f象平面(形成有待转 印到转印带上的图像的感光鼓)的距离改变，使得难于设计曝光单 元
发明内容
本发明的目的在于提供一种图像形成装置，该图像形成装置能 够增加经常用于形成图像的单一颜色的图像输出的墨粉体积。本发明提供了一种图像形成装置，包括第一墨粉图像产生单元，其产生与第一图像光对应的潜像，该 第一图^f象光对应于一种颜色成分而4是供。第二墨粉图像产生单元，其产生与第二图像光对应的潜像，该 第二图像光对应于与提供给第一墨粉图像产生单元的第一图像光 不同的一种颜色成分而提供。曝光单元，其使第 一图像光和第二图像光分别沿一个方向朝向 第一和第二墨粉图像产生单元(连续地)偏转。第一显影单元，位于比一空间更远的外侧区域中，该空间由通 过曝光单元分别提供给第 一墨粉图像产生单元的第 一 图像光和提 供给第二墨粉图像产生单元的第二图像光所限定，并且借助于第一 颜色的墨粉可看到通过第 一 图像光在第 一墨粉图像产生单元形成 上的潜像。第二显影单元，位于比一空间更远的内侧区域中，该空间由通 过曝光单元分别提供给第 一墨粉图像产生单元的第 一 图像光和提 供给第二墨粉图像产生单元的第二图像光所限定，并且借助于第二 颜色的墨粉可看到通过第二图像光在第二墨粉图像产生单元上形 成的潜像。
本发明的优点将在下面的描述中阐述，并且部分地将从该描述 中变得显而易见，或可以通过实施本发明而了解。本发明的优点可 以通过下文中具体指出的手段及其组合来实现并获得。


结合于"i兑明书中并构成说明书 一部分的附图示出了本发明的 实施例，并且与以上主会出的才既括性描述和以下给出的对实施例的详 细描述一起用于解释本发明的原理。
图1是示出了应用本发明实施例的图像形成装置的实例的示意
图2和图3是示出了设置于图1所示图像形成装置中的曝光单 元(光学扫描单元)实例的示意图(图2示出了由偏转单元偏转的 图像光在图像光的光学路径长度最短的位置被切割的状态；以及图 3示出了图^f象光由偏转单元偏转的状态)；
图4是示出了应用于图1所示图像形成装置的BK显影单元和 BK显影单元之外的显影单元与中间转印带之间的位置关系实例的 示意图；以及
图5是示出了与图1所示的图像形成装置不同的一种图像形成 装置的实例的示意图。
具体实施例方式
下面将参照附图解释本发明的实施例。
图1示出了应用本发明实施例的包括光学扫描单元(曝光单元) 的图像形成装置的实例。在实施例的解释中，以彩色打印才几装置为 例解释本发明的实例。但是，不言而喻，本发明可适用于(能够输 出图像的)任意装置，诸如全色复印装置、传真装置、或工作站装置。图像形成装置，即彩色打印机装置1，包括曝光单元3,产 生与图像信号对应的图像光；以及图像形成单元5,其根据曝光单 元3所提供的图像光，将通过显影介质可见的墨粉图像(即，墨粉) 转印到转印介质(即，用于称作硬拷贝或打印的输出物(输出纸)的薄纸P)上并^r出该^r出物。每次形成墨粉图像时，从纸张保持单元7将纸张提供给图像形 成单元5，该纸张保持单元能够容纳任意数量的具有预定尺寸的薄 纸P,并在图像形成单元5上形成墨粉图像时根据时间一张一张地 提供纸张P。从纸张保持单元7向图像形成单元5引导纸张P的输送^各径9 设置在纸张保持单元7与图像形成单元5之间。输送路径9将纸张 P经过转印位置9A (在该处，图像形成单元5上形成的墨粉图像被 转印，如后面所解释)引导到固定单元11 (其将转印到纸张P上的 墨粉图像固定到纸张P上，如后面所解释)。输送路径9也起到纸 张通道的作用，该纸张通道将其上具有通过固定单元11固定的墨 粉图像的纸张P引导到图像输出保持单元la，该图像输出保持单元 还用作覆盖图像形成单元5的盖的一部分。图像形成单元5具有中间转印带13，例如通过形成环形带形状 的预定厚度的绝缘膜而获得该中间转印带。通过形成薄片状金属并 用树脂等保护该金属表面而获得的带也可以用作中间转印带13。通过驱动辊15、第一张紧辊17a、第二张紧辊17b、和转印辊 19对中间转印带13施加预定的张力。当驱动辊15旋转时，平行于
驱动辊15轴的任意位置沿箭头A方向移动。换句话说，中间转印 带13的带表面沿一个方向以驱动辊15外周表面移动的速度来转 动。
第一、第二、第三、和第四图^象形成单元21、 22、 23、和24 在以预i殳间隔设置在一截面中，在该截面中，中间转印带13的带 表面以通过各个辊向中间转印带13施加预定张力的状态基本上以 平面状移动。在图1示出的实例中，在中间转印带13的带表面在 第 一 张紧辊17 a与第二张紧辊17 b之间基本上以平面状移动的截面 中，第一图像形成单元21位于第一张紧辊17a的一侧，而第四图 《象形成单元24 4立于第二张紧豸昆17b的一侧。
各个第一至第四图像形成单元21至24至少包括显影单元
21- 1、 22-1、 23-1、和24-l，其中贮存有BK(黑色)、C(青色)、 M (品红色)、和Y (黄色)4壬意颜色的墨4分；以及感光鼓21-2、
22- 2、 23-2、和24-2,用于保持各个显影单元将要显影的静电图像。 由设于图像形成单元中的显影单元将要显影的对应颜色图像的静 电图像(潜像)通过来自曝光单元3的图像光形成在各个图像形成 单元的感光鼓的表面(外周表面)上。因此，墨粉选择性地供给对 应的显影单元。结果，在各个感光鼓上形成显影剂图像，即，预先 定义的颜色墨粉图像。
在图1所示的打印机装置1中，贮存有BK墨粉的BK显影单 元接近于第一张紧辊17a (显影单元21-1对应于BK显影单元)而 设置。通过BK显影单元21-1的设置而提供的特征之一在于，该显 影单元位于由曝光单元3提供的图像光被引导至各个图像形成单元 21至24的空间(图中虚线所示的框)外侧的空间中。在这种情况 下，分配给BK显影单元21-1之外的第二至第四图l象形成单元22 至24 (单元设置顺序)的(墨粉)颜色的组合是任意的。
在中间转印带13介于对应的感光鼓与对应的第一至第四图亏象 形成单元21至24之间的状态下，用于将各个感光鼓所保持的墨粉 图4象转印到中间转印带13上的转印辊31至34i殳置在与中间转印 带13后表面上的各个感光鼓相对的位置。在打印才几装置l中，显影单元21-1、 22-1、 23-1、和24-l，感 光l支21-2、 22-2、 23画2、牙口 24-2，專争印4昆31至34、以及中间專争印 辊13按上述设置，当未示出的图像信号提供单元所提供的图像信 号被提供给用于每种颜色成分的曝光单元3时产生的图像光照射到 与显影单元(容纳对应颜色的墨粉) 一体化的感光鼓的表面上时， 进行表面曝光。在这种情况下，在各个图像形成单元21至24中，在预定时间 形成静电潜像，并通过与之对应的显影单元显影(可见)，使得(将 要)顺续地转印到中间转印带13上的墨粉图像被一层接一层地叠 加到中间转印带13上。形成在各个图^f象形成单元21至24的感光鼓21-2、 22-2、 23-2 和24-2上的墨粉图像，通过与各个感光鼓21-2、 22-2、 23-2和24-2 对应的主转印单元31至34,转印到中间转印带13上。在这种情况 下，当中间转印带13以预定速度移动(转动)时，BK、 C、 M和 Y色的墨粉图像按顺序叠加到中间转印带13上。在图1的实例中， 使用辊体作为主转印单元31至34。但是，转印单元31-34自然也 可以是诸如scorotrons的电压产生单元。此外，如上所述，首先转 印到中间转印带13上的墨粉图像的颜色是BK。但是，除BK之外 的C、 M、和Y色的顺序4壬意i殳定。通过在中间转印带13上一层又一层地叠加墨4分图^f象而获得的 (全色)墨粉图像被转印到纸张P上，该纸张通过转印单元(辅转
印辊)41被引导到转印位置9A,该转印单元在输送路径9的转印 位置9A以预定压力与中间转印带13相^t妄触。
用于临时停止从纸张保持单元7向转印位置9A引导的纸张P 的对位辊61， _没置在从纸张保持单元7到转印位置9A的输送^各径 9中的预设位置上。在对位辊61中，至少一个辊沿预定方向旋转， 而另一个辊通过才齐压4妄触才几构(未示出)以预定压力^氐压该寿昆。
在输送路径9上从纸张保持单元7向转印位置9A引导的纸张 P通过对位辊61临时停止。因此，当纸张P从纸张保持单元7在输 送路径9上输送时可能发生的倾斜(纸张P自身相对于输送方向的 倾斜)被校正。
当随中间转印带13带表面的移动而向转印位置9A输送的墨粉 图像到达转印位置9A时的时间和纸张P到达转印位置9A时的时 间，根据对位辊61再次旋转时的时间而设定，从而控制墨粉图像 相对于纸张P的位置(纸张P上的墨粉图像位置可任意设定)。
如图2和图3所示，曝光单元3至少包4舌第一至第四光源(半 导体激光元件)33-1至33-4,该第一至第四光源输出对应于图像信 息的图像光(曝光光线)，该图像信息依照减色工艺而经历色分离， 该图像光用于在各个第一至第四图像形成单元21至24中形成墨粉 图像；偏转单元35，用于将来自各个光源33-1至33-4的图像光与 输出输出物(输出纸张)的光栅方向(下文中称为主扫描方向)结 合；图l象形成光学系统37，用于将通过偏转单元35进行光片册偏转 (扫描)的图像光在不考虑偏转角度的预定条件下聚集到第一至第 四图4象形成单元21至24的感光鼓21-2、 22-2、 23-2和24-2上；以 及曝光定形光学系统39,用于在预定条件下将图像光从各个光源 33-1至33-4引导向偏4争单元35。
偏转单元35具有固定在电机轴上的可转动的反射元件。偏转 单元35以用于光栅扫描(偏转)的预定速度(转数)旋转。设置 在反射元件中的反射表面的数量以及转数根据输出需求(即复印装 置(图像形成装置)l所需求的分辨率、输出速度等)来确定。
在沿各个感光鼓21-2、 22-2、 23-2和24-2纵向方向(即，与输 送纸张的方向(感光鼓旋转的方向)垂直的方向)的位置上，图像 形成光学系统37至少包括(纟田长)透镜37-l和37-2 (沿纵向方向 延伸)，该透镜产生与位置(在感光鼓上)相关的不同会聚特性， 该位置耳又决于通过偏转单元35经历光4册扫描(当图^f象光经历光才册 偏转时引起)的图像光的偏转角度(摆角)。图像形成光学系统37
还包括用于将通过偏转单元35经历光栅扫描的图像光向第一至第 四图l象形成单元21至24的各个感光l支21-2、 22-2、 23-2和24-2
引导的各种光学元件(例如镜子和滤镜)。透镜37-1和/或37-2可
以用通过优化光学元件的规^各和形状并利用排列组合而具有相似 曲面的镜子替代。
当图^象光通过偏转单元35经历光4册扫描并通过图^f象形成光学 系统37沿各个感光鼓21-2、 22-2、 23-2和24-2纵向方向聚集到预 定位置时，曝光成形光学系统39^吏来自各个光源33-1至33-4的图
像光成形，以具有满足(待聚集)预定条件的截面束形状。曝光定 形光学系统39包括例如以聚光器、镜子和孔径光阑为代表的各种 光学元件。
对应于各个图像形成单元21至24设置位置的预定间隔(基本 上等于中间转印带13带表面上的间隔)被提供给从曝光单元3发 射的图像光。例如，从曝光单元3发射的图像光间隔被定义通过将 驱动辊15的直径与中间转印带13的厚度加和而计算的圓周长(驱 动辊15的旋转节距)的整数倍。这意味着，即使驱动辊15中存在 偏心或类似情况，也可以使偏心的影响(诸如色差)很小，因为在
第一至第四图像形成单元21至24上形成图像时采用了同样的周 期。图4示出了第一显影单元(BK)和第二至第四显影单元的结 构上的特征。正如图中明显所示，与第二至第四显影单元22-1、 23-1和24-1 相比，BK显影单元21-1的墨粉容纳空间(墨粉罐/料斗部分)21-la 的容量^皮限定的更大(例力o，两〗咅或更大)。BK显影单元21-1具 有作为显影才几构的第一和第二显影寿昆21-lb和21-lc,该第一和第 二显影辊用于向形成在感光鼓21-2上的静电图像供应显影剂(即墨 粉)。不言而喻，4又有一个显影辊可以〗吏用，而不是第一和第二显 影辊21-lb和21-lc。另一方面，与BK显影单元的相比，除BK之 外的彩色显影单元具有较小的墨粉容纳空间容量(墨粉罐/料斗部 分)22-la (或23-la或24-la )。各个显影单元是可互换的(准备多 套(三套)相同的显影单元并更换用于各个显影单元的墨粉颜色就 足够了 )。当第一显影单元(BK ) 21-1和第二至第四显影单元22-1、 23-1 和24-l沿中间转印带13的平面区i或:没置时，第一显影单元21-1的一部分(例如墨粉罐/料斗部分)凸出于中间转印带13的平面区域。图5示出了图1所示打印机装置另一个实施例的实例。与图1示，并省去这些部件的详细解释。图5所示的打印机装置和图1所示的打印才几装置的最大差别在 于，在图5所示的打印机装置中，第一显影单元(BK) 21-1位于 供纸侧(对位辊61 —侧)上。图5所示的打印机装置和图1所示 的打印机装置具有相同的结构，该结构中第二至第四显影单元22-1、 23-1和24-1沿中间4争印带13的带表面移动(專争动)的方向 朝向固定单元11而i殳置。不言而喻，在图5所示的打印机装置中，BK显影单元位于由 曝光单元3提供的图像光被引导至各个图像形成单元21至24的空 间外侧的空间中。如上所述，根据本发明的图像形成装置可以增加经常用于形成 图像的单一颜色的图像输出的墨粉体积。对本领域技术人员而言，本发明的优点和改进是显而易见的。 因此，在更广泛应用中，本发明不限于这里示出和描述的特定细节 和代表性实施例。从而，在不背离所附权利要求及其等同物所限定 的总发明构思的精神或范围内，可以进行各种修改。
权利要求
1.一种图像形成装置，包括第一墨粉图像产生单元，被构造成产生与第一图像光对应的潜像，所述第一图像光对应于一种颜色成分而提供；第二墨粉图像产生单元，被构造成产生与第二图像光对应的潜像，所述第二图像光对应于与提供给所述第一墨粉图像产生单元的所述第一图像光不同的一种颜色成分而提供；曝光单元，被构造成使所述第一图像光和所述第二图像光分别沿一个方向朝向所述第一和第二墨粉图像产生单元(连续地)偏转；第一显影单元，被构造成位于比由通过所述曝光单元分别提供给所述第一墨粉图像产生单元的所述第一图像光和提供给所述第二墨粉图像产生单元的所述第二图像光所限定的空间更远的外侧区域中，并且借助于第一颜色的墨粉可看到通过所述第一图像光在所述第一墨粉图像产生单元上形成的潜像；以及第二显影单元，被构造成位于比由通过所述曝光单元分别提供给所述第一墨粉图像产生单元的所述第一图像光和提供给所述第二墨粉图像产生单元的所述第二图像光所限定的空间更远的内侧区域中，并且借助于第二颜色的墨粉可看到通过所述第二图像光在所述第二墨粉图像产生单元上形成的潜像。
2. 根据权利要求1所述的图像形成装置，进一步包括第三墨粉 图像产生单元，被构造成产生与第三图像光对应的潜像，所述 第三图像光对应于与提供给所述第 一 墨粉图像产生单元的所述第 一 图像光和提供给所述第二墨粉图像产生单元的所述第 二图像光都不同的一种颜色成分而^是供，其中，所述第一图像 光与所述第二图像光之间的间隔和所述第二图像光与第三图 像光之间的间隔彼此相等。
3. 根据权利要求1所述的图像形成装置，进一步包括第三显影 单元，所述第三显影单元^皮构造成借助于第三颜色的墨粉可看 到通过所述曝光单元提供给所述第三墨粉图像产生单元的第 三图像光形成的潜像。
4. 根据权利要求3所述的图像形成装置，其中，所述第三显影单 元位于比由通过所述曝光单元分別提供给所述第一墨粉图像 产生单元的第 一 图像光、供给所述第二墨粉图像产生单元的第 二图像光、以及提供给所述第三墨粉图像产生单元的所述第三 图l象光所限定的空间更远的内侧区i^中。
5. 根据权利要求4所述的图像形成装置，进一步包括中间转印 件，通过使所述对应的第一至第三墨粉图像产生单元中产生的 所述潜像借助于所述第一至第三显影单元可见而获得的所述 第 一至第三墨粉图像被顺续转印到所述中间转印件上。
6. 根据权利要求5所述的图像形成装置，其中，通过设置所述第 一显影单元、所述第二显影单元、和所述第三显影单元而限定 的区域大于沿所述第一至第三显影单元而设置所述中间转印 4牛的区i或。
7. 根据权利要求2所述的图像形成装置，其中，所述第一图像光 与所述第二图 <象光之间的间隔以及所述第二图4象光与所述第 三图像光之间的间隔分别为通过将用于转动中间转印带的驱 动机构的直径与所述中间转印带的厚度加和而计算的圓周长 的整数倍。
8. 根据权利要求7所述的图像形成装置，其中，通过设置所述第 一显影单元、所述第二显影单元、和所述第三显影单元而限定 的区域大于沿所述第一至第三显影单元而设置所述中间转印 件的区域。
9. 一种彩色图像形成装置，包括第一潜像保持件，被构造成保持与第一图像光对应的潜 像，所述第一图像光对应于一种颜色成分而提供；第二潜像保持件，被构造成产生与第二图像光对应的潜 像，所述第二图像光对应于与提供给所述第 一潜像保持件的所 述第一图j象光不同的一种颜色成分而4是供；第三潜像保持件，被构造成产生与第三图像光对应的潜 像，所述第三图像光对应于与提供给所述第 一潜像保持件的所 述第 一 图像光和提供给所述第二潜像保持件的所述第二图像 光都不同的一种颜色成分而^是供；曝光单元，被构造成分别使所述第一至第三图像光沿一 个方向(连续地)偏转，并使所述第一至第三潜像保持件产生 潜像；第一显影单元，；陂构造成位于比由通过所述曝光单元分 别提供给所述第 一潜像保持件的所述第 一 图像光、提供给所述 第二潜像保持件的所述第二图像光、和提供给所述第三潜像保 持件的所述第三图像光以及所述第 一 至第三潜像保持件所限 定的空间更远的外侧区域中，并且借助于第 一颜色的墨粉可看 到通过照射所述第 一 图像光在所述第 一 潜像保持件上形成的 潜像； 第二显影单元，^皮构造成位于比由通过所述曝光单元分 别提供给所述第 一潜像保持件的所述第 一 图像光、提供给所述 第二潜像保持件的所述第二图像光、和提供给所述第三潜像保 持件的所述第三图像光以及所述第 一 至第三潜像保持件所限 定的空间更远的内侧区域中，并且借助于第二颜色的墨粉可看 到通过照射所述第二图像光在所述第二潜像保持件上形成的潜像；第三显影单元， 一皮构造成位于比由通过所述曝光单元分 别提供给所述第 一潜像保持件的所述第 一 图像光、提供给所述 第二潜像保持件的所述第二图像光、和提供给所述第三潜像保 持件的所述第三图像光以及所述第 一 至第三潜像保持件所限 定的空间更远的内侧区域中，并且借助于第三颜色的墨粉可看 到通过照射所述第三图像光在所述第三潜像保持件上形成的 潜像。
10. 根据权利要求9所述的图像形成装置，进一步包括中间转印 件，分别在所述第一至第三潜像保持件上独立看到的所述第一 至第三墨粉图像被顺续地转印到所述中间转印件上。
全文摘要
通过运用本发明的实施例而获得了一种图像形成装置，该图像形成装置能够减少经常用于形成图像的单一颜色的图像输出所需的时间，还能够增加经常用于形成图像的单一颜色的图像输出的墨粉体积。
文档编号G03G15/00GK101105665SQ20071013050
公开日2008年1月16日 申请日期2007年7月9日 优先权日2006年7月10日
发明者白石贵志 申请人:株式会社东芝;东芝泰格有限公司