JP2005107407A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 特に厚紙等の特殊紙をモノクロモードで画像形成する場合に、ブラックの横スジが発生するのを抑える。
【解決手段】 この装置は、並べて配置された複数の感光体ドラム10を有する複数の画像形成部2M,2Y,2C,2Bと、用紙を搬送する搬送ベルト4と、複数の転写ローラ5M,5Y,5C,5Bと、ソレノイド23と、特殊転写材検知手段と、接離制御手段とを備えている。接離手段は、モノクロモード時にはブラックの感光体ドラムのみを用紙と接触させ、カラーモード時には全ての感光体ドラムと用紙とを接触させる。特殊転写材検知手段は用紙が特殊紙あるいはＡ３サイズであることを検知する。接離制御手段は、用紙が特殊紙あるいはＡ３サイズであることが検知されたとき、モノクロモード時であっても全ての感光体ドラムと用紙とが接触するように転写ローラを転写位置に移動させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像形成装置、特に、画像形成モードとして、モノクロ画像を形成するモノクロモード及びカラー画像を形成するカラーモードを有する画像形成装置に関する。

カラー複写機やカラープリンタ等のカラー画像形成装置においては、単一ドラム型に比較して高速処理が可能な多段ドラム型（タンデム型）のものが主流になりつつある。このタンデム型のカラー画像形成装置は、用紙搬送方向に、例えばマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの色別に画像形成部がタンデムに配置され、これら各色の画像形成部により順次カラー画像が形成される。そして、各色の画像形成部には、搬送ベルトを挟んで転写ローラが対向して配置されており、搬送ベルトによって搬送されてきた用紙に、各色のカラー画像が転写されるようになっている。

このような画像形成装置において、モノクロ画像を形成するモノクロモード時には、ブラックのみの画像形成部に用紙を接触させ、他の色の画像形成部からは用紙を離すような制御（いわゆる３色解除）が行われている（例えば特許文献１及び特許文献２）。このような３色解除を行うことにより、ブラック以外の画像形成部や転写ローラの接触機会が減少し、各部の摩耗を抑えることができる。
特開平８−３２８３９５号公報 特開２００２−３０４０３６号公報

前述のように、モノクロモード時において３色解除を行うようにした装置では、ブラックの画像形成部が搬送方向の最も下流側に配置されるため、レジストローラ対からブラック画像の転写位置までの距離が長くなり、搬送不良を起こしやすくなる。このため、搬送ベルトの搬送方向手前側に吸着ローラを設け、この吸着ローラによって用紙の全面に吸着バイアス電圧を印加し、用紙を搬送ベルトに吸着させて搬送不良を防止するようにしている。

しかし、レジストローラ対の搬送速度と搬送ベルトの搬送速度とは完全に同一ではないため、用紙の全面を搬送ベルトに吸着させても、レジストローラ対と用紙搬送方向最下流側のブラックの感光体ドラムとの間の距離以上の搬送方向の長さを有する用紙を用いた場合には、用紙の後端がレジストローラ対から離れた瞬間に用紙の速度が変動することがある。例えば、搬送ベルトの速度の方が速い場合は、搬送ベルト側に用紙が引っ張られる状態となり、これに起因して画像に横スジが発生する場合がある。また、連続印刷において、先行の用紙の画像形成中に後続の用紙の後端がレジストローラ対から離れる場合も、厚紙等の腰の強い用紙の場合は、そのショックが搬送ベルトに伝わって画像形成中の用紙に横スジが入る場合がある。

また、３色解除をした場合、ブラック以外の転写ローラが下方に移動させられて転写ベルトが傾いた姿勢となるために、この搬送ベルトによって搬送される用紙は、ブラックの画像形成部を通過した時点で先端が上方を向きやすくなり、搬送ベルト上方の部材に用紙先端が衝突してジャムが発生しやすくなる。この現象は、用紙のサイズに関係なく、厚紙等の腰の強い用紙を用いた場合に発生することが多い。

この理由は、厚紙等厚さの厚い用紙では吸着が不十分になりがちであり、特に搬送ベルトが掛け渡された駆動ローラ及び従動ローラが転写ローラに比較して下方に配置されている場合、ブラックの転写ローラの前後で搬送ベルトの搬送方向が変わり、用紙が、その腰の強さのために搬送ベルトから浮き上がってしまうためである。

本発明の課題は、モノクロモードで画像形成する場合に、ブラックの横スジが発生するのを抑えることにある。
本発明の別の課題は、特に厚紙等の特殊紙をモノクロモードで画像形成する場合に、転写部付近でのジャムの発生を抑えることにある。

請求項１に係る画像形成装置は、画像形成モードとして、モノクロ画像を形成するモノクロモード及びカラー画像を形成するカラーモードを有する装置であって、複数の画像形成手段と、搬送ベルトと、複数の転写手段と、接離手段と、特殊転写材検知手段と、接離制御手段とを備えている。複数の画像形成手段は、並べて配置された複数の像担持体を有し、ブラックを含みそれぞれ異なる色の画像を複数の像担持体に形成する。搬送ベルトは、複数の像担持体に対向して配置され、転写材を搬送する。複数の転写手段は、搬送ベルトを挟んで各像担持体に対向して配置され、各像担持体上に形成された画像を搬送ベルトによって搬送される転写材に転写する。接離手段は、モノクロモード時にはブラックの像担持体のみが転写材と接触し、カラーモード時には全ての像担持体と転写材とが接触するように、各像担持体に対して搬送ベルトを接離させる。特殊転写材検知手段は転写材が予め設定された種類又はサイズであることを検知するためのものである。接離制御手段は、特殊転写材検知手段によって転写材が予め設定された種類又はサイズであることが検知されたとき、モノクロモード時であってもブラック及びブラック以外の少なくとも１つの像担持体と転写材とが接触するように接離手段を制御する。

この画像形成装置では、複数の画像形成手段において、ブラックを含む異なる色の画像が形成可能である。そして、転写材が搬送ベルトによって搬送され、この搬送される転写材に対して各画像形成手段の画像が転写される。このとき、画像形成モードがモノクロモードであるかカラーモードであるかに応じて、各像担持体に対する搬送ベルトの接離が制御される。また、転写材が、予め設定された種類又はサイズであることが検知された場合は、画像形成モードがモノクロモードであってもブラック及びブラック以外の少なくとも１つの像担持体、すなわち２以上の像担持体と転写材とが接触するように制御される。

ここでは、転写材が、例えばＡ３サイズであると検知された場合は、転写材及び搬送ベルトは、ブラックに対応する像担持体と転写手段との間で挟持されるとともに、ブラック以外の像担持体と転写手段との間においても挟持されるので、搬送ベルトの速度変動が抑えられ、ブラックの横スジが発生するのを抑えることができる。

また、転写材は２個所以上で像担持体と搬送ベルト及び転写手段との間で挟持されるので、転写材の先端側が浮き上がるのを抑えることができる。このため、ブラックの転写部分を通過した転写材の先端が上方の部材に衝突してジャムが発生することを抑えることができる。

請求項２に係る画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、特殊転写材検知手段は、転写材が、厚紙、ラベル紙、ＯＨＰシート、葉書、封筒を含む特殊紙であることを検知するためのものである。ここでは、特に腰の強い特殊紙について、前述の制御が行われるため、特殊紙が搬送ベルトから浮き上がるのを抑えてジャムを効果的に抑えることができる。

請求項３に係る画像形成装置は、請求項１又は２の画像形成装置において、特殊転写材検知手段は、転写材がレジスト手段と転写材搬送方向最下流側の像担持体との間の距離以上の搬送方向の長さを有する転写材であることを検知するためのものである。ここでは、以上のような長さを有する転写材では、転写材の先端がブラックの転写部分に到達したときに、その転写材の後端がレジストローラ対に挟まれており、転写材の後端がレジスト手段から離れた瞬間に転写材の速度が変動しやすいが、この場合も、前記同様に、ブラック横スジの発生、及びジャムを効果的に抑えることができる。

請求項４に係る画像形成装置は、請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置において、吸着手段と、吸着制御手段とをさらに備えている。吸着手段は転写材にバイアス電圧を印加して転写材を搬送ベルトに吸着させる。吸着制御手段は、吸着用のバイアス電圧を、モノクロモード時には転写材の全面に印加し、カラーモード時には転写材の先端にのみ印加し、特殊転写材検知手段によって転写材が予め設定された種類又はサイズであることが検知された場合は転写材の先端にのみ印加する。

請求項５に係る画像形成装置は、請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置において、複数の像担持体のうち、ブラックの像担持体が搬送ベルトの搬送方向の最も下流側に配置されている。

この発明では、特定のサイズ等の転写材をモノクロモードで画像形成する場合に、ブラックの横スジが発生するのを抑えることができる。また、特に厚紙等の特殊紙をモノクロモードで画像形成する場合に、転写部付近でのジャムの発生を抑えることができる。

図１は本発明の一実施形態によるタンデム型カラープリンタの概略断面を示している。このカラープリンタ１は、カラー画像形成のための各色の画像形成手段である画像形成部２Ｍ，２Ｙ，２Ｃ，２Ｂと、各色のトナー容器３Ｍ，３Ｙ，３Ｃ，３Ｂと、転写材としての用紙を搬送する搬送ベルト４と、搬送される用紙に各色のトナー画像を転写するための転写手段である第１〜第４転写ローラ５Ｍ，５Ｙ，５Ｃ，５Ｂと、画像形成部２Ｍ，２Ｙ，２Ｃ，２Ｂに用紙を給紙する給紙機構６と、用紙上に転写されたトナー画像を定着するための定着部７と、排出部８とを有している。

用紙の搬送方向上流側から順に配置された画像形成部２Ｍ，２Ｙ，２Ｃ，２Ｂは、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナー画像を形成するものであり、搬送ベルト４に沿って横方向に並べて配置されている。これらの画像形成部２Ｍ，２Ｙ，２Ｃ，２Ｂのそれぞれは、像担持体としてのアモルファスシリコン等からなる感光層を有する感光体ドラム１０を有し、各感光体ドラム１０の周囲には帯電器１１、露光器１２、現像装置１３及びクリーニング機構１４が順に配置されている。

搬送ベルト４は、駆動ローラ２０と従動ローラ２１との間に掛け渡されて循環駆動されており、給紙機構６から給紙搬送路２２を介して搬送されてきた用紙を吸着してほぼ水平方向に搬送するものである。そして、第１〜第４転写ローラ５Ｍ〜５Ｂは、この搬送ベルト４を介して各画像形成部の感光体ドラム１０に対向するように配置されており、それぞれ接離手段であるソレノイド２３によって上方の転写位置と下方の解除位置との間で移動可能となっている。すなわち、転写位置では、転写ローラは上方に移動させられ、搬送ベルト４上の用紙を感光体ドラム１０に接触させる。一方、解除位置では、転写ローラは下方に移動させられ、この場合は搬送ベルト４上の用紙と感光体ドラム１０とは離れた状態となる。なお、第１〜第４転写ローラ５Ｍ〜５Ｂは同じ高さ位置に配置されているが、駆動ローラ２０及び従動ローラ２１は、第１〜第４転写ローラ５Ｍ〜５Ｂよりは低い位置に配置されている。このため、搬送ベルト４は、第１〜第４転写ローラ５Ｍ〜５Ｂの間はほぼ水平状態に維持されて循環しているが、従動ローラ２１と第１転写ローラ５Ｍとの間、及び第４転写ローラ５Ｂと駆動ローラ２０との間はそれぞれ傾斜した状態で循環する。

給紙搬送路２２は、搬送のガイドとなるガイド部材と、複数のローラ対とから構成されており、この給紙搬送路２２の最も下流側には、トナー画像の形成と用紙の搬送とを同期させるためのレジストローラ対２５が設けられている。そして、このレジストローラ対２５と第１転写ローラ５Ｍとの間には、用紙を搬送ベルト４に吸着させるために、用紙の先端部あるいは全面に吸着用のバイアス電圧を印加するための吸着手段である吸着ローラ２６が設けられている。この例では、吸着ローラ２６は、搬送ベルト４が掛けられた従動ローラ２１の上方に、この従動ローラ２１と対向して配置されている。

定着部７は、内部にヒータを有する加熱ローラ及び加熱ローラに押圧される加圧ローラを有している。そして、この定着部７と排出部８との間には排紙搬送路２７が設けられている。排紙搬送路２７は、給紙搬送路２２と同様に、ガイド部材と、複数のローラ対とから構成されている。なお、排出部８は装置の上面に形成されており、定着部７を通過した用紙は排紙搬送路２７を介して上方に搬送され、装置の上面に排出される。

図２はこのカラープリンタの概略ブロック構成を示したものである。このプリンタ１は、特殊転写材検知手段と接離制御手段と吸着制御手段とを含む制御部３０を有している。制御部３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有しており、この制御部３０には、コンピュータＰＣに接続された通信部３１と、表示部や各種のキーを含む操作パネル３２と、各部のセンサ３３とが接続されている。また、制御部３０には、画像形成部２と、ソレノイド２３と、吸着ローラ２６とが接続されている。

次に画像形成動作について簡単に説明する。
まず、カラー画像を用紙上に形成するカラーモードについて説明する。コンピュ−タから印刷デ−タがカラ−プリンタ１に送られてくると、カラ−プリンタの制御部３０でこの印刷デ−タが各色毎の画像デ−タに振り分けられて適宜処理された後、露光器１２に送られる。感光体ドラム１０は帯電器１１によって表面が帯電されており、この感光体ドラム１０に対する露光器１２からの画像デ−タに応じた露光によって、感光体ドラム１０の表面に静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム１０の表面に形成された静電潜像が現像装置１３によって現像され、各色のトナ−画像が形成される。

一方、給紙機構６からは用紙が給紙されるが、この用紙はレジストローラ対２５によって一時的に停止させられている。そして、前記のトナ−画像の形成にタイミングを合わせてレジストローラ対２５が駆動され、さらに、吸着ローラ２６によって用紙の先端部に吸着バイアスが印加される。この用紙は、各色に対応した感光体ドラム１０と第１〜第４転写ロ−ラ５Ｍ，５Ｙ，５Ｃ，５Ｂとの間を搬送ベルト４に吸着されて順次通過し、各色に対応したトナ−画像が用紙上に重ね合わされて転写され、カラ−トナ−画像が用紙上に形成される。そして、用紙が定着部７を通過する際に熱と圧力の作用で用紙上のカラートナ−画像が定着され、その後、排紙搬送路２７を経由して排紙部８に排出される。

一方、モノクロ画像を形成するモノクロモードでは、給紙機構６から給紙搬送路２２を介して搬送されてきた用紙は、吸着ローラ２６において全面に吸着バイアスが印加される。また、このモノクロモードでは、ソレノイドによってブラック以外の第１〜第３転写ローラ５Ｍ，５Ｙ，５Ｃが下降させられて解除位置に位置している。したがって、搬送ベルト４によって搬送される用紙は、ブラック以外の感光体ドラム１０には接触せず、ブラックの感光体ドラム１０のみからブラックのトナー画像が転写される。他の動作は、カラーモードの場合と同様である。

次に、主に転写動作に着目して、制御処理について図３のフローチャートを用いて説明する。ステップＳ１では画像形成モードがカラーモードであるか否かを判断する。このカラーモードであるか否かは、コンピュータ側でオペレータによって指定されたり、あるいはデータから自動で判断される。カラーモードでない場合は、モノクロモードであるが、この場合はステップＳ２に移行して、特殊紙であるか否かが判断される。ここで、特殊紙とは、厚紙、ラベル紙、ＯＨＰシート、葉書、封筒などである。また、特殊紙でない場合は、ステップＳ２からステップＳ３に移行して、用紙サイズがレジストローラ対２５とブラックの感光体ドラム１０との間の距離以上の搬送方向長さを有するＡ３サイズであるか否かを判断する。なお、特殊紙に印刷する場合は、コンピュータ側でオペレータによって指定される。

カラーモードの場合は、ステップＳ１からステップＳ４に移行し、ステップＳ４では用紙の先端部、すなわち用紙の先端から約３ｃｍの部分にのみ吸着バイアスが印加されるように制御する。そして、ステップＳ５ではすべての転写ローラ５Ｍ，５Ｙ，５Ｃ，５Ｂが転写位置に位置するように、すべてのソレノイド２３をオンにする。これにより、用紙はすべての感光体ドラム１０に接触し、各色のトナー画像が順次転写されて用紙上にカラーのトナー画像が形成される。

モノクロモードで、かつ印刷する用紙として特殊紙が選択されている場合、また特殊紙でないとしても用紙サイズがＡ３サイズである場合は、ステップＳ２からステップＳ４に、またステップＳ３からステップＳ４に移行する。モノクロモードの場合、従来装置では、用紙の種類、サイズにかかわらず、用紙の全面に吸着バイアスを印加し、かつブラックの第４転写ローラ５Ｂのみを転写位置に位置させ、他の第１〜第３転写ローラ５Ｍ，５Ｙ，５Ｃについては解除位置に位置させている。しかし、本実施形態では、モノクロモードの場合であっても、用紙が特殊紙あるいはＡ３サイズの場合は、カラーモードの場合と同様に、吸着バイアスを用紙の先端にのみ印加し、すべての転写ローラ５Ｍ，５Ｙ，５Ｃ，５Ｂを転写位置に位置させるべくすべてのソレノイド２３をオンする。

また、モノクロモードの場合で、印刷する用紙が特殊紙でなく、かつサイズがＡ３サイズでない場合は、ステップＳ３からステップＳ６に移行する。ステップＳ６では、用紙の全面に吸着バイアスが印加されるように制御する。またステップＳ７では、ブラックの第４転写ローラ５Ｂが転写位置に、また第１〜第３転写ローラ５Ｍ，５Ｙ，５Ｃが解除位置に位置するように、それぞれ対応するソレノイド２３を動作させる。

このような実施形態ではモノクロモードの場合であっても、用紙が腰のある特殊紙の場合、またＡ３サイズの場合は、すべての転写ローラ５Ｍ，５Ｙ，５Ｃ，５Ｂが転写位置に位置させられるので、用紙がブラックの第４転写ローラ５Ｂ以外の部分でも搬送ベルト４と感光体ドラム１０との間に挟持されることになる。このため、用紙の後端がレジストローラ対２５を離れた瞬間においてもブラックの横スジが用紙に生じるのを抑えることができる。

また、腰の強い特殊紙の場合は、モノクロモードであっても３色解除しないので、搬送ベルト４及びその上に保持された特殊紙の姿勢がほぼ水平に維持され、先端部が上方に向くのを抑えることができる。したがって、特殊紙が第４転写ローラ５Ｂを通過した後に、上方の部材に衝突してジャムが発生するのを抑えることができる。

［他の実施形態］
（ａ）前記実施形態では、用紙サイズがＡ３サイズの場合に３色解除しないようにしたが、他のサイズの場合でも、搬送路と用紙サイズ等の関係では、ブラックの横スジが発生する場合がある。すなわち、用紙がレジストローラ対と転写材搬送方向最下流側のブラックの感光体ドラムとの間の距離以上の搬送方向の長さを有する用紙では、前記同様に、用紙の後端がレジストローラ対から離れた瞬間に用紙の速度が変動しやすい。このような場合にも、３色解除をしないようにすることによって、画像に横スジが入るのを抑えることができる。

（ｂ）また、連続印刷において、先行の用紙の画像形成中に後続の用紙の後端がレジストローラ対から離れる場合も、厚紙等の腰の強い用紙の場合は、そのショックが搬送ベルトに伝わって画像形成中の用紙に横スジが入る場合がある。したがって、このような場合にも３色解除をしないようにしてもよい。

（ｃ）前記実施形態では、画像形成装置としてカラープリンタを例にとったが、カラー複写機等の他の画像形成装置にも適用することができるのは当然である。

本実施形態が採用されたカラープリンタの概略断面構成図。 前記カラープリンタの制御ブロック図。 前記カラープリンタの制御処理の一部を示すフローチャート。

符号の説明

１ カラープリンタ
２Ｍ，２Ｙ，２Ｃ，２Ｂ 画像形成部
４ 搬送ベルト
５Ｍ，５Ｙ，５Ｃ，５Ｂ 転写ローラ
１０ 感光体ドラム
３０ 制御部

Claims (5)

1. 画像形成モードとして、モノクロ画像を形成するモノクロモード及びカラー画像を形成するカラーモードを有する画像形成装置であって、
   並べて配置された複数の像担持体を有し、ブラックを含みそれぞれ異なる色の画像を前記複数の像担持体に形成する複数の画像形成手段と、
   前記複数の像担持体に対向して配置され、転写材を搬送する搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトを挟んで前記各像担持体に対向して配置され、前記各像担持体上に形成された画像を前記搬送ベルトによって搬送される転写材に転写する複数の転写手段と、
   モノクロモード時にはブラックの像担持体のみが転写材と接触し、カラーモード時には全ての像担持体と転写材とが接触するように、前記各像担持体に対して前記搬送ベルトを接離させる接離手段と、
   転写材が予め設定された種類又はサイズであることを検知するための特殊転写材検知手段と、
   前記特殊転写材検知手段によって転写材が予め設定された種類又はサイズであることが検知されたとき、モノクロモード時であってもブラック及びブラック以外の少なくとも１つの像担持体と転写材とが接触するように前記接離手段を制御する接離制御手段と、
   を備えた画像形成装置。
2. 前記特殊転写材検知手段は、転写材が、厚紙、ラベル紙、ＯＨＰシート、葉書、封筒を含む特殊紙であることを検知するためのものである、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記複数の転写手段の転写材搬送方向上流側に配置され、転写材の搬送を一時的に停止させるためのレジスト手段をさらに備え、
   前記特殊転写材検知手段は、転写材が前記レジスト手段と転写材搬送方向最下流側の像担持体との間の距離以上の搬送方向の長さを有する転写材であることを検知するためのものである、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 転写材にバイアス電圧を印加して転写材を前記搬送ベルトに吸着させる吸着手段と、
   前記吸着用バイアス電圧を、モノクロモード時には転写材の全面に印加し、カラーモード時には転写材の先端にのみ印加し、前記特殊転写材検知手段によって転写材が予め設定された種類又はサイズであることが検知された場合は転写材の先端にのみ印加する吸着制御手段と、
   をさらに備えた請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記複数の像担持体のうち、前記ブラックの像担持体が前記搬送ベルトの搬送方向の最も下流側に配置されている、請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。

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