JP2007017855A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一次転写ローラ離間時の中間転写ベルトのテンション変化に伴う二次転写ローラでのシート材への像の転写位置のずれを防止することが可能な画像形成装置および画像形成方法の提供。
【解決手段】中間転写ベルト１３を感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ側へ押圧するための一次転写ローラ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄと、中間転写ベルト１３上に担持されたトナー像をシート材１８上に転写する転写部と、転写部へトナー像が到達するタイミングに合わせて転写部へシート材１８を搬送するためにシート材１８の搬送開始タイミングを補正するための補正値を記憶する記憶部と、一次転写ローラ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを中間転写ベルト１３から離間させた際に記憶部から補正値を取得し、この取得した補正値に基づいて転写部へトナー像が到達するタイミングに合わせた搬送開始タイミングで転写部へシート材１８を搬送する搬送部とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、中間転写ベルトを介してシート材上にトナー像を転写する方式の画像形成装置および画像形成方法に関する。

画像のカラー化に伴って、一連の画像形成プロセスが展開される像担持体を複数備えておき、シアン像、マゼンタ像、イエロー像、好ましくはブラック像の各色像をそれぞれの像担持体に形成し、各像担持体の転写位置にてシート材に各色像を重ね合わせて転写することによりフルカラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置も従来から数多く提案されている。

このようなタンデム方式のカラー画像形成装置は、例えば本出願人が（特許文献１，２）において開示したように、一列上に配列したイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像形成ユニットに沿って走行する閉ループの中間転写ベルトを備えたものである。そして、この中間転写ベルトに各画像形成装置に感光体ドラム上のトナー像を転写し、このトナー像をシート材に転写した後に定着器によって定着させるというのが基本的な構成である。

図３（ａ）は画像形成中の転写手段と感光体ドラムの位置を示す図、（ｂ）は画像形成終了時の転写手段と感光体ドラムの位置を示す図である。

図３に示すように、中間転写ベルト１３は駆動ローラ１０と被動ローラ（二次転写ローラ）１１との間に巻回され、各感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに対応する位置には転写のためのバックアップとして一次転写ローラ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを中間転写ベルト１３のループ内で上下に移動可能に配置している。これらの一次転写ローラ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄはモータによって駆動されるカムとリンク機構を介して上下に動作する構成が採用されている。

一方、中間転写ベルト１３に担持されたトナーをシート材に転写するため、中間転写ベルト１３のループ内に二次転写ローラ１１を配置し、ループの外側にはシート材を押し付けてニップし二次転写ローラ１１とともに中間転写ベルト１３上のトナー像をシート材に転写するための押圧ローラ２０が配置される。さらに、中間転写ベルト１３のループ内には、トナー像転写の際に中間転写ベルト１３に適切な張力を与えるためのテンションローラ１２が配置される。

図３（ａ）に示すように、画像形成中は、感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ上のトナー像を中間転写ベルト１３に転写するため当接状態である。このとき、テンションローラ１２は右下に位置を移動することで中間転写ベルト１３に張力を付与している。そして、感光体ドラム２ｄから中間転写ベルト１３への最終ページの転写が終了した後、感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと中間転写ベルト１３の接触によるダメージを軽減させるため、図３（ｂ）に示すように、一次転写ローラ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを降下させ感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと中間転写ベルト１３を離間させる。また、この一次転写ローラ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの降下に伴い、テンションローラ１２により中間転写ベルト１３にテンションをかけて中間転写ベルト１３の緩みを防止する。
特開２００１−２９６７１６号公報 特開２００２−２０７３４０号公報

ところが、このとき、一次転写ローラ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの離間直後に中間転写ベルト１３のテンションが一時的に変化する。このため、この中間転写ベルト１３のテンションの変化によって中間転写ベルト１３上のトナー像が二次転写ローラ１１に到達するタイミングが変化してしまい、二次転写ローラ１１によってシート材に転写する像の位置がずれてしまう。

また、このとき、テンションローラ１２を下降させることにより中間転写ベルト１３にテンションをかけて中間転写ベルト１３の緩みを防止しようとするので、中間転写ベルト１３のたるみ分がテンションローラ１２側に寄ってしまう。このため、最終ページのトナー像が二次転写ローラ１１へ到達するまでの距離が遠くなり、やはりシート材に転写する像の位置がずれてしまう。

そこで、本発明においては、一次転写ローラ離間時の中間転写ベルトのテンション変化に伴う二次転写ローラでのシート材への像の転写位置のずれを防止することが可能な画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。

本発明は、感光体ドラム上に形成したトナー像を無端状の中間転写ベルトを介してシート材に転写する方式の画像形成装置であって、中間転写ベルトのループ内の感光体ドラムに対応する位置に配置され、感光体ドラムから中間転写ベルトへトナー像を転写する際に、中間転写ベルトを感光体ドラム側へ押圧するための一次転写ローラと、中間転写ベルト上に担持されたトナー像をシート材上に転写する転写部と、転写部へトナー像が到達するタイミングに合わせて転写部へシート材を搬送するためにシート材の搬送開始タイミングを補正するための補正値を記憶する記憶部と、一次転写ローラを中間転写ベルトから離間させた際に記憶部から補正値を取得し、この取得した補正値に基づいて転写部へトナー像が到達するタイミングに合わせた搬送開始タイミングで転写部へシート材を搬送する搬送部とを有する画像形成装置である。

本発明によれば、中間転写ベルト上に担持されたトナー像を転写部においてシート材上に転写する際に、一次転写ローラ離間時の中間転写ベルトのテンション変化に関わらず像の転写位置のずれを防止し、良好な印字結果を得ることが可能となる。

本発明の請求項１は、感光体ドラム上に形成したトナー像を無端状の中間転写ベルトを介してシート材に転写する方式の画像形成装置であって、中間転写ベルトのループ内の感光体ドラムに対応する位置に配置され、感光体ドラムから中間転写ベルトへトナー像を転写する際に、中間転写ベルトを感光体ドラム側へ押圧するための一次転写ローラと、中間転写ベルト上に担持されたトナー像をシート材上に転写する転写部と、転写部へトナー像が到達するタイミングに合わせて転写部へシート材を搬送するためにシート材の搬送開始タイミングを補正するための補正値を記憶する記憶部と、一次転写ローラを中間転写ベルトから離間させた際に記憶部から補正値を取得し、この取得した補正値に基づいて転写部へトナー像が到達するタイミングに合わせた搬送開始タイミングで転写部へシート材を搬送する搬送部とを有する画像形成装置であり、記憶部に記憶した補正値に基づいて転写部へトナー像が到達するタイミングに合わせた搬送開始タイミングで搬送部から転写部へシート材が搬送される。これにより、中間転写ベルト上に担持されたトナー像を転写部においてシート材上に転写する際に、一次転写ローラ離間時の中間転写ベルトのテンション変化に関わらず像の転写位置のずれを防止し、良好な印字結果を得ることが可能となる。

本発明の請求項２の発明は、補正値を入力するための入力部をさらに備えた画像形成装置であり、補正値を任意に入力して搬送開始タイミングを調整することが可能となる。

本発明の請求項３の発明は、搬送部は、プロセス速度、中間転写ベルト寿命、機内温度またはシート材に応じて搬送開始タイミングをさらに補正することを特徴とする画像形成装置であり、記憶部に記憶した補正値に加えて、プロセス速度、中間転写ベルト寿命、機内温度またはシート材に応じて搬送開始タイミングをさらに補正することにより、より精度良く像の転写位置を調整し、さらに良好な印字結果を得ることが可能となる。

本発明の請求項４の発明は、感光体ドラム上に形成したトナー像を、無端状の中間転写ベルトのループ内の感光体ドラムに対応する位置に配置された一次転写ローラによって中間転写ベルトを感光体ドラム側へ押圧することにより中間転写ベルト上に担持させ、この中間転写ベルトを介してシート材に転写する画像形成方法であって、中間転写ベルト上に担持されたトナー像をシート材上に転写する転写部へトナー像が到達するタイミングに合わせて転写部へシート材を搬送するためにシート材の搬送開始タイミングを補正するための補正値を記憶部へ記憶すること、一次転写ローラを中間転写ベルトから離間させた際に記憶部から補正値を取得し、この取得した補正値に基づいて転写部へトナー像が到達するタイミングに合わせた搬送開始タイミングで転写部へシート材を搬送することを含む画像形成方法であり、記憶部に記憶した補正値に基づいて転写部へトナー像が到達するタイミングに合わせた搬送開始タイミングで搬送部から転写部へシート材が搬送される。これにより、中間転写ベルト上に担持されたトナー像を転写部においてシート材上に転写する際に、一次転写ローラ離間時の中間転写ベルトのテンション変化に関わらず像の転写位置のずれを防止し、良好な印字結果を得ることが可能となる。

本発明の請求項５の発明は、シート材の搬送開始タイミングは、プロセス速度、中間転写ベルト寿命、機内温度またはシート材に応じてさらに補正することを特徴とする画像形成方法であり、記憶部に記憶した補正値に加えて、プロセス速度、中間転写ベルト寿命、機内温度またはシート材に応じて搬送開始タイミングをさらに補正することにより、より精度良く像の転写位置を調整し、さらに良好な印字結果を得ることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態におけるタンデム方式のカラー画像形成装置の概略構成を示す断面図である。

図１において、本発明の実施の形態における画像形成装置は、４つの画像ステーション１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが配置されており、各画像ステーション１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは像担持体としての感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄをそれぞれ有している。感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの周りには、専用の帯電手段３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像手段４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、クリーニング手段５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、画像情報に応じたレーザービームを各感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに照射するための露光手段である光走査装置６、光走査装置６内の複数の光源より射出された各レーザービームを偏向させる偏向器２２、転写手段７を構成する一次転写ローラ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄがそれぞれ配置されている。

画像ステーション１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄはそれぞれイエロー（Ｙ）画像、マゼンタ（Ｍ）画像、シアン（Ｃ）画像、ブラック（Ｂ）画像を形成するところであり、光走査装置６からはイエロー画像、マゼンタ画像、シアン画像、ブラック画像に対応したレーザービーム９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが出力される。感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの下方には、駆動ローラ１０、二次転写ローラ（シート材転写ローラ）１１、テンションローラ１２に巻回された無端状の中間転写ベルト１３およびクリーニング手段１４が配置されている。中間転写ベルト１３は、駆動ローラ１０の回転により矢印Ａ方向へ移動する。トナー像転写の際には、中間転写ベルト１３は、テンションローラ１２が下方へ移動することにより、適切な張力が与えられる。

給紙カセット１７に収納されているシート材１８は、搬送部を構成する搬送ローラ１９等により搬送される。中間転写ベルト１３上に担持されたトナー像は、二次転写ローラ１１と押圧ローラ２０により構成される転写部において、搬送ローラ１９等により搬送されるシート材１８上へ転写される。トナー像が転写されたシート材１８は、定着手段２１を経てトレー２３に排出される。

以上の構成において、印刷開始の準備動作として感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄそれぞれの位相を合わせるための感光体位相合わせ動作、光走査装置６内のレーザービーム９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの光出力を安定化するためのＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）動作、定着手段２１の温度上昇待ち動作、中間転写ベルト１３を回転させるためにテンションローラ１２の移動動作などが行われた後、画像形成直前に一次転写ローラ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄが上昇移動し、中間転写ベルト１３を感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ側へ押圧して中間転写ベルト１３を感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに接触させる。次に、画像ステーション１ａの帯電手段３ａおよび光走査装置６などの公知の電子写真プロセス手段により感光体ドラム２ａ上に画像データのイエロー成分色の潜像を形成した後、現像手段４ａでイエロートナーを有する現像材によりイエロートナー像として可視像化され、一次転写ローラ８ａにより中間転写ベルト１３へイエロートナー像が転写される。

一方、イエロートナー像が中間転写ベルト１３に転写されている間に画像形成ステーション１ｂではマゼンタ成分色の潜像が形成され、現像手段４ｂでマゼンタトナーによるマゼンタトナー像が得られ一次転写ローラ８ｂにて転写され、先に中間転写ベルト１３上に転写されたイエロートナー像と重ね合わされる。

以下、シアントナー像、ブラックトナー像についても同様な方法で画像形成が行われ、中間転写ベルト１３上に４色のトナー像の重ね合わせが終了すると、搬送ローラ１９により給紙カセット１７から搬送されたシート材１８上に二次転写ローラ１１と押圧ローラ２０によって４色のトナー像が一括転写、搬送され、定着手段２１で加熱定着される。これにより、シート材１８上にフルカラー画像が形成される。なお、転写が終了したそれぞれの感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄはクリーニング手段５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、中間転写ベルト１３はクリーニング手段１４によりそれぞれ残留トナーが除去され、引き続き行われる次の像形成に備えられ、印字動作は完了する。

なお、最終ページの印字動作では、最終ページのトナー像を感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄから中間転写ベルト１３への転写が終了した時点で、一次転写ローラ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄは降下移動し、中間転写ベルト１３と感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを離間させる。このとき、一次転写ローラ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの離間直後に中間転写ベルト１３のテンションが一時的に変化することや、中間転写ベルト１３のたるみ分がテンションローラ１２側に寄ってしまうことによるシート材１８上へ転写する像の位置のずれを防止するため、本実施の形態における画像形成装置では、搬送部を次のように制御する。

図２は一次転写ローラの状態と搬送部によるシート材１８の搬送開始タイミングとの関係を示す図である。なお、搬送部によるシート材１８の搬送開始タイミングは、例えば搬送部を構成するレジストローラ（図示せず。）の回転タイミングにより決定することができるので、以下、シート材１８の搬送開始タイミングの補正を、レジストローラの回転タイミングの補正に置き換えて説明する。

図２（ｂ）に示すように、従来レジストローラの回転タイミングは、最終ページであるかどうかに関わらずシート材１８を等間隔で搬送するために、同じタイミングとしている。一方、本実施の形態においては、最終ページのシート材１８の搬送時にレジストローラの回転タイミングを図２（ｃ）に示すように補正する。

すなわち、本実施の形態における画像形成装置では、転写部へトナー像が到達するタイミングに合わせて転写部へシート材１８を搬送するためにシート材１８の搬送開始タイミングを補正するための補正値を記憶部（図示せず。）に予め記憶している。そして、最終ページのトナー像の中間転写ベルト１３上への転写が終了し、一次転写ローラ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを中間転写ベルト１３から離間させた際に、この記憶部から補正値を取得し、この取得した補正値に基づいて転写部へトナー像が到達するタイミングに合わせた搬送開始タイミングで搬送部から転写部へシート材１８を搬送する。

これにより、中間転写ベルト１３上に担持されたトナー像を転写部においてシート材１８上に転写する際に、一次転写ローラ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ離間時の中間転写ベルト１３のテンション変化に関わらず像の転写位置のずれを防止し、良好な印字結果を得ることが可能となる。なお、この補正値は、画像形成装置に備える入力パネルや外部入力インターフェース等の入力部から任意に入力することが可能である。

また、本実施の形態における画像形成装置では、このプロセス速度、中間転写ベルト寿命、機内温度またはシート材に応じて搬送開始タイミングをさらに補正する機能を備える。（表１）は機内温度変化によるタイミング補正テーブルの例を示している。（表２）は中間転写ベルト寿命変化によるタイミング補正テーブルの例を示している。

例えば、記憶部に記憶した補正値に加えて、これらのタイミング補正テーブルを用い、プロセス速度、中間転写ベルト寿命、機内温度またはシート材に応じて搬送開始タイミングをさらに補正することにより、より精度良く像の転写位置を調整し、さらに良好な印字結果を得ることが可能となる。

本発明は、中間転写ベルトを介してシート材上にトナー像を転写する方式の画像形成装置および画像形成方法として有用であり、特に、一次転写ローラ離間時の中間転写ベルトのテンション変化に伴う二次転写ローラでのシート材への像の転写位置のずれを防止することが可能な画像形成装置および画像形成方法として好適である。

本発明の実施の形態におけるタンデム方式のカラー画像形成装置の概略構成を示す断面図 一次転写ローラの状態と搬送部によるシート材の搬送開始タイミングとの関係を示す図 （ａ）画像形成中の転写手段と感光体ドラムの位置を示す図、（ｂ）画像形成終了時の転写手段と感光体ドラムの位置を示す図

符号の説明

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 画像ステーション
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 感光体ドラム
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 帯電手段
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 現像手段
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ クリーニング手段
６ 光走査装置
７ 転写手段
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ 一次転写ローラ
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ レーザービーム
１０ 駆動ローラ
１１ 二次転写ローラ
１２ テンションローラ
１３ 中間転写ベルト
１４ クリーニング手段
１７ 給紙カセット
１８ シート材
１９ 搬送ローラ
２０ 押圧ローラ
２１ 定着手段
２２ 偏向器
２３ トレー

Claims (5)

1. 感光体ドラム上に形成したトナー像を無端状の中間転写ベルトを介してシート材に転写する方式の画像形成装置であって、
   前記中間転写ベルトのループ内の前記感光体ドラムに対応する位置に配置され、前記感光体ドラムから前記中間転写ベルトへ前記トナー像を転写する際に、前記中間転写ベルトを前記感光体ドラム側へ押圧するための一次転写ローラと、
   前記中間転写ベルト上に担持されたトナー像をシート材上に転写する転写部と、
   前記転写部へ前記トナー像が到達するタイミングに合わせて前記転写部へ前記シート材を搬送するために前記シート材の搬送開始タイミングを補正するための補正値を記憶する記憶部と、
   前記一次転写ローラを前記中間転写ベルトから離間させた際に前記記憶部から前記補正値を取得し、この取得した補正値に基づいて前記転写部へ前記トナー像が到達するタイミングに合わせた搬送開始タイミングで前記転写部へ前記シート材を搬送する搬送部とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記補正値を入力するための入力部をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記搬送部は、プロセス速度、中間転写ベルト寿命、機内温度またはシート材に応じて前記搬送開始タイミングをさらに補正することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 感光体ドラム上に形成したトナー像を、無端状の中間転写ベルトのループ内の前記感光体ドラムに対応する位置に配置された一次転写ローラによって前記中間転写ベルトを前記感光体ドラム側へ押圧することにより前記中間転写ベルト上に担持させ、この中間転写ベルトを介してシート材に転写する画像形成方法であって、
   前記中間転写ベルト上に担持されたトナー像をシート材上に転写する転写部へ前記トナー像が到達するタイミングに合わせて前記転写部へ前記シート材を搬送するために前記シート材の搬送開始タイミングを補正するための補正値を記憶部へ記憶すること、
   前記一次転写ローラを前記中間転写ベルトから離間させた際に前記記憶部から前記補正値を取得し、この取得した補正値に基づいて前記転写部へ前記トナー像が到達するタイミングに合わせた搬送開始タイミングで前記転写部へ前記シート材を搬送することを含むことを特徴とする画像形成方法。
5. 前記シート材の搬送開始タイミングは、プロセス速度、中間転写ベルト寿命、機内温度またはシート材に応じてさらに補正することを特徴とする請求項４記載の画像形成方法。

Images