JP2012063631A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成の生産性の低下を招くことなく、カラーモードへの切り替え直後から、色ズレのない安定したカラー画像を形成できるようにする。
【解決手段】中間転写ベルト１の走行方向に沿って配設された複数の画像形成ユニット８，９，１０，１１の各感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａ上に形成されたトナー画像を、中間転写ベルト１上に順次重ねて転写する転写手段と、多色モード時には中間転写ベルト１を全ての感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａに当接させ、単色モード時には一つの感光体ドラム１１ａにだけに当接させるように、その張架姿勢を切り替える接離機構６とを備える。単色モードから多色モードへ切り替える際に、多色モードの転写が開始されるより所定時間早く、中間転写ベルト１を全ての感光体ドラムに当接させる動作を完了するように、制御部３０が単色モード中に接離機構６に中間転写ベルト１の張架姿勢切り替え動作を開始させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、単色モードと多色モードを切り替える接離機構を備えた、中間転写方式又は直接転写方式の各種画像形成装置に関する。

従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置のなかには、無端状の中間転写ベルト、感光体ベルト又は用紙搬送ベルトを用いて多色（カラー）画像を形成するカラー画像形成装置がある。この種のカラー画像形成装置には、中間転写ベルト等の無端ベルト上に、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した画像形成ユニットを個別に備えた、タンデム型のカラー画像形成装置がある。

このような画像形成装置は、駆動ローラを含む複数のローラの間に張架された無端ベルトの走行方向に沿って複数の画像形成ユニットを配設しており、その各画像形成ユニットの感光体上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのような異なる色のトナー画像を形成し、それを無端ベルトである中間転写ベルト上又は用紙搬送ベルトによって搬送される記録媒体上に順次重ねて転写する。なお、中間転写ベルト上にトナー画像を転写する中間転写方式に場合には、その中間転写ベルト上のトナー画像を記録媒体（用紙）上に二次転写する。いずれの場合もその後、トナー画像が転写された記録媒体を定着器を通してトナー画像を定着させて排出する。

また、このような画像形成装置では一般に、カラー画像を形成する多色モードと単色画像（一般に白黒画像）を形成する単色モードとを切り替えて使用できるようにしている。
そのため、多色モード時には無端ベルトを複数の画像形成ユニットの全ての感光体に当接させ、単色モード時には無端ベルトを複数の画像形成ユニットのうちの一つの感光体にだけ当接させるように、無端ベルトの張架姿勢を切り替える機構を備えている。

一般に、無端ベルトを複数のローラで支持し、そのいずれかのローラを駆動ローラとして走行させるベルト駆動装置では、走行中の無端ベルトが幅方向（ベルト走行方向と直交する方向）に移動する、いわゆるベルトの寄りが発生する。このベルトの寄り現象は、上述したタンデム型のカラー画像形成装置において、例えば無端状の中間転写ベルト上に各色の画像を重ねて転写する際に、各色の画像の相対的な位置ずれ、ひいては色ずれや色むら等の原因となる。そのため、高品位な出力画像すなわちカラー画像を得るには、ベルトの寄りを適切に修正する必要がある。

そのベルトの寄りは、ベルトが張架されているローラの位置が変わると、寄り速度が変化し、安定するまで一定の時間がかかることが分かっている。そのため、中間転写ベルト等の無端ベルトの張架姿勢を変更することによって、単色モードとフルカラーモードとを切り替える接離動作が入った場合、ベルトの寄り速度が変化する。
そのため、多色モードへの切り替え時に、無端ベルトの寄りが原因で転写位置が主走査方向（ベルト幅方向）に各色でずれることによって、色ズレした異常画像が発生することがある。

そこで、このようなベルト寄りを修正する方式として、これまで幾つかの技術が提案されている。その代表的な技術に、無端ベルトを支持するローラを傾き動作させてベルトの寄りを制御する方式（以下「ステアリング方式」と云う）、あるいはベルトの寄りをリブやガイド等によって強制的に抑える方式（以下「寄り止め方式」と云う）がある。
しかし、無端ベルトの張架姿勢変更時には初期的に寄り速度が変化する時間が有り、その間に多色の画像を出力した場合には色ズレが発生する。

そのため、例えば特許文献１に記載された画像形成装置では、単色モードからカラーモードに切り替えられたとき、主走査方向へのベルト寄りによる色ズレが発生しないように、無端ベルトの幅方向の変位を検出して、その検出値が所定値以下になるまでカラー画像の形成を行わないように待ち時間を設けることによって、異常画像が発生しないようにしている。

しかし、このように単色モードからカラーモードに切り替えた後、無端ベルトの寄り変化が安定するまで待ち時間を設けると、特に市場要求として重要な生産性すなわち画像形成効率を落とす結果になるという問題があった。

この発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、画像形成装置において、単色モードからカラーモードに切り替えられたときに上記のような待ち時間を設けることなく、したがって画像形成の生産性低下を招くことなく、カラーモードへの切り替え直後から、色ズレのない安定したカラー画像を形成できるようにすることを目的とする。

この発明は上記の、駆動ローラを含む複数のローラの間に張架された無端ベルトと、その無端ベルトの走行方向に沿って配設され、それぞれ感光体上に異なる色のトナー画像を形成する複数の画像形成ユニットと、その複数の画像形成ユニットの各感光体上に形成されたトナー画像を、上記無端ベルト上又は無端ベルトによって搬送される記録媒体上に順次重ねて転写する転写手段と、カラー画像を形成する多色モード時には上記無端ベルトを複数の画像形成ユニットの全ての感光体に当接させ、単色画像を形成する単色モード時には上記無端ベルトを複数の画像形成ユニットのうちの一つの感光体にだけに当接させるように、上記無端ベルトの張架姿勢を切り替えるベルト張架姿勢切替手段とを備えた画像形成装置において、目的を達成するため、次のように構成したことを特徴とする。
すなわち、単色モードから多色モードへ切り替える際に、多色モードにおける上記転写手段による転写が開始されるタイミングより所定時間早く、上記無端ベルトを複数の画像形成ユニットの全ての感光体に当接させる動作を完了するように、上記単色モード中のタイミングで、上記ベルト張架姿勢切替手段に上記無端ベルトの張架姿勢切り替え動作を開始させる制御手段を設けたものである。

上記所定時間が、上記無端ベルトを上記複数の画像形成ユニットの全ての感光体に当接してから、上記転写手段による転写位置における上前記無端ベルトの走行方向に直交する幅方向への寄り速度の変化が所定値以下になるまでの時間に相当するとよい。
上記無端ベルトを張架複数のローラのうち、少なくとも一つは傾動可能なステアリングローラであるとよい。
上記ベルト張架姿勢切替手段による上記無端ベルトの張架姿勢切り替え動作は、上記単色モード中における転写を行っていないタイミングで行うのが望ましい。

上記単色モード時にも無端ベルトが当接する感光体が、上記複数の画像形成ユニットのうち上記無端ベルトの走行方向の一番下流側の画像形成ユニットの感光体であり、その感光体に対して上記無端ベルトの走行方向上流側でその感光体と反対側の所定位置に、上記無端ベルトに常時転接して従動回転する従動ローラを設けるとよい。
上記無端ベルトが、複数の画像形成ユニットの各感光体上に形成されたトナー画像が表面に重ねて転写される中間転写ベルトであり、その中間転写ベルト上のトナー画像を記録媒体に転写する二次転写手段を備えた、中間転写方式の画像形成装置であるとよい。

この発明による画像形成装置は、単色モードから多色モードに切り替える際、単色モード中に無端ベルトの張架姿勢切り替え動作を開始し、多色モードにおける転写が開始されるタイミングより所定時間早く、無端ベルトを複数の各画像形成ユニットの全ての感光体に当接させる動作が完了するので、単色モードによる画像形成が終了すると直ちに多色モードによる画像形成を開始することができる。したがって、生産性の低下を招くことなく、しかも多色モードへの切り替え直後から色ズレのない安定した多色画像を形成することができる。

この発明による画像形成装置の一実施例の内部構成を示す概略図である。 中間転写転ベルト１の幅方向への寄りを防ぐ構成の一例を示す概略図である。 エッジセンサの具体的な構成例を示す概略図である。 エッジセンサの他の具体的な構成例を示す概略図である。 ベルトの張架姿勢を変えた場合の中間転写ベルトの寄り速度と経過時間との関係を示す線図である。 図１に示した実施例により印刷動作のフローチャートである。 画像位置が中間転写ベルトの一次転写位置から二次転写位置までの範囲にある領域の説明図である。

以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、この発明による画像形成装置の一実施例の内部構成を示す概略図である。
この画像形成装置は、無端ベルトからなる中間転写ベルト１が、駆動ローラ２、二次転写対向ローラ４と、従動ローラ３及び５１〜５６によって、所定の張−力をもって張架支持されている。その中間転写ベルト１上には、そのベルト走行方向（矢示Ｘ方向）に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した画像形成ユニット８，９，１０，１１が順に配設されている。

各画像形成ユニット８，９，１０，１１は、それぞれ装置本体のフレームに回転可能に支持された感光体である感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａと、各感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａの表面をレーザビーム等で露光走査する画像書込ユニット１２を有している。また、各の感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａの周囲には、そのドラム回転方向（図で反時計廻り方向）に沿って、帯電器８ｃ，９ｃ，１０ｃ，１１ｃ、現像器８ｄ，９ｄ，１０ｄ，１１ｄ、転写手段である一次転写ローラ８ｅ，９ｅ，１０ｅ，１１ｅ、およびクリーナー８ｆ，９ｆ，１０ｆ，１１ｆが順に配設されている。

一次転写ローラ８ｅ，９ｅ，１０ｅ，１１ｅのうち、中間転写ベルト１の走行方向上流側のカラー画像転写用の３個の一次転写ローラ８ｅ，９ｅ，１０ｅは、従動ローラ５５と共にカラーブラケット７に保持されており、偏心カム等による接離機構６及び接離駆動モータ６０によって、感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａとの距離が変化するように設けられている。接離駆動モータ６０は、この画像形成装置全体を制御する制御部３０によって駆動を制御される。その接離機構６及び接離駆動モータ６０によって、ベルト張架姿勢切替手段を構成している。
一方、単色（ブラック）画像転写用の一次転写ローラ１１ｅは、感光体ドラム１１ａとの距離が変化しない。

この画像形成装置は、カラー画像を形成する多色モードと単色画像（この実施例では白黒画像）を形成する単色モードとに切り替え可能である。そして、多色モード時には、中間転写ベルト１を複数の各画像形成ユニット８，９，１０，１１の全ての感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａに当接させる。また、単色モード時には、中間転写ベルト１をその走行方向の最も下流側のブラック用画像形成ユニット１１の感光体ドラム１１ａだけに当接させる。

そのように中間転写ベルト１の張架姿勢を切り替えるのは、ベルト張架姿勢切替手段の接離機構６が、制御部３０によって駆動制御される接離駆動モータ６０によって駆動され、カム機構等によって行われる。そして、多色モード時には接離機構６がカラーブラケット７を各画像形成ユニット８，９，１０，１１側へ移動させて、従動ローラ５５及び一次転写ローラ８ｅ，９ｅ，１０ｅを介して中間転写ベルト１を各感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａに当接させる。中間転写ベルト１は感光体ドラム１１ａには常時当接しているので、多色モード時には全ての感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａに当接する。

単色モード時には、接離機構６がスプリングの付勢力などによって、カラーブラケット７を各画像形成ユニット８，９，１０，１１から離れる方向へ移動させ、従動ローラ５５及び一次転写ローラ８ｅ，９ｅ，１０ｅもそれに伴って移動するため、中間転写ベルト１の感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａと対向する面が自重によって幾分降下して、感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａから離れる。したがって、中間転写ベルト１はブラック用の感光体ドラム１１ａにも当接する状態になる。

この実施例ではまた、単色画像転写用の一次転写ローラ１１ｅより中間転写ベルト１の走行方向上流側で、シアン画像転写用の一次転写ローラ１０ｅとの間に、感光体ドラム１１ａと反対側で常に中間転写ベルト１に転接する従動ローラ５６が設けられている。その従動ローラ５６の位置は、カラーブラケット７に保持されたカラー画像転写用の一次転写ローラ８ｅ，９ｅ，１０ｅの接離動作に影響されずに変わらない。それによって、単色モード中に接離機構６が動作しても、中間転写ベルト１の少なくとも一次転写ローラ１１ｅから二次転写ローラ５までの間の部分には影響しないようにしている。
さらに、この実施例では、中間転写ベルト１の駆動ローラ２より走行方向下流側に、中間転写ベルト１の走行方向（矢示Ｘ方向）に直交する幅方向の端部に近接して、その側端部（エッジ）位置の変動を検出するためのエッジセンサ１３が配設されている。その具体例は後述する。

一方、画像形成対象となる記録媒体である用紙１４は、給紙カセット２０に収容されており、その給紙カセット２０の用紙繰出側に設けられたピックアップローラ１５により一枚ずつ繰り出される。その繰り出された用紙１４は、所定数の搬送ローラ対１６により図１に破線で示す経路を辿って搬送され、二次転写ローラ５と二次転写対向ローラ４とが中間転写ベルト１を挟んで対向している二次転写位置へ送られる。
その二次転写位置から用紙搬送方向下流側には、用紙搬送装置１７と定着器１８、および排紙用搬送ローラ対１９等が配設されている。

次に、このように構成された画像形成装置によってカラー画像を形成する場合の動作手順の概略を説明する。
まず、各画像形成ユニット８，９，１０，１１での作像工程が順に開始され、各感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａの表面が帯電器８ｃ，９ｃ，１０ｃ，１１ｃによって均一に帯電され、画像書込ユニット１２によって光走査されて各色の画像に応じて露光されて静電潜像が形成される。それが現像器８ｄ，９ｄ，１０ｄ，１１ｄの各色のトナーによってそれぞれ現像されて、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像が順次形成される。

その各感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａ上のトナー画像が、バイアス電圧が印加された一次転写ローラ８ｅ，９ｅ，１０ｅ，１１ｅによって中間転写ベルト１上順次重ねて一次転写され、中間転写ベルト１上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのフルカラー画像が形成される。

その後、そのカラー画像は中間転写ベルト１の走行とともに二次転写位置に送り込まれ、バイアス電圧が印加された二次転写ローラ５によって、所定のタイミングで搬送されて来る記録媒体である用紙１４上に一括転写（二次転写）される。
カラー画像が転写された用紙１４は、用紙搬送装置７によって定着器１８へ搬送され、そこで加熱及び加圧による定着処理がなされた後、複数の排紙用搬送ローラ対１９によって図示していない排紙トレイに排出される。

こうした一連の画像形成動作において、中間転写ベルト１の位置がその幅方向にベルト寄りが発生すると、各画像形成ユニット８，９，１０，１１によって中間転写ベルト１上に転写されるトナー画像の位置に相対的なずれが生じ、それが出力画像（カラー画像）の色ずれや色むらとなって現れる。

そのため、中間転写転ベルト１の幅方向への寄りを防ぐために、ステアリング方式のコントロールを行わない場合は、例えば図２に示すように、中間転写転ベルト１の走行方向とは直交する幅方向の両端部にそれぞれ内側の面から突出する突条のリブ１ａを設け、それが例えば従動ローラ３の一方の端面に接触することによって、中間転写転ベルト１の幅方向の寄りを規制する。
ステアリング方式のコントールを行う場合は、中間転写転ベルト１を張架している複数のローラのうち、例えば従動ローラ３をステアリングローラとし、それを僅かに傾動させることによってベルト寄りを制御する。

そこで、この実施例ではステアリング方式で中間転写ベルト１のベルト寄りを修正するために、中間転写ベルト１の幅方向の側端（エッジ）位置を検出するエッジセンサ１３と、ステアリングローラとして使用する従動ローラ３を傾動させる公知の機構が組み込まれている。
エッジセンサ１３は、中間転写ベルト１の走行経路上に配置され、中間転写ベルト１のエッジ位置を検出するもので、ベルト走行方向においてステアリングローラである従動ローラ３より下流側で、二次転ローラ５までの間のいずれかの位置に配置されている。

図３はそのエッジセンサ１３の具体的な構成例を示す概略図である。図３において、中間転写ベルト１の幅方向における一側端部に対して、接触子１３１の一端側１３１aをスプリング１３２の引っ張り力によって圧接状態に保持している。この場合、スプリング１３２による接触子１３1の圧接力は、中間転写ベルト１を変形させない程度の適度な大きさに設定されている。また、接触子１３１は、その中間部位を支軸１３３によって回動自在に支持されている。その接触子１３１の支軸１３３に対して一端側１３１aと反対側に延びた他端側１３１ｂに変位センサ１３４を対向状態に配設している。

このエッジセンサ１３においては、ベルト寄り発生時における中間転写ベルト１の幅方向（ｙ方向）への動きが、その一側端部（ベルトエッジ）に圧接する接触子１３１の揺動動に置き換えられる。その接触子１３１の揺動による他端側１３１ｂの変位に応じて、変位センサ１３４との間の距離が変化するため、反射型フォトセンサである変位センサ１３４の出力レベルが変動する。その変位センサ１３４の出力レベルに基づいてベルトエッジの位置変動を検出することができる。

なお、エッジセンサ１３は、中間転写ベルト１の幅方向のベルト寄りによる位置変動に応じた出力を発生するものであれば、どのような構成のものを採用しても構わない。
例えば、図４に示すように、中間転写ベルト１の幅方向における一側端部（エッジ部）を介して発光ダイオード（ＬＥＤ）１３５と光量センサ１３６を対向させて配置し、ＬＥＤ１３５から出射された光が光量センサ１３６に入射される光量に応じて、センサ出力レベルが変化するものであってもよい。
ステアリング方式による制御方法は、エッジセンサ１３の出力に応じてステアリングローラとして使用する従動ローラ３を傾斜させるＰＩ制御などがなされる。

しかし、前述したようにベルト張架姿勢切替手段の接離機構６によって、中間転写ベルト１の張架姿勢を切り替えた場合には、中間転写ベルト１の幅方向のベルト寄りに速度が変化する。その変動によって、特に多色モードにおいては、多色画像の色ズレが発生するという問題がある。

図５は、ベルトの張架姿勢を変えた場合の、中間転写ベルトのエッジ部分を計測した数値から算出した幅方向の寄り速度を示す線図であるが、張架姿勢の変更後所定時間が経過すると寄り速度が安定することが分かる。寄り速度が安定しているということは前述した寄り止め方式の場合、中間転写ベルトの寄りによる色ズレは安定していることを示す。そのため、この寄り速度の変化が所定値以下になるまでの時間を確保することにより、１枚目と２枚目で色のずれ方が違うなどという不具合は無くなる。

しかし、単色モードから多色モードに切り替える際、単色モードに画像形成が完了してから接離機構６を動作させて、中間転写ベルト１を全ての感光体ドラムに当接させるように張架姿勢を切り替えた後、寄り速度が安定する所定時間待ってから、多色モードの画像形成を開始するのでは、生産性が低下してしまうことになる。

そこで、この発明では、単色モードから多色モードへ切り替える際に、多色モードにおける転写手段である一次転写ローラ８ｅ，９ｅ，１０ｅ，１１ｅによる転写が開始されるタイミングより所定時間早く、中間転写ベルト１を各画像形成ユニット８，９，１０の各感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａに当接させる動作を完了するように、単色モード中の所要のタイミングで、ベルト張架姿勢切替手段の接離機構６に中間転写ベルト１の張架姿勢切り替え動作を開始させるように、制御手段である制御部３０が接離駆動モータ６０を制御する。

それによって、単色モードによる画像形成が完了すると、既に切り替え後所定時間経過して寄り速度が安定しているようにすることができるので、直ちに多色モードによる画像形成を開始することができる。そのため、生産性の低下を招くことなく、しかも多色モードへの切り替え直後から色ズレのない安定した多色画像を形成することができる。

図６は、この実施例の画像形成装置によって、単色モードによる画像形成（以下「単色印刷」という）と多色モードによる画像形成（以下「カラー印刷」という）を連続して行う場合の図１に示した制御部３０による処理のフローチャートである。
まず、単色印刷がスタートすると、ステップＳ１で、所定枚数後の印刷ジョブにカラー情報があるか否かを判断し、カラー情報がなければ、ステップＳ２で単色印刷エンドと判断するまでステップＳ３で単色印刷を続行し、単色印刷エンドと判断したらこの印刷を終了する。

ステップＳ１でカラー情報があると判断した場合は、ステップＳ４で高生産モードか否かを判断し、高生産モードであればステップＳ３へ進んで、ステップＳ５で一次転写又は二次転写中の画像は無いか否かを判断する。有れば無くなるまで待ち、無ければステップＳ６でカラー印刷スタートより所定時間以上早く、接離駆動モータ６０をスタートさせ、接離機構６にカラーブラケット７を上昇させる。上記所定時間は、寄り速度の変化が所定値以下になるまでの時間に相当する時間とするのが望ましい。

その後、ステップＳ７で単色印刷エンドと判断するまでステップＳ８で単色印刷を続行し、ステップＳ７で単色印刷エンドと判断したらステップＳ９でカラー印刷をスタートさせ、ステップＳ１４でカラー印刷エンドと判断するまでステップＳ１５でカラー印刷を続行し、ステップＳ１４でカラー印刷エンドと判断したら、この印刷を終了する。

ステップＳ４で高生産モードでなければ、ステップＳ１０で単色印刷エンドと判断するまでステップＳ１１で単色印刷を続行し、単色印刷エンドと判断したらステップＳ１２へ進んで、接離駆動モータ６０をスタートさせ、接離機構６にカラーブラケット７を上昇させる。その後、ステップＳ１３で所定時間経過するのを待ち、所定時間経過したら、ステップＳ９でカラー印刷をスタートさせる。
そして、ステップＳ１４でカラー印刷エンドと判断するまでステップＳ１５でカラー印刷を続行し、ステップＳ１４でカラー印刷エンドと判断したら、この印刷を終了する。

この実施例によれば、単色印刷時に所定枚数後の印刷情報が多色モード（カラー情報の記載がある）であった場合、高生産モードが設定されていれば、カラー作像タイミングより前に接離機構６を動作させてカラー作像時の中転ベルトの張架姿勢に切り替えを、単色印刷をしている間に実施するので、カラー印刷を開始するときには既に、中間転写ベルト１がカラー印刷時の張架姿勢で安定したベルト寄り速度になっているため、待ち時間がなく高生産性を確保することができる。しかも、カラー印刷を最初から色ズレのない安定した状態で行うことができる。

図６のステップ３における一次転写又は二次転写を行っていないタイミングとは、画像位置が図７に破線で示す範囲、すなわち中間転写ベルト１の一次転写ローラ１１ｅと接する位置（一次転写位置）から二次転写ローラ５と接する位置（二次転写位置）までの範囲にある領域Ａに、単色のトナー画像がないタイミングを指す。

この領域Ａに単色のトナー画像がないタイミングで中間転写ベルト１の張架姿勢切り替えを行うようにすれば、単色画像形成の間隔を特に調整することなく、通常作像時における紙間をほぼ変更することなく出力が可能である。ここで『ほぼ変更することなく』というのは、印刷画像（印刷用紙に対応する）の大きさにより、一次転写又は二次転写がいずれも行われていないタイミングが無い場合もあるためである。その場合には、一時的に紙間すなわち中間転写ベルト１上のトナー画像の間隔を広げるなどによって。最低限の生産性の低下に抑えることが望ましい。

また、この実施例では、ステアリング方式を採用しているため、寄りを制御して抑えることが可能である。そのため、図６におけるステップＳ１における所定枚数を減らすことができる。そのため、必要以上に切り替えタイミング早くせずに済み、余計な電力を消費せず、駆動系の磨耗などもを減らすことができる。

さらに、この実施例では、図１に示した接離機構６の動作に影響されずに位置が変わらない従動ローラ５６を設けて、一次転写位置から二次転写位置までの距離（図７に破線で示す領域Ａの距離）を変えないようにしたので、単色の一次転写に影響を与えずに接離機構６の動作が可能になる。単色の一次転写へ影響があった場合、二次転写までの距離が変わってしまうため、何らかの補正手段を設けないと、単色印刷時において、二次転写位置における画像と紙の位置関係が崩れてしまう可能性がある。

この発明による制御を行うことによって、モード切替時の単色画像が中間転写ベルト１の寄りによって二次転写位置によって紙との主走査方向位置が変わることがあり、紙と画像との位置のずれが発生する可能性がある。ユーザにより、単色印刷時の位置ずれへの要求が異なるため、この発明による制御を行うかどうかをユーザが選択できるようにするのが望ましい。そこで、図６で説明した実施例では、高生産モードの設定の有無により、単色印刷中に中間転写ベルト１の張架姿勢切り替えを行うか否かを判断するようにしている。

上述の実施例では、無端ベルトとして中間転写ベルトを使用する中間転写方式のタンデム型カラー画像形成装置にこの発明を実施した場合の例を説明した。しかし、中間転写ベルトに代えて用紙を吸着して搬送あうる用紙搬送ベルトを設け、各画像形成ユニットの感光体上に形成した各色のトナー画像を、その用紙搬送ベルトによって搬送される記録媒体である用紙上に直接重ねて転写する直接転写方式のカラー画像形成装置にも、この発明を同様に適用できる。感光体をゆする画像形成ユニットの数は、４個に限らず２個以上であればよい。

この発明は、単色モードと多色モードを切り替える接離機構を備えた、中間転写方式又は直接転写方式の各種画像形成装置、例えばカラー複写機、カラープリンタ、カラー複合機などの画像形成装置又は印刷装置に適用することができる。

１：中間転写ベルト １ａ：リブ ２：駆動ローラ
３：従動ローラ（ステアリングローラ） ４：二次転写対向ローラ
５：二次転写ローラ ６：接離機構 ７：カラーブラケット
８，９，１０，１１：画像形成ユニット
８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａ：感光体ドラム
８ｃ，９ｃ，１０ｃ，１１ｃ：帯電器
８ｄ，９ｄ，１０ｄ，１１ｄ：現像器
８ｅ，９ｅ，１０ｅ，１１ｅ：一次転写ローラ
８ｆ，９ｆ，１０ｆ，１１ｆ：クリーナー
１２：画像書込ユニット １３：エッジセンサ １４：用紙
１５：ピックアップローラ １６：搬送ローラ対
１７：用紙搬装置 １８：定着器 １９：排紙用搬送ローラ対
２０：給紙カセット ３０：制御部
６０：接離駆動モータ ５１〜５６：従動ローラ
１３１：接触子 １３２：スプリング １３４：変位センサ
１３５：発光ダイオード（ＬＥＤ） １３６：光量センサ

特開２００９−６３９０９号公報

このような画像形成装置は、駆動ローラを含む複数のローラの間に張架された無端ベルトの走行方向に沿って複数の画像形成ユニットを配設しており、その各画像形成ユニットの感光体上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのような異なる色のトナー画像を形成し、それを無端ベルトである中間転写ベルト上又は用紙搬送ベルトによって搬送される記録媒体上に順次重ねて転写する。なお、中間転写ベルト上にトナー画像を転写する中間転写方式の場合には、その中間転写ベルト上のトナー画像を記録媒体（用紙）上に二次転写する。いずれの場合もその後、トナー画像が転写された記録媒体を定着器を通してトナー画像を定着させて排出する。

この発明は、駆動ローラを含む複数のローラの間に張架された無端ベルトと、その無端ベルトの走行方向に沿って配設され、それぞれ感光体上に異なる色のトナー画像を形成する複数の画像形成ユニットと、その複数の画像形成ユニットの各感光体上に形成されたトナー画像を、上記無端ベルト上又は無端ベルトによって搬送される記録媒体上に順次重ねて転写する転写手段と、カラー画像を形成する多色モード時には上記無端ベルトを複数の画像形成ユニットの全ての感光体に当接させ、単色画像を形成する単色モード時には上記無端ベルトを複数の画像形成ユニットのうちの一つの感光体にだけに当接させるように、上記無端ベルトの張架姿勢を切り替えるベルト張架姿勢切替手段とを備えた画像形成装置において、上記の目的を達成するため、次のように構成したことを特徴とする。
すなわち、単色モードから多色モードへ切り替える際に、多色モードにおける上記転写手段による転写が開始されるタイミングより所定時間早く、上記無端ベルトを複数の画像形成ユニットの全ての感光体に当接させる動作を完了するように、上記単色モード中のタイミングで、上記ベルト張架姿勢切替手段に上記無端ベルトの張架姿勢切り替え動作を開始させる制御手段を設けたものである。

上記所定時間が、上記無端ベルトを上記複数の画像形成ユニットの全ての感光体に当接してから、上記転写手段による転写位置における上記無端ベルトの走行方向に直交する幅方向への寄り速度の変化が所定値以下になるまでの時間に相当するとよい。
上記無端ベルトを張架する複数のローラのうち、少なくとも一つは傾動可能なステアリングローラであるとよい。
上記ベルト張架姿勢切替手段による上記無端ベルトの張架姿勢切り替え動作は、上記単色モード中における転写を行っていないタイミングで行うのが望ましい。

この発明による画像形成装置の一実施例の内部構成を示す概略図である。 中間転写ベルト１の幅方向への寄りを防ぐ構成の一例を示す概略図である。 エッジセンサの具体的な構成例を示す概略図である。 エッジセンサの他の具体的な構成例を示す概略図である。 ベルトの張架姿勢を変えた場合の中間転写ベルトの寄り速度と経過時間との関係を示す線図である。 図１に示した実施例による印刷動作のフローチャートである。 画像位置が中間転写ベルトの一次転写位置から二次転写位置までの範囲にある領域の説明図である。

以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、この発明による画像形成装置の一実施例の内部構成を示す概略図である。
この画像形成装置は、無端ベルトからなる中間転写ベルト１が、駆動ローラ２、二次転写対向ローラ４と、従動ローラ３及び５１〜５６によって、所定の張力をもって張架支持されている。その中間転写ベルト１上には、そのベルト走行方向（矢示Ｘ方向）に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した画像形成ユニット８，９，１０，１１が順に配設されている。

各画像形成ユニット８，９，１０，１１は、それぞれ装置本体のフレームに回転可能に支持された感光体である感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａと、各感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａの表面をレーザビーム等で露光走査する画像書込ユニット１２を有している。また、各感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａの周囲には、そのドラム回転方向（図で反時計廻り方向）に沿って、帯電器８ｃ，９ｃ，１０ｃ，１１ｃ、現像器８ｄ，９ｄ，１０ｄ，１１ｄ、転写手段である一次転写ローラ８ｅ，９ｅ，１０ｅ，１１ｅ、およびクリーナー８ｆ，９ｆ，１０ｆ，１１ｆが順に配設されている。

その各感光体ドラム８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａ上のトナー画像が、バイアス電圧が印加された一次転写ローラ８ｅ，９ｅ，１０ｅ，１１ｅによって中間転写ベルト１上に順次重ねて一次転写され、中間転写ベルト１上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのフルカラー画像が形成される。

その後、そのカラー画像は中間転写ベルト１の走行とともに二次転写位置に送り込まれ、バイアス電圧が印加された二次転写ローラ５によって、所定のタイミングで搬送されて来る記録媒体である用紙１４上に一括転写（二次転写）される。
カラー画像が転写された用紙１４は、用紙搬送装置１７によって定着器１８へ搬送され、そこで加熱及び加圧による定着処理がなされた後、複数の排紙用搬送ローラ対１９によって図示していない排紙トレイに排出される。

そのため、中間転写転ベルト１の幅方向への寄りを防ぐために、ステアリング方式のコントロールを行わない場合は、例えば図２に示すように、中間転写ベルト１の走行方向とは直交する幅方向の両端部にそれぞれ内側の面から突出する突条のリブ１ａを設け、それが例えば従動ローラ３の一方の端面に接触することによって、中間転写ベルト１の幅方向の寄りを規制する。
ステアリング方式のコントールを行う場合は、中間転写転ベルト１を張架している複数のローラのうち、例えば従動ローラ３をステアリングローラとし、それを僅かに傾動させることによってベルト寄りを制御する。

そこで、この実施例ではステアリング方式で中間転写ベルト１のベルト寄りを修正するために、中間転写ベルト１の幅方向の側端（エッジ）位置を検出するエッジセンサ１３と、ステアリングローラとして使用する従動ローラ３を傾動させる公知の機構が組み込まれている。
エッジセンサ１３は、中間転写ベルト１の走行経路上に配置され、中間転写ベルト１のエッジ位置を検出するもので、ベルト走行方向においてステアリングローラである従動ローラ３より下流側で、二次転写ローラ５までの間のいずれかの位置に配置されている。

図３はそのエッジセンサ１３の具体的な構成例を示す概略図である。図３において、中間転写ベルト１の幅方向における一側端部に対して、接触子１３１の一端側をスプリング１３２の引っ張り力によって圧接状態に保持している。この場合、スプリング１３２による接触子１３1の圧接力は、中間転写ベルト１を変形させない程度の適度な大きさに設定されている。また、接触子１３１は、その中間部位を支軸１３３によって回動自在に支持されている。その接触子１３１の支軸１３３に対して一端側と反対側に延びた他端側に変位センサ１３４を対向状態に配設している。

このエッジセンサ１３においては、ベルト寄り発生時における中間転写ベルト１の幅方向（ｙ方向）への動きが、その一側端部（ベルトエッジ）に圧接する接触子１３１の揺動に置き換えられる。その接触子１３１の揺動による他端側１３１ｂの変位に応じて、変位センサ１３４との間の距離が変化するため、反射型フォトセンサである変位センサ１３４の出力レベルが変動する。その変位センサ１３４の出力レベルに基づいてベルトエッジの位置変動を検出することができる。

ステップＳ１でカラー情報があると判断した場合は、ステップＳ４で高生産モードか否かを判断し、高生産モードであればステップＳ５へ進んで、ステップＳ５で一次転写又は二次転写中の画像は無いか否かを判断する。有れば無くなるまで待ち、無ければステップＳ６でカラー印刷スタートより所定時間以上早く、接離駆動モータ６０をスタートさせ、接離機構６にカラーブラケット７を上昇させる。上記所定時間は、寄り速度の変化が所定値以下になるまでの時間に相当する時間とするのが望ましい。

この実施例によれば、単色印刷時に所定枚数後の印刷情報が多色モード（カラー情報の記載がある）であった場合、高生産モードが設定されていれば、カラー作像タイミングより前に接離機構６を動作させてカラー作像時の中間転写ベルトの張架姿勢への切り替えを、単色印刷をしている間に実施するので、カラー印刷を開始するときには既に、中間転写ベルト１がカラー印刷時の張架姿勢で安定したベルト寄り速度になっているため、待ち時間がなく高生産性を確保することができる。しかも、カラー印刷を最初から色ズレのない安定した状態で行うことができる。

図６のステップＳ５における一次転写又は二次転写を行っていないタイミングとは、画像位置が図７に破線で示す範囲、すなわち中間転写ベルト１の一次転写ローラ１１ｅと接する位置（一次転写位置）から二次転写ローラ５と接する位置（二次転写位置）までの範囲にある領域Ａに、単色のトナー画像がないタイミングを指す。

また、この実施例では、ステアリング方式を採用しているため、寄りを制御して抑えることが可能である。そのため、図６におけるステップＳ１における所定枚数を減らすことができる。そのため、必要以上に切り替えタイミングを早くせずに済み、余計な電力を消費せず、駆動系の磨耗なども減らすことができる。

上述の実施例では、無端ベルトとして中間転写ベルトを使用する中間転写方式のタンデム型カラー画像形成装置にこの発明を実施した場合の例を説明した。しかし、中間転写ベルトに代えて用紙を吸着して搬送し得る用紙搬送ベルトを設け、各画像形成ユニットの感光体上に形成した各色のトナー画像を、その用紙搬送ベルトによって搬送される記録媒体である用紙上に直接重ねて転写する直接転写方式のカラー画像形成装置にも、この発明を同様に適用できる。感光体をゆする画像形成ユニットの数は、４個に限らず２個以上であればよい。

１：中間転写ベルト １ａ：リブ ２：駆動ローラ
３：従動ローラ（ステアリングローラ） ４：二次転写対向ローラ
５：二次転写ローラ ６：接離機構 ７：カラーブラケット
８，９，１０，１１：画像形成ユニット
８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａ：感光体ドラム
８ｃ，９ｃ，１０ｃ，１１ｃ：帯電器
８ｄ，９ｄ，１０ｄ，１１ｄ：現像器
８ｅ，９ｅ，１０ｅ，１１ｅ：一次転写ローラ
８ｆ，９ｆ，１０ｆ，１１ｆ：クリーナー
１２：画像書込ユニット １３：エッジセンサ １４：用紙
１５：ピックアップローラ １６：搬送ローラ対
１７：用紙搬送装置 １８：定着器 １９：排紙用搬送ローラ対
２０：給紙カセット ３０：制御部
６０：接離駆動モータ ５１〜５６：従動ローラ
１３１：接触子 １３２：スプリング １３４：変位センサ
１３５：発光ダイオード（ＬＥＤ） １３６：光量センサ

Claims (6)

1. 駆動ローラを含む複数のローラの間に張架された無端ベルトと、該無端ベルトの走行方向に沿って配設され、それぞれ感光体上に異なる色のトナー画像を形成する複数の画像形成ユニットと、該複数の画像形成ユニットの各感光体上に形成されたトナー画像を、前記無端ベルト上又は該無端ベルトによって搬送される記録媒体上に順次重ねて転写する転写手段と、
   カラー画像を形成する多色モード時には前記無端ベルトを前記複数の画像形成ユニットの全ての感光体に当接させ、単色画像を形成する単色モード時には前記無端ベルトを前記複数の画像形成ユニットのうちの一つの感光体にだけに当接させるように、前記無端ベルトの張架姿勢を切り替えるベルト張架姿勢切替手段とを備えた画像形成装置において、
   前記単色モードから前記多色モードへ切り替える際に、前記多色モードにおける前記転写手段による転写が開始されるタイミングより所定時間早く、前記無端ベルトを前記複数の画像形成ユニットの全ての感光体に当接させる動作を完了するように、前記単色モード中のタイミングで、前記ベルト張架姿勢切替手段に前記無端ベルトの張架姿勢切り替え動作を開始させる制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記所定時間が、前記無端ベルトを前記複数の画像形成ユニットの全ての感光体に当接してから、前記転写手段による転写位置における前記無端ベルトの前記走行方向に直交する幅方向への寄り速度の変化が所定値以下となるまでの時間に相当するとことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記無端ベルトを張架複数のローラのうち、少なくとも一つは傾動可能なステアリングローラであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記ベルト張架姿勢切替手段による前記無端ベルトの張架姿勢切り替え動作は、前記単色モード中における転写を行っていないタイミングで行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記単色モード時にも前記無端ベルトが当接する前記感光体が、前記複数の画像形成ユニットのうち前記無端ベルトの走行方向の一番下流側の画像形成ユニットの感光体であり、該感光体に対して前記無端ベルトの走行方向上流側で該感光体と反対側の所定位置に、前記無端ベルトに常時転接して従動回転する従動ローラを設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記無端ベルトが、前記複数の画像形成ユニットの各感光体上に形成されたトナー画像が表面に重ねて転写される中間転写ベルトであり、
   該中間転写ベルト上のトナー画像を記録媒体に転写する二次転写手段を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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