JP2014056130A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】記録材のしわの発生を抑制すると共に、転写手段としての二次転写部3での画像の伸びを抑制できる構造を実現する。
【解決手段】記録材の搬送速度は、二次転写部3よりも定着手段としての定着装置5の方が速く、記録材を挟持する加圧力は、二次転写部3よりも定着装置5の方が大きい。二次転写部3で記録材に転写される前の転写前画像のうち、記録材の先端が二次転写部3から定着装置5に到達するまでの間に二次転写部3で記録材に転写される画像を第1画像とする。また、副走査方向の一部が二次転写部3により挟持された状態の記録材の先端が定着装置5に突入した以降に二次転写部3で記録材に転写される画像を第2画像とする。この場合に、第1画像に対して第2画像の主走査方向に形成される1ライン同士の副走査方向の間隔を短くするように、転写前画像を補正する。
【選択図】図2
【解決手段】記録材の搬送速度は、二次転写部3よりも定着手段としての定着装置5の方が速く、記録材を挟持する加圧力は、二次転写部3よりも定着装置5の方が大きい。二次転写部3で記録材に転写される前の転写前画像のうち、記録材の先端が二次転写部3から定着装置5に到達するまでの間に二次転写部3で記録材に転写される画像を第1画像とする。また、副走査方向の一部が二次転写部3により挟持された状態の記録材の先端が定着装置5に突入した以降に二次転写部3で記録材に転写される画像を第2画像とする。この場合に、第1画像に対して第2画像の主走査方向に形成される1ライン同士の副走査方向の間隔を短くするように、転写前画像を補正する。
【選択図】図2
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置に関し、記録材を搬送する速度を転写手段よりも定着手段の方を速くした構成に関する。
画像形成装置では、画像形成部で形成した画像を転写手段により記録材に転写し、定着装置を通すことで、画像を記録材に定着する。このとき、記録材が転写手段と定着装置とでそれぞれ挟持された状態で搬送されるが、従来、定着装置による搬送速度を転写手段による搬送速度よりも遅くする構成が知られている。これは、定着装置での搬送速度を、転写手段による搬送速度よりも速くすると、転写手段と定着装置との間で記録材を引っ張り合う状態になり、画像が乱れるためである。
このように、定着装置による搬送速度を転写手段による搬送速度よりも遅くした場合、転写手段と定着装置との間で記録材のたるみが生じるが、このたるみにより記録材にしわが発生する場合がある。そこで、このようなしわの発生を防止すべく、定着装置による搬送速度を、感光体ドラムに対応する部分(転写手段)での速度に対して速くし、かつ、定着装置で用紙保持力を転写手段での用紙保持力よりも小さくした構成が提案されている(特許文献1)。
しかしながら、特許文献1に記載されているように、定着装置での用紙保持力(記録材を挟持する力)を小さくした場合、記録材に付与される熱量が低下する。このため、画像の記録材に対する定着性を確保するためには、定着装置での搬送速度を遅くしたりする必要があり、定着装置での搬送速度を遅くした場合、装置の生産性が低下する。また、定着装置での用紙保持力を転写手段での用紙保持力よりも小さくした状態で、定着装置による搬送速度を転写手段での搬送速度よりも速くした場合、記録材が定着装置に対して滑って画像が乱れる可能性がある。
したがって、装置の高速化や高画質化と言う観点からは、定着装置での用紙保持力を転写部での用紙保持力よりも大きくすることが望まれる。但し、このような構成において、記録材が定着装置と転写手段とでそれぞれ挟持された状態で、定着装置での搬送速度を、転写手段での搬送速度に対して速くすると、記録材が定着装置側に引っ張られてしまう。このとき、転写手段で画像を記録材に転写する際に画像が、所望の画像に対して記録材の搬送方向(副走査方向)に伸びてしまう。
本発明は、このような事情に鑑み、記録材のしわの発生を抑制すると共に、転写手段での画像の伸びを抑制できる構造を実現すべく発明したものである。
本発明は、像担持体と、前記像担持体の表面を主走査方向に走査し、副走査方向に相対移動する前記像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体の表面に形成された潜像を現像する現像手段と、記録材を第1加圧力で挟持して、第1搬送速度で副走査方向に搬送しつつ、前記現像手段により現像された画像を記録材に転写する転写手段と、前記転写手段により画像が転写された記録材を、前記第1加圧力よりも大きい第2加圧力で挟持して、前記第1搬送速度よりも速い第2搬送速度で副走査方向に搬送しつつ、記録材に画像を定着させる定着手段と、前記転写手段により記録材に転写される前の転写前画像のうち、記録材の先端が前記転写手段から前記定着手段に到達するまでの間に前記転写手段により記録材に転写される第1画像に対して、副走査方向の一部が前記転写手段により挟持された状態の記録材の先端が前記定着手段に突入した以降に前記転写手段により記録材に転写される第2画像の、主走査方向に形成される1ライン同士の副走査方向の間隔を短くするように、前記転写前画像を補正する画像補正手段と、を備えた、ことを特徴とする画像形成装置にある。
本発明によれば、記録材を挟持する加圧力を転写手段よりも定着手段の方を大きくすると共に、記録材の搬送速度を転写手段よりも定着手段の方を大きくしているため、記録材のしわの発生を抑制できる。また、転写前画像を、副走査方向の一部が転写手段により挟持された状態の記録材の先端が定着手段に突入した以降に記録材に転写される第2画像の、主走査方向に形成される1ライン同士の副走査方向の間隔を短くするように補正する。このため、転写手段での画像の伸びを抑制できる。
<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態について、図1ないし図5を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1を用いて説明する。
本発明の第1の実施形態について、図1ないし図5を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1を用いて説明する。
[画像形成装置]
図1に示すように、画像形成装置200は、画像形成装置本体201内に、複数の画像形成部202a、202b、202c、202d、中間転写体としての中間転写ベルト2などを有する。そして、紙などのシートや封筒などの袋状体などの記録材に画像を形成する。
図1に示すように、画像形成装置200は、画像形成装置本体201内に、複数の画像形成部202a、202b、202c、202d、中間転写体としての中間転写ベルト2などを有する。そして、紙などのシートや封筒などの袋状体などの記録材に画像を形成する。
各画像形成部202a〜202dは、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの4色のトナー画像を形成するもので、本実施形態では、プロセスカートリッジ1a、1b、1c、1dを有する。各色のプロセスカートリッジ1a〜1dは、それぞれ、不図示のモータにより回転駆動される像担持体としての感光ドラム101a、101b、101c、101dを有する。各感光ドラムの周囲には、帯電ローラなどの一次帯電器102a、102b、102c、102d、現像手段としての現像器103a、103b、103c、103dなどが配置されている。そして、これら感光ドラム、一次帯電器、現像器などをユニット化して、それぞれ各色のプロセスカートリッジ1a〜1dを構成している。
また、各画像形成部202a〜202dは、それぞれ、潜像形成手段としての露光装置6a、6b、6c、6dを備えている。各露光装置6a〜6dは、画像情報に基づいてレーザビームなどの光を照射して、感光ドラム101a〜101dの表面を主走査方向に走査し、副走査方向に相対移動する感光ドラム101a〜101dの表面に静電潜像を形成する。ここで、主走査方向とは、感光ドラム101a〜101dの回転方向に直交する方向で、副走査方向とは、主走査方向に直交する方向で、感光ドラム101a〜101d及び中間転写ベルト2の回転方向、更には、後述する記録材の搬送方向と同方向である。
画像形成動作が開始されると、回転駆動される感光ドラム101a〜101dの表面を、一次帯電器102a〜102dにより所定の極性・電位に一様に帯電する。次いで、不図示のPC(パーソナルコンピュータ)などの外部端末やスキャナなどからの画像情報に基づき露光装置6a〜6dがレーザ光を照射し、帯電された感光ドラム101a〜101dの表面を順次露光して静電潜像を形成する。その後、この静電潜像を、現像器103a〜103dにより各色のトナーで現像し、トナー像として可視化する。
例えば、イエローのトナー像を形成する場合、感光ドラム101aに、原稿のイエロー成分色の画像信号によるレーザ光を露光装置6aのポリゴンミラー等を介して照射し、感光ドラム101a上にイエローの静電潜像を形成する。そして、このイエローの静電潜像を、現像器103aからのイエロートナーにより現像し、イエロートナー像として可視化する。その他の色についても同様である。
各感光ドラム101a〜101dに隣接する位置には、矢印方向に回転駆動される中間転写ベルト2が配置されている。中間転写ベルト2は、駆動ローラとしての二次転写内ローラ3bにより回転駆動される。二次転写内ローラ3bは、図2に示すように、駆動手段としてのモータ3cにより回転駆動される。また、中間転写ベルト2を挟んで各感光ドラム101a〜101dに対向する位置には、それぞれ転写帯電器2a〜2dが設けられ、一次転写部T1a、T1b、T1c、T1dを構成している。そして、各転写帯電器2a〜2dに転写バイアスを印加することで、感光ドラム101a〜101d上にそれぞれ形成された各色トナー像が、一次転写部T1a〜T1dで順次、中間転写ベルト2に多重転写される。これにより、中間転写ベルト2上にはフルカラー画像が形成される。
例えば、イエロートナー像が感光ドラム101aの回転に伴って一次転写部T1aに担持搬送されると、転写帯電器2aに印加した一次転写バイアスにより、感光ドラム101a上のイエロートナー像が中間転写ベルト2に転写される。中間転写ベルト2のイエロートナー像を担持した部位が移動すると、このときまでに同様な方法で感光体ドラム101b上に形成されたマゼンタトナー像がイエロートナー像上で中間転写ベルト2に転写される。同様に、中間転写ベルト2が移動するにつれて、それぞれ一次転写部においてシアントナー像、ブラックトナー像が、イエロートナー像、マゼンタトナー像上に重ね合わせて転写される。これにより、中間転写ベルト2上にフルカラーのトナー像(フルカラー画像)が形成される。
3は、中間転写ベルト2に形成されたフルカラー画像を記録材Pに転写する二次転写部である。3aは二次転写外ローラで、加圧ばね(不図示)により、例えば総圧力(第1加圧力F0)約49N(≒5kgf)の荷重で、中間転写ベルト2を挟んで二次転写内ローラ3bに向けて加圧されている。このため、二次転写部3に搬送された記録材Pは、第1加圧力F0で中間転写ベルト2と二次転写外ローラ3aにより挟持される。二次転写外ローラ3aは、中間転写ベルト2が回転駆動されることで従動回転し、二次転写部3に搬送される記録材を中間転写ベルト2との間で挟持しつつ第1搬送速度V0で搬送する。また、二次転写外ローラ3aに二次転写バイアスを印加することにより、二次転写部3に搬送される記録材にトナー像を転写する。
即ち、給紙カセット4に収容された記録材Pは、上述の画像形成動作に並行してピックアップローラ8により1枚ずつ送り出されてレジストローラ9に達し、このレジストローラ9によりタイミングを合わされた後、二次転写部3に搬送される。そして、この二次転写部3において、記録材Pを中間転写ベルト2と二次転写外ローラ3aとで第1加圧力F0で挟持して、第1搬送速度V0で副走査方向に搬送する。このとき、二次転写外ローラ3aに印加される二次転写バイアスによって中間転写ベルト2上の4色のトナー像が記録材P上に一括して転写される。本実施形態では、中間転写ベルト2、二次転写内ローラ3b、二次転写外ローラ3aを有する二次転写部3により転写手段を構成する。
二次転写部3の記録材搬送方向下流には、記録材P上の画像を記録材Pに定着させる定着装置5が配置されている。定着装置5は、ハロゲンヒータなどの熱源5cを備えた第1回転体としての加熱ローラ5aと、加熱ローラ5aと当接して、記録材が通過することで記録材に画像を定着させるニップ部Nを形成する第2回転体としての加圧ローラ5bとを有する。加熱ローラ5a及び加圧ローラ5bは、それぞれアルミニウムや鉄等の中空ローラの表層にゴム等の弾性層を巻きつけることにより形成される。加熱ローラ5aと加圧ローラ5bとは、不図示のバネによって、第1加圧力よりも大きい第2加圧力F1(例えば約294N(≒30kgf)の荷重)で圧接されている。
また、加圧ローラ5bは、図2に示すように、駆動手段としての定着モータ305により回転駆動される。加熱ローラ5aは、加圧ローラ5bが回転駆動されることで従動回転し、定着装置5に搬送される記録材Pを加圧ローラ5bとの間で、第2加圧力F1で挟持しつつ搬送速度V1で搬送する。このとき、二次転写部3で画像(トナー像)が転写された記録材Pがニップ部Nを通過することで加熱、加圧され、未定着のトナー像が記録材Pに定着される。
即ち、トナー像が転写された記録材Pは、二次転写部3と定着装置5との間に設けられた搬送ガイド20に案内されてニップ部Nに搬送され、そこで熱および圧力を受ける。これにより、各色のトナーが溶融混色して記録材Pにフルカラーのプリント画像として定着される。画像が定着された記録材Pは、ニップ部Nの記録材搬送方向下流に設けられた排出ローラ対11により排紙トレイ7に排出される。
[画像補正]
次に、図2ないし図5を用いて、本実施形態の画像補正について説明する。まず、図2を用いて、本実施形態の画像補正を行うための制御の構成について説明する。図2における301は、画像形成動作を制御する制御手段としてのCPUである。CPU301は、感光ドラム101a〜101dの回転速度や二次転写部3での記録材の搬送速度(プロセススピード)を決定するために、例えば、中間転写ベルト2の回転速度を検知する回転速度センサ302の検知信号が入力される。また、CPU301には、操作パネルや外部端末などの操作部303から、記録材の種類などの紙種情報、及び、タイマー304から時間情報が入力される。操作部303が、画像を形成する記録材の種類を検知する記録材検知手段を構成する。
次に、図2ないし図5を用いて、本実施形態の画像補正について説明する。まず、図2を用いて、本実施形態の画像補正を行うための制御の構成について説明する。図2における301は、画像形成動作を制御する制御手段としてのCPUである。CPU301は、感光ドラム101a〜101dの回転速度や二次転写部3での記録材の搬送速度(プロセススピード)を決定するために、例えば、中間転写ベルト2の回転速度を検知する回転速度センサ302の検知信号が入力される。また、CPU301には、操作パネルや外部端末などの操作部303から、記録材の種類などの紙種情報、及び、タイマー304から時間情報が入力される。操作部303が、画像を形成する記録材の種類を検知する記録材検知手段を構成する。
305は、定着装置5の加圧ローラ5bを回転駆動させる定着モータである。定着モータ305は、例えばパルスモータやDCモータなどによって構成されるが、本実施形態では、パルスモータとしている。CPU301は、操作部303から入力される記録材の種類に応じて駆動回路306を制御して、駆動回路306から選択した記録材の搬送速度V1に見合うパルス信号を送って定着モータ305を所望の回転速度に制御する。
即ち、CPU301は、定着装置5による記録材の搬送速度V1を、二次転写部3による第1搬送速度V0よりも速い第2搬送速度と、第1搬送速度以下の第3搬送速度とに変更可能である。具体的には、CPU301は、駆動回路306から出力するパルス信号を変更することで、ニップ部Nで記録材を副走査方向に搬送する速度を第2搬送速度と第3搬送速度とに変更可能である。
このとき、CPU301は、操作部303から入力された記録材の種類に応じて、上述の第2搬送速度と第3搬送速度との何れかを選択する。本実施形態では、記録材の種類が、複数のシート部分が重なるように形成された封筒のような袋状体である場合には第2搬送速度を選択し、それ以外の場合には第3搬送速度を選択するようにしている。即ち、記録材の種類が袋状体であればV1>V0とし、それ以外であれば、V1<V0となるように、定着装置5による記録材の搬送速度V1を選択する。
なお、設定速度としてV1>V0を選択した場合、V1とV0の関係は、0<V1/V0≦10%となるように設定することが好ましく、より好ましくは、1≦V1/V0≦5%となるように設定する。また、この場合の搬送速度V1は、この範囲で、記録材の種類に応じて設定を変えても良い。また、第2搬送速度を選択する記録材としては、上述の袋状体以外に、例えば、薄紙や水分を多く含んだ紙であっても良い。要は、しわの発生し易い記録材の場合に、第2搬送速度を選択することが好ましい。ここで、薄紙とは、例えば、坪量が80g/m2未満、より好適には64g/m2未満の紙やシートなどである。また、水分を多く含んだ紙とは、例えば相対湿度50%以上などの高湿環境に長時間置かれた紙などが相当する。また、画像形成装置が備える湿度センサにより検知した環境が高湿環境であれば、実際の紙の状態に拘らず、水分を多く含んだ紙であるとして、第2搬送速度を選択するようにしても良い。
本実施形態では、CPU301及び駆動回路306により定着搬送制御手段を構成する。なお、定着モータ305がDCモータである場合には、例えば、加圧ローラ5bの回転速度を検知することで、上述のような定着モータ305の回転制御を行う。
ここで、記録材の種類が袋状体であれば速度設定はV1>V0としているが、上述したように、二次転写部3での第1加圧力F0よりも定着装置5のニップ部Nでの第2加圧力F1の方が大きい。このため、袋状体の記録材を二次転写部3及び定着装置5のニップ部Nを通す際に、ニップ部Nと二次転写部3との間で、記録材がニップ部N側に引っ張られる。複数のシート部分が重なるように形成された袋状体は、ニップ部Nと二次転写部3との間でたるみが生じた場合に、このたるみによるしわが発生し易い。このため、このように、ニップ部Nと二次転写部3との間で記録材がニップ部N側に引っ張られて、記録材に張力が付与されることで、特に袋状体のしわの発生を抑制できる。
しかしながら、このような設定で袋状体を二次転写部3及び定着装置5のニップ部Nを通過させた場合、図3に示すように、画像の伸びが生じてしまう。図3は、それぞれの条件で、所定の副走査方向のピッチL0で線画像を形成した場合の出力画像を示す。まず、定着装置5のニップ部Nでの記録材の搬送速度V1を、二次転写部3での第1搬送速度V0以下とした場合、記録材が引っ張られないため、図3(a)に示すように、画像の伸びが生じない。即ち、線画像のピッチL0を保ったまま画像が出力される。これに対して、V1をV0よりも速くした場合、上述のように画像が引っ張られるため、図3(b)に示すように、画像が記録材に転写される際に画像の伸びが生じる。即ち、途中で線画像のピッチが広がってしまう。
ここで、記録材の先端が定着装置5のニップ部Nに突入するまでは、記録材に張力が付与されることはない。このため、記録材の先端が二次転写部3からニップ部Nに到達するまでの間の距離をLとした場合、記録材の先端から距離Lまでの領域においては、記録材に転写された出力画像は、記録材に転写される前の転写前画像に対して伸びない。一方、距離L以降、即ち、記録材の先端が定着装置5のニップ部Nに突入すると、V1>V0、F0<F1であるため、上述のように記録材が定着装置5側に引っ張られる。この結果、二次転写部3で画像が記録材に転写される際に、記録材に転写された出力画像は、記録材に転写される前の転写前画像に対して伸びてしまう。
このとき、図3(a)における、記録材の先端から距離L以降の副走査方向の画像長をL1とし、図3(b)における、記録材の先端から距離L以降の副走査方向の画像長をL2とすると、副走査方向の画像伸び率Cは、C=L2/L1となる。また、図3(b)における、記録材の先端から距離L以降の記録材の二次転写部3での搬送速度は、記録材が定着装置5に引っ張られるため、V1となる。一方、図3(a)における、記録材の先端から距離L以降の記録材の二次転写部3での搬送速度は、記録材の引っ張りがないため、第1搬送速度V0のままとなる。したがって、画像伸び率Cは、C=L2/L1=V1/V0で表せる。
このために本実施形態では、CPU301は、操作部303から入力された記録材の種類に応じて、露光制御部307を制御して、二次転写部3で記録材に転写される前の転写前画像を次のように補正するようにしている。なお、本実施形態では、CPU301及び露光制御部307が画像補正手段を構成する。
まず、転写前画像のうち、記録材の先端が二次転写部3から定着装置5のニップ部Nに到達するまでの間に二次転写部3で記録材に転写される画像を第1画像とする。即ち、図3に示した記録材の先端から距離Lまでの領域に転写される転写前画像が、第1画像に相当する。また、副走査方向の一部が二次転写部3により挟持された状態の記録材の先端がニップ部Nに突入した以降に二次転写部3で記録材に転写される画像を第2画像とする。即ち、図3に示した記録材の先端から距離L以降の領域に転写される転写前画像が、第2画像に相当する。そして、V1>V0の速度設定のときに、第1画像に対して、第2画像の主走査方向に形成される1ライン同士の副走査方向の間隔を短くするように転写前画像を補正する。
本実施形態では、第2画像に対応する潜像の主走査方向に形成される1ライン同士の副走査方向の間隔を短くするように、感光ドラム101a〜101dの表面に形成する潜像を補正する。具体的には、露光制御部307は、露光装置6a〜6dにより主走査方向の1ラインの潜像を形成する周波数を変更可能である。ここで、第1画像に対応する潜像を形成する場合の周波数(書き込み周波数)をWf0、第2画像に対応する潜像を形成する場合の周波数(書き込み周波数)をWf1、第1搬送速度をV0、第2搬送速度をV1とする。この場合に、露光制御部307は、Wf1=Wf0×V1/V0となるように露光装置6a〜6dを制御する。
この点について、図4を用いて説明する。書き込み周波数Wf0[Hz]で感光ドラム101a〜101dの表面上に形成した距離L0のピッチのラインに対して、記録材の先端が定着装置5のニップ部Nへの突入前後の副走査ライン間隔を比較する。すると、ニップ部Nへの突入後の副走査ライン間隔の方が広くなる。つまり、狙いの副走査倍率を満たすには、書き込み周波数Wf0[Hz]での副走査ライン間隔の形成では書き込み周波数が低いということになる。したがって、出力画像の副走査方向の画像長が狙いの間隔となるように書き込み周波数Wf0[Hz]を補正する。
具体的には、1周期の書き込み周期で副走査の1ラインが形成されるものとすると、補正後の書き込み周波数が下記の式で算出されるWf1[Hz]となるように補正する。
Wf1=Wf0×C=Wf0×V1/V0
Wf1=Wf0×C=Wf0×V1/V0
補正後の書き込み周波数Wf1[Hz]で距離L0ピッチの画像を形成すると、図4(b)に示すように、記録材の先端が定着装置5のニップ部Nへの突入した後の転写前画像(第2画像)の副走査長がL3となる。このL3は、図4(a)に示すように、補正が行われない場合の副走査長L1と比較すると縮むことになる。
しかし、図4(b)に示した第2画像は、二次転写部3で記録材に転写される際に、図4(a)のL1の領域の画像に対して、画像が比率Cだけ伸びることになる。この結果、画像補正後の書き込み周波数Wf1[Hz]で形成した第2画像の転写後の副走査長L3’は、図4(a)の副走査長L1と等しいものとなり、副走査方向の画像伸びを解消することが可能となる。
このような本実施形態の制御の流れについて、図5を用いて説明する。まず、ユーザが、プリントを要求し(S101)、画像形成を行う記録材が袋状体であるかそれ以外か、即ち、封筒モードか否かを選択する(S102)。S102でYES(封筒モード)の場合は、定着モータ305の速度を、定着装置5での記録材の搬送速度V1>二次転写部3での第1搬送速度V0となるように設定する(S103)。即ち、搬送速度V1として第2搬送速度を選択する。そして、露光装置による画像書き込みを開始する(S104)。このときの書き込み周波数はWf0である。
次いで、画像書き込み開始から時間t経過したら(S105)、副走査倍率を補正する(S106)。即ち、画像書き込み開始時間から記録材の先端が二次転写部3から定着装置5のニップ部Nに突入するまでの時間tを、二次転写部3とニップ部Nとの間の距離D(図2)、プロセススピード、記録材の余白情報から予め求めておく。そして、求められた時間tをタイマー304に入力しておき、画像書き込み開始から時間tが経過した後、CPU101により、露光制御部307の制御を開始させ、上述のように書き込み周波数Wf1で書き込みを行う。即ち、転写前画像を上述のように補正する。その後、現像、転写、定着を経てプリント終了となる(S107)。
一方、S102でNOの場合は、定着モータ305の速度を、V1≦V0となるように設定する(S108)。即ち、搬送速度V1として第3搬送速度を選択する。そして、画像書き込みを開始する(S109)。このときの書き込み周波数はWf0であり、画像の最後までこの周波数で書き込みを行う。即ち、転写前画像を補正しない。その後、現像、転写、定着を経てプリント終了となる(S107)。
本実施形態の場合、上述のように、封筒などの袋状体の記録材に画像形成を行う場合、記録材を挟持する加圧力を二次転写部3よりも定着装置5の方を大きくすると共に、記録材の搬送速度を二次転写部3よりも定着装置5の方を大きくしている。このため、記録材が二次転写部3と定着装置5との間で引っ張られて、記録材のしわの発生を抑制できる。特に、封筒のような複数の用紙が重なる袋状体の記録材に画像を形成し、定着する場合は、記録材の厚みの差によって定着装置5での圧力歪みが発生するため、しわがより顕著に発生し易い。このため、記録材が袋状体の場合に、しわの発生を抑制する効果をより顕著に得られる。
また、記録材に転写される前の転写前画像のうちの第2画像の、主走査方向に形成される1ライン同士の副走査方向の間隔を短くするように補正している。本実施形態では、第2画像の書き込み周波数Wf1を、第1画像の書き込み周波数Wf0に画像伸び率Cを乗じた値に補正している。このため、しわの発生を抑制すべく、二次転写部3と定着装置5の加圧力の設定及び速度設定を上述のようにして、記録材が定着装置5側に引っ張られても、二次転写部3での画像の伸びを抑制できる。
<第2の実施形態>
本発明の第2の実施形態について、図6ないし図8を用いて説明する。なお、以下の説明では、定着装置5が十分に冷却された状態から画像形成装置の電源を投入し、ジョブ待機状態になった直後に、ジョブを開始した時をコールド状態と呼ぶことにする。
本発明の第2の実施形態について、図6ないし図8を用いて説明する。なお、以下の説明では、定着装置5が十分に冷却された状態から画像形成装置の電源を投入し、ジョブ待機状態になった直後に、ジョブを開始した時をコールド状態と呼ぶことにする。
本実施形態では、第1回転体としての加熱ローラ5aは、熱源5cを有し、表面が所定の温度に調整されている。これに対して、第2回転体としての加圧ローラ5bは、熱源を有さず、表面の温度調整が行われない。したがって、上述のコールド状態からジョブを開始した場合、加熱ローラ5aは所定の温度に調整されるが、加圧ローラ5bの表面温度は、ジョブ開始直後は低い状態となる。
この状態でジョブ開始後、画像形成動作を続けていくと、定着装置5の加圧ローラ5bの温度が上述のコールド状態に対して高くなり、温度が高くなった分、熱膨張により加圧ローラ5bの外径が大きくなる。その結果、加圧ローラ5b表面の周速度が速くなる。そのため、定着装置5での記録材の搬送速度V1は、画像形成動作と共に、コールド状態のときよりも速い速度となる。よって、第1の実施形態のように、定着装置5での搬送速度V1に対応する画像伸び率Cで補正した書き込み周波数Wf1で画像補正を行うと、出力後の画像は、書き込み時の画像に対して若干副走査方向の画像が伸びることになる。そこで、本実施形態では、加圧ローラ5bの温度上昇に伴う定着装置5での搬送速度の増加分を加味して、画像補正を行うようにしている。
このために本実施形態では、図6に示すように、加圧ローラ5bの表面温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ50を設けている。サーミスタ50は、温度検知素子を加圧ローラ5bの表面に取り付けることで加圧ローラ5bの温度を検知し、その温度情報は、温度検知回路308を介して、CPU301に入力される。
露光制御部307は、第1の実施形態と同様に、書き込み周波数Wf1[Hz]を、定着装置5での記録材の搬送速度V1と、二次転写部3での第1搬送速度V0との速度比に合わせる様に補正する。そして、本実施形態においては、この補正に加えて、コールド状態からの温度上昇による定着装置5での搬送速度V1の増速分も加味して、書き込み周波数Wf1[Hz]を補正している。言い換えれば、サーミスタ50の検知結果に基づいて、第1画像に対する、第2画像の主走査方向に形成される1ライン同士の副走査方向の間隔を短くする割合を変更する。
このような本実施形態の制御について、図7を用いて説明する。なお、図7のS201、S202、S203、S204、S205、S208、S209、S210は、図5記載のそれぞれ、S101、S102、S103、S104、S105、S107、S108、S109と内容が同じである。したがって、図5と重複する説明は省略する。
まず、封筒モードで、書き込み開始から時間t経過した場合に(S205のYES)、S206にて、サーミスタ50の温度情報を得る。CPU301は、この温度情報を元に、定着装置5での記録材の搬送速度V1のコールド状態からの増速分ΔV1を算出する。そして、このときの定着装置5の記録材の搬送速度V1’=V1+ΔV1を得る。本実施形態では、定着装置5での記録材の搬送速度V1と、加圧ローラ5bの温度との関係を、予め実験等により導き出しておく。更に、得られた搬送速度V1’から、画像伸び率C’(=V1’/V0)を算出する。
最後に、S207にて、書き込み周波数Wf1’を、
Wf1’=Wf0×C’
に補正した上で画像書き込みを行う。
Wf1’=Wf0×C’
に補正した上で画像書き込みを行う。
本実施形態では、このように、サーミスタ50の温度情報を基に、書き込み周波数Wf1を補正することで、加圧ローラ5bの温度状態に依らず、安定した出力画像を取得することが可能となる。
なお、本実施形態においては、サーミスタ50の温度情報を基に、画像書き込み周波数Wf1を補正しているが、これに限定されることはない。例えば、図8のように、サーミスタ50の温度情報を基に、定着装置5での記録材の搬送速度を一定の速度V1を保つように、定着モータ105の回転速度(定着速度)を補正しても(S211)、同様の効果が得られる。即ち、温度上昇による増速分、定着速度を減速させて、温度変化に拘らず、定着装置5での記録材の搬送速度を一定にするように制御する。その他の構成及び作用は、上述の第1の実施形態と同様である。
<他の実施形態>
上述の各実施形態では、中間転写ベルトを用いた中間転写方式に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、像担持体としての感光ドラムから記録材に直接転写する直接転写方式にも適用できる。この場合、感光ドラムから記録材に直接転写する部分が転写手段に相当する。また、モノクロ専用機のように感光ドラムが1個の場合には、この感光ドラムから記録材に転写する転写手段での記録材を挟持する加圧力が第1加圧力、記録材を搬送する速度が第1搬送速度となる。一方、複数の感光ドラムが並べて配置される構成の場合、最下流の感光ドラムから記録材に転写する転写手段での記録材を挟持する加圧力が第1加圧力、記録材を搬送する速度が第1搬送速度となる。
上述の各実施形態では、中間転写ベルトを用いた中間転写方式に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、像担持体としての感光ドラムから記録材に直接転写する直接転写方式にも適用できる。この場合、感光ドラムから記録材に直接転写する部分が転写手段に相当する。また、モノクロ専用機のように感光ドラムが1個の場合には、この感光ドラムから記録材に転写する転写手段での記録材を挟持する加圧力が第1加圧力、記録材を搬送する速度が第1搬送速度となる。一方、複数の感光ドラムが並べて配置される構成の場合、最下流の感光ドラムから記録材に転写する転写手段での記録材を挟持する加圧力が第1加圧力、記録材を搬送する速度が第1搬送速度となる。
また、上述の各実施形態では、第2画像の、主走査方向に形成される1ライン同士の副走査方向の間隔を短くするために、露光装置による書き込み周波数を変更しているが、その他の構成によって行っても良い。例えば、書き込み周波数は変更せずに感光ドラムの回転速度を変更するようにしても良い。また、画像が感光ドラムから中間転写ベルトに転写される際に、第2画像に相当する部分で感光ドラムと中間転写ベルトとの回転速度を変更するようにしても良い。
2・・・中間転写ベルト、3・・・二次転写部(転写手段)、3a・・・二次転写外ローラ、3b・・・二次転写内ローラ3b、5・・・定着装置(定着手段)、5a・・・加熱ローラ(第1回転体)、5b・・・加圧ローラ(第2回転体)、5c・・・熱源、6a、6b、6c、6d・・・露光装置(潜像形成手段)、50・・・サーミスタ(温度検知手段)、101a、101b、101c、101d・・・感光ドラム(像担持体)、103a、103b、103c、103d・・・現像器(現像手段)、301・・・CPU、303・・・操作部(記録材検知手段)、305・・・定着モータ、306・・・駆動回路、307・・・露光制御部、N・・・ニップ部、P・・・記録材
Claims (7)
- 像担持体と、
前記像担持体の表面を主走査方向に走査し、副走査方向に相対移動する前記像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像担持体の表面に形成された潜像を現像する現像手段と、
記録材を第1加圧力で挟持して、第1搬送速度で副走査方向に搬送しつつ、前記現像手段により現像された画像を記録材に転写する転写手段と、
前記転写手段により画像が転写された記録材を、前記第1加圧力よりも大きい第2加圧力で挟持して、前記第1搬送速度よりも速い第2搬送速度で副走査方向に搬送しつつ、記録材に画像を定着させる定着手段と、
前記転写手段により記録材に転写される前の転写前画像のうち、記録材の先端が前記転写手段から前記定着手段に到達するまでの間に前記転写手段により記録材に転写される第1画像に対して、副走査方向の一部が前記転写手段により挟持された状態の記録材の先端が前記定着手段に突入した以降に前記転写手段により記録材に転写される第2画像の、主走査方向に形成される1ライン同士の副走査方向の間隔を短くするように、前記転写前画像を補正する画像補正手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記画像補正手段は、前記第2画像に対応する潜像の主走査方向に形成される1ライン同士の副走査方向の間隔を短くするように、前記像担持体の表面に形成する潜像を補正する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記画像補正手段は、前記潜像形成手段により主走査方向の1ラインの潜像を形成する周波数を変更可能で、前記第1画像に対応する潜像を形成する場合の周波数をWf0、前記第2画像に対応する潜像を形成する場合の周波数をWf1、前記第1搬送速度をV0、前記第2搬送速度をV1とした場合に、
Wf1=Wf0×V1/V0
となるように前記潜像形成手段を制御する、
ことを特徴とする、請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記定着手段は、熱源を有し、表面が所定の温度に調整される第1回転体と、
前記第1回転体と当接して、記録材が通過することで記録材に画像を定着させるニップ部を形成し、表面の温度調整が行われない第2回転体と、
前記第2回転体の表面温度を検知する温度検知手段と、を有し、
前記画像補正手段は、前記温度検知手段の検知結果に基づいて、前記第1画像に対する、前記第2画像の主走査方向に形成される1ライン同士の副走査方向の間隔を短くする割合を変更する、
ことを特徴とする、請求項1ないし3のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 画像が形成される記録材が、複数のシート部分が重なるように形成された袋状体である、
ことを特徴とする、請求項1ないし4のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記定着手段による記録材の搬送速度を、前記第1搬送速度よりも速い前記第2搬送速度と、前記第1搬送速度以下の速度で記録材を副走査方向に搬送する第3搬送速度とに変更可能な定着搬送制御手段と、
画像を形成する記録材の種類を検知する記録材検知手段と、を備え、
前記定着搬送制御手段は、前記記録材検知手段により検知した記録材の種類に応じて前記第2搬送速度と前記第3搬送速度との何れかを選択し、
前記画像補正手段は、前記第2搬送速度が選択された場合には、前記第1画像に対する、前記第2画像の主走査方向に形成される1ライン同士の副走査方向の間隔を短くするように、前記転写前画像を補正し、前記第3搬送速度が選択された場合には、前記転写前画像を補正しない、
ことを特徴とする、請求項1ないし4のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記定着搬送制御手段は、前記記録材検知手段が、複数のシート部分が重なるように形成された袋状体の記録材を検知した場合に、前記第2搬送速度を選択する、
ことを特徴とする、請求項6に記載の画像形成装置。
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JP2016173536A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-09-29 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置 |
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- 2012-09-13 JP JP2012201248A patent/JP2014056130A/ja active Pending
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