JP4244711B2

JP4244711B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4244711B2
Application number: JP2003158879A
Authority: JP
Inventors: 高志星野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-06-04
Filing date: 2003-06-04
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2023-06-04
Also published as: JP2004359386A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、特に、像担持体から記録材に画像を転写する転写速度と、記録材に転写された画像を定着する定着速度とを異ならせて画像形成を行う画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置として、例えば感光体や中間転写体等の像担持体上に形成されたトナー像を転写装置で記録材上に転写し、記録材上に転写されたトナー像を定着装置で加熱定着するようにしたものが知られている。このような画像形成装置にあっては、転写後の記録材を安定した状態で定着装置に搬送する目的で、通常、転写装置と定着装置との間に、搬送ベルト等からなる搬送装置が設けられる。
【０００３】
この種の画像形成装置では、生産性の確保という観点から、記録材として最も使用頻度の高い用紙(例えば普通紙)に対する画像形成プロセスを標準とし、転写装置における記録材の搬送速度(以下、転写速度という)、搬送装置における記録材の搬送速度(以下、搬送速度という)、および定着装置における記録材の搬送速度(以下、定着速度という)が略一定となるように装置設計を行う。このような装置設計を行った場合、例えば記録材として厚紙を使用する場合には、転写装置における記録材へのトナー像の転写および搬送装置における記録材の搬送には問題を生じないが、定着装置では厚紙の熱容量が普通紙よりも大きいことから、定着熱量が不足し、トナー像を構成するトナーが加熱溶融されないまま記録材上に残留してしまうおそれがあった。
【０００４】
そこで、記録材が例えば普通紙の場合には搬送速度および定着速度を転写速度と略同速に設定する一方、記録材が例えば厚紙の場合には転写速度よりも定着速度を遅く設定することで、記録材が定着装置で加熱される時間を長く確保するようにした技術が存在する(特許文献１参照)。そして、この特許文献１には、記録材の先端が定着装置に突入する前であってその後端が転写装置から排出されるまでの間は搬送速度を転写速度と略同速に設定し、この記録材の後端が転写装置から排出された後であってその先端が定着装置に突入するまでの間に搬送速度を定着速度と略同速に変更し、記録材の先端が定着装置から排出された後であってその後端が搬送装置から排出されるまでの間は搬送速度を定着速度と略同速に設定することが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１７１２７７号公報(第４-５頁、図１)
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した画像形成装置では、記録材の後端が搬送装置から排出されるまで搬送速度が定着速度と略同速に設定されることになり、その間は転写速度で搬送されてくる次の記録材を搬送装置に供給することができない。これを具体的に説明すると、転写速度で搬送される次の記録材が定着速度で駆動され前の記録材を搬送している搬送装置に突入すると、記録材に次の記録材が追突したり、あるいは、次の記録材が搬送装置上でたるみ、ループを形成してしまうといった問題が生じる。
このため、従来においては、転写速度に対して定着速度を低速に設定する場合に、記録材と次の記録材との間の供給間隔を広く設定せざるを得ず、生産性が著しく低下していた。
【０００７】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、転写速度に対して定着速度を低下させる場合にも、生産性の低下を抑制することにある。
また、本発明の他の目的は、複数の定着速度を有する場合にも、各定着速度における生産性の低下を抑制することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもと、本発明の画像形成装置は、像担持体に形成された画像を記録材に転写する転写部と、転写部で記録材に転写された画像を定着する定着部と、記録材の搬送方向長さが異なる複数の搬送ベルトを有し、複数の搬送ベルトを用いて転写部から定着部まで記録材を搬送する搬送部とを含んでいる。
【０００９】
ここで、複数の搬送ベルトをそれぞれ独立に駆動する駆動部をさらに含むことを特徴とすることができる。また、転写部の記録材出口から定着部の記録材入口までの距離が、搬送可能な最大サイズの記録材より長く設定されていることを特徴とすることができる。さらに、定着部にて定着される記録材の搬送速度と転写部にて転写される記録材の搬送速度とが異なる場合に、複数の搬送ベルトを構成する各搬送ベルトがそれぞれ１枚の記録材のみを搬送することを特徴とすることができる。
【００１０】
また、他の観点から捉えると、本発明の画像形成装置は、像担持体に形成された画像を記録材に転写する転写部と、転写部で記録材に転写された画像を定着する定着部と、転写部から排出された記録材を定着部に搬送する搬送部とを備え、この搬送部は、記録材の搬送方向上流側に設けられる上流側搬送ベルトと、上流側搬送ベルトに隣接して記録材の搬送方向下流側に設けられ、上流側搬送ベルトよりも記録材の搬送方向長さが短い下流側搬送ベルトとを有することを特徴としている。
【００１１】
ここで、定着部における記録材の定着速度を転写部における記録材の転写速度と略同速に設定する高速モードと、定着速度を転写速度よりも低速に設定する低速モードとを有していることを特徴とすることができる。また、上流側搬送ベルトの記録材入口から下流側搬送ベルトの記録材入口までの距離と下流側搬送ベルトの記録材入口から下流側搬送ベルトの記録材出口までの距離との比が、低速モードにおける転写速度と定着速度との比に略等しいことを特徴とすることができる。
【００１２】
さらに他の観点から捉えると、本発明の画像形成装置は、像担持体に形成された画像を記録材に転写する転写部と、転写部で記録材に転写された画像を定着する定着部と、転写部から排出された記録材を搬送する第一搬送部と、第一搬送部から排出された記録材を定着部に搬送する第二搬送部と、第一搬送部が記録材の搬送に寄与する第一の搬送寄与範囲および第二搬送部が記録材の搬送に寄与する第二の搬送寄与範囲の長さの比と、転写部における転写速度および定着部における定着速度の比とが略等しくなるよう、第一搬送部および第二搬送部を制御するコントローラとを含んでいる。
【００１３】
ここで、第一の搬送寄与範囲は、転写部の記録材出口から第二搬送部の記録材入口までの領域より選定され、第二の搬送寄与範囲は、第一搬送部の記録材出口から定着部の記録材入口までの領域より選定されることを特徴とすることができる。また、コントローラは、記録材の種類に応じて定着速度を設定すると共に、第一の搬送寄与範囲および第二の搬送寄与範囲を変更することを特徴とすることができる。さらに、転写部に記録材を供給する供給部をさらに含み、コントローラは、記録材の種類に応じて定着速度を設定すると共に、供給部による記録材供給間隔を変更することを特徴とすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、実施の形態について詳細に説明する。
―実施の形態１―
図１は実施の形態１に係る画像形成装置を示している。これは所謂タンデム型、中間転写型の画像形成装置であって、例えば電子写真方式にて各色成分トナー像が形成される複数の画像形成ユニット１０(具体的には１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)と、各画像形成ユニット１０にて形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)保持させる像担持体としての中間転写ベルト２０と、中間転写ベルト２０上に転写された重ね画像を記録材としての用紙Ｐに二次転写(一括転写)させる転写部としての二次転写装置３０と、二次転写された画像を記録材としての用紙Ｐ上に定着させる定着部としての定着装置７０とを備えている。
【００１５】
本実施の形態において、各画像形成ユニット１０は、矢線Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２、感光体ドラム１１上に静電潜像を書込むレーザ露光器１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像を可視像化する現像器１４、感光体ドラム１１上の各色成分トナー像を中間転写ベルト２０に転写する一次転写ロール１５及び感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ１６などの電子写真用デバイスを順次配設したものである。
【００１６】
また、中間転写ベルト２０は、複数（本実施の形態では５つ）の支持ロール２１〜２５に掛け渡され、矢線Ｂ方向に回動するようになっている。ここで、支持ロール２１は中間転写ベルト２０の駆動ロール、支持ロール２２、２５は従動ロール、支持ロール２３が中間転写ベルト２０の張力を調整するテンションロール、支持ロール２４が後述するように二次転写装置３０のバックアップロールである。ここで、中間転写ベルト２０は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の導電剤を適当量含有させたものを用い、その体積抵抗率が１０⁸〜１０¹⁴Ω・ｃｍとなるように形成され、その厚みは例えば０．１ｍｍに設定される。さらに、一次転写ロール１５には、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写バイアスが印加されるようになっており、感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト２０に夫々順次静電吸引され、中間転写ベルト２０上に重ねトナー像が形成される。
【００１７】
更に、二次転写装置３０は、中間転写ベルト２０のトナー担持面側に圧接配置される二次転写ロール３１と、中間転写ベルト２０の裏面側に配置されて二次転写ロール３１の対向電極をなすバックアップロール２４とを備えており、このバックアップロール２４には二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール３２が当接配置されている。本実施の形態において、二次転写ロール３１は、表面にカーボンを分散したウレタンゴムのチューブ、内部はカーボンを分散した発泡ウレタンゴムからなり、さらにロール表面にフッ素コートを施し、その体積抵抗が１０³〜１０¹⁰Ωでロール径が２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば３０°（アスカＣ）に設定される。また、バックアップロール２４は、表面にカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブ、内部はＥＰＤＭゴムからなり、その表面抵抗率が７〜１０logΩ／□でロール径が２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば７０°（アスカＣ）に設定される。
【００１８】
さらに、二次転写ロール３１からみて中間転写ベルト２０の移動方向下流側には二次転写後の中間転写ベルト２０表面を除電する除電器３３が、さらにその下流側には中間転写ベルト２０表面をクリーニングするベルトクリーナ３４が設けられている。一方、二次転写ロール３１からみて中間転写ベルト２０の移動方向上流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ３５が配設され、また、イエローの画像形成ユニット１０Ｙの上流側には、各画像形成ユニット１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)における画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)３６が配置されている。この基準センサ３６は、中間転写ベルト２０の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づくコントローラとしての制御部１００からの指示により、各画像形成ユニット１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)は画像形成を開始するように構成されている。なお、制御部１００にはＵＩ(ユーザインターフェース)１１０が接続されており、ユーザからの指示を受け付けるようになっている。
【００１９】
更に、用紙搬送系は、用紙トレイ４０からの用紙Ｐを給紙ロール４１にて所定のタイミングで繰り出して搬送ロール４２で搬送し、供給部としてのレジストレーションロール(レジストロール)４３で一旦位置決め停止させた後、所定のタイミングで二次転写位置へと送り込むようになっている。そして、二次転写後の用紙Ｐを搬送部としてのベルト搬送ユニット８０を介して定着装置７０へと搬送するようになっている。ここで、ベルト搬送ユニット８０は、二次転写装置３０側に設けられる第一搬送部としての第一ベルト搬送装置５０と、定着装置７０側に設けられる第二搬送部としての第二ベルト搬送装置６０とを有している。
【００２０】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作像プロセスについて説明する。ユーザにより例えばＵＩ１１０のスタートスイッチ(図示せず)がオン操作されると、所定の作像プロセスが実行される。具体的に述べると、例えばこの画像形成装置をデジタルカラー複写機として構成する場合には、図示しない原稿台にセットされる原稿をカラー画像読み取り装置(図示せず)により読み取り、その読み取り信号を画像信号処理によってデジタル画像信号に変換してメモリに一時的に蓄積し、その蓄積されている四色(Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ)のデジタル画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行わせる。
【００２１】
すなわち、画像信号処理によって得られた各色のデジタル画像信号に基づいて画像形成ユニット１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)をそれぞれ駆動する。そして、各画像形成ユニット１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋでは、帯電器１２により一様に帯電された像担持体としての感光体ドラム１１にデジタル画像信号に応じた静電潜像をレーザ露光器１３にてそれぞれ書き込ませる。そして、形成された各静電潜像を各色のトナーが収容される現像器１４により現像して各色のトナー像を形成させる。なお、この画像形成装置をカラープリンタとして構成する場合には、外部から入力される画像信号に基づいて各色のトナー像作成を行わせるようにすればよい。
【００２２】
そして、各感光体ドラム１１に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト２０とが接する一次転写位置で、各一次転写ロール１５に印加される一次転写バイアスによって感光体ドラム１１から中間転写ベルト２０の表面に一次転写される。このようにして中間転写ベルト２０に一次転写されたトナー像は中間転写ベルト２０上で重ね合わされ、中間転写ベルト２０の回動に伴って二次転写位置へと搬送される。一方、用紙Ｐは、レジストロール４３によって所定のタイミングで二次転写装置３０の二次転写位置へと搬送され、中間転写ベルト２０(バックアップロール２４)に対して二次転写ロール３１が用紙Ｐをニップする。そして、二次転写ロール３１とバックアップロール２４との間に形成される二次転写電界の作用で、中間転写ベルト２０に担持された重ねトナー像が用紙Ｐに二次転写される。その後、トナー像が転写された用紙Ｐは、ベルト搬送ユニット８０によって定着装置７０へと搬送され、トナー像の定着が行われる。一方、二次転写後の中間転写ベルト２０は、除電器３３によって残留電荷が除電され、また、ベルトクリーナ３４によって残留トナーが除去される。
【００２３】
図２は、上述した画像形成装置のうち、二次転写装置３０、ベルト搬送ユニット８０(第一ベルト搬送装置５０、第二ベルト搬送装置６０)および定着装置７０を拡大した図である。これらのうち、レジストロール４３には、このレジストロール４３を所定のタイミングで駆動するレジストロール駆動モータ４３ａが取り付けられている。
【００２４】
また、第一ベルト搬送装置５０は、多数の穿孔(図示せず)が設けられた上流側搬送ベルトとしての無端状の第一搬送ベルト５１と、この第一搬送ベルト５１を張架する駆動ロール５２および従動ロール５３と、駆動ロール５２を介して第一搬送ベルト５１を回動させる駆動部としての第一搬送ベルト駆動モータ５４と、第一搬送ベルト５１の内側に設けられ、この第一搬送ベルト５１によって搬送される用紙Ｐ(図示せず)を図示しない穿孔を介して第一搬送ベルト５１に吸着させる吸引ファン５５とを有している。第一搬送ベルト駆動モータ５４はステッピングモータからなり、第一搬送ベルト５１の回動速度(以下、第一ベルト搬送速度という)ＶB1を可変できるようになっている。
【００２５】
さらに、第二ベルト搬送装置６０も、上述した第一ベルト搬送装置５０と同様、多数の穿孔(図示せず)が設けられた下流側搬送ベルトとしての無端状の第二搬送ベルト６１と、この第二搬送ベルト６１を張架する駆動ロール６２および従動ロール６３と、駆動ロール６２を介して第二搬送ベルト６１を回動させる駆動部としての第二搬送ベルト駆動モータ６４と、第二搬送ベルト６１の内側に設けられ、この第二搬送ベルト６１によって搬送される用紙Ｐ(図示せず)を図示しない穿孔を介して第二搬送ベルト６１に吸着させる吸引ファン６５とを有している。第二搬送ベルト駆動モータ６４はステッピングモータからなり、第二搬送ベルト６１の回動速度(以下、第二ベルト搬送速度という)ＶB2を可変できるようになっている。
【００２６】
本実施の形態では、ベルト搬送ユニット８０の第一搬送ベルト５１および第二搬送ベルト６１を、それぞれ独立した異なる速度で回動させることが可能となっている。また、用紙Ｐ(図示せず)の搬送方向上流側に配設される第一搬送ベルト５１に対し、搬送方向下流側に配設される第二搬送ベルト６１の搬送方向長さを短くしている。
【００２７】
また、定着装置７０は、図示しないハロゲンランプ等の加熱源(図示せず)を内蔵する回転可能な加熱ロール７１と、この加熱ロール７１に対向して圧接配置される無端状の加圧ベルト７２と、加熱ロール７１を回転駆動する加熱ロール駆動モータ７３とを有している。加熱ロール駆動モータ７３はＤＣブラシレスモータからなり、加熱ロール７１の回転速度(以下、定着速度という)ＶFを可変できるようになっている。なお、駆動ロール２１(図１参照)によって回動せしめられる中間転写ベルト２０の回動速度(以下、転写速度という)ＶTは、常時一定(２６６mm/sec)である。
【００２８】
さらに、二次転写装置３０と第一ベルト搬送装置５０との間、第一ベルト搬送装置５０と第二ベルト搬送装置６０との間、第二ベルト搬送装置６０と定着装置７０との間には、それぞれ、第一搬送ガイド４４、第二搬送ガイド４５、第三搬送ガイド４６が配設されている。さらにまた、第三搬送ガイド４６の下側には、第二搬送ベルト６１から排出された用紙Ｐ(図示せず)を検知する出口センサ９０が取り付けられている。
【００２９】
次に、本実施の形態における二次転写装置３０、第一ベルト搬送装置５０、第二ベルト搬送装置６０および定着装置７０の位置関係について説明する。なお、以下の説明では、二次転写装置３０における用紙出口を二次転写部出口Ｃ1、第一ベルト搬送装置５０における用紙入口を第一搬送ベルト入口Ｃ2、第一ベルト搬送装置５０における用紙出口を第一搬送ベルト出口Ｃ3、第二ベルト搬送装置６０における用紙入口を第二搬送ベルト入口Ｃ4、第二ベルト搬送装置６０における用紙出口を第二搬送ベルト出口Ｃ5、定着装置７０の用紙入口を定着部入口Ｃ6と呼ぶことにする。ここで、用紙入口あるいは用紙出口とは、所定の装置に対して用紙Ｐが突入する部位あるいは用紙Ｐが排出される部位をいう。これらのうち、第一搬送ベルト入口Ｃ2が第一搬送ベルト５１の上流側端部にないのは、二次転写装置３０から排出された用紙Ｐ(図示せず)が第一搬送ガイド４４により第一搬送ベルト５１に対して斜め下方に搬送されることで、その先端が第一搬送ベルト５１の中途部位に突入するためである。
【００３０】
本実施の形態では、二次転写部出口Ｃ1−第一搬送ベルト入口Ｃ2間が６３mm、第一搬送ベルト入口Ｃ2−第一搬送ベルト出口Ｃ3間が１６３mm、第一搬送ベルト出口Ｃ3−第二搬送ベルト入口Ｃ4間が８５mm、第二搬送ベルト入口Ｃ4−第二搬送ベルト出口Ｃ5間が１１６mmに設定されている。また、二次転写部出口Ｃ1から第二搬送ベルト出口Ｃ5までの距離は４２７mmあり、この画像形成装置で使用可能な最大サイズの用紙Ｐ(図示せず、本実施の形態ではＡ３ＳＥＦ(搬送方向長さが４２０mm))の長さ以上となっている。
【００３１】
図３は、用紙Ｐの搬送制御を行う制御部１００の制御ブロックを示してる。なお、制御部１００は、用紙Ｐの搬送制御の他、各感光体ドラム１１(図１参照)への作像制御や一次転写および二次転写における転写制御等も行う。制御部１００のＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶されたプログラムに従い、ＲＡＭ１０３との間で適宜データのやりとりを行いながら処理を実行する。また、ＣＰＵ１０１は、内蔵されるタイマ１０４に基づいて処理の開始、終了タイミングの設定も行う。そして、この制御部１００には、入力インターフェース１０５を介して、ＵＩ１１０から用紙種情報が、出口センサ９０から用紙検知情報が入力される。また、制御部１００は、出力インターフェース１０６を介して、レジストロール駆動モータ４３ａ、第一搬送ベルト駆動モータ５４、第二搬送ベルト駆動モータ６４、加熱ロール駆動モータ７３を駆動制御する。
【００３２】
次に、各画像形成モードにおける転写速度ＶT、第一ベルト搬送速度ＶB1、第二ベルト搬送速度ＶB2、定着速度ＶFの関係について説明する。
[普通紙モード]
高速モードとしての普通紙モードにおいては、転写速度ＶT＝２６６mm/secに対し、第一ベルト搬送速度ＶB1、第二ベルト搬送速度ＶB2、定着速度ＶFが転写速度ＶTと同じ２６６mm/secに設定される。
【００３３】
[中厚紙モード]
低速モードとしての中厚紙モードにおいては、転写速度ＶT＝２６６mm/secに対し、定着速度ＶFがこの転写速度ＶTよりも遅い２１６mm/secに設定され、第一ベルト搬送速度ＶB1および第二ベルト搬送速度ＶB2が用紙Ｐの搬送状態に応じて転写速度ＶTと定着速度ＶFとの間でそれぞれ独立して適宜切り替えられる。図４は、中厚紙モードにおける二次転写部出口Ｃ1から定着部入口Ｃ6に至る搬送経路中の用紙Ｐの位置と、第一搬送ベルト５１の第一ベルト搬送速度ＶB1および第二搬送ベルト６１の第二ベルト搬送速度ＶB2との関係を示すタイミングチャートである。なお、ここでは、Ａ３ＳＥＦの用紙Ｐが連続搬送される場合について説明する。また、実際には、第一搬送ベルト５１を駆動する第一搬送ベルト駆動モータ５４、および、第二搬送ベルト６１を駆動する第二搬送ベルト駆動モータ６４の加速あるいは減速のための時間が必要になるが、加速、減速に要する時間は共に約１００msec程度と同じであるため、図４に示すタイミングチャートでは、第一搬送ベルト５１および第二搬送ベルト６１の加減速時間についての記載を省略している。
【００３４】
１枚目の用紙Ｐの先端Ｐ1Lが二次転写部出口Ｃ1から排出されるタイミングでは、第一ベルト搬送速度ＶB1および第二ベルト搬送速度ＶB2が転写速度ＶTに設定されている。これにより、１枚目の用紙Ｐは、転写速度ＶTで第一搬送ベルト５１および第二搬送ベルト６１上を搬送される。次に、１枚目の用紙Ｐの先端Ｐ1Lが出口センサ９０によって検知されるタイミングで、第一ベルト搬送速度ＶB1および第二ベルト搬送速度ＶB2が共に転写速度ＶTから定着速度ＶFに減速される。なお、１枚目の用紙Ｐの先端Ｐ1Lが出口センサ９０によって検知されるタイミングでは、この１枚目の用紙Ｐの後端Ｐ1Tが二次転写部出口Ｃ1から既に排出されており、この１枚目の用紙Ｐが二次転写装置３０および定着装置７０の両者に共にニップされていない状態にある。また、１枚目の用紙Ｐの先端Ｐ1Lが出口センサ９０によって検知されると、タイマ１０４(図３参照)が計時を開始する。そして、定着速度ＶFで搬送される１枚目の用紙Ｐは、同じく定着速度ＶFで駆動される定着装置７０の定着部入口Ｃ6に突入し、１枚目の用紙Ｐ上に転写されたトナー像が定着される。
【００３５】
その後、１枚目の用紙Ｐの後端Ｐ1Tが第一搬送ベルト出口Ｃ3から排出された直後のタイミングで、第一ベルト搬送速度ＶB1が定着速度ＶFから転写速度ＶTに増速される。本実施の形態では、用紙Ｐの先端が出口センサ９０で検知されてからその後端が第一搬送ベルト出口Ｃ3より排出されるまでの所要時間を予め計算してＲＯＭ１０２に格納してあり、タイマ１０４による計時時間がこの所要時間に到達したときに第一ベルト搬送速度ＶB1を増速している。また、第一ベルト搬送速度ＶB1を増速する前に２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2Lが二次転写部出口Ｃ1から既に排出され始めており、第一ベルト搬送速度ＶB1が増速された直後に、この２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2Lが第一搬送ベルト入口Ｃ2に突入する。この用紙供給タイミングは、レジストロール駆動モータ４３ａの駆動開始タイミングを変更することによって調整される。
【００３６】
さらに、１枚目の用紙Ｐの後端Ｐ1Tが第二搬送ベルト出口Ｃ5から排出された直後のタイミングで、第二ベルト搬送速度ＶB2が定着速度ＶFから転写速度ＶTに増速される。本実施の形態では、用紙Ｐの先端が出口センサ９０で検知されてからその後端が第二搬送ベルト出口Ｃ5より排出されるまでの所要時間を予め計算してＲＯＭ１０２に格納してあり、タイマ１０４による計時時間がこの所要時間に到達したときに第二ベルト搬送速度ＶB2を増速している。そして、第一搬送ベルト５１上を転写速度ＶTで搬送される２枚目の用紙Ｐは、第二ベルト搬送速度ＶB2が定着速度ＶFから転写速度ＶTに増速された直後に、その先端Ｐ2Lが第二搬送ベルト入口Ｃ4に突入する。
【００３７】
次に、２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2Lが出口センサ９０によって検知されるタイミングで、第一ベルト搬送速度ＶB1および第二ベルト搬送速度ＶB2が再び転写速度ＶTから定着速度ＶFに減速される。なお、２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2Lが出口センサ９０によって検知されるタイミングでは、この２枚目の用紙Ｐの後端Ｐ2Tが二次転写部出口Ｃ1から既に排出されており、この２枚目の用紙Ｐが二次転写装置３０および定着装置７０の両者に共にニップされていない状態にある。また、２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2Lが出口センサ９０によって検知されると、タイマ１０４がリセットされて計時を開始する。そして、定着速度ＶFで搬送される２枚目の用紙Ｐは、同じく定着速度ＶFで駆動される定着装置７０の定着部入口Ｃ6に突入し、用紙Ｐ上のトナー像が定着される。なお、２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2Lが定着部入口Ｃ6に突入する前に、１枚目の用紙Ｐの後端Ｐ1Tは既に定着部入口Ｃ6を通過しており、１枚目の用紙Ｐに２枚目の用紙Ｐが追突するといった事態は生じない。
【００３８】
また、２枚目の用紙Ｐの後端Ｐ2Tが第一搬送ベルト出口Ｃ3から排出された直後のタイミングで、第一ベルト搬送速度ＶB1が定着速度ＶFから転写速度ＶTに増速される。なお、第一ベルト搬送速度ＶB1を増速する前に３枚目の用紙Ｐの先端Ｐ3Lが二次転写部出口Ｃ1から既に排出され始めており、第一ベルト搬送速度ＶB1が定着速度ＶFから転写速度ＶTに増速された直後に、この３枚目の用紙Ｐの先端Ｐ3Lが第一搬送ベルト入口Ｃ2に突入する。
【００３９】
さらに、２枚目の用紙Ｐの後端Ｐ2Tが第二搬送ベルト出口Ｃ5から排出された直後のタイミングで、第二ベルト搬送速度ＶB2が定着速度ＶFから転写速度ＶTに増速される。なお、３枚目の用紙Ｐの先端Ｐ3Lが出口センサ９０によって検知されるタイミングでは、この３枚目の用紙Ｐの後端Ｐ3Tが二次転写部出口Ｃ1から既に排出されており、この３枚目の用紙Ｐが二次転写装置３０および定着装置７０の両者に共にニップされていない状態にある。そして、第一搬送ベルト５１上を転写速度ＶTで搬送される３枚目の用紙Ｐの先端Ｐ3Lは、第二ベルト搬送速度ＶB2が定着速度ＶFから転写速度ＶTに増速された直後に、第二搬送ベルト入口Ｃ4に突入する。
【００４０】
次に、３枚目の用紙Ｐの先端Ｐ3Lが出口センサ９０によって検知されるタイミングで、第一ベルト搬送速度ＶB1および第二ベルト搬送速度ＶB2が再び転写速度ＶTから定着速度ＶFに減速される。また、３枚目の用紙Ｐの先端Ｐ3Lが出口センサ９０によって検知されると、タイマ１０４(図３参照)がリセットされて計時を開始する。そして、定着速度ＶFで搬送される３枚目の用紙Ｐは、同じく定着速度ＶFで駆動される定着装置７０の定着部入口Ｃ6に突入し、用紙Ｐ上のトナー像が定着される。なお、３枚目の用紙Ｐの先端Ｐ3Lが定着部入口Ｃ6に突入する前に、２枚目の用紙Ｐの後端Ｐ2Tは既に定着部入口Ｃ6を通過しており、２枚目の用紙Ｐに３枚目の用紙Ｐが追突するといった事態は生じない。
以降、同様のプロセスで、二次転写装置３０から定着装置７０に対する用紙搬送が行われる。
【００４１】
このように、中厚紙モードでは、前の用紙Ｐの後端(例えば１枚目の用紙Ｐの後端Ｐ1T)が第一搬送ベルト５１から排出されるのに伴って第一ベルト搬送速度ＶB1が増速され、その直後に次の用紙Ｐの先端(例えば２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2L)が第一搬送ベルト５１に突入する。また、前の用紙Ｐの後端(例えば１枚目の用紙Ｐの後端Ｐ1T)が第二搬送ベルト６１から排出されるのに伴って第二ベルト搬送速度ＶB2が増速され、その直後に次の用紙Ｐの先端(例えば２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2L)が第二搬送ベルト６１に突入する。
また、各タイミングにおいて、第一搬送ベルト５１あるいは第二搬送ベルト６１には、用紙Ｐが１枚だけ搬送されるようになっており、定着速度ＶFで搬送される用紙Ｐと転写速度ＶTで搬送される用紙Ｐとが第一搬送ベルト５１あるいは第二搬送ベルト６１で同時に搬送されることはない。
【００４２】
次に、このような設定を実現するための条件について説明する。
中厚紙モードでは、図４に示すように、次の用紙Ｐの先端(例えば２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2L)が第一搬送ベルト入口Ｃ2から第一搬送ベルト出口Ｃ3に至る第一の距離Ｌ1を第一ベルト搬送速度ＶB1＝転写速度ＶT(２６６mm/sec)で搬送される時間Ｔ1と、前の用紙Ｐの後端(例えば１枚目の用紙Ｐの後端Ｐ1T)が第一搬送ベルト出口Ｃ3から第二搬送ベルト出口Ｃ5に至る第二の距離Ｌ2を第二ベルト搬送速度ＶB2＝定着速度ＶF(２１６mm/sec)で搬送される時間Ｔ2とが等しくなっている。
【００４３】
つまり、Ｔ1＝Ｌ1／ＶT、Ｔ2＝Ｌ2／ＶF、Ｔ1＝Ｔ2の関係を有していることになり、これらより、
Ｌ1：Ｌ2＝ＶT：ＶF
の関係が導かれる。すなわち、上述した関係を満足するためには、第一の距離Ｌ1と第二の距離Ｌ2との長さの比を、転写速度ＶTと定着速度ＶFとの比に等しくすればよいことがわかる。中厚紙モードでは、上述したように転写速度ＶTが２６６mm/secに、定着速度ＶFが２１６mm/secに設定される。また、図２を参照すると、第一搬送ベルト入口Ｃ2から第一搬送ベルト出口Ｃ3に至る第一の距離Ｌ1が２４８mmに、第一搬送ベルト出口Ｃ3から第二搬送ベルト出口Ｃ5に至る第二の距離Ｌ2が２０１mmになっていることがわかる。したがって、転写速度ＶT：定着速度ＶF＝２６６／２１６≒１：０.８１、第一の距離Ｌ1：第二の距離Ｌ2＝２４８：２０１≒１：０.８１となり、Ｌ1：Ｌ2＝ＶT：ＶFの関係を満足していることが理解される。
【００４４】
なお、この説明では、第一搬送ベルト５１と第二搬送ベルト６１との間、具体的には、第一搬送ベルト出口Ｃ3から第二搬送ベルト入口Ｃ4へと至る部位が第一の距離Ｌ1、第二の距離Ｌ2の両者に含まれている。用紙Ｐは、その先端が第二搬送ベルト入口Ｃ4に到達するまでは第一搬送ベルト５１のみによって第一ベルト搬送速度ＶB1＝転写速度ＶTで搬送され、一方、その後端が第一搬送ベルト出口Ｃ3から排出された後は第二搬送ベルト６１のみによって第二ベルト搬送速度ＶB2＝定着速度ＶFで搬送されることになる。したがって、第一搬送ベルト出口Ｃ3から第二搬送ベルト入口Ｃ4へと至る部位は、用紙Ｐの搬送状態によって第一搬送ベルト５１の一部とみなすこともできるし、第二搬送ベルト６１の一部とみなすこともできる。つまり、第一搬送ベルト入口Ｃ2から第一搬送ベルト出口Ｃ3に至る第一の距離Ｌ1は、第一搬送ベルト５１による実質的な搬送長さ(第一の搬送寄与範囲)として把握することができ、第一搬送ベルト出口Ｃ3から第二搬送ベルト出口Ｃ5に至る第二の距離Ｌ2は、第二搬送ベルト６１による実質的な搬送長さ(第二の搬送寄与範囲)として把握することができる。
【００４５】
このように、中厚紙モードでは、第一搬送ベルト入口Ｃ2から第一搬送ベルト出口Ｃ3に至る第一の距離Ｌ1と第一搬送ベルト出口Ｃ3から第二搬送ベルト出口Ｃ5に至る第二の距離Ｌ2との長さの比を、転写速度ＶTと定着速度ＶFとの比と略等しく設定することで、前の用紙Ｐの後端と次の用紙Ｐの先端との間隔(用紙間隔)を極力短くしながら、前の用紙Ｐの後端と次の用紙Ｐの先端とを衝突させることなく、用紙Ｐの搬送を行うことが可能になる。このため、転写速度ＶTに対して定着速度ＶFを低下させざるを得ない中厚紙モードにおいても、生産性の低下を抑制することができる。
【００４６】
[厚紙モード]
低速モードとしての厚紙モードにおいては、転写速度ＶT＝２６６mm/secに対し、定着速度ＶFがこの転写速度ＶTよりも著しく遅い９９mm/secに設定され、第一ベルト搬送速度ＶB1および第二ベルト搬送速度ＶB2が用紙Ｐの搬送状態に応じて転写速度ＶTと定着速度ＶFとの間で適宜切り替えられる。図５は、厚紙モードにおける二次転写部出口Ｃ1から定着部入口Ｃ6に至る搬送経路中における用紙Ｐの位置と、第一搬送ベルト５１の第一ベルト搬送速度ＶB1および第二搬送ベルト６１の第二ベルト搬送速度ＶB2との関係を示すタイミングチャートである。なお、ここでは、厚紙モードと同様、Ａ３ＳＥＦの用紙Ｐが連続搬送される場合について説明する。また、図５においても、第一搬送ベルト５１および第二搬送ベルト６１の加減速についての記載は省略している。
【００４７】
厚紙モードでは、上述した中厚紙モードとは異なり、前の用紙Ｐの後端(例えば１枚目の用紙Ｐの後端Ｐ1T)が第二搬送ベルト６１に突入する(第二搬送ベルト入口Ｃ4に到達する)のに伴って第一ベルト搬送速度ＶB1が定着速度ＶFから転写速度ＶTに増速され、その直後に次の用紙Ｐの先端(例えば２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2L)が二次転写部出口Ｃ1から排出される。なお、前の用紙Ｐの後端(例えば１枚目の用紙Ｐの後端Ｐ1T)が第二搬送ベルト６１から排出される(第二搬送ベルト出口Ｃ5から排出される)のに伴って第二ベルト搬送速度ＶB2が増速され、その直後に次の用紙Ｐの先端(例えば２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2L)が第二搬送ベルト６１に突入する(第二搬送ベルト入口Ｃ4に到達する)点は中厚紙モードと同様である。
【００４８】
次に、このような設定を実現するための条件について説明する。
厚紙モードでは、図５に示すように、次の用紙Ｐの先端(例えば２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2L)が二次転写部出口Ｃ1から第二搬送ベルト入口Ｃ4に至る第一の距離Ｌaを第一ベルト搬送速度ＶB1＝転写速度ＶT(２６６mm/sec)で搬送される時間Ｔaと、前の用紙Ｐの後端(例えば１枚目の用紙Ｐの後端Ｐ1T)が第二搬送ベルト入口Ｃ4から第二搬送ベルト出口Ｃ5に至る第二の距離Ｌbを第二ベルト搬送速度ＶB2＝定着速度(２１６mm/sec)で搬送される時間Ｔbとが等しくなっている。
【００４９】
つまり、Ｔa＝Ｌa／ＶT、Ｔb＝Ｌb／ＶF、Ｔa＝Ｔbの関係を有していることになり、これらより、
Ｌa：Ｌb＝ＶT：ＶF
の関係が導かれる。すなわち、上述した関係を満足するためには、第一の距離Ｌaと第二の距離Ｌbとの長さの比を、転写速度ＶTと定着速度ＶFとの比に等しくすればよいことがわかる。厚紙モードでは、上述したように転写速度ＶTが２６６mm/secに、定着速度ＶFが９９mm/secに設定される。また、図２を参照すると、二次転写部出口Ｃ1から第二搬送ベルト入口Ｃ4に至る第一の距離Ｌaが３１１mmに、第二搬送ベルト入口Ｃ4から第二搬送ベルト出口Ｃ5に至る第二の距離Ｌbが１１６mmになっていることがわかる。したがって、転写速度ＶT：定着速度ＶF＝２６６／９９≒１：０.３７、第一の距離Ｌa：第二の距離Ｌb＝３１１：１１６≒１：０.３７となり、Ｌa：Ｌb＝ＶT：ＶFの関係を満足していることが理解される。
【００５０】
つまり、厚紙モードでは、二次転写部出口Ｃ1から第二搬送ベルト入口Ｃ4に至る第一の距離Ｌaを第一搬送ベルト５１による実質的な搬送長さ(第一の搬送寄与範囲)とし、第二搬送ベルト入口Ｃ4から第二搬送ベルト出口Ｃ5に至る第二の距離Ｌbを第二搬送ベルト６１による実質的な搬送長さ(第二の搬送寄与範囲)としている。
【００５１】
このように、厚紙モードでは、二次転写部出口Ｃ1から第二搬送ベルト入口Ｃ4に至る第一の距離Ｌaと第二搬送ベルト入口Ｃ4から第二搬送ベルト出口Ｃ5に至る第二の距離Ｌbとの長さの比を、転写速度ＶTと定着速度ＶFとの比と略等しく設定することで、前の用紙Ｐの後端と次の用紙Ｐの先端との間隔(用紙間隔)を極力短くしつつ、前の用紙Ｐの後端と次の用紙Ｐの先端とを衝突させることなく、用紙Ｐの搬送を行うことが可能になる。このため、転写速度ＶTに対して定着速度ＶFを著しく低下させざるを得ない厚紙モードにおいても、生産性の低下を抑制することができる。
【００５２】
また、厚紙モードでは、中厚紙モードの場合と第一搬送ベルト５１および第二搬送ベルト６１の実質的な搬送長さ(第一の搬送寄与範囲、第二の搬送寄与範囲)を異ならせて把握することで、定着速度ＶFの違いに対応している。これにより、一つの転写速度ＶTに対して複数の定着速度ＶFが存在する場合にも、各定着速度ＶFにおける生産性の低下を抑制することができる。なお、第一搬送ベルト５１の実質的な搬送長さについては、二次転写部出口Ｃ1から第二搬送ベルト入口Ｃ4までの範囲内より適宜選定することができる。また、第二搬送ベルト６１の実質的な搬送長さについては、第二搬送ベルト入口Ｃ4から定着部入口Ｃ6までの範囲内より適宜選定することができる。
【００５３】
ここで、図６は、従来の画像形成装置(二次転写装置３０と定着装置７０との間に１つのベルト搬送装置が設けられるもの)の厚紙モードにおける二次転写部出口Ｃ1から定着部入口Ｃ6に至る搬送経路中の用紙Ｐの位置と、搬送ベルトのベルト搬送速度ＶBとの関係を示すタイミングチャートである。つまり、転写速度ＶT＝２６６mm/secに対し、定着速度ＶFがこの転写速度ＶTよりも著しく遅い９９mm/secに設定され、ベルト搬送速度ＶBが用紙Ｐの搬送状態に応じて転写速度ＶTと定着速度ＶFとの間で適宜切り替えられる。なお、図６においては、ベルト搬送装置の用紙入口を搬送ベルト入口Ｃ2ａ、用紙出口を搬送ベルト出口Ｃ5ａと呼ぶことにする。また、搬送ベルト入口Ｃ2ａから搬送ベルト出口Ｃ5ａまでの長さは、第一搬送ベルト入口Ｃ2から第二搬送ベルト出口Ｃ5までの長さと同じ３６４mmとしている。
【００５４】
従来の画像形成装置では、１枚目の用紙Ｐの後端Ｐ1Tが搬送ベルト出口Ｃ5ａから排出されるまで、ベルト搬送速度ＶBを定着速度ＶFに維持しなければならず、その分、２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2Lが搬送ベルト入口Ｃ2ａに到達するタイミングを遅らせなければならない。このため、本実施の形態と比較して用紙の給紙間隔を広げる必要があること、つまり、生産性が低下することが理解される。これを具体的に説明すると、この従来の画像形成装置では、用紙ＰとしてＡ３ＳＥＦを連続搬送する場合の用紙間ギャップ(二次転写部出口Ｃ1に前の用紙Ｐの後端が到達してから次の用紙Ｐの先端が到達するまでの時間)が４３１３msec(搬送ベルトの速度変更時間を加味すると４４１３msec)必要となるのに対し、本実施の形態に係る画像形成装置では、用紙間ギャップが３１４１msec(搬送ベルトの速度変更時間を加味すると３２４１msec)あればよいことになる。したがって、用紙排出時間間隔(二次転写部出口Ｃ1から前の用紙Ｐの先端が排出されてから次の用紙Ｐの先端が到達するまでの時間)は、４２０／２６６＋４.４１３≒５.９９２secから４２０／２６６＋３.２４１≒４.８２０secに短縮できることになり、生産性は５.９９２／４.８２０≒１.２４３と略２４％アップすることがわかる。
【００５５】
―実施の形態２―
本実施の形態は、実施の形態１略同様であるが、三つのベルト搬送装置からなるベルト搬送ユニット８０を用いている点が実施の形態１とは異なる。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同様にものについては、実施の形態１と同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５６】
図７は、二次転写装置３０、ベルト搬送ユニット８０(第一ベルト搬送装置１２０、第二ベルト搬送装置１３０、第三ベルト搬送装置１４０)および定着装置７０を拡大した図である。
【００５７】
第一ベルト搬送装置１２０は、多数の穿孔(図示せず)が設けられた無端状の第一搬送ベルト１２１と、この第一搬送ベルト１２１を張架する駆動ロール１２２および従動ロール１２３と、駆動ロール１２２を介して第一搬送ベルト１２１を回動させる駆動部としての第一搬送ベルト駆動モータ１２４と、第一搬送ベルト１２１の内側に設けられ、この第一搬送ベルト１２１によって搬送される用紙Ｐ(図示せず)を図示しない穿孔を介して第一搬送ベルト１２１に吸着させる吸引ファン１２５とを有している。第一搬送ベルト駆動モータ１２４はステッピングモータからなり、第一搬送ベルト１２１の回動速度(以下、第一ベルト搬送速度という)ＶBaを可変できるようになっている。
【００５８】
また、第二ベルト搬送装置１３０も、上述した第一ベルト搬送装置１２０と同様、多数の穿孔(図示せず)が設けられた無端状の第二搬送ベルト１３１と、この第二搬送ベルト１３１を張架する駆動ロール１３２および従動ロール１３３と、駆動ロール１３２を介して第二搬送ベルト１３１を回動させる駆動部としての第二搬送ベルト駆動モータ１３４と、第二搬送ベルト１３１の内側に設けられ、この第二搬送ベルト１３１によって搬送される用紙Ｐ(図示せず)を図示しない穿孔を介して第二搬送ベルト１３１に吸着させる吸引ファン１３５とを有している。第二搬送ベルト駆動モータ１３４はステッピングモータからなり、第二搬送ベルト１３１の回動速度(以下、第二ベルト搬送速度という)ＶBbを可変できるようになっている。
【００５９】
さらに、第三ベルト搬送装置１４０も、上述した第一ベルト搬送装置１２０や第二ベルト搬送装置１３０と同様、多数の穿孔(図示せず)が設けられた無端状の第三搬送ベルト１４１と、この第三搬送ベルト１４１を張架する駆動ロール１４２および従動ロール１４３と、駆動ロール１４２を介して第三搬送ベルト１４１を回動させる駆動部としての第三搬送ベルト駆動モータ１４４と、第三搬送ベルト１４１の内側に設けられ、この第三搬送ベルト１４１によって搬送される用紙Ｐ(図示せず)を図示しない穿孔を介して第三搬送ベルト１４１に吸着させる吸引ファン１４５とを有している。第三搬送ベルト駆動モータ１４４はステッピングモータからなり、第三搬送ベルト１４１の回動速度(以下、第三ベルト搬送速度という)ＶBcを可変できるようになっている。
【００６０】
本実施の形態では、ベルト搬送ユニット８０の第一搬送ベルト１２１、第二搬送ベルト１３１および第三搬送ベルト１４１を、それぞれ独立した異なる速度で回動させることが可能となっている。また、第一搬送ベルト１２１に対し、用紙搬送方向下流側に配設される第二搬送ベルト１３１の搬送方向長さを短くすると共に、この第二搬送ベルト１３１に対し、さらに用紙搬送方向下流側に配設される第三搬送ベルト１４１の搬送方向長さを短くしている。ここで、第一搬送ベルト１２１を上流側搬送ベルトとしてみれば、第二搬送ベルト１３１を下流側搬送ベルトとして把握することができる。また、第二搬送ベルト１３１を上流側搬送ベルトとしてみれば、第三搬送ベルト１４１を下流側搬送ベルトとして把握することもできる。なお、本実施の形態では、第一搬送ベルト１２１と第二搬送ベルト１３１との間、および、第二搬送ベルト１３１と第三搬送ベルト１４１との間が比較的狭くなっているため、特に搬送ガイドは設けられていない。
【００６１】
次に、本実施の形態における二次転写装置３０、第一ベルト搬送装置１２０、第二ベルト搬送装置１３０、第三ベルト搬送装置１４０および定着装置７０の位置関係について説明する。なお、以下の説明では、二次転写装置３０における用紙出口を二次転写部出口Ｄ1、第一ベルト搬送装置１２０における用紙入口を第一搬送ベルト入口Ｄ2、第一ベルト搬送装置１２０における用紙出口を第一搬送ベルト出口Ｄ3、第二ベルト搬送装置１３０における用紙入口を第二搬送ベルト入口Ｄ4、第二ベルト搬送装置１３０における用紙出口を第二搬送ベルト出口Ｄ5、第三ベルト搬送装置１４０における用紙入口を第三搬送ベルト入口Ｄ6、第三ベルト搬送装置１４０における用紙出口を第三搬送ベルト出口Ｄ7、定着装置７０の用紙入口を定着部入口Ｄ8と呼ぶことにする。
【００６２】
本実施の形態では、二次転写部出口Ｄ1−第一搬送ベルト入口Ｄ2間が８４mm、第一搬送ベルト入口Ｄ2−第一搬送ベルト出口Ｄ3間が１６３mm、第一搬送ベルト出口Ｄ3−第二搬送ベルト入口Ｄ4間が３０mm、第二搬送ベルト入口Ｄ4−第二搬送ベルト出口Ｄ5間が１２７mm、第二搬送ベルト出口Ｄ5−第三搬送ベルト入口Ｄ6間が３０mm、第三搬送ベルト入口Ｄ6−第三搬送ベルト出口Ｄ7間が９７mmに設定されている。また、二次転写部出口Ｄ1から第三搬送ベルト出口Ｄ7までの距離は５３１mmあり、この画像形成装置で使用可能な最大サイズの用紙Ｐ(図示せず、本実施の形態ではＡ３ＳＥＦ(搬送方向長さが４２０mm))の長さ以上となっている。
【００６３】
図８は、用紙Ｐの搬送制御を行う制御部１００の制御ブロックを示している。制御部１００のＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶されたプログラムに従い、ＲＡＭ１０３との間で適宜データのやりとりを行いながら処理を実行する。また、ＣＰＵ１０１は、内蔵されるタイマ１０４に基づいて処理の開始、終了タイミングの設定も行う。そして、この制御部１００には、入力インターフェース１０５を介して、ＵＩ１１０から用紙種情報が、出口センサ９０から用紙検知情報が入力される。また、制御部１００は、出力インターフェース１０６を介して、レジストロール駆動モータ４３ａ、第一搬送ベルト駆動モータ１２４、第二搬送ベルト駆動モータ１３４、第三搬送ベルト駆動モータ１４４および加熱ロール駆動モータ７３を駆動制御する。
【００６４】
次に、各画像形成モードにおける転写速度ＶT、第一ベルト搬送速度ＶBa、第二ベルト搬送速度ＶBb、第三ベルト搬送速度ＶBc、定着速度ＶFの関係について説明する。
[普通紙モード]
普通紙モードにおいては、転写速度ＶT＝２６６mm/secに対し、第一ベルト搬送速度ＶBa、第二ベルト搬送速度ＶBb、第三ベルト搬送速度ＶBc、定着速度ＶFが転写速度ＶTと同じ２６６mm/secに設定される。
【００６５】
[中厚紙モード]
中厚紙モードにおいては、転写速度ＶT＝２６６mm/secに対し、定着速度ＶFがこの転写速度ＶTよりも遅い２１６mm/secに設定され、第一ベルト搬送速度ＶBa、第二ベルト搬送速度ＶBbおよび第三ベルト搬送速度ＶBcが用紙Ｐの搬送状態に応じて転写速度ＶTと定着速度ＶFとの間でそれぞれ独立して適宜切り替えられる。図９は、中厚紙モードにおける二次転写部出口Ｄ1から定着部入口Ｄ8に至る搬送経路中の用紙Ｐの位置と、第一搬送ベルト１２１の第一ベルト搬送速度ＶBa、第二搬送ベルト１３１の第二ベルト搬送速度ＶBb、第三搬送ベルト１４１の第三ベルト搬送速度Ｖbcとの関係を示すタイミングチャートである。なお、ここでは、Ａ３ＳＥＦの用紙Ｐが連続搬送される場合について説明する。また、実際には、第一搬送ベルト１２１を駆動する第一搬送ベルト駆動モータ１２４、第二搬送ベルト１３１を駆動する第二搬送ベルト駆動モータ１３４、および、第三搬送ベルト１４１を駆動する第三搬送ベルト駆動モータ１４４の加速あるいは減速のための時間が必要になるが、加速、減速に要する時間は共に約１００msec程度と同じであるため、図９に示すタイミングチャートでは、第一搬送ベルト１２１、第二搬送ベルト１３１および第三搬送ベルト１４１の加減速時間についての記載を省略している。
【００６６】
１枚目の用紙Ｐの先端Ｐ1Lが二次転写部出口Ｄ1から排出されるタイミングでは、第一ベルト搬送速度ＶBa、第二ベルト搬送速度ＶBb、第三ベルト搬送速度ＶBcが転写速度ＶTに設定されている。これにより、１枚目の用紙Ｐは、転写速度ＶTで第一搬送ベルト１２１、第二搬送ベルト１３１、第三搬送ベルト１４１上を搬送される。次に、１枚目の用紙Ｐの先端Ｐ1Lが出口センサ９０によって検知されるタイミングで、第一ベルト搬送速度ＶBa、第二ベルト搬送速度ＶBbおよび第三ベルト搬送速度ＶBcがすべて転写速度ＶTから定着速度ＶFに減速される。なお、１枚目の用紙Ｐの先端Ｐ1Lが出口センサ９０によって検知されるタイミングでは、この１枚目の用紙Ｐの後端Ｐ1Tが二次転写部出口Ｄ1から既に排出されており、この１枚目の用紙Ｐが二次転写装置３０および定着装置７０の両者に共にニップされていない状態にある。また、１枚目の用紙Ｐの先端Ｐ1Lが出口センサ９０によって検知されると、タイマ１０４(図８参照)が計時を開始する。そして、定着速度ＶFで搬送される１枚目の用紙Ｐは、同じく定着速度ＶFで駆動される定着装置７０も定着部入口Ｄ8に突入し、１枚目の用紙Ｐに転写されたトナー像が定着される。
【００６７】
その後、１枚目の用紙Ｐの後端Ｐ1Tが第一搬送ベルト出口Ｄ3から搬出された直後のタイミングで、第一ベルト搬送速度ＶBaが定着速度ＶFから転写速度ＶTに増速される。本実施の形態では、用紙Ｐの先端が出口センサ９０で検知されてからその後端が第一搬送ベルト出口Ｄ3より排出されるまでの所要時間を予め計算してＲＯＭ１０２に格納してあり、タイマ１０４による計時時間がこの所要時間に到達したときに第一ベルト搬送速度ＶBaを増速している。また、第一ベルト搬送速度ＶBaを増速する前に２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2Lが二次転写部出口Ｄ1から既に排出され始めており、第一ベルト搬送速度ＶBaが増速された直後に、この２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2Lが第一搬送ベルト入口Ｄ2に突入する。この用紙供給タイミングは、レジストロール駆動モータ４３ａの駆動開始タイミングを変更することによって調整される。
【００６８】
さらに、１枚目の用紙Ｐの後端Ｐ1Tが第二搬送ベルト出口Ｄ5から排出された直後のタイミングで、第二ベルト搬送速度ＶBbが定着速度ＶFから転写速度ＶTに増速される。本実施の形態では、用紙Ｐの先端が出口センサ９０で検知されてからその後端が第二搬送ベルト出口Ｄ5より排出されるまでの所要時間を予め計算してＲＯＭ１０２に格納してあり、タイマ１０４による計測時間がこの所要時間に到達したときに第二ベルト搬送速度ＶBbを増速している。そして、第一搬送ベルト１２１上を転写速度ＶTで搬送される２枚目の用紙Ｐは、第二ベルト搬送速度ＶBbが定着速度ＶFから転写速度ＶTに増速された直後に、その先端Ｐ2Lが第二搬送ベルト入口Ｄ4に突入する。
【００６９】
さらにまた、１枚目の用紙Ｐの後端Ｐ1Tが第三搬送ベルト出口Ｄ7から排出された直後のタイミングで、第三ベルト搬送速度ＶBcが定着速度ＶFから転写速度ＶTに増速される。本実施の形態では、用紙Ｐの先端が出口センサ９０で検知されてからその後端が第三搬送ベルト出口Ｄ7より排出されるまでの所要時間を予め計算してＲＯＭ１０２に格納してあり、タイマ１０４による計測時間がこの所要時間に到達したときに第三ベルト搬送速度ＶBcを増速している。そして、第一搬送ベルト１２１および第二搬送ベルト１３１を転写速度ＶTで搬送される２枚目の用紙Ｐは、第三ベルト搬送速度ＶBcが定着速度ＶFから転写速度ＶTに増速された直後に、その先端Ｐ2Lが第三搬送ベルト入口Ｄ6に突入する。
【００７０】
次に、２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2Lが出口センサ９０によって検知されるタイミングで、第一ベルト搬送速度ＶBa、第二ベルト搬送速度ＶBbおよび第三ベルト搬送速度ＶBcが再び転写速度ＶTから定着速度ＶFに減速される。なお、２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2Lが出口センサ９０によって検知されるタイミングでは、この２枚目の用紙Ｐの後端が二次転写部出口Ｄ1から既に排出されており、この２枚目の用紙Ｐが二次転写装置３０および定着装置７０の両者に共にニップされていない状態にある。また、２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2Lが出口センサ９０によって検知されると、タイマ１０４がリセットされて計時を開始する。そして、定着速度ＶFで搬送される２枚目の用紙Ｐは、同じく定着速度ＶFで駆動される定着装置７０の定着部入口Ｄ8に突入し、用紙Ｐ上のトナー像が定着される。なお、２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2Lが定着部入口Ｄ8に突入する前に、１枚目の用紙Ｐの後端Ｐ1Tは既に定着部入口Ｄ8を通過しており、１枚目の用紙Ｐに２枚目の用紙Ｐが追突するといった事態は生じない。
【００７１】
また、２枚目の用紙Ｐの後端Ｐ2Tが第一搬送ベルト出口Ｄ3から排出された直後のタイミングで、第一ベルト搬送速度ＶBaが定着速度ＶFから転写速度ＶTに増速される。なお、第一ベルト搬送速度ＶBaを増速する前に３枚目の用紙Ｐの先端Ｐ3Lが二次転写部出口Ｄ1から既に排出され始めており、第一ベルト搬送速度ＶBaが定着速度ＶFから転写速度ＶTに増速された直後に、この３枚目の用紙Ｐの先端Ｐ3Lが第一搬送ベルト入口Ｄ2に突入する。
【００７２】
さらに、２枚目の用紙Ｐの後端Ｐ2Tが第二搬送ベルト出口Ｄ5から排出された直後のタイミングで、第二ベルト搬送速度ＶBbが定着速度ＶFから転写速度ＶTに増速される。なお、３枚目の用紙Ｐの先端Ｐ3Lが出口センサ９０によって検知されるタイミングでは、この３枚目の用紙Ｐの後端Ｐ3Tが二次転写部出口Ｄ1から既に排出されており、この３枚目の用紙Ｐが二次転写装置３０および定着装置７０の両者に共にニップされていない状態にある。そして、第一搬送ベルト１２１上を転写速度ＶTで搬送される３枚目の用紙Ｐの先端Ｐ3Lは、第二ベルト搬送速度ＶBbが定着速度ＶFから転写速度ＶTに増速された直後に、第二搬送ベルト入口Ｄ4に突入する。
【００７３】
さらにまた、２枚目の用紙Ｐの後端Ｐ2Tが第三搬送ベルト出口Ｄ7から排出された直後のタイミングで、第三ベルト搬送速度ＶBcが定着速度ＶFから転写速度ＶTに増速される。そして、第一搬送ベルト１２１および第二搬送ベルト１３１を転写速度ＶTで搬送される２枚目の用紙Ｐは、第三ベルト搬送速度ＶBcが定着速度ＶFから転写速度ＶTに増速された直後に、その２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2Lが第三搬送ベルト入口Ｄ6に突入する。
【００７４】
次に、２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2Lが出口センサ９０によって検知されるタイミングで、第一ベルト搬送速度ＶBa、第二ベルト搬送速度ＶBbおよび第三ベルト搬送速度ＶBcが再び転写速度ＶTから定着速度ＶFに減速される。なお、２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2Lが出口センサ９０によって検知されるタイミングでは、この２枚目の用紙Ｐの後端が二次転写部出口Ｄ1から既に排出されており、この２枚目の用紙Ｐが二次転写装置３０および定着装置７０の両者に共にニップされていない状態にある。また、２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2Lが出口センサ９０によって検知されると、タイマ１０４がリセットされて計時を開始する。そして、定着速度ＶFで搬送される３枚目の用紙Ｐは、同じく定着速度ＶFで駆動される定着装置７０の定着部入口Ｄ8に突入し、用紙Ｐ上のトナー像が定着される。なお、３枚目の用紙Ｐの先端Ｐ3Lが定着部入口Ｄ8に突入する前に、２枚目の用紙Ｐの後端Ｐ2Tは既に定着部入口Ｄ8を通過しており、２枚目の用紙Ｐに３枚目の用紙Ｐが追突するといった事態は生じない。
以降、同様のプロセスで、二次転写装置３０から定着装置７０に対する用紙搬送が行われる。
【００７５】
次に、このような設定を実現するための条件について説明する。
中厚紙モードでは、図９に示すように、次の用紙Ｐの先端(例えば２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2L)が第一搬送ベルト入口Ｄ2から第二搬送ベルト入口Ｄ4に至る第一の距離Ｌ1を第一ベルト搬送速度ＶBa＝転写速度ＶT(２６６mm/sec)で搬送される時間Ｔ1と、前の用紙Ｐ(例えば１枚目の用紙Ｐの後端Ｐ1T)が第一搬送ベルト出口Ｄ3から第二搬送ベルト出口Ｄ5に至る第二の距離Ｌ2を第二搬送ベルト速度ＶBb＝定着速度ＶF(２１６mm/sec)で搬送される時間Ｔ2とが等しくなっている。
【００７６】
また、次の用紙Ｐの先端(例えば２枚目の用紙Ｐの先端Ｐ2L)が第二搬送ベルト入口Ｄ4から第三搬送ベルト入口Ｄ6に至る第三の距離Ｌ3を第一ベルト搬送速度ＶBa＝転写速度ＶT(２６６mm/sec)で搬送される時間Ｔ3と、前の用紙Ｐ(例えば１枚目の用紙Ｐの後端Ｐ1T)が第二搬送ベルト出口Ｄ5から第三搬送ベルト出口Ｄ7に至る第四の距離Ｌ4を第三ベルト搬送速度ＶBc＝定着速度ＶF(２１６mm/sec)で搬送される時間Ｔ4とが等しくなっている。
【００７７】
前者では、Ｔ1＝Ｌ1／ＶT、Ｔ2＝Ｌ2／ＶF、Ｔ1＝Ｔ2の関係を有していることになり、これらより、
Ｌ1：Ｌ2＝ＶT：ＶF
の関係が導かれる。すなわち、上述した関係を満足するためには、第一の距離Ｌ1と第二の距離Ｌ2との長さの比を、転写速度ＶTと定着速度ＶFとの比に等しくすればよいことがわかる。中厚紙モードでは、上述したように転写速度ＶTが２６６mm/secに、定着速度ＶFが２１６mm/secに設定される。また、図７を参照すると、第一搬送ベルト入口Ｄ2から第二搬送ベルト入口Ｄ4に至る第一の距離Ｌ1が１９３mmに、第一搬送ベルト出口Ｄ3から第二搬送ベルト出口Ｄ5に至る第二の距離Ｌ2が１５７mmになっていることがわかる。したがって、転写速度ＶT：定着速度ＶF＝２６６／２１６≒１：０.８１、第一の距離Ｌ1：第二の距離Ｌ2＝１９３：１５７≒１：０.８１となり、Ｌ1：Ｌ2＝ＶT：ＶFの関係を満足していることが理解される。
【００７８】
一方、後者では、Ｔ3＝Ｌ3／ＶT、Ｔ4＝Ｌ4／ＶF、Ｔ3＝Ｔ4の関係を有していることになり、これらより、
Ｌ3：Ｌ4＝ＶT：ＶF
の関係が導かれる。すなわち、上述した関係を満足するためには、第三の距離Ｌ3と第四の距離Ｌ4との長さの比を、転写速度ＶTと定着速度ＶFとの比に等しくすればよいことがわかる。中厚紙モードでは、上述したように転写速度ＶTが２６６mm/secに、定着速度ＶFが２１６mm/secに設定される。また、図７を参照すると、第二搬送ベルト入口Ｄ4から第三搬送ベルト入口Ｄ6に至る第三の距離Ｌ3が１５７mmに、第二搬送ベルト出口Ｄ5から第三搬送ベルト出口Ｄ7に至る第四の距離Ｌ4が１２７mmになっていることがわかる。したがって、転写速度ＶT：定着速度ＶF＝２６６／２１６≒１：０.８１、第一の距離Ｌ1：第二の距離Ｌ2＝１５７：１２７≒１：０.８１となり、Ｌ1：Ｌ2＝ＶT：ＶFの関係を満足していることが理解される。
【００７９】
このように、中厚紙モードでは、第一搬送ベルト入口Ｄ2から第二搬送ベルト入口Ｄ4に至る第一の距離Ｌ1と第一搬送ベルト出口Ｄ3から第二搬送ベルト出口Ｄ5に至る第二の距離Ｌ2との長さの比、および、第二搬送ベルト入口Ｄ4から第三搬送ベルト入口Ｄ6に至る第三の距離Ｌ3と第二搬送ベルト出口Ｄ5から第三搬送ベルト出口Ｄ7に至る第四の距離Ｌ4との長さの比を、転写速度ＶTと定着速度ＶFとの比と略等しく設定することで、前の用紙Ｐの後端と次の用紙Ｐの先端との間隔(用紙間隔)を極力短くしながら、前の用紙Ｐの後端と次の用紙Ｐの先端とを衝突させることなく、用紙Ｐの搬送を行うことが可能になる。このため、転写速度ＶTに対して定着速度ＶFを低下させざるを得ない中厚紙モードにおいても、生産性の低下を抑制することができる。
【００８０】
また、用紙Ｐとして中厚紙よりもさらに厚い厚紙を使用するために、定着速度ＶFをさらに低下させるような場合においても、第一搬送ベルト１２１、第二搬送ベルト１３１および第三搬送ベルト１４１の速度変更タイミングを適宜調整することで、生産性の低下を抑制することができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、転写速度に対して定着速度を低下させる場合にも、生産性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置を示す図である。
【図２】実施の形態１におけるベルト搬送ユニットの拡大図である。
【図３】実施の形態１における制御部の制御ブロック図である。
【図４】中厚紙モードにおけるタイミングチャートである。
【図５】厚紙モードにおけるタイミングチャートである。
【図６】従来の画像形成装置の厚紙モードにおけるタイミングチャートである。
【図７】実施の形態２におけるベルト搬送ユニットの拡大図である。
【図８】実施の形態２における制御部の制御ブロック図である。
【図９】中厚紙モードにおけるタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)…画像形成ユニット、２０…中間転写ベルト、３０…二次転写装置、４０…用紙トレイ、４３…レジストレーションロール(レジストロール)、４３ａ…レジストロール駆動モータ、５０…第一ベルト搬送装置、５１…第一搬送ベルト、５４…第一搬送ベルト駆動モータ、６０…第二ベルト搬送装置、６１…第二搬送ベルト、６４…第二搬送ベルト駆動モータ、７０…定着装置、７３…加熱ロール駆動モータ、８０…ベルト搬送ユニット、９０…出口センサ、１００…制御部、１１０…ＵＩ、ＶT…転写速度、ＶF…定着速度、ＶB1…第一ベルト搬送速度、ＶB2…第二ベルト搬送速度、Ｃ1…二次転写部出口、Ｃ2…第一搬送ベルト入口、Ｃ3…第一搬送ベルト出口、Ｃ4…第二搬送ベルト入口、Ｃ5…第二搬送ベルト出口、Ｃ6…定着部入口

Claims

像担持体に形成された画像を第一の速度にて記録材に転写する転写部と、
前記転写部で前記記録材に転写された画像を前記第一の速度よりも低速の第二の速度で定着する定着部と、
前記転写部から排出された前記記録材を前記定着部に搬送する搬送部とを備え、
前記搬送部は、
前記転写部よりも前記記録材の搬送方向下流側に設けられ、前記第一の速度または前記第二の速度で駆動される第一の搬送ベルトと、
前記第一の搬送ベルトよりも前記記録材の搬送方向下流側に設けられ、当該第一の搬送ベルトよりも当該記録材の搬送方向長さが短く設定され、前記第一の速度または前記第二の速度で駆動される第二の搬送ベルトと、
前記第二の搬送ベルトよりも前記記録材の搬送方向下流側であって前記定着部よりも当該記録材の搬送方向上流側に設けられ、当該第二の搬送ベルトよりも当該記録材の搬送方向長さが短く設定され、前記第一の速度または前記第二の速度で駆動される第三の搬送ベルトと
を有し、
前記第一の搬送ベルトの記録材入口から前記第二の搬送ベルトの記録材入口までの距離と当該第一の搬送ベルトの記録材出口から当該第二の搬送ベルトの記録材出口までの距離との比が、前記第一の速度と前記第二の速度との速度比に略等しく、且つ、当該第二の搬送ベルトの記録材入口から前記第三の搬送ベルトの記録材入口までの距離と当該第二の搬送ベルトの記録材出口から当該第三の搬送部材の記録材出口までの距離との比が、当該速度比に略等しいこと
を特徴とする画像形成装置。
前記第一の搬送ベルト、前記第二の搬送ベルト、前記第三の搬送ベルトは、前記転写部によって前記第一の速度で搬送される前記記録材と接触している場合には当該第一の速度で、前記定着部によって前記第二の速度で駆動される当該記録材と接触している場合には当該第二の速度で、それぞれ個別に駆動されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。