(57)【要約】【課題】安価で小型であるとともに、定着速度の低高によらず高画質のトナー画像を得ることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】所定のプロセス速度で回転する像担持体上にトナー画像を形成する画像形成ユニットと、像担持体上のトナー画像を記録媒体上に転写する転写手段と、当該記録媒体上のトナー画像を所定の定着速度で定着する定着ユニットとを備え、当該プロセス速度として当該定着速度よりも速い高プロセス速度と当該高プロセス速度よりも遅い低プロセス速度とを有し、高プロセス速度で像担持体上にトナー画像を形成し、当該像担持体上のトナー画像を転写させることなく像担持体を空転させる空転サイクルを設け、当該空転サイクル中に当該高プロセス速度を当該低プロセス速度に減速する制御手段を有する。【選択図】　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のプロセス速度で回転する像担持体上にトナー画像を形成する画像形成ユニットと、像担持体上のトナー画像を記録媒体上に転写する転写手段と、当該記録媒体上のトナー画像を所定の定着速度で定着する定着ユニットとを備え、
当該プロセス速度として当該定着速度よりも速い高プロセス速度と当該高プロセス速度よりも遅い低プロセス速度とを有し、
高プロセス速度で像担持体上にトナー画像を形成し、当該像担持体上のトナー画像を転写させることなく像担持体を空転させる空転サイクルを設け、
当該空転サイクル中に当該高プロセス速度を当該低プロセス速度に減速する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像形成可能な記録媒体の最大搬送方向長さは、前記転写手段による転写位置から前記定着ユニットによる定着位置までの記録媒体の搬送距離よりも長い請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記空転サイクルにおいて前記転写手段による転写位置に記録媒体の搬送方向先端が達するまでに、前記低プロセス速度への減速を完了させる請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記空転サイクルにおいて前記定着ユニットによる定着位置に記録媒体の搬送方向先端が達するまでに、前記低プロセス速度への減速を完了させる請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
高プロセス速度で像担持体上にトナー画像を形成し、当該像担持体上のトナー画像を転写させることなく像担持体を空転させる空転サイクルを設け、
当該空転サイクル中に当該高プロセス速度を当該低プロセス速度に減速する第一のモードと、
低プロセス速度で像担持体上にトナー画像を形成し、そのまま転写を行う第二のモードとを備える請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
ユーザからの指示により第一及び第二のモードの選択が可能な請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
所定の搬送速度で記録媒体を転写位置から定着位置まで搬送する搬送手段を備え、
画像形成対象である記録媒体の搬送方向長さが、前記画像形成装置の転写位置から定着位置に至る搬送距離よりも短い場合には、前記制御手段は前記高プロセス速度で像担持体上にトナー画像を形成し、そのまま転写を行うとともに、当該記録媒体の搬送方向後端が転写位置を通過してから、当該記録媒体の搬送方向先端が定着位置に到達するまでの間に、当該搬送手段による記録媒体の搬送速度を高プロセス速度から定着速度にまで減速する第三のモードを備える請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
所定の搬送速度で記録媒体を転写位置から排出位置まで搬送する搬送手段を備え、
画像形成対象である記録媒体の搬送方向長さが、前記画像形成装置の転写位置から排出位置に至る搬送距離よりも短い場合には、前記制御手段は前記高プロセス速度で像担持体上にトナー画像を形成し、そのまま転写を行うとともに、当該記録媒体の搬送方向後端が転写位置を通過してから、当該記録媒体の搬送方向先端が排出位置に到達するまでの間に、当該搬送手段による記録媒体の搬送速度を高プロセス速度から定着速度にまで減速する第三のモードを備える請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項９】
所定の搬送速度で記録媒体を排出位置から定着位置まで搬送する搬送手段を備え、
画像形成対象である記録媒体の搬送方向長さが、前記画像形成装置の排出位置から定着位置に至る搬送距離よりも短い場合には、前記制御手段は前記高プロセス速度で像担持体上にトナー画像を形成し、そのまま転写を行うとともに、当該記録媒体の搬送方向後端が排出位置を通過してから、当該記録媒体の搬送方向先端が定着位置に到達するまでの間に、当該搬送手段による記録媒体の搬送速度を高プロセス速度から定着速度にまで減速する第三のモードを備える請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、画像形成対象である記録媒体の搬送方向長さに基いて、前記第一のモードと前記第三のモードを選択する請求項７〜９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記像担持体は中間転写体であり、
前記画像形成ユニットは当該中間転写体の回転方向上流側から下流側にかけて複数の単色画像形成ユニットを設け、各単色画像形成ユニットは相異なる単色トナー画像を中間転写ベルトに順次一次転写して重ね合せ中間転写体上にフルカラートナー画像を得るカラー画像形成ユニットであり、
前記転写手段は中間転写体上のフルカラートナー画像を記録媒体上に転写する二次転写手段である請求項１〜１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記空転サイクルにおいて最下流の単色画像形成ユニットによる単色トナー画像の一次転写が終了した後、前記低プロセス速度への減速を開始する請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記画像形成ユニットが備える感光体の感光体駆動モータと、前記像担持体の像担持体駆動モータとのうち、より減速プロファイルの遅い駆動モータに合わせて前記高プロセス速度から前記低プロセス速度への減速を行う請求項１〜１２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記高プロセス速度及び／又は前記低プロセス速度は（記録シートの種類により設定される）複数の速度から選択可能な請求項１〜１３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、より詳しくは、画像形成装置のプロセス速度制御技術に係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子写真方式（静電転写方式）を利用した複写機、プリンタ等の画像形成装置が広く知られている。これらの画像形成装置においては、静電転写済みのトナー画像を記録媒体へ熱と圧力との作用により定着する定着装置を備えている。また、この定着装置においては、定着対象である記録媒体の熱容量により、定着速度を制御し、記録媒体の種類によらず適切な定着が行われる。例えば、記録媒体として、その熱容量が比較的大きい厚紙やＯＨＰシートが選択される場合には、定着速度をより遅くして、十分な熱を伝えることで適切な定着を確保している。
【０００３】
一方、記録媒体上にトナー画像を形成する画像形成ユニットのプロセスス速度も定着速度に応じて変更されるのが一般的である。すなわち、記録媒体として厚紙やＯＨＰシートが選択される場合には、その定着速度に合わせて、画像形成ユニットのプロセス速度は（通常のプロセス速度よりも）遅く制御される。
【０００４】
しかし、画像形成ユニットのプロセス速度を低速にすると、その駆動源として一般的に用いられるＤＣモータの特性上、回転精度が低下しまいがちである。また、相異なる各プロセス速度のすべてに対して、駆動源及び駆動伝達系（ギア列など）の噛み合いによる共振を避けて装置を設計するのは困難である。そして、これら回転精度の低下や、振動の発生は、トナー画像の画質に悪影響を及ぼすおそれがあり、特に画質不良の問題はフルカラー画像において顕著である。
【０００５】
そのため従来から、次のような技術が提案されている。例えば、特開平９−１９７７５１号公報には、低速回転時においても回転精度が良い超音波モータなどにより、ギア列を用いずダイレクトに駆動対象を回転させる技術が提案されている。また、転写位置から定着位置までの記録媒体搬送経路を十分確保し、高速のプロセス速度で画像形成するとともに、低速の定着速度で定着を行うことも考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、超音波モータなどを使用する場合には画像形成装置のコストアップに繋がってしまう。また、記録媒体搬送経路を十分に確保する場合には画像形成装置が大型化してしまう。
【０００７】
本発明は、このような技術的な課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、安価で小型であるとともに、定着速度の低高によらず高画質のトナー画像を得ることができる画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、所定のプロセス速度で回転する像担持体上にトナー画像を形成する画像形成ユニットと、像担持体上のトナー画像を記録媒体上に転写する転写手段と、当該記録媒体上のトナー画像を所定の定着速度で定着する定着ユニットとを備え、当該プロセス速度として当該定着速度よりも速い高プロセス速度と当該高プロセス速度よりも遅い低プロセス速度とを有し、高プロセス速度で像担持体上にトナー画像を形成し、当該像担持体上のトナー画像を転写させることなく像担持体を空転させる空転サイクルを設け、当該空転サイクル中（かつトナー画像形成後）に当該高プロセス速度を当該低プロセス速度に減速する制御手段を有するものである。
【０００９】
ここで、前記像担持体上にトナー画像を形成する際には、（一般に回転精度が高い）高プロセス速度を維持する。また、画像形成装置の駆動系は高プロセス速度の方が低プロセス速度よりも振動が少なくなるように設計することができる。また、前記低プロセス速度は、前記定着速度に（ほぼ）等しくなるように設計することができる。また、前記定着速度は、画像形成対象の記録媒体の熱容量により変更することができる。また、前記空転サイクルでは、前記像担持体上のトナー画像を転写させることなく像担持体を少なくとも一回転させる。つまり、像担持体上に形成されたトナー画像は、初めて転写位置を通過する際には記録媒体へ転写されず、二回目以降（通常は二回目）に転写位置を通過する際に記録媒体へ転写される。
【００１０】
このような構成を実現するために、例えば、前記転写手段は、前記像担持体に接離自在な接触式転写部材を備え、前記制御手段は、前記空転サイクル（中の像担持体上に形成されたトナー画像が、初めて転写位置を通過する際）において当該接触式転写部材と当該像担持体とを離間させるよう構成することができる。また、前記像担持体に接離自在な接触式クリーニンブ部材を備えるクリーニング手段を有し、前記制御手段は、前記空転サイクル（中の像担持体上に形成されたトナー画像が、初めて転写位置を通過してクリーニング位置を通過する際）において当該接触式クリーング部材と当該像担持体とを離間させるよう構成することもできる。
【００１１】
また、この発明は、画像形成可能な記録媒体の最大搬送方向長さが、前記転写手段による転写位置から前記定着ユニットによる定着位置までの記録媒体の搬送距離よりも長い画像形成装置において特に有効である。
【００１２】
また、前記制御手段は、前記空転サイクルにおいて前記転写手段による転写位置に記録媒体の搬送方向先端が達するまでに、前記低プロセス速度への減速を完了させるものでもよい。或いは、前記制御手段は、前記空転サイクルにおいて前記定着ユニットによる定着位置に記録媒体の搬送方向先端が達するまでに、前記低プロセス速度への減速を完了させるものでもよい。
【００１３】
また、このように画質を優先して高プロセス速度で画像形成する場合と、生産性を優先して（空転モードを設けず）低プロセス速度で画像形成する場合とをユーザに選択可能にすることもできる。すなわち、前記制御手段は、高プロセス速度で像担持体上にトナー画像を形成し、当該像担持体上のトナー画像を転写させることなく像担持体を空転させる空転サイクルを設け、当該空転サイクル中に当該高プロセス速度を当該低プロセス速度に減速する第一のモードと、低プロセス速度で像担持体上にトナー画像を形成し、そのまま（像担持体上に形成されたトナー画像が、初めて転写位置を通過する際に）転写を行う第二のモードとを備えることができる。ここで、ユーザからの指示により第一及び第二のモードの選択が可能な画像形成装置とすることもできる。
【００１４】
また、所定の搬送速度で記録媒体を転写位置から定着位置まで搬送する搬送手段を備え（画像形成ユニットと定着ユニットが一体）、画像形成対象である記録媒体の搬送方向長さが、前記画像形成装置の転写位置から定着位置に至る搬送方向長さよりも短い場合には、前記制御手段は前記高プロセス速度で像担持体上にトナー画像を形成し、そのまま転写を行うとともに、当該記録媒体の搬送方向後端が転写位置を通過してから、当該記録媒体の搬送方向先端が定着位置に到達するまでの間に、当該搬送手段による記録媒体の搬送速度を高プロセス速度から定着速度にまで減速する第三のモードを備えるように構成することもできる。
【００１５】
また、所定の搬送速度で記録媒体を転写位置から排出位置まで搬送する搬送手段を備え（画像形成ユニットと定着ユニットが別体）、画像形成対象である記録媒体の搬送方向長さが、前記画像形成装置の転写位置から排出位置に至る搬送方向長さよりも短い場合には、前記制御手段は前記高プロセス速度で像担持体上にトナー画像を形成し、そのまま転写を行うとともに、当該記録媒体の搬送方向後端が転写位置を通過してから、当該記録媒体の搬送方向先端が排出位置に到達するまでの間に、当該搬送手段による記録媒体の搬送速度を高プロセス速度から定着速度にまで減速する第三のモードを備えるように構成することもできる。
【００１６】
また、所定の搬送速度で記録媒体を排出位置から定着位置まで搬送する搬送手段を備え（画像形成ユニットと定着ユニットが別体）、画像形成対象である記録媒体の搬送方向長さが、前記画像形成装置の排出位置から定着位置に至る搬送方向長さよりも短い場合には、前記制御手段は前記高プロセス速度で像担持体上にトナー画像を形成し、そのまま転写を行うとともに、当該記録媒体の搬送方向後端が排出位置を通過してから、当該記録媒体の搬送方向先端が定着位置に到達するまでの間に、当該搬送手段による記録媒体の搬送速度を高プロセス速度から定着速度にまで減速する第三のモードを備えるように構成することができる。
【００１７】
さらに、前記制御手段は、画像形成対象である記録媒体の搬送方向長さに基いて、前記第一のモードと前記第三のモードを選択するように構成することもできる。
【００１８】
また、前記像担持体は▲１▼感光体であってもよいし、▲２▼中間転写体であってもよい。後者▲２▼の場合としては、さらに、前記像担持体は中間転写体であり、前記画像形成ユニットは当該中間転写体の回転方向上流側から下流側にかけて複数の単色画像形成ユニットを設け、各単色画像形成ユニットは相異なる単色トナー画像を中間転写ベルトに順次一次転写して重ね合せ中間転写体上にフルカラートナー画像を得るカラー画像形成ユニットであり、前記転写手段は中間転写体上のフルカラートナー画像を記録媒体上に転写する二次転写手段である画像形成装置として構成することもできる。
【００１９】
このようなカラー画像形成ユニットの場合には、前記制御手段は、前記空転サイクルにおいて最下流の単色画像形成ユニットによる単色トナー画像の一次転写が終了した後、前記低プロセス速度への減速を開始することができる。また、画像形成可能な記録媒体の最大搬送方向長さは、最下流の単色画像形成ユニットによる単色トナー画像の一次転写位置から前記転写手段による二次転写位置までの記録媒体の搬送距離よりも長く構成することもできる。
【００２０】
また、前記制御手段は、前記画像形成ユニットが備える感光体の感光体駆動モータと、前記像担持体の像担持体駆動モータとのうち、より減速プロファイルの遅い駆動モータに合わせて前記高プロセス速度から前記低プロセス速度への減速を行うよう構成することができる。この場合、前記画像形成ユニットが複数の感光体と各感光体を独立に駆動する複数の感光体駆動モータを有するものでもよい。また、前記画像形成ユニットが備える感光体の感光体駆動モータと、前記像担持体の像担持体駆動モータとのうち、少なくとも一方はステッピングモータであってもよい。
【００２１】
なお、前記高プロセス速度及び／又は前記低プロセス速度は（記録シートの種類により予め設定される）複数の速度から選択可能とすることもできる。
【００２２】
【発明の実施による形態】
以下、本発明の実施による形態を図面を適宜参照して説明する。
【００２３】
この画像形成装置は、画像情報に基づくイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色成分のトナー像を４つの作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおいて個別に形成し、中間転写体としての中間転写ベルト２０に順次重ねるように一次転写した後、給紙装置３０から供給される記録媒体としての記録シートＰに一括して二次転写し、最後に定着装置４０において記録シートＰ上のトナー像の定着処理をすることにより、記録シートＰ上にフルカラー画像を形成し得るカラープリンタである。図中における矢付き実線は各回転部品の回転方向、一点鎖線は記録シートＰの搬送経路をそれぞれ示す。
【００２４】
上記作像ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋはいずれも、外部接続機器や原稿読取装置等から入力される画像情報を画像信号処理装置（図示せず）にて画像処理して上記各色成分に色分解したトナー像を電子写真プロセスにより個別に形成するものである。そして、この各作像ユニット１０はいずれも、像担持体としての感光ドラム１１と、この感光ドラム１１の表面を接触して帯電させる帯電装置１２と、感光ドラム１１の帯電された表面に各色成分の画像信号に応じたビーム光（点線矢印）を露光して静電潜像を形成する潜像形成装置としての露光装置１３と、感光ドラム１１上の静電潜像を現像ロール１４ｂにより供給する所定色の現像剤（トナー）にて現像してトナー像とする現像装置１４と、感光ドラム１１上のトナー像を中間転写ベルト２０に転写する転写ロール式の一次転写装置１５と、一点転写後の感光ドラム１１の表面を除電する除電コロトロン１６、一次転写後に感光ドラム１１上に残留するトナー等の付着物をクリーニングブレード１７ａ等で除去するドラム用クリーニング装置１７とを同様に備えたものである。
【００２５】
感光ドラム１１は、接地されたドラム状の導電性支持体の表面に有機感光層が形成されたドラム形態からなるものであり、矢印Ａ方向に回転駆動するようになっている。帯電装置１２は、コロナ放電器からなるものであり、感光ドラム１１の表面を所定の帯電電位（トナーの帯電極性と同極性の帯電電位）に帯電させるようになっている。この帯電装置１２としては、感光ドラム１１に帯電ロール等を接触させる接触式の帯電装置を使用してもよい。露光装置１３は、帯電した感光ドラム１１の表面に、画像信号処理装置（図示せず）から送信される画像信号に基づいて半導体レーザ等の光源１３ａから発せられるビーム光（矢付点線）を回転多面鏡（ポリゴンミラー）１３ｂと所定の光学系（反射ミラー、レンズなど）を介して感光ドラム１１の表面に走査露光し、これにより所定の潜像電位からなる静電潜像を形成するようになっている。
【００２６】
この現像装置１４はトナーとキャリアからなる二成分現像剤を使用する二成分現像装置であり、その現像ロールの現像スリーブに所定の現像バイアス電圧を印加して、感光体ドラム１１との間で磁気ブラシ現像を行うようになっている。
【００２７】
ここで、本実施形態で使用されるトナーは小径の略球形トナーである。すなわち、トナーの形状係数ＳＦは１４０未満、好ましくは１３５以下、より好ましくは１２０以下である球形状の粒子である。この球状係数ＳＦが１４０以上になると、トナー粒子が球形状でない不定形になってしまい、良好な転写性等が得られにくくなり、得られる画像の高画質化が困難となる。一方、このトナー粒子は、高画質化を企画する観点からすれば、その体積平均粒子径は好ましくは２〜８μｍである。
【００２８】
一次転写装置１５は、導電性のロール芯材に、カーボンブラックを分散した発泡ウレタンゴム等の弾性層（体積抵抗率：１０７〜１０９Ω）を形成した転写ロール１５ａ（外径２８ｍｍ程度、アスカＣ硬度３５°程度）に、トナーの帯電極性とは逆極性の転写用電圧を転写用電源１５ｂから印加するように構成されている。
【００２９】
中間転写ベルト２０は、駆動ロール２１、テンションロール２２、二次転写装置の一部を構成するバックアップロール２３、従動ロール２４ａ〜２４ｂ等に張架されて各作像ユニット１０における感光ドラム１１の一次転写位置を通過するような状態で配設されており、駆動ロール２１によって矢印Ｂ方向に周回移動するようになっている。上記中間転写ベルと２０としては、ポリイミド、ポリアミド等の合成樹脂にカーボンブラック等の導電化剤を適用含有させたものを用いて、体積抵抗率が１０１０〜１０１４Ω・ｃｍで、厚みが０．１ｍｍ程度のベルト形状に成形したものが使用される。また、バックアップロール２３としては、導電性のロール芯材に、ＥＰＤＭゴム等からなる弾性層と、カーボンブラック等を分散させたブレンドゴム（ＥＰＤＭとＮＢＲ）のチューブ層とを形成してなるロール（外径２８ｍｍ程度、表面抵抗率１０７〜１０１０Ω／□、アスカＣ硬度７０°程度）が使用される。
【００３０】
また、中間転写ベルト２０の周囲には、中間転写ベルト２０をバックアップロール２３に押し付けながら回転する二次転写装置の一部を構成する二次転写ロール２５が配設されている。この二次転写装置は、バックアップロール２３に給電ロール２６を介して転写用電源（図示省略）からトナーの帯電極性と同極性の二次転写電圧が印加されるようになっている。二次転写ロール２５は、導電性のロール芯材に、カーボンブラック等を分散させた発泡ウレタンゴム等からなる弾性層と、カーボンブラック等を分散させたウレタンゴムのチューブ層と、フッ素系樹脂をコーティングした表面層を形成してなるロール（外径２８ｍｍ程度、体積抵抗率１０３〜１０１０Ω・ｃｍ、アスカＣ硬度３０°程度）であり、接地されている。また、中間転写ベルト２０の周囲には、二次転写後の中間転写ベルト２０上に残留付着するトナー等の付着物をクリーニングブレード２８ａ等で除去するベルト用クリーニング装置２８や、中間転写ベルト２０に形成される基準位置マークや制御用マークを検知するマーク検知センサ２９が配設されている。
【００３１】
給紙装置３０は、多数枚の記録シートＰを積み重ねて収容する給紙トレイ３１と、この給紙トレイ３１から記録シートＰを１枚ずつ送り出す送出装置３２と、この送出装置３２により送り出される記録シートＰを二次転写位置にむけて搬送する複数の用紙搬送ロール対３３と用紙搬送ガイドからなる給紙路と、記録シートＰを一旦止めて所定のタイミングで二次転写位置の二次転写ロール２５と中間転写ベルト２０の間に送り込むレジストロール３４等にて構成されている。また、定着装置４０は、加熱源を有する加熱ロール４１と、この加熱ロール４１に圧接して回転する加圧ロール４２とを備えたものであり、この加熱ロール４１及び加圧ロール４３の圧接部（ニップ部）に転写後の記録シートＰを導入して通過させることにより定着処理を行うようになっている。図１中の符号３５、３６は二次転写後の記録シートＰを定着装置４０まで搬送して導入する２連の用紙搬送ベルト装置（搬送手段）である。
【００３２】
次に、このカラープリンタの動作について説明する。
【００３３】
はじめに、フルカラー画像のプリント開始信号が発せられると、以下のようなプリント動作が実行される。
【００３４】
まず、作像ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにおいて、矢印方向Ａに回転する感光ドラム１１の表面が帯電装置１２により所定の帯電電位（この実施の形態では負極性の電位）に帯電された後、各露光装置１３から各色成分のビーム光が照射されて所定の潜像電位からなる静電潜像が形成される。続いて、その各感光ドラム１１上の静電潜像が各現像装置１４により所定の色の現像剤（トナー）により現像され、これにより各感光ドラム１１上に前記４色のトナー像が個別に形成される。
【００３５】
この各作像ユニット１０の感光ドラム１１上に形成された４色のトナー像は、一次転写装置１５と対向する一次転写位置で矢印Ｂ方向に周回移動する中間転写ベルト２０に順次重ねられるような状態で一次転写される。この一次転写は、転写用電源１５ｂから一次転写ロール１５ａに印加される一次転写電圧にて転写ロール１５ａと感光ドラム１１との間に形成される転写電界により、トナー像が静電的に中間転写ベルト２０側に移行されることにより行われる。この一次転写後の感光ドラム１１は、除電コロトロン１６により除電された後、ドラム用クリーナ１７により未転写トナー等が除去されて清掃される。
【００３６】
一方、このトナー像の形成動作に合わせて記録シートＰが給紙装置３０の給紙トレイ３１から給紙路を通して送り出された後、レジストロール３４により二次転写タイミングに合わせて中間転写ベルト２０と二次転写ロール２５の間となる二次転写位置に送り込まれる。これにより、中間転写ベルト２０に一次転写された４色の多重トナー像が記録シートＰに一括して二次転写される。この二次転写は、給電ロール２４を介してバックアップロール２３に印加される二次転写電圧にて二次転写ロール２６と間に形成される転写電界により、トナー像が静電的に記録シートＰ側に移行されることにより行われる。この二次転写後の中間転写ベルト２０は、ベルト用クリーナ２８により未転写トナー等が除去されて清掃される。
【００３７】
次いで、二次転写後の記録シートＰは、中間転写ベルト２０から剥離した後、用紙搬送ベルト装置３５、３６により搬送されて定着装置４０に送り込まれ、その加熱ロール４１と加圧ロール４３のニップ部を通過して加熱加圧されてトナー像が記録シートＰに定着される。以上のようにして、記録シートＰの片面にフルカラー画像が形成される。
【００３８】
また、このカラープリンタでは、４つの作像ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のいずれか１つの作像ユニットのみで作像動作を実施することにより、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの単色トナー像からなるプリント（画像形成）を行うことが可能である。また、４つの作像ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のいずれか２つの作像ユニットで作像動作を実施することにより、レッド（Ｙ＋Ｍ）、グリーン（Ｙ＋Ｃ）及びブルー（Ｍ＋Ｃ）の混合単色トナー像からなるプリントを行うことも可能である。さらに、３つの作像ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）で作像動作を実施することにより、ブラック（Ｙ＋Ｍ＋Ｃ）色のトナー像からなるプリントを行うことも可能である。
【００３９】
ところで、記録シートＰとして厚紙やＯＨＰシートのように熱容量が大きいものが選択される場合には、定着時に十分な熱を与える必要があるため、定着速度ＶＦは遅く制御される。一方、感光体ドラム１０、中間転写ベルト２０などを含む画像形成ユニットの駆動系は、回転精度などの観点から、通常のプロセス速度において最も良好な画質となるように設計されている。本発明は、このような事情に鑑みて、次のようなプロセス速度及び定着速度制御を行うこととした。以下、このプロセス速度及び定着速度制御の一例を実施例として説明する。
【００４０】
実施例
図２は、本実施例に係るフルカラープリンタ（画像形成装置）のプロセス速度及び定着速度制御系を説明するブロック図である。同図に示すようにこのプロセス速度及び定着速度制御系は、制御部（制御手段）５０を中心に構成されている。制御部５０には、予め速度パラメータとして、ＶＨ、ＶＬ（ＶＬ＜ＶＨ）が記憶されている。
【００４１】
制御部５０の計測対象としては、給紙装置３０、操作ボタンや操作パネルなどで構成されるユーザインタフェイス６０が挙げられる。給紙装置３０からは、画像形成対象となる記録シートＰの種類（普通紙、厚紙、ＯＨＰシートなどの別）やサイズに関する情報が制御部５０へと送信される。またユーザインタフェイス６０からは、同じく画像形成対象となる記録シートＰの種類やサイズの他、後述する高画質モード、高生産性モードの選択に関する情報が制御部５０へと送信される。
【００４２】
制御部５０の制御対象としては、大きくは画像形成ユニット、定着装置（定着ユニット）４０が挙げられる。より詳細には、画像形成ユニット内の制御部５０の制御対象としては、中間転写ベルト２０を駆動する（一つの）ベルト駆動モータ２０ｍ、各感光体ドラム１１Ｙ〜Ｋをそれぞれ駆動する４つの感光体駆動モータ１１ｍ（Ｙ）〜（Ｋ）、二次転写ロール２５を中間転写ベルト２０の二次転写位置に対して当接・離間自在に構成する二次転写ロールリトラクト機構（図示せず）、ベルト用クリーナ２８を中間転写ベルト２０のクリーニング位置に対して当接・離間自在に構成するベルト用クリーナリトラクト機構（図示せず）などが挙げられる。また、定着装置４０内の制御部５０の制御対象としては、加熱ロール４１を駆動するロール駆動モータ（図示せず）などが挙げられる。そして、制御部５０からは、各駆動モータ２０ｍ、１１ｍ（Ｙ）〜（Ｋ）への駆動信号、各リトラクト機構への当接・離間信号などが送信される。
【００４３】
図３は、このプロセス速度及び定着速度制御系の動作を説明するフローチャートである。以下、このフローチャートに基いて、Ａ３サイズの厚紙やＯＨＰシートなど、搬送方向長さが長く、熱容量も大きい記録シートＰに対して画像形成を行う場合のプロセス速度及び定着速度制御系の動作を説明する。
【００４４】
まず制御部５０は、給紙装置３０やユーザインタフェイス６０からの画像形成対象となる記録シートＰの種類やサイズの情報に基いて、定着速度ＶＦを設定する。ここでは、記録シートＰはＡ３サイズの厚紙であるため、制御部５０は、定着速度ＶＦとして予め記憶しているＶＬを選択し（Ｓ１１０）、その定着速度ＶＦ（＝ＶＬ）に対応する回転速度で回転するようにロール駆動モータ（図示せず）に駆動信号を送信する。次に、制御部５０は、ユーザインタフェイス６０からの高画質モード、高生産性モードの選択に関する情報に基いて、各モード（高生産性モード又は高画質モード）の選択を行う（Ｓ１２０）。
【００４５】
高生産性モード
図４は、高画質モードが選択された場合のフルカラープリンタの動作を模式的に説明するものである。なお、二次転写ロール２５及びベルト用クリーナ２８はいずれも初期状態では二次転写ベルト２０に当接されている。
【００４６】
制御部５０は、プロセス速度ＶＰとして予め記憶しているＶＬを選択し、そのプロセス速度ＶＰ（＝ＶＬ）に対応する回転速度で回転するように各駆動モータ２０ｍ、１１ｍに駆動信号を送信する。そして、各作像ユニット１０Ｙ〜Ｋから中間転写ベルト２０上にプロセス速度ＶＰ（＝ＶＬ）でトナー画像が順次形成（一次転写）される（Ｓ２１０）：図４（ａ））。つまり、中間転写ベルト２０の回転方向上流側から下流側にかけて設けられた各作像ユニット１０Ｙ〜Ｋにより、まずイエローのトナー画像Ｔ（Ｙ）が形成され、その上にマゼンタのトナー画像が重ね合わされ二色のトナー画像Ｔ（ＹＭ）となり、その上にシアンのトナー画像が重ね合わされ三色のトナー画像Ｔ（ＹＭＣ）となり、さらにそのその上にブラックのトナー画像が重ね合わされ四色、フルカラーのトナー画像Ｔ（ＹＭＣＫ）＝Ｔ（Ｆ）が最終的に形成される。
【００４７】
このフルカラートナー画像Ｔ（Ｆ）が二次転写位置に達すると同時に、給紙装置３０からも画像形成対象の記録シートＰ、この場合にはＡ３サイズの厚紙が二次転写位置に達し、同じくプロセス速度ＶＰ（＝ＶＬ）で二次転写される（Ｓ２４０：図４（ｂ））。
【００４８】
その後、その表面に未定着のフルカラートナー画像Ｔ（Ｆ）を保持した厚紙Ｐは、定着位置に達し、定着速度ＶＦ（＝ＶＬ）で定着装置４０の加熱ロール４１と加圧ロール４２とのニップ部分を通過する際に、十分な熱と圧力とが与えられ、厚紙Ｐ上のフルカラートナー画像は定着され、永久像となる（Ｓ２５０：図４（ｃ））。なお、このフルカラープリンタの二次転写位置から定着位置に至るまでの記録シート搬送経路長は、このフルカラープリンタで画像形成可能な記録シートＰの最大搬送方向長さよりも短く構成されており、図４（ｃ）に示すように、記録シートＰの搬送方向先端側が定着されている最中に、記録シートＰの後端側は二次転写されている。
【００４９】
このように高生産性モードでは、（より低速なＶＬをプロセス速度として選択するものの）、後述する空転サイクルを有さないため、結果として高画質モードよりも画像形成の生産性が高まる。
【００５０】
高画質モード
図５及び図６は、高画質モードが選択された場合のフルカラープリンタの動作を模式的に説明するものである。
【００５１】
まず、制御部５０は、各リトラクト機構（図示せず）へ離間信号を送信し、二次転写ロール２５とベルト用クリーナ２８とを中間転写ベルト２０から離間させる（Ｓ３０１、Ｓ３０２：図５（ａ））。
【００５２】
そして、制御部５０は、プロセス速度ＶＰとして予め記憶しているＶＨを選択し、そのプロセス速度ＶＰ（＝ＶＨ）に対応する回転速度で回転するように各駆動モータ２０ｍ、１１ｍに駆動信号を送信する。そして、各作像ユニット１０Ｙ〜Ｋから中間転写ベルト２０上にプロセス速度ＶＰ（＝ＶＨ）でトナー画像が順次形成（一次転写）される（Ｓ３１０）：図５（ｂ））。
【００５３】
このフルカラートナー画像Ｔ（Ｆ）が二次転写位置に達しても、二次転写ロール２５は中間転写ベルト２０から離間しており（また記録シートとしての厚紙Ｐも搬送されていないため）、フルカラートナー画像Ｔ（Ｆ）が厚紙Ｐに二次転写されることはない（図５（ｃ）：空転サイクル）。なお、制御部５０は、所定のタイミングでリトラクト機構（図示せず）へ当接信号を送信し、二次転写ロール２５は、フルカラートナー画像Ｔ（Ｆ）の搬送方向後端が初めて二次転写位置を通過した後で、かつフルカラートナー画像Ｔ（Ｆ）の搬送方向先端が再び二次転写位置に達する前のタイミングで中間転写ベルト２０に当接する（Ｓ３２１、Ｓ３２２）。
【００５４】
さらにこのフルカラートナー画像Ｔ（Ｆ）がクリーニング位置に達しても、ベルト用クリーナ２８は中間転写ベルト２０から離間しており、フルカラートナー画像Ｔ（Ｆ）がベルト用クリーナ２８に除去されることはない（図６（ａ））。なお、制御部５０は、所定のタイミングでリトラクト機構（図示せず）へ当接信号を送信し、ベルト用クリーナ２８は、フルカラートナー画像Ｔ（Ｆ）の搬送方向後端が初めてクリーニング位置を通過した後で、かつフルカラートナー画像Ｔ（Ｆ）の搬送方向先端が再び二次転写位置に達する前のタイミングで中間転写ベルト２０に当接する（Ｓ３２３、Ｓ３２４）。
【００５５】
次に、制御部５０は、各駆動モータ２０ｍ、１１ｍ（Ｙ）〜（Ｋ）への駆動信号を送信し、各感光体ドラム１１Ｙ〜Ｋ、中間転写ベルト２０の回転速度、すなわちプロセス速度ＶＰがＶＨから、ＶＬへと減速される（Ｓ３３０）。このプロセス速度ＶＰの減速は、最下流の作像ユニット１０Ｋから中間転写ベルト２０上へのトナー画像Ｔ（Ｋ）の形成（一次転写）が完了した後の任意のタイミングで開始され、フルカラートナー画像Ｔ（Ｆ）の搬送方向先端が再び（二回目に）二次転写位置に達するまでに完了される。本実施例では、フルカラートナー画像Ｔ（Ｆ）の搬送方向先端が再び（二回目に）二次転写位置に達する直前、すなわち、作像ユニット１０Ｋの一次転写位置よりも下流側かつ二次転写位置よりも上流側にフルカラートナー画像Ｔ（Ｆ）の搬送方向先端が再び（二回目に）存在するタイミングで減速が開始、完了する。
【００５６】
このプロセス速度ＶＰの減速に際し、制御部５０は、各駆動モータ２０ｍ、１１ｍ（Ｙ）〜（Ｋ）への駆動信号を送信し、駆動モータ２０ｍ、１１ｍ（Ｙ）〜（Ｋ）の各減速プロファイルの遅い駆動モータの減速プロファイルに合わせて、すべての駆動モータ２０ｍ、１１ｍ（Ｙ）〜（Ｋ）を減速する。なお、各駆動モータ２０ｍ、１１ｍ（Ｙ）〜（Ｋ）はステッピングモータであり、その減速は印加電圧の周波数を制御することで容易に行うことができる。
【００５７】
図７は、相異なる二つの駆動モータの減速プロファイルを説明するグラフである。このグラフは、縦軸に回転速度を、横軸に経過時間をそれぞれとり、時間ＯにおいてＨからＬ（＜Ｈ）への減速が開始される二つの駆動モータの減速プロファイルを示している。ここで、減速プロファイル▲１▼の方が減速プロファイル▲２▼に比べて減速過渡特性が遅い事がわかる。したがって、この場合、減速プロファイル▲２▼を有する駆動モータは、減速プロファイル▲１▼に合わせてゆっくりと減速されることになる（図７中複数上向き矢印参照）。このように減速を行うことで、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２０との速度差により生じるトナー画像の乱れを防止することができる。
【００５８】
そして、このフルカラートナー画像Ｔ（Ｆ）が再び（二回目に）二次転写位置に達すると同時に、給紙装置３０からも画像形成対象の記録シートＰ、この場合にはＡ３サイズの厚紙が二次転写位置に達し、同じくプロセス速度ＶＰ（＝ＶＬ）で二次転写される（Ｓ３４０：図６（ｂ））。このタイミング以前に、二次転写ロール２５とベルト用クリーナ２８は中間転写ベルト２０に当接されている。
【００５９】
その後、その表面に未定着のフルカラートナー画像Ｔ（Ｆ）を保持した厚紙Ｐは、定着位置に達し、定着速度ＶＦ（＝ＶＬ）で定着装置４０の加熱ロール４１と加圧ロール４２とのニップ部分を通過する際に、十分な熱と圧力とが与えられ、厚紙Ｐ上のフルカラートナー画像は定着され、永久像となる（Ｓ３５０：図６（ｃ））。
【００６０】
このように高画質モードでは、比較的各駆動モータｍ、１１ｍ（Ｙ）〜（Ｋ）の回転精度の高いプロセス速度ＶＰ＝ＶＨで画像形成を行うため（Ｓ３１０）、また、フルカラープリンタ全体の駆動系を（プロセス速度ＶＰ＝ＶＬよりも）プロセス速度ＶＰ＝ＶＨで振動が生じ難いように予め設計しているため、厚紙Ｐ上に高画質のフルカラートナー画像Ｔ（Ｆ）を得ることができる。
【００６１】
なお、本実施例では速度パラメータＶＬ＝７３．３〔ｍｍ／ｓｅｃ〕、ＶＨ＝２２０〔ｍｍ／ｓｅｃ〕としたが、これら以外の値を採ることができるのは勿論、速度パラメータを３種類以上有するように構成してもよい。
【００６２】
また、本実施例に係る画像形成装置のように、画像形成ユニットと定着ユニットが一体的に構成され、かつ、画像形成対象である厚紙Ｐの搬送方向長さが、二次転写位置から定着位置に至る搬送距離よりも短い場合には、制御部５０は高プロセス速度ＰＶで画像形成、二次転写を行うとともに、当該厚紙Ｐの搬送方向後端が二次転写位置を通過してから、当該厚紙Ｐの搬送方向先端が定着位置に到達するまでの間に、用紙搬送ベルト装置３５、３６による厚紙Ｐの搬送速度を高プロセス速度から定着速度にまで減速するよう制御することができる。
【００６３】
一方、本実施例の係る画像形成装置とは異なり、画像形成ユニットと定着ユニットとが独立に構成され、かつ、また、厚紙Ｐの搬送方向長さが、二次転写位置から（画像形成ユニットの）排出位置に至る搬送方向長さよりも短い場合には、制御部５０は高プロセス速度でＶＰ＝ＶＨで画像形成及び転写を行うとともに、厚紙Ｐの搬送方向後端が転写位置を通過してから、厚紙Ｐの搬送方向先端が排出位置に到達するまでの間に、用紙搬送ベルト装置３５、３６による厚紙Ｐの搬送速度を高プロセス速度から定着速度にまで減速するよう制御することができる。
または、厚紙Ｐの搬送方向後端が排出位置を通過してから、厚紙Ｐの搬送方向先端が定着位置に到達するまでの間に、用紙搬送ベルト装置３５、３６による厚紙Ｐの搬送速度を高プロセス速度から定着速度にまで減速するよう制御することができる。
【００６４】
さらに、制御部５０は、画像形成対象である記録媒体の搬送方向長さに基いて、このような搬送速度制御の要否を判断することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、安価で小型であるとともに、定着速度の低高によらず高画質のトナー画像を得ることができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、実施形態に係るフルカラープリンタの断面概略図である。
【図２】図２は、実施例に係るフルカラープリンタのプロセス速度及び定着速度制御系の構成を説明するブロック図である。
【図３】図３は、実施例に係るフルカラープリンタのプロセス速度及び定着速度制御系の動作手順を説明するフローチャートである。
【図４】図４は、実施例に係るフルカラープリンタの高生産性モードにおけるプロセス速度及び定着速度制御系の動作を説明する模式図である。
【図５】図５は、実施例に係るフルカラープリンタの高画質モードにおけるプロセス速度及び定着速度制御系の動作を説明する模式図である。
【図６】図６は、実施例に係るフルカラープリンタの高画質モードにおけるプロセス速度及び定着速度制御系の動作を説明する模式図である。
【図７】図７は、減速プロファイルを説明するグラフである。
【符号の説明】
１０…作像ユニット（画像形成ユニット）、１１…感光体ドラム（画像形成ユニット）、２０…中間転写ベルト（像担持体）、２８…二次転写ロール（転写手段）、３０…給紙装置、４０…定着装置（定着ユニット）、５０…制御部（制御手段）、６０…ユーザインタフェイス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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