(57)【要約】【課題】記録媒体として普通紙を使用した場合でも、普通紙以外の厚紙等を使用した場合でも、色ずれを発生させず、良好な印刷を行う。さらに、複雑な用紙反転機構を用いず両面印刷を行う。【解決手段】普通紙以外の厚紙等の印刷のときには、搬送ベルトを中間転写体として使用し、搬送ベルト上に色ずれのないトナー画像を形成し、まとめて厚紙に転写するようにし、両面印刷の場合は、もう一方の面を印刷するときに搬送ベルトを中間転写体として使用し、搬送ベルト上にトナー画像を形成し、別に設けた転写ローラ及び定着器により転写及び定着を行う。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を搬送ベルトにより搬送する第１の搬送機構と、
印刷画像を現像する印刷画像形成カートリッジと、
記録媒体に転写を行う第１の転写ローラと、
印刷画像を記録媒体に定着する第１の定着手段を具備する画像形成装置において、
記録媒体を搬送する第２の搬送機構と、
記録媒体に転写を行う第２の転写ローラと、
印刷画像を記録媒体に定着する第２の定着手段を具備し、
前記搬送ベルトを中間転写体として使用して印刷を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
普通紙以外の記録媒体に印刷するときは、前記第１の定着手段に使用する定着器を前記第２の定着手段に装着し直した後、印刷を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第２の定着手段の定着器として、予め、前記第１の定着手段の定着器とは別の定着器を装着して置くことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
第１の定着手段の後段に両面印刷切替手段を具備し、
第１の定着手段により定着した記録媒体を前記両面印刷切替手段により前記第２の搬送機構に搬送し、第２の転写ローラ及び第２の定着手段により印刷を行うことを特徴とする請求項１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、中間転写を用いて印刷を行う画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置、例えば、複数のＬＥＤヘッドを直列に並べるタンデム方式のカラー電子写真記録装置では、記録媒体を搬送ベルト上に静電吸着させ、ＬＥＤヘッド、転写ローラ、感光ドラム等から構成される複数組の画像形成機構により形成されたトナー画像を記録媒体に順次転写させ、定着装置により記録媒体上のトナー画像を定着させるものであった。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２７２１７３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の画像形成装置では、例えば、記録媒体として厚紙を使用した場合は、普通紙を使用した場合に比べ、色ずれが発生するという問題があった。これは、搬送ベルト上に静電吸着させた記録媒体が厚い場合には、記録媒体の厚さにより搬送ベルトがたわみ、このたわみにより感光ドラムの周速と搬送ベルト上の記録媒体の周速が異なってしまい、相対的な速度が変化してしまうためである。
【０００５】
また、従来の画像形成装置では、普通紙と厚紙を記録媒体として使用する場合には、それぞれのインピーダンス等が異なるので、同じ転写条件では、転写不良や印刷しない領域のかぶり現象が発生するために、普通紙と厚紙を検出し、感光ドラムと転写ローラ間の圧接部の幅（以下「転写ニップ量」という）、印加電位等のそれぞれに適した転写条件となるように転写条件を変えるといった複雑な制御機構が必要であった。
【０００６】
さらに、定着器においては、加圧するバネ圧を大きくする等により、圧接部の幅（以下「定着ニップ量」という）を大きくすれば、定着性は良好となり、厚紙に関しても十分な定着性が確保され、またＯＨＰの定着においても十分な透過性が得られるが、同じ定着ニップ量で普通紙または薄紙を定着させた場合、しわの発生や、加熱ローラへの用紙巻き付き等の不具合が発生する。そのため、普通紙と厚紙を検出し、定着ニップ量を変えるといった複雑な制御機構が必要であった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の実施例によれば、本発明は、前述の課題を解決するため次の方法を採用する。すなわち、第１の実施の形態の画像形成装置では、記録媒体を搬送ベルトにより搬送する第１の搬送機構と、印刷画像を現像する印刷画像形成カートリッジと、記録媒体に転写を行う第１の転写ローラと、印刷画像を記録媒体に定着する第１の定着手段を具備する画像形成装置において、記録媒体を搬送する第２の搬送機構と、記録媒体に転写を行う第２の転写ローラと、印刷画像を記録媒体に定着する第２の定着手段を具備し、普通紙以外の記録媒体に印刷するときは、前記第１の定着手段に使用する定着器を前記第２の定着手段に装着し直した後、前記搬送ベルトを中間転写体として使用して印刷を印刷を行う。
【０００８】
第２の実施の形態の画像形成装置では、記録媒体を搬送ベルトにより搬送する第１の搬送機構と、印刷画像を現像する印刷画像形成カートリッジと、記録媒体に転写を行う第１の転写ローラと、印刷画像を記録媒体に定着する第１の定着手段を具備する画像形成装置において、記録媒体を搬送する第２の搬送機構と、記録媒体に転写を行う第２の転写ローラと、印刷画像を記録媒体に定着する第２の定着手段を具備し、前記第２の定着手段の定着器として、予め、前記第１の定着手段の定着器とは別の定着器を装着して置き、前記搬送ベルトを中間転写体として使用して印刷を行う。
【０００９】
第３の実施の形態の画像形成装置では、記録媒体を搬送ベルトにより搬送する第１の搬送機構と、印刷画像を現像する印刷画像形成カートリッジと、記録媒体に転写を行う第１の転写ローラと、印刷画像を記録媒体に定着する第１の定着手段を具備する画像形成装置において、記録媒体を搬送する第２の搬送機構と、記録媒体に転写を行う第２の転写ローラと、印刷画像を記録媒体に定着する第２の定着手段、及び第１の定着手段の後段に両面印刷切替手段を具備し、両面印刷を行うときは、第１の定着手段により定着した記録媒体を前記両面印刷切替手段により前記第２の搬送機構に搬送し、前記搬送ベルトを中間転写体として使用して印刷を行う。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態例を図面を用いて説明する。なお図面に共通する要素には同一の符号を付す。
【００１１】
《第１の実施の形態例》
（構成）
第１の実施の形態例の画像形成装置の構成図を図１に示す。同図に示したように第１の実施の形態例の画像形成装置は、４組の印字機構Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４が記録媒体の給入側（同図右側）から排出側（同図左側）へ順に並べられている。印刷機構Ｐ１はイエロー色の画像形成カートリッジ２Ｙ、画像形成データに従って後述の感光ドラム５Ｙを露光するＬＥＤヘッド３Ｙ、及び画像形成カートリッジ２Ｙで形成されたトナー画像をシート状の記録媒体に転写する転写ローラ４Ｙから構成される。同様に、印刷機構Ｐ２はマゼンダ色の画像形成カートリッジ２Ｍ、ＬＥＤヘッド３Ｍ、転写ローラ４Ｍ、感光ドラム５Ｍから構成され、印刷機構Ｐ３はシアン色の画像形成カートリッジ２Ｃ、ＬＥＤヘッド３Ｃ、転写ローラ４Ｃ、及び感光ドラム５Ｃから構成され、印刷機構Ｐ４はブラック色の画像形成カートリッジ２Ｋ、ＬＥＤヘッド３Ｋ、転写ローラ４Ｋ、及び感光ドラム５Ｋから構成される。
【００１２】
ここで、前記画像形成カートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、トナー色が異なるのみで、同一の構成、及び構造であり、各画像形成カートリッジ２を構成する各感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋと各転写ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの間には後述の搬送ベルト６が移動可能に配置されている。保守性を考慮して、搬送ベルト６、駆動ローラ８、従動ローラ９、１０、前記転写ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、及びこれらの部品を支持するための枠体等をユニット化し搬送ベルトユニットとしてもよい。
【００１３】
搬送ベルト６は高抵抗の半導電性プラスチックフィルムからなり、継ぎ目がなくエンドレス状に形成されていて、駆動ローラ８、従動ローラ９、１０、及び転写ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに巻き掛けられている。搬送ベルト６の抵抗値は後述の記録媒体が搬送ベルト６に静電吸着でき、かつ、この記録媒体が搬送ベルト６から離されたときに、搬送ベルト６に残存する静電気が自然除電できるような範囲とする。例えば、搬送ベルト表面抵抗を５００Ｖ印加時１×１０１４Ω以上のＰＡＩ（ポリアミドイミド）を使用するのがよい。
【００１４】
画像形成装置１の右下側には給紙機構が設けられている。給紙機構は用紙収容カセット１１とホッピング機構１２とレジスタローラ対１４からなる。記録媒体はホッピング機構１２により、シートガイド１３に案内されて、レジスタローラ対１４に達するようになっている。レジスタローラ対１４は記録媒体の先端と前記画像形成カートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋによる画像印刷のタイミングをとるものである。前記搬送ベルトユニットの下流側には、定着器１６が設けられている。定着器１６は、トナー画像が転写され搬送ベルト６により搬送されてくる記録媒体上のトナー画像を定着するもので、記録媒体上のトナーを加熱する過熱ローラ１７と、過熱ローラ１７と共に記録媒体を加圧する加圧ローラ１８を有する。加圧ローラ１８は、図示しないバネ等により加熱ローラ１７に圧接されており、この加熱ローラ１７と加圧ローラ１８は、図示しない駆動手段により回転できるよう支持されている。
【００１５】
画像形成装置１の左側には、別の給紙機構が設けられている。当該給紙機構は用紙収容トレイ１９とホッピング機構２０とレジストローラ対２１からなる。さらに、搬送ベルト６の従動ローラ９に対向して転写ローラ２３が矢印方向に移動可能に配置されている。また、その右側には前記定着器１６が定着器２４として取り付けられるような構造になっている。
【００１６】
（動作）
次に本画像形成装置１の印刷動作について簡単に説明する。外部装置、例えば、ホストコンピュータから送られてきた画像データの受信を終了し、画像形成動作の起動命令を受信すると、図示しない制御回路により加熱ローラ１７を所定温度に上昇させ、加熱ローラ１７が所定温度に達すると、図示しないモータを駆動し、用紙収納カセット１１の上のホッピング機構１２を駆動させる。ホッピング機構１２の駆動により、用紙収容カセット１１の記録媒体が１枚だけ、シートガイド１３を介してレジストローラ対１４に搬送される。
【００１７】
そして、図示しないセンサによって記録媒体の位置を検出し、記録媒体を所定量搬送し、記録媒体の先端がレジストローラ対１４に到達する距離よりも若干長く記録媒体を搬送させる。これにより、記録媒体は先端をレジストローラ対１４のローラ間に押し当ててられ若干ループが形成され、このループにより記録媒体のスキューが修正される。
【００１８】
次に、印刷機構Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の各感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ、各転写ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋおよび駆動ローラ８をそれぞれ回転させ、定着器１６の加熱ローラ１７、加圧ローラ１８を回転させる。また、記録媒体はレジストローラ対１４の回転により搬送ベルト６上に送り出され、各印刷機構Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、記録媒体の移動とタイミングをとり、感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上にトナー像を形成する。感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上のトナー像は、記録媒体が感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋと転写ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの間を通過する際に、電気的に記録媒体上に転写される。
【００１９】
以上のように、各色のトナー画像が記録媒体上に重ねて転写され、その後、記録媒体は搬送ベルト６により、定着器１６に送られ、定着器１６は、既に定着可能な温度に達している加熱ローラ１７と、これに圧接する加圧ローラ１８により、トナー画像を記録媒体上に定着する。
【００２０】
次に、記録媒体として普通紙以外の、例えば厚紙を使用したときの記録動作について説明する。先ず、操作者は、厚紙を印刷する前に、通常時定着器取付位置５０の定着器１６を厚紙時定着器取付位置５１の定着器２４の位置に移動させ再装着させる。次に、外部装置、例えば、ホストコンピュータから厚紙印刷が指定される。そして、ホストコンピュータから送られてきた画像データの受信を終了し、画像形成動作が起動すると、加熱ローラ２５を所定温度に上昇させる。
【００２１】
加熱ローラ２５が所定温度に達すると、ホッピング機構２０を駆動させ、ホッピング機構２０の駆動により、用紙収容トレイ１９の厚紙が１枚だけレジストローラ対２１に搬送される。図示しないセンサによって厚紙を検出し、厚紙を所定量搬送して、厚紙の先端がレジストローラ対２１に到達する距離より若干長く厚紙を搬送させるように、図示しないモータ駆動回路を制御する。これにより厚紙は、先端をレジストローラ対２１のローラの間に押し当ててられ若干ループが形成され、このループにより厚紙のスキューが修正される。
【００２２】
次に、印刷機構Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の各感光ドラム５、各転写ローラ４および駆動ローラ８をそれぞれ回転させ、転写ローラ２３を搬送ベルト６を介して従動ローラ９に接触させ、かつ転写ローラ２３を駆動させ、定着器２４の加熱ローラ２５、加圧ローラ２６を回転させる。
【００２３】
そして、各印刷機構Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４により感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上にトナー像が形成され、感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の各色のトナー像を対向する転写ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋにより電気的に搬送ベルト６上に重ねて転写される。一方、厚紙は搬送ベルト６上に転写されたトナー画像の移動とタイミングをとり、従動ローラ９と転写ローラ２３の接触部へと、レジストローラ対２１の回転により送り出される。そして、搬送ベルト６上のトナー像が従動ローラ９と転写ローラ２３の間を通過する際に、電気的に厚紙上に転写される。
【００２４】
そして定着器２４にて、既に定着可能な温度に達している加熱ローラ２５と加圧ローラ２６によりトナー画像が厚紙上に定着され、従動ローラ９に接触していた転写ローラ２３が従動ローラ９より離され、印刷動作が終了後する。
【００２５】
（第１の実施の形態例の効果）
以上詳細に述べたように、第１の実施の形態例によれば、普通紙以外の厚紙等の印刷時には搬送ベルトを中間転写体として使用し、搬送ベルト上に色ずれの少ないトナー画像を形成し、まとめて普通紙以外の厚紙等に転写するようにしたので、普通紙以外の厚紙等においても色ずれがなくなるという効果が得られる。
【００２６】
さらに、搬送ベルト上に画像を形成し、印刷機構の転写ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋとは別に設けた転写ローラ２３により普通紙以外の厚紙等に転写を行うため、転写ローラ２３を普通紙以外の厚紙等に適した転写ニップ量等の転写条件に設定することができるので、転写不良をも防止でき、印刷しない領域等のかぶり現象をも低減できるという効果が得られる。
【００２７】
《第２の実施の形態例》
第２の実施の形態例の画像形成装置では普通紙用の定着器の他に、普通紙以外の例えば厚紙用の定着器を最初から実装する構成としている。
【００２８】
（構成）
図２に、第２の実施の形態例の画像形成装置の構成図を示す。図２において、定着器１６は普通紙用の定着器であり、定着器２７は厚紙用の定着器である。定着器１６に比較して、定着器２７は加熱ローラ２８と加圧ローラ２９との間の定着ニップ量を大きく設定し、厚紙およびＯＨＰに適した定着設定がなされている。
【００２９】
普通紙用の定着器１６の加熱ローラ１７の温度を１８０℃程度とし、定着ニップ量を５ｍｍ程度とし、厚紙用の定着器２８の加熱ローラ１７の温度を２００℃程度とし、定着ニップ量を８ｍｍ程度とするのがよい。
【００３０】
ここで、定着器２７は定着器１６と同様、記録媒体上のトナーを加熱する加熱ローラと、バネ等により記録媒体を加熱ローラに加圧する加圧ローラから構成される。そして、加熱ローラはアルミニウム等からなる中空円筒状の芯金の外周面に、シリコンゴム系等の耐熱弾性層とその上層にテフロン（登録商標）系などの離型層が設けられている。そして、加熱ローラの中空円筒状の内部には、ハロゲンランプなどからなる加熱ヒーターが配設されている。一方、加圧ローラはアルミニウム、ステンレス等からなる芯金の外周面に耐熱性のプラスチックの非弾性層とその上層にテフロン（登録商標）系のＰＦＡ、ＥＴＦＥ等の離型層が設けられている。そして、加熱ローラに耐熱弾性層を設け、加圧ローラに耐熱非弾性層を設けることにより、加圧ローラと加熱ローラとの間に圧接部を形成させる構成となっている。
【００３１】
（動作）
次に、第２の実施の形態例の画像形成装置における印刷動作について説明する。第２の実施の形態例の画像形成装置における印刷動作は、普通紙以外の、例えば厚紙用の定着器２７が普通紙用の定着器１６とは別にすでに配置されているので、第１の実施の形態例の画像形成装置のように普通紙以外の厚紙等を印刷するときに操作者が行っていた、定着器取付位置５０の定着器１６を厚紙時定着器取付位置５１の定着器２４の位置に移動させ再装着させる動作は、不要となる。以降の印刷動作は第１の実施の形態例の画像形成装置の動作と同様であるので説明を省略する。
【００３２】
（第２の実施の形態例の効果）
以上詳細に述べたように、第２の実施の形態例の画像形成装置では、第１の実施の形態例の画像形成装置効果に加え、普通紙用の定着器と普通紙以外の厚紙等の定着器の２種類を用意するので、普通紙と普通紙以外の厚紙等を検出し定着ニップ量などを変えるといった複雑な制御機構を設けることなく、普通紙以外の厚紙等に関しても安定して十分な定着性が確保でき、またＯＨＰの定着に関しても、安定して十分な透過性が確保されるという効果が得られる。
【００３３】
《第３の実施の形態例》
（構成）
図３に第３の実施の形態例の画像形成装置の構成図を示す。第３の実施の形態例の画像形成装置の構成と、第２の実施例の構成との主な相違点は、両面印刷切替手段を設けたことである。従来、この種の装置により両面印刷を自動的に行うためには、定着器１６を通過した用紙の表裏を入れ替えて、再びシートガイド１３へ導く大掛かりな表裏反転機構を必要としていた。これに対し、第３の実施の形態例の画像形成装置では、両面印刷を自動的に行うために、定着器１６の後段に両面印刷切替手段３０、及び記録媒体を案内するシートガイド３１を設けている。
【００３４】
（動作）
次に、第３の実施の形態例の画像形成装置の印刷動作について説明する。片面のトナー画像の転写動作については、第１の実施の形態例の画像形成装置の動作と同様のため説明を省略する。
【００３５】
片面のトナー画像の転写終了後、記録媒体は搬送ベルト６により定着器１６に送られ、加熱ローラ１７とこれに圧接する加圧ローラ１８によりトナー画像が記録媒体上に定着された後、両面印刷を行う場合には、両面印刷切替手段３０を切り替えて、片面の印刷を終了した記録媒体をシートガイド３１へと案内する。
【００３６】
そして、片面印刷が終了した記録媒体を図示しないセンサによって検出し、図示しない給紙ローラを駆動して、記録媒体の先端がレジストローラ対２１に到達する距離よりも若干長く記録媒体を搬送する。これにより、記録媒体は先端をレジストローラ対２１のローラの間に押し当てて若干ループを作成し、このループにより記録媒体のスキューが修正される。
【００３７】
次に、印刷機構Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の各感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ、各転写ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋおよび駆動ローラ８をそれぞれ回転させる。そして、転写ローラ２３を搬送ベルト６を介して従動ローラ９に接触させ、転写ローラ２３を駆動させ、各印刷機構Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４により、感光ドラム５上にトナー像を形成する。感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上のトナー像は搬送ベルト６が感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋと転写ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの間を通過する際に各色のトナー画像が電気的に搬送ベルト６上に重ねて転写される。
【００３８】
一方、片面印刷を終了した記録媒体は、搬送ベルト上の画像の移動とタイミングが取られ、従動ローラ９と転写ローラ２３部へとレジストローラ対２１の回転により送り出される。ここで、搬送ベルト６上のトナー像は、記録媒体が従動ローラ９と転写ローラ２３の間を通過する際に電気的に記録媒体上に転写された後、定着器２７にて既に定着可能な温度に達している加熱ローラ２８と、これに圧接する加圧ローラ２９により、記録媒体上に定着され、従動ローラ９に接触していた転写ローラ２３が従動ローラ９より離され、両面印刷が終了する。
【００３９】
（第３の実施の形態例の効果）
以上のように、第３の実施の形態例によれば、両面印刷のときに、搬送ベルト上に用紙を吸着させ印刷機構、転写ローラ及び定着器により片面の印刷を行い、もう一方の面を印刷するときは、搬送ベルトを中間転写体として使用し搬送ベルト上にトナー画像を形成し、別に設けた転写ローラ及び定着器により転写及び定着する構成としたので、定着器１６を通過した用紙の表裏を入れ替え、シートガイド１３を経由し、レジストローラ対１４に送るといった大掛かりな両面印刷機構を必要とせずに、両面印刷を行うことができるという効果が得られる。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳細に述べたように、本発明の画像形成装置によれば、普通紙以外の厚紙等の記録媒体への印刷時には搬送ベルトを中間転写体として使用し、搬送ベルト上に色ずれの少ないトナー画像を形成し、まとめて記録媒体に転写するようにしたので、普通紙以外の厚紙等においても色ずれがなくなるという効果が得られる。
【００４１】
さらに、搬送ベルト上に画像を形成し、印刷機構の転写ローラとは別に設けた転写ローラにより普通紙以外の厚紙等に転写を行うため、当該転写ローラを普通紙以外の厚紙等に適した転写ニップ量等の転写条件に設定することができるので、転写不良をも防止でき、印刷しない領域等のかぶり現象をも低減できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態例の画像形成装置の構成図である。
【図２】第２の実施の形態例の画像形成装置の構成図である。
【図３】第３の実施の形態例の画像形成装置の構成図である。
【符号の説明】
１                画像形成装置
２                画像形成カートリッジ
３                ＬＥＤヘッド
４、２３          転送ローラ
５                感光ドラム
６                搬送ベルト
８                駆動ローラ
９、１０          従動ローラ
１３、３１        シートガイド
１４、２１        レジストローラ対
１６、２４        定着器
１７、２５、２８  加熱ローラ
１８、２６、２９  加圧ローラ
３０              両面印刷切替手段
【図１】
2005070138.tif 000003
【図２】
2005070138.tif 000004
【図３】
2005070138.tif 000005