(57)【要約】【課題】記録媒体の厚さの違いに拘わらず、常に、記録媒体に所望の画質で印刷する。【解決手段】転写ローラ１６を回転駆動する駆動手段１８と、転写部に至る前の記録媒体１７を、ガイド状態を変更させてガイド可能なガイド手段２１と、転写ローラ１６を支持ローラ１１の回転により従動させる従動駆動と、駆動手段の駆動により強制的に回転させる強制駆動とに切り替え、強制駆動では、ガイド手段２１により記録媒体１７が転写部１４に至る前に支持ローラ１１ｂに掛けられた転写ベルト１２に接触するようにガイドさせる制御手段５とを備えた構成とする。【選択図】図２
2009210864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムに露光書き込みにより形成された静電潜像に基づいてトナー像を形成し、該トナー像を転写ベルトに１次転写し、該１次転写されたトナー像を、さらに前記転写ベルトが掛けられた支持ローラと、該支持ローラに対向して配置した転写ローラとの間の転写部を通過する記録媒体に２次転写するようにした画像形成装置であって、
前記転写ローラを回転駆動する駆動手段と、
前記転写部に至る前の記録媒体をガイド状態を変更させてガイド可能なガイド手段と、
前記転写ローラを支持ローラの回転により従動させる従動駆動と、前記駆動手段の駆動により強制的に回転させる強制駆動とに切り替え、該強制駆動では、前記ガイド手段により記録媒体が転写部に至る前に支持ローラに掛けられた転写ベルトに接触するようにガイドさせる制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記転写ベルトに形成したトナー像を記録媒体に転写する際の転写倍率を変更する倍率優先モードを選択するための倍率優先選択手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記倍率優先選択手段が操作されることにより、前記転写ローラの駆動を従動駆動とするようにしたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記転写ベルトに形成したトナー像を記録媒体に転写する際の画質を優先する画質優先モードを選択するための画質優先選択手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記画質優先選択手段が操作されることにより、前記転写ローラの駆動を強制駆動とするようにした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。
【請求項４】
前記ガイド手段は、
一対の搬送ローラから前記転写部に至るまでの搬送経路のうち、搬送される記録媒体の支持ローラ側の面をガイドする第１ガイド板と、
前記支持ローラ側の面を強制的にガイドする強制ガイド位置と、該強制ガイド位置から前記転送ローラ側に離間方向に位置する補助ガイド位置との間で回動可能な第２ガイド板と、
を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記転写ローラを強制駆動する場合、次式が成立するように転写ローラの角速度ω１を決定するようにしたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【数１】
2009210864.tif 000007
【請求項６】
前記制御手段は、強制駆動時の基準システム速度に比べて、従動駆動時の基準システム速度を速くすることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、強制駆動時の基準システム速度Ｓｖに対し、次式を満足するように従動駆動時の基準システム速度Ｓｖ´を決定することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【数２】
2009210864.tif 000008
【請求項８】
印刷にモノクロモードであるか否かを判定するモノクロ判定手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記モノクロ判定手段によりモノクロモードであると判定されることにより、前記転写ローラを従動駆動とすることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ、あるいは、これらの複合機等で、トナー像を記録媒体に転写するようにした画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置として、トナー像を記録媒体に転写する転写部において、駆動源からの駆動力を、感光体ドラムに伝達すると共に、電磁クラッチをオン状態として転写ローラにも伝達することにより、転写ローラを強制駆動し、電磁クラッチをオフ状態とすることにより転写ローラを従動駆動するようにしたものが公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３２５６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の画像形成装置では、感光体ドラムと転写ローラとをギアを介して同期するように回転させているため、通過する記録媒体の厚みの違いにより所望の画質で印刷を行えない場合がある。
【０００５】
例えば、通常使用する記録媒体に比べて厚みの大きなものに画像形成する場合、感光体ドラムは硬質であるので、転写ローラのみが変形し、搬送中心が転写ローラ側にずれることになる。このため、記録媒体の移動速度が、通常の記録媒体の移動速度より速くなり、印字画像倍率が大きくなってしまう。
【０００６】
また、前記転写ローラには転写電圧を印加しているが、記録媒体が感光体ドラムと転写ローラの間を通過する前に、転写ローラに接触すると、転写前に急激な放電が発生してしまう。これにより、トナーが不要な箇所に飛散し、転写性能が悪化するという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、記録媒体の厚さの違いに拘わらず、常に、記録媒体に所望の画質で印刷することのできる画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
感光体ドラムに露光書き込みにより形成された静電潜像に基づいてトナー像を形成し、該トナー像を転写ベルトに１次転写し、該１次転写されたトナー像を、さらに前記転写ベルトが掛けられた支持ローラと、該支持ローラに対向して配置した転写ローラとの間の転写部を通過する記録媒体に２次転写するようにした画像形成装置であって、
前記転写ローラを回転駆動する駆動手段と、
前記転写部に至る前の記録媒体をガイド状態を変更させてガイド可能なガイド手段と、
前記転写ローラを支持ローラの回転により従動させる従動駆動と、前記駆動手段の駆動により強制的に回転させる強制駆動とに切り替え、該強制駆動では、前記ガイド手段により記録媒体が転写部に至る前に支持ローラに掛けられた転写ベルトに接触するようにガイドさせる制御手段と、
を備えたものである。
【０００９】
前記転写ベルトに形成したトナー像を記録媒体に転写する際の転写倍率を変更する倍率優先モードを選択するための倍率優先選択手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記倍率優先選択手段が操作されることにより、前記転写ローラの駆動を従動駆動とするのが好ましい。
【００１０】
前記転写ベルトに形成したトナー像を記録媒体に転写する際の画質を優先する画質優先モードを選択するための画質優先選択手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記画質優先選択手段が操作されることにより、前記転写ローラの駆動を強制駆動とするのが好ましい。
【００１１】
前記構成により、印刷条件の違いに応じて従動駆動又は強制駆動を選択することができる。例えば、記録媒体の厚みが薄い場合や印刷倍率を優先して印刷したい場合、転写ローラを従動駆動させる。これにより、転写部を通過する記録媒体に転写ローラが追従し、転写ベルトに形成されたトナー像を記録媒体に所望の倍率で転写することができる。一方、記録媒体が厚い場合や画質を優先して印刷したい場合には、転写ローラを強制駆動させ、ガイド手段により、記録媒体は転写部に至る前に転写ベルトに接触する。このため、転写部に至る前に転写ローラから記録媒体に放電されることを防止することができる。
【００１２】
前記ガイド手段は、
一対の搬送ローラから前記転写部に至るまでの搬送経路のうち、搬送される記録媒体の支持ローラ側の面をガイドする第１ガイド板と、
前記支持ローラ側の面を強制的にガイドする強制ガイド位置と、該強制ガイド位置から前記転送ローラ側に離間方向に位置する補助ガイド位置との間で回動可能な第２ガイド板と、
を備えるように構成すればよい。
【００１３】
前記制御手段は、前記転写ローラを強制駆動する場合、次式が成立するように転写ローラの角速度ω１を決定するのが好ましい。
【００１４】
【数３】
2009210864.tif 000003
【００１５】
前記構成により、たとえ厚い記録媒体であっても、その厚みを考慮し、記録媒体の厚さ方向中心で、支持ローラによる搬送速度と、転写ローラによる搬送速度とをほぼ一致させることができる。したがって、転写部での記録媒体の位置ズレを防止して所望の画質で印刷することが可能となる。
【００１６】
前記制御手段は、強制駆動時の基準システム速度に比べて、従動駆動時の基準システム速度を速くするのが好ましい。
【００１７】
ここで、基準システム速度とは、記録媒体への画像形成速度であり、この基準システム速度が一定となるように、記録媒体の搬送速度を調整する。
【００１８】
前記制御手段は、強制駆動時の基準システム速度Ｓｖに対し、次式を満足するように従動駆動時の基準システム速度Ｓｖ´を決定すればよい。
【００１９】
【数４】
2009210864.tif 000004
【００２０】
前記構成により、記録媒体の厚みｔを考慮して、強制駆動時の基準システム速度を決定することができるので、画像形成を良好な状態で行うことが可能となり、高画質画像が得られる。
【００２１】
印刷にモノクロモードであるか否かを判定するモノクロ判定手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記モノクロ判定手段によりモノクロモードであると判定されることにより、前記転写ローラを従動駆動とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、通常の従動駆動による印刷のほかに、強制駆動で転写ローラを強制駆動させ、ガイド手段により記録媒体を転写部に至る前に転写ベルトに接触させるようにしたので、記録媒体の厚さの如何に拘わらず高画質で印刷することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態に係る、電子写真技術を応用したタンデム式のカラー画像形成装置を示す。この画像形成装置は、大略、画像形成ユニット１、転写ユニット２、露光ユニット３、記録媒体供給ユニット４、制御ユニット５（図３参照）、等を備える。
【００２５】
画像形成ユニット１は、ケーシング６内の感光体ドラム７の周囲に、帯電チャージャ８、現像ローラ９、クリーニングブレード１０、等を備える。また、画像形成ユニット１は、転写ユニット２の中間転写ベルト１２に沿って４箇所に配置され、それぞれ左側よりイエロー(Ｙ)、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の画像形成を行なうことにより、中間転写ベルト１２の表面にカラー画像を形成する。
【００２６】
転写ユニット２は、一対の支持ローラ１１ａ、１１ｂに中間転写ベルト１２を架け渡し、図示しない駆動手段により支持ローラ１１ｂを駆動させ、中間転写ベルト１２を矢印方向に循環移動させるようにしたもので、１次転写部１３、及び、２次転写部１４を備える。
【００２７】
１次転写部１３は、前記各画像形成ユニット１の感光体ドラム７に中間転写ベルト１２を挟持した状態で対向する１次転写ローラ１５を備える。１次転写ローラ１５は、中間転写ベルト１２の裏面に正の電圧を印加する。
【００２８】
２次転写部１４は、一方の支持ローラ１１ｂ（図１中、右側に位置するローラ）に中間転写ベルト１２を介して対向する２次転写ローラ１６（転写ローラ）を備え、中間転写ベルト１２に転写されたトナー像を記録媒体１７（例えば、紙）に転写させる。
【００２９】
２次転写ローラ１６には、図２（ｃ）に示すように、モータ１８の駆動力が回転軸１８ａを介して伝達される。回転軸１８ａには電磁クラッチ１９が設けられ、この電磁クラッチ１９をオンすることによりモータ１８の駆動力が回転軸１８ａへと伝達され、オフすることにより遮断されるようになっている。
【００３０】
２次転写部１４の入口部分には、図２（ａ）に示すように、第１ガイド板２０と第２ガイド板２１とを備えたガイド手段が設けられている。両ガイド板２０、２１により、記録媒体１７が通過する、一対の搬送ローラ２４から２次転写部１４に至る搬送経路が構成される。第１ガイド板２０の先端部分は、やじり状に形成され、支持ローラ１１ｂの近傍に延びている。
【００３１】
第２ガイド板２１は、板状体を断面略Ｃ字形に屈曲させたもので、前記搬送経路の一部を構成し、主に２カ所の屈曲部（第１屈曲部２１ａ及び第２屈曲部２１ｂ）が通過する記録媒体１７に摺接してガイドする。第２ガイド板２１は、支軸２１ｃを中心として回動可能に設けられ、一端部（第１屈曲部２１ａとは反対側の端部）が付勢部材（ここでは、圧縮コイルバネ２１ｄ）によって付勢されている。
【００３２】
第２ガイド板２１は、第２屈曲部２３の近傍の直線部２１ｅに偏心カム２２が当接し、この偏心カム２２が回転することによって回動する。これにより、第２ガイド板２１は、図２（ａ）に示す強制ガイド位置と、図２（ｂ）に示す補助ガイド位置とにそれぞれ位置決めされる。
【００３３】
第２ガイド板２１を強制ガイド位置に位置決めするのは、２次転写ローラ１６を強制駆動させる場合である。強制ガイド位置の第２ガイド板２１は、両屈曲部２１ａ、２１ｂを通過する記録媒体１７に摺接させ、この記録媒体１７を、中間転写ベルト１２を介して支持ローラ１１ａに２次転写部１４の手前で強制的に接触させる。これにより、記録媒体１７は、２次転写部１４に至る前に支持ローラ１１が位置する領域の中間転写ベルト１２に当接し、記録媒体１７と中間転写ベルト１２とが接触する寸法を３ｍｍ以上確保することが可能となる。
【００３４】
第２ガイド板２１を図２（ｂ）に示す補助ガイド位置に位置決めするのは、２次転写ローラ１６を従動駆動させる場合である。この場合、第２ガイド板２１は、一対の搬送ローラ２４によって搬送される記録媒体１７が２次転写部１４以外に搬送されるのを防止するだけとなる。
【００３５】
露光ユニット３は、前記感光体ドラム７に対してレーザ光を照射し、図示しないスキャナで読み取った画像データに対応する静電潜像を形成する。
【００３６】
記録媒体供給ユニット４は、カセット２３に収容した記録媒体１７を、順次、搬送ローラ２４を介して２次転写部１４へと搬送する。２次転写部１４に搬送された記録媒体１７には、トナー像が転写され、定着ユニット２５で転写させたトナー像が定着された後、排出トレイ２６へと搬出される。
【００３７】
制御ユニット５は、図３に示すように、操作パネル２７からの入力信号に基づいて、前記各ユニット１〜４を駆動制御する。操作パネル２７には、各種モードを選択するためのボタンが設けられている。
【００３８】
例えば、画質優先モード、倍率優先モード、モノクロモード、カラーモードをそれぞれ選択するためのボタン２７ａ〜２７ｄが設けられている。ここで、画質優先モードとは、出力解像度より高い解像度で光学読みを行い、これをデジタル変倍処理して画像形成を行うモードである。倍率優先モードとは、ユーザの希望した倍率を維持して繰返し画像を形成するモードである。モノクロモードとは、例えば、ブラック等の１色のトナーを用いてモノクロ画像を形成するモードである。カラーモードとは、４色のトナーを用いてカラー画像を形成するモードである。
【００３９】
次に、前記構成からなる画像形成装置の動作、特に、転写ユニット２での動作について説明する。
【００４０】
画像形成時には、図示しない画像読取部で画像を読み取って得られたカラープリントデータ、又はパーソナルコンピュータ等から出力された画像データは、制御ユニット５で所定の信号処理が施された後、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｂｋ)の各色の画像信号として、各画像形成ユニット１に供給される。各画像形成ユニット１には、それぞれの感光体ドラム７上に画像信号で変調されたレーザ光が投射されて画像潜像が形成される。各感光体ドラム７上にはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像が形成される。形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像は、１次転写ローラ１５の作用により、移動する中間転写ベルト１２上に順次重ね合わせて１次転写される。このようにして中間転写ベルト１２上に形成されたトナー画像は、中間転写ベルト１２の移動に従って２次転写部１４に移動する。
【００４１】
２次転写部１４では、操作パネル２７で選択されたモードに応じて次のように駆動制御される。
【００４２】
すなわち、画質優先モードが選択された場合、電磁クラッチ１９をオン状態とすることにより、モータ１８の駆動力を、回転軸１８ａを介して２次転写ローラ１６に伝達する。この場合、支持ローラ１１による送り速度に対して２次転写ローラ１６の送り速度が等しくなるように、この２次転写ローラ１６の回転速度を調整する。具体的には、次式が成立するように２次転写ローラ１６の角速度ω１を決定する。この場合、モータ１８の駆動は、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）制御により行う。
【００４３】
【数５】
2009210864.tif 000005
【００４４】
また、画質優先モードでは、偏心カム２２を回転させて第２ガイド板２１を図２（ａ）に示す強制ガイド位置に回動させる。これにより、記録媒体供給ユニット４から供給された記録媒体１７には、搬送ローラ２４から２次転写部１４に至る前に、第２屈曲部２３が当接する。そして、この記録媒体１７は、支持ローラ１１が位置する部分で強制的に中間転写ベルト１２へと押し付けられる。ここでは、中間転写ベルト１２に接触する記録媒体１７の長さが３ｍｍ以上確保できるようにしている。
【００４５】
このように、画質優先モードでは、前述のように２次転写ローラ１６を回転駆動制御しているので、記録媒体１７の厚みの違いに拘わらず、中間転写ベルト１２が掛け渡された支持ローラ１１ｂ側と、２次転写ローラ１６側とで記録媒体１７の送り速度を等しくすることができる。したがって、２次転写ローラ１６側で、記録媒体１７に対して滑りが殆ど発生せず、２次転写ローラ１６での食い込み量の違いに拘わらず、２次転写ローラ１６による転写状態を良好なものとすることができ、形成される画像を高画質なものとすることが可能となる。
【００４６】
また、第２ガイド板２１によって記録媒体１７を、２次転写部１４に至る前に中間転写ベルト１２を介して支持ローラ１１ｂに押し付けることができるので、転写前に２次転写ローラ１６から記録媒体１７に放電することを防止することができる。したがって、前記２次転写ローラ１６の回転駆動制御と相俟って２次転写ローラ１６による転写状態をより一層良好なものとすることが可能となる。
【００４７】
一方、倍率優先モードでは、電磁クラッチ１９をオフ状態とすることにより、モータ１８の駆動力が２次転写ローラ１６に伝達しないようにする（電磁クラッチ１９を無くしてモータ１８を停止するようにしてもよい。）。これにより、２次転写部１４を通過する記録媒体１７は、支持ローラ１１の回転に従って移動する中間転写ベルト１２との摩擦により移動し、２次転写ローラ１６は記録媒体１７との摩擦によって従動回転する。したがって、記録媒体１７が薄い場合等で、中間転写ベルト１２と記録媒体１７の間、記録媒体１７と２次転写ローラ１６の間で滑りが殆ど発生しない場合には、記録媒体１７が位置ズレせず、所望の倍率で印刷することが可能となる。また、記録媒体１７が厚い場合においても、ガイド位置が図２（ｂ）の状態となっているので、通紙負荷により滑りが発生することはない。さらに、中間転写ベルト１２への巻き掛けは減るが、モノクロ1色の場合は転写電流を下げることができるので（カラーの場合が１２００（V）であるのに対し、モノクロの場合が８００（V）程度）、転写前の放電が発生することもない。
【００４８】
なお、本発明に係る画像形成装置は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００４９】
例えば、システム速度（スキャナのスキャン速度、リターン速度を含めた１枚当りのコピー作成速度、すなわち、記録媒体１７への画像形成速度）は、倍率優先モードと画質優先モードで次のように変更するようにしてもよい。
【００５０】
すなわち、２次転写ローラ１６を従動駆動させている倍率優先モードでは、強制駆動させている画質優先モードでの基準システム速度Ｓｖに対して、次式に従って基準システム速度Ｓｖ´を補正するのが好ましい。
【００５１】
【数６】
2009210864.tif 000006
【００５２】
この場合（倍率優先モードの場合）、中間転写ベルト１２の移動速度を大きくすることにより、補正した基準システム速度Ｓｖ´が感光体ドラム７へのレーザによる書き込み速度と一致するように、記録媒体１７の搬送速度を増大させればよい。なお、記録媒体１７の搬送速度は、システム速度が感光体ドラム７へのレーザによる書き込み速度と一致するような値よりも遅いと印字倍率が小さくなり、逆に早いと大きくなる。
【００５３】
また、前記システム速度の変更は、記録媒体１７の種類（紙種、紙厚等）に基づいて、自動的に変更するようにしてもよい。例えば、紙種が相違すれば、中間転写ベルト１２や２次転写ローラ１６との摩擦係数が相違するので、基準となる、予め定めたある摩擦係数よりも大きい場合に従動駆動とし、小さい場合に強制駆動とすればよい。また、紙厚が相違すれば、基準となる、予め定めた紙厚よりも小さい場合に従動駆動とし、大きい場合に強制駆動とすればよい。
【００５４】
また、システム速度の変更と併せて、前述のように、強制駆動の際、２次転写ローラ１６の回転速度を制御したり、第２ガイド板２１により記録媒体１７を強制ガイド位置でガイドしたりするようにすれば、より一層、記録媒体１７への適切な印刷を行うことが可能となる点で好ましい。
【００５５】
さらに、記録媒体１７への印刷をモノクロモードで行う場合、強制的に、２次転写ローラ１６を従動駆動としてもよい。なお、モノクロモードであるか否かの判断は、操作パネル２７での操作に基づいて行うようにしてもよいし、読み取った画像のカラーデータにより判断するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の概略図である。
【図２】（ａ）は図１の２次転写部で、第２ガイド板を強制ガイド位置に動作させた状態を示す拡大した概略説明図、（ｂ）は第２ガイド板を補助ガイド位置に位置させた状態を示す拡大した概略説明図、（ｃ）は２次転写ローラの駆動機構を示す概略図である。
【図３】本実施形態に係る画像形成装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００５７】
１…画像形成ユニット
２…転写ユニット
３…露光ユニット
４…記録媒体供給ユニット
５…制御ユニット
６…ケーシング
７…感光体ドラム
８…帯電チャージャ
９…現像ローラ
１０…クリーニングブレード
１１ａ、１１ｂ…支持ローラ
１２…中間転写ベルト
１３…１次転写部
１４…２次転写部
１５…１次転写ローラ
１６…２次転写ローラ（転写ローラ）
１７…記録媒体
１８…モータ（駆動手段）
１８ａ…回転軸
１９…電磁クラッチ
２０…第１ガイド板
２１…第２ガイド板（ガイド手段）
２１ａ…第１屈曲部
２１ｂ…第２屈曲部
２１ｃ…支軸
２１ｄ…圧縮コイルバネ
２１ｅ…直線部
２２…偏心カム
２３…カセット
２４…搬送ローラ
２５…定着ユニット
２６…排出トレイ
２７…操作パネル
２７ａ…画質優先モードボタン
２７ｂ…倍率優先モードボタン
２７ｃ…モノクロモードボタン
２７ｄ…カラーモードボタン
【図１】
2009210864.tif 000009
【図２】
2009210864.tif 000010
【図３】
2009210864.tif 000011