(57)【要約】【課題】カラーモードでは色ずれの抑制を重視し、モノクロモードでは転写率の向上を重視する画像形成装置を提供する。【解決手段】制御部１００は、カラーモード時にＶｂｃ≧Ｖｄｃ、モノクロモード時に｜Ｖｂｍ−Ｖｄｍ｜＞｜Ｖｂｃ−Ｖｄｃ｜となるようにモータＭ１〜Ｍ４及びモータＭ５を制御する。但し、Ｖｂｃ：カラーモード時の無端ベルト８の線速度、Ｖｄｃ：カラーモード時の感光体ドラム４の線速度、Ｖｂｍ：モノクロモード時の無端ベルト８の線速度、Ｖｄｍ：モノクロモード時の感光体ドラム４の線速度。【選択図】図２
2009258282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モノクロモード及びカラーモードを有する画像形成装置であって、
複数の像担持体と、
各像担持体を回転駆動させる第１の駆動手段と、
電子写真方式により前記像担持体上に可視画像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体に形成された可視画像が転写される無端ベルトと、
前記無端ベルトを回転駆動させる第２の駆動手段と、
前記像担持体と前記無端ベルトとの線速度が、前記カラーモード時にＶｂｃ≧Ｖｄｃ、前記モノクロモード時に｜Ｖｂｍ−Ｖｄｍ｜＞｜Ｖｂｃ−Ｖｄｃ｜となるように、第１及び第２の駆動手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
但し、
Ｖｂｃ：前記カラーモード時の前記無端ベルトの線速度
Ｖｄｃ：前記カラーモード時の前記像担持体の線速度
Ｖｂｍ：前記モノクロモード時の前記無端ベルトの線速度
Ｖｄｍ：前記モノクロモード時の前記像担持体の線速度
【請求項２】
前記Ｖｂｃ及びＶｄｃは下記の条件を満たすことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
１．０００≦Ｖｂｃ／Ｖｄｃ≦１．００３
【請求項３】
前記制御手段は、前記モノクロモード時に画像形成される用紙の所定時間あたりの処理枚数を、前記カラーモード時に画像形成される用紙の所定時間あたりの処理枚数より多くすることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数の像担持体は、前記無端ベルトの回転方向に沿って並設され、
前記制御手段は、モノクロモード時に使用する像担持体を前記駆動モータの近傍であって、前記無端ベルトの回転方向に対して最下流の位置に配置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか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、タンデム方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンデム式の画像形成装置において、感光体ドラムのトナー像を無端ベルトに転写する際の転写率を向上させるためには、トナーに対する応力集中を緩和したり、感光体ドラムと無端ベルトとの線速度差を大きくしたりすることが有効である。
【０００３】
特許文献１には、以下の技術が開示されている。すなわち、カラーモード時に文字の中抜けを防止して転写率を向上するために、感光体ドラムの線速度＞無端ベルトの線速度と設定する。一方、モノクロモードは単色であり、文字の中抜けが発生しにくいため、モノクロモード時に、感光体ドラムの線速度＜無端ベルトの線速度と設定し、無端ベルト下流側の緩みを防止し、用紙の定着部進入時のショックを緩和する。
【特許文献１】特開２００５−１８１６９８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、特許文献１の技術では、カラーモード時において、感光体ドラムの線速度＞無端ベルトの線速度に設定されているため、無端ベルトが緩み、安定したベルト走行が望めず、色ずれが発生し、転写率が低下するという問題がある。また、モノクロモードは、単色であるため、文字の中抜けが発生し難いとあるが、モノクロモードでの文字の中抜けや細線再現性の悪化はカラーモードに比べて顕在化しやいため、カラーモードよりもむしろモノクロモードにおいて転写率を向上させる必要がある。
【０００５】
本発明の目的は、カラーモードでは色ずれの抑制を重視し、モノクロモードでは文字の中抜けを抑制して転写率の向上を重視する画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明による画像形成装置は、モノクロモード及びカラーモードを有する画像形成装置であって、複数の像担持体と、各像担持体を回転駆動させる第１の駆動手段と、電子写真方式により前記像担持体上に可視画像を形成する画像形成手段と、前記像担持体に形成された可視画像が転写される無端ベルトと、前記無端ベルトを回転駆動させる第２の駆動手段と、前記像担持体と前記無端ベルトとの線速度が、前記カラーモード時にＶｂｃ≧Ｖｄｃ、前記モノクロモード時に｜Ｖｂｍ−Ｖｄｍ｜＞｜Ｖｂｃ−Ｖｄｃ｜となるように、第１及び第２の駆動手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
但し、
Ｖｂｃ：前記カラーモード時の前記無端ベルトの線速度
Ｖｄｃ：前記カラーモード時の前記像担持体の線速度
Ｖｂｍ：前記モノクロモード時の前記無端ベルトの線速度
Ｖｄｍ：前記モノクロモード時の前記像担持体の線速度
この構成によれば、文字の中抜けが顕在化し難いカラーモード時では、像担持体及び無端ベルトの線速度がＶｂｃ≧Ｖｄｃに設定され、無端ベルトの線速度が像担持体の線速度よりも速く設定されているため、無端ベルトを緩み無く走行させて無端ベルトの走行性を向上させ、カラーモードにおける色ずれを抑制することができる。
【０００８】
また、文字の中抜けが顕在化し易いモノクロモード時では、像担持体及び無端ベルトの線速度が、｜Ｖｂｍ−Ｖｄｍ｜＞｜Ｖｂｃ−Ｖｄｃ｜に設定され、無端ベルトと像担持体との線速度差がカラーモード時よりもモノクロモード時の方が大きくなるように設定されるため、モノクロモード時における文字の中抜けが抑制され、転写率が向上し、ユーザーへの画像劣化によるストレスを防止することが可能となる。また、画像欠陥への制御因子であるトナーの設計マージン、無端ベルト、及び像担持体表面の透磁率μの許容マージンを向上させることが可能となる。
【０００９】
（２）前記Ｖｂｃ及びＶｄｃは下記の条件を満たすことが好ましい。
【００１０】
１．０００≦Ｖｂｃ／Ｖｄｃ≦１．００３
この構成によれば、Ｖｂｍ及びＶｄｍが、１．０００≦Ｖｂｃ／Ｖｄｃ≦１．００３の条件を満たすため、色ずれを抑制することが可能となる。
【００１１】
（３）前記制御手段は、前記モノクロモード時に画像形成される用紙の所定時間あたりの処理枚数を、前記カラーモード時に画像形成される用紙の所定時間あたりの処理枚数より多くすることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、モノクロモード時において高速な画像形成を実現することができる。
【００１３】
（４）前記複数の像担持体は、前記無端ベルトの回転方向に沿って並設され、前記制御手段は、モノクロモード時に使用する像担持体を前記駆動モータの近傍であって、前記無端ベルトの回転方向に対して最下流の位置に配置することが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、モノクロモード時に使用する像担持体が駆動モータの近傍であって、無端ベルトの回転方向に対して最下流の位置に配置されているため、モノクロモードに使用される像担持体付近の無端ベルトの緩みを抑制し、安定した画像形成を実現することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、カラーモードでは色ずれの抑制を重視し、モノクロモードでは転写率の向上を重視する画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。以下、本実施形態においては、画像形成装置の一例としてタンデム方式のカラープリンタを取り上げて説明するが、本発明に係る実施形態はそれに限られることなく、タンデム方式を採用したコピー機やファクシミリ等の画像形成装置に適用可能である。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例としてのプリンタの内部構成を概略的に示す図である。図１に示すように、プリンタ１は、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｂｋ）の各色別に画像形成ユニット２（２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｂｋ）を備える。各画像形成ユニット２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｂｋは、現像機３、感光体ドラム４（像担持体の一例）、帯電部５、露光部（ＬＥＤプリントヘッドユニット等）６、トナー供給部７、クリーニング部２１、及び転写ローラ９を備える。トナー供給部７は、シアン，マゼンタ，イエロー，ブラックの各色毎に設けられ、各色のトナーを貯蔵する。
【００１８】
現像機３は、トナー供給部７から供給されるトナーを感光体ドラム４に供給するための現像ローラ３１を備える。現像ローラ３１は、例えば、その表面がアルミ等の非磁性材料から構成される円筒状の現像スリーブである。この現像スリーブの内部には磁石材料等が配設されている。現像ローラ３１には、トナーとキャリア（磁性体）とからなる現像剤（２成分現像剤の場合）が磁石材料の磁力で吸着され、現像ローラ３１が図中の矢印方向（反時計回りの方向）に回転することで、現像機３内の現像剤のうちトナーのみが感光体ドラム４の表面に移動する。
【００１９】
感光体ドラム４は、無端ベルト８の下側の平坦な部位において、無端ベルト８の回転方向の上流側からシアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックの順番で並設されている。また、感光体ドラム４は、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）等から構成され、図１における時計回りの方向（図示のＡ方向）に回転する。
【００２０】
感光体ドラム４の対向する位置には、転写ローラ９が無端ベルト８を介して配置されている。転写ローラ９は、無端ベルト８の回転により従動回転し、感光体ドラム４とで無端ベルト８をニップし、感光体ドラム４に形成された各色のトナー像を無端ベルト８に１次転写する。ここで、無端ベルト８は、各色のトナー像が多重転写されるように１次転写される。そのため、無端ベルト８にはカラーのトナー像が形成される。
【００２１】
帯電部５は、感光体ドラム４を一様に帯電する。露光部６は、外部ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等から入力された原稿画像データに基づくＬＥＤ光を一様に帯電された感光体ドラム４に照射し、静電潜像を形成する。現像機３は、感光体ドラム４にトナーを供給する。これにより、静電潜像にトナーが付着され、感光体ドラム４にトナー像が形成される。
【００２２】
クリーニング部２１は、各感光体ドラム４の円周上に配置され、感光体ドラム４上の残留トナー等を除去する。
【００２３】
無端ベルト８は、感光体ドラム４の上方に配置され、従動ローラ１０及び駆動ローラ１１により張架されている。駆動ローラ１１は、図略のモータによる駆動力を受けて回転し、無端ベルト８を回転駆動させる。従動ローラ１０は、無端ベルト８の回転によって従動回転する。これにより無端ベルト８はＢ方向（反時計回りの方向）に回転する。
【００２４】
転写ローラ１８は、駆動ローラ１１に対向配置され、無端ベルト８に形成されたトナー像を用紙Ｐに２次転写する。
【００２５】
レジストローラ１７は、一対のローラから構成され、用紙Ｐの斜め送りを修正し、かつ、転写ローラ１８への用紙Ｐの搬送タイミングを調整する。定着装置１４は、一対の定着ローラ１４１を備え、用紙Ｐを加熱しつつニップすることで、２次転写されたトナー像を用紙Ｐに定着させる。
【００２６】
給紙カセット１２は、プリンタ１の下部に取り付けられ、複数枚の用紙束を収納する。用紙搬送路１３は、給紙カセット１２から転写ローラ１８まで用紙Ｐを案内する。用紙搬送路１５は、２次転写された用紙Ｐを排出部１６まで案内する。用紙搬送路１３には、適所に搬送ローラが配設され、用紙Ｐは、この搬送ローラにより搬送される。
【００２７】
ここで、画像形成ユニット２Ｂｋ及び画像形成ユニット２Ｃ，２Ｍ，２Ｙの全てに画像形成を行わせる場合をカラーモードといい、画像形成ユニット２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｂｋのいずれか１つのみに画像形成を行わせる場合をモノクロモードという。
【００２８】
また、本実施形態においては、モノクロモードの際には、ブラック以外の色の画像形成ユニット２Ｃ，２Ｍ，２Ｙの駆動部分、例えば、現像機３内の現像ローラ３１や、トナーホッパ内の攪拌スクリュー等が全て停止される。これにより、無端ベルト８にはブラックのトナー像のみが１次転写され、用紙Ｐは無端ベルト８によりブラックのトナー像が２次転写される。
【００２９】
次に、プリンタ１の電気的な構成について説明する。図２は、プリンタ１の電気的な構成を示すブロック図である。図２に示すようにプリンタ１は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、及びブラック（Ｂｋ）に対応する４個の感光体ドラム４、駆動ローラ１１、モータＭ１〜Ｍ４（第１の駆動手段の一例）、モータＭ５（第２の駆動手段の一例）、モータＭ６、制御部１００（制御手段の一例）、画像形成部１１０、通信部１２０、定着装置１４、及び搬送ローラ１４０を備えている。
【００３０】
制御部１００は、ＣＰＵ等から構成され、プリンタ１の全体制御を司ると共に、無端ベルト８と感光体ドラム４との線速度が、カラーモード時にＶｂｃ≧Ｖｄｃ、モノクロモード時に｜Ｖｂｍ−Ｖｄｍ｜＞｜Ｖｂｃ−Ｖｄｃ｜となるように、モータＭ１〜Ｍ５を制御する。
【００３１】
但し、
Ｖｂｃ：カラーモード時の無端ベルト８の線速度
Ｖｄｃ：カラーモード時の感光体ドラム４の線速度
Ｖｂｍ：モノクロモード時の無端ベルト８の線速度
Ｖｄｍ：モノクロモード時の感光体ドラム４の線速度
図３は、色ずれとＶｂｃ／Ｖｄｃとの関係を示したグラフである。図４は、転写率とＶｂ／Ｖｄとの関係を示したグラフである。但し、図３において、縦軸は色ずれ（μｍ）を示し、横軸はＶｂｃ／Ｖｄｃを示している。図４において、縦軸は転写率（％）を示し、横軸はＶｂｍ／Ｖｄｍを示している。
【００３２】
図３に示すように、色ずれは下に凸の曲線状の変化を示し、Ｖｂｃ／Ｖｄｃの比率が１．００〜１．００３付近で値がほぼ３０μｍとなりピークとなっている。したがって、カラーモード時に無端ベルト８及び感光体ドラム４の線速度をＶｂｃ≧Ｖｄｃと設定すると、Ｖｂｃ／Ｖｄｃ≧１となり、色ずれを抑制することが可能となる。
【００３３】
ここで、Ｖｂｃ及びＶｂｃを０．９９８０≦Ｖｂｍ／Ｖｄｍ≦１．００５とすることが好ましく、より好ましくは１≦Ｖｂｃ／Ｖｄｃ≦１．００３であり、更に好ましくはＶｂｃ／Ｖｄｃ＝１．００２である。この場合、色ずれが他の範囲に比較して顕著に減少する結果、色ずれをより抑制できることが分かる。
【００３４】
また、図４に示すように、転写率は、下に凸の曲線状の変化を示し、Ｖｂｍ／Ｖｄｍの比率が１．００付近で値が９０％となり最小ピークとなっている。したがって、ＶｂｍとＶｄｍとの差分の絶対値が小さくなるほど、Ｖｂｍ／Ｖｄｍが１に近づき、転写率が悪化することが分かる。つまり、無端ベルト８の線速度Ｖｂと感光体ドラム４の線速度Ｖｄとの線速度差が大きいほど転写率を向上させることが可能となる。
【００３５】
ここで、制御部１００は、モノクロモード時に｜Ｖｂｍ−Ｖｄｍ｜＞｜Ｖｂｃ−Ｖｄｃ｜と設定している。これにより、モノクロモード時の無端ベルト８と感光体ドラム４との線速度差がカラーモード時の無端ベルト８と感光体ドラム４との線速度差よりも大きくなり、モノクロモードにおける転写率をカラーモードにおける転写率よりも向上させることができる。
【００３６】
なお、Ｖｂｍ／ＶｄｍをＶｂｍ／Ｖｄｍ≧１．００５にしてもよい。これにより、モノクロモード時における転写率をより高くすることができる。
【００３７】
また、モノクロモード時に画像形成される用紙Ｐの所定時間あたりの処理枚数が、カラーモード時に画像形成される用紙Ｐの所定時間あたりの処理枚数より多くなるため、モノクロモード時において高速な画像形成を実現することができる。
【００３８】
モータＭ１〜Ｍ４は、例えばステッピングモータから構成され、それぞれ、制御部１００の制御の下、感光体ドラム４（Ｂｋ），４（Ｙ），４（Ｍ），４（Ｃ）を回転駆動させる。モータＭ５は、例えばステッピングモータから構成され、制御部１００の制御の下、駆動ローラ１１を回転駆動させる。モータＭ６は、例えばステッピングモータから構成され、制御部１００の制御の下、搬送ローラ１４０を回転駆動させる。
【００３９】
画像形成部１１０は、現像機３、帯電部５、及び露光部６等から構成され、制御部１００の制御の下、感光体ドラム４に原稿画像データに基づく静電潜像を形成した後、トナーを供給して、感光体ドラム４にトナー像を形成する。
【００４０】
通信部１２０は、例えばＬＡＮやＦＡＸ等の通信プロトコルに準拠した通信装置から構成され、通信回線を介して接続された外部ＰＣやＦＡＸ装置から送信された原稿画像データを受信する。ここで、原稿画像データには、カラー画像又はモノクロ画像であるかを示すデータが含まれている。
【００４１】
したがって、制御部１００は、カラーモードであることを示すデータを含む原稿画像データを受信した場合は、プリンタ１をカラーモードに設定し、モノクロモードであることを示すデータを含む原稿画像データを受信した場合は、プリンタ１をモノクロモードに設定する。
【００４２】
搬送ローラ１４０は、図１に示すレジストローラ１７や用紙搬送路１３及び用紙搬送路１５に配置された搬送ローラから構成され、モータＭ６の駆動力を受けて回転駆動し、給紙カセット１２から用紙Ｐをピックアップし、用紙搬送路１３及び用紙搬送路１５を経由して排出部１６まで搬送する。
【００４３】
次に、プリンタ１の動作について説明する。図５は、プリンタ１の動作を示すフローチャートである。まず、通信部１２０が原稿画像データを受信すると（ステップＳ１でＹＥＳ）、制御部１００は、原稿画像データがカラー画像である場合は、プリンタ１をカラーモードに設定し、原稿画像データがモノクロ画像である場合は、プリンタ１をモノクロモードに設定する（ステップＳ２）。
【００４４】
次に、制御部１００は、カラーモードに設定した場合は（ステップＳ２でカラーモード）、カラーモード時における無端ベルト８の線速度Ｖｂｃ及び感光体ドラム４の線速度ＶｄｃをＶｂｃ≧Ｖｄｃを満たす、予め定められた速度に設定する（ステップＳ３）。
【００４５】
一方、制御部１００は、モノクロモードに設定した場合は（ステップＳ２でモノクロモード）、モノクロモード時における無端ベルト８の線速度Ｖｂｍ及び感光体ドラム４の線速度Ｖｄｍを、｜Ｖｂｍ−Ｖｄｍ｜＞｜Ｖｂｃ−Ｖｄｃ｜を満たす予め定められた線速度に設定する（ステップＳ４）。
【００４６】
次に、制御部１００は、カラーモードが設定されている場合は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｂｋの感光体ドラム４及び無端ベルト８をステップＳ３で設定した線速度で駆動すると共に、搬送ローラ１４０を駆動する。そして、画像形成部１１０は、感光体ドラム４にトナーを供給して、原稿画像データに応じたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｂｋのトナー像を形成し、無端ベルト８にカラーのトナー像を形成する（ステップＳ５）。なお、搬送ローラ１４０の線速度としては、例えば駆動ローラ１１と同じ線速度が設定される。
【００４７】
次に、カラーのトナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置１４により定着された後、排出部１６へと排紙される（ステップＳ６）。
【００４８】
一方、画像形成部１１０は、モノクロモードが設定されている場合は（ステップＳ２でモノクロモード）、Ｂｋの感光体ドラム４及び無端ベルト８をステップＳ４で設定した線速度で駆動すると共に、搬送ローラ１４０を駆動する。そして、画像形成部１１０は、感光体ドラム４にトナーを供給して、原稿画像データに応じたＢｋのトナー像を形成し、無端ベルト８にモノクロのトナー像を形成する（ステップＳ５）。
【００４９】
ここで、無端ベルト８の線速度と感光体ドラム４の線速度とは、｜Ｖｂｍ−Ｖｄｍ｜＞｜Ｖｂｃ−Ｖｄｃ｜に設定されているため、カラーモードに比べてモノクロモードにおける無端ベルト８の緩みが発生しやすくなっている。しかしながら、図１に示すように画像形成ユニット２Ｂｋは、駆動ローラ１１の近傍であって、無端ベルト８の回転方向の最下流の位置、すなわち、無端ベルト８の緩みが発生し難い位置に配置されている。よって、モノクロモードにおける無端ベルト８の緩みの抑制が図られている。
【００５０】
なお、モノクロモードにおいては、Ｃ，Ｍ，Ｙの感光体ドラム４と無端ベルト８との当接を解除してもよい。この場合、感光体ドラム４を下方向に多少スライドさせるスライド機構と、このスライド機構を駆動するモータとを設ければよい。そして、モノクロモードが設定された場合、スライド機構は、制御部１００の制御の下、感光体ドラム４を、下方向に多少スライドさせればよい。
【００５１】
このように、プリンタ１によれば、文字の中抜け画像が顕在化し難いカラーモード時では、像担持体及び無端ベルトの線速度がＶｂｃ≧Ｖｄｃに設定され、無端ベルト８の線速度が感光体ドラム４の線速度よりも速く設定されているため、無端ベルト８を緩み無く走行させて無端ベルト８の走行性が向上し、カラーモードにおける色ずれを抑制することができる。
【００５２】
また、文字の中抜けが顕在化し易いモノクロモード時では、感光体ドラム４及び無端ベルト８の線速度が、｜Ｖｂｍ−Ｖｄｍ｜＞｜Ｖｂｃ−Ｖｄｃ｜に設定され、無端ベルト８と感光体ドラム４との線速度差がカラーモード時よりもモノクロモード時の方が大きくなるように設定されるため、モノクロモード時における文字の中抜けが抑制され、転写率が向上し、ユーザーへの画像劣化によるストレスを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例としてのプリンタの内部構成を概略的に示す図である。
【図２】プリンタの電気的な構成を示すブロック図である。
【図３】色ずれ量とＶｂｃ／Ｖｄｃとの関係を示したグラフである。
【図４】転写率（％）とＶｂ／Ｖｄとの関係を示したグラフである。
【図５】プリンタの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１  プリンタ
２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｂ  画像形成ユニット
３  現像機
４  感光体ドラム
５  帯電部
６  露光部
７  トナー供給部
８  無端ベルト
９  転写ローラ
１０  従動ローラ
１１  駆動ローラ
１２  給紙カセット
１４  定着装置
１５  用紙搬送路
１６  排出部
１７  レジストローラ
１００  制御部
１１０  画像形成部
１２０  通信部
１４０  搬送ローラ
Ｍ１〜Ｍ６  モータ
【図１】
2009258282.tif 000003
【図２】
2009258282.tif 000004
【図３】
2009258282.tif 000005
【図４】
2009258282.tif 000006
【図５】
2009258282.tif 000007