JP2004117686A

JP2004117686A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004117686A
Application number: JP2002279251A
Authority: JP
Inventors: Akitaka Okazaki; 岡崎　哲卓; Fumio Shimazu; 島津　史生; Masashi Hirai; 平井　政志; Koichi Yamauchi; 山内　孝一; Hiroshi Tachiki; 立木　啓史
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-09-25
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2004-04-15

Abstract

【課題】感光体ドラムと転写ローラとの間での転写媒体後端の拘束が解除された際に発生する転写媒体の増速傾向や張力変化に伴う転写位置のズレを防止することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】転写媒体搬送方向に並列に配置した第１ないし第４感光体ドラム３ａ〜３ｄと、転写媒体Ｐを搬送する転写搬送ベルト１３と、各感光体ドラムに対応するように並列配置した第１ないし第４転写ローラ６ａ〜６ｄとを備えた画像形成装置において、転写搬送ベルト上での転写材後端の搬送状況をタイマの時間経過により検出し、その転写媒体後端の搬送状況に基づいて定着装置２による転写媒体の搬送速度をＣＰＵにより段階的に減速制御する。
【選択図】　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転写材搬送方向に並列に配置した各感光体ごとに現像されるトナー像を転写材搬送ベルトで搬送される転写材上に重ね合わせて画像形成を行う画像形成装置に関し、詳しくは、搬送ピッチムラを抑制して高品位の多重転写を実現する対策に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
近年より、カラータイプの画像形成装置のコンパクト化、および画像処理速度を向上させる上で、色相の数に対応する複数の感光体を用いて、１度の用紙搬送行程で画像形成を可能とするタンデム方式を用いた画像形成装置が広く開発されている。
【０００３】
そして、このようなタンデム方式の画像形成装置では、トナー像を形成する複数の感光体を転写材搬送方向に並列に配置し、画像形成される転写材を無端状の転写材搬送ベルトで搬送し、上記各感光体に対応するように並列配置された複数の転写ローラを上記転写材搬送ベルトを介して感光体に対し接しさせることで、各感光体ごとに現像されたトナー像を転写材搬送ベルトで搬送される転写材上に重ね合わせてカラー画像を形成するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−３１９１７９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、転写材搬送ベルト上で搬送される転写材は、各感光体と各転写手段との間で個々に拘束され、その先端が定着手段に到達すると、この定着手段による表裏方向両側からの圧接によって定着手段の搬送力が加味されることになる。その場合、転写ベルト状を上流側から下流側に搬送される転写材には、各感光体と各転写手段との間での拘束力が転写材の搬送に従って小さくなる。これは、転写材の搬送に従ってその後端が転写材搬送方向上流側から順に感光体と転写手段とを通過する毎に両者間での拘束力がなくなるからである。
【０００６】
そのため、転写材の搬送に従って感光体と転写手段との間での拘束力が小さくなると、定着手段による搬送力が次第に支配的となり、感光体と転写手段との間を後端が通過する毎に転写材の搬送速度が僅かずつ増速傾向を示したり、転写材の張力変化を招くことになる。これでは、図１２に示すように、最上流側の転写部（第１転写部）に対する下流側の転写部（第２ないし第４転写部）のズレ量が下流側に行くに従って大きくなる。つまり、転写材後端に対しトナーを転写する位置が転写材搬送方向下流側にズレてしまい、画像が歪んだり、粗密が発生するなどして画像が著しく悪化する。この現象は厚さが厚い転写材ほど顕著に現れる。特に、カラー画像形成する場合には、微小な位置ズレが色ズレの原因となり、大幅な画質の低下を招くことになる。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、感光体と転写手段との間での転写材後端の拘束が解除された際に発生する転写材の増速傾向や張力変化に伴う転写位置のズレを防止す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】
上記目的を達成するため、本発明では、転写材搬送方向に並列に配置され、トナー像を形成する複数の感光体と、画像形成される転写材を搬送する無端状の転写材搬送ベルトと、上記各感光体に対応するように並列配置され、上記転写材搬送ベルトを介して感光体に接する複数の転写手段と、この各転写手段よりも転写材搬送方向上下流側に設けられ、上記転写材搬送ベルトの上下流側端を掛け渡す第１および第２ローラとを備え、画像形成時に転写材の搬送方向上流側から下流側に亘って配された複数の感光体を使用し、各感光体ごとに現像されたトナー像を転写材搬送ベルトで搬送される転写材上に重ね合わせることによって、複数の感光体による画像形成を行う画像形成装置を前提とする。そして、上記転写材搬送ベルト上での転写材後端の搬送状況を検出する搬送状況検出手段と、上記転写材搬送ベルトよりも転写材搬送方向下流側に設けられ、転写材をその表裏方向両側から圧接して搬送する定着手段と、上記搬送状況検出手段からの転写材後端の搬送状況に基づいて上記定着手段による転写材の搬送速度を制御する制御手段とを備えている。
【０００９】
この特定事項により、転写材搬送ベルト上を搬送される転写材後端の搬送状況に基づいて定着手段による転写材搬送速度が制御されているので、転写材の搬送に従って感光体と転写手段との間での拘束力が小さくなって定着手段による搬送力が支配的となった際に、定着手段による転写材搬送速度を減速させるように制御すれば、感光体と転写手段との間を後端が通過する毎に転写材の搬送速度が僅かずつ増速傾向を示すことはなく、転写材の張力変化を招くことも防止される。従って、転写材後端に対しトナーを転写する位置が転写材搬送方向下流側にズレることが防止され、画像の歪みや、粗密の発生などによる著しい画像の悪化を抑制して良好な画像形成を行うことが可能となる。また、カラー画像形成する場合においても、微小な位置ズレが防止され、色ズレをなくして良好な画質を提供することが可能となる。
【００１０】
ここで、紙種情報検出手段からの紙種情報と進行状況検出手段からの転写材後端の進行状況とに基づいて定着手段による転写材の搬送速度を制御手段によって基準速度から段階的に減速させるように制御している場合には、転写材の搬送に従って上流側の感光体と転写手段との間を通過して拘束力が段階的に小さくなって定着手段による搬送力が徐々に支配的となった際の転写材の搬送速度の変動に対処することが可能となり、転写材後端に対しトナーを転写する位置が転写材搬送方向下流側にズレることが効果的に防止され、画像の歪みや、粗密の発生などによる著しい画像の悪化を十分に抑制して良好な画像形成を行うことが可能となる。
【００１１】
特に、画像形成速度を高め得るものとして、以下の構成が掲げられる。
【００１２】
つまり、転写材の後端部が最下流位置の転写手段を通過したことを検出する最下流位置検出手段を備え、この最下流位置検出手段からの検出信号を受けた制御手段によって、定着手段による転写材の搬送速度を基準速度に復帰させるように制御している。
【００１３】
この特定事項により、転写材後端が最下流位置の転写手段を通過すると、感光体と転写手段との間での拘束力による転写材への負荷変動やピッチムラが発生しないので、定着装置による転写材の搬送速度を増速して基準速度まで復帰させることによって短時間で転写材が搬送されることになり、画像形成時間の短縮化および画像形成効率の向上を図ることが可能となる。
【００１４】
特に、定着手段による転写材搬送速度の変更を具体的に示すものとして、以下の構成が掲げられる。
【００１５】
つまり、定着手段を駆動するパルスモータへ与えられるパルス数を制御手段によって変更させることにより、定着手段による転写材の搬送速度の変更を行うようにしている。
【００１６】
この特定事項により、定着手段の駆動源となるパルスモータの制御周期（制御パルス）を変更するだけで定着装置による転写材搬送速度の変更を容易に行うことが可能となる。
【００１７】
特に、転写材の搬送に従って変化する拘束力に応じて制御対象を広めたものとして、以下の構成が掲げられる。
【００１８】
つまり、各感光体と各転写手段との間を通過する毎に変化する転写材後端部の拘束力に応じて、定着手段の加熱ローラ温度および加圧ローラの加圧力のうちの少なくとも１つを制御手段によって制御するようにしている。
【００１９】
この特定事項により、定着手段によって転写材にあたえる搬送速度だけでなく、定着手段の加熱温度および加圧力を調整することによって、厚手の用紙や封筒等の多様な転写材に対しても適正な定着条件を確保することが可能となり、また定着手段からの転写材の排出性を向上させることも可能となる。
【００２０】
特に、転写材の種類に応じて搬送性と定着性を図り得るものとして、以下の構成が掲げられる。
【００２１】
つまり、転写材の後端部がその搬送方向下流側における感光体と転写手段との間を通過するときに、定着手段による転写材搬送速度の減速幅を紙種または紙厚に応じて変更させるように制御している。
【００２２】
この特定事項により、転写手段を通過する際の速度変動の影響を受けて転写ズレを発生し易い封筒用紙や厚手用紙を扱う場合に、封筒用紙や厚手用紙の転写ズレの発生を抑制することが可能となる。また、紙種によって定着手段の加熱温度（定着温度）の増減変更と、転写材の搬送速度の変更とを行い、それによって転写材に対する熱量付加時間を増減させることによって、結果的に加熱温度の増減変更量が抑えられる。このとき、定着温度をあまり上昇させると、他の構成部分に影響を及ぼすので、一定の温度領域までしか加熱できないが、転写材の搬送速度を変更することで、定着温度をさほど上昇させることなく良好な定着性を確保することが可能となる。従って、広範囲な転写材に対して、その搬送性と定着性を両立させることが可能となる。
【００２３】
これに対し、定着手段による転写材搬送速度の減速幅を、普通紙または薄手用紙よりも封筒用紙または厚手用紙の方が大きくするように制御している場合にも、転写手段を通過する際の転写材の速度変動の影響を受けて転写ズレを発生し易い封筒用紙や厚手用紙を扱った際の転写ズレの発生を抑制することが可能となる。また、紙種による定着手段の定着温度の上昇量を抑え、定着手段による転写材の搬送速度を低速側へ変更させれば、転写材に対する熱量付加時間が増加することになり、結果的に定着温度を上昇させるのと同じ効果が得られる。このとき、定着温度をあまり上昇させると、他の構成部分に影響を及ぼすので、一定の温度領域までしか加熱できないが、転写材の搬送速度を低速側に変更させることで、定着温度を上昇させることなく良好な定着性を確保することが可能となる。従って、広範囲な転写材に対して、その搬送性と定着性を両立させることが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる画像形成装置の要部を示し、この画像形成装置Ｘ内には、転写搬送ベルト機構１が設けられている。この転写搬送ベルト機構１は、その一側（図１では左側）に回動自在に支持された第１ローラとしての駆動ローラ１１と、他側（図１では右側）に回動自在に支持された第２ローラとしての従動ローラ１２と、この両ローラ１１，１２間に張架され、図１中に示す矢印Ｚ方向に駆動する転写材搬送ベルトとしての無端の転写搬送ベルト１３とを備え、この転写搬送ベルト１３の表面上に転写材としての記録媒体Ｐを静電吸着させることによって、レジストローラ１０，１０から供給される記録媒体Ｐを他側（上流側）から一側（下流側）に搬送するようになされている。この転写搬送ベルト１３は、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
【００２６】
上記転写紙搬ベルト機構１の記録媒体Ｐ搬送方向下流側（図１では左側）には定着装置２が設けられ、この定着装置２によって、記録媒体Ｐに転写形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に定着させることが行われる。定着装置２は、熱ヒートローラ２１と、加圧ローラ２２とを上下に備え、転写紙搬ベルト機構１（転写搬送ベルト１３）上を搬送された記録媒体Ｐの表裏面を熱ヒートローラ２１と加圧ローラ２２との間のニップを介して通過させるようにしている。
【００２７】
また、転写搬送ベルト機構１の上方には、第１の画像形成ステーションＳ１、第２の画像形成ステーションＳ２、第３の画像形成ステーションＳ３および第４の画像形成ステーションＳ４がそれぞれ転写搬送ベルト１３に近接して記録媒体搬送経路上流側（図１では右側）から順に所定間隔置きに並設されている。この場合、転写搬送ベルト１３上の記録媒体Ｐは、第１の画像形成ステーションＳ１、第２の画像形成ステーションＳ２、第３の画像形成ステーションＳ３及び第４の画像形成ステーションＳ４に順次搬送されることになる。
【００２８】
各画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４は、実質的に同一構成となり、図１に示す矢印Ｆ方向にそれぞれ回転する感光体としての第１ないし第４感光体ドラム３ａ〜３ｄを具備している。この各感光体ドラム３ａ〜３ｄの周囲には、各感光体ドラム３ａ〜３ｄを帯電し、各感光体ドラム３ａ〜３ｄの外周面上に静電潜像を形成する第１ないし第４帯電器４ａ〜４ｄと、各感光体ドラム３ａ〜３ｄの外周面上に形成された静電潜像をトナーにより可視像に現像する第１ないし第４現像装置５ａ〜５ｄと、各感光体ドラム３ａ〜３ｄの外周面上に現像されたトナー像（可視像）を記録媒体Ｐに転写する転写手段としての第１ないし第４転写ローラ６ａ〜６ｄと、各感光体ドラム３ａ〜３ｄの外周面上に残留するトナーを除去するクリーニング装置７ａ〜７ｄとが各感光体ドラム３ａ〜３ｄの回転方向（矢印Ｆ方向）に沿って順次設けられている。
【００２９】
また、各感光体ドラム３ａ〜３ｄの上方には、第１ないし第４露光手段８ａ〜８ｄが設けられている。この各露光手段８ａ〜８ｄは、書き込み手段であり、画像情報に基づいて、たとえばレーザーなどの光によって、帯電している感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面上に画像を書き込む。これによって、感光体ドラム３ａ〜３ｄ上に静電潜像が形成される。
【００３０】
上記転写搬送ベルト１３の搬送方向最上流側に位置する第１の画像形成ステーションＳ１の第１露光手段８ａにはカラー原稿画像の黒色成分像に対応する画素信号が入力され、次の第２の画像形成ステーションＳ２の第２露光手段８ｂにはカラー原稿画像のシアン色成分像に対応する画素信号が入力され、さらに次の第３の画像形成ステーションＳ３の第３露光手段８ｃにはカラー原稿画像のマゼンタ色成分像に対応する画素信号が入力され、最下流側に位置する第４の画像形成ステーションＳ４の第４露光手段８ｄにはカラー原稿画像のイエロー色成分像に対応する画素信号が入力されるようになされている。これにより、色変換された原稿画像情報に対応する静電潜像が各感光体ドラム３ａ〜３ｄの外周面上に形成される。
【００３１】
第１の画像形成ステーションＳ１の第１現像装置５ａには黒色のトナーが収容され、第２の画像形成ステーションＳ２の第２現像装置５ｂにはシアン色のトナーが収容され、第３の画像形成ステーションＳ３の第３現像装置５ｃにはマゼンタ色のトナーが収容され、さらに、第４の画像形成ステーションＳ４の第４現像装置５ｄにはイエロー色のトナーが収容されている。各感光体ドラム３ａ〜３ｄの外周面上の静電潜像は、これら各色のトナーにより可視像に現像され、これにより、原稿画像情報が各色のトナーによってトナー像として再現されるようになっている。
【００３２】
第１の画像形成ステーションＳ１と転写搬送ベルト１３との間には記録媒体吸着用帯電器１５が設けられている。この記録媒体吸着用帯電器１５は、転写搬送用ベルト１３の表面を帯電するものであり、画像形成装置Ｘの下部に設けられた給紙カセット１９から供給された記録媒体Ｐを転写搬送用ベルト１３上に確実に吸着させることによって、第１の画像形成ステーションＳ１から第４の画像形成ステーションＳ４までの間で記録媒体Ｐをズレさせずに搬送するようにしている。
【００３３】
一方、第４の画像形成ステーションＳ４と定着装置２との間には、除電用放電器１６が駆動ローラ１１のほぼ真上に位置して設けられている。この除電用放電器１６には、転写搬送用ベルト１３に静電吸着されている記録媒体Ｐを転写搬送用ベルト１３から分離するための交流電流が印加されている。
【００３４】
そして、各感光体ドラム３ａ〜３ｄから記録媒体Ｐへのトナー像の転写は、転写搬送ベルト１３の裏側に接触している転写ローラ６ａ〜６ｄによって行われる。各転写ローラ６ａ〜６ｄには、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。各転写ローラ６ａ〜６ｄは、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われている。この導電性の弾性材により、記録媒体Ｐに対して均一に高電圧を印加することができるようになっている。なお、本実施形態では、転写電極として転写ローラ６ａ〜６ｄを使用しているが、それ以外にブラシなども用いられる。
【００３５】
また、各感光体ドラム３ａ〜３ｄとの接触により転写搬送ベルト１３に付着したトナーは、記録媒体Ｐの裏面を汚す原因となるために、転写ベルトクリーニングユニット１３ａによって除去・回収されるように設定されている。転写ベルトクリーニングユニット１３ａには、転写搬送ベルト１３に接触するクリーニングブレード（図示せず）が設けられており、クリーニングブレードが接触する部位（第３の画像形成ステーションＳ３と第４の画像形成ステーションＳ４との間の下方）の転写搬送ベルト１３は、裏側から転写搬送ベルト従動ローラ１３ｂによって支持されている。また、第１の画像形成ステーションＳ１の下方にも転写搬送ベルト従動ローラ１３ｃが設けられ、この転写搬送ベルト従動ローラ１３ｃによって、転写搬送ベルト１３が裏側から支持されるようになっている。
【００３６】
給紙トレイ１９は、画像形成に使用する記録媒体Ｐを蓄積しておくためのトレイであり、本画像形成装置Ｘの画像形成部の下側に設けられている。また、本画像形成装置Ｘの上部に設けられている排紙トレイ１７は、画像形成済みの記録媒体Ｐをフェイスダウンで載置するためのトレイであり、本画像形成装置Ｘの側部に設けられている排紙トレイ１８は、画像形成済みの記録媒体をフェイスアップで載置するためのトレイである。
【００３７】
また、画像形成装置Ｘには、給紙トレイ１９内の記録媒体Ｐを転写搬送ベルト機構１や定着装置２を経由させて排紙トレイ１７に送るＳの字形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。さらに、給紙トレイ１９から排紙トレイ１７および排紙トレイ１８までの用紙搬送路Ｓには、ピックアップローラ１９ａ、レジストローラ１０、搬送方向切換えガイド３４、記録媒体Ｐを搬送する搬送ローラ３５等が配されている。
【００３８】
搬送ローラ３５は、記録媒体Ｐの搬送を促進・補助する小型のローラよりなり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。
【００３９】
搬送方向切換えガイド３４は、画像形成装置Ｘの側面カバーＸａに回転可能に設けられており、実線で示す状態から破線で示す状態に変換することによって、用紙搬送路Ｓの途中から記録媒体Ｐを分離し、画像形成装置Ｘ側部の排紙トレイ１８に記録媒体Ｐを排出させるようになっている。搬送方向切換えガイド３４が実線で示す状態に変換されている場合には、記録媒体Ｐは、定着装置２と側面カバーＸａと搬送切換えガイド３４との間に形成される搬送部Ｓ´（用紙搬送路Ｓの一部）を通って上部の排紙トレイ１７に排出される。
【００４０】
そして、本発明の特徴部分として、図２に示すように、定着装置２は、熱ヒートローラ２１と加圧ローラ２２との間のニップを介して通過する記録媒体Ｐの搬送速度を段階的に減速させるように制御手段としてのＣＰＵ９によって制御されている。このＣＰＵ９は、ＲＯＭ９１に格納された制御プログラムを、ＲＡＭ９２を作業エリアとして使用しながら実行する。また、ＣＰＵ９には、搬送状況検出手段としてのタイマ９３が接続されており、ＣＰＵ９の起動によりタイマ９３はタイマカウント動作を開始する。このとき、基準クロックを接続し、クロックパルス数をカウントしてもよい。これによって、時間経過から転写搬送ベルト１３上の何れの部位まで記録媒体Ｐの後端が到達しているかを求めることができるようになっている。給紙カセット１９または手差給紙トレイ等に設けた用紙サイズセンサ４３ａ、用紙搬送経路Ｓの給紙側に設けた用紙検出センサ４３ｂ、排紙側に設けた用紙検出センサ４３ｃ、画像形成装置Ｘ本体の操作パネル４３ｄによる用紙選択に対応する出力信号や例えば厚紙モード選択や封筒モード選択などの用紙選択を含む出力信号、あるいは外部に接続されたホストＰＣ端末４３ｅから画像形成命令とともに送出される用紙選択や用紙の選択を含む動作モードの出力信号が、入力インタフェース９４を介してＣＰＵ９へ取り込まれ、ＲＡＭ９１に格納されたデータテーブル等を検索し、定着装置２（加圧ローラ２２）の駆動源のパルスモータ２５を駆動するための制御周期（制御パルス）が得られる。この制御周期はタイマ９３にセットされ、タイマ９３から出力される制御周期信号は、出力インタフェース９５を介して駆動回路９６に供給されることによって、定着装置２の駆動源のパルスモータ２５が制御信号の周期で駆動される。上記ＲＯＭ９１には記録媒体Ｐの移動特性（計算値）がテーブルデータ形式で格納されている。この移動特性は、記録媒体Ｐの搬送移動量（搬送移動距離）とこの搬送移動量を得るまでの時間との関係であり、例えばパルスモータ２５を基本周期Ｔ０で駆動した場合に、種々得られる記録媒体Ｐの移動特性の平均的な特性によって定められる。
【００４１】
また、図３に示すように、このようにして求められた転写媒体Ｐ後端の搬送状況に基づいて定着装置２（パルスモータ２５）による転写媒体Ｐの搬送速度がＣＰＵ９によって段階的に減速されるように制御している。具体的には、下記表１にも示すように、タイマ９３の時間経過により、転写搬送ベルト１３上において、記録媒体Ｐの後端が第１の画像形成ステーションＳ１の第１感光体ドラム３ａと第１転写ローラ６ａとの間に挟まれる直前、つまり第１転写部の直前で、定着装置２による転写媒体Ｐの搬送速度の比率が基準速度１００％に対し９９％まで減縮（減速）されるようにパルスモータ２５の制御パルス数（駆動周波数）を基準制御パルス数ｆ０から０．９９ｆ０に変更し、記録媒体Ｐの後端が第２の画像形成ステーションＳ２の第２感光体ドラム３ｂと第２転写ローラ６ｂとの間に挟まれる直前、つまり第２転写部の直前で、定着装置２による転写媒体Ｐの搬送速度の比率が基準速度１００％に対し９８％まで減縮（減速）されるようにパルスモータ２５の制御パルス数を基準制御パルス数ｆ０から０．９８ｆ０に変更し、記録媒体Ｐの後端が第３の画像形成ステーションＳ３の第３感光体ドラム３ｃと第３転写ローラ６ｃとの間に挟まれる直前、つまり第３転写部の直前で、定着装置２による転写媒体Ｐの搬送速度の比率が基準速度１００％に対し９７％まで減縮（減速）されるようにパルスモータ２５の制御パルス数を基準制御パルス数ｆ０から０．９７ｆ０に変更し、さらに、記録媒体Ｐの後端が第４の画像形成ステーションＳ４の第４感光体ドラム３ｄと第４転写ローラ６ｄとの間に挟まれる直前、つまり第４転写部の直前で、定着装置２による転写媒体Ｐの搬送速度の比率が基準速度１００％に対し９６％まで減縮（減速）されるようにパルスモータ２５の制御パルス数を基準制御パルス数ｆ０から０．９６ｆ０に変更し、ＣＰＵ９によって段階的に制御されるようにしている。この場合、第４転写部の直前において、定着装置２による転写媒体Ｐの搬送速度の比率を基準速度１００％に対し９６％まで減縮させるようにパルスモータ２５の制御パルス数を基準制御パルス数ｆ０から０．９６ｆ０に変更した制御は、記録媒体Ｐの後端が加熱ローラ２１と加圧ローラ２２との間のニップ部を通過するまで、つまり定着部を通過するまで継続して行われる。また、定着装置２による転写媒体Ｐの搬送速度の変化の割合としては、０．５ないし５％程度の調整幅を取り得るが、変化の割合が０．５％よりも小さいと搬送中の記録媒体Ｐに発生する張力を減少させる効果が発生せず、また５％よりも大きいと、搬送速度の変動が過剰となり過ぎて却って画質低下を招く。
【００４２】
【表１】

【００４３】
したがって、本実施形態では、転写媒体Ｐ後端の搬送状況つまり転写媒体Ｐ後端が第１ないし第４転写部の直前に近付く毎に、定着装置２（パルスモータ２５）による転写媒体Ｐの搬送速度がＣＰＵ９によって段階的に減速されるように制御しているので、転写媒体Ｐの下流側への搬送に従って感光体ドラムと転写ローラとの間での拘束力が小さくなって定着装置２による搬送力が支配的となった際に、定着装置２による転写媒体Ｐの搬送速度を段階的に減速させるように制御することで、感光体ドラムと転写ローラとの間を後端が通過する毎に転写媒体Ｐの搬送速度が僅かずつ増速傾向を示すことはなく、転写媒体Ｐの張力変化を招くことも防止される。これにより、図４に示すように、最上流側の転写部（第１転写部）に対する下流側の転写部（第２ないし第４転写部）のズレ量が許容範囲内に抑えられて、転写媒体Ｐ後端に対しトナーを転写する位置が転写媒体搬送方向下流側にズレることが防止され、画像の歪みや、粗密の発生などによる著しい画像の悪化を抑制して良好な画像形成を行うことができる。また、カラー画像形成する場合においても、微小な位置ズレが防止され、色ズレをなくして良好な画質を提供することができる。
【００４４】
しかも、パルスモータ２５の制御パルス数（駆動周波数）を基準制御パルス数ｆ０から変更させることによって、定着装置２による転写媒体Ｐの搬送速度を減速させているので、定着装置２の駆動源となるパルスモータ２５の制御周期（制御パルス）を変更するだけで定着装置２による転写媒体の搬送速度の変更を容易に行うことができる。
【００４５】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を図５に基づいて説明する。
【００４６】
この実施形態では、転写媒体Ｐが第４転写部を通過した際にも定着装置２による転写媒体Ｐの搬送速度を変更するようにしている。
【００４７】
すなわち、本実施形態では、図５に示すように、転写媒体Ｐの後端部が第４転写部を通過したことを検出する最下流位置検出手段としての最下流位置検出センサ１０１を設け、下記表２に示すように、最下流位置検出センサ１０１からの検出信号を受けたＣＰＵ９によって、定着装置２による転写媒体Ｐの搬送速度の比率が基準速度１００％に復帰するようにパルスモータ２５の制御パルス数０．９６ｆ０を基準制御パルス数ｆ０に変更するように制御している。
【００４８】
この場合、記録媒体Ｐの後端が第４転写部を通過すると、感光体ドラムと転写ローラとの間での拘束力による転写媒体Ｐへの負荷変動やピッチムラが発生しないので、定着装置２による転写媒体Ｐの搬送速度を増速して基準速度まで復帰させることによって短時間で転写媒体Ｐが搬送されることになり、画像形成時間の短縮化および画像形成効率の向上を図ることができる。
【００４９】
【表２】

【００５０】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施形態を図６および図７に基づいて説明する。
【００５１】
この実施形態では、転写媒体の紙種を転写媒体搬送用のメインモータへの駆動電流により検出するようにしている。
【００５２】
すなわち、本実施形態では、図６に示すように、モータ駆動電流検知回路１１１によって転写媒体Ｐを検出するようにしている。この場合、モータ駆動電流検知回路１１１は、モータ駆動用ＩＣ１１２と抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を組み合わせてなり、転写媒体搬送用のメインモータ１１０の駆動電流を電圧変換し、さらにＡ／Ｄコンバーター１１３によってＡ／Ｄ変換してＣＰＵ９に出力する。
【００５３】
ＣＰＵ９は、給紙クラッチがＯＮしていない時の電流値、および給紙クラッチがＯＮしている時の電流値を読み込み、この電流値の差を給紙に必要となるモータトルクとし、普通紙と厚紙もしくは封筒とのトルク境界値（この値より大きければ厚紙もしくは封筒、小さければ普通紙とみなされる）と比較し、現在給紙している転写媒体Ｐが普通紙か、厚紙もしくは封筒であるかを判別するようにしている。
【００５４】
このような検出方法を図７の制御系統ブロック図において示す。この図７において、給紙クラッチＯＮ／ＯＦＦ時の電流値の差から得たモータトルクをメインモータ駆動回路１１５に出力し、メインモータ１１０を駆動させるようにしている。
【００５５】
この場合、給紙クラッチＯＮ／ＯＦＦ時の電流値の差から得たモータトルクがトルク境界値よりも小さいために普通紙であると判別された際には、下記表３に示すように、パルスモータ２５の制御が行われる。
【００５６】
【表３】

【００５７】
また、給紙クラッチＯＮ／ＯＦＦ時の電流値の差から得たモータトルクがトルク境界値よりも大きいために厚紙または封筒であると判別された際には、下記表４に示すように、パルスモータ２５の制御が行われる。
【００５８】
【表４】

【００５９】
＜第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施形態を図８ないし図１１に基づいて説明する。
【００６０】
この実施形態では、転写媒体Ｐの紙種を手差し給紙トレイへの給紙のセットにより検出するようにしている。
【００６１】
すなわち、本実施形態では、図８ないし図１０に示すように、手差し給紙トレイ１２１を裏側から見た両サイドの給紙ガイド１２２，１２２に、それぞれラックギヤｒ，ｒを形成し、このラックギヤｒ，ｒに、手差し給紙トレイ１２１の底板に軸支させたピニオンギヤｐを噛合させることにより、両給紙ガイド１２２，１２２を、給紙方向に対して直角方向に摺動自在とし、かつ、その摺動方向に手差し給紙トレイ１２１の底板に設けた紙サイズセンサ１２３に接触させるように構成する。なお、図１１は封筒Ｈの搬送方向（通紙方向）を示している。
【００６２】
このような構成により、その両給紙ガイド１２２，１２２で封筒の両側端を規制した時点で、紙サイズセンサ１２３によって、両給紙ガイド１２２，１２２の移動位置を抵抗値の変化または通電の有無等により検知する。つまり、両給紙ガイド１２２，１２２が左右に移動すると，紙サイズセンサ１２３により、移動された位置（サイズ）を検知することができる。すなわち、図１０に矢印で示すように、両給紙ガイド１２２，１２２の位置が変化することによって、紙サイズセンサ１２３に流れる電流値が変化する。その電流値をＣＰＵ９によって読み取ることにより、手差し給紙トレイ１２１にセットされた転写媒体Ｐのサイズを自動的に検知できる。例えば、封筒のサイズ（幅）は、通常使用される転写媒体のサイズ（幅）とは異なるため、手差し給紙トレイ１２１にセットされた場合に封筒かあるいは通常の転写媒体であるかが判別可能となる。なお、図１０中１２１ａは給紙ローラである。
【００６３】
この実施形態においても、手差し給紙トレイ１２１にセットされた際に封筒であると判別された際には、上記表４に示すように、パルスモータ２５の制御が行われる。一方、通常の転写媒体であると判別された際には、上記表３に示すように、パルスモータ２５の制御が行われる。
【００６４】
＜その他の実施の形態＞
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、上記各実施形態では、転写媒体Ｐ後端が第１ないし第４転写部の直前に近付く毎に、定着装置２による転写媒体Ｐの搬送速度をＣＰＵ９によって段階的に減速させるように制御したが、各感光体ドラムと各転写ローラとの間を通過する毎に変化する転写媒体の後端部の拘束力に応じて定着装置２の加熱ローラ２１の温度および加圧ローラ２２の加圧力のうちの少なくとも１つをＣＰＵによって制御するようにしてもよい。この場合、定着装置によって転写媒体にあたえる搬送速度だけでなく、定着装置の加熱温度および加圧力を調整することによって、厚手の用紙や封筒等の多様な転写媒体に対しても適正な定着条件を確保することができ、また定着装置からの転写媒体の排出性を向上させることもできる。
【００６５】
また、転写媒体の後端部がその搬送方向下流側における感光体ドラムと転写ローラとの間を通過するときに、定着装置による転写媒体の搬送速度の減速幅を紙種または紙厚に応じて変更させるようにＣＰＵによって制御してもよい。この場合には、転写部を通過する際の速度変動の影響を受けて転写ズレを発生し易い封筒用紙や厚手用紙を扱う際に、封筒用紙や厚手用紙の転写ズレの発生を抑制することができる。また、紙種によって定着装置の加熱温度（定着温度）の増減変更と、転写媒体の搬送速度の変更とを行い、それによって転写媒体に対する熱量付加時間を増減させることによって、結果的に加熱温度の増減変更量が抑えられることになり、定着温度をさほど上昇させることなく良好な定着性を確保することができ、広範囲な転写媒体に対して搬送性と定着性を両立させることができることになる。
【００６６】
更に、定着手段による転写材搬送速度の減速幅を、普通紙または薄手用紙よりも封筒用紙または厚手用紙の方が大きくするようにＣＰＵによって制御してもよい。この場合には、転写部を通過する際の転写媒体の速度変動の影響を受けて転写ズレを発生し易い封筒用紙や厚手用紙を扱った際の転写ズレの発生を抑制することができる。また、紙種による定着装置の定着温度の上昇量を抑え、定着手段による転写材の搬送速度を低速側へ変更させれば、転写媒体に対する熱量付加時間が増加することになり、結果的に定着温度を上昇させるのと同じ効果が得られ、転写媒体の搬送速度を低速側に変更させることによって定着温度を上昇させることなく良好な定着性を確保することができ、広範囲な転写材に対して搬送性と定着性を両立させることができることになる。
【００６７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、転写材搬送ベルト上を搬送される転写材後端の搬送状況に基づいて定着手段による転写材搬送速度を減速させるような制御をすることで、感光体と転写手段との間を後端が通過する毎の転写材搬送速度の増速傾向を防止するとともに、転写材の張力変化も防止して、転写材後端に対するトナー転写位置の転写材搬送方向下流側へのズレを防止し、画像の歪みや、粗密の発生などによる著しい画像の悪化を抑制して良好な画像形成を行うことができ、カラー画像形成する場合における微小な位置ズレを防止して色ズレのない良好な画質を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の要部を正面から見た断面図である。
【図２】同じくＣＰＵによる記録媒体の搬送速度を段階的に減速させる制御を示す制御ブロック構成図である。
【図３】同じく記録媒体の搬送速度を段階的に減速させる制御タイミングを示す画像形成装置の要部断面図である。
【図４】同じく用紙先端位置に対する色ズレ量の特性を示す特性図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係わる記録媒体の搬送速度を段階的に減速させる制御タイミングを示す画像形成装置の要部断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係わる転写媒体の紙種を転写媒体搬送用のメインモータへの駆動電流により検出するモータ駆動電流検知回路の図である。
【図７】同じくメインモータへの駆動電流の制御系統を示すブロック構成図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係わる転写媒体の紙種を手差し給紙トレイへの給紙のセット時に検出する場合の手差し給紙トレイを裏側から見た斜視図である。
【図９】同じく給紙ガイドの駆動機構を給紙トレイの裏側から見た斜視図である。
【図１０】同じく手差し給紙トレイを表側から見た斜視図である。
【図１１】同じく手差し給紙トレイ上での通紙方向を示す封筒の平面図である。
【図１２】従来例に係わる用紙先端位置に対する色ズレ量の特性を示す特性図である。
【符号の説明】
１１　　　　　駆動ローラ（第１ローラ）
１２　　　　　従動ローラ（第２ローラ）
１３　　　　　転写搬送ベルト（転写材搬送ベルト）
２　　　　　　定着装置（定着手段）
２５　　　　　パルスモータ
３ａ〜３ｄ　　第１ないし第４感光体ドラム（感光体）
６ａ〜６ｄ　　第１ないし第４転写ローラ（転写手段）
９　　　　　　ＣＰＵ（制御手段）
９３　　　　　　　　　　タイマ（搬送状況検出手段）
１０１　　　　　　　　最下流位置検出センサ（最下流位置検出手段）
Ｐ　　　　　　転写媒体（転写材）
Ｘ　　　　　　画像形成装置

Claims

転写材搬送方向に並列に配置され、トナー像を形成する複数の感光体と、画像形成される転写材を搬送する無端状の転写材搬送ベルトと、上記各感光体に対応するように並列配置され、上記転写材搬送ベルトを介して感光体に接する複数の転写手段と、この各転写手段よりも転写材搬送方向上下流側に設けられ、上記転写材搬送ベルトの上下流側端を掛け渡す第１および第２ローラとを備え、画像形成時に転写材の搬送方向上流側から下流側に亘って配された複数の感光体を使用し、各感光体ごとに現像されたトナー像を転写材搬送ベルトで搬送される転写材上に重ね合わせることによって、複数の感光体による画像形成を行う画像形成装置であって、
上記転写材搬送ベルト上での転写材後端の搬送状況を検出する搬送状況検出手段と、
上記転写材搬送ベルトよりも転写材搬送方向下流側に設けられ、転写材をその表裏方向両側から圧接して搬送する定着手段と、
上記搬送状況検出手段からの転写材後端の搬送状況に基づいて上記定着手段による転写材の搬送速度を制御する制御手段と
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
上記請求項１に記載の画像形成装置において、
制御手段は、搬送状況検出手段からの転写材後端の搬送状況に基づいて定着手段による転写材の搬送速度を基準速度から段階的に減速させるように制御していることを特徴とする画像形成装置。
上記請求項１に記載の画像形成装置において、
転写材の後端部が最下流位置の転写手段を通過したことを検出する最下流位置検出手段を備え、
制御手段は、上記最下流位置検出手段からの検出信号を受けて、定着手段による転写材の搬送速度を基準速度に復帰させるように制御していることを特徴とする画像形成装置。
上記請求項１に記載の画像形成装置において、
制御手段は、定着手段を駆動するパルスモータへ与えられるパルス数を変更させることによって定着手段による転写材の搬送速度を変更するようにしていることを特徴とする画像形成装置。
上記請求項１に記載の画像形成装置において、
制御手段は、各感光体と各転写手段との間を通過する毎に変化する転写材後端部の拘束力に応じて、定着手段の加熱ローラ温度および加圧ローラの加圧力のうちの少なくとも１つを制御するようにしていることを特徴とする画像形成装置。
上記請求項５に記載の画像形成装置において、
制御手段は、転写材の後端部がその搬送方向下流側における感光体と転写手段との間を通過するときに、定着手段による転写材の搬送速度の減速幅を紙種または紙厚に応じて変更させるように制御していることを特徴とする画像形成装置。
上記請求項５に記載の画像形成装置において、
制御手段は、定着手段による転写材の搬送速度の減速幅を、普通紙または薄手用紙よりも封筒用紙または厚手用紙の方が大きくするように制御していることを特徴とする画像形成装置。