JP6103189B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の感光体上の画像を中間転写ベルトを介して記録媒体に転写する画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置において、複数の感光体上の画像を中間転写ベルトを介して用紙などの記録媒体に転写する、いわゆるタンデム型中間転写方式の画像形成装置が知られている。一般的に、この画像形成装置には、各感光体との間で中間転写ベルトを挟み込んで一次転写ニップを形成する一次転写ローラや、中間転写ベルトに対して当接して二次転写ニップを形成する二次転写ローラが設けられている。各感光体上に形成されたトナー画像は、各一次転写ニップの位置で中間転写ベルト上に転写され、次いで、中間転写ベルト上に転写されたトナー画像が、二次転写ニップの位置で記録媒体に転写されるようになっている。

また、モノクロ画像の形成を行う際、使用しないカラー用の感光体等の不要な摩耗を抑制するために、中間転写ベルトをカラー用の感光体に対して離間させておく技術が知られている（特許文献１参照）。

ところで、上記のようなタンデム型中間転写方式の画像形成装置においては、記録媒体が二次転写ニップに進入する際、記録媒体が中間転写ベルトに当接することによる負荷で、中間転写ベルトの回転速度が一時的に低下する場合がある。このような中間転写ベルトの一時的な速度低下が中間転写ベルトへの画像転写中に起こると、良好な転写が行えない虞がある。

例えば、図１０に示すように、感光体２から中間転写ベルト８へトナーパッチＴを等間隔に転写する際に、中間転写ベルト８の一時的な速度低下が生じると、図１１に示すように、ベルトの表面速度が低下した箇所Ａで、トナーパッチ間距離が短くなる。すると、二次転写ニップの位置で記録媒体に転写された画像に、トナーパッチ間距離の差による濃淡が生じてしまう。図１０及び図１１では、説明の便宜上、トナーパッチＴを転写する場合について説明したが、文字画像や写真画像等の通常の出力画像についても同様のことが言える。

また、上記のような中間転写ベルトの一時的な速度低下による影響は、中間転写ベルトに対して感光体を１つだけ当接させるモノクロ画像形成時などの、感光体の当接数が少ないときに、特に顕著となることがわかった。

そこで、本発明は、斯かる事情に鑑み、二次転写ニップへの記録媒体の進入に伴う中間転写ベルトの一時的な速度低下による影響を抑制することが可能な画像形成装置を提供しようとするものである。

上記課題を解決するため、本発明は、複数の感光体と、前記各感光体に対して当接する中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトに対して当接する二次転写部材とを備え、前記複数の感光体のうちの一部の感光体と前記中間転写ベルトとが互いに離間可能に構成された画像形成装置において、前記二次転写部材と前記中間転写ベルトとの当接部に進入する記録媒体が薄い場合、前記中間転写ベルトに対する前記感光体の当接数が増減しても、当接状態にある感光体の中間転写ベルトに対する線速比を変更せず、前記二次転写部材と前記中間転写ベルトとの当接部に進入する記録媒体が厚い場合、前記中間転写ベルトに対する前記感光体の当接数が少ない場合に、前記当接数が多い場合に比べて、当接状態にある感光体の中間転写ベルトに対する線速比を小さくするように制御することを特徴とする。

本発明によれば、中間転写ベルトに対する感光体の当接数が少ない場合に、当接数が多い場合に比べて、当接状態にある感光体の中間転写ベルトに対する線速比を小さくするように制御することで、中間転写ベルトの張りを緩め、中間転写ベルトを弛ませることができる。これにより、中間転写ベルトと二次転写部材との当接部への記録媒体の進入に伴う中間転写ベルトの位置変動を抑制することができる。

本発明の実施の一形態に係る画像形成装置としてのプリンタの概略構成図である。 カラー用感光体に対して中間転写ベルトを離間させた状態を示す図である。 本実施形態に係るプリンタの特徴部分の構成を示す図である。 画像形成モードと用紙の種類とに基づいて設定された感光体の線速比の一例を示す図である。 中間転写ベルトの張りが緩められた状態のイメージ図である。 中間転写ベルトの回転速度を制御するように構成した実施形態を示す図である。 感光体と中間転写ベルトの両方の回転速度を制御するように構成した実施形態を示す図である。 環境条件検知センサを設けた実施形態を示す図である。 二次転写ニップへの用紙の進入時、通過中、排出時における中間転写ベルトと感光体のそれぞれの線速を示す図である。 トナーパッチが等間隔に転写される様子を示す図である。 中間転写ベルトに一時的な速度低下が生じた結果、転写されるトナーパッチ間距離が短くなった状態を示す図である。

以下、添付の図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。なお、各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置としてのプリンタの概略構成図である。まず、図１を参照して、プリンタの全体構成及び動作について説明する。

図１に示すように、プリンタの装置本体（画像形成装置本体）１００の中央には、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の異なる色の画像を形成する４つの作像部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋが設けられている。各作像部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、表面に静電潜像を担持する感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ３と、感光体２上の静電潜像にトナーを供給して現像する現像手段としての現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニングブレード５などを備える。

なお、図１では、イエローの画像を形成する作像部１Ｙが備える感光体２、帯電ローラ３、現像装置４、クリーニングブレード５のみに符号を付しており、その他の作像部１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにおいては符号を省略している。また、本実施形態では、各作像部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、感光体２、帯電ローラ３、現像装置４、クリーニングブレード５を一体的に備え、装置本体１００に対して着脱可能なプロセスユニットとして構成されている。

図１において、各作像部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの上方には、各感光体２の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置６が配設されている。本実施形態の露光装置６は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を有し、画像データに基づいて各感光体２の表面へレーザー光を照射するように構成されているが、ＬＥＤアレイを用いたものであってもよい。

一方、各作像部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの図の下方には、記録媒体としての用紙にトナー画像を転写する転写装置７が配設されている。転写装置７は、転写体としての無端状のベルトから成る中間転写ベルト８を有する。この中間転写ベルト８は、駆動ローラ９、従動ローラ１０、一次転写ローラ１１、クリーニング対向ローラ２１に掛け渡されている。従動ローラ１０の両端部は、バネによって中間転写ベルト８側へ付勢されており、これにより、中間転写ベルト８に張力が付与されている。また、駆動ローラ９が図の反時計回りに回転することによって、中間転写ベルト８は図の矢印に示す方向に周回走行（回転）するように構成されている。

４つの一次転写ローラ１１は、４つの感光体２に対向した位置に配設されている。各一次転写ローラ１１はそれぞれの位置で中間転写ベルト８の内周面を押圧しており、中間転写ベルト８の押圧された部分と各感光体２とが当接する箇所に一次転写ニップが形成されている。本実施形態では、各一次転写ローラ１１は、感光体２の図の最下点に対して中間転写ベルト８の移動方向と図の垂直上方向とにオフセット配置されている。各一次転写ローラ１１は、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が一次転写ローラ１１に印加されるようになっている。なお、本実施形態では、一次転写部材として、金属製のローラを用いているが、これ以外に、導電ブレードや導電スポンジローラ等を用いることも可能である。

また、駆動ローラ９に対向した位置に、二次転写部材としての二次転写ローラ１２が配設されている。この二次転写ローラ１２は中間転写ベルト８の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８とが当接する箇所に二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ１２は、一次転写ローラ１１と同様に、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ１２に印加されるようになっている。二次転写ローラ１２は、金属製の芯金に導電性材料から成る弾性体を被覆して構成されている。二次転写ローラ１２として、例えば、導電性ローラや電子導電タイプのローラ等を用いることが可能である。

中間転写ベルト８の図の右端側の外周面には、中間転写ベルト８の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置１３が配設されている。このベルトクリーニング装置１３は、中間転写ベルト８上のトナーや異物を除去するクリーニングブレード２２と、中間転写ベルト８を挟んでクリーニングブレード２２と対向する位置に配設されたクリーニング対向ローラ２１等を備える。クリーニングブレード２２は、ウレタンゴムなどで構成され、中間転写ベルト８の移動方向に対してカウンター方向に当接している。また、ベルトクリーニング装置１３から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、転写装置７の下方に配設された廃トナー収容器１４の入り口部に接続されている。

中間転写ベルト８の図の左側には、中間転写ベルト８上に転写されたトナーの付着量や付着位置を測定して各色画像の濃度や位置を調整するのに用いるトナーマークセンサ２３が配設されている。ここでは、トナーマークセンサ２３は、正反射方式と拡散反射方式とを組み合わせた光学式センサで構成されている。

装置本体１００の図の下部には、記録媒体としての用紙Ｐを収容する給紙トレイ１５や、給紙トレイ１５から用紙Ｐを給送する給紙ローラ１６等が設けてある。ここで、用紙Ｐには、厚紙、はがき、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等が含まれる。また、記録媒体として、ＯＨＰシートやＯＨＰフィルム等を用いることも可能である。

一方、装置本体１００の図の上部には、用紙を外部へ排出するための一対の排紙ローラ１７が配設されている。また、装置本体１００の上面部には、装置外に排出された用紙をストックするための排紙トレイ１８が設けてある。

装置本体１００内には、用紙Ｐを給紙トレイ１５から二次転写ニップを通って排紙トレイ１８へ搬送するための搬送路Ｂが配設されている。搬送路Ｂにおいて、二次転写ローラ１２の位置よりも用紙搬送方向上流側には、搬送タイミングを計って二次転写ニップへ用紙を搬送するタイミングローラとしての一対のレジストローラ１９が配設されている。一方、二次転写ローラ１２の位置よりも用紙搬送方向下流側には、用紙に転写された未定着画像を定着するための定着装置２０が配設されている。

続いて、図１を参照して、本実施形態に係るプリンタの基本的動作について説明する。
作像動作が開始されると、各作像部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの各感光体２が図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、各感光体２の表面が帯電ローラ３によって所定の極性に一様に帯電される。図示しない読取装置やコンピュータ等からの画像情報に基づいて、露光装置６からの露光により、各感光体２の帯電面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体２に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体２上に形成された静電潜像に、各現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として可視画像化（顕像化）される。

また、作像動作が開始されると、中間転写ベルト８が図の矢印の方向に回転駆動を開始する。さらに、各一次転写ローラ１１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。

その後、各感光体２の回転に伴い、感光体２上の各色のトナー画像が一次転写ニップに達したときに、一次転写ニップにおいて形成された上記転写電界によって、各感光体２上のトナー画像が中間転写ベルト８上に順次重ね合わせて転写される。かくして、中間転写ベルト８の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。また、中間転写ベルト８に転写しきれなかった各感光体２上のトナーは、クリーニングブレード５によって除去される。次いで、各感光体２の表面が図示しない除電装置によって除電作用を受け、その表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。

また、給紙ローラ１６が回転駆動を開始し、給紙トレイ１５から用紙Ｐが搬送路Ｂに送り出される。搬送路Ｂに送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１９によってタイミングを計られて、二次転写ニップに送られる。このとき、二次転写ローラ１２には、中間転写ベルト８上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。

その後、中間転写ベルト８の回転に伴って、中間転写ベルト８上のトナー画像が二次転写ニップに達したときに、二次転写ニップにおいて形成された上記転写電界によって、中間転写ベルト８上のトナー画像が用紙Ｐ上に一括して転写される。また、用紙Ｐに転写しきれなかった中間転写ベルト８上のトナーは、ベルトクリーニング装置１３のクリーニングブレード２２によって除去された後、廃トナー収容器１４へと搬送される。

その後、用紙Ｐは定着装置２０へと搬送され、定着装置２０によって用紙Ｐ上のトナー画像が当該用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは、排紙ローラ１７によって装置外へ排出され、排紙トレイ１８上にストックされる。

以上の説明は、用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つの作像部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つの作像部を使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。

以下、図２を参照しつつ、本実施形態のプリンタにおいて、モノクロ画像を形成する際の動作について説明する。
図２に示すように、モノクロ画像を形成する場合は、ブラック用の一次転写ローラ１１Ｂｋを除くカラー用の各一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃを、中間転写ベルト８に対して押し付ける方向とは反対方向に移動させる。具体的には、カラー用の各一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの両端を支持するブラケット３０を設け、図示しないカムやソレノイド等を用いて当該ブラケット３０を図中下方に移動させる。これにより、中間転写ベルト８は図の二点鎖線で示す位置から実線で示す位置に移動し、ブラック用の感光体２Ｂｋ以外の各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃから中間転写ベルト８が離間した状態となる。すなわち、ブラケット３０は各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃと中間転写ベルト８とを離間させる離間機構として機能する。このように、モノクロ画像形成時は、使用しないカラー用の各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃを中間転写ベルト８から離間させておくことで、カラー用の各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ等の摩耗やカラートナーの劣化を抑制するようにしている。そして、作像動作が開始されると、ブラック用の感光体２Ｂｋのみに画像が形成される。その画像を、上述のフルカラー画像形成時と同様に、用紙に転写した後、定着して機外に排出する。
なお、カラー用の各一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃのそれぞれを別々に離間させる構成としてもよい。

以下、本実施形態に係るプリンタの特徴部分について説明する。
図３に示すように、本実施形態に係るプリンタは、各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋの回転線速を制御する制御部２７を備える。本実施形態では、各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋに回転駆動させる駆動モータとして、ステッピングモータを用いており、制御部２７は、このステッピングモータに入力されるパルス数を調整することで、モータ軸の回転角度を調整している。なお、駆動モータとして、ＤＣモータを用いてもよい。この場合、ＤＣモータに印加する電圧値を調整することにより、各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋの回転線速を制御することが可能である。

駆動モータの回転数を調整又は確認する方法としては、例えば、ストロボスコープを用いる方法がある。具体的には、ストロボスコープから発せられる点滅光を回転する駆動モータに照射して、駆動モータが静止しているように見えるように発光周波数を調整し、その周波数をもって駆動モータの回転数とする。

また、他の方法として、ＦＧ信号を検知する方法もある。ＦＧ信号は、駆動モータの内部にある磁石の回転によって生じる磁界の変化を信号化したものであり、このＦＧ信号を検知することで、駆動モータの回転数を調整又は確認することができる。

また、制御部２７は、装置本体に設けられた操作パネル２８で入力された情報に基づいて、各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋの回転線速を制御するように構成されている。具体的に、制御部２７が操作パネル２８から得る情報は、モノクロ画像かフルカラー画像かの画像形成モードに関する情報と、画像形成に使用される用紙の種類に関する情報である。本実施形態では、紙種情報を簡単かつ低コストに得られるようにするために、操作パネル２８の入力情報を用いているが、紙種を検知する検知手段を別途設けることも可能である。

図４に示すのは、画像形成モードと用紙の種類とに基づいて設定された感光体の線速比の一例である。
ここで示す感光体の線速比は、中間転写ベルトに対する線速比である。感光体の線速をＶ１、中間転写ベルトの線速をＶ２としたとき、感光体の線速比は、（（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ２）×１００（％）である。例えば、感光体の線速比が−０．５％の場合、これは、そのときの中間転写ベルトの線速を１００％とした場合に、ブラック用感光体の線速が中間転写ベルトの線速に対して０．５％遅いことを示している。

図４に示すように、本実施形態では、普通紙とそれより厚い中厚紙及び厚紙を用いるが、普通紙を用いる場合の感光体の線速比をデフォルト値としている。具体的に、普通紙を用いる場合、モノクロモードでは、ブラック用感光体の線速比を−０．５％に設定し、フルカラーモードでは、ブラック用感光体の線速比をモノクロモードと同様の−０．５％、カラー用感光体の線速比は−０．５％に設定している。このように、ブラック用感光体とカラー用感光体のいずれの線速比も負の値に設定されているのは、線速比を反対に正の値に設定すると、感光体上のトナー画像の一部が中間転写ベルトに転写されない、いわゆる虫食いが生じる可能性があるからである。ただし、虫食いが生じる条件は、感光体の線速比だけではなく、トナーの性質や中間転写ベルトの離型性などの要素も起因するので、デフォルト値とする感光体の線速比は、負の値に限らず、±０や正の値であってもよい。

また、中厚紙又は厚紙を用いる場合、フルカラーモードでのブラック用感光体及びカラー用感光体の各線速比は、上記普通紙を用いる場合の線速比と同様である。ただし、比較対象である中間転写ベルトの線速は、普通紙の場合を通常速度とすると、中厚紙の場合はそれよりも遅い中速、厚紙の場合はさらに遅い低速に設定されているので、この場合、線速比が同じでも、感光体の線速自体は紙種に応じて異なっている。

一方、中厚紙又は厚紙を用いる場合で、モノクロモードの場合は、ブラック用感光体の線速比が、上記普通紙を用いる場合の線速比（−０．５％）とは異なる。具体的に、中厚紙又は厚紙を用いてモノクロモードを実行する場合は、ブラック用感光体の線速比を−２．５％に設定している。すなわち、この場合、ブラック用感光体の線速は、中間転写ベルトの線速に対してより遅くなるように設定されている。また、モノクロモードでのブラック用感光体の線速比（−２．５％）は、フルカラーモードでのブラック用感光体の線速比（−０．５％）よりも小さく設定される。
なお、モノクロモードにおけるブラック用感光体の線速比は、使用する紙種に応じてより細分化して設定してもよい。例えば、普通紙を用いる場合の線速比を−０．５％、中厚紙を用いる場合の線速比を−１．５％、厚紙を用いる場合の線速比を−２．５％に設定してもよい。

このように、中厚紙又は厚紙を用いてモノクロモードを実行する場合に、ブラック用感光体の線速を中間転写ベルトの線速に対してより遅くする（ブラック用感光体の線速比を、より小さくする）と、転写ベルトとブラック用感光体との当接部において、中間転写ベルトの移動に対する抵抗が大きくなる。その結果、図５に示すように、ブラック用感光体２Ｂｋのベルト移動方向の上流側において、中間転写ベルト８が弛み、ベルトの張りが緩められる。なお、図５では、中間転写ベルト８の張りが緩められた状態をわかりやすく説明するために、ベルトの弛みを誇張して図示しているが、実際は、目視で判断するのが困難な程度の弛みである。

これにより、用紙が二次転写ニップに進入する際の負荷で、中間転写ベルトの線速が一時的に低下したとしても、中間転写ベルトの張りが緩められているため、一時的な線速低下によるベルトの位置変動を吸収することができる。すなわち、中間転写ベルト８の一時的な速度低下が生じると、ベルト移動方向に対して反対方向の負荷Ｆ（図５参照）がかかるが、中間転写ベルト８を弛ませておくことで、負荷Ｆによって中間転写ベルト８が引っ張られる分を吸収することができる。その結果、二次転写ニップへの用紙の進入に伴う中間転写ベルトの一時的な速度低下による影響を抑制することができる。

なお、普通紙の場合は、中厚紙や厚紙に比べて、用紙が二次転写ニップに進入した際の負荷が生じにくいので、中間転写ベルトの張りもあまり緩めなくてもよい。このため、本実施形態においては、普通紙を用いてモノクロモードを実行する場合、ブラック用感光体の線速比を−０．５％に設定し、中間転写ベルトに対する感光体の線速差を小さくしている。また、中間転写ベルトに対する感光体の線速差を大きくし過ぎると、ベルト走行性が不安定になり、画像の虫食いが生じる可能性が高まるため、感光体の線速はできることなら中間転写ベルトの線速に近い方が好ましいといった理由もある。

また、本実施形態では、中間転写ベルトに対する負荷が大きくなる中厚紙や厚紙を用いる場合であっても、フルカラーモードの場合は、普通紙を用いる場合と同様の各感光体の線速比に設定している。このようにしているのは、フルカラーモードでは、モノクロモードに比べて中間転写ベルトに当接している感光体の数が多いことから、上記のような二次転写ニップへの用紙の進入に伴うベルトの位置変動が生じにくいからである。

このため、本実施形態では、用紙の進入に伴うベルトの位置変動が生じにくいフルカラーモードにおいては、中厚紙や厚紙を用いる場合であっても、中間転写ベルトに対する感光体の線速比を小さくせずに対応している。これにより、フルカラーモードにおいてベルト走行性が不安定になり画像の虫食いが生じる不具合を確実に防止している。なお、フルカラーモードにおいても、用紙の進入に伴うベルトの位置変動の影響が大きい場合は、中間転写ベルトに対する感光体の線速差を大きくし、感光体の線速を中間転写ベルトの線速に対してより遅くするように設定してもよい。

以上のように、本実施形態では、特に、感光体の当接数が少なく、用紙の進入に伴うベルトの位置変動が生じやすいモノクロモードにおいて、感光体の線速を中間転写ベルトの線速に対してより遅くすることで、用紙の進入に伴う影響を抑制するようにしている。すなわち、感光体の中間転写ベルトに対する線速比を小さくすることで、用紙の侵入に伴う影響を抑制するようにしている。

ところで、本実施形態のように、中間転写ベルト８を駆動ローラ９と従動ローラ１０とで張架する構成においては、駆動ローラ９に対してベルト移動方向の上流側で、中間転写ベルト８が引っ張られる。従って、中間転写ベルト８において、従動ローラ１０から駆動ローラ９に向かってベルトが移動する部分で、相対的に張り側となり、反対に、駆動ローラ９から従動ローラ１０に向かってベルトが移動する部分で、相対的に弛み側となる。本実施形態では、この弛み側で感光体２を中間転写ベルト８に当接させている。このため、張り側で感光体２を当接させる構成に比べて、中間転写ベルト８に弛みを与えやすい。このように、本実施形態では、中間転写ベルトに弛みを与えやすい感光体の配置となっているため、中厚紙又は厚紙を用いてモノクロモードを実行する場合に、用紙の進入に伴う影響をより効果的に抑制することが可能である。

なお、同様に、駆動ローラ９と複数の従動ローラ１０とで中間転写ベルト８を張架する構成においても、弛み側で感光体２を中間転写ベルト８に当接させることで、中間転写ベルト８に撓みを与えやすくなる。

また、上記実施形態では、中厚紙や厚紙を用いる場合、フルカラーモードにおいて、各感光体の線速比を負の値に設定しているが、これに限らず、上記普通紙の場合と同様に、各感光体の線速比を±０や正の値に設定することも可能である。従って、感光体の当接数が多い場合と少ない場合における感光体の相対線速の設定の仕方は、以下の３パターンがある。

１つ目は、中間転写ベルトに対する感光体の当接数が多い場合、当接状態にある感光体の中間転写ベルトに対する線速を遅く設定し、中間転写ベルトに対する感光体の当接数が少ない場合に、当接状態にある感光体の中間転写ベルトに対する線速を、前記当接数が多い場合よりもさらに遅く設定するパターン。

２つ目は、中間転写ベルトに対する感光体の当接数が多い場合、当接状態にある感光体の線速を中間転写ベルトの線速と同等に設定し、中間転写ベルトに対する感光体の当接数が少ない場合に、当接状態にある感光体の線速を中間転写ベルトの線速よりも遅く設定するパターン。

３つ目は、中間転写ベルトに対する感光体の当接数が多い場合、当接状態にある感光体の線速を中間転写ベルトの線速よりも速く設定し、中間転写ベルトに対する感光体の当接数が少ない場合、当接状態にある感光体の線速を中間転写ベルトの線速よりも遅く設定するパターンである。

上記３パターンのうち、いずれのパターンを選択するかは、画像の虫食いが生じる条件などを考慮して決定すればよい。

また、上記実施形態では、感光体の回転線速を制御することで、中間転写ベルトに対する感光体の線速比を変更するように構成しているが、中間転写ベルトの回転速度を制御したり、感光体と中間転写ベルトの両方の回転速度を制御したりすることも可能である。

図６は、中間転写ベルトの回転速度を制御するように構成した実施形態を示す図である。
この場合、制御部２７が操作パネル２８の入力情報に基づき駆動ローラ９の回転速度を制御することで、中間転写ベルト８の回転速度を制御する。例えば、中厚紙や厚紙を用いてモノクロモードを実行する場合に、フルカラーモード実行時よりも、中間転写ベルトの線速を速くすることで、上記実施形態と同様に、モノクロモードにおける感光体の相対的線速を遅くすることができる。すなわち、モノクロモードにおけるブラック用感光体の線速比を小さくすることができる。

また、図７は、感光体と中間転写ベルトの両方の回転速度を制御するように構成した実施形態を示す図である。
この場合は、制御部２７が操作パネル２８の入力情報に基づき各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋの回転線速と駆動ローラ９の回転速度とを制御する。これにより、上記実施形態と同様に、特に、中厚紙や厚紙を用いる場合のモノクロモードにおいて、感光体の相対的線速を遅くすることができる。すなわち、モノクロモードにおけるブラック用感光体の線速比を小さくすることができる。

図８は、さらに環境条件検知センサを設けた実施形態を示す図である。
用紙の剛性は、画像形成装置の使用環境における温度や湿度によって変化する。このため、ある温度又は湿度においては、用紙の二次転写ニップへの進入時における中間転写ベルトへの負荷が少なかったとしても、温度又は湿度が変化した結果、中間転写ベルトに与える負荷が大きくなる場合もある。

そこで、図８に示すように、上記実施形態の構成に加え、さらに、使用環境における温度及び湿度の少なくとも一方を検知する環境条件検知センサ２９を設けてもよい。この場合、環境条件検知センサ２９が測定した温度及び湿度の少なくとも一方の情報に基づいて、制御部２７が感光体の中間転写ベルトに対する線速比を変更する。これにより、使用環境の温度又は湿度により変化する用紙の剛性も加味した感光体の線速制御が行えるようになり、二次転写ニップへの用紙の進入に伴う中間転写ベルトの一時的な速度低下による影響をより効果的に抑制することが可能となる。

なお、図８では、制御部２７が各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋの回転線速を制御する構成となっているが、中間転写ベルトの回転速度を制御する場合や、感光体と中間転写ベルトの両方の回転速度を制御する場合であってもよい。

また、中間転写ベルトが受ける負荷は、二次転写ニップへの用紙の進入時、通過中、排出時によって異なるので、図９中の実線に示すように、用紙の進入時Ｅ１、通過中Ｅ２、排出時Ｅ３の各状態における中間転写ベルトの線速Ｖ２も異なる。このため、各状態に応じて、中間転写ベルトに対する感光体の線速比も変更することが望ましい。

具体的に、図９に示す例では、中間転写ベルトの線速Ｖ２が、進入時Ｅ１で大きく低下し、通過中Ｅ２では通常の線速に戻り、排出時Ｅ３では進入時Ｅ１程ではないが低下する。すなわち、中間転写ベルトの進入時Ｅ１の線速をＶ２ａ、通過中Ｅ２の線速をＶ２ｂ、排出時の線速をＶ２ｃとすると、Ｖ２ａ＜Ｖ２ｃ＜Ｖ２ｂの関係となっている。そして、この中間転写ベルトの線速変化に倣って、図中の二点鎖線で示す感光体の線速Ｖ１を、進入時Ｅ１で大きく低下させ、通過中Ｅ２では通常の線速に戻し、排出時Ｅ３では小さい幅で低下させるように制御する。すなわち、感光体の進入時Ｅ１の線速をＶ１ａ、通過中Ｅ２の線速をＶ１ｂ、排出時の線速をＶ１ｃとすると、Ｖ１ａ＜Ｖ１ｃ＜Ｖ１ｂとする。さらに、進入時Ｅ１の中間転写ベルトに対する感光体の線速比をＳ１，通過中Ｅ２の線速比をＳ２、排出時Ｅ３の線速比をＳ３とすると、Ｓ１＜Ｓ３＜Ｓ２となるように、各状態における線速比を設定する。このように、中間転写ベルトの速度低下の幅が大きく、ベルトの位置変動に起因する不具合が生じやすいときほど、線速比をより小さくすることで、中間転写ベルトに撓みを与えやすくなり、ベルトの位置変動に起因する不具合をより高度に抑制することが可能となる。

以上のように、本発明によれば、中間転写ベルトに対する感光体の当接数が少ない場合に、当接数が多い場合に比べて、当接状態にある感光体の中間転写ベルトに対する線速比を小さくするように制御することで、ベルト移動方向の最上流の感光体よりも上流側において、中間転写ベルトの張りを緩め、中間転写ベルトを弛ませることができる。これにより、二次転写ニップへの用紙の進入に伴うベルトの位置変動を抑制することができ、ベルトの位置変動に起因する濃度変化などのない良好な画像が得られるようになる。

また、上記実施形態のように、各感光体を、中間転写ベルトが駆動ローラから従動ローラに向かって移動する部分（弛み側）に当接するように配設することで、中間転写ベルトに弛みを与えやすくなり、ベルトの位置変動に起因する不具合をより効果的に抑制することができるようになる。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。上記実施形態では、モノクロモード時にブラック用感光体のみを中間転写ベルトに当接させる場合を例に説明したが、１つだけ当接させる感光体は、ブラック以外の色用の感光体であってもよい。また、上記実施形態では、モノクロモード時にブラック用の１つの感光体を当接させ、カラー用の３つの感光体を離間させているが、２つの感光体と当接させ、残りの２つの感光体を離間させて、画像形成を行うものであってもよい。すなわち、本発明は、２つ以上の感光体を備え、そのうちの一部の感光体を中間転写ベルトに対して離間させる構成であれば、適用可能である。また、二次転写部材として、ベルト形状の二次転写ベルトを用いてもよい。

また、本発明は、感光体の当接数が異なる画像形成モードを３つ以上有する構成にも適用可能である。その場合、感光体の当接数の少ないモードの方が、二次転写ニップへの用紙の進入に伴う影響を受けやすいので、感光体の当接数が少なくなるにしたがって、感光体の中間転写ベルトに対する線速比がより小さくなるように設定することが望ましい。

また、本発明に係る画像形成装置は、プリンタに限らず、複写機やファクシミリ、あるいはこれらの複合機であってもよい。

２ 感光体
８ 中間転写ベルト
９ 駆動ローラ
１０ 従動ローラ
１２ 二次転写ローラ（二次転写部材）
２７ 制御部
２９ 環境条件検知センサ

特開２０１０−１３４１４９号公報

Claims (7)

1. 複数の感光体と、
   前記各感光体に対して当接する中間転写ベルトと、
   前記中間転写ベルトに対して当接する二次転写部材とを備え、
   前記複数の感光体のうちの一部の感光体と前記中間転写ベルトとが互いに離間可能に構成された画像形成装置において、
   前記二次転写部材と前記中間転写ベルトとの当接部に進入する記録媒体が薄い場合、前記中間転写ベルトに対する前記感光体の当接数が増減しても、当接状態にある感光体の中間転写ベルトに対する線速比を変更せず、
   前記二次転写部材と前記中間転写ベルトとの当接部に進入する記録媒体が厚い場合、前記中間転写ベルトに対する前記感光体の当接数が少ない場合に、前記当接数が多い場合に比べて、当接状態にある感光体の中間転写ベルトに対する線速比を小さくするように制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 複数の感光体と、
   前記各感光体に対して当接する中間転写ベルトと、
   前記中間転写ベルトに対して当接する二次転写部材とを備え、
   前記複数の感光体のうちの一部の感光体と前記中間転写ベルトとが互いに離間可能に構成された画像形成装置において、
   前記中間転写ベルトに対する前記感光体の当接数が少ない場合に、前記当接数が多い場合に比べて、当接状態にある感光体の中間転写ベルトに対する線速比を小さくするように制御すると共に、
   前記二次転写部材と前記中間転写ベルトとの当接部への記録媒体の進入時、前記当接部における記録媒体の通過中、前記当接部からの記録媒体の排出時に応じて、前記当接状態にある感光体の中間転写ベルトに対する線速比を変更するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
3. 前記感光体の線速を前記中間転写ベルトの線速に対して遅く設定し、
   前記中間転写ベルトに対する前記感光体の当接数が多い場合よりも少ない場合に、当接状態にある感光体の中間転写ベルトに対する線速差が大きくなるように制御する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記中間転写ベルトを駆動ローラと従動ローラとによって張架し、
   中間転写ベルトが前記駆動ローラから前記従動ローラに向かって移動する部分に、前記各感光体を当接させるように配設した請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記中間転写ベルトに複数の前記感光体を当接させて画像形成を行うモードと、前記中間転写ベルトに１つの前記感光体を当接させて画像形成を行うモードとを有する請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記当接状態にある感光体の中間転写ベルトに対する線速比を、前記二次転写部材と前記中間転写ベルトとの当接部に進入する記録媒体の種類に応じて変更可能に構成した請求項２に記載の画像形成装置。
7. 前記当接状態にある感光体の中間転写ベルトに対する線速比を、使用環境における温度及び湿度の少なくとも一方に基づいて変更可能に構成した請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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