JP5428916B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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公報記載の従来技術として、転写ドラムに転写材を機械的に保持させるための転写材把持手段と、転写ドラムに転写材を静電吸着させるための転写材吸着手段とを設けるものが存在する(特許文献1参照)。
請求項2記載の発明は、前記像形成手段が1枚の記録材に複数色の画像を転写するために前記像保持体に当該複数色の画像を色毎に順次形成する場合に、前記設定手段は、前記複数色の画像のうち前記像保持体に最後に保持される最終色より前に保持される他の色の画像を記録材に転写する間は、前記保持手段によって前記転写部材に記録材を保持させるとともに、当該最終色の画像を記録材に転写する間は、前記転写部材への記録材の保持を解除させるようにし、前記変更手段は、前記像形成手段が前記他の色の画像を当該像保持体に形成する間は、当該像保持体の回転方向に第1の倍率にて画像の形成を行わせるとともに、当該像形成手段が当該最終色の画像を当該像保持体に形成する間は、当該像保持体の回転方向に当該第1の倍率とは異なる第2の倍率にて画像の形成を行わせることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置である。
請求項3記載の発明は、前記像形成手段が1枚の記録材に単色の画像を転写するために前記像保持体に当該単色の画像を形成する場合に、前記設定手段は、前記単色の画像を記録材に転写する間は、前記保持手段によって前記転写部材に記録材を保持させないようにし、前記変更手段は、前記像形成手段が前記単色の画像を当該像保持体に形成する間は、当該像保持体の回転方向に前記第2の倍率にて画像の形成を行わせることを特徴とする請求項2記載の画像形成装置である。
請求項2記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、1枚の記録材に複数色の画像を形成する場合において、記録材に形成される画像の画質の低下を抑制しつつ、記録材への画像形成に要する時間を低減することができる。
請求項3記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、1枚の記録材に単色の画像を形成する場合において、記録材に形成される画像の画質の低下を抑制しつつ、記録材の画像形成に要する時間を低減することができる。
図1は、本実施の形態が適用される画像形成装置1を示す概略構成図である。
この画像形成装置1は、像形成手段の一例でありトナー像が形成される画像形成部10、供給されてくる用紙Sを保持するとともに保持した用紙S上に画像形成部10で形成したトナー像を転写する転写装置20、転写装置20から解放された用紙S上のトナー像を定着する定着装置30、用紙Sを供給し搬送する用紙供給部40、設定手段および変更手段の一例であり、画像形成装置1の全体を制御する制御部100を有している。また、画像形成装置1の各構成部材は、筺体2の内部に収容されており、この筺体2の上部には定着装置30から排出された用紙Sを積載する排紙積載部3が設けられている。ここで、用紙Sは記録材の一例である。
露光装置13は、感光体ドラム11の帯電表面に照射することで、静電潜像を形成するよう構成され、本実施の形態においては複数配置されたLED(図示せず)を含む。
また、各色の現像器14Y、14M、14C、14Kには、対応する色成分トナーおよびキャリアを含む2成分現像剤が収容されている。ここで、本実施の形態においては、2成分現像剤を用いたが、キャリアを含まない1成分現像剤であってもよい。
なお、図1においては、円筒基部21Aが外部に露出した露出部21Cとした構成としているが、この構成に限定されるものではない。つまり、円筒基部21Aの外周面の一部を必ずしも露出させる必要はなく、例えば弾性層21Bの一部を薄く形成する構成であってもよい。
また、弾性層21Bは半導電性を有する弾性部材であり、具体的には厚みが5.0mmの発泡ゴムからなる。そして、本実施の形態の円筒基部21Aの周囲に弾性層21Bを備えたときの外径は、120mmである。
なお、図1においては、グリッパ23の自由端が、弾性層21Bの外周面から突出した構成としているが、本構成に限定されない。例えば、グリッパ23が外周面から突出することなく構成されてもよい。すなわち、露出部21C内にグリッパ23が収まるように構成されても良い。このような構成は、グリッパ23が感光体ドラム11と接触することを回避できる。
また、グリッパ23が、転写ドラム21に対し用紙Sの進行方向側の端部側だけを把持する例について説明を行ったが、これに加えて、転写ドラム21に対し用紙Sの進行方向とは反対側の端部も把持する構成を採用してもよい。
また、画像形成装置1は、転写部位Trにてトナー像が転写された後の用紙Sを、定着装置30を介して排紙積載部3に排出するための排出経路52を備えている。本実施の形態では、転写部位Trからみて転写ドラム21の回転方向下流側に位置する排紙位置Pbより、定着装置30に向けて用紙Sが排出されるようになっている。
さらに、本実施の形態では、転写ドラム21に向けて供給されてくる用紙Sが、グリッパ23によって転写ドラム21に巻き付けられた状態で回転する場合があるが、この場合に用紙Sが搬送される経路を回転経路53と称する。
本実施の形態の制御部100には、ユーザから指示を受けたユーザ・インターフェイス60によって信号が入力される。また、制御部100には、画像形成装置1の内部または外部に設けられた画像出力指示部90から画像信号が入力される。さらに、制御部100には、回転センサ70から送られてくる感光体ドラム11の位相信号(以下では第1の位相信号という)および位相センサ25から送られてくる転写ドラム21の位相信号(以下では第2の位相信号という)も入力される。
また、制御部100は、転写バイアス設定部85に転写バイアスを供給するか否かの信号を出力する。さらに、制御部100は、位相センサ25から送られてくる第2の位相信号に応じてグリッパ23を開閉させる信号をグリッパ23へ出力する。さらにまた、制御部100は、第1の供給経路511、第2の供給経路512のいずれを経て用紙Sを供給するかについての信号を用紙供給部40へ出力するようになっている。
一方、本実施の形態における単色画像形成とは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のうちいずれか1色を用いる画像形成をいう。なお、色についてはこれらの色に限定されない。
また、ステップ102において否定の判断(N)を行った場合、すなわち、これから形成する画像が多色ではなく単色であった場合、制御部100は、ステップ101で受け付けた指示の内容を参照し、画質を優先させることが指定されているか否かを判断する(ステップ106)。ステップ106において肯定の判断(Y)を行った場合、制御部100は、生産性よりも画質を優先させる単色画質優先モードにて画像形成動作を実行させる(ステップ107)。一方、ステップ106において否定の判断(N)を行った場合、制御部100は、ステップ101で受け付けた指示の内容を参照し、画像形成の対象となる用紙Sの進行方向長さが、予め決められた規定サイズ以下となっているか否かを判断する(ステップ108)。ステップ108において否定の判断(N)を行った場合、すなわち、用紙Sの進行方向長さが規定サイズよりも大きかった場合、制御部100は、画質よりも生産性を優先させる第1単色生産性優先モードにて画像形成動作を実行させる(ステップ109)。一方、ステップ108において肯定の判断(Y)を行った場合、制御部100は、上述した第1単色生産性優先モードよりもさらに生産性を向上させる第2単色生産性優先モードにて画像形成動作を実行させる(ステップ110)。なお、ステップ108の判断で用いられる、用紙Sの規定サイズの詳細については後述する。
図4は、多色画像形成の場合におけるタイミングチャートの一例を示している。ここで、図4(a)は多色画質優先モードの場合を、図4(b)は多色生産性優先モードの場合をそれぞれ例示している。
一方、図5は、単色画像形成の場合におけるタイミングチャートの一例を示している。ここで、図5(a)は単色画質優先モードの場合を、図5(b)は第1単色生産性優先モードの場合を、図5(c)は第2単色生産性優先モードをそれぞれ例示している。
また、各モードでは、1枚の用紙Sに画像形成を行うことおよび複数の用紙Sに順次画像形成を行うことが可能である。そして、図4および図5では、N番目に供給され且つ画像形成が行われる用紙Sを(N)で示している。
ここで、多色画像形成の場合は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)および黒(K)の画像を順次形成する場合を例とし、単色画像形成の場合は、黒(K)の画像を形成する場合を例として説明する。
また、多色画像形成および単色画像形成いずれの場合も、画像形成動作が開始される前においては、転写ドラム21に対しグリッパ23は開いた状態となっており、転写バイアスはOFFの状態となっている。
なお、以下の説明においてグリッパ23は、基本的に開いており、用紙Sを把持するときにグリッパ23が閉じるとしているが、反対に基本的に閉じており、用紙Sを把持する直前および用紙Sの把持を終了する際に開くように構成されても良い。
まず、図1および図4(a)を参照しつつ、図3のステップ104に示す多色画質優先モードにおける画像形成動作について説明を行う。
また、制御部100は、画像出力指示部90から入力されてくる画像信号を、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4色の記録画像データに変換し、露光装置13にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の順で出力する。このとき、制御部100は、露光装置13に対し、露光周期T1とするための制御信号も出力する。
例えば、本実施の形態においては、感光体ドラム11の周速度V1を1としたときに転写ドラム21の周速度V2を0.99と予め設定する。なお、感光体ドラム11の周速度V1と転写ドラム21の周速度V2の速度差は、転写ドラム21の外径の公差や転写ニップにおける転写ドラム21のくい込み量のばらつきを加味すると、1%程度が好ましい。ここで、V1>V2としたが、V1<V2としてもかまわない。
なお、このときグリッパ23は引き続き開いた状態を維持される。
このとき、用紙Sの進行速度は、グリッパ23によって用紙Sが転写ドラム21の外周面に把持されていることから、周速度V2となる。すなわち、この状態において、用紙Sは感光体ドラム11よりも低速で移動していくことになる。
そして、感光体ドラム11上に形成された一色目のイエローのトナー像は、感光体ドラム11と転写ドラム21とが対向する転写部位Trにおいて、転写バイアス設定部85から供給される転写バイアスにより転写ドラム21上の用紙Sに転写される。なお、転写後に感光体ドラム11上に残ったトナーは、清掃装置15によって除去される。
そして、用紙Sが転写部位Trを通過するたびに、二色目以降のトナー像が重ねあわされるようにして順次転写される。この結果、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像が、転写ドラム21上の用紙Sに多重転写される。したがって、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)および黒(K)のトナー像を順次転写するために、用紙Sは、回転経路53を4回通過し、且つ、転写部位Trを4回通過することになる。また、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、および黒(K)のトナー像の形成において、露光装置13の露光周期は、露光周期T1に維持される。
なお、グリッパ23が閉じた状態から開いた状態に移行するのは、転写部位Trに近い位置であることが好ましい。例えば、第2の給紙位置Pa2においてグリッパ23による用紙Sの把持が解除され、より好ましくは、第1の給紙位置Pa1においてグリッパ23による用紙Sの把持が解除される。
次に、図1および図4(b)を参照しつつ、図3のステップ105に示す多色生産性優先モードにおける画像形成動作について説明を行う。
多色生産性優先モードの画像形成動作は、原則として上述の多色画質優先モードと同様に行われるが、例えばイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像が転写ドラム21上の用紙Sに多重転写される場合において、最後の転写である黒の転写の際の状態が多色画質優先モードと異なる。
なお、グリッパ23が閉じた状態から開いた状態に移行するのは、上述のように転写部位Trに近い位置であることが好ましい。例えば第2の給紙位置Pa2においてグリッパ23による用紙Sの把持が解除され、より好ましくは、第1の給紙位置Pa1においてグリッパ23による用紙Sの把持が解除される。
したがって、この多色生産性優先モードにおいて1枚の用紙Sは転写部位Trを合計4回通過し、この4回のうち、3回目までに用紙Sが転写部位Trを通過する際には、用紙Sはグリッパ23によって転写ドラム21に把持されるが、最後の4回目に用紙Sが転写部位Trを通過する際には、用紙Sはグリッパ23によって転写ドラム21に把持されることなく通過する。なお、転写バイアス設定部85から供給される転写バイアスは、4回目に用紙Sが転写部位Trを通過する際においても維持される。なお、この多色生産性優先モードにおいて、用紙Sは回転経路53を合計3回通過する。
それに対し、多色画質優先モードとは異なり、多色生産性優先モードにおいて黒のトナー像が転写される際には、用紙Sがグリッパ23により把持されない状態のため、上述のように用紙Sは転写ドラム21の速度と感光体ドラム11の速度との両者の影響を受け、用紙Sの進行速度が転写ドラム21の周速度V2と感光体ドラム11の周速度V1との間の速度となる(図4(b)参照)。上記の例では、転写ドラム21の周速度V2は0.99であり、感光体ドラム11の周速度V1が1であるのに対して、用紙Sの進行速度は中間速となり、例えば0.995となる。
次に、図1および図5(a)を参照しつつ、図3のステップ107に示す、単色画質優先モードにおける画像形成動作について説明を行う。
この単色画質優先モードは、黒の現像器14Kのみにより感光体ドラム11上の静電潜像が現像され、転写部位Trにおける転写が黒のトナー像の転写の一度のみであることを除き、上述の多色画質優先モードと同様である。すなわち、第2の供給経路512を介して第2の給紙位置Pa2に供給されてきた用紙Sを、グリッパ23を用いて転写ドラム21に把持してからトナー像の転写を開始している。
なお、単色画質優先モードでは、露光周期を周期T1に維持して露光を行う。
次に、図1および図5(b)を参照しつつ、図3のステップ109に示す、第1単色生産性優先モードにおける画像形成動作について説明を行う。
ここで、第1単色生産性優先モードおよび第2単色生産性優先モードは、画像形成の対象となる用紙Sの進行方向長さと、予め決められた規定サイズとの比較結果に基づいて選択される(図3参照)。
そして、本実施の形態における規定サイズとは、転写ドラム21に設けられた弾性層21Bの周方向長さの半分の長さをいう。
なお、用紙Sの進行方向長さが規定サイズより長い場合に採用される第1単色生産性優先モードでは、転写ドラム21が1回転するごとに用紙Sが1枚供給され、用紙Sの進行方向長さが規定サイズ以下である場合に採用される第2単色生産性優先モードでは、転写ドラム21が1回転するごとに用紙Sが2枚以上供給される。
また、上述した単色画質優先モードは、例えば用紙Sへの画像の位置について精度が求められる場合(ハガキやフォームへの印字等)に有効である。
ここで、この第1単色生産性優先モードは、上述のように転写ドラム21に設けられた弾性層21Bの周方向長さの半分の長さである規定サイズよりも大きい用紙Sに画像形成するモードである。そして、用紙Sが互いに重なることなく、かつ転写ドラム21の露出部21Cを跨ぐことがないように用紙Sを供給するには、転写ドラム21が少なくとも1回転する毎に1枚供給することが必要である。
次に、図1および図5(c)を参照しつつ、図3のステップ110に示す、第2単色生産性優先モードにおける画像形成動作について説明を行う。
第2単色生産性優先モードの画像形成動作は、原則として上述の第1単色生産性優先モードと同様に行われるが、用紙Sの供給のタイミングが異なる。
まず、上記第1単色生産性優先モードと同様に、第2単色生産性優先モードにおいても、第1の供給経路511を経て、第1の給紙位置Pa1に用紙Sを供給する。その際、用紙Sはグリッパ23によって転写ドラム21に把持されないことから、グリッパ23に向けて用紙Sを供給する必要がない。したがって、用紙Sが露出部21Cを跨ぐことがなければ、転写ドラム21の位相に制限されることなく、用紙Sを供給することができる。そして、第2単色生産性優先モードでは、転写ドラム21に設けられた弾性層21Bの周方向長さの半分の長さである規定サイズよりも、用紙Sの進行方向長さは短いことから、第2単色生産性優先モードでは、転写ドラム21が1回転するごとに用紙Sが2枚以上供給することが可能である(図5(c)図中の(1)および(2)参照)。したがって、転写ドラム21が1回転するごとに用紙Sが1枚供給される第1単色生産性優先モードよりも、第2単色生産性優先モードの生産性は、より高くなる。
また、図6(b)に示すように、多色生産性優先モードにおいては、用紙Sは第2の供給経路512を経て供給され、転写ドラム21の周囲の回転経路53を3回通過(転写ドラム21とともに3回転)した後、排出経路52を経て定着装置30へと送られる。
よって、多色画質優先モードと多色生産性優先モードとを比較すると、多色生産性優先モードの方が、多色画質優先モードよりも転写ドラム21の周囲の回転経路53を通過する回数(転写ドラム21とともに回転する回数)が少ない。
一方で、多色画質優先モードでは、グリッパ23によって用紙Sを転写ドラム21に把持させた状態で全ての色の転写を行っていることから、多色生産性優先モードよりも、より精度よく用紙Sにおける画像の位置を制御できる。また、多色画質優先モードでは、全ての色の転写が同じ状態で行われている、すなわち、グリッパ23によって用紙Sを転写ドラム21に把持させた状態で全ての色を転写させていることから、用紙Sに重ねあわされる各色の画像の位置が互いにずれることを低減できる。
また、図6(d)に示すように、第1単色生産性優先モードと第2単色生産性優先モードとにおいては、用紙Sは第1の供給経路511を経て供給され、転写ドラム21の周囲の回転経路53を通過することなく、排出経路52を経て定着装置30へと送られる。
よって、単色画質優先モードと第1単色生産性優先モード(および第2単色生産性優先モード)とを比較すると、第1単色生産性優先モード(および第2単色生産性優先モード)の方が、転写ドラム21の周囲の回転経路53を通過する回数(転写ドラム21とともに回転する回数)が少ない。
一方で、単色画質優先モードでは、グリッパ23によって用紙Sを転写ドラム21に把持させた状態で転写を行っていることから、第1単色生産性優先モード(および第2単色生産性優先モード)よりも、より精度よく用紙Sにおける画像の位置を制御できる。
一方、第1単色生産性優先モードおよび第2単色生産性優先モード(転写ドラム21に用紙Sを把持させないモード)で、第1の供給経路511を介して第1の給紙位置Pa1に用紙Sを供給している理由は、転写部位Trに到達する前に用紙Sが転写ドラム21から剥離することや、転写部位Trで転写ドラム21と感光体ドラム11とのニップ部で紙詰まりを起こすことを回避するためである。
Claims (3)
- 画像を形成する像形成手段と、
第1の周速度で回転するように設けられ、前記像形成手段によって形成された画像を外周面に保持する像保持体と、
前記像保持体に対向して前記第1の周速度とは異なる第2の周速度で回転するように設けられ、当該像保持体との間に挟み込んだ記録材に対し当該像保持体の外周面に保持された画像を転写する転写部材と、
前記転写部材に向けて供給される記録材を、当該転写部材の外周面に保持させる保持手段と、
前記保持手段による前記転写部材への記録材の保持の可否を設定する設定手段と、
前記保持手段によって前記転写部材に保持された記録材に対し前記像保持体に保持された画像を転写する場合と、当該保持手段によって当該転写部材に保持されない記録材に対し当該像保持体に保持された画像を転写する場合とで、前記像形成手段によって前記像保持体に形成される画像の当該像保持体の回転方向の倍率を変更する変更手段と
を含む画像形成装置。 - 前記像形成手段が1枚の記録材に複数色の画像を転写するために前記像保持体に当該複数色の画像を色毎に順次形成する場合に、
前記設定手段は、前記複数色の画像のうち前記像保持体に最後に保持される最終色より前に保持される他の色の画像を記録材に転写する間は、前記保持手段によって前記転写部材に記録材を保持させるとともに、当該最終色の画像を記録材に転写する間は、前記転写部材への記録材の保持を解除させるようにし、
前記変更手段は、前記像形成手段が前記他の色の画像を当該像保持体に形成する間は、当該像保持体の回転方向に第1の倍率にて画像の形成を行わせるとともに、当該像形成手段が当該最終色の画像を当該像保持体に形成する間は、当該像保持体の回転方向に当該第1の倍率とは異なる第2の倍率にて画像の形成を行わせること
を特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 前記像形成手段が1枚の記録材に単色の画像を転写するために前記像保持体に当該単色の画像を形成する場合に、
前記設定手段は、前記単色の画像を記録材に転写する間は、前記保持手段によって前記転写部材に記録材を保持させないようにし、
前記変更手段は、前記像形成手段が前記単色の画像を当該像保持体に形成する間は、当該像保持体の回転方向に前記第2の倍率にて画像の形成を行わせること
を特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
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