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JP2010281894A - 画像形成装置、画像形成装置の画像形成方法、およびプログラム - Google Patents

画像形成装置、画像形成装置の画像形成方法、およびプログラム Download PDF

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JP2010281894A JP2009133262A JP2009133262A JP2010281894A JP 2010281894 A JP2010281894 A JP 2010281894A JP 2009133262 A JP2009133262 A JP 2009133262A JP 2009133262 A JP2009133262 A JP 2009133262A JP 2010281894 A JP2010281894 A JP 2010281894A
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崇拓 宮川
Shigeyuki Ishii
繁行 石井
Atsushi Kosako
淳 小佐古
Takashi Enami
崇史 榎並
Nobuyuki Kobayashi
伸行 小林
Natsuko Kawase
奈都子 川瀬
Takahiro Kamekura
崇寛 亀倉
Miyo Taniguchi
美代 谷口
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

【課題】間接転写方式により転写紙に転写した画像と直接転写方式により転写紙に転写した画像との間に生じる色ずれを抑えることができる画像形成装置、画像形成装置の画像形成方法、およびプログラムを提供する。
【解決手段】転写紙Pが2次転写部15から略垂直に搬送され、定着ローラ対10aのニップ部10dに到達する経路において、転写紙Pを定着ローラ対10aのニップ部10dに誘導する誘導部材11を備えることにより、転写紙Pが定着装置10に突入する際に生じるショックジターによる衝撃を軽減することができるので、画像形成ユニット12Y,12C,12Mにより形成したトナー画像と画像形成ユニット12Kにより転写紙Pに直接転写したトナー画像との間に生じる色ずれを抑えることができる。
【選択図】図3

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成装置の画像形成方法、およびプログラムに関する。
今日、電子写真方式を用いたフルカラー画像形成装置において、ブラックを直接転写方式で転写し、マゼンダ、シアン、イエローを間接転写方式で転写するといった直接転写方式と間接転写方式との混成で構成されているフルカラー画像形成装置に関する技術が既に知られている(特許文献1参照)。
しかしながら上記特許文献1に記載の発明によれば、転写紙が定着部に突入する際に発生するショックジターによる衝撃で、その際に間接転写方式により転写紙に転写している画像がぶれてしまい、直接転写方式により既に転写紙に転写されている画像との間に色ずれが生じる、という課題がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、間接転写方式により転写紙に転写した画像と直接転写方式により転写紙に転写した画像との間に生じる色ずれを抑えることができる画像形成装置、画像形成装置の画像形成方法、およびプログラムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、搬送過程の転写紙に画像を直接転写する第1画像形成ユニットと、前記転写紙にさらに転写するための画像が転写される中間転写体と、前記中間転写体に画像を転写する第2画像形成ユニットと、前記中間転写体に転写した画像を、前記転写紙にさらに転写する2次転写部と、前記転写紙の搬送経路において前記2次転写部より転写紙搬送方向下流側に配置され、前記転写紙に接して圧をかける定着位置において前記転写紙に形成した画像を定着させる定着部と、前記転写紙が前記2次転写部から前記定着位置に到達する経路において、前記転写紙を前記定着位置に誘導する誘導部材と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明は、搬送過程の転写紙に画像を直接転写する第1画像形成ユニットと、前記転写紙にさらに転写するための画像が転写される中間転写体と、前記中間転写体に画像を転写する第2画像形成ユニットと、前記中間転写体に転写した画像を、前記転写紙にさらに転写する2次転写部と、前記転写紙の搬送経路において前記2次転写部より転写紙搬送方向下流側に配置され、前記転写紙に接して圧をかける定着位置において前記転写紙に形成した画像を定着させる定着部と、前記転写紙が前記2次転写部から前記定着位置に到達する経路において、前記転写紙を前記定着位置に誘導する誘導部材と、を備え、前記誘導部材は、前記転写紙が前記2次転写部から前記定着位置に到達する経路において、前記転写紙と接触する接触面を有し、前記転写紙と前記接触面とがなす角度が変更可能に設けられている画像形成装置の画像形成方法であって、制御手段が、前記2次転写部を通過した前記転写紙の曲がり方、および前記接触面と接触した後の前記転写紙の進行方向を異ならせる所定条件に応じて前記角度の変更を制御する制御工程を有することを特徴とする。
また、本発明は、搬送過程の転写紙に画像を直接転写する第1画像形成ユニットと、前記転写紙にさらに転写するための画像が転写される中間転写体と、前記中間転写体に画像を転写する第2画像形成ユニットと、前記中間転写体に転写した画像を、前記転写紙にさらに転写する2次転写部と、前記転写紙の搬送経路において前記2次転写部より転写紙搬送方向下流側に配置され、前記転写紙に接して圧をかける定着位置において前記転写紙に形成した画像を定着させる定着部と、前記転写紙が前記2次転写部から前記定着位置に到達する経路において、前記転写紙を前記定着位置に誘導する誘導部材と、を備え、前記誘導部材は、前記転写紙が前記2次転写部から前記定着位置に到達する経路において、前記転写紙と接触する接触面を有し、前記転写紙と前記接触面とがなす角度が変更可能に設けられている画像形成装置を制御するコンピュータを、前記2次転写部を通過した前記転写紙の曲がり方、および前記接触面と接触した後の前記転写紙の進行方向を異ならせる所定条件に応じて前記角度の変更を制御する制御手段として機能させる。
本発明によれば、転写紙が定着部に突入する際に生じるショックジターによる衝撃を軽減することができるので、間接転写方式により転写紙に転写した画像と直接転写方式により転写紙に転写した画像との間に生じる色ずれを抑えることができる、という効果を奏する。
図1は、本発明の実施の一形態にかかるカラーデジタル複合機の概略構成図である。 図2は、2次転写部の構成を概略的に示す模式図である。 図3は、誘導部材の構成を概略的に示す模式図である。 図4は、誘導部材の構成を概略的に示す模式図である。 図5は、誘導部材の構成を概略的に示す模式図である。 図6は、誘導部材の構成を概略的に示す模式図である。 図7は、2次転写部から定着装置に転写紙を搬送する際の従来の問題点を説明するための図である。 図8は、2次転写部から定着装置に転写紙を搬送する際の従来の問題点を説明するための図である。 図9は、誘導部材の役割を説明するための図である。 図10は、カラーデジタル複合機のハードウェア構成を示すブロック図である。 図11は、プリンタ部のハードウェア構成を示すブロック図である。 図12は、プリンタ部の機能構成を示すブロック図である。 図13は、位置合わせ制御用パターンPTの一例を示す平面図である。 図14は、主走査ずれ量の演算例を示す図である。 図15は、副走査ずれ量の演算例を示す図である 図16は、誘導部材の役割および転写紙と接触面との角度制御を説明するための図である。 図17は、転写紙の厚さに応じて転写紙と接触面との角度を制御する処理の手順を示すフローチャートである。
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置、画像形成装置の画像形成方法、およびプログラムの最良な実施の形態を詳細に説明する。
本発明の実施の一形態を図1ないし図17に基づいて説明する。本実施の形態は、画像形成装置として、コピー機能、ファクシミリ(FAX)機能、プリント機能、スキャナ機能、および入力画像(スキャナ機能による読み取り原稿画像やプリンタあるいはFAX機能により入力された画像)を配信する機能等を複合した所謂MFP(Multi Function Peripheral)と称されるカラーデジタル複合機を適用した例である。なお、本実施の形態では、本発明の画像形成装置、画像形成装置の画像形成方法、およびプログラムを、カラーデジタル複合機に適用した例を挙げて説明するが、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。
図1は、本発明の実施の一形態にかかるカラーデジタル複合機の概略構成図である。図1に示すように、カラーデジタル複合機100は、画像読取装置であるスキャナ部200と、画像印刷装置であるプリンタ部300とで構成されている。これらのスキャナ部200とプリンタ部300とによって、エンジン制御部500(図10参照)が構成されている。本実施の形態にかかるカラーデジタル複合機100は、操作部400(図10参照)のアプリケーション切り替えキーにより、ドキュメントボックス機能、複写機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能を順次切り替えて選択することが可能となっている。ドキュメントボックス機能の選択時にはプリンタモードとなり、ファクシミリモードの選択時にはファクシミリモードとなる。
本実施の形態のカラーデジタル複合機100における特徴的な機能を有しているプリンタ部300について詳述する。カラーデジタル複合機100のプリンタ部300は、ブラック(K)の画像形成ユニット12Kを独立して設けている。ブラック(K)の画像形成ユニット12K(第1画像形成ユニット)は、ブラックの画像形成ユニット12Kにより形成したトナー画像が搬送過程の転写紙Pに直接転写されるように配置されている。より詳細には、ブラックの画像形成ユニット12Kは、後述する中間転写ベルト6に対するY,C,Mの転写構成とは独立しており、そこで作成されたブラック(K)のトナー像は中間転写ベルト6とは異なる2次転写部15により転写紙Pに直接転写される。
中間転写ベルト6(中間転写体)は、ループ状をなして略水平に延設され、ブラックの画像形成ユニット12Kによりトナー画像が直接転写された転写紙Pにさらに転写するためのトナー画像が転写される。本実施の形態では、中間転写ベルト6は、駆動ローラ17、従動ローラ18、テンションローラ19,20により支持されている。従動ローラ18に対向して中間転写ベルト6の外側には、中間転写ベルト6上の残留トナーを除去するクリーニング手段7が設けられている。
加えて、カラーデジタル複合機100のプリンタ部300は、図1に示すように、中間転写ベルト6にイエロー,シアン,マゼンタ(以下、Y、C、Mと略す)のトナー画像を転写する3つの画像形成ユニット12Y,12C,12M(第2画像形成ユニット)が、ループ状をなして略水平に延びる中間転写体としての中間転写ベルト6に沿ってベルト移動方向に直列に配置されたタンデム方式である。
各画像形成ユニット12Y,12C,12M,12Kは、プリンタ部300の本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして構成されている。それぞれの画像形成ユニット12(12Y,12C,12M,12K)は、像担持体としての感光体1(1Y,1C,1M,1K)、帯電装置2(2Y,2C,2M,2K)、トナーを潜像に供給してトナー像を形成する現像装置3(3Y,3C,3M,3K)、クリーニング装置4(4Y,4C,4M,4K)等を備えている。各画像形成ユニット12Y,12C,12Mにおいては、各感光体1Y,1C,1Mが中間転写ベルト6の下側の展張面に接するように配置されている。また、中間転写ベルト6の内側には、各感光体1Y,1C,1Mに対向して1次転写手段としての1次転写ローラ21Y,21C,21Mが設けられている。
また、カラーデジタル複合機100のプリンタ部300は、図示しないLD(Laser Diode)からレーザ光を発する各色の画像形成ユニット12(12Y,12C,12M,12K)に対応する露光装置5を備えている。スキャナ部200で読み取られた原稿、ファクシミリなどの受信データ、またはコンピュータから送信されるカラー画像情報は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に色分解され、各色の版のデータが形成され、各色の画像形成ユニット12(12Y,12C,12M,12K)の露光装置5に送られる。露光装置5のLDから発せられるレーザ光は、各画像形成ユニット12(12Y,12C,12M,12K)の各感光体1(1Y,1C,1M,1K)上に静電潜像を形成する。
なお、本実施の形態では、クリーニング装置4としてブレードタイプのものを用いたが、本発明はこれに限定される趣旨ではなく、ファーブラシローラ、磁気ブラシクリーニング方式であっても良い。また、露光装置5についてもレーザ方式に限定するものではなく、LED(Light Emitting Diode)などの方式であっても良い。
さらに、カラーデジタル複合機100のプリンタ部300は、中間転写ベルト6の幅方向左端、中央、右端に、図示しないLD走査のスキュー量検知などのための位置合わせ制御パターンPTを検出するパターン検出用センサ40を備えている。
例えば、パターン検出用センサ40として反射型の光学式センサ(正反射光センサ)を使用した場合、パターン検出用センサ40は、中間転写ベルト6に光を照射し、中間転写ベルト6上に形成した位置合わせ制御用パターンPTおよび中間転写ベルト6からの反射光を検出することで、位置ずれ量を計測するための情報を得るものである。位置合わせ制御機能は、基準色(この場合、YCMの何れか)に対するスキュー、副走査レジストずれ、主走査レジストずれ、主走査倍率誤差の計測が可能である。なお、実際の読み取りは、位置合わせ制御用パターンPTのエッジ部分を読み取っている。
なお、本実施の形態においては、パターン検出用センサ40として正反射光センサを適用するようにしたが、これに限定するものではなく、位置合わせ制御用パターンPT(図13参照)および中間転写ベルト6により拡散された光を読み取る拡散光センサユニットを適用するようにしても良い。
さらに、カラーデジタル複合機100のプリンタ部300は、略水平に延設される中間転写ベルト6に対して略垂直に交差するように配置されていて、黒色のトナー画像が転写された転写紙Pに、中間転写ベルト6に転写された複数色のトナー画像を転写する2次転写部15を備えている。本実施の形態では、ブラック(K)の画像形成ユニット12Kは、転写紙Pの略垂直搬送経路の近傍にこれに沿って配置されており、2次転写部15は略垂直搬送経路における定着装置10(後述する)の上流側のスペースを利用して配置されている。
ここで、図2を用いて、2次転写部15の概略的な構成について説明する。図2は、2次転写部の構成を概略的に示す模式図である。2次転写部15は、図2に示すように、転写紙搬送ベルト8と、該転写紙搬送ベルト8を支持する駆動ローラ25、転写手段を兼ねる従動ローラ21K、テンションローラ27、2次転写手段としての2次転写ローラ28、転写紙搬送ベルト8上を清掃するクリーニング手段9等を備えている。2次転写ローラ28は、中間転写ベルト6の駆動ローラ17に対向して配置されており、図示しない接離機構により中間転写ベルト6に対して当接または離間可能となっている。
なお、本実施の形態では、2次転写部15は、2次転写ローラ28を変位させる構成としたが、中間転写ベルト6に対して2次転写部15を当接または離間可能な構成であれば、これに限定するものではなく、従動ローラ21Kを支点として転写紙搬送ベルト8全体を変位させるようにしてもよい。
従来より、モノクロ画像形成時に、ブラックを除く色の像担持体から中間転写ベルトを離間させる構成も知られている。この方式では、中間転写ベルトのみ駆動してブラック以外の色の画像形成ユニットを駆動(空転)する必要はないが、中間転写ベルトを変位させるため張力変動の問題は避けられない。その点、2次転写ローラ28を変位させる構成、または転写紙搬送ベルト8全体を変位させる構成にした場合、中間転写ベルト6は据え置き可能(転写紙搬送ベルト8と連動しない)となるため、中間転写ベルト6の張力変動がない。すなわち、位置合わせ数の多い中間転写ベルト6を転写紙搬送ベルト8に対して接離する構成とすることもできるが、この場合、位置合わせのための位置精度が経時的に低下する虞がある。これに対して、本実施の形態では、中間転写ベルト6をYCMの各感光体1(1Y,1C,1M)に接したままの構成とすることができるため、中間転写ベルト6のローラ間の位置決め精度を高く設定できるので、ベルト寄りに対する余裕度が向上する。また、ベルト走行が安定化することにより、フルカラー時の位置ずれ(色ずれ)に対しても余裕度を向上させることができる。
また、中間転写ベルト6を支持する駆動ローラ17を図示しない手段により変位させ、中間転写ベルト6を転写紙搬送ベルト8に対して接離させる構成としても良い。この場合、転写紙Pの搬送姿勢が変化することがないので、転写紙搬送ベルト8から定着装置10(後述する)間の転写紙Pの挙動が不安定になることがない。このため、定着装置10から排出された後の転写紙Pにシワや画像の乱れが発生するのを防止することができる。さらに、2次転写部15の2次転写ローラ28および中間転写ベルト6を支持する駆動ローラ17の双方を移動させることによって、中間転写ベルト6と転写紙搬送ベルト8とを接離させる構成としても良い。
図1に戻り、カラーデジタル複合機100のプリンタ部300は、2次転写部15から略垂直に搬送される転写紙Pの搬送経路において2次転写部15よりも転写紙搬送方向下流側のスペースを利用して配置され、互いに圧接し合う加熱ローラ10bと加圧ローラ10cを備えた定着ローラ対10aのニップ部(転写紙Pに接して圧をかける定着位置)において転写紙Pに形成した画像を定着させる定着装置10を備えている。
また、カラーデジタル複合機100のプリンタ部300は、転写紙Pが2次転写部15から略垂直に搬送され、定着ローラ対10aのニップ部に到達する経路において、2次転写部15においてYCMのトナー画像が転写される転写紙Pを、定着ローラ対10aのニップ部に誘導する誘導部材11を備える。
図3〜6を用いて、誘導部材11の概略的な構成について説明する。図3〜6は、誘導部材の構成を概略的に示す模式図である。図3および図4に示すように、誘導部材11は、転写紙Pが2次転写部15から略垂直に搬送され、定着ローラ対10aのニップ部10dに到達する経路において、転写紙Pと接触する接触面11aを有し、転写紙Pと接触面11aとがなす角度を変更可能に設けられている。より詳細には、誘導部材11は、定着装置11が配置された側の端部近傍に誘導部材11を貫通して設けられた回転軸11bを基準に、図4の矢印で示す方向に移動する。これにより、誘導部材11は、転写紙Pと接触面11aとがなす角度を変更することができる。なお、回転軸11bは、DCモータ14に接続されており、DCモータ14の回転駆動により図6の矢印で示す方向に回転するものとする。
なお、本実施の形態では、2次転写部15から略垂直に搬送される転写紙Pの搬送経路に接触面11aを有する誘導部材11を用いているが、2次転写部15においてYCMのトナー画像が転写される転写紙Pが2次転写部15から定着ローラ対10aのニップ部10dに到達する経路において、転写紙Pを定着ローラ対10aのニップ部10dに誘導するものであれば、これに限定するものではない。
さらに、カラーデジタル複合機100のプリンタ部300は、転写紙Pと接触面11aとがなす角度を変更する際に基準となる位置である誘導部材11のホームポジション(HP)を検知するホーミングセンサ13を備えている。
ここで、図7〜9を用いて、2次転写部15から定着装置10に転写紙Pを搬送する際の従来の問題点および誘導部材11の役割について説明する。図7および図8は、2次転写部から定着装置に転写紙を搬送する際の従来の問題点を説明するための図である。図9は、誘導部材の役割を説明するための図である。
従来、図7および図8に示すように、2次転写部15においてYCMのトナー画像が転写された転写紙Pがニップ部10dに到達する際に、転写紙Pが定着ローラ対10aのニップ部10dに対してずれた場合、転写紙Pが加圧ローラ10c(または加熱ローラ10b)に一度ぶつかり、その衝撃(以下、ショックジターとする)が転写紙Pに伝わっていた。ショックジターが転写紙Pに伝わると、このときに2次転写部15において転写紙Pに転写されているYCMのトナー画像(画像形成ユニット12Y,12C,12Mにより中間転写ベルト6に転写された画像)と、この時点ですでに転写されているKのトナー画像(画像形成ユニット12Kにより転写紙Pに直接転写された画像)との間にずれが生じる。
一方、本実施の形態では、図9に示すように、2次転写部15においてYCMのトナー画像が転写された転写紙Pがニップ部10dに到達する際に、転写紙Pがニップ部10dに対してずれた場合、転写紙Pが誘導部材11の接触面11aに接触して当該転写紙Pがニップ部10dに誘導されることにより、転写紙Pはニップ部10dからずれることなく定着ローラ対10aに到達することが可能になる。これにより、ショックジターの発生を軽減または防止することができるので、2次転写部15において転写紙Pに転写されているYCMのトナー画像と、この時点ですでに転写されているKのトナー画像との間にずれを抑えることができる。
図1に戻り、カラーデジタル複合機100のプリンタ部300の下部には、転写紙サイズが異なる給紙トレイ22,23が設けられており、各給紙トレイ22,23から図示しない給紙手段により給紙された転写紙Pは、図示しない搬送手段により搬送されたレジストローラ対24に達し、ここでスキューを修正された後にレジストローラ対24により所定のタイミングで、感光体1Kと転写紙搬送ベルト8の転写部位へ搬送される。
さらに、カラーデジタル複合機100のプリンタ部300は、中間転写ベルト6の上部に、トナーバンク32を備えている。トナーバンク32は、トナータンク32K,32Y,32C,32Mから構成され、これらのトナータンクはトナー補給パイプ33K,33Y,33C,33Mにより各現像装置3(3Y,3C,3M,3K)に接続されている。ブラックの画像形成ユニット12Kは、YCMの画像形成ユニット12(12Y,12C,12M)から独立して配置されているので、ブラックの作像工程にYCMの逆転写トナーが混入することがない。このため、感光体1Kより回収されたトナーは、図示しないブラックトナー回収経路でブラックの現像装置3Kへ運ばれ、再利用される。なお、前記ブラックトナー回収経路の途中において、紙粉除去を行う装置や、トナーを廃棄する経路に切替え可能な装置を設けても良い。
次に、図10を用いて、カラーデジタル複合機100のハードウェア構成を説明する。図10は、カラーデジタル複合機のハードウェア構成を示すブロック図である。図10に示すように、カラーデジタル複合機100は、コントローラ110とプリンタ部300およびスキャナ部200とをPCI(Peripheral Component Interconnect)バスで接続した構成となる。コントローラ110は、カラーデジタル複合機100全体の制御と描画、通信、操作部400からの入力を制御するコントローラである。なお、プリンタ部300またはスキャナ部200には、誤差拡散やガンマ変換などの画像処理部分が含まれる。操作部400は、スキャナ部200で読み取られた原稿の原稿画像情報等をLCD(Liquid Crystal Display)に表示するとともに操作者からの入力を、タッチパネルを介して受け付ける操作表示部400aと、操作者からのキー入力を受け付けるキーボード部400bとを有している。
本実施の形態にかかるカラーデジタル複合機100は、操作部400のアプリケーション切り替えキーにより、ドキュメントボックス機能、コピー機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能を順次切り替えて選択することが可能となっている。ドキュメントボックス機能の選択時にはドキュメントボックスモードとなり、コピー機能の選択時にはコピーモードとなり、プリンタ機能の選択時にはプリンタモードとなり、ファクシミリ機能の選択時にはファクシミリモードとなる。
コントローラ110は、コンピュータの主要部であるCPU(Central Processing Unit)101と、システムメモリ(MEM−P)102と、ノースブリッジ(NB)103と、サウスブリッジ(SB)104と、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)106と、記憶部であるローカルメモリ(MEM−C)107と、記憶部であるハードディスクドライブ(HDD)108とを有し、NB103とASIC106との間をAGP(Accelerated Graphics Port)バス105で接続した構成となる。また、MEM−P102は、ROM(Read Only Memory)102aと、RAM(Random Access Memory)102bとをさらに有する。
CPU101は、カラーデジタル複合機100の全体制御を行うものであり、NB103、MEM−P102、およびSB104からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。
NB103は、CPU101とMEM−P102、SB104、AGPバス105とを接続するためのブリッジであり、MEM−P102に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、PCIマスタ、およびAGPターゲットを有する。
MEM−P102は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いるシステムメモリであり、ROM102aとRAM102bとからなる。ROM102aは、CPU101の動作を制御するプログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、RAM102bは、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。
SB104は、NB103とPCIデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このSB104は、PCIバスを介してNB103と接続されており、このPCIバスには、ネットワークインターフェース(I/F)部150なども接続される。
ASIC106は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのIC(Integrated Circuit)であり、AGPバス105、PCIバス、HDD108、およびMEM−C107をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。このASIC106は、PCIターゲットおよびAGPマスタと、ASIC106の中核をなすアービタ(ARB)と、MEM−C107を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジックなどにより画像データの回転などを行う複数のDMAC(Direct Memory Access Controller)と、プリンタ部300やスキャナ部200との間でPCIバスを介してデータ転送を行うPCIユニットとからなる。このASIC106には、PCIバスを介してFCU(Fax Control Unit)120、USB(Universal Serial Bus)130、IEEE1394(the Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394)インターフェース140、ネットワークI/F150が接続される。
MEM−C107は、コピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、HDD108は、画像データの蓄積、CPU101の動作を制御するプログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。
AGPバス105は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレータカード用のバスインターフェースであり、MEM−P102に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレータカードを高速にするものである。
なお、本実施の形態のカラーデジタル複合機100で実行されるプログラムは、ROM等に予め組み込まれて提供される。本実施の形態のカラーデジタル複合機100で実行されるプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでCD(Compact Disc)−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
さらに、本実施の形態のカラーデジタル複合機100で実行されるプログラムを、ネットワークI/F150を介して、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施の形態のカラーデジタル複合機100で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
図11は、プリンタ部300のハードウェア構成を示すブロック図である。図11に示すように、プリンタ部300の制御系は、CPU301、RAM302、ROM303、I/O制御部304、転写駆動モータI/F306a、ドライバ307a、転写駆動モータI/F306b、ドライバ307b、DCモータI/F306c、およびドライバ307cを備えて構成される。
上記CPU301は、コントローラ110から入力される画像データの受信および制御コマンドの送受信制御をはじめ、プリンタ部300全体の制御を行っている。
また、ワーク用として用いるRAM301およびプログラムを記憶するROM303、I/O制御部304は、バス309を介して相互に接続され、CPU301からの指示によりデータのリード/ライト処理および接離機構などの各負荷305を駆動するモータ、クラッチ、ソレノイド、センサなどの各種の動作を実行する。さらに、ワーク用として用いるRAM301およびプログラムを記憶するROM303、I/O制御部304は、ホーミングセンサ13によるホームポジションの検知結果の取得動作を実行する。
転写駆動モータI/F306aは、CPU301からの駆動指令により、ドライバ307aに対して駆動パルス信号の駆動周波数を指令する指令信号を出力する。この周波数に応じて転写駆動モータM1が回転駆動される。この回転駆動によって、図2に示す駆動ローラ17が回転駆動される。同じく、転写駆動モータI/F306bは、CPU301からの駆動信号により、ドライバ307bに対して駆動パルス信号の駆動周波数を指令する指令信号を出力する。この周波数に応じて転写駆動モータM2が回転駆動される。この回転駆動によって、図2に示す駆動ローラ25が回転駆動される。さらに、DCモータI/F306cは、CPU301からの駆動信号により、ドライバ307cに対して駆動パルス信号の駆動周波数を指令する指令信号を出力する。この周波数に応じてDCモータ14が回転駆動される。この回転駆動によって、図5および図6に示す回転軸11bが回転駆動される。
また、RAM302は、ROM303に記憶されているプログラムを実行する際のワークエリアとして使用される。このRAM302は揮発性メモリのため、振幅・位相値など次のベルト駆動で使用するパラメータに関しては、図示しないEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)などの不揮発性メモリに記憶しておき、電源オン時もしくは駆動モータ17の駆動時にsin関数もしくは近似式を用いて、ベルト一周分のデータをRAM302上に展開する。
本実施の形態のプリンタ部300で実行されるプログラムは、後述する各部(印刷制御部51、位置合わせ制御部52、間接転写制御部53、直接転写制御部54、2次転写制御部55、誘導制御部56など(図12参照))を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはCPU301が上記ROM303からプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、印刷制御部51、位置合わせ制御部52、間接転写制御部53、直接転写制御部54、2次転写制御部55、誘導制御部56などが主記憶装置上に生成されるようになっている。
図12は、プリンタ部の機能構成を示すブロック図である。図12に示す機能ブロックは、本実施の形態におけるプログラムを実行することによって実現する機能または手段を示すものである。プリンタ部300は、CPU301がプログラムに従って動作することにより、印刷制御部51と、位置合わせ制御部52と、間接転写制御部53と、直接転写制御部54と、2次転写制御部55と、誘導制御部56とを備えている。
印刷制御部51は、フルカラー印刷やモノクロ印刷を実行するためにシステム全体(位置合わせ制御部52、間接転写制御部53、直接転写制御部54、2次転写制御部55、誘導制御部56など)を制御する。
間接転写制御部53は、フルカラー印刷時に、Y,C,M色の画像形成ユニット12(12Y、12C、12M)や中間転写ベルト6を制御し、転写紙Pに転写するための画像を形成する。より詳細には、間接転写制御部53の制御によって、画像形成ユニット12(12Y、12C、12M)の各感光体1(1Y、1C、1M)で形成されたY,M,Cのトナー画像が、間接転写方式によって中間転写ベルト6上で重ね合わせられる。また、2次転写制御部55は、2次転写部15の2次転写ローラ28を制御し、フルカラー印刷のときには、転写紙Pに転写可能な位置まで中間転写ベルト6に接近させる。これにより、間接転写方式によって中間転写ベルト6上で重ね合わせられたY,M,Cのトナー画像が、2次転写部15の2次転写ローラ28の地点で転写紙Pに転写される。
加えて、間接転写制御部53は、Y,C,M色の画像形成ユニット12(12Y、12C、12M)や中間転写ベルト6を制御し、位置合わせ制御部52における位置合わせ制御のための位置合わせ制御用パターンPT(図13参照)の画像を中間転写ベルト6上に形成する。なお、2次転写制御部55は、2次転写部15の2次転写ローラ28を制御し、位置合わせ制御のためのパターン画像形成時には転写紙PにY,M,Cのトナー画像を転写する必要がないため、中間転写ベルト6から離間させる。
直接転写制御部54は、フルカラー印刷およびモノクロ印刷時に、K色の画像形成ユニット12Kを制御して、転写紙Pに転写するための画像を形成する。より詳細には、直接転写制御部54の制御によって、K色の画像形成ユニット12Kの感光体1KでKのトナー画像が形成される。また、2次転写制御部55は、2次転写部15の2次転写ローラ28を制御し、モノクロ印刷時には転写紙PにY,M,Cのトナー画像を転写する必要がないため、中間転写ベルト6から離間させる。これにより、形成されたKのトナー画像が、直接転写方式で2次転写部15の2次転写ローラ28の地点で転写紙Pに転写される。なお、上述したように、フルカラー印刷時には、2次転写制御部55は、2次転写部15の2次転写ローラ28を制御し、転写紙Pに転写可能な位置まで中間転写ベルト6に接近させる。
位置合わせ制御部52は、間接転写制御部53によってY,C,M色の画像形成ユニット12(12Y、12C、12M)で形成されて中間転写ベルト6上で重ね合わせられる各色画像の位置ずれ(色ずれ)を検知して、補正量を演算する。位置合わせ制御は、各色のずれ量を検知するために、図13に示すような位置合わせ制御用パターンPTを中間転写ベルト6上に形成する。図13は、位置合わせ制御用パターンPTの一例を示す平面図である。図13に示すように、位置合わせ制御用パターンPTは、3本の平行なパターンと、3本の斜め線のパターンを副走査方向に一定間隔に配置したものである。このような位置合わせ制御用パターンPTは、中間転写ベルト6の移動方向に沿って繰り返し形成される。ここで位置合わせ制御用パターンPTを形成する3本のパターンは、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)の3色で形成するものとする。位置合わせ制御用パターンPTは、サンプル数を多くして誤差による影響を減らすために、図13に示すようにパターン検出用センサ40の位置にあわせて複数出力される。
位置合わせ制御部52における補正量の演算手法および位置合わせ制御手法は、従来から多く提案されている。ここで、位置ずれ量の演算の一例について図14および図15を参照して説明する。図14は主走査ずれ量の演算例を示し、図15は副走査ずれ量の演算例を示すものである。図14に示されているように、主走査ずれ量の演算は、各色の横線と斜め線の長さ(ΔSc,ΔSy,ΔSm)をCPU101のタイマで計測し、時間を長さに変換し、各々の長さを比較することにより行う。一方、図15に示されているように、副走査ずれ量の演算は、基準色(ここではC)からの長さ(ΔFy,ΔFm)をCPU101のタイマで計測し、時間を長さに変換し、理想の長さと比較することにより行う。以上のようにして各色の理想の距離からのずれ量を求め、Y,C,M色の画像形成ユニット12(12Y、12C、12M)にフィードバックして位置ずれ(色ずれ)を補正する。
誘導制御部56は、印刷制御部51がコントローラ110からの印刷の要求を受けると、転写紙Pの厚さ、転写紙Pの種類、転写紙Pの搬送速度、カラーデジタル複合機100内の湿度、カラーデジタル複合機100内の温度など、2次転写部15を通過した転写紙Pの曲がり方、および接触面11aと接触した後の転写紙Pの進行方向を異ならせる所定条件に応じて、転写紙Pと接触面11aとがなす角度の変更を制御するものである。2次転写部15を通過した後の転写紙Pの曲がり方は、転写紙Pの硬さや転写紙Pの搬送速度によって異なる。さらに、誘導部材11と接触した後の転写紙Pの進行方向は、転写紙Pの硬さ、転写紙Pと接触面11aとの摩擦などによって異なる。そこで、誘導制御部56は、所定条件により転写紙Pの曲がり方および転写紙Pの進行方向が異なる場合には、所定条件に応じて転写紙Pと接触面11aとがなす角度の変更を制御する。
図16は、誘導部材の役割および転写紙と接触面との角度制御を説明するための図である。誘導制御部56は、転写紙Pが厚紙である場合、転写紙Pの硬さが硬いため、接触面11aの定着ローラ対10a側の端部が転写紙Pに接触する角度(図9に示す)で転写紙Pをニップ部10dに導かなくても、転写紙Pを定着ローラ対10aのニップ部10dに導くことができる。そこで、誘導制御部56は、転写紙Pの硬さが硬い場合、図16の矢印で示す方向に誘導部材11を移動させることにより、転写紙Pと接触面11aとが接触する接触部1600における転写紙Pと接触面11aとの角度を浅くする。これにより、転写紙Pと定着ローラ対10aの接触によるショックジターの発生を防止するとともに、誘導部材11と転写紙Pの接触による衝撃も小さくすることができる。
一方、誘導制御部56は、転写紙Pが薄紙である場合、転写紙Pの硬さが柔らかいため、接触面11aの定着ローラ対10a側の端部が転写紙Pに接触する角度(図9に示す)で転写紙Pをニップ部10dに導かなければ、転写紙Pを定着ローラ対10aのニップ部10dに導くことができない。そこで、誘導制御部56は、転写紙Pの硬さが柔らかい場合、図16の矢印で示す方向とは反対方向に誘導部材11を移動させることにより、接触部1600における転写紙Pと接触面11aとの角度を深くする。これにより、接触面11aの定着ローラ対10a側の端部が転写紙Pに接触する角度(図9に示す)で転写紙Pをニップ部10dに導くことができるので、転写紙Pと定着ローラ対10aの接触によるショックジターの発生を防止することができる。
誘導制御部56は、転写紙Pの種類、転写紙Pの搬送速度、カラーデジタル複合機100内の湿度、カラーデジタル複合機100内の温度などの所定条件についても、転写紙Pの厚さに応じて角度制御を行う場合と同様に、転写紙Pと接触面11aとの角度を制御するものとする。例えば、誘導制御部56は、転写紙Pの種類が硬い紙である場合、転写紙Pと接触面11aとの角度を浅くし、転写紙Pの種類が柔らかい紙である場合、転写紙Pと接触面11aとの角度を深くする。また、誘導制御部56は、転写紙Pの搬送速度が速い場合、転写紙Pと接触面11aとの角度を浅くし、転写紙Pの搬送速度が遅い場合、転写紙Pと接触面11aとの角度を深くする。また、誘導制御部56は、カラーデジタル複合機100内の湿度が高い場合、転写紙Pと接触面11aとの角度を深くし、カラーデジタル複合機100内の湿度が低い場合、転写紙Pと接触面11aとの角度を浅くする。さらに、誘導制御部56は、カラーデジタル複合機100内の温度が高い場合、転写紙Pと接触面11aとの角度を深くし、カラーデジタル複合機100内の温度が低い場合、転写紙Pと接触面11aとの角度を浅くする。このように、転写紙Pの厚さ、転写紙Pの種類、転写紙Pの搬送速度、カラーデジタル複合機100内の湿度、カラーデジタル複合機100内の温度などの所定条件に応じて転写紙Pと接触面11aとの角度を制御することにより、ショックジターを発生させることなく、転写紙Pをニップ部10dに導くことができる。なお、転写紙Pの厚さ、転写紙Pの種類、転写紙Pの搬送速度、カラーデジタル複合機100内の湿度、カラーデジタル複合機100内の温度などの組み合わせに応じて転写紙Pと接触面11aとの角度を制御しても良い。
ここで、図17を用いて、転写紙Pの厚さに応じて転写紙Pと接触面11aとの角度を制御する処理の手順について説明する。図17は、転写紙の厚さに応じて転写紙と接触面との角度を制御する処理の手順を示すフローチャートである。
誘導制御部56は、印刷制御部51がコントローラ110からの印刷の要求を受けると、給紙トレイ22,23からプリンタ部300に搬送された転写紙Pの厚さを取得する(ステップS1701)。なお、転写紙Pの厚さは、給紙トレイ22,23ごとに予め設定されているものとする。
次に、誘導制御部56は、取得した転写紙Pの厚さに従って、転写紙Pと接触面11aとがなす角度を変更するかを判断する(ステップS1702)。本実施の形態では、転写紙Pの厚さと、転写紙Pの厚さに応じた転写紙Pと接触面11aとがなす角度と、を対応付けたテーブルが予めROM303などの記憶手段に記憶されているものとする。現在の転写紙Pと接触面11aとがなす角度には、フラグが立てられており、誘導制御部56は、取得した転写紙Pの厚さと対応付けられた角度と、フラグが立てられた角度とが同じであるかを判断する。そして、取得した転写紙Pの厚さと対応付けられた角度と、フラグが立てられた角度とが同じである場合、誘導制御部56は、角度を変更しないと判断する(ステップS1702:No)。
一方、誘導制御部56は、角度を変更すると判断した場合(ステップS1702:Yes)、取得した転写紙の厚さと対応付けられた角度を、転写紙Pと接触面11aとがなす角度に決定する(ステップS1703)。そして、誘導制御部56は、ホーミングセンサ13により誘導部材11がホームポジションに移動したことが確認されると(ステップS1704)、転写紙Pと接触面11aとがなす角度が、決定した角度になるようにDCモータ14を回転駆動させて回転軸11bを回転させることにより、誘導部材11を移動させる(ステップS1705)。
なお、図17においては、転写紙Pの厚さに応じて転写紙Pと接触面11aとがなす角度を制御する例について説明したが、転写紙Pの種類、転写紙Pの搬送速度、カラーデジタル複合機100内の湿度、カラーデジタル複合機100内の温度などに応じて転写紙Pと接触面11aとがなす角度を制御する場合も同様である。
このように本実施の形態にかかるカラーデジタル複合機100によれば、転写紙Pが2次転写部15から略垂直に搬送され、ニップ部10dに到達する経路において、転写紙Pを定着ローラ対10aのニップ部10dに誘導する誘導部材11を備えることにより、転写紙Pが定着装置10に突入する際に生じるショックジターによる衝撃を軽減することができるので、画像形成ユニット12Y,12C,12Mにより形成したトナー画像と画像形成ユニット12Kにより転写紙Pに直接転写したトナー画像との間に生じる色ずれを抑えることができる。
なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
6 中間転写ベルト
10 定着装置
10a 定着ローラ対
10b 加熱ローラ
10c 加圧ローラ
10d ニップ部
11 誘導部材
11a 接触面
12K,12Y,12C,12M 画像形成ユニット
15 2次転写部
100 カラーデジタル複合機
P 転写紙
特開2008−090092号公報

Claims (11)

  1. 搬送過程の転写紙に画像を直接転写する第1画像形成ユニットと、
    前記転写紙にさらに転写するための画像が転写される中間転写体と、
    前記中間転写体に画像を転写する第2画像形成ユニットと、
    前記中間転写体に転写した画像を、前記転写紙にさらに転写する2次転写部と、
    前記転写紙の搬送経路において前記2次転写部より転写紙搬送方向下流側に配置され、前記転写紙に接して圧をかける定着位置において前記転写紙に形成した画像を定着させる定着部と、
    前記転写紙が前記2次転写部から前記定着位置に到達する経路において、前記転写紙を前記定着位置に誘導する誘導部材と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記誘導部材は、前記転写紙が前記2次転写部から前記定着位置に到達する経路において、前記転写紙と接触する接触面を有し、前記転写紙と前記接触面とがなす角度が変更可能に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記2次転写部を通過した前記転写紙の曲がり方、および前記接触面と接触した後の前記転写紙の進行方向を異ならせる所定条件に応じて前記角度の変更を制御する制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記所定条件は、前記転写紙の厚さであることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記所定条件は、前記転写紙の種類であることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  6. 前記所定条件は、前記転写紙の搬送速度であることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  7. 前記所定条件は、自装置内の湿度であることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  8. 前記所定条件は、自装置内の温度であることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  9. 前記制御手段は、請求項4から8に記載の前記所定条件の組合せに応じて前記角度の変更を制御することを特徴とする請求項4から8のいずれか一に記載の画像形成装置。
  10. 搬送過程の転写紙に画像を直接転写する第1画像形成ユニットと、前記転写紙にさらに転写するための画像が転写される中間転写体と、前記中間転写体に画像を転写する第2画像形成ユニットと、前記中間転写体に転写した画像を、前記転写紙にさらに転写する2次転写部と、前記転写紙の搬送経路において前記2次転写部より転写紙搬送方向下流側に配置され、前記転写紙に接して圧をかける定着位置において前記転写紙に形成した画像を定着させる定着部と、前記転写紙が前記2次転写部から前記定着位置に到達する経路において、前記転写紙を前記定着位置に誘導する誘導部材と、を備え、前記誘導部材は、前記転写紙が前記2次転写部から前記定着位置に到達する経路において、前記転写紙と接触する接触面を有し、前記転写紙と前記接触面とがなす角度が変更可能に設けられている画像形成装置の画像形成方法であって、
    制御手段が、前記2次転写部を通過した前記転写紙の曲がり方、および前記接触面と接触した後の前記転写紙の進行方向を異ならせる所定条件に応じて前記角度の変更を制御する制御工程を有することを特徴とする画像形成装置の画像形成方法。
  11. 搬送過程の転写紙に画像を直接転写する第1画像形成ユニットと、前記転写紙にさらに転写するための画像が転写される中間転写体と、前記中間転写体に画像を転写する第2画像形成ユニットと、前記中間転写体に転写した画像を、前記転写紙にさらに転写する2次転写部と、前記転写紙の搬送経路において前記2次転写部より転写紙搬送方向下流側に配置され、前記転写紙に接して圧をかける定着位置において前記転写紙に形成した画像を定着させる定着部と、前記転写紙が前記2次転写部から前記定着位置に到達する経路において、前記転写紙を前記定着位置に誘導する誘導部材と、を備え、前記誘導部材は、前記転写紙が前記2次転写部から前記定着位置に到達する経路において、前記転写紙と接触する接触面を有し、前記転写紙と前記接触面とがなす角度が変更可能に設けられている画像形成装置を制御するコンピュータを、
    前記2次転写部を通過した前記転写紙の曲がり方、および前記接触面と接触した後の前記転写紙の進行方向を異ならせる所定条件に応じて前記角度の変更を制御する制御手段として機能させるためのプログラム。
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