JP2000276008A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷データのドットの割合に変化が生じて
も、転写像の乱れを引き起こすことのない画像形成装置
を提供する。 【解決手段】 印刷データに基づいて感光ドラム１に光
を照射することにより感光ドラム１表面に静電潜像を形
成する光学ユニット３と、感光ドラム１表面にトナーを
付着させて静電潜像を可視像化する現像器４と、転写搬
送ベルト２３と、この転写搬送ベルト２３を駆動するモ
ータ２５とを有し、転写搬送ベルト２３により記録用紙
Ｐを搬送しつつ感光ドラム１表面のトナーによる可視像
を記録用紙Ｐに転写させる転写装置５とを有する画像形
成装置であって、記録用紙Ｐの所定領域における印刷ド
ットの割合を算出し、算出された印刷ドットの割合に基
づいて、モータ２５を制御することにより、転写搬送ベ
ルト２３による記録用紙Ｐの搬送速度を可変させるＣＰ
Ｕ３１とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、プリンタや複写
機などに備えられる画像形成装置に関し、特に電子写真
式の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、プリンタや複写機などに備え
られて、電子写真方式によって印刷を行う画像形成装置
が普及している。この画像形成装置においては、感光ド
ラムの表面を帯電器により帯電させ、光を照射すること
により静電潜像を形成し、静電潜像にトナーを付着させ
可視像化する。

【０００３】そして、転写搬送装置により記録用紙を搬
送し、感光ドラムの表面に付着したトナーによる可視像
を記録用紙に転写する。この場合、記録用紙を感光ドラ
ムに密着させ、記録用紙の裏側からトナーの帯電極性と
反対極性の帯電を行うことにより、トナーが記録用紙に
転写される。そして、定着器によって記録用紙に熱と圧
力を加えることによりトナーを溶かし、トナーによる可
視像を記録用紙に定着させる。

【０００４】上記転写搬送装置には、たとえば無端状の
搬送ベルトを２つのローラに掛け回した構成のものが用
いられ、上記搬送ベルトの内側には、搬送ベルトに電位
を供給するための電位供給ローラが備えられている。

【０００５】この電位供給ローラにより搬送ベルトに電
荷が与えられ、この電荷による静電気により記録用紙は
搬送ベルトに吸着される。一方、感光ドラムにも電荷が
与えられているため、この電荷による静電気により記録
用紙は感光ドラムに吸着される。この場合、搬送ベルト
の吸着力が感光ドラムのそれよりもやや大きいと、トナ
ーが感光ドラムからスムーズに剥離し、記録用紙は良好
に搬送される。

【０００６】ここで、画像形成装置がプリンタに備えら
れている場合、接続されたパーソナルコンピュータなど
から印刷データが送られる。この印刷データはプリンタ
内でビットマップデータに変換されるが、記録用紙の所
定領域における印刷すべき、すなわちトナーを付着させ
るべきドットの割合（以下「印刷ドット率」という）が
小さくなると、感光ドラムの吸着力が搬送ベルトのそれ
よりも逆に大きくなる場合がある。そのため、記録用紙
および搬送ベルトが感光ドラムに引っ張られ、結果的に
印字がにじんだり、記録用紙がスキューしたりし、転写
像の乱れを引き起こす場合があった。

【０００７】

【発明の開示】本願発明は、上記した事情のもとで考え
出されたものであって、印刷データに基づく印刷ドット
率に変化が生じても、転写像の乱れを引き起こすことの
ない画像形成装置を提供することを、その課題とする。

【０００８】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。

【０００９】本願発明の第１の側面によれば、印刷デー
タに基づいて感光体に光を照射することにより感光体表
面に静電潜像を形成する露光手段と、感光体表面にトナ
ーを付着させて静電潜像を可視像化する現像手段と、転
写搬送ベルトと、この転写搬送ベルトを駆動する駆動装
置とを有し、転写搬送ベルトにより記録用紙を搬送しつ
つ感光体表面のトナーによる可視像を記録用紙に転写さ
せる転写手段とを有する画像形成装置であって、記録用
紙の所定領域における印刷ドットの割合を算出する算出
手段と、算出手段によって算出された印刷ドットの割合
に基づいて、駆動装置を制御することにより、転写搬送
ベルトによる記録用紙の搬送速度を可変させる速度制御
手段とを備えたことを特徴とする、画像形成装置が提供
される。

【００１０】ここで、「印刷ドットの割合」とは、たと
えば、Ａ４用紙１枚分の全領域をドットに表した場合の
全ドット数に対する印刷すべき、すなわちトナーを付着
させるべきドット数の割合をいう。

【００１１】好ましい実施の形態によれば、転写手段
は、前記感光体の側方位置にて、略鉛直方向に延びるよ
うに配置される。

【００１２】他の好ましい実施の形態によれば、算出手
段により印刷ドットの割合を算出される前記所定領域
は、前記感光体と前記転写搬送ベルトとの接触幅である
ニップ幅にほぼ相当する領域である。

【００１３】他の好ましい実施の形態によれば、搬送ベ
ルトは、ゴム状弾性体からなる。

【００１４】他の好ましい実施の形態によれば、搬送ベ
ルトは、透明なシート体からなる。

【００１５】他の好ましい実施の形態によれば、搬送ベ
ルトは、半導電性を有する。

【００１６】本願発明によれば、記録用紙の所定領域に
おける印刷ドットの割合を算出し、その印刷ドットの割
合に基づいて、転写搬送ベルトによる記録用紙の搬送速
度を可変する。そのため、たとえば、従来の構成では、
印刷ドットの割合が低い場合に、感光ドラムの吸着力が
搬送ベルトのそれよりも大きくなり、記録用紙および搬
送ベルトが感光ドラムに引っ張られ、転写像の乱れを引
き起こしていたが、本願では、印刷ドットの割合が低い
場合に、搬送ベルトの搬送速度を速くし、すなわち、記
録用紙の搬送速度を速くするので、転写像の乱れを抑え
ることができる。

【００１７】本願発明のその他の特徴および利点は、添
付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より
明らかとなろう。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態を、添付図面を参照して具体的に説明する。

【００１９】＜第１実施形態＞図１は、本願の第１実施
形態に係る画像形成装置を備えたプリンタの内部構成を
示す図であり、このプリンタは、感光ドラム１と、感光
ドラム１の表面を帯電させる帯電器２と、光を照射する
ことにより静電潜像を形成する光学ユニット３と、静電
潜像にトナーを付着させ可視像化する現像器４と、記録
用紙Ｐを搬送しつつ感光ドラム１の表面に付着したトナ
ーによる可視像を記録用紙Ｐに転写させるための転写装
置５と、転写後に感光ドラム１の表面に残留したトナー
を除去するためのクリーナ７と、感光ドラム１の表面に
残留した静電気を除電するための除電器８と、記録用紙
Ｐにトナーによる可視像を定着させるための定着器９と
を備えている。

【００２０】光学ユニット３は、レーザー光を感光ドラ
ム１に照射するための周知のものであり、図２に示すよ
うに、半導体レーザー１４、ポリゴンミラー１５、焦点
レンズ１６、および反射ミラー１７などから構成されて
いる。なお、光学ユニット３には、上記レーザー方式に
代わり、極小のＬＥＤ（発光ダイオード）を所定間隔で
複数並べたＬＥＤアレイを用いたＬＥＤ方式などが採用
されてもよい。

【００２１】現像器４の内部には、マグネットロール１
１と、トナー攪拌ローラ１２とが設置されている。

【００２２】転写装置５は、２つのローラ２１，２２を
有し、両ローラ２１，２２には、無端状の転写搬送ベル
ト２３が掛け回されており、転写搬送ベルト２３の一部
が上記感光ドラム１に接触する位置に、転写搬送ベルト
２３に電位を供給するための電位供給ローラ２４が配置
されている。

【００２３】両ローラ２１，２２のうち、記録用紙Ｐの
搬送方向（図中Ｔ参照）に対して下流側のローラ２１は
駆動ローラとされ、ローラ２１は、それに接続されたモ
ータ２５によって回動駆動される。モータ２５は、それ
に接続されたモータ駆動部２６によって、オン、オフさ
れるとともにその回転数が制御される。一方、上流側の
ローラ２２は従動ローラとされ、回転自在に支持されて
いる。

【００２４】転写搬送ベルト２３は、スキュー補正が容
易であるといった記録用紙Ｐの搬送性の観点からゴムな
どの弾性体によって形成される。なお、転写搬送ベルト
２３は、たとえば体積抵抗（ベルトの厚み方向の抵抗）
が１０⁶ 〜１０⁹ Ωｍ程度の半導電性を有するベルトが
用いられてもよい。この半導電性を有するベルトを用い
ることにより、たとえば絶縁性のベルトに比べ、転写し
た際に、転写搬送ベルト２３に与えられた電荷をフレー
ムグランドに流すことができるので、除電器８を省略で
きるといった利点がある。さらに、転写搬送ベルト２３
は、本プリンタがたとえばカラープリンタの場合、色重
ねが容易な、たとえばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラ
ート）からなる透明なシート状のフィルムから構成され
てもよい。

【００２５】電位供給ローラ２４には、高電圧を発生さ
せるための高圧電源２７が接続されている。

【００２６】上記光学ユニット３の半導体レーザー１４
には、露光制御部２８が接続されており、露光制御部２
８には、印刷ドットカウント部２９およびインターフェ
ース３０が接続されている。インターフェース３０に
は、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２およびＲＡＭ３３がバスラ
インを通じて接続されている。

【００２７】ＣＰＵ３１は、このプリンタの動作を統括
的に制御するためのものであり、たとえば、外部に接続
されたパーソナルコンピューターからの指令に基づい
て、各部を動作させ、記録用紙Ｐに印刷データを印刷さ
せる。

【００２８】ＲＯＭ３２は、このプリンタの動作プログ
ラムや各種の文字、マークのビットマップデータなどを
記憶している。

【００２９】ＲＡＭ３３は、ＣＰＵ３１にワークエリア
を提供するものであり、たとえば、外部のパーソナルコ
ンピュータから送られる印刷データをビットマップデー
タの形で記憶する。

【００３０】露光制御部２８は、ＲＡＭ３３から送られ
るビットマップデータを半導体レーザー１４のオン、オ
フ信号に変換し、半導体レーザー１４に対して上記オ
ン、オフ信号を与えるものである。

【００３１】印刷ドットカウント部２９は、記録用紙Ｐ
の所定領域、たとえばＡ４用紙１枚分の領域における印
刷されるべきドット数をカウントするものであり、カウ
ントされた値はＣＰＵ３１に与えられる。

【００３２】モータ駆動部２６は、上記したＣＰＵ３１
に接続され、ＣＰＵ３１からの指令信号によって制御さ
れる。そのため、モータ２５は、ＣＰＵ３１からの指令
信号によりその回転数が制御される。

【００３３】本実施形態の特徴は、記録用紙Ｐの所定領
域における印刷ドット率を算出し、この印刷ドット率に
基づいて、転写搬送ベルト２３の搬送速度を可変する点
にある。転写搬送ベルト２３の搬送速度を可変すること
により、記録用紙Ｐの搬送速度が可変され、たとえば、
印刷ドット率が通常の割合より低い場合、転写搬送ベル
ト２３の搬送速度が速くなるように設定することによ
り、記録用紙Ｐの搬送速度が速くなるので、転写像の乱
れを抑えることができる。

【００３４】以下、このプリンタの動作について説明す
る。ＣＰＵ３１は、たとえば、外部のパーソナルコンピ
ュータから送られる印刷指令を受けると、印刷データを
ＲＡＭ３３に記憶させてビットマップデータに展開す
る。

【００３５】次いで、ＣＰＵ３１は、図示しないモータ
を駆動させ、感光ドラム１、現像器４のマグネットロー
ル１１、トナー攪拌ローラ１２および電位供給ローラ２
４を回転させる。また、ＣＰＵ３１は、モータ駆動部２
６に駆動信号を送り、モータ２５を介してローラ２１を
回転させることにより、転写搬送ベルト２３を駆動させ
る。

【００３６】感光ドラム１が回転されると、感光ドラム
１の表面は、帯電器２によりマイナスに帯電される。

【００３７】次に、ＣＰＵ３１は、ＲＡＭ３３からビッ
トマップデータを読み出し、そのビットマップデータを
露光制御部２８に与える。露光制御部２８では、ビット
マップデータを半導体レーザー１４のオン、オフ信号に
変換し、印刷データとして１ラインずつ順次半導体レー
ザー１４に与える。

【００３８】半導体レーザー１４は、高速で回転するポ
リゴンミラー１５に対して、ビットマップデータに応じ
たレーザ光のオン、オフ信号を供給する。これにより、
感光ドラム１の表面に印刷データに応じてレーザ光が照
射され、静電潜像が形成される。

【００３９】次いで、感光ドラム１の表面に形成された
静電潜像は、現像器４によって現像されて可視像化され
る。感光ドラム１表面のトナーによる可視像は、感光ド
ラム１の回転に同期して転写装置５により搬送される記
録用紙Ｐ上に、電位供給ローラ２４によってプラスに帯
電された転写搬送ベルト２３により転写される。

【００４０】一方、印刷ドットカウント部２９では、Ｒ
ＡＭ３３から露光制御部２８に送られたビットマップデ
ータを参照し、たとえば、Ａ４用紙１枚分の印刷すべき
ドット数をカウントする。カウントされた印刷ドット数
の値は、ＣＰＵ３１に送られる。

【００４１】ＣＰＵ３１は、印刷ドットカウント部２９
から送られた上記カウント数に基づいて、所定領域にお
ける印刷ドット率を算出する。そして、その印刷ドット
率に基づいて、転写搬送ベルト２３の搬送速度を設定す
る。

【００４２】具体的には、図３に示すように、印刷ドッ
ト率の値が比較的大きいＡの範囲にある場合、搬送速度
を通常の速度ａの値に設定する。また、印刷ドット率の
値がＡの範囲より小さいＢの範囲にある場合、搬送速度
をａの値より速いｂの値に設定し、印刷ドット率の値が
Ｂの範囲より小さいＣの範囲にある場合、搬送速度をｂ
の値より速いｃの値に設定する。

【００４３】なお、実際の搬送速度ｂ，ｃは、転写ずれ
を起こさない程度の搬送速度であって、通常の搬送速度
ａに比べ、数％速い程度にすぎない。

【００４４】そして、ＣＰＵ３１は、転写搬送ベルト２
３の搬送速度が設定された値になるように、駆動信号を
モータ駆動部２６に与える。これにより、モータ２５の
回転数が制御されてＣＰＵ３１の指示どおりの回転数で
回転し、その結果、転写搬送ベルト２３の搬送速度が設
定された値になる。

【００４５】従来の構成では、印刷ドット率が小さい場
合には、感光ドラム１に帯電した電荷による吸引力が転
写搬送ベルト２３のそれよりもやや大きくなり、記録用
紙Ｐおよび転写搬送ベルト２３が感光ドラム１に引っ張
られ、転写搬送ベルト２３の搬送速度が乱れて、転写像
の乱れを引き起こす場合があったが、本実施形態のよう
に、転写搬送ベルト２３の搬送速度を速くすると、記録
用紙Ｐの搬送速度が速くなり、転写搬送ベルト２３の搬
送速度の乱れが少なくなり、転写像の乱れを抑えること
ができる。そのため、印刷精度の向上を図ることができ
る。

【００４６】その後、記録用紙Ｐに転写されたトナー
は、定着器９によって加熱され、記録用紙Ｐ上に定着さ
れる。また、感光ドラム１の表面に残留したトナーは、
クリーナ７により掻き落とされて吸引され、さらに、感
光ドラム１表面に残留した静電気は、除電器８により除
電される。

【００４７】なお、図３で示した印刷ドット率に対する
転写搬送ベルト２３の搬送速度の値ａ，ｂ，ｃは、装置
の用紙搬送能力、感光ドラム１の表面電位の値、電位供
給ローラ２４への供給電圧の値および記録用紙Ｐの種類
などによって影響されるため、これらの値や記録用紙Ｐ
の種類などに応じて転写搬送ベルト２３の搬送速度の値
を適当な値に設定することが望ましい。

【００４８】また、印刷ドット数をカウントする領域と
しては、感光ドラム１と転写搬送ベルト２３との接触面
の用紙搬送方向における幅、いわゆるニップ幅に相当す
る領域でもよく、あるいは、ニップ幅の前後の数ライン
を含んだ領域でもよい。このように、印刷ドット数をカ
ウントする領域を狭くして、この領域において印刷ドッ
ト率を算出することにより、記録用紙Ｐの搬送速度のき
め細かい制御を行うことができる。そのため、印刷の品
質がより向上するといった利点がある。なお、印刷ドッ
ト数をカウントする領域としては、上記した領域に限る
ものではない。

【００４９】図４は、本実施形態の変形例を示す図であ
る。この変形例では、同図に示すように、転写装置５が
感光ドラム１の側方であって、略上下方向に延びるよう
に配置される。その他の構成は、上記実施形態と同様で
ある。

【００５０】この構成により、容積が比較的大きい現像
器４やクリーナ７などが感光ドラム１の上方および下方
に配置されるので、上記実施形態の構成では、装置の外
形が横長とされたが、それを縦長の構成にすることがで
き、結果的に装置の設置面積が縮小するといった利点が
ある。

【００５１】また、現像器４は、感光ドラム１の下方に
配置されるので、感光ドラム１の側方に配置されていた
場合に、トナーが容器からこぼれやすいといった欠点を
解消することができる。

【００５２】＜第２実施形態＞図５は、本願の第２実施
形態に係る画像形成装置であって、第１実施形態と異な
る点は、画像形成装置が複写機に備えられており、原稿
の内容を読み取るための原稿読取部４１が設けられ、原
稿読取部４１において読み取ったデータを印刷データと
して用いることにある。

【００５３】原稿読取部４１は、原稿を載置するための
固定された原稿台４２と、照明ランプ４３とともに原稿
面に沿って移動する第１のミラー４４と、光路長を一定
に保つために、第１のミラー４４の速度の半分の速度で
同方向に移動する第２のミラー４５と、結像レンズ４６
と、受光素子４７とを備えている。

【００５４】受光素子４７には、受光された受光信号を
光学ユニット３の半導体レーザー１４のオン、オフ信号
に変換する露光制御部２８が接続され、露光制御部２８
には、記録用紙Ｐの所定領域における印刷ドット数をカ
ウントする印刷ドットカウント部２９が接続されてい
る。その他の構成は、上記した第１実施形態と同様であ
る。

【００５５】このような構成により、原稿台４２に原稿
が載置され、複写機の図示しない複写開始ボタンがユー
ザにより押下されると、照明ランプ４３および第１のミ
ラー４４が副走査方向に沿って移動する。この移動によ
って得られた、原稿の内容を含む光信号は、第２のミラ
ー４５、結像レンズ４６および受光素子４７を介して露
光制御部２８に送られ、ここから光学ユニット３を経て
印刷データとして感光ドラム１に照射される。

【００５６】露光制御部２８における印刷データは、印
刷ドットカウント部２９において、記録用紙Ｐの所定領
域における印刷ドット数がカウントされる。カウントさ
れた印刷ドット数は、ＣＰＵ３１に送られ、ＣＰＵ３１
では印刷ドット率を算出する。

【００５７】そして、ＣＰＵ３１は、この印刷ドット率
に基づいて転写搬送ベルト２３の搬送速度を設定し、必
要に応じて記録用紙Ｐの搬送速度を可変する。このよう
に、複写機においても、上述した第１実施形態のプリン
タにおける同様の作用効果を奏することができる。

【００５８】もちろん、この発明の範囲は上述した実施
の形態に限定されるものではない。たとえば、上述した
印刷ドット率に応じた搬送ベルトの搬送速度の可変制御
は、プリンタや複写機に限らず、ファクシミリなどの他
の記録装置に適用されてもよい。

【００５９】また、印刷される解像度は、特に限定され
ない。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、記録
用紙の所定領域における印刷ドットの割合を算出し、そ
の割合に基づいて、転写搬送ベルトの搬送速度を可変す
る。そのため、たとえば、従来の構成では、印刷ドット
の割合が低い場合に、感光ドラムの吸着力が搬送ベルト
のそれよりも大きくなり、記録用紙および搬送ベルトが
感光ドラムに引っ張られ、転写像の乱れを引き起こして
いたが、この発明では、印刷ドットの割合が低い場合
に、転写搬送ベルトによる記録用紙の搬送速度を速くす
るので、転写像の乱れを抑えることができる。したがっ
て、印刷精度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の第１実施形態に係る画像形成装置が備え
られたプリンタの内部構成を示す図である。

【図２】図１に示す光学ユニットの構成を示す図であ
る。

【図３】記録用紙の搬送速度と印刷ドット率との関係を
示す図である。

【図４】第１実施形態のプリンタの変形例を示す図であ
る。

【図５】第２実施形態に係る画像形成装置が備えられた
複写器の内部構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム ３ 光学ユニット ４ 現像器 ５ 転写装置 ２３ 転写搬送ベルト ２８ 露光制御部 ２９ 印刷ドットカウント部 ３１ ＣＰＵ ４２ 原稿台 Ｐ 記録用紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA10 EC06 EC20 ED02 ED16 EE03 EE04 EE07 EF09 3F049 DA03 EA10 LA02 LA07 LB03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷データに基づいて感光体に光を照射
   することにより前記感光体表面に静電潜像を形成する露
   光手段と、 前記感光体表面にトナーを付着させて前記静電潜像を可
   視像化する現像手段と、 転写搬送ベルトと、この転写搬送ベルトを駆動する駆動
   装置とを有し、前記転写搬送ベルトにより記録用紙を搬
   送しつつ前記感光体表面のトナーによる可視像を前記記
   録用紙に転写させる転写手段とを有する画像形成装置で
   あって、 前記記録用紙の所定領域における印刷ドットの割合を算
   出する算出手段と、 前記算出手段によって算出された印刷ドットの割合に基
   づいて、前記駆動装置を制御することにより、前記転写
   搬送ベルトによる前記記録用紙の搬送速度を可変させる
   速度制御手段とを備えたことを特徴とする、画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 前記転写手段は、前記感光体の側方位置
   にて、略鉛直方向に延びるように配置された、請求項１
   に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記算出手段により印刷ドットの割合を
   算出される前記所定領域は、前記感光体と前記転写搬送
   ベルトとの接触幅であるニップ幅にほぼ相当する領域で
   ある、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記搬送ベルトは、ゴム状弾性体からな
   る、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 前記搬送ベルトは、透明なシート体から
   なる、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装
   置。
6. 【請求項６】 前記搬送ベルトは、半導電性を有する、
   請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。