JP2010145815A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】転写手段、中間搬送手段及び定着手段が記録媒体を保持する接線方向の力の大小関係を規定することによって、厚さの厚い記録媒体を使用しても、記録媒体が定着手段に突入する際に受けるショックが転写手段に直接伝達されることがなく、ショックラインの発生を確実に防止することができるようにする。
【解決手段】トナー像が形成される像担持体と、像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体を定着ニップ部で挟持搬送しつつ記録媒体上のトナー像を定着する定着手段と、転写手段と定着手段との間に配設され、記録媒体を担持搬送する中間搬送手段とを有し、転写手段が記録媒体を保持する接線方向の力をF1 〔N〕とし、中間搬送手段が記録媒体を保持する接線方向の力をF2 〔N〕とし、定着手段が記録媒体を保持する接線方向の力をF3 〔N〕とするとき、F1 <F2 <F3 である。
【選択図】図1
【解決手段】トナー像が形成される像担持体と、像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体を定着ニップ部で挟持搬送しつつ記録媒体上のトナー像を定着する定着手段と、転写手段と定着手段との間に配設され、記録媒体を担持搬送する中間搬送手段とを有し、転写手段が記録媒体を保持する接線方向の力をF1 〔N〕とし、中間搬送手段が記録媒体を保持する接線方向の力をF2 〔N〕とし、定着手段が記録媒体を保持する接線方向の力をF3 〔N〕とするとき、F1 <F2 <F3 である。
【選択図】図1
Description
本発明は、画像形成装置に関するものである。
従来、電子写真式のプリンタ、複写機、ファクシミリ機等の画像形成装置においては、感光体ドラム上に形成されたトナー像を転写ローラによって記録媒体に転写し、トナー像が転写された記録媒体を定着装置を通過させてトナー像を記録媒体に定着させるようになっているが、記録媒体が定着装置に突入する際に受けるショックが記録媒体を介して感光体ドラム及び転写ローラに伝達されることによって、記録媒体の搬送方向と直行する方向に延在する筋状のショックラインが発生してしまう。そこで、転写ローラから定着装置までの記録媒体の搬送路を湾曲させることによって、記録媒体に撓(たわ)みを与えてショックラインの発生を軽減又は防止するようになっている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平11−338290号公報
しかしながら、前記従来の画像形成装置においては、記録媒体の厚さや剛性によっては、記録媒体に適切な撓みを与えることができないので、ショックラインの発生を防止することが困難であった。
本発明は、前記従来の問題点を解決して、転写手段、中間搬送手段及び定着手段が記録媒体を保持する接線方向の力の大小関係を規定することによって、厚さの厚い記録媒体を使用しても、記録媒体が定着手段に突入する際に受けるショックが転写手段に直接伝達されることがなく、ショックラインの発生を確実に防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
そのために、本発明の画像形成装置においては、トナー像が形成される像担持体と、該像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体を定着ニップ部で挟持搬送しつつ前記記録媒体上のトナー像を定着する定着手段と、前記転写手段と定着手段との間に配設され、前記記録媒体を担持搬送する中間搬送手段とを有し、前記転写手段が前記記録媒体を保持する接線方向の力をF1 〔N〕とし、前記中間搬送手段が前記記録媒体を保持する接線方向の力をF2 〔N〕とし、前記定着手段が前記記録媒体を保持する接線方向の力をF3 〔N〕とするとき、F1 <F2 <F3 である。
本発明によれば、画像形成装置は、転写手段、中間搬送手段及び定着手段が記録媒体を保持する接線方向の力の大小関係を規定している。これにより、厚さの厚い記録媒体を使用しても、記録媒体が定着手段に突入する際に受けるショックが転写手段に直接伝達されることがなく、ショックラインの発生を確実に防止することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図2は本発明の第1の実施の形態における画像形成装置の概略図である。
図において、10は画像形成装置であり、例えば、電子写真式プリンタ、ファクシミリ機、複写機、プリンタ、ファクシミリ機及び複写機の機能を併せ持つ複合機(MFP:Multi Function Printer)等であるが、いかなる種類の画像形成装置であってもよい。なお、本実施の形態においては、前記画像形成装置10がいわゆるタンデム方式のカラー電子写真式プリンタである場合について説明する。
そして、画像形成装置10は画像形成部20を有し、該画像形成部20は、記録媒体12の搬送路に沿って、搬送方向(図における左方向)に順次並ぶように配列されたK(ブラック)、Y(イエロー)、M(マゼンタ)及びC(シアン)の4色に各々対応するトナー像形成部21K、21Y、21M及び21C、並びに、クーロン力によってトナー像を記録媒体12上に転写する転写部32を備える。なお、トナー像形成部21K、21Y、21M及び21Cの構成は同一であり、現像剤として収納されているトナーの色が異なる。そして、トナー像形成部21K、21Y、21M及び21Cを統合的に説明する場合には、トナー像形成部21として説明する。また、各トナー像形成部21は、着脱可能な独立したユニットとして画像形成装置10内に装着され、搬送路に沿って搬送される記録媒体12上に画像を形成するようになっている。
ここで、11は、内部に印刷用紙等の記録媒体12を積層した状態で収容する媒体トレイである。そして、13は記録媒体12を媒体トレイ11から1枚ずつ送り出して給紙する給紙部であり、媒体トレイ11の繰り出し側に配設されている。前記給紙部13は、ある高さまで上昇した記録媒体12に圧接するよう配設されたピックアップローラ14と、該ピックアップローラ14によって媒体トレイ11から繰り出された記録媒体12を1枚ずつに分離するフィードローラ15及びリタードローラ16のローラ対とを備える。
また、17は、前記給紙部13から1枚ずつ捌(さば)いて繰り出された記録媒体12を画像形成部20へ搬送するための媒体搬送部である。該媒体搬送部17は、記録媒体12を搬送するための搬送ローラ対22及び23を備える。
そして、各トナー像形成部21は、トナー像を担持するための像担持体としてのOPC(Organic Photo−Conductor:有機感光体)ドラム25と、該OPCドラム25の表面をマイナスに帯電させる帯電ローラ26と、帯電したOPCドラム25の表面に静電潜像を形成するLED(Light Emitting Diode)アレイから成る露光手段としてのレーザヘッド27と、静電潜像にトナー像を摩擦帯電によって形成する現像ローラ24と、該現像ローラ24にトナーを供給するトナー供給部28とを備える。
また、前記転写部32は、転写手段として機能し、前記記録媒体12を搬送する無端ベルト33と、図示されない駆動部によって回転され前記無端ベルト33を駆動するドライブローラ34と、該ドライブローラ34と対を成して前記無端ベルト33を張架するテンションローラ35と、各トナー像形成部21に対向して各OPCドラム25に圧接するように配置された転写ローラ36とを備える。
さらに、37は、定着手段としての定着部であり、記録媒体12上に転写されたトナー像を熱と圧力とによって記録媒体12に定着する。前記定着部37は、内部に熱源となるハロゲンランプ41を備え、表面が弾性体で形成されたアッパローラ42と、該アッパローラ42に圧接するロワローラ43とから成るローラ対を備える。これにより、前記定着部37は、アッパローラ42とロワローラ43とのニップ部、すなわち、定着ニップ部で記録媒体12を挟持搬送しつつ該記録媒体12上のトナー像を定着する。
そして、44は定着部37によってトナー像が定着された記録媒体12を排出するための排出ローラ対である。また、45は、排出された記録媒体12を堆(たい)積するためのスタッカ部である。
さらに、本実施の形態における画像形成装置10は、定着部37と転写部32との間の搬送路において記録媒体12を担持搬送するための中間搬送手段としての中間搬送ローラ対46を有する。
次に、該中間搬送ローラ対46の構成について詳細に説明する。
図1は本発明の第1の実施の形態における中間搬送ローラ対の構成を示す斜視図である。
図に示されるように、中間搬送ローラ対46は、上側に配設された第1中間搬送ローラ51と下側に配設された第2中間搬送ローラ52とから成る。前記第1中間搬送ローラ51は、ステンレス鋼、すなわち、SUSから成るシャフトの表面をフッ素樹脂でコーティングして形成されている。そして、該コーティングの表面は、記録媒体12を搬送するために、滑らかに仕上げがなされている。なお、前記コーティングの材質は、未定着のトナーが付着しにくいものであれば、フッ素樹脂以外のものであってもよい。
また、前記第2中間搬送ローラ52は、SUSから成るシャフトの表面を、導電材として酸化スズを分布させたフッ素ゴムで覆うことによって形成されている。なお、第2中間搬送ローラ52の両端は、軸受54に支持されるので、フッ素ゴムが除去されてシャフトが露出しており、それ以外の部分がフッ素ゴムで覆われている。該フッ素ゴムで覆われている部分、すなわち、ゴム部はフッ素ゴムの厚み分だけ両端よりも径が太くなっている。そして、前記ゴム部の表面は、記録媒体12を搬送するために、研磨仕上げが施され、滑らかに形成されている。また、前記ゴム部の体積抵抗率は106 〔Ωcm〕である。なお、前記シャフトは、金属材であればSUS以外のものであってもよい。また、前記ゴム部は、ウレタンゴム等のゴム材にカーボン、顔料等の導電材を分布させた材質であってもよく、導電性を備え、体積抵抗率は102 〜108 〔Ωcm〕程度であれば、他のいかなる材質であってもよい。
さらに、53は、中間搬送ローラ対46を支持するためのベースプレートであり、画像形成装置10の本体に固定されている。また、軸受54は、ポリアセタール等の非導電性で摺(しゅう)動性のよいプラスチックから成り、ベースプレート53に固定されている。そして、前記第2中間搬送ローラ52は、その両端が軸受54で支持されることによって、ベースプレート53に回転可能に取り付けられている。
また、軸受54の上方には、ベースプレート53に形成された長穴部に可動軸受55が取り付けられている。該可動軸受55は、ポリアセタール等の非導電性で摺動性のよいプラスチックから成り、上下方向にのみ可動である。そして、前記第1中間搬送ローラ51は、その両端が可動軸受55で支持されることによって、ベースプレート53に回転可能に取り付けられている。
なお、前記可動軸受55は、ベースプレート53に取り付けられた押さえ付けスプリング56によって、鉛直方向に向かって付勢されている。そのため、第2中間搬送ローラ52と第1中間搬送ローラ51とが当接するまで、可動軸受55は長穴部に沿って移動する。
さらに、前記第2中間搬送ローラ52は、その一端には第2ギヤ57が取り付けられ、図示されないモータによって駆動されている。また、第1中間搬送ローラ51の一端には第2ギヤ57と噛(か)み合う位置に第1ギヤ61が取り付けられ、第1中間搬送ローラ51も前記モータによって駆動される。
そして、前記第1中間搬送ローラ51の一端は導電性の第1接点62に接続され、該第1接点62は図示されないフレームグランドに接続されている。また、前記第2中間搬送ローラ52の金属から成るシャフトの一端は、導電性の第2接点63に接続され、該第2接点63は、+2〔KV〕の電圧を印加可能な図示されない電源装置に接続されている。なお、第2中間搬送ローラ52に印加する電圧は+1〜+5〔KV〕程度であればよく、対になっている第1中間搬送ローラ51と第2中間搬送ローラ52との間で電位差が生じていればよい。
次に、本実施の形態における中間搬送ローラ対46が接線方向に記録媒体12を保持する保持力を測定する方法について説明する。
図3は本発明の第1の実施の形態における中間搬送ローラ対の保持力の測定方法を説明する図、図4は本発明の第1の実施の形態における画像形成装置の要部の概略図である。
この場合、中間搬送ローラ対46は、第1中間搬送ローラ51及び第2中間搬送ローラ52を駆動するローラから切り離され、駆動力がかからない状態になっている。また、図3に示されるように、測定用媒体64が第1中間搬送ローラ51と第2中間搬送ローラ52とによって挟持されている。ここで、前記測定用媒体64は、例えば、XEROX社製のP紙64〔gsm〕等の用紙であり、先端に2つの穴が形成されている。
そして、該穴に、例えば、釣り糸等の、伸びにくい材質の糸65の一端を掛止し、その他端をばね秤(ばかり)66に掛止する。この状態で、図3に示されるように、ばね秤66を介して測定用媒体64を搬送方向に引っ張り、ばね秤66が指し示す最大の力の値を測定し、測定した値を中間搬送ローラ対46が記録媒体12を保持する接線方向の力としての保持力とする。
また、同様にして、図4に示されるような転写部32及び定着部37が記録媒体12を保持する保持力を測定する。この場合、転写部32及び定着部37を、各ローラに駆動力がかからない状態としておくものとする。
なお、このようにして測定した転写部32の保持力をF1 とし、中間搬送ローラ対46の保持力をF2 とし、定着部37の保持力をF3 とする。
次に、前記構成の画像形成装置10の動作について説明する。まず、画像形成装置10全体の動作について説明する。
図4に示されるように、媒体トレイ11は画像形成装置10の本体内に脱着可能に装着され、内部には記録媒体12が積層されている。そして、図示されないモータが駆動して給紙部13のピックアップローラ14を回転させる。すると、該ピックアップローラ14によって繰り出された記録媒体12は、フィードローラ15とリタードローラ16とから成るローラ対のニップ位置まで搬送され、1枚ずつに分離される。そして、給紙部13から1枚ずつ捌いて繰り出された記録媒体12は、媒体搬送部17へ送られ、さらに、搬送ローラ対22及び23によって画像形成部20へ送られる。
該画像形成部20の各トナー像形成部21では、レーザヘッド27がOPCドラム25の表面を選択的に照射することにより、帯電ローラ26によってマイナスに帯電したOPCドラム25の表面に静電潜像を形成する。そして、現像ローラ24は、トナー供給部28から供給されたトナーをOPCドラム25の表面に付着させて前記静電潜像を現像する。これにより、OPCドラム25上にトナー像が形成される。
続いて、OPCドラム25上に担持されたトナー像は、無端ベルト33に静電吸着されて搬送される記録媒体12上に前記OPCドラム25と転写ローラ36とのニップ部において転写され、記録媒体12上にマイナスに帯電したトナー像が形成される。なお、前記無端ベルト33は、図示されない駆動部がドライブローラ34を回転させることによって走行させられる。この場合、各トナー像形成部21のOPCドラム25と無端ベルト33とは同期して駆動され、該無端ベルト33に静電吸着された記録媒体12に各色のトナーから成るトナー像が、順次重ね合わせて転写される。
そして、画像形成部20の各トナー像形成部21でトナー像が転写された記録媒体12は、中間搬送ローラ対46を通り、定着部37へ送り出される。記録媒体12が定着部37のアッパローラ42とロワローラ43とに挟持されて搬送されることによって、記録媒体12上のトナー像に熱と圧力とが印加される。これにより、前記トナー像は、融解して記録媒体12に定着する。そして、トナー像が定着した記録媒体12は、定着部37を通過した後、排出ローラ対44によってスタッカ部45へと排出される。
次に、前記中間搬送ローラ対46の動作を説明する。
前述のように、第1中間搬送ローラ51は 第1接点62を通して、フレームグランドに接地しており、第2中間搬送ローラ52には第2接点63を通して、電源装置から+2〔KV〕の電圧が印加されている。そのため、電子の流れは、第1中間搬送ローラ51から第2中間搬送ローラ52の方向に流れる。したがって、記録媒体12上に形成されたマイナスに帯電した未定着のトナー像は、記録媒体12側に引かれ、第1中間搬送ローラ51に付着することがない。すなわち、画像形成装置10は、中間搬送ローラ対46に電圧を印加するトナー付着防止手段を有する。これにより、トナー像に影響を与えることなく、記録媒体12を定着部37に搬送することができる。
次に、記録媒体12の先端が定着部37に突入する場合の記録媒体12の状態について説明する。まず、中間搬送ローラ対46を有していない比較例における記録媒体12の状態について説明する。
図5は比較例における薄手の記録媒体の状態を示す図、図6は比較例における厚手の記録媒体の状態を示す図である。
ここでは、従来の画像形成装置のように、転写部32と定着部37との間に中間搬送ローラ対46が配設されていない場合について説明する。
定着部37では、記録媒体12上のトナー像を熱と圧力とによって融解して記録媒体12に定着させるため、アッパローラ42とロワローラ43には、転写部32や搬送用のローラ対と比較すると大きな圧力がかけられている。すなわち、アッパローラ42とロワローラ43は、他のローラ対よりも大きな圧力で圧接されている。そのため、記録媒体12の先端が定着部37に突入する際には、大きな圧力に対抗して、アッパローラ42及び/又はロワローラ43を押し退けることとなるので、この瞬間に記録媒体12の先端は、一瞬停滞する。
ここで、記録媒体12が、紙厚が0.3〔mm〕以下又は連量が300〔gsm〕以下のような比較的厚さが薄いものである場合、図5に示されるように、記録媒体12の先端が停滞すると、後方から転写部32によって押されるので、定着部37と転写部32との間で、Aの部分に撓みが生じる。そのため、記録媒体12の先端が停滞しても、転写部32に影響を及ぼすことがない。
ここで、定着部37の直前での記録媒体12の移動距離をs0 とし、転写部32での記録媒体12の移動距離をs1 とし、OPCドラム25の回転量をrとする。そして、記録媒体12の先端の移動量が0であるとすると、0≒s0 <s1 ≒rとなり、転写部32での記録媒体12の移動距離とOPCドラム25の回転量とがほぼ等しくなり、正常にトナー像が転写されることが分かる。
一方、記録媒体12が、紙厚が0.3〔mm〕以上又は連量が300〔gsm〕を超えるような比較的厚さが厚いものである場合、記録媒体12の剛性が高いので、図6に示されるように、記録媒体12の先端が停滞すると、後方から転写部32によって押されても、定着部37と転写部32との間で、Aの部分に撓みが生じにくい。そのため、記録媒体12の先端が停滞すると、転写部32でも同時に記録媒体12が停滞してしまう。そして、転写部32で記録媒体12が停滞しても、OPCドラム25は通常と同じ速度で回転して記録媒体12にトナー像を転写し続けるので、記録媒体12が停滞した部分だけトナーの濃度が他の部分より濃くなり、記録媒体12の搬送方向に直行した方向に延在する筋状のラインであるショックラインが表れる。つまり、0≒s0 ≒s1 <rとなり、転写部32での記録媒体12の移動距離s1 とOPCドラム25の回転量rとに差が生じるため、ショックラインが発生することとなる。
次に、中間搬送ローラ対46を有する本実施の形態における画像形成装置10での記録媒体12の状態について説明する。
図7は本発明の第1の実施の形態における記録媒体の状態を示す図、図8は本発明の第1の実施の形態における各部の保持力とショックラインの発生との関係を示す図、図9は本発明の第1の実施の形態における画像形成装置の変形例の要部の概略図である。
本実施の形態における画像形成装置10でも、図5に示されるような比較例と同様に、記録媒体12が、紙厚が0.3〔mm〕以下又は連量が300〔gsm〕以下のような比較的厚さが薄いものである場合、記録媒体12の先端が停滞しても、転写部32に影響を及ぼすことがない。
一方、記録媒体12が、紙厚が0.3〔mm〕以上又は連量が300〔gsm〕を超えるような比較的厚さが厚いものである場合、図7に示されるように、記録媒体12の先端が定着部37に突入する瞬間に記録媒体12が一瞬停滞するが、中間搬送ローラ対46によって記録媒体12が保持されているため、該記録媒体12の搬送方向におけるより上流側に位置する転写部32に与える影響が緩和される。
また、中間搬送ローラ対46が駆動しているため、従来の画像形成装置に比べて定着部37へ記録媒体12の先端を押し込む力が大きくなっており、停滞する時間も短い。さらに、定着部37へ記録媒体12の先端を押し込む力が、転写部32が記録媒体12を搬送する力と中間搬送ローラ対46が記録媒体12を搬送する力とを合算した力となるため、従来の画像形成装置よりも厚くて剛性の高い記録媒体12であっても、Bの部分に撓みを生じさせることが可能である。
ここで、前記中間搬送ローラ対46の直前における記録媒体12の移動距離をs2 とすると、0≒s0 <s2 <s1 ≒rとなり、転写部32での記録媒体12の移動量とOPCドラム25での回転量とがほぼ等しくなるため、正常にトナー像が転写される。
図8には、記録媒体12が、現在市場で容易に購入可能である500〔gsm〕までの連量のものである場合に、本実施の形態における画像形成装置10で、転写部37の保持力F1 を固定して定着部37の保持力F3 を変化させたときのショックラインの発生状態が示されている。
図8において、○印はショックラインが発生しなかったことを表し、△印はうっすらとしたショックラインが発生したことを表し、×印ははっきりとショックラインが発生したことを表す。この結果より、記録媒体12の搬送方向における上流側のローラ対の保持力をFfront とし、下流側のローラ対の保持力をFrearとした場合に、ローラ対の保持力の比がFfront ≧1/2×Frearの条件を満たすとき、記録媒体12の連量が500〔gsm〕までの範囲内であれば、ショックラインを発生させることなく画像形成が可能であることが分かる。
ただし、上流側のローラ対の保持力が下流側のローラ対の保持力より強い場合、下流側に位置する定着部37に押し込む力が得られなくなってしまうため、Frear>Ffront の条件が加わり、Frear>Ffront ≧1/2×Frearとなる。
さて、本実施の形態においては、転写部32と定着部37との間に中間搬送ローラ対46が配設されており、各部分の関係を搬送方向の上流側と下流側として適用すると、F2 >F1 ≧1/2×F2 、F3 >F2 ≧1/2×F3 を満たすとき、ショックラインが発生しないことになる。そして、図3に示される方法によって転写部32、中間搬送ローラ対46及び定着部37の保持力を測定した結果、F1 =7.5〔N〕、F2 =15〔N〕、F3 =30〔N〕であった。したがって、F2 >F1 ≧1/2×F2 、F3 >F2 =1/2×F3 を満たしており、ショックラインの発生なしに画像形成が可能である。
本実施の形態における画像形成装置10では、F2 >F1 ≧1/2×F2 、F3 >F2 =1/2×F3 の条件でショックラインが発生しないが、上流側のローラ対の保持力が下流側のローラ対の保持力を上回らなければ、記録媒体12が押し込まれるため、中間搬送ローラ対46を有する画像形成装置10においてはF3 >F2 >F1 が満たされればショックラインが減少するか、又は、発生しなくなる。
なお、本実施の形態においては、像担持体がOPCドラム25であり、トナー像を記録媒体12に直接転写する方式である場合について説明したが、記録媒体12へのトナー像の転写の方式はいかなるものであってもよく、例えば、図9に示されるような変形例のように、中間転写体である無端ベルト125を像担持体として使用するものであってもよい。この場合、OPCドラム25上のトナー像を、まず、無端ベルト125上に転写し、その後、該無端ベルト125上のトナー像を記録媒体12に転写する。
このように、本実施の形態においては、紙厚が約0.3〔mm〕以上又は連量が300〔gsm〕を超えるような厚手の記録媒体12を使用した場合であっても、定着部37に記録媒体12の先端が突入するときのショックが転写部32に直接伝わらないようになるため、ショックラインの発生を防止することができる。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第1の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
図10は本発明の第2の実施の形態における中間搬送ローラ対の要部を示す斜視図である。
本実施の形態においては、搬送ローラ対23とトナー像形成部21Kとの間に、記録媒体12の厚さを検出する手段として、図示されない光学式の紙厚センサが配設されている。そして、該紙厚センサが検出した記録媒体12の厚さの値は、画像形成装置10の図示されない制御部に送信される。
図10に示されるように、中間搬送ローラ対46のベースプレート53に取り付けられた可動軸受55を付勢する押さえ付けスプリング56の上方には、カム72が配設されている。該カム72は、押さえ付けスプリング56の座面を押すための半円部と第1中間搬送ローラ51を持ち上げることが可能なL字部とを備え、図示されない正逆転可能なモータによって駆動され、回転軸73を中心として矢印a及びbで示される方向に回転する。なお、aは正転方向、bは逆転方向を示している。また、前記制御部、モータ、カム72等は、保持力調整手段として機能する。
なお、その他の点の構成については、前記第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
次に、本実施の形態における画像形成装置10の動作について説明する。
図11は本発明の第2の実施の形態におけるカムの動作を示す図、図12は本発明の第2の実施の形態における中間搬送ローラ対の保持力の変化を示す図である。
まず、媒体トレイ11から繰り出された記録媒体12が前記紙厚センサに到達すると、該紙厚センサは記録媒体12の厚さを検出し、検出値を制御部に送信する。すると、該制御部では、検出された記録媒体12の厚さに基づいて、前記モータを回転させてカム72を駆動する。
ここで、記録媒体12の紙厚が0.3〔mm〕より薄い場合、制御部はモータを逆転させ、カム72を矢印bの方向に回転させる。これにより、カム72のL字部が上昇して、第1中間搬送ローラ51のシャフトを持ち上げるので、図11(c)に示されるような状態となり、第1中間搬送ローラ51と第2中間搬送ローラ52とが完全に離間する。
また、記録媒体12の紙厚が0.3〔mm〕である場合、制御部はモータを作動させず、カム72を回転させない。これにより、該カム72及び第1中間搬送ローラ51は、図11(a)に示されるような状態となり、第1中間搬送ローラ51が押さえ付けスプリング56によって第2中間搬送ローラ52に圧接する。この場合の中間搬送ローラ対46の保持力をF2minとする。
さらに、記録媒体12の紙厚が0.3〔mm〕より厚い場合、制御部はモータを正転させ、カム72を矢印aの方向に回転させる。これにより、カム72のL字部が下降して、押さえ付けスプリング56を押し縮めるので、図11(b)に示されるような状態となり、第1中間搬送ローラ51が押さえ付けスプリング56によって第2中間搬送ローラ52により強く圧接する。
ここで、転写部32の保持力をF1aとし、定着部37の保持力をF3aとし、画像形成装置10で使用可能な記録媒体12の厚さの最大値をTmax とすると、本実施の形態においては、紙厚センサが検出した記録媒体12の厚さに基づいて制御部がカム72を回転させることによって、中間搬送ローラ対46の保持力を図12に示されるように制御する。
なお、本実施の形態においては、紙厚センサが検出した記録媒体12の厚さに基づいて中間搬送ローラ対46の保持力を変化させる例について説明したが、記録媒体12の厚さを取得する手段はいかなるものであってもよく、例えば、画像形成装置10に使用する記録媒体12の厚さをあらかじめ設定しておいてもよい。
また、第1中間搬送ローラ51と第2中間搬送ローラ52とをあらかじめ離間させておき、記録媒体12の先端が中間搬送ローラ対46を通過して定着部37に到達する前に、第1中間搬送ローラ51を記録媒体12と接触させて保持力F2minをかけるようにし、記録媒体12の先端が定着部37を通過した後で、第1中間搬送ローラ51を記録媒体12から離間させるようにしてもよい。
このように、本実施の形態においては、中間搬送ローラ対46の第1中間搬送ローラ51と第2中間搬送ローラ52とを離間させることが可能なので、記録媒体12が紙厚0.3〔mm〕より薄い日常で頻繁に使われるようなものである場合には、第1中間搬送ローラ51と第2中間搬送ローラ52とを離間させて中間搬送ローラ対46の駆動を停止させても画像形成を行うことができるので、画像形成装置10の消費電力を抑えることができる。また、記録媒体12が紙厚0.3〔mm〕以上のものである場合には、ショックラインが発生しない程度の最小限の保持力を加えるだけでよく、モータの負荷を減らすことが可能である。したがって、電力を必要以上に消費することなくショックラインの発生を防止することができる。
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、第1及び第2の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第1及び第2の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
図13は本発明の第3の実施の形態における画像形成装置の要部の概略図である。
図において、73は本実施の形態における転写手段としての転写部であり、記録媒体12を搬送する無端ベルト74と、図示されない駆動部によって回転され前記無端ベルト74を駆動するドライブローラ75とを備える。該ドライブローラ75は、SUSから成るシャフトを備え、該シャフトの表面は無端ベルト74との摩擦を得るためにフッ素樹脂でコーティングされている。なお、前記シャフトの材質は、導電性の材質であればよく、アルミニウム等であってもよい。そして、ドライブローラ75は、図示されない接点を介して、+1〔KV〕の電圧を印加可能な電源装置に接続されている。
また、76は本実施の形態における中間搬送手段としての中間搬送ローラ対であり、上側に配設された第1中間搬送ローラ77を備えるとともに、ドライブローラ75を前記転写部73と共有し、下側に配設された第2中間搬送ローラとして機能させる。なお、前記第1中間搬送ローラ77は、前記第1の実施の形態における第2中間搬送ローラ52と同様のものである。そして、前記第1中間搬送ローラ77は、図示されない接点を介してフレームグランドに電気的に接続され、また、図示されないギヤを介してドライブローラ75に連結されている。
なお、その他の点の構成については、前記第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
次に、本実施の形態における画像形成装置10の動作について説明する。
まず、トナー像を記録媒体12に転写するために転写部73を駆動する。このとき、駆動部がドライブローラ75を回転させるが、ギヤによってドライブローラ75と連結された第1中間搬送ローラ77も同時に回転させられる。
無端ベルト74によって搬送される記録媒体12は、OPCドラム25と転写ローラ36との間を通過する際に、トナー像が転写される。そして、記録媒体12は、トナー像形成部21Cを通過すると、無端ベルト74に載った状態で中間搬送ローラ対76に突入し、定着部37まで搬送される。
このように、本実施の形態において、中間搬送ローラ対76は、転写部73のドライブローラ75を中間搬送ローラ対76の第2中間搬送ローラとして共有する。これにより、記録媒体12の転写部73での送り速度と、中間搬送ローラ対76での送り速度を同一とすることができるので、転写部73と中間搬送ローラ対76との間の記録媒体12の送り速度の差によって上流のローラ対に転写部73が引っ張られることに起因するショックラインの発生を防止することができる。
また、画像形成装置10内部の温度上昇によって転写部73の無端ベルト74やドライブローラ75の寸法が変化して記録媒体12の送り速度が変動した場合であっても、中間搬送ローラ対76での送り速度と同じ速度であるため、長時間安定した画質で画像形成を行うことができる。
なお、前記第1〜第3の実施の形態においては、画像形成装置10がプリンタである例について説明したが、本発明は、MFP、ファクシミリ機及び複写機にも適用することができる。
また、前記第1〜第3の実施の形態においては、OPCドラム25上に形成されたトナー像を記録媒体12上に直接転写する、直接転写方式について説明したが、転写の方式を限定するものではなく、例えば、図9に示されるような変形例のように、OPCドラム25上に形成されたトナー像を無端ベルト125上に転写し、無端ベルト125上に転写されたトナー像を記録媒体12に転写するような2次転写方式であってもよい。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
10 画像形成装置
12 記録媒体
25 OPCドラム
32、73 転写部
33、74、125 無端ベルト
37 定着部
46、76 中間搬送ローラ対
72 カム
12 記録媒体
25 OPCドラム
32、73 転写部
33、74、125 無端ベルト
37 定着部
46、76 中間搬送ローラ対
72 カム
Claims (9)
- トナー像が形成される像担持体と、
該像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体を定着ニップ部で挟持搬送しつつ前記記録媒体上のトナー像を定着する定着手段と、
前記転写手段と定着手段との間に配設され、前記記録媒体を担持搬送する中間搬送手段とを有し、
前記転写手段が前記記録媒体を保持する接線方向の力をF1 〔N〕とし、
前記中間搬送手段が前記記録媒体を保持する接線方向の力をF2 〔N〕とし、
前記定着手段が前記記録媒体を保持する接線方向の力をF3 〔N〕とするとき、
F1 <F2 <F3
であることを特徴とする画像形成装置。 - 前記像担持体はOPCドラムであり、
前記転写手段は前記OPCドラムから前記記録媒体にトナー像を直接転写する請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記像担持体は無端ベルトであり、
前記転写手段は前記無端ベルトから前記記録媒体にトナー像を転写する請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記中間搬送手段に電圧を印加するトナー付着防止手段を有する請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記中間搬送手段は導電性のローラ対を備え、
前記トナー付着防止手段は、前記導電性のローラ対に電圧を印加することによってトナーがローラ対に付着することを防止する請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記記録媒体の厚さに応じて前記中間搬送手段が前記記録媒体を保持する接線方向の力F2 を変化させる保持力調整手段を有する請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記記録媒体の厚さが所定値より厚い場合は前記中間搬送手段が前記記録媒体を保持する接線方向の力F2 を強くし、
前記記録媒体の厚さが所定値より薄い場合は前記中間搬送手段が前記記録媒体を保持する接線方向の力F2 を弱くする請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記中間搬送手段は、前記記録媒体を挟持して搬送し、前記記録媒体の厚さが所定値より薄い場合は離間する請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記転写手段と前記中間搬送手段とは部材を共有する請求項1に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008324003A JP2010145815A (ja) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | 画像形成装置 |
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JP2008324003A Withdrawn JP2010145815A (ja) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | 画像形成装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015230366A (ja) * | 2014-06-04 | 2015-12-21 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成システム |
-
2008
- 2008-12-19 JP JP2008324003A patent/JP2010145815A/ja not_active Withdrawn
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