JP2010145815A - 画像形成装置 - Google Patents

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

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Ｆ_front とし、下流側のローラ対の保持力をＦ_rearとした場合に、ローラ対の保持力の比がＦ_front ≧１／２×Ｆ_rear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、Ｆ_rear＞Ｆ_front の条件が加わり、Ｆ_rear＞Ｆ_front ≧１／２×Ｆ_rear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Ｆ_2min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Ｆ_1aとし、定着部３７の保持力をＦ_3a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Ｔ_max 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Ｆ_2min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。

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。 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。 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である。 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。 比較例における薄手の記録媒体の状態を示す図である。 比較例における厚手の記録媒体の状態を示す図である。 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である。 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である。 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。 本発明の第２の実施の形態におけるカムの動作を示す図である。 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。 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。

符号の説明

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

Claims (9)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。

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