JP6020287B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
特許文献1には、転写ローラの感光ドラムと圧接する転写ニップ部の位置を、例えば転写材として分離性が不利な薄紙の場合には、制御装置からのON信号によりソレノイドをON状態にして加圧レバーを揺動させて、転写材の搬送方向上流側に向けて転写ローラ角度を5度から10度に切換えることにより、転写材の感光体からの良好な分離性を確保しながら、良好な画質を得る画像形成装置が開示されている。
特許文献2には、像担持体から転写材へのトナー像転写位置に対して転写材搬送方向下流側近傍に配置され、転写材の除電をおこなう除電針と、転写ローラと加熱定着装置の間で転写材の搬送高さを検知する搬送高さ検知手段とを設け、この検知手段の検知結果に応じて除電針に印加する除電バイアス電圧を制御可能とする画像形成装置が開示されている。
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に係る画像形成装置において、前記面出し部材は、前記判別装置により記録材が予め決められた坪量又は厚さ以下の種類であると判別されたときに、複数段階に亘って移動するものであることを特徴とする画像形成装置である。
請求項5に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置において、前記中間転写体の張架部材のいずれかが当該中間転写体に予め決められた張力を付与する張力付与部材を兼用し、前記張力調整部材の変位量は前記張力付与部材の変位量よりも大きく設定されていることを特徴とする画像形成装置である。
請求項6に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置において、前記二次転写部材とこれに対向する張架部材との抵抗比は、前記二次転写部材の抵抗をRa、前記張架部材の抵抗をRbとすれば、Ra>Rbの関係を満たすことを特徴とする画像形成装置である。
請求項7に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置において、前記記録材の搬送経路のうち前記二次転写域の前に設けられ、前記記録材の先端が二次転写部材側に向かって凸となるカールを付与するように当該記録材に対し事前に処理する事前処理手段を備えていることを特徴とする画像形成装置である。
請求項8に係る発明は、請求項7に係る画像形成装置において、前記事前処理手段は記録材の二次転写部材側の面を負極性に帯電させる帯電処理を兼ねるものであることを特徴とする画像形成装置である。
請求項9に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置において、前記記録材の搬送経路のうち、前記二次転写域を通過した部位に設けられ、前記記録材の帯電状態が補正可能な帯電補正手段を備えていることを特徴とする画像形成装置である。
請求項10に係る発明は、請求項9に係る画像形成装置において、前記制御装置は、前記判別装置により記録材が予め決められた坪量又は厚さ以下の種類であると判別されたときに、前記二次転写部材の位置移動量に応じて前記帯電補正手段の補正量を設定するものであることを特徴とする画像形成装置である。
請求項2に係る発明によれば、中間転写体に対して面出し部材が進退動したとしても、二次転写域よりも中間転写体の搬送方向下流側にて中間転写体の張力を調整し、中間転写体の緩みを抑制することができる。
請求項3に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、記録材が予め決められた坪量又は厚さ以下であるときに、二次転写域へ突入する中間転写体の突入姿勢をより細かく選定することができる。
請求項4に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、記録材が帯電し易い環境であるとしても、二次転写域の入口付近での記録材と中間転写体との間の放電を有効に抑え、画像乱れの要因を抑制することができる。
請求項5に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、一次転写部材の一時退避や、面出し部材の後退移動によって中間転写体の張力が緩んだとしても、中間転写体の緩みを複数箇所で分担して調整することができる。
請求項6に係る発明によれば、記録材が予め決められた坪量又は厚さ以下の種類であっても、二次転写域を通過した記録材の排出姿勢を中間転写体から離し、かつ、記録材の先端を二次転写部材から離れる向きに向けて引っ張ることができ、二次転写部材への巻き付きを有効に防止することができる。
請求項7に係る発明によれば、記録材が予め決められた坪量又は厚さ以下の種類であっても、二次転写域を通過する記録材の先端を浮き上がらせることができ、二次転写部材からの記録材を安定的に剥離することができる。
請求項8に係る発明によれば、記録材が予め決められた坪量又は厚さ以下の種類であっても、中間転写体に記録材が貼り付くことを抑制できると共に、二次転写部材に吸着して二次転写域を通過する記録材の先端を浮き上がらせることができ、二次転写部材からの記録材を安定的に剥離することができる。
請求項9に係る発明によれば、記録材が予め決められた坪量又は厚さ以下の種類であっても、二次転写域を通過した記録材の排出姿勢を中間転写体から離し、かつ、記録材の先端を二次転写部材から離れる向きに向けて引っ張ることができ、二次転写部材への巻き付きを有効に防止することができる。
請求項10に係る発明によれば、予め決められた坪量又は厚さ以下の薄い記録材の排出姿勢をより的確に調整することができ、記録材の中間転写体への貼り付きや二次転写部材への巻き付きをより有効に回避することができる。
図1(a)は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態の概要を示し、同図(b)は中間転写体の二次転写域周辺の要部構成を示す。
同図において、画像形成装置は、各色成分トナーによる各色成分画像を形成して保持する一若しくは複数の像保持体1(本例では1a〜1d)と、この像保持体1に対向し且つ複数の張架部材3(本例では3a〜3c)に掛け渡されて循環搬送せしめられ、像保持体1で形成された各色成分画像を記録材Sに転写する前に一時的に保持する薄肉状の中間転写体2と、像保持体1に対向する中間転写体2の裏面に設けられ、像保持体1との間の一次転写域に転写電界を形成することで像保持体1に保持された各色成分画像を中間転写体2に転写させる一次転写部材4と、中間転写体2の裏面に設けられた張架部材3(本例では3c)に対向して当該中間転写体2の表面に接触配置され、張架部材(対向部材)3cとの間の二次転写域に転写電界を形成することで一次転写部材4にて中間転写体2に転写された各色成分画像を記録材Sに転写させる二次転写部材5と、二次転写域にて中間転写体2の搬送方向上流側に二次転写部材5を移動可能に支持する支持機構6と、二次転写部材5よりも中間転写体2の搬送方向上流側にて中間転写体2の裏面に接触配置され、中間転写体2の面方向に交差する方向に沿って進退移動可能に設けられて二次転写域に至る中間転写体2の搬送軌跡面を形成する面出し部材7と、記録材Sが予め決められた坪量又は厚さ以下の種類であるか否かを判別する判別装置11と、この判別装置11により記録材Sが予め決められた坪量又は厚さ以下の種類であると判別されたときに、それ以外の場合に比べて、中間転写体2の搬送方向上流側に二次転写部材5を移動させるように支持機構6を制御すると共に、二次転写域の入口側における中間転写体2の表面と前記入口から水平に延びる仮想線との間の角度を大きくする方向に向かって面出し部材7を移動させるように当該面出し部材7の位置を制御する制御装置12と、判別装置11により記録材Sが予め決められた坪量又は厚さ以下の種類であると判別されたときに、面出し部材7が移動したことに伴う中間転写体2の撓みを相殺するように当該中間転写体2の張力を調整する張力調整部材13と、を備え、張力調整部材13は、二次転写域の出口側における中間転写体2の表面と前記出口から水平に延びる仮想線との間の角度を略同一に保つように、二次転写域の出口側における中間転写体2の表面の方向に沿って移動するものである。
尚、図中符号8は二次転写域に向けて記録材Sを搬送する搬送部材である。
例えば複数の像保持体1を有するタンデム型の画像形成装置にあっては、中間転写体2に対して各像保持体1を画像形成時には常に接触配置する態様でもよいし、画像形成に使用する像保持体1に対して中間転写体2を相対的に接離する接離機構を付加した態様でもよい。
また、‘薄肉状の中間転写体2’とは、中間転写ベルトは勿論、薄板状の中間転写ドラムをも含む趣旨である。
更に、一次転写部材4は、像保持体1との間の一次転写域に転写電界を形成することが可能であれば、中間転写体2の裏面に接触する転写部材(例えば転写ロール)でもよいし、あるいは、非接触型のコロトロン等でもよい。
更にまた、二次転写部材5としては、対向部材との間の二次転写域に転写電界を形成し、かつ、中間転写体2の表面に接触配置されるものであればよく、代表的にはロール構成が挙げられる。
面出し部材7の移動方式は例えばカムなどを用いて進退移動させるようにすればよい。また、面出し部材7の変位量は、二次転写部材5の中間転写体2の搬送方向上流側への移動量(対向部材の中心位置と移動前の二次転写部材の中心位置とを結ぶ移動前の基準線に対し、対向部材の中心位置と移動後の二次転写部材の中心位置とを結ぶ移動後の基準線との間の角度に相当するオフセット量)に応じて適宜選定するようにすればよい。
更に、判別装置11は記録材の種類として坪量又は厚さが予め決められた閾値以下のもの(所謂薄紙)であるか否かを判別するものであれば、記録材選択器による選択情報や、検知器にて記録材の種類を検知した情報に基づいて判別するものを広く含む。
このとき、二次転写部材5をオフセット変位させると、二次転写域を通過する記録材Sの排出姿勢が中間転写体2から離れる方向に向かうことから、薄い記録材Sは中間転写体2に貼り付きにくい点で好ましい。
更に、二次転写部材5のオフセット変位に伴って中間転写体2と二次転写部材5との間の距離が狭くなり、これに伴って、中間転写体2と記録材Sとの間の距離も狭くなってしまう。本例では、面出し部材7を移動させることで、接近する記録材Sから中間転写体2を離すことが可能である。このため、二次転写域の入口付近で二次転写部材5と中間転写体2とが接近し過ぎることに起因して転写電界による放電が起こり、中間転写体2上の画像が転写前に乱れるという事態は有効に回避される。
これに対し、記録材Sが予め決められた坪量又は厚さ以下の種類である所謂薄紙S2のときには、図2(b)に示すように、二次転写部材5は、A位置から中間転写体2の搬送方向上流側に所定量オフセットしたB位置に移動し、また、面出し部材7は、中間転写体2と二次転写部材5との間の角度を大きくするようにC位置からD位置に移動する。
この状態において、二次転写部材5,対向部材3cの中心間を結ぶ中心線O2がO1に対し角度βだけ図中右寄りに傾斜し、その分、中心基準線O2に略直交する基準線L2はL1よりも中間転写体2から離れた方向に傾斜配置され、腰の弱い薄紙S2は、二次転写域にて転写電界の作用を受けながら二次転写域を通過した後、基準線L2方向に沿って排出される。薄紙S2は中間転写体2には貼り付かないように中間転写体2からは十分離れて排出される。
一方、面出し部材7が中間転写体2と二次転写部材5との角度を大きくする方向に移動することから、二次転写域の入口に至る中間転写体2と二次転写部材5との間に形成される角度が不必要に狭まることはなく、二次転写域の入口で転写電界による放電が起こり、中間転写体2上の画像が乱れる懸念は少ない。
先ず、面出し部材7の好ましい移動量の選定するに当たり、制御装置12は、判別装置11により記録材Sが予め決められた坪量又は厚さ以下の種類であると判別されたときに、二次転写域の入口側における二次転写部材5の接線方向と中間転写体2との間の角度を、二次転写部材5、面出し部材7が移動する前に形成されていた角度と略同一に選定するものである態様が挙げられる。
つまり、記録材Sの坪量又は厚さが予め決められた値以下であるとき、二次転写部材5が中間転写体2の搬送方向上流側にオフセット変位したことに伴い、二次転写域の入口における二次転写部材5の接線方向は中間転写体2寄りに移動するので、記録材Sの二次転写域への突入姿勢が中間転写体2寄りに移動する。このとき、面出し部材7の中間転写体2から離れる方向への移動量は適宜選定して差し支えないが、二次転写部材5の接線方向と中間転写体2との間の角度が略同一に保てれば、二次転写域の入口直前で中間転写体2と二次転写部材5とが接近し過ぎることに起因する転写電界による放電は生じない。
張力調整部材13は、面出し部材7の移動に伴う中間転写体2の緩みを吸収するものであればよく、一次転写性、二次転写性、面出し部材7による中間転写体2の面出し性に影響しない部位であれば、中間転写体2の内側又は外側の任意の部位に設けるようにして差し支えない。そして、面出し部材7が移動すると、これに伴って中間転写体2が緩むが、本態様では、張力調整部材13によって中間転写体2の張力が保たれることから、中間転写体2の緩みが相殺される。
本態様は、二次転写域よりも中間転写体2の搬送方向下流側に張力調整部材13を配設する例である。
ここで、中間転写体2の搬送方向最上流に位置する像保持体1(本例では1a)よりも中間転写体2の上流側に位置する張架部材3(本例では3a)より仮に中間転写体2の搬送方向下流側に張力調整部材13を配設すると、張力調整部材13が変位することに伴って像保持体1と一次転写部材4との一次転写域が変位する懸念があり、一次転写域での画像転写性に影響する虞れがある。また、張力調整部材13が中間転写体2の面方向と交差する方向に移動してもよいが、中間転写体2への記録材Sの貼り付きを有効に回避するには、二次転写域を通過した記録材Sに対して中間転写体2が接近し過ぎないように対処することが好ましい。
この配設例の好ましい態様として、本実施の形態では、張力調整部材13は、二次転写域の出口側における中間転写体2の表面と前記出口から水平に延びる仮想線との間の角度を略同一に保つように、二次転写域の出口側における中間転写体2の表面の方向に沿って移動するものが採用されている。
張力調整部材13の移動方向は任意であるが、中間転写体2への記録材Sの貼り付きを有効に回避するには、中間転写体2が二次転写域を通過する記録材Sに接近する方向に大きく移動しないようにすることが必要であり、好ましい一態様としては、二次転写域を通過した記録材Sに対する中間転写体2の配設角度が略同一に保たれるように張力調整部材13が移動するものであればよい。ここで、‘略同一’は中間転写体2の配設角度が変化しない態様の他に、中間転写体2の配設角度の変化分が小さいものを含む趣旨である。
本態様の代表例としては、(1)中間転写体2のうち二次転写部材5と張力調整部材13との間の面方向に沿って張力調整部材13を移動させる例が挙げられるが、本態様に関連する参考例としては、(2)二次転写域から十分に離れた部位で中間転写体2の面方向に交差する方向に張力調整部材13を移動させる例、(3)張力調整部材13よりも中間転写体2の搬送方向上流側に位置出し部材を配置することで二次転写域に対する中間転写体2の傾斜姿勢を一定に保ち、中間転写体2の面方向に交差する方向に張力調整部材13を移動させる例などが挙げられる。
本態様は、二次転写域よりも中間転写体2の搬送方向上流側に張力調整部材13を配設する例である。
本態様では、面出し部材7による中間転写体2の二次転写域へ至る突入面を損なわないように、面出し部材7より中間転写体2の搬送方向上流側に配置され、また、一次転写域での画像転写性に影響を与えないように、最下流に位置する像保持体1(本例では1d)よりも中間転写体2の搬送方向下流側に位置する張架部材3(本例では3b)より中間転写体2の搬送方向下流側に配置されることを要する。
本態様の代表例としては、温度及び湿度を含む環境条件が検知可能な検知手段14を更に備え、制御装置12は、判別装置11により記録材Sが予め決められた坪量又は厚さ以下の種類であると判別されたときに、環境条件が予め決められた低温低湿環境である条件では、これ以外の環境条件の場合に比べて、二次転写域の入口側における中間転写体2の表面と前記入口から水平に延びる仮想線との間の角度を大きくする方向に向かう面出し部材7の移動量を大きく設定するものがある。
検知手段14にて温度及び湿度の環境情報を検知し、制御装置12は、予め決められた低温低湿環境の条件では、面出し部材7の移動量をそれ以外の環境条件よりも大きく設定し、記録材Sに対して中間転写体2の二次転写域への突入姿勢角度をより大きな角度に設定する。つまり、低温低湿環境では、記録材Sが帯電し易いことから、二次転写域の入口付近で中間転写体2と記録材Sとの間で放電が起こる懸念があり、これを回避する上で、二次転写域の入口付近で記録材Sに対して中間転写体2の突入姿勢角度をより離すようにしたものである。
この種の画像形成装置では、中間転写体2の張架部材3のいずれかが当該中間転写体2に予め決められた張力を付与する張力付与部材を兼用し、張力調整部材13の変位量は張力付与部材の変位量よりも大きく設定されていることが好ましい。
張架部材3が張力付与部材を兼用している態様においては、例えば一次転写部材4が中間転写体2から退避すると、その分、中間転写体2の張力が緩むが、この緩みは通常1mm程度であり、張力付与部材で吸収される。
ここで、仮に、この張力付与部材が張力調整部材13を兼用するものとすれば、面出し部材7が後退移動したときに、この移動量を吸収するには張力付与部材を10mm以上移動させる必要がある。すると、像保持体1と張力付与部材との間の中間転写体2の長さが長くなり、中間転写体2が大きく撓み、像保持体1と中間転写体2との一次転写域にて放電により画像乱れが生ずる。このため、中間転写体2のうち一次転写面を形成する部位に張力調整部材13を配置することは困難であり、本態様のように、一次転写面を形成する張架部材3が張力付与部材を兼用していても、これとは別に張力調整部材13を設けることが好ましい。
二次転写部材5抵抗Raを対向部材(張架部材)の抵抗Rbよりも大きく設定することで、記録材Sの表側の放電量を多くし記録材Sが全体として弱い正帯電となるように制御するものである。つまり、二次転写部材5が中間転写体2の搬送方向上流側にオフセット変位することで、記録材Sは二次転写部材5から先に剥離し、続いて中間転写体2から剥離する。この際、記録材S裏面を正帯電する放電が先に発生することで記録材S全体は正帯電する。続いて、中間転写体2から剥離する際に記録材S表面を負帯電する放電が発生する。記録材Sを大きく正帯電してしまうと中間転写体2に静電的に引っ張られて貼り付いてしまう。従って、記録材Sを弱い正帯電に制御するには、二次転写部材5からの剥離放電を小さくするように二次転写部材5の抵抗Raを対向する張架部材3の抵抗Rbに比べて大きくするようにしたものである。本例では、薄い記録材Sは中間転写体2から離れる方向に姿勢を変化させていることから、本例のような抵抗比のある二次転写部材5、張架部材3(3c)であれば、記録材Sの先端が中間転写体2側に引っ張られ、二次転写部材5に巻き付くことは抑制される。
本態様では、事前処理手段にて、薄い記録材Sの先端に二次転写部材5側に向けて凸となるカールを形成しておけば、記録材Sが二次転写域を通過したとしても、二次転写部材5から記録材Sの先端が浮き上がることから、例えば後述する帯電補正手段15にて記録材Sの先端を除電することが可能になり、二次転写部材5から記録材Sを安定的に剥離し易い点で好ましい。
更に、事前処理手段としては、記録材Sの二次転写部材5側の面を負極性に帯電させる帯電処理を兼ねるものが好ましい。本態様では、薄い記録材Sは中間転写体2に貼り付きにくく、薄い記録材Sが二次転写部材5に吸着して二次転写域を通過しても、二次転写部材5から記録材Sの先端が浮き上がることから、記録材Sは、中間転写体2に貼り付くことなく、二次転写部材5から安定的に剥離される点で好ましい。
また、画像形成装置の好ましい態様としては、記録材Sの搬送経路のうち、二次転写域を通過した部位に設けられ、記録材Sの帯電状態が補正可能な帯電補正手段15を備えている態様が挙げられる。
このように、帯電補正手段15(例えば除電針、除電プレート等)を付加することで、二次転写域を通過した記録材Sの帯電量を補正することが可能になり、例えば記録材Sの帯電量を除電するこが可能である。
また、この種の帯電補正手段15を付加した態様の好ましい例としては、制御装置12は、判別装置11により記録材Sが予め決められた坪量又は厚さ以下の種類であると判別されたときに、二次転写部材5の位置移動量に応じて帯電補正手段15の補正量を設定するものが挙げられる。
薄い記録材Sは、二次転写部材5の位置移動量によって排出姿勢が変化することから、この記録材Sの排出姿勢を的確に調整するには、例えば二次転写部材5の移動量に応じて帯電補正手段15による帯電補正量(例えば除電量)を決定するようにすればよい。
◎実施の形態1
<画像形成装置の全体構成>
図3は実施の形態1に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
同図において、画像形成装置20は、所謂タンデム型の中間転写方式の態様であり、複数の色成分(本例ではイエロ(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K))の画像形成部21(具体的には21a〜21d)を略水平に沿う横方向に配列し、各画像形成部21に対向した部位にはベルト状の中間転写体22を循環移動可能に配設する一方、各画像形成部21に対応した中間転写体22の裏面には、各画像形成部21で形成された各色成分トナーによる画像が中間転写体22に一次転写させられる一次転写装置23(具体的には23a〜23d)を配設すると共に、中間転写体22の移動方向に対し最下流に位置する画像形成部21(本例では21d)よりも下流側に位置する中間転写体22の一部には、当該中間転写体22に一次転写された各色成分画像が記録材としての用紙Sに二次転写(一括転写)させられる二次転写装置25を配設したものである。
更に、本例の画像形成装置20は、二次転写装置25にて一括転写された画像を用紙S上に定着させる定着装置27と、二次転写装置25による転写部位及び定着装置27による定着部位に用紙Sを搬送する用紙搬送系28と、を備えている。
また、中間転写体22は、例えばゴム又は樹脂材料によってベルト状に構成され、複数(本実施の形態では3つ)の張架ロール41〜43に掛け渡されており、張架ロール41が駆動モータ(図示せず)にて駆動される駆動ロールとして用いられると共に、張架ロール42,43が従動ロールとして用いられ、また、張架ロール42は張架ロール41と共に各感光体31の一次転写面を形成するものであり、更に、張架ロール43が二次転写装置25の対向ロールとして用いられる。そしてまた、張架ロール41に対向した中間転写体22の表面側には、二次転写後の中間転写体22上の残留トナーを除去するための清掃装置48が設けられている。
更にまた、二次転写装置25は、図3及び図7に示すように、張架ロール43に対応する中間転写体22の表面に接触配置される二次転写ロール71を有し、この二次転写ロール71と中間転写体22との間に二次転写域として作用する接触域(ニップ域)を形成する一方、二次転写ロール71の対向ロール72としての張架ロール43の表面には給電ロール73を接触配置し、この給電ロール73に予め決められた二次転写電圧Vtを印加すると共に二次転写ロール71を接地することで、二次転写域に二次転写電界を作用させ、用紙Sに対し中間転写体22上の各色成分トナーによる画像を転写させるものである。
また、二次転写域に対して中間転写体22の搬送方向下流側で、張架ロール41,43間に位置する部分の裏面には張力調整ロール150が接地した状態で配設されており、主として面出しロール130の進退移動に伴って中間転写体22が緩み変形すると、この緩みを相殺するように中間転写体22の張力を調整するようになっている。
また、用紙搬送系28は、用紙収容容器91に収容された用紙Sをフィードロール92にて用紙搬送路に繰り出し、用紙搬送路には適宜数の搬送ロール93を配設すると共に、二次転写域の直前に位置する用紙搬送路には用紙Sが位置決めされた後に所定のタイミングで二次転写域に供給される位置決めロール94を配設し、更に、用紙搬送路の二次転写域の下流側には定着装置27に向けて用紙Sが搬送可能な搬送ベルト95を配設したものである。
本例では、位置決めロール94は、用紙Sの先端に所定のカール(本例では下向きに凸となるカール)が付与されるカール調整器、及び、事前に用紙Sが帯電される転写前帯電器を兼用しており、用紙Sの裏面を負帯電させるように下側ロールを接地、上側ロールには正極性の帯電電圧が印加され、用紙を所定の押圧力で挟持搬送するようになっている。
本例では、用紙Sに対する事前処理として、薄い用紙S(薄紙)が中間転写体22に貼り付くことを抑制するために二次転写ロール71側に静電的に貼り付くように対処したものである。つまり、二次転写ロール71の表面が正帯電であることから、用紙S裏面を事前に負極性に帯電するようにしたものである。
しかし、二次転写ロール71に用紙Sを貼り付かせるだけでは、用紙Sが二次転写ロール71から離れずに二次転写ロール71に巻き付いてしまうため、事前処理としては、用紙Sの先端に所定のカールを形成することで用紙Sの先端が二次転写ロール71に張り付かないようになっている。このため、本例では、位置決めロール94としてカール調整及び帯電調整機能を備えたものが用いられている。尚、位置決めロール94とは別にカール調整、転写前帯電を実施する手段を設けてもよいことは勿論である。 そして更に、本例では、用紙搬送路のうち二次転写域の直後には用紙Sの帯電状態を補正する帯電補正装置96が設けられており、この帯電補正装置96としては例えば用紙Sの帯電電荷を低減させる除電器97が代表的であり、この除電器97としては例えばノコギリ刃状の除電針に除電電圧を印加する態様が用いられる。
ここで、二次転写域から排出された用紙が二次転写ロール71側であれば、除電器97による除電作用を与えて用紙の帯電状態を調整し、中間転写体22への貼り付きを抑制することは可能である。但し、用紙Sが二次転写ロール71に巻き付いて排出された場合には、除電器97による除電作用を与えることができず、用紙の剥離(分離)が困難になってしまうことから、用紙Sの排出方向は適正に調整されることが必要である。
尚、定着装置27を通過した用紙Sは例えば図示外の排出ロールを介して図示外の用紙排出容器に排出されるようになっている。
図4は実施の形態1に係る画像形成装置の駆動制御系を示す。
同図において、符号100は画像形成装置の作像処理を制御する制御装置であり、この制御装置100は、CPU、ROM、RAM及び入出力インタフェース等を含むマイクロコンピュータからなり、入出力インタフェースを介して図示外のスタートスイッチや作像モードを選択するためのスイッチである作像モードスイッチ等のスイッチ信号や、各種センサ信号や、用紙が予め決められた坪量又は厚さ以下の種類(所謂薄紙、厚紙)であるか否かを判別する用紙判別信号等の各種入力信号を取込み、ROMに予め格納されている作像制御処理プログラム(図11参照)をCPUで実行し、駆動制御対象に対する制御信号を夫々生成した後、各駆動制御対象に制御信号を送出するようになっている。
ここで、図4中、‘用紙判別信号’は用紙Sの種類を判別可能な判別装置101からの信号であればよく、この種の判別装置101としては、ユーザが用紙Sの種類を指定することが可能な指定スイッチや、あるいは、用紙Sの坪量又は厚さを検知可能な用紙種検知器が用いられる。
また、図4中、駆動制御対象としては、各画像形成部21(21a〜21d)の感光体31を駆動する感光体駆動系102、例えば駆動ロールとしての張架ロール41を回転駆動することで中間転写体22を循環駆動する中間転写体駆動系103、各画像形成部21(21a〜21d)の感光体31に対して中間転写体22を接離するリトラクト機構104、各画像形成部21に対応する一次転写装置23の一次転写ロール51に対して一次転写電流を供給する電流供給装置106、二次転写装置25の給電ロール73に対し二次転写電圧を印加する電圧印加装置107、中間転写体22の搬送軌跡に沿って二次転写ロール71を移動可能に支持する支持機構108、面出しロール130を進退移動させる進退機構109などが挙げられる。
図5(a)(b)は本実施の形態で用いられるリトラクト機構104の詳細を示す。
同図において、リトラクト機構104は、複数の画像形成部21のうち、中間転写体22の移動方向の最下流に位置する画像形成部21d以外の画像形成部21a〜21cの各感光体31に対して中間転写体22を接離するものであり、本例では、各画像形成部21a〜21cの感光体31から中間転写体22を後退させたときに、各画像形成部21a〜21cに対応した一次転写装置23の一次転写ロール51を中間転写体22と非接触になる位置まで後退させるようになっている。
つまり、リトラクト機構104は、複数の画像形成部21(本例では21a〜21c)の各感光体31に対して中間転写体22を接離する中間転写体接離機構110と、この中間転写体接離機構110に連動して各画像形成部21(21a〜21c)に対応する一次転写装置23(本例では23a〜23c)を中間転写体22に対して接離する連動機構120と、有している。
ここで、中間転写体接離機構110は、画像形成部21c,21d間に位置する中間転写体22の裏面に中間転写体22の移動軌跡位置として予め固定的に設定された固定位置決めロール111を配設する一方、中間転写体22の移動方向に対し最上流に位置する画像形成部21aよりも上流側に位置する中間転写体22の裏面には中間転写体22の移動規制位置として変化可能に設定された可動位置決めロール112を配設し、この可動位置決めロール112を揺動支点114周りに揺動可能な揺動台113で支持するようにしたものである。
そして、中間転写体接離機構110の駆動系は、図5(b)に示すように、制御装置100からの制御信号に基づいて駆動が開始する駆動モータ115を有し、この駆動モータ115からの駆動力をギア、ベルトなどからなる駆動伝達機構116を介して揺動台113の揺動支点114に伝達するようになっている。
また、連動機構120は、中間転写体22内で揺動支点122を中心に揺動可能な揺動板121を有し、画像形成部21c,21dの中間位置に対応した部位に前述した揺動支点122を設定し、揺動板121上に一次転写装置23a〜23cを固定的に設置すると共に、付勢ばね123によって揺動板121を中間転写体22側に向けて付勢し、更に、中間転写体接離機構110の揺動台113の揺動支点114には当該揺動台113の揺動に伴って回転する回転部材124を設け、この回転部材124の揺動支点114から離れた部位に引っ掛け片125を設け、揺動板121の揺動自由端に対して引っ掛け片125を引っ掛けるようにしたものである。
このとき、画像形成部21a〜21cに対応する中間転写体22は、固定位置決めロール111と可動位置決めロール112とによって位置決めされ、各画像形成部21(21a〜21c)の感光体31と中間転写体22とは接触配置され、各画像形成部21(21a〜21c)に対応する一次転写装置23(23a〜23c)の一次転写ロール51も中間転写体22に接触配置される。
また、最下流の画像形成部21d以外の画像形成部21(21a〜21c)の感光体31に対して中間転写体22を非接触配置するという一部接触形態にする場合には、図5(b)に示すように、中間転写体接離機構110の可動位置決めロール112を二点鎖線で示す後退位置に後退させるようにすればよい。
このとき、各画像形成部21(21a〜21c)に対応する中間転写体22は固定位置決めロール111と張架ロール41とによって位置決めされ、各画像形成部21(21a〜21c)の各感光体31と中間転写体22とは非接触配置され、中間転写体22と後退位置に後退した可動位置決めロール112とは非接触配置される。更に、図5(b)に示すように、可動位置決めロール112が後退位置に後退したことに伴って、連動機構120の回転部材124が二点鎖線で示す位置に移動し、引っ掛け片125を介して揺動支点122周りに揺動板121を揺動させて下方に押し下げることから、揺動板121に設置されている各一次転写装置23(本例では23a〜23c)は中間転写体22に対して非接触配置される。
本例では、中間転写体22の張架ロール42の支持構造は適宜選定して差し支えなく、例えば図6(a)〜(c)に示すような支持構造が採用されている。
図6(a)に示す支持構造は、張架ロール42を張力付与ロールとして兼用したもので、張架ロール42の両端を付勢ばね45にて付勢することで中間転写体22に対して所定の張力を付与すると共に、ステアリング機構46によって張架ロール42の一端側を支点として揺動可能に支持し、中間転写体22の蛇行を補正するようにしたものである。
尚、符号47は張架ロール42を回転可能に支承する軸受部材である。
また、図6(b)に示す支持構造は、ステアリング機構46を組み込まずに、張架ロール42の両端を付勢ばね45にて付勢することで張架ロール42を張力付与ロールとして兼用したものである。
尚、本例では、例えば中間転写体22の張架ロール42の両端に中間転写体22の搬送経路が案内可能な案内部材を配設し、この案内部材で中間転写体22の蛇行を防止するようにすればよい。
更に、図6(c)に示す支持構造は、張力付与ロールとして兼用せずに、ステアリング機構46によって張架ロール42の一端側を支点として揺動可能に支持し、中間転写体22の蛇行を補正するようにしたものである。
本実施の形態において、二次転写装置25は、図7(a)(b)に示すように、二次転写ロール71が対向ロール72(張架ロール43と兼用)との間に二次転写域nとしての接触域(ニップ域)を有している。
この二次転写域nとしての接触域の形状は適宜選定して差し支えないが、本例では、二次転写ロール71の抵抗(体積抵抗)をRt、硬度をHt、径寸法をdt、対向ロール72の抵抗(体積抵抗)をRb、硬度をHb、径寸法をdbとすると、以下のような関係を満たすように選定されている。
Rt>Rb
Ht>Hb
dt>db
ここで、二次転写ロール71及び対向ロール72の両者の径寸法、硬度関係からすると、二次転写域nとしての接触域(ニップ部)の形状は対向ロール72側に凸状になっていることから、この二次転写域nを通過した用紙Sは、図7(b)に実線で示すように、中間転写体22から離れる方向、つまり二次転写ロール71側に寄って排出される。
更に、本例では、対向ロール72側の抵抗Rbを二次転写ロール71の抵抗Rtよりも低く設定することで、二次転写域nの出口直後の用紙搬送路の領域Uでは、対向ロール72と用紙Sとの間で放電が促進され、用紙Sを僅かに負帯電させることから、二次転写域nを通過した用紙S’は、図7(b)に一点鎖線で示すように、対向ロール72に接触する中間転写体22側に静電的に引っ張られ、二次転写ロール71と対向ロール72との中心基準線Oに略直交する方向に延びる基準線Lに沿った位置にくるように先端がカール部Saとして変形した状態で排出される。
本実施の形態において、二次転写ロール71の支持機構108は図8(a)に示すように構成されている。
本例において、支持機構108は、中間転写体22の搬送方向上流側に二次転写ロール71を二次転写域の上流側に接触した状態で移動させることを要する。
本例では、支持機構108は、二次転写ロール71の両端に対応して対構成の加圧レバー170を配設し、この加圧レバー170の基端側には固定支軸172に対して予め決められた移動代が確保された長孔171を形成すると共に、この長孔171に対して固定支軸172を相対移動可能に嵌め込み、加圧レバー170の自由端側に二次転写ロール71の両端軸を回転可能に支持し、付勢ばね173にて加圧レバー170の基端側を下方に向けて付勢し、加圧ばね174にて加圧レバー170の自由端側を加圧することで対向ロール72側に二次転写ロール71を押し付け、更に、加圧レバー170の基端側には長孔171の延びる方向に沿って駆動ロッド176が進退動するアクチュエータ175を連結し、アクチュエータ175の駆動ロッド176を進出させたときには、付勢ばね173の付勢力にて加圧レバー170の長孔171の上縁に固定支軸172を突き当てた位置に加圧レバー170の位置を設定し、一方、アクチュエータ175の駆動ロッド176を付勢ばね173の付勢力に抗して引き込むときには、加圧レバー170の長孔171の下縁に固定支軸172を突き当てた位置に加圧レバー170の位置を移動設定するものである。
本例では、アクチュエータ175が進出移動したときには、二次転写ロール71は予め決められた初期位置(図8(b)に示す実線位置:A位置)に設定されると共に、アクチュエータ175が後退(引き込み)移動したときには、二次転写ロール71はA位置より中間転写体22の搬送方向上流側に引き寄せられた位置(図8(b)に示す二点鎖線位置:B位置)に設定されるようになっている。
また、本実施の形態では、加圧レバー170の自由端側に取付片177が一体的に突出形成されており、この取付片177に帯電補正装置96としての除電器97が固定されている。このため、加圧レバー170の位置変化に伴って二次転写ロール71の位置が変化したとしても、二次転写ロール71の位置変化に伴って除電器97(帯電補正装置96)も相対的に位置が変化することから、二次転写ロール71の位置が変化したとしても、二次転写ロール71と除電器97との相対位置関係は一定に保たれるようになっている。
尚、図8(a)中、符号178は二次転写ロール71及び除電器97を合わせて収容する転写容器である。
面出しロール130の進退機構109は例えば図9(a)に示すように構成されている。
同図において、面出しロール130はその両端軸部を軸受部材131にて回転可能に支持されており、進退機構109は、面出しロール130の両端に位置する軸受部材131を付勢ばね132にて付勢することで中間転写体22の裏面に対して面出しロール130を圧接配置し、面出しロール130の軸受部材131に対し中心位置が中心から偏って配置される偏心カム133を接触配置し、この偏心カム133を駆動モータ134で適宜回転させることで、面出しロール130の配設位置を進退可能に変化させるものである。
ここで、偏心カム133は、図9(a)に示すように、面出しロール130と偏心カム133との中心間距離hの変化に伴って面出しロール130の配設位置を変化させるものであり、面出しロール130は、図9(b)に示すように、面出しロール130と偏心カム133との中心間距離hが最大距離h1になる位置と、図9(c)に示すように、面出しロール130と偏心カム133との中心間距離hが最小距離h2になる位置との間で進退移動するものである。
尚、面出しロール130の進退移動軌跡を安定させるには例えば図示外の案内レールによって面出しロール130の進退移動経路を位置拘束するようにすればよい。
従って、本例では、面出しロール130は、偏心カム133の角度位置を調整することで、前述した進退移動範囲内の任意の位置に移動設定可能であり、例えば面出しロール130と偏心カム133との中心間距離hを適宜選定することで、二次転写ロール71の初期位置(A位置)に対応した面出しロール130の初期位置(C位置)を、また、二次転写ロール71の移動位置(B)位置に対応した面出しロール130の移動位置(D位置)を予め選定しておくようにすればよい。
張力調整ロール150の支持構造を図10(a)に示す。
同図において、張力調整ロール150は、中間転写体22の張架ロール41,43間を結ぶ接線基準線Jよりも少なくとも一部が外方に張り出して配設されており、張力調整ロール150の両端軸部は案内レール151に沿って滑り移動可能に支持されると共に、付勢ばね152によって中間転写体22の裏面に押し付けられている。
特に、中間転写体22のうち張架ロール43と張力調整ロール150との間に掛け渡される部分は、水平基準線Lhに対して角度θで配置されている。この角度θは二次転写域nを通過した用紙Sが中間転写体22に貼り付かない程度に選定されていればよく、例えば10°を超える程度、好ましくは20°以上で選定されていればよい。
更に、本例では、案内レール151は、張架ロール43と張力調整ロール150との間の中間転写体22の移動軌跡と略平行に配置されており、また、張力調整ロール150を付勢する付勢ばね152のばね定数は、張力付与ロールを兼用した張架ロール42に付加された付勢ばね45のばね定数よりも大きく設定されている。
このため、例えば面出しロール130が初期位置(C位置)から移動位置(D位置)に移動した場合には、中間転写体22は緩むことになるが、本例では、張力調整ロール150は、図10(a)(b)に二点鎖線から実線で示すように、付勢ばね152に付勢されて案内レール151に沿って移動し、中間転写体22の緩みを伸ばすと共に、中間転写体22の張力を予め決められた所定レベルに調整するものである。
このとき、張力調整ロール150が移動しても、二次転写域n直後の中間転写体22の傾斜姿勢は、張力調整ロール150の移動前と変わらず、水平基準線Lhに対し角度θのまま保たれる。このため、張力調整ロール150の移動に伴って、二次転写域nを通過した用紙Sが中間転写体22に対して貼り付きやすくなる懸念はない。
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動について説明する。
図11は本実施の形態に係る画像形成装置による作像制御処理を示すフローチャートである。
今、ユーザが図示外の作像モードスイッチを操作することでFCモード(フルカラーモード)又は単Kモード(単色Kモード)を指定することが可能である。
−作像モード設定−
今、作像モードとしてFCモードを指定すると、制御装置100は、作像モードがFCモードであると判断し、FCモードプロセスを選択する。この状態において、制御装置100は、図4及び図12(a)に示すように、リトラクト機構104により、全ての画像形成部21(21a〜21d)の感光体31に対して中間転写体22を接触配置するという全部接触形態を選択する。
一方、作像モードとして単Kモードを指定すると、制御装置100は、作像モードが単Kモードであると判断し、単Kプロセスを選択する。この状態において、制御装置100は、図4及び図12(b)に示すように、リトラクト機構104により、最下流の画像形成部21d以外の画像形成部21(21a〜21c)の感光体31に対して中間転写体22を非接触配置するという一部接触形態を選択する。
つまり、単Kモードの場合には、リトラクト機構104の作用によって、最下流の画像形成部21d以外の画像形成部21(21a〜21c)の各感光体31が中間転写体22から非接触配置され、かつ、一次転写ロール51も中間転写体22の裏面に対して非接触配置される。このため、中間転写体22の張力が低減して緩むことになるが、張架ロール42が張力付与ロールを兼用している態様では、張架ロール42が中間転写体22の緩み分を吸収する。このとき、張架ロール42の変位量は微小で約1mm以下であるから、最下流の画像形成部21d(具体的には感光体31と一次転写ロール51との間の一次転写域)と張架ロール42との間の中間転写体22のスパンmが長くなることはない。
ここで、単Kモードを選択したときの中間転写体22の緩み分を張架ロール42で吸収し、中間転写体22に張力Tを付与する態様を模式的に示すと、図12(c)に示すように、最下流の画像形成部21dと張架ロール42との間の中間転写体22のスパンmが短い場合(m=m1)に相当し、仮に、中間転写体22に振動等で所定の押圧力Pが作用したとしても、両者間での中間転写体22の撓み量はそれほど大きな値には至らない。
これに対し、例えば単Kモードを選択したときに、面出しロール130の進退量に伴う中間転写体22の緩みを、仮に張架ロール42で吸収し、中間転写体22に張力Tを付与する場合には、張架ロール42の移動量としては大凡10mm程度要する。これを張架ロール42で吸収する態様を模式的に示すと、図12(d)に示すように、最下流の画像形成部21dと張架ロール42との間の中間転写体22のスパンmが長い場合(m=m2>m1)に相当し、仮に、中間転写体22に振動等で所定の押圧力Pが作用したとすると、両者間での中間転写体22の撓み量は大きくなることから、画像形成部21dの一次転写域の出口付近では、中間転写体22の振動による撓み量が大きくなり、その分、転写電界による放電により中間転写体22上に転写された画像が乱れる懸念がある。
このように、仮に、張架ロール42が張力付与ロールを兼用しているとしても、この張架ロール42にて面出しロール130の進退に伴う中間転写体22の緩み分を吸収する対処は実質的には困難である。
このとき、用紙Sが予め決められた坪量又は厚さ以下の種類であるときには‘薄紙’と、それ以外については‘厚紙’と判別する。
そして、用紙Sが‘厚紙’であると判別された場合には、制御装置100は、図13に二点鎖線で示すように、二次転写ロール71を予め決められたA位置に、面出しロール130を予め決められたC位置に設定し、更に、除電器97の除電電圧を予め決められたVd1に設定する。
この状態において、張力調整ロール150は予め決められた付勢ばね152で付勢されていることから、面出しロール130の位置に伴って図13に二点鎖線で示すE位置にて中間転写体22の裏面に圧接配置されている。
一方、用紙Sが‘薄紙’であると判別された場合には、制御装置100は、図13に実線で示すように、二次転写ロール71を予め決められたB位置(A位置よりも中間転写体22の搬送方向上流側に設定)に、面出しロール130を予め決められたD位置(C位置から所定量移動した位置)に設定し、更に、除電器97の除電電圧を予め決められたVd2(本例では|Vd1|>|Vd2|)に設定する。
この状態において、面出しロール130がC位置からD位置へと移動したことで中間転写体22の張力が緩むことになるが、本例では、張力調整ロール150は予め決められた付勢ばね152で付勢されていることから、面出しロール130の位置の変化に伴って図13に実線で示すF位置まで移動し、中間転写体22の張力の緩みを調整する。
そして、一連の作像処理が開始され、二次転写域では、二次転写ロール71に二次転写電圧が印加されると共に、除電器97に除電電圧が印加され、各作像モードによる画像形成部21で作製された画像が一次転写域にて中間転写体22に一次転写された後に、二次転写域にて中間転写体22から用紙Sに転写される。
−厚紙−
用紙Sが厚紙の場合には、二次転写ロール71と対向ロール72(張架ロール43)との中心基準線O1に対して略直交する基準線L1は、図13に二点鎖線で示すように設定され、腰の強い厚紙からなる用紙Sは、二次転写電界を受けながら二次転写域を通過し、除電器97による除電作用を受けて基準線L1に沿って排出される。
このとき、二次転写域の入口側に至る中間転写体22の突入姿勢は二次転写ロール71との間に十分な角度をもって予め調整されており、また、二次転写域の出口側に位置する中間転写体22の傾斜姿勢も水平基準線Lhから十分な角度θをもって配置されていることから、二次転写域の前後で転写電界による放電によって画像乱れが生ずる懸念はない。
これに対し、用紙Sが薄紙の場合には、二次転写ロール71の配設位置がA位置からB位置に移動することで、二次転写ロール71と対向ロール72とを結ぶ中心基準線O2がO1に比べて角度βだけ図中右寄りに傾斜し、その分、中心基準線O2に略直交する基準線L2はL1に比べて中間転写体22から離れた方向に傾斜配置される。
このため、腰の弱い薄紙からなる用紙Sは、二次転写域にて転写電界の作用を受けながら二次転写域を通過した後、除電器97による除電作用を受けながら基準線L2方向に沿って排出される。
このとき、薄紙からなる用紙Sの先端部分は事前処理によって下側に凸形状になるようにカールすることから、薄紙からなる用紙Sは中間転写体22には貼り付かないように中間転写体22からは十分離れて排出され、かつ、二次転写ロール71に巻き付かないような先端カールを有して排出される。
更に、本例では、除電器97に印加する除電電圧Vd2を厚紙の場合のVd1に比べて弱く設定していることから、薄紙である用紙Sに対する除電作用が厚紙よりも抑えられている。
また、面出しロール130はC位置からD位置に移動するため、二次転写域の入口に至る中間転写体22の突入姿勢は水平基準線Lhに対して更に傾斜勾配を大きくしたものに設定される。このため、二次転写域の入口における中間転写体22と二次転写ロール71との間に形成される角度が不必要に狭まることはなく、二次転写域の入口で転写電界による放電が起こり、中間転写体22上の画像が乱れる懸念は少ない。
更に、張力調整ロール150は、面出しロール130の移動に伴ってE位置からF位置へと移動するが、二次転写域の出口側の中間転写体22の傾斜姿勢は変化せずに一定に保たれることから、二次転写域を通過した薄紙からなる用紙Sが中間転写体22に貼り付き易くなるという懸念はない。
このように、用紙Sの種類が‘厚紙’又は‘薄紙’に応じて二次転写ロール71の位置、面出しロール130の位置を調整し、更には、除電器97による用紙Sに対する除電作用を調整するようにしたことから、用紙Sは二次転写域を通過した後、中間転写体22に貼り付くことなく、また、二次転写ロール71に巻き付くことなく、二次転写域から剥離して排出される。
このような動作は一連の作像ジョブにおける次用紙がなくなるまで続けられる。
◎変形例1
図14(a)に示す態様は、実施の形態1と略同様に、中間転写体22の張架ロール41,43間を結ぶ接線基準線Jよりも少なくとも一部が外方に張り出して張力調整ロール150を配設したものであるが、実施の形態1と異なり、二次転写域から十分に離れた位置、例えば張架ロール41寄りの位置(張架ロール43と張力調整ロール150との中心間の接線基準線Jに沿った距離をs1、張力調整ロール150と張架ロール41との中心間の接線基準線Jに沿った距離をs2とした場合にs1>s2を満たす位置)に張力調整ロール150を配設し、中間転写体22の面方向に交差する方向に張力調整ロール150を、図示外の案内レールを用いて進退移動可能に配置し、かつ、図示外の付勢ばねにて中間転写体22の裏面に付勢するようにしたものである。
本態様によれば、例えば図示外の面出しロールが後退移動すると、張力調整ロール150は二点鎖線位置から実線位置へと移動するので、その分、二次転写域の出口側に位置する中間転写体22の傾斜姿勢は、水平基準線Lhに対し角度θからθ’(θ>θ’)に変化してしまうが、二次転写域から十分に離れた位置に張力調整ロール150を配設しておけば、角度変化量Δθ(θ−θ’)は十分に小さく抑えられ、用紙Sが中間転写体22の姿勢変化に伴って貼り付き易くなるという懸念は少ない。
図14(b)に示す態様は、図14(a)と略同様に、中間転写体22の張架ロール41,43間に中間転写体22の面方向に交差する方向に対して進退移動可能な張力調整ロール150を配設したものであるが、図14(a)と異なり、張架ロール43と張力調整ロール150との間の中間転写体22の裏面に回転可能な位置出しロール155を固定的に設け、この位置出しロール155によって二次転写域の出口側に位置する中間転写体22の傾斜姿勢を一定に保つようにしたものである。
本態様によれば、図示外の面出しロールが後退移動すると、張力調整ロール150は二点鎖線位置から実線位置へと移動して中間転写体22の張力の緩みを調整するが、位置出しロール155の存在によって二次転写域の出口側に位置する中間転写体22の傾斜姿勢は一定に保たれる。
尚、本態様では、張力調整ロール150の配設位置は張架ロール41寄りであることは必ずしも必要ではない。
図15は実施の形態2に係る画像形成装置の要部を示す。
同図において、画像形成装置の基本的構成は、実施の形態1と略同様に、二次転写ロール71の支持機構(図示せず)、面出しロール130及び張力調整ロール150を備えているが、張力調整ロール150の移動方式が実施の形態1と異なる。
尚、実施の形態1と同様な構成要素については実施の形態1と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本例において、張力調整ロール150の移動方式は、例えばアクチュエータ156の駆動ロッド157の先端に張力調整ロール150の軸受部材158を連結し、駆動ロッド157を適宜進退させることで張力調整ロール150を進退可能に移動させるものである。
尚、張力調整ロール150は、実施の形態1と略同様に、中間転写体22の張架ロール41,43間を結ぶ接線基準線Jよりも少なくとも一部が外方に張り出して配設され、中間転写体22の搬送方向に沿って移動するようになっている。
そして、本例では、アクチュエータ156は、図示外の制御装置によって駆動制御されており、面出しロール130の位置(例えばC位置、D位置)に応じて中間転写体22の張力の緩みを調整するように予め決められた位置(例えばE位置、F位置)に張力調整ロール150を移動配置するようになっている。
従って、本実施の形態では、図16に示す作像制御処理に従って一連の作像処理が実施される。
つまり、図16に示すように、図示外の制御装置は、作像モード(FCモード又は単Kモード)を設定した後に用紙種を判別し、用紙が‘厚紙’の場合には、図15に二点鎖線で示すように、二次転写ロール71をA位置に、面出しロール130をC位置に、張力調整ロール150をE位置に設定し、一方、用紙が‘薄紙’の場合には、図15に実線で示すように、二次転写ロール71をB位置に、面出しロール130をD位置に、張力調整ロール150をF位置に変更する。
更に、二次転写域では、二次転写ロール71に二次転写電圧を印加し、除電器97には設定された除電電圧を印加する。
この状態において、実施の形態1と略同様に一連の作像処理が実施される。
図17は実施の形態3に係る画像形成装置の要部を示す。
同図において、画像形成装置の基本的構成は、実施の形態1,2と略同様に、二次転写ロール71の支持機構(図示せず)、面出しロール130及び張力調整ロール150を備えているが、張力調整ロール150の配設位置が実施の形態1,2と異なる。尚、実施の形態1,2と同様な構成要素については実施の形態1,2と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本例では、張力調整ロール150は、中間転写体22の張架ロール41,43間に位置する部分に配設されているが、実施の形態1,2と異なり、中間転写体22の表面側に接触して配置されている。
この張力調整ロール150の支持構造は実施の形態1又は2のいずれの構成でも差し支えなく、本例では、張力調整ロール150は張架ロール43,41間の接線基準線(図示せず)に対して内側に屈曲するように中間転写体22を押し付けて配置され、張架ロール43と張力調整ロールとの間の中間転写体22の傾斜姿勢は鉛直基準線Lvに対し所定角度α傾斜するようになっており、この位置関係を保つように進退移動するようになっている。
従って、本実施の形態においても、用紙Sの種類が‘薄紙’か‘厚紙’かによって、二次転写ロール71の位置(A,B)、面出しロール130の位置(C,D)及び張力調整ロール150の位置(E,F)が変化し、更に、除電器97の除電電圧が適宜設定され、二次転写域を通過する用紙Sの挙動が調整されるようになっている。
尚、本例では、張力調整ロール150の移動経路は張架ロール43と張力調整ロール150との間の中間転写体22の傾斜姿勢を保つように設定されているが、これに限られるものではなく、中間転写体22の傾斜姿勢が鉛直基準線Lv寄りに近づく方向に張力調整ロール150を移動させるようにしてもよいことは勿論である。
図18は実施の形態4に係る画像形成装置の要部を示す。
同図において、画像形成装置の基本的構成は、実施の形態1〜3と略同様に、二次転写ロール71の支持機構(図示せず)、面出しロール130及び張力調整ロール150を備えているが、張力調整ロール150の配設位置が実施の形態1〜3と異なる。尚、実施の形態1〜3と同様な構成要素については実施の形態1〜3と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本例では、張力調整ロール150は、二次転写域よりも中間転写体22の搬送方向上流側に設けられており、具体的には、張架ロール42よりも中間転写体22の搬送方向下流側に設けられ、かつ、面出しロール130よりも中間転写体22の搬送方向上流側に設けられている。
そして、張力調整ロール150は、中間転写体22の裏面に接触して配置され、中間転写体22の面方向に交差する方向に沿って進退移動可能に設けられ、図示外の付勢ばねによって中間転写体22の裏面に予め決められた所定の付勢力で押し付けられている。
尚、符号49は二次転写域の出口側に位置する中間転写体22のうち張架ロール41,43間に位置する部分を張架する補助張架ロールであり、張架ロール43と補助張架ロール49との位置関係により、二次転写域の出口側に位置する中間転写体22の傾斜姿勢は適宜選定される。
従って、本実施の形態においても、用紙Sの種類が‘薄紙’か‘厚紙’かによって、二次転写ロール71の位置(A,B)、面出しロール130の位置(C,D)及び張力調整ロール150の位置(E,F)が変化し、更に、除電器97の除電電圧が適宜設定され、二次転写域を通過する用紙Sの挙動が調整されるようになっている。
このとき、面出しロール130がC位置からD位置に後退移動すると、中間転写体22の張力が緩むが、張力調整ロール150は中間転写体22の張力の緩み調整するためにE位置からF位置へと移動する。この状態において、張力調整ロール150は中間転写体22のうち面出しロール130と同じ側に配置されているが、張力調整ロール150が進退移動しても、二次転写域の入口に至る中間転写体22の突入姿勢は変わらないので、二次転写域での用紙Sの搬送挙動に悪影響を与えることはない。
尚、本例では、補助張架ロール49は二次転写域の出口側に位置する中間転写体22の裏面側に設けられているが、これに限られるものではなく、例えば図19に示すように、中間転写体22の表面側に補助張架ロール49を設け、張架ロール41,43間の接線基準線(図示せず)よりも内側に中間転写体22を屈曲させ、当該中間転写体22の屈曲部位22aを他のデバイスの設置スペースとして利用するようにしてもよい。
図20は実施の形態5に係る画像形成装置の要部である。
同図において、画像形成装置は、実施の形態1と略同様に、二次転写ロール71の支持機構108、面出しロール130及び張力調整ロール150を備えているが、実施の形態1と異なり、二次転写ロール71、面出しロール130,張力調整ロール150の各位置を初期位置に対し複数段階変化させるようにしたものである。
本例では、制御装置100は、判別装置101からの情報に基づいて用紙Sが‘薄紙’か‘厚紙’かを判別し、更に、温度及び湿度を検知可能な環境センサ180からの情報に基づいて環境条件が予め決められた‘低温低湿環境(本例では10℃、RH15%以下の環境)’かそれ以外の環境かを判別し、二次転写ロール71、面出しロール130及び張力調整ロール150の各位置を例えば図21に示すテーブルに従って可変制御するものである。
本実施の形態では、制御装置100は、用紙Sの種類が‘薄紙’か‘厚紙’かを判別し、用紙Sが‘厚紙’である場合には、図20に二点鎖線で示すように、二次転写ロール71をA位置、面出しロール130をC位置に設定すると共に、除電器97の除電電圧をVd1に設定し、一連の作像処理を実施する。
尚、張力調整ロール150は面出しロール130の位置(C位置)に対応したE位置に自動的に調整される。
また、用紙Sが‘薄紙’で、環境条件が低温低湿環境である場合には、図20に実線で示すように、二次転写ロール71をB2位置、面出しロール130をD2位置に設定すると共に、除電器97の除電電圧をVd2に設定し、一連の作像処理を実施する。尚、張力調整ロール150は面出しロール130の位置(D2位置)に対応したF2位置に自動的に調整される。
ここで、環境条件が低温低湿環境ということは用紙Sが高抵抗になり電荷が除去されにくい条件になることから、二次転写ロール71をB2位置(B1位置よりも中間転写体22の搬送方向上流寄りの位置)に設定することで、二次転写域からの基準線L2を更に下方にシフトさせている。また、面出しロール130をD2位置(D1位置よりも更に後退した位置)に設定することで、二次転写域の入口に至る中間転写体22の突入姿勢を水平基準線Lhから更に離すようにしている。
従って、本実施の形態では、二次転写域を通過する用紙Sは、‘厚紙’の場合には、二次転写ロール71と対向ロール72との中心基準線O1に略直交する基準線L1に沿った排出姿勢をもって排出され、また、‘薄紙’で低温低湿環境以外の環境の場合には、二次転写ロール71と対向ロール72との中心基準線O21に略直交する基準線L21に沿った排出姿勢をもって排出され、更に、‘薄紙’で低温低湿環境の場合には、二次転写ロール71と対向ロール72との中心基準線O22に略直交する基準線L22に沿った排出姿勢をもって排出される。
尚、本例では、環境条件を二区分に分けて二次転写ロール71の位置、面出しロ−ル130の位置を初期位置から二段階変化させているが、これに限られるものではなく、環境条件を三以上の複数区分に分けたり、用紙種を更に多区分に分け、これらに基づいて、二次転写ロール71の位置、面出しロ−ル130の位置を初期位置から三段階以上変化させるようにしてもよい。
また、用紙Sが‘薄紙’で環境条件が異なった場合に、除電器97の除電電圧はVd2を設定しているが、必要に応じて、除電器97の除電電圧を環境条件に応じて変更しても差し支えない。
更に、実施の形態2に示すように、張力調整ロール150をアクチュエータ156にて移動制御する方式にあっては、制御装置100にて二次転写ロール71、面出しロール130の位置に加えて、張力調整ロール150の位置も制御するようにすればよい。
本実施例は、実施の形態1に係る画像形成装置を具現化したものにつき、二次転写ロールの位置に応じて用紙の通紙性能を評価したものである。
本実施例における画像形成装置の構成例は以下の通りである。
・プロセス速度:640mm/sec.
・中間転写体:カーボンブラック含有のポリイミド製、体積抵抗率10logΩ・cm、
厚さ80μm、周長1350mm、張力65N
・二次転写ロール:φ24mm、体積抵抗7logΩ、硬度75°(アスカC)
・対向ロール:φ20mm、体積抵抗6.5logΩ、硬度65°(アスカC)
・面出しロール:φ15mm、接地
・張力調整ロール:φ15mm、接地
・二次転写域の入口における二次転写ロールと中間転写体との角度:13.8°
・電圧印加装置:二次転写ロールを接地し、対向ロールに負極性の二次転写電圧を印加することで転写電界を形成した態様
・張架ロール42:張力付与ロールを兼用
・除電器:厚紙モードで除電電圧−4kV、薄紙モードで除電電圧−3kV
・転写前帯電器(カール調整器を兼ねる):φ14mmの位置決めロール対で用紙裏面を負帯電させるようにしたロールを接地し、上ロールに+3kVを印加し、両者を60Nで押圧させる態様。
・評価環境:温度22℃、湿度RH55%
結果を図22に示す。尚、図中、‘gms’は用紙の坪量を示し、‘g/m2’に相当する。
同図によれば、用紙が‘厚紙’(本例では普通紙64gsm)である場合には、二次転写ロールの位置如何にかかわらず、用紙が中間転写体に貼り付いたり、二次転写ロールに巻き付くことなく、用紙の通紙性能は良好であることが理解される。
これに対し、用紙が‘薄紙’である場合には、二次転写ロールがB位置(オフセット5°)に移動することが通紙性能に対して効果的であることが理解される。
尚、転写前帯電器による帯電の有無については転写前帯電処理を施した方が施さない場合に比べて通紙性能が良好になることが理解される。
本実施例は、実施例1と同様に構成の画像形成装置を用い、転写前帯電器による転写前帯電処理の有無、二次転写ロール、面出しロールの位置に応じて用紙の通紙性能、画質を評価した。
結果を図23に示す。尚、図中、‘gms’は用紙の坪量を示し、‘g/m2’に相当する。
同図によれば、用紙が‘厚紙’(本例では普通紙64gsm)である場合には、二次転写ロールがA位置にあれば、面出しロール、張力調整ロールの位置に拘わらず、通紙性能、画質ともに良好であることが理解される。尚、二次転写ロールがB位置に変化し、面出しロール、張力調整ロールがC位置、E位置に位置するときには却って画質が不良になるという現象が見られた。
これに対し、用紙が‘薄紙’である場合には、二次転写ロールがA位置である場合には通紙性能が不良になってしまい、画質評価には至らない。
また、二次転写ロールをB位置に設定した場合には、面出しロールをD位置、張力調整ロールをF位置に設定すれば、通紙性能、画質の両方において略良好な結果が得られた。
尚、本態様でも、転写前帯電器による転写前帯電処理を施した方が施さない場合に比べて、より薄紙のものまで、通紙性能、画質が良好になることが理解される。
Claims (10)
- 各色成分トナーによる各色成分画像を形成して保持する一若しくは複数の像保持体と、
この像保持体に対向し且つ複数の張架部材に掛け渡されて循環搬送せしめられ、前記像保持体で形成された各色成分画像を記録材に転写する前に一時的に保持する薄肉状の中間転写体と、
前記像保持体に対向する中間転写体の裏面に設けられ、前記像保持体との間の一次転写域に転写電界を形成することで前記像保持体に保持された各色成分画像を中間転写体に転写させる一次転写部材と、
前記中間転写体の裏面に設けられた張架部材に対向して当該中間転写体の表面に接触配置され、前記張架部材との間の二次転写域に転写電界を形成することで前記一次転写部材にて中間転写体に転写された各色成分画像を記録材に転写させる二次転写部材と、
前記二次転写域にて前記中間転写体の搬送方向上流側に二次転写部材を移動可能に支持する支持機構と、
前記二次転写部材よりも中間転写体の搬送方向上流側にて中間転写体の裏面に接触配置され、中間転写体の面方向に交差する方向に沿って進退移動可能に設けられて前記二次転写域に至る中間転写体の搬送軌跡面を形成する面出し部材と、
記録材が予め決められた坪量又は厚さ以下の種類であるか否かを判別する判別装置と、
この判別装置により記録材が予め決められた坪量又は厚さ以下の種類であると判別されたときに、それ以外の場合に比べて、前記中間転写体の搬送方向上流側に前記二次転写部材を移動させるように前記支持機構を制御すると共に、前記二次転写域の入口側における前記中間転写体の表面と前記入口から水平に延びる仮想線との間の角度を大きくする方向に向かって前記面出し部材を移動させるように当該面出し部材の位置を制御する制御装置と、
前記判別装置により記録材が予め決められた坪量又は厚さ以下の種類であると判別されたときに、前記面出し部材が移動したことに伴う中間転写体の撓みを相殺するように当該中間転写体の張力を調整する張力調整部材と、
を備え、
前記張力調整部材は、前記二次転写域の出口側における前記中間転写体の表面と前記出口から水平に延びる仮想線との間の角度を略同一に保つように、前記二次転写域の出口側における前記中間転写体の表面の方向に沿って移動するものであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記張力調整部材は、前記中間転写体の二次転写域よりも中間転写体の搬送方向下流側で、かつ、中間転写体の搬送方向最上流に位置する像保持体よりも上流側に位置する張架部材より中間転写体の搬送方向上流側に配置されていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1又は2に記載の画像形成装置において、
前記面出し部材は、前記判別装置により記録材が予め決められた坪量又は厚さ以下の種類であると判別されたときに、複数段階に亘って移動するものであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3記載の画像形成装置において、
温度及び湿度を含む環境条件が検知可能な検知手段を更に備え、
前記制御装置は、前記判別装置により記録材が予め決められた坪量又は厚さ以下の種類であると判別されたときに、環境条件が予め決められた低温低湿環境である条件では、これ以外の環境条件の場合に比べて、前記二次転写域の入口側における前記中間転写体の表面と前記入口から水平に延びる仮想線との間の角度を大きくする方向に向かう前記面出し部材の移動量を大きく設定するものであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記中間転写体の張架部材のいずれかが当該中間転写体に予め決められた張力を付与する張力付与部材を兼用し、
前記張力調整部材の変位量は前記張力付与部材の変位量よりも大きく設定されていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記二次転写部材とこれに対向する張架部材との抵抗比は、前記二次転写部材の抵抗をRa、前記張架部材の抵抗をRbとすれば、Ra>Rbの関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記記録材の搬送経路のうち前記二次転写域の前に設けられ、前記記録材の先端が二次転写部材側に向かって凸となるカールを付与するように当該記録材に対し事前に処理する事前処理手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項7記載の画像形成装置において、
前記事前処理手段は記録材の二次転写部材側の面を負極性に帯電させる帯電処理を兼ねるものであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記記録材の搬送経路のうち前記二次転写域を通過した部位に設けられ、前記記録材の帯電状態が補正可能な帯電補正手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項9記載の画像形成装置において、
前記制御装置は、前記判別装置により記録材が予め決められた坪量又は厚さ以下の種類であると判別されたときに、前記二次転写部材の位置移動量に応じて前記帯電補正手段の補正量を設定するものであることを特徴とする画像形成装置。
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