JP2005316320A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multifunction machine of these.
近年、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、カラー画像を高速且つ高画質に形成することを目的として、所謂フルカラーのタンデム機が提案されている。このタンデム機の代表的なものとしては、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4つの画像形成ユニットを互いに並列的に配置し、これらの各画像形成ユニットにて順次形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像を、中間転写体である中間転写ベルト上に一旦、多重に転写(一次転写)した後、この中間転写ベルトから記録材(用紙)上に一括して転写(二次転写)し、この記録材上に形成されたトナー像を定着することによって、フルカラーや白黒(モノクロ)の画像を形成するものが挙げられる。 In recent years, so-called full-color tandem machines have been proposed in image forming apparatuses such as printers, copiers, and facsimile machines for the purpose of forming color images at high speed and high image quality. As a typical tandem machine, four image forming units of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are arranged in parallel with each other, and each of these image forming units. The toner images of yellow, magenta, cyan, and black that are sequentially formed in step 1 are transferred once (multiple transfer) onto the intermediate transfer belt, which is an intermediate transfer member, and then the recording material (from the intermediate transfer belt). For example, a full-color or black-and-white (monochrome) image can be formed by collectively transferring (secondary transfer) onto a sheet of paper and fixing the toner image formed on the recording material.
ここで、中間転写体を使用した画像形成装置では、中間転写体上に多重に転写された色の異なる複数のトナー像等を記録材上に一括して二次転写する際に、中間転写体をその内側からバックアップロールで支持するとともに、中間転写体の表面側に二次転写ロールを当接させ、バックアップロールに電圧を供給するバックアップロール方式の転写装置を採用しているものがある。しかしながら、バックアップロールによって支持される中間転写体と二次転写ロールとのニップ状態は、バックアップロールの一方の端部位置しか調整できないため、中間転写体のアライメントを調整することができても、記録材の種類等が異なった場合に、バックアップロールと二次転写ロールとのニップ状態が変化してしまい、ニップ圧力が高い側の記録材が先行して搬送され、当該記録材に二次転写される画像に傾きが生じてしまうという問題点を有していた。そこで、二次転写ロールのバックアップロールに対するニップ幅を、二次転写部に搬送される記録材の種類に応じて調整するニップ幅調整手段を設け、二次転写部での画像の傾きを調整する際に調整しきれない部分を補い、調整幅を大きくとることができ、記録材の種類が異なった場合でも、常に画像の傾きを調整することが可能な技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Here, in an image forming apparatus using an intermediate transfer body, when a plurality of differently transferred toner images and the like transferred onto the intermediate transfer body are collectively transferred onto a recording material, the intermediate transfer body Is supported by a backup roll from the inside, and a secondary transfer roll is brought into contact with the surface side of the intermediate transfer member to employ a backup roll type transfer device that supplies a voltage to the backup roll. However, since the nip state between the intermediate transfer member supported by the backup roll and the secondary transfer roll can only be adjusted at one end position of the backup roll, recording can be performed even if the alignment of the intermediate transfer member can be adjusted. When the type of material is different, the nip state between the backup roll and the secondary transfer roll will change, and the recording material with the higher nip pressure will be transported first and transferred to the recording material. There is a problem that the image is inclined. Therefore, a nip width adjusting unit that adjusts the nip width of the secondary transfer roll with respect to the backup roll according to the type of the recording material conveyed to the secondary transfer unit is provided to adjust the inclination of the image at the secondary transfer unit. In other words, a technique has been proposed that can compensate for a portion that cannot be adjusted at the same time, can increase the adjustment range, and can always adjust the inclination of an image even when the type of recording material is different (for example, patents). Reference 1).
また、同特許文献1では、二次転写ロールのニップ幅の調節は、転写不良を引き起こさない範囲に限られているために記録材の斜行量の修正範囲は±0.3mm程度に制限され、改善効果が十分でない場合があることに着目し、バックアップロール及び二次転写ロールによって中間転写体を挟持した状態を維持しながら、少なくともバックアップロールを、中間転写体の進行方向と直交する方向に変位させる変位手段を設け、転写性能に影響を与えることなしに、記録材上に転写される画像のズレを略ゼロまで調整することが可能となる技術も提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Further, in Patent Document 1, since the adjustment of the nip width of the secondary transfer roll is limited to a range that does not cause a transfer failure, the correction range of the skew amount of the recording material is limited to about ± 0.3 mm. Focusing on the fact that the improvement effect may not be sufficient, while maintaining the state where the intermediate transfer body is sandwiched between the backup roll and the secondary transfer roll, at least the backup roll in the direction perpendicular to the traveling direction of the intermediate transfer body There has also been proposed a technique capable of adjusting a displacement of an image transferred onto a recording material to substantially zero without providing a displacing means for displacing the transfer performance without affecting transfer performance (for example, Patent Document 2). reference).
しかしながら、記録材の厚さによる中間転写体への振動の影響に対しては、画像平行度を調整することを目的とする上記特許文献による技術では効果がなかった。そのため、厚い記録材ほど中間転写体への振動の影響が大きくなり、その振動が画像形成に影響を与えてバンディング(banding)という筋状の画質欠陥を引き起こすことが懸念されている。 However, the technique according to the above-mentioned patent document aimed at adjusting the image parallelism has no effect on the influence of vibration on the intermediate transfer member due to the thickness of the recording material. Therefore, the thicker the recording material, the greater the influence of vibration on the intermediate transfer member, and there is a concern that the vibration affects image formation and causes a streak-like image quality defect called banding.
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、記録材の厚さによる中間転写体への振動の影響をなくすことができる画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the technical problems as described above, and an object thereof is to form an image that can eliminate the influence of vibration on the intermediate transfer member due to the thickness of the recording material. To provide an apparatus.
かかる目的のもと、本発明が適用される画像形成装置は、厚い記録材にトナー像を転写するときに通常よりも転写部のニップ幅を減少させることができる手段を有する。すなわち、トナー像が担持される担持体と、記録材を搬送すると共に担持体と当接し、担持体に担持されているトナー像を記録材に対して転写せしめる転写ベルトと、担持体と転写ベルトとの当接により画定されるニップ幅をニップ幅と直交する方向にわたって略同一量変更するニップ幅変更手段と、トナー像が転写される記録材の情報が入力され、記録材の情報に応じてニップ幅を変更するようにニップ幅変更手段を制御する制御手段とを含む。
ここで、制御手段は、入力された情報の記録材が転写ベルトによって搬送される前にニップ幅変更が終わるようにニップ幅変更手段を制御するものであることを特徴とすることができる。
ニップ幅変更手段は、ニップ幅として第1のニップ幅値と第1のニップ幅値よりも小さい第2のニップ幅値とを有し、制御手段は、入力された情報に基づきトナーが転写される記録材が普通紙と判断したときはニップ幅として第1のニップ幅値とし、記録材が厚紙と判断したときはニップ幅として第2のニップ幅値とすることを特徴とすることができる。また、ニップ幅変更手段は、担持体に対して転写ベルトを移動してニップ幅を変更するものであることを特徴とすることができる。
また、ニップ幅変更手段がニップ幅を変更するときに、記録材の情報に応じた転写電圧に変更する転写電圧変更手段を更に備えたことを特徴とすることができる。
For this purpose, the image forming apparatus to which the present invention is applied has means capable of reducing the nip width of the transfer portion more than usual when transferring a toner image onto a thick recording material. That is, a carrier on which a toner image is carried, a transfer belt that conveys the recording material and contacts the carrier, and transfers the toner image carried on the carrier to the recording material, and the carrier and the transfer belt The nip width changing means for changing the nip width defined by the contact with the nip width in the direction orthogonal to the nip width and the information of the recording material onto which the toner image is transferred are input, and according to the information of the recording material Control means for controlling the nip width changing means to change the nip width.
Here, the control means can control the nip width changing means so that the nip width change is completed before the recording material of the input information is conveyed by the transfer belt.
The nip width changing means has a first nip width value and a second nip width value smaller than the first nip width value as the nip width, and the control means transfers the toner based on the inputted information. When the recording material is determined to be plain paper, the nip width is set to the first nip width value, and when the recording material is determined to be thick paper, the nip width is set to the second nip width value. . Further, the nip width changing means can change the nip width by moving the transfer belt relative to the carrier.
The nip width changing unit may further include a transfer voltage changing unit that changes the transfer voltage according to information on the recording material when the nip width is changed.
他の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、トナー像が担持される担持体と、記録材を搬送すると共に担持体と当接し、担持体に担持されているトナー像を記録材に対して転写せしめる転写ベルトと、トナー像が転写される記録材が予め定められた値よりも厚い厚紙かどうかを判断する判断手段と、判断手段により記録材が厚紙と判断されたときに、転写ベルトの幅方向両端部における転写ベルトと担持体との当接によるニップ圧を減少させるニップ圧変更手段とを含む。
ここで、記録材を収容する複数のトレイと、各トレイに収容されている記録材の情報が入力される記録材情報入力手段とを更に備え、判断手段は、記録材情報入力手段の情報に基づいて判断を行うことを特徴とすることができる。さらには、判断手段は、搬送される記録材を収容するトレイが変更されたときに判断を行うことを特徴とすることができる。
From another point of view, an image forming apparatus to which the present invention is applied has a carrier on which a toner image is carried, and a toner image carried on the carrier by conveying the recording material and contacting the carrier. A transfer belt for transferring to the recording material, a judging means for judging whether the recording material onto which the toner image is transferred is thicker than a predetermined value, and when the judging means judges that the recording material is thick paper In addition, nip pressure changing means for reducing nip pressure due to contact between the transfer belt and the carrier at both ends in the width direction of the transfer belt is included.
Here, the apparatus further comprises a plurality of trays for storing the recording materials, and a recording material information input means for inputting information of the recording materials stored in each tray, and the judging means includes the information of the recording material information input means. It can be characterized that a determination is made based on this. Further, the determination means can be characterized in that the determination is performed when the tray for storing the recording material to be conveyed is changed.
本発明によれば、記録材の厚さによる中間転写体への振動の影響をなくすことができ、例えば1つのプリントジョブで複数のトレイから厚さ(坪量)が異なる記録材が供給される場合にも対応することができ、転写のニップ量を切り換えることにより生産性を落とすことなく、厚さの異なる記録材への画像形成を行うことができる。 According to the present invention, the influence of vibration on the intermediate transfer member due to the thickness of the recording material can be eliminated. For example, recording materials having different thicknesses (basis weights) are supplied from a plurality of trays in one print job. In this case, it is possible to form images on recording materials having different thicknesses without switching the productivity by switching the transfer nip amount.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。同図に示す画像形成装置は、所謂タンデム型の画像形成装置であって、例えば電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット10(10Y,10M,10C,10K)と、各画像形成ユニット10にて形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)して保持させる中間転写体である中間転写ベルト(トナー像の担持体)15と、中間転写ベルト15上に転写された重ね画像を転写材としての用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写装置20と、二次転写された画像を用紙P上に定着させる定着装置30とを備えている。また、各装置(各部)の動作を制御する制御部40を有している。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus according to the present embodiment. The image forming apparatus shown in FIG. 1 is a so-called tandem type image forming apparatus, for example, a plurality of image forming units 10 (10Y, 10M, 10C, 10K) in which toner images of respective color components are formed by electrophotography. An intermediate transfer belt (toner image carrier) 15 that is an intermediate transfer member that sequentially transfers (primary transfer) and holds each color component toner image formed by each
本実施の形態において、各画像形成ユニット10(10Y,10M,10C,10K)は、矢印A方向に回転する感光体ドラム11の周囲に、これらの感光体ドラム11が帯電される帯電器12と、感光体ドラム11上に静電潜像が書込まれるレーザ露光器13(図中露光ビームを符号Bmで示す)と、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム11上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像装置14と、感光体ドラム11上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト15に転写する一次転写ロール16と、感光体ドラム11上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ17等との電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット10は、中間転写ベルト15の上流側から、イエロー(Y色)、マゼンタ(M色)、シアン(C色)、黒(K色)の順に略直線状に配置されている。
In the present embodiment, each of the image forming units 10 (10Y, 10M, 10C, and 10K) includes a
また、中間転写ベルト15は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の導電剤を適当量含有させたものが用いられ、その体積抵抗率が106〜1014Ω・cmとなるように形成されており、その厚みは例えば0.08mm程度のフィルム状の無端ベルトで構成されている。中間転写ベルト15は、各種ロールによって図に示すB方向に所定の速度で循環駆動(回動)可能に構成されている。この各種ロールとして、図示しないモータにより駆動されて中間転写ベルト15を回動させる駆動ロール31と、後述するセンサ42に対して中間転写ベルトの平面性を保つ為のアイドラーロール35と、中間転写ベルト15に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト15の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール32と、二次転写する部分に設けられた直径が例えば28mmのバックアップロール28とを有している。
Further, the
各感光体ドラム11に対向して設けられたIBTモジュール18において、略直線状に延びる中間転写ベルト15の内側に設けられる各一次転写ロール16には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム11上のトナー像が中間転写ベルト15に順次、静電吸引され、中間転写ベルト15上に重ねトナー像が形成されるようになっている。
In the
二次転写装置20は、中間転写ベルト15のトナー像担持面側に配置される二次転写搬送ベルト(転写ベルト)21を備えている。その対向ロールとしてのバックアップロール28は、表面にカーボンを分散したEPDMとNBRのブレンドゴムのチューブで、内部はEPDMゴムからなり、その表面抵抗率が107〜1010Ω/□でロール径が28mmとなるように形成され、硬度は例えば70度(アスカーC)に設定されている。バックアップロール28は、中間転写ベルト15の裏面側に配置されて二次転写搬送ベルト21の対向電極をなし、二次転写バイアスを安定的に印加させるための金属製の給電ロール29が当接配置されている。給電ロール29には、トナーの帯電極性と同極性の二次転写電圧が二次転写用電源44により印加される。二次転写用電源44は、制御部40により二次転写電圧が制御されることになる。
The
一方、二次転写搬送ベルト21は、硬度20度(アスカーC)で直径が例えば28mmの駆動ロール(転写ロール)22と、例えばSUSからなる金属製の従動ロール23とによって張架された、例えば体積抵抗率が106〜1010Ω・cmの半導電性の無端環状ベルトであり、100%伸張モジューラスが3.8MPaの材料が使用されている。この二次転写搬送ベルト21は、駆動ロール22によって所定の速度で搬送され、また、駆動ロール22と従動ロール23とによって所定のテンションが与えられている。
On the other hand, the secondary
駆動ロール22は、二次転写搬送ベルト21および中間転写ベルト15を挟んでバックアップロール28に圧接配置され、二次転写搬送ベルト21上に搬送される用紙Pに対して二次転写を施すための二次転写ロールとして機能している。また、バックアップロール28と駆動ロール22との圧力状態を変えることで二次転写部材の当接状態を変えることができ、アライメント調整、画像平行度の調整を行うことができる。従動ロール23の径は、薄紙コート紙などが搬送された場合であっても二次転写搬送ベルト21に巻きつかない程度に、小さな径が採用されている。更に、二次転写搬送ベルト21には、中間転写ベルト15と当接する二次転写部の上流側近傍に、二次転写搬送ベルト21に付着した汚れを除去する導電性のファーブラシ24,25が接触配置されている。ファーブラシ24,25に隣接して回収ローラ26,27が配置されている。
The
また、バックアップロール28の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト15上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト15の表面をクリーニングするベルトクリーナ41が設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット10Yの上流側には、各画像形成ユニット10における画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)43が配置されている。この基準センサ43は、中間転写ベルト15の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生し、この基準信号の認識に基づく制御部40からの指示により、各画像形成ユニット10は画像形成を開始するように構成されている。
なお、バックアップロール28の上流側にも各画像形成ユニット10における画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する図示しない基準センサ(ホームポジションセンサ)が配置されている。また、黒の画像形成ユニット10Kの下流側には、画質調整を行うための図示しない画像濃度センサと、中間転写ベルト15の蛇行を制御するためのセンサ42とが並んで配設されている。
A
A reference sensor (home position sensor) (not shown) that generates a reference signal serving as a reference for taking the image forming timing in each
更に、本実施の形態では、用紙搬送系として、用紙Pを収容する用紙トレイ50,57と、この用紙トレイ50,57に集積された用紙Pを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール51,58と、ピックアップロール51,58にて繰り出された用紙Pを搬送する搬送ロール52と、搬送ロール52により搬送されている用紙Pを一旦停止するとともに所定のタイミングで用紙Pを二次転写部に搬送するレジストローラ59と、レジストローラ59により搬送された用紙Pを二次転写装置20による二次転写位置へと送り込む搬送シュート53と、二次転写後の用紙Pを定着装置30へと搬送する搬送ベルト54,55と、搬送ベルト54,55間で用紙Pを案内するシュート56とを備えている。なお、用紙トレイ50に集積された用紙Pと用紙トレイ57に集積された用紙Pとは、厚さが互いに異なっている。
Furthermore, in the present embodiment, as a paper transport system,
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図示しない画像読取装置(IIT)や図示しないパーソナルコンピュータ(PC)等から出力される画像データは、図1に示す画像形成装置に入力される。画像形成装置では、図示しない画像処理装置(IPS)にて所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット10等によって作像作業が実行される。画像処理装置では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4色の色材階調データに変換され、レーザ露光器13に出力される。
Next, a basic image forming process of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described. Image data output from an image reading device (IIT) (not shown), a personal computer (PC) (not shown), or the like is input to the image forming apparatus shown in FIG. In the image forming apparatus, after predetermined image processing is performed by an image processing apparatus (IPS) (not shown), an image forming operation is performed by the
レーザ露光器13では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームBmを画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kの各々の感光体ドラム11に照射している。画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kの感光体ドラム11では、帯電器12によって表面が帯電された後、このレーザ露光器13によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kにて、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像として現像される。
The
画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kの感光体ドラム11上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム11と中間転写ベルト15とが当接する一次転写部にて、中間転写ベルト15上に転写される。より具体的には、一次転写部において、一次転写ロール16にて中間転写ベルト15の基材に対しトナーの帯電極性と逆極性の電圧が付加され、未定着トナー像が中間転写ベルト15の表面に順次重ね合わせられて一次転写が行われる。このようにして一次転写された未定着トナー像は、中間転写ベルト15の回転に伴って二次転写装置20に搬送される。
The toner images formed on the
一方、用紙搬送系では、画像形成のタイミングに合わせてピックアップロール51,58が回転し、用紙トレイ50,57から所定サイズの用紙Pが供給される。例えばピックアップロール51により供給された用紙Pは、搬送ロール52により搬送され、搬送シュート53を経て二次転写装置20に到達する。この二次転写装置20に到達する前に、搬送シュート53が、二次転写搬送ベルト21の上昇動作(アドバンス動作)に連動して上昇し、二次転写装置20への搬送路を形成している。用紙Pは一旦停止され、前述のようにしてトナー像が担持された中間転写ベルト15の移動タイミングに合わせてレジストロール(図示せず)が回転することで、用紙Pの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
On the other hand, in the paper transport system, the pick-up rolls 51 and 58 rotate in accordance with the timing of image formation, and the paper P of a predetermined size is supplied from the
二次転写装置20では、用紙Pへの二次転写のタイミングに合わせ、半導電性の二次転写搬送ベルト21および中間転写ベルト15が間に挟まれた状態にて駆動ロール22がバックアップロール28に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Pは、中間転写ベルト15と二次転写搬送ベルト21との間に挟み込まれる。かかる際に、給電ロール29にトナーの帯電極性と同極性の二次転写電圧(正規の転写バイアス)が印加されると、二次転写搬送ベルト21に対向電極として転写電界が形成され、駆動ロール22とバックアップロール28とによって押圧される二次転写位置にて、中間転写ベルト15上に担持された未定着トナー像が用紙Pに静電転写される。
In the
その後、トナー像が静電転写された用紙Pは、二次転写搬送ベルト21によって中間転写ベルト15から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写搬送ベルト21の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト54まで一定速度で搬送される。搬送ベルト54の終端まで搬送された用紙Pは、シュート56を介して搬送ベルト55に移送される。搬送ベルト55では、定着装置30における最適な搬送速度に合わせて速度を変え、用紙Pを定着装置30まで搬送する。用紙P上の未定着トナー像は、定着装置30によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙P上に定着され、定着画像が形成された用紙Pは、排出ロール(図示せず)によって装置の外部に排出される。一方、用紙Pへの転写が終了した後、中間転写ベルト15上に残った残留トナーは、中間転写ベルト15の回動に伴ってクリーニング部まで搬送され、ベルトクリーナ41によって中間転写ベルト15上から除去される。
Thereafter, the sheet P on which the toner image has been electrostatically transferred is conveyed as it is while being peeled off from the
次に、本実施の形態における二次転写装置20の構造について説明する。
図2の(a)は、二次転写装置20がIBTモジュール18に対して画像形成位置にある状態を示す概略図であり、図2の(b)は(a)のIIb部の部分拡大図であり、図3は、二次転写装置20を装置のIN側(奥側、リヤ側)の用紙搬送方向下流側から見た斜視図であり、図4は、二次転写ユニット60のみを分離した状態を装置のOUT側(手前側、フロント側)の用紙搬送方向下流側から見た二次転写装置20の分解斜視図であり、図5は、二次転写ユニット60の駆動系を説明するためのIN側の用紙搬送方向下流側から見た斜視図である。
Next, the structure of the
FIG. 2A is a schematic view showing a state where the
図2に示す二次転写装置20は、揺動軸であるシャフト72を中心としてIBTモジュール18に対して揺動可能である。また、二次転写装置20は、図2〜図4に示すように、二次転写ユニット60とベースフレーム(第2のフレーム)70と搭載フレーム(第1のフレーム)80とを備えている。
The
二次転写ユニット60は、図1に示す二次転写搬送ベルト21、駆動ロール22、従動ロール23、ファーブラシ24,25、回収ローラ26,27及び搬送シュート53を有する。また、図3又は図4に示すように、二次転写ユニット60は、IBTモジュール18のIN/OUTの各側に設けられた位置調整可能な位置決めピン102a,102b(図8参照)が挿入される溝部61を有する。二次転写ユニット60が有する駆動ロール22の回転軸の両端に、軸受け62が設けられている。また、図3又は図5に示すように、二次転写ユニット60のIN側端部には、駆動ロール22と連結した駆動ギヤ63が設けられ、図4又は図5に示すように、OUT側端部には、ファーブラシ24,25及び回収ローラ26,27と連結した駆動ギヤ64とがある。
The
ベースフレーム70は、図2又は図3に示すように、ベースフレーム本体71と、IN/OUT方向に延びるようにベースフレーム本体71に取り付けられた1本のシャフト72と、ベースフレーム本体71に上端が取り付けられ、下端が搭載フレーム80に取り付けられた引張りのコイルスプリング73とを備えている。このように構成されたベースフレーム70に、搭載フレーム80が取り付けられている。すなわち、搭載フレーム80は、用紙搬送方向下流(図2における右側、図3における左側)の端部でシャフト72によって揺動自在にベースフレーム本体71に連結されるとともに、用紙搬送方向上流の端部ではコイルスプリング73によってベースフレーム本体71に吊り下げられて保持されている。
また、図4に示すように、ベースフレーム本体71には、IN/OUTの両端に設けられ搭載フレーム80を揺動させる偏心カムであるリトラクトカム74と、IN/OUTの両端のリトラクトカム74を同時に回転できるように連結するシャフト75と、リトラクトカム74及びシャフト75を回転駆動するための駆動力を発生するリトラクトモータ76(図3参照)と、リトラクトモータ76の駆動力をINのリトラクトカム74に伝達する駆動伝達ギヤ77と、リトラクトカム74の基準位置及び回転量を検知するための図示しないエンコーダとが取り付けられている。
2 or 3, the
As shown in FIG. 4, the base frame
図4に示すように、二次転写ユニット60を搭載する搭載フレーム80は、IN/OUTの両端に設けられシャフト72と連結された揺動アーム81,82と、コイルスプリング73の上向き付勢力によりベースフレーム70のリトラクトカム74の下部と当接し、リトラクトカム74により下方に押し付けられるカム押付け部材83と、IN/OUTの両端に設けられ二次転写ユニット60の軸受け62を受け入れて二次転写ユニット60を保持するU字状溝部84と、U字状溝部84に保持された二次転写ユニット60の軸受け62を開閉自在に固定するストッパ85と、カム押付け部材83と連結して構成され、IN/OUTの方向に延び、U字状溝部84で保持されている二次転写ユニット60を搭載フレーム80に対して位置決めする位置決めシャフト86とを備えている。
INの揺動アーム81には、二次転写ユニット60の駆動ロール22を回転駆動するための駆動力を発生するドライブモータ87と、ドライブモータ87の駆動力を伝達するための駆動伝達ギヤ88(図5参照)と、所定以上のトルクがかかった際にスリップするトルクリミッタ89(図5参照)と、搭載フレーム80に搭載した二次転写ユニット60の駆動ロール22の駆動ギヤ63と噛合する駆動ギヤ90とが取り付けられている。
また、OUTの揺動アーム82には、二次転写ユニット60のファーブラシ24,25(図1参照)及び回収ローラ26,27(図1参照)を駆動するためのドライブモータ91と、ドライブモータ91の駆動力を伝達するための駆動伝達ギヤ92(図5参照)と、搭載フレーム80に搭載した二次転写ユニット60のファーブラシ24,25及び回収ローラ26,27の駆動ギヤ64と噛合する駆動ギヤ93(図5参照)とが取り付けられている。
なお、搭載フレーム80には、搬送ベルト54の図示しないフレームを取り付けるための取付穴95を有するフランジ部96(図3参照)が設けられている。
As shown in FIG. 4, the mounting
A
The
The mounting
次に、二次転写ユニット60が搭載フレーム80に搭載された状態について説明する。
図4に示す二次転写ユニット60の軸受け62が搭載フレーム80のU字状溝部84に挿入されると、搭載フレーム80の位置決めシャフト86に二次転写ユニット60に設けられたフック65と、図示しない板ばねとが係合する。その後に、二次転写ユニット60の軸受け62がストッパ85により固定されると、二次転写ユニット60が搭載フレーム80に対して位置決めされて取り付けられる。このストッパ85は、搭載フレーム80の揺動アーム81,82にねじ止めされているため、二次転写ユニット60は着脱自在であり、メンテナンスが容易になる。
Next, a state where the
When the bearing 62 of the
二次転写ユニット60が搭載フレーム80に対して位置決めされると、図4に示す二次転写ユニット60の駆動ギヤ63と搭載フレーム80の駆動ギヤ90とが噛合するとともに、二次転写ユニット60の駆動ギヤ64と搭載フレーム80の駆動ギヤ93(図5参照)とが噛合する。このため、図5に示すように、ドライブモータ87の駆動力は、駆動伝達ギヤ88、トルクリミッタ89を経て駆動ギヤ90から二次転写ユニット60の駆動ギヤ63に伝達され、駆動ロール22により二次転写搬送ベルト21が駆動される。また、図5に示すように、ドライブモータ91の駆動力は、駆動伝達ギヤ92を経て、駆動ギヤ93から二次転写ユニット60の駆動ギヤ64に伝達され、ファーブラシ24,25及び回収ローラ26,27(図1参照)が駆動される。
このように、中間転写ベルト15を駆動するためのドライブモータ87等の駆動伝達系はすべて、搭載フレーム80に搭載されているので、駆動伝達系としていわゆるスイングギヤを用いる必要がない。このため、二次転写ユニット60の着脱が容易になるとともに、ギヤ駆動が安定し、信頼性を向上させることができる。
同様に、ファーブラシ24,25及び回収ローラ26,27を駆動するためのドライブモータ91等の駆動伝達系もすべて搭載フレーム80に搭載されている。すなわち、駆動伝達系が搭載フレーム80とともに随伴して揺動することから、安定した駆動性能を確保することができる。
When the
As described above, since all the drive transmission systems such as the
Similarly, a drive transmission system such as a
次に、搭載フレーム80に搭載された二次転写ユニット60とIBTモジュール18との位置関係について説明する。
二次転写ユニット60の溝部61に挿入されるIBTモジュール18の位置決めピン102a,102bは、図2又は図8に示すシャフトユニット100の偏芯カム103によってその位置調整が可能である。位置決めピン102a,102bの位置を変えることにより、IBTモジュール18に対する二次転写ユニット60の位置を相対的に変えることができる。すなわち、二次転写ユニット60を上下動させることによって、厚さが異なる種類の用紙に応じたニップ幅(ニップ圧、食い込み量、圧接量)に調整することができる。IBTモジュール18の位置決めピン102a,102bの真下が二次転写位置になっている。ここにいうニップ幅とは、中間転写ベルト15及び二次転写搬送ベルト21を間に介したバックアップロール28と駆動ロール22とによる当接領域の搬送方向の長さを示し、ロール等の硬度や押し当てる力の強弱により、適宜調整することができる。
ここで、図2の(b)に示すように、搭載フレーム80の揺動アーム82に、長軸が用紙搬送方向に延びる長穴94が設けられ、搭載フレーム80は、長穴94を介してシャフト72と揺動自在に保持されている。また、もう一方の揺動アーム81(図3参照)にも図示しない同様の長穴が設けられ、シャフト72と揺動自在に保持されている。すなわち、搭載フレーム80は、シャフト72に対して用紙搬送方向に自由度がある。そして、二次転写ユニット60のIBTモジュール18に対する位置決めは、二次転写位置に最も近い位置決めピン102a,102bによって行われるので、二次転写の精度を上げることができる。
Next, the positional relationship between the
The positioning pins 102a and 102b of the
Here, as shown in FIG. 2B, the
次に、二次転写装置20がIBTモジュール18に対してリトラクトさせるための搭載フレーム80とベースフレーム70の動作について説明する。
図2に示すように、搭載フレーム80が引張りコイルスプリング73によりベースフレーム70に吊り下げられている状態において、図3に示すリトラクトモータ76が作動して図4に示すリトラクトカム74及びシャフト75が回転すると、図4に示すリトラクトカム74が、搭載フレーム80の図4に示すカム押付け部材83を下方に押し下げる。この押下げ動作により、搭載フレーム80がベースフレーム70に対して図2の下方に移動し、IBTモジュール18に対する二次転写装置20のリトラクトを可能にしている。
リトラクトカム74が元の位置に戻ると、図4に示す引張りコイルスプリング73の付勢力により、搭載フレーム80が上方に移動する。
ここで、図2に示すように、搭載フレーム80の揺動中心であるシャフト72は、位置決めピン102a,102bを受け入れる溝部61(図3参照)から遠く離れた搬送方向下流端部に位置するので、溝部61が設けられている部分は、揺動に伴う動きが直線に近くなり、位置決めピン102a,102bが溝部61に入り易くなっている。また、図4に示すように、カム押付け部材83は、上端部が位置決めシャフト86に連結して剛性が高められている。このため、リトラクトカム74による押し下げ時のたわみが少なくなり、安定したリトラクトを行うことができる。
Next, operations of the mounting
As shown in FIG. 2, in a state in which the mounting
When the retract
Here, as shown in FIG. 2, the
なお、ベースフレーム70は搭載フレーム80とともに、画像形成装置本体側に設けた図示しないレバーを回動させることで、画像形成装置本体に対してシャフト72を中心に揺動可能に構成されている。レバーを回動すると二次転写ユニット60は、例えば30mm程度移動する。
The
次に、本実施の形態に係る二次転写装置20がIBTモジュール18に対してとるポジションについて説明する。
図6の(a)は、二次転写装置20がIBTモジュール18に対してリトラクトしている状態を図2に対応して示す正面図であり、同図の(b)はリトラクト状態における二次転写搬送ベルト21の位置変化を図1に対応して示す概略構成図であり、図7の(a)は、二次転写装置20がIBTモジュール18に対して離間している状態を図2に対応して示す正面図であり、同図の(b)はリトラクト状態における二次転写搬送ベルト21の位置変化を図1に対応して示す概略構成図である。なお、図6の(b)における二点鎖線は、画像形成位置を示しており、実線は待機位置を示している。また、図7の(b)における二点鎖線は、画像形成位置を示しており、実線は退避位置を示している。
Next, the position that the
6A is a front view showing the state in which the
二次転写装置20がIBTモジュール18とコンタクトした図2に示す状態では、二次転写搬送ベルト21が駆動ロール22により中間転写ベルト15を押圧しており、これにより用紙Pに画像を形成することができる(画像形成位置)。
例えばジョブが終わって画像形成しないときには、図6に示すように、二次転写装置20は下方にリトラクトする。このリトラクト動作は、搭載フレーム80のみがシャフト72を中心に揺動する。このようにして二次転写搬送ベルト21が中間転写ベルト15に対して例えば7mm程度離れる(待機位置)。待機位置から画像形成位置に戻るときには、シャフト72を中心に上方に揺動し、IBTモジュール18の位置決めピン102a,102b(図8参照)により位置決めされる。
また、二次転写装置20を画像形成装置本体から引き出す等のメンテナンスを行う際には、図示しないレバーを回転させることにより、二次転写装置20がシャフト72を中心に揺動し、IBTモジュール18と完全に離間する(退避位置)。
In the state shown in FIG. 2 in which the
For example, when the job is over and no image is formed, the
Further, when performing maintenance such as pulling out the
次に、位置決めピン102a,102bの画像形成装置本体に対する位置を変えるためのシャフトユニット100について説明する。なお、シャフトユニット100は、ニップ幅変更手段またはニップ幅変更手段の一部を構成するものである。
図8は、シャフトユニット100の機構を説明するための斜視図である。同図に示すように、シャフトユニット100は、装置のIN/OUTの両端に設けられ各々が同じ位相で上下動するフレーム101a,101bと、IN/OUTの各々のフレーム101a,101bに設けられ二次転写ユニット60の溝部61と係合する位置決めピン102a,102bと、IN/OUTの各々に設けられIN/OUTのフレーム101a,101bを上下動させてIN/OUTでニップ幅またはニップ圧を調整するための偏芯カム103a,103bと、偏芯カム103a,103bを回動させる回転シャフト104と、駆動源であるモータ105と、モータ105の駆動ギヤと噛み合って回転シャフト104に駆動力を伝達するギヤ106と、その両端にて、偏芯カム103a,103bに対してフレーム101a,101bを付勢するコイルスプリング107と、偏芯カム103a,103bの基準位置および回転量を検知するエンコーダ108とを備えている。
また、シャフトユニット100は、モータ105の回転量を、用紙Pの種類や温度や湿度等の環境に応じて、制御手段としての制御部40によって制御するように構成されている。制御部40は、予め補正テーブルが記憶されたNVM等からなる記憶手段(図示せず)に基づいて、制御量を適宜設定するようになっている。
Next, the
FIG. 8 is a perspective view for explaining the mechanism of the
The
このIN/OUTに設けられた各々の偏芯カム103a,103bは、位相が同一となるように回転シャフト104に固定されており、回転シャフト104の回転角度によってニップ幅を変えることができるように構成されている。即ち、本実施の形態が適用される画像形成装置では、制御部40の指示に基づき、回転シャフト104の回転角度を制御することによって、二次転写ユニット60の溝部61と係合する位置決めピン102a,102bが同距離だけ動いてその位置が変わる。これにより、二次転写ユニット60のIBTモジュール18に対する位置が変わる。なお、バックアップロール28は、このような移動機構とは関係なく、IBTモジュール18に対して固定されている。
The
以上の構成において、この実施の形態に係る画像形成装置では、次のようにして、中間転写体を使用した画像形成装置において、用紙Pの厚さが異なった場合でも、二次転写部でのバンディングを発生させないようにすること(同じレベルを保つこと)が可能となっている。
すなわち、シャフトユニット100の偏芯カム103a,103bの回転角度を制御することによって、二次転写ユニット60にある駆動ロール22の押し出し量を調整している。その結果、中間転写ベルト15と二次転写搬送ベルト21とを間に介して駆動ロール22とバックアップロール28とのニップ幅を調整することができる。このように、ニップ幅を長方形のまま短辺の長さを調整できるようにしている。
具体的には、位置決めピン102a,102bが下方に移動すると、二次転写搬送ベルト21及び駆動ロール22が同じように下方に移動する一方で、中間転写ベルト15及びバックアップロール28の位置がそのままのために、ニップ幅が減少する。このため、二次転写部に搬送される用紙Pが厚紙のときには、制御部40がモータ105を作動させて用紙Pが二次転写部に搬送される前にニップ幅を減少させ、減少したニップ幅で用紙Pを受け入れるので、二次転写部でのバンディングを防止することができる。そして、用紙Pが薄紙(普通紙)のときには、元のニップ幅に戻す。
用紙Pが二次転写部に突入/脱出するときに生じる二次転写部での二次転写搬送ベルト21への振動の影響は用紙Pの厚さに応じて変化し、厚紙の方が普通紙よりも振動の影響は大きい。ところが、厚紙走行時にはニップ幅を減少させることで、厚紙走行時の振動の影響を普通紙の場合と同じにすることができる。このため、1つのプリントジョブで、複数の用紙トレイ50,57から異なる厚さの用紙が搬送される場合であっても、ニップ幅の切り替えを行うことにより、生産性を落とすことなく連続的に画像形成することができる。なお、ニップ幅として複数の段階的な値を予め設定することも考えられる。
With the above configuration, in the image forming apparatus according to this embodiment, even in the case where the thickness of the paper P is different in the image forming apparatus using the intermediate transfer member as described below, It is possible to prevent banding from occurring (keep the same level).
That is, by controlling the rotation angle of the
Specifically, when the
The influence of vibration on the secondary
ここで、異なる紙種でニップ幅を変えた実験結果を表1に示す。 Here, Table 1 shows the experimental results of changing the nip width with different paper types.
坪量が187〜220gsm及び221〜300gsmにおける普通紙とコート紙について、3つの異なる条件下でニップ幅を変えながら実験を行った。
3つの異なる条件としてゾーンB、ゾーンMNA及びゾーンMNCである。なお、ゾーンBは、温度22度で湿度55%の条件であり、ゾーンMNAは、温度27度で湿度80%であり、ゾーンMNCは、温度が15度で湿度が20%である。
ニップ幅としては、0.9mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm、0.1mm及び0mmの6つについて実験した。
各実験結果として、バンディングと転写画像のそれぞれについて評価してある。
Experiments were performed on plain paper and coated paper having basis weights of 187 to 220 gsm and 221 to 300 gsm while changing the nip width under three different conditions.
Three different conditions are zone B, zone MNA and zone MNC. Zone B has a temperature of 22 degrees and a humidity of 55%. Zone MNA has a temperature of 27 degrees and a humidity of 80%. Zone MNC has a temperature of 15 degrees and a humidity of 20%.
As the nip width, experiments were conducted on 0.9 mm, 0.4 mm, 0.3 mm, 0.2 mm, 0.1 mm, and 0 mm.
As each experimental result, banding and a transferred image are evaluated.
坪量が小さい用紙すなわち薄紙の場合には、ニップ幅が大きい方がよい結果となる一方で、坪量が大きい用紙すなわち厚紙の場合には、ニップ幅が小さい方がよい結果となる。 For paper with a small basis weight, i.e. thin paper, a larger nip width is better, while for paper with a larger basis weight, i.e. thick paper, a smaller nip width is better.
ここで、本実施の形態における画像形成装置では、図1に示す用紙トレイ50,57のそれぞれについて、収容している用紙の種類を予め選択することができるようになっている。すなわち、各用紙トレイ50,57に紙厚や紙種に応じた図示しないボタン(記録材情報入力手段)が設けられ、選択されたボタンの内容は、図8に示す制御部40に出力される。
その一例を示せば、紙厚としては、坪量が60〜80gsm、81〜105gsm、106〜135gsm、136〜186gsm、187〜220gsm又は221〜300gsmのうちのいずれかであり、紙種としては、普通紙又はコート紙である。さらには、オーバーヘッドプロジェクタ用紙(OHP)もボタンで選択できるように構成することが考えられる。
Here, in the image forming apparatus according to the present embodiment, the type of paper stored in each of the
If the example is shown, as paper thickness, basic weight is either 60-80gsm, 81-105gsm, 106-135gsm, 136-186gsm, 187-220gsm, or 221-300gsm, and as a paper type, Plain paper or coated paper. Furthermore, it is conceivable that an overhead projector sheet (OHP) can be selected with a button.
図8に示す制御部40は、二次転写部に搬送される用紙Pの用紙トレイ50,57において選択された紙種に基づいてシャフトユニット100のモータ105に作動させて、ニップ幅を変更する。その場合のニップ幅としては、表2に示す値を採用することができる。すなわち、普通紙の場合に採用される0.9mm(第1のニップ幅値)、厚紙の場合に採用される0.3mm(第2のニップ幅値)及びOHPの場合に採用される0.5mmである。
ここで、イニシャライズ後のカム位置は普通紙に対応し、その後、紙厚又は紙種に応じてニップ幅を減少させるようにするのが好ましい。普通紙が搬送される割合が厚紙やOHPが搬送される割合よりも大きいからである。
また、搬送されるべき用紙Pを収容する用紙トレイが、用紙トレイ50,57のいずれか一方から他方に切り替わったときには、その変更情報が図8に示す制御部40に入力されるように構成すれば、その変更情報に対応することができる。
The
Here, it is preferable that the cam position after initialization corresponds to plain paper, and thereafter the nip width is reduced according to the paper thickness or paper type. This is because the rate at which plain paper is conveyed is greater than the rate at which cardboard and OHP are conveyed.
Further, when the paper tray for storing the paper P to be transported is switched from one of the
ニップ幅は、初期値として同表の値を採用するが、図示しないユーザインターフェース(UI)により、普通紙0〜厚紙0.9mmの間の任意な値に変更することができるように構成してもよい。
ニップ幅が変更されるときには、それに対応して、図1に示す二次転写用電源44の電圧も同時に変更されるように、転写電圧変更手段としての制御部40により二次転写用電源44の電圧を制御するように構成することも考えられる。すなわち、用紙Pが紙厚が厚くなると、抵抗が大きくなるために二次転写電圧を高くする。
The nip width adopts the value in the same table as an initial value, but is configured to be able to be changed to an arbitrary value between plain paper 0 and thick paper 0.9 mm by a user interface (UI) (not shown). Also good.
When the nip width is changed, correspondingly, the voltage of the secondary
15…中間転写ベルト、19…位置決めピン、20…二次転写装置、21…二次転写搬送ベルト、22…駆動ロール、23…従動ロール、28…バックアップロール、60…二次転写ユニット、61…溝部、62…軸受け、63,64,90,93…駆動ギヤ、65…フック、66…変位カム、70…ベースフレーム、71…ベースフレーム本体、72,75…シャフト、73…コイルスプリング、74…リトラクトカム、76…リトラクトモータ、77,88,92…駆動伝達ギヤ、80…搭載フレーム、81,82…揺動アーム、83…カム押付け部材、84…U字状溝部、85…ストッパ、86…位置決めシャフト、87,91…ドライブモータ、89…トルクリミッタ、94…長穴、100…シャフトユニット、101…フレーム、102a,102b…位置決めピン、103…偏芯カム、104…回転シャフト、105…モータ、106…ギヤ、107…コイルスプリング、108…エンコーダ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
記録材を搬送すると共に前記担持体と当接し、当該担持体に担持されているトナー像を当該記録材に対して転写せしめる転写ベルトと、
前記担持体と前記転写ベルトとの当接により画定されるニップ幅を当該ニップ幅と直交する方向にわたって略同一量変更するニップ幅変更手段と、
トナー像が転写される記録材の情報が入力され、当該記録材の情報に応じてニップ幅を変更するように前記ニップ幅変更手段を制御する制御手段と
を含む画像形成装置。 A carrier on which a toner image is carried;
A transfer belt that conveys the recording material and contacts the carrier, and transfers the toner image carried on the carrier to the recording material;
A nip width changing means for changing the nip width defined by the contact between the carrier and the transfer belt over substantially the same amount in a direction orthogonal to the nip width;
An image forming apparatus comprising: a control unit that inputs information on a recording material onto which a toner image is transferred and controls the nip width changing unit so as to change the nip width according to the information on the recording material.
前記制御手段は、入力された情報に基づきトナーが転写される記録材が普通紙と判断したときはニップ幅として第1のニップ幅値とし、当該記録材が厚紙と判断したときはニップ幅として第2のニップ幅値とすることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The nip width changing means has a first nip width value and a second nip width value smaller than the first nip width value as the nip width,
The control means sets the first nip width value as the nip width when the recording material to which the toner is transferred is determined to be plain paper based on the input information, and sets the nip width when the recording material is determined to be thick paper. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the second nip width value is set.
記録材を搬送すると共に前記担持体と当接し、当該担持体に担持されているトナー像を当該記録材に対して転写せしめる転写ベルトと、
トナー像が転写される記録材が予め定められた値よりも厚い厚紙かどうかを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記記録材が厚紙と判断されたときに、前記転写ベルトの幅方向両端部における当該転写ベルトと前記担持体との当接によるニップ圧を減少させるニップ圧変更手段と
を含む画像形成装置。 A carrier on which a toner image is carried;
A transfer belt that conveys the recording material and contacts the carrier, and transfers the toner image carried on the carrier to the recording material;
Determining means for determining whether the recording material onto which the toner image is transferred is thick paper thicker than a predetermined value;
A nip pressure changing unit that reduces a nip pressure due to contact between the transfer belt and the carrier at both ends in the width direction of the transfer belt when the determination unit determines that the recording material is thick paper. Forming equipment.
前記判断手段は、前記記録材情報入力手段の情報に基づいて判断を行うことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 A plurality of trays for storing recording materials; and a recording material information input means for inputting information of the recording materials stored in each tray;
The image forming apparatus according to claim 6, wherein the determination unit makes a determination based on information from the recording material information input unit.
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