JP2007065241A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ装置およびやレーザビームプリンタなどの画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a laser beam printer.
画像形成装置の分野では中間転写方式が周知であり、感光体ドラム(像担持体)上に形成されたトナー像を一旦無端状の中間転写ベルト(像担持体)の表面に一次転写し、カラー印刷の場合は複数色のトナーごとにそうした一次転写を繰り返してトナー像を重ね合わせる。重ね合わせたトナー像を今度は一括して中間転写ベルトから被転写材のシート表面に二次転写して、シートに画像を記録する(特許文献2参照。)。 In the field of image forming apparatuses, the intermediate transfer method is well known, and a toner image formed on a photosensitive drum (image carrier) is temporarily transferred onto the surface of an endless intermediate transfer belt (image carrier) to obtain a color image. In the case of printing, such primary transfer is repeated for each of a plurality of color toners to superimpose toner images. Next, the superimposed toner images are collectively transferred from the intermediate transfer belt onto the surface of the transfer material sheet, and the image is recorded on the sheet (see Patent Document 2).
中間転写ベルトは、無端状の平ベルト本体を駆動ローラ、従動ローラおよびテンションローラなど複数のローラ間に捲回して構成される。それら複数の捲回ローラのうちの1つは二次転写用となっており、この二次転写ローラに平ベルト本体を挟んで外側から対向させてさらに別の二次転写ローラが配置される。それらベルト内外の二次転写ローラと平ベルト本体とが接触する接点間を転写ニップ部としてそこに給紙ローラから給送されてきたシートが送り込まれる。送り込まれてきたシートをベルト外側の二次転写ローラは平ベルト本体に押し当てるように作用し、平ベルト本体表面のトナー像を一括してシートに転写し、二次転写を終える。 The intermediate transfer belt is configured by winding an endless flat belt body between a plurality of rollers such as a driving roller, a driven roller, and a tension roller. One of the plurality of winding rollers is for secondary transfer, and another secondary transfer roller is disposed opposite to the secondary transfer roller from the outside with the flat belt body interposed therebetween. A sheet that has been fed from the sheet feeding roller is fed into a transfer nip portion between the contact points where the secondary transfer roller inside and outside the belt and the flat belt main body contact each other. The secondary transfer roller on the outer side of the belt presses the fed sheet against the flat belt body, and the toner images on the surface of the flat belt body are transferred to the sheet all at once, and the secondary transfer is finished.
転写ニップ部での転写後に生じる画像不均一をなくすための画像調整、あるいは所望する画像倍率に調整する方法や構造として、感光体ドラムにおいて潜像形成されるときの書き込み間隔を変えたり、さらには平ベルト本体とシートとの間に速度差を設けるなどの対策がとられてきた(特許文献1参照)。 Image adjustment to eliminate image non-uniformity that occurs after transfer at the transfer nip, or a method or structure for adjusting to a desired image magnification, such as changing the writing interval when a latent image is formed on the photosensitive drum, Measures such as providing a speed difference between the flat belt main body and the sheet have been taken (see Patent Document 1).
しかしながら、かかる画像調整方式の場合、潜像書き込みの可変制御や速度差制御のために複雑かつ高精度な制御プログラムや制御装置が必要となることからコスト高となる。また、部材間に速度差を設けると部材同士の間で擦れが発生し、部材が損傷や磨耗して寿命の低下につながり易い。 However, in the case of such an image adjustment method, a complicated and highly accurate control program and control device are required for variable control of the latent image writing and speed difference control, resulting in high cost. Further, if a speed difference is provided between the members, rubbing occurs between the members, and the members are easily damaged or worn, leading to a decrease in the life.
本発明の目的は、簡易な機構でもって転写ニップ部における画像調整を行えるようにすることで高品位印字を実現でき、また部材の耐久性維持にも有効な画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of realizing high-quality printing by enabling image adjustment at a transfer nip portion with a simple mechanism, and also effective in maintaining durability of members. .
上記目的を達成するために、画像を担持する像担持体上の画像を、前記像担持体を挟んで対向する転写ローラ対によってシートに転写する転写手段と、前記転写手段の上流側に配置されてシートを案内するシート案内部材と、を備えた画像形成装置において、
前記シート案内部材の出口側にシートを直線状に送り出す直線案内部が設けられ、
前記転写ローラ対のローラ中心点同士を結ぶ中心直線と、前記シート案内部材の直線案内部から延長された出口端での直線に直交する垂直線との交点をsとし、この交点sと前記転写手段の転写ニップ部の接点との距離をX、交点sと前記直線案内部出口端との距離をYとした場合に、
X=Y
となる状態を保って、前記シート案内部材が移動されることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a transfer unit that transfers an image on an image carrier carrying an image onto a sheet by a pair of transfer rollers facing each other across the image carrier, and an upstream side of the transfer unit. A sheet guide member for guiding the sheet, and an image forming apparatus comprising:
A linear guide portion for feeding the sheet linearly to the outlet side of the sheet guide member;
An intersection point between a central straight line connecting the roller center points of the pair of transfer rollers and a vertical line orthogonal to a straight line at the exit end extended from the linear guide portion of the sheet guide member is defined as s, and this intersection point s and the transfer When the distance between the contact point of the transfer nip portion of the means is X and the distance between the intersection s and the exit end of the linear guide portion is Y,
X = Y
The sheet guide member is moved while maintaining the state as described above.
本発明の画像形成装置によれば、複雑な制御などに依存することなく簡易な機構でもって転写ニップ部における画像調整を行え、また部材の耐久性維持にも有効である。 According to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to perform image adjustment at the transfer nip portion with a simple mechanism without depending on complicated control and the like, and it is also effective in maintaining the durability of the members.
以下、本発明による画像形成装置の実施形態について図を参照して詳細に説明する。 Embodiments of an image forming apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1は、本実施形態の画像形成装置を示し、装置本体101の上部には透明ガラス板からなる原稿台102が設けられ、原稿圧着板103はその原稿台102の所定の位置に画像面を下向きにセットされた原稿100を押圧して固定されている。原稿台102の下側には原稿100を照明するランプ104と、照明した原稿100の光像を画像処理ユニット108に導くための反射ミラー105、106、107とからなる光学系が設けられている。なお、ランプ104及び反射ミラー105、106、107は所定の速度で移動して原稿100を走査する。
FIG. 1 shows an image forming apparatus according to the present embodiment. A document table 102 made of a transparent glass plate is provided on the upper part of the apparatus
画像形成部120は、感光体ドラム121と、この感光体ドラム121の表面を均一に帯電する帯電ローラ122と、感光体ドラム121にトナー像を形成するロータリ現像ユニット125と、を有する。画像形成部120は、感光体ドラム121の表面に現像されたトナー像が一旦、一次転写される無端状平ベルトでなる中間転写ベルト(像担持体)130と、を有する。画像形成部120は、さらに、中間転写ベルト130のトナー像を被転写材であるシートSに一括して転写する二次転写部131と、トナー像を転写した後に感光体ドラム121に残留したトナーを除去するクリーナ123を備えている。感光体ドラム121は、帯電ローラ122によって帯電された感光体ドラム121の表面にレーザーユニット109から照射される光像により形成された静電潜像を現像して中間転写ベルト130に転写するようになっている。シートSはシートカセット110から供給される。
The
図2以下の各図に示すように、転写手段としての二次転写部131は、中間転写ベルト130を捲回して張架する複数の回転ローラ(原動用、従動用およびテンション用など)のうちの1つであるベルト内側の二次転写ローラ3を有し、平ベルト本体を外側から挟んでその内側の二次転写ローラ3に対向する二次転写ローラ4を有している。以下、それらベルト内外側二次転写ローラ3,4を単に転写ローラ対3,4という。中間転写ベルト130の平ベルト本体を内外から挟む転写ローラ対3,4との接点部に転写ニップ部aが形成され、そこにシートSを挟んで平ベルト本体上のトナー像を転写し、二次転写工程とする。シートは転写ニップ部aにおいて撓まされた状態(曲率を持った状態)でトナー像が転写される。
As shown in each figure in FIG. 2 and subsequent figures, the
一方、画像形成部120の下流側には、搬送されるシートS上のトナー像を永久画像として定着する定着器135と、この定着器135においてトナー像が定着されたシートSを複写機本体101から排出する排出ローラ対112とを順に配設してある。複写機本体101の外側には、排出ローラ対112によって排出されたシート材Sを受け取る排出部113が設けられている。
On the other hand, on the downstream side of the
ここで、本発明の基本となる転写ニップ部における画像調整の考え方について、図6を参照して模式的に説明する。 Here, the concept of image adjustment in the transfer nip portion, which is the basis of the present invention, will be schematically described with reference to FIG.
いま、シートSの厚さ寸法をt、シートSの被転写面までの曲率半径をr1とすると、シートSの厚さ寸法tの半分t/2における曲率半径r2は、
r2=r1+t/2
である。いま、曲率半径r1で収縮状態になっている転写時の画像10の大きさをA1で表せば、転写後の画像10´の大きさA2は平坦に伸びることで拡大し、A1<A2となる。A1からA2に拡大して転写後の画像伸び率εは、r2とr1との比率で表すと、
ε=A2/A1=r2/r1=1+t/(2r1)
となる。つまり、シート曲率半径を変化させることによって画像伸び率ε1も変化する。そこで、本発明の画像調整の考え方は、転写ニップ部aに突入する直前の上流側でシートSの曲率半径rを調整することで、転写後の画像倍率を所望するものにすることである。
Assuming that the thickness dimension of the sheet S is t and the radius of curvature up to the transfer surface of the sheet S is r1, the curvature radius r2 at half t / 2 of the thickness dimension t of the sheet S is
r2 = r1 + t / 2
It is. If the size of the
ε = A2 / A1 = r2 / r1 = 1 + t / (2r1)
It becomes. That is, by changing the sheet curvature radius, the image elongation rate ε1 also changes. Therefore, the concept of image adjustment of the present invention is to make the image magnification after transfer desired by adjusting the curvature radius r of the sheet S on the upstream side immediately before entering the transfer nip a.
図3および図4に示すように、シートSが転写ニップ部aに突入する際、中間転写ベルト130の平ベルト本体曲率半径Rtに倣って湾曲するように思えるが、マクロ的に見た場合、実際にはベルト曲率半径Rtとシートの曲率半径rとは必ずしも合致しない。その場合、シートSが転写ニップ部aに突入する手前直前の上流に設けられた図示例のごとき内側ガイド1と外側ガイド2からなる案内部材に案内されるとき、シートの曲率半径rはその案内部材から出た直後のシートSの接線方向で形成される半径rsに依存する。これに着目して、シートS上に転写されるトナー像の拡大倍率とか伸びを補正する調整がRt≦rs≦∞の範囲において可能となる。例えば、Rt=10[mm],t=0.1[mm]とした場合、トラック効果分を考慮すると、画像伸び率εは0≦ε≦1.005となり、0〜0.5%だけ調整される。
As shown in FIGS. 3 and 4, when the sheet S enters the transfer nip portion a, it seems to be curved following the flat belt body curvature radius Rt of the
図2において、転写ローラ対3,4の各中心点を結ぶ中心直線Aとすると、その中心直線A上に転写ニップ部aの平ベルト本体およびシートSとの接点が存在する。内側ガイド1の下流側にはシートの案内面が断面直線形状となっているシート直線案内部1aを有する。シート直線案内部1aの出口点(下流側端部)をbとする。出口点bを通過し、シート直線案内部1bのシートの案内面と垂直な線と、中心直線Aとの交点をsとする。つまり、内側ガイド1に形成された直線案内部としてのシート直線案内部1bから延長された出口端としての出口点bでの直線に直交する垂直線と、中心直線Aとの交点をsとする。内側ガイド1のシート直線案内部1aの出口点bと交点Sとを結ぶ直線距離sbが、交点sと転写ニップ部aとを結ぶ直線距離saと等しい(sa=sb)。また、シート案内部材としての内側ガイド1と外側ガイド2は、
sa=sb
の状態を保って、後述する多関節リンク機構5などの調整機構で移動する。
In FIG. 2, assuming that the center straight line A connects the center points of the pair of
sa = sb
With this state maintained, it is moved by an adjusting mechanism such as a
シート案内部材を移動調整することにより、転写ニップ部における接点(符号a)に突入する直前のシートSの姿勢を内側ガイド1で直線的かつ平坦にガイドする。sa=sbの状態では、転写ニップ部に進入するシートの曲率半径rは、内外側ガイド1,2から出た直後のシートSの接線方向で形成される半径rsと等しくなる。sa=sbを保った状態で内側ガイド1が移動すれば、内側ガイド1の位置に依らずに、転写ニップ部に進入したシートの曲率半径rは半径rsと等しい。
By adjusting the movement of the sheet guide member, the
なお、sa=sbを保った状態では、シートの曲率半径rを決定付ける上記半径rsは、交点sから内側ガイド1のシート直線案内部1aの出口点bとを結ぶ直線距離sb、及び、交点sから転写ニップ部aまでの直線距離saと同じ長さである。sa=sbの状態では、直線距離sb及び直線距離saと等しい半径rsに基づいてシートの曲率半径rを求めることができるために、シートの曲率半径rに基づいて転写倍率を容易に算出できる。したがって、半径rsを後述の構成によって変化させることによって中間転写ベルト130からシートSに二次転写されるトナー像を等倍もしくは設定伸び率や倍率でもって調整することが容易にできる。このようにトナー像を調整することで、あらゆる種類の1枚のシートSにおいて、先端から後端までの記録領域で均一な倍率や伸びの無い画像を記録することが可能になる。
In the state where sa = sb is maintained, the radius rs that determines the curvature radius r of the sheet is the straight line distance sb connecting the intersection point s to the exit point b of the sheet linear guide portion 1a of the
調整機構を示す図2〜図4において、転写ニップ部aの手前上流側にシート案内部材が配置されている。このシート案内部材は内側ガイド1と外側ガイド2の一対からなり、その内側ガイド1に結合する多関節リンク5を作動させることによって、案内部材全体の位置を変動させることができる。多関節リンク5は、本例では4つの関節メンバー5a,5b,5c,5dが互いにヒンジピンによって連結された構造となっている。また、そうした多関節リンク5を関節ごとに移動させるスライダ駒7が設けられている。このスライダ駒7は駒ガイドフレーム8の内側に案内されて駆動手段(図示略)から動力を受けることにより移動し、スライダ駒7の内側のリンク支持部7aを介して多関節リンク5の任意の関節メンバーを支持できるようになっている。
2 to 4 showing the adjustment mechanism, a sheet guide member is disposed upstream in front of the transfer nip portion a. The seat guide member is composed of a pair of an
また、内外側ガイド1,2からなるシート案内部材は、図2中矢印Cの方向へばねなど弾性部材によって引っ張られる方向へ付勢されている。内外側ガイド1,2は、内側ガイド1の後端に設けたブラケット1aを介して円環状の軌道支持ガイド6の内側を案内されて移動可能となっている。また、内側ガイド1はシートSを直線状に案内して送り出す直線案内部1aを有し、多関節リンク5に張力を付与することで、その内側ガイド1のシート直線案内部1aの出口点bと多関節リンク7とを結んだ直線B(図3参照)に対して、内側ガイド1のシート直線案内部1aの方向つまりシート送り方向が直交し、出口点bにおける角度が直角(90°)に保たれるようにしている。すなわち、内側ガイド1のシート直線案内部1aの出口点bの出入り寸法を機械的動作させて調整することで、シートSの転写時の曲率半径を決める接線が得られるようにする。さらに、案内部材の後方に配置された矯正ローラ9によって、シートSを内側ガイド1に押し付けて誘導できるようその方向へシートSを付勢し、それによって所定のシート転写曲率半径を保つよう補助している。
Further, the sheet guide member composed of the inner and
図2に示すように、スライダ駒7のリンク支持部7aの可動調整によって1つの関節メンバー5bの部分からリンク長さを変化させることによって、内外側ガイド1,2から出た直後のシートSの接線方向で形成される半径rsが変化する。これによって、シート転写半径を変化させることができる。同様な要領でスライダ駒7を移動させることにより、シート転写曲率半径を変化させる(図4参照)。
As shown in FIG. 2, by changing the link length from the portion of one
スライダ駒7のリンク支持部7aの作動させ、多関節メンバー5a〜5dの任意のものを変動させてリンク長さを変化させる駆動は、ユーザが操作パネルにて入力したシート選択信号に基づいて、制御部によって制御される。制御部ではシートSの厚さなどシート情報に基づいてスライダ駒7のリンク支持部7aの作動を制御する。但し、駆動源から案内部材に作動伝達する手段は上記のような多関節リンク機構5に限定されるものではなく、それに代えて無段階軌道機構を採用すれば円滑な調整駆動が実現できる。また、倍率測定手段を設けることにより、倍率測定手段が検出した倍率に基づいて自動的に案内部材を変動させることで、画像調整を行うことも可能である。
Driving the link support portion 7a of the
1 内側ガイド(シート案内部材)
1a シート直線案内部
2 外側ガイド(シート案内部材)
3 ベルト内側の二次転写ローラ(二次転写部)
4 ベルト外側の二次転写ローラ(二次転写部)
5 多関節リンク機構(調整機構)
130 中間転写ベルト(像担持体)
S 被転写材シート
a 転写ニップ部
Rt 転写曲率
rs シート転写曲率半径
1 Inner guide (sheet guide member)
1a Seat linear guide
2 Outer guide (sheet guide member)
3 Secondary transfer roller inside belt (secondary transfer section)
4 Secondary transfer roller outside belt (secondary transfer section)
5 Articulated link mechanism (adjustment mechanism)
130 Intermediate transfer belt (image carrier)
S Transfer material sheet a Transfer nip Rt Transfer curvature rs Sheet transfer curvature radius
Claims (5)
前記シート案内部材の出口側にシートを直線状に送り出す直線案内部が設けられ、
前記転写ローラ対のローラ中心点同士を結ぶ中心直線と、前記シート案内部材の直線案内部から延長された出口端での直線に直交する垂直線との交点をsとし、この交点sと前記転写手段の転写ニップ部の接点との距離をX、交点sと前記直線案内部出口端との距離をYとした場合に、
X=Y
となる状態を保って、前記シート案内部材が移動されることを特徴とする画像形成装置。 Transfer means for transferring an image on an image carrier carrying an image onto a sheet by a pair of transfer rollers facing each other across the image carrier, and a sheet guide member arranged on the upstream side of the transfer means to guide the sheet In an image forming apparatus comprising:
A linear guide portion for feeding the sheet linearly to the outlet side of the sheet guide member;
An intersection point between a central straight line connecting the roller center points of the pair of transfer rollers and a vertical line orthogonal to a straight line at the exit end extended from the linear guide portion of the sheet guide member is defined as s, and this intersection point s and the transfer When the distance between the contact point of the transfer nip portion of the means is X and the distance between the intersection s and the exit end of the linear guide portion is Y,
X = Y
The image forming apparatus is characterized in that the sheet guide member is moved while maintaining the state.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005250730A JP2007065241A (en) | 2005-08-31 | 2005-08-31 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2439596A1 (en) * | 2010-10-05 | 2012-04-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image forming apparatus |
-
2005
- 2005-08-31 JP JP2005250730A patent/JP2007065241A/en active Pending
Cited By (2)
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EP2439596A1 (en) * | 2010-10-05 | 2012-04-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image forming apparatus |
CN102445883A (en) * | 2010-10-05 | 2012-05-09 | 三星电子株式会社 | Image forming apparatus |
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