JP2007121348A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着直後の搬送部における擦れ等の画像不良発生を防止するとともに、用紙の冷却、本体昇温対策、カール低減、排紙接着防止を同時に高いレベルで満足させることができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】定着装置８と吸着搬送部９との間で転写紙の引っ張り合いが起きないように吸着搬送部９の速度を定着装置８の速度よりも遅く設定する。これより、定着装置８と吸着搬送部の間にループが形成されるが、下凸ガイド８８で吸収する。転写紙検知手段８９によりループ大を検知すると、制御手段により吸着搬送部９の速度を速くして適正なループになるように補正する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式を利用して画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

周知のように、電子写真方式を利用した画像形成装置にあっては、感光体上或は転写体状に担持されている可視像を普通紙等の転写紙に転写して記録画像を得るようになっている。このため、感光体或は転写体から可視像を転写された転写紙は、定着装置に搬送されて可視像の定着を受けた後に排出される。

ところで、上述した転写紙の搬送は、給紙装置から繰り出されてレジストローラによる給紙タイミングを設定された後に転写部及び定着装置を通過して排出されるまでの経路で行われるが、従来定着装置から排紙部までの経路では、複数の搬送ローラ対及び複数の搬送ガイド対により紙搬送を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−０８０６１５号公報

上記従来の画像形成装置では次のような問題があった。

即ち、定着装置を通過した直後の転写紙上の転写画像は定着装置での熱の影響で高温になっており、定着後冷却されたトナー画像に較べ、柔らかく擦れ等の外部影響に弱い状態になっている。よって、装置を通過した後に位置する搬送ローラ対及び搬送ガイド対は画像面との擦れの原因となり、結果トナー画像を劣化させてしまう。

更に、搬送ローラは、対向当接することで転写紙の挟持搬送を行えるようにしてあるが、この搬送ローラは、経時変化による摩耗、或は、定着装置において使用されるシリコンオイルの蒸発や転写部から発生するオゾンの影響により摩擦係数が変化する。これにより適正な挟持搬送が行えないことがある。又、同様に定着ローラも転写紙の突入ショック等、負荷変動の影響で搬送速度が変化してしまう。従って、搬送経路内で搬送速度が変化することにより転写紙に弛みが生じ、転写紙が引っ張られることで、搬送ガイドとの間に摺擦が起き、これにより画像が擦られてしまい画像品質を悪くすることになる。

このような事態に対し、搬送速度を、変化した後の速度に合わせるようにすることも考えられる。

しかし、定着装置に至るまでの搬送速度を調整するとなれば、感光体及びこの感光体への静電潜像形成部である光学装置を始めとして、これに転写紙を給送する給紙系までも動作速度を変える必要が生じてしまい、制御が著しく困難な結果を招く。

又、従来の搬送ガイド対による紙搬送では、閉鎖された空間内を定着装置により高温に暖められた転写紙が搬送される。そのため、放熱効率が悪く両面印刷時には高温の転写紙が本体内部を循環することになり本体昇温の原因となっている他、屈曲搬送路ではカールの原因に、排紙時には排紙接着の原因になっていた。

本発明は前述の問題点、即ち、定着直後の搬送部における擦れ等の画像不良発生を防止するとともに、用紙の冷却、本体昇温対策、カール低減、排紙接着防止を同時に高いレベルで満足させ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。

本発明は、像担持体より転写された未定着画像を担持している転写紙を加熱定着する 定着装置及び該定着装置下流に吸着搬送手段を利用した搬送装置を具備した画像形成装置において、定着装置の搬送速度よりも吸着搬送手段の搬送速度を遅くしたことを特徴とする。

本発明によれば、定着直後の搬送部における擦れ等の画像不良発生を防止しするとともに用紙の冷却、本体昇温対策、カール低減、排紙接着防止を同時に高いレベルで満足させることができる画像形成装置を提供することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１には本発明実施例の画像形成装置の概略断面図を示す。

図１において、像担持対である４つの感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ及び１ｄは、各々図中矢印方向に回転自在に担持され、それぞれの感光ドラムの周りに、前露光ランプ、コロナ帯電器、レーザ露光光学系２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、電位センサ、色の異なる４個の現像器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，転写装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、クリーニング器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを配置する。

レーザ露光光学系２ａ（２ｂ，２ｃ，２ｄ）においてリーダ部からの画像信号は、レーザ出力部にて光信号に変換され、光信号に変換されたレーザ光がポリゴンミラー光信号に変換されたレーザ光がポリゴンミラーで反射され、レンズ及び各反射ミラーを経て感光ドラム１ａ（１ｂ，１ｃ，１ｄ）の面に投影される。

プリンタ部画像形成時には感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ及び１ｄを矢印方向に回転させ、前露光ランプで除電した後の感光ドラムを帯電器により一様に帯電させて、それぞれ分解色毎に光像Ｅを照射し、感光ドラム上に潜像を形成する。次に、現像器により感光ドラム上の潜像を現像し、感光ドラム上に樹脂と顔料を基体としたトナーの画像を形成する。

現像器内のトナーはトナー収納部から現像器内のトナー比率（或はトナー量）を一定に保つように所望のタイミングにて随時補給される。

一方、転写紙は、各収納部６１，６２から各々の給紙手段７１，７２によって１枚ずつ搬送され、レジストローラ７４にて斜行を補正し、所望のタイミングにて転写ベルト４に搬送される。

感光ドラム上に形成されたトナー像は、それぞれの転写装置部４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにおいて転写ベルト４により搬送されてくる転写紙に順次重ねられる。

転写装置部にてトナー像が転写された転写紙は、搬送部７５を通り、熱ローラ定着器８にてトナー像を定着され、本発明の特徴である吸着搬送部９により排紙トレー６４或は用紙後処理装置に排紙される。

又、転写紙の両面に画像を形成する場合には、定着器８を記録材が通過後、すぐに搬送パス切換ガイドを駆動し、吸着搬送部９を経由した転写紙を反転パス６５に一旦導いた後、反転ローラ７６の逆転により、送り込まれた際の後端を先頭にして、送り込まれた方向と反対向きに退出させ、両面搬送パス６６へと送られる。その後、両面搬送パスを通過し両面搬送ローラ７７にて斜行補正とタイミング取りを行い、所望のタイミングにてレジストローラ７４へと搬送され、再び上述した画像形成工程によってもう一方の面に画像を転写する。

ここで、本発明の特徴である吸着搬送部９および下凸ガイド８８、転写紙検知部８９について詳しく説明する。

図２には、本発明の実施形態として吸着搬送手段にエアー吸着搬送を用いた場合の吸着搬送部及びその上流の定着装置の断面図を示す。

吸着搬送部９は下凸ガイド８８を挟んで定着装置８の直後に設けられており、分離爪８４で定着ローラより分離されてきた転写紙を吸着搬送する。ここで、吸着搬送部９は、吸引力の伝達が可能なように無数の穴が設けられた無端ベルト９１、ベルト駆動ローラ９２、テンションアイドルローラから成り、その中には吸引ファン９３が設けられている。

以上のように転写面に摺擦するものを全て排除した構成を採っているので、転写面から擦れ等の画像不要を防止し良好な画像を搬送することが可能になっている。このことは従来転写面が搬送ガイド板と多く摺擦していた屈曲搬送部においてより大きな効果を得ることができる。

ここで、該吸着搬送部９は、転写紙上のトナー画像が定着装置８からもらった熱から充分に冷やされ擦れ等の外部影響を受けにくくなるまで充分の距離を設けており、その後、搬送ローラ対やガイド対により搬送しても擦れ等の影響は最小限に抑えられる。又、排紙部までの搬送路全てを吸着搬送部９にて構成すればその効果はより大きくなることは言うまでもない。

ところが、１面目は良いが、２面目のときは１面目で定着されたトナー像が定着装置により再び軟化した状態で吸着搬送部９と定着装置８との間で引っ張り合いが起こると、トナー像と吸着搬送部との間で摺擦され、画像擦れが発生する。そこで、本発明においては引っ張り合いが起きないように吸着搬送部の速度を定着装置の速度よりも遅く設定している。本実施の形態においては、−１．５％ダウンに設定している。

こうすることにより、吸着搬送部と定着装置との間で引っ張り合いは起きず、転写紙と吸着ベルトは同期して搬送される。一方、遅くしたことで定着装置と吸着搬送部の間に弛み（ループ）が形成されるが、下凸ガイド８８を設置しているので、その部分で吸収する。本実施の形態においては、約１０ｍｍ分のループ空間を用意している。最長転写紙サイズＡ３（４２０ｍｍ）、ＬＤＲ（４３２ｍｍ）で、約６ｍｍ程度のループ量となる。図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に転写材のループの形成状態を示す。
但し、部品公差のバラツキ、環境、転写紙マテリアルの種類等により、ループ量はばらつく。そこで、転写紙のループがループ空間フルに近づくと（図４（ｂ）参照）、転写紙検知手段８９（例えば、光学式反射型センサー）によりループ大を検知する。すると、制御手段により吸着搬送部の速度を０．５％速くし（定着比−１．０％）、以後、適正なループになるように補正している。そして、そのジョブが終了すると、吸着搬送部の速度設定は初期値の−１．５％に戻される。

よって、下凸ガイド８８により転写紙上のトナー像が軽く接触することはあっても、画像擦れが発生するほど摺擦されることはない。

ここで、吸着搬送部９の上流部９１ａは、他の搬送面９１ｂ，９１ｃと比べて、吸引ダクトの開口面積を狭くし、エアの吸引力を弱めている。これは、定着直後の転写紙は軟化し不安定なので、その状態で強く吸着すると、斜めになった状態で吸着される場合があり、斜送及び斜めの状態を矯正する際の画像擦れの原因となる。

そこで、定着後、或る程度転写紙が冷却され、用紙の剛性が或る程度戻った状態で吸着搬送するようにしている。

図２に示すように、本発明においては、吸着搬送部の吸着されている面の反対側の面には搬送ガイド板を配置しない構成を採っている。このような構成を採ることで従来の搬送ガイド対による搬送に較べ放熱空間が大きく設けられているので放熱効率が良くなり、より早く転写面のトナーが冷やされ外部影響を受け難いトナー画像が得られるだけでなく、高温の転写紙が本体内を循環するのが避けられ本体昇温対策としても効果が得られる。又、早い段階で転写紙及びトナー画像が冷やされるので、屈曲搬送部でのカール対策や排紙時の排紙接着防止にも大きな効果が得られる。

更に、転写紙の転写面の対向側に冷却ファン９４を設けることで前述の放熱効率、本体昇温、カール対策、排紙接着といった観点では更に大きな効果が得られ、より最適な転写紙搬送手段を提供できる他、吸着力の補助的役割を担うことも可能であり、滑りの無いより安定した搬送を行える。

ここで、無端ベルト９１に熱容量・熱伝導率の良い材料を用いることでも前述の効果は更に大きくなることは言うまでもない。

又、本実施の形態においては、吸着搬送手段として吸引ファンを用いたエアー吸着搬送について述べてきたが、吸着搬送手段として静電吸着搬送を用いても、転写紙冷却効果や本体昇温対策等冷却効果は薄れるものの、転写面を摺擦させず擦れ等の無い高品位な画像を提供する転写紙搬送手段としては同等の効果が得られる。

尚、静電吸着搬送を用いる際には、転写紙を静電吸着ベルトから分離させるため、下流出口部に分離用の除電針若しくは除電器を設ける必要がある（図示省略）。

本発明に係る画像形成装置の主断面図である。 本発明に係る画像形成装置における吸着搬送部の断面図である。 本発明に係る画像形成装置の吸着搬送部の上視図である。 転写紙の吸着搬送装置でのループの形成状態を示す図である。

符号の説明

８ 定着装置
９ 吸着搬送部
８１ 定着ローラ
８３ 定着駆動シャフト
８８ 下凸ガイド
９１ 無端ベルト
９２ ベルト駆動ローラ
９３ 吸引ファン
９４ 冷却ファン
９９ 吸引ダクト

Claims (9)

1. 像担持体より転写された未定着画像を担持している転写紙を加熱定着する定着装置及び該定着装置下流に吸着搬送手段を利用した搬送装置を具備した画像形成装置において、
   定着装置の搬送速度よりも吸着搬送手段の搬送速度を遅くしたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記吸着搬送手段を利用した搬送装置内における上流側の吸着力は、前記搬送装置内のその他の領域の吸着力よりも小さくすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記定着装置と吸着搬送手段の間には、下に凸形状の搬送ガイドが配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記下に凸形状の搬送ガイドの最下部周辺には転写紙検知手段が設置され、転写紙検知手段の検知結果に基づき、吸着搬送手段の搬送速度を変更する制御手段を具備したことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記吸着搬送手段において、吸着手段としてエアー吸引を利用していることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の画像形成装置。
6. 前記吸着搬送手段において、吸着手段として静電吸着を利用していることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の画像形成装置。
7. 前記吸着搬送手段の下流側に除電手段を設け、搬送されてきた転写紙を除電することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記吸着搬送部において、吸着されている面の対向側には放熱空間が確保されていることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の画像形成装置。
9. 前記吸着搬送部において、吸着されている面の対向側にエアー吐出手段を設け、吸着搬送手段の対抗面より転写紙にエアーを吐出させることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の画像形成装置。

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