JP2008037553A - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー像を飛散させることなくシートを搬送することのできるシート搬送装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】吸着手段３０により空気を吸引し、トナー像が二次転写されたシートを無端状のシート搬送ベルト８に吸着させ、トナー像が二次転写されたシートを定着部まで搬送する。そして、検知手段により、中間転写ベルト８に一次転写されたトナー像の位置を検知すると共に、吸着手段３０により発生する吸着力の大きさを制御する制御手段は、検知手段からの信号に基づき、中間転写ベルト８に一次転写されたトナー像がシート搬送ベルト３１に臨む位置に達する前に吸着手段３０を制御して吸着力をシート吸着に必要な大きさよりも減少させるようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は、シート搬送装置及びこれを備えた画像形成装置に関し、特に転写部にてトナー像が転写されたシートを定着部まで無端状のシート搬送ベルトに吸着した状態で搬送するものに関する。

従来、複写機やプリンタあるいはファクシミリなどの画像形成装置においては、感光ドラムに形成されたトナー像を無端状の中間転写ベルトに一次転写した後、シートに二次転写するようにしたものがある。そして、このようにトナー像をシートに二次転写する二次転写部と、トナー像をシートに定着させる定着部との間に、トナー像が二次転写されたシートを定着部に搬送するシート搬送装置を設けている。

ここで、このようなシート搬送装置としては、搬送ベルト、搬送ベルトを駆動するローラ、搬送ベルト上にシートを吸着させるためのファン等を備え、トナー像が転写されたシートを吸着しながら定着部に搬送するものがある（例えば、特許文献１参照）。

図８は、このような従来のシート搬送装置の構成を示す図である。シート搬送装置２００は、複数のローラ２０３に懸架された可撓性を有するエンドレスのシート搬送ベルト２０１と、シート搬送ベルト内部に設けられ、シートを吸引するためのファン２０２とを備えている。

なお、図８において、２１１は不図示の感光ドラム上に形成されたトナー像が一次転写される中間転写ベルトであり、２１０は中間転写ベルト２１１上のトナー像Ｔをシートに転写する二次転写部である。

そして、二次転写部２１０を通過してトナー像が二次転写されたシートを不図示の定着部に搬送する場合には、ファン２０２によりシートをシート搬送ベルト２０１に吸着させながらシート搬送ベルト２０１を定着部の方向に回転させるようにしている。なお、フルカラー画像形成時には、まず中間転写ベルト２１１を複数回回転させて中間転写ベルト上に各色トナー像Ｔを順次重ねることにより、フルカラーのトナー像Ｔを形成する。この後、このフルカラーのトナー像Ｔを中間転写ベルト２１１からシート上に二次転写するようにしている。

特開２００５−３１６１８４号公報

ところで、このような従来のシート搬送装置及び画像形成装置において、シートを確実に吸着搬送するためには、ファン２０２の吸着力（吸引力）を強くする必要がある。しかし、このようにファン２０２の吸着力を強くした場合、シート搬送ベルト２０１からファン２０２に向かってエアの流れが生じる。

この場合、特にフルカラー画像形成時、図８に示すようにシート上に転写される前に中間転写ベルト２１１上に順次重ねられたトナー像Ｔがファン２０２に臨む位置に達すると、このエアの流れによりトナー像Ｔが中間転写ベルト２１１から飛散することがある。そして、このようにトナー像Ｔが中間転写ベルト２１１から飛散すると、シート搬送路が汚れてしまい、シートを搬送する際、シートが汚れてしまう。さらに、トナー像Ｔが中間転写ベルト２１１から飛散すると、画像品位が低下する。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、トナー像を飛散させることなくシートを搬送することのできるシート搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、感光ドラムに形成され、無端状の中間転写ベルトに一次転写されたトナー像をシートに二次転写する二次転写部と、前記トナー像をシートに定着させる定着部との間に設けられ、前記トナー像が二次転写されたシートを前記定着部に搬送するシート搬送装置において、前記トナー像が二次転写されたシートを前記定着部まで搬送する無端状のシート搬送ベルトと、空気を吸引して前記トナー像が二次転写されたシートを前記シート搬送ベルトに吸着させると共に、シートを吸着させる吸着力が可変の吸着手段と、前記中間転写ベルトに一次転写されたトナー像の位置を検知するための検知手段と、前記吸着手段により発生する吸着力の大きさを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記検知手段からの信号に基づき、前記中間転写ベルトに一次転写されたトナー像が前記シート搬送ベルトに臨む位置に達するまでに前記吸着力をシート吸着に必要な大きさよりも減少させるよう前記吸着手段を制御することを特徴とするものである。

本発明のように、中間転写ベルトに一次転写されたトナー像がシート搬送ベルトに臨む位置に達するまでに、吸着手段による吸着力をシート吸着に必要な大きさよりも減少させることにより、トナー像を飛散させることなく作像が可能になる。このため、搬送路を汚すことが無くなり、シートを汚すことなく搬送することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳しく説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置の一例であるカラーレーザプリンタの概略構成を示す図である。

図１において、１００はカラーレーザプリンタ、１０１はカラーレーザプリンタ本体（以下、装置本体という）である。この装置本体１０１には画像形成部１０２、画像形成部１０２にシートＰを給送する給紙部１０３、定着部６及び未定着のフルカラートナー像が転写されたシートを定着部６に搬送するシート搬送装置の一例としての搬送ベルトユニット１６等が設けられている。

画像形成部１０２には、円筒状の感光ドラム１、一次帯電器２、トナーカートリッジと一体となった複数の現像器３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋを内蔵したロータリ現像器３が配設されている。さらに、画像形成部１０２には、感光ドラム１により順次形成された４色のトナー像が順次一次転写される無端状の中間転写ベルト８、中間転写ベルト８に一次転写されたトナー画像をシートＰへ二次転写する二次転写ローラ５が設けられている。

なお、４は露光系であり、この露光系４は後述する画像信号（ＶＤＯ信号）によりオンオフ変調してレーザ光Ｌを発光させるレーザユニット４ａ、レーザ光Ｌを水平走査させるポリゴンミラー４ｂを備えている。さらに、ポリゴンミラー４ｂを低速回転させるスキャナモータ４ｃ、レーザ光Ｌを結像させるｆθレンズ４ｄ、水平走査開始点を示すＢＤ信号を検知する光検知器４ｅ、レーザ光Ｌを感光ドラム１に導く反射ミラー４ｆ等を備えている。

また、給紙部１０３は、シートＰを収容して装置本体１０１に着脱自在なカセット１２及び手差しカセット１９が設けられており、このカセット１２及び手差しカセット１９から画像形成部１０２に向けてシートＰが供給される。また、画像形成部１０２の上流側にはシートＰの姿勢位置精度を高め、転写ベルト上のトナー像に合わせてシートＰをタイミングよく送り出すレジストローラ１４が配設されている。

なお、図１において、６２は、装置本体１０１の画像形成動作全般を制御する制御装置（制御手段）である。また、９は中間転写ベルト８上に感光ドラム１上のトナー像を転写する際の転写位置を考慮して決定される画像書き出し位置を検知する検知器であり、この検知器９からの基準信号（ＴＯＰ信号）に同期して画像信号（ＶＤＯ信号）が露光系４に出力される。そして、この画像信号（ＶＤＯ信号）によりオンオフ変調されてレーザユニット４ａから照射されるレーザ光Ｌは感光ドラム１上を走査露光し、これにより画像信号に対応する静電潜像が感光ドラム１上に形成される。

次に、このような構成の画像形成装置１００の動作について説明する。

装置本体１００に設けられている制御装置６２から画像形成信号が出力されると、不図示の例えば画像読取部、又はパソコン等からの画像信号（ＶＤＯ信号）が検知器９からの基準信号（ＴＯＰ信号）に同期して露光系４に入力される。

そして、露光系４では、この画像信号（ＶＤＯ信号）に基づきレーザユニット４ａからレーザ光Ｌが照射され、このレーザ光Ｌをポリゴンミラー４ｂにより水平走査した後、ｆθレンズ４ｄ、反射ミラー４ｆを経て感光ドラム１上に照射する。この時、露光の水平走査開始点を示す信号（ＢＤ信号）を検知器４ｅが検知することで、ＢＤ信号に同期した露光が行われる。

なお、このとき感光ドラム１は、予め一次帯電器２により所定極性、所定電圧に帯電されており、レーザ光Ｌが照射されることによって表面に静電潜像が形成される。次いでロータリ現像器３内に配された複数の現像器３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋにより、選択された色のトナー像が形成される。この後、感光ドラム上に形成されたトナー像は、転写位置において一次転写ローラ１ａにより中間転写ベルト８上に一次転写される。

ここで、フルカラーモードの場合には、例えば１色目としてイエローの静電潜像を現像するためにイエロー現像器３Ｙが感光ドラム１と対向する位置に配置され、このイエロー現像器３Ｙにより、１色目のイエロートナー像が感光ドラム１上に形成される。そして、このイエロートナー像は、一次転写ローラ１ａにトナーと逆極性の転写バイアス電圧が印加されることにより、中間転写ベルト８上に一次転写される。

イエロートナー像が転写された中間転写ベルト８は次のトナー像が形成転写されるよう更に回転する。なお、この間、ロータリ現像器３は次の指定カラーの現像器を感光ドラム１に対向させるよう反時計回りの方向に回転し、次の静電潜像を現像する準備をする。こうして、フルカラーモードでは所定画像数のトナー画像が転写され終わるまで、静電潜像形成・現像・転写を繰り返す。

一方、制御装置６２は、検知手段である検知器９からの基準信号（ＴＯＰ信号）に基づき給紙部１０３に設けられた給送ローラ１３及び搬送ローラ１５を回転させ、カセット１２又は手差しカセット１９からシートＰを給送する。この後、給紙部１０３から給送されたシートＰはレジストローラ１４で斜行が補正され、さらにタイミングが合わされて中間転写ベルト８と二次転写ローラ５とにより構成される二次転写部に送られる。

次に、このように二次転写部に送られたシートＰは、二次転写ローラ５により中間転写ベルト８上のフルカラーのトナー像が二次転写された後、搬送ベルトユニット１６によって定着部６まで搬送される。この後、定着部６により加熱及び加圧されることにより、シートＰに未定着転写画像が永久定着され、このように画像が定着されたシートＰは搬送ローラ１７、排出ローラ１８により装置本体１０１から排紙トレイ６４に排出される。

ここで、本画像形成装置１００は両面画像形成機能を有しており、シートの両面に画像を形成する場合は、定着部６による第１面の定着処理終了後、シートＰを、反転搬送パス１０５を経て再度画像形成部１０２に向けて搬送する。そして、このように画像形成部１０２に再搬送されたシートＰに対し既述した作像プロセスによりトナー像をシートＰの第２面に形成する。

なお、中間転写ベルト８上への転写が終了した感光ドラム１及びシートＰ上への転写が終了した中間転写ベルト８の表面に残留するトナーは、それぞれブレード状のクリーニング部材を有するクリーニング装置７，１１によって除去される。

ところで、図２は、搬送ベルトユニット１６付近の構成を示す図である。図２において、Ｓは、クリーニング装置１１の下面１１ａと、二次転写部の下流に設けられたガイドＧとの間に形成された搬送空間であり、二次転写後のシートＰは、この搬送空間Ｓを経て搬送ベルトユニット１６に搬送される。

ここで、中間転写ベルト８は、搬送空間Ｓに面している。したがって、中間転写ベルト８上に、例えばフルカラーのトナー像を形成する際、１色目〜３色目のトナー像が転写された中間転写ベルト８が回転すると、中間転写ベルト８上のトナー像は搬送空間Ｓに面しながら通過するようになる。

搬送ベルトユニット１６は、図３に示すように、４本の懸架ローラ３２，３２ａと、４本のローラ３２，３２ａに懸架されている４本のシート搬送ベルト３１と、シート搬送ベルト３１の内部に設けられている図４に示す搬送ファン３０とを備えている。

なお、４本の懸架ローラ３２，３２ａのうちの１本の懸架ローラ３２ａは駆動ローラであり、確実にシート搬送手段であるシート搬送ベルト３１を回転させるために、ローレット形状になっている。さらにシート搬送ベルト３１には、内部に配置されている吸着手段である搬送ファン３０による吸引が可能となるよう複数の穴３１ａが形成されている。そして、このように複数の穴３１ａを形成することにより、シートを安定して吸着搬送することができる。

ところで、搬送ベルトユニット１６によりシートを吸着搬送する場合、搬送ファン３０の吸着力（吸引力）が強い場合には、図５に示すように搬送空間側から搬送ファン３０に向かってエアの流れが生じる。そして、このようなエアの流れが生じると、例えばフルカラーのトナー像を形成する際、トナー像が搬送空間Ｓに存在する場合には、既述したように中間転写ベルト８上のトナーが搬送空間Ｓに飛散してしまいガイドＧ（シート搬送路）を汚してしまう。

そこで、本実施の形態においては、搬送ファン３０の吸着力を可変とし、トナー像が搬送空間Ｓに存在する場合には、制御装置６２は例えば２４Ｖ定格の搬送ファン３０に１２Ｖの電圧を印加することにより、搬送ファン３０の吸着力を減少させるようにしている。そして、このようにトナー像が搬送空間Ｓに存在する場合には、搬送ファン３０の吸着力を減少させることにより、トナーの飛散を防ぎ、シート搬送路の汚れを防止するようにしている。

次に、図６を用いて、このような本実施の形態に係る制御装置６２によるフルカラートナー像形成の際の吸着力制御について説明する。

図６の（ａ）は、フルカラートナー像を形成する際、中間転写ベルト８上に転写されているトナー像Ｔが搬送空間Ｓに存在するときの状態を示している。この場合、搬送ファン３０に印加する電圧を下げることにより、搬送ファン３０の吸着力をシート吸着に必要な大きさよりも減少させている。

図６の（ｂ）及び（ｃ）は、中間転写ベルト８上のトナー像Ｔが搬送空間Ｓから抜けた状態を示している。この場合も、引き続き搬送ファン３０に印加する電圧を下げることにより、搬送ファン３０の吸着力をシート吸着に必要な大きさよりも減少させている。なお、中間転写ベルト８上にトナー像を転写する際、二次転写ローラ５は中間転写ベルト８から離間する位置に移動している。

ここで、フルカラーのトナー像を形成する場合は、図６の（ａ）〜（ｃ）の動作を繰り返す。即ち、フルカラートナー像を形成する際、１色目のトナー像が中間転写ベルト８上に転写された後、２色目のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される際、１色目のトナー像Ｔの後端部は、図６の（ａ）に示すように搬送空間Ｓに存在する。この後、中間転写ベルト８の回転に伴い１面目のトナー像Ｔの後端部は、図６の（ｂ）及び（ｃ）に示すように搬送空間Ｓを通過する。

次に、３色目のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される際、１色目及び２色目のトナー像Ｔの後端部は、図６の（ａ）に示すように搬送空間Ｓに存在する。この後、中間転写ベルト８の回転に伴い１色目及び２色目のトナー像Ｔの後端部は、図６の（ｂ）及び（ｃ）に示すようにトナー像Ｔの後端部が搬送空間Ｓを通過する。

さらに、４色目のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される際、１色目〜３色目のトナー像Ｔの後端部は、図６の（ａ）に示すように搬送空間Ｓに存在する。この後、中間転写ベルト８の回転に伴い１色目〜３色目のトナー像Ｔの後端部は、図６の（ｂ）及び（ｃ）に示すようにトナー像Ｔの後端部が搬送空間Ｓを通過する。

ところで、本実施の形態においては、中間転写ベルト８上に転写された１色目のトナー像が搬送空間Ｓに達する（通過する）直前に制御装置６２は、搬送ファン３０の吸着力をシート吸着に必要な大きさよりも減少させている。そして、１〜３色目のトナー像Ｔの後端部が図６の（ｂ）に示すように搬送空間Ｓを通過すると、この後、トナー像Ｔが搬送空間Ｓに存在することはないので、制御装置６２は搬送ファン３０の吸着力がシート吸着に必要な元の大きさに復旧するよう制御する。

ここで、このようなタイミングで搬送ファン３０の吸着力の復旧を図ることにより、二次転写部によりシート上に４色目のトナー像が転写された後、シートが搬送ベルトユニット１６に到達する際には、中間転写ベルト８は十分な吸着力を発揮することができる。

なお、制御装置６２は、このような搬送ファン３０の吸着力制御を検知器９からの基準信号（ＴＯＰ信号）に基づいて行っている。図７は、このような制御装置６２における搬送ファン３０の制御動作を説明する図である。

図７に示すように、制御装置６２は、検知器９の信号（基準信号）に基づき、Ｔ１秒後に画像書き出しを開始する。次に、Ｔ２（＞Ｔ１）秒後に、搬送ファン３０に印加する電圧を下げて搬送ファン３０の吸着力をシート吸着に必要な大きさ減少させる。なお、この時間（Ｔ２秒）は、１色目のトナー像Ｔが搬送空間Ｓに達する直前の時間（Ｔ４秒）よりも早い（Ｔ４＞Ｔ２）。

そして、１色目〜３色目のトナー像Ｔが図６の（ｂ）に示すように搬送空間Ｓから抜けると、即ちトナー像が搬送空間Ｓを通過すると（Ｔ５）、この後、Ｔ３（＞Ｔ５）秒後、搬送ファン３０を強める。

このように、中間転写ベルトに一次転写されたトナー像がシート搬送ベルト３１に臨む位置に達する前に、搬送ファン３０による吸着力をシート吸着に必要な大きさよりも減少させることにより、トナー像を飛散させることなくシートを搬送することができる。この結果、シートに汚れが付着することがなく高品位な画像を有するシートを提供することができる。また、本体内の汚れについても軽減することができる。

なお、本実施の形態においては、トナー像が搬送空間Ｓに存在する場合には、吸着力を弱めた状態で搬送ファン３０を動作させる形態を説明したが、トナー像が搬送空間Ｓに存在する場合に搬送ファン３０を停止するように制御してもよい。

なお、従来、シート（マテリアル）の種類によっては、例えばシートが大きな熱量が必要な厚紙等の場合には、画像を定着させる際、定着部の定着速度を遅くして単位時間に与える熱量を増やす等の方法がとられている。即ち、作像動作（一次転写）を通常速度で行う。そして、４色のトナー像が無端状の中間転写ベルト８に一次転写された後、二次転写する直前に中間転写ベルト８の搬送速度を落とす。

この場合には、トナー像がより飛散がしやすくなる。このような場合（条件）の際にも、トナー像が搬送空間Ｓに存在する場合には、搬送ファン３０の吸着力を落とすようにすることにより、搬送路の汚れを防止することが出来る。

本発明の実施の形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置の一例であるカラーレーザプリンタの概略構成を示す図。 上記カラーレーザプリンタの、シート搬送装置の一例としての搬送ベルトユニット付近の構成を示す図。 上記搬送ベルトユニットの構成を説明する図。 上記搬送ベルトユニットを構成する搬送ファンを説明する図。 上記搬送ファンの吸着力により生じるエアの流れを示す図。 上記カラーレーザプリンタに設けられた制御装置によるフルカラートナー像形成の際の吸着力制御について説明する図。 上記搬送ファンの制御動作を説明する図。 従来のシート搬送装置の構成を示す図。

符号の説明

１ 感光ドラム
５ 二次転写ローラ
６ 定着部
８ 中間転写ベルト
９ 検知器
１６ 搬送ベルトユニット
３０ 搬送ファン
３１ シート搬送ベルト
６２ 制御装置
１００ カラーレーザプリンタ
１０１ カラーレーザプリンタ本体
１０２ 画像形成部
Ｐ シート
Ｓ 搬送空間

Claims (6)

1. 感光ドラムに形成され、無端状の中間転写ベルトに一次転写されたトナー像をシートに二次転写する二次転写部と、前記トナー像をシートに定着させる定着部との間に設けられ、前記トナー像が二次転写されたシートを前記定着部に搬送するシート搬送装置において、
   前記トナー像が二次転写されたシートを前記定着部まで搬送する無端状のシート搬送ベルトと、
   空気を吸引して前記トナー像が二次転写されたシートを前記シート搬送ベルトに吸着させると共に、シートを吸着させる吸着力が可変の吸着手段と、
   前記中間転写ベルトに一次転写されたトナー像の位置を検知するための検知手段と、
   前記吸着手段により発生する吸着力の大きさを制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記検知手段からの信号に基づき、前記中間転写ベルトに一次転写されたトナー像が前記シート搬送ベルトに臨む位置に達するまでに前記吸着力をシート吸着に必要な大きさよりも減少させるよう前記吸着手段を制御することを特徴とするシート搬送装置。
2. 前記制御手段は、前記検知手段からの信号に基づき前記トナー像が前記シート搬送ベルトに臨む位置を通過したことを検知すると、前記吸着力をシート吸着に必要な元の大きさに戻すよう前記吸着手段を制御することを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
3. 前記定着部と前記二次転写部の間に形成され、前記トナー像が二次転写されたシートが通過する搬送空間を備え、
   前記制御手段は、前記中間転写ベルトに二次転写されたトナー像が前記搬送空間に臨む位置に達するまでに前記吸着力を減少させ、前記トナー像が前記搬送空間に臨む位置を通過すると前記吸着力を元の大きさに戻すよう前記吸着手段を制御することを特徴とする請求項２記載のシート搬送装置。
4. 前記吸着手段は、ファンであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
5. 前記検知手段は、前記中間転写ベルトの内側に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
6. トナー像が形成される感光ドラムと、前記感光ドラムに形成されたトナー像が一次転写される無端状の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトに一次転写されたトナー像をシートに二次転写する二次転写部と、前記トナー像をシートに定着させる定着部と、前記請求項１ないし５のいずれか１項に記載のシート搬送装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
   

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