JP2008096715A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、単葉のシート状の記録媒体へ記録する電子写真方式、静電記録方式、イオノグラフィー方式、磁気記録方式等の画像形成方式を採用した複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、より詳しくは、像担持体や中間転写体の速度変動を抑制するようにした画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine that employs an image forming method such as an electrophotographic method, an electrostatic recording method, an ionography method, and a magnetic recording method for recording on a single-sheet recording medium. More specifically, the present invention relates to an image forming apparatus that suppresses speed fluctuations of an image carrier and an intermediate transfer member.
従来、この種の画像形成装置としては、像担持体上に画像が形成されないときに、像担持体を回転駆動する駆動手段からの駆動力により、像担持体と圧力ロールの少なくとも一方を移動させて圧接部の離間を行い、像担持体と圧力ロールの圧接部間に記録媒体が進入するタイミングと同期させて、像担持体と圧力ロールとを圧接させる付勢手段の付勢力を利用して圧接部の離間を解除するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, in this type of image forming apparatus, when an image is not formed on the image carrier, at least one of the image carrier and the pressure roll is moved by a driving force from a driving unit that rotationally drives the image carrier. Using the urging force of the urging means that presses the image carrier and the pressure roll in synchronization with the timing at which the recording medium enters between the pressure contact portions of the image carrier and the pressure roll. A device that releases the separation of the press contact portion is known (for example, see Patent Document 1).
また、記録媒体の厚さに応じた押し下げ量で転写部材を押し下げて、像担持体と転写部材間に間隙を持たせることによって、像担持体と転写部材との圧接部に記録媒体が突入するときに発生する像担持体の速度変動を抑制するようにしたものが知られている(例えば、特許文献2参照。)。 In addition, the recording member enters the pressure contact portion between the image carrier and the transfer member by pushing down the transfer member with a push-down amount corresponding to the thickness of the recording medium to provide a gap between the image carrier and the transfer member. An image carrier that suppresses the speed fluctuation of the image carrier that is sometimes generated is known (for example, see Patent Document 2).
また、像担持体あるいは転写部材に凹溝部を設け、記録媒体の厚さよりも間隔が狭い間隙を形成し、像担持体と転写部材との圧接部への記録媒体の突入時に発生する像担持体の速度変動を抑制するようにしたものが知られている(例えば、特許文献3参照。)。
しかしながら、特許文献1に記載のものは、記録媒体が突入するまでは圧接部を離間させているため、記録媒体の突入における像担持体の回転負荷が抑制されることは期待できるが、圧接部の離間を解除したときには、像担持体、記録媒体、転写ローラ間がある付勢力によって衝突するため、像担持体に回転負荷が生じ、画像劣化の原因となるという問題があった。 However, since the press contact portion is separated until the recording medium enters, the one described in Patent Document 1 can be expected to suppress the rotational load of the image carrier when the recording medium enters, but the press contact portion When the separation is released, the image carrier, the recording medium, and the transfer roller collide with each other with a certain urging force, which causes a problem that a rotational load is generated on the image carrier and causes image deterioration.
また、特許文献2に記載のものは、記録媒体の厚さに応じた押し下げ量で転写部材を押し下げて、像担持体と転写部材間に間隙を持たせることによって、記録媒体の突入時の速度変動の低減効果は、記録媒体の厚さによらず得られると考えられるが、記録媒体の厚さを検知する装置を備えたり、記録媒体の厚さに応じて調整量を決定し駆動しなければならず、装置としては高コストで煩雑になるという問題があった。 Further, the one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707 depresses the transfer member by a depressing amount corresponding to the thickness of the recording medium so that a gap is provided between the image carrier and the transfer member, so that the speed when the recording medium enters is increased. The effect of reducing fluctuations is considered to be obtained regardless of the thickness of the recording medium, but it must be equipped with a device that detects the thickness of the recording medium, or it must be driven by determining the adjustment amount according to the thickness of the recording medium. As a result, there is a problem that the apparatus is expensive and complicated.
また、特許文献3に記載のものは、凹状の溝部を用いて間隙を形成しており、記録媒体の突入時における像担持体の回転負荷が抑制されることは期待できるが、凹状の溝部を設けた部分のみ像担持体または転写部材が接する状態になるため、その部分のみに局所的に応力集中が発生し、長期間使用の際には塑性変形が発生する恐れがあるという問題があった。 In addition, the one described in Patent Document 3 forms a gap using a concave groove, and it can be expected that the rotational load of the image carrier when the recording medium enters is suppressed. Since the image carrier or the transfer member is in contact with only the provided part, there is a problem that stress concentration locally occurs only in that part, and plastic deformation may occur during long-term use. .
また、一般に、電子写真方式を採用した従来の画像形成装置においては、転写ローラが記録紙を挟んだ状態で像担持体側へ押圧して転写を行う転写方式のニップ域において、記録紙先端が突入する際に像担持体の搬送速度が一時的に遅くなる現象が生じ、特に記録紙の厚さが厚いほどその現象は顕著になるという問題がある。特に、近年は、装置の小型化の要請から、レジストローラから転写ローラの圧接部までの距離が短くなっているため、像担持体の速度変動は従来以上に問題となっている。 In general, in a conventional image forming apparatus employing an electrophotographic method, the leading end of the recording paper enters the nip area of the transfer method in which the transfer roller presses and transfers the recording paper to the image carrier side. In this case, there is a problem that the conveyance speed of the image carrier is temporarily reduced, and the phenomenon becomes more prominent as the recording paper is thicker. In particular, in recent years, the distance from the registration roller to the pressure contact portion of the transfer roller has become shorter due to a demand for downsizing of the apparatus, and thus the speed fluctuation of the image carrier has become more problematic than before.
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、像担持体に生じる回転負荷を低減して良好な画像形成を行う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。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus capable of reducing the rotational load generated on an image carrier and performing good image formation.
本発明の画像形成装置は、トナー画像を担持して回転する像担持体と、前記像担持体が担持するトナー画像を記録媒体に転写するローラ状の転写部材と、所定のタイミングで前記像担持体と前記転写部材の間に間隙を形成する間隙形成手段とを備え、前記間隙形成手段は、前記転写部材の両端に配置された間隙形成部材、前記間隙形成部材を挟持する挟持手段および前記間隙形成部材を駆動する間隙形成部材駆動手段とを有することを特徴としている。 An image forming apparatus according to the present invention includes an image carrier that carries and rotates a toner image, a roller-shaped transfer member that transfers a toner image carried by the image carrier to a recording medium, and the image carrier at a predetermined timing. A gap forming means for forming a gap between the transfer member and the transfer member, the gap forming means being arranged at both ends of the transfer member, a clamping means for clamping the gap forming member, and the gap It has a gap forming member driving means for driving the forming member.
この構成により、間隙形成部材を挟持手段により挟持することにより像担持体と転写部材間との間に間隙を形成することができ、更に間隙形成部材および挟持手段の形状および材質等を適宜設定することにより、自由に且つ精度良く間隙の量を調整することができる。 With this configuration, it is possible to form a gap between the image carrier and the transfer member by holding the gap forming member with the holding means, and further, the shape and material of the gap forming member and the holding means are appropriately set. As a result, the amount of the gap can be adjusted freely and accurately.
また、本発明の画像形成装置は、前記転写部材は、前記像担持体に当接して回転する転写ローラと、前記転写ローラに対向して配置される対向ローラとを有し、前記挟持手段は、前記転写ローラと同軸に配置された転写ローラ側円筒部材と、前記対向ローラと同軸に配置された対向ローラ側円筒部材とを有することを特徴としている。 In the image forming apparatus according to the aspect of the invention, the transfer member may include a transfer roller that rotates in contact with the image carrier, and a counter roller that is disposed to face the transfer roller. The transfer roller-side cylindrical member disposed coaxially with the transfer roller, and the opposed-roller side cylindrical member disposed coaxially with the opposed roller.
この構成により、転写ローラ側円筒部材および対向ローラ側円筒部材は対向ローラ軸または転写ローラ軸から駆動力を得て回転するようになっているので、対向ローラ側円筒部材と転写ローラ側円筒部材との間に間隙形成部材をスムーズに巻き込ませることができる。 With this configuration, the transfer roller side cylindrical member and the counter roller side cylindrical member are rotated by obtaining a driving force from the counter roller shaft or the transfer roller shaft. During this, the gap forming member can be smoothly wound.
また、本発明の画像形成装置は、前記対向ローラ側円筒部材は、前記対向ローラとは独立に回転し、前記転写ローラ側円筒部材は、前記転写ローラと一体で回転することを特徴としている。 In the image forming apparatus of the present invention, the opposed roller side cylindrical member rotates independently of the opposed roller, and the transfer roller side cylindrical member rotates integrally with the transfer roller.
この構成により、転写ローラ側の円筒部材を転写ローラ軸と一体で回転させることで、対向ローラ側円筒部材と転写ローラ側円筒部材との間に間隙形成部材を巻き込むための動力を得ることができる。また、対向ローラ側円筒部材を対向ローラ軸に対して独立に回転させることにより、対向ローラ側円筒部材と転写ローラ側円筒部材との間に間隙形成部材を巻き込む際に対向ローラ側円筒部材に発生する負荷トルクが対向ローラ軸と像担持体に伝播することを防止することができる。更に、対向ローラ側円筒部材と転写ローラ側円筒部材の表面に線速差があったとしても、対向ローラ側円筒部材と対向ローラ軸とが独立に回転するので線速差の影響は吸収される。 With this configuration, by rotating the cylindrical member on the transfer roller side integrally with the transfer roller shaft, it is possible to obtain power for winding the gap forming member between the opposed roller side cylindrical member and the transfer roller side cylindrical member. . Also, by rotating the counter roller side cylindrical member independently with respect to the counter roller shaft, this occurs in the counter roller side cylindrical member when the gap forming member is wound between the counter roller side cylindrical member and the transfer roller side cylindrical member. Can be prevented from propagating to the opposing roller shaft and the image carrier. Furthermore, even if there is a linear velocity difference between the surfaces of the opposed roller side cylindrical member and the transfer roller side cylindrical member, the effect of the linear velocity difference is absorbed because the opposed roller side cylindrical member and the opposed roller shaft rotate independently. .
また、本発明の画像形成装置は、前記対向ローラ側円筒部材は、前記対向ローラとは独立に回転し、前記転写ローラ側円筒部材は、前記転写ローラ軸との間にダンパー部材を介して回転することを特徴としている。 In the image forming apparatus of the present invention, the counter roller side cylindrical member rotates independently of the counter roller, and the transfer roller side cylindrical member rotates via a damper member between the transfer roller shaft. It is characterized by doing.
この構成により、転写ローラ側の円筒部材を転写ローラ軸にダンパー部材を介して回転させるので、対向ローラ側円筒部材と転写ローラ側円筒部材との間に間隙形成部材を巻き込むための動力を得ることができ、且つ、対向ローラ側円筒部材と転写ローラ側円筒部材との間に間隙形成部材を巻き込む際に転写ローラ側円筒部材に発生する負荷トルクが転写ローラ軸に伝播するのを抑制することができる。また、対向ローラ側円筒部材を対向ローラ軸に対して独立に回転させるので、対向ローラ側円筒部材と転写ローラ側円筒部材との間に間隙形成部材を巻き込む際に対向ローラ側円筒部材に発生する負荷トルクが対向ローラ軸と像担持体に伝播することを防止することができる。 With this configuration, the cylindrical member on the transfer roller side is rotated about the transfer roller shaft via the damper member, so that power for entraining the gap forming member between the opposing roller side cylindrical member and the transfer roller side cylindrical member is obtained. And the load torque generated in the transfer roller side cylindrical member when the gap forming member is wound between the counter roller side cylindrical member and the transfer roller side cylindrical member is prevented from propagating to the transfer roller shaft. it can. Further, since the opposed roller side cylindrical member is rotated independently with respect to the opposed roller shaft, it is generated in the opposed roller side cylindrical member when the gap forming member is wound between the opposed roller side cylindrical member and the transfer roller side cylindrical member. It is possible to prevent the load torque from propagating to the opposed roller shaft and the image carrier.
また、本発明の画像形成装置は、前記転写ローラ側円筒部材の径は、前記対向ローラ側円筒部材の径より小さいことを特徴としている。 In the image forming apparatus of the present invention, the diameter of the transfer roller side cylindrical member is smaller than the diameter of the counter roller side cylindrical member.
この構成により、転写ローラ側の円筒部材の径を対向ローラ側の円筒部材の径に比べて小さくすることにより、対向ローラ側円筒部材と転写ローラ側円筒部材との間に間隙形成部材を巻き込む際に対向ローラ側円筒部材に発生する負荷トルクが対向ローラ軸と像担持体に伝播することを防止することができる。 With this configuration, the diameter of the cylindrical member on the transfer roller side is made smaller than the diameter of the cylindrical member on the counter roller side, so that the gap forming member is wound between the counter roller side cylindrical member and the transfer roller side cylindrical member. It is possible to prevent the load torque generated in the opposed roller side cylindrical member from being propagated to the opposed roller shaft and the image carrier.
また、本発明の画像形成装置は、前記転写ローラ側円筒部材の表面摩擦係数は、前記対向ローラ側円筒部材の表面摩擦係数より大きいことを特徴としている。 In the image forming apparatus of the present invention, the surface friction coefficient of the transfer roller side cylindrical member is larger than the surface friction coefficient of the counter roller side cylindrical member.
この構成により、対向ローラ側円筒部材41と転写ローラ側円筒部材42の間に転写部間隙形成部材12を巻き込む際の巻き込み力を大きくすることができ、転写部間隙形成部材12が滑ることなく確実に対向ローラ側円筒部材41および転写ローラ側円筒部材42の間に巻き込むようにすることができる。
With this configuration, it is possible to increase the winding force when the transfer portion
また、本発明の画像形成装置は、前記像担持体の表面に画像を一次転写する画像形成手段を備え、前記転写部材は、前記像担持体の表面に一次転写された画像を前記記録媒体に二次転写することを特徴としている。 The image forming apparatus of the present invention further includes an image forming unit that primarily transfers an image onto the surface of the image carrier, and the transfer member uses the image that is primarily transferred onto the surface of the image carrier as the recording medium. It is characterized by secondary transfer.
この構成により、画像形成手段により形成されたトナー像を像担持体に一次転写した後に像担持体から記録媒体に二次転写するいわゆる中間転写タンデム構成が画像形成装置において、対向ローラ側円筒部材と転写ローラ側円筒部材との間に間隙形成部材を巻き込む際に対向ローラ側円筒部材に発生する負荷トルクが対向ローラ軸と像担持体に伝播することを防止することができる。 With this configuration, a so-called intermediate transfer tandem configuration in which the toner image formed by the image forming unit is primarily transferred to the image carrier and then secondarily transferred from the image carrier to the recording medium is used in the image forming apparatus. It is possible to prevent the load torque generated in the opposed roller side cylindrical member from being propagated to the opposed roller shaft and the image carrier when the gap forming member is wound between the transfer roller side cylindrical member.
本発明は、像担持体に生じる回転負荷を低減して良好な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することができる。 The present invention can provide an image forming apparatus capable of reducing the rotational load generated on the image carrier and performing good image formation.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1〜図11は、本発明に係る画像形成装置の第1の実施の形態を示す図であり、本発明に係る画像形成装置を、カラーレーザ複写機に適用した一実施の形態を示している。
(First embodiment)
FIGS. 1 to 11 are diagrams showing a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention, and show an embodiment in which the image forming apparatus according to the present invention is applied to a color laser copying machine. Yes.
図1は、画像形成装置50の概略構成図を示す。図において、画像形成装置50は、プリンタ部100、給紙部200、プリンタ部100の上部に固定されたスキャナ部300、および原稿自動搬送部(以下、ADFという)400等とともに、複写機内の各装置の動作を制御する図示しない制御手段を備えている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the
スキャナ部300は、コンタクトガラス301上に載置された原稿の画像情報を読み取るものである。また、プリンタ部100は、中間転写部101および露光装置、画像形成部、定着ユニット、トナー供給装置等を備え、給紙部200は、複数の給紙カセット、紙搬送路等を備えている。
The
図2は中間転写部101の断面図を示す。図において、像担持体である中間転写ベルト2は、駆動ローラ3、従動ローラ4、テンションローラ5、対向ローラ6によって張架されており、駆動ローラ3によって図の時計回りに駆動されるようになっている。対向ローラ6の下方には転写ローラ7が上下方向に移動可能に設けられており、転写ローラ7は圧縮バネ9の付勢力によって対向ローラ6に押し付けられている。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
給紙部200とレジストローラ23、レジスト加圧ローラ24との間の経路には、用紙厚さ検知センサ20とレジスト部用紙通過検知センサ25が設けられており、転写動作時は、給紙部200から用紙8が給紙され、レジストローラ23、レジスト加圧ローラ24で一旦待機する。複数の感光体ドラム1が形成したトナー像が中間転写ベルト2に一次転写されると、レジストローラ23が図示しない駆動モータによって駆動され、中間転写ベルト2上のトナー像の先端と同期をとって用紙8が対向ローラ6と転写ローラ7の圧接部に搬送され、圧縮バネ9による加圧力と図示しない転写バイアスによって、中間転写ベルト2により担持されているトナー像が用紙8に二次転写される。すなわち、本実施の形態の画像形成装置50は、中間転写タンデム構成を有している。なお、対向ローラ6と転写ローラ7は転写部112を構成するとともに、レジストローラ23とレジスト加圧ローラ24はレジスト部113を構成している。また、転写バイアスは、対向ローラ6と転写ローラ7のどちらが印加するようにしてもよい。
A paper
図3、図4は、転写部112の斜視図および断面図をそれぞれ示すものである。図に示すように、転写部112は、対向ローラ6と転写ローラ7との間に所定のタイミングで間隙を形成する転写部間隙形成部材12と、転写ローラ7の両端部に配置され転写部間隙形成部材12を支持する転写部間隙形成部材支持部材11とを備えている。
3 and 4 are a perspective view and a cross-sectional view of the
転写部間隙形成部材12には転写部トルクリミッタ13が圧入されるとともに、転写部トルクリミッタ13には転写ローラ軸10が挿入されており、転写ローラ軸10の回転トルクはトルクリミッタ13により制限されて転写部間隙形成部材12に伝達されるようになっている。このため、転写部間隙形成部材支持部材11には、転写ローラ軸10を回転中心として回転するような回転トルクがかかっている。なお、転写部トルクリミッタ13のトルク制限特性は、後述する転写部ソレノイド15および転写部ソレノイド15により駆動される転写部ラチェット14により転写部間隙形成部材支持部材11が回転しないように抑制された場合であっても転写ローラ軸10の回転には影響が無いように設定されている。
A transfer
対向ローラ6の両端部には、転写部間隙形成部材12を挟持するための対向ローラ側円筒部材41が配置されており、対向ローラ側円筒部材41は対向ローラ軸17に対してベアリング43を介して設けられている。ベアリング43としては、例えば低摩擦係数の樹脂製の滑り軸受などが適している。一方、転写ローラ7の両端部には、転写部間隙形成部材12を挟持するための転写ローラ側円筒部材42が配置されており、転写ローラ側円筒部材42は転写ローラ軸10に対して圧入された状態になっている。このように、対向ローラ側円筒部材41は、対向ローラ軸17に対してベアリング43を介して独立して回転するように構成されており、転写ローラ側円筒部材42は、転写ローラ軸10と一体で回転するように構成されている。これは、仮に、転写ローラ7と対向ローラ6の径が同じであった場合でも、転写ローラ7の弾性変形の影響で転写ローラ軸10と対向ローラ軸17の回転速度は異なるので、対向ローラ側円筒部材41および転写ローラ側円筒部材42の双方が対向ローラ軸17および転写ローラ軸10にそれぞれ圧入されている場合は、対向ローラ側円筒部材41と転写ローラ側円筒部材42の表面に線速差が発生してしまうためである。
Opposite roller side
本実施の形態では、転写部間隙形成部材12を対向ローラ側円筒部材41および転写ローラ側円筒部材42で巻き込んで挟持するようになっており、圧縮バネ9の加圧力に抗して転写ローラ7を押し下げるには、対向ローラ側円筒部材41または転写ローラ側円筒部材42の少なくとも一方に一定の駆動力が必要であるので、その駆動力を転写ローラ軸10から得ている。従って、転写ローラ側円筒部材42が駆動側、対向ローラ側円筒部材41が従動側となっている。
In the present embodiment, the transfer portion
なお、対向ローラ側円筒部材41を従動側としているのは、対向ローラ側円筒部材41および転写ローラ側円筒部材42の間に転写部間隙形成部材12が挿入されるときの負荷トルクが対向ローラ軸17に伝播し、対向ローラ軸17に伝播した負荷トルクが中間転写ベルト2を介して感光体ドラム1に伝わらないようにするためである。すなわち、本実施の形態では、対向ローラ側円筒部材41を従動側とすることにより、対向ローラ側円筒部材41および転写ローラ側円筒部材42の間に転写部間隙形成部材12が挿入されるときに、中間転写ベルト2を張架する対向ローラ6に対して負荷トルクがかかり中間転写ベルト2の走行負荷を生じることを防止して、感光体ドラム1から中間転写ベルト2へのトナー像の一次転写に悪影響が及ぶことがないようになっている。
The counter roller side
また、対向ローラ側円筒部材41および転写ローラ側円筒部材42の材質としては、偏芯や振れの影響が対向ローラ6と転写ローラ7の回転に悪影響を及ぼす恐れのある偏芯や振れが発生しないように、樹脂等の軽いものが望ましい。
Further, as the material of the opposed roller side
また、転写部間隙形成部材12が滑ることなく対向ローラ側円筒部材41および転写ローラ側円筒部材42の間に巻き込まれるようにするためには、駆動側である転写ローラ側円筒部材42の表面摩擦係数を従動側である対向ローラ側円筒部材41の表面摩擦係数よりも高くする必要があり、本実施の形態では、転写ローラ側円筒部材42の表層には、一般的に用紙搬送ローラ等に用いられているエチレンプロピレンゴムを用いている。
Further, in order to allow the transfer portion
また、転写部間隙形成部材12を構成する材料としては、可撓性のシート材料であることが好ましい。転写部間隙形成部材12が対向ローラ6と転写ローラ7に挟まれたときに、双方のローラに密着する必要があるために十分な柔軟性が要求されるとともに、待機状態においては復元力によりある程度の平面性が確保される必要があるためである。可撓性のシート材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド(ナイロン)、ポリイミド(PI)等の高分子材料が好適であり、特にポリイミド(PI)は機械的特性に優れており好ましい。また、金属材料からなるシート材料であれば、金属薄板として市場に供給されているリン青銅条、ベリリウム銅条等があるが、ステンレス鋼条は機械的特性に優れ好都合であり、その中では析出硬化系のSUS631−CSPがあるが、繰り返し疲労を考慮すれば、オーステナイト系のSUS631−CSPや、SUS304−CSPが最も優れている。また、所望の肉厚に加工し易い製法として、電鋳法によりニッケル箔で製作することもできる。
The material constituting the transfer portion
また、図6に示すように、レジスト部113におけるレジスト部間隙形成部材27およびレジスト部間隙形成部材支持部材26は、転写部112における転写部間隙形成部材12および転写部間隙形成部材支持部材11に相当するものであり、レジスト部113も図3、図4に示した転写部112と同様の構成にしてもよい。
Further, as shown in FIG. 6, the resist part
図5は、転写部112およびレジスト部113を制御する制御部114を示すものである。制御部114は、転写部用紙通過検知センサ19と、レジスト部用紙通過検知センサ25と、マイクロプロセッサ21と、転写部ソレノイド駆動回路22と、転写部ソレノイド15と、レジスト部ソレノイド駆動回路32と、レジスト部ソレノイド29とを備えている。このように構成された制御部114においては、マイクロプロセッサ21は、転写部用紙通過検知センサ19によって転写部112への用紙8の突入が検知されたとき、および転写部112から用紙8の後端が抜けたことを検知したときに、転写部ソレノイド駆動回路22によって転写部ソレノイド15を駆動させる。また、マイクロプロセッサ21は、レジスト部用紙通過検知センサ25によってレジスト部113からの用紙8の後端の抜けが検知されたときに、レジスト部ソレノイド駆動回路32によりレジスト部ソレノイド29を駆動させる。すなわち、転写部112に用紙8の先端が突入するとき、転写部112から用紙8の後端が抜けるとき、およびレジスト部113から用紙8の後端が抜けるときの3つの場合に、転写部112またはレジスト部113に間隙を形成して中間転写ベルト2の速度変動を抑制している。ここで、転写部112への用紙8の突入の検知は、転写部用紙通過検知センサ19により行われる構成に限定されるものではなく、例えば、転写部112とレジスト部113との間の距離は一定であるので、レジスト部用紙通過検知センサ25によるレジスト部113からの用紙8の先端または後端の抜けの検知と、レジストレジストローラ23とレジスト加圧ローラ24による用紙8の送り出し量に基づいて、転写部112への用紙8の突入のタイミングを取得することができる。従って、転写部用紙通過検知センサ19は必須の構成要件ではない。
FIG. 5 shows a
次に、このように構成された画像形成装置50の動作を説明する。図6〜図10は、転写部間隙形成部材支持部材11の回転運動の制御状態を示すものであり、転写部112およびレジスト部113の側面図を示す。また、図11は、図5に示す制御部114による動作を説明するフロー図である。
Next, the operation of the
プリント待機時は、図6に示すように、転写部ソレノイド駆動回路22とレジスト部ソレノイド駆動回路32はオフになっており、転写部ラチェット14およびレジスト部ラチェット28は転写部圧縮バネ16、レジスト部圧縮バネ30によって押し上げられているため、転写部間隙形成部材支持部材11およびレジスト部間隙形成部材支持部材26の運動は止められている。プリント開始時になると、中間転写ベルト2が駆動され、これに伴い転写ローラ軸10が回転するが、転写部ラチェット14は転写部圧縮バネ16によって押し上げられているため、転写部間隙形成部材支持部材11の運動は止められている。なお、このとき、図4に示した転写部トルクリミッタ13によって、支持部材の回転運動を抑制させている影響が転写ローラ軸10に及ばないようになっている。レジストローラ23が駆動されて、用紙8の搬送が開始されても、レジスト部ラチェット28はレジスト部圧縮バネ30によって押し上げられているため、レジスト部間隙形成部材支持部材26の運動は止められている。レジスト部においても、同様に、図示しないトルクリミッタによってレジストローラ23の回転運動に影響が及ばないようになっている。
At the time of printing standby, as shown in FIG. 6, the transfer unit
すなわち、プリント待機時には、制御部114は、厚紙モードが選択されているか否かを判別して(ステップS1)、厚紙モードである場合はプリント要求があるか否かを判別する(ステップS2)。また、制御部114は、プリント要求がある場合は中間転写ベルト2の駆動を開始する(ステップS3)。
That is, at the time of printing standby, the
用紙転写圧接部突入時には、図7に示すように、ユーザーにより厚紙モードが選択されているときに、転写部用紙通過検知センサ19によって用紙8の先端の通過が検知されると、転写部ソレノイド駆動回路22により転写部ソレノイド15が駆動され転写部ラチェット14が引っ張られる。これにより、転写部間隙形成部材支持部材11の回転運動の抑制が解除され、対向ローラ軸10の駆動力が転写部トルクリミッタ13を介して転写部間隙形成部材支持部材11に伝達され、対向ローラ軸10を回転中心として運動することになる。その後、転写部間隙形成部材支持部材11の回転によって、用紙8が転写部112の圧接部に突入する前に、転写部間隙形成部材12により転写部112の圧接部に間隙が形成され、中間転写ベルト2の速度変動を抑制する。転写部ソレノイド駆動回路22をオフにすると、再び転写部ラチェット14が転写部圧縮バネ16の付勢力によって押し上げられ、転写部間隙形成部材支持部材11が一回転して元の位置に戻ったときは転写部間隙形成部材支持部材11の運動を抑制することになる。厚紙モードが選択されない場合は、転写部ソレノイド駆動回路22がオフの状態のままで待機し、転写部間隙形成部材12が挿入されない普通紙の画像形成サイクルで印刷が行われる。
As shown in FIG. 7, when the thick paper mode is selected by the user, when the transfer section paper
すなわち、用紙転写圧接部突入時には、制御部114は、用紙8の先端が転写部112に突入したことを検知したか否かを判別し(ステップS4)、用紙8の突入を検知した場合は、転写部ソレノイド15をオンにする(ステップS5)。転写部ソレノイド15がオンになると、転写部ラチェット14が引き下げられ転写部間隙形成部材支持部材11が1回転する。次いで、制御部114は、転写部ソレノイド15をオフにする(ステップS6)。転写部ソレノイド15がオフになると、転写部ラチェット14が押し上げられ、1回転を終えた転写部間隙形成部材支持部材11が元の位置に戻ったときに、転写部ラチェット14は転写部間隙形成部材支持部材11の回転を妨げる。
That is, at the time of entry of the sheet transfer pressure contact portion, the
用紙レジストローラ圧接部抜け時には、図8に示すように、レジスト部用紙通過検知センサ25によって用紙8の後端の通過が検知されると、レジスト部ソレノイド駆動回路32によりレジスト部ソレノイド29が駆動されレジスト部ラチェット28が引っ張られる。これにより、レジスト部でも上記と同様の動作となって、用紙8の後端がレジスト部113を完全に抜け出す前にレジスト部間隙形成部材27がレジスト部113に挿入され、レジストローラ23、レジスト加圧ローラ24および用紙8の後端の加速を緩和する。レジスト部ソレノイド駆動回路32をオフにすると、上記と同様の動作となって、レジスト部間隙形成部材支持部材26が一回転して元の位置に戻ったときはレジスト部間隙形成部材支持部材26の運動を抑制することになる。
As shown in FIG. 8, when the registration part paper
すなわち、用紙レジストローラ圧接部抜け時には、制御部114は、用紙8の後端がレジスト部113から抜けたことを検知したか否かを判別し(ステップS7)、用紙8の後端の抜けを検知した場合は、レジスト部ソレノイド29をオンにする(ステップS8)。レジスト部ソレノイド29がオンになると、レジスト部ラチェット28が引き下げられレジスト部間隙形成部材支持部材26が1回転する。次いで、制御部114は、レジスト部ソレノイド29をオフにする(ステップS9)。レジスト部ソレノイド29がオフになると、レジスト部ラチェット28が押し上げられ、1回転を終えたレジスト部間隙形成部材支持部材26が元の位置に戻ったときに、レジスト部ラチェット28はレジスト部間隙形成部材支持部材26の回転を妨げる。
That is, when the sheet registration roller pressure contact part is removed, the
用紙転写圧接部抜け時には、図9に示すように、転写部用紙通過検知センサ19によって用紙8の後端の通過が検知されると、転写部112において上記と同様の動作となって、用紙8の後端が転写部112を完全に抜け出す前に転写部間隙形成部材12が転写部112に挿入されて中間転写ベルト2の加速を緩和する。転写部ソレノイド駆動回路22をオフにすると、上記と同様の動作となって、転写部間隙形成部材支持部材11が一回転して元の位置に戻ったときは転写部間隙形成部材支持部材11の運動を抑制することになる。
As shown in FIG. 9, when the passage of the rear end of the
すなわち、用紙転写圧接部抜け時には、制御部114は、用紙8の後端が転写部112から抜けたことを検知したか否かを判別し(ステップS10)、用紙8の後端の抜けを検知した場合は、転写部ソレノイド15をオンにする(ステップS11)。転写部ソレノイド15がオンになると、転写部ラチェット14が引き下げられ転写部間隙形成部材支持部材11が1回転する。次いで、制御部114は、転写部ソレノイド15をオフにする(ステップS12)。転写部ソレノイド15がオフになると、転写部ラチェット14が押し上げられ、1回転を終えた転写部間隙形成部材支持部材11が元の位置に戻ったときに、転写部ラチェット14は転写部間隙形成部材支持部材11の回転を妨げる。
That is, when the sheet transfer pressure contact part is missing, the
また、次のプリント待機時には、図10に示すように、転写部ソレノイド駆動回路22およびレジスト部ソレノイド駆動回路32がオフの状態で次のプリントに備えて待機する。
Further, when waiting for the next print, as shown in FIG. 10, the transfer unit
このように、本実施の形態では、中間転写ベルト2と対向ローラ6および転写ローラ7とが当接する転写部112の圧接部に間隙を形成するようになっているので、当接する位置に用紙8が突入するとき等に中間転写ベルト2に生じる回転負荷を低減することができる。また、常に間隙が形成されるようにしてしまうと磨耗等により中間転写ベルト2と対向ローラ6および転写ローラ7が変形してしまう恐れがあるが、本実施の形態では、所定のタイミングでのみ間隙を形成するので、中間転写ベルト2と対向ローラ6および転写ローラ7が変形することを防止することができる。また、本実施の形態では、対向ローラ6と転写ローラ7との間に転写部間隙形成部材12を直接挟持させるのではなく、対向ローラ6および転写ローラ7の両端部にそれぞれ配置した対向ローラ側円筒部材41および転写ローラ側円筒部材42により転写部間隙形成部材12を挟持させるように構成しているので、転写部間隙形成部材12、対向ローラ側円筒部材41および転写ローラ側円筒部材42の形状および材質を適宜設定することにより、自由に且つ精度良く対向ローラ6と転写ローラ7の間隙の量を調節することができる。
As described above, in this embodiment, since the gap is formed in the pressure contact portion of the
また、本実施の形態では、対向ローラ側円筒部材41を対向ローラ軸17上に設けるとともに転写ローラ側円筒部材42を転写ローラ軸10上に設け、対向ローラ軸17または転写ローラ軸10から駆動力を得て、転写ローラ側円筒部材42および対向ローラ側円筒部材41が回転するようになっているので、対向ローラ側円筒部材41と転写ローラ側円筒部材42との間に転写部間隙形成部材12をスムーズに巻き込ませることができる。
In the present embodiment, the opposing roller side
また、本実施の形態では、対向ローラ側円筒部材41は対向ローラ軸17に対しベアリング43を介して独立して回転するように構成し、転写ローラ側円筒部材42は転写ローラ軸10に圧入して一体に回転するように構成しているので、対向ローラ側円筒部材41と転写ローラ側円筒部材42との間に転写部間隙形成部材12を巻き込むための動力を得ることができる。また、転写部間隙形成部材12を巻き込む際に対向ローラ側円筒部材41に生じる負荷トルクが対向ローラ軸17と中間転写ベルト2に伝播することを防止することができる。更に、対向ローラ側円筒部材41と転写ローラ側円筒部材42の表面に双方の円筒部材の径の差等に基づく線速差があったとしても、ベアリング43により吸収することができる。
In the present embodiment, the opposed roller side
また、本実施の形態では、転写ローラ側円筒部材42の表層には、一般的に用紙搬送ローラ等に用いられているエチレンプロピレンゴムを用いており、駆動側である転写ローラ側円筒部材42の表面摩擦係数を従動側である対向ローラ側円筒部材41の表面摩擦係数よりも大きくしているので、対向ローラ側円筒部材41と転写ローラ側円筒部材42の間に転写部間隙形成部材12を巻き込む際の巻き込み力を大きくすることができ、転写部間隙形成部材12が滑ることなく確実に対向ローラ側円筒部材41および転写ローラ側円筒部材42の間に巻き込むようにすることができる。
In the present embodiment, the surface layer of the transfer roller side
(第2の実施の形態)
図12、図13を参照して第2の実施の形態の画像形成装置50について説明する。第2の実施の形態の画像形成装置50は、転写ローラ側円筒部材42と転写ローラ軸10との間にゴムブッシュ44を設けた構成を有している。なお、前述の実施の形態と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
An
図12、図13は、転写部122の斜視図および断面図をそれぞれ示すものである。
12 and 13 are a perspective view and a cross-sectional view of the
第1の実施の形態では、対向ローラ側円筒部材41と転写ローラ側円筒部材42との間に転写部間隙形成部材12が挿入されるときに、転写ローラ7が中間転写ベルト2に対してほぼ完全に離間する場合は、転写ローラ軸10における速度変動が中間転写ベルト2の走行に影響を与えることはないが、そうでない場合は中間転写ベルト2の走行に影響を及ぼす可能性もあり、転写ローラ側円筒部材42に発生する負荷トルクが転写ローラ軸10に伝播して転写ローラ7の速度が変動する恐れがある。
In the first embodiment, when the transfer portion
そこで、本実施の形態では、転写ローラ側円筒部材42を転写ローラ軸10に圧入して固定した第1の実施の形態と異なり、転写ローラ側円筒部材42を、ダンパー部材として機能する弾性体であるゴムブッシュ44を介して転写ローラ軸10に設けている。
Therefore, in the present embodiment, unlike the first embodiment in which the transfer roller side
このように、本実施の形態では、転写ローラ側円筒部材42を転写ローラ軸10に対してゴムブッシュ44を介して設けている。ゴムブッシュ44を設けることによって、転写ローラ側円筒部材42は転写ローラ軸10から駆動力を得つつ、転写部間隙形成部材12が挿入されるときの負荷トルクが転写ローラ軸10に伝播するのを抑制することができる。また、本実施の形態においても、対向ローラ側円筒部材41は対向ローラ軸17に対してベアリング43を介して独立に回転するので、対向ローラ側円筒部材41と転写ローラ側円筒部材42との間に転写部間隙形成部材12を巻き込む際に対向ローラ側円筒部材41に発生する負荷トルクが対向ローラ軸17と中間転写ベルト2に伝播することを防止することができる。
Thus, in the present embodiment, the transfer roller side
(第3の実施の形態)
図14〜図16を参照して第3の実施の形態の画像形成装置50について説明する。第3の実施の形態の画像形成装置50は、転写ローラ側円筒部材42の径を対向ローラ側円筒部材41の径よりも小さく構成したものである。なお、前述の実施の形態と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(Third embodiment)
An
図14、図15は、転写部132の斜視図および断面図をそれぞれ示すものである。
14 and 15 are a perspective view and a cross-sectional view of the
本実施の形態では、転写ローラ側円筒部材42と対向ローラ側円筒部材41の間に転写部間隙形成部材12が挿入されるときに発生する転写ローラ側円筒部材42の負荷トルクを軽減するために、転写ローラ側円筒部材42の径は対向ローラ側円筒部材41の径よりも小さくなっている。
In the present embodiment, in order to reduce the load torque of the transfer roller side
図16は、対向ローラ側円筒部材41と転写ローラ側円筒部材42との圧接部に転写部間隙形成部材12が突入する瞬間の力学的な力の関係を示したものである。対向ローラ側円筒部材41は、水平方向、鉛直方向共に固定されているので回転方向のみ動くことができる。一方、転写ローラ側円筒部材42は、水平方向は固定されているが、圧縮バネ9の加圧方向である鉛直方向に動くことができ、回転方向にも動くことができる。また、転写部間隙形成部材12は回転方向の動きは考えないものとして、水平方向、鉛直方向に動くことができる。
FIG. 16 shows the relationship of the mechanical force at the moment when the transfer portion
図3に示した転写部122において力の釣り合いを考えると、転写ローラ側円筒部材42の回転方向の釣り合いに関して以下の関係式が成り立つ。
Considering the balance of force in the
また、対向ローラ側円筒部材41の回転方向の釣り合いに関して以下の関係式が成り立つ。
Further, the following relational expression is established regarding the balance in the rotation direction of the opposed roller side
また、用紙8の水平方向の釣り合いに関して以下の関係式が成り立つ。
Further, the following relational expression holds for the balance of the
また、用紙8の鉛直方向の釣り合いに関して以下の関係式が成り立つ。
Further, the following relational expression holds for the balance of the
また、転写ローラ側円筒部材42の鉛直方向の釣り合いに関して以下の関係式が成り立つ。
Further, the following relational expression holds for the vertical balance of the transfer roller side
ここで、転写ローラ側円筒部材42が押し下げられて転写部間隙形成部材12が進行方向に進むために必要なトルクΔTを求める。そのとき対向ローラ側円筒部材41と転写ローラ側円筒部材42が離れるので、N3=0、R3=0となり、数1〜数5で示す式より、以下の関係式が成り立つ。
Here, a torque ΔT necessary for the transfer roller side
以上より、転写ローラ側円筒部材42を押し下げて転写部間隙形成部材12が前に進むために必要なトルクΔTが、転写ローラ側円筒部材42の負荷トルクとなる。従って、数6で示す式より、図14、図15に示すように、転写ローラ側円筒部材42の負荷トルクΔTを減らすには転写ローラ側円筒部材42の半径r2を対向ローラ側円筒部材41の半径r1より小さくした方が良いことがわかる。
From the above, the torque ΔT necessary for the transfer roller
このように、本実施の形態では、転写ローラ側円筒部材42の半径を対向ローラ側円筒部材41の半径より小さくしているので、転写ローラ側円筒部材42と対向ローラ側円筒部材41の間に転写部間隙形成部材12を巻き込む力を大きくすることができ、より確実に転写部間隙形成部材12を巻き込むことができるとともに、対向ローラ側円筒部材41と転写ローラ側円筒部材42との間に転写部間隙形成部材12を巻き込む際に対向ローラ側円筒部材41に発生する負荷トルクが対向ローラ軸17と中間転写ベルト2に伝播することを防止することができる。
Thus, in the present embodiment, the radius of the transfer roller side
以上のように、本発明に係る画像形成装置は、像担持体に生じる回転負荷を低減して良好な画像形成を行うことができるという効果を有し、単葉のシート状の記録媒体へ記録する電子写真方式、静電記録方式、イオノグラフィー方式、磁気記録方式等の画像形成方式を採用した複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置として有用である。 As described above, the image forming apparatus according to the present invention has the effect of reducing the rotational load generated on the image carrier and performing good image formation, and performs recording on a single-sheet recording medium. It is useful as an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine that employs an image forming system such as an electrophotographic system, an electrostatic recording system, an ionography system, or a magnetic recording system.
1 感光体ドラム(画像形成手段)
2 中間転写ベルト(像担持体)
3 駆動ローラ
4 従動ローラ
5 テンションローラ
6 対向ローラ(転写部材)
7 転写ローラ(転写部材)
8 用紙
9 圧縮バネ
10 転写ローラ軸
11 転写部間隙形成部材支持部材(間隙形成手段)
12 転写部間隙形成部材(間隙形成手段、間隙形成部材)
13 転写部トルクリミッタ(間隙形成部材駆動手段)
14 転写部ラチェット
15 転写部ソレノイド
16 転写部圧縮バネ
17 対向ローラ軸
19 転写部用紙通過検知センサ
20 用紙厚さ検知センサ
21 マイクロプロセッサ
22 転写部ソレノイド駆動回路
23 レジストローラ
24 レジスト加圧ローラ
25 レジスト部用紙通過検知センサ
26 レジスト部間隙形成部材支持部材
27 レジスト部間隙形成部材
28 レジスト部ラチェット
29 レジスト部ソレノイド
30 レジスト部圧縮バネ
32 レジスト部ソレノイド駆動回路
41 対向ローラ側円筒部材(挟持手段)
42 転写ローラ側円筒部材(挟持手段)
43 ベアリング
44 ゴムブッシュ(ダンパー部材)
50 画像形成装置
101 中間転写部
112、122、132 転写部
113 レジスト部
114 制御部
1 Photosensitive drum (image forming means)
2 Intermediate transfer belt (image carrier)
3 Driving
7 Transfer roller (transfer member)
8
12 Transfer part gap forming member (gap forming means, gap forming member)
13 Transfer part torque limiter (gap forming member driving means)
DESCRIPTION OF
42 Transfer roller side cylindrical member (clamping means)
43
50
Claims (7)
前記像担持体が担持するトナー画像を記録媒体に転写するローラ状の転写部材と、
所定のタイミングで前記像担持体と前記転写部材の間に間隙を形成する間隙形成手段とを備え、
前記間隙形成手段は、前記転写部材の両端に配置された間隙形成部材、前記間隙形成部材を挟持する挟持手段および前記間隙形成部材を駆動する間隙形成部材駆動手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that carries and rotates a toner image;
A roller-shaped transfer member for transferring a toner image carried by the image carrier to a recording medium;
A gap forming means for forming a gap between the image carrier and the transfer member at a predetermined timing;
The gap forming means includes a gap forming member disposed at both ends of the transfer member, a clamping means for clamping the gap forming member, and a gap forming member driving means for driving the gap forming member. Forming equipment.
前記挟持手段は、前記転写ローラと同軸に配置された転写ローラ側円筒部材と、前記対向ローラと同軸に配置された対向ローラ側円筒部材とを有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 transfer member has a transfer roller that rotates in contact with the image carrier, and an opposing roller disposed to face the transfer roller,
2. The image according to claim 1, wherein the clamping unit includes a transfer roller side cylindrical member disposed coaxially with the transfer roller, and an opposed roller side cylindrical member disposed coaxially with the opposed roller. Forming equipment.
前記転写ローラ側円筒部材は、前記転写ローラと一体で回転することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 The counter roller side cylindrical member rotates independently of the counter roller,
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the transfer roller side cylindrical member rotates integrally with the transfer roller.
前記転写ローラ側円筒部材は、前記転写ローラ軸との間にダンパー部材を介して回転することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 The counter roller side cylindrical member rotates independently of the counter roller,
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the transfer roller side cylindrical member rotates via a damper member between the transfer roller shaft and the transfer roller shaft.
前記転写部材は、前記像担持体の表面に一次転写された画像を前記記録媒体に二次転写することを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れかに記載の画像形成装置。 Comprising image forming means for primarily transferring an image to the surface of the image carrier;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the transfer member secondarily transfers an image primarily transferred onto the surface of the image carrier onto the recording medium.
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