JP2010002438A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】記録材上の画像と接触を低減しながら、記録材の中間転写体からの分離性を高めることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置に、二次転写部T2から搬送される記録材20の、搬送方向に直交する幅方向の両端部に接触し得るように構成され、中間転写ベルト9側への移動を規制する一対の規制部材31と、一対の規制部材31の幅方向の位置を移動し得る移動機構と、記録材の、搬送方向に直交する幅情報を取得する記録材サイズ検出手段と、一対の規制部材31を、記録材サイズ検出手段により取得した幅情報に応じた位置に移動させるように移動機構を制御する幅制御手段と、を備えさせる。
【選択図】図2

Description

本発明は、電子写真複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置に関し、詳しくは、感光ドラムや中間体などの像担持体上に形成したトナー像を記録材に転写した後の記録材の搬送に関する。
従来、電子写真方式の複写機やLBP(レーザービームプリンタ)等の画像形成装置が、広く用いられている。このような画像形成装置の中には、例えば、図11に示すような画像形成装置200がある。図11は、従来の画像形成装置200の構成を示した説明図である。なお、図11では、画像形成装置200のうち、主に搬送されてきた記録材に画像を形成する画像形成部について図示している。
画像形成装置200は、図中の矢印方向に回転する回転ドラム型を一般的とした像担持体としての電子写真感光体201(感光ドラム201)を備え、更に、帯電器202、及び露光装置203を備えている。また、画像形成装置200は、感光ドラム201の周囲にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及びブラック(Bk)の各色成分の現像器204Y,205M,206C,207Kを有した、ロータリ型の現像装置208を備えている。
そして、感光ドラム201に対しては、ベルト状の中間転写体(中間転写ベルト209)が対向配置されている。この中間転写ベルト209は、駆動ローラ214、二次転写内ローラ213、テンションローラ212、一次転写ローラ215、及び張架ローラ210,211に支持されて図中の矢印方向に循環する。張架ローラ210,211は、中間転写ベルト209に従動回転して平坦な一次転写面を形成する。上記した中間転写ベルト209は、感光ドラム201上に形成された各色成分の未定着トナー像が、感光ドラム201の1回転毎に中間転写ベルト209に順次静電的に一次転写される。画像形成装置200では、中間転写ベルト209上に重ね合わされた上記4色のフルカラー画像が、搬送ローラ対219によって矢印方向に搬送されてきた記録材220に、二次転写部Tにて一括二次転写される。なお、図中の符号217,223は残留したトナーを除去するクリーニング装置である。
上記したような画像形成装置200においては、二次転写外ローラ221が、記録材220の二次転写部T到達の前段階から二次転写電界形成手段227による二次転写高圧が印加され、記録材220全体に電荷が均一となるように付与される。
ここで、上記中間転写ベルト209が、例えば、体積抵抗率が1.0E+9[Ω・cm]の場合に、その電荷減衰期間は約0.1[sec]となる場合がある。このため、例えば、中間転写ベルト209の周速度が130[mm/sec]であれば、記録材220の先端部の約13[mm]程度が二次転写部Tを通過した後、上記先端部が中間転写ベルト209方向に静電気的に引き寄せられて張り付く場合がある。つまり、記録材220が二次転写部Tに到達する以前から二次転写電界形成手段227を作動させておくと、中間転写ベルト209の体積抵抗率や周速度によって、記録材220の先端部の電荷が二次転写部Tを通過した後でも減衰しきらないおそれがある。従って、記録材220の先端部が中間転写ベルト209に張り付き、記録材220の分離不良が発生するという問題があった。
ここで、上記したような問題に対しては、以下のように対処することが提案されている。
すなわち、二次転写部Tに設けられた二次転写外ローラ221に対し、二次転写電界形成手段227からの定電圧を制御して印加するように構成する。そして、記録材220の先端が二次転写部Tに到達してから所定時間が経過するまでは、規定の二次転写電流値よりも小さい電流を二次転写部Tに流すように制御する。つまり、記録材220の先端に予め帯電させる二次転写電荷量を少なくすることにより、記録材220の先端部の電荷減衰期間を短くし、記録材220の先端側が中間転写ベルト209に張り付こうとする力を減少させるようにする(特許文献1参照)。
しかし、図12(a)に示すように、二次転写された際の記録材220の先端部は、その際の二次転写電流の大きさに拘らず、像担持体である中間転写ベルト209から一度は分離する。これは、記録材220がたわみ変形した状態(図12(a)のΔx参照)では、記録材220における各点の偶力のモーメントと、中間転写ベルト209に向かう静電的な力Fにより記録材220に作用する各点の力のモーメントとが釣り合うことによる。つまり、二次転写部Tを通過した直後にあっては、記録材220の剛度(コシ)が、記録材220を中間転写ベルト209に接触させるのに要する静電的な力に勝るものとなる。
その後、搬送されてくる記録材220の二次転写部Tからの長さが長くなると、図12(b)に示すように、記録材220のたわみ変形量Δxが、図12(a)に示した状態に比して増加する。さらに、搬送されてくる記録材220の二次転写部Tからの長さが長くなると、図12(c)に示すように、中間転写ベルト209の方向に向って引き付けられて中間転写ベルト209に接触し、分離不良が発生する。
そこで、画像形成装置200では、図11に示したような分離爪222を中間転写ベルト209近傍に配置し、中間転写ベルト209方向に引き付けられた記録材220の表面(画像担持面)に当接して両者の接触を防ぐものとしている(特許文献1参照)。これによると、二次転写部Tから搬送されてきた記録材220は、当初その先端部が中間転写ベルト209から分離した状態となる(図13(a)参照)。その後、さらに記録材220の二次転写部Tを通過した部分が長くなると、記録材220の先端部は、中間転写ベルト209方向に引き付けられそうになるが、上述した分離爪222によって引き付け動作が抑えられる(図13(b)参照)。そして、図13(c)に示すように、記録材220は、分離爪222によってその搬送方向が正常な状態に修正され、二次転写部Tから搬送・排紙される。
特開平05−094100号公報
しかし、上記したような分離爪222を備えた従来の画像形成装置においては、分離爪222が記録材220上の像担持面に接触するため、二次転写された後の画像(未定着トナー像)を分離爪222が乱すとともに記録材220を汚損してしまうおそれがあった。ここで、さらに他の公知の技術として、図14に示すような、分離爪222の下の接触部が断続的な尖状部を有して回転する滑車225を備えることにより、分離爪222と記録材の像担持面との接触面積を小さくするものが考えられていた。
ここで、上記図14に示した分離爪222においては、滑車225を備えたことによって、像担持体方向に引き寄せられた記録材との接触面積を少なくすることはできた。しかし、接触する箇所を滑車225のみにすることにより、記録材上の未定着トナー像を乱すことは比較的抑制し得たものの、滑車225が接触した箇所では当然に未定着トナーの乱れを生じるものとなっていた。また、図14に示したような分離爪222を長期間にわたって使用した場合には、滑車225自体に汚れ(トナー)が付着・堆積することとなり、これによって滑車225に接触した記録材を汚損し得るという問題があった。
そこで本発明は、記録材上の画像と接触を低減しながら、記録材の中間転写体からの分離性を高めることを目的とする。
本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記像担持体上のトナー像を記録材上に転写する転写部を形成する転写部材と、記録材の搬送方向と直交する幅方向の記録材の幅が入力される入力部と、を有する画像形成装置において、前記搬送方向において前記転写部よりも下流側に配置され、前記幅方向の記録材の両端部に接触し、前記幅方向への記録材の移動を規制する規制手段を有し、前記規制手段の前記幅方向の間隔を前記入力部に入力された記録材の前記幅方向の幅よりも狭くし、前記転写部で記録材上にトナー像を転写させながら記録材を前記規制手段に搬送させる機能を有することを特徴とする。
本発明によれば、記録材上の画像と接触を低減しながら、記録材の中間転写体からの分離性を高めることができる。
以下、本発明のいくつかの実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明の画像形成装置は、転写部から搬送される記録材の像担持体側への移動規制制御をする限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
従って、記録材搬送体や中間転写体に沿って複数の像担持体を配列したタンデム型画像形成装置、記録材へトナー像を直接転写する単色の画像形成装置等でも実施できる。
本実施の形態では、トナー像の形成/転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、FAX、複合機等、種々の用途で実施できる。
(画像形成装置について)
図1は、本実施の形態における画像形成装置100の構成を示す説明図である。本実施の形態における画像形成装置100は、トナー像を像担持体上に形成するトナー像形成手段と無端のベルト状の中間転写ベルト(像担持体)9とを対向配置して備えたフルカラーレーザービームプリンタである。
図1に示すように、画像形成装置100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー像を順番に感光ドラム1に形成し、中間転写ベルト9の1回転ごとに中間転写ベルト9に一次転写する。中間転写ベルト9が4回転する間に、一次転写部T1にて中間転写ベルト9に重ねて一次転写された4色のトナー像は、二次転写部(転写部)T2にて、記録材20に一括二次転写される。4色のトナー像を二次転写された記録材20は、不図示の搬送部材により不図示の定着装置に搬送され、加熱加圧を受けて表面にトナー像が定着(溶融固着)される。なお、本実施の形態では、トナー像形成手段は、中間転写ベルト9上にトナー像を形成するものである。
像担持体の一例である感光ドラム1は、電子写真感光層を表面に形成した金属円筒により回転ドラム型に構成され、所定のプロセススピードで矢印A方向に回転する。
帯電手段の一例である帯電装置2は、コロナ放電器を用いて感光ドラム1の表面を帯電させる。帯電装置2は、回転する感光ドラム1の表面にコロナ放電イオンを照射して、感光ドラム1の表面を一様に帯電する。
露光手段の一例である露光装置3は、レーザビームを走査して、帯電した感光ドラム1の表面に周知の電子写真プロセスによって画像情報に応じた静電像を書き込む。ここで、この画像情報は、例えばパソコン等の外部入力機器から制御部101を介して露光装置3に送られる。
制御部101は、幅情報取得手段の一例である記録材サイズ検出手段102により取得された結果(すなわち記録材20の搬送方向に直交する幅情報)に基づき、後述する移動機構32を幅制御手段103によって移動制御する。幅制御手段103はこれを受け、移動機構32によって後述する規制部材31の位置を移動する。なお、本実施の形態にあっては、記録材サイズ検出手段102は、例えば、パソコン等の外部入力機器から指令された画像形成情報の中から記録材20の幅情報を取得する。但し、記録材の幅情報の取得は、これ以外にも、例えば、二次転写部T2の搬送方向上流側にセンサ等を配置し、搬送されてくる記録材から検出させるようにしてもよく、その取得方法については特に限定するものではない。すなわち、制御部101は、記録材サイズ検出手段102で検出された情報が入力される或いは外部入力機器からの情報が入力される入力部の機能を有するものである。
現像手段の一例である現像装置4は、回転してイエロー現像器4Y、マゼンタ現像器4M、シアン現像器4C、ブラック現像器4Kを感光ドラム1の現像位置に位置決める。現像手段の一例である現像器4Y、4M、4C、4Kは、磁性キャリアと各色トナーとを混合した二成分現像剤を使用する。
イエロー現像器4Yは、感光ドラム1の現像位置に移動すると、帯電したイエロートナーを感光ドラム1の静電像に付着させて静電像をイエロートナー像に現像(反転現像方式)する。マゼンタ現像器4Mは、感光ドラム1の現像位置に移動すると、帯電したマゼンタトナーを感光ドラム1の静電像に付着させて静電像をマゼンタトナー像に現像(反転現像方式)する。シアン現像器4Cは、感光ドラム1の現像位置に移動すると、帯電したシアントナーを感光ドラム1の静電像に付着させて静電像をシアントナー像に現像(反転現像方式)する。ブラック現像器4Kは、感光ドラム1の現像位置に移動すると、帯電したブラックトナーを感光ドラム1の静電像に付着させて静電像をブラックトナー像に現像(反転現像方式)する。このように、現像装置4では、感光ドラム1上の静電像(像担持体上の静電像)を現像し、感光ドラム1上にトナー像を形成する。
クリーニング装置11は、一次転写部T1を通過して感光ドラム1の表面に残留した転写残トナーを除去する。
中間転写ベルト9は、駆動ローラ19、二次転写内ローラ13、テンションローラ18、一次転写ローラ15、及びその他の張架ローラに支持されて矢印G方向に循環する。その他の張架ローラのうちの2つによっては、中間転写ベルト9に従動回転して平坦な一次転写面が形成される。駆動ローラ19は、感光ドラム1を共通に回転駆動する本体駆動機構に接続されて中間転写ベルト9を駆動し、循環させる。テンションローラ18は、不図示のばねにより付勢されて中間転写ベルト9の張力を一定に制御する。
中間転写ベルト9は、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、アクリル、塩化ビニル等の樹脂または各種ゴム材料等で無端状に形成される。これらの基材に帯電防止剤のカーボンブラックを適当量含有させて、体積抵抗率を1×10〜1×1013[Ω・cm]に調整している。厚みは70〜100[μm]である。
転写部材の一例である一次転写ローラ15は、中間転写ベルト9を介して感光ドラム1に圧接して、感光ドラム1と中間転写ベルト9との間に転写部の一例である一次転写部T1を形成する。一次転写ローラ15は、感光ドラム1と同一方向へ表面を移動させるように回転する。一次転写ローラ15に接続された電源8aは、定電流電源であり、20〜40[μA]の一次転写電流を通電する。電源8aは、感光ドラム1に形成されたトナー像の帯電極性と逆極性の正極性の一次転写バイアスを一次転写ローラ15に加えることにより、感光ドラム1のトナー像を中間転写ベルト9へ一次転写させる。
二次転写外ローラ(転写手段)16は、中間転写ベルト9を介し、二次転写外ローラ16の対向電極をなして接地される二次転写内ローラ13に圧接して、中間転写ベルト9と二次転写外ローラ16との間に転写部の一例である二次転写部T2を形成する。電源の一例である電源8bは、中間転写ベルト9に担持されるトナー像の帯電極性と逆極性の直流電圧(逆極性のバイアス)を二次転写外ローラ16に印加することにより、中間転写ベルト9のトナー像を搬送されてくる記録材20へ二次転写させる。
電源8bの出力検出部材10は、電流検知部材10aにより記録材20が搬送されていないときの電流を検知する。出力検出部材10は、この電流の検知を二次転写外ローラ16の1回転の間に8回行わせるとともに、演算装置10bにより8回の電流検知結果を平均し、次いで二次転写部T2のインピーダンスを算出する。なお、電源8による転写バイアス(出力)は、23[℃]50[%]の温湿度環境で、トナー像が無い場合で普通紙が二次転写部T2を通過する際に、電流が40〜70[μA]流れるように定電圧制御されている。
前述した二次転写外ローラ16は、外径12[mm]の金属製の芯金(不図示)と、その外周面に導電性材料層を形成したものであり、外径24[mm]に構成されている。また、前述した一次転写ローラ15は、外径8[mm]の金属製の芯金(不図示)と、その外周面に導電性材料層を形成したものであり、外径16[mm]に構成されている。この導電性材料層はゴム、ウレタン等の高分子エラストマーや高分子フォーム材料を基材として用い、それにイオン性導電物質を混入することにより、導電性を1[MΩ]から100[MΩ]という中抵抗領域に調整したものである。なお、これらの基材中に添加されるイオン性導電物質としては、一般的には過塩素酸ナトリウムが多用される。
クリーニング装置12は、二次転写部T2を通過して中間転写ベルト9に残留した転写残トナーを除去する。
二次転写外ローラ16及びクリーニング装置12は、中間転写ベルト9に対して接離可能に配設されている。二次転写外ローラ16及びクリーニング装置12は、カラー画像の形成時、最終色の1つ前のトナー像が中間転写ベルト9に一次転写し終わるまで、一次転写されたトナー像への接触を回避すべく、中間転写ベルト9から離間している。
レジストローラ対6は、不図示の記録材収納カセットから1枚ずつ取り出された記録材20を待機させ、中間転写ベルト9のトナー像に先頭を一致させたタイミングで二次転写部T2へ送り込む。
そして、二次転写部T2における記録材20の搬送方向の下流には、記録材20の搬送方向に直交する幅方向の両端部に接触し得るように構成され、記録材20の感光ドラム1への移動を規制する一対の規制部材31が配置されている。
(実施例1)
ここで、本発明の特徴である規制部材31を採用した記録材の分離性を向上させる機能の実施例1について、図2ないし図6を参照して以下に説明する。なお、図2は実施例1における規制部材31及び二次転写部T2近傍を拡大して示した概略斜視図、図3は規制部材31を移動する移動機構32を示した平面図、図4は規制部材31を単独で示した斜視図である。また、図5は規制部材31に規制された記録材20の一例を示した説明図、図6は規制部材31の移動制御に係るフローチャートである。また、図5では、記録材20の搬送姿勢を強調して示すため、規制部材31の図示を便宜上省略している。なお、本実施例では、規制手段として規制部材31及び移動機構32を有する構成である。
規制部材31は、図2に示すように、記録材20の搬送方向で二次転写部T2の下流(例えば二次転写部T2より10〜20[mm]離れた個所)に配置されている。規制部材31は、二次転写部T2からの搬送状態にある記録材20の、搬送方向と直交する記録材20の幅方向の両端部を、対をなしてそれぞれに規制する。
規制部材31は、図4に示すように、円錐台形状の規制部位(回転体)31aと円柱形状の規制部位(根本部)31bとからなり、これらは図3に示すような同軸状に配置され、ともに回転自在な回転体となっている。一対の規制部材31における規制部位31aは、移動機構32に連結された規制部位31b側から中間転写ベルト9側に向うにつれて互いの距離が狭くなるように傾斜した側面部31a´を有し、規制部位31bの側面と連続するようなテーパが形成されている。そして、規制部材31は、二次転写部T2から搬送される記録材が、側面部31a´に接触した際に該記録材の搬送に伴って連れ回りするので、二次転写部T2から搬送される記録材20の幅方向両端部との摺擦摩擦を軽減する。さらに、一対の規制部材31は、二次転写部T2から搬送される記録材を受け入れ易くする入口部分Eaを有している。この入口部分Eaは、一対の規制部材31の搬送方向上流側(すなわち二次転写部T2側)を向いた対向する面部から構成され、搬送方向上流側から搬送されてくる記録材の入口をなす。一対の規制部材31が有する入口部分Eaは、規制部位31a,31bの断面である円形の外周に沿って、搬送方向に対して幅広部Ebから幅狭部Ecへと互いの距離が幅広から幅狭になるように構成されている。これにより、二次転写部T2から搬送されてくる記録材(例えば図1の矢印(搬送方向)Bに示す方向から搬送されてくる記録材20)を、一対の規制部材31の間に円滑に導き得るものとする。
また、規制部材31は、図3に示すように、鋸状のラック部32bが形成された平面視コの字状の移動部材32a上に配置されている。そして、上記ラック部32bに噛み合わされたピニオン32cが不図示のモータからの回転を受けることにより、移動部材32aと移動部材32a上に配置された規制部材31とが図3の紙面左右方向(矢印C,D参照)に往復するように移動する。これにより、一対の規制部材31は、記録材20の搬送方向に直交する幅方向に移動し得るものとなり、両者の間隔(幅l2)が可変とされる。なお、上記した移動部材32a、ラック部32b、及びピニオン32cにより、規制部材31を移動する移動機構32が構成される。
そして、本実施例1では、規制部位31aにおける上側の円形面の直径d1を10[mm]とし、規制部位31aにおける下側の円形面と規制部位31bにおける上下の円形面との直径d2をそれぞれ6[mm]とした。また、規制部位31aの高さl3は5[mm]とし、規制部位31bの高さl4は5[mm]とした。
続いて、画像形成に係るジョブの流れを、図6を参照して説明する。図6は、画像形成に係るジョブの流れを示すフローチャートである。
図6に示すように、本画像形成装置100では、制御部101が、例えばパソコン等の外部入力機器から画像形成に係る画像形成ジョブを受信すると、感光ドラム1及び中間転写ベルト9の前回転を開始する(ステップS1)。
続いて、制御部101は、例えば操作部から入力された画像形成情報に基づき、記録材サイズ検出手段102(図1参照)によって対象となる記録材20の種類に係る情報を取得する(ステップS2)。なお、上記した記録材20の種類に係る情報は、いわゆる記録材20の搬送方向に直交する幅の情報(以下、これを幅情報ともいう)である。また、本実施例では、記録材20の種類に係る情報を、記録材20の幅のみとして説明するが、規制部材31の移動制御に要する場合には、例えば記録材20の硬さ(厚さ)などの情報を取得して規制部材31に係る制御の要素として加えるようにしてもよい。このような、記録材20の硬さ(厚さ)などの特性を加味することにより、規制部材31の移動位置を一層柔軟に定めることができるようになる。
続いて、記録材20の幅情報が検出されると、前述した移動機構32におけるピニオン32cが幅制御手段103によって回転制御される。これにより、一対の規制部材31が、上記検出された記録材20の幅情報に応じた位置(規制部位31b同士の間隔が幅l2の距離をとった位置)に移動される(ステップS3)。従って、一対の規制部材31は、規制部位31aの側面部31a´における中間転写ベルト9側の端部の間隔が記録材20の幅情報の幅より狭く、かつ、幅広部Ebが記録材20の幅情報の幅より広くて幅狭部Ecが幅情報の幅より狭くなる位置へと移動制御される。
続いて、画像形成装置100の画像形成部にて、画像形成情報に基づいて記録材20に画像形成がなされると、二次転写部T2から搬送される記録材20が、移動制御された一対の規制部材31によって規制されつつ搬送される(ステップS4)。
前述したように移動制御された一対の規制部材31は、規制部位31aの側面部31a´における中間転写ベルト9側の端部が、搬送状態にある記録材20の幅方向両端部と中間転写ベルト9との間に位置し、両者を隔てる。これにより、仮に、搬送状態にある記録材20が、静電的な力によって中間転写ベルト9方向に引き付けられたとしても、該記録材20は、規制部位31aの側面部31a´における中間転写ベルト9側の端部の位置までにその移動が規制される。従って、記録材20が、中間転写ベルト9に引き付けられて接触・吸着することを防止することができるようになる。
続いて、画像形成された記録材20が、二次転写部T2及びその下流の一対の規制部材31を通過すると、幅制御手段103によりピニオン32cが回転制御され、一対の規制部材31が、記録材20の幅より広い所定の位置まで退避される(ステップS5)。
続いて、当該画像形成ジョブが終了したか否かを判定(ステップS6)し、終了していない場合にはステップS2に戻り、ジョブを繰り返して実行する(ステップS6のNo)。画像形成ジョブが終了したと判定した場合(ステップS6のYes)には、幅制御手段103にピニオン32cを回転制御させることにより、一対の規制部材31をホームポジション(例えば最大拡開位置)に移動し(ステップS7)、ジョブを終了(待機)する。
ところで、本実施例1では、例えば、記録材幅143[mm](長さ(幅情報)l1)、搬送方向長さ200[mm]の記録材20に対し、一対の規制部材31の規制部位31bの幅l2を、上記記録幅に比して1〜3[mm]短い140〜142[mm]にした。一対の規制部材31を幅l2をあけた位置に移動し、記録材20を二次転写部T2で転写しながら一対の規制部材31の間に搬送すると、記録材20は、中間転写ベルト9の方向へかまぼこ状にたわみ変形することでその剛度(コシ)が向上する(図5参照)。これにより、記録材20が、静電的な力によって中間転写ベルト9の方向へたわみ変形する変形量をさらに軽減することができるので、中間転写ベルト9への接触・吸着を阻止でき、分離不良の発生を防止することができる。
このように、移動制御された一対の規制部材31は、搬送方向に直交した記録材20の幅方向の両端部20a(図5参照)のみに接触し得るものとなる。このような記録材20の幅方向の両端部20aは、記録材の余白部分であることから、一対の規制部材31は、記録材20が担持している未定着トナー像と接触せず、出力時における記録材20上の未定着のトナー像を乱すことを防止することができるようになる。また、上記したように、規制部材31が、記録材20が担持している未定着トナー像と接触しないので、規制部材31自身も未定着トナーで汚れない状態を保ちつつ、転写後の記録材20の分離搬送を安定して行うことができるものとなる。
また、一対の規制部材31は、移動機構32に連結された規制部位31bの側から中間転写ベルト9側に向うにつれて互いの距離が狭くなるように傾斜した側面部31a´を有している。さらに、一対の規制部材31は、二次転写部T2から搬送される記録材20が側面部31a´に接触した際に、記録材20の搬送に伴って連れ回りする一対の回転体31aとなっている。そして、幅制御手段103は、一対の規制部材31を記録材サイズ検出手段102により取得した幅情報に応じた位置に移動させる際、側面部31a´における中間転写ベルト9側の端部の間隔が、上記した幅情報の幅より狭くなるように制御する。これにより、仮に、搬送状態にある記録材20が、静電的な力によって中間転写ベルト9方向に引き付けられたとしても、該記録材20は、規制部位31aの側面部31a´における中間転写ベルト9側の端部の位置までにその移動が規制される。従って、記録材20が、中間転写ベルト9に引き付けられて接触・吸着することを防止することができるようになる。
(実施例2)
次に、本発明の特徴である規制部材(規制手段)41を採用した実施例2について、図7,8を参照して説明する。なお、図7は、実施例2における規制部材41及び二次転写部T2近傍を拡大して示した概略斜視図である。また、図8は、規制部材41と移動機構32とを示したもので、(a)は規制部材41を取り出して示す説明図、(b)は規制部材41を移動する移動機構32を示した平面図である。また、規制部材41以外の構成は、例えば図1に示した画像形成装置100の規制部材31以外の構成と同様であり、その説明を援用して省略する。なお、本実施例では、規制手段として規制部材41及び移動機構32を有する構成である。
一対の規制部材41は、図7に示すように、記録材20の搬送方向で二次転写部T2の下流(例えば二次転写部T2より10〜20[mm]離れた個所)に配置され、搬送される記録材20の搬送方向と直交する幅方向両端部に接触し得るように構成されている。
規制部材41は板状の部材で、図8(a)に示すように、記録材20の搬送方向下流側から見て略々ハの字状で、移動機構32に連結された根本部41aから中間転写ベルト9側の先端部41cに向うにつれて互いの距離が狭くなる傾斜面41bを有している。また、規制部材41は、図8(a)の正面視奥側の部位がやや左右外側に開くように屈折して形成されている。詳しくは、規制部材41は、二次転写部T2から搬送される記録材を受け入れ易くするような入口部分Faを有している。該入口部分Faは、搬送方向に対して幅広部Fbから幅狭部Fcへと互いの距離が幅広から幅狭になるように構成されている。これにより、図8(b)の矢印(搬送方向)Mに示す方向から搬送されてくる記録材を、一対の規制部材41の間に円滑に導き得るものとする。
また、一対の規制部材41はそれぞれ、前述した規制部材31と同様の、移動部材32a、ラック部32b、及びピニオン32cにて構成された移動機構32により、図8(b)の正面視左右方向(矢印C,D参照)に往復するように移動される。これにより、記録材20の搬送方向に直交した直線上に配置される一対の規制部材41の間の幅l2が可変となる。
そして、本実施例2では、図8(a),(b)に示すように、規制部材41の高さl5を10[mm]とし、規制部材41が傾斜して移動部材32aに被さる幅l6を2[mm]とする。また、規制部材41の屈折した部位によって広がる幅l7は2[mm]とし、同じく屈折した部位の図7(a)の奥行き方向に向う幅の長さl8は5[mm]とした。
本実施例2に示したような、一対の規制部材41を備えた画像形成装置100にて画像形成が開始されると、記録材サイズ検出手段102(図1参照)によって対象となる記録材20の幅が取得される。一対の規制部材41は、幅制御手段103によりピニオン32cが回転制御されることで、検出された記録材20の幅に応じた位置(根本部41a同士の間隔が幅l2の距離をとった位置)に移動される。
このように移動制御された一対の規制部材41は、傾斜面41bにおける中間転写ベルト9側の先端部41cが、搬送状態にある記録材20の幅方向両端部と中間転写ベルト9との間を隔てるものとなる。これにより、仮に、搬送状態にある記録材20が、静電的な力によって中間転写ベルト9方向に引き付けられたとしても、該記録材20は先端部41cの位置までにその移動が規制される。従って、記録材20と中間転写ベルト9との、接触・吸着を防止することができるようになる。
また、本実施例2では、例えば、幅が143[mm]、搬送方向長さが200[mm]の記録材20に対し、一対の規制部材41の幅l2を記録材20の幅に比して1〜3[mm]短い140〜142[mm]にした。これにより、一対の規制部材41は、傾斜面41bにおける中間転写ベルト9側の先端部41cの間隔が記録材20の幅より狭く、かつ、幅広部Fbが記録材20の幅より広くて幅狭部Fcが幅より狭くなる位置へと移動制御される。一対の規制部材41を上記位置に移動し、記録材20を二次転写部T2で転写しながら一対の規制部材41の間に搬送すると、記録材20は、中間転写ベルト9の方向へかまぼこ状にたわみ変形することでその剛度(コシ)が向上する(例えば図5参照)。これにより、記録材20が、静電的な力によって中間転写ベルト9の方向へたわみ変形する変形量をさらに軽減することができるので、中間転写ベルト9への接触・吸着を阻止でき、分離不良の発生を防止することができるものとなる。
このように、移動制御された一対の規制部材41は、搬送方向に直交した記録材20の幅方向両端部のみに接触し得るものとなる。このような記録材20の幅方向両端部は、記録材の余白部分であることから、一対の規制部材41は、記録材20が担持している未定着トナー像と接触せず、出力時における記録材20上の未定着のトナー像を乱すことを防止することができるようになる。また、上記したように、規制部材41が、記録材20が担持している未定着トナー像と接触しないので、規制部材41自身も未定着トナーで汚れない状態を保ちつつ、転写後の記録材20の分離搬送を安定して行うことができるものとなる。
このように、本実施例2では、記録材の中間転写ベルト9側への移動を規制する一対の規制部材41を、幅制御手段103により記録材の幅情報に応じて移動制御する。これにより、転写後の記録材を汚損せずに、記録材と中間転写ベルト9とが接触・吸着することを防止できるようになる。
また、一対の規制部材41は、移動機構32に連結された根本部41aから中間転写ベルト9側の先端部41cに向うにつれて互いの距離が狭くなる傾斜面41bを有している。そして、幅制御手段103は、一対の規制部材41を記録材サイズ検出手段102により取得した幅情報に応じた位置に移動させる際、一対の規制部材41における先端部41cの間隔が、上記した幅情報の幅より狭くなるように制御する。これにより、仮に、搬送状態にある記録材20が、静電的な力によって中間転写ベルト9方向に引き付けられたとしても、該記録材20は、中間転写ベルト9側の先端部41cの位置までにその移動が規制される。従って、記録材20が、中間転写ベルト9に引き付けられて接触・吸着することを防止することができるようになる。
(実施例3)
次に、本発明の特徴である規制装置51を採用した実施例3について、図9,10を参照して説明する。なお、図9は実施例3における規制装置51及び二次転写部T2近傍を拡大して示した概略斜視図である。また、図10は規制装置51と移動機構32とを示したもので、(a)は規制装置51を取り出して示す説明図、(b)は規制装置51を移動する移動機構32を示した平面図、(c)は規制装置51の動作例を示した説明図である。なお、規制装置51以外の構成は、例えば図1に示した画像形成装置100の規制部材31以外の構成と同様であり、その説明を援用して省略する。なお、本実施例では、規制手段として規制装置51及び移動機構32を有する構成である。
一対の規制装置(一対の規制部材)51は、図9に示すように、記録材20の搬送方向で二次転写部T2の下流(例えば二次転写部T2より10〜20[mm]離れた個所)に配置されている。これら一対の規制装置51は、搬送される記録材20の搬送方向と直交する幅方向両端部に接触し得るように構成されている。
一対の規制装置51はそれぞれ、図10(a)に示すように、ローラ(一対の搬送ローラ対)51a,51bを有している。また、一対の規制装置51は、上記ローラ51a,51bに回転を与えるモータ52aと、モータ52aからの回転をローラ51a,51bに伝達するギヤ機構52bとを有している。さらに、一対の規制装置51は、それぞれ上記ローラ51a,51bの側部に接するような状態で配置された規制部材53を有している。
ローラ51a,51bは、直径が同サイズのローラで、ローラ51aの回転軸方向の長さl10が、ローラ51bにおける回転軸方向の長さl11の半分に形成されている。ローラ51a,51bは、互いに外周面が接し合う状態に配置され、モータ52aからの回転を、ギヤ機構52bを介して受けることで同速度に回転する。
規制部材53は、板状の部材で、ローラ51a,51bの片側の側面に接するような位置に配置されている。また、規制部材53は、その奥側(図10(a)の紙面奥側)の部位が、正面視やや左右外側に開くように屈折して形成されている。詳しくは、規制部材53は、二次転写部T2から搬送される記録材を受け入れ易くするような入口部分Gaを有している。該入口部分Gaは、搬送方向に対して幅広部Gbから幅狭部Gcへと互いの距離が幅広から幅狭になるように構成されている。これにより、図10(b)の矢印(搬送方向)Nに示す方向から搬送されてくる記録材を、一対の規制装置51の間に円滑に導き得るものとしている。
また、一対の規制装置51はそれぞれ、前述した規制部材31,41と同様の、移動部材32a、ラック部32b、及びピニオン32cにて構成された移動機構32により、図10(b)の正面視左右方向(矢印C,D参照)に往復するように移動される。これにより、記録材20の搬送方向に直交した直線上に配置される一対の規制装置51の間の幅l2が可変となる。
そして、本実施例3では、図10(a),(b)に示すように、ローラ51aの回転軸方向の長さl10が2[mm]、ローラ51bにおける回転軸方向の長さl11が4[mm]とし、両者の直径はともに8[mm]とした。ローラ51aは、規制部材53と同一の材質(詳細は後述)にて形成し、ローラ51bは、芯金φ6の周りに肉厚1[mm]の弾性層を有し、弾性層に硬度40[°](ASKERC1000gf)のEPDMを用いた。ローラ51aとローラ51bとは、互いの侵入量が0.0〜0.5[mm]の位置に配置し、かつ、前述した同一駆動を有して、制御部101により二次転写内ローラ13及び二次転写外ローラ16と同一の速度で外周面が回転する。また、規制部材53の屈折した部位によって広がる幅l7は2[mm]とし、同じく屈折した部位の図10(a)の奥行き方向に向う幅の長さl8は5[mm]とした。
本実施例3に示したような、一対の規制装置51を備えた画像形成装置100にて画像形成が開始されると、記録材サイズ検出手段102(図1参照)によって対象となる記録材20の幅が取得される。一対の規制装置51は、幅制御手段(制御手段)103によりピニオン32cが回転制御されることで、検出された記録材20の幅に応じた位置(図10(b)に示す規制部材53の幅が幅l2の距離をおいた位置)に移動される。
規制装置51が移動され、記録材20が二次転写部T2で転写されながら搬送されてくると、規制部材53によって記録材20が一対の規制装置51の間へと導かれる。規制部材53に導かれた記録材20は、規制部材53によって幅方向両端部が規制されつつ、二次転写内ローラ13及び二次転写外ローラ16と同一の速度で回転するローラ51aとローラ51bとの間に挟持されて搬送される。このように搬送された状態の記録材20は、一対の規制装置51が有するそれぞれのローラ51aによって、自身の幅方向両端部と中間転写ベルト9との間が隔てられている。これにより、仮に、当該記録材20が静電的な力によって中間転写ベルト9方向に引き付けられたとしても、中間転写ベルト9方向への軌道の変位が、規制装置51が有するローラ51aによって規制されることとなる。従って、記録材20と中間転写ベルト9とが、接触・吸着することを防止することができるものとなる。
また、本実施例3では、例えば、幅が143[mm]、搬送方向長さが200[mm]の記録材20に対し、一対の規制装置51の幅l2(すなわち規制部材53の間の距離)を記録材20の幅に比して1〜3[mm]短い140〜142[mm]にした。これにより、一対の規制装置51は、ローラ51aの間隔が記録材20の幅より狭く、かつ、幅広部Gbが記録材20の幅より広くて幅狭部Gcが幅より狭くなる位置へと移動制御される。規制装置51を上記した幅l2の間をあけた位置に移動し、記録材20を二次転写部T2からこれらの間に搬送して挟持させると、記録材20は、中間転写ベルト9の方向へかまぼこ状にたわみ変形することでその剛度(コシ)が向上する(図10(c)参照)。このとき、ローラ51bが有する弾性層は、記録材20をローラ51a,51bで挟持した際に押圧されることにより、挟持した両端部側から内側に向ってその表面に上昇するような傾斜が形成されるので、記録材20はその傾斜に沿って立ち上がり易くなる。記録材20が、上記したような状態となることにより、静電的な力によって中間転写ベルト9の方向へたわみ変形する変形量をさらに軽減することができるので、中間転写ベルト9への接触・吸着を阻止でき、分離不良の発生を防止することができるものとなる。
このように、移動制御された一対の規制装置51は、搬送方向に直交した記録材20の幅方向両端部を挟持することで記録材20の幅方向両端部のみに接触し得るものとなる。このような記録材20の幅方向両端部は、記録材の余白部分であることから、一対の規制部材51は、記録材20が担持している未定着トナー像と接触せず、出力時における記録材20上のトナー像を乱すことを防止することができるようになる。また、上記したように、規制装置51が、記録材20が担持している未定着トナー像と接触しないので、規制装置51自身も未定着トナーで汚れない状態を保ちつつ、転写後の記録材20の分離搬送を安定して行うことができるものとなる。
このように、本実施例3では、記録材の中間転写ベルト9側への移動を規制する一対の規制部材51を、幅制御手段103により記録材の幅情報に応じて移動制御する。これにより、転写後の記録材を汚損せずに、記録材と中間転写ベルト9とが接触・吸着することを防止できるようになる。
また、一対の規制装置51は、二次転写部T2から搬送される記録材20を挟持しつつ搬送するローラ51a,51bを有している。そして幅制御手段103は、ローラ51a,51bを、記録材サイズ検出手段102によって取得した記録材20の幅情報に応じ、記録材20の搬送方向に直交した幅方向両端部を挟持し得る位置に移動制御する。これにより、仮に、当該記録材20が静電的な力によって中間転写ベルト9方向に引き付けられたとしても、中間転写ベルト9方向への移動が、規制装置51が有するローラ51aによって規制されることとなる。従って、記録材20と中間転写ベルト9とが、接触・吸着することを防止することができるものとなる。
なお、実施例1の規制部材31、実施例2の規制部材41、及び実施例3の規制装置51の基材は、例えば、熱可塑性ポリイミド樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等を用いる。補強部材として繊維状補強材、例えば無機繊維系の補強材を配合できる。そのような繊維状無機補強材としては、炭素繊維、ガラス繊維、グラファイト繊維、ステンレス繊維などの金属繊維、ケイ酸カルシウムウィスカ、炭酸カルシウムウィスカ、硫酸カルシウムウィスカがある。また、他には、硫酸マグネシウムウィスカ、硝酸マグネシウムウィスカ、マグネシア繊維、ホウ酸アルミニウムウィスカ、アルミナ繊維、酸化チタンウィスカ、酸化亜鉛ウィスカがある。また、他にも、炭化ケイ素繊維、窒化ケイ素繊維、チタン酸カリウムウィスカ、チラノ繊維、ジルコニア繊維、ゾノライ卜繊維、ウォラストナイトウィスカなどがある。そして、上記したような単独の繊維ばかりでなく、複数種の繊維を混合して使用することができる。
また、上記した繊維状補強材の配合割合は、樹脂組成物中に13〜46[重量%]、好ましくは15〜30[重量%]、さらに好ましくは15〜25[重量%]である。また、上記合成樹脂に、炭酸カルシウム、マイカ、シリカ、タルク、硫酸カルシウム、カオリン、クレー、ガラスビーズ、ガラスパウダーなどの粉末状充填剤の一種以上を混合して使用できる。さらに、添加可能な各種の添加剤としては、離型剤、滑剤、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、結晶核剤、発泡剤、防錆剤、イオントラップ剤、難燃剤、難燃助剤、染料・顔料などの着色剤、帯電防止剤などの一種以上のものが挙げられる。
また、本発明の規制部材31は、少なくとも記録材20が接触する表面部分にフッ素樹脂被膜が形成されているが、規制部材31の全表面に形成してもよい。フッ素樹脂被膜を形成する塗液は、未改質フッ素樹脂の溶液または分散液に、改質フッ素樹脂粉末を配合して得られる。未改質フッ素樹脂としては、PTFE、PFA、ETFE、FEPを単独であるいは混合体として用いることができる。これらの中でも被膜形成時に溶融流動性に優れ、連続被膜が生成しやすいPFA、ETFE、FEPの単独あるいは混合体が好ましい。改質フッ素樹脂は、上記未改質フッ素樹脂に放射線を照射して得られる。放射線を照射する未改質フッ素樹脂としては、PTFEが架橋後の熱融着や軟化を起こしにくく耐熱性に優れるために好ましい。放射線としては、上記未改質フッ素樹脂を架橋反応させることができる放射線、例えば電離作用をもつ電離性放射線が好ましい。具体的には、γ線、電子線、Χ線、中性子線、あるいは高エネルギーイオン等が挙げられる。
また、以上説明した本実施の形態では、一対の規制部材31(又は、一対の規制部材41、一対の規制装置51)は、搬送されてくる記録材の入口部分Ea(又は、入口部分Fa,Ga)を有する。また、入口部分Ea(又は、入口部分Fa,Ga)は、搬送方向に対して幅広部Eb(又は、幅広部Fb,Gb)から幅狭部Ec(又は、幅狭部Fc,Gc)へと互いの距離が幅広から幅狭になるように構成されている。そして、幅制御手段103は、記録材サイズ検出手段102により取得した幅情報に応じた位置に例えば一対の規制部材31を移動させる際、幅広部Ebが上記幅情報の幅より広く、幅狭部Ecが上記幅情報の幅より狭くなるように制御する。これにより、二次転写部T2から搬送されてくる記録材20を、一対の規制部材31の間に円滑に導くことができるようになる。
なお、規制手段を通過させて分離性を高める機能を記録材の種類に応じて選択させる構成であってもいい。具体的には、例えば厚い記録材のように剛性の高い記録材を通過させる際には、規制手段の幅を広げて規制手段により規制が行われずに記録材を搬送させる構成であってもいい。
本実施の形態における画像形成装置の構成を示す説明図である。 実施例1における規制部材及び二次転写部近傍を拡大して示した概略斜視図である。 規制部材を移動する移動機構を示した平面図である。 規制部材を単独で示した斜視図である。 規制部材に規制された記録材の一例を示した説明図である。 規制部材の移動制御に係るフローチャートである。 実施例2における規制部材及び二次転写部近傍を拡大して示した概略斜視図である。 規制部材と移動機構とを示したもので、(a)は規制部材を取り出して示す説明図、(b)は規制部材を移動する移動機構を示した平面図である。 実施例3における規制装置及び二次転写部近傍を拡大して示した概略斜視図である。 規制装置と移動機構とを示したもので、(a)は規制装置を取り出して示す説明図、(b)は規制装置を移動する移動機構を示した平面図、(c)は規制装置の動作例を示した説明図である。 従来の画像形成装置の構成を示した説明図である。 従来の画像形成装置において二次転写部から搬送される記録材の動作を例示した説明図である。 分離爪を備えた従来の画像形成装置において二次転写部から搬送される記録材の動作を例示した説明図である。 滑車を有した従来の分離爪を示した説明図である。
符号の説明
1 像担持体(感光ドラム)
9 像担持体(中間転写ベルト)
16 転写手段(二次転写外ローラ)
20 記録材
20a 両端部
31 規制手段(規制部材)、一対の規制部材、一対の部位
31a 回転体(規制部位)
31a´ 側面部
31b 根本部(規制部位)
32 規制手段(移動機構)、移動機構
41 規制手段(規制部材)、一対の規制部材、一対の部位
41a 根本部
41b 傾斜面
41c 先端部
51a 一対の搬送ローラ対(ローラ)
51b 一対の搬送ローラ対(ローラ)
51 規制手段(規制装置)、一対の規制部材(一対の規制装置)
100 画像形成装置
101 制御部(入力部)
102 幅情報取得手段(記録材サイズ検出手段)
103 制御手段(幅制御手段)
B 搬送方向(矢印)
Ea,Fa,Ga 入口部分
Eb,Fb,Gb 幅広部
Ec,Fc,Gc 幅狭部
l1 幅情報(長さ)
M 搬送方向(矢印)
N 搬送方向(矢印)
T2 転写部(二次転写部)

Claims (5)

  1. 像担持体と、前記像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記像担持体上のトナー像を記録材上に転写する転写部を形成する転写部材と、記録材の搬送方向と直交する幅方向の記録材の幅が入力される入力部と、を有する画像形成装置において、
    前記搬送方向において前記転写部よりも下流側に配置され、前記幅方向の記録材の両端部に接触し、前記幅方向への記録材の移動を規制する規制手段を有し、前記規制手段の前記幅方向の間隔を前記入力部に入力された記録材の前記幅方向の幅よりも狭くし、前記転写部で記録材上にトナー像を転写させながら記録材を前記規制手段に搬送させる機能を有することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記規制手段は、一対の規制部材と、前記一対の規制部材が取り付けられて前記一対の規制部材を移動させる移動機構とを有し、前記一対の規制部材は、前記移動機構に連結された根本部から前記像担持体側の先端部に向うにつれて互いの距離が狭くなる傾斜面を有した一対の部材であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記一対の規制部材は、前記移動機構に連結された根本部の側から前記像担持体側に向うにつれて互いの距離が狭くなるように傾斜した側面部を有し且つ前記転写部から搬送される記録材が前記側面部に接触した際に前記記録材の搬送に伴って連れ回りする一対の回転体であることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記規制手段は、一対の規制部材と、前記一対の規制部材が取り付けられて前記一対の規制部材を移動させる移動機構とを有し、
    前記一対の規制部材は、前記転写部から搬送される記録材を挟持しつつ搬送する一対の搬送ローラ対であり、前記搬送ローラ対は、前記移動機構を移動制御する制御手段により、前記入力部に入力された記録材の幅情報に応じ、前記記録材の搬送方向に直交した幅方向両端部を挟持し得る位置に移動されることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  5. 前記一対の規制部材は、搬送されてくる記録材の入口部分を有し、該入口部分は、搬送方向に対して幅広部から幅狭部へと互いの距離が幅広から幅狭になるように構成され、
    前記入力部に入力された幅情報に応じた位置に前記一対の規制部材を移動させる際、前記幅広部が前記幅情報の幅より広く、前記幅狭部が前記幅情報の幅より狭くなるように制御することを特徴とする請求項2ないし4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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