JP2014145811A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
一般に、電子写真装置等の画像形成装置に備わる転写装置は、感光体ドラム上に形成した静電潜像を荷電トナー(現像剤)により顕像化し、この顕像化したトナー像を静電気的に転写材(例えば、紙)に転写し、最後に加熱加圧によりトナー像を転写材に溶融固着させて画像を定着させるようになっている。 In general, a transfer device provided in an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus visualizes an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum with charged toner (developer), and electrostatically converts the visualized toner image. The image is transferred onto a transfer material (for example, paper), and finally the image is fixed by melting and fixing the toner image to the transfer material by heat and pressure.
このような転写装置には、感光体ドラム上のトナー像を中間転写ベルトに一次転写し、この中間転写ベルトを二次転写部に通してトナー像を転写材に二次転写し、そのトナー像が転写された転写材を定着部に搬送するようになったものがある(例えば、特許文献1参照)。 In such a transfer device, a toner image on a photosensitive drum is primarily transferred to an intermediate transfer belt, the intermediate transfer belt is passed through a secondary transfer portion, and the toner image is secondarily transferred to a transfer material. In some cases, the transfer material on which the toner is transferred is conveyed to a fixing unit (for example, see Patent Document 1).
本発明は、転写材の曲げ応力が大きい場合の画像の乱れを抑制す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。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of suppressing image distortion when a bending stress of a transfer material is large.
本発明の画像形成装置は、画像信号に応じた潜像を形成する像担持体と、前記像担持体に形成したトナー像を一次転写して担持する中間転写体と、前記中間転写体のトナー担持面に転写材を介して当接しトナー像を前記転写材に二次転写する二次転写ロールと、前記二次転写ロールに対向する位置で前記中間転写体のトナー担持面とは逆の面に当接するバックアップロールと、前記二次転写ロールの上流側かつ中間転写体への転写材の接触位置位置の上流で、かつ、前記転写材を前記接触位置へと搬送する転写材搬送部材の出口から前記接触位置までの間に、前記中間転写体の内側から前記転写材搬送部材の搬送方向延長線上までの距離を可変とする距離可変部材とを備えたことを特徴とする。 An image forming apparatus according to the present invention includes an image carrier that forms a latent image according to an image signal, an intermediate transfer member that primarily transfers and carries a toner image formed on the image carrier, and toner of the intermediate transfer member A secondary transfer roll that abuts on the carrying surface via a transfer material and secondarily transfers the toner image to the transfer material, and a surface opposite to the toner carrying surface of the intermediate transfer member at a position facing the secondary transfer roll A backup roll abutting on the sheet, and an upstream side of the secondary transfer roll and upstream of a contact position position of the transfer material to the intermediate transfer body, and an exit of a transfer material transport member that transports the transfer material to the contact position And a distance variable member that varies the distance from the inner side of the intermediate transfer member to the extension line in the conveyance direction of the transfer material conveyance member.
上記本発明の画像形成装置は、前記転写材搬送部材の出口付近に前記転写材の先端位置を検知する検知部を有し、前記転写材の先端が通過した所定時間後に、前記距離可変部材によって前記中間転写体を前記転写材搬送部材の搬送方向延長線上に近接させる方向に制御する制御部を有することを特徴とする。 The image forming apparatus according to the present invention includes a detection unit that detects a leading end position of the transfer material in the vicinity of an exit of the transfer material conveying member, and a predetermined time after the leading end of the transfer material passes by the distance variable member. It has a control part which controls in the direction which makes the above-mentioned intermediate transfer body approach on the conveyance direction extension line of the above-mentioned transfer material conveyance member.
請求項1、2に係る発明によれば、転写材の曲げ応力が大きい場合の画像の乱れを抑制することができる画像形成装置を提供できる。 According to the first and second aspects of the invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of suppressing image distortion when the bending stress of the transfer material is large.
以下、本発明に係る好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示すように、本実施形態の画像形成装置100は、例えば中間転写タイプのタンデム型画像形成装置であり、電子写真方式にて各色成分トナー像が形成される複数の作像ユニット10を有している。また、各作像ユニット10にて形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)保持させる中間転写体の一例である中間転写ベルト20と、この中間転写ベルト20上に転写された重ね画像を転写材の一例である用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写部30と、一括転写された画像を用紙P上に定着させる定着装置50とを備えている。
As shown in FIG. 1, an
本実施形態において、各色成分の作像ユニット10は、中間転写ベルト20の搬送方向Bの上流側からイエロー作像ユニット10Y、マゼンタ作像ユニット10M、シアン作像ユニット10C、ブラック作像ユニット10Kの順番で配設されている。
In this embodiment, the
そして、各作像ユニット10は、矢印A方向に回転する像担持体の一例である感光体ドラム101の周囲に、帯電器102、露光装置103、現像装置104、一次転写ロール105およびドラムクリーナ106などの電子写真用デバイスが順次配設されている。
Each
帯電器102は、感光体ドラム101を一様に帯電させる。露光装置103は、本実施形態ではレーザー方式であり、感光体ドラム101上に静電潜像を形成(図中露光ビームを符号Bmで示す)する。現像装置104は、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム101上の静電潜像をトナー像により顕像化する。一次転写ロール105は、感光体ドラム101上の各色成分トナー像を中間転写ベルト20に転写させる。ドラムクリーナ106は、感光体ドラム101上の残留トナーを除去する。このとき、一次転写ロール105には、夫々トナーの帯電極性とは逆極性(本実施形態では正極性)の直流バイアスが印加されるようになっている。
The
また、中間転写ベルト20は、複数(本実施形態では6つ)の張架ロール21〜26に回転移動可能に掛け渡される。これら張架ロール21〜26のうち、張架ロール21は中間転写ベルト20の駆動ロールであり、張架ロール22,24,26は従動ロールであり、張架ロール23はテンションロールであり、張架ロール25は二次転写部30のバックアップロールである。本実施形態では、感光体ドラム101と、中間転写ベルト20と、二次転写ロール31と、バックアップロール25とを備えて転写装置200が構成されている。
Further, the
二次転写部30は、中間転写ベルト20のトナー担持面側に圧接配置される二次転写ロール31と、中間転写ベルト20の裏面側に配置されて二次転写ロール31の対向電極をなす上述のバックアップロール25とからなる。このバックアップロール25には、トナーの帯電極性と同極性のバイアスが印加される。
The
また、二次転写後の中間転写ベルト2中間転写ロール310表面をクリーニングするベルトクリーナ40が配設される。このベルトクリーナ40は、中間転写ベルト20の駆動ロール21に対向した部位にポリウレタン等のクリーニング用ブレード40aが、中間転写ベルト20の回転方向に対して鋭角的に接触配置されている。尚、符号42は中間転写ベルト20上に形成された画像濃度を検出する濃度センサ、43は中間転写ベルト20上の画像書込位置を検知する画像位置検知センサである。
Further, a
更に、本実施形態に設けられる用紙搬送系は、用紙トレイ61からの用紙Pをピックアップロール62にて所定のタイミングで繰り出し、搬送ロール63及びレジストレーションロール64を介して二次転写部30へと送り込む。そして、二次転写後の用紙Pを搬送ベルト65へと導き、この搬送ベルト65にて定着装置50へと搬送する。本実施形態では、二次転写部30の直前上流側に、転写材搬送部材の一例である用紙搬送シュート70が配設されており、レジストレーションロール64にて送出された用紙Pを二次転写位置へ正確に導く。
Further, the paper transport system provided in the present embodiment feeds the paper P from the
本実施形態では、用紙搬送シュート70は、用紙Pを二次転写部30の接触位置T(以下タッキング位置Tと称する場合がある)へと導く。タッキング位置Tは、二次転写ロール31と用紙Pが当たる位置であり、用紙搬送シュート70から送り出される用紙Pは、タッキング位置Tの手前側にて中間転写ベルト20に接触した後にタッキング位置Tへと導かれる。
次に、本実施形態に係る画像形成装置100の作動について説明する。
In the present embodiment, the
Next, the operation of the
図1において、各作像ユニット10(10Y〜10K)では、感光体ドラム101は矢印A方向に回転し、帯電器102でその表面が一様に帯電される。帯電された感光体ドラム101に露光装置103により対応する色成分の静電潜像が形成される。この静電潜像は対応する色成分の現像装置104によってトナー現像されて、顕像化されたトナー像が形成される。
In FIG. 1, in each image forming unit 10 (10 </ b> Y to 10 </ b> K), the
このトナー像は感光体ドラム101の回転で一次転写ロール105が配置された一次転写部に至り、一次転写ロール105からトナー像に逆極性の電界が作用することにより、上記トナー像が矢印B方向へ移動する中間転写ベルト20に静電的に一次転写される。そして、各作像ユニット10の各色成分トナー像は、画像位置検知センサ43からの信号に基づいて中間転写ベルト20上の所定位置に順次重ね合わせられ、多重トナー像が形成される。
The toner image reaches the primary transfer portion where the
その後、中間転写ベルト20に転写された多重トナー像は、中間転写ベルト20の回転により二次転写部30(二次転写ロール31およびバックアップロール25)のニップ位置Nに至る。一方、用紙Pは用紙搬送シュート70から二次転写部の中間転写ベルト20と二次転写ロール31との間に所定のタイミングで送給される。送給された用紙Pにはニップ位置Nを通過する間に中間転写ベルト20上の多重トナー像が一括転写(二次転写)される。
Thereafter, the multiple toner images transferred to the
そして、多重トナー像が転写された用紙Pは、中間転写ベルト20から剥離された後に定着装置50に搬送され、この定着装置50にて加圧/加熱処理され、用紙P上のトナー像は固定定着されて永久画像とされる。
Then, the paper P on which the multiple toner images are transferred is peeled off from the
また、多重トナー像の用紙Pへの転写が終了した中間転写ベルト20は、二次転写部の下流に設けたベルトクリーナ40に至り、中間転写ベルト20は、クリーニング用ブレード40aにより付着トナーや紙粉が除去される。
The
ここで、本実施形態では、図2に示すように、中間転写ベルト20の内周側に、この中間転写ベルト20の内側から用紙搬送シュート70までの距離Vを可変とする距離可変部材の一例である偏心カム80が設けられている。尚、距離Vの一方の起点となる中間転写ベルト20の内側は、偏心カム80が中間転写ベルト20に接する位置となっている。
Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, an example of a distance variable member that varies the distance V from the inner side of the
また、偏心カム80は、二次転写ロール31の上流側かつ中間転写ベルト20への用紙Pのタッキング位置Tの上流近傍であり、かつ用紙搬送シュート70の用紙出口70aからタッキング位置Tまでの間に配設される。
Further, the
本実施形態では、偏心カム80は、バックアップロール25の上流側に所定の距離Lをもって配置されており、このLは15mm〜50mmに設定される。また、偏心カム80と用紙搬送シュート70の用紙出口70aの先端との距離Hは1.0mm〜5.0mmに設定される。
In this embodiment, the
また、偏心カム80は、図外のステッピングモータにより回転量(偏心量)が制御されて、距離Vを変化させる。ステッピングモータの回転量は、用紙搬送シュート70の用紙出口70a付近に配置した検知部の一例である用紙検知センサ81によって用紙Pの先端位置を検出し、この検出信号に基づいて制御部90がシーケンス制御を行う。
Further, the rotation amount (eccentric amount) of the
制御部90によるシーケンス制御は、用紙搬送シュート70から送り出される用紙Pの先端が通過した所定時間後に、偏心カム80を回転して偏心量を大きくし、中間転写ベルト20を用紙搬送シュート70に近接させる方向に制御する。つまり、用紙Pの先端が通過して所定時間を計測することにより、用紙Pの後端部が用紙搬送シュート70から送り出されるタイミングを推定する。
In the sequence control by the
ところで、用紙搬送シュート70から用紙Pが二次転写部30に搬送される際、用紙Pが重量紙(160gsm以上)のような用紙剛性が高い場合、転写ニップ時の用紙曲率姿勢および用紙P自身の厚みのため、中間転写ベルト20上の画像部と用紙Pとの間で微少な速度差が生じ、画像部全面で画像乱れが発生する。この場合、偏心カム80を必要最小限まで回避(距離Vを増大)させて、二次転写ロール31へのベルトラップ量を低減して転写ニップの幅を抑えることが望ましい。
By the way, when the paper P is transported from the
しかし、用紙剛性が高い場合は、用紙後端が用紙搬送シュート70の用紙出口70aを通過した後から中間転写ベルト20に到着するまでの間に、用紙P自身の曲率姿勢の復元力によって加速し、ベルト位置到着時に生じる衝撃により画像を乱すことが知られている。
However, if the sheet rigidity is high, the sheet P is accelerated by the restoring force of the curvature posture of the sheet P itself after it passes through the
これに対して、本実施形態の画像形成装置100は、用紙検知センサ81で用紙Pの先端位置を検知し、シーケンス制御によって用紙後端の通過直前で中間転写ベルト20の位置を用紙搬送シュート70の延長線上の近傍まで押し下げる。これにより、用紙Pの後端の加速距離が短縮され、用紙Pの後端部のベルト到着時の衝撃が緩和される。この衝撃の緩和によりディフェクトが抑制される。ディフェクトとは、画像がもやもやと乱れる状態を意味する。
In contrast, the
図3は、用紙検知センサ81の検出信号を示し、横軸に経過時間と縦軸にセンサ出力をとって表してあり、用紙検知センサ81が用紙Pを検知すると検知信号(5ボルト)を出力し、用紙Pが検知されない場合は非検知信号(零ボルト)を出力する。
FIG. 3 shows the detection signal of the
また、図4は、偏心カム80(押し当て部材)の駆動シーケンスを示し、横軸に経過時間と縦軸に距離Vをとって表してある。同図では、重量紙を実線で示し、中量紙以下を破線で示してある。 FIG. 4 shows a driving sequence of the eccentric cam 80 (pressing member), in which the horizontal axis represents the elapsed time and the vertical axis represents the distance V. In the figure, heavy paper is indicated by a solid line, and medium weight paper and lower are indicated by a broken line.
つまり、図4のグラフに示すように、中量紙以下の用紙Pでは、用紙Pが用紙搬送シュート70を通過中(図5(a)参照)と離接直前(図5(b)参照)のいずれにあっても距離Vが一定の2mmに維持される。重量紙の場合は、用紙Pが用紙搬送シュート70を通過中(図6(a)参照)は距離Vが大きく(5mm)維持され、用紙Pが離接直前(図6(b)参照)は距離Vが小さく(3mm)設定される。 That is, as shown in the graph of FIG. 4, in the case of a medium-size paper or less paper P, the paper P is passing through the paper conveyance chute 70 (see FIG. 5A) and immediately before the separation (see FIG. 5B). In either case, the distance V is kept constant at 2 mm. In the case of heavy paper, the distance V is maintained large (5 mm) while the paper P passes through the paper transport chute 70 (see FIG. 6A), and immediately before the paper P is detached (see FIG. 6B). The distance V is set small (3 mm).
このように、図6(b)に示すように、距離Vが小さくなることにより、用紙Pの後端が用紙搬送シュート70の用紙出口70aを通過して中間転写ベルト20に到着する際に、上述したように用紙Pの復元による加速度を低減できる。尚、図4に示した距離Vの値は、中量紙以下および重量紙のいずれにあっても各種の画像形成装置100で最適となるように変更が可能である。
As shown in FIG. 6B, when the distance V decreases, the trailing edge of the sheet P passes through the
また、次に示す表1、表2は、距離Vと用紙後端の画像乱れとニップ間の像乱れとの関係をまとめた表であり、表1は、用紙Pの坪量が160gsm以上の重量紙の場合を示し、表2は、用紙Pの坪量が160gsm未満の中量紙以下の場合を示してある。尚、これら表中、○は良、×は不可、△は可を意味する。
以上説明したように、本実施形態の画像形成装置100によれば、偏心カム80が、二次転写ロール31の上流側かつ中間転写ベルト20への用紙Pのタッキング位置Tの上流近傍であり、かつ用紙搬送シュート70の用紙出口70aからタッキング位置Tまでの間に配設されている。そして、制御部90により、偏心カム80で中間転写ベルト20の内側から用紙搬送シュート70までの距離Vを可変する。
As described above, according to the
これにより、用紙Pが重量紙である場合に、用紙搬送シュート70から送り出された用紙Pの後端部が、曲率姿勢の復元により中間転写ベルト20に衝突する衝撃が調節される。このように、衝撃を低減するように偏心カム80を制御することにより、画像の乱れ、つまりディフェクトが抑制される。
Thereby, when the paper P is heavy paper, the impact of the rear end portion of the paper P sent out from the
また、本実施形態によれば、制御部90によるシーケンス制御によって、用紙Pが用紙搬送シュート70から抜け出るタイミングを検知して偏心カム80が制御されるため、用紙Pの搬送位置と距離Vとの関係が精度良く制御される。つまり、本実施形態では、用紙Pの先端位置を検知した後に所定時間が経過することにより、用紙Pが用紙搬送シュート70から抜け出るタイミングが精度良く検知される。これにより、用紙Pの後端部が中間転写ベルト20に衝突した際の衝撃を効率良く緩和して、画像の乱れ(ディフェクト)を抑制する効果がより高まる。
Further, according to the present embodiment, the
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、転写材としては用紙Pに限ることなく転写可能な材料であればよく、この場合はその材料の剛性によって距離Vが設定されることになる。また、本発明が適用される画像形成装置としては、産業用のオンデマンド印刷機や家庭用の複写機およびプリンターなどがある。 The preferred embodiment of the present invention has been described in detail above. However, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the transfer material is not limited to the paper P and may be any material that can be transferred. In this case, the distance V is set depending on the rigidity of the material. The image forming apparatus to which the present invention is applied includes an industrial on-demand printing machine, a household copying machine, and a printer.
20 中間転写ベルト(中間転写体)
25 バックアップロール
31 二次転写ロール
70 用紙搬送シュート(転写材搬送部材)
70a 用紙出口(転写材搬送部材の出口)
80 偏心カム(距離可変部材)
81 用紙検知センサ(検知部)
90 制御部
101 感光体ドラム(像担持体)
100 画像形成装置
200 転写装置
P 用紙(転写材)
T タッキング位置
20 Intermediate transfer belt (intermediate transfer member)
25
70a Paper exit (exit of transfer material conveying member)
80 Eccentric cam (Distance variable member)
81 Paper detection sensor (detection unit)
90
100
T tacking position
Claims (2)
前記像担持体に形成したトナー像を一次転写して担持する中間転写体と、
前記中間転写体のトナー担持面に転写材を介して当接しトナー像を前記転写材に二次転写する二次転写ロールと、
前記二次転写ロールに対向する位置で前記中間転写体のトナー担持面とは逆の面に当接するバックアップロールと、
前記二次転写ロールの上流側かつ中間転写体への転写材の接触位置の上流で、かつ、前記転写材を前記接触位置へと搬送する転写材搬送部材の出口から前記接触位置までの間に、前記中間転写体の内側から前記転写材搬送部材の搬送方向延長線上までの距離を可変とする距離可変部材とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that forms a latent image according to an image signal;
An intermediate transfer member that primarily transfers and carries a toner image formed on the image carrier;
A secondary transfer roll that abuts on the toner carrying surface of the intermediate transfer member via a transfer material and secondarily transfers the toner image to the transfer material;
A backup roll in contact with a surface opposite to the toner carrying surface of the intermediate transfer member at a position facing the secondary transfer roll;
Upstream of the secondary transfer roll and upstream of the contact position of the transfer material to the intermediate transfer member, and between the exit of the transfer material transport member that transports the transfer material to the contact position and the contact position. An image forming apparatus comprising: a distance variable member capable of varying a distance from an inner side of the intermediate transfer member to an extension line in a conveyance direction of the transfer material conveyance member.
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