JP2019020443A - シート搬送装置、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この種の画像形成装置として、特許文献1には、記録紙の通過位置をシフトさせ、記録紙の幅方向端部のエッジ部が定着部材の特定の位置に接触し続けることに起因して、定着部材のエッジ傷が特定の位置に集中してしまうことを防止する構成が記載されている。
このような問題は、搬送される記録紙に接触する接触部材が画像形成装置の定着部材である場合に限らず、接触部材の特定の位置に記録紙のエッジ部が接触し続ける構成であれば、接触部材が画像形成装置における他の部材であっても生じ得る問題である。また、記録紙の通過位置をシフトさせる構成に限らず、エッジ傷が接触部材の特定の位置に集中することを防止するために、記録紙の通過位置と接触部材との相対的な位置をシフトさせる構成であれば、同様の問題が生じ得る。さらに、画像形成装置に限らず、エッジ部が接触部材の特定の位置に接触し続けるようにシートを搬送するシート搬送装置であれば、同様の問題が生じ得る。
図1は、実施形態に係るプリンタ100を示す概略構成図である。図1に示すように、プリンタ100は、イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(K)のトナー像を作像するための四つの作像ユニット2(Y,M,C,K)を備えている。そして、これら四つの作像ユニット2を、像担持ベルトとしての中間転写ベルト61に対してその無端移動方向に沿って並べて配置した、いわゆるタンデム型の構成になっている。
第二光書込ユニット1CKは、駆動中のシアン用感光体3C及びブラック用感光体3Kに対して、レーザー光をそれぞれ回転軸線方向に偏向されながら照射することで、光走査処理を行う。これにより、シアン用感光体3C及びブラック用感光体3Kには、シアンの画像情報及びブラックの画像情報に基づいた静電潜像がそれぞれ形成される。
図2に示す定着装置40は、用紙Pの未定着トナー像が形成された表面に接触する定着部材である定着ベルト41を備える。定着ベルト41は、定着ベルト駆動ローラである定着ローラ42と、定着ベルト従動ローラである加熱ローラ43とに張架されている。定着ローラ42が図2中の時計回り方向(矢印「D」方向)に回転駆動することで、定着ベルト41が図2中の時計回り方向に回転走行する。
そして、一定枚数の用紙Pを通紙した後のジョブエンド後に、リフレッシュローラ46を定着ベルト41に接触させる。図3は、リフレッシュローラ46を定着ベルト41に接触させた状態の定着装置40の概略断面図である。
これは、以下の理由による。すなわち、最大幅よりも狭い幅の用紙Pを一定以上通紙すると、用紙Pの両端部のバリによって定着ベルト41における幅方向の同じ位置に摺擦跡が繰り返しつけられる。同じ位置に繰り返し摺擦跡がつけられることでエッジ傷となり、定着ベルト41のエッジ傷の部分で定着された画像が、光沢スジ12として出力画像に現れてしまうことで生じる。
また、定着ベルト41越しに定着ローラ42に対してリフレッシュローラ46を加圧させることによって、定着ベルト41の表面の用紙Pの幅方向両端部のバリによる摺擦跡を回復させることができる。これにより、図4に示す光沢スジ12の発生を防止する、または、光沢スジ12が発生しても見え難くすることができる。
3倍未満であると十分な研磨ができず、6倍を超えると研磨が過剰となって定着ベルト41の寿命が低下するおそれがある。これに対して、リフレッシュローラ46の表面移動速度が定着ベルト41の表面移動速度の3〜6倍程度に設定することで、研磨により定着ベルト41の摺擦跡を回復しつつ、定着ベルト41の寿命の低下を抑制できる。
レジストローラ対34等のローラ対に挟んだ用紙Pを幅方向にシフトさせる用紙シフト装置200等のシフト手段としては、特開2012−078679号公報に記載された通紙位置のシフト機構等の公知のシフト手段と同様のものを用いることができる。
斜送機構202は、転写前搬送路31を通って給送された用紙Pについて、用紙Pが用紙シフト装置200に進入する前に斜行補正すると共に、通紙方向(「α」方向)に対して直交する幅方向(「β」方向)の整合(横方向のレジストレーション)を行う。
制御部400は、用紙Pの先端部がレジストローラ対34に到達して挟持されたタイミングで、斜送ローラ対接離機構を制御して斜送ローラ対222上下二つのローラを離間させる。
また、用紙Pの先端部がレジストローラ対34に挟持されたことを検知するセンサを配設する構成でもよい。この構成では、制御部400は、センサから入力する用紙検知信号に基づいて斜送ローラ対接離機構を制御し、斜送ローラ対222の上下二つのローラを離間させる。
詳しくは、連結枠体243の左右両端部にはそれぞれソレノイド247aが固定して配設されている。これら左右のソレノイド247aのプランジャ247bがそれぞれ下向きに配設されていて下端部に上ローラ軸受部247cが設けられている。
また、左右のプランジャ247bにはそれぞれ付勢部材としてのコイルバネ247dが外嵌されてソレノイド247aと上ローラ軸受部247cとの間に縮設されている。左右のソレノイド247aは制御部400により通電がオン−オフ制御される。
他の検知方法としては、シフトローラニップ部NSの搬送方向下流側に用紙センサを配置し、この用紙センサによって検知する。
制御部400は、用紙Pの先端部がシフトローラニップ部NSに到達して挟持されたことを検知した検知信号に基づいて斜送機構202側の斜送ローラ対222を構成する二つのローラを離間させる。これにより、斜送ローラ対222による用紙Pの挟持が解除される。
すなわち、用紙Pの先端部がシフトローラニップ部NSに到達して挟持されたことを検知する。そして、この検知した時点と、上シフトローラ231と下シフトローラ232とによる用紙Pの搬送速度と、シフトローラニップ部NSと二次転写ニップとの間の搬送路長と、から演算して検知する。
他の方法としては、二次転写ニップの搬送方向下流側に配設した用紙センサにより検知する。
次に、制御部400は、用紙Pの後端部が離間状態にある上シフトローラ231と下シフトローラ232との間を通過したことを演算或いは用紙センサにより検知する。この検知信号に基づいて、左右のソレノイド247aに対する通電をオフにする。これにより、上シフトローラ231と下シフトローラ232とが離間状態から接触状態に戻される。用紙シフト装置200はこの状態で、次の用紙Pが斜送機構202側から到来するのを待つ。
これにより、離間状態に保持されている上シフトローラ231と下シフトローラ232とを含む連結枠体243が、左寄せ位置の側から右方向「R」に移動して、図7に示すように中央位置に戻される。
本実施形態のプリンタ100では、所定枚数の用紙Pを通紙する毎に、幅方向における用紙Pの通過位置の設定を変更する制御を行う。
以下、幅方向における用紙Pの通過位置の設定を変更する制御を「エッジシフト」とも呼ぶ。
用紙シフト装置200等のシフト機構の有無に寄らず、用紙P等のシートの幅方向の位置の精度を誤差「0[mm]」で搬送することはできない。シフト機構で幅方向の位置を調整してもシフト機構を通過したシートの幅方向の通過位置は、±0.1[mm]程度は変動する。さらに、シフト機構を通過した後、二次転写ニップを通過して定着ニップに到達するようにシートは搬送されるため、定着ニップを通過するシートの幅方向の位置はさらに変動する。このため、定着部材におけるシートの幅方向端部が接触する位置が幅方向に変動する。
本実施形態のプリンタ100では、用紙シフト装置200によってエッジシフトを行わない場合、定着ベルト41の摺擦跡は、幅方向に0.3[mm]〜0.7[mm]程度の幅で形成される。
画像形成装置において、シート状の記録媒体に転写されたトナー像を定着させる装置として赤外線ヒータ等を内蔵した定着ローラと、当該定着ローラを加圧する加圧ローラとを備える定着装置を備えるものが知られている。この種の定着装置としては、定着ローラと加圧ローラとで形成された定着ニップで、未定着トナー像を有したシートを挟持搬送しながら、加熱・加圧する熱ローラ定着方式が知られており、広く採用されている。
下記(1)式は、エッジシフトを行うか否かの判断に用いる式である。
Σ(「通紙方向の長さ」×『用紙の種類、坪量ごとの係数「γ」』)≧エッジシフトを行う閾値 ・・・・(1)
用紙Pの幅方向のサイズごとに算出した値が閾値以上となった場合、エッジシフトを行う。
このときに、バリの高い用紙Pの種類、坪量は係数「γ」を大きく設定し、エッジシフトさせるまでの枚数を少なくし、定着ベルト41の表面上のエッジ傷が一定値以上深くならないように設定する。
本実施形態では、シフト幅β1を、2.5[mm]〜2.9[mm]としている。
図11(b)は、エッジシフトを行う所定の枚数が15枚である場合、1000枚の通紙を行なったときに移動したセルの位置を網掛けで示しており、セル「0」から「64」まで移動している。所定の枚数が15枚の場合、約1000枚(960枚)の通紙で64個のセルを一周する。
用紙の坪量は、例えば(1)52.3〜64[gsm]、(2)64.1〜80[gsm]、・・・、(8)300.1〜350[gsm]のような分類とする。
用紙の幅方向のサイズは、例えば、(1)105[mm]以下、(2)105.1〜140[mm]、・・・、(11)305.1〜324[mm]、(12)324.1[mm]以上のような分類とする。
Σ(「通紙方向の長さ」×『用紙銘柄ごとの係数「γ」』)≧エッジシフトを行う閾値
・・・・・(2)
エッジシフトを行った後、次のエッジシフトを行うまでに、幅方向のサイズは同じで紙種が異なる二種類以上の用紙Pが混在する条件で通紙を行う場合がある。幅方向のサイズが同じ複数種類の用紙Pを通紙する場合は、定着ベルト41の幅方向における同じ位置を用紙Pの幅方向端部が通過するため、用紙Pの種類が変わっても定着ベルト41にエッジ傷が発生し易い状態となる。
定着ベルト41等の定着部材のエッジ傷を幅方向に分散させる構成としては、二次転写ニップと定着ニップとの間に、シフト機構を設けてもよい。プリンタ100のようレジストローラ対のように、二次転写ニップよりも上流側にシフト機構を設けることで、定着部材だけでなく、中間転写ベルトについても、シートの幅方向端部が接触する部分に生じるエッジ傷を幅方向に分散させることができる。プリンタ100のように二次転写ニップよりも上流側にシフト機構を設ける場合は、用紙Pの通過位置のシフト量に合わせて、中間転写ベルトに対するトナー像の形成位置も幅方向にシフトさせる。
図13は、シフト機構を備えたシート搬送装置が定着装置40である場合の説明図である。図13に示す定着装置40は、定着ニップに対して搬送方向上流側で、搬送されてくる用紙Pを挟持する定着前搬送ローラ対401と、定着前搬送ローラ対401で挟んだ用紙Pを幅方向にシフトさせる用紙シフト装置200を備える。
そして、定着装置40では、搬送される用紙Pの特性を示すパラメータである紙種、坪量ならびに幅方向のサイズによって、用紙Pの幅方向の通過位置をシフトさせるまでの所定枚数を変更させる。これにより、用紙Pの幅方向両端部のバリが高い用紙Pを通紙する場合は、用紙Pの通過位置をシフトさせる所定枚数を少なくし、定着ベルト41の表面のバリによるエッジ傷が深くなることを抑制できる。
シート接触部材をシフトさせる構成としては、上記特開2012−078679号公報に記載の定着部材のシフト機構等の公知のシフト手段と同様のものを用いることができる。
搬送される用紙P等のシートに接触する定着ベルト41等のシート接触部材と、シート接触部材に向けて搬送されるシートの通紙方向「α」等のシート搬送方向と直交する方向である幅方向等のシート幅方向における通過位置とシート接触部材との相対的な位置を、所定枚数のシートを搬送するごとにシフトさせる制御部400及び用紙シフト装置200等の幅方向相対位置シフト手段とを備えるプリンタ100等のシート搬送装置において、用紙Pの特性を示すパラメータ等のシートの情報に基づいて、所定枚数の設定を変更することを特徴とする。
これによれば、上記実施形態について説明したように、搬送するシートが、シート接触部材に対してエッジ傷を発生させ易いシートである場合に、上記相対的な位置をシフトするまでの所定の枚数を少なくすることができる。これにより、シート接触部材のエッジ傷が深くなってしまうことを抑制できる。
態様Aにおいて、定着ベルト41等のシート接触部材は、無端移動する表面移動体であり、シート接触部材の表面を摺擦するリフレッシュローラ46等の摺擦部材を備えることを特徴とする。
これによれば、上記実施形態について説明したように、摺擦部材によってシート接触部材の表面の傷を回復させることができる。
態様Bにおいて、リフレッシュローラ46等の摺擦部材は、無端移動する表面移動体であり、摺擦部材の表面移動速度は定着ベルト41等のシート接触部材の表面移動速度以上であることを特徴とする。
これによれば、上記実施形態について説明したように、シート接触部材の表面の傷を回復させ易くなる。
態様BまたはCにおいて、リフレッシュローラ46等の摺擦部材は、1000枚等の予め設定された枚数の用紙P等のシートを搬送するごとに、定着ベルト41等のシート接触部材に接触し、摺擦することを特徴とする。
これによれば、上記実施形態について説明したように、シート接触部材の表面を一定間隔で摺擦して、シート接触部材の表面の傷を回復させることができ、傷が一定以上に深くなることを防止できる。
態様B乃至Dの何れかの態様において、リフレッシュローラ46等の摺擦部材は、64回等の予め設定された回数のシフトが行われるごとに、定着ベルト41等のシート接触部材に接触し、摺擦することを特徴とする。
これによれば、上記実施形態について説明したように、シート接触部材の表面を一定間隔で摺擦して、シート接触部材の表面の傷を回復させることができ、傷が一定以上に深くなることを防止できる。
態様B乃至Eの何れかの態様において、定着ベルト41等のシート接触部材は、複数の張架部材に張架されたベルト部材であり、シート接触部材に向けて加圧し、シート接触部材との間で用紙P等のシートを挟む加圧ローラ44等の加圧部材を備え、リフレッシュローラ46等の摺擦部材がシート接触部材を摺擦する際には、加圧部材がシート接触部材に対して加圧状態となることを特徴とする。
これによれば、上記実施形態について説明したように、ベルト部材であるシート接触部材が摺擦部材の摺擦によってスリップすることを防止できる。
態様Fにおいて、加圧ローラ44等の加圧部材は、無端移動する表面移動体であり、加圧部材の表面を清掃する加圧ローラクリーニング装置110等の加圧部材清掃部材を備えることを特徴とする。
これによれば、上記実施形態について説明したように、シート接触部材を摺擦することで発生する削りカスが、シート接触部材や加圧部材の表面に残らないようにすることができる。
搬送される用紙P等のシートに画像を形成する作像ユニット2、一次転写ユニット60及び二次転写ユニット78等の画像形成手段を備えるプリンタ100等の画像形成装置において、シートを搬送する構成として、態様A乃至Gの何れか一の態様に係るシート搬送装置の構成を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、定着ベルト41等のシート接触部材に生じるエッジ傷が深くなることに起因する、光沢スジ等の不具合の発生を抑制できる。
態様Hにおいて、用紙P等のシートの表面に定着ベルト41等の定着部材を接触させて、トナー像等の画像をシートに定着する定着装置40等の定着手段を備え、シート接触部材が定着部材であることを特徴とする。
これによれば、上記実施形態について説明したように、定着部材に生じるエッジ傷が深くなることに起因する光沢スジ等の異常画像の発生を抑制できる。
表面上にトナー像等の画像が形成され、搬送される用紙P等のシートの表面に接触し、画像をシートに定着する定着ベルト41等の定着部材を備える定着装置40等の定着装置において、シート接触部材が定着部材であり、シートを搬送する構成として、態様A乃至Gの何れか一の態様に係るシート搬送装置の構成を備えることを特徴とする。
これによれば、上記実施形態について説明したように、定着部材に生じるエッジ傷が深くなることに起因する光沢スジ等の定着不良の発生を抑制できる。
1YM 第一光書込ユニット
1CK 第二光書込ユニット
2 作像ユニット
3Y イエロー用感光体
3C シアン用感光体
3K ブラック用感光体
3M マゼンタ用感光体
3 感光体
4 現像装置
5 帯電装置
6 ドラムクリーニング装置
11 清掃ウェブ
11a ウェブ巻取軸
11b ウェブ保持軸
11c ウェブ当接ローラ
12 光沢スジ
30 給紙路
31 転写前搬送路
32 手差し給紙路
33 手差しトレイ
34 レジストローラ対
35 搬送ベルトユニット
36 搬送ベルト
37 搬送駆動ローラ
38 搬送従動ローラ
40 定着装置
41 定着ベルト
42 定着ローラ
43 加熱ローラ
44 加圧ローラ
45 定着ヒータ
46 リフレッシュローラ
47 入口ガイド板
48 定着分離板
49 加圧分離爪
50 搬送切替装置
51 排紙路
52 排紙ローラ対
53 排紙トレイ
54 再送路
55 スイッチバック路
56 スイッチバック後搬送路
60 一次転写ユニット
61 中間転写ベルト
62 一次転写ローラ
64 トナー付着量検知センサ
68 二次転写バイアスローラ
71 二次転写駆動ローラ
72 接地従動ローラ
75 中間転写ベルトクリーニング装置
76 二次ベルトクリーニング装置
77 二次転写ベルト
78 二次転写ユニット
100 プリンタ
101 第一給紙カセット
101a 第一給送ローラ
102 第二給紙カセット
102a 第二給送ローラ
103 トナーボトル
110 加圧ローラクリーニング装置
200 用紙シフト装置
202 斜送機構
211 装置フレーム板
211L 左側装置フレーム板
221 整合板
221a 規制面
221b 整合板シフト機構
222 斜送ローラ対
231 上シフトローラ
231a 上シフト回転軸
232 下シフトローラ
232a 下シフト回転軸
233 シフトローラ駆動部
234 シフト伝達部軸受部材
234a シフト連結部
235 シフトモータ
235a シフト駆動プーリ
235b シフトベルトプーリ
235c シフトベルト
241 軸受部材
242 フレーム長穴
243 連結枠体
243A 上側板部
243L 左脚板部
243R 右脚板部
244 丸穴
245 止め輪
246 脚部長穴
247 シフトローラ接離機構
247a ソレノイド
247b プランジャ
247c 上ローラ軸受部
247d コイルバネ
251 シフトローラ回転駆動モータ
252 シフトモータ
253 シフトローラ回転駆動ギヤ
254 幅広ギヤ
300 操作パネル
400 制御部
401 定着前搬送ローラ対
NS シフトローラニップ部
P 用紙
SL 左方向終点位置
SM ホームポジション
SR 右方向終点位置
β1 シフト幅
Claims (10)
- 搬送されるシートに接触するシート接触部材と、
前記シート接触部材に向けて搬送される前記シートのシート搬送方向と直交する方向であるシート幅方向における通過位置と前記シート接触部材との相対的な位置を、所定枚数の前記シートを搬送するごとにシフトさせる幅方向相対位置シフト手段とを備えるシート搬送装置において、
前記シートの情報に基づいて、前記所定枚数の設定を変更することを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項1のシート搬送装置において、
前記シート接触部材は、無端移動する表面移動体であり、
前記シート接触部材の表面を摺擦する摺擦部材を備えることを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項2のシート搬送装置において、
前記摺擦部材は、無端移動する表面移動体であり、前記摺擦部材の表面移動速度は前記シート接触部材の表面移動速度以上であることを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項2または3のシート搬送装置において、
前記摺擦部材は、予め設定された枚数の前記シートを搬送するごとに、前記シート接触部材に接触し、摺擦することを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項2乃至4の何れか一に記載のシート搬送装置において、
前記摺擦部材は、予め設定された回数のシフトが行われるごとに、前記シート接触部材に接触し、摺擦することを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項2乃至5の何れか一に記載のシート搬送装置において、
前記シート接触部材は、複数の張架部材に張架されたベルト部材であり、
前記シート接触部材に向けて加圧し、前記シート接触部材との間で前記シートを挟む加圧部材を備え、
前記摺擦部材が前記シート接触部材を摺擦する際には、前記加圧部材が前記シート接触部材に対して加圧状態となることを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項6のシート搬送装置において、
前記加圧部材は、無端移動する表面移動体であり、
前記加圧部材の表面を清掃する加圧部材清掃部材を備えることを特徴とするシート搬送装置。 - 搬送されるシートに画像を形成する画像形成手段を備える画像形成装置において、
前記シートを搬送する構成として、請求項1乃至7の何れか一に記載のシート搬送装置の構成を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項8の画像形成装置において、
前記シートの表面に定着部材を接触させて、前記画像を前記シートに定着する定着手段を備え、
前記シート接触部材が前記定着部材であることを特徴とする画像形成装置。 - 表面上に画像が形成され、搬送されるシートの表面に接触し、前記画像を前記シートに定着する定着部材を備える定着装置において、
前記シート接触部材が前記定着部材であり、
前記シートを搬送する構成として、請求項1乃至7の何れか一に記載のシート搬送装置の構成を備えることを特徴とする定着装置。
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