JP2023031633A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性を低下させることなく、スキュー補正された記録媒体を定着ニップに搬送し、異常画像の発生を抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体１１５と、転写ニップＮ１を形成する転写ローラ１１４と、定着ローラ１２２と、定着ニップＮ３を形成する加圧ローラ１２３と、転写ニップＮ１と定着ニップＮ３の間で記録媒体Ｐを搬送する搬送手段１２６と、搬送手段１２６と接離可能に設けられ、搬送手段１２６に当接してスキュー補正ニップＮ２を形成するスキュー補正手段１２５と、を備え、搬送手段１２６は、複数のローラに張架された搬送ベルト１３１と、搬送ベルト１３１の表面に記録媒体Ｐを吸着させる吸引装置１３２を備え、記録媒体Ｐをスキュー補正ニップＮ２へ向けて搬送した後、スキュー補正された記録媒体Ｐを搬送ベルト上に吸着し、記録媒体Ｐをスキュー補正後の姿勢で定着ニップＮ３へ搬送する画像形成装置。【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、ベタ画像（全ベタ、ベタパッチ）を印刷すると、用紙（記録材、記録媒体）の印刷方向の中央から後端側に、シワのような白抜け（「ミミズ」ともいう）が発生することがある。

この「ミミズ」は、装置内の搬送経路において、用紙が撓み偏差やねじれを生じた状態のまま定着装置に進入し、定着が行われることによって起こる現象である。つまり、用紙の撓み偏差やねじれの大きい領域が定着部材に接触し、用紙上の未定着トナーが離散してしまうことによって白抜けが生じる。

用紙の撓み偏差やねじれは、用紙の斜行（スキュー）によって生じると考えられる。
この問題に対し、用紙搬送方向に対して傾いた用紙の先端を、突き当て部材やローラ対のニップ部に突き当てることによりスキューを補正する技術が知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１には、定着装置で記録材の曲がり補正動作を行った後、定着装置で定着を行なわせる制御手段を有する画像形成装置が開示されている。また、記録材の曲がり補正は、記録材を下流方向に付勢しながら、加熱ローラの回転を停止させ、ニップ部先端に記録材を突き当てることによって行われることが記載されている。

用紙のスキュー補正を行う場合は、補正後に再び斜行を生じさせることなく、スキュー補正された姿勢のまま定着が行われることが重要である。特許文献１の装置のように、定着装置でスキュー補正動作が行われることにより、上述のミミズのような異常画像やシワ等の定着に係る画像欠陥を防止できると考えられる。

しかしながら、特許文献１の構成では、スキュー補正を行うために加熱ローラの回転を停止させる必要があり、生産性が低下するという課題がある。また、スキュー補正後に加熱ローラを駆動して定着を再開することで、加温が十分でないことによる定着不良が発生するおそれがあり、同様に、駆動直後でローラの回転が安定しない状態において用紙が通過した場合、ジター画像（濃度ムラ）を生じるおそれもある。

そこで本発明は、生産性を低下させることなく、スキュー補正された記録媒体を定着ニップに搬送し、異常画像の発生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。

上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体に当接して転写ニップを形成する転写ローラと、定着ローラと、前記定着ローラに当接して定着ニップを形成する加圧ローラと、前記転写ニップと前記定着ニップの間で記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段と接離可能に設けられ、前記搬送手段に当接してスキュー補正ニップを形成するスキュー補正手段と、を備え、前記搬送手段は、複数のローラに張架された搬送ベルトと、前記搬送ベルトの表面に前記記録媒体を吸着させる吸引装置を備え、前記記録媒体を前記スキュー補正ニップへ向けて搬送した後、スキュー補正された前記記録媒体を前記搬送ベルト上に吸着し、前記記録媒体をスキュー補正後の姿勢で前記定着ニップへ搬送することを特徴とする。

本発明によれば、生産性を低下させることなく、スキュー補正された記録媒体を定着ニップに搬送し、異常画像の発生を抑制することができる画像形成装置を提供することができる。

本発明が適用される画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 本実施形態の画像形成装置のスキュー補正動作を説明する図である。 本実施形態の画像形成装置のスキュー補正動作を説明する図である。 本実施形態の画像形成装置のスキュー補正動作を説明する図である。 搬送手段の一例を示す模式図である。 記録媒体の紙厚、搬送力及びシャッター部材の開閉動作量の関係を示す表である。 本実施形態の画像形成装置の動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明に画像形成装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

図１は、本発明が適用される画像形成装置の一例としてのレーザプリンタを示す概略構成図である。
図１に示す画像形成装置（以下、「プリンタ」ともいう）は、原稿を走査して読み取り、デジタル化して記録媒体に複写する複写機としての機能を有している。また、コンピュータ等が扱う画像情報を記録媒体上に印刷するいわゆるプリンタの機能も有している。

図１において、プリンタは画像形成部及び定着装置を備え、下方に給紙部、上方に読取部が配置されている。また、図中左側には画像が形成された記録媒体を排紙収納するための排紙トレイ１０６が配設されている。

給紙部の給紙トレイ１０４には、記録媒体（例えば、用紙等）Ｐ１が載置されている。また手差しトレイ１０５も設けられ、手差しトレイ１０５上に記録媒体Ｐ２を積載可能である。
記録媒体Ｐ１は、分離パッド１１２を経て、給紙ローラ１１１の回転により給紙トレイ１０４から送り出され、レジストローラ１１３へ搬送される。
記録媒体Ｐ２も同様に、分離パッド１０９を経て、給紙ローラ１０８の回転により手差しトレイ１０５から送り出され、レジストローラ１１３へ搬送される。
図中、レジストローラ１１３に搬送された後の記録媒体を符号Ｐ３で表している。

原稿を読み取る読取部には、コンタクトガラス１０２上に載置された原稿（不図示）の読み取りを行うための、スキャナ１０３が配設されている。画像情報は画像信号として読み込まれ、画像処理される。画像処理された信号に基づいて、像担持体（以下、「感光体」ともいう）１１５の表面に静電潜像が形成される。

画像形成部を構成する感光体１１５の周囲には、感光体１１５の表面に帯電処理を行う帯電ローラ１１６、感光体１１５の表面に露光されて形成された静電潜像を可視化するための現像ローラ１２０、及び感光体１１５上の残留トナーを除去回収するクリーニング手段（クリーニングブレード）１１７が配置されている。
感光体１１５は反時計回りに回転駆動されながら、帯電ローラ１１６により一様に帯電された後、露光部により画像情報に基づき強度が変化した光が照射されて表面に静電潜像が形成される。現像ローラ１２０によって感光体１１５上の静電潜像を顕像形成物質としてのトナーを用いて現像し、感光体１１５上に顕像としてのトナー像が形成される。
トナーは、トナーボトルユニット１３７から供給される。
トナー像は、転写搬送手段としての転写ローラ１１４と対向する位置において、レジストローラ１１３により搬送されてきた記録媒体Ｐ３に転写される。

トナー像が転写された記録体Ｐ３は、その搬送経路の下流側の定着装置１２４に送り込まれる。この定着装置１２４は、定着ローラ１２２及び加圧ローラ１２３を備え、トナー像を記録媒体上に定着する。トナー像が定着された記録媒体は、排紙ローラ１３６により排紙トレイ１０６に排紙収納される。

装置内には、レジストローラ１１３の上流側及び定着装置１２４の下流側にそれぞれ光電センサ（１３８、１３９）が設けられている。
また、レジストローラ１１３の上流側には、トナー濃度センサ１２１及びスクリュー（１１９ａ、１１９ｂ）が設けられている。

図２～図４は、画像形成部（像担持体１１５及び転写ローラ１１４）から定着装置１２４への記録媒体の搬送経路を模式的に示した図である。
図２～図４に示すように、搬送経路上には搬送手段１２６とスキュー補正手段（スキュー補正ローラ）１２５が設けられている。
また、搬送経路には、転写ローラ１１４とスキュー補正手段１２５との間で記録媒体Ｐの有無を検知する第一のセンサ１２７と、定着ローラ１２２及び加圧ローラ１２３により形成される定着ニップＮ３の出口側で記録媒体Ｐの有無を検知する第二のセンサ１２８とが設けられている。

本実施形態の画像形成装置は、像担持体１１５と、像担持体１１５に当接して転写ニップＮ１を形成する転写ローラ１１４と、定着ローラ１２２と、定着ローラ１２２に当接して定着ニップＮ３を形成する加圧ローラ１２３と、転写ニップＮ１と定着ニップＮ３の間で記録媒体Ｐを搬送する搬送手段１２６と、搬送手段１２６と接離可能に設けられ、搬送手段１２６に当接してスキュー補正ニップＮ２を形成するスキュー補正手段１２５と、を備えている。搬送手段１２６は、複数のローラ（駆動ローラ１２９、従動ローラ１３０）に張架された搬送ベルト１３１と、搬送ベルト１３１の表面に記録媒体Ｐを吸着させる吸引装置１３２を備え、記録媒体Ｐをスキュー補正ニップＮ２へ向けて搬送した後、スキュー補正された記録媒体Ｐを搬送ベルト１３１上に吸着し、記録媒体Ｐをスキュー補正後の姿勢で定着ニップＮ３へ搬送する。

本実施形態の画像形成装置によれば、記録媒体Ｐ上に未定着トナー像が乗っていても、該トナー像を乱すことなく記録媒体Ｐの斜行（スキュー）を補正し、スキュー補正された後の姿勢を保持したまま記録媒体Ｐを吸引搬送により定着ニップＮ３へ搬送することができる。スキュー補正時に定着装置や搬送に係る回転部材の駆動を停止することが無いため、生産性を低下させることなく、スキューに起因する異常画像の発生を抑制することができる。

スキュー補正手段１２５は、少なくとも表面がフッ素樹脂材料からなるローラ部材であることが好ましい。フッ素樹脂材料としては、ＰＦＡ（ポリテトラフルオロエチレン）が挙げられる。ＰＦＡからなるローラ部材を用いることにより、飛散したトナーの付着や蓄積による汚れを防止し、形成される画像の汚損を防ぐことができる。

スキュー補正手段１２５は、搬送手段１２６の駆動ローラ１２９に搬送ベルト１３１を介して押圧され、スキュー補正ニップＮ２を形成する。
搬送されてきた記録媒体Ｐの搬送方向の先端がスキュー補正ニップＮ２に突き当たることにより先端側が揃えられ、スキューが解消する。
吸引装置１３２は、記録媒体Ｐのスキュー補正後に吸引を開始し、記録媒体Ｐの搬送方向先端が定着ニップＮ３を通過した後、吸引を停止する。

記録媒体Ｐは、スキュー補正時に、搬送方向先端部の非印刷領域（余白部分）が前記スキュー補正ニップＮ２に当接する。これにより、記録媒体Ｐ上の未定着トナー像に影響を与えることなくスキュー補正を行うことができる。
非印字領域の大きさは目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、先端から２ｍｍ幅の領域とすることができる。

また、図３に示すように、転写ローラ１１４と搬送手段１２６との間に空間Ｓを有し、搬送中にスキュー補正ニップＮ２で塞き止められたことにより生じる記録媒体Ｐの撓みが、空間Ｓに収容される。これにより、転写ローラ１１４を停止させることなくスキュー補正を行うことができ、生産性を低下させることがない。

また、本実施形態の画像形成装置は、転写ローラ１１４とスキュー補正手段１２５との間における記録媒体Ｐの有無を検知する第一のセンサ１２７と、定着ニップＮ３の出口側で記録媒体Ｐの有無を検知する第二のセンサ１２８とを備える。
さらに、第一のセンサ１２７及び第二のセンサ１２８の検知結果に応じて動作制御を行う制御手段と、を備え、該制御手段は、第一のセンサ１２７及び第二のセンサ１２８の検知結果に応じて、スキュー補正手段１２５の搬送手段１２６に対する接離、及び吸引装置１３２のオン／オフを制御する。
スキュー補正手段１２５の搬送手段１２６に対する接離がセンサの検知結果に応じて適切に制御されることにより、記録媒体の搬送経路上におけるジャムの発生や、トナー像の汚損等に起因した異常画像の発生を防ぐことができる。

第一のセンサ１２７が転写ニップＮ１から搬送された記録媒体Ｐを検知すると、スキュー補正手段１２５は搬送手段１２６の駆動ローラ１２９に対し、搬送ベルト１３１を介して押圧され、スキュー補正ニップＮ２を形成した状態で所定時間（本実施形態では０．５秒間）停止する。その間、記録媒体Ｐの搬送は継続しているため、図３に示すように撓みが発生するとともに、記録媒体Ｐの先端がスキュー補正ニップＮ２に突き当てられることにより揃えられ、記録媒体Ｐのスキューが解消する。
所定時間経過後、すなわちスキュー補正が完了した後、吸引装置１３２が稼働して記録媒体Ｐを吸引し、搬送ベルト１３１上にその姿勢で吸着させる。
搬送手段１２６は記録媒体Ｐを定着入口ガイド１４１へ案内し、先端側のバタつきを抑えた状態で定着ニップＮ２へ搬送する。

図５は搬送手段１２６の一例を示す模式図である。
搬送手段１２６は、駆動ローラ１２９及び従動ローラ１３０に張架された搬送ベルト１３１と、搬送ベルト１３１の内部に吸引装置１３２を備えている。
吸引装置１３２は、記録装置Ｐを吸着する吸気を発生するファン１３２ａと、吸気風量を調節するシャッター部材（固定シャッター１３３、可動シャッター１３４）を備え、記録媒体Ｐの厚みに応じて吸気風量を変更可能となっている。

なお、搬送ベルト１３１は、吸引装置１３２からの吸気により記録媒体Ｐを吸着する構成を実現するものであればよく、例えば、通気性を有する材料からなる態様や、通気性の無い材料であって通気孔が形成された態様等が挙げられる。

吸気風量は、風量を変更できる可動シャッター１３４により調節することができる。
図５に示す吸引装置１３２では、可動シャフト１３５とカム１４０が回転することにより、その回転角度に応じて可動シャッター１３４が所定量開閉する。
カム１４０の回転量は、記録媒体Ｐの厚み（紙厚）に対応して適宜設定される。
紙厚は、例えば、装置に設けられた操作パネル等を用いて、ユーザにより入力設定される。

図６は、記録媒体の紙厚、搬送力及びシャッター部材の開閉動作量の関係を示す表である。
搬送される記録媒体Ｐとして「普通紙２」を操作パネルで設定した場合、図６に示すように、カム１４０は時計回りに９０°回転し、可動シャッター１３４は全開の状態から１０ｍｍ分閉じるように動く。その結果、発生する吸気風量は１０ｍ／ｓｅｃとなる。
上記調節の結果得られる搬送力は約０．２４Ｎであり、「普通紙２」の記録媒体Ｐをしっかり保持しながら搬送することができる。
このように、紙厚に応じて吸気風量、搬送力を調節可能とすることで、吸引不足による未定着トナー像の乱れも防止することができる

図７は、上述の本実施形態に係る画像形成装置によるスキュー補正の流れの一例を示すフローチャートである。
まず、使用する記録媒体の紙厚が設定され（ステップＳ００１）、設定された紙厚に応じて吸引装置１３２のシャッター部材（可動シャッター１３４）が開閉し、記録媒体Ｐを吸引するための吸気風量及び搬送力が調節される（ステップＳ００２）。
紙厚の入力は外部の入力手段（操作パネル等）から行われる。設定された紙厚と、シャッターの開閉動作量、吸気風量及び搬送力との関係は、図６の例に示したとおりである。

画像形成が開始され（ステップＳ００３）、記録媒体Ｐが搬送される（ステップＳ００４）。なお、装置内の搬送経路は、図１及び、図２～図４に模式的に示したとおりである。

転写ローラ１１４とスキュー補正手段１２５との間に配設された第一のセンサ１２７が記録媒体Ｐの有無を検知し（ステップＳ００５）、記録媒体Ｐの存在が検知された場合、スキュー補正手段１２５を搬送手段１２６の搬送ベルト１３１に当接（搬送ベルト１３１を介して駆動ローラ１２９と圧接）させることにより、スキュー補正ニップＮ２を形成する（ステップＳ００６）。

スキュー補正ニップＮ２はスキュー補正手段１２５が所定時間停止することにより維持され、その間に記録媒体Ｐのスキュー補正が行われる。スキュー補正が完了したか、すなわちスキュー補正手段１２５を停止させる所定時間（例えば、０．５秒）経過したかを判断し、（ステップＳ００７）、当該所定時間の経過後、吸引装置１３２の吸引をＯＮとして記録媒体の吸引を開始する（ステップＳ００８）。

そして、スキュー補正手段１２５を搬送ベルト１３１から離間させ（ステップＳ００９）、記録媒体Ｐの搬送を可能とする。
記録媒体Ｐは搬送ベルト１３１の表面に吸着された状態、すなわちスキュー補正後の姿勢を保持したままで定着ニップＮ３へ搬送される（ステップＳ０１０）。

定着装置１２４においてスキューが解消された状態の記録媒体Ｐ上のトナー像の定着が行われ（ステップＳ０１１）、定着ニップＮ３の出口から記録媒体Ｐが排出される。
定着ニップＮ３の出口側に設けられた第二のセンサ１２８により記録媒体Ｐが検知された場合（ステップＳ０１２）、吸引装置１３２の吸引をＯＦＦとする。

定着装置１２４において定着が完了した後、記録媒体Ｐは装置の外部へ搬送、排紙される（ステップＳ０１４）。

以上、本実施形態の画像形成装置によれば、生産性を低下させることなく、スキュー補正された記録媒体を補正後の姿勢を維持したまま定着ニップに搬送することができ、異常画像の発生を抑制することができる。

１１４ 転写ローラ
１１５ 像担持体（感光体）
１２０ 現像ローラ
１２２ 定着ローラ
１２３ 加圧ローラ
１２４ 定着装置
１２５ スキュー補正手段（スキュー補正ローラ）
１２６ 搬送手段
１２７ 第一のセンサ
１２８ 第二のセンサ
１２９ 駆動ローラ
１３０ 従動ローラ
１３１ 搬送ベルト
１３２ 吸引装置
１３２ａ ファン
１３３ シャッター部材（固定シャッター）
１３４ シャッター部材（可動シャッター）
１４１ 定着入口ガイド
Ｎ１ 転写ニップ
Ｎ２ スキュー補正ニップ
Ｎ３ 定着ニップ
Ｐ 記録媒体（用紙）

特開２００８－１１２０４３号公報

Claims (7)

1. 像担持体と、前記像担持体に当接して転写ニップを形成する転写ローラと、
   定着ローラと、前記定着ローラに当接して定着ニップを形成する加圧ローラと、
   前記転写ニップと前記定着ニップの間で記録媒体を搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段と接離可能に設けられ、前記搬送手段に当接してスキュー補正ニップを形成するスキュー補正手段と、を備え、
   前記搬送手段は、複数のローラに張架された搬送ベルトと、前記搬送ベルトの表面に前記記録媒体を吸着させる吸引装置を備え、
   前記記録媒体を前記スキュー補正ニップへ向けて搬送した後、スキュー補正された前記記録媒体を前記搬送ベルト上に吸着し、前記記録媒体をスキュー補正後の姿勢で前記定着ニップへ搬送することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記吸引装置は、前記記録媒体のスキュー補正後に吸引を開始し、前記記録媒体の搬送方向先端が前記定着ニップを通過した後、吸引を停止することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. スキュー補正時に、前記記録媒体の搬送方向先端部の非印刷領域が前記スキュー補正ニップに当接することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記転写ローラと前記搬送手段との間に空間を有し、
   搬送中に前記スキュー補正ニップで塞き止められて生じる前記記録媒体の撓みが、前記空間に収容されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記転写ローラと前記スキュー補正手段との間で前記記録媒体の有無を検知する第一のセンサと、
   前記定着ニップの出口側で前記記録媒体の有無を検知する第二のセンサと、
   前記第一のセンサ及び前記第二のセンサの検知結果に応じて動作制御を行う制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記第一のセンサ及び前記第二のセンサの検知結果に応じて、前記スキュー補正手段の前記搬送手段に対する接離、及び前記吸引装置のオン／オフを制御することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記搬送手段は、前記搬送ベルトの内部に前記吸引装置を備え、
   前記吸引装置は、前記記録装置を吸着する吸気を発生するファンと、吸気風量を調節するシャッター部材を備え、前記記録媒体の厚みに応じて前記吸気風量を変更可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記スキュー補正手段は、少なくとも表面がフッ素樹脂材料からなるローラ部材であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置。

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