JP3654482B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式等を採用した画像形成装置に係り、特に、転写材搬送路に沿って複数の画像形成ユニットを配設し、前記転写材搬送路を移動する転写材に前記複数の画像形成ユニットから順次トナー像を転写するタイプに有効な画像形成装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来におけるカラー画像形成装置としては、例えば水平方向に沿う用紙搬送路に対して複数の画像形成ユニット（例えば電子写真方式を採用）を配設し、用紙搬送路に沿って移動する用紙に前記各画像形成ユニットから順次トナー像を転写させ、用紙上にカラー画像を形成するようにした所謂タンデム型と称されるものが知られている。
この種のカラー画像形成装置の用紙搬送方式としては、各画像形成ユニットに像担持用の感光体に当接する転写ロールを設け、この感光体と転写ロールとで用紙の搬送作用を行なうようにした転写ロール搬送方式（例えば特開平７−３１９２５４号公報参照）や、あるいは、用紙搬送路に沿って循環移動する用紙搬送ベルトを設け、この用紙搬送ベルトに用紙を例えば静電吸着保持させるようにしたベルト搬送方式（例えば特開平５−５３４１２号公報参照）が既に提案されている。
【０００３】
更に、この種のカラー画像形成装置においては、最上流側の画像形成ユニットの上流側に入口搬送ロール対を設け、この入口搬送ロール対で用紙を挟持搬送することで、少なくとも各画像形成ユニット間で用紙を順次搬送できる位置、具体的には、用紙の先端が最上流側の画像形成ユニットの転写領域に略到達する位置まで用紙に搬送力を付与するという手法が採用されている。
更にまた、この種のカラー画像形成装置の各画像形成ユニットの配列構造についても、水平方向に沿う用紙搬送路に対して複数の画像形成ユニットを横方向に並設する横置きタイプ（例えば特開平５−５３４１２号公報参照）や、垂直方向に沿う用紙搬送路に対して複数の画像形成ユニットを縦方向に並設する縦置きタイプ（例えば特開平７−２８７４５５号公報参照）が既に提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来この種のカラー画像形成装置にあっては、入口搬送ロール対と最上流側の画像形成ユニットとの間の用紙の橋架け領域では、通常「ループ制御方式」が採用されている。この「ループ制御方式」は、用紙を曲げた状態のパス構成とし、用紙搬送速度の加減速分を吸収するものである。
このような「ループ制御方式」を採用すれば、用紙のサイズや用紙の種類（普通紙、厚紙など）によって腰の強さが異なる用紙が搬送されたとしても、各種の用紙に対する搬送性を維持することが可能になる。
【０００５】
しかしながら、各種の用紙に対する搬送性を維持するには、ループ制御領域長さ（入口搬送ロール対と最上流側の画像形成ユニットとの間の用紙搬送方向スパン）を余裕をもって設定さぜるを得ず、その分、画像形成装置の小型化が困難になってしまう。
一方、小型化という要請を優先させようとすると、必然的にループ制御領域長さを短く設定せざるを得ないという状況が生じてしまう。
このとき、入口搬送ロール対で搬送挟持される用紙位置が決まってしまうため、用紙の種類によっては用紙の引き合いや押し合いが生じ、最上流側の画像形成ユニットにおける転写領域に対する用紙の先端位置がずれ易い。このため、他の画像形成ユニットに対する転写位置ずれが生じ易く、色ずれ（カラーレジストレーションを損なう）という技術的課題につながる。
【０００６】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、転写材の入口側の搬送方式を工夫することで、転写材のサイズや種類に影響されることなく、装置の小型化という要請を満たしながら、カラーレジストレーションを良好に保つことができる画像形成装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、この発明は、図１に示すように、トナー像が担持される像担持体４を有する画像形成ユニット２と、前記像担持体４上のトナー像を転写材３上に転写させるために、略鉛直方向に沿って下から上に転写材３を搬送し且つ転写材３にトナー像を転写させる搬送転写手段５と、前記画像形成ユニット２の下部で且つ搬送転写手段５による転写材搬送路１の上流側に配設され、転写材３が供給可能に収容される転写材収容カセットと、この転写材収容カセットと搬送転写手段５との間に一つ配設され、転写材収容カセットから供給された転写材３の搬送方向を略９０度偏位させた状態で搬送転写手段５に向けて搬送する入口搬送手段６と、搬送転写手段５の転写材３を受け入れる入口側に配設され、入口搬送手段６から搬送されてきた転写材３を搬送転写手段５にて安定的に保持させるための吸着手段８（図中点線で示す）と、像担持体４上のトナー像が転写材３に転写せしめられる転写領域に転写材３の先端が到達する前に、入口搬送手段６の転写材搬送能力を解除する制御手段７とを備えたことを特徴とするものである。
ここで、本発明は、主として、複数の画像形成ユニットが並列配置されるカラー画像形成装置を対象とするものであるが、単色の画像形成装置にも適用可能であるため、これをも対象とするものである。
【０００８】
そして、本発明を複数の画像形成ユニットが並列配置された所謂タンデム型画像形成装置に適用すると、図１に示すように、転写材搬送路１に沿って順次配列され且つ夫々トナー像が担持される像担持体４を有する複数の画像形成ユニット２（例えば２ａ〜２ｄ）と、前記複数の像担持体４上のトナー像を順次転写材３上に転写させるために、略鉛直方向に沿って下から上に転写材３を搬送し且つ転写材３にトナー像を転写させる搬送転写手段５と、前記画像形成ユニット２の下部で且つ搬送転写手段５による転写材搬送路１の上流側に配設され、転写材３が供給可能に収容される転写材収容カセットと、この転写材収容カセットと搬送転写手段５との間に一つ配設され、転写材収容カセットから供給された転写材３の搬送方向を略９０度偏位させた状態で搬送転写手段５に向けて搬送する入口搬送手段６と、搬送転写手段５の転写材３を受け入れる入口側に配設され、入口搬送手段６から搬送されてきた転写材３を搬送転写手段５にて安定的に保持させるための吸着手段８（図中点線で示す）と、最上流に位置する画像形成ユニット２ａの像担持体４上のトナー像が転写材３に転写せしめられる転写領域に転写材３の先端が到達する前に、入口搬送手段６の転写材搬送能力を解除する制御手段７とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
このような技術的手段において、画像形成ユニット２（２ａ〜２ｄ）としては、各色成分のトナー像を形成し、像担持体４上に担持させるものであれば、適宜選定して差し支えないが、搭載作業性等を考慮すれば、像担持体４の周辺部品を可能な限りカートリッジ化することが好ましい。
また、像担持体４としては、少なくともトナー像を担持し得るものであればよく、潜像形成手段の種類に応じて感光体、誘電体等の適宜材料を選定して差し支えなく、また、その形態についてもドラム状、ベルト状を問わない。
そしてまた、画像形成ユニット２（２ａ〜２ｄ）の配列方向については、転写材搬送路１の配置関係に応じて適宜選定して差し支えない。例えば転写材搬送路１が略水平方向に配置されているのであれば、画像形成ユニット２を横方向に配列することが必要であり、一方、転写材搬送路１が略垂直方向に配置されているのであれば、画像形成ユニット２を縦方向に配列することが必要である。
特に、本発明においては、装置のコンパクト化を考慮し、転写材搬送路１を略垂直方向に配置し、画像形成ユニット２を縦配列するほか、画像形成後の転写材３の取扱いを容易にするという観点から、下から上に転写材３を搬送し、上側で画像形成後の転写材３を取り扱うようにする態様が採られている。
【００１０】
更に、搬送転写手段５としては、転写材３に対して搬送力を付与しながら、転写材３にトナー像を転写させるものであれば、任意の形態のもので差し支えないが、簡単且つ小型のデバイスという観点からすれば、像担持体４に圧接配置されて回転する転写ロールを用いることが好ましい。
この場合において、各画像形成ユニット２の手前には何も設けなくてもよいが、転写材３をより安定して搬送するという観点からすれば、各画像形成ユニット２（２ａ〜２ｄ）の手前に、各画像形成ユニット２の像担持体４と搬送転写手段５とのニップ部へ転写材３が案内される転写材ガイドを設けることが好ましい。
【００１１】
更にまた、転写材３を容易に搬送するという観点からすれば、搬送転写手段５としては、転写材３が保持搬送される転写材搬送ベルトと、像担持体４に対向する転写部位に夫々配設される転写デバイスとを備えたものが好ましい。
ここで、転写デバイスとしては、転写コロトロンのようなデバイスで差し支えないが、転写材３をより安定的に搬送するという観点からすれば、転写デバイスとして、像担持体４に転写材搬送ベルトを介して圧接配置されて回転する転写ロールであることが好ましい。
【００１２】
また、本発明において、吸着手段８は、搬送転写手段５の転写材３を受け入れる入口側に配設され、入口搬送手段６から搬送されてきた転写材３を搬送転写手段５にて安定的に保持させるものであればよく、搬送転写手段５として転写材搬送ベルトを使用するタイプにおいて、転写材３の保持搬送性を安定させるには、吸着手段８は、転写材搬送ベルトに圧接し、且つ、前記入口搬送手段６の下流に配置された転写材３を前記転写材搬送ベルトに吸着せしめることが好ましい。
【００１３】
更に、本発明において、入口搬送手段６は搬送転写手段５の上流側直前に配設されたものを対象とするものであり、転写材３を搬送する機能を有するものであれば、互いに圧接配置される回転可能なロール対を始め適宜選定して差し支えない。
このようなロール対構成の場合、通常搬送力を与えるという観点から、駆動用のフィードロール（通常表面摩擦抵抗の高いロールを使用）と、これに圧接配置されて従動するピンチロールとで構成する態様が多く用いられる。
【００１４】
また、制御手段７については、少なくとも転写材３が突入する転写領域での位置ずれを回避できる程度に、入口搬送手段６による転写領域に向けた転写材搬送能力を低下せしめるものであれば、例えばロール対構成の入口搬送手段６のニップ圧を弱める等適宜選定して差し支えないが、転写材３の転写領域での位置ずれを確実に回避するという観点からすれば、入口搬送手段６による転写材搬送能力を完全に解除する態様のものが好ましい。
ここで、入口搬送手段６による転写材搬送能力を完全に解除する制御手段７の態様としては、例えば互いに圧接配置される回転可能なロール対からなる入口搬送手段６を用いたタイプにおいて、ロール対を非接触配置することで転写材搬送能力を解除するようにすればよい。
【００１５】
このタイプの具体的な態様を述べると、例えば少なくともどちらか一方のロールを移動させ、他方のロールと非接触配置する態様が挙げられる。
この態様においては、例えば入口搬送手段６の駆動系にカム機構を付加し、カム機構のカム形状のタイミングによってロール対の接離動作を行うようにしてもよいし、あるいは、ソレノイドを利用したシフトアクチュエータを用いてロール対の接離動作を行うようにする等適宜設計変更することは可能である。
【００１６】
また、制御手段７の別の具体的な態様としては、ロール対のいずれか一方を断面非円形ロールとし、非円形ロールの円弧長で転写材３の搬送量を規制すると共に、非円形ロールの非円形部位で他方のロールと非接触配置する態様が挙げられる。
【００１７】
更に、入口搬送手段６は互いに圧接配置される回転可能なロール対で、且つ、一方が駆動用のフィードロールで他方が従動用のピンチロールからなる態様にあっては、通常フィードロールは表面摩擦抵抗の大きいものが使用される。
このため、制御手段７によって、入口搬送手段６の転写材搬送能力を解除した条件下において、入口搬送手段６の解除位置を通過する転写材３が前記フィードロールに接触配置されると、その摩擦抵抗分だけ転写材３の搬送抵抗につながってしまう。
このような不具合を回避するという観点からすれば、以下のような対策を施すことが好ましい。
【００１８】
例えば、制御手段７にてロール対を非接触配置する条件下で、フィードロールに対して転写材３が非接触配置される転写材規制部材９（図１中点線で示す）を設けたり、あるいは、制御手段７にてロール対を非接触配置する条件下で、フィードロールを転写材３の搬送方向に対して自由回転可能に構成するようにしたり、あるいは、制御手段７にてロール対を非接触配置する条件下で、転写材３が接触配置される側のロールをピンチロールとする等適宜選定することができる。
【００２０】
また、入口搬送手段６前後における転写材３の搬送経路のレイアウトについては適宜選定して差し支えないが、搬送転写手段５として例えば転写材搬送ベルトを用いる態様において転写材搬送ベルトと転写材３との密着性を高めるという観点からすれば、入口搬送手段６前における転写材３の搬送方向と、搬送転写手段５による転写材３の搬送方向とが略９０度偏位し、かつ、転写材３の画像印字面が転写材３の搬送方向屈曲面内側に配置されるようにすることが好ましい。
【００２１】
次に、上述した技術的手段の作用について説明する。
今、図１に示すような所謂タンデム型画像形成装置を例に挙げて説明すると、入口搬送手段６は、転写材搬送路１の最上流に位置する画像形成ユニット２ａの像担持体４上のトナー像が転写材３に転写せしめられる転写領域に向けて転写材３を搬送する。
このとき、吸着手段８は入口搬送手段６から搬送されてきた転写材３を搬送転写手段５にて安定的に保持させる。そして、最上流に位置する画像形成ユニット２ａの像担持体４上のトナー像が転写材３に転写せしめられる転写領域に転写材３の先端が到達する前に、制御手段７は入口搬送手段６による転写領域に向けた転写材搬送能力を解除する。
このため、最上流に位置する画像形成ユニット２ａで転写動作が行われる時点では、入口搬送手段６による転写材搬送能力が解除されることになり、転写材３は搬送転写手段５のみにより搬送される。
従って、転写材３の先端が画像形成ユニット２ａの転写領域に略到達した時点では、入口搬送手段６による転写材３の完全な拘束状態はなくなり、前記転写領域における転写材３の引き合いや押し合いに伴う位置ずれ現象は回避される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２はこの発明が適用されたカラー画像形成装置の実施の形態１を示す。
同図において、カラー画像形成装置は、ハウジング２１内に４つの色（本実施の形態ではイエロ、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像形成ユニット２２（具体的には２２ａ〜２２ｄ）を縦方向に配列し、その下方には供給用の用紙が収容される給紙カセット２３を配設すると共に、各画像形成ユニット２２に対応した箇所には給紙カセット２３からの用紙の搬送路となる用紙搬送路２４を垂直方向に配置したものである。
【００２３】
本実施の形態において、画像形成ユニット２２（２２ａ〜２２ｄ）は、用紙搬送路２４の上流側から順に、イエロ用、マゼンタ用、シアン用、ブラック用のトナー像を形成するものであり、感光体カートリッジ３０と、レーザ露光装置４０とを備えたものである。
ここで、感光体カートリッジ３０は、特に図３に示すように、ドラム状の感光体３１と、この感光体３１を予め帯電する帯電ロール３２と、帯電された感光体３１上に前記レーザ露光装置４０にて露光形成された静電潜像を対応する色トナーで現像する現像器３３と、感光体３１上の残留トナーを除去するクリーナ３４とを一体的にカートリッジ化したものである。
【００２４】
本実施の形態において、現像器３３は感光体３１の下側に配設されており、横方向に延びる現像ハウジング３３１を有し、この現像ハウジング３３１内には所定の色トナーが含まれる現像剤（非磁性現像剤又は磁性現像剤からなる一成分現像剤）を収容すると共に、現像ハウジング３３１内には一対の現像剤攪拌部材３３２を配設し、また、現像ハウジング３３１の感光体３１に対向する開口部位には現像ロール３３３を配設すると共に、この現像ロール３３３の近傍には現像ハウジング３３１内の現像剤が現像ロール３３３側へ供給される現像剤供給部材３３４を配設し、更に、現像ロール３３３上への現像剤の層厚が規制される現像剤層厚規制部材３３５を設けたものである。
一方、クリーナ３４は、感光体３１の上側に配設されており、横方向に延びるクリーナハウジング３４１を有し、このクリーナハウジング３４１の感光体３１に面した箇所に残留トナー掻き取り用のブレード３４２を配設したものである。
【００２５】
特に、本実施の形態においては、現像剤が収容される現像ハウジング３３１及び残留トナーが回収されるクリーナハウジング３４１を横方向に延ばすことにより、夫々の収容スペースが確保されているため、感光体カートリッジ３０の上下方向寸法が短寸に設定される。
【００２６】
また、レーザ露光装置４０は、ケース４１内に図示外の半導体レーザ、ポリゴンミラー４２、結像レンズ４３及びミラー４４，４５を格納し、図示外の半導体レーザからの光をポリゴンミラー４２で偏向走査し、結像レンズ４３、ミラー４４，４５を介して感光体３１上の露光ポイントに光像を導くようにしたものである。
本実施の形態においては、前記ケース４１は横方向に延びているため、その上下方向寸法は短寸に設定されている。
【００２７】
更に、本実施の形態では、図４に示すように、各画像形成ユニット２２ａ〜２２ｄの各感光体３１に対応した箇所には用紙搬送路２４に沿って循環移動する用紙搬送ベルト８０が配設されている。
この用紙搬送ベルト８０は用紙を静電吸着し得るベルト素材にて構成されており、一対の張架ロール８１，８２（通常は一方が駆動ロール，他方が従動ロール）に掛け渡されている。
特に、本実施の形態では、用紙搬送ベルト８０の用紙搬送路２４の入口側の張架ロール８１に対応した箇所に吸着ロール９０が接触配置されており、例えば張架ロール８１に所定の用紙吸着バイアス９１が印加されると共に、吸着ロール９０が接地されている。
【００２８】
更にまた、本実施の形態では、各画像形成ユニット２２（２２ａ〜２２ｄ）の感光体３１に対応した用紙搬送ベルト８０の裏面には転写ロール５０が配設され、この転写ロール５０と感光体３１とで用紙搬送ベルト８０上の用紙をニップ保持するようになっている。そして、転写ロール５０には所定の転写電界が印加されており、感光体３１上のトナー像に対して転写ロール５０側への転移力を与えるようになっている。
【００２９】
また、本実施の形態では、図２及び図４に示すように、給紙カセット２３には用紙を所定のタイミングで送出する給紙ロール６１が設けられており、給紙ロール６１と最上流画像形成ユニット２２ａの転写部位との間に位置する用紙搬送路２４には入口搬送ロール６２が設けられている。尚、葉書等の小サイズ用紙は図２中の葉書用の手差しトレイ（図示せず）を通じて入口搬送ロール６２へ直接供給される。
特に、本実施の形態では、図５及び図６に示すように、入口搬送ロール６２は、駆動モータ６２３に駆動連結されるフィードロール６２１（本例では軸方向に一対離間配置されている）と、このフィードロール６２１に圧接配置されて従動回転するピンチロール６２２（本例では軸方向に一対離間配置されている）とを備えており、フィードロール６２１の表面の摩擦抵抗を高くしてピンチロール６２２とのニップ域で用紙搬送力を付与するようになっている。尚、図６（ａ）中、符号６２４は駆動モータ６２３からの駆動力を伝達するための駆動ギアである。
【００３０】
更に、本実施の形態では、フィードロール６２１とピンチロール６２２とを接離する接離機構１００が設けられている。
この接離機構１００は、ピンチロール６２２の両端を接離方向に進退可能な長孔軸受６２５で回転自在に支持すると共に、この長孔軸受６２５を付勢スプリング６２６にてフィードロール６２１側に付勢しておき、更に、フィードロール６２１と同軸に略フィードロール６２１と同径の円板の一部に突出部１０２が形成された偏心カム１０１を取り付け、この偏心カム１０１を長孔軸受６２５の外周部に当接配置するようにしたものである。
ここで、フィードロール６２１とピンチロール６２２との接離動作は、フィードロール６２１を適宜回転させることにより偏心カム１０１を回転させ、偏心カム１０１の突出部１０２の位置関係に基づいて行われる。
すなわち、図５（ａ）に示すように、偏心カム１０１の突出部１０２以外の部位が長孔軸受６２５の外周部に対向配置されているときにはフィードロール６２１とピンチロール６２２とがニップした状態に保たれ、一方、図５（ｂ）に示すように、偏心カム１０１の突出部１０２が長孔軸受６２５に対向配置されたときにはフィードロール６２１とピンチロール６２２とのニップ状態が解除されるようになっている。
【００３１】
尚、本実施の形態では、用紙搬送路２４中の所定の箇所に図示外の用紙通過センサが配設されており、この用紙通過センサが用紙の先端位置を検出すると、この検出タイミングに基づいて例えば各画像形成ユニット２２のレーザ露光装置４０の静電潜像の書き込みタイミングが制御されるようになっている。
【００３２】
更に、図４に示すように、最下流画像形成ユニット２２ｄの下流側に位置する用紙搬送路２４には定着装置６４が設けられる。
この定着装置６４は、加熱ロール６４１とこの加熱ロール６４１に対して広いニップ域で面接触する加圧ベルト６４２とからなるもので、ロール対構成に比べて両者のニップ域を多く確保して定着性能を上げたものである。
更に、この定着装置６４の下流側には用紙排出用の排出ロール６６が設けられ、ハウジング２１の上部に形成された収容トレイ６７には排出用紙が収容されるようになっている。尚、図２中、符号６５は用紙搬送ベルト８０から送出された用紙を定着装置６４に案内する用紙ガイドである。
【００３３】
次に、本実施の形態に係るカラー画像形成装置の作動について説明する。
先ず、図示外の画像形成スタートスイッチを押圧操作すれば、図７（ａ）に示すように、給紙カセット２３内の用紙２５が給紙ロール６１で送り出された後にその用紙２５の先端部が入口搬送ロール６２に到達する。
そして、用紙２５の先端部が入口搬送ロール６２に到達したタイミング（例えば給紙ロール６１による用紙２５の送りタイミングから所定時間計数したタイミング）において、入口搬送ロール６２がニップ状態のまま駆動される。
すると、用紙２５は、入口搬送ロール６２にてニップ搬送され、用紙搬送路２４の最上流の画像形成ユニット２２ａの転写部位へ向けて送出される。
【００３４】
そして、図７（ｂ）に示すように、用紙２５の先端部が最上流の画像形成ユニット２２ａの転写領域Ｐに到達した時点では、フィードロール６２１と共に図５に示す接離機構１００の偏心カム１０１が１回転するため、接離機構１００のカム作用により、入口搬送ロール６２のニップ状態が二点鎖線から実線で示すように自動的に解除される。
このとき、入口搬送ロール６２による用紙２５の拘束がなくなり、画像形成ユニット２２ａの転写領域Ｐを通過する用紙２５は用紙搬送ベルト８０及び感光体３１と転写ロール５０とのニップ搬送力のみに基づいて搬送される。
このため、用紙２５のサイズや種類が異なったとしても、入口搬送ロール６２による用紙２５の拘束に起因する用紙２５の引き合いや押し合いがなくなり、転写領域Ｐに突入する用紙２５位置がずれることはなく、転写領域Ｐにおける用紙２５への画像書き込み位置は常時一定に保たれる。
尚、本実施の形態では、用紙２５の後端が入口搬送ロール６２を通過した後の所定のタイミングにおいて入口搬送ロール６２がリセットされ、再度ニップ状態初期位置に設定される。
【００３５】
これ以後、用紙２５は用紙搬送ベルト８０に保持されて各画像形成ユニット２２ｂ〜２２ｄの転写部位を一定速度で通過するため、各画像形成ユニット２２ａ〜２２ｄでの各色成分トナー像は用紙２５の所定位置に順次多重転写される。
そして、用紙２５の先端部が定着装置６４に突入して通過し終わると、未定着トナー像が定着された用紙２５は排出ロール６６を通じて収容トレイ６７（図２参照）へと排出される。
このような動作過程において、用紙２５に対して色ずれ、色むらのないカラー画像を得ることが確認された。
【００３６】
このような用紙搬送過程において、上述した入口搬送ロール６２の性能を確認するために、例えばＡ４Ｌ（Ａ４長手方向）の用紙２５を送り、例えば用紙先端から２０ｍｍの位置〜用紙後端前２０ｍｍまでの間にイメージ画像を形成するようにし、かつ、イメージ画像領域の中央位置（用紙先端から２０ｍｍの位置を基準として１３０ｍｍの位置）が転写領域Ｐを通過する時点前では入口搬送ロール６２のニップ状態を維持し、それ以降入口搬送ロール６２のニップ状態を解除するという条件下で、用紙２５の幅方向両端縁（Ｉｎ，Ｏｕｔ）の位置ずれ（Position Error）を測定するという実験を行ったところ、図８に示すような結果が得られた。
同図によれば、入口搬送ロール６２がニップ状態にあるＡ領域では、用紙のＩｎ，Ｏｕｔの軌跡ラインが大きくずれることが把握でき、入口搬送ロール６２が用紙速度を支配し、用紙２５がスキューしていることが理解される。
これに対し、入口搬送ロール６２のニップ状態が解除されるＢ領域では、用紙のＩｎ，Ｏｕｔの軌跡ラインにほとんど差がなく、用紙２５がスキューすることなくすなおに搬送されていることが把握でき、入口搬送ロール６２のニップ状態を解除することが用紙の搬送安定性を高めていることが確認される。
【００３７】
また、本実施の形態と比較の形態（接離機構１００のない入口搬送ロール６２’を使用）とにおいて、各種の用紙２５（サイズ別、普通紙、厚紙など）を用いて画像ずれが生じない条件を満たすように、最上流の画像形成ユニット２２ａの転写領域Ｐと入口搬送ロール６２又は６２’との間の垂直方向スパンを調べるという実験を行った。
比較の形態にあっては、図９（ｂ）に示すように、用紙２５をループ制御しなければならない（用紙２５のループ形状に図９（ｂ）の一点鎖線や二点鎖線で示すような遊びを持たせる必要がある）ため、最上流の画像形成ユニット２２ａの転写領域Ｐと入口搬送ロール６２’との間の垂直方向スパンｄ2は比較的大きく設定せざるを得ないが、本実施の形態にあっては、図９（ａ）に示すように、最上流の画像形成ユニット２２ａの転写領域Ｐと入口搬送ロール６２との間の垂直方向スパンｄ1はｄ2に比べて充分に小さく設定し得ることが確認された。
【００３８】
更に、本実施の形態では、入口搬送ロール６２前における用紙２５の搬送方向と、用紙搬送ベルト８０による用紙２５の搬送方向とが略９０度偏位し、かつ、用紙２５の画像印字面が用紙２５の搬送方向屈曲面内側に配置されているため、用紙２５の腰の強さで用紙２５が用紙搬送ベルト８０に押し付けられることになり、その分、用紙２５の用紙搬送ベルト８０への密着性が向上する。
更に、本実施の形態では、用紙搬送ベルト８０の入口側に吸着ロール９０が配設されており、用紙２５はこの吸着ロール９０を介して用紙搬送ベルト８０に直ちに静電吸着されるため、この点で、用紙搬送ベルト８０に対する用紙２５の密着保持性は極めて安定している。
【００３９】
更にまた、本実施の形態では、図７（ｂ）に示すように、入口搬送ロール６２のピンチロール６２２が用紙２５の搬送方向屈曲面内側に配置されているため、入口搬送ロール６２のニップ状態が解除された時点で、用紙２５の腰の強さに伴って用紙２５がピンチロール６２２に接触配置される。
しかしながら、ピンチロール６２２自体は自由回転可能な従動ロールであるため、用紙２５がピンチロール６２２に接触配置されたとしても、用紙２５の搬送抵抗が不必要に増大することはない。
【００４０】
また、本実施の形態において、入口搬送ロール６２の接離機構１００はカム機構を利用して構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば図１０（ａ）（ｂ）に示すように、ピンチロール６２２を中心部に回転中心を有するリンクアーム１１１の一端に支持し、リンクアーム１１１の他端を付勢スプリング１１２にてピンチロール６２２をフィードロール６２１側へ付勢すると共に、リンクアーム１１１の他端にソレノイドを利用したシフトアクチュエータ１１３を駆動連結し、シフトアクチュエータ１１３にてリンクアーム１１１を揺動させ、入口搬送ロール６２の接離動作を行うようにしてもよい。
【００４１】
このタイプによれば、フィードロール６２１の用紙送り量等を考慮することなく、シフトアクチュエータ１１３を適当なタイミングで駆動することにより、入口搬送ロール６２の接離動作を行うことが可能である。
【００４２】
また、本実施の形態では、用紙搬送ベルト８０へ用紙２５を吸着させる方式として、接地された吸着ロール９０を用いているが、これに限られるものではなく、例えば図１１（ａ）に示すように、吸着ロール９０に用紙吸着バイアス９１を印加し、用紙搬送ベルト８０の張架ロール８１を接地するようにしたり、あるいは、図１１（ｂ）に示すように、図１１（ａ）の吸着ロール９０に代えて、用紙搬送ベルト８０面に弾接する可撓性の導電シート９２を配設し、これを接地するようにしてもよい。尚、図１１（ｂ）において、導電シート９２に用紙吸着バイアス９１を印加し、張架ロール８１を接地してもよいことは勿論である。
【００４３】
◎実施の形態２
図１２は実施の形態２に係る画像形成装置の用紙搬送系を示す説明図である。
同図において、用紙搬送系の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、入口搬送ロール６２の構成が実施の形態１と異なる。尚、実施の形態１と同様な構成要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
すなわち、本実施の形態において、入口搬送ロール６２は、図示外の駆動モータに駆動連結される断面非円形ロールからなるフィードロール６２１と、このフィードロール６２１の円弧面に圧接配置されるピンチロール６２２とからなり、図１３（ａ）〜（ｃ）に示すように、フィードロール６２１を適宜回転させることにより、フィードロール６２１の円弧長ｍで用紙２５の搬送量を規制すると共に、フィードロール６２１の非円形部位６２７の存在でピンチロール６２２と非接触配置するようにしたものである。
このタイプによれば、実施の形態１のようなカム機構やシフトアクチュエータを用いることなく、入口搬送ロール６２の接離動作がより簡単に行なわれる。
【００４４】
◎実施の形態３
図１４は実施の形態３に係る画像形成装置の用紙搬送系の要部を示す説明図である。
同図において、用紙搬送系は実施の形態１と略同様であるが、入口搬送ロール６２の構成が実施の形態１異なる。
すなわち、本実施の形態において、入口搬送ロール６２は、図１４及び図１５に示すように、フィードロール６２１とピンチロール６２２とのレイアウトを実施の形態１と逆に設定し、更に、ニップ解除時にフィードロール６２１と用紙２５とが非接触配置される可撓性シート１２０を設けたものである。
この可撓性シート１２０は、基端側が支持ブラケット１２５に固着され、入口搬送ロール６２のニップ解除時にピンチロール６２２が離間配置された状態でフィードロール６２１の周面位置よりもピンチロール６２２へ側へ突出配置される低抵抗素材からなる弾性シートであり、例えばフィードロール６２１の軸方向に適宜数（本例では三つ）配設されると共に、ニップ解除時に用紙２５に弾接してフィードロール６２１と用紙２５とを非接触配置するものである。
【００４５】
従って、本実施の形態によれば、入口搬送ロール６２ニップ解除時において、用紙２５はその腰の強さによってフィードロール６２１側へ圧接しようとするが、用紙２５はフィードロール６２１周面よりも突出配置される可撓性シート１２０に支えられるため、用紙２５がフィードロール６２１に圧接配置される事態は起こらない。
よって、入口搬送ロール６２ニップ解除時において、入口搬送ロール６２部位で不必要に用紙２５の搬送抵抗が嵩むという事態は有効に回避される。
【００４６】
尚、本実施の形態においては、入口搬送ロール６２ニップ解除時の用紙２５の搬送抵抗を低減させる方式として、可撓性シート１２０を用いたが、これに限られるものではなく、例えば図１６及び図１７に示すように、フィードロール６２１の駆動ギア６２４にワンウエイクラッチベアリング１２１を組み込み、ギア駆動方向とフィードロール６２１の空回転方向とを同じ設定とし、入口搬送ロール６２ニップ解除時にたとえ用紙２５がフィードロール６２１に圧接配置されたとしても、用紙２５の移動に追従してフィードロール６２１を空回転させ、用紙２５の搬送抵抗を低減させるようにしてもよい。
また、図１８に示すように、フィードロール６２１の軸方向にこのフィードロール６２１の外径よりも大きい低抵抗のガイドロール１２２を適宜数（本例では四つ）配設し、入口搬送ロール６２ニップ解除時には用紙２５をガイドロール１２２周面に接触させることにより、フィードロール６２１に接触する場合に比べて、用紙２５の搬送抵抗を低減させるようにしてもよい。
【００４７】
◎実施の形態４
図１９は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態４を示す。
本実施の形態において、カラー画像形成装置は、実施の形態１と略同様に、４つの色の画像形成ユニット２２（２２ａ〜２２ｄ）を有しているが、実施の形態１と異なり、垂直配置された用紙搬送路２４に沿って循環移動する用紙搬送ベルト８０を取り除き、各画像形成ユニット２２の感光体３１に圧接配置されて回転する転写ロール５０で用紙２５の搬送と転写とを同時に行うように構成したものである。
また、本実施の形態においては、転写ロール５０は、感光体カートリッジ３０とは別に設けられ、図示外の駆動伝達系にて感光体３１に同期して回転駆動されるようになっている。尚、転写ロール５０は感光体カートリッジ３０に一体的に組込むようにしてもよい。
更に、本実施の形態では、最上流画像形成ユニット２２ａの手前側、各画像形成ユニット２２ａ〜２２ｄ間、及び、最下流画像形成ユニット２２ｄの後方には、夫々の用紙２５の移動軌跡を規制する用紙ガイド１３１〜１３５が配設されている。
更にまた、本実施の形態において、入口搬送ロール６２を始め、他の構成要素については実施の形態１と同様であるので、その詳細については同一の符号を付して説明を省略する。
尚、入口搬送ロール６２の構成について実施の形態２，３を適用できることは勿論である。
【００４８】
本実施の形態では、入口搬送ロール６２にニップ搬送された用紙２５が最上流の画像形成ユニット２２ａの転写領域に到達すると、入口搬送ロール６２のニップ状態が解除されると共に、用紙２５は感光体３１と転写ロール５０との間でニップ搬送されることになり、以後、各画像形成ユニット２２ｂ〜２２ｄの各感光体３１と転写ロール５０との間でニップ搬送されていく。
このような用紙の搬送動作過程においても、実施の形態１と略同様に、入口搬送ロール６２を最上流の画像形成ユニット２２ａに接近配置することができ、しかも、各転写領域における色ずれは見られないことが確認された。
【００４９】
◎実施の形態５
図２０は本発明を単色の画像形成装置に適用した実施の形態５を示す。
同図において、画像形成装置は、ハウジング２１内に単色の感光体カートリッジ３０を一つ組み込んだもので、下方側に給紙カセット２３を配設すると共に、上方側に定着装置６４及び収容トレイ６７を配設し、更に、用紙搬送系として、例えば実施の形態１と同様な入口搬送ロール６２、用紙搬送ベルト８０及び転写ロール５０を用いたものである。
尚、実施の形態１と同様な構成要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
従って、本実施の形態にあっても、入口搬送ロール６２のニップ解除を適宜制御することにより、用紙２５を安定的に搬送することが可能になり、感光体３１と転写ロール５０との間の転写動作が位置ずれすることなく行われるため、良好な単色画像が得られる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、画像形成ユニットの像担持体に対向する搬送転写手段にて略鉛直方向に沿って下から上に転写材を搬送し、画像形成ユニットの下部で且つ搬送転写手段による転写材搬送路の上流側に転写材収容カセットを配設し、この転写材収容カセットと搬送転写手段との間に配設された一つの入口搬送手段の前後で転写材の搬送方向を略９０度偏位させ、吸着手段によって入口搬送手段から搬送されてきた転写材を搬送転写手段にて安定的に保持させるタイプの画像形成装置において、この入口搬送手段の制御手段を工夫することで、画像形成ユニット（複数の場合には最上流に位置する画像形成ユニット）の像担持体上のトナー像が転写材に転写せしめられる転写領域に転写材の先端が到達する前に、入口搬送手段の転写材搬送能力を解除するようにしたので、転写材のサイズや種類が異なったとしても、入口搬送手段によって転写材を拘束したまま転写動作を行うことはなく、搬送転写手段により略鉛直方向に沿って下から上に転写材を搬送しながら転写動作を実現することができる。
このため、画像形成ユニット（複数の場合には最上流に位置する画像形成ユニット）の像担持体と入口搬送手段との間で転写材をループ制御する必要がなくなる分、画像形成ユニットの像担持体と入口搬送手段との間のスパンを狭く設定することができるほか、転写材のサイズや種類の違いに基づく転写材の引き合いや押し合い現象に起因する転写材の位置ずれを回避することができる。
それゆえ、画像形成ユニットの転写部位に向かって搬送される転写材の入口側の搬送方式を工夫することで、転写材のサイズや種類に影響されることなく、装置の小型化という要請を満たしながら、カラーレジストレーションを良好に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係る画像形成装置の構成を示す説明図である。
【図２】 実施の形態１に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図３】 実施の形態１で用いられる画像形成ユニットの詳細を示す説明図である。
【図４】 実施の形態１で用いられる用紙搬送系の詳細を示す説明図である。
【図５】 （ａ）は実施の形態１で用いられる入口搬送ロールの接離機構を示す説明図、（ｂ）は入口搬送ロールのニップ解除時の状態を示す説明図である。
【図６】 （ａ）は実施の形態１で用いられる入口搬送ロールの平面説明図、（ｂ）は（ａ）中の接離機構の右方向から見た説明図である。
【図７】 （ａ）は用紙が入口搬送ロールに突入した時点の状態を示す説明図、（ｂ）は用紙が最上流に位置する感光体の転写領域に突入した時点の状態を示す説明図である。
【図８】 本実施の形態における入口搬送ロールのニップ状態解除方式の性能試験結果を示すグラフ図である。
【図９】 （ａ）は本実施の形態に係る入口搬送ロールのレイアウト例を示す説明図、（ｂ）は比較の形態に係る入口搬送ロールのレイアウト例を示す説明図である。
【図１０】 （ａ）は実施の形態１で用いられる入口搬送ロールの接離機構の変形形態を示す説明図、（ｂ）は入口搬送ロールのニップ解除時の状態を示す説明図である。
【図１１】 （ａ）は実施の形態１で用いられる用紙吸着機構の変形形態を示す説明図、（ｂ）は用紙吸着機構の他の変形形態を示す説明図である。
【図１２】 実施の形態２に係る画像形成装置の用紙搬送系を示す説明図である。
【図１３】 （ａ）〜（ｃ）は実施の形態２で用いられる入口搬送ロールのニップ解除動作過程を示す説明図である。
【図１４】 実施の形態３に係る画像形成装置の用紙搬送系の要部を示す説明図である。
【図１５】 （ａ）は実施の形態３で用いられる入口搬送ロールの平面説明図、（ｂ）は（ａ）中の接離機構の右方向から見た説明図である。
【図１６】 実施の形態３で用いられる入口搬送ロールの変形形態を示す説明図である。
【図１７】 （ａ）は変形形態で用いられる入口搬送ロールの平面説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ方向から見た矢視図である。
【図１８】 実施の形態３の他の変形形態で用いられる入口搬送ロールを示す平面説明図である。
【図１９】 実施の形態４に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２０】 実施の形態５に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【符号の説明】
１…転写材搬送路，２（２ａ〜２ｄ）…画像形成ユニット，３…転写材，４…像担持体，５…搬送転写手段，６…入口搬送手段，７…制御手段，８…吸着手段，９…転写材規制部材，２２（２２ａ〜２２ｄ）…画像形成ユニット，２４…用紙搬送路，２５…用紙，３１…感光体，５０…転写ロール，６２…入口搬送ロール，８０…用紙搬送ベルト

Claims (14)

1. トナー像が担持される像担持体（４）を有する画像形成ユニット（２）と、
   前記像担持体（４）上のトナー像を転写材（３）上に転写させるために、略鉛直方向に沿って下から上に転写材（３）を搬送し且つ転写材（３）にトナー像を転写させる搬送転写手段（５）と、
   前記画像形成ユニット（２）の下部で且つ搬送転写手段（５）による転写材搬送路（１）の上流側に配設され、転写材（３）が供給可能に収容される転写材収容カセットと、
   この転写材収容カセットと搬送転写手段（５）との間に一つ配設され、転写材収容カセットから供給された転写材（３）の搬送方向を略９０度偏位させた状態で搬送転写手段（５）に向けて搬送する入口搬送手段（６）と、
   搬送転写手段（５）の転写材（３）を受け入れる入口側に配設され、入口搬送手段（６）から搬送されてきた転写材（３）を搬送転写手段（５）にて安定的に保持させるための吸着手段（８）と、
   像担持体（４）上のトナー像が転写材（３）に転写せしめられる転写領域に転写材（３）の先端が到達する前に、入口搬送手段（６）の転写材搬送能力を解除する制御手段（７）とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 転写材搬送路（１）に沿って順次配列され且つ夫々トナー像が担持される像担持体（４）を有する複数の画像形成ユニット（２：２ａ〜２ｄ）と、
   前記複数の像担持体（４）上のトナー像を順次転写材（３）上に転写させるために、略鉛直方向に沿って下から上に転写材（３）を搬送し且つ転写材（３）にトナー像を転写させる搬送転写手段（５）と、
   前記画像形成ユニット（２）の下部で且つ搬送転写手段（５）による転写材搬送路（１）の上流側に配設され、転写材（３）が供給可能に収容される転写材収容カセットと、
   この転写材収容カセットと搬送転写手段（５）との間に一つ配設され、転写材収容カセットから供給された転写材（３）の搬送方向を略９０度偏位させた状態で搬送転写手段（５）に向けて搬送する入口搬送手段（６）と、
   搬送転写手段（５）の転写材（３）を受け入れる入口側に配設され、入口搬送手段（６）から搬送されてきた転写材（３）を搬送転写手段（５）にて安定的に保持させるための吸着手段（８）と、
   最上流に位置する画像形成ユニット（２ａ）の像担持体（４）上のトナー像が転写材（３）に転写せしめられる転写領域に転写材（３）の先端が到達する前に、入口搬送手段（６）の転写材搬送能力を解除する制御手段（７）とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２記載の画像形成装置において、
   搬送転写手段（５）は転写材（３）が保持搬送される転写材搬送ベルトと、像担持体（４）に対向する転写部位に夫々配設される転写デバイスとを備えたものであることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３記載の画像形成装置において、
   転写デバイスは前記像担持体（４）に転写材搬送ベルトを介して圧接配置されて回転する転写ロールであることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項３記載の画像形成装置において、
   吸着手段（８）は、転写材搬送ベルトに圧接し、且つ、前記入口搬送手段（６）の下流に配置された転写材（３）を前記転写材搬送ベルトに吸着せしめることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１又は２記載の画像形成装置において、
   入口搬送手段（６）は搬送転写手段（５）の上流側直前に配設されているものであることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１又は２記載の画像形成装置において、
   入口搬送手段（６）は互いに圧接配置される回転可能なロール対からなり、前記制御手段（７）はロール対を非接触配置することで転写材搬送能力を解除するものであることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７記載の画像形成装置において、
   前記制御手段（７）は、少なくともどちらか一方のロールを移動させ、他方のロールと非接触配置することを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項７記載の画像形成装置において、
   前記制御手段（７）は、入口搬送手段（６）の駆動系にカム機構を付加し、カム機構のカム形状のタイミングによってロール対の接離動作を行うものであることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項７記載の画像形成装置において、
    前記制御手段（７）は、ロール対のいずれか一方を断面非円形ロールとし、非円形ロールの円弧長で転写材（３）の搬送量を規制すると共に、非円形ロールの非円形部位で他方のロールと非接触配置することを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項７記載の画像形成装置において、
    入口搬送手段（６）は互いに圧接配置される回転可能なロール対で、且つ、一方が駆動用のフィードロールで他方が従動用のピンチロールからなり、制御手段（７）にてロール対を非接触配置する条件下で、フィードロールに対して転写材（３）が非接触配置される転写材規制部材（９）を設けたことを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項７記載の画像形成装置において、
    入口搬送手段（６）は互いに圧接配置される回転可能なロール対で、且つ、一方が駆動用のフィードロールで他方が従動用のピンチロールからなり、制御手段（７）にてロール対を非接触配置する条件下で、フィードロールは転写材（３）の搬送方向に対して自由回転可能に構成されていることを特徴とする画像形成装置。
13. 請求項７記載の画像形成装置において、
    入口搬送手段（６）は互いに圧接配置される回転可能なロール対で、且つ、一方が駆動用のフィードロールで他方が従動用のピンチロールからなり、制御手段（７）にてロール対を非接触配置する条件下で、転写材が接触配置される側のロールをピンチロールとしたことを特徴とする画像形成装置。
14. 請求項１又は２記載の画像形成装置において、
    入口搬送手段（６）前における転写材（３）の搬送方向と、搬送転写手段（５）による転写材（３）の搬送方向とが略９０度偏位し、かつ、転写材（３）の画像印字面が転写材（３）の搬送方向屈曲面内側に配置されることを特徴とする画像形成装置。

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