JP4143333B2

JP4143333B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4143333B2
Application number: JP2002145875A
Authority: JP
Inventors: 裕一原島
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2002-05-21
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2022-05-21
Also published as: US6647241B2; JP2003084628A; US20030016976A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近来、電子写真方式の画像形成装置は広く用いられており、シートの種類やサイズの多様な変化にも対応するようになってきている。特に工業用の画像形成装置ともなると、普通紙、第二原図に適応するポリエステルフィルムやトレーシングペーパーなどの種類のシートも使用可能であり、しかも、Ａ０以上にも及ぶ大サイズのシートを使用することもある。
【０００３】
電子写真装置の定着部は加熱ローラと加圧ローラとにより構成されている例が多いが、腰の弱いトレーシングペーパーを用いる場合、その幅方向の全域を均一に加熱ローラと加圧ローラとのニップ部に進入させることが困難である。このため、トレーシングペーパーの場合には、その幅方向における左右の搬送量のズレが増大して皺が発生し易くなり、酷い場合には皺の影響が上流側の感光体との接触部分（転写領域）にも及び転写不良が発生することもある。
【０００４】
そこで、定着部におけるシートの皺の発生を防止し、かつ転写不良を防止するために、特開平5-224548号公報に記載されているように、感光体上の画像が転写されたシートが真空搬送装置により加熱ローラと加圧ローラとのニップ部に搬送されたときに、真空搬送装置を停止させてその搬送力を失わせ、これにより定着部と真空搬送装置との間でシートに張力を付与し、定着部においてシートに皺が発生することを防止する提案がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平5-224548号公報に記載された提案は、真空搬送装置を停止させる時期、すなわちシートが加熱ローラと加圧ローラとのニップ部に搬送された時期を認識するために、シートの搬送経路中にシートの通過を検出して検出信号を出力するセンサを配列しなければならず、また、加熱ローラ及び加圧ローラと感光体との間に真空搬送装置を含む転写搬送装置を設けなければならず、構造が複雑化し、コストが高くなる問題がある。しかも、シートの種類の違いによる皺の発生防止に対する対策は不明である。
【０００６】
本発明の目的は、シートの種類が異なっても定着部においてシートに皺が発生することを防止して良好な画像転写結果を得ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、シートを給送する給送部と、前記給送部により給送される前記シートの搬送経路を定めるシート搬送路と、前記シート搬送路中に配置された感光体を含む画像形成部と、前記感光体から前記シートに転写されたトナー画像を加熱ローラ及び加圧ローラにより定着する定着部と、選択された前記シートの種類を設定するシート種類認識手段と、選択された前記シートの種類に対応して前記給送部の線速を変更する給送線速制御手段と、を具備し、前記給送線速制御手段は、腰の強さの特性が基準値以下のシートが設定されたときに前記給送部の線速を前記感光体の線速より低速に制御して、シートに生じる張力を腰の強さの特性が基準値を超えるシートが設定されたときよりも大きくする。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記加熱ローラおよび前記加圧ローラの線速は、前記感光体の線速よりも高速である。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置において、
前記給送部は駆動源と該駆動源によって駆動される駆動ローラを有し、前記シート搬送路中に配置され、前記感光体よりもシート搬送方向上流側に、前記感光体の線速と等しい線速で回転するレジストローラを有し、前記給送線速制御手段は、前記給送部の駆動源を制御し、腰の強さの特性が基準値を超えるシートが設定されたとき、前記給送部の駆動源は前記レジストローラの線速と等しい線速で前記駆動ローラを回転させ、腰の強さの特性が基準値以下のシートが設定されたとき、前記給送部の駆動源は前記レジストローラの線速より低速で前記駆動ローラを回転させる。
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記給送部はひとつの駆動源によって駆動され、前記シート搬送路における前記給送部よりも搬送方向下流側に位置するシート搬送系の部材は、前記給送部の駆動源とは別のひとつの駆動源により駆動される。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４いずれかに記載の画像形成装置において、前記給送線速制御手段は、前記感光体の線速より低速に変更した前記給送部の線速をシートの搬送長さが一定値を超えたときに徐々に変更前の線速に近づけるように増速する。
【０００８】
したがって、シートの種類に応じて給送部の線速を変更することにより定着部と給送部との間でシートに所望の張力を付与し、この張力付与によって定着部においてシートに皺が発生することを防止することが可能となる。また、腰の弱い種類のシートが選択された場合に、定着部においてシートに皺が発生することを防止することが可能となる。
【０００９】
請求項４記載の発明によれば、給送部より下流側に配列された複数のシート搬送系の部材を一つの搬送モータにより駆動することが可能となる。
【００１３】
請求項５記載の発明によれば、長さが長いことによるシートの延び量を抑制することが可能となる。
【００１４】
したがって、長さが長いことによるシートの延び量を抑制することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は画像形成装置の概略を示す縦断正面図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態における画像形成装置１は、プリンタ本体２の内部に画像形成部３を備え、上部に原稿読取装置４を備えた複写機を例としているが、原稿読取装置４は必ずしも備えていなくてもよい。画像形成部３は、感光体５の外周に、帯電、潜像作像、現像、トナー清掃、除電などの複数のプロセスユニット（図示せず）と、感光体５上の現像画像をシートに転写する転写器６とを配列し、さらに、転写器６の下流側に定着部７を配列した公知の電子写真方式の構成である。定着部７は加熱ローラ７ａとこれに圧接された加圧ローラ７ｂとにより形成されている。
【００１７】
感光体５と転写器６との間には、上流側が給送通路８，９に接続されたシート搬送路１０が設けられている。給送通路９には搬送ローラ９ａが配列され、シート搬送路１０における感光体５の上流側にはレジストローラ１１が配置され、定着部７の上流側にはシートを押えるコロ１２が配置され、定着部７の下流側には排出ローラ１３が配置されている。シート搬送路１０の下流側の端部には排出トレイ（図示せず）にシートを排出する排出口１４が形成されている。シート搬送路１０中に配列された感光体５、定着部７、レジストローラ１１、排紙ローラ１３は、シートとしてのロール紙２２，２３を搬送するシート搬送系の部材としての機能を有し、これらの感光体５、定着部７の加熱ローラ７ａ、レジストローラ１１及び排紙ローラ１３の駆動側は、それぞれ伝動装置（図示せず）を介して共通の搬送モータ１５から回転力を受けることにより回転駆動される。なお、本実施の形態では、給送通路９中の搬送ローラ９ａの駆動側も搬送モータ１５からの回転力を受けるように構成されている。
【００１８】
ここで、感光体５及びレジストローラ１１の線速をＶ１、定着部７の線速すなわち加熱ローラ７ａの線速をＶ２とすると、Ｖ２＞Ｖ１の関係に定められている。これは感光体５と加熱ローラ７ａとの間におけるロール紙２２又は２３の弛みの発生と、種類によってはこのロール紙２２又は２３の弛みの発生に起因する皺の発生とを防止するためである。この例では加熱ローラ７ａは、中央部の外径が端部の外径より僅かに大きくなる鼓状の形状である。したがって、Ｖ１とＶ２とは僅かの差の範囲で設定する必要があり、具体的には、
Ｖ１×1.002≦Ｖ２≦Ｖ１×1.01
の一定の関係に定められている。
【００１９】
プリンタ本体２の下部にはロール紙給送装置２０が設けられている。このロール紙給送装置２０の給送装置本体２１には、複数のロール紙２２，２３を収納するロール紙収納部２４と、このロール紙収納部２４から給送通路２５，２６を通してプリンタ本体２の給送通路９に排出する給送排出口２７が形成されている。給送通路２５，２６の入口付近には給送部としての給送ローラ２８，２９が配置され、給送排出口２７の上流側近傍に給送部としての搬送ローラ３０が配置されている。これらの給送ローラ２８，２９、搬送ローラ３０の駆動側のローラは、それぞれ伝動装置（図示せず）を介して共通の給送モータ３１の回転力を受けることにより回転駆動される。
【００２０】
さらに、給送排出口２７の下流側近傍にはロール紙２２，２３を切断するカッタ３２と、このカッタ３２を支持するキャリア３３とが設けられている。このカッタ３２は、キャリア３３とともにロール紙２２又は２３の幅方向に沿って移動され、その移動中に回転方向に駆動されてロール紙２２又は２３を切断するように構成されている。
【００２１】
ロール紙２２，２３は種類が異なるものが用意され、その中からオペレータによって選択される。そして、ロール紙２２，２３の種類を選択したときに、その種類を設定するシート種類認識手段が設けられている。図示しないが、このシート種類認識手段は、オペレータがシートの種類を選択するために操作されたキーの種類をＣＰＵなどが判断することによって実現される。或いは、ロール紙２２，２３の種類に対応する表示をロール紙収納部２４に配し、その表示を読み取って認識することによって実現することも可能である。さらに、ロール紙２２，２３の種類を自動検出するようにしてもよい。自動検出の方法は、例えば、ロール紙２２，２３の腰の強さ、光の透過率、などの特性を測定することによっても行うことができる。
【００２２】
本実施の形態における種類は、
（ａ）普通紙
（ｂ）フィルム
（ｃ）トレーシングペーパー
の３種である。
【００２３】
さらに、ロール紙２２，２３を所望の長さの単位にカッタ３２によって切断してシートとしての長さを決めるものであるが、その長さ情報は、例えば副走査方向（シートの搬送方向）における印刷データ量によって認識することができる。
【００２４】
ここで、画像形成装置１はマイクロコンピュータ（図示せず）を具備する。このマイクロコンピュータは、前述のロール紙２２，２３の種類を設定する操作キーの入力を認識するＣＰＵを含む。また、このマイクロコンピュータは原稿読取装置４により読み取った印刷データを一時的に保存するＲＡＭなどの記憶装置を有する。さらに、このマイクロコンピュータは、設定されたロール紙２２，２３の種類に対応して給送モータ３１に流す電流を定めたテーブルを有し、そのテーブルに設定された電流により給送時に給送モータ３１を駆動することにより給送ローラ２８，２９及び搬送ローラ３０の線速を変更するプログラム（給送線速制御手段として機能する）を実行する。
【００２５】
さらに、給送線速制御手段としての機能するプログラムは、腰の強さの特性が基準値を超える種類（上記の種類の中では普通紙及びフィルム）が設定されたときに給送ローラ２８，２９及び搬送ローラ３０の線速を感光体５及びレジストローラ１１の線速Ｖ１と等しい線速に制御し、腰の強さの特性が基準値以下の種類（上記の種類の中ではトレーシングペーパー）が設定されたときに給送ローラ２８，２９及び搬送ローラ３０の線速をＶ１より低速のＶ３に制御し、かつ、低速に変更した給送ローラ２８，２９及び搬送ローラ３０の線速をシートの搬送長さが一定値（本実施の形態では1200ｍｍ）を超えたときから徐々に変更前の線速Ｖ１に近づけるように増速し、搬送長さが1440ｍｍに達したときは、それまでの速度を維持し増速制御を行わないようにプログミングされている。Ｖ１とＶ３との関係は、
Ｖ１×0.986≦Ｖ３＜Ｖ１
の一定の関係に定められている。すなわち、Ｖ３の範囲は、Ｖ１より1.4％低い線速〜Ｖ１未満の線速の範囲である。
【００２６】
このような構成において、ロール紙２２を選択したときは、そのロール紙２２は給送ローラ２８及び及び搬送ローラ３０により給送通路２５から画像形成装置１の給送通路９に通される。ロール紙２３を選択したときは、そのロール紙２３は給送ローラ２９及び搬送ローラ３０により給送通路２６及び給送通路２５の上部を経て画像形成装置１の給送通路９に通される。画像形成装置１では、感光体５の表面において、電子写真方式の各プロセスユニットにより帯電、潜像作像、現像が行われ、転写器６により感光体５上のトナー画像がロール紙２２又は２３に転写される。画像が転写されたロール紙２２又は２３は定着部７に搬送され、ここでトナー画像が定着される。ロール紙２２又は２３はカッタ３２により所望の長さのシートとして切断され、排出ローラ１３によって排出口１４から排出トレイに排出される。
【００２７】
給送及び印刷に際し、ロール紙２２又は２３の種類が比較的に腰の強い普通紙或いはフィルムの場合は、給送ローラ２８，２９及び搬送ローラ３０の線速は前述した給送線速制御手段により感光体５及びレジストローラ１１の線速と等しいＶ１に制御される。普通紙やフィルムに比して腰の弱いトレーシングペーパーが種類として設定された場合には、給送ローラ２８，２９及び搬送ローラ３０の線速は前述した感光体５及びレジストローラ１１の線速Ｖ１より低速の線速Ｖ３に制御される。
【００２８】
したがって、腰の弱いトレーシングペーパーを選択した場合には、給送ローラ２８，２９及び搬送ローラ３０の線速をＶ１より1.4％低速の線速Ｖ３に定めて給送することにより、ロール紙２２又は２３に張力を付与し、定着部７で皺が発生することを防止することができる。これにより、感光体５上での転写不良も防止できる。
【００２９】
ところで、いかに腰の弱い種類のロール紙２２又は２３に張力を付与する場合でも、1200ｍｍを超える長さの場合には延びの累計が大きくなるので、図２に示すように1200ｍｍを超えるときから、60ｍｍ増える毎に0.14％ずつ線速を増速することにより延び量を低めに抑えることができる。ただし、腰の弱い種類の場合でも、給送ローラ２８，２９及び搬送ローラ３０の線速Ｖ３はＶ１より低速に維持しなければならないので、1440ｍｍに達したときにそれまでの線速を維持し増速制御を行わない。図２は、シート（ロール紙）搬送長さ（ｍｍ）を横軸にとり、給送部（給送ローラ）の対感光体搬送速度比（％）をとり、シートの搬送長さと給送部の線速との関係を示すグラフである。
【００３０】
このように、腰の弱い種類のシートを用いる場合には、感光体５及びレジストローラ１１の線速Ｖ１並びに定着部７の線速Ｖ２より低速の線速Ｖ３で給送することにより、ロール紙２２又は２３に好ましい張力を付与し、定着部７での皺の発生を防止することができる。これにより、感光体５上でトナー画像を良好に転写することができる。
【００３１】
このような効果は、感光体５及びその上流側に配置されたシート給送系の部材（給送ローラ２８，２９、搬送ローラ３０など）の線速を一定に定めておき、シートの種類に応じて定着部７の線速を変更するようにしても同様に得ることができる。しかし、その場合には定着部７の加熱ローラ７ａだけを駆動する独立したモータを必要とするため、コストが高くなる問題がある。
【００３２】
この点に関し、本実施の形態においては、シートとしてロール紙２２，２３を用い、カッタ３２をロール紙２２，２３の幅方向（図１の紙面に対し垂直方向）に移動させてロール紙２２，２３を切断する切断動作の直前に、給送ローラ２８，２９及び搬送ローラ３０の線速を増速してカッタ３２より下流側の領域でロール紙２２，２３を所望量だけ弛ませた後に給送ローラ２８，２９及び搬送ローラ３０を停止させ、カッタ３２の移動方向に沿って設けた図示しない固定ガイド板と可動ガイド板との間でロール紙２２，２３を挟持した状態でロール紙２２，２３を切断することにより、ロール紙２２，２３を感光体５から上流側に引っ張らないような切断方法が採用されている。なお、給送ローラ２８，２９及び搬送ローラ３０の線速を高めるのは、カッタ３２による切断動作の直前の一時期だけである。
【００３３】
このように、ロール紙２２，２３を感光体５に向けて給送する給送ローラ２８，２９及び搬送ローラ３０は、ロール紙２２，２３の切断動作の直前に線速を増速する必要があるために独立した給送モータ３１を用いて駆動している。したがって、本発明のように、シートの種類に応じて、給送部としての給送ローラ２８，２９及び搬送ローラ３０の線速を減速する制御を求めても、コストアップの要因とはならない。
【００３４】
また、シート搬送路１０中に配列される感光体５、定着部７の加熱ローラ７ａ、レジストローラ１１及び排紙ローラ１３の駆動側は共通の搬送モータ１５に駆動されるため、モータの数を少なくして画像形成部周辺のスペースを縮小することができる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、感光体からシートに転写されたトナー画像を加熱ローラ及び加圧ローラにより定着する定着部と、設定されたシートの種類に対応して給送部の線速を変更する給送線速制御手段とを具備するので、シートの種類に応じて給送部の線速を変更することにより定着部と給送部との間でシートに所望の張力を付与し、この張力付与によって定着部においてシートに皺が発生することを防止することができ、したがって、良好な画像転写結果を得ることができる。また、給送線速制御手段は、腰の強さの特性が基準値以下のシートが設定されたときに給送部の線速を低速に制御するので、腰の弱い種類のシートが選択された場合に、定着部においてシートに皺が発生することを防止することができる。
【００３６】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明において、給送部は独立して設けられた給送モータにより駆動され、シート搬送路中に配列された感光体を含むシート搬送系の部材は共通の搬送モータにより駆動されるので、給送部より下流側に配列された複数のシート搬送系の部材を一つの搬送モータにより駆動することができ、これにより、画像形成部周辺のスペースを縮小することができる。
【００３８】
請求項５記載の発明によれば、請求項３または４記載の発明において、給送線速制御手段は、低速に変更した給送部の線速をシートの搬送長さが一定値を超えたときに徐々に変更前の線速に近づけるように増速するので、長さが長いことによるシートの延び量を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における画像形成装置の概略を示す縦断正面図である。
【図２】シートの搬送長さと給送部の線速との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
５感光体
３画像形成部
７定着部、シート搬送系の部材
７ａ加熱ローラ
７ｂ加圧ローラ
１０シート搬送路
１１、１３シート搬送系の部材
１５搬送モータ
２２，２３シート
２８，２９，３０給送部
３１給送モータ

Claims

シートを給送する給送部と、
前記給送部により給送される前記シートの搬送経路を定めるシート搬送路と、
前記シート搬送路中に配置された感光体を含む画像形成部と、
前記感光体から前記シートに転写されたトナー画像を加熱ローラ及び加圧ローラにより定着する定着部と、
選択された前記シートの種類を設定するシート種類認識手段と、
選択された前記シートの種類に対応して前記給送部の線速を変更する給送線速制御手段と、を具備し、
前記給送線速制御手段は、腰の強さの特性が基準値以下のシートが設定されたときに前記給送部の線速を前記感光体の線速より低速に制御して、シートに生じる張力を腰の強さの特性が基準値を超えるシートが設定されたときよりも大きくすることを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記加熱ローラおよび前記加圧ローラの線速は、前記感光体の線速よりも高速であることを特徴とする画像形成装置。
請求項１または２に記載の画像形成装置において、
前記給送部は駆動源と該駆動源によって駆動される駆動ローラを有し、
前記シート搬送路中に配置され、前記感光体よりもシート搬送方向上流側に、前記感光体の線速と等しい線速で回転するレジストローラを有し、
前記給送線速制御手段は、前記給送部の駆動源を制御し、
腰の強さの特性が基準値を超えるシートが設定されたとき、前記給送部の駆動源は前記レジストローラの線速と等しい線速で前記駆動ローラを回転させ、
腰の強さの特性が基準値以下のシートが設定されたとき、前記給送部の駆動源は前記レジストローラの線速より低速で前記駆動ローラを回転させることを特徴とする画像形成装置。
前記給送部はひとつの駆動源によって駆動され、前記シート搬送路における前記給送部よりも搬送方向下流側に位置するシート搬送系の部材は、前記給送部の駆動源とは別のひとつの駆動源により駆動される請求項３に記載の画像形成装置。
前記給送線速制御手段は、前記感光体の線速より低速に変更した前記給送部の線速をシートの搬送長さが一定値を超えたときに徐々に変更前の線速に近づけるように増速する請求項１乃至４いずれかに記載の画像形成装置。