JP5228431B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機，プリンタ，ファクシミリ及びこれらの複合機などの画像形成装置に係り、特に、像担持体上に形成されたトナー画像を転写部において記録媒体上に転写させた後、この転写部において転写されたトナー画像を定着部において記録媒体上に定着させるにあたり、転写ずれや皺が発生したりすることなく、記録媒体の種類に応じて適切な定着が行えるようにした点に特徴を有するものである。

複写機，プリンタ，ファクシミリ及びこれらの複合機などの画像形成装置においては、感光体ドラムなどの像担持体上に形成したトナー像を、転写装置が設けられた転写部において普通紙や封筒等の各種の記録媒体の上に転写させた後、このように転写されたトナー画像を、転写部から定着装置が設けられた定着部に搬送させ、この定着部において上記のトナー画像を記録媒体上に定着させて、記録媒体上にトナー画像を形成するようにしている。

ここで、上記のようにトナー像が転写された記録媒体を、転写部から定着部に搬送させてトナー画像を記録媒体上に定着させる場合、定着部における記録媒体の搬送速度が転写部における記録媒体の搬送速度よりも速くなると、定着部と転写部との間において記録媒体が引っ張られて、定着部や転写部において画像の乱れが生じる一方、定着部における搬送速度が低下すると、定着部と転写部との間において記録媒体が撓み、定着部における定着時に記録媒体に皺が発生したり、大きく撓んだ記録媒体がガイド部材などに接触して画像が擦れて、画像が乱れたりするなどの問題があった。

このため、従来においては、特許文献１に示されるように、転写部と定着部との間に記録媒体に生じるループ量を検出するセンサを設け、このセンサの検出結果に応じて定着部による搬送速度を２段階以上に切り換え、記録媒体のループ量を制御して画像形成を行うようにしたものが提案されている。

しかし、上記のようにループ量を制御して画像形成を行うことは、記録媒体が普通紙である場合には効果的ではあるが、記録媒体が封筒などのように比較的固いものである場合、ループを形成する当初に先端部に皺が発生したり、画像が乱れたりするという不具合を有している。特に、記録媒体が封筒である場合、その通紙時の全てにおいて上記のようにループ制御して画像形成を行うと、２重になったループの外側に歪みが生じ、搬送方向後端部分において画像乱れが生じるという問題があった。

このため、近年においては、特許文献２に示されるように、転写部と定着部との間における記録媒体のループ量を検出する検出手段と、定着部において記録媒体を搬送させる速度を制御する速度制御手段とを設け、この速度制御手段において、上記の検出手段の検出結果に基づいて定着部における記録媒体の搬送速度を可変させて記録媒体のループ量を所定の範囲に制御する第１の搬送モードと、記録媒体が封筒等の場合に、この記録媒体が定着部において所定量搬送されるまでは定着部における搬送速度を転写部における搬送速度以上に制御し、所定量搬送された後は検出手段の検出結果に基づいて記録媒体のループ量を所定の範囲に制御する第２の搬送モードを行うようにしたものが提案されている。

しかし、上記のように封筒等の記録媒体が定着部において所定量搬送されるまで、定着部における搬送速度を転写部における搬送速度以上に制御した場合、封筒等の記録媒体が定着部において所定量搬送されるまでは、転写部と定着部との間において記録媒体が引っ張られた状態になり、定着部や転写部において画像の乱れが生じるという問題があった。

また、上記のように封筒等の記録媒体が定着部において所定量搬送された後、記録媒体のループ量を所定の範囲に制御するようにした場合、搬送速度が変動して、封筒等の記録媒体に皺が発生するという問題があった。
特開２００３−３４５１５０号公報 特開２００６−１４５６０３号公報

本発明は、像担持体上に形成されたトナー画像を転写部において記録媒体上に転写させた後、この転写部において転写されたトナー画像を定着部において記録媒体上に定着させるようにした画像形成装置における上記のような問題を解決することを課題とするものである。

すなわち、本発明は、上記のような画像形成装置において、転写ずれや皺が発生したりすることなく、記録媒体の種類に応じて適切な定着が行えるようにすることを課題とするものである。

本発明においては、上記のような課題を解決するため、像担持体上に形成されたトナー画像を記録媒体上に転写させる転写部と、転写部において転写されたトナー画像を記録媒体上に定着させる定着部とを有する画像形成装置において、上記の転写部と定着部との間における記録媒体のループ量を検出する検出手段と、上記の定着部において記録媒体を搬送させる速度を制御する速度制御手段とを有し、この速度制御手段が、上記の検出手段によって検出された記録媒体のループ量に基づいて定着部における記録媒体の搬送速度を制御する第１搬送モードと、定着部における記録媒体の搬送速度を転写部における記録媒体の搬送速度以下に固定する第２搬送モードを有するようにし、前記の速度制御手段は、記録媒体の種類に応じて前記の第２搬送モードを選択的に実行し、記録媒体が封筒であるときに前記の第２搬送モードを選択的に実行するようにした。

本発明における画像形成装置において、上記の記録媒体が普通紙である場合には、前記の検出手段により転写部と定着部との間における記録媒体のループ量を検出し、上記の速度制御手段により、この検出手段によって検出された記録媒体のループ量に基づいて定着部における記録媒体の搬送速度を制御する第１搬送モードを実行する。

このようにすると、普通紙からなる記録媒体が定着部と転写部との間において引っ張られて画像の乱れが生じたり、定着部と転写部との間において記録媒体が撓んで記録媒体に皺が発生したりするのが防止される。

一方、上記の記録媒体が封筒である場合には、定着部における記録媒体の搬送速度を転写部における記録媒体の搬送速度以下に固定する第２搬送モードを実行する。

このようにすると、封筒からなる記録媒体が定着部において所定量搬送されるまで、定着部における搬送速度を転写部における搬送速度以上に制御する場合のように、転写部と定着部との間において記録媒体が引っ張られるということがなく、転写部や定着部において画像乱れが発生するのが防止される。また、封筒からなる記録媒体が定着部において所定量搬送された後、記録媒体のループ量を所定の範囲に制御する場合のように、搬送速度が変動して封筒からなる記録媒体に皺が発生したりするのも防止されるようになる。

この結果、本発明の画像形成装置において、転写ずれや皺が発生したりすることなく、記録媒体の種類に応じて適切な定着が行えるようになる。

次に、この発明の実施形態に係る画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

この実施形態の画像形成装置においては、図１に示すように、その装置本体１内に、４つのイメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄを装着させるようにしている。

ここで、上記の各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおいては、回転するドラム状の感光体１１と、この感光体１１の表面を帯電させる帯電装置１２と、帯電された感光体１１の表面に画像情報に応じた露光を行って感光体１１の表面に静電潜像を形成する露光装置１３と、上記の感光体１１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置１４と、上記の感光体１１の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト２１に転写させた後における感光体１１の表面に残留するトナー等の残留物を除去する第１クリーニング装置１５を設けている。なお、この第１クリーニング装置１５においては、転写後における感光体１１の表面にクリーニングブレード１５ａを圧接させて感光体１１の表面に残留するトナー等の残留物を除去するようにしている。

そして、この実施形態に係る画像形成装置において、フルカラーの画像形成を行うにあたっては、上記の各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおける各現像装置１４に、黒色，黄色，マゼンダ色，シアン色の異なった色彩のトナーを収容させ、各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおいて、各感光体１１の表面にそれぞれの色彩のトナー像を形成するようにしている。

次いで、このように各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおける各感光体１１の表面に形成された各色彩のトナー像を、回転ローラ２２に架け渡されて回転移動される中間転写ベルト２１の表面に、各感光体１１と対向するようにしてこの中間転写ベルト２１の背面側に設けられた各一次転写ローラ２３により順々に転写させて、この中間転写ベルト２１の表面にフルカラーのトナー像を形成するようにしている。

そして、このように中間転写ベルト２１の表面に形成されたフルカラーのトナー像を、上記の回転ローラ２２と転写ローラ２とが対向する転写部に導いて、記録媒体Ｓにトナー像を転写させるようにしている。このため、この実施形態においては、この中間転写ベルト２１が像担持体になる。

また、記録媒体Ｓを転写部にに導くにあたっては、記録媒体Ｓを給紙ローラ３により給紙し、この記録媒体Ｓをタイミングローラ４によって適当なタイミングで上記の回転ローラ２２と転写ローラ２とが対向する転写部に導くようにしている。

そして、上記の回転ローラ２２と転写ローラ２との間において、中間転写ベルト２１の表面に形成された上記のフルカラーのトナー像をこの記録媒体Ｓに転写させるようにしている。

次いで、このようにフルカラーのトナー像が転写された記録媒体Ｓを一対の定着ローラ６，６が設けられた定着部に導き、この一対の定着ローラ６，６間において、上記のフルカラーのトナー像を記録媒体Ｓに定着させた後、この記録媒体Ｓを排紙ローラ７により排紙させるようにしている。

また、上記のように中間転写ベルト２１の表面に形成されたフルカラーのトナー像を記録媒体Ｓに転写させた後、この中間転写ベルト２１の表面に第２クリーニング装置８に設けられたクリーニングブレード８ａを圧接させて、記録媒体Ｓに転写されずに中間転写ベルト２１の表面に残ったトナー等の残留物を中間転写ベルト２１から除去するようにしている。

そして、この実施形態の画像形成装置においては、上記の回転ローラ２２と転写ローラ２とが対向する転写部において、中間転写ベルト２１の表面に形成されたトナー像をこの記録媒体Ｓに転写させた後、このようにトナー像が転写された記録媒体Ｓを一対の定着ローラ６，６が設けられた定着部に導いて、トナー像を記録媒体Ｓに定着させるにあたり、図２に示すように、上記の定着ローラ６，６により定着部において記録媒体Ｓを搬送させる速度を制御する速度制御手段３０を設けている。また、上記の転写部と定着部との間における記録媒体Ｓのループ量を検出して上記の速度制御手段３０に出力する検出手段４０として、アクチュエータ４１とフォトインタラプタ４２とを設け、さらに上記の速度制御手段３０に対して、記録媒体選択手段３１から記録媒体Ｓの種類を入力するようにしている。

ここで、上記の転写部においてトナー像を記録媒体Ｓに転写させて搬送させる転写部搬送速度をＹ、上記の定着部において記録媒体Ｓにトナー像を定着させて搬送させる定着部搬送速度Ｘとした場合において、上記の速度制御手段３０により定着部における定着部搬送速度ＸをＸ１〜Ｘ２の間で変更できるようにし、Ｘ１＜Ｙ＜Ｘ２の関係を満たすようにする。

そして、上記の定着部搬送速度Ｘが転写部搬送速度Ｙよりも遅くなると、上記の記録媒体Ｓが図２に破線で示すようなループを形成するようになり、次第にそのループ量が多くなり、このループ量を上記のアクチュエータ４１とフォトインタラプタ４２とからなる検出手段４０によって検出するようにしている。

一方、上記の定着部搬送速度Ｘが転写部搬送速度Ｙと同じ速度になると、上記の記録媒体Ｓが図２に実線で示すように直線状になり、また定着部搬送速度Ｘが転写部搬送速度Ｙよりも速くなると、記録媒体Ｓが定着部に引っ張られるようになり、上記のようにループが形成された状態で、定着部搬送速度Ｘが転写部搬送速度Ｙより速くなると、ループ量が次第に減少するようになる。

そして、上記の記録媒体選択手段３１から上記の速度制御手段３０に対して、記録媒体Ｓの種類が普通紙であることが入力された場合、前記の検出手段４０により転写部と定着部との間における記録媒体Ｓのループ量を検出し、この検出結果を上記の速度制御手段３０に出力し、この出力結果に基づいて、この速度制御手段３０により定着部搬送速度Ｘを制御する第１搬送モードを実行する。

ここで、この実施形態においては、上記の記録媒体Ｓのループ量を破線Ｂ１と破線Ｂ２の２段階で検出するようにし、最初は上記の速度制御手段３０により定着部搬送速度Ｘを転写部搬送速度Ｙよりも遅くしてループを形成する。そして、このループ量が大きくなってループ量の大きい破線Ｂ２に達すると、上記の速度制御手段３０により定着部搬送速度Ｘを転写部搬送速度Ｙよりも速くして、記録媒体Ｓのループ量を減少させる。また、記録媒体Ｓのループ量が減少してループ量の小さい破線Ｂ１に達すると、上記の速度制御手段３０により定着部搬送速度Ｘを転写部搬送速度Ｙよりも遅くしてループ量を増加させる。

そして、上記のような操作を繰り返して、記録媒体Ｓのループ量が破線Ｂ１と破線Ｂ２との間に位置するように制御する。

このようにすると、普通紙からなる記録媒体Ｓが転写部と定着部との間で引っ張られて画像ずれが生じたり、普通紙からなる記録媒体Ｓに過剰のループが形成された、皺が発生したりするのが防止される。

一方、上記の記録媒体選択手段３１から上記の速度制御手段３０に対して、記録媒体Ｓの種類が封筒等の特殊のものであることが入力された場合には、上記の速度制御手段３０により、記録媒体Ｓのループ量の変化に基づいて定着部搬送速度Ｘを制御させずに、上記の定着部搬送速度Ｘを転写部搬送速度Ｙ以下の速度に固定する、第２搬送モードを実行する。なお、上記の定着部搬送速度Ｘを転写部搬送速度Ｙ以下の速度に固定するにあたって、この定着部搬送速度Ｘは、封筒等の記録媒体Ｓのサイズや搬送方向により適宜決定することができる。

このようにすると、封筒等の記録媒体Ｓが転写部と定着部との間において引っ張られて、転写部において画像乱れが発生したり、ループ量に応じて定着部搬送速度Ｘを切り換える場合のように、搬送速度が変動して封筒等の記録媒体Ｓに皺が発生したりするのが防止されるようになる。

ここで、封筒からなる記録媒体Ｓを用い、上記の転写部搬送速度Ｙに対する定着部搬送速度Ｘの搬送速度の比率［（Ｘ／Ｙ）×１００］を９８〜１０２％の範囲で固定させた実験を行い、記録媒体Ｓにおける画像ずれと皺発生の評価を行い、その結果を下記の表１に示した。

ここで、画像ずれ及び皺発生の評価については、全く発生しなかった場合を○、少し発生した場合を△、発生が顕著であった場合を×で示した。

この結果から明らかなように、封筒からなる記録媒体Ｓを用いた場合において、定着部搬送速度Ｘを転写部搬送速度Ｙ以下の速度に固定する第２搬送モードを実行すると、画像ずれ及び皺が全く発生しなかったが、定着部搬送速度Ｘを転写部搬送速度Ｙより速くした場合には、画像ずれが発生した。

なお、本発明における画像形成装置は、上記の実施形態に示すようなものに限定されず、モノクロプリンタやカラー／モノクロ複写機、ファクシミリなど種々の画像形成装置に適用することができる。また、ループ量を検出する検出手段４０としても種々のセンサを採用することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示した概略説明図である。 同実施形態の画像形成装置において、定着部において記録媒体を搬送させる速度を制御する状態を示した概略説明図である。

符号の説明

１ 装置本体
２ 転写ローラ
３ 給紙ローラ
４ タイミングローラ
６ 定着ローラ
７ 排紙ローラ
８ 第２クリーニング装置
８ａ クリーニングブレード
１０Ａ〜１０Ｄ イメージングカートリッジ
１１ 感光体
１２ 帯電装置
１３ 露光装置
１４ 現像装置
１５ 第１クリーニング装置
１５ａ クリーニングブレード
２１ 中間転写ベルト（像担持体）
２２ 回転ローラ
２３ 一次転写ローラ
３０ 速度制御手段
３１ 記録媒体選択手段
４０ 検出手段
４１ アクチュエータ
４２ フォトインタラプタ
Ｓ 記録媒体

Claims (2)

1. 像担持体上に形成されたトナー画像を記録媒体上に転写させる転写部と、転写部において転写されたトナー画像を記録媒体上に定着させる定着部とを有する画像形成装置において、上記の転写部と定着部との間における記録媒体のループ量を検出する検出手段と、上記の定着部において記録媒体を搬送させる速度を制御する速度制御手段とを有し、この速度制御手段は、上記の検出手段によって検出された記録媒体のループ量に基づいて定着部における記録媒体の搬送速度を制御する第１搬送モードと、定着部における記録媒体の搬送速度を転写部における記録媒体の搬送速度以下に固定する第２搬送モードを有し、前記の速度制御手段は、記録媒体の種類に応じて前記の第２搬送モードを選択的に実行し、記録媒体が封筒であるときに前記の第２搬送モードを選択的に実行することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記の転写部に、トナー画像を像担持体上から記録媒体上に転写させる転写ローラが設けられていることを特徴とする画像形成装置。

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