JP6922331B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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像保持体と、
前記像保持体に保持された画像を媒体に転写する転写部材であって、前記像保持体に接近、離間する方向に移動可能に支持された前記転写部材と、
前記転写部材を前記像保持体に向けて押し付ける押付部材と、
転写条件に応じて、前記転写部材の前記像保持体への食込み量を調整する第1の調整装置と、
前記食込み量の調整に連動して、前記食込み量が小さくなるにつれて、前記押付部材の押付力を小さくさせて媒体突入時の衝撃を抑制する第2の調整装置と、
前記第1の調整装置を駆動し且つ前記第2の調整装置を駆動する駆動源と、
を備えたことを特徴とする。
前記転写部材を前記像保持体に接近、離間する方向に移動可能に支持する第1の支持体と、
前記第1の支持体を作動させる第1の作動部材、を有する前記第1の調整装置と、
を備えたことを特徴とする。
前記転写部材を前記像保持体に接近、離間する方向に移動可能に支持する第1の支持体と、
前記第1の支持体を押すバネにより構成された前記押付部材と、
前記押付部材を支持し且つ前記像保持体に対して接近、離間する方向に移動可能に支持された第2の支持体と、前記第2の支持体を前記像保持体に対して接近、離間する方向であって、前記第1の支持体の移動方向と同一の方向に移動させる第2の作動部材と、を有する前記第2の調整装置と、
を備えたことを特徴とする。
前記転写部材を前記像保持体に接近、離間する方向に移動可能に支持する第1の支持体と、
前記第1の支持体を押すバネにより構成された前記押付部材と、
前記押付部材を支持し且つ前記像保持体に対して接近、離間する方向に移動可能に支持された第2の支持体と、前記第2の支持体を前記像保持体に対して接近、離間する方向に移動させる第2の作動部材と、を有する前記第2の調整装置と、
を備え、
前記押付部材により発生する前記第1の支持体が前記第1の調整装置を押す力の増減を緩和するように前記第2の支持体を移動させる
ことを特徴とする。
前記第1の支持体の移動量よりも前記第2の支持体の移動量の方が大きくなるように設定された前記第2の作動部材、
を備えたことを特徴とする。
前記食込み量の変化に応じて、前記押付部材の押付力を連続的に変化させる前記第2の調整装置、
を備えたことを特徴とする。
前記食込み量の変化に応じて、前記押付部材の押付力を段階的に変化させる前記第2の調整装置、
を備えたことを特徴とする。
また、請求項1に記載の発明によれば、駆動源を共通化でき、別個に駆動源を設ける場合に比べて製造費用を削減できる。
請求項2に記載の発明によれば、第1の支持体を第1の調整装置で移動させて、転写部材の食い込み量を調整できる。
請求項3に記載の発明によれば、第2の調整部材で第2の支持体を移動させて、押付部材の押付力を調整できる。
請求項4に記載の発明によれば、第1の支持体が第1の調整装置を押す力の増減を緩和するように前記第2の支持体を移動させない場合に比べて、第1の支持体が第1の調整装置を押す力を小さくすることができる。よって、構成部品の剛性を下げることができ、製造費用を削減できる。
請求項6に記載の発明によれば、段階的に変化させる場合に比べて、衝撃に伴う画質劣化の抑制効果を大きくすることができる。
請求項7に記載の発明によれば、連続的に変化させる場合に比べて、制御を容易にできる。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
図2は実施例1の可視像形成装置の拡大説明図である。
図1において、画像形成装置の一例としての複写機Uは、操作部UI、画像読取装置の一例としてのスキャナ部U1、媒体供給装置の一例としてのフィーダ部U2、画像記録装置の一例としての作像部U3、および媒体処理装置U4を有している。
操作部UIは、複写開始や複写枚数の設定などに用いられる入力ボタンUIaを有する。また、前記操作部UIは、前記入力ボタンUIaにより入力された内容や、複写機Uの状態が表示される表示部UIbを有する。
図1において、フィーダ部U2は、媒体収容容器の一例としての複数の給紙トレイTR1,TR2,TR3,TR4を有している。また、前記フィーダ部U2は、前記各給紙トレイTR1〜TR4に収容された画像記録用の媒体の一例としての記録用紙Sを取り出して、作像部U3に搬送する媒体供給路SH1等を有している。
図1において、作像部U3は、前記フィーダ部U2から搬送された記録用紙Sにスキャナ部U1により読み取った原稿画像に基づいて画像記録を行う画像記録部U3aを有する。
図1、図2において、作像部U3の潜像形成装置の駆動回路Dは、スキャナ部U1から入力された画像情報に基づいて、それに応じた駆動信号を予め設定された時期に、各色Y〜Kの潜像形成装置ROSy,ROSm,ROSc,ROSkに出力する。各潜像形成装置ROSy〜ROSkの下方には、像保持体の一例としての感光体ドラムPy,Pm,Pc,Pkが配置されている。
なお、現像装置Gy〜Gkにおいて、現像により消費された現像剤は、現像剤の収容容器の一例としてのトナーカートリッジKy,Km,Kc,Kkから補給される。トナーカートリッジKy,Km,Kc,Kkは、現像剤補給装置U3bに着脱可能に装着される。
なお、K色の画像情報のみの場合はK色の感光体ドラムPkおよび現像装置Gkのみが使用され、K色のトナー像のみが形成される。
1次転写後の感光体ドラムPy,Pm,Pc,Pkは、像保持体の清掃器の一例としてのドラムクリーナCLy,CLm,CLc,CLkにより、表面に付着した残留現像剤や紙粉等の残留物が除去される。
また、K色の感光体ユニットUKと、現像剤保持体の一例としての現像ロールR0kを有する現像装置Gkとにより、K色の可視像形成装置UK+Gkが構成される。同様に、Y,M,C色の感光体ユニットUY,UM,UCと、現像ロールR0y,R0m,R0cを有する現像装置Gy,Gm,Gcとにより、それぞれ、Y,M,C色の可視像形成装置UY+Gy,UM+Gm,UC+Gcが構成される。
前記バックアップロールT2a、2次転写ロールT2b及びコンタクトロールT2cにより、2次転写器T2が構成されている。
中間転写ベルトB上のトナー像は、2次転写領域Q4を通過する際に、2次転写器T2により記録用紙Sに転写される。なお、カラートナー像の場合は中間転写ベルトB表面に重ねて1次転写されたトナー像が一括して記録用紙Sに2次転写される。
前記1次転写ロールT1y〜T1k、前記2次転写器T2、中間転写ベルトBにより、実施例1の転写装置T1y〜T1k+T2+Bが構成されている。
定着装置Fは、加熱部材の一例としての加熱ロールFhと加圧部材の一例としての加圧ロールFpとを有する。記録用紙Sは、加熱ロールFhと加圧ロールFpとが接触する領域である定着領域Q5に搬送される。記録用紙Sのトナー像は、定着領域Q5を通過する際に、定着装置Fにより加熱および加圧されて、定着される。
前記可視像形成装置UY+Gy〜UK+Gk、転写装置T1y〜T1k+T2+B、定着装置Fにより、実施例1の画像記録部U3aが構成されている。
このとき、記録用紙Sの画像定着面を下向きに排出する場合には、第2のゲートGT2を記録用紙Sの搬送方向後端が通過した後に、記録用紙Sの搬送方向を逆転させる。ここで、実施例1の第2のゲートGT2は、薄膜状の弾性部材により構成されている。したがって、第2のゲートGT2は、反転路SH4に搬送されてきた記録用紙Sをそのまま一旦通過させ、通過した記録用紙Sが反転、いわゆるスイッチバックされてくると、搬送路SH3,SH5側に案内する。そして、スイッチバックされた記録用紙Sは、カール補正部材U4aを通過して、画像定着面が下を向いた状態で排出トレイTH1に排出される。
前記切替ゲートGT1を通って反転路SH4に搬送された記録用紙Sは、第3のゲートGT3により前記媒体処理装置U4の反転路SH7側に搬送される。実施例1の第3のゲートGT3は、第2のゲートGT2と同様に、薄膜状の弾性部材により構成されている。したがって、第3のゲートGT3は、反転路SH4を搬送されてきた記録用紙Sを、一旦通過させ、通過した記録用紙Sがスイッチバックされてくると、循環路SH6側に案内する。
前記符号SH1〜SH7で示された要素により用紙搬送路SHが構成されている。また、前記符号SH,Ra,Rr,Rh,SGr,SG1,SG2,BH,GT1〜GT3で示された要素により、実施例1の用紙搬送装置SUが構成されている。
図3は実施例1の画像形成装置の食い込み量の調整機構の説明図である。
図3において、実施例1の2次転写ロールT2bは、前後方向両端部が、第1の支持体の一例としてのハウジング1に回転可能に支持されている。ハウジング1は、2次転写ロールT2bがバックアップロールT2aに対して接近、離間する方向に移動可能に支持されている。なお、実施例1では、ハウジング1がバックアップロールT2aに対して接近、離間する方向に移動可能な構成を例示しているが、回転軸を中心として回転することで、2次転写ロールT2bがバックアップロールT2aに対して接近、離間する方向に移動可能な構成とすることも可能である。
ハウジング1の左上部には、被接触部の一例としての突き当て部2が形成されている。
可動フレーム11とハウジング1との間には、押付部材の一例としてのバネ12が支持されている。
可動フレーム11の前端部には、上方に延びるアーム部13が形成されている。アーム部13の上端には、非作動部の一例として上下一対のカムフォロア14が形成されている。
前記符号11〜16を付した各部材により、実施例1の第2の調整装置の一例としての押圧荷重調整機構17が構成されている。
図5は実施例1の移動する部材の移動量と2次転写食込み量との関係の説明図であり、横軸にハウジングおよび可動フレームの移動量を取り、縦軸に2次転写食込み量を取ったグラフである。
図3〜図5において、実施例1では、モータ9の回転に伴って、食い込み量が大きくなるに連れて、図4に示すように、押付力f1が連動して大きくなるように、カム8,16の表面の形状、いわゆるプロファイルが設定されている。したがって、予荷重f2の増減が緩和されるように、カム8,16の表面の形状8,16が設定されている。特に、実施例1では、予荷重f2が一定、すなわち、予荷重f2の増減がほとんどなくなるように構成されている。
図6は実施例1の画像形成装置の制御部が備えている各機能をブロック図で示した図である。
図6において、複写機Uの制御部Cは、外部との信号の入出力等を行う入出力インターフェースI/Oを有する。また、制御部Cは、必要な処理を行うためのプログラムおよび情報等が記憶されたROM:リードオンリーメモリを有する。また、制御部Cは、必要なデータを一時的に記憶するためのRAM:ランダムアクセスメモリを有する。また、制御部Cは、ROM等に記憶されたプログラムに応じた処理を行うCPU:中央演算処理装置を有する。したがって、実施例1の制御部Cは、小型の情報処理装置、いわゆるマイクロコンピュータにより構成されている。よって、制御部Cは、ROM等に記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。
制御部Cは、操作部UI等の信号出力要素からの出力信号が入力されている。
操作部UIは、入力部材の一例として、コピースタートキーやテンキー、矢印等の入力を行う入力ボタンUIaを有する。
制御部Cは、主駆動源の駆動回路D1や、調整モータの駆動回路D2、電源回路E、その他の図示しない制御要素に接続されている。制御部Cは、各回路D1、D2,E等へ、それらの制御信号を出力している。
D1:主駆動源の駆動回路
主駆動源の駆動回路D1は、主駆動源の一例としてのメインモータM1を介して、感光体Py〜Pkや中間転写ベルトB等を回転駆動する。
D2:調整モータの駆動回路
調整モータの駆動回路D2は、モータ9を駆動して、偏心カム8,16を回転させて、2次転写ロールT2bや可動フレーム11の位置を調整する。
電源回路Eは、現像用の電源回路Ea、帯電用の電源回路Eb、転写用の電源回路Ec、定着用の電源回路Ed等を有している。
Ea:現像用の電源回路
現像用の電源回路Eaは、現像装置Gy〜Gkの現像ロールに現像電圧を印加する。
Eb:帯電用の電源回路
帯電用の電源回路Ebは、帯電ロールCRy〜CRkそれぞれに感光体Py〜Pk表面を帯電させるための帯電電圧を印加する。
転写用の電源回路Ecは、1次転写ロールT1y〜T1kやバックアップロールT2aに転写電圧を印加する。
Ed:定着用の電源回路
定着用の電源回路Edは、定着装置Fの加熱ロールFhのヒータに電力を供給する。
制御部Cは、前記信号出力要素からの入力信号に応じた処理を実行して、前記各制御要素に制御信号を出力する機能を有している。すなわち、制御部Cは次の機能を有している。
C1:画像形成の制御手段
画像形成の制御手段C1は、操作部UIへの入力や外部のパーソナルコンピュータ等からの画像情報の入力に応じて、スキャナ部U1や作像部U3の各部材の駆動や各電圧の印加時期等を制御して、画像形成動作であるジョブを実行する。
駆動源の制御手段C2は、主駆動源の駆動回路D1を介して、メインモータM1の駆動を制御し、感光体Py〜Pk等の駆動を制御する。
C3:電源回路の制御手段
電源回路の制御手段C3は、各電源回路Ea〜Edを制御して、各部材へ印加される電圧や、各部材へ供給される電力を制御する。
転写条件の取得手段の一例としての紙種情報の取得手段C4は、転写条件の一例として、ジョブ時に使用される記録用紙Sの種類である紙種を取得する。実施例1の紙種情報の取得手段C4は、各給紙トレイTR1〜TR4に予め登録されている紙種の情報と、ジョブで使用される給紙トレイTR1〜TR4とに基づいて、ジョブで使用される紙種の情報を取得する。なお、実施例1では、紙種の情報として、記録用紙Sの厚さに関連する坪量を取得する。
作動量の設定手段C5は、紙種に基づいて、モータ9の作動量を設定する。実施例1の作動量の設定手段C5は、記録用紙Sの厚さに応じて、食い込み量、すなわち、2次転写ロールT2bの回転中心とバックアップロールT2aの回転中心との距離と、押付荷重、すなわち、バネ12が2次転写ロールT2bを押す荷重とが予め設定されている。具体的には、記録用紙Sの厚さが厚くなるほど、食い込み量が小さく、押付荷重が小さくなるように設定される。したがって、記録用紙Sが厚いほど、2次転写ロールT2bがバックアップロールT2aから離れるとともに、可動フレーム11もバックアップロールT2aから離れる方向に移動するように設定されている。したがって、実施例1の作動量の設定手段C5では、記録用紙Sの坪量に応じた食い込み量、押付荷重となるモータ9の回転量が設定される。
駆動源の制御手段の一例としてのモータ制御手段C6は、調整モータの駆動回路D2を介してモータ9を制御する。実施例1のモータ制御手段C6は、作動量の設定手段C5で設定されたモータ9の回転量に応じて、モータ9を制御する。
前記構成を備えた実施例1の複写機Uでは、ジョブが開始されると、使用される記録用紙Sの坪量に応じてモータ9が駆動される。したがって、定変位ニップ調整機構6が作動して、記録用紙Sの坪量に応じた食い込み量に設定されるとともに、押圧荷重調整機構17も作動して、記録用紙Sの坪量に応じた押付荷重f1に設定される。
2次転写領域Q4に記録用紙Sの前端が突入する際に、記録用紙Sが突き当たる。この時、中間転写ベルトBに衝撃力が作用する。中間転写ベルトBに衝撃力が作用すると、中間転写ベルトBがずれて、中間転写ベルトBの搬送速度が瞬間的に変動し、衝撃発生時に1次転写領域Q3y〜Q3kで1次転写を行っていた場合は、1次転写像にインパルスバンディングと呼ばれる帯状、バンド状の画像欠陥が発生してしまう。用紙突入時の衝撃力は、記録用紙Sの厚さや押付荷重f1に応じて大きくなる。そして、使用可能な用紙の種類の多さ、いわゆる用紙汎用性を向上させる目的で、押付荷重f1を大きく、食い込み量の調整を広くした画像形成装置において、厚紙印刷を行う際にインパルスバンディングは特に発生しやすい。
従来の画像形成装置では、実施例1の押圧荷重調整機構17に相当する構成が設けられておらず、2次転写ユニットが予め設定された弾性力01のバネで押されている構成であった。したがって、図7に示すように、バネによる弾性力01が一定であった。そして、図7に示すように、食い込み量の調整幅を広くし、ニップ荷重02の調整幅、すなわち、図7のグラフの横軸の幅を広くするには、弾性力、すなわち、押付荷重01(縦軸の値)を大きくする必要がある。そして、このような構成では、厚紙印刷を行う場合に、インパルスバンディングが特に発生しやすい。
なお、特許文献1に記載の技術のように、用紙の突入時に2次転写領域の食い込み量を小さくして、突入後は食い込み量を大きくする技術では、食い込み量制御の応答性に限界がある。したがって、用紙先端部の転写効率が下がり濃度差が発生する問題、すなわち、転写不良の問題がある。これに対して、実施例1では、用紙の突入に合わせた制御は行われていない。したがって、実施例1では、従来技術に比べて、インパルスバンディングの発生を抑制しつつ、転写不良の発生を抑制可能である。
これに対して、実施例1では、図4に示すように、食い込み量の調整幅を広く確保しつつ、従来技術に比べて予荷重f2を大幅に低減することが可能である。よって、アーム7や突き当て部2の剛性を下げることが可能である。よって、従来技術に比べて、食い込み量の調整幅を確保して用紙汎用性を確保しつつ製造費用を低減することが可能である。
さらに、実施例1では、定変位ニップ調整機構6と押圧荷重調整機構17が、共通のモータ9で駆動される。したがって、別個にモータを設ける構成に比べて、製造費用を削減可能である。
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)〜(H08)を下記に例示する。
(H01)前記実施例において、画像形成装置の一例としての複写機Uを例示したが、これに限定されず、例えば、プリンタ、FAX、あるいはこれらの複数または全ての機能を有する複合機等により構成することも可能である。
(H03)前記実施例において、定変位ニップ調整機構6と押圧荷重調整機構17で共通のモータ9を使用する構成を例示したが、これに限定されない。別個にモータを設けることも可能である。また、駆動源は、モータに限定されず、ソレノイドやマニピュレータ等の公知の作動部材を使用することも可能である。
(H05)前記実施例において、図4に示すように、予荷重f2がほぼ同一となるように、制御する構成を例示したが、これに限定されない。例えば、食い込み量が大きくなると、予荷重f2が徐々に大きくなったり、徐々に小さくなったりするように構成することも可能である。
(H08)前記実施例において、像保持体の一例として中間転写ベルトBを有し、2次転写領域Q4における食い込み量を調整する構成を例示したがこれに限定されない。例えば、感光体Py〜Pkから直接記録用紙Sに転写する構成や、像保持体の一例としての感光体ベルトを使用する構成、中間転写ドラムを使用する構成等、任意の形態の像保持体を有する構成に適用可能であり、記録用紙に最終転写する際の食い込み量を調整する構成に適用可能である。
6…第1の調整装置、
7…連結部材、
8…第1の作動部材、
9…駆動源、
11…第2の支持体、
12…押付部材、
16…第2の作動部材、
17…第2の調整装置、
B…像保持体、
f1…押付力、
S…媒体、
T2b…転写部材、
U…画像形成装置。
Claims (7)
- 像保持体と、
前記像保持体に保持された画像を媒体に転写する転写部材であって、前記像保持体に接近、離間する方向に移動可能に支持された前記転写部材と、
前記転写部材を前記像保持体に向けて押し付ける押付部材と、
転写条件に応じて、前記転写部材の前記像保持体への食込み量を調整する第1の調整装置と、
前記食込み量の調整に連動して、前記食込み量が小さくなるにつれて、前記押付部材の押付力を小さくさせて媒体突入時の衝撃を抑制する第2の調整装置と、
前記第1の調整装置を駆動し且つ前記第2の調整装置を駆動する駆動源と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記転写部材を前記像保持体に接近、離間する方向に移動可能に支持する第1の支持体と、
前記第1の支持体を作動させる第1の作動部材、を有する前記第1の調整装置と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記転写部材を前記像保持体に接近、離間する方向に移動可能に支持する第1の支持体と、
前記第1の支持体を押すバネにより構成された前記押付部材と、
前記押付部材を支持し且つ前記像保持体に対して接近、離間する方向に移動可能に支持された第2の支持体と、前記第2の支持体を前記像保持体に対して接近、離間する方向であって、前記第1の支持体の移動方向と同一の方向に移動させる第2の作動部材と、を有する前記第2の調整装置と、
を備えた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。 - 前記転写部材を前記像保持体に接近、離間する方向に移動可能に支持する第1の支持体と、
前記第1の支持体を押すバネにより構成された前記押付部材と、
前記押付部材を支持し且つ前記像保持体に対して接近、離間する方向に移動可能に支持された第2の支持体と、前記第2の支持体を前記像保持体に対して接近、離間する方向に移動させる第2の作動部材と、を有する前記第2の調整装置と、
を備え、
前記押付部材により発生する前記第1の支持体が前記第1の調整装置を押す力の増減を緩和するように前記第2の支持体を移動させる
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。 - 前記第1の支持体の移動量よりも前記第2の支持体の移動量の方が大きくなるように設定された前記第2の作動部材、
を備えたことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記食込み量の変化に応じて、前記押付部材の押付力を連続的に変化させる前記第2の調整装置、
を備えたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記食込み量の変化に応じて、前記押付部材の押付力を段階的に変化させる前記第2の調整装置、
を備えたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の画像形成装置。
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