JP7415684B2

JP7415684B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP7415684B2
Application number: JP2020041200A
Authority: JP
Inventors: 裕丈江口; 裕一宗野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2020-03-10
Filing date: 2020-03-10
Publication date: 2024-01-17
Anticipated expiration: 2040-03-10
Also published as: JP2021144089A

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１は、像担持体と、像担持体に所定の圧力で当接して記録媒体を挿通させる転写ニップ部を形成するとともに像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体上に転写する転写ローラとを含む画像転写部と、該画像転写部により記録媒体上に転写されたトナー像を加熱及び加圧する定着ニップ部を有する定着装置と、該定着装置と前記画像転写部との間の記録媒体搬送路を形成する転写ローラ側ガイド部材及び像担持体側ガイド部材と、を備えた画像形成装置において、前記転写ローラ側ガイド部材のガイド面よりも凹んだ位置に配置され、前記転写ニップ部及び定着ニップ部を通過中の記録媒体のガイド面からの距離を非接触で検知する検知手段と、該検知手段の検知結果に基づいて前記定着ニップ部を通過する記録媒体の搬送速度を調整する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置を開示する。

特許文献２は、搬送されるシートにトナー像を転写する転写手段と、前記転写手段でシートに転写されたトナー像をシートに定着させる定着手段と、前記転写手段と前記定着手段との間におけるシート搬送方向と直交する幅方向の中央部分に配置され、シートを前記転写手段から前記定着手段に向けて吸引搬送する吸引ベルト搬送手段と、前記転写手段と前記吸引ベルト搬送手段との間に配置され、前記転写手段と前記定着手段との間でシートに形成されるループを検知するループ検知手段と、前記ループ検知手段の検知信号に基づき前記転写手段と前記定着手段とのシート搬送速度差を制御してシートのループ量を調整する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置を開示する。

特許文献３は、像担持体と、該像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、トナー像が転写された転写材を搬送するガイド部材および加熱及び加圧してトナー像を転写材上に定着させる定着手段とを有する像形成装置において、前記転写手段と前記定着手段との間の用紙のループ量を検知する手段を用紙の幅方向に２組以上有することを特徴とする画像形成装置を開示する。

特開２００９－１３４０８５号公報特開２０１４－０４４２３２号公報特開２０１１－０９００９２号公報

ところで、記録媒体に画像を転写する転写部材と、この転写部材により転写された画像を記録媒体に定着させる定着装置とを有する画像形成装置においては、定着装置により記録媒体が引っ張られると、転写ずれが生じることがあり、転写部材と定着装置との間の記録媒体にループを形成する必要がある。

本発明は、転写部材と定着装置との間にループ量を検出するループ検出器を設けることなく、ループ量を制御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している。

請求項１に係る本発明は、記録媒体に画像を転写する転写部材と、前記転写部材により転写された画像を記録媒体に定着させる定着装置と、送風機を有し、前記転写部材と前記定着装置との間に配置され、前記定着装置に記録媒体を搬送し、記録媒体を前記送風機により吸引して搬送する吸引搬送装置と、前記送風機の静圧の変化に伴って変化する情報により前記転写部材と前記定着装置との間に形成される記録媒体のループ量を制御する制御手段と、を有する画像形成装置である。

請求項２に係る本発明は、前記制御手段は、前記送風機の回転を制御するための情報により記録媒体のループ量を制御する請求項１記載の画像形成装置である。

請求項３に係る本発明は、前記制御手段は、前記送風機の回転数を検出する回転数検出器を有し、該回転数検出器により検出された前記送風機の回転数によりループ量を制御する請求項１又は２記載の画像形成装置である。

請求項４に係る本発明は、前記制御手段は、前記回転数検出器により検出された回転数が予め定められた目標範囲内に含まれるように制御する請求項３記載の画像形成装置である。

請求項５に係る本発明は、前記制御手段は、前記送風機に印加する電流値を検出する電流値検出器を有し、該電流値検出器から検出された電流値によりループ量を制御する請求項１又は２記載の画像形成装置である。

請求項６に係る本発明は、前記制御手段は、前記電流値検出器により検出された電流値が予め定められた目標範囲内に含まれるように制御する請求項５記載の画像形成装置である。

請求項１に係る本発明によれば、転写部材と定着装置との間にループ量を検出するループ検出器を設けることなく、ループ量を制御することができる。

請求項２に係る本発明によれば、請求項１に係る本発明の効果に加えて、送風機の回転を制御する情報を利用することができる。

請求項３に係る本発明によれば、請求項１又は２に係る本発明の効果に加えて、送風機の回転数を利用することができる。

請求項４に係る本発明によれば、送風機の回転数を予め定められた目標範囲内に含まれるようにすることができる。

請求項５に係る本発明によれば、請求項１又は２に係る本発明の効果に加えて、送風機に印加する電流値を利用することができる。

請求項６に係る本発明によれば、請求項６に係る本発明の効果に加えて、送風機への電流値を予め定められた目標範囲内に含まれるようにすることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置を正面から見た断面図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置に用いられた吸引搬送装置を示す平面図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置において、二次転写部材、吸引搬送装置及び定着装置を示す側面図である。本発明の実施形態において、送風機の静圧と回転数／電流値との関係を示す線図である。本発明の実施形態において、距離ｄと静圧との関係を示す線図である。本発明の実施形態において、距離ｄを示す側面図である本発明の実施形態において、距離ｄと回転数／電流値との関係を示す線図である。本発明の実施形態において、距離ｄと回転数との関係を示す線図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御装置を示すブロック図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御フローの第１例を示すフローチャートである。本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御タイミングの第１例を示すタイミングチャートである。本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御フローの第２例を示すフローチャートである。本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御タイミングの第２例を示すタイミングチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を、図面を参照して説明する。図１には、本発明の実施形態で用いられる画像形成装置１０が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、画像形成装置本体１２内に、像形成部１４と、転写装置１６と、定着装置１８と、給紙装置２０とが配置されている。また、画像形成装置本体１２内には、例えば用紙等の記録媒体を搬送するための搬送路２２が形成されている。

像形成部１４は、電子写真方式が採用されていて、記録媒体に画像を形成する。像形成部１４は、例えば４つの画像形成ユニット２４を有する。４つの画像形成ユニット２４は、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、黒等の互いに異なる色のトナー像を形成する。

画像形成ユニット２４は、感光体ドラム２６を有する。感光体ドラム２６は、像保持体の一例であって、記録媒体に転写されるトナー像を外周面に保持して回転する。また、画像形成ユニット２４は、感光体ドラム２６を帯電する帯電装置２８、帯電した潜像をトナーにより現像する現像装置３０及び転写後の感光体ドラム２６を清掃する清掃装置３２が設けられている。さらに帯電した感光体ドラム２６に潜像を形成する光書込み装置４８が設けられている。

転写装置１６は中間転写ベルト３４を有する。中間転写ベルト３４には、感光体ドラム２６からそれぞれにトナー像が一次転写部材３６により一次転写され、一次転写されたトナー像が二次転写部材３８により記録媒体に二次転写される。

中間転写ベルト３４は、複数の支持部材４０によって回転することができるように支持されている。また、二次転写部材３８に対向してバックアップ部材４２が設けられている。

定着装置１８の上流側には吸引搬送装置５０が設けられている。この吸引搬送装置５０は、図２に示すように、搬送ベルト５２ａ，５２ｂと、この搬送ベルト５２ａ，５２ｂが巻き付けられている支持ロール５４ａ，５４ｂ及び駆動ロール５６ａ，５６ｂと、搬送ベルト５２ａ，５２ｂの内側で吸気する吸気部５８と、を有する。

搬送ベルト５２ａ、５２ｂは、無端状に形成されている。この搬送ベルト５２ａ，５２ｂには、該搬送ベルト５２ａ，５２ｂの外側から内側まで貫通する多数の貫通孔６０が形成されている。

吸気部５８は、吸気部本体６２を有する。この吸気部本体６２は、搬送ベルト５２ａ，５２ｂが回転する方向と直交方向を長手方向として搬送ベルト５２ａ，５２の内側に挿入されている。この吸気部本体６２には、該吸気部本体６２の外側から内側まで貫通する貫通孔（図示せず）が搬送ベルト５２ａ，５２ｂに向けて形成されている。また、吸気部５８には送風機６４を有する。送風機６４は、例えばシロッコファンである。シロッコファンとは、遠心送風機の一種で、細長い板状の羽根が筒状に取付けられ、多翼送風機とも呼ばれている。また、この送風機６４は、吸気部本体６２の長手方向一端である画像形成装置１０の背面側に接続されている。

吸引搬送装置５０は送風機６４を回転駆動させることにより、吸気部本体６２に形成された貫通孔（図示せず）及び搬送ベルト５２ａ，５２ｂに形成された貫通孔６０を介して搬送ベルト５２ａ，５２ｂ上に記録媒体を吸引し、駆動ロール５６ａ，５６ｂを回転駆動させることにより、搬送ベルト５２ａ，５２ｂを駆動ロール５６ａ，５６ｂと支持ロール５４ａ，５４ｂとの間で回転させ、二次転写部材３８により未定着トナー像が形成された記録媒体を定着装置１８へ送り出す。

定着装置１８は、加熱部材６６と加圧部材６８とを有し、加熱部材６６と加圧部材６８とが密着して回転し、加熱部材６６と加圧部材６８との間に記録媒体を挟みながら記録媒体を搬送し、記録媒体に形成されたトナー画像を記録媒体に定着する。

図３には、定着装置１８、二次転写部材３８及び吸引搬送装置５０の関係が示されている。
二次転写部材３８の出口側には転写出口検出器７０が設けられている。この転写出口検出器７０は、搬送される記録媒体の先端又は後端が通過したことを検出する。また、定着装置１８の出口側には定着出口検出器７２が設けられている。この定着出口検出器７２は、搬送される記録媒体の先端又は後端が通過したことを検出する。

二次転写部材３８と定着装置１８との間を記録媒体が跨ぐ場合には記録媒体にループを形成する必要がある。図２に示すように、記録媒体のループ量が小さいと、記録媒体が二次転写部材３８と定着装置１８との間で引っ張られ、転写ずれが生じる。一方、記録媒体のループ量が大きいと記録媒体の搬送不良が生じる。このため、実線で示すように、記録媒体のループ量を予め定められた目標範囲内に含まれるように制御する。

この実施形態においては、記録媒体のループ量を制御するために、吸引搬送装置５０の送風機６４の回転数又は送風機６４に印加する電流値を検出して定着装置１８の定着速度（定着装置１８による記録媒体の搬送速度であり、定着装置１８を駆動する回転数によって定まる。）を制御する。

送風機６４がシロッコファンであるとすれば、シロッコファンは、図４に示す特性を有する。即ち、静圧（Ｐａ）が上昇すると、シロッコファンの回転数（ｒｐｍ）が比例するように直線的に上昇する。また、静圧（Ｐａ）が上昇すると、シロッコファンに印加する電流（Ａ）が逆比例するように直線的に減少する。

一方、吸引搬送装置５０においては、図５に示すように、距離ｄ（ｍｍ）が上昇すると、シロッコファンの静圧（Ｐａ）が逆比例するように直線的に変化する。ここで、距離ｄは、図６に示すように、ベルト搬送ベルト５２ａ，５２ｂと記録媒体との距離であり、記録媒体のループ量とは逆数となる。この距離ｄが小さい場合（ループ量が大きい場合）は、搬送ベルト５２ａ，５２ｂの貫通孔６０を塞ぐ割合が高いので、静圧（Ｐａ）が高く、距離（ｄ）が多くなる（ループ量が小さくなる）のに従って搬送ベルト５２ａ，５２ｂの貫通孔６０を塞ぐ割合が低くなり、静圧（Ｐａ）が下降する。

即ち、図７に示すように、距離（ｄ）に対して回転数（ｒｐｍ）と電流（Ａ）は、反比例又は比例し、距離（ｄ）が大きくなれば、回転数（ｒｐｍ）が直線的に小さくなり、電流（Ａ）が直線的に大きくなる。したがって、図８に示すように、ループ量を目標範囲内（例えば距離ｄが1ｍｍ～３ｍｍ）に含めるには、回転数Ｎの目標範囲をＮ_LowからＮ_High（例えば４４００ｒｐｍ～４８００ｒｐｍ）となるように制御すればよい。

次に制御の具体例について説明する。
図９において、制御部７４は例えばマイクロコンピュータから構成されている。この制御部７４は、前述した転写出口検出器７０及び定着出口検出器７２からの記録媒体の先端又は後端が通過するタイミング信号、及び送風機６４の回転数を検出する回転数検出器７６（又は電流値検出器）からの回転数（又は電流値）が入力される。制御部７４においては、これらの入力信号から定着装置１８を駆動する駆動モータ７８を制御する。

図１０には、プリント開始からプリント終了までの制御フローの第1例が示され、図１１には、第１例において、送風機６４の回転数ＮがＮ＞Ｎ_Ｈｉｇｈとなった場合を含むタイミングチャートが示されている。

まず、ステップＳ１０において、定着装置１８の定着速度を基準速度（Ｖ０）に設定する。次のステップＳ１２においては、記録媒体の先端が定着装置１８に突入したか否かを判定する。記録媒体の先端が定着装置１８に突入したか否かは、定着出口検出器７２がオフからオンとなったか否かにより判定される。

ステップＳ１２において、記録媒体の先端が定着装置１８に突入していないと判定された場合は、記録媒体の先端が定着装置１８に突入するまで待ち、記録媒体の先端が定着装置１８に突入したと判定された場合は次のステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４においては、予め定められた回転数検知待ち時間ｔが経過するまで待機する。回転数検知待ち時間ｔは、記録媒体に安定したループが形成されるまでの時間である。ステップＳ１４の待ち時間ｔが経過すると、ステップＳ１６に進み、送風機６４の回転数検知器７６から送風機６４の回転数Ｎのデータを取得する。

次のステップＳ１８においては、ステップＳ１６において取得した送風機６４の回転数ＮがＮ_Ｈｉｇｈを越えているか否かを判定する。ステップＳ１８において、Ｎ＞Ｎ_Ｈｉｇｈと判定された場合は、ステップＳ２０に進み、定着速度をＶ０からＶ２に設定を変える。
なお定着速度は、Ｖ１＜Ｖ０＜Ｖ２である。

一方、ステップＳ１８において、Ｎ＞Ｎ_Ｈｉｇｈではないと判定された場合はステップＳ２２に進み、送風機６４の回転数ＮがＮ_Ｌｏｗよりも小さいか否かを判定する。ステップＳ１８において、Ｎ＜Ｎ_Ｌｏｗと判定された場合はステップＳ２４に進み、定着速度をＶ０からＶ１に設定を変える。

図１１に示す例においては、待ち時間ｔを経過した後に検出した回転数ＮがＮ_Ｈｉｇｈを越えているので、定着速度Ｖは、Ｖ０からＶ２に変更して回転数ＮがＮ_Ｈｉｇｈ以下となるように制御している。

前述したステップ２０又はステップＳ２４の処理が終了するか、あるいはステップＳ２２において送風機６４のＮがＮ_Ｌｏｗよりも小さくはないと判定された場合はステップＳ２６へ進む。このステップＳ２６においては、記録媒体の後端が二次転写部材３８から抜けたか否かを判定する。記録媒体の後端が二次転写部材３８から抜けたか否かの判定は、転写出口検出器７０がオンからオフに変わったか否かにより行う。

ステップＳ２６において、記録媒体の後端が二次転写部材３８から抜けていないと判定された場合、記録媒体が二次転写部材３８から抜けるまで待機し、ステップＳ２６において、記録媒体の後端が二次転写部材３８から抜けたと判定された場合は、ステップＳ２８に進み、定着速度を基準のＶ０に戻し、次のステップＳ３０において、送風機６４の駆動を停止し、処理を終了する。

図１２には、プリント開始からプリント終了までの制御フローの第２例が示され、図１３には、第２例において、送風機６４の回転数ＮがＮ＞Ｎ_Ｈｉｇｈとなった場合を含むタイミングチャートが示されている。

前述した第１例では、待ち時間ｔが経過した時に送風機６４の回転数を検出して一度の制御を行うようにしたが、この第２例においては、送風機６４の回転数を記録媒体が定着装置１８に突入してから記録媒体の後端が二次転写部材３８を抜けるまでの間、常時検出して制御するようにした点が異なる。

即ち、ステップＳ１２において、記録媒体の先端が定着装置１８に突入したと判定された場合はステップＳ１６に進み、送風機６４の回転数を検知する。即ち、図１３に示すように、記録媒体の先端が定着装置１８に突入した場合は直ちに送風機６４の回転数を検知する。

また、ステップＳ２０、ステップＳ２４又はステップＳ２８の処理が終了すると、ステップＳ２６に進み、ステップＳ２６において、記録媒体の後端が二次転写部材３８を抜けていないと判定した場合はステップＳ１６に戻る。したがって、図１３に示すように、送風機６４の回転数ＮがＮ_Ｈｉｇｈを越える毎に定着速度ＶをＶ０からＶ２に変更し、送風機６４の回転数ＮがＮ_Ｈｉｇｈを下回る毎に定着速度ＶをＶ２からＶ０に変更することになる。

なお、上記実施形態においては、送風機６４がシロッコファンの場合について説明したが、他の形式の送風機、例えばターボファンについても本発明は適用することができる。

１０画像形成装置
１２画像形成装置本体
１４像形成部
１６転写装置
１８定着ダクト接続部
２０給紙装置
２２搬送路
２４画像形成ユニット
２６感光体ドラム
２８帯電装置
３０現像装置
３２清掃装置
３４中間転写ベルト
３６一次転写部材
３８二次転写部材
４０支持部材
４２バックアップ部材
４４収納部
４６送出部材
４８光書込み装置
５０吸引搬送装置
５２ａ，５２ｂ搬送ベルト
５４ａ，５４ｂ支持ロール
５６ａ，５６ｂ駆動ロール
５８吸引部
６０貫通孔
６２吸引部本体
６４送風機
６６加熱部
６８加圧部
７０転写出口検出器
７２定着出口検出器
７４制御部
７６回転数検出器（電流値検出器）
７８定着装置の駆動モータ

Claims

記録媒体に画像を転写する転写部材と、前記転写部材により転写された画像を記録媒体に定着させる定着装置と、送風機を有し、前記転写部材と前記定着装置との間に配置され、前記定着装置に記録媒体を搬送し、記録媒体を前記送風機により吸引して搬送する吸引搬送装置と、前記送風機の静圧の変化に伴って変化する情報により前記転写部材と前記定着装置との間に形成される記録媒体のループ量を制御する制御手段と、を有する画像形成装置。
前記制御手段は、前記静圧の変化に対応した前記送風機の回転を制御するための情報により記録媒体のループ量を制御する請求項１記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記送風機の回転数を検出する回転数検出器を有し、該回転数検出器により検出された前記送風機の回転数によりループ量を制御する請求項１又は２記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記回転数検出器により検出された回転数が予め定められた目標範囲内に含まれるように制御する請求項３記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記送風機に印加する電流値を検出する電流値検出器を有し、該電流値検出器から検出された電流値によりループ量を制御する請求項１又は２記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記電流値検出器により検出された電流値が予め定められた目標範囲内に含まれるように制御する請求項５記載の画像形成装置。