(57)【要約】【課題】本発明の目的は、記録媒体後端部における転写ベルトからの分離を安定化させ、剥離放電による画像不良を極力押さえた画像形成装置を提供することである。【解決手段】記録媒体Ｐを担持搬送する転写ベルト１３と、感光ドラムを有し該ドラムにトナー像を形成する複数の画像形成部と、前記転写ベルト１３を介して前記各感光ドラムに対向し該各感光ドラムのトナー像を記録媒体に転写する複数の転写ローラと、前記トナー像が転写された記録媒体を定着ローラ２４と加圧ローラ２３とで挟持搬送して未定着のトナー像を記録媒体に定着する定着器１９と、を有し、記録媒体が搬送方向最終の転写部Ｔ１ｄを抜ける前の記録媒体の搬送速度より、前記最終転写部Ｔ１ｄを抜けた後の記録媒体の搬送速度を遅くすることを特徴とする。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を担持搬送する記録媒体担持体と、
像担持体を有し該像担持体にトナー像を形成する複数の画像形成部と、
前記記録媒体担持体を介して前記各像担持体に対向し該各像担持体のトナー像を記録媒体に転写する複数の転写手段と、
前記トナー像が転写された記録媒体を定着回転体と加圧回転体とで挟持搬送して未定着のトナー像を記録媒体に定着する定着手段と、を有し、
記録媒体が搬送方向最終の転写手段を抜ける前の記録媒体の搬送速度より、前記最終転写手段を抜けた後の記録媒体の搬送速度を遅くすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録媒体が最終転写手段を抜ける前の搬送速度から、記録媒体が最終転写手段を抜けた後の搬送速度への速度変化は、段階的に変化することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記定着手段は、記録媒体の搬送速度の切り替えが可能であって、記録媒体が最終転写手段を抜ける前の定着手段による記録媒体の搬送速度より、最終転写手段を抜けた後の定着手段による記録媒体の搬送速度を遅くすることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
記録媒体が最終転写手段を抜ける前の搬送速度と、記録媒体が最終転写手段を抜けた後の搬送速度との速度差は、５％以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記記録媒体の搬送速度は、少なくとも記録媒体が最終転写手段を抜けた後から、前記記録媒体が記録媒体担持体から分離するまでの間に変化することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式を用いて像担持体上に形成したトナー像を記録媒体に転写し定着する、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置において、像担持体上のトナー像を転写部の転写ローラ等により記録媒体に転写し、該未定着トナー像を担持した記録媒体は搬送ガイドを経て定着部のニップ部に導かれて定着されるが、記録媒体の先端部が前記定着部（或いは定着器）のニップ部に導入された状態で前記記録媒体の後端部はまだ転写部を通過していない状態が存在する。
【０００３】
一方、定着部の定着ローラの熱膨張や固体差あるいは経年変化によって、定着部の記録媒体搬送速度と転写部の記録媒体搬送速度とに差が生じる場合がある。このとき、前記定着部における記録媒体搬送速度が前記転写部の記録媒体搬送速度を上回ると、未定着トナー像を担持している記録媒体が前記定着部と前記転写部との間で引っ張られる現象が発生し、画像劣化を招く場合がある。従って、前記転写部と前記定着部との間を搬送される記録媒体にたるみとしてのループを形成させておけば、その間で記録媒体が引っ張られる現象の発生を防ぐことが可能となる。
【０００４】
このため、従来から、前記転写部と前記定着部との間で記録媒体にループを形成して該記録媒体が引っ張られる現象の発生を防止し画像劣化を解決する、以下のような提案がなされている。
【０００５】
特開平１０−９７１５４号公報では、前記定着部と前記転写部との間の搬送ガイド部に記録媒体のループを検知するループ検知センサを設け、この結果に応じて定着ローラの駆動モータであるステッピングモータの制御クロック周期を短くして、一定時間駆動モータの速度を早めて記録媒体のループを低減させ、その後、ループ量が減少したところで駆動モータの速度を元の速度に戻すようにした画像形成装置が提案されている。
【０００６】
また、特開平７−２３４６０４号公報では、前記定着部と前記転写部との間の搬送ガイド部に記録媒体のループを検知するループ検知センサを設け、この結果から前記定着部の駆動系の搬送速度をある一定の時間間隔である一定量速くし又は遅くすることで記録媒体のループ量を一定とするようにした画像形成装置が提案されている。
【０００７】
さらに、特開２０００−３４４３８５号公報では、転写部から記録媒体を定着器の定着ニップ部に向けて搬送する搬送ガイドを定着ニップ部に向けてその搬送面を上向きに傾斜配置し、記録媒体に下向きに凸のループを形成すると共に、そのループ量を検知し、加圧ローラを駆動するモータの速度を増減することによって記録媒体のループ量を一定にするようにした画像形成装置も提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−９７１５４号公報
【特許文献２】特開平７−２３４６０４号公報
【特許文献３】特開２０００−３４４３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した各従来例において、複数の像担持体と対向する位置で転写ベルトを用いて記録媒体を静電吸着して搬送する場合、各像担持体と対向する複数の転写部のうちの最終転写部から記録媒体が抜けたとき、該記録媒体と転写ベルトとの接触面積が小さくなり、記録媒体と転写ベルトの十分な吸着が行われず、記録媒体の後端部でのループ形状が不安定になる。このため、転写ベルトと記録媒体の分離が不安定となり、転写ベルトから記録媒体が剥離（分離）した際に生じる放電（以下、剥離放電という）が局所的に発生し、記録媒体後端に剥離放電に起因する画像不良が発生した。
【００１０】
この剥離放電による画像不良は、低温低湿環境で顕著であり、深刻な問題であった。さらに、記録媒体の両面に画像を記録することが可能な画像形成装置では、記録媒体の抵抗値が増す２面目の分離時にも、前記剥離放電による画像不良が顕著であった。
【００１１】
本発明の目的は、記録媒体後端部における転写ベルトからの分離を安定化させ、剥離放電による画像不良を極力抑えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、記録媒体を担持搬送する記録媒体担持体と、像担持体を有し該像担持体にトナー像を形成する複数の画像形成部と、前記記録媒体担持体を介して前記各像担持体に対向し該各像担持体のトナー像を記録媒体に転写する複数の転写手段と、前記トナー像が転写された記録媒体を定着回転体と加圧回転体とで挟持搬送して未定着のトナー像を記録媒体に定着する定着手段と、を有し、記録媒体が搬送方向最終の転写手段を抜ける前の記録媒体の搬送速度より、前記最終転写手段を抜けた後の記録媒体の搬送速度を遅くすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記本発明によれば、最終転写手段を抜けた記録媒体後端部の記録媒体担持体からの安定した分離が可能となるため、剥離放電を軽減することができる。よって、剥離放電による画像不良を極力抑えた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。以下の実施形態では、画像形成装置として、タンデム型のカラーレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）を例示して説明する。
【００１５】
図１は本実施形態に係るタンデム型のカラーレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）の主断面である。
【００１６】
図１中、１ａ〜１ｄは、時計回り方向に所定のプロセススピードをもって回転する像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）である。各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは順にカラー画像のイエロー（Ｙ）成分、マゼンタ（Ｍ）成分、シアン（Ｃ）成分、ブラック（Ｂｋ）成分のそれぞれを分担している。Ｍ１は、この感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを回転駆動するドラムモータである。図中ドラムモータＭ１は、１個で４個の感光ドラムを駆動しているが、各感光ドラムにそれぞれ独立した駆動源を用いても良い。Ｍ２は、記録媒体担持体（静電吸着搬送ベルト）としての転写ベルト１３を回転駆動するベルト駆動モータである。転写ベルト１３は記録媒体を静電吸着して該記録媒体を搬送する無端状のベルト部材であり、駆動ローラ１４とテンションローラ１５によって張架されている。前記駆動ローラ１４が前記ベルト駆動モータＭ２によって回転駆動されることで前記転写ベルト１３が回転駆動する。感光ドラムを回転駆動するドラムモータＭ１と転写ベルトを回転駆動するベルト駆動モータＭ２は、その回転駆動を制御する制御手段を構成するモータコントローラ５２，５３及びＣＰＵ５０によって転写位置での記録媒体搬送速度が等速になるように制御されている。
【００１７】
上記各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを有する各色成分毎の画像形成部は、同様の構成であるため、以下、４色の色成分うち、イエロー成分の画像形成部を例示して説明する。感光ドラム１ａはその回転過程で一次帯電手段としての一次帯電ローラ２ａにより所定の極性、電位に一様に一次帯電処理される。露光手段としてのレーザビームスキャナ１１ａにより光像露光がなされ画像情報に応じた静電潜像が形成される。次に現像器８ａによってトナー像が感光ドラム１ａ上に形成され、可視化される。同様な工程が他の色成分の画像形成部についても実施される。
【００１８】
これら各画像形成部の感光ドラムに形成されたトナー像は、転写ベルト１３を介して各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと対向する転写手段としての各転写ローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄにより、各感光ドラムと転写ローラの転写ニップ部Ｔ１ａ，Ｔ１ｂ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｄにおいて、所定のタイミングで給送ローラ１７及びレジストローラ対１８により搬送されてきた記録媒体Ｐに同期して印加される転写バイアスによって順次、記録媒体Ｐに転写される。
【００１９】
これと同時に記録媒体Ｐへのトナー像転写後の各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄはクリーニング手段３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにより転写残りトナー等の残存付着物を除去される。
【００２０】
搬送方向最下流に位置する最終転写部Ｔ１ｄでトナー像の転写された記録媒体Ｐは、転写ベルト１３の移動により駆動ローラ１４部において曲率分離され、その先端がこの分離部に向けられた定着入口ガイド（搬送ガイド）２５上を搬送されて定着器１９に送り込まれる。定着手段としての定着器１９は、定着回転体としての定着ローラ２４と加圧回転体としての加圧ローラ２３とを有する。前記未定着トナー像を有する記録媒体Ｐは、該定着器１９にて前記ローラ対２３，２４により挟持搬送されつつ加熱加圧され、トナー像が定着されて永久像を得る。
【００２１】
図２は、本実施形態に係る画像形成装置における分離部周辺の模式拡大図である。
【００２２】
図２において、定着入口ガイド２５は、搬送方向上流側端部である先端が転写ベルト１３の搬送面より下方に位置し、搬送方向下流側端部である後端が転写ベルト１３より上方であって定着ニップ部近傍に位置するように傾斜している。さらに定着入口ガイド２５の先後端間の搬送面（傾斜面）は、記録媒体Ｐに下方に凸となるループが形成された場合、それを吸収できるように緩やかな下方に凸の曲面となっている。
【００２３】
またこの定着入口ガイド２５には、記録媒体のループ量を検知するループ検知手段が設けられている。このループ検知手段は、定着入口ガイド２５に揺動可能に支持された検知フラグ２６と、該検知フラグ２６の動きに連動してＯＮ／ＯＦＦするフォトインタラプタ２７とにより構成されている。定着入口ガイド２５の搬送面には、記録媒体のループ量を検知する検知フラグ２６の一端が揺動可能に突出しており、記録媒体が搬送面に沿って作るループ量に応じて回動するようにバネ付勢されて配置されている。また、検知フラグ２６の他端はフォトインタラプタ２７側に伸びており、検知フラグ２６の動きに連動してフォトインタラプタ２７をＯＮ／ＯＦＦすることでループ量がある一定の値を超えたか否かを検知している。
【００２４】
定着手段としての定着器１９は、図１に示すように、加圧回転体としての加圧ローラ２３を定着モータＭ３により反時計回り方向に回転する。この定着モータＭ３は、制御手段を構成するモータコントローラ５１及びＣＰＵ５０により回転制御される。コントローラ５１及びＣＰＵ５０は、検知フラグ２６の動きに連動するフォトインタラプタ２７の検知信号と印字タイミングに基づいて、記録媒体Ｐが最終転写部Ｔ１ｄを抜ける前の定着器１９による記録媒体の搬送速度より、前記最終転写部Ｔ１ｄを抜けた後の定着器１９による記録媒体の搬送速度の方が遅くなるように、加圧ローラ２３の回転速度を切り替えて、記録媒体の搬送速度を制御している。
【００２５】
更に、前記定着器１９による記録媒体の搬送速度の切り替え、即ち加圧ローラ２３の回転速度の切り替えは、記録媒体Ｐの後端部が最終転写部Ｔ１ｄを抜けた後から、前記記録媒体Ｐの後端部が転写ベルト１３から分離するまでの間に行うようにしている。
【００２６】
本画像形成装置では、定着器１９に突入する記録媒体Ｐの少なくとも搬送方向のサイズは、画像出力時に設定することで、ＣＰＵ５０が既知の状態にある。従って、記録媒体Ｐの後端が、最終転写部Ｔ１ｄを通過してから、記録媒体分離部（駆動ローラ１４部）に到達するまでの時間は、ＣＰＵ５０が容易に推測できることになる。
【００２７】
このように本実施形態では、加圧ローラ２３の回転制御により記録媒体搬送速度を切り替え可能であるため、記録媒体Ｐの後端が、最終転写部Ｔ１ｄを通過した後、転写ベルトから分離するまでの間にて、記録媒体Ｐが最終転写部Ｔ１ｄを抜ける前の定着器１９による搬送速度より、前記最終転写部Ｔ１ｄを抜けた後の定着器１９による搬送速度を遅くすることで、記録媒体の分離を安定して行うことができる。
【００２８】
以下に、記録媒体が最終転写部を抜ける前と抜けた後の搬送速度の速度差と、その時の記録媒体の搬送状態及び画像の状態の関係について、本発明者等が検討を行った結果について説明する。
【００２９】
まず、記録媒体Ｐが最終転写部Ｔ１ｄを抜ける前は、該記録媒体Ｐは、複数ある感光ドラムと転写ローラのニップ部に最低１箇所以上挟持され搬送されており、また記録媒体Ｐと転写ベルト１３との接触面積が大きいため、記録媒体Ｐと転写ベルト１３との吸着力は大きく、安定した記録媒体の搬送が可能となる。このため、分離部における記録媒体Ｐの転写ベルト１３からの分離が安定して行われている。一方、記録媒体Ｐが最終転写部Ｔ１ｄを抜けると、該記録媒体Ｐは、前記感光ドラムと転写ローラのニップ部に挟持されることなく、更に記録媒体Ｐと転写ベルト１３との接触面積が小さくなり、特に、記録媒体の後端部が分離部に近づくにつれ、転写ベルトからの分離が不安定になっていることが判った。
【００３０】
ここで、記録媒体Ｐが最終転写部Ｔ１ｄを抜ける前の搬送速度より前記最終転写部Ｔ１ｄを抜けた後の搬送速度を遅くした場合において、最終転写部通過前の記録媒体の搬送速度と最終転写部通過後の記録媒体の搬送速度の速度差を、０．５％、１．０％、３.０％、５.０％とした時の、低温低湿環境での剥離放電による画像不良（ここでは、鳥足状の画像不良）について検討してみた。
【００３１】
この検討の結果、前記速度差を０．５％にした時はほぼ画像不良はなく、１．０％以上５.０％以下の時は画像不良は全く発生しなかった。この結果から、最終転写部通過前の記録媒体の搬送速度より最終転写部通過後の記録媒体の搬送速度を遅くした場合の速度差が大きくなるにつれ、画像不良に対する効果が確認された。しかしながら、前記速度差が５．０％を超えると、ループした記録媒体が定着入口ガイドに強くあたりすぎて、摺察による画像不良が発生した。このため、本発明者等の検討によれば、前述の速度差としては、５％以下とすることが好ましい。
【００３２】
また、上記検討におけるそれぞれの速度差のとき、記録媒体Ｐが転写ベルト１３から分離する分離状態は図３に示す通りであった。図３に示すように、速度差が大きくなるにつれ、記録媒体Ｐが転写ベルトから分離する分離角度（図３中のθ）が大きくなり、安定した分離が可能であることが判る。ここで、分離角度θは、駆動ローラの接線と、記録媒体Ｐの定着ニップ部からの引っ張り方向とのなす角を意味している。
【００３３】
尚、常に転写ベルトによる記録媒体の搬送速度より、定着器による記録媒体の搬送速度を小さくすることも同様の効果が得られると考えられるが、この場合、本発明者等の検討によると、転写ベルトによる記録媒体の搬送速度より、定着器による記録媒体の搬送速度が小さい場合、定着入口ガイドに記録媒体が摺察し、画像不良が発生する恐れがある。この場合は、定着装置と転写ベルトの間で形成されるループは、記録媒体の搬送時間によって異なることとなる。すなわち、記録材の搬送方向のサイズによってループの大きさが異なることになり、搬送性能が安定しないことになるのである。
【００３４】
以上説明した通り、本実施形態では、定着器の搬送速度を切り替え制御して、最終転写部通過後の記録媒体の搬送速度を、最終転写部通過前の搬送速度より遅くすることで、記録媒体後端部における転写ベルトからの分離を安定化させ、剥離放電を防ぎ、それによる画像不良を防止することが可能である。
【００３５】
なお、前述の如くして定着器による記録媒体搬送速度を、最終転写部を抜ける前より抜けた後を遅くするようにしても、定着器による記録媒体搬送速度を所望の搬送速度に急激に切り替えた場合は、その搬送速度を急激に切り替えた部分で、該部分に該当する記録媒体上の画像のムラやスジ等が発生する可能性がある。このため、所望の速度差になるまで、前記記録媒体の搬送速度を、段階的に切り替えていくことが好ましい。具体的には、図４に示す通りである。
【００３６】
図４において、ｖ１は記録媒体が最終転写部を抜ける前の搬送速度であり、ｖ２は記録媒体が最終転写部を抜けた後の所望の搬送速度である。図４に示すように、記録媒体の後端部が最終転写部から抜けた後、該記録媒体の後端部が転写ベルトから分離するまでの間に、搬送速度ｖ１よりも遅い所望の搬送速度ｖ２まで段階的に切り替えている。
【００３７】
このようにすることにより、前述した剥離放電による画像不良を防止しつつ、記録媒体の搬送速度を切り替えることによる画像不良の発生をも防止することが可能となる。
【００３８】
また上述した実施形態では、像担持体を有する画像形成部を４つ有する画像形成装置を例示しているが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。
【００３９】
また上述した実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良く、該画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す主断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置におけるベルト分離部周辺の模式拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る画像形成装置におけるベルト分離部と定着器の間の記録媒体の状態を示す説明図である。
【図４】記録媒体後端が最終転写部を通過してから転写ベルトから分離されるまでの間の記録媒体の搬送速度の変化を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
Ｍ１  …ドラムモータ
Ｍ２  …ベルト駆動モータ
Ｍ３  …定着モータ
Ｐ    …記録媒体
Ｔ１ａ，Ｔ１ｂ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｄ …転写ニップ部
ｖ１，ｖ２ …搬送速度
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ …感光ドラム（像担持体）
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ …一次帯電ローラ（帯電手段）
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ …クリーニング手段
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ …現像器（現像手段）
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ …転写ローラ（転写手段）
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ …レーザビームスキャナ
１３  …転写ベルト（記録媒体担持体）
１４  …駆動ローラ
１５  …テンションローラ
１７  …給送ローラ
１８  …レジストローラ対
１９  …定着器（定着手段）
２３  …加圧ローラ（加圧回転体）
２４  …定着ローラ（定着回転体）
２５  …定着入口ガイド（搬送ガイド）
２６  …検知フラグ（ループ検知手段）
２７  …フォトインタラプタ（ループ検知手段）
５０  …ＣＰＵ（制御手段）
５１，５２，５３ …モータコントローラ（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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