(57)【要約】【課題】画素位置変動と像滑りとの双方を予防する。【解決手段】像保持体と、転写器と、定着器と、を備え、上記転写器が、上記外周面を循環移動させるための駆動力を受ける回転軸と、上記外周面を成し、その回転軸よりも弾性が高い弾性層とを有するものであり、更に、上記転写器と上記像保持体との間に上記記録材の一部が残ったまま上記定着器にその記録材の先頭が突入する時点での、上記像保持体の外周面における移動速度に対するその転写器の回転軸における相対的な回転速度を、上記記録材の先頭が上記転写器と上記像保持体との間に突入する時点での該回転速度よりも高い回転速度にする回転制御器を備える。【選択図】図４
2018045205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面上に像が形成されて該像を保持し、該外周面に沿って循環移動する像保持体と、
外周面に沿って循環移動し、前記像保持体上の像を、該像保持体の外周面と自分の外周面との間に挟んで搬送する記録材上に転写する転写器と、
前記転写器で像が転写された記録材を複数の部材の間に挟んで通過させることで該像を該記録材に定着させる定着器と、を備え、
前記転写器が、前記外周面を循環移動させるための駆動力を受ける回転軸と、前記外周面を成し、該回転軸よりも弾性が高い弾性層とを有するものであり、
更に、
前記転写器と前記像保持体との間に前記記録材の一部が残ったまま前記定着器に該記録材の先頭が突入する時点での、前記像保持体の外周面における移動速度に対する該転写器の回転軸における相対的な回転速度を、前記記録材の先頭が前記転写器と前記像保持体との間に突入する時点での該回転速度よりも高い回転速度にする回転制御器を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光体や中間転写体などといった像保持体上の像を、用紙などといった記録材に転写する転写器を備えた画像形成装置が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１には、感光ドラムと中間転写ベルトの周面速度差や、中間転写ベルトと二次転写ローラの周面速度差を適切に制御するために、二次転写モータ駆動御部１５５が、中間転写ベルト５１と二次転写ローラ８１とについて従動条件が満たされるように、二次転写モータ３００を駆動する画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０７６９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
像保持体と転写器との間に記録材の先端が突入した場合には、像保持体の周速に変動を生じて像保持体上での像形成に乱れ（いわゆる画素位置変動）を生じる虞がある。
【０００６】
その一方で、像保持体と転写器との間を通過する記録材の先端が定着器に突入した場合には、像保持体と転写器との間における記録材の搬送が乱れて、像保持体から記録材に転写される像に乱れ（いわゆる像滑り）が生じる虞がある。
【０００７】
これら２つの現象は、一方が予防されるように転写器の駆動制御が行われると他方が誘起される関係となっており、双方を予防することができるような新たな駆動制御が望まれている。
【０００８】
本発明は、上記２つの現象の双方を予防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する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る画像形成装置は、
外周面上に像が形成されてその像を保持し、当該外周面に沿って循環移動する像保持体と、
外周面に沿って循環移動し、上記像保持体上の像を、その像保持体の外周面と自分の外周面との間に挟んで搬送する記録材上に転写する転写器と、
上記転写器で像が転写された記録材を複数の部材の間に挟んで通過させることでその像をその記録材に定着させる定着器と、を備え、
上記転写器が、上記外周面を循環移動させるための駆動力を受ける回転軸と、上記外周面を成し、その回転軸よりも弾性が高い弾性層とを有するものであり、
更に、
上記転写器と上記像保持体との間に上記記録材の一部が残ったまま上記定着器にその記録材の先頭が突入する時点での、上記像保持体の外周面における移動速度に対するその転写器の回転軸における相対的な回転速度を、上記記録材の先頭が上記転写器と上記像保持体との間に突入する時点での回転速度よりも高い回転速度にする回転制御器を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る画像形成装置によれば、像保持体と転写器との間に記録材の先端が突入した場合の画素位置変動と、像保持体と転写器との間を通過する記録材の先端が定着器に突入した場合の像滑りとの双方を予防することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態としての画像形成装置の概略構成図である。
【図２】用紙が転写領域に進入した状況を示す図である。
【図３】用紙が定着領域に進入した状況を示す図である。
【図４】転写モータの駆動制御を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態としての画像形成装置の概略構成図である。
【００１４】
この画像形成装置１は、いわゆる直接転写方式のモノクロプリンタである。
【００１５】
この画像形成装置１は、感光体ドラム１０を備えている。この感光体ドラム１０は、ドラム支持フレーム１０Ａに回転自在に支持されていて、感光体モータ１６によって駆動されて矢印Ａの向きに回転する。この感光体ドラム１０の周りには、帯電器１１、露光器１２、および現像器１３が備えられている。そして、帯電器１１による帯電と、露光器１２による露光と、現像器１３による現像との各プロセスを経て感光体ドラム１０の表面にトナー像が形成され、そのトナー像が感光体ドラム１０上に保持される。ここで、露光器１２は、画像形成装置１の外部から送られてくる画像データに従って感光体ドラム１０を露光し、画像データが表す画像がトナー像として感光体ドラム１０上に形成される。このような露光の精度確保のため、感光体ドラム１０は感光体モータ１６によって安定した回転速度で駆動されている。この感光体ドラム１０が、本発明にいう像保持体の一例に相当する。
【００１６】
一方、不図示の用紙搬送器によって記録材の一種である用紙Ｐ（いわゆるカット紙）が矢印Ｘの向きに搬送され、感光体ドラム１０と後述する転写装置２０とに挟まれた転写領域Ｔを通過する。転写領域Ｔへと向かう用紙Ｐの搬送タイミングは、感光体ドラム１０上のトナー像が転写領域Ｔへと向かうタイミングに合うように制御されているものとする。そして、この転写領域Ｔを用紙Ｐが通過する間に、感光体ドラム１０上のトナー像が用紙Ｐ上に転写される。転写領域Ｔにおいてトナー像が転写された後の残りの、感光体ドラム１０上の残存トナーは、クリーナ１４により、感光体ドラム１０上から除去される。
【００１７】
転写領域Ｔでトナー像の転写を受けた用紙Ｐはさらに矢印Ｙの向きに搬送され、定着装置３０に送り込まれる。この定着装置３０は、矢印Ｄの向きに回転する加熱ロール３１と、矢印Ｅの向きに回転する加圧ロール３２とを備えている。それらの加熱ロール３１と加圧ロール３２は、互いに接触して定着領域Ｓを形成している。矢印Ｙ方向に走行してきた用紙Ｐはその定着領域Ｓに突入し、その定着領域Ｓを通過する間に加熱および加圧を受けて用紙Ｐ上のトナー像がその用紙Ｐ上に定着される。この定着の結果、用紙Ｐ上に定着トナー像からなる画像が形成される。画像が形成された用紙Ｐは、不図示の用紙送出器によってこの画像形成装置１の外部へと送り出される。
【００１８】
転写装置２０は、転写ロール２１と、圧接ロール２２と、剥離ロール２３と、それらのロールに架け回された無端状の転写ベルト２４を備えている。転写ロール２１、圧接ロール２２、および剥離ロール２３は、転写器支持フレーム２０Ａに回転自在に支持されている。
【００１９】
転写ロール２１は、転写モータ２６によって駆動されて矢印Ｂの向きに回転し、転写ベルト２４を駆動する。転写ベルト２４は、転写ロール２１よりも弾性が高い弾性ベルトであり、転写ロール２１による駆動力を受けて矢印Ｃの向きに循環移動する。転写ロール２１は不図示の電源に接続されていて、その電源から転写バイアスが転写ロール２１に印加される。その転写バイアスの作用により、用紙Ｐが転写領域Ｔを通過する間に、感光体ドラム１０上のトナー像が用紙Ｐ上に転写される。
【００２０】
転写ロール２１と転写ベルト２４とを合わせたものが本発明にいう転写器の一例に相当し、転写ベルト２４は本発明にいう弾性層の一例に相当し、転写ロール２１は本発明にいう回転軸の一例に相当する。
【００２１】
転写ロール２１は、感光体ドラム１０の回転中心軸よりも用紙走行方向上流側に位置していて、転写ベルト２４の内側から転写ベルト２４を感光体ドラム１０に押し当てている。そして、この転写ロール２１により、感光体ドラム１０と転写ベルト２４とが互いに接触した転写領域Ｔの上流側の縁が定められている。
【００２２】
また、圧接ロール２２は、感光体ドラム１０の回転中心軸よりも用紙走行方向下流側に位置していて、転写ベルト２４の内側から転写ベルト２４を感光体ドラム１０側に押し上げている。そして、この圧接ロール２２により、転写領域Ｔの下流側の縁が定められている。
【００２３】
また、剥離ロール２３は、転写ロール２１と比べ径の小さなロールであり、この剥離ロール２３で転写ベルト２４の走行方向を急激に曲げることで、その転写ベルト２４の上に載った状態にある用紙Ｐの先端を転写ベルト２４から剥離させる。転写ベルト２４から剥離した用紙Ｐは、ガイド部材４１に案内されて矢印Ｙ方向に進み、上述の通り、定着装置３０へと送られる。
【００２４】
また、この転写装置２０はクリーナ２５を備えている。転写ベルト２４に付着したトナーやその他の汚れは、このクリーナ２５により、転写ベルト２４上から除去される。
【００２５】
転写装置２０には、演算部としてのＣＰＵや記憶部２９ＡとしてのＲＡＭやＲＯＭを備えた制御部２９が備えられており、この制御部２９は、転写モータ２６による転写ロール２１の駆動を制御し、更に、転写モータ２６に供給される駆動電流をモニタすることによって転写モータ２６の負荷も検知している。制御部２９は、検知した負荷を記憶部２９Ａに記憶する。そして制御部２９は、検知した負荷に基づいて転写モータ２６の駆動を制御することによって、転写ベルト２４の周面速度が、感光体ドラム１０の周面速度に合った適切な周面速度となるように調整している。転写ベルト２４の周速は、通常、感光体ドラム１０から用紙Ｐへの像転写における転写性の向上や、転写モータ２６から転写ロール２１に至る駆動系に組み込まれたギヤのバックラッシュの防止などを目的として、感光体ドラム１０の周速以上となるように制御されている。制御部２９が、本発明にいう回転制御器の一例に相当する。
【００２６】
図２は、用紙Ｐが転写領域Ｔに進入した状況を示す図である。
【００２７】
感光体ドラム１０と転写ベルト２４とが互いに接触した転写領域Ｔに用紙Ｐが進入して来ると、用紙Ｐの先端が感光体ドラム１０の周面に衝突し、感光体ドラム１０の周速を増加させる方向の力が生じる。このとき、転写モータ２６による転写ロール２１の駆動が強すぎると、転写ベルト２４の推進力と用紙Ｐの衝突で生じる力との合力が感光体ドラム１０を駆動する感光体モータ１６の駆動の負荷を越えてしまう場合がある。その場合には、用紙Ｐの衝突に対する反動で感光体ドラム１０が、感光体モータ１６から感光体ドラム１０に至る駆動機構におけるガタの分だけ動いてしまい、上述した画素位置変動が生じる虞がある。
【００２８】
このような画素位置変動の予防としては、転写モータ２６による駆動が抑え気味に制御されるのが有効と考えられる。
【００２９】
図３は、用紙Ｐが定着領域Ｓに進入した状況を示す図である。
【００３０】
例えばＡ３サイズなどのように長い用紙Ｐが画像形成装置１に用いられた場合には、用紙Ｐの後端が転写領域Ｔを抜ける前に、用紙Ｐの先端が定着器３０の定着領域Ｓに到達する場合がある。このように定着領域Ｓへ用紙Ｐが進入する場合にも衝撃力が発生し、その衝撃力が転写領域Ｔまで伝達される。この衝撃力が感光体ドラム１０と転写ベルト２４とによる用紙Ｐの搬送力を上回ると、用紙Ｐの搬送が一時的に停止し、転写像に像乱れが生じる虞がある。
【００３１】
このような像乱れの予防としては、転写モータ２６による転写ロール２１の駆動が増し気味に制御されるのが有効と考えられる。このような制御が行われると、転写ロール２１の回転速度は、感光体ドラム１０の周速に対して過剰気味となるので、転写ベルト２４には、外周側よりも内周側が先行した状態の歪（伸長歪）が生じる。そして、このような伸長歪はヒステリシス摩擦を生じ、このヒステリシス摩擦が転写ベルト２４と用紙Ｐとの密着性を高めて用紙Ｐの搬送力を増すので像乱れが予防される。なお、このように密着性が高まるためには、転写ベルト２４の表面が、例えば５０μｍ以上というような微視的な凹凸を有する荒れた状態であることが望ましい。
【００３２】
このように、画素位置変動の予防と像乱れの予防とでは、転写ロール２１の駆動制御としては逆方向の制御が求められることとなり、どちらかの予防に着目した固定的な制御では、双方の予防は実現され得ない。そこで本実施形態では、用紙Ｐの搬送タイミングに合わせて転写モータ２６の駆動制御が切り替えられる。
【００３３】
図４は、転写モータ２６の駆動制御を説明するグラフである。
【００３４】
図４のグラフの横軸は時間を表し、縦軸は、感光体ドラム１０の周速に対する転写ベルト２４の周速差を、感光体ドラム１０の周速との比率で示している。この周速差は、転写モータ２６による駆動の結果として生じるものであり、転写モータ２６の駆動制御が周速差によって表現されていることになる。
【００３５】
この図４に示された駆動制御では、用紙Ｐの先頭が転写領域Ｔに到達する前の時間領域ＴＲ１では、感光体ドラム１０の周速に対する転写ベルト２４の周速差がほぼ０となるように駆動が制御される。これにより、用紙Ｐが転写領域Ｔに進入する時の画素位置変動が予防される。
【００３６】
次に、用紙Ｐの先頭が転写領域Ｔを抜けた後、定着領域Ｓに到達する前の時間領域ＴＲ２では、転写モータ２６の駆動が増され、感光体ドラム１０の周速に対して転写ベルト２４が０．２％〜１．５％の周速差を生じるように駆動が制御される。これにより、用紙Ｐが定着領域Ｓに進入する時の像乱れが予防される。
【００３７】
更に、用紙Ｐの先頭が定着領域Ｓを抜けた後、次の用紙Ｐの先頭が転写領域Ｔに到達する前の時間領域ＴＲ３では、転写モータ２６の駆動が低減され、感光体ドラム１０の周速に対する転写ベルト２４の周速差がほぼ０となるように駆動が制御される。
【００３８】
以後、同様に駆動の切り替えが行われることになる。
【００３９】
なお、駆動制御の切り替えタイミングはあまり厳密でなくてもよく、例えば、転写領域Ｔに用紙Ｐが搬送されるタイミングが基準として用いられ、用紙Ｐの搬送速度から各時間領域ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３が求められて、駆動制御が切り替えられてもよい。あるいは、用紙Ｐの先端の通過を検知するセンサの検知タイミングによって各時間領域ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３が求められてもよい。
【００４０】
なお、上記説明では、本発明の画像形成装置の実施形態としてモノクロプリンタが例示されているが、本発明の画像形成装置は、カラープリンタであってもよいし、複写機やファクシミリや複合機であってもよい。
【００４１】
また、上記説明では、本発明の画像形成装置の実施形態として直接転写方式の装置が例示されているが、本発明の画像形成装置は、感光体から中間転写体を経て記録材に像が転写される間接転写方式の装置であってもよい。そのような間接転写方式の装置である場合には、本発明の構成は、中間転写体から記録材へ像が２次転写される箇所に適用される。
【００４２】
また、上記説明では、本発明にいう弾性層として弾性ベルトが例示されているが、本発明にいう弾性層は、ロール状の部材の表面に形成された弾性層であってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１……画像形成装置、  １０……感光体ドラム、  １１……帯電器、  １２……露光器、  １３……現像器、  １６……感光体モータ、  ２０……転写装置、  ３０……定着装置、  ２１……転写ロール、  ２２……圧接ロール、  ２３……剥離ロール、  ２４……転写ベルト、  ２６……転写モータ、  ２９……制御部、  ２９Ａ……記憶部
【図１】
2018045205.tif 000003
【図２】
2018045205.tif 000004
【図３】
2018045205.tif 000005
【図４】
2018045205.tif 000006