(57)【要約】【課題】湾曲した搬送経路で必要以上の記録部材たるみの発生を可及的に抑制して画像ブレの発生を抑制した搬送装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】レジストローラ３５ａと３５ｂのニップ中心Ｎ２における接線を直線Ａ、転写ベルト４１と２次転写用転写ローラ５０のニップ中心における接線を直線Ｂ、両接線が交叉して形成される角度θ１とし、また、直線Ａと直線Ｂの交点を交点Ｃとした場合、θ１の角度が１６０°≦θ１＜１８０°の範囲となるように、レジスト手段及び転写手段を配設するので、用紙たるみの発生を抑制して、画像ブレの発生を抑制することが可能となる。【選択図】図３
2008197586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジスト手段から転写手段を経由して定着手段にかけて湾曲した記録部材の縦型の搬送経路を有し、前記転写手段として、ベルト状転写部材の転写トナー像を前記記録部材に転写する転写ローラを用いて前記記録部材を前記レジスト手段、転写手段、定着手段に順次搬送する搬送装置において、
前記転写手段の転写ローラのニップ中心における接線と前記レジスト手段の搬送ローラのニップ中心における接線とのなす角度、または、前記転写手段の転写ローラのニップ中心における接線と前記定着手段の搬送ローラのニップ中心における接線とのなす角度をθとしたときに、前記角度θが、１６０度≦θ＜１８０度となるように、前記レジスト手段、転写手段及び定着手段を配設したことを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
請求項１記載の搬送装置において、
前記転写手段のニップ中心における転写ローラの接線と前記レジスト手段のニップ中心における搬送ローラの接線との交点、または、前記転写手段のニップ中心における転写ローラの接線と前記定着手段のニップ中心における搬送ローラの接線との交点が、前記レジスト手段と転写手段との間の搬送経路上、または、転写装置と定着手段との間の搬送経路上に設定されるように、前記転写手段とレジスト手段、または、前記転写手段と定着手段を配設したことを特徴とする搬送装置。
【請求項３】
トナー像を担持する感光体と、前記トナー像が前記感光体から転写されるベルト状転写部材と、該ベルト状転写部材上の転写トナー像を記録部材に転写ローラによって転写する転写手段と、前記記録部材に転写されたトナー像を定着する定着手段と、前記転写ローラに前記記録部材を給送するレジスト手段と、前記記録部材を前記レジスト手段、転写手段、定着手段に順次搬送する請求項１または２記載の搬送装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３記載の画像形成装置において、
前記搬送装置は、前記転写手段の転写ローラのニップ中心における接線と前記定着手段の搬送ローラのニップ中心における接線とのなす角度をθとしたとき、１６５度≦θ＜１８０度となるように、前記レジスト手段と定着手段を配設したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像形成装置において、
前記定着手段の記録部材搬送速度が画像形成速度以上で可変制御されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５記載の画像形成装置において、
前記定着手段の記録部材搬送速度の可変制御は、記録部材種類または記録部材の大きさに基づいて制御されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５記載の画像形成装置において、
前記定着手段の記録部材搬送速度の可変制御は、定着温度に基づいて制御される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、プリンタ、複写機、ファックス等の画像形成装置に使用される記録部材の搬送装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、プリンタ、複写機、ファックス等の電子写真方式の画像形成装置においては、装置の小型化の要求に従って、トナー像を担持する感光体と、当該トナー像が当該感光体から転写される中間転写ベルトと、当該中間転写ベルト上の転写トナー像を記録部材に２次転写用転写ローラによって転写する転写手段と、当該記録部材に転写されたトナー像を定着する定着手段と、前記転写ローラに前記記録部材を給送するレジスト手段と、前記記録部材を前記レジスト手段、転写手段、定着手段に順次搬送する搬送装置とを備えた画像形成装置において、当該搬送装置として、上下方向でＳ字型等に湾曲させた縦型の搬送経路を有するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１２１８７７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１記載のものでは、搬送経路の検討が十分に行われていないため、湾曲した搬送経路で必要以上の記録部材のたるみが発生して画像のブレが発生する事故を招き易いという問題がある。
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、湾曲した搬送経路で必要以上の記録部材たるみの発生を可及的に抑制して画像ブレの発生を抑制した搬送装置及びこれを用いた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】
【０００４】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、レジスト手段から転写手段を経由して定着手段にかけて湾曲した記録部材の縦型の搬送経路を有し、前記転写手段として、ベルト状転写部材の転写トナー像を前記記録部材に転写する転写ローラを用いて前記記録部材を前記レジスト手段、転写手段、定着手段に順次搬送する搬送装置において、前記転写手段の転写ローラのニップ中心における接線と前記レジスト手段の搬送ローラのニップ中心における接線とのなす角度、または、前記転写手段の転写ローラのニップ中心における接線と前記定着手段の搬送ローラのニップ中心における接線とのなす角度をθとしたときに、前記角度θが、１６０度≦θ＜１８０度となるように、前記レジスト手段、転写手段及び定着手段を配設したことを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１記載の搬送装置において、前記転写手段のニップ中心における転写ローラの接線と前記レジスト手段のニップ中心における搬送ローラの接線との交点、または、前記転写手段のニップ中心における転写ローラの接線と前記定着手段のニップ中心における搬送ローラの接線との交点が、前記レジスト手段と転写手段との間の搬送経路上、または、転写装置と定着手段との間の搬送経路上に設定されるように、前記転写手段とレジスト手段、または、前記転写手段と定着手段を配設したことを特徴とする。
【０００５】
また、請求項３の発明は、トナー像を担持する感光体と、前記トナー像が前記感光体から転写されるベルト状転写部材と、該ベルト状転写部材上の転写トナー像を記録部材に転写ローラによって転写する転写手段と、前記記録部材に転写されたトナー像を定着する定着手段と、前記転写ローラに前記記録部材を給送するレジスト手段と、前記記録部材を前記レジスト手段、転写手段、定着手段に順次搬送する請求項１または２記載の搬送装置と、を備えた画像形成装置を特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項３記載の画像形成装置において、前記搬送装置は、前記転写手段の転写ローラのニップ中心における接線と前記定着手段の搬送ローラのニップ中心における接線とのなす角度をθとしたとき、１６５度≦θ＜１８０度となるように、前記レジスト手段と定着手段を配設したことを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、前記定着手段の記録部材搬送速度が画像形成速度以上で可変制御されることを特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項５記載の画像形成装置において、前記定着手段の記録部材搬送速度の可変制御は、記録部材種類または記録部材の大きさに基づいて制御されることを特徴とする。
また、請求項７の発明は、請求項５記載の画像形成装置において、前記定着手段の記録部材搬送速度の可変制御は、定着温度に基づいて制御されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、上記構成を採用することによって湾曲した搬送経路で必要以上の記録部材たるみの発生を可及的に抑制して画像ブレの発生を抑制した搬送装置及びこれを用い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】
【０００７】
本発明においては、記録用紙等の記録部材をレジスト手段、転写手段、定着手段に順次搬送する搬送装置を備えた画像形成装置において、搬送装置として、画像形成装置の高さを短縮するために上下方向でＳ字型等に湾曲させた縦型の搬送経路を有するものが湾曲した搬送経路内で必要以上の記録部材のたるみ（以下用紙たるみという）が発生し、その結果画像ブレが発生することについて検討を行った。このような用紙たるみの発生に基づく画像ブレは、一般的な普通紙（連量約５５ｋｇ）においては起こりにくいが、郵便はがき等の用紙厚みが大きいものにおいては起こり易いことを発見した。
このような発見に基づき、更なる検討の結果、記録用紙が湾曲させられるレジスト手段と転写手段の間、または、転写手段と定着手段の間において、必要以上の用紙たるみが発生しやすいことに気がつき、検討の結果、レジスト手段、転写手段、定着手段の記録用紙を搬送する搬送ローラのニップ中心における接線同士の交叉角によって、必要以上の用紙たるみが発生し易くなり、画像ブレが生じ易いことを究明した。
この究明に基づき検討の結果、連量１３５ｋｇ以上の厚い用紙を使用した場合、転写手段の転写ローラのニップ中心における接線とレジスト手段の搬送ローラのニップ中心における接線とのなす角度、または、転写手段の転写ローラのニップ中心における接線と定着手段の搬送ローラのニップ中心における接線とのなす角度をθとしたとき、１６０度≦θ＜１８０度となるように、前記レジスト手段、転写手段及び定着手段を配設すると必要以上の用紙たるみの発生が抑制され、画像ブレの発生が抑制されることを見出した。
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
［実施例１］
図１は、本発明を適用した画像形成装置の一実施形態としての電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の概略構成を示す図である。
まず、本実施例に係るプリンタの基本的な構成について説明する。本実施例に係るプリンタは、トナー像生成プロセスを実施するプロセスユニットとして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと記す）用の４つのプロセスユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋの各色トナーを用いているが、それ以外は同様の構成になっている。従って、Ｙトナー像を生成するためのプロセスユニット１Ｙを代表例として図２に例示し、他のプロセスユニット１Ｃ、１Ｍ、１Ｋについては説明を省略する。
プロセスユニット１Ｙは、図２に示すように、感光体ユニット２Ｙと現像ユニット７Ｙとを有している。これら感光体ユニット２Ｙ及び現像ユニット７Ｙは、プロセスユニット１Ｙとして一体的にプリンタ本体に対して着脱される。但し、プリンタ本体から取り外した状態では、現像ユニット７Ｙを感光体ユニット２Ｙに対して着脱することができる。
【０００９】
感光体ユニット２Ｙは、潜像担持体であるドラム状の感光体３Ｙ、ドラムクリーニング装置４Ｙ、図示しない除電装置、帯電装置５Ｙなどを有している。
帯電装置５Ｙは、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動せしめられる感光体３Ｙの表面を一様に帯電せしめる。同図においては、図示しない電源によって帯電バイアスが印加されながら、図中反時計回りに回転駆動される帯電ローラ６Ｙを感光体３Ｙに近接させることで、感光体３Ｙを一様に帯電せしめる方式の帯電装置５Ｙを示した。しかし、帯電ローラ６Ｙの代わりに、帯電ブラシを当接させるものを用いてもよい。また、スコロトロンチャージャーのように、チャージャー方式によって感光体３Ｙを一様帯電せしめるものを用いてもよい。帯電装置５Ｙによって一様帯電せしめられた感光体３Ｙの表面は、後述する光書込ユニットから発せられるレーザ光によって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。
【００１０】
現像手段である現像ユニット７Ｙは、第１搬送スクリュウ８Ｙが配設された第１剤収容部９Ｙを有している。また、透磁率センサからなるトナー濃度センサ（以下、トナー濃度センサという）１０Ｙ、第２搬送スクリュウ１１Ｙ、現像ロール１２Ｙ、ドクターブレード１３Ｙなどが配設された第２剤収容部１４Ｙも有している。
これら２つの剤収容部内には、磁性キャリアとマイナス帯電性のＹトナーとからなる図示しないＹ現像剤が内包されている。第１搬送スクリュウ８Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられることで、第１剤収容部９Ｙ内のＹ現像剤を図紙面に直交する方向における手前側から奥側へと搬送する。そして、第１剤収容部９Ｙと第２剤収容部１４Ｙとの間の仕切壁に設けられた図示しない連通口を経て、第２剤収容部１４Ｙ内に進入する。
【００１１】
第２剤収容部１４Ｙ内の第２搬送スクリュウ１１Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられることで、Ｙ現像剤を図中奥側から手前側へと搬送する。搬送途中のＹ現像剤は、第１剤収容部１４Ｙの底部に固定されたトナー濃度センサ１０Ｙによってそのトナー濃度が検知される。このようにしてＹ現像剤を搬送する第２搬送スクリュウ１１Ｙの図中上方には、現像ロール１１Ｙが第２搬送スクリュウ１１Ｙと平行な姿勢で配設されている。
この現像ロール１１Ｙは、図中反時計回り方向に回転駆動せしめられる非磁性パイプからなる現像スリーブ１５Ｙ内にマグネットローラ１６Ｙを内包している。第２搬送スクリュウ１１Ｙによって搬送されるＹ現像剤の一部は、マグネットローラ１６Ｙの発する磁力によって現像スリーブ１５Ｙ表面に汲み上げられる。そして、現像部材である現像スリーブ１５Ｙと所定の間隙を保持するように配設されたドクターブレード１３Ｙによってその層厚が規制された後、感光体３Ｙと対向する現像領域まで搬送され、感光体３Ｙ上のＹ用の静電潜像にＹトナーを付着させる。この付着により、感光体３Ｙ上にＹトナー像が形成される。現像によってＹトナーを消費したＹ現像剤は、現像ロール１２Ｙの現像スリーブ１５Ｙの回転に伴って第２搬送スクリュウ１１Ｙ上に戻される。そして、図中手前端まで搬送されると、図示しない連通口を経て第１剤収容部９Ｙ内に戻る。
【００１２】
トナー濃度センサ１０ＹによるＹ現像剤の透磁率の検知結果は、電圧信号として図示しない制御部に送られる。Ｙ現像剤の透磁率は、Ｙ現像剤のＹトナー濃度と相関を示すため、トナー濃度センサ１０ＹはＹトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。上記制御部はＲＡＭを備えており、この中にトナー濃度センサ１０Ｙからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆや、他の現像ユニットに搭載されたＣ、Ｍ、Ｋ用のトナー濃度センサからの出力電圧の目標値であるＣ用Ｖｔｒｅｆ、Ｍ用Ｖｔｒｅｆ、Ｋ用Ｖｔｒｅｆのデータを格納している。Ｙ用の現像ユニット７Ｙについては、トナー濃度センサ１０Ｙからの出力電圧の値とＹ用Ｖｔｒｅｆを比較し、図示しないＹ用のトナー供給装置を比較結果に応じた時間だけ駆動させる。この駆動により、現像に伴うＹトナーの消費によってＹトナー濃度を低下させたＹ現像剤に対し、第１剤収容部９Ｙで適量のＹトナーが供給される。このため、第２剤収容部１４Ｙ内のＹ現像剤のＹトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他色用のプロセスユニット（１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ）内における現像剤についても、同様のトナー供給制御が実施される。
【００１３】
感光体３Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述する中間転写ベルトに中間転写される。感光体ユニット２Ｙのドラムクリーニング装置４Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体３Ｙ表面に残留したトナーを除去する。これによってクリーニング処理が施された感光体３Ｙ表面は、図示しない除電装置によって除電される。この除電により、感光体３Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。先に示した図１において、他色用のプロセスユニット１Ｃ、１Ｍ、１Ｋにおいても、同様にして感光体３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ上にＣ、Ｍ、Ｋのトナー像が形成されて、中間転写ベルト上に中間転写される。
プロセスユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの図中下方には、光書込ユニット２０が配設されている。潜像形成手段である光書込ユニット２０は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを、各プロセスユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋに照射する。これにより、感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ上にＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット２０は、光源から発したレーザ光Ｌを、モータによって回転駆動される図示しないポリゴンミラーによって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋに照射するものである。かかる構成のものに代えて、ＬＤＥアレイによる光走査を行うものを採用することもできる。
【００１４】
光書込ユニット２０の下方には、給紙カセット３１が配設されている。この給紙カセット３１内には、それぞれ、記録部材である記録用紙Ｐが複数枚重ねられた記録用紙束の状態で収容されており、一番上の記録用紙Ｐには、給紙ローラ３１ａが当接している。給紙ローラ３１ａが図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられると、給紙カセット３１内の一番上の記録用紙Ｐが、カセットの図中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路３３に向けて排出される。
プリンタの筺体の側面には、手差しトレイ３２が筺体に対して開閉可能に設けられており、筺体に対して開いた状態では、その裏面を鉛直方向上方に向ける。この状態で裏面に記録用紙Ｐが載置される。そして、給紙ローラ３２ａの回転駆動によって記録用紙Ｐを給紙路３３に向けて送り出す。なお、記録用紙Ｐとして、はがきのような厚紙が用いられる場合には、給紙カセット３１ではなく、手差しトレイ３２から給紙される。ここで言う厚紙とは、坪量１５０［ｇ／ｍ2］以上（連量１３５ｋｇ以上）の記録用紙のことである。
【００１５】
給紙路３３の末端には、記録用紙Ｐの送出タイミングを規制するレジスト手段としてのレジストローラ対３５が配設されている。レジストローラ対３５は、給紙路３３内の搬送ローラ対３４から送られてくる記録用紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、記録用紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。このレジスト手段としては、駆動ローラとこの駆動ローラに圧接する転写ローラとのローラ対が好ましいが、必ずしもローラ対でなく、駆動ローラと押圧パッド等も使用することができる。
各プロセスユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの図中上方には、可視像担持体である無端状の中間転写ベルト４１を張架しながら図中反時計回りに無端移動せしめる転写ユニット４０が配設されている。転写ユニット４０は、中間転写ベルト４１の他、ベルトクリーニングユニット４２、第１ブラケット４３、第２ブラケット４４等を備えている。また、転写ユニット４０は、４つの１次転写ローラ４５Ｙ、４５Ｃ、４５Ｍ、４５Ｋ、２次転写バックアップローラ４６、駆動ローラ４７、補助ローラ４８、テンションローラ４９等も備えている。中間転写ベルト４１は、これら８つのローラに張架されながら、駆動ローラ４７の回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。
【００１６】
４つの１次転写ローラ４５Ｙ、４５Ｃ、４５Ｍ、４５Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト４１を感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト４１の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト４１は、その無端移動に伴ってＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、その表面に感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ上のＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋのトナー像が重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト４１上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
２次転写バックアップローラ４６は、中間転写ベルト４１のループ外側に配設された２次転写用転写ローラ５０との間に中間転写ベルト４１を挟み込んでいる。これにより、可視像担持体である中間転写ベルト４１の表面と、当接体である２次転写用転写ローラ５０との当接による２次転写ニップＮ１が形成されている。先に説明したレジストローラ対３５は、ローラ間に挟み込んだ記録用紙Ｐを、中間転写ベルト４１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで、２次転写ニップＮ１に向けて送り出す。一方、２次転写ニップＮ１の入口付近には、案内手段１００が配設されている。送出手段であるレジストローラ対３５から送り出された記録用紙Ｐは、その画像記録対象面（中間転写ルトとの対向面）の先端部が案内手段１００に突き当たることで、２次転写ニップＮ１の入口近傍に向けて案内される。そして、２次転写ニップ内に進入する。
【００１７】
中間転写ベルト４１上の４色トナー像は、２次転写バイアスが印加される２次転写用転写ローラ５０と２次転写バックアップローラ４６との間に形成される２次転写電界や、ニップ圧の影響により、２次転写ニップＮ１内で記録用紙Ｐに一括して２次転写される。そして、記録用紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
２次転写ニップＮ１を通過した後の中間転写ベルト４１には、記録用紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニングユニット４２によってクリーニングされる。このベルトクリーニングユニット４２は、クリーニングブレード４２ａを中間転写ベルト４１の表面に当接させており、これによってベルト上の転写残トナーを掻き取って除去するものである。
２次転写ニップＮ１の図中上方には、定着ユニット６０が配設されている。この定着ユニット６０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ６１と加熱ローラ６１からの熱が加熱ベルト６４によって伝熱される定着ローラ６３と、この定着ローラ６３に所定の圧力で当接している加圧ローラ６２とを備えており、定着ローラ６３と加圧ローラ６２とによって定着ニップＮ３を形成している。定着ユニット６０のケーシング内には、図示しない温度センサが加熱ローラ６１の表面と所定の間隙を介して対向するように配設されており、加熱ローラ６１の表面温度を検知する。この検知結果は、図示しない定着電源回路に送られる。定着電源回路は、温度センサによる検知結果に基づいて、加熱ローラ６１に内包される発熱源に対する電源の供給をオンオフ制御する。これにより、加熱ローラ６１の表面温度が約１４０度に維持される。
【００１８】
可視像担持体である中間転写ベルト４１と、当接体である２次転写用転写ローラ５０との当接による２次転写ニップＮ１を通過した記録用紙Ｐは、中間転写ベルト４１から分離された後、定着ユニット６０内に送られる。そして、定着ユニット６０内の定着ニップＮ３に挟まれながら図中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ベルト６４によって加熱されたり、押圧されたりして、フルカラートナー像が定着せしめられる。なお、本実施例においては、トナー画像の定着手段として、加熱ローラ６１と加熱ベルト６４と定着ローラ６３と加圧ローラ６２を使用しているが、加熱ローラ６１や加熱ベルト６４を使用せず、定着ローラ６３自体に加熱手段を内蔵させたものや、加圧ローラ６２に代えて加圧パッドを使用した定着手段も使用可能である。しかし、加熱手段と加圧手段の一方が記録用紙Ｐを搬送する搬送ローラであることが必要である。
このようにして定着処理が施された記録用紙Ｐは、排紙ローラ対６７のローラ間を経た後、機外へと排出される。プリンタ本体の筺体の上面には、スタック部６８が形成されており、排紙ローラ対６７によって機外に排出された記録用紙Ｐは、このスタック部６８に順次スタックされる。
以上の基本的な構成を備える本プリンタにおいては、プロセスユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋと、光書込ユニット２０と、転写ユニット４０との組み合わせにより、可視像担持体である中間転写ベルト４１の表面に可視像であるトナー像を形成する可視像形成手段が構成されている。
【００１９】
次に、本発明に係るプリンタの搬送装置の特徴的な構成について説明する。図３〜図５は、本プリンタにおける２次転写ニップＮ１とその周囲構成とを拡大して示す拡大構成図である。同図において、送出手段であるレジストローラ３５ａ及び３５ｂから送り出された記録用紙Ｐは、２枚の搬送路形成板３７、３８の間に形成される湾曲されたニップ上流搬送路３９に沿って搬送される。一方の搬送路形成板３７の末端付近には、Ｌ字状の案内手段１００が配設されており、この案内手段１００の案内部１０２に記録用紙Ｐの画像記録対象面（２次転写ニップで中間転写ベルト４１に対向する面）を摺接させて、記録用紙Ｐを２次転写バックアップローラ４６に張架された中間転写ベルト４１とこの部分の中間転写ベルト４１に対して圧接している２次転写用転写ローラ５０とで形成される２次転写ニップＮ１近傍に向けて案内している。
【００２０】
案内手段１００は、Ｌ字鋼板からなるホルダー１０１とホルダー１０１の支持部１０１ｂに固着された案内部１０２及び止め板部１０３を有している。ホルダー１０１は、取り付け部１０１ａでプリンタ本体に取り付けられ、案内部１０２は、ポリエステルシートのような樹脂シート材や、金属薄板を等からなるシート部材からなり、ホルダー１０１の支持部１０１ｂの表面に片持ち状に固着支持されている。また、止め板部１０３は、ホルダー部１０１の裏面に片持ち状に取り付けられ、案内部１０２に記録用紙Ｐの先端が当接して案内部１０２が弾性変形された際に、案内部１０２が中間転写ベルト４１に接触しないように、案内部１０２より剛性のあるシート部材で案内部１０２の移動を規制している。このような支持により、止め板１０３は、案内部１０２における記録用紙との接触面とは案内部１０２の反対側の面に対して、板状支持部１０１ｂの厚み分の間隙を介して対向している。なお、この案内手段１００は、中間転写ベルト４１及び２次転写用転写ローラ５０に対して非接触に配設されている。
このような記録用紙Ｐの搬送装置において、２次転写用転写ローラ５０とレジストローラ３５ｂの配置位置を変えたとき、記録用紙Ｐに必要以上の用紙たるみが発生し、画像ブレが生じることが判明した。
【００２１】
図３、図４及び図５に示すように、レジストローラ３５ａと３５ｂのニップ中心Ｎ２における接線を直線Ａ、転写ベルト４１と２次転写用転写ローラ５０のニップ中心における接線を直線Ｂ、両接線が交叉して形成される角度θ１とし、また、直線Ａと直線Ｂの交点を交点Ｃとした場合、θ１の角度が、図３及び図４に示すように、１６０度（図３参照）、１５０度（図４参照）となるように、また、θ１の角度を１６０度とし、交点Ｃの位置がニップ上流搬送路３９中（図３参照）また、θ１の角度を１６５度とし、交点Ｃの位置がニップ上流搬送路３９外（図５参照）になるように、レジストローラ３５ｂの配置位置を変えてさせて用紙たるみ量を測定した。
【００２２】
図６は、θ１を１４０度から１８０度まで変化させた場合及び交点Ｃの位置がニップ上流搬送路３９中（曲線１）または搬送路３９外（曲線２）における用紙たるみ量（ｍｍ）の測定結果を示し、図７は、連量１３５ｋｇ用紙（厚紙坪量１５０ｇ／ｍ2）を使用したときの用紙たるみ量と画像ブレの発生状況の関係を示している。図７から用紙たるみ量が０．５ｍｍ以下の場合は、画像ブレが生じず良好な画像状態（○印）を示し、０．５ｍｍを超えると画像ブレの発生が認められ（×印）、さらに１．３ｍｍになると画像ブレが頻発する（××印）ことが明らかとなった。この図７の関係、即ち、用紙たるみ量が０．５ｍｍを超える場合には、画像ブレが生じてＮＧとなる領域となり、０．５ｍｍ以内の場合には、画像ブレが生じていない関係を考慮してθ１と交点Ｃの位置の関係について図６を検討すると、搬送路内（曲線１）に交点Ｃが位置する場合には、１６０度≦θ１＜１８０度の範囲の角度θ１であれば、用紙たるみ量が小さくて画像ブレの発生が抑制されていることが明らかである。
【００２３】
また、搬送路外（曲線２）の場合には、１７０度≦θ＜１８０度の範囲であれば、用紙たるみ量が小さく画像ブレの発生が抑制されていることが明らかとなる。交点Ｃが搬送路３９外にあると、搬送路３９中にある場合に比べ、用紙がオフセットした形で搬送されるため、用紙は湾曲大きく、用紙たるみ量が多くなる。そのため、図３で示す本実施例においてはθ１を１６０度、交点Ｃを搬送路中に設けている。その結果、用紙たるみ量は０．５ｍｍとなり、画像ブレが起きなかった。この図６の測定結果から、交点Ｃが搬送路内に存在するようにレジストローラ３５ｂの位置を設定する方が、設計的裕度があり有利であることが明らかとなった。図６の結果から、前述の図３の配置関係では、良好な結果が得られるが、図４及び図５の場合は、用紙たるみ量が０．５ｍｍを超えるので画像ブレを適切に抑制することが困難となることが明らかとなる。
なお、搬送径路中の用紙たるみ量は、上流側のレジストローラ対３５ａ、３５ｂのニップ中心と下流側の転写手段のニップ中心までの実際の記録用紙Ｐの長さと両ニップ中心間直線距離の差から求めている。
本実施例においては、交叉角θ１の変更をレジストローラ３５ｂの位置を変更して行っているが、レジストローラ３５ａ、２次転写用転写ローラ５０及び２次転写バックアップローラ４６の設定位置を変更しても同様になし得ることは言うまでもない。しかし、レジスト手段及び転写手段の駆動ローラを固定し、駆動ローラに対して圧接する駆動されない搬送ローラを移動させる方が、簡単、確実に調整可能となるので好ましい。
【００２４】
また、図８には、用紙たるみ量とレジスト手段や転写手段の搬送負荷との関係を示し、曲線４は連量１３５ｋｇ紙の場合、曲線４は連量５５ｋｇ紙（一般的な普通紙）の場合の関係を示している。この図から、用紙たるみ量が大きくなるにつれ、搬送負荷が大きくなる。特に、１３５ｋｇ紙の場合には、搬送負荷がたるみ量の増加と共に急増するので可及的にたるみの発生を抑制することが肝要である。因みにＰ１で示す０．５ｍｍのたるみ量では、搬送負荷がそれほど大きくなく画像ブレが発生しない領域内に入り、良好な結果を示している。一方、５５ｋｇ紙の場合には、紙の腰が弱く、搬送負荷が大きくならず、画像ブレが発生しにくい。
以上のように、本実施例においては、交叉角θ１を１６０°≦θ１＜１８０°の範囲となるように、レジスト手段及び転写手段を配設するので、用紙たるみの発生を抑制して、画像ブレの発生を抑制することが可能となる。
【００２５】
［実施例２］
前述のような用紙たるみによる画像ブレは、実施例１で示したように、レジスト手段と転写手段間の搬送経路において生じるだけでなく、転写手段と定着手段においても湾曲した搬送経路を使用する場合にも生じる。この実施例２においては、転写手段と定着手段においても湾曲した搬送経路を使用する場合における対応について説明する。
図９及び図１０は、本プリンタにおける２次転写ニップＮ１及び定着ローラ６３と加圧ローラ６２との定着ニップＮ３とその周囲構成とを拡大して示す拡大構成図である。これらの図において、送出手段である２次転写バックアップローラ４６に張架された中間転写ベルト４１と２次転写用転写ローラ５０から送り出された記録用紙Ｐは、３枚の搬送路形成板５１、６５、６６の間に形成される湾曲されたニップ下流搬送路５２に沿って搬送される。中間転写ベルト４１と２次転写用転写ローラ５０から送り出された記録用紙Ｐは、搬送路形成板５１、６５、６６によって、定着ローラ６３に張架された加熱ベルト６４とこの部分の加熱ベルト６４に対して圧接している加圧ローラ６２とで形成される定着ニップＮ３近傍に向けて案内されている。
【００２６】
ここで、転写ベルト４１と２次転写用転写ローラ５０の出口側ニップＮ１の中心における接線を直線Ｄ、定着ローラ６１と加圧ローラ６２のニップ中心における接線を直線Ｅ、両者のなす角度θ２、直線Ｄと直線Ｅの交点を交点Ｆする。θ２の角度が、図９及び図１０に示すように、１６５度（図９参照）、１７０度（図１０参照）となるように、また、θ２の角度を１６５度とし、交点Ｆの位置がニップ下流搬送路５２中（図９参照）また、θ２の角度を１７０度とし、交点Ｆの位置がニップ下流搬送路５２外（図１０参照）になるように、加圧ローラ６２の配置位置を変えてさせて用紙たるみ量を測定した。
【００２７】
図１１は、θ２を１４０度から１８０度まで変化させた場合及び交点Ｆの位置がニップ下流搬送路５２中（曲線５）または搬送路５２外（曲線６）における用紙たるみ量（ｍｍ）の測定結果を示し、図１２は、連量１３５ｋｇ用紙（厚紙坪量１５０ｇ／ｍ2）を使用したときの用紙たるみ量と画像ブレの発生状況の関係を示している。図１２から用紙たるみ量が０．２７ｍｍ以下の場合は、画像ブレが生じず良好な画像状態（○印）を示し、０．２７ｍｍを超えると画像ブレの発生が認められ（×印）、さらに０．７になると画像ブレが頻発する（××印）ことが明らかとなった。この図１２の関係、即ち、用紙たるみ量が０．３ｍｍを超える場合には、画像ブレが生じてＮＧとなる領域となり、０．３ｍｍ以内の場合には、画像ブレが生じていない関係を考慮してθ２と交点Ｆの位置の関係について図１１を検討すると、搬送路内（曲線５）に交点Ｆが位置する場合には、１６５度≦θ２＜１８０度の範囲の角度θ２であれば、用紙たるみ量が小さくて画像ブレの発生が抑制されていることが明らかである。
【００２８】
また、搬送路外（曲線６）の場合には、１７６度≦θ＜１８０度の範囲であれば、用紙たるみ量が小さく画像ブレの発生が抑制されていることが明らかとなる。交点Ｆが搬送路５２外にあると、搬送路５２内にある場合に比べ、用紙がオフセットした形で搬送されるため、用紙は湾曲大きく、用紙たるみ量が多くなる。
そのため、図９で示す本実施例においてはθ２を１６５度、交点Ｆを搬送路５２内に設けている。その結果、用紙たるみ量は０．２７ｍｍとなり、画像ブレが起きなかった。この図１１の測定結果から、交点Ｆが搬送路内に存在するように加圧ローラ６２の位置を設定する方が、設計的裕度があり有利であることが明らかとなった。図１１の結果から、前述の図９の配置関係では、良好な結果が得られるが、図１０の場合は、用紙たるみ量が０．３ｍｍを超えるので画像ブレを適切に抑制することが困難となることが明らかとなる。なお、搬送径路中の用紙たるみ量は、上流側の転写手段のニップ中心と下流側の定着手段のニップ中心までの実際の記録用紙Ｐの長さと両ニップ中心間直線距離の差から求めている。定着側のほうが用紙たるみ量の許容量が小さいのは、レジスト部や転写部に比べ定着手段の用紙搬送のグリップ力強いため、用紙がスリップしにくく、上流側の転写ベルト側に負荷変動が伝わり、用紙搬送が行なわれるためである。
【００２９】
本実施例においては、交叉角θ２の変更を加圧ローラ６２の位置を変更して行っているが、定着ローラ６３、２次転写用転写ローラ５０及び２次転写バックアップローラ４６の設定位置を変更しても同様になし得ることは言うまでもない。しかし、レジスト手段及び転写手段の駆動ローラを固定し、駆動ローラに対して圧接する駆動されない搬送ローラを移動させる方が、簡単、確実に調整可能となるので好ましい。
本実施例に拠る転写手段と定着手段との間の調整は、転写手段と定着手段において湾曲した搬送経路を有するときに有効であるが、Ｓ字状等、レジスト手段と転写手段及び転写手段と定着手段の両搬送経路３９、５２が湾曲している場合には、前述の実施例１で示すレジスト手段と転写手段における調整と、本実施例における転写手段と定着手段の調整とを併用することが好ましい。
【００３０】
［実施例３］
本実施例においては、前述の実施例２における画像形成装置において、定着手段の記録用紙Ｐの搬送速度を調整、制御した際に、用紙たるみ量が調整されて用紙のシワ発生を抑制することが可能となる。
図１３は、本実施例に係る画像形成装置の搬送速度を制御するためのブロック構成である。７２、７３は、画像形成装置の操作パネル等でユーザーが選択した用紙種類及びサイズ、あるいは、記録用紙Ｐの搬送経路中にセンサ等によって検出される用紙種類検出手段及びサイズ検出手段、７４は、定着ローラ近傍に設けられたサーミスタ等の定着温度検知手段、７５は記録用紙Ｐへの画像形成速度の検出手段である。
本実施例においては、用紙のシワの発生が記録用紙の種類、サイズ及び定着温度によって影響されることを知り、これらの条件に応じて記録用紙の搬送速度を制御する必要があることを究明した。そのため、検討の結果、図１４に示すように、普通紙、トレーシングペーパ、フィルム等の用紙の種類、２９７ｍｍ幅以下、２９７ｍｍ幅以上の用紙の大きさ（サイズ）及び基準温度、基準温度より−５℃低温とした場合（低温側）において係数を設定し、これらの条件に応じて搬送速度を制御するようにしている。
具体的には、図１３に示すように、上記条件を記憶部７１に記憶しておき、用紙種類検出手段７２によって用紙種類が検出され、用紙サイズ検出手段７３によって用紙サイズが検出される。このようにして、搬送される記録用紙Ｐの用紙種類及び用紙サイズが検出されたとき、これらの検出値から前記記憶装置７１内に格納されている係数を引き出し、この係数を画像形成速度検出手段７５で検出された画像形成速度に制御部７０で乗じて定着搬送速度制御手段７６で定着搬送速度を調整設定するようにしている。同様に、定着温度の条件についても、定着温度検出手段７４によって、定着温度を検出し、検出された定着温度に応じて係数を求め、画像形成速度から制御部７０で定着搬送速度を調整設定するようにしている。
【００３１】
定着温度条件の係数が乗じられた定着手段の搬送速度は、搬送方向の画像が伸びない程度に速められており、転写から定着間で用紙が引っ張られるようにテンションが掛けられている。このため、環境条件や記録用紙の含水分条件が変化しても、用紙シワが発生しにくくなっている。そのため、定着温度条件については、熱膨張により僅かに定着ローラ径が変化し搬送速度が変化することを考慮している。形の小さくなる基準温度よりも低温側ほど係数が大きく、搬送速度を速めに設定する。
また、用紙種類条件は、用紙種類により定着部でのグリップ力が異なることより設定される。フィルムは普通紙より表面性が良いために、普通紙よりも若干速めの搬送速度を設定している。また、トレーシングペーパは、環境湿度でカールが起きやすく、カール起因の用紙シワが起こりやすいために、速めの搬送速度を設定している。
さらに、用紙サイズ条件については、用紙幅が小さいほどスキューしやすく、テンションを掛ける必要があるためと、小さい幅の紙を連続通紙すると、定着の加圧ローラ非通紙部が温度上昇して、僅かに、定着ローラの径が大きくなる。そのため、記録用紙Ｐが実際に通る通紙部の面圧が低下し、スリップが起こりやすく、搬送速度が低下しやすい。従って、予め、用紙幅が小さいほど定着部の搬送速度を早めに設定する。
このような、定着搬送速度の調整は、転写から定着間の用紙たるみ量が０．３ｍｍ以下の時にこの引っ張り制御が有効である。搬送経路中の用紙のたるみ量が０．３ｍｍ以上あると、用紙にテンションが掛かっても、用紙たるみ分がテンションを吸収し、有効に働かない。高湿時に用紙シワが発生しやすくなる。用紙たるみ量が０．３ｍｍ以上の時にはさらに定着搬送速度速めれば、用紙にテンションが掛かるようになるが、画像形成速度との差が大きく画像伸びが発生してしまう。
【００３２】
図１３に示す定着搬送速度の調整は、図１５に示すような手順で行われる。画像形成スタート後、用紙種類検出手段７２及び用紙サイズ検出手段７３によって用紙種類及び用紙サイズのチェックを行う（ステップＳ１）。このチェック後、給紙カセット３１あるいは手差しトレイ３２から記録用紙Ｐの給紙を開始する（ステップＳ２）。続いて、定着温度検出手段７４によって定着温度をチェックし（ステップＳ３）、制御部７０及び定着搬送速度制御手段７６によって定着搬送速度の調整、制御を行い（ステップＳ４）、プリント処理（ステップＳ５）を行って一連の処理が終了する。
以上のように、定着搬送速度を制御することによって、定着手段の記録用紙搬送速度が画像形成速度以上で可変制御されることで、転写紙のシワの起こりにくい搬送品質の安定した画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明による実施例１に係る画像形成装置のプロセスユニットの概略構成を示す断面図である。
【図３】本発明による実施例１に係る画像形成装置のレジスト手段と転写手段間の一例の概略構成を示す拡大構成図である。
【図４】本発明による実施例１に係る画像形成装置のレジスト手段と転写手段間の他の例の概略構成を示す拡大構成図である。
【図５】本発明による実施例１に係る画像形成装置のレジスト手段と転写手段間の他の例の概略構成を示す拡大構成図である。
【図６】本発明による実施例１に係る画像形成装置のレジスト手段と転写手段間の記録用紙の用紙たるみ量とニップ接線のなす交叉角度との関係をグラフで示す図である。
【図７】本発明による実施例１に係る画像形成装置の用紙たるみ量と画像ブレの関係を示す図である。
【図８】本発明による実施例１に係る画像形成装置の用紙たるみ量と搬送負荷との関係をグラフで示す図である。
【図９】本発明による実施例２に係る画像形成装置の転写手段と定着手段間の概略構成を示す拡大構成図である。
【図１０】本発明による実施例２に係る画像形成装置の転写手段と定着手段間の概略構成を示す拡大構成図である。
【図１１】本発明による実施例２に係る画像形成装置の転写手段と定着手段間の記録用紙の用紙たるみ量とニップ接線のなす交叉角度との関係をグラフで示す図である。
【図１２】本発明による実施例２に係る画像形成装置の用紙たるみ量と画像ブレの関係を示す図である。
【図１３】本発明による実施例３に係る画像形成装置の定着搬送制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明による実施例３に係る画像形成装置で使用される搬送速度係数を示す図である。
【図１５】本発明による実施例３に係る画像形成装置の定着搬送制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ…プロセスユニット、２Ｙ…感光体ユニット、３Ｙ…感光体、５Ｙ…帯電装置、７Ｙ…現像ユニット、２０…光書込みユニット、３１…給紙カセット、３２…手差しトレイ、３５、３５ａ、３５ｂ…レジストローラ、３７、３８…搬送路形成板、３９…ニップ上流搬送路、４０…転写ユニット、４１…中間転写ベルト、４６…２次転写バックアップローラ、５０…２次転写用転写ローラ、５１…ガイド、５２…ニップ下流搬送路、６１…定着ユニット、６１…加熱ローラ、６２…加圧ローラ、６３…定着ローラ、６５、６６…ガイド、７０…制御部、７１…記憶部、７２…用紙種類検出手段、７３…用紙サイズ検出手段、７４…定着温度検出手段、７５…画像形成速度検出手段、７６…定着搬送速度制御手段、１００…案内手段、１０１…ホルダー、１０２…案内部、１０３…止め部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2008197586.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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