(57)【要約】【課題】転写部と定着部の速度差に起因するループ、引っ張りのレベルを簡単、小型な構成で改善する。【解決手段】転写〜定着間に屈曲したパスを形成し、さらにエア吸引、静電吸着等の記録材の記録面に直角方向の位置を制御できる手段を有する。当該ジョブのトナー濃度、記録材の坪量、定着ローラ温度等の、定着搬送速度に影響するパラメータから定着速度を大まかに予測し、定着速度が速い条件の時には前記の吸引手段等で、前記屈曲ガイドに沿わせる形で搬送し、定着進入後の速度増に備える。遅い条件の時は、吸引手段を使用せず紙の腰で直線的に搬送することで、定着進入後の速度減に備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材にトナー像を転写する転写部と、転写されたトナー像を定着する定着部との距離が、少なくとも使用する記録材の最大の長さよりも小さな画像形成装置において、
転写部と定着部の間において移動中の記録材の、記録面に直角方向の位置を制御する手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記記録材の記録面に直角方向の位置を、作画中の画像条件に応じて制御することを特徴とする特許請求の範囲１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像条件とは、作画する画像の平均濃度であることを特徴とする特許請求の範囲２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記記録材の記録面に直角方向の位置を、記録材条件に応じて制御することを特徴とする特許請求の範囲１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記記録材条件とは、記録材の坪量であることを特徴とする特許請求の範囲４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記記録材の記録面に直角方向の位置を、画像形成装置のパラメータに応じて制御することを特徴とする特許請求の範囲１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成装置のパラメータとは、定着手段の温度に関するものであることを特徴とする特許請求の範囲６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記記録材の記録面に直角方向の位置を制御する手段とは、記録材の作画面の反対側から記録材を吸引する方向の、風量可変なエア吸引手段であることを特徴とする特許請求の範囲１〜７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記記録材の記録面に直角方向の位置を制御する手段とは、記録材の作画面側から記録材を押し付ける方向の、風量可変なエア吹きつけ手段であることを特徴とする特許請求の範囲１〜７に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記記録材の記録面に直角方向の位置を制御する手段とは、記録材の作画面の反対側から記録材を静電気で吸着するバイアスを印加されるか、接地された導電性の部材であることを特徴とする特許請求の範囲１〜７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機等の画像形成装置のうち、転写部と定着部を有する電子写真画像形成装置は、図１０のように構成されている。
【０００３】
図１０は一例として、中間転写ドラムを用いた方式のフルカラー画像形成装置の断面図であり、同図中１００は画像形成装置本体、１０１は像担持体としての感光ドラムであり、この感光ドラム１０１は不図示の駆動手段によって反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。１０２は中間転写ドラムであり、これは感光ドラム１０１に所定の荷重で付勢され、前記感光ドラム１０１と前記中間転写ドラム１０２は同期回転する。
【０００４】
次に原稿１０３は原稿照明ランプ１０４によって走査され、その反射光は第１ミラー１０５、第２ミラー１０６および第３ミラー１０７によって屈曲され、レンズ１０８により焦点が調整された後、光電センサ１０９により画像として読み取られる。なお、一般にフルカラー原稿の場合、その原稿中のマゼンタ成分、シアン成分、イエロー成分、ブラック成分を読み取るため、４回の走査動作が行われる。
【０００５】
まず、光電センサ１０９によって読み取られたマゼンタ成分の画像に対応してレーザー発振器１１０からレーザー光線が発射され、回転しているポリゴンミラー１１１によりミラー１１２を介して走査方向の潜像が感光ドラム１０１上に形成される。そして、感光ドラム１０１上の潜像はマゼンタ現像器１１３によりトナー像として現像される。
【０００６】
次に１次転写部１３１において、中間転写ドラム１０２に付与されたバイアス電流により、感光ドラム１０１上に現像されたマゼンタのトナー像が中間転写ドラム１０２上に転写される。
【０００７】
なお、転写部１３１において転写されないで感光ドラム１０１上に残ったトナー像はクリーナ１３５にて除去、回収される。
【０００８】
そして、一次帯電器１３６にて感光ドラム１０１上の電位が均一にされた後、シアン成分の画像に対応した潜像が感光ドラム１０１上にマゼンタ成分の画像と同様のプロセスで形成される。一方現像器の保持部であるロータリー１１７が略９０°回転し、シアン現像器１１４が感光ドラム１０１に対向し、前記潜像はシアン現像器１１４によってトナー像として現像される。そして、転写部１３１において１回転してきた中間転写ドラム１０２上にへとシアンのトナー像が転写される。
【０００９】
同様に、イエロー成分の画像、ブラック成分の画像も中間転写ドラム１０２上へと転写され、４色の成分の画像が全て中間転写紙ドラム１０２上に転写される。なお、１１５はイエロー現像器、１１６はブラック現像器である。
ここで、原稿１０３における４色の成分の画像がすべて転写紙上で一致するようにレーザー光線により感光ドラム１０１上に形成されるように制御されているのは言うまでもない。
【００１０】
一方、記録材は上段カセット１１８、下段カセット１１９、に積載されているが、ここでは下段カセット１１９を用いて説明する。
【００１１】
下段カセット１１９内に積載されている記録材は給紙分離部１２２において１枚ずつ分離され、縦パスローラ１２４、１２５、横パスローラ１２６によってレジストローラ１２７まで搬送されている。
【００１２】
そして転写紙は、その位置が中間転写ドラム１０２上の画像位置に合うようにレジストローラ１２７によりタイミングを調整された後、２次転写部１２８に搬送され、転写バイアスを印加された２次転写ローラ１２９によって中間転写ドラム１０２上のトナー像が転写紙上に転写される。
【００１３】
以上のプロセスを経て４色のトナー像が転写された記録材は搬送部１３０を通り、定着装置１３７へと搬送される。そして、定着装置１３７においては、図示しないヒータにより加熱されている定着ローラ１４３及び加圧ローラ１４５によって記録材が挟持搬送され、記録材上に担持されているトナー像は溶解して記録材に定着される。
【００１４】
そして定着装置１３７によってトナー像の定着を受けた記録材は、排出ローラ１３９によって画像形成装置本体外へと排出される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来例において、定着装置１３７による搬送速度は一般的にばらつきが大きく、その原因は記録材の厚さや、記録材表面に転写されているトナーの量、定着ローラの温度のばらつき等によるものである。
【００１６】
その速度変動範囲は、２〜３％に及ぶ場合があり、一方中間転写ドラム１０２部は、その回転速度はほぼ一定に保たれるため、２次転写部１２７と定着装置１３７の間に両者の速度差によって記録材のたるみや引っ張りの現象が発生する。記録材に空間上許容される以上のたるみが発生するとが定着前のトナー像がこすれて画像欠陥になったり、また引っ張りは通常定着装置１３７の拘束力が２次転写部１２９のそれより大きいため、２次転写中の画像に対する影響が発生する。この現象は、一般的に記録材上に多量のトナーが転写される、速度変動が大きいフルカラー画像形成装置において顕著であった。
【００１７】
そこで従来の画像形成装置においては、以下のような対策を行うことで、この問題に対応していた。
【００１８】
すなわち、従来の画像形成装置の第一の構成としては、２次転写ローラ１２９と定着装置１３７の間の距離をその画像形成装置で使用する最大の記録材の長さよりも長くし、両者の間に速度差が発生してもたるみや引っ張りの問題が発生しないように構成する画像形成装置は公知である。
【００１９】
また従来の画像形成装置の第二の構成として図１１に示すように２次転写ローラ１２９と定着装置１３７の間の距離は少なくともその画像形成装置で使用する最大の記録材の長さよりは短いものの、２次転写ローラ１２９と定着装置１３７の間のガイドである転写後ガイド１５０、定着前ガイド１５１に屈曲部１５２を設けた画像形成装置も公知である。すなわち２次転写ローラ１２９を通過した記録材Ｐの先端が定着部１３７に侵入するまでの間は該屈曲部１５２に記録材Ｐが沿うことで記録材Ｐが屈曲する。さらに図１２に示すように記録材Ｐが定着装置１３７に進入した後、定着装置１３７の搬送速度を、転写装置部と同等またはわずかに速く設定することで、前記屈曲部で形成されたたるみを解消するまでの間に記録材後端が２次転写ローラ１２９を抜ける設定としている。
【００２０】
さらに従来の画像形成装置の第三の構成として特開平０５−１０７９６６号公報等に開示されているように、定着装置１３７の搬送速度を制御可能とし、図示しない記録材のたるみによるループ量を検知する手段を設け、定着装置１３７による搬送速度が遅いことによってループが所定値よりも大きくなった場合に定着装置１３７の搬送速度を速めるように制御することで、たるみを防止する構成の画像形成装置も公知である。定着装置１３７の搬送速度を制御する手段としては駆動源として速度制御可能なモータを使用したり駆動機構の減速比を切り替えたりする構成がいずれも公知である。また前記速度を制御するための情報として、ループ量を検知する手段を用いずに、記録材の坪量、厚さや、転写されたトナー濃度から、あらかじめ予想された搬送速度を制御条件として記憶しておくことで、簡易的に速度を制御する構成の画像形成装置も公知である。
【００２１】
しかし以上のような従来例では、まず前記従来の画像形成装置の第一の構成では２次転写ローラ１２９と定着装置１３７との間を最大記録材長よりも長くするために装置が大型化するという問題があった。また前記従来の画像形成装置の第二の構成では前記第一の構成よりも装置大型化の問題は緩和されるものの、大きな速度変動に対応するためには、前記屈曲部をより大きく設定する必要があるため、やはり装置が大型化する問題は依然残った。また前記従来の画像形成装置の第三の構成では前記第一、第二の構成の問題は解消されるものの、定着装置１３７の速度制御手段を有するため、制御が複雑になったり、コストアップするという問題が発生した。
【００２２】
前記のように以上のような問題は特にフルカラー画像形成装置において顕著であるが、近年フルカラー複写機、プリンタ等の画像形成装置が一般的なオフィスに普及する傾向があるため、前記のような装置の大型化やコストアップの問題は従来以上重要な問題となっている。
【００２３】
この発明はこのような問題を解決するためになされたもので、装置を大型化、コストアップすることなく、特にフルカラー画像形成装置のように定着部での速度変動の大きな場合でも記録材のたるみ、引っ張り等の問題が発生することのない、画像形成装置を提供するものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（第一実施例）
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【００２５】
従来例と同様の部分は説明を省略する。従来例と同一機能のものは同一番号とし、重複の説明を避ける。
【００２６】
図１は本発明実施例の画像形成装置の、２次転写ローラ１２９、定着装置１３７近傍を示したものである。１は転写後ガイド、２は定着前ガイドであり、両ガイド間には屈曲部３を形成している。４は吸引ファンであり、図示しない制御装置によってＯＮ／ＯＦＦの制御をされる。本画像形成装置全体は、図示しない制御装置で制御される。また、作画中の画像の画素数と各画素の濃度をカウントすることにより平均トナー濃度を検知する、図示しない濃度カウント手段を有する。
【００２７】
次に本実施例の動作について図２〜５を使用して説明する。
【００２８】
図２は２次転写部を記録材の先端が通過した直後の状態である。この時の前記図示しない濃度カウント手段によって得られた当画像の平均トナー濃度をＤ１とする。次に図３は本画像形成装置における平均トナー濃度Ｄと定着装置１３７における搬送速度Ｖの実測データである。このデータに基づき、図において平均トナー濃度がＤｍ以下の場合には記録材先端が通過中に前記吸引ファン４を作動させ、Ｄｍ以上の場合には吸引ファン４を停止させるように制御する。トナー濃度Ｄｍとは、その時の定着搬送速度Ｖｍが２次転写ローラ部の搬送速度と略等しくなる濃度である。
【００２９】
本例においては、Ｄ１＜Ｄｍなので、この場合吸引ファン４を作動させる。
ここで再度図２に戻して説明をすると、吸引ファンを作動させ、記録材Ｐを矢印Ａ方向に吸引することで、図のように記録材Ｐの先端は転写後ガイド１、定着前ガイド２に沿うように搬送され、屈曲部を形成しながら定着装置１３７に進入する。
【００３０】
次に、図４に示すように記録材Ｐ先端が定着装置１３７に進入した後、まず吸引ファン４の動作を停止する。ここで前記図３に示すように定着装置１３７における搬送速度Ｖ１は、２次転写ローラ部での搬送速度Ｖｍよりも大きいので、図４に示すように記録材Ｐの進行に従い屈曲部のループを吸収しながら搬送される。しかし予め屈曲部におけるループ長さＬｂを以下のように設定しておくことで、記録材が張り切ることはなく、画像上の問題は発生しない。
【００３１】
Ｌｂ＞Ｖ１／Ｖｍ＊（Ｌｍａｘ−Ｌｆ）−Ｌｍａｘ＋Ｌｆ
ここでＬｍａｘは本画像形成装置で使用する記録材の最大長さ、Ｌｆは２次転写ローラと定着装置１３７のニップ部１３７ａとの距離である。
【００３２】
次に、図２において平均トナー濃度がＤ２の場合について説明する。図２から明らかなようにＤ２＞Ｄｍであるので、この時吸引ファンは作動させない。この時の記録材先端の搬送状況を図５に示す。図５に示すように吸引ファンを作動させない場合、記録材Ｐ先端は自身の剛性によって転写後ガイド１、定着前ガイド２に接触することなく定着装置１３７に進入する。ここで前記図より定着装置１３７における搬送速度Ｖ２は、２次転写ローラ部での搬送速度Ｖｍよりも小さいので、その後記録材の進行に従いループを形成しながら搬送される。しかしこのときの屈曲部における最大可能ループ長さを前記の例と同じに設定することで、記録材のループは許容範囲に収まり、定着前のトナー像がこすれて画像欠陥になることはない。
【００３３】
（第二実施例）
次に本発明の第二の実施例を図６を用いて説明する。
【００３４】
従来例、第一の実施例と同様の部分は説明を省略する。
【００３５】
図６は本画像形成装置における、記録材の坪量Ｂと定着装置１３７における搬送速度Ｖの実測データである。このデータに基づき、図において使用する記録材の坪量がＢｍ以上の場合には記録材先端が通過中に前記吸引ファンを作動させ、Ｂｍ以下の場合には吸引ファンを停止させるように制御する。坪量Ｂｍとは、その時の定着搬送速度Ｖｍが２次転写ローラ部の搬送速度と略等しくなる濃度である。
【００３６】
使用する記録材の坪量はユーザ自身が図示しない操作部からの入力によって選択するものとし、ここで一例として坪量Ｂ１を選択された場合、Ｂ１＞Ｂｍなのでここでは吸引ファン４を作動させる。以下、記録材の動作は前記実施例１の、濃度Ｄ１の場合と同様なので説明を省略する。次に坪量Ｂ２の場合、Ｂ２＜Ｂｍなので、吸引ファンを停止させながら搬送する。以下記録材の挙動は前記実施例１の濃度Ｄ２の場合と同じなので説明を省略する。
【００３７】
（第三実施例）
次に本発明の第三の実施例図１、図７を用いて説明する。
【００３８】
従来例、第一、第二の実施例と同様の部分は説明を省略する。
【００３９】
図１において定着装置１３７には温度制御を行うための温度センサ５を有する。基本的にはこの温度センサ５の出力に従い、定着装置１３７の温度を一定になるよう制御するのであるが、実際には温度リップルがあるため、目標温度から一定範囲のずれがある。
【００４０】
図７は温度センサから得らた定着装置の温度Ｔと定着装置の搬送速度Ｖの関係をあらわす。
【００４１】
このデータに基づき、図において定着装置の温度がＴｍ以上の場合には記録材先端が通過中に前記吸引ファン４を作動させ、Ｔｍ以下の場合には吸引ファン４を停止させるように制御する。定着装置温度Ｔｍとは、その時の定着搬送速度Ｖｍが２次転写ローラ部の搬送速度と略等しくなる濃度である。
【００４２】
以下、前記第一の実施例と同様なので説明を省略する。
【００４３】
（第四実施例）
次に本発明の第四の実施例を図８を用いて説明する。
【００４４】
従来例、第一〜三の実施例と同様の部分は説明を省略する
図８において６は吹き付けファンであり、これを作動させることで記録材の記録面側から記録材を転写後ガイド１、定着前ガイド２に押し付ける作用をする。吹きつけファン、図示しない制御装置によってＯＮ／ＯＦＦの制御をされる。
【００４５】
次に図３、図６、図７、における、平均トナー濃度Ｄ、坪量Ｂ、定着装置の温度Ｔの値によって吹き付けファンのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うのは実施例一〜三と同様であり、本実施例では前実施例で吸引ファン４を作動させた条件で吹き付けファン６を作動させ、吸引ファン４を作動させない条件で吹き付けファン６を作動させないよう制御する。
【００４６】
（第五実施例）
次に本発明の第五の実施例を図  を用いて説明する。
【００４７】
従来例、第一〜第四の実施例と同様の部分は説明を省略する
図９において７は吸着板であり、導電性の材料からなり図示しない高圧印加手段により、バイアス電圧を印加され、印加電圧を停止することも可能である。該吸着板７にバイアス電圧を印加することで、記録材には静電吸着力が作用し記録材は転写後ガイド１、定着前ガイド側２に吸着されながら搬送される。
【００４８】
次に図３、図６、図７、における、平均トナー濃度Ｄ、坪量Ｂ、定着装置の温度Ｔの値によって吸着板へのバイアス電圧のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うのは実施例一〜三と同様であり、本実施例では前実施例で吸引ファン４を作動させた条件でバイアス電圧を印加し、吸引ファン４を作動させない条件でバイアス電圧を印加しないよう制御する。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、記録材にトナー像を転写する転写部と、転写されたトナー像を定着する定着部との距離が、少なくとも使用する記録材の最大の長さよりも小さな画像形成装置において、転写部と定着部の間において移動中の記録材の、記録面に直角方向の位置を画像条件や記録材条件、定着温度等の定着部での搬送速度に影響するパラメータによって制御する手段を有し、定着部での搬送速度が所定値より大きくなる条件のときには定着装置に進入する前のループが大きくなるよにに制御し、定着部での搬送速度が所定値より小さくなる条件のときには定着装置に進入する前のループが小さくなるように制御する。以上のように制御することによって、より大きな速度変動においても対応可能であり、逆の言い方をすれば２次転写部と定着部の間に大きなループ形成空間を設けることなく、記録材のたるみ、引っ張りによる問題を発生させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例の説明図。
【図２】本発明の第一実施例の説明図。
【図３】本発明の第一実施例の説明図。
【図４】本発明の第一実施例の説明図。
【図５】本発明の第一実施例の説明図。
【図６】本発明の第二実施例の説明図。
【図７】本発明の第三実施例の説明図。
【図８】本発明の第四実施例の説明図。
【図９】本発明の第五実施例の説明図。
【図１０】従来例の説明図。
【図１１】従来例の説明図。
【図１２】従来例の説明図。
【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】
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