(57)【要約】【課題】所定の厚さ以上の連続記録媒体を用いた場合、転写位置付近にて連続記録媒体が撓まないようにすることで、転写位置付近でのトナーの飛散を抑えることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】表面が一様に帯電された像担持体に静電潜像を形成し、帯電器と同極性に帯電するトナーを用いて静電潜像をトナー像として現像し、切れ目無く連なった連続記録媒体が像担持体と転写器の間を通過する際に、転写器によりトナー像と逆極性のバイアスを印加することでトナー像を像担持体から連続記録媒体へ転移させる画像形成装置であって、連続記録媒体の搬送経路上において転写器の下流側に設けられた部材と、部材の動作を制御する制御手段と、を有し、制御手段は、転写器を通過した連続記録媒体を所定方向へ押す動作を行うように部材を制御することで、像担持体と転写器の間を通過する連続記録媒体に対し、当該連続記録媒体が水平となる張力を与える。【選択図】図４
2013061400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電器により像担持体の表面を一様に帯電し、前記像担持体の表面にレーザを照射して静電潜像を形成し、前記帯電器と同極性に帯電するトナーを用いて前記静電潜像をトナー像として現像し、切れ目無く連なった連続記録媒体が前記像担持体と転写器の間を通過する際に、前記転写器により前記トナー像と逆極性のバイアスを印加することで前記トナー像を前記像担持体の表面から前記連続記録媒体へ転移させ、加熱と加圧により前記トナー像を前記連続記録媒体に定着させる、といった印刷動作を行う画像形成装置であって、
前記連続記録媒体の搬送経路上において前記転写器の下流側に設けられた部材と、
前記部材の動作を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、
前記転写器を通過した前記連続記録媒体を所定方向へ押す動作を行うように前記部材を制御することで、前記像担持体と前記転写器の間を通過する前記連続記録媒体に対し、当該連続記録媒体が水平となる張力を与えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記印刷動作の終了後は、前記印刷動作の実行中よりもさらに前記所定方向へ前記連続記録媒体を押す動作を行うように前記部材を制御するとともに、前記転写器の一部又は全部を前記像担持体から遠ざけるように制御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】
前記部材は、
一面が導線性の材料で構成され、かつ、アース部と導通しており、
前記転写器を通過した前記連続記録媒体の搬送を補助する際に、前記一面が当該連続記録媒体と接触することで、当該連続記録媒体の除電を行う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】
前記制御手段は、
前記印刷動作の開始にあたり、前記連続記録媒体の厚さを示す情報と、予め定められた閾値とを比較することで、前記連続記録媒体が所定の厚さ以上であるかを判断し、
前記連続記録媒体が前記所定の厚さ以上であると判断した場合、前記転写器を通過した前記連続記録媒体を所定方向へ押す動作を行うように前記部材を制御し、前記像担持体と前記転写器の間を通過する前記連続記録媒体に対し、当該連続記録媒体が水平となる張力を与えた後で、前記印刷動作を開始することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に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、像担持体の表面にトナー像を現像し、そのトナー像を記録媒体へ転写する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以前より、電子写真方式などを用いて像担持体の表面にトナー像を現像し、そのトナー像を記録媒体（例えば用紙）へ転写した後、加圧・加熱により記録媒体へ定着させる画像形成装置が知られている。中でも、記録媒体として連続紙（切れ目がなく、長く連なった用紙。連続記録媒体の一例）に対応した画像形成装置は、Ａ３やＡ４のような既製の用紙を取り扱う場合に発生する用紙間の間隙がなく、高速印刷が可能である。このような連続紙に対応した画像形成装置は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
なお、上述した画像形成装置において、像担持体の表面のトナー像を記録媒体へ転写する工程（転写工程）は、トナー像を劣化することなく像担持体から記録媒体へ移動させる必要があることから、極めて重要である。この転写工程においては、像担持体表面にあるトナーをできればすべて、しかもトナー像を崩すことなく記録媒体へ移動させることが要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の画像形成装置において、記録媒体として厚紙の連続紙を使用した場合、その剛性によっては、連続紙が転写位置付近で撓んでしまい、転写像担持体表面に近づいたままとなって、転写位置付近でトナーの飛散が起こる。トナーの飛散が起こると、厚紙へ移動するトナー像が劣化することとなり、結果として、不良な画像が形成されてしまう。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、所定の厚さ以上の連続記録媒体を使用した場合、転写位置付近にて連続記録媒体が撓まないようにすることで、転写位置付近におけるトナーの飛散を抑え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】
【０００６】
かかる目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、帯電器により像担持体の表面を一様に帯電し、前記像担持体の表面にレーザを照射して静電潜像を形成し、前記帯電器と同極性に帯電するトナーを用いて前記静電潜像をトナー像として現像し、切れ目無く連なった連続記録媒体が前記像担持体と転写器の間を通過する際に、前記転写器により前記トナー像と逆極性のバイアスを印加することで前記トナー像を前記像担持体の表面から前記連続記録媒体へ転移させ、加熱と加圧により前記トナー像を前記連続記録媒体に定着させる、といった印刷動作を行う画像形成装置であって、前記連続記録媒体の搬送経路上において前記転写器の下流側に設けられた部材と、前記部材の動作を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記転写器を通過した前記連続記録媒体を所定方向へ押す動作を行うように前記部材を制御することで、前記像担持体と前記転写器の間を通過する前記連続記録媒体に対し、当該連続記録媒体が水平となる張力を与えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、画像形成時に所定の厚さ以上の連続記録媒体を使用した場合、転写位置付近にて連続記録媒体が撓まないようにすることで、転写位置付近におけるトナーの飛散を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の要部構成の一例を示し、薄紙を搬送した例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の要部構成の一例を示し、厚紙を搬送したときの課題例を説明するための概略断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の制御手段の構成例を示すブロック図と、部材の動作の遷移例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、厚紙を使用したときの転写工程の状態例を示す概略断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、印刷終了後の状態例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態（実施形態）について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態の画像形成装置の要部構成の一例を示す概略断面図である。
【００１１】
図１において、１は、像担持体の一例としての感光体ドラム（図の例では、セレン系の感光体ドラム）であり、時計回りに回転する。感光体ドラム１の周囲には、作像工程順に帯電器２、露光装置３、現像器４、転写器５、清掃器７が配設されている。図１の画像形成装置は、印刷速度６６インチ／秒である。
【００１２】
感光体ドラム１は、帯電器２によって表面を一様に帯電される。このときの感光体ドラム１の表面電位は、例えば５００Ｖ〜７５０Ｖとなる。なお、本実施形態では、帯電器２の例をコロトロン帯電器として説明するが、スコロトロン帯電器を適用してもよい。
【００１３】
続いて、表面が一様に帯電された感光体ドラムは、露光装置３からのレーザによって画像パターンが書き込まれ、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器４を通過することで感光体ドラム１の表面に現像器４の磁気ローラより搬送された、帯電したトナーが静電吸着し、トナー像として可視化、現像される。現像に際しては、トナーとキャリアの２成分接触帯電が行われ、磁気ローラにより３００Ｖ〜５００Ｖの電圧が印加され、トナーは正極に帯電される。
【００１４】
転写媒体の一例として使用する用紙６は、切れ目が無く、長く連なった連続紙（連続記録媒体の一例）である。用紙６は、現像されたトナー像とタイミングを合わせるように、画像形成装置の下方から上方へ移動し（矢印ａは搬送方向を示す）、搬送ローラ８の駆動を受けて転写器５へ向かう。なお、以下の説明では、「上流側」、「下流側」という語句を使用するが、これは用紙６の搬送経路（搬送方向）の上流側、下流側を意味する。
【００１５】
搬送ローラ８は用紙６を挟持し、片側のローラが回動することで、用紙６を上方へ送る。なお、搬送ローラ８の代わりのトラクタを用いてもよい。
【００１６】
用紙６は、転写器５により、−０．４ｍＡ〜−１．６ｍＡの電流を印加される。そして、転写器５は、感光体ドラム１上のトナー像を逆極性のバイアスを印加して用紙６へ転移させるため、用紙６の背面（トナー像が転写される面の裏面）を押下するように動作し、用紙６を感光体ドラム１へ静電的に接触させる。これにより、感光体ドラム１の表面に現像されたトナー像が用紙６へ転写される。これを転写工程という。
【００１７】
転写器５は、ワイヤーとシールドからなるコロトロン帯電器を使用している、また、転写器５を囲むように転写器ハウジングが設けられている。この転写器ハウジングにおいて、用紙６の搬送方向の上流側及び下流側かつ感光体ドラム１側には、用紙６を安定に搬送し、感光体ドラム１への接触を補助するためのガイド５ａが設けられている。転写器５とガイド５ａを併せて転写装置と呼ぶことができる。
【００１８】
転写装置は、転写工程を行わないときは感光体ドラム１から離れており、転写工程を行うときは上述したように用紙６を押下して感光体ドラム１へ近づく。図１では、転写装置は、感光体ドラム１から離れている状態である。なお、転写装置が感光体ドラム１から離れる動作（遠ざかる動作）としては、転写装置全体が感光体ドラム１から離れる、転写装置の用紙搬送路下流側の部分だけが感光体ドラム１から離れる（後述する図５参照）、転写装置の用紙搬送路上流側の部分だけが感光体ドラム１から離れる、のいずれかが挙げられる。このような転写装置の動作は、後述する図３の制御手段２０（転写装置制御部２３）によって制御される。
【００１９】
用紙６へ転写しきれずに感光体ドラム１に残ったトナー像は清掃器７で取り除かれ、清浄化された感光体ドラム１は再び帯電器２へ向かう。
【００２０】
トナー像が転写された用紙６は、トラクタ９の駆動を受けて定着器１０へ導かれる。トラクタ９は、搬送ローラ８と等速で用紙６を搬送する。
【００２１】
定着器１０は、搬送されてきた用紙６を２本のローラで挟み、ローラ内部のヒータにより熱を加え、用紙６に転写されたトナー像を熱圧着する。
【００２２】
定着器１０を経た用紙６は、用紙６が折り畳み用紙の場合は折り畳まれ、ロール紙の場合は巻き取られる。もしくは、図示しない後処理装置（例えば、穿孔やステープルを行う装置）へ搬送される。以上のようにして、画像形成（作像）に係る一連の動作が完了する。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態では、転写器５とトラクタ９の間に、例えば板状の金属である部材１１を設けたことを特徴としている。この部材１１は、詳細は後述するが、部材１１における搬送経路の上流側が上方（清掃器７がある方向）へ回転可能であり、所定の位置で停止可能である。このような部材１１の動作は、後述する図３の制御手段２０（部材制御部２２）によって制御される。
【００２４】
また、部材１１は、用紙６の搬送を補助（ガイド）する機能を有する。また、部材１１は、搬送を補助する際に用紙６と接触する面が導電性の材料で構成されており、用紙６の搬送に影響しない箇所からアース部（図示せず）とつながっているので、用紙６の除電を行う機能も有する。
【００２５】
なお、本実施形態では、部材１１を板状の金属として説明するがこれに限定されない。部材１１は、用紙６との接触面積を確保できれば良く、曲率を有する部材（板金、ローラ）でもよい。
【００２６】
図１では、部材１１は、トラクタ９上の搬送経路と水平となっている。このときの部材１１の状態を「第１の状態」という。第１の状態のとき、部材１１は、転写器５を経た用紙６がトラクタ９へ向かう搬送をガイドする役割を担う。
【００２７】
本実施形態では、用紙６が薄紙（所定の厚さに満たない用紙）の場合に、部材１１が、図１に示す第１の状態に制御される。一方、用紙６が厚紙（所定の厚さ以上の用紙）である場合、部材１１は、第１の状態とは別の状態（後述）に制御される。
【００２８】
図１は用紙６が薄紙の場合を示しているが、例えば、部材１１が第１の状態のときに用紙６として厚紙を使用したとすると、図２に示すように転写位置付近（転写器５の近傍）において用紙６が撓んだ状態（曲率を有した状態）となる。ガイド５ａによってある程度撓みを抑えてはいるものの、転写器５を感光体ドラム１に近づけるように押し付けたとしても、用紙６の撓みを完全に抑えるのは厳しい。
【００２９】
そして、図２に示すように用紙６が撓むと、転写工程前では感光体ドラム１の表面にあるトナー像が静電的反発で飛び散る、また、転写工程後では用紙６に転写されたトナー像が静電的に飛び散る、といったトナーの飛散が発生する。なお、図２では、説明の便宜上、転写装置が感光体ドラム１から離れている状態での撓み発生を例示しているが、印刷中にも撓みは発生する。印刷中の場合、図２において、転写装置が用紙６を感光体ドラム１に押し付けた状態となる。その際、撓みは、部材１１と下流側のガイド５ａで発生する。
【００３０】
そこで、本実施形態では、上記トナーの飛散を抑えるために、厚紙を使用する場合には、部材１１を第１の状態とは別の状態にする制御を行う。これについて、図３、図４を参照して説明する。
【００３１】
図３（ａ）は、本実施形態の画像形成装置に備えられる制御手段２０の構成例を示すブロック図である。制御手段２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等により実現される。また、制御手段２０は、図１、２には図示していないが、画像形成装置内の所定位置に備えられる。
【００３２】
制御手段２０は、紙種判断部２１、部材制御部２２、転写装置制御部２３を備える。また、制御手段２０は、入力手段３０又は紙厚検知手段４０から、画像形成に使用される用紙６の厚さを示す紙厚情報を取得する。入力手段３０は、例えば操作パネル等のユーザインタフェースにより実現される。また、紙厚検知手段４０は、例えば搬送経路上に配置されるセンサ等により実現される。
【００３３】
紙種判断部２１は、印刷動作の開始にあたりまず、入力手段３０又は紙厚検知手段４０のいずれかから取得した紙厚情報と、予め設定された閾値とを比較する。この閾値は、用紙６が薄紙か厚紙かを判定する基準値である。そして、紙種判断部２１は、判断の結果、紙厚情報が閾値以上である（又は閾値より大きい）場合、これから実行する印刷に使用される用紙６が厚紙である（所定の厚さ以上である）と判断する。一方、判断の結果、紙厚情報が閾値に満たない（又は閾値以下である）場合、これから実行する印刷に使用される用紙６が薄紙であると判断する。
【００３４】
なお、入力手段３０は、予め用紙６の厚さを把握しているユーザの入力により紙厚情報を取得する。また、紙厚検知手段４０は、例えば搬送ローラ８の上流側に設けられ、用紙６の搬送開始時にその厚さを検知し、検知結果を紙厚情報として取得する。
【００３５】
部材制御部２２は、印刷の開始にあたり、紙種判断部２１の判断結果（厚紙か薄紙か）に基づいて、部材１１を回転移動させ、所定の状態に制御する。薄紙の場合は、上記第１の状態に制御し、厚紙の場合は、後述する第２の状態に制御する。また、部材制御部２２は、印刷の終了後、部材１１を回転移動させ、後述する第３の状態に制御する。
【００３６】
転写装置制御部２３は、印刷の開始にあたり、転写装置（転写器５及びガイド５ａ）を感光体ドラム１へ近づけるように移動させる。このとき、用紙６も転写装置に押下されて感光体ドラム１へ近づく。また、転写装置制御部２３は、印刷の終了後、転写装置を感光体ドラム１から離れる（遠ざける）ように移動させる。この動作は上述したように、転写装置全体が感光体ドラム１から離れる、転写装置の用紙搬送路下流側の部分だけが感光体ドラム１から離れる（後述する図５参照）、転写装置の用紙搬送路上流側の部分だけが感光体ドラム１から離れる、のいずれかが挙げられる。
【００３７】
以上のことから、上記制御手段２０は、印刷の開始にあたり、紙種判断部２１による判断の結果、印刷に使用する用紙６が薄紙であった場合は、部材制御部２２により部材１１を図１に示す第１の状態に制御する。またこのとき、転写装置制御部２３により転写装置が感光体ドラム１へ近づけられる。
【００３８】
そして、薄紙を用いた印刷が行われた後、例えば、薄紙から厚紙に変更されたとする。この場合、上記制御手段２０は、紙種判断部２１による判断の結果、印刷に使用する用紙６が厚紙となるので、部材制御部２２により部材１１を図１の矢印ｂに示す方向へ回転させ、第１の状態から第２の状態に制御する。
【００３９】
このときの部材１１の回転動作について図３（ｂ）を用いて説明する。図３（ｂ）に示すＡは、部材１１の第１の状態を示している。第１の状態から第２の状態になるとき、部材１１は、その下流側にある軸１１ａを中心として、その上流側の部分が矢印ｂに示す方向へ回転する。図３（ｂ）に示すＢは、部材１１の第２の状態を示している。なお、第１の状態が０°であるとすると、第１の状態から第２の状態になるときに回転する角度は、６０°未満が好ましい。ただし、部材１１の上流側が感光体ドラム１に接触しないようにする必要がある。
【００４０】
図４は、部材１１が第２の状態のときを示している。図４において、用紙６は厚紙であるが、転写位置付近において撓みが生じていない。すなわち、第２の状態では、部材１１が回転することで用紙６を図中の上方へ押し上げ、用紙６に対し、用紙６が水平（平面状）となる張力を与える（転写領域における搬送経路１３方向の延長線上に用紙が搬送されるように張力を与える）ことで、転写位置付近における撓みの発生を抑えている。転写位置付近の搬送経路１３は、感光体ドラム１の中心と転写装置とを結んだ仮想的な直線１２に対し、直交する位置関係となる。転写直後の用紙６は帯電状態にあるので、上記搬送経路１３が長いほど除電が進み、トナー飛散を抑えることができる。
【００４１】
転写装置と感光体ドラム１の転写領域を通過した用紙６は、部材１１と接触して通過する際にさらに除電される。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態によれば、画像形成（印刷）時に、厚紙の連続紙（所定の厚さ以上の連続記録媒体の一例）を使用した場合、部材１１により、厚紙の連続紙が転写位置付近にて水平（平面状）になるように張力を与えることで、連続紙が撓まないようにでき、転写位置付近におけるトナーの飛散を抑えることができる。つまり、転写点（転写領域）を通過した直後の用紙が水平に保持されるため、用紙およびその表面上の未定着トナーに余計な負荷が掛からず、用紙上のトナーの飛散を抑えることができる。その結果、良好な画像形成を実現できる。
【００４３】
次に、印刷終了後における部材１１の動作制御について説明する。用紙６として厚紙を使用した場合の印刷終了後においては、撓んだ用紙６が感光体ドラム１へ接触し、惰性で回転する感光体ドラム１を傷つけたり、感光体ドラム１の表面に静電吸着しているトナー像を擦ったりして用紙６を汚してしまうという問題があった。本実施形態では、この問題を解決するために、部材１１を、第１の状態及び第２の状態とは別の第３の状態に制御する。
【００４４】
例えば、図４に示す厚紙を用いた印刷が終了し、画像形成装置が印刷動作を終了する場合、制御手段２０の部材制御部２２は、部材１１を、図４の矢印ｃに示す方向へ回転させ、第２の状態から第３の状態に制御する。
【００４５】
このときの部材１１の回転動作について図３（ｂ）を用いて説明する。図３（ｂ）に示すＢは、部材１１の第２の状態を示している。第２の状態から第３の状態になるとき、部材１１は、その下流側にある軸１１ａを中心として、その上流側の部分が矢印ｃに示す方向へ回転する。図３（ｂ）に示すＣは、部材１１の第３の状態を示している。なお、第１の状態が０°であるとすると、第３の状態は６０°が好ましい。
【００４６】
図５は、部材１１が第３の状態のときを示している。第３の状態では、部材１１が回転することで用紙６を図中の上方へ押し上げ、用紙６に対し、用紙６が水平（平面状）となる張力を与えることで、転写位置付近における撓みの発生を抑えている。また、図５では、例として、転写装置の上流側が感光体ドラム１から離れた位置に移動している。これは、制御手段２０の転写装置制御部２３が、転写装置の上流側のみを図４の矢印ｄに示す方向へ移動させる制御を行ったためである。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態によれば、印刷終了後において、用紙６の撓みを抑え、かつ、用紙６を感光体ドラム１から遠ざけるようにすることで、用紙６の感光体ドラム１への接触を避けることができ、かつ、転写領域付近において、転写前後の用紙を直線状に保持することができる。その結果、上述した問題、すなわち、撓んだ用紙６が、惰性で回転する感光体ドラム１を傷つけたり、あるいは、撓んだ用紙６が、感光体ドラム１の表面に静電吸着しているトナー像を擦ったりして用紙６を汚す、といった問題を解決できる。なお、用紙が直線状に保持されるため、印刷を緊急停止した場合には、用紙上のトナーの飛散を抑えることができる。
【００４８】
なお、上記実施形態の説明では、部材１１の状態の遷移について、第１の状態から第２の状態、第２の状態から第３の状態の例を説明したが、例えば、第１の状態から第３の状態、第２の状態から第１の状態、第３の状態から第１の状態、第３の状態から第２の状態、といった遷移も可能である。
【００４９】
また、上記実施形態の説明では、ガイド５ａと部材１１とは別構成としたが、ガイド５ａと部材１１とが同一構成であってもよい。その場合、例えば、上流側を固定して下流側のガイドａを移動可能に構成するのがよい（上流側と下流側のガイドを同方向で駆動すると、トナー像を転写すべき場所が変わってしまう可能性があるためである）。
【００５０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１    感光体ドラム
２    帯電器
３    露光装置
４    現像器
５    転写器
６    用紙
７    清掃器
８    搬送ローラ
９    トラクタ
１０    定着器
１１    部材
１２    直線
１３    転写位置付近の搬送経路
２０    制御手段
２１    紙種判断部
２２    部材制御部
２３    転写装置制御部
３０    入力手段
４０    紙厚検知手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５２】
【特許文献１】特開２００１−３３５２０８号公報
【図１】
2013061400.tif 000003
【図２】
2013061400.tif 000004
【図３】
2013061400.tif 000005
【図４】
2013061400.tif 000006
【図５】
2013061400.tif 000007