JP2006023655A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写手段と定着手段における搬送速度差を制御して転写材のループ制御を行う画像形成装置において、逆ループの発生によるループ制御の乱れを制御し、装置の大型化を回避し、低コストでループ制御の安定性向上を図る手段を提供し、画質の安定化を実現した画像形成装置を提供する。
【解決手段】転写部から定着部へと搬送される転写材Ｐのループ量を検出するループ量検出手段８０の検出結果に応じて転写材Ｐの搬送速度を変えることにより、転写部と定着部との間にて転写材Ｐのループ量を所定の範囲内に保ちながら搬送し、ループ検出手段８０が検出するループの方向に転写材Ｐを引き付ける転写材引付手段９０を、転写部と定着部との間に設け、転写材引付手段９０による転写材Ｐの引付け力の大きさは、転写手段５と定着手段２０の搬送速度差によって転写材Ｐのループを解消出来る範囲内に設定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式、静電記録方式、磁気記録方式等によって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

従来、画像形成装置においては、例えば、その一例としての電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体として、回転可能なドラム状の感光体即ち感光ドラムを有している。そして、一般的な画像形成プロセスでは、この感光ドラムの表面は、帯電装置によって一様に帯電された後、潜像形成手段、電子写真方式においてはＬＥＤやレーザスキャナ等の露光装置によって、画像情報に従った露光がなされ、静電潜像が形成される。その後、静電潜像は、現像装置によって現像剤であるトナーが静電的に付着されて現像剤像（トナー像）として現像される。感光ドラム表面のトナー像は、転写手段が有する転写材搬送手段によって、感光ドラムと対向する転写部まで搬送されてきた紙等の転写材上に、転写手段によって静電的に転写される。そして、転写材は、転写部から、定着手段が設けられた定着部へと搬送され、転写材上のトナー像は、定着手段としての、例えば定着ローラと加圧ローラに挟持搬送されながら加熱処理されて定着される。

ここで、一般には、転写手段と定着手段における転写材の搬送速度は、ほぼ同一速度に設定される。しかしながら、定着手段による搬送速度は、定着ローラや加圧ローラの熱膨張等による外径変化等により変化するため、転写手段との間に搬送速度の差が生じてしまう場合がある。

この時、定着手段における搬送速度が転写手段よりも上回ると、転写部と定着部に跨る転写材に張力が発生する。この張力によって、転写部において転写材と感光ドラムとの間に滑りが生じて画像が伸張されて転写される「画像伸び」や、又、複数色のトナー像を重ねて転写するカラー画像形成装置においては、各色のトナー像の転写位置がずれて転写されてしまう「色ずれ」が発生し、画像品質が低下してしまう問題があった。

この問題を回避する手段として、定着部の入口手前で転写材に弛み（以下、「ループ」と称す。）を形成させ、このループ量が一定になるよう、転写手段もしくは定着手段の搬送速度を制御する（以下、「ループ制御」と称す。）方法がある。このループ制御により、転写材に張力を発生させることなく搬送することが可能となる。

以下、従来のループ制御の一例を、図９、図１０及び図１１を用いて説明する。図９と図１０は、画像形成装置における感光ドラム１と転写手段１２とのニップ部である転写部から、定着ローラ２３と加圧ローラ２４の定着手段から構成される定着装置２０の備えられた定着部にかけての概略構成を拡大して示した断面図であり、図９には、ループ制御中の転写材Ｐのループ量が最も大きい状態を示し、図１０は、ループ制御中の転写材Ｐのループ量が最も小さい状態を示している。尚、ここでは、所謂縦配置構成等で、転写部から定着部まで転写材Ｐが下から上へと搬送される場合を例に挙げて説明する。

転写材Ｐは、図９、図１０中に破線Ｐで示され、図中下方から上方に向かう矢印方向Ａに向かう搬送路、つまり、感光ドラム１と転写手段１２とのニップ部である転写部から、定着装置２０を構成する定着手段である２つの回転体２３、２４とニップ部である定着部を通過して搬送される。図では、転写部から左上に定着装置２０が備えられており、転写材Ｐの搬送路は、左上に向かう方向にカーブ形状に曲がっている。

そして、転写材Ｐは、転写部から定着部まで、２組の一対の回転体、転写部では感光ドラム１と転写手段である転写ローラ１２、定着部では定着手段としての加圧ローラ２４と定着ローラ２３によって担持され、両者の間に挟持搬送される。よって、これらの回転速度によって、ループ制御される。

転写部において、感光ドラム１は不図示の駆動源からギヤ列等を介して駆動される。転写手段は、転写ローラ１２が使用され、感光ドラム１に従動回転する構成となっている。よって、転写部における転写材Ｐの搬送速度は、感光ドラム１の駆動速度によって決定される。ここでは、感光ドラム１の駆動速度を一定としている。

一方、定着装置２０は、不図示の駆動源からギヤ列等を介して加圧ローラ２４を駆動することにより、定着ローラ２３が従動回転する構成となっている。よって定着装置２０における転写材Ｐの搬送速度は、加圧ローラ２４の駆動速度によって決定される。加圧ローラ２４の駆動速度は変化させることができる。

そして、後述の転写材Ｐのループ量検出手段８０の検出結果に応じて定着部にて加圧ローラ２４の駆動速度を変えることで、転写材Ｐのループ量がある一定範囲内に収まるように制御している。ここでは、定着装置２０における搬送速度は、転写ローラ１２による、転写部における転写材Ｐの搬送速度よりも速いＨｉモードと遅いＬｏモードの２種類に切り替え可能になっている。

転写ローラ１２の、転写部から定着部への搬送過程において、感光ドラム１と転写ローラ１２との間と、及び定着装置２０と、の両方に挟持された転写材Ｐは、転写材Ｐのトナー像が転写される面を画像面、その裏側を搬送面と定義した場合、搬送面側が凸となるループが形成されるようになっている。搬送面側が凸となる、即ち画像面が凹となることで、転写材Ｐ上のトナー像が定着前に擦られたりして画像を乱されるといった画質低下を防止することができる。

転写部と定着部との間には、転写材Ｐの搬送ガイド部材としての定着入口ガイド７０が設けられている。定着入口ガイド７０は、転写部から搬送されてきた転写材Ｐを定着装置２０へ導くものであり、転写材Ｐが転写ローラ１２によって転写部から定着装置２０へスムーズに搬送されるよう搬送路に沿った形状になっている。

そして、定着入口ガイド７０には、転写部から定着部にかけての転写材Ｐのループ量を検出するループ量検出手段８０が備えられている。

このループ量検出手段８０は、転写材Ｐ搬送の際に、レバー部材８０ａの先端が転写材Ｐに当接して、軸８０ｂを中心に転写材Ｐに当接する先端が円弧を描くように回動可能に構成されている。レバー部材８０ａの回動元部には、転写材Ｐ当接側と反対側に、軸８０ｂを中心とした断面扇形のフラグ８０ｃが設けられている。フラグ８０ｃの変位量は、フラグ８０ｃの円弧部分の位置を検出する変位量検出手段としてのフォトインタラプタ８０ｄで検出される。

フォトインタラプタ８０ｄは、空間を挟んで合い向き合う形で発光素子と受光素子が配置された部材である。このフォトインタラプタ８０ｄは、レバー部材８０ａの回動軸８０ｂの近辺に設けられ、回動によってレバー８０ａと反対側に設けられているフラグ８０ｃがその空間に入り込むことによりフォトインタラプタ８０ｄを遮光するか否かで、転写材Ｐのループ量が所定値以上になったか否かを検出できる。この所定値は、フラグ８０ｃの形状によって設定されるが、ここでは、扇形の円弧の長さで決定される。

ここでは、フォトインタラプタ８０ｄは、転写材Ｐのループが所定量よりも大きい場合は、図９に示すように、レバー８０ａが転写材Ｐに平行な角度に近くなり、その先端が転写材Ｐから離れ、その回動軸におけるフラグ８０ｃがフォトインタラプタ８０ｄを遮光し、フォトンインタラプタ８０ｄの検出信号はＯＦＦ状態になるように、且つ、転写材Ｐのループが所定量よりも小さい場合は、図１０に示すように、レバー８０ａが転写材Ｐに対して垂直方向に近くなる角度に傾き、その先端が転写材Ｐを押し出し、転写材Ｐが転写面側に押し出され、転写材Ｐの搬送面側の凸が小さくなるような状態となり、その回動軸のフラグ８０ｃがフォトインタラプタ８０ｄを遮光せずに、フォトインタラプタ８０ｄの検出信号はＯＮ状態になるような位置に設けられる。

図１１は、従来例におけるループ制御中のフォトインタラプタ８０ｄの検出信号の状態変化と、定着装置２０の加圧ローラ２４の駆動速度の状態変化を時系列で示したタイミングチャートである。

フォトインタラプタ８０ｄの検出信号がＯＦＦ状態の時すなわちループ量が大きい時は、定着装置２０における搬送速度をＨｉモードに切り替えることで転写材Ｐのループ量を減らすことができる。又、その反対にフォトインタラプタ８０ｄの検出信号がＯＮ状態の時すなわちループ量が小さい時は、定着装置２０における搬送速度をＬｏモードに切り替えることで転写材Ｐのループ量を増やすことができる。

即ち、転写材Ｐは、ループ制御により定着装置２０における搬送速度がＨｉモードとＬｏモードの時間比で調節されながら、ある一定範囲内のループ量を保ちつつ転写部から定着部へ搬送される。

以上説明したようなループ制御を行っている従来例としては、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５で提案されている画像形成装置等が挙げられる。

しかしながら、従来のループ制御を行っている画像形成装置においては、転写部と定着部との間で転写材Ｐに形成させるループは、転写材Ｐの搬送面側が凸になるような一方向のループ形状を想定している。

ところが、例えば、転写材Ｐのループがほとんど無い状態からループ量を増やす際、転写材Ｐの搬送面側が凸になるのではなく、画像面側が凸になるようなループ形状（以下、「逆ループ」と称す。）が突発的に発生してしまう場合がある。

逆ループが発生した時の転写材Ｐの状態を図１２に示す。逆ループが発生した場合、図１０に示すループ量が少ない場合と同様、フラグ８０ｃがフォトインタラプタ８０ｄを遮光しないため、ループ量検出手段８０は、転写材Ｐのループ量が少ない状態にあると誤検知してしまう。よって、誤検知を起こしたループ制御は、更にループ量を増加させようとして、定着装置２０の搬送速度をＬｏモードのままとする。そして、ループ制御は逆ループ量を増大させる方向に向かって無限ループに落ち入り、制御自身に破綻をきたしてしまうといった制御の不安定さを有していた。

転写材Ｐの逆ループ状態を検知する手段として、フラグ８０ｃの位置を検出するフォトインタラプタ８０ｄを増設し、フラグ８０ｃの動作を細かく検出する方法等があるが、制御が複雑になったり、コスト高になってしまう問題があった。

又、フォトインタラプタ８０ｄを増設する等して搬送面側が凸になるループと画像面側が凸になる逆ループの両方を想定したループ制御方法を構築したとしても、逆ループ発生時に転写材Ｐ上のトナー像が他の部材等に擦られることが無いよう、転写材Ｐ搬送路近傍の空間を大きく確保する必要があり、装置の小型化が難しくなるといった問題があった。
特開平７−２３４６０４号公報 特開平１０−９７１５４号公報 特開２０００−３４４３８５号公報 特開２００１−２８２０７２号公報 特開２００３−３４５１５０号公報

本発明の目的は、転写手段と定着手段における搬送速度差を制御して転写材のループ制御を行う画像形成装置において、逆ループの発生によるループ制御の乱れを制御し、装置の大型化を回避し、低コストでループ制御の安定性向上を図る手段を提供し、画質の安定化を実現した画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、像担持体と、画像情報に応じて前記像担持体表面に現像剤像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上に形成された前記現像剤像を、転写材を搬送しながら転写部にて転写材に転写させる転写手段と、転写材を搬送しながら転写材上に転写された前記現像剤像を定着部にて定着させる定着手段と、前記転写部から前記定着部へと搬送される転写材のループ量を検出するループ量検出手段と、前記転写手段と前記定着手段のどちらか一方もしくは両方における転写材の搬送速度を変える搬送速度制御手段と、を有し、該搬送速度制御手段が前記ループ量検出手段の検出結果に応じて転写材の搬送速度を変えることにより、前記転写部と前記定着部との間にて転写材のループ量を所定の範囲内に保ちながら搬送する画像形成装置において、
前記ループ検出手段が検出するループの方向に転写材を引き付ける転写材引付手段を、前記転写部と前記定着部との間に設け、前記転写材引付手段による転写材の引付け力の大きさは、前記転写手段と前記定着手段の搬送速度差によって転写材のループを解消出来る範囲内に設定することを特徴とする画像形成装置を提供する。

本発明の画像形成装置は、転写部から定着部にかけての転写材の逆ループの発生を防止できるので、ループ制御の安定性向上が図れ、その結果として、画質品質の安定化を図ることができる。また、これによって画像形成装置における転写材の搬送路や装置の配置構成の設計に自由度が増すことになる。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
図１に、本実施例における画像形成装置の全体構成を示す。本実施例は、それぞれ像担持体を有し、その表面に色の違う現像剤像（トナー像）を形成するまでの画像形成プロセスが行われる４個の画像形成ステーション（画像形成部）を有する電子写真方式のフルカラーレーザプリンタである。そして、この画像形成部はプロセスカートリッジ７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）として画像形成装置に対して着脱自在であり、図２は、プロセスカートリッジ７の概略構成を示す縦断面図である。尚、本発明に係る画像形成装置としては、電子写真方式のレーザプリンタのほか、電子写真方式の複写機，ファクシミリであってもよく、更には静電記録方式等のプリンタ、複写機、ファクシミリ等であってもよい。まず、画像形成装置の全体構成及びその画像形成動作について説明する。

図１に示すレーザプリンタは、画像形成装置１００の内側に転写材Ｐの搬送方向（矢印Ａ）に沿って、ここでは鉛直方向で下側から上側に向かって順に、画像形成手段としての４個の画像形成ステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを備えている。所謂縦配置構成の画像形成装置である。この順に、シアン、イエロー、マゼンタ、ブラックのトナー像を形成する。これら画像形成ステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄには、それぞれプロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが配設されており、各プロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄには、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（感光ドラム）１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが配設されている。尚、以下、特に色を区別する必要がない場合には、ａ、ｂ、ｃ、ｄを省略して、「画像形成ステーションＳ」、「プロセスカートリッジ７」、「感光ドラム１」のように総称して記す。この点は、他の部材についても同様である。

図２は、シアンのプロセスカートリッジ７ａの拡大縦断面図を示している。尚、他の３色のプロセスカートリッジ７ｂ、７ｃ、７ｄの構成及び作用については、シアンのプロセスカートリッジ７ａと同様なので説明は適宜省略するものとする。

各画像形成ステーションＳにおいて、感光ドラム１は、駆動手段（不図示）によって図１、図２の反時計回りに回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って、ほぼ順に、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置５、クリーニング装置６が配設されている。

帯電装置２は、感光ドラム１表面を均一に帯電する。露光装置（スキャナユニット）３は、帯電後の感光ドラム１の表面を画像情報に基づいてレーザビームを照射して静電潜像を形成する潜像形成手段である。現像装置４は、露光装置３によって形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付着させてトナー像として現像する。転写装置５は、感光ドラム１上に形成されたトナー像を転写材Ｐに転写させる。そして、クリーニング装置６は、転写後に感光ドラム１の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。

ここで、各プロセスカートリッジ７は、例えば図２において、シアンのプロセスカートリッジ７ａに示すように、更に、感光ドラムユニット５０ａと、現像ユニット４ａ（現像装置）とに分かれる。感光ドラムユニット５０ａは、感光ドラム１ａと帯電装置２ａとクリーニング装置６ａとを有するユニットである。

以下、本実施例におけるこれらの画像形成手段を感光ドラム１から順に詳述する。

感光ドラム１：感光ドラム１は、例えば直径３０ｍｍのアルミシリンダの外周面に有機感光半導体層（ＯＰＣ感光層）を塗布して構成したものである。感光ドラム１は、その両端部を支持部材（不図示）によって回転自在に支持されており、一方の端部に駆動モータ（不図示）からの駆動力が伝達されることにより、図１中の反時計回りに回転駆動される。

帯電装置２：帯電装置２は、ローラ状に形成された帯電ローラ（導電性ローラ）２として構成され、帯電バイアス印加電源（不図示）を有している。帯電装置２は、帯電ローラ２を感光ドラム１表面に当接させるとともに、この帯電ローラ２に帯電バイアス印加電源によって帯電バイアスを印加することにより、感光ドラム１表面を所定の極性・電位に一様（均一）に帯電させるものである。本実施例では、感光ドラム１表面は、帯電装置２によって負極性に一様に帯電される（帯電工程）。

露光装置３：露光装置３は、各画像形成ステーションＳ毎に、図１ではそれぞれのプロセスカートリッジ７の左方に配置され、レーザダイオード（不図示）によって画像信号に対応する画像光が、スキャナモータ（不図示）によって高速回転されるポリゴンミラー９に照射される。ポリゴンミラー９によって反射された画像光は、結像レンズ１０を介して帯電済みの感光ドラム１の表面を選択的に露光して静電潜像を形成するように構成されている。本実施例では、画像光が照射された部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される（露光工程）。

現像装置４：現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、それぞれシアン、イエロー、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを収納したトナー容器４１を有している。図２のシアンのトナー容器４１ａに示すように、現像装置４ａは、トナー容器４１ａ内のトナーを送り機構４２ａによってトナー供給ローラ４３ａへ送り込み、同図中の時計回り（矢印Ｚ方向）に回転するトナー供給ローラ４３ａと、現像ローラ４０ａの外周面に圧接された現像ブレード４４ａとによって、トナー供給ローラ４３ａの回転方向とカウンタ方向である矢印Ｙ方向に回転する現像ローラ４０ａの外周面に塗布し、且つ塗布したトナーに電荷を付与する。そして静電潜像が形成された感光ドラム１ａと対向して接触している現像ローラ４０ａに現像バイアス印加電源（不図示）によって現像バイアスを印加することにより、感光ドラム１ａ上の静電潜像に負極性のトナーを付着させてトナー像として現像するものである。他の色の現像装置４ｂ、４ｃ、４ｄも、上述のシアンの現像装置４ａと同様の構成であり、同様の現像動作を行う（現像工程）。

転写装置５：プロセスカートリッジ７の図１中の右方には、転写手段としての転写装置５が配設されている。転写装置５は、感光ドラム１に対向して接するように循環移動（回転）する搬送ベルト１１を有している。搬送ベルト１１は、１０⁸〜１０¹³Ω・ｃｍの体積固有抵抗値を有する厚さ５０〜３００μｍのフィルム状部材で構成されている。本実施例では、搬送ベルト１１は、ＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）によって形成されている。搬送ベルト１１は、相互に平行に配設された４本のローラ１３、１４、１５、１６に掛け渡されていて、ここでは、縦配置構成であるので、全体として鉛直方向に配設されている。搬送ベルト１１は、図１中のローラ１３とローラ１４との間に位置する部分において、その外周面に転写材Ｐを静電吸着した状態で回転する。これにより、転写材Ｐは感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対応する、それぞれの転写部に順次に搬送され、感光ドラム１上のトナー像が次に説明する、転写装置５が有する転写ローラ１２によって順次に転写される。

搬送ベルト１１の内側には、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのそれぞれに対応する位置に、４個の転写ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが配設されている。これら転写ローラ１２は、搬送ベルト１１の裏面側に当接されており、感光ドラム１との間に搬送ベルト１１を挟持するようになっている。これにより、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと、搬送ベルト１１との間に、第１、第２、第３、第４の転写部（転写ニップ部）が形成される。本実施例においては、転写バイアス印加電源（不図示）によって転写ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄに正極性の転写バイアスが印加され、これにより感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上の負極性の各色のトナー像が第１〜第４の転写部において、搬送ベルト１１の感光ドラム１との接触面に担持されて搬送されてくる転写材Ｐ上に、順次に転写されるようになっている（転写工程）。

クリーニング装置６：トナー像転写時に転写材Ｐに転写されないで感光ドラム１上に残った残留トナーは、クリーニング装置６によって除去される。図２に示すように、シアンのクリーニング装置６ａは、当接して感光ドラム１ａ表面の残留トナーを除去するクリーニングブレード６０ａを有している。クリーニングブレード６０ａによって感光ドラム１ａ表面から除去された残留トナーは、トナー送り機構５２ａによってクリーニング枠体５１ａの後方に設けられた廃トナー室５３ａに順次送られるようになっている。

給紙カセット１７：画像形成装置本体１００の下部には、着脱自在な給紙カセット１７が配設されている。給紙カセット１７には、複数枚の転写材Ｐ（例えば、普通紙、封筒、透明フィルム）が積層状態で収納されている。給紙カセット１７内の転写材Ｐは、画像形成時には給紙ローラ１８（半月ローラ）の駆動回転により１枚ずつ分離給送され、その先端部をレジストローラ対１９に突き当てることで一旦停止されて、ループを形成する。その後、搬送ベルト１１の回転と、感光ドラム１上の画像書き出し位置の同期をとって、レジストローラ対１９によって搬送ベルト１１へと供給されていく。搬送ベルト１１に向けて供給された転写材Ｐは、最上流側の感光ドラム１ａよりも更に上流側に配設された吸着部材としての吸着ローラ２２によって搬送ベルト１１表面に吸着される。

定着装置２０（定着部）：給紙カセット１７から搬送ベルト１１上に担持されて搬送されながら、最下流側の画像形成ステーションＳｄを通過し、複数色のトナー像が重ねて転写された転写材Ｐが搬送ベルト１１を巻架する駆動ローラ１３の曲率により搬送ベルト１１から分離され、その後の搬送方向での更に下流側（上方）には、定着手段を含む定着装置２０が配設されている。定着装置２０は、転写材Ｐに転写された複数色のトナー像を定着させるものであり、定着手段として、回転する定着ローラ２３と、これに圧接されて転写材Ｐに熱及び圧力を与える加圧ローラ２４と、を有している。定着ローラ２３と加圧ローラ２４は、定着部となる定着ニップを形成している。

ここでも、搬送ガイド部材７０、転写材Ｐのループ量検出手段８０が、画像ステーションＳｄと定着装置２０との間、つまり転写部と定着部との間に設置されている。これらの部材によるループ制御については後述する。

上述の画像形成手段による画像形成装置１００における画像形成プロセスは次のとおりである。

プロセスカートリッジ７内の感光ドラム１が画像形成タイミングに合わせて反時計回りに回転駆動され、帯電装置２によって一様に帯電される。帯電後の感光ドラム１は、露光装置３によって画像信号（画像情報）に応じた露光がなされ、静電潜像が形成される。このとき露光されない部分が暗部（高電位部）となり、その電位（暗部電位）をＶＤとする。一方、露光された部分が明部（低電位部）となり、その電位（明部電位）をＶＬとする。現像装置４は、上述の静電潜像の明部にトナーを付着させて、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上に、それぞれシアン、イエロー、マゼンタ、ブラックのトナー像を形成する。

一方、給紙カセット１７から給紙ローラ１８、レジストローラ対１９等によって搬送ベルト１１に供給された転写材Ｐは、転写装置５が有する、吸着ローラ２２と搬送ベルト１１とによって挟み込むようにして搬送ベルト１１の表面（外周面）に圧接され、且つ搬送ベルト１１と吸着ローラ２２との間に電圧が印加されることにより、搬送ベルト１１の表面に静電吸着される。本実施例の画像形成装置においては、吸着ローラ２２側から正極性の電圧が印加され、ローラ（吸着対向ローラ）１４は接地される。これにより、転写材Ｐは搬送ベルト１１に安定して吸着され、最下流の画像形成ステーションＳｄにおける第４の転写部まで搬送される。

このように搬送ベルト１１表面に吸着された転写材Ｐは、搬送ベルト１１の、感光ドラム１回転方向に対して順方向で図１にては時計回りの矢印Ｒ１１方向の回転によって各色の第１〜第４の転写部に順次に搬送され、各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと各転写ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとの間のニップ部である転写部に形成される電界（転写電界）によって、各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのトナー像が順次に転写される。

４色のトナー像が転写された転写材Ｐは、ローラ（ベルト駆動ローラ）１３の曲率により搬送ベルト１１から曲率分離され、定着装置２０に搬入される。転写材Ｐは、定着装置２０によって定着ローラ２３、加圧ローラ２４によって挟持搬送されながら、加熱・加圧されて、表面に４色のトナー像が定着される。トナー像定着後の転写材Ｐは、排紙ローラ対２５によって、画像形成装置本体１００上面に形成されている排紙トレイ２６上に、画像面を下方に向けて排出される。一方、感光ドラム１は、表面に残った残留トナーがクリーニング装置６によって除去され、次の画像形成に供される。以上により４色フルカラーの画像形成が終了する。

ここで、本発明の特徴部分である転写部と定着部との間の転写材Ｐの搬送におけるループ制御に関連する部材の構成と、ループ制御の制御方法について説明する。

図３と図４は、本実施例における画像形成装置の、搬送ベルト１１の移動方向で最下流にある転写ローラ１２（１２ｄ）の位置の転写部から定着部にかけての概略構成を、従来例における図９及び図１０と同様に、拡大して示した縦断面図である。このうち図３は、本実施例のループ制御中の転写材Ｐのループ量が最も大きい状態を示し、図４は、本実施例のループ制御中の転写材Ｐのループ量が最も小さい状態を示している。

転写材Ｐは、図１、図２中に破線Ｐで示され、図中下方から上方に向かう矢印方向Ａに向かう搬送路、つまり、感光ドラム１と転写ローラ１２とのニップ部である転写部から、定着装置２０を構成する２つの回転体２３、２４とニップ部である定着部を通過して搬送される。図では、転写部から左上に定着装置２０が備えられており、その間で転写材Ｐは、左上に向かう方向にカーブ形状に曲がっている。

本実施例では、転写装置５が含む搬送ベルト１１を張架するローラのうちの１本であるローラ１３に、不図示の駆動源から駆動力を伝達し搬送ベルト１１を駆動させている。よって、転写装置５における転写材Ｐの搬送速度は、搬送ベルト１１の駆動速度によって決定される。画像形成中における搬送ベルト１１の駆動速度は一定である。

一方、定着装置２０は、不図示の駆動源であるモータからギヤ列等を介して加圧ローラ２４を駆動することにより、定着ローラ２３が従動回転する構成となっている。よって定着装置２０における転写材Ｐの搬送速度は、加圧ローラ２４の駆動速度によって決定される。

加圧ローラ２４の駆動速度は、搬送速度制御手段としての不図示のモータドライバを含むＣＰＵにより、少なくとも２段階以上に変えることが可能である。後述のループ量検出手段８０の検出結果に応じて加圧ローラ２４の駆動速度を切り替えることで転写材Ｐのループ量がある一定範囲内に収まるように制御している。定着装置２０における搬送速度としては、転写装置５における搬送速度、つまり搬送ベルト１１による搬送速度よりも速いＨｉモードと遅いＬｏモードの２種類に切り替え可能になっている。

ここでも、従来例と同様に、転写装置５と定着装置２０とに架け渡された転写材Ｐに、転写材Ｐの未定着トナー像が形成されている面を画像面、その裏側を搬送面と定義した場合、搬送面側が凸となるループが形成される。搬送面側が凸となること、言い換えれば画像面が凹となることで、転写材Ｐ上の未定着トナー像が定着前に擦られたりして画像を乱されるといった画質低下を防ぐことができる。

そして、転写部から搬送されてきた転写材Ｐを定着部へ導く搬送ガイド部材としての定着入口ガイド７０が、転写材Ｐ搬送路における転写部と定着部との間に設けられ、転写材Ｐが転写部から定着部へスムーズに搬送されるような形状になっている。本実施例における定着入口ガイド７０は、転写材Ｐの搬送路にそって湾曲した形状になっているが、これに限るものではなく直線形状でもよい。

ここでも、定着入口ガイド７０に、転写部から定着部にかけての転写材Ｐのループ量を検知するループ量検出手段８０が設けられ、従来例と同様に、レバー部材８０ａが転写材Ｐに当接して軸８０ｂを中心に回動可能に構成され、軸８０ｂに対してレバー部材８０ａと反対側に設けられたフラグ８０ｃの変位量が、変位量検出手段としての従来例と同様のフォトインタラプタ８０ｄで検出される。フラグ８０ｃがフォトインタラプタ８０ｄの発光素子と受光素子との間の空間に入り込むことによりフォトインタラプタ８０ｄを遮光するか否かで、転写材Ｐのループ量が所定値以上になったか否かを検出できる。

そして、従来例に説明したように、転写材Ｐのループが所定量よりも大きい場合は、図３に示すように、フラグ８０ｃがフォトインタラプタ８０ｄを遮光するために、フォトンインタラプタ８０ｄの検出信号はＯＦＦ状態になる。転写材Ｐのループが所定量よりも小さい場合は、図４に示すように、フラグ８０ｃはフォトインタラプタ８０ｄを遮光しないので、フォトインタラプタ８０ｄの検出信号はＯＮ状態になる。

図５は、本実施例におけるループ制御におけるフォトインタラプタ８０ｄの検出信号の状態変化と、定着装置２０の加圧ローラ２４の駆動速度の状態変化を時系列で示したタイミングチャートである。フォトインタラプタ８０ｄの検出信号がＯＦＦ状態の時即ちループ量が大きい時は、定着装置２０における搬送速度をＨｉモードに切り替えることで転写材Ｐのループ量を減らすことができる。又、その反対にフォトインタラプタ８０ｄの検出信号がＯＮ状態の時即ちループ量が小さい時は、定着装置２０における搬送速度をＬｏモードに切り替えることで転写材Ｐのループ量を増やすことができる。即ち転写材Ｐは、ループ制御により定着装置２０の搬送速度がＨｉモードとＬｏモードの時間比で調節されることにより、ある一定範囲内のループ量に制御されて転写部から定着部へ搬送される。

そして、搬送速度制御手段により、ループ制御においては、転写装置５における搬送速度を固定とし、定着装置２０における搬送速度を可変にしているが、転写装置５における搬送速度を可変とし、定着装置２０における搬送速度を固定としても良い。また、転写装置５および定着装置２０の両方における搬送速度を可変としても良い。

本実施例の特徴としては、上記のように、従来例と同様の構成のループ検出手段８０の検出結果に応じて転写部及び定着部における転写材Ｐの搬送速度を調整する制御に加え、更に、転写部と定着部との間において、転写材Ｐを搬送面側に引き付ける転写材引付手段を設けることが挙げられる。

ここで、この転写材引付手段について詳しく説明する。

図６は、本実施例における定着入口ガイド７０の搬送面側から見た正面図である。本実施例における定着入口ガイド７０には、絶縁体の樹脂で構成された複数のリブである搬送ガイドリブ７１が搬送方向に設けられている。そして、これら搬送ガイドリブ７１間には、転写材引付手段の一例として、導電性部材の板金から構成される搬送ガイド板９０が一体的に形成されている。この搬送ガイド板９０は、定着装置２０のフレーム（不図示）或いは画像形成装置１００本体のフレーム（不図示）に固定することで電気的に接地される。

尚、本実施例において、搬送ガイドリブ７１は、転写材Ｐの搬送面が搬送ガイド板９０に接触しないように搬送ガイド板９０よりも高くなるように形成されている。本実施例においては、搬送ガイドリブ７１は、搬送ガイド板９０よりも約２ｍｍ程度高くしている。

又、定着入口ガイド７０の長手中央部において搬送ガイド板９０の位置に、ループ量検出手段８０を構成するレバー部材８０ａが設けられており、レバー部材８０ａの揺動時に搬送ガイド板９０が干渉しないように開口部９１が設けてある。

この搬送ガイド板９０によって、転写部と定着部との間で、転写材Ｐの搬送面側が静電気的に搬送ガイド板９０へ引付けられるので、転写材Ｐの画像面側が凸になる逆ループの発生を防ぎ、常に搬送面側が凸になるループ形状が維持され、ループ制御の安定化を図ることができる。

ここで、転写材引付手段９０による転写材Ｐの引付け力を、転写装置５と定着装置２０の搬送速度差によって転写材Ｐに生じたループを解消出来る範囲内に設定する必要がある。

転写材引付手段９０による引付け力が上記範囲外である場合、引付け力によって転写装置５もしくは定着装置２０における転写材Ｐの搬送速度に変化が生じ、転写装置５と定着装置２０の搬送速度差の調節によって転写材Ｐのループ量を一定に保つループ制御が不安定になってしまう。又、この場合、転写材引付手段９０による引付け力によって、転写部と定着部のニップを跨って通過中の転写材Ｐに過剰な張力が発生するため、「画像伸び」や「色ずれ」といった画像不良が発生する原因となる。

又、本実施例においては、転写材引付手段としての搬送ガイド板９０を接地する構成としているが、転写材Ｐの搬送面を定着入口ガイド７０側へ静電気的に引き寄せるバイアスを搬送ガイド板９０に印加しても良い。又、この場合、印加するバイアス値によって転写材Ｐの引付け力を変えることができるため、バイアス値を転写材の種類や画像形成装置の通紙モードに応じて可変させると良い。

例えば、普通紙や厚紙やＯＨＰ用フィルム等や、更には吸湿紙といった転写材Ｐの種類により、転写材Ｐのコシが異なるため、逆ループを防止するための最適な引付け力が異なる場合がある。又、搬送速度を半速にして通紙するような複数の通紙モードを有する場合、搬送速度によって最適な引付け力が異なる場合がある。そこで、転写材引付手段としての搬送ガイド板９０に印加するバイアス値を、転写材Ｐの種類や搬送速度に応じて最適な値に変えることで、常に最適な引付け力に調整可能となるので、ループ制御の更なる安定化を図ることができる。

尚、本発明では、画像形成装置の構成は、図１に示されるものと限定されるわけではないが、転写部から定着部にかけての転写材Ｐの搬送路がほぼ水平で且つ転写材Ｐの搬送面側が下になるように設計された画像形成装置においては、転写材Ｐが重力によって下方向に引付けられるため、搬送面側が凸になるループ形状を生み出しやすいといった重力による逆ループ抑制効果が得られる。このことで、ループ制御が比較的安定しやすい。

一方、本実施例のように、転写材Ｐの搬送路が鉛直に近い構成や、更には転写材Ｐの画像面が下になるような搬送路を有した画像形成装置においては、重力による逆ループ抑制効果がほとんど得られず、又、逆に重力によって逆ループが誘発されやすくなるため、このような構成の画像形成装置において本発明は特に有効となる。

尚、感光ドラムの数は単数でも良いし、複数色の画像形成装置でなくとも良く、画像形成手段がプロセスカートリッジ化されてなくともよい。又、転写装置として中間転写体を用いた構成においても、二次転写部から定着部の間で、同様の課題に対して本発明は適用できる。その他、各画像形成手段の構成等、特に記載がない場合は、適宜調整できる。

実施例２
本発明に係る画像形成装置の実施例２について説明する。実施例２については、画像形成装置の概略構成およびループ制御については、定着入口ガイド７０、搬送ガイド板９０を除き、上述した実施例１と同様なので、説明は省略する。

図７は、本実施例における画像形成装置の転写部から定着部にかけての概略構成を拡大して示した縦断面図である。

実施例１における搬送ガイド板９０に代わって、本実施例における定着入口ガイド７０には、転写材引付手段として、ファン９２が設けられている。ファン９２は、転写材Ｐの搬送面を定着入口ガイド７０へ引き付けるように、矢印Ｂの方向に向かって気流が形成されるように動作する。

図８は、本実施例における定着入口ガイド７０の搬送面側から見た正面図である。本実施例における定着入口ガイド７０は、全体が絶縁体の樹脂で構成されており、更に複数のリブである搬送ガイドリブ７１が搬送方向に設けられている。そして、これら搬送ガイドリブ７１間の樹脂部には、ファン９２による空気吸入のための吸入口９３が多数設けられている。

また、定着入口ガイド７０の長手中央部には、ループ量検出手段を構成するレバー部材８０ａが設けられており、レバー部材８０ａの揺動時に干渉しないように開口部９１が設けてある。

転写材Ｐが定着入口ガイド７０を通過中にファン９２を作動させることにより、転写材Ｐの搬送面側を定着入口ガイド７０へ引き付ける空気の吸引力が働く結果、転写材Ｐの画像面側が凸になる逆ループの発生を防ぎ、常に搬送面側が凸になるループ形状が維持されるので、ループ制御の安定化を図ることができる。

又、転写材引付手段としてのファン９２の吸引力を、転写材Ｐの種類や通紙モードに応じて最適な設定値に変えると、より転写材Ｐのループ制御を安定化させることができる。

本実施例の構成では、転写材引付手段として空気の吸引力を利用するため、転写材Ｐの帯電状態によらずに転写材Ｐを引き付けることができるので、転写材Ｐの帯電し難い高湿度環境下や、転写部から定着部の間で転写材Ｐに対し除電を行う構成の画像形成装置においても、ループ制御の安定化を図ることができる。

尚、ここでも、転写材引付手段としてのファン９２による転写材Ｐの引付け力の大きさは、転写手段５と定着手段２０の搬送速度差によってループを解消出来る範囲内に設定する必要がある。

そして、本実施例も、図１に示す構成の画像形成装置以外にも適用できるが、縦配置構成で転写部から定着部への転写材搬送路が上方に向かっている構成や転写材Ｐの画像面側が下方になるような転写材搬送路を有する構成において特に有効である。

本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 本発明に係る画像形成手段を搭載したプロセスカートリッジの一例を示す断面図である。 本発明に係る転写部から定着部までの転写材搬送の様子の一例を示す概略構成図である。 本発明に係る転写部から定着部までの転写材搬送の様子の一例を示す概略構成図である。 本発明に係るループ検出制御及び転写材搬送速度制御のタイミングの一例を示すタイミングチャートである。 本発明に係る搬送ガイド部材及び転写材引付手段の一例を示す正面図である。 本発明に係る転写部から定着部までの転写材搬送の様子の他の例を示す概略構成図である。 本発明に係る搬送ガイド部材及び転写材引付手段の他の例を示す正面図である。 従来の転写部から定着部までの転写材搬送の様子の一例を示す概略構成図である。 従来の転写部から定着部までの転写材搬送の様子の一例を示す概略構成図である。 従来のループ検出制御及び搬送速度制御のタイミングの一例を示すタイミングチャートである。 従来の転写部から定着部までの転写材搬送において逆ループが発生した様子の一例を示す概略構成図である。

符号の説明

１ 感光ドラム（像担持体）
５ 転写装置（転写手段）
１１ 搬送ベルト（転写手段）
１２ 転写ローラ（転写手段）
２０ 定着装置（定着手段）
２３ 定着ローラ（定着手段）
２４ 加圧ローラ（定着手段）
７０ 定着入口ガイド（搬送ガイド部材）
８０ ループ検出手段
９０ 搬送ガイド板（転写材引付手段）
９２ ファン（転写材引付手段）
９３ 吸入口（転写材引付手段）
Ｐ 転写材

Claims (9)

1. 像担持体と、画像情報に応じて前記像担持体表面に現像剤像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上に形成された前記現像剤像を、転写材を搬送しながら転写部にて転写材に転写させる転写手段と、転写材を搬送しながら転写材上に転写された前記現像剤像を定着部にて定着させる定着手段と、前記転写部から前記定着部へと搬送される転写材のループ量を検出するループ量検出手段と、前記転写手段と前記定着手段のどちらか一方もしくは両方における転写材の搬送速度を変える搬送速度制御手段と、を有し、該搬送速度制御手段が前記ループ量検出手段の検出結果に応じて転写材の搬送速度を変えることにより、前記転写部と前記定着部との間にて転写材のループ量を所定の範囲内に保ちながら搬送する画像形成装置において、
   前記ループ検出手段が検出するループの方向に転写材を引き付ける転写材引付手段を、前記転写部と前記定着部との間に設け、前記転写材引付手段による転写材の引付け力の大きさは、前記転写手段と前記定着手段の搬送速度差によって転写材のループを解消出来る範囲内に設定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ループ検出手段が検出するループの方向とは、転写材が、前記転写部と前記定着部との間において前記現像剤像が転写される面の裏側に凸となる方向であり、前記転写材引付手段は、転写材を、前記現像剤像が転写される面の裏側から引き付けることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 前記転写部と前記定着部との間に、前記転写部から前記定着部へと転写材を導く搬送ガイド部材が設けられ、該搬送ガイド部材に、前記ループ量検出手段及び／又は前記転写材引付手段が配設されることを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
4. 前記転写材引付手段は、前記転写手段により帯電された転写材を、静電気的に引き付けることを特徴とする請求項１、２又は３の画像形成装置。
5. 前記転写材引付手段は導電性部材で構成され、該導電性部材は電気的に接地されているか、もしくは転写材を静電気的に引き付けるバイアスが印加されていることを特徴とする請求項４の画像形成装置。
6. 前記転写材引付手段は、空気の吸引力を用いて転写材を引き付けることを特徴とする請求項１、２又は３の画像形成装置。
7. 前記転写材引付手段は、空気を吸入するファンで構成されていることを特徴とする請求項６の画像形成装置。
8. 前記転写引付手段による前記転写材の引付け力を、転写材の種類もしくは搬送速度に応じて変えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
9. 前記ループ量検出手段は、転写材のループ量に応じて揺動可能なレバー部材と、該レバー部材の変位量を検出する変位量検出部材と、で構成され、前記レバー部材の変位量が所定の範囲内に保たれるように、前記搬送速度制御手段により転写材の搬送速度が制御されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかの項に記載の画像形成装置。

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