説明

画像形成装置

【課題】 レジスト部から転写部(二次転写部)までの記録材の左右搬送速度を調整することが可能となり、記録材を安定して搬送できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 本発明の画像形成装置は、記録材Pを1枚ずつタイミングを取りながら転写部材としてのトナー像が担持される像担持体6に向けて搬送するレジストローラ4と、像担持体6上の画像を記録材Pに転写する転写装置5とを有し、レジストローラ4と転写装置の間の部分に記録材Pの搬送方向に対して記録材Pの左右の速度を調整する速度調整手段15a、15bを備え、速度調整手段は記録材Pに形成される画像の平行度に基づいて設定される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子写真方式により記録材に画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、プリンタや複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置においては、カラー画像を高速、かつ、高画質に形成することを目的として、いわゆるフルカラータンデム機が提案されている。
【0003】
このタンデム機の代表的なものとして、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4個の画像形成ユニットを互いに並列的に配置したものがある。
【0004】
このものでは、これらの各画像形成ユニットにおいて順次形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を中間転写体である転写部材としての中間転写ベルトに一旦多重転写(一次転写)後、この中間転写ベルトから記録材としての転写紙上に一括して転写(二次転写)し、この転写紙上に形成されたトナー像を定着することによって、フルカラーや白黒(モノクロ)の画像を形成している。
【0005】
この種のフルカラータンデム機では、その画像を形成する転写部、又は、転写部前のレジスト部において、ローラ等の左右の製造誤差・圧偏差・取付位置誤差、更には転写紙の動きを規制するガイド板等の位置偏差に伴う転写紙の左右の動作の相違が発生し易くなっている。これらの相違は、結果的に画像を形成する転写部分に影響を引き起こし、画像の平行性を乱す要因となる。
【0006】
この平行性を是正する方法として、トナー像が担持される担持体に対して回動する転写部材の速度を調整する手段が提案されている(特許文献1参照)。
また、転写部の転写ローラの軸方向両端での食い込み量に差をつける手段も提案されている(特許文献2参照)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献1に開示の技術では、担持体と転写部材との速度差を調整するので、特に細線の転写性を確保することが困難である。
また、特許文献2に開示の技術では、転写ローラの軸方向両端での食い込み量に差をつけること、つまり、転写圧の差をつけるので、剥離性、濃度ムラ等の転写性を確保することが困難である。
【0008】
また、転写圧を変化させることにより、転写−定着間の転写紙において、紙の逃げ場所がなくなり、紙シワ等を引き起こすおそれもある。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、転写部材及び記録材への転写性を確保しながら、平行度のある画像を形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
請求項1に記載の画像形成装置は、記録材を1枚ずつタイミングを取りながらトナー像が担持される転写部材としての像担持体に向けて搬送するレジストローラと、前記像担持体上の画像を前記記録材に転写する転写装置とを有する画像形成装置において、前記レジストローラと前記転写装置の間の部分に前記記録材の搬送方向に対して前記記録材の左右の速度を調整する速度調整手段を備え、前記速度調整手段は前記記録材に形成される画像の平行度に基づいて設定することを特徴とする。
【0010】
前記速度調整手段は、前記レジストローラと前記転写装置との間の部分に設けられた少なくとも1個以上のローラ対から構成されていることが望ましい。
また、前記速度調整手段は、複数枚の記録材に形成された画像の平行度から前記ローラ対の回転速度を調整することが望ましい。
更には、給紙カセット、前記記録材のサイズ及び片面、両面との組み合わせにより前記ローラ対の回転速度を調整することが望ましい。
【発明の効果】
【0011】
本発明に係る画像形成装置によれば、レジスト部から転写部(二次転写部)までの記録材の左右搬送速度を調整することが可能となり、記録材を安定して搬送できる画像形成装置を提供できる。
【0012】
また、フルカラータンデム機の画像を形成する転写部材、又は転写部材前のレジスト部におけるローラ等の左右の製造誤差・圧偏差・取付位置誤差、更には記録材の動きを規制するガイド板等の位置偏差に伴う紙の左右の動作の相違を緩和することが可能となり、部品公差の緩和及びコストダウンが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】図1は本発明に係る画像形成装置の概要を示す構成図である。
【図2】図2は図1に示すレジストローラの対と二次転写ローラと間の構成を示す斜視図である。
【図3】図3は画像の平行度の調整手順を示すフローチャートである。
【図4】図4は画像の平行度の測定の一例を示す説明図である。
【図5】図5は図2に示すローラ対の回転速度偏差と平行度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【0014】
以下に、本発明に係る画像形成装置の実施例を図面を参照しながら説明する。
図1は本発明に係る画像形成装置の概要を示す構成図であり、この図1において、符号Gは、中間転写型のタンデム式のカラー画像形成装置を示している。
【0015】
このカラー画像形成装置Gは、例えば、給紙部と、電子写真方式によって各色成分(本実施の形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像を形成する4個の作像ユニットと、各作像ユニットによって形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)保持する像担持体としての中間転写ベルトを有する一次転写部と、この中間転写ベルト上に多重転写された各色のトナー像を記録材に一括転写(二次転写)する一括転写装置と、定着装置とを概略備えている。
【0016】
(給紙部の概略構成及び作用)
給紙部は、給紙カセット10と、給紙ローラ1と、搬送ローラ1’とから概略構成され、記録材Pは給紙ローラ1によりフィードされて、レジストローラ4の対まで給送される。
【0017】
記録材Pは、その先端がレジストローラ4の対まで到達すると、その先端が図示を略すセンサによって検知される。記録材Pはそのセンサの検出信号によりタイミングを取りながら、レジストローラ4の対によって、後述する二次転写ローラと中間転写ベルトとの間のニップ部に搬送される。
【0018】
(作像ユニットの概略構成及び作用)
作像ユニットは、露光装置7と感光体ドラム装置とによって構成される。露光装置7はレーザー光を照射する照射光学系7Y、7M、7C、7Kから構成される。
【0019】
感光体ドラム装置は、像担持体としての感光体ドラム1Y、1M、1C、1K、帯電装置2Y、2M、2C、2K、現像装置3Y、3C、3M、3K、クリーニング装置13Y、13M、13C、13Kにより概略構成される。
【0020】
感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kは、画像を形成すべき部分があらかじめ帯電装置2Y、2M、2C、2Kによって一様に帯電され、露光装置7の照射光学系7Y、7M、7C、7Kのレーザー光によって帯電部分が露光走査され、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの画像を形成すべき部分に各イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の静電潜像が作られる。
【0021】
各静電潜像は、それぞれ各色の現像装置3Y、3C、3M、3Kにより現像され、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの表面にイエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナー像が形成される。
【0022】
(一次転写部の概略構成及び作用)
一次転写部は、像担持体としての中間転写ベルト6と一次転写ローラ8Y、8M、8C、8Kとから概略構成されている。中間転写ベルト6は、回転する感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの摩擦力によって回転駆動される。
【0023】
一次転写ローラ8Y、8M、8C、8Kには電圧が印加されている。感光体ドラム1Y、1M、1C、1K上のトナーは、中間転写ベルト6上にその一次転写ローラ8Y、8M、8C、8Kの電圧印加によって順次転写される。
【0024】
この時、そのトナー像が中間転写ベルト6の同じ位置に重ねて転写されるように、上流側から下流側に向けて、一次転写ローラ8Y、8M、8C、8Kの電圧印加タイミングをずらして、転写が実行される。
【0025】
(一括転写装置の概略構成及び作用)
一括転写装置は、二次転写ローラ5とこれと対を為す二次転写部分の中間ベルト転写部ローラ16とを有する。中間転写ベルト6上に形成されたトナー像は、二次転写ローラ5の位置まで搬送される。二次転写ローラ5には電圧が印加され、この二次転写ローラ5に加えられた電圧によって、中間転写ベルト6のトナー像が記録材Pに二次転写される。
【0026】
(定着装置の概略構成及び作用)
定着装置9は、加圧ローラ9bと定着ローラ9aとを有する。各色のトナー像が一括転写された記録材Pは定着装置に向かって搬送され、記録材Pに一括転写された各色のトナー像は、加圧ローラ9bと定着ローラ9aとの間に形成される定着領域において、熱及び圧力で溶融され、これにより、記録材Pに画像が定着される。その後、記録材Pは排紙ローラ12で排紙される。これによって、1枚の画像形成ジョブが終了する。
【0027】
なお、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの表面の残留トナーは、各クリーニング装置13Y、13M、13C、13Kによってクリーニングされ、その後、直流に交流成分のバイアスが重畳印加された帯電装置2Y、2M、2C、2Kによって除電と同時に帯電される。これにより、次の作像ジョブに備えられる。
【0028】
また、中間転写ベルト6上の残留トナーは、弾性中間転写ベルトクリーニング装置14によってクリーニングされ、次の作像ジョブに備えられる。
以上が、画像形成装置の動作の概要である。
以下に、本発明に係る画像形成装置の詳細を説明する。
【0029】
(レジストローラ4の対と二次転写ローラ5との間の詳細構成及び従来の問題点の整理)
図2は、本発明の一実施形態の画像形成装置であって、レジストローラ4の対と二次転写ローラ5と間の構成を示す図である。
【0030】
前述の通り、記録材Pはレジストローラ4の対により二次転写ローラ5に向かって搬送され、記録材Pに二次転写ローラ5によって画像が形成される。
【0031】
しかし、記録材Pとしての転写紙は二次転写ローラ5又は画像形成装置の内部の気流等の影響により紙の動きが乱され、例えば、斜行したり、二次転写ローラ5と中間転写ベルト6との間の転写ニップ部に搬送されずに、記録材Pが紙詰まりすることがある。
【0032】
この記録材Pの動きの乱れは、二次転写ローラ5の転写ニップ部では、画像形成の乱れとなり、記録材Pへの画像の転写時間の微少な変化になって画像平行度を乱すことになる。
【0033】
また、記録材Pとしての紙を供給する給紙部から画像を形成する部分までの紙の経路を垂直方向である縦方向にして搬送している画像形成装置では、二次転写ニップ部と定着装置間にガイド板を設けており、ガイド板へのあたりの不均一性が記録材Pの搬送負荷となって、記録材Pへの画像の転写時間の微少な変化になって画像平行度を乱すことになる。
【0034】
また、記録材Pへの画像の形成に関しては、レジストローラ4の対、二次転写ローラ5及び定着装置9の定着ローラ9a、加圧ローラ9bの外径の寸法も大きく関係している。
【0035】
例えば、2次転写ローラ5の外径の大きさが記録材Pの左端部分と右端部分で異なる場合、外径の細い側は紙の送り速度が遅くなることになり、中間転写ベルト6に作られた画像は記録材Pに転写される際に画像が伸びることとなる。
【0036】
同様に、定着装置9の定着ローラ9aと加圧ローラ9bとでそのローラ径が左端部と右端部で異なる場合にも画像に影響を及ぼす。
【0037】
また、レジストローラ4の対、二次転写ローラ5及び定着装置9の圧力の大きさ、つまり、記録材Pに対して搬送する力のバランスや記録材Pのスリップの要素によって、或いは、二次転写ローラ5とこれと対を為す二次転写部分の中間転写ベルト部ローラ(張架ローラ)16と、定着ローラ9aと加圧ローラ9bとの対のどちらが記録材Pの搬送に力をもっているかによっても現象が異なってくるが、外径の大きさが画像平行度に影響を及ぼすことには変わりはない。
【0038】
これらの問題を解決するために、本発明の実施例に係る画像形成装置では、レジストローラ4の対と二次転写ローラ5と中間転写ベルト部ローラ16と対の間に速度調整手段として駆動用のローラ対15a、15bが設けられている。
【0039】
そのローラ対15a、15bは、記録紙Pをその厚さ方向から挟持し、その搬送方向に対して直交する紙幅方向に間隔を開けて設けられている。これらのローラ対15a、15bはそれぞれモータMa、Mbによって駆動される。
【0040】
ローラ対15aは、例えば、記録紙Pの左辺部Plを挟持し、ローラ対15bは、例えば、記録紙Pの右辺部Prを挟持し、記録材Pの平行度に基づいて左辺部Plと右辺部Prとの速度に偏差をつけることが可能とされている。これにより、記録紙Pの搬送の平行性が保たれ、画像平行度が保持される。
【0041】
記録紙Pの左辺部Plと右辺部Prの速度偏差は、記録材Pに転写されたトナー像から画像の平行度を測定することにより、このトナー像の平行度が交差以内かどうかに応じて調整を行う。
また、モータMa、Mbの速度偏差調整は、記録材Pが二次転写ニップ部に進入後に開始されるようにする。
【0042】
(速度偏差調整の説明)
以下に、図3の速度調整手順を示すフローチャート、図4に示す画像の平行度説明図、図5に示すグラフを用いて、速度偏差調整を説明する。
【0043】
その図3において、ΔVは駆動用のローラの対15aの回転速度Vaと駆動用のローラの対15bの回転速度Vbとの回転速度偏差であり、回転速度偏差ΔVは下記の式によって表される。
ΔV={(Va−Vb)/Vc}*100(%)…(1)
ここで、Vcは中間転写ベルト部ローラ(張架ローラ)16の回転速度である。
【0044】
画像の平行度ΔLは、図4に示すように、記録材PのFront側(画像形成装置を使用
しているユーザーの通常立ち位置に対して手前側(搬送方向に対して左側))とRear側(画像形成装置の奥側(搬送方向に対して右側))とで同一の長さの画像を形成した場合に、記録材PのFront側の長さL1(mm)と、記録材PのRear側の長さL2(mm)との差であり、平行度ΔLは下記の式によって表される。
ΔL=L1−L2 …(2)
【0045】
そこで、記録材Pの搬送方向に対して左右対称な画像をデータとして作像ユニットに出力し、中間転写ベルト6にこの画像の中間転写像を形成し、この中間転写像を記録材Pに二次転写することにより記録材Pに画像を形成し、図5に示す回転速度偏差ΔVと平行度ΔLとの関係図を作成する(図3のS.1参照)。
【0046】
すなわち、ローラの対15aの回転速度をVa、ローラの対15bの回転速度をVb、中間転写ベルト部ローラ16の回転速度をVcに設定して、記録材Pに形成された画像から長さL1、L2を測定することにより、上記(2)式から平行度ΔLを求め、かつ、このとき
のローラの対15aの回転速度Vaとローラの対15bの回転速度Vbとの回転速度差(Va−Vb)、張架ローラ16の回転速度Vcに基づいて上記(1)式から回転速度偏差ΔVを求め、この得られた回転速度偏差ΔVと画像の平行度ΔLとの関係から図5に示す関係図
を作成する。
【0047】
図5はその関係図の一例を示すもので、横軸を回転速度偏差ΔV、縦軸を画像の平行度ΔLとして作成したグラフである。このグラフから、平行度ΔLと回転速度偏差ΔVとの関係が求められる。
【0048】
その図5において、平行度ΔL=0のときの回転速度偏差ΔVを決定し、この回転速度偏差ΔVとなるように、ローラの対15aの回転速度Va、ローラの対15bの回転速度Vb、張架ローラ16の回転速度Vcを設定すれば、画像の平行度が得られる。
【0049】
ローラの対15a、ローラの対15bの回転速度Va、Vbは、給紙カセット10、記録材Pのサイズ及び片面印刷、両面印刷の組み合わせ、記録紙Pの搬送速度、拡大縮小等の条件(各モード)により調整する(S.2)。
【0050】
ついで、目標の画像の長さ(L1、L2)に対して画像長さが短い時にはローラの対15a、15bの回転速度Va、Vbを速くし、目標の画像の長さ(L1、L2)に対して画像長さが長い時にはローラの対15a、15bの回転速度Va、Vbを遅くすることにより、目標の画像の長さ(L1、L2)に設定する調整を各モード毎に行う(S.3)。
なお、この画像の目標の長さに対する調整は、ΔVを一定として(ΔVを固定した状態で)、回転速度Va、Vbを調整することにより行う。
【0051】
この画像の平行度の調整は、詳細には、複数枚(10枚以上)の記録材Pに左右対称の画像を形成し、この複数枚の記録材Pに形成された各画像の平行度を測定し、この平行度の測定の平均値を求めて、最終的にモータMa、モータMbの速度偏差を決定することにより行う。
【0052】
この速度調整は、図5に示す関係図に基づいて、画像形成装置の機械外部からコントローラを用いて手動により行う。すなわち、各モード毎に、回転速度Va、Vbの設定値を画像形成装置の記憶部(図示を略す)に読み込ませる(S.4)。
ついで、ローラの対15aが回転速度Vaで回転するように、ローラの対15bが回転速度Vbで回転するように、モータMa、Mbを駆動させる(S.5)。
【0053】
これにより、各モード毎に、記録紙Pへの転写性を確保しながらその画像の平行度が保たれる。なお、画像形成装置の機械毎に回転速度偏差に対する平行度変化の感度は異なっているので機械毎の調整をする必要がある。
【0054】
また、回転速度Va、Vbによりレジストローラの対4とローラの対15a、15b間、ローラの対15a、15bと二次転写ニップ間で記録材Pの撓みが発生し、紙詰まりおよび画像不良が発生する場合があるので、回転速度Va、Vbは回転速度Vcに対して±3%とするのが望ましい。
【符号の説明】
【0055】
4…レジストローラ
5…転写装置(二次転写装置)
6…像担持体(中間転写ベルト)
15a、15b…速度調整手段(ローラの対)
P…記録材
【先行技術文献】
【特許文献】
【0056】
【特許文献1】特開2004−246074号公報
【特許文献2】特開2006−276294号公報

【特許請求の範囲】
【請求項1】
記録材を1枚ずつタイミングを取りながらトナー像が担持される転写部材としての像担持体に向けて搬送するレジストローラと、前記像担持体上の画像を前記記録材に転写する転写装置とを有する画像形成装置において、
前記レジストローラと前記転写装置の間の部分に前記記録材の搬送方向に対して前記記録材の左右の速度を調整する速度調整手段を備え、前記速度調整手段は前記記録材に形成される画像の平行度に基づいて設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
請求項1に記載の画像形成装置において、前記速度調整手段は、前記レジストローラと前記転写装置との間の部分に設けられた少なくとも1個以上のローラ対から構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置において、前記速度調整手段は複数枚の記録材に形成された画像の平行度から前記ローラ対の回転速度を調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項4】
請求項3の画像形成装置において、給紙カセット、前記記録材のサイズ及び片面、両面との組み合わせにより前記ローラ対の回転速度を調整することを特徴とする画像形成装置。

【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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【公開番号】特開2012−159707(P2012−159707A)
【公開日】平成24年8月23日(2012.8.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−19541(P2011−19541)
【出願日】平成23年2月1日(2011.2.1)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】