画像形成装置
【課題】搬送ガイド部材に進行波型の超音波振動を中央部から端部にかけて与えることで搬送中の用紙に開き力を与え、様々な紙種に対して安定した搬送性を確保し、かつ、搬送ガイド部材と用紙との摩擦係数を低減して搬送ガイド部材の表面電位の上昇を抑え、用紙上のトナー像の乱れを低減する。
【解決手段】本発明にかかる画像形成装置は、トナー像を記録媒体Ｐに転写する転写部２２と記録媒体に転写されたトナー像を同記録媒体に定着する定着装置１０との間に配置された搬送ガイド部材３１Ａ，３１Ｂを有し、転写部を通過した記録媒体が搬送ガイド部材を介して定着装置へと搬送されるものであり、搬送ガイド部材における媒体搬送方向Ａと交差する幅方向Ｂにおいて、搬送ガイド部材の中央部３１Ａ１，３１Ｂ１から端部３１Ａ２，３１Ｂ２にかけて進行波型の超音波振動を与える超音波振動発生装置５０を有する。
【解決手段】本発明にかかる画像形成装置は、トナー像を記録媒体Ｐに転写する転写部２２と記録媒体に転写されたトナー像を同記録媒体に定着する定着装置１０との間に配置された搬送ガイド部材３１Ａ，３１Ｂを有し、転写部を通過した記録媒体が搬送ガイド部材を介して定着装置へと搬送されるものであり、搬送ガイド部材における媒体搬送方向Ａと交差する幅方向Ｂにおいて、搬送ガイド部材の中央部３１Ａ１，３１Ｂ１から端部３１Ａ２，３１Ｂ２にかけて進行波型の超音波振動を与える超音波振動発生装置５０を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写部から定着装置の間に搬送ガイド部材を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、転写後、トナー像が記録媒体となる用紙に静電的に付着した状態で定着装置に搬送され、定着装置によって用紙に固着される。そのため、転写部と定着装置の間（以下、「転写定着間」と記す）には搬送ガイド部材が少なくとも１つは存在しており、用紙が定着装置の定着ニップに到達するように設置されている。転写定着間の用紙の搬送性を確保するためには、一般に定着ローラの中央部の径を両端部よりも小さくする鼓形状とすることで、中央部から各端部にかけて開こうとする力（開き力）が搬送中の用紙に作用させてシワなどの発生を抑制して搬送品質を向上させている。また転写後の用紙が搬送ガイド部材を介して搬送されている時に、搬送ガイド部材の表面電位と用紙上のトナー電荷量に大きな差が生じるとトナー像の乱れが発生することがあるため、搬送ガイド部材の表面には中、あるいは高抵抗の材質が用いられることが既に知られている。
特許文献１には、転写率の向上の目的で、中間転写体に接触して設置されたアース板に、転写前に超音波発生装置を用いて超音波振動を与えることが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のように定着ローラの鼓形状による開き力の付与では、同じように開き力を与えても紙種によって搬送中の紙挙動は異なり、また定着熱による定着ローラの膨張で鼓形状の効果が時間的に変化することがあるため、様々な紙種に対応した画像形成装置を提供する場合、シワの発生という搬送品質の低下が懸念される。また、転写定着間の搬送ガイド部材は、表面材質の抵抗を高くしているため、用紙と搬送ガイド部材との接触による摩擦帯電で通紙枚数毎に搬送ガイド部材の表面電位が上昇してしまうことがある。表面電位の上昇については、用紙と搬送ガイド部材の表面の摩擦係数や電気抵抗値、転写電流値や除電方式によって様々なパターンがあるが、何れの場合でも、表面電位の上昇は、転写定着間での用紙上のトナー像の乱れに起因してしまう。
特許文献１のように、中間転写体に接触して設置されたアース板に、転写前に超音波発生装置を用いて超音波振動を与えても、搬送中の用紙に与える開き力や搬送ガイド部材の表面電位の上昇という問題は解消できていない。
本発明は、搬送ガイド部材に進行波型の超音波振動を中央部から端部にかけて与えることで搬送中の用紙に開き力を与え、様々な紙種に対して安定した搬送性を確保し、かつ、搬送ガイド部材と用紙との摩擦係数を低減して搬送ガイド部材の表面電位の上昇を抑え、用紙上のトナー像の乱れを低減すること、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る、トナー像を記録媒体に転写する転写部と記録媒体に転写されたトナー像を同記録媒体に定着する定着装置との間に配置された少なくとも１つ以上の搬送ガイド部材を有し、転写部を通過した記録媒体が搬送ガイド部材を介して定着装置へと搬送する画像形成装置は、搬送ガイド部材における媒体搬送方向と交差する幅方向において、搬送ガイド部材の中央部から端部にかけて進行波型の超音波振動を与える超音波振動発生装置を有している。
【０００５】
本発明に係る画像形成装置において、超音波振動発生装置は、搬送ガイド部材の中央部から端部にかけて配列されていて、中央部から端部に進む進行波型の超音波振動を搬送ガイド部材に発生させる超音波発生源と、超音波発生源を振動するための電源となる交流電圧印加装置を有する。
本発明に係る画像形成装置において、搬送ガイド部材は、幅方向において分割されていて、媒体搬送方向へ延びる中心線に対して線対称形状としている。
【０００６】
本発明に係る画像形成装置において、超音波振動発生装置により発生する進行波型の超音波振動は、各搬送ガイド部材の中央部から端部にかけて同一の進行速度としている。
本発明に係る画像形成装置において、進行波型の超音波振動の位相は、各搬送ガイド部材で同期している。
本発明に係る画像形成装置において、搬送ガイド部材は、媒体搬送方向において複数の領域に区切られていて、超音波発生源は、区切られた領域毎に異なる進行波を発生させるように構成した。
本発明に係る画像形成装置は、搬送ガイド部材の位置に応じて、超音波発生源による各領域の振動出力を制御する制御手段を有する。
本発明に係る画像形成装置は、超音波発生源により発生する振動出力を、装置本体に通紙する紙種に応じて制御する制御手段を有する。
本発明に係る画像形成装置は、超音波発生源により発生する振動出力を画質モードに応じて増減制御する制御手段を有する。
本発明に係る画像形成装置において、搬送ガイド部材は、転写定着間においてすべて配置されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、転写部と定着装置の間に配置された搬送ガイド部材の中央部から端部にかけて進行波型の超音波振動を与えることによって、ローラ形状に頼ることなく搬送中の用紙にその中央部から端部にかけて開き力が発生させることができるので、シワの発生を抑制では、様々な紙種に対して安定した搬送性を確保することができる。また、搬送ガイド部材に超音波振動を発生させることで、搬送ガイド部材表面の摩擦係数が著しく低下するため、用紙と搬送ガイド部材が搬送中に接触しても接触圧としては小さくなり、摩擦帯電が生じにくく、表面電位が上昇しにくくなるので、用紙上のトナー像の乱れを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一形態の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の主要部となる、搬送ガイド部材と超音波振動発生手段の概略構成を説明する図である。
【図３】超音波振動発生手段の超音波発生源の構成と配置例を示す拡大斜視図である。
【図４】超音波振動発生手段の振動による開き力の発生を説明するための図である。
【図５】超音波振動発生手段の配置の別な形態を示す拡大斜視図である。
【図６】超音波振動発生手段による紙種と振動パターンの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について説明する。
本発明は、転写部と定着装置の間（転写定着間）に配設した搬送ガイド部材において、その中央部からその端部（両端部）にかけて超音波振動発生装置を用いて進行波型の超音波振動を与えることにより、搬送中の用紙に、その中央部から端部にかけて開き力を発生させて、用紙シワの発生を極めて少なくして搬送品質を向上させるとともに、用紙と搬送ガイド部材との摩擦帯電を振動により低減して、転写定着間における用紙上のトナー像の乱れも防止するようにした。
【００１０】
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例を示す。この画像形成装置は、イエロ、シアン、マゼンタ、ブラック（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）のトナーを用いたタンデム式のカラープリンタである。カラープリンタの装置本体１００には、その中央に、無端ベルト状の中間転写体６を備えた中間転写ユニットＵ１が配設されている。中間転写体６は多層構造となっており、そのベース層を例えば伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤシート、ポリイミド系樹脂でつくり、表面をフッ素系樹脂等の平滑性のよいコート層で被って構成されている。中間転写体６は、複数のローラ部材となる支持ローラ１５、１６、１８、１９に掛け回されていて図中反時計回りに回転搬送するように構成されている。中間転写体６の内側ループ内には、１次転写部を形成する転写ローラ１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｋが配置されている。支持ローラ１９の外側には、画像転写後に中間転写体６上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置７が配設されている。支持ローラ１６と支持ローラ１８間に張り渡した中間転写体６の下方には、その搬送方向に沿って、イエロ、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像を形成する４つの画像形成手段２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋが横に並べて配置している。画像形成手段２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋの下方には露光装置５が配置されている。
【００１１】
画像形成手段２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋについて説明するが、各画像形成手段はトナーの色が異なる以外はほぼ同一構成であるので、ここではイエロの画像形成手段２０Ｙを例に、その構成を説明する。画像形成手段２０Ｙは、像担持体となる感光ドラム１Ｙと、感光体ドラム１Ｙの周囲に配設された帯電装置２Ｙ（帯電部）、現像装置３Ｙ（現像部）、クリーニング装置４Ｙ（クリーニング部）、図示しない除電部等で構成されたプロセスカートリッジとして構成されていて、装置本体１００に対して着脱自在とされている。画像形成手段２０Ｙでは、感光体ドラム１Ｙ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）が行われて、感光体ドラム１Ｙ上にイエロのトナー像が形成される。
【００１２】
他の３つの画像形成手段２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエロに対応した画像形成手段６Ｙとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応したトナー像が形成される。
【００１３】
装置本体１００の下部には、給紙部が配設されている。給紙部は用紙Ｐが積載収納される給紙カセット２６と、給紙カセット２６から用紙Ｐを給紙する給紙ローラ２７を備えている。
【００１４】
中間転写体６の支持ローラ１５の対向側となる外側には二次転写装置２１が配置されている。図示の例において、二次転写装置２１は、支持ローラ１５と対向配置されていて、中間転写体６との間に二次転写部２２を形成する二次転写ローラ８と、二次転写ローラ８を中間転写体６に向かって押し当てるバネなどの加圧部材９と、図示しない二次転写バイアス印加手段を備えている。二次転写装置２１は、二次転写バイアス印加手段により発生する二次転写バイアスにより、中間転写体６上のトナー像を二次転写部２２で用紙Ｐに転写するともとに、二次転写部２２（転写ニップ）により二次転写後の用紙Ｐを定着装置１０へ搬送する機能を備えている。
【００１５】
二次転写装置２１の上方には、用紙Ｐ上に転写された転写画像（トナー像）を用紙Ｐに定着するための定着装置１０が配設されている。定着装置１０は、定着ローラ１２に加圧ローラ１３を押し当てて定着ニップ２３を形成し、熱と圧力でトナー像を用紙Ｐに定着する周知のものである。二次転写ローラ８と定着装置１０、より詳しくは、二次転写部２２と定着ニップ２３の間には、搬送ガイド部材３１と搬送ガイド部材１１が配置されている。
【００１６】
このような構成のカラープリンタによると、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ１５、１６または支持ローラ１９の１つが回転駆動して他の４つの支持ローラを従動回転させ、中間転写体６が反時計回り方向に回転搬送する。同時に個々の画像形成手段２０Ｙ〜２０Ｋの感光ドラムを回転させてそれぞれイエロー・シアン・マゼンタ・ブラックのトナーで静電潜像を現像して単色トナー像を形成する。現像後の感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの表面は、それぞれ中間転写体６と転写ローラ１７Ｙ，１７Ｃ，１７Ｍ，１７Ｋとの対向位置に達し、この位置で各感光体ドラム上のトナー像が中間転写体６上に転写されて合成カラー画像が形成される。
【００１７】
一方、スタートスイッチが押されると、給紙ローラ２７が回転して、給紙カセット２６から用紙Ｐが繰り出され、図示しない分離ローラで１枚ずつ分離されて給紙路２９に給紙される。給紙された用紙Ｐは、給紙路２９上の搬送ローラで搬送されてレジストローラ２８で突き当てて止められる。中間転写体６上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ２８が回転すると、二次転写部２２へと用紙Ｐが送り込まれ、二次転写装置２１で用紙Ｐ上に合成カラー画像が静電的に二次転写される。画像転写後の用紙Ｐは、搬送ガイド部材３１と搬送ガイド部材１１によって案内されて定着装置１０へと送り込まれ、定着ニップ２３で熱と圧力とを加えられることで転写画像が定着される。定着後の用紙Ｐは、排出ローラ３２により排紙トレイ４０上に排紙されてスタックされる。
【００１８】
次に、本発明の主要部の構成について説明する。
図２に示すように、画像形成装置は、搬送ガイド部材３１を振動させる超音波振動発生装置５０と、超音波振動発生装置５０を制御する制御手段７０を備えている。超音波振動発生装置５０は、超音波発生源５１と，その電源となる交流電圧印加装置５２を備え、交流電圧印加装置５２により超音波領域の周波数で交流電圧が印加されることで超音波発生源５１が超音波振動するというものである。制御手段７０は、交流電圧印加装置５２の出力を制御するためのものである。
【００１９】
本形態において、金属板または樹脂板からなり搬送ガイド部材１１よりも転写出口側に位置する搬送ガイド部材３１は、図３に示すように、媒体搬送方向Ａと交差する幅方向Ｂに分割されて配置されていて、媒体搬送方向Ａへ延びる中心線８０に対して線対称の形状であり、一方を搬送ガイド部材３１Ａ、他方を搬送ガイド部材３１Ｂとしている。
【００２０】
超音波発生源５１は、図３に示すように、ＰＺＴなどの圧電素子５３と、圧電素子５３をはさみ見込む一対の電極板５４，５４とで構成されていて、一方の電極５４を搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂに接着または締結することで、搬送ガイド部材３１に取付けられる。本形態では接着対応としている。各電極５４は交流電圧印加装置５２と電気的に接続されている。
【００２１】
圧電素子５３は、符号５５で示す極性方向を有しており、その方向に＋の直流電圧を印加すると圧電素子５３が伸び、−の直流電圧を印加すると圧電素子５３が縮む特性を有している。図３では搬送ガイド部材３１Ｂ側の１つ圧電素子５３のみに極性方向５５を示したが、全ての圧電素子５３は同様の特性を有している。超音波振動自体は振動周期が短く、振動振幅が非常に小さいため、搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂと超音波発生装置５０の組み合わせた部材の共振周波数が超音波領域の駆動周波数となるように材質や大きさ、形状を決定している。また、搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂの固体ばらつきや環境変動による剛性の変化等によって、共振周波数は変動する場合があるため、交流電圧印加装置５２には周波数調整機能が備わっている。
【００２２】
超音波振動を各搬送ガイド部材の通紙面表面において各中央部３１Ａ１，３１Ｂ１から幅方向に位置する端部３１Ａ２、３１Ｂ２へ向けて進んでいく進行波型の超音波振動を発生させるように、超音波発生源５１は搬送ガイド部材３１Ａと搬送ガイド部材３１Ｂのそれぞれの中央部３１Ａ１，３１Ｂ１から端部３１Ａ２，３１Ｂ２にかけて複数個配列されている。本形態では、搬送ガイド部材３１Ａ，３１Ｂの中央部３１Ａ１，３１Ｂ１から端部３１Ａ２、３１Ｂ２にかけて進行する進行波型の超音波振動を発生させるために、各搬送ガイド部材の中央側３１Ａ１，３１Ｂ１から端部３１Ａ２、３１Ｂ２にかけて、それぞれ超音波発生源５１２つを１組として２組、計４つずつ配置している。以下、搬送ガイド部材３１Ａに設けた超音波発生源には、中央側から端部側にかけて５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｂの符号を付し、搬送ガイド部材３１Ｂに設けた超音波発生源には中央側から端部側にかけて５１Ａ’，５１Ｂ’，５１Ｃ’，５１Ｄ’の符号を付す。
【００２３】
超音波発生源５１Ａ，５１Ｂと超音波発生源５１Ｃ，５１Ｄとは間隔Ｓ１を空けて配置され、超音波発生源５１Ａ’，５１Ｂ’と超音波発生源５１Ｃ’，５１Ｄ’とは、間隔Ｓ２を空けて配置されている。搬送ガイド部材３１Ａ，３１Ｂの超音波発生源は、中央部と端部の組合せ１組（超音波発生源５１Ａ，５１Ｃ）と（超音波発生源５１Ａ’，５１Ｃ’）で超音波振動の定在波を発生させ、もう１組（超音波発生源５１Ｂ，５１Ｄ）と（超音波発生源５１Ｂ’，５１Ｄ’）でも超音波振動の定在波を発生させ、２つの定在波を組み合わせて、下記に示す進行波の式１が成立するように位相を合せている。
【００２４】
Ｙ（ｔ，ｘ）＝Ａｓｉｎ（ωｔ−ｋｘ）＝Ａｓｉｎ（ωｔ）ｃｏｓ（ｋｘ）−Ａｃｏｓ（ωｔ）ｓｉｎ（ｋｘ）＝Ａｓｉｎ（ωｔ）ｃｏｓ（ｋｘ）＋Ａｓｉｎ（ωｔ＋π／２）ｃｏｓ（ｋｘ＋π／２）・・・式１
但し、Ｙは振幅方向の位置、ｔは時間、ｘは搬送ガイド部材軸方向位置、Ａは振動振幅、ωは各周波数、ｋは各波数を表す。式１より、空間的に位相がπ／２ずれており、更に時間的にもπ／２位相がずれた定在波を組み合わせる必要があるので、超音波発生源５１Ａと超音波発生源５１Ｂ、及び超音波発生源５１Ａ’と超音波発生源５１Ｂ’は進行波の波長のπ／２の長さだけ離すことになる。また超音波発生源５１Ａと超音波発生源５１Ｂ、及び超音波発生源５１Ａ’と超音波発生源５１Ｂ’では、時間的にも位相をπ／２ずらして駆動させることになる。各ガイド部材で発生する波振動は、同一の進行速度とされているとともに同期している。
【００２５】
図４を用いて、搬送ガイド部材３１Ａ、３２Ｂのうち、一方の搬送ガイド部材３１Ｂでの超音波振動の定在波を発生させた場合について説明する。
超音波発生源を、搬送ガイド部材３１Ｂの幅方向Ｂ（二次転写ローラ８の軸線方向）に対して複数設置する。具体的には符号５６で示す、定在波の腹の位置に超音波発生源５１Ａ’、５１Ｃ’を設置する。但し、狙いの波数となる共振モードが存在することを予め解析計算で把握しておく必要がある。
【００２６】
同様に超音波発生源５１Ａ’、５１Ｃ’で形成された定在波ａの節の位置（空間的位相がπ／２ずれた位置）にもう１組の超音波発生源５１Ｂ’、５１Ｄ’を設置し、新たな定在波ｂを形成させる。進行波を発生させるためには、更に２つの定在波の時間的位相をπ／２ずらす必要があるため、２組の超音波発生源にはそれぞれ交流電圧印加装置５２，５２が必要となる。
【００２７】
本形態では、媒体搬送方向Ａへ延びる中心線８０に対して線対称形状であり、分割された搬送ガイド部材３１Ａ，３１Ｂを用いているので、搬送ガイド部材３１Ａ側にも搬送ガイド部材３１Ｂ側と対象となるように超音波発生源５１Ａ〜５１Ｄを設置して、中央側から端部側に向かって進む進行波を発生させることで左右均等な開き力を搬送ガイド部材３１Ａ，３１Ｂ上で用紙Ｐに与えることができる。このため、様々な紙種に対して安定した搬送性を確保し、かつ、搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂと用紙Ｐとの摩擦係数を低減して搬送ガイド部材の表面電位の上昇を抑え、用紙上のトナー像の乱れを低減することができる。さらに、進行波の振動を、各搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂの中央部３１Ａ１、３１Ｂ１から端部中央部３１Ａ２、３１Ｂ２にかけて同一の進行速度としているので、この点からも進行波と用紙Ｐが接触している場所が常に各搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂで左右対称となり、中央側から端部側に向かって進む進行波を発生させることで左右均等な開き力を搬送ガイド部材３１Ａ，３１Ｂ上で用紙Ｐに与えることができる。
【００２８】
図５を用いて、搬送ガイド部材３１Ａ，３１Ｂが媒体搬送方向Ａにおいて複数の領域に区切られている場合の例を説明する。
図５に示す例では、搬送ガイド部材３１Ａ，３１Ｂを媒体搬送方向Ａにおいて複数の領域に分けており、搬送方向上流側から領域３１１，３１２，３１３及び領域３１１’，３１２’，３１３’としている。搬送ガイド部材といっても用紙先端しか接触しない部分もあれば、用紙Ｐが定着ニップ２３（図２参照）に入った後も用紙Ｐと強く接触する部分もあり、その領域や配設される位置に応じて進行波型の超音波振動の大きさを変えることで効率良く用紙Ｐに開き力を与えることができる。つまり、この例では、領域毎（配設位置毎）に、超音波発生源５１Ａ〜５１Ｄ及び超音波発生源５１Ａ’〜５１Ｄ’をそれぞれ配置している。
【００２９】
このような場合、特に用紙Ｐが強く接触する領域については、振動出力を大きく設定し、ほとんど接触しない領域については振動出力を小さく設置するといった制御を図２に示す制御手段７０で行う。つまり、図５に示す形態の場合、搬送ガイド部材３１Ａの領域３１１〜３１３と搬送ガイド部材３１Ｂ及び領域３１１’〜３１３’毎に独立した交流電圧印加装置５２Ａ〜５２Ｃ及び交流電圧印加装置５２Ａ’〜５２Ｃ’を有しており、それぞれの交流印加電圧Ｖ１〜Ｖ３、Ｖ１’〜Ｖ３’を個別に制御手段７０によって設定する。
【００３０】
このように、搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂが、用紙搬送方向ｂにおいて複数の領域３１１〜３１３及び領域３１１’〜３１３’に区切られている場合、領域毎に異なる進行波を発生させるように、交流印加電圧を制御することで、すなわち搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂの搬送経路での位置に応じて各領域の振動出力を制御すると、搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂの下流側端部付近など用紙Ｐと強く接触する領域３１３、３１３’の表面電位の上昇を抑え、且つ用紙Ｐに効率よく開き力を与えることができる。
【００３１】
図６を用いて、制御手段７０による紙種や画質モードに応じて振動出力を制御する、すなわち交流印加電圧を制御する場合について説明する。ここではパターン１からパターン３の３つのパターンを例示する。
【００３２】
通紙される用紙Ｐの紙種が普通紙と厚紙では、同じ搬送レイアウトでも搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂが受ける用紙Ｐからの接触圧が異なるため、その紙種に応じた振動出力を設定可能とする。例えば紙厚が普通紙の場合、接触圧は大きくないが、用紙に開き力を十分に与えないとシワなどの発生が懸念されて搬送品質が低下するおそれがあり、逆に紙厚が厚紙では開き力を与えなくても定着ニップ２３内で幅方向Ｂにすべりが大きく作用しシワにはなり難い反面、搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂとの接触圧が大きくなり、用紙上のトナー像の乱れが発生するおそれがある。
【００３３】
そこで普通紙の場合には、開き力を適切に付与できるように振動出力を設定し、厚紙の場合には、必ずしも進行波である必要はなく、単に超音波振動で搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂの摩擦係数を低減させるだけ良い場合もある。すなわち、普通紙の場合は、パターン１で進行波の進行速度を最大として振動振幅を通常とした場合、厚紙の場合は、パターン２のように進行波の進行速度を、普通紙の場合に比べて低く、あるいは定常波とし、振動振幅を普通紙の場合に比べて大きい最大となるように、交流印加電圧を制御手段７０で制御する。
【００３４】
紙種が同じ普通紙でもパターン３に示すように、高画質モードでは線速が遅くなり、その線速に応じた開き力を与える必要があるため、普通紙の高画質モードの場合には、進行波の進行速度をパターン１に示す普通紙の通常線速の場合よりも小さくなるように、交流印加電圧を制御手段７０で制御する。
【００３５】
このように通紙する紙種に応じて振動出力を制御するように構成すると、厚紙や普通紙など紙種による外乱に対してもロバスト性の高い用紙Ｐの搬送性を確保することができる。また、画質モードに応じて振動出力を制御するように構成すると、同じ紙種でも画質モードによって用紙Ｐの搬送時の線速（速度）が異なる場合でも適した開き力を用紙Ｐに与えることができ、ロバスト性の高い用紙Ｐの搬送性を確保することができる。
【００３６】
上記形態において、画像形成装置としてカラープリンタを例に説明したが、画像形成装置としてはプリンタに限るものではなく、複写機、ファクシミリの単体、これらの複合機能を備えた複合機に本願発明を適用することができる。また、カラーの画像形成装置ではなく、モノクロの画像形成装置に適用することもできる。その場合、上記形態のような中間転写体６にトナー像を転写しないで、用紙Ｐを搬送するための搬送ベルトとブラックの感光体ドラムとを対向配置して、搬送ベルトの内側に感光体ドラムと対向するように転写ローラを配置し、この転写ローラと感光体ドラムとの間を転写部として、転写部と定着装置の間に配置される搬送ガイド部材に、上記超音波振動発生装置５０を適用すればよい。
【符号の説明】
【００３７】
１０ 定着装置
２２ 転写部
３１（Ａ、Ｂ） 搬送ガイド部材
３１Ａ１、３１Ｂ１ 記搬送ガイド部材の中央部
３１Ａ２、３１Ｂ２ 記搬送ガイド部材の端部
５１（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）超音波発生源
５１（Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’）超音波発生源
５２（Ａ、Ｂ、Ｃ） 交流電圧印加装置
５２（Ａ’、Ｂ’、Ｃ’） 交流電圧印加装置
７０ 制御手段
８０ 中心線
３１１〜３１３ 区切られた領域
３１１’〜３１３’ 区切られた領域
Ａ 媒体搬送方向
Ｂ 幅方向
Ｐ 記録媒体
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３８】
【特許文献１】特開２００６−３１３２８３号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写部から定着装置の間に搬送ガイド部材を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、転写後、トナー像が記録媒体となる用紙に静電的に付着した状態で定着装置に搬送され、定着装置によって用紙に固着される。そのため、転写部と定着装置の間（以下、「転写定着間」と記す）には搬送ガイド部材が少なくとも１つは存在しており、用紙が定着装置の定着ニップに到達するように設置されている。転写定着間の用紙の搬送性を確保するためには、一般に定着ローラの中央部の径を両端部よりも小さくする鼓形状とすることで、中央部から各端部にかけて開こうとする力（開き力）が搬送中の用紙に作用させてシワなどの発生を抑制して搬送品質を向上させている。また転写後の用紙が搬送ガイド部材を介して搬送されている時に、搬送ガイド部材の表面電位と用紙上のトナー電荷量に大きな差が生じるとトナー像の乱れが発生することがあるため、搬送ガイド部材の表面には中、あるいは高抵抗の材質が用いられることが既に知られている。
特許文献１には、転写率の向上の目的で、中間転写体に接触して設置されたアース板に、転写前に超音波発生装置を用いて超音波振動を与えることが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のように定着ローラの鼓形状による開き力の付与では、同じように開き力を与えても紙種によって搬送中の紙挙動は異なり、また定着熱による定着ローラの膨張で鼓形状の効果が時間的に変化することがあるため、様々な紙種に対応した画像形成装置を提供する場合、シワの発生という搬送品質の低下が懸念される。また、転写定着間の搬送ガイド部材は、表面材質の抵抗を高くしているため、用紙と搬送ガイド部材との接触による摩擦帯電で通紙枚数毎に搬送ガイド部材の表面電位が上昇してしまうことがある。表面電位の上昇については、用紙と搬送ガイド部材の表面の摩擦係数や電気抵抗値、転写電流値や除電方式によって様々なパターンがあるが、何れの場合でも、表面電位の上昇は、転写定着間での用紙上のトナー像の乱れに起因してしまう。
特許文献１のように、中間転写体に接触して設置されたアース板に、転写前に超音波発生装置を用いて超音波振動を与えても、搬送中の用紙に与える開き力や搬送ガイド部材の表面電位の上昇という問題は解消できていない。
本発明は、搬送ガイド部材に進行波型の超音波振動を中央部から端部にかけて与えることで搬送中の用紙に開き力を与え、様々な紙種に対して安定した搬送性を確保し、かつ、搬送ガイド部材と用紙との摩擦係数を低減して搬送ガイド部材の表面電位の上昇を抑え、用紙上のトナー像の乱れを低減すること、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る、トナー像を記録媒体に転写する転写部と記録媒体に転写されたトナー像を同記録媒体に定着する定着装置との間に配置された少なくとも１つ以上の搬送ガイド部材を有し、転写部を通過した記録媒体が搬送ガイド部材を介して定着装置へと搬送する画像形成装置は、搬送ガイド部材における媒体搬送方向と交差する幅方向において、搬送ガイド部材の中央部から端部にかけて進行波型の超音波振動を与える超音波振動発生装置を有している。
【０００５】
本発明に係る画像形成装置において、超音波振動発生装置は、搬送ガイド部材の中央部から端部にかけて配列されていて、中央部から端部に進む進行波型の超音波振動を搬送ガイド部材に発生させる超音波発生源と、超音波発生源を振動するための電源となる交流電圧印加装置を有する。
本発明に係る画像形成装置において、搬送ガイド部材は、幅方向において分割されていて、媒体搬送方向へ延びる中心線に対して線対称形状としている。
【０００６】
本発明に係る画像形成装置において、超音波振動発生装置により発生する進行波型の超音波振動は、各搬送ガイド部材の中央部から端部にかけて同一の進行速度としている。
本発明に係る画像形成装置において、進行波型の超音波振動の位相は、各搬送ガイド部材で同期している。
本発明に係る画像形成装置において、搬送ガイド部材は、媒体搬送方向において複数の領域に区切られていて、超音波発生源は、区切られた領域毎に異なる進行波を発生させるように構成した。
本発明に係る画像形成装置は、搬送ガイド部材の位置に応じて、超音波発生源による各領域の振動出力を制御する制御手段を有する。
本発明に係る画像形成装置は、超音波発生源により発生する振動出力を、装置本体に通紙する紙種に応じて制御する制御手段を有する。
本発明に係る画像形成装置は、超音波発生源により発生する振動出力を画質モードに応じて増減制御する制御手段を有する。
本発明に係る画像形成装置において、搬送ガイド部材は、転写定着間においてすべて配置されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、転写部と定着装置の間に配置された搬送ガイド部材の中央部から端部にかけて進行波型の超音波振動を与えることによって、ローラ形状に頼ることなく搬送中の用紙にその中央部から端部にかけて開き力が発生させることができるので、シワの発生を抑制では、様々な紙種に対して安定した搬送性を確保することができる。また、搬送ガイド部材に超音波振動を発生させることで、搬送ガイド部材表面の摩擦係数が著しく低下するため、用紙と搬送ガイド部材が搬送中に接触しても接触圧としては小さくなり、摩擦帯電が生じにくく、表面電位が上昇しにくくなるので、用紙上のトナー像の乱れを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一形態の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の主要部となる、搬送ガイド部材と超音波振動発生手段の概略構成を説明する図である。
【図３】超音波振動発生手段の超音波発生源の構成と配置例を示す拡大斜視図である。
【図４】超音波振動発生手段の振動による開き力の発生を説明するための図である。
【図５】超音波振動発生手段の配置の別な形態を示す拡大斜視図である。
【図６】超音波振動発生手段による紙種と振動パターンの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について説明する。
本発明は、転写部と定着装置の間（転写定着間）に配設した搬送ガイド部材において、その中央部からその端部（両端部）にかけて超音波振動発生装置を用いて進行波型の超音波振動を与えることにより、搬送中の用紙に、その中央部から端部にかけて開き力を発生させて、用紙シワの発生を極めて少なくして搬送品質を向上させるとともに、用紙と搬送ガイド部材との摩擦帯電を振動により低減して、転写定着間における用紙上のトナー像の乱れも防止するようにした。
【００１０】
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例を示す。この画像形成装置は、イエロ、シアン、マゼンタ、ブラック（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）のトナーを用いたタンデム式のカラープリンタである。カラープリンタの装置本体１００には、その中央に、無端ベルト状の中間転写体６を備えた中間転写ユニットＵ１が配設されている。中間転写体６は多層構造となっており、そのベース層を例えば伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤシート、ポリイミド系樹脂でつくり、表面をフッ素系樹脂等の平滑性のよいコート層で被って構成されている。中間転写体６は、複数のローラ部材となる支持ローラ１５、１６、１８、１９に掛け回されていて図中反時計回りに回転搬送するように構成されている。中間転写体６の内側ループ内には、１次転写部を形成する転写ローラ１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｋが配置されている。支持ローラ１９の外側には、画像転写後に中間転写体６上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置７が配設されている。支持ローラ１６と支持ローラ１８間に張り渡した中間転写体６の下方には、その搬送方向に沿って、イエロ、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像を形成する４つの画像形成手段２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋが横に並べて配置している。画像形成手段２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋの下方には露光装置５が配置されている。
【００１１】
画像形成手段２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋについて説明するが、各画像形成手段はトナーの色が異なる以外はほぼ同一構成であるので、ここではイエロの画像形成手段２０Ｙを例に、その構成を説明する。画像形成手段２０Ｙは、像担持体となる感光ドラム１Ｙと、感光体ドラム１Ｙの周囲に配設された帯電装置２Ｙ（帯電部）、現像装置３Ｙ（現像部）、クリーニング装置４Ｙ（クリーニング部）、図示しない除電部等で構成されたプロセスカートリッジとして構成されていて、装置本体１００に対して着脱自在とされている。画像形成手段２０Ｙでは、感光体ドラム１Ｙ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）が行われて、感光体ドラム１Ｙ上にイエロのトナー像が形成される。
【００１２】
他の３つの画像形成手段２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエロに対応した画像形成手段６Ｙとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応したトナー像が形成される。
【００１３】
装置本体１００の下部には、給紙部が配設されている。給紙部は用紙Ｐが積載収納される給紙カセット２６と、給紙カセット２６から用紙Ｐを給紙する給紙ローラ２７を備えている。
【００１４】
中間転写体６の支持ローラ１５の対向側となる外側には二次転写装置２１が配置されている。図示の例において、二次転写装置２１は、支持ローラ１５と対向配置されていて、中間転写体６との間に二次転写部２２を形成する二次転写ローラ８と、二次転写ローラ８を中間転写体６に向かって押し当てるバネなどの加圧部材９と、図示しない二次転写バイアス印加手段を備えている。二次転写装置２１は、二次転写バイアス印加手段により発生する二次転写バイアスにより、中間転写体６上のトナー像を二次転写部２２で用紙Ｐに転写するともとに、二次転写部２２（転写ニップ）により二次転写後の用紙Ｐを定着装置１０へ搬送する機能を備えている。
【００１５】
二次転写装置２１の上方には、用紙Ｐ上に転写された転写画像（トナー像）を用紙Ｐに定着するための定着装置１０が配設されている。定着装置１０は、定着ローラ１２に加圧ローラ１３を押し当てて定着ニップ２３を形成し、熱と圧力でトナー像を用紙Ｐに定着する周知のものである。二次転写ローラ８と定着装置１０、より詳しくは、二次転写部２２と定着ニップ２３の間には、搬送ガイド部材３１と搬送ガイド部材１１が配置されている。
【００１６】
このような構成のカラープリンタによると、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ１５、１６または支持ローラ１９の１つが回転駆動して他の４つの支持ローラを従動回転させ、中間転写体６が反時計回り方向に回転搬送する。同時に個々の画像形成手段２０Ｙ〜２０Ｋの感光ドラムを回転させてそれぞれイエロー・シアン・マゼンタ・ブラックのトナーで静電潜像を現像して単色トナー像を形成する。現像後の感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの表面は、それぞれ中間転写体６と転写ローラ１７Ｙ，１７Ｃ，１７Ｍ，１７Ｋとの対向位置に達し、この位置で各感光体ドラム上のトナー像が中間転写体６上に転写されて合成カラー画像が形成される。
【００１７】
一方、スタートスイッチが押されると、給紙ローラ２７が回転して、給紙カセット２６から用紙Ｐが繰り出され、図示しない分離ローラで１枚ずつ分離されて給紙路２９に給紙される。給紙された用紙Ｐは、給紙路２９上の搬送ローラで搬送されてレジストローラ２８で突き当てて止められる。中間転写体６上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ２８が回転すると、二次転写部２２へと用紙Ｐが送り込まれ、二次転写装置２１で用紙Ｐ上に合成カラー画像が静電的に二次転写される。画像転写後の用紙Ｐは、搬送ガイド部材３１と搬送ガイド部材１１によって案内されて定着装置１０へと送り込まれ、定着ニップ２３で熱と圧力とを加えられることで転写画像が定着される。定着後の用紙Ｐは、排出ローラ３２により排紙トレイ４０上に排紙されてスタックされる。
【００１８】
次に、本発明の主要部の構成について説明する。
図２に示すように、画像形成装置は、搬送ガイド部材３１を振動させる超音波振動発生装置５０と、超音波振動発生装置５０を制御する制御手段７０を備えている。超音波振動発生装置５０は、超音波発生源５１と，その電源となる交流電圧印加装置５２を備え、交流電圧印加装置５２により超音波領域の周波数で交流電圧が印加されることで超音波発生源５１が超音波振動するというものである。制御手段７０は、交流電圧印加装置５２の出力を制御するためのものである。
【００１９】
本形態において、金属板または樹脂板からなり搬送ガイド部材１１よりも転写出口側に位置する搬送ガイド部材３１は、図３に示すように、媒体搬送方向Ａと交差する幅方向Ｂに分割されて配置されていて、媒体搬送方向Ａへ延びる中心線８０に対して線対称の形状であり、一方を搬送ガイド部材３１Ａ、他方を搬送ガイド部材３１Ｂとしている。
【００２０】
超音波発生源５１は、図３に示すように、ＰＺＴなどの圧電素子５３と、圧電素子５３をはさみ見込む一対の電極板５４，５４とで構成されていて、一方の電極５４を搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂに接着または締結することで、搬送ガイド部材３１に取付けられる。本形態では接着対応としている。各電極５４は交流電圧印加装置５２と電気的に接続されている。
【００２１】
圧電素子５３は、符号５５で示す極性方向を有しており、その方向に＋の直流電圧を印加すると圧電素子５３が伸び、−の直流電圧を印加すると圧電素子５３が縮む特性を有している。図３では搬送ガイド部材３１Ｂ側の１つ圧電素子５３のみに極性方向５５を示したが、全ての圧電素子５３は同様の特性を有している。超音波振動自体は振動周期が短く、振動振幅が非常に小さいため、搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂと超音波発生装置５０の組み合わせた部材の共振周波数が超音波領域の駆動周波数となるように材質や大きさ、形状を決定している。また、搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂの固体ばらつきや環境変動による剛性の変化等によって、共振周波数は変動する場合があるため、交流電圧印加装置５２には周波数調整機能が備わっている。
【００２２】
超音波振動を各搬送ガイド部材の通紙面表面において各中央部３１Ａ１，３１Ｂ１から幅方向に位置する端部３１Ａ２、３１Ｂ２へ向けて進んでいく進行波型の超音波振動を発生させるように、超音波発生源５１は搬送ガイド部材３１Ａと搬送ガイド部材３１Ｂのそれぞれの中央部３１Ａ１，３１Ｂ１から端部３１Ａ２，３１Ｂ２にかけて複数個配列されている。本形態では、搬送ガイド部材３１Ａ，３１Ｂの中央部３１Ａ１，３１Ｂ１から端部３１Ａ２、３１Ｂ２にかけて進行する進行波型の超音波振動を発生させるために、各搬送ガイド部材の中央側３１Ａ１，３１Ｂ１から端部３１Ａ２、３１Ｂ２にかけて、それぞれ超音波発生源５１２つを１組として２組、計４つずつ配置している。以下、搬送ガイド部材３１Ａに設けた超音波発生源には、中央側から端部側にかけて５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｂの符号を付し、搬送ガイド部材３１Ｂに設けた超音波発生源には中央側から端部側にかけて５１Ａ’，５１Ｂ’，５１Ｃ’，５１Ｄ’の符号を付す。
【００２３】
超音波発生源５１Ａ，５１Ｂと超音波発生源５１Ｃ，５１Ｄとは間隔Ｓ１を空けて配置され、超音波発生源５１Ａ’，５１Ｂ’と超音波発生源５１Ｃ’，５１Ｄ’とは、間隔Ｓ２を空けて配置されている。搬送ガイド部材３１Ａ，３１Ｂの超音波発生源は、中央部と端部の組合せ１組（超音波発生源５１Ａ，５１Ｃ）と（超音波発生源５１Ａ’，５１Ｃ’）で超音波振動の定在波を発生させ、もう１組（超音波発生源５１Ｂ，５１Ｄ）と（超音波発生源５１Ｂ’，５１Ｄ’）でも超音波振動の定在波を発生させ、２つの定在波を組み合わせて、下記に示す進行波の式１が成立するように位相を合せている。
【００２４】
Ｙ（ｔ，ｘ）＝Ａｓｉｎ（ωｔ−ｋｘ）＝Ａｓｉｎ（ωｔ）ｃｏｓ（ｋｘ）−Ａｃｏｓ（ωｔ）ｓｉｎ（ｋｘ）＝Ａｓｉｎ（ωｔ）ｃｏｓ（ｋｘ）＋Ａｓｉｎ（ωｔ＋π／２）ｃｏｓ（ｋｘ＋π／２）・・・式１
但し、Ｙは振幅方向の位置、ｔは時間、ｘは搬送ガイド部材軸方向位置、Ａは振動振幅、ωは各周波数、ｋは各波数を表す。式１より、空間的に位相がπ／２ずれており、更に時間的にもπ／２位相がずれた定在波を組み合わせる必要があるので、超音波発生源５１Ａと超音波発生源５１Ｂ、及び超音波発生源５１Ａ’と超音波発生源５１Ｂ’は進行波の波長のπ／２の長さだけ離すことになる。また超音波発生源５１Ａと超音波発生源５１Ｂ、及び超音波発生源５１Ａ’と超音波発生源５１Ｂ’では、時間的にも位相をπ／２ずらして駆動させることになる。各ガイド部材で発生する波振動は、同一の進行速度とされているとともに同期している。
【００２５】
図４を用いて、搬送ガイド部材３１Ａ、３２Ｂのうち、一方の搬送ガイド部材３１Ｂでの超音波振動の定在波を発生させた場合について説明する。
超音波発生源を、搬送ガイド部材３１Ｂの幅方向Ｂ（二次転写ローラ８の軸線方向）に対して複数設置する。具体的には符号５６で示す、定在波の腹の位置に超音波発生源５１Ａ’、５１Ｃ’を設置する。但し、狙いの波数となる共振モードが存在することを予め解析計算で把握しておく必要がある。
【００２６】
同様に超音波発生源５１Ａ’、５１Ｃ’で形成された定在波ａの節の位置（空間的位相がπ／２ずれた位置）にもう１組の超音波発生源５１Ｂ’、５１Ｄ’を設置し、新たな定在波ｂを形成させる。進行波を発生させるためには、更に２つの定在波の時間的位相をπ／２ずらす必要があるため、２組の超音波発生源にはそれぞれ交流電圧印加装置５２，５２が必要となる。
【００２７】
本形態では、媒体搬送方向Ａへ延びる中心線８０に対して線対称形状であり、分割された搬送ガイド部材３１Ａ，３１Ｂを用いているので、搬送ガイド部材３１Ａ側にも搬送ガイド部材３１Ｂ側と対象となるように超音波発生源５１Ａ〜５１Ｄを設置して、中央側から端部側に向かって進む進行波を発生させることで左右均等な開き力を搬送ガイド部材３１Ａ，３１Ｂ上で用紙Ｐに与えることができる。このため、様々な紙種に対して安定した搬送性を確保し、かつ、搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂと用紙Ｐとの摩擦係数を低減して搬送ガイド部材の表面電位の上昇を抑え、用紙上のトナー像の乱れを低減することができる。さらに、進行波の振動を、各搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂの中央部３１Ａ１、３１Ｂ１から端部中央部３１Ａ２、３１Ｂ２にかけて同一の進行速度としているので、この点からも進行波と用紙Ｐが接触している場所が常に各搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂで左右対称となり、中央側から端部側に向かって進む進行波を発生させることで左右均等な開き力を搬送ガイド部材３１Ａ，３１Ｂ上で用紙Ｐに与えることができる。
【００２８】
図５を用いて、搬送ガイド部材３１Ａ，３１Ｂが媒体搬送方向Ａにおいて複数の領域に区切られている場合の例を説明する。
図５に示す例では、搬送ガイド部材３１Ａ，３１Ｂを媒体搬送方向Ａにおいて複数の領域に分けており、搬送方向上流側から領域３１１，３１２，３１３及び領域３１１’，３１２’，３１３’としている。搬送ガイド部材といっても用紙先端しか接触しない部分もあれば、用紙Ｐが定着ニップ２３（図２参照）に入った後も用紙Ｐと強く接触する部分もあり、その領域や配設される位置に応じて進行波型の超音波振動の大きさを変えることで効率良く用紙Ｐに開き力を与えることができる。つまり、この例では、領域毎（配設位置毎）に、超音波発生源５１Ａ〜５１Ｄ及び超音波発生源５１Ａ’〜５１Ｄ’をそれぞれ配置している。
【００２９】
このような場合、特に用紙Ｐが強く接触する領域については、振動出力を大きく設定し、ほとんど接触しない領域については振動出力を小さく設置するといった制御を図２に示す制御手段７０で行う。つまり、図５に示す形態の場合、搬送ガイド部材３１Ａの領域３１１〜３１３と搬送ガイド部材３１Ｂ及び領域３１１’〜３１３’毎に独立した交流電圧印加装置５２Ａ〜５２Ｃ及び交流電圧印加装置５２Ａ’〜５２Ｃ’を有しており、それぞれの交流印加電圧Ｖ１〜Ｖ３、Ｖ１’〜Ｖ３’を個別に制御手段７０によって設定する。
【００３０】
このように、搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂが、用紙搬送方向ｂにおいて複数の領域３１１〜３１３及び領域３１１’〜３１３’に区切られている場合、領域毎に異なる進行波を発生させるように、交流印加電圧を制御することで、すなわち搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂの搬送経路での位置に応じて各領域の振動出力を制御すると、搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂの下流側端部付近など用紙Ｐと強く接触する領域３１３、３１３’の表面電位の上昇を抑え、且つ用紙Ｐに効率よく開き力を与えることができる。
【００３１】
図６を用いて、制御手段７０による紙種や画質モードに応じて振動出力を制御する、すなわち交流印加電圧を制御する場合について説明する。ここではパターン１からパターン３の３つのパターンを例示する。
【００３２】
通紙される用紙Ｐの紙種が普通紙と厚紙では、同じ搬送レイアウトでも搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂが受ける用紙Ｐからの接触圧が異なるため、その紙種に応じた振動出力を設定可能とする。例えば紙厚が普通紙の場合、接触圧は大きくないが、用紙に開き力を十分に与えないとシワなどの発生が懸念されて搬送品質が低下するおそれがあり、逆に紙厚が厚紙では開き力を与えなくても定着ニップ２３内で幅方向Ｂにすべりが大きく作用しシワにはなり難い反面、搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂとの接触圧が大きくなり、用紙上のトナー像の乱れが発生するおそれがある。
【００３３】
そこで普通紙の場合には、開き力を適切に付与できるように振動出力を設定し、厚紙の場合には、必ずしも進行波である必要はなく、単に超音波振動で搬送ガイド部材３１Ａ、３１Ｂの摩擦係数を低減させるだけ良い場合もある。すなわち、普通紙の場合は、パターン１で進行波の進行速度を最大として振動振幅を通常とした場合、厚紙の場合は、パターン２のように進行波の進行速度を、普通紙の場合に比べて低く、あるいは定常波とし、振動振幅を普通紙の場合に比べて大きい最大となるように、交流印加電圧を制御手段７０で制御する。
【００３４】
紙種が同じ普通紙でもパターン３に示すように、高画質モードでは線速が遅くなり、その線速に応じた開き力を与える必要があるため、普通紙の高画質モードの場合には、進行波の進行速度をパターン１に示す普通紙の通常線速の場合よりも小さくなるように、交流印加電圧を制御手段７０で制御する。
【００３５】
このように通紙する紙種に応じて振動出力を制御するように構成すると、厚紙や普通紙など紙種による外乱に対してもロバスト性の高い用紙Ｐの搬送性を確保することができる。また、画質モードに応じて振動出力を制御するように構成すると、同じ紙種でも画質モードによって用紙Ｐの搬送時の線速（速度）が異なる場合でも適した開き力を用紙Ｐに与えることができ、ロバスト性の高い用紙Ｐの搬送性を確保することができる。
【００３６】
上記形態において、画像形成装置としてカラープリンタを例に説明したが、画像形成装置としてはプリンタに限るものではなく、複写機、ファクシミリの単体、これらの複合機能を備えた複合機に本願発明を適用することができる。また、カラーの画像形成装置ではなく、モノクロの画像形成装置に適用することもできる。その場合、上記形態のような中間転写体６にトナー像を転写しないで、用紙Ｐを搬送するための搬送ベルトとブラックの感光体ドラムとを対向配置して、搬送ベルトの内側に感光体ドラムと対向するように転写ローラを配置し、この転写ローラと感光体ドラムとの間を転写部として、転写部と定着装置の間に配置される搬送ガイド部材に、上記超音波振動発生装置５０を適用すればよい。
【符号の説明】
【００３７】
１０ 定着装置
２２ 転写部
３１（Ａ、Ｂ） 搬送ガイド部材
３１Ａ１、３１Ｂ１ 記搬送ガイド部材の中央部
３１Ａ２、３１Ｂ２ 記搬送ガイド部材の端部
５１（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）超音波発生源
５１（Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’）超音波発生源
５２（Ａ、Ｂ、Ｃ） 交流電圧印加装置
５２（Ａ’、Ｂ’、Ｃ’） 交流電圧印加装置
７０ 制御手段
８０ 中心線
３１１〜３１３ 区切られた領域
３１１’〜３１３’ 区切られた領域
Ａ 媒体搬送方向
Ｂ 幅方向
Ｐ 記録媒体
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３８】
【特許文献１】特開２００６−３１３２８３号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を記録媒体に転写する転写部と当該記録媒体に転写されたトナー像を同記録媒体に定着する定着装置との間に配置された少なくとも１つ以上の搬送ガイド部材を有し、前記転写部を通過した記録媒体が前記搬送ガイド部材を介して前記定着装置へと搬送される画像形成装置において、
前記搬送ガイド部材における媒体搬送方向と交差する幅方向において、前記搬送ガイド部材の中央部から端部にかけて進行波型の超音波振動を与える超音波振動発生装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記超音波振動発生装置は、前記搬送ガイド部材の中央部から端部にかけて配列されていて、前記中央部から端部に進む進行波型の超音波振動を前記搬送ガイド部材に発生させる超音波発生源と、前記超音波発生源を振動するための電源となる交流電圧印加装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像形成装置において、
前記搬送ガイド部材は、前記幅方向において分割されていて、前記媒体搬送方向へ延びる中心線に対して線対称形状である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、
前記超音波振動発生装置により発生する進行波型の超音波振動は、前記各搬送ガイド部材の中央部から端部にかけて同一の進行速度である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、
前記進行波型の超音波振動の位相が、各搬送ガイド部材で同期していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項２ないし５の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記搬送ガイド部材は前記媒体搬送方向において複数の領域に区切られていて、前記超音波発生源は、区切られた領域毎に異なる進行波を発生させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、
前記搬送ガイド部材の位置に応じて、前記超音波発生源による各領域の振動出力を制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項２ないし７の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記超音波発生源により発生する振動出力を、装置本体に通紙する紙種に応じて制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項２ないし７の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記超音波発生源により発生する振動出力を画質モードに応じて増減制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記搬送ガイド部材が、転写定着間においてすべて配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
トナー像を記録媒体に転写する転写部と当該記録媒体に転写されたトナー像を同記録媒体に定着する定着装置との間に配置された少なくとも１つ以上の搬送ガイド部材を有し、前記転写部を通過した記録媒体が前記搬送ガイド部材を介して前記定着装置へと搬送される画像形成装置において、
前記搬送ガイド部材における媒体搬送方向と交差する幅方向において、前記搬送ガイド部材の中央部から端部にかけて進行波型の超音波振動を与える超音波振動発生装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記超音波振動発生装置は、前記搬送ガイド部材の中央部から端部にかけて配列されていて、前記中央部から端部に進む進行波型の超音波振動を前記搬送ガイド部材に発生させる超音波発生源と、前記超音波発生源を振動するための電源となる交流電圧印加装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像形成装置において、
前記搬送ガイド部材は、前記幅方向において分割されていて、前記媒体搬送方向へ延びる中心線に対して線対称形状である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、
前記超音波振動発生装置により発生する進行波型の超音波振動は、前記各搬送ガイド部材の中央部から端部にかけて同一の進行速度である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、
前記進行波型の超音波振動の位相が、各搬送ガイド部材で同期していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項２ないし５の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記搬送ガイド部材は前記媒体搬送方向において複数の領域に区切られていて、前記超音波発生源は、区切られた領域毎に異なる進行波を発生させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、
前記搬送ガイド部材の位置に応じて、前記超音波発生源による各領域の振動出力を制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項２ないし７の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記超音波発生源により発生する振動出力を、装置本体に通紙する紙種に応じて制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項２ないし７の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記超音波発生源により発生する振動出力を画質モードに応じて増減制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記搬送ガイド部材が、転写定着間においてすべて配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１６３９１５（Ｐ２０１２−１６３９１５Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６１６４（Ｐ２０１１−２６１６４）
【出願日】平成２３年２月９日（２０１１．２．９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月９日（２０１１．２．９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]