JP2009035351A

JP2009035351A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2009035351A
Application number: JP2007198867A
Authority: JP
Inventors: Fujio Tabata; 富士雄田畑
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2009-02-19
Also published as: US20090052926A1; US8121507B2; CN101359196A; CN101359196B

Abstract

【課題】転写ずれやしわのない画像を形成する。
【解決手段】搬送ガイド部材を通過するシート材のループ量を検知するループ量検知手段は、シート材のループ量を、複数のしきい値をもって、少なくとも三段階などの多段階に検知するので、従って、多段階できめ細かく検知されたループ量を駆動制御系に反映させることで、搬送ガイド部材を通過中のシート材のループを適量に維持してシート材を搬送可能となる結果として、転写ずれやしわのない画像形成に寄与することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式によりシート材に画像を形成する画像形成装置に係り、特に、転写手段と定着手段間におけるシート材のループを適量に維持してシート材を搬送可能な画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた画像形成装置においては、感光体上のトナー像が転写部にてシート材に転写された後、シート材が搬送ガイド部を経て定着器のニップ部に導かれる。ここで、シート材の先端が定着器のニップ部に突入した状態では、その後端部がまだ転写部を通過していない状態の場合がある。

一方、定着器に具備される加圧ローラの熱膨張や固体差あるいは経年変化等によって、定着器におけるシート材搬送速度と転写部におけるシート材搬送速度との間に差が生じる場合がある。かかる場合において、定着器におけるシート材搬送速度が転写部のそれを上回ると、未定着トナー像を担持しているシート材が定着器と転写部間で定着器側に引っ張られる現象が生じ、転写ずれを招くおそれがある。

かかる転写ずれ現象の発生を未然に防ぐために、転写部と定着器との間を搬送されるシート材に、たるみ（以下、「ループ」という。）を形成しておくことが従来行われている。ところが、シート材に過度のループを与えると、今度はしわを生じるおそれがある。従って、転写部と定着器間におけるシート材のループ量を適切に維持してシート材を搬送することが望まれる。

こうした要請に応えるためのアプローチのひとつとして、定着ユニットと転写ユニットを有する画像形成装置において、各ユニットに独立した駆動系を設け、定着ユニット入口手前で用紙の形成するループ量の上限及び下限を検出して、ループ量の上限を検知したとき定着手段側の駆動手段の速度を速くし、また、ループ量の下限を検知したとき定着手段側の駆動手段の速度を遅くするようにして、検出したループ量に基づいてシート材の搬送速度制御を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、検出したループ量の上限及び下限に基づいてシート材の搬送速度制御を行っているために、転写ずれやしわのない画像を形成するといった観点からは未だじゅうぶんとはいえなかった。すなわち、転写ずれやしわのない画像を形成するといった観点からは、きめ細かくループ量を検出してこれを搬送速度の制御系に反映させる必要があるところ、特許文献１に記載の技術では、上限及び下限間の中間段階を含む多段階でのループ量をきめ細かく検出することはできない。このため、転写ずれやしわのない画像を形成するといった観点からは未だじゅうぶんとはいえなかった。

特開平７−２３４６０４号公報

解決しようとする問題点は、特許文献１に記載の技術では、転写ずれやしわのない画像を形成するといった観点から未だじゅうぶんとはいえず、改良の余地があった点である。

本発明は、転写ずれやしわのない画像を形成することを目的として、トナー像が担持される像担持体と、当該像担持体のトナー像をシート材に転写するための転写手段と、前記シート材の転写トナー像を定着させるための定着手段と、前記転写手段と前記定着手段の各別に独立して設けられる駆動系と、当該駆動系によって前記転写手段から送り出された前記シート材を前記定着手段へ向けて案内するための搬送ガイド部材と、を備えて構成される画像形成装置であって、前記搬送ガイド部材を通過する前記シート材のループ量を検知するループ量検知手段と、前記ループ量検知手段の検知結果に基づき前記駆動系の駆動制御を行う駆動制御手段と、をさらに備え、前記ループ量検知手段は、前記シート材のループ量を、複数のしきい値をもって多段階に検知することを最も主要な特徴とする。

本発明に係る画像形成装置は、トナー像が担持される像担持体と、当該像担持体のトナー像をシート材に転写するための転写手段と、前記シート材の転写トナー像を定着させるための定着手段と、前記転写手段と前記定着手段の各別に独立して設けられる駆動系と、当該駆動系によって前記転写手段から送り出された前記シート材を前記定着手段へ向けて案内するための搬送ガイド部材と、を備えて構成される画像形成装置であって、前記搬送ガイド部材を通過する前記シート材のループ量を検知するループ量検知手段と、前記ループ量検知手段の検知結果に基づき前記駆動系の駆動制御を行う駆動制御手段と、をさらに備え、前記ループ量検知手段は、前記シート材のループ量を、複数のしきい値をもって、少なくとも三段階などの多段階に検知するので、従って、多段階できめ細かく検知されたループ量を駆動制御系に反映させることで、搬送ガイド部材を通過中のシート材のループを適量に維持してシート材を搬送可能となる結果として、転写ずれやしわのない画像形成に寄与することができる。

転写ずれやしわのない画像を形成するといった目的を、搬送ガイド部材を通過するシート材のループ量を検知するループ量検知手段に、シート材のループ量を、複数のしきい値をもって多段階に検知する機能を与えることによって実現した。

以下、本発明に係る画像形成装置について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

［画像形成装置の主要部構成］
図１は、本発明に係る画像形成装置の主要部に係る構成図である。

図１に示すように、本発明実施例に係る画像形成装置の画像形成部１１は、縦方向の下方から上方に向けてシート材Ｐを搬送するものである。搬送方向上流側には、像担持体としての電子写真感光体１３が配設されている。この感光体１３は、導電性の感光体基体の外周面に有機感光層を形成したものであり、図１の矢印で示す時計方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。感光体１３は、その回転過程で帯電器（不図示）によりその周面が所定の極性・電位、本例では負極性の所定の電位に一次帯電される。その感光体帯電面に対してレーザスキャナ（不図示）で画像情報のレーザ走査露光がなされる。これにより、感光体帯電面の露光明部の電位が減衰して、走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。次いで、その静電潜像は現像器（不図示）により現像剤像（以下、トナー像という。）として現像される。本例においては、静電潜像は負極性に帯電したネガトナーにより反転現像（露光明部にトナーが付着）される。

そのトナー像は、感光体１３と転写ローラ（転写手段）１５との当接部である転写ニップ部Ｔにおいて、不図示の給紙機構部から給送されたシート材Ｐに順次に転写されていく。シート材Ｐが転写ニップ部Ｔを挟持搬送されていく過程において、転写ローラ１５には所定の転写バイアスが印加されて、感光体１３面のトナー像がシート材Ｐ面に順次に静電転写される。

転写ニップ部Ｔから送り出されたシート材は、感光体１３面から分離されて定着装置（定着手段）１７へと搬送される。なお、シート材分離後の感光体１３の表面は、不図示のクリーナによって転写残トナー等の残留付着物が除去・清掃されて、繰り返し作像に供される。

定着装置１７は、例えば、加圧回転体駆動方式の加熱装置であり、定着ローラ２１と、加圧ローラ２３とを含んで構成されている。定着ローラ２１と、加圧ローラ２３との間には、定着ニップ部Ｎが形成されている。この定着ニップ部Ｎにおいて、転写ニップ部Ｔから搬送されてきた未定着トナー像を加熱・圧接することで溶融定着させる。なお、定着ローラ２１及び加圧ローラ２３は、図１において紙面に垂直方向を長手とする部材である。定着ニップ部Ｎを通過したシート材Ｐは、下流側の機構へと排出搬送されていく。

転写ローラ１５から定着装置１７へと至る経路には、シート材の搬送を案内するための一対の搬送ガイド部材２５、２７が、シート材Ｐを挟んで相互に対面するように配設されている。一方の搬送ガイド部材２７には、シート材のループ量を検知するためのループ量センサ２９が配設されている。このループ量センサ２９は、転写ニップ部Ｔから定着ニップ部Ｎに至るシート材の搬送経路のうちほぼ中間付近に設けてある。同中間付近において、転写ニップ部Ｔから定着ニップ部Ｎに至るシート材のループ量が最も大きくなると考えられるからである。また、ループ量センサ２９は、定着装置１７からある程度の距離を隔てて配置することが好ましい。このように配置することで、定着装置１７における発熱がループ量センサ２９に与える影響を未然に回避可能だからである。ループ量センサ２９は、シート材のループ量を多段階で検知する役割を果たす。

［ループ量センサ］
図２は、本発明のループ量検知手段として機能するループ量センサの構成図である。

ループ量センサ２９は、図２に示すように、一対の搬送ガイド部材２５、２７間を通過するシート材Ｐにおけるループの凸側に設けられており、搬送ガイド部材２５、２７間を通過するシート材Ｐに当接し、シート材Ｐのループ量に追従してその位置を変位させる当接部３１と、この当接部３１を回動自在に支持するための支持軸３３と、当接部３１をシート材Ｐに向けて付勢する不図示のばね部材（付勢手段）と、支持軸３３に軸支されて当接部３１と共に回動し、シート材Ｐのループ量を検知するための、略扇形状の検知部材３５と、を含んで構成されている。なお、当接部３１は、その先端部分がシート材Ｐの進行方向と鋭角をもって沿うように、その中間部位で曲げ形成されている。これによって、シート材Ｐへの当接による損傷を防止するとともに、シート材Ｐの微少なループ量の変位をも逃さず検知するようにしている。

検知部材３５には、支持軸３３と同軸で周方向に沿って連続した軌跡を描く一対の被検知部３７、３９が、支持軸３３からの間隔を所定距離離隔させて設けられている。これら一対の被検知部３７、３９は、それぞれが所定幅及び所定長とされると共に、その周方向における位相を相互にずらして配設されている。

これら一対の被検知部３７、３９における軌跡と対応する固定側のそれぞれの位置には、検知部材３５の回動位置を検知するための、一対の第１、第２回動位置センサ４１、４３が配設されている。なお、第１、第２回動位置センサ４１、４３は、例えばフォトインタラプタにより構成することができる。これら第１、第２回動位置センサ４１、４３は、一対の被検知部３７、３９に向けて光照射を行う一方で、その反射光の有無を検出し、検出した反射光の有無に係るグレーコード情報と、予め記憶しておいた後述するループ量換算テーブルとに基づいて、検知部材３５の回動位置を検知する役割を果たす。上述した機能を実現するために、一対の被検知部３７、３９には、各自の軌跡部分が検知部材３５上における一般面とは異なる光反射率となるように、例えば、その軌跡部分を切り欠くか、又は、その軌跡部分に光吸収のための着色（例えば黒色）などの処理が施してある。

［ループ量センサの動作］
図３は、本発明のループ量検知手段として機能するループ量センサの動作説明に供する図、図４は、ループ量換算テーブル例を示す図である。

図３中の太い点線は仮想基準線を示す。また、図３に示す検知部材３５と第１、第２回動位置センサ４１、４３間の位置関係は、シート材Ｐのループ量がゼロであるときの基準位置（回転角度：０°）にあるものとする。さらに、図３に示す実線イ、ロ、ハ、ニのそれぞれは、検知部材３５と一体に回転移動するものとする。

さて、図３において、一対の搬送ガイド部材２５、２７間を通過するシート材Ｐの、ループ量センサ２９に向けてのループ量が増えてくると、シート材Ｐが当接部３１を押圧付勢することで、当接部３１は、シート材Ｐのループ量に追従してその位置を変位させ、支持軸３３を中心として図３中の矢印Ｑで示す時計回り方向へと回動する。すると、検知部材３５も、支持軸３３に軸支されて当接部３１と共に、図３中の矢印Ｒで示す時計回り方向へと回動してゆく。

このとき、検知部材３５が、基準位置から、実線イと仮想基準線とが重なる位置まで回転移動（回転角度：０°〜７°、ループ量：少ない）する間の領域（この領域をエリアＡと呼ぶ。）では、第１、第２回動位置センサ４１、４３のいずれも、一対の被検知部３７、３９における軌跡を検知しないので、第１、第２回動位置センサ４１、４３の出力信号は両者ともＯＦＦとなる（図４のエリアＡ列参照）。なお、以下の説明では、正論理での出力信号を例示して説明を進めるが、本発明はこの例に限定されることなく、負論理での出力信号を採用するケースでも同様に適用可能である。

また、検知部材３５が、実線イと仮想基準線とが重なる位置から、さらに実線ロと仮想基準線とが重なる位置まで回転移動（回転角度：７°〜１５°、ループ量：中位に少ない）する間の領域（この領域をエリアＢと呼ぶ。）では、第１回動位置センサ４１は被検知部３７の軌跡を検知する一方で、第２回動位置センサ４３は被検知部３９の軌跡を検知しないので、第１、第２回動位置センサ４１、４３の出力信号はそれぞれＯＮ、ＯＦＦとなる（図４のエリアＢ列参照）。

さらに、検知部材３５が、実線ロと仮想基準線とが重なる位置から、さらに実線ハと仮想基準線とが重なる位置まで回転移動（回転角度：１５°〜３０°ループ量：中位に多い）する間の領域（この領域をエリアＣと呼ぶ。）では、第１、第２回動位置センサ４１、４３のいずれも、一対の被検知部３７、３９における軌跡を検知するので、第１、第２回動位置センサ４１、４３の出力信号は両者ともＯＮとなる（図４のエリアＣ列参照）。

そして、検知部材３５が、実線ハと仮想基準線とが重なる位置から、さらに実線ニと仮想基準線とが重なる位置まで回転移動（回転角度：３０°〜５０°ループ量：多い）する間の領域（この領域をエリアＤと呼ぶ。）では、第１回動位置センサ４１は被検知部３７の軌跡を検知しない一方で、第２回動位置センサ４３は被検知部３９の軌跡を検知するので、第１、第２回動位置センサ４１、４３の出力信号はそれぞれＯＦＦ、ＯＮとなる（図４のエリアＤ列参照）。

従って、本発明実施例に係るループ量センサ２９によれば、第１、第２回動位置センサ４１、４３の出力信号と、図４に示すループ量換算テーブルの記述内容とに基づいて、検知部材３５の回転移動位置、すなわち、シート材Ｐのループ量を、３つのしきい値をもって、四段階（少ない、中位に少ない、中位に多い、多い）に検知することができる。

［実施例の効果］
以上述べたように、本発明実施例に係る画像形成装置では、ループ量センサ２９は、第１、第２回動位置センサ４１、４３の出力信号と、図４に示すループ量換算テーブルの記述内容とに基づいて、検知部材３５の回転移動位置、すなわち、シート材Ｐのループ量を、３つのしきい値をもって、四段階（少ない、中位に少ない、中位に多い、多い）に検知するので、従って、転写ローラ１５や定着ローラ２１又は加圧ローラ２３などの駆動系の駆動制御を行う駆動制御手段（不図示）に対して多段階かつきめ細かく検知されたループ量を与えることで、多段階かつ高精度のループ量を駆動制御系に反映させることを通じて、搬送ガイド部材２５、２７を通過中のシート材Ｐのループを適量に維持してシート材Ｐを搬送可能となる結果として、転写ずれやしわのない画像形成に寄与することができる。

［その他］
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは技術思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う画像形成装置もまた、本発明における技術的範囲の射程に包含されるものである。

すなわち、本発明実施例において、縦方向の下方から上方に向けてシート材Ｐを搬送する態様の画像形成部１１を例示して説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、シート材Ｐの搬送方向が横方向又は斜め方向などのいかなる態様の画像形成部１１においても、本発明をそのまま適用することができる。

また、本発明のループ量検知手段として機能するループ量センサ２９を、一対の搬送ガイド部材２５、２７間を通過するシート材Ｐにおけるループの凸側に設ける態様を例示して説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、ループ量センサ２９を、一対の搬送ガイド部材２５、２７間を通過するシート材Ｐにおけるループの凹側に設ける態様を採用してもよい。

さらに、本発明実施例において、検知部材３５に、支持軸３３と同軸で周方向に沿って連続した軌跡を描く一対の被検知部３７、３９を、支持軸３３からの間隔を所定距離離隔させて設ける態様を例示して説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、検知部材３５に、支持軸３３と同軸で周方向に沿って連続した軌跡を描く３つの、又は４つ以上の被検知部を、支持軸３３からの間隔を所定距離離隔させて設ける態様を採用してもよい。このようにすれば、シート材Ｐのループ量をきめ細かく多段階で検知することができるようになる。

しかも、本発明実施例において、像担持体として電子写真感光体を例示して説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、感光体に代えて、転写ベルトを採用してもよい。

最後に、本発明実施例において、本発明実施例に係るループ量センサ２９について、シート材Ｐのループ量を、３つのしきい値をもって、四段階（少ない、中位に少ない、中位に多い、多い）に検知する態様を例示して説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、シート材Ｐのループ量をきめ細かく多段階で検知することが可能である限りにおいて、いかなる実施態様をも本発明の技術的範囲の射程に含むことはいうまでもない。

本発明に係る画像形成装置の主要部に係る構成図である。本発明実施例に係るループ量センサの構成図である。本発明実施例に係るループ量センサの動作説明に供する図である。本発明実施例に係るループ量換算テーブル例を示す図である。

符号の説明

１１画像形成部
１３感光体（像担持体）
１５転写ローラ（転写手段）
１７定着装置（定着手段）
２１定着ローラ（定着手段）
２３加圧ローラ（定着手段）
２５、２７一対の搬送ガイド部材
２９ループ量センサ（ループ量検知手段）
３１当接部
３３支持軸
３５検知部材
３７、３９一対の被検知部
４１、４３一対の第１、第２回動位置センサ
Ｐシート材

Claims

トナー像が担持される像担持体と、当該像担持体のトナー像をシート材に転写するための転写手段と、前記シート材の転写トナー像を定着させるための定着手段と、前記転写手段と前記定着手段の各別に独立して設けられる駆動系と、当該駆動系によって前記転写手段から送り出された前記シート材を前記定着手段へ向けて案内するための搬送ガイド部材と、を備えて構成される画像形成装置であって、
前記搬送ガイド部材を通過する前記シート材のループ量を検知するループ量検知手段と、
前記ループ量検知手段の検知結果に基づき前記駆動系の駆動制御を行う駆動制御手段と、
をさらに備え、
前記ループ量検知手段は、
前記シート材のループ量を複数のしきい値をもって多段階に検知する
ことを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記ループ量検知手段は、
前記搬送ガイド部材を通過する前記シート材に当接し、当該シート材のループ量に追従してその位置を変位させる当接部と、
当該当接部を回動自在に支持するための支持軸と、
前記当接部を前記シート材に向けて付勢する付勢手段と、
前記支持軸に軸支されて前記当接部と共に回動し、前記シート材のループ量を検知するための検知部材と、
当該検知部材の回動位置を検知するための回動位置センサと、
を備え、
前記検知部材には、前記支持軸と同軸で周方向に沿って連続した軌跡を描く被検知部が設けられ、
前記回動位置センサは、前記被検知部における前記軌跡と対応する位置に設けられ、前記被検知部における前記軌跡の有無を検知することで、前記検知部材の回動位置を検知する
ことを特徴とする画像形成装置。
請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記検知部材には、前記支持軸と同軸で周方向に沿って連続した軌跡を描く複数の被検知部が、当該支持軸からの間隔を所定距離離隔させて複数設けられ、
前記複数の各被検知部は、それぞれが所定幅及び所定長とされると共に、その周方向における位相を相互にずらして配設されており、
前記回動位置センサは、前記複数の被検知部における前記軌跡と対応する位置にそれぞれ設けられ、前記被検知部における前記複数の軌跡の有無をそれぞれ検知することで、前記検知部材の回動位置を検知する
ことを特徴とする画像形成装置。
請求項２又は３に記載の画像形成装置であって、
前記回動位置センサは、フォトインタラプタにより構成される
ことを特徴とする画像形成装置。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記ループ量検知手段は、前記搬送ガイド部材を通過する前記シート材におけるループの凸側に設けられる
ことを特徴とする画像形成装置。