米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 写真;映画 -> 富士ゼロックス株式会社

発明の名称 画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−11107(P2007−11107A)
公開日 平成19年1月18日(2007.1.18)
出願番号 特願2005−193568(P2005−193568)
出願日 平成17年7月1日(2005.7.1)
代理人 【識別番号】100104880
【弁理士】
【氏名又は名称】古部 次郎
発明者 菊地原 克則 / 川端 隆 / 高橋 政明 / 宮本 陽子 / 金山 清俊
要約 課題
所謂転写ベルトを用いた場合に、ベルトウォークの補正を可能とするとともに、画像平行度の低下を抑制する。

解決手段
二次転写部20は、中間転写ベルト15の像担持面側に圧接配置される二次転写搬送ベルト21、二次転写搬送ベルト21を張架し、二次転写搬送ベルト21を中間転写ベルト15に対して圧接させる駆動ロール22、駆動ロール22とともに二次転写搬送ベルト21を張架する剥離ロール23、中間転写ベルト15の像担持面の裏面側に配設されるバックアップロール25を備える。二次転写搬送ベルト21にベルトウォークが発生した場合、駆動ロール22の駆動ロール回転軸22aを中心として剥離ロール23のアウト側端部を揺動させることにより、二次転写搬送ベルト21にねじりによる付勢力を与え、発生したベルトウォークとは逆側に二次転写搬送ベルト21を移動させる。
特許請求の範囲
【請求項1】
画像が担持搬送される像担持搬送体と、
前記像担持搬送体との間に記録材をニップしながら搬送し当該像担持搬送体に担持された画像を当該記録材に転写せしめる転写ベルトと、
前記転写ベルトを張架するとともに、当該転写ベルトを前記像担持搬送体に対して圧接させる転写ロールと、
前記転写ロールとともに前記転写ベルトを張架する張架ロールと、
前記転写ロールおよび前記張架ロールの軸間距離を一定に保ちながら、当該張架ロールの一端側と他端側とで変位量を異ならせて当該張架ロールを移動させる移動部と
を含む画像形成装置。
【請求項2】
前記移動部は、前記転写ロールの一端部側の回転軸を支点として前記張架ロールの当該一端部側を揺動させ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】
前記転写ベルトの蛇行を検知するセンサと、
前記センサによる検知結果に基づいて、前記移動部による前記張架ロールの移動動作を制御する制御部と
をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項4】
画像が担持搬送される像担持搬送体と、
前記像担持搬送体との間に記録材をニップしながら搬送し当該像担持搬送体に担持された画像を当該記録材に転写せしめる転写ベルトと、
前記転写ベルトを張架するとともに、当該転写ベルトを前記像担持搬送体に対して圧接させる転写ロールと、
前記転写ロールとともに前記転写ベルトを張架する張架ロールと、
前記転写ベルトの一方の端部側において前記転写ロールの回転軸および前記張架ロールの回転軸を支持する第1の支持部材と、
前記転写ベルトの他方の端部側において前記転写ロールの回転軸および前記張架ロールの回転軸を支持する第2の支持部材と、
前記第1の支持部材または前記第2の支持部材を前記転写ロールの回転軸を中心として揺動させる揺動機構と
を含む画像形成装置。
【請求項5】
前記揺動機構は、
前記第1の支持部材または前記第2の支持部材を所定の方向に向けて付勢する付勢部材と、
前記付勢部材による付勢力に抗して前記第1の支持部材または前記第2の支持部材を揺動させる揺動部材と
を有することを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
【請求項6】
画像が担持搬送される像担持搬送体と、
前記像担持搬送体との間に記録材をニップしながら搬送し当該像担持搬送体に担持された画像を当該記録材に転写せしめる転写ベルトと、
前記転写ベルトの一端部側の周長と他端部側の周長とを略同一に維持しながら当該転写ベルトをねじる方向の力を付与するねじり力付与部と
を含む画像形成装置。
【請求項7】
前記転写ベルトを張架するとともに、当該転写ベルトを前記像担持搬送体に対して圧接させる転写ロールと、
前記転写ロールとともに前記転写ベルトを張架する張架ロールと
をさらに含み、
前記ねじり力付与部は、前記転写ロールに対する前記張架ロールの取り付け角度を調整することで、前記転写ベルトをねじることを特徴とする請求項6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、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置等に係り、より詳しくは、記録材にトナー像を転写する転写部に改良を加えた画像形成装置等に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、カラー画像を高速且つ高画質に形成することを目的として、所謂フルカラーのタンデム機が提案されている。このタンデム機の代表的なものとしては、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4つの画像形成ユニットを互いに並列的に配置したものが知られている。この画像形成装置では、これら各画像形成ユニットにて順次形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像を、中間転写ベルト上に多重に転写(一次転写)した後、この中間転写ベルトから記録材(用紙)上に一括して転写(二次転写)し、この記録材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)の画像を得ている。
【0003】
従来、このような中間転写方式を採用した画像形成装置では、二次転写後の記録材が中間転写ベルトに貼り付き、ジャムが発生しやすくなるといった問題があった。そこで、本出願人は、二次転写を行う二次転写部において、記録材が担持搬送される転写ベルト(二次転写ベルト)を中間転写ベルトに圧接配置させ、また、この二次転写部における転写ロールとして、転写ベルトを張架するロールを用いて、中間転写ベルトに二次転写ベルトを圧接配置させる技術を提案している(特許文献1参照。)。
【0004】
また、二次転写搬送ベルトや中間転写ベルト等の無端ベルトを用いた場合には、無端ベルトを周回駆動する際に、無端ベルトが移動方向に直交する方向に蛇行することがある。このような現象はベルトウォークと呼ばれる。このようなベルトウォークが生じると、二次転写を行う際に記録材に対するトナー像の転写位置がずれ、忠実な転写が行えなくなってしまう。そこで、無端ベルトを掛け渡す3以上のロール部材のうち、駆動ロール以外の複数のロール部材を傾動可能に配設し、その傾動によって各ロール部材に対する無端ベルトの接触圧を軸方向の一端側に偏らせることで、ベルトウォークを補正する技術が存在する(特許文献2参照。)。また、無端ベルトを張架する一部のロールの軸方向に複数のヒータを配設し、ベルトウォークが検知されたときに所定のヒータをオンし、ロールの一部領域を加熱して膨張させることでその外径を大きくし、結果として無端ベルトにベルトウォークとは逆方向の力を付与するようにした技術も存在する(特許文献3参照。)。
【0005】
【特許文献1】特開平10−319741号公報(第4−6頁、図2)
【特許文献2】特開平9−110229号公報(第4−5頁、図1〜図4)
【特許文献3】特開平11−278708号公報(第4頁、図2)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記二次転写搬送ベルトに生じるベルトウォークを抑制するために、上記特許文献2、3に記載される手法を適用してみたところ、二次転写に際して画像平行度が著しく低下するという新たな問題が生じた。ここで、画像平行度とは、画像形成装置のイン側/アウト側(記録材搬送方向の両端)に同一長さの画像を形成した場合に、二次転写後の記録材上に実際に形成された画像の長さの差をいう。
【0007】
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、所謂転写ベルトを用いた場合に、ベルトウォークの補正を可能とするとともに、画像平行度の低下を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記特許文献2、3に記載される技術は、転写ベルト等の無端ベルトを張架する張架ロールを傾動させあるいは軸方向の一部領域を加熱することにより、無端ベルトのイン側、アウト側にかかる張力に差をつけ、その結果として無端ベルトに対しその搬送方向に直交する方向に移動させるための力を付与している。このような構成を採用した場合には、無端ベルトのイン側とアウト側とにかかる張力の差が大きいほど、無端ベルトのイン側の周長とアウト側の周長との差が大きくなってしまう。ここで、無端ベルトは、基本的に同一周期で回動するのであるから、大きな周長を有する側の移動速度が、小さな周長を有する側の移動速度よりも高速になってしまう。つまり、上記特許文献2、3に記載される技術を適用した場合には、ベルトウォークを抑制する際に無端ベルトのイン側とアウト側とで速度差が生じるのである。このようにして無端ベルトのイン側とアウト側とで速度差が生じると、記録材に対しイン側で転写される画像とアウト側で転写される画像との間に差異が生じ、結果として画像平行度が低下してしまうことになる。そこで、本発明者は、このような問題を回避するための手法について検討を行い、本発明を案出するに至った。
【0009】
かかる目的のもと、本発明が適用される画像形成装置は、画像が担持搬送される像担持搬送体と、像担持搬送体との間に記録材をニップしながら搬送し像担持搬送体に担持された画像を記録材に転写せしめる転写ベルトと、転写ベルトを張架するとともに、転写ベルトを像担持搬送体に対して圧接させる転写ロールと、転写ロールとともに転写ベルトを張架する張架ロールと、転写ロールおよび張架ロールの軸間距離を一定に保ちながら、張架ロールの一端側と他端側とで変位量を異ならせて張架ロールを移動させる移動部とを含んでいる。
【0010】
ここで、移動部は、転写ロールの一端部側の回転軸を支点として張架ロールの一端部側を揺動させることができる。また、転写ベルトの蛇行を検知するセンサと、センサによる検知結果に基づいて、移動部による張架ロールの移動動作を制御する制御部とをさらに含むことができる。
【0011】
また、他の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、画像が担持搬送される像担持搬送体と、像担持搬送体との間に記録材をニップしながら搬送し像担持搬送体に担持された画像を記録材に転写せしめる転写ベルトと、転写ベルトを張架するとともに、転写ベルトを像担持搬送体に対して圧接させる転写ロールと、転写ロールとともに転写ベルトを張架する張架ロールと、転写ベルトの一方の端部側において転写ロールの回転軸および張架ロールの回転軸を支持する第1の支持部材と、転写ベルトの他方の端部側において転写ロールの回転軸および張架ロールの回転軸を支持する第2の支持部材と、第1の支持部材または第2の支持部材を転写ロールの回転軸を中心として揺動させる揺動機構とを含んでいる。
【0012】
このような画像形成装置において、揺動機構は、第1の支持部材または第2の支持部材を所定の方向に向けて付勢する付勢部材と、付勢部材による付勢力に抗して第1の支持部材または第2の支持部材を揺動させる揺動部材とを有することができる。
【0013】
さらに、他の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、画像が担持搬送される像担持搬送体と、像担持搬送体との間に記録材をニップしながら搬送し像担持搬送体に担持された画像を記録材に転写せしめる転写ベルトと、転写ベルトの一端部側の周長と他端部側の周長とを略同一に維持しながら転写ベルトをねじる方向の力を付与するねじり力付与部とを含んでいる。
【0014】
このような画像形成装置では、転写ベルトを張架するとともに、転写ベルトを像担持搬送体に対して圧接させる転写ロールと、転写ロールとともに転写ベルトを張架する張架ロールとをさらに含み、ねじり力付与部は、転写ロールに対する張架ロールの取り付け角度を調整することで、転写ベルトをねじることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、転写ベルトを掛け渡す転写ロールおよび張架ロールの軸間距離を一定に保ち、あるいは、転写ベルトの一端部側の周長と他端部側の周長とを略同一に保ちながら、転写ベルトにねじり方向の力が加えられるような構成としたので、ベルトウォークの補正が可能になるとともに、ベルトウォークの補正に伴って画像平行度が低下するのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
図1は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した図である。図1に示す画像形成装置は、所謂タンデム型、所謂中間転写型の画像形成装置であって、電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット10(10Y、10M、10C、10K)、各画像形成ユニット10にて形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)して保持させる中間転写ベルト15、中間転写ベルト15上に転写された重畳トナー画像を記録材である用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写部20、二次転写された画像を用紙P上に定着させる定着装置60を備えている。また、この画像形成装置は、各装置(各部)の動作を制御する制御部40およびユーザによる操作指示を行うためのユーザインターフェース(UI)41を有している。
【0017】
各画像形成ユニット10(10Y,10M,10C,10K)は、矢印A方向に回転する感光体ドラム11を有している。この感光体ドラム11の周囲には、感光体ドラム11を帯電する帯電器12、感光体ドラム11上に静電潜像が書き込むレーザ露光器13(図中露光ビームを符号Bmで示す)、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム11上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器14、感光体ドラム11上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト15に転写する一次転写ロール16、感光体ドラム11上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ17、などの電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット10は、中間転写ベルト15の上流側から、イエロー(Y色)、マゼンタ(M色)、シアン(C色)、黒(K色)の順に、略直線状に配置されている。なお、各現像器14では、各色成分トナーとして負極性に帯電するものを用いている。
【0018】
像担持搬送体としての中間転写ベルト15は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたものが用いられ、その体積抵抗率が106〜1014Ω・cmとなるように形成されており、その厚みは例えば0.1mm程度のフィルム状の無端ベルトで構成されている。中間転写ベルト15は、各種ロールによって図に示す矢印B方向に所定の速度で循環駆動(回動)されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ(図示せず)により駆動されて中間転写ベルト15を循環駆動させる駆動ロール31、各感光体ドラム11の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト15を支持するアイドルロール32、中間転写ベルト15に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト15の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール33、二次転写部20に設けられるバックアップロール25を有している。
【0019】
各感光体ドラム11に対向し、略直線状に延びる中間転写ベルト15の内側に設けられる各一次転写ロール16には、トナーの帯電極性と逆極性(本実施の形態では正極性)の電圧が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム11上のトナー像が中間転写ベルト15に順次、静電吸引され、中間転写ベルト15上に重畳されたトナー像が形成される。
【0020】
二次転写部20は、中間転写ベルト15のトナー像担持面側に配置される無端状の二次転写搬送ベルト21と、バックアップロール25等とによって構成される。バックアップロール25は、表面にカーボンを分散したEPDMとNBRのブレンドゴムのチューブ、内部はEPDMゴムからなり、その表面抵抗率が7〜10logΩ/□でロール径が28mmとなるように形成され、硬度は例えば70°(アスカーC)に設定される。このバックアップロール25は、中間転写ベルト15の裏面側に配置されて二次転写搬送ベルト21の対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール26が当接配置されている。
【0021】
一方、二次転写搬送ベルト(転写ベルト)21は、回動可能に配設される転写ロールとしての駆動ロール22および張架ロールとしての剥離ロール23によって張架された、例えば直径がφ40で、その体積抵抗率が10〜1010Ω・cmの半導電性の無端ベルトである。この二次転写搬送ベルト21は、駆動ロール22によって駆動され、剥離ロール23によって所定のテンションが与えられている。駆動ロール22は、二次転写搬送ベルト21および中間転写ベルト15を挟んでバックアップロール25に圧接配置され、二次転写搬送ベルト21上の用紙Pに二次転写を行う二次転写ロールとして機能している。そして、給電ロール26には、所定の負の二次転写バイアスを印加するための二次転写バイアス電源27が接続され、駆動ロール22は接地されている。なお、剥離ロール23は、所定の曲率で二次転写搬送ベルト21を張架することにより、二次転写搬送ベルト21上に担持された用紙Pを剥離する機能も併せ持っている。さらに、二次転写搬送ベルト21には、二次転写搬送ベルト21の表面をクリーニングするための二次転写クリーナ24が取り付けられている。
【0022】
また、中間転写ベルト15の二次転写部20の下流側には、中間転写ベルト15を挟んで駆動ロール31に対向して配置され、二次転写後の中間転写ベルト15上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト15の表面をクリーニングするベルトクリーナ35が取り付けられている。一方、イエローの画像形成ユニット10Yよりも上流側の中間転写ベルト15の内側には、各画像形成ユニット10(10Y,10M,10C,10K)における画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)42が配置されている。この基準センサ42は、中間転写ベルト15の内側(像担持面の裏側)に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部40からの指示により、各画像形成ユニット10(10Y,10M,10C,10K)は画像形成を開始するように構成されている。また、黒の画像形成ユニット10Kよりも下流側の中間転写ベルト15外側には、画質調整を行う際に使用される画像濃度センサ43が配設されている。
【0023】
更に、本実施の形態では、用紙搬送系として、用紙Pを収容する用紙トレイ50、この用紙トレイ50に集積された用紙Pを所定のタイミングで取り出して搬送経路55に搬送するピックアップロール51を備えている。また、ピックアップロール51にて繰り出された用紙Pを搬送する搬送ロール52、搬送ロール52により搬送された用紙Pを二次転写部20へと送り込む搬送シュート53、二次転写搬送ベルト21によって二次転写された後に搬送される用紙Pを定着装置60へと搬送する搬送ベルト54(54a、54b)を備えている。なお、画像形成装置の内部には、温度および速度を測定する温度/湿度センサ57が配設されている。
【0024】
また、定着装置60は、図示しない加熱源を内蔵し回転可能に配設される加熱ロール61と、この加熱ロール61に回転可能に圧接配置される加圧ベルト62と、加熱ロール61に接触してこの加熱ロール61表面に離型剤としてのオイル(シリコーンオイル)を供給するオイル供給部63とを備えている。これら加熱ロール61および加圧ベルト62の表面には、離型性のよいフッ素ゴム層が形成されている。なお、本実施の形態では、シリコーンオイルとして、フッ素ゴムとの親和性がよく高剥離性を示すアミン変性シリコーンオイルが用いられる。なお、加圧ベルト62は、複数のロールに回動可能に張架された状態で加熱ロール61に圧接配置されており、加熱ロール61との間には広範な定着ニップ領域が形成されるようになっている。
【0025】
さらに、本実施の形態では、用紙Pの片面にのみトナー像を形成する片面モードの他、用紙Pの両面にトナー像を形成する両面モードを実行することも可能となっている。このため、この画像形成装置では、両面モード選択時に、定着装置60で片面定着済みの用紙Pを反転させて再度二次転写部20へと戻す用紙反転搬送機構70が設けられている。用紙反転搬送機構70は、定着装置60からの排出経路56に対して下方に分岐する分岐経路71を設け、この分岐経路71にはさらに右側方に向かって反転経路72を延設すると共に、この反転経路72から湾曲形成されて用紙トレイ50からの搬送経路55へと戻る戻し経路73を連通接続したもので構成されている。そして、これらの経路には必要に応じて適宜数の搬送ロール74が設けられている。また、定着装置60の出口側には、定着後の用紙Pの搬送方向を排出経路56または分岐経路71に切り替える第1のゲート75が設けられ、分岐経路71と戻し経路73との分岐点には反転前後の用紙Pの搬送方向を切り替える第2のゲート76が設けられている。さらに、反転経路72には、正逆回転可能に配設されるスイッチバックロール77が取り付けられている。
【0026】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図示しない画像読取装置(IIT)や図示しないパーソナルコンピュータ(PC)等から出力される画像データは、図1に示すような画像形成装置に入力される。画像形成装置では、図示しない画像処理装置(IPS)にて所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット10等によって作像作業が実行される。画像処理装置(IPS)では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4色の色材階調データに変換され、レーザ露光器13に出力される。
【0027】
レーザ露光器13では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームBmを画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kの各々の感光体ドラム11に照射している。画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kの感光体ドラム11では、帯電器12によって表面が帯電された後、このレーザ露光器13によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kにて、各現像器14によってイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像として現像される。
【0028】
画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kの感光体ドラム11上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム11と中間転写ベルト15とが当接する一次転写部にて、中間転写ベルト15上に転写される。このようにして一次転写された未定着トナー像は、中間転写ベルト15の回転に伴って二次転写部20に搬送される。なお、中間転写ベルト15への転写後に感光体ドラム11上に残った残留トナーは、ドラムクリーナ17によって除去される。
【0029】
一方、用紙搬送系では、画像形成のタイミングに合わせてピックアップロール51が回転し、用紙トレイ50から所定サイズの用紙Pが供給される。ピックアップロール51により供給された用紙Pは、搬送ロール52により搬送経路55を搬送され、搬送シュート53を経て二次転写部20に到達する。この二次転写部20に到達する前に、用紙Pは一旦停止され、前述のようにしてトナー像が担持された中間転写ベルト15の移動タイミングに合わせてレジストロール(図示せず)が回転することで、用紙Pの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
【0030】
二次転写部20では、半導電性の二次転写搬送ベルト21および中間転写ベルト15を介して、駆動ロール22がバックアップロール25に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Pは、中間転写ベルト15と二次転写搬送ベルト21との間に挟み込まれる。このとき、給電ロール26にトナーの帯電極性と同極性の電圧(本実施の形態では負極性)が印加されると、二次転写ベルト21(駆動ロール22)を対向電極として転写電界が形成され、中間転写ベルト15上に担持された未定着トナー像は、駆動ロール22とバックアップロール25とによって押圧される二次転写位置にて、用紙Pに静電転写される。
【0031】
その後、トナー像が静電転写された用紙Pは、二次転写搬送ベルト21によって中間転写ベルト15から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写搬送ベルト21の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト54まで搬送される。ここで、本実施の形態では、二次転写搬送ベルト21を用いているために、二次転写位置を通過した用紙Pは、中間転写ベルト15側に貼り付くことなく、二次転写搬送ベルト21側に吸着した状態で搬送される。また、二次転写搬送ベルト21上を搬送される用紙Pは、剥離ロール23の近傍で、二次転写搬送ベルト21を張架する剥離ロール23の曲率によって二次転写搬送ベルト21から剥離され、さらに下流側に向けて搬送されていく。搬送ベルト54(54a、54b)では、定着装置60における最適な搬送速度に合わせるように速度制御を行い、定着装置60まで用紙Pを搬送する。定着装置60に搬送された用紙P上の未定着トナー像は、定着装置60によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙P上に定着される。そして、片面モードの場合には、定着画像を担持した用紙Pが第1のゲート75によって排出経路56側へ向けられ、用紙Pは排出ロール(図示せず)によって装置の外部に排出される。また、用紙Pへの転写が終了した後、中間転写ベルト15上に残った残留トナーは、ベルトクリーナ35によって除去される。
【0032】
一方、用紙Pの両面に画像を形成する両面モードの場合には、定着装置60を通過した用紙Pの先端が第1のゲート75によって分岐経路71に進入し、分岐経路71を搬送された後に第2のゲート76によって反転経路72に進入する。反転経路72において、用紙Pはスイッチバックロール77によって一旦奥側に向けて搬送された後、用紙Pの後端が第2のゲート76を抜けた直後のタイミングで一旦停止し、その後所定のタイミングでスイッチバックロール77を逆回転させることにより今度は逆方向に向けて搬送される。その際、用紙Pは第2のゲート76によって今度は戻し経路73に進入し、この戻し経路73を介して搬送経路55へと戻される。このとき、用紙Pは最初に搬送経路55にあったときとは異なり、表裏が反転された状態となっている。そして、上述したプロセスによって今度は用紙Pの裏面に未定着トナー像が静電転写され、定着装置60によって定着された後、排出経路56を介して装置の外部に排出される。
【0033】
図2は、本実施の形態に係る二次転写部20の構成を詳述した図である。ここで、図2(a)は画像形成装置のアウト側(フロント側、手前側)から二次転写部20を眺めた図であり、図2(b)は画像形成装置のイン側(リア側、奥側)から二次転写部20を眺めた図である。この二次転写部20には、二次転写搬送ベルト21の回動中に生じるベルトウォークを補正するために、移動部あるいはねじり力付与部としてのベルトウォーク補正機構80が設けられている。
【0034】
ベルトウォーク補正機構80は、画像形成装置のアウト側に設けられ、駆動ロール22の回転中心である駆動ロール回転軸22aを回転可能に支持し、且つ、剥離ロール23の回転中心である剥離ロール回転軸23aを回転可能に支持する第1の支持部材としてのアウト側支持部材81を備えている。また、ベルトウォーク補正機構80は、画像形成装置のイン側に設けられ、上記駆動ロール回転軸22aおよび上記剥離ロール回転軸23aを回転可能に支持する第2の支持部材としてのイン側支持部材82を備えている。ここで、イン側支持部材82は、図示しない本体フレームに固定されている。一方、アウト側支持部材81は、駆動ロール回転軸22aを中心に揺動可能に取り付けられている。したがって、二次転写部20では、駆動ロール22の位置が固定されるのに対し、剥離ロール23はイン側支持部材82に対する取り付け位置を支点として傾動可能となっている。
【0035】
また、アウト側支持部材81には、用紙Pの搬送方向下流側に向かって延びるアーム81aが突出形成されている。このアーム81aの端部には付勢部材としてのバネ83が装着されており、このバネ83は下方に向けて配置され、その他端部は図示しないフレームに取り付けられている。また、バネ83の取り付け位置よりも剥離ロール回転軸23a側のアーム81aの下部には、回動自在な揺動部材としての偏心カム84が取り付けられている。これにより、駆動ロール回転軸22aを中心に揺動自在に配設されるアウト側支持部材81は、アーム81a側がバネ83によって図中下向きに付勢される一方、偏心カム84に当接して係止され、バランスを保つようになっている。この偏心カム84は、カム駆動モータ85によって駆動される。本実施の形態では、これらバネ83、偏心カム84およびカム駆動モータ85等によって揺動機構が構成されている。
【0036】
さらに、二次転写搬送ベルト21の上部アウト側には、二次転写搬送ベルト21のアウト側のエッジ位置を検知するアウト側エッジ検知センサ(センサ)86が取り付けられている。一方、二次転写搬送ベルト21の上部イン側には、二次転写搬送ベルト21のイン側のエッジ位置を検知するイン側エッジ検知センサ(センサ)87が取り付けられている。なお、アウト側エッジ検知センサ86は図示しないブラケット等を介してアウト側支持部材81に取り付けられており、イン側エッジ検知センサ87は図示しないブラケット等を介してイン側支持部材82に取り付けられている。このような構成を採用することで、アウト側支持部材81が揺動した際にもアウト側エッジ検知センサ86がこの動きに追従することが可能となり、常時二次転写搬送ベルト21のアウト側エッジを検知できる位置に配置することが可能である。なお、以下の説明では、二次転写搬送ベルト21のアウト側の周長(一端部側の周長)をアウト側周長B1と呼び、そのイン側の周長(他端部側の周長)をイン側周長B2と呼ぶ。また、駆動ロール22の駆動ロール回転軸22aと剥離ロール23の剥離ロール回転軸23aとの間の距離を軸間距離Dと呼ぶ。
【0037】
次に、上述したベルトウォーク補正機構80によるベルトウォーク補正動作について、詳細に説明する。
図3は、二次転写部20を構成する駆動ロール22および剥離ロール23を定着装置60側から眺めた図である。なお、図3においては、二次転写搬送ベルト21の記載を省略している。また、図4は、二次転写部20を構成する二次転写搬送ベルト21、駆動ロール22および剥離ロール23を画像形成装置のアウト側から眺めた図である。
【0038】
ここで、図3(a)および図4(a)は、通常状態(ベルトウォークが発生していない状態)を示している。これらの図に示すように、通常状態では、剥離ロール23が駆動ロール22と略平行に配設され、この状態で駆動ロール22によって二次転写搬送ベルト21が回動せしめられる。本実施の形態では、ベルトウォークが生じていない場合に、図2に示すアウト側エッジ検知センサ86およびイン側エッジ検知センサ87は、ともに二次転写搬送ベルト21のエッジ(アウト側エッジおよびイン側エッジ)を検知しないようになっている。
【0039】
次に、図1〜図4を参照しつつ、二次転写搬送ベルト21のベルトウォーク補正手法について説明する。
ではまず、回動する二次転写搬送ベルト21に、イン側へと向かうベルトウォークが発生した場合の補正動作について説明する。二次転写搬送ベルト21がイン側にウォークすると、イン側エッジ検知センサ87が二次転写搬送ベルト21のイン側エッジを検知し、得られた検知信号を制御部40へと出力する。すると、制御部40は、カム駆動モータ85に制御信号を出力する。カム駆動モータ85は、制御部40からの制御信号を受けて動作し、剥離ロール23のアウト側が上向きとなるように偏心カム84の位置を設定する。偏心カム84の回動に伴って、アウト側支持部材81は駆動ロール回転軸22aを中心に揺動し、剥離ロール23はアウト側が上向きとなるように傾動する。ここで、図3(b)および図4(b)は、このときの状態を示している。剥離ロール23のアウト側が上向きとなるように設定されると、駆動ロール22および剥離ロール23に張架される二次転写搬送ベルト21は、自身に生じるねじれによってアウト側へと向かう付勢力を受ける。これにより、二次転写搬送ベルト21は回動しながらアウト側に向けて徐々に移動していく。
【0040】
二次転写搬送ベルト21がアウト側に移動していくと、イン側エッジ検知センサ87が二次転写搬送ベルト21のイン側エッジを検知できなくなる。すると、制御部40では、イン側エッジ検知センサ87による検知結果に基づき、カム駆動モータ85に制御信号を出力する。カム駆動モータ85は、制御部40からの制御信号を受けて動作し、剥離ロール23のアウト側が元の状態(駆動ロール22と略平行な状態)となるように偏心カム84の位置を設定する。偏心カム84の回動に伴って、アウト側支持部材81は駆動ロール回転軸22aを中心に揺動し、剥離ロール23は駆動ロール22と略平行となるように傾動する。これにより、二次転写搬送ベルト21、駆動ロール22および剥離ロール23は、図3(a)および図4(a)に示す状態に設定される。これにより、二次転写搬送ベルト21には、アウト側へと向かう付勢力がかからなくなり、二次転写搬送ベルト21はベルトウォークが解消された状態で回動を続けることになる。
【0041】
では次に、回動する二次転写搬送ベルト21に、アウト側へと向かうベルトウォークが発生した場合の補正動作について説明する。二次転写搬送ベルト21がアウト側にウォークすると、アウト側エッジ検知センサ86が二次転写搬送ベルト21のアウト側エッジを検知し、得られた検知信号を制御部40へと出力する。すると、制御部40は、カム駆動モータ85に制御信号を出力する。カム駆動モータ85は、制御部40からの制御信号を受けて動作し、剥離ロール23のアウト側が下向きとなるように偏心カム84の位置を設定する。偏心カム84の回動に伴って、アウト側支持部材81は駆動ロール回転軸22aを中心に揺動し、剥離ロール23はアウト側が下向きとなるように傾動する。ここで、図3(c)および図4(c)は、このときの状態を示している。剥離ロール23のアウト側が下向きとなるように設定されると、駆動ロール22および剥離ロール23に張架される二次転写搬送ベルト21は、自身に生じるねじれによってイン側へと向かう付勢力を受ける。これにより、二次転写搬送ベルト21は、回動しながらイン側に向けて徐々に移動していく。
【0042】
二次転写搬送ベルト21がイン側に移動していくと、アウト側エッジ検知センサ86が二次転写搬送ベルト21のアウト側エッジを検知できなくなる。すると、制御部40では、アウト側エッジ検知センサ86による検知結果に基づき、カム駆動モータ85に制御信号を出力する。カム駆動モータ85は、制御部40からの制御信号を受けて動作し、剥離ロール23のアウト側が元の状態(駆動ロール22と略平行な状態)となるように偏心カム84の位置を設定する。偏心カム84の回動に伴って、アウト側支持部材81は駆動ロール回転軸22aを中心に揺動し、剥離ロール23は駆動ロール22と略平行となるように傾動する。これにより、二次転写搬送ベルト21、駆動ロール22および剥離ロール23は、図3(a)および図4(a)に示す状態に設定される。これにより、二次転写搬送ベルト21には、イン側へと向かう付勢力がかからなくなり、二次転写搬送ベルト21はベルトウォークが解消された状態で回動を続けることになる。
【0043】
ここで、図5は、剥離ロール23のアウト側端部の移動量(剥離ロール移動量)と、そのときに二次転写搬送ベルト21に発生するベルトウォーク量との関係を示すグラフ図である。なお、剥離ロール移動量において、正の値は剥離ロール23のアウト側端部を上方に向けて傾動させた場合、負の値は剥離ロールのアウト側端部を下方に向けて傾動させた場合、をそれぞれ意味している。また、ベルトウォーク量において、正の値は二次転写搬送ベルト21のアウト側への移動量、負の値は二次転写搬送ベルト21のイン側への移動量、をそれぞれ意味している。図5より、剥離ロール移動量とベルトウォーク量との間にはリニアな対応関係があることが理解される。
【0044】
このように、本実施の形態に係る画像形成装置では、二次転写搬送ベルト21を張架する剥離ロール23を傾動させることにより、二次転写搬送ベルト21に生じるイン側あるいはアウト側へと向かうベルトウォークを補正することができる。
【0045】
そして、本実施の形態では、二次転写搬送ベルト21を張架する駆動ロール22および剥離ロール23を、アウト側支持部材81およびイン側支持部材82によって支持するようにした。このような構成を採用したため、ベルトウォーク補正機構80にて剥離ロール23のアウト側を傾動させることによりベルトウォークの補正を行うような場合においても、駆動ロール22および剥離ロール23の軸間距離Dをアウト側、イン側ともに略一定に維持することができる。つまり、剥離ロール23を傾動させたとしても、二次転写搬送ベルト21のアウト側、イン側にかかる張力を略同一の状態に維持し続けることが可能となり、その結果、二次転写搬送ベルト21のアウト側周長B1およびイン側周長B2が略同一となる状態を維持することができる。
【0046】
ここで、図6は、画像形成装置における画像評価の尺度の一つとして用いられている画像平行度を説明するための図である。画像平行度は、画像形成装置本体のイン側、アウト側で用紙搬送方向に沿って形成された同一長さのトナー像を用紙Pに二次転写した場合に、用紙Pにおけるアウト側の長さL1(mm)と、イン側の長さL2(mm)との差、ΔL(mm)で表される。
【0047】
また、図7は、二次転写搬送ベルト21のイン、アウト周長差(アウト側周長B1−イン側周長B2)と、そのときに得られる画像平行度との関係を示すグラフ図である。同図より、二次転写搬送ベルト21のイン、アウト周長差が大きくなるほど、画像平行度の特性が低下していくことが理解される。なお、図7では、二次転写搬送ベルト21のイン、アウト周長差が−0.2mmのときに画像平行度が略0となっているが、これは、駆動ロール22や剥離ロール23等の製造誤差、取り付け精度等によってわずかにずれが生じたものと考えられる。
【0048】
図7から明らかなように、良好な画像平行度を得るためには、二次転写搬送ベルト21のイン、アウト周長差をできるだけ小さくすることが重要である。そこで、本実施の形態では、上述したように、アウト側支持部材81およびイン側支持部材82によって駆動ロール22および剥離ロール23を支持することで、剥離ロール23を傾動させた場合にも二次転写搬送ベルト21のアウト側周長B1およびイン側周長B2を略同一にすることが可能である。二次転写搬送ベルト21のアウト側周長B1およびイン側周長B2が略同一な状態では、二次転写位置における二次転写搬送ベルト21のイン側の移動速度およびアウト側の移動速度も略同一になる。したがって、本実施の形態で説明した手法を用いることにより、二次転写搬送ベルト21のベルトウォークの補正を行うことができるとともに、良好な画像平行度を得ることができる。
【0049】
なお、本実施の形態では、偏心カム84やカム駆動モータ85等を用いて、二次転写搬送ベルト21に生じるベルトウォークを自動的に補正する構成としていたが、これに限られるものではない。すなわち、例えばアーム81aをネジ止めできるような構成とし、例えば出荷時等に、手動で調整を行った後にアーム81aを介してアウト側支持部材81を固定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】本実施の形態が適用される画像形成装置を示した図である。
【図2】(a)は画像形成装置のアウト側から二次転写部を眺めた図であり、(b)は画像形成装置のイン側から二次転写部を眺めた図である。
【図3】(a)〜(c)は、二次転写搬送ベルトにおけるベルトウォークの補正を説明するための図であって、定着装置側から二次転写部を眺めた図である。
【図4】(a)〜(c)は、二次転写搬送ベルトにおけるベルトウォークの補正を説明するための図であって、画像形成装置のアウト側から二次転写部を眺めた図である。
【図5】剥離ロールの移動量とベルトウォーク量との関係を示すグラフ図である。
【図6】画像平行度を説明するための図である。
【図7】二次転写搬送ベルトのイン、アウト周長差と画像平行度との関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【0051】
10(10Y、10M、10C、10K)…画像形成ユニット、15…中間転写ベルト、20…二次転写部、21…二次転写搬送ベルト、22…駆動ロール、23…剥離ロール、24…二次転写クリーナ、25…バックアップロール、41…UI(User Interface)、50…用紙トレイ、60…定着装置、70…用紙反転搬送機構、80…ベルトウォーク補正機構、81…アウト側支持部材、81a…アーム、82…イン側支持部材、83…バネ、84…偏心カム、85…カム駆動モータ、86…アウト側エッジ検知センサ、87…イン側エッジ検知センサ、B1…アウト側周長、B2…イン側周長、D…軸間距離




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013