JP2013011868A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
様々な種類の記録媒体を使用した場合でも、転写部と像担持体との距離を適正に調整することを課題とする。
【解決手段】
画像形成の開始時に、記録媒体を像担持体に接近させるため、リンク機構は、モータの回転駆動により、リンク部材を介して、揺動軸を回転中心に転写器ハウジングを揺動する。その結果、転写器ハウジングに取り付けられた案内ガイド等が、像担持体に接近し、案内ガイド等により搬送経路を案内される記録媒体が、像担持体に接近する。このとき、リンク機構は、記録媒体の剛性等に基づいて、転写部と像担持体との離間距離を調整する。
【選択図】図２

Description

本発明は画像形成装置に関する。

画像形成装置として、供給部から記録媒体を搬送する搬送手段と、像担持体（例えば感光ドラム）上のトナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、記録媒体上のトナーを固定し、画像形成された記録媒体を排出する排出手段とを備えるものが知られている。

従来、画像形成装置において、記録媒体に薄い用紙を使用したいというニーズがあり、記録媒体と感光ドラムとを当接させる観点から、感光ドラムと記録媒体とが近接するように、記録媒体を搬送している。

他方、被画像形成媒体の付加価値を高めるため、様々な種類の媒体に画像を形成できる画像形成装置が開発されている。媒体厚さが厚い記録媒体は、通常、その剛性が高く、搬送時に感光ドラムに接触する力が強くなる。そのため、感光ドラムの機械的摩耗が増加し、感光ドラムの寿命が短くなる場合があった。

特許文献１に係る画像形成装置は、搬送方向の上流側と下流側とに設けられた記録媒体を案内する一対のガイドの間隔を可変させ、記録媒体と感光ドラムとの静電的吸着力を増大させる技術を開示している。特許文献２に係る画像形成装置は、感光ドラムと除電器との離間距離を狭め、除電効率を上げている技術を開示している。特許文献３に係る画像形成装置は、用紙を装填する際に、用紙搬送機構部を感光ドラムから離脱・開放する技術を開示している。特許文献４に係る画像形成装置は、画像形成開始時及び終了時の記録媒体を案内するガイドの接近及び後退に伴い発生する記録媒体の弛みを防止する技術を開示している。

しかしながら、特許文献１乃至４は、いずれも、様々な種類の記録媒体に画像を形成すること及び記録媒体の種類に基づく、感光ドラムの機械的摩耗の増加を防止することについては考慮されていない。

そこで、本発明は、様々な種類の記録媒体を使用した場合でも、記録媒体による像担持体の摩耗の増加を抑制することができる画像形成装置を提供することを課題とする。

本発明は、上記課題に鑑み、搬送される記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、トナー像が現像される像担持体と、前記記録媒体に前記像担持体上の前記トナー像を転写する転写部と、前記記録媒体の剛性に基づき、前記転写部と前記像担持体とのギャップを調整する調整手段とを有することを特徴とする画像形成装置を提供する。

本発明に係る画像形成装置によれば、様々な種類の記録媒体を使用した場合でも、像担持体の磨耗の増加を抑制することが可能となる。

本発明の一実施形態である第１の実施例の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態である第１の実施例の転写部の要部を示す拡大図である。図（ａ）は画像形成時（転写時）の拡大図である。図（ｂ）は画像形成の待機時（転写待機時）の拡大図である。 本発明の一実施形態である第１の実施例の第１の調整手段によって調整される案内手段の位置を説明する説明図である。図（ａ）及び（ｄ）は、案内手段と感光ドラムとのギャップを説明する説明図である。図（ｂ）は、記録媒体の厚さが薄く、その剛性が低い場合の記録媒体の膨らみ量（感光ドラムは配置していない場合）を説明する説明図である。図（ｅ）は、図（ｂ）より記録媒体の厚さが厚く、その剛性が高い場合の記録媒体の膨らみ量（感光ドラムは配置していない場合）を説明する説明図である。図（ｃ）は、図（ｂ）と記録媒体の厚さ及び剛性が同程度で、感光ドラムを配置した場合の、実際の記録媒体の搬送経路を説明する説明図である。図（ｆ）は、図（ｅ）と記録媒体の厚さ及び剛性が同程度で、感光ドラムを配置した場合の、実際の記録媒体の搬送経路を説明する説明図である。 本発明の一実施形態である第１の実施例の第１の調整手段によって調整される案内手段の位置を説明する説明図である。図（ａ）はギャップを調整する前の状態であり、図（ｂ）はギャップを調整後の状態である。 本発明の一実施形態である第１の実施例の記録媒体の剛性と記録媒体の転写部での膨らみ量との関係を説明する図である。図（ａ）は、記録媒体の曲げ剛度と膨らみ量との関係を説明するグラフである。図（ｂ）は、記録媒体の紙厚と膨らみ量との関係を説明するグラフである。 本発明の一実施形態である第１の実施例の画像形成装置を示す正面図である。 本発明の一実施形態である第２の実施例の画像形成装置の転写部の回転動作を説明する説明図である。 本発明の一実施形態である第２の実施例の画像形成装置の転写部と印写フレームとの結合部を説明する説明図である。図（ａ）は従来のカム機構を有さない結合部である。図（ｂ）は、本実施例のカム機構を有する結合部である。 本発明の一実施形態である第２の実施例の転写部と印写フレームとの結合部のレバー操作を説明する説明図である。図（ａ）及び図（ｂ）は２段階の操作の説明図である。図（ｃ）はプレートを有する複数段階の操作の説明図である。 本発明の一実施形態である第３の実施例のローラ搬送手段を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態である第３の実施例のトラクタ搬送手段の要部を示す概略構成図である。図（ａ）は、ロール紙の場合の概略構成図である。図（ｂ）は、折り畳み用紙の場合の概略構成図である。 本発明の一実施形態である第４の実施例の画像形成装置を示す正面図である。 本発明の一実施形態である第５の実施例の画像形成装置を示す正面図である。 本発明の一実施形態である第５の実施例の転写部の第１のギャップセンサを説明する説明図である。 本発明の一実施形態である第５の実施例の転写部の第２のギャップセンサを説明する説明図である。

転写コロトロンを用いた非接触の転写手段を有する画像形成装置の実施例を用いて、本発明を説明する。なお、本発明はプリンタ、被写機又はファックス等の像担持体を用いてトナー像を記録媒体に転写する画像形成装置であれば、いずれの装置にも適用しうる。

第１の実施例の画像形成装置について説明する。

図１は、本実施例の一実施形態の一例を示す概略構成図である。図１において、画像形成装置１０は転写手段２０、搬送手段３０、排送手段４０及び像担持体としての感光ドラム２３に関する構成２３'を備える。

転写手段２０は、記録媒体にトナー像を転写する手段であり、転写部２１と第１の調整手段２２とを備える。

転写部２１は、感光ドラム２３上に現像されたトナー像を記録媒体上に転写する転写器２４を備える。転写器としては、転写コロトロン、転写ブラシ又は転写ローラなどがある。本実施例は、グリッド電極を持たないコロナ帯電器でコロナ放電を行う転写コロトロンを用いる。

第１の調整手段２２は、転写部２１と感光ドラム２３との離間距離を調整する手段である。第１の調整手段２２は、記録媒体の剛性に基づいて、転写部２１と感光ドラム２３との離間距離を調整する。また、本実施例の第１の調整手段２２は、記録媒体の剛性と媒体厚さに基づいて、転写部２１と感光ドラム２３との離間距離を調整することを含む。さらに、第１の調整手段２２は、記録媒体の剛性、媒体厚さ及びその他の条件（例えば、記録媒体にかかる張力、ロール紙の場合はロール状に収納されているロール紙の外側のロール紙と内側のロール紙との吸湿の差又は外側のロール紙と内側のロール紙との曲率の違いによる巻きグセの差の条件等）に基づいて、転写部２１と感光ドラム２３との離間距離を調整してもよい。

搬送手段３０は、記録媒体を転写部２１と感光ドラム２３との間隙に搬送する手段である。搬送手段３０としては、ローラ、ベルト、ガイド又はトラクタ等があり、媒体供給部３１、記録媒体バッファ部３２及び張力付与部３３等を備える。

媒体供給部３１は、記録媒体を画像形成装置１０内に取り込むものである。記録媒体バッファ部３２は、転写部２１の上流に位置し、画像形成前に記録媒体を画像形成装置１０内に一時的に待避させるものである。張力付与部３３は、記録媒体の搬送時に、記録媒体の蛇行やシワが発生するのを防止するため、適度な張力を記録媒体に付与するものである。

媒体供給部３１から供給された記録媒体は、記録媒体バッファ部３２に保持され、張力付与部３３等を介して、記録媒体搬送方向（以下「下流方向」という。）に搬送される。

排送手段４０は、トナー像が転写された記録媒体を下流方向に排送する手段である。本実施例では、排送手段４０は、吸引排送部４１、定着部４２及び排送部４３等を備える。

吸引排送部４１は、転写された記録媒体を排送するために、記録媒体を吸引固定しながら、下流方向に送り出すものである。定着部４２は、記録媒体上に転写されたトナー像を溶融固定し、そのトナーを定着させるものである。排送部４３の記録媒体は、後段のプリンタや後処理機などに搬送される。

本実施例においては、記録媒体は長尺の媒体であり、その媒体上に画像が形成されるものである。媒体の種類としては、紙媒体、ＯＨＰシート、樹脂性フィルム、金属性薄膜等が可能となる。本実施例は連続紙（以下「ウエブ」という。）を対象とする。連続紙の種類としては、薄紙、厚紙、上質紙及び粗面紙等が可能となる。

なお、感光ドラム２３に関連する構成２３'は、感光ドラム２３上に電荷を付与する帯電部、露光光源を照射し、感光ドラム２３上に静電潜像を形成する露光部、感光ドラム２３上にトナー像を現像する現像部及び感光ドラム２３上の電荷を除去する除電部等を備える。その基本的な構成及び工程（帯電、静電潜像、現像、除電等）は従来技術と同様のため、説明を省略する。

次に、画像形成装置1０の転写手段２０を、図２を用いて説明する。図２は、転写手段２０の転写部２１の要部を示す拡大図である。図２（ａ）は画像形成時（転写時）の拡大図である。図２（ｂ）は画像形成の待機時（転写待機時）の拡大図である。

転写手段２０は転写部２１及び第１の調整手段２２を備える。転写部２１は、本実施例では、転写器２４、転写器ハウジング２５及び案内手段２６等を備える。

転写器２４は、感光ドラム２３上に現像されたトナー像を記録媒体上に転写するものである。転写器２４は、感光ドラム２３に対向する位置に配置されている。転写器ハウジング２５は転写器２４を支持するものである。本実施例では、転写器ハウジング２５はＣ字状の断面形状で、内部空間で転写器２４を支持している。また、転写器ハウジング２５は揺動軸２５Ｒで揺動可能に軸支されている。

案内手段２６は、ウエブ５１を転写器２４と感光ドラム２３との間隙に搬送するときに、搬送経路を決定づける手段である。本実施例では、案内手段２６として、案内ガイドを用いる。案内ガイドは、断面形状がＣ字状の転写器ハウジング２５の開口部に感光ドラム２３と略平行で対向するように配設され、上流側案内ガイド２６ａ及び下流側案内ガイド２６ｂを含む。上流側案内ガイド２６ａ及び下流側案内ガイド２６ｂは、感光ドラム２３と略対称となる略曲面の表面形状を有する曲板である。

ウエブ５１は案内ガイド２６ａ、２６ｂの曲面形状の曲率に沿うように搬送される。なお、案内手段２６は、本実施例の案内ガイド２６ａ、２６ｂ以外の、例えば、平板、曲板、ピン、ローラ、ベルト等の搬送経路を案内する手段であれば、いずれの手段も適用しうる。

第１の調整手段２２は、転写部２１と感光ドラム２３との離間距離を拡げたり、及び狭めたりする手段である。本実施例では、第１の調整手段２２は、モータ２２Ｍ、リンク部材２２Ｌ及び回転連結部２２Ｒを有するリンク機構２２ａを備える。

リンク部材２２Ｌは、回転連結部２２Ｒの位置で転写器ハウジング２５と回転可能に連結されている。また、リンク部材２２Ｌは、モータ２２Ｍの回転子に偏心して軸支されている。

モータ２２Ｍ及びリンク部材２２Ｌは、モータ２２Ｍの回転運動をリンク部材２２Ｌの直線往復運動に変換するカム機構を構成する。リンク部材２２Ｌの直線往復運動により、転写器ハウジング２５を感光ドラム２３から離間又は接近させる。

なお、本実施例の第１の調整手段２２は、リンク機構２２ａ以外の例えばステッピングモータ若しくは電磁力等の直線又は回転駆動により転写部２１の前進及び後退を行う手段であれば、いずれの手段も適用しうる。また、転写部２１の位置を検出するセンサを設け、モータ等の駆動を制御する方法を組み合わせてもよい。

パス調整ガイド２２ｇは、転写器ハウジング２５と搬送レールガイド２２ｈと連結する屈曲フレーム２２ｆの屈曲部に取り付けられている。パス調整ガイド２２ｇは、リンク機構２２ａが転写器ハウジング２５を揺動する際に、転写部２１内のウエブ５１の搬送区間（以下「パス長Ｌｐ」という。）及びウエブ５１にかかる張力を保つように調整するものである。リンク機構２２ａが転写器ハウジング２５を揺動すると、屈曲フレーム２２ｆが屈曲し、屈曲フレーム２２ｆに取り付けられたパス調整ガイド２２ｇが突出し、パス調整ガイド２２ｇに当接しているウエブ５１の張力を一定に保つ。パス調整ガイド２２ｇは偏心ローラ等でもよい。

次に、転写手段２０の第１の調整手段２２の動作を、図２乃至５を用いて説明する。

画像形成の待機時には、ウエブ５１を感光ドラム２３から離間させるため、リンク機構２２ａは、転写器ハウジング２５を感光ドラム２３に対して離れる方向に退避する（図２（ｂ））。

画像形成の開始時には、ウエブ５１を感光ドラム２３に接近させるため、リンク機構２２ａは、モータ２２Ｍを回転駆動し、カム機構によりリンク部材２２Ｌを直線運動させる。これによって、リンク機構２２ａは、リンク部材２２Ｌに連結した転写器ハウジング２５を揺動軸２５Ｒを回転中心に揺動し、転写器ハウジング２５を感光ドラム２３に接近させる。その結果、転写器ハウジング２５に取り付けられた案内ガイド２６ａ、２６ｂが、感光ドラム２３に接近する。

また、案内ガイド２６ａ、２６ｂにより搬送経路を案内されるウエブ５１が、感光ドラム２３に接近する（図２（ａ））。このとき、ウエブ５１は、案内ガイド２６ａ、２６ｂのウエブ５１に接する側の曲面の曲率と感光ドラム２３の外形とに沿うように、感光ドラム２３と転写器２４との間隙に配置される。この状態で、転写器２４は、感光ドラム２３上に現像されたトナー像をウエブ５１上に転写する。

画像形成の終了時には、リンク機構２２ａは、モータ２２Ｍの回転駆動（画像形成の開始時とは逆の回転方向）により、転写器ハウジング２５を感光ドラム２３から離間する。その結果、転写器ハウジング２５に取り付けられた案内ガイド２６ａ、２６ｂが、感光ドラム２３から離間する（図２（ｂ））。このとき、リンク機構２２ａは、ウエブ５１が感光ドラム２３から確実に離間する距離まで、案内ガイド２６ａを退避する。

なお、予め実験等により、記録媒体に応じた必要な退避距離を測定しておき、測定した退避距離に基づいて、ウエブ５１と感光ドラム２３とが接触することを防止してもよい。

リンク機構２２ａは、ウエブ５１の剛性等が異なる場合に、その剛性等に基づいて、転写部２１と感光ドラム２３との離間距離を調整する。

図３に、リンク機構２２ａが、ウエブ５１の剛性等に基づいて、転写部２１（案内ガイド２６ａ、２６ｂ）と感光ドラム２３との離間距離を調整することを説明する説明図を示す。

図３（ａ）及び（ｄ）は、案内手段と感光ドラムとのギャップを説明する説明図である。図（ａ）及び（ｄ）のＧ１は、上流側案内ガイド２６ａと下流側案内ガイド２６ｂとのウエブ５１に接する側の曲面に対し、共通して接する接線である。また、図中のＧ２は、Ｇ１と平行な線で、感光ドラム２３の外形に接する接線である。これらの平行線（Ｇ１及びＧ２）の距離を以下「ギャップ」という。図（ａ）より図（ｄ）の方がギャップＧが大きい。

図３（ｂ）及び（ｅ）は、記録媒体の膨らみ量（感光ドラムは配置していない場合）を説明する説明図である。図中の二点鎖線（図中のＴ１及びＴ２）は搬送経路に感光ドラム２３を配置していないと仮定した場合の（ウエブ５１と感光ドラム２３とが干渉しないと仮定した場合の）ウエブ５１の断面の形状である。図（ｅ）は、図（ｂ）より記録媒体の厚さが厚く、その剛性が高い場合の記録媒体の膨らみ量Ｌｂ（図（ｂ）及び（ｅ）で、上流側案内ガイド２６ａと下流側案内ガイド２６ｂの中間の位置におけるＧ１とＴ２との距離。）である。

図３（ｂ）のウエブ５１の剛性が低い場合、ウエブ５１は、案内ガイド２６ａ、２６ｂの曲面の曲率に沿うように、感光ドラム２３と案内ガイド２６ａ、２６ｂとの間隙に搬送される。一方、図（ｅ）のウエブ５１の剛性が高い場合、ウエブ５１が感光ドラム２３の方向に膨らむ搬送経路で搬送される。

図３（ｃ）及び（ｆ）は、図（ｂ）及び（ｅ）において、感光ドラムを配置した場合の実際の記録媒体の搬送経路を説明する説明図である。

転写部２１の搬送経路でのウエブ５１の膨らみ量Ｌｂは、ウエブ５１の記録媒体の剛性だけでなく、媒体厚さ、パス長の形状、及びウエブ５１にかかる張力等に影響される。また、ウエブ５１の剛性の大きさは、媒体厚さ、ウエブ５１の繊維の方向、ロール紙の場合はロール状に収納されたロール紙の直径がより大きい状態の外側に位置するロール紙とそれよりもよりロール紙の直径が小さい内側に位置するロール紙との吸湿の差若しくは外側と内側との曲率の違いによる巻きグセの差等に影響される。

また、一般的に、ロール紙の場合は、繊維縦目方向が繊維横目方向より剛性が高い。薄紙（媒体厚さ９０μｍ）のロール紙の場合は、繊維縦目方向の曲げ剛度は９０〜１００ｍＮ程度、厚紙（媒体厚さ２５０μｍ）のロール紙の場合は、１０００〜１２００ｍＮ程度である。通常、繊維縦目方向を搬送方向として、ロール紙は搬送される。

本実施例では、記録媒体の剛性等とギャップＧの値との関係は、予め実験結果等により対応付けている。リンク機構２２ａは、図示しない入力手段または検出手段により得られた記録媒体の剛性等の情報から、予め実験結果等により対応付けられたギャップＧの値を選択し、モータ２２Ｍ等の回転駆動により、ギャップＧを調整する。

図４及び図５を用いて、リンク機構２２ａのギャップＧを調整する動作を具体的に説明する。図４（ａ）はギャップＧを調整していない場合であり、図４（ｂ）はギャップＧを調整した場合である。

図４（ａ）の場合、ウエブ５１の剛性が高いため、ウエブ５１が感光ドラム２３に強く押し付けられ、感光ドラム２３表面がウエブ５１に擦れて、感光ドラム２３表面の機械的摩耗がしやすくなる。この場合、図２のリンク機構２２ａは、モータ２２Ｍを回転駆動し、カム機構によりリンク部材２２Ｌを直線運動させ、リンク部材２２Ｌに連結した転写器ハウジング２５を揺動し、転写器ハウジング２５を感光ドラム２３から離間させる。その結果、転写器ハウジング２５に取り付けられた案内ガイド２６ａ、２６ｂが感光ドラム２３から離間し、案内ガイド２６ａ、２６ｂと感光ドラム２３とのギャップＧが拡大する（図４（ｂ））。

このように、本発明によれば、案内ガイド２６ａ、２６ｂと感光ドラム２３とのギャップＧを調整することで、ウエブ５１と感光ドラム２３とが強く押し付けられることを防止することができる。また、本発明によれば、ウエブ５１と感光ドラム２３とが強く押し付けられることを防止することができるので、ウエブ５１による感光ドラム２３表面の機械的摩耗を抑制することができる。更に、本発明によれば、ウエブ５１による感光ドラム２３表面の機械的摩耗を抑制することができるので、感光ドラム２３の寿命の短縮を防止することができる。

図５に、記録媒体の膨らみ量Ｌｂの実験結果の一例を示す。図５（ａ）はウエブ５１の曲げ剛度と膨らみ量Ｌｂとの関係、図５（ｂ）は媒体厚さと膨らみ量Ｌｂとの関係の実験結果である。

図５（ａ）に示すように、ウエブ５１の膨らみ量Ｌｂは、ウエブ５１の曲げ剛度に略比例して、増加する。そのため、ウエブ５１の膨らみ量Ｌｂは、入力手段等により得られた記録媒体の剛性の値に、所定の係数を乗算することで得られ、対応付けが容易である。なお、ウエブ５１の曲げ剛度１０００ｍＮである場合、転写部２１でのウエブ５１の膨らみ量Ｌｂは１０００μｍ程度となる。

図５（ｂ）に示すように、ウエブ５１の膨らみ量Ｌｂは、紙厚が略２００μｍを超えると、紙厚の略３乗に比例する。

表１は、本実施例に用いられるウエブ（ロール紙）について、紙（Ａ）乃至紙（Ｈ）の紙厚、密度、曲げ剛度、膨らみ量、及び、紙厚（６０μｍとの差）の実験結果の一例を示す表である。

表１において、本実施例では、紙（Ｃ）と紙（Ｄ）との比較から、紙厚が同程度の場合でも、曲げ剛度が異なる結果となる。具体的には、紙厚が、紙（Ｃ）で２３４μｍ、紙（Ｄ）で２３９μｍである場合、その曲げ剛度は、紙（Ｃ）で６４４ｍＮ、紙（Ｄ）で１２７６ｍＮである。

従って、膨らみ量と紙厚との関係は、一対一（線形）の関係とならない（図５（ｂ））。

一方、曲げ剛度と膨らみ量との関係は、略一対一（線形）の関係となる（図５（ａ））。曲げ剛度と膨らみ量との関係は、紙厚と膨らみ量との関係と比較して、より相関性がある結果となる。

以上より、ギャップの値を設定する方法は、紙厚に基づいて、ギャップの値を設定する方法と比較して、ウエブの剛性（曲げ剛度）に基づいて、ギャップの値を設定する方法がより好ましい。また、ウエブの剛性に基づいて、ギャップの値を変更することで、感光ドラムの磨耗を抑制する効果を得ることができる。さらに、ウエブの剛性に基づいて、ギャップの値を複数段に変更することも可能である。

表１に示すように、ウエブの紙厚２５０μｍの場合、ウエブの膨らみ量は１０００μｍ程度となる。

リンク機構２２ａは、入力手段または検出手段により得られた記録媒体の曲げ剛度（更に好ましくは、曲げ剛度及び媒体厚さ）から、図５より、対応する膨らみ量Ｌｂを算出し、その膨らみ量Ｌｂに基づいて、ギャップＧを調整する。

リンク機構２２ａは、画像形成の開始時、画像形成中、及び画像形成の待機時等のいずれにおいて、ギャップＧを調整することが可能である。

次に、画像形成装置１０の搬送手段３０及び排送手段４０を図６を用いて説明する。

図６は、本実施例の画像形成装置１０を示す正面図である。

搬送手段３０は、媒体供給部３１、記録媒体バッファ部３２、張力付与部３３等を備える。

媒体供給部３１は、媒体供給ローラ３１ａ、引き込みローラ３１ｂ、転写部案内ローラ３１ｃ、エッジガイド３１ｄ等を備える。記録媒体バッファ部３２は、バッファ機構３２ａ、及び記録媒体バッファセンサ３２ｂ等を備える。張力付与部３３は、押し付けローラ３３ａ及びテンションガイド３３ｂ等を備える。

引き込みローラ３１ｂに面接触したウエブ５１は、引き込みローラ３１ｂの回転駆動によって、記録媒体バッファ部３２のバッファ機構３２ａに引き込まれ、一時的に待機される。バッファ機構３２ａは、記録媒体バッファセンサ３２ｂ〜３２ｅによって、ウエブ５１の有無を検知し、ウエブ５１のたるみ量を計測する。このとき、記録媒体バッファ部３２は、ウエブ５１のたるみ量に応じて、引き込みローラ３１ａの引き込み速度を調整し、ウエブ５１のたるみ量を所定の量に維持する。

次に、搬送手段３は、記録媒体バッファ部３２の下流方向に配置されたエッジガイド３１ｄによりウエブ５１の蛇行を補正し、押し付けローラ３３ａにより蛇行やシワの発生を抑制する適度な張力を付与する。

本実施例では、ロール紙のうち送り穴を有さないウエブ５１を対象としているが、ロール紙で送り穴を有してトラクタ機構により搬送される場合は、押し付けローラ３３ａを含むユニットをリトラクトさせる。また、折り畳みウエブ（ＢＯＸ紙；送り穴有り）では、トラクタ機構のピン部材をウエブの送り穴に係合させて搬送するため、ウエブは張力付与部３３の外部に搬送される。なお、この点については、第３の実施例として詳細を記載する。

その後、転写部案内ローラ３１ｃは、ウエブ５１を下流方向の案内ガイド２６ａ等へ搬送する。（その後、転写手段２は、感光ドラム２３と転写器２４との間隙に搬送されたウエブ５１上にトナー像を転写する。）

次に、排送手段４０について、説明する。排送手段４０は、吸引排送部４１、定着部４２、及び排送部４３等を備える。吸引排送部４１は、吸引排送ベルト４１ａを備える。定着部４２は、図示しない加熱部４２ａ及び加圧部４２ｂを備える。

吸引排送部４１は、吸引排送ベルト４１ａを用いて、ウエブ５１のトナー像が転写された面の反対側の面を吸引固定する。その状態で、吸引排送部４１は、吸引排送ベルト４１ａの下流方向への移動を介して、ウエブ５１を下流方向に排送する。

更に下流方向にある定着部４２は、ウエブ５１を加熱する加熱部４２ａでトナー像のトナーの転移温度まで加熱し、ウエブ５１上のトナーを溶融する。次に、加圧部４２ｂの加圧等により、ウエブ５１上のトナーを固定する。

その後、ウエブ５１を画像形成装置１０外の排送部４３に排送し、画像形成は終了となる。

第２の実施例として、第１の実施例に第２の調整手段２７を備える画像形成装置について説明する。第２の調整手段２７以外の構成は第１の実施例と同様のため、説明を省略する。

図７は、第２の調整手段２７による転写部２１の回転動作を説明する説明図である。本実施例の第２の調整手段２７は、カムシャフト７１ａ、偏心カム７１ｂ及びモータ７３等を備えるカム機構２７ａである。第２の調整手段２７は、カム機構２７ａ以外の例えばステッピングモータ若しくは電磁力等の直線又は回転駆動によって転写部２１を回転させる手段であれば、いずれの手段も適用しうる。

カムシャフト７１ａは、感光ドラム２３を有する印写フレームに回転可能に軸支されている。偏心カム７１ｂは、カムシャフト７１ａに取り付けられる。偏心カム７１ｂは、カムシャフト７１ａの回転角度に対応して、その径を変化させる。すなわち、偏心カム７１ｂは、径の異なる曲面の外形を有し、その曲面が転写部２１の突き当てブロック７２に当接している。偏心カム７１ａは、カムシャフト７１ｂに被せるように取り付けるため、装置の設計変更を最小限にし、フィールドアップグレードも可能である。

モータ７３は、カムシャフト７１ａを回転駆動する動力源である。モータ７３は、ベルト７３ｂを介して、カムシャフト７１ａを回転する。本実施例は、モータ７３にステッピングモータを用いる。カムシャフト７１ａを回転できる動力源であれば、モータ７３以外の動力源も使用可能である。

通常、画像形成装置は、用紙詰まりなどの修復時、転写部２１を感光ドラム２３に対して離間する方向に回転開閉できるように設計されている。カム機構２７ａは、偏心カム７１ｂを回転し、転写部２１の突き当てブロック７２に当接する偏心カム７１ｂの曲面の位置を変え、突き当てブロック７２の位置を変える。その結果、突き当てブロック７２を備える転写部２１は回転し、転写部２１と感光ドラム２３とのギャップＧが調整される。

図８及び図７を用いて、カム機構２７ａを詳細に説明する。図８（ａ）はカム機構を有さない結合部である。図８（ｂ）は、本実施例のカム機構２７ａを有する結合部である。

カム機構２７ａは、モータ７３を駆動し、ベルト７３ｂを介してカムシャフト７１ａを回転し、偏心カム７１ｂを回転する。このとき、偏心カム７１ｂに当接する転写部２１の突き当てブロック７２は、偏心カム７１ｂの位相に従い、その位置を変える。その結果、転写部２１は、回転軸２１Ｒを回転中心として、その取り付け角度を変え、転写部２１と感光ドラム２３とのギャップＧが変化する。カム機構２７ａは、ウエブ５１の剛性等に応じた膨らみ量Ｌｂに基づいて、偏心カム７１ｂの位相を変化させ、ギャップＧを適正値に調整する。

第１の調整手段２２は、第２の調整手段２７よりギャップＧを調整するための回転半径が小さいため、ギャップＧの値を微調整することが可能であり、高精度のギャップＧの調整に好ましい。また、第１の調整手段２２は、転写器ハウジング２５のみを回転するため、消費エネルギーも少ない。

第２の調整手段２７は、第１の調整手段２２と比較して回転半径が大きいため、ギャップＧの値を大きく変化させたい場合に、より好ましい調整が可能である。また、第２の調整手段２７は、転写部２１内の搬送経路全体を回転させるため、転写部２１内のパス長Ｌｐの変化がなく、ウエブ５１の搬送時の安定性が高い。さらに、第２の調整手段２７の回転動作による転写部２１の傾き角度は、０．１〜０．５度程度であるため、転写部２１の上流及び下流のウエブ５１の搬送に与える影響も少ない。

第１の調整手段２２と第２の調整手段２７とを同時に用い、ギャップＧを調整することも可能である。

画像形成装置１０は、画像形成の待機時にウエブ５１を感光ドラム２３から退避する。剛性が高いウエブ５１を搬送するとき、画像形成の待機時のギャップＧより膨らみ量Ｌｂが大きい場合は、ウエブ５１が感光ドラム２３に接触した状態が維持される。この場合、ウエブ５１が感光ドラム２３上の残トナーにより汚損、又は、ウエブ５１との接触で感光ドラムが損傷する。

第２の調整手段２７は、画像形成の待機時にギャップＧを調整し、ウエブ５１を感光ドラム２３から離間させることが可能である。また、第２の調整手段２７は、搬送経路を変更して膨らみ量Ｌｂを小さくする設計変更を必要としないため、既存装置に対して、開発コストが少なくてすむ効果がある。

図９は、本実施例のカムシャフト７１ａに手動レバー７３ｃを取り付けた場合の手動レバー７３ｃの操作を説明する説明図である。なお、本実施例は、モータ７３（図７）によりカムシャフト７１ａを駆動する場合は、手動レバー７３ｃによる操作は要しない。

図９（ａ）及び（ｂ）は、手動レバー７３ｃに取り付けられたバネ７１ｃのバネ力により、手動レバー７３ｃがＣＷ方向に引っ張られる構成である。カムシャフト７１ａを備える印写フレーム１００はストッパ７１ｄを備える。手動レバー７３ｃをＣＷ方向に回転してストッパ７１ｄに突き当たった場合（図９（ａ））と、ＣＣＷ方向に回転してストッパ７１ｄに突き当たった場合（図９（ｂ））との２段階で、カム７１ａの位相を固定でき、ギャップＧも２段階で設定可能となる。印写フレーム１００には、現像機、光学部、除電器、清掃機などが搭載されている。

図９（ｃ）は、手動レバー７３ｃの後方に、複数穴の開いたプレート７１ｅを備えた場合である。手動レバー７３ｃに備えた穴とプレート７１ｅに備えた穴とをピン７１ｆで係合し、固定する。この場合、プレート７１ｅに備えた穴の数だけ手動レバー７３ｃの位相を固定でき、ギャップＧもその数だけ設定可能となる。

第３の実施例である搬送手段３０の種類に基づいて、ギャップＧを調整する画像形成装置について説明する。基本的な構成は第１の実施例及び第２の実施例と同様のため、説明を省略する。搬送手段の種類は、送り穴を有さないウエブを搬送するローラ搬送手段と送り穴を有するウエブを搬送するトラクタ搬送手段等がある。

一般的に、トラクタ搬送手段は、ローラ搬送手段を用いて、ウエブ５１に負荷できる張力が大きい。そのため、ローラ搬送手段と比較して、トラクタ搬送手段は、膨らみ量Ｌｂが小さくなる。これにより、ローラ搬送手段におけるギャップと同様とした場合、感光ドラム２３とウエブ５１との接触性が低下し、転写性が悪化する。そのため、ローラ搬送手段の際のギャップよりも、トラクタ搬送のギャップＧは小さく設定する。このように、本実施例は、搬送手段の種類に基づいて、トラクタ搬送手段では、ローラ搬送手段の場合より、ギャップＧの値を小さくすることを特徴する。

図１０及び図１１を用いて、本実施例を説明する。

図１０は、ローラ搬送手段により、送り穴を有しないロール状のウエブ５１を搬送する場合である。図１１は、トラクタ搬送手段により、送り穴を有するロール状のウエブ５１を搬送する場合である。

図１０において、ローラ搬送手段は、転写器２４の記録媒体搬送方向に対して上流に位置する転写部案内ローラ３１ｃ、及び下流に位置する吸引排送ベルト４１ａにより、ウエブ５１を搬送する手段である。転写部のウエブ５１にかかる張力は、吸引排送ベルト４１ａの外周速度を転写部案内ローラ３１ｃの外周速度よりも僅かに速く（１０３パーセント程度に）することで発生させる。このとき、局所的には、吸引排送ベルト４１ａとウエブ５１との間で、スリップが繰り返し発生している。そのスリップが発生していないときにかかる最大力が、転写部のウエブ５１にかかる張力となる。

なお、ウエブ５１の膨らみ量Ｌｂを抑制する方法として、例えば、吸引排送ベルト４１ａの排送力を増加し、ウエブ５１にかかる張力を増加させることも考えられる。しかしながら、張力を大きくすると、送り穴に負荷が掛かり、送り穴が変形する。また、ローラ搬送手段（ピンレス搬送）の場合、排送力を増加させるには、吸引排送ベルト４１ａの吸引力を増加させることになるが、この場合も用紙の変形（凹み）が発生する。

いずれの場合も、印刷品質低下の影響を考慮する必要があるため、本発明においては、ウエブの剛性等に基き、転写部２１と感光ドラム２３との離間距離を調整する。

図１１（ａ）において、トラクタ搬送手段は、搬送方向に対して直交方向（幅方向）にウエブの両端に送り穴を有するロール状のウエブ５１を搬送する場合に、上流トラクタ３１ｃｔ及び下流トラクタ４１ａｔが有するピン３６ａとウエブ５１の送り穴を嵌合させて、ウエブ５１を搬送する手段である。

図１１（ｂ）は、トラクタ搬送手段が、折り畳みウエブ５１ｆ（ＢＯＸ紙）を搬送する場合を示す。折り畳みウエブ５１ｆを搬送する場合は、押し付けローラ３３ａが閉じられる。折り畳みウエブ５１ｆは、押し付けローラ３３ａの外側に搬送される。

図１０のローラ搬送手段の転写部案内ローラ３１ｃ及び吸引排送ベルト４１ａは、ウエブの用紙幅方向の両端を除く、ウエブの搬送路の中央部分に配置される。図１１（ａ）及び（ｂ）のトラクタ搬送手段の上流トラクタ３１ｃｔ及び下流トラクタ４１ａｔは、ウエブの搬送路の両端部に配置される。

第４の実施例である検出手段８０を備える第１の実施例乃至第３の実施例の画像形成装置について説明する。検出手段８０以外の基本的な構成は第１の実施例乃至第３の実施例と同様のため、説明を省略する。

図１２は、本実施例の画像形成装置１０を示す正面図である。

図１２に示すように、本実施例はウエブ５１の剛性を検出する検出手段８０を備える。

検出手段８０は、ウエブ５１が撓んでいる箇所（例えば、転写器ハウジング２５の上流の位置）に配設され、ウエブ５１までの距離を測定し、その測定値と所定の値との差により、ウエブ５１の剛性を検出する手段である。具体的には、ウエブ５１までの距離が遠いほど、ウエブ５１の剛性が高いと判断する。

検出手段８０は、渦電流式、静電容量式、超音波式、光学式等の、対象物までの距離を測定できる装置であれば、適用することができる。また、検出手段８０は、記録媒体の剛性の大きさに比例して撓んでいる箇所（例えば記録媒体バッファ部３２又は張力付与部３３等）であれば、配設することが可能である。

第１の調整手段及び第２の調整手段は、検出した値に基づいて、ギャップＧを調整する。また、画像形成中に、所定の期間でウエブ５１の剛性を検出し、検出した値に基づいて、ギャップＧを調整することも可能である。さらに、検出手段８０が所定の期間後に検出した値に基づくギャップＧの値と、前回検出した値に基づくギャップＧの値との差が所定の閾値以上になったときに、第１の調整手段及び第２の調整手段が、ギャップＧを調整することも可能である。

これにより、ロール紙のウエブ５１を使用する場合、ロール状に収納されたロール紙の外側のロール紙と内側のロール紙との吸湿の差による剛性の差及び外側と内側の曲率の違いによる巻きグセに起因する剛性の差等の連続画像形成中にウエブ５１の剛性が変化する場合でも、ギャップＧを適正に調整することが可能となる。

また、ウエブ５１の剛性だけでなく、ウエブ５１の媒体厚さを検出する手段（図示しない）を併用し、ギャップＧの値を決定することも可能である。

第５の実施例である入力手段９０を備える第１の実施例乃至第４の実施例の画像形成装置について説明する。入力手段９０以外の基本的な構成は第１の実施例乃至第４の実施例と同様のため、説明を省略する。

図１３は、本実施例の画像形成装置１０を示す正面図である。

図１３に示すように、本実施例は、記録媒体に関する情報を入力する入力手段９０を備える。第１の調整手段及び第２の調整手段は、入力手段９０に入力された情報に基づき、ギャップＧを調整する。

入力手段９０に入力する情報は、記録媒体の媒体厚さ、その剛性、カムシャフト７１ａの回転角度、ギャップＧの値、第１の調整手段と第２の調整手段との組合せ制御パターン、予め入力していた記録媒体の種類の選択情報、及び、事前評価等の結果に基づく割り当てられた数値や記号の選択情報等の画像形成に必要な情報であれば、入力することが可能である。したがって、様々な仕様の記録媒体を使用する顧客先においても、オペレータ自身が最適なギャップＧを選択及び設定することが可能となる。

図１４に、第１の調整手段２２が調整したギャップＧの値を検出する第１のギャップセンサ９１を示す。第１のギャップセンサ９１は、転写器ハウジング２５の位置を検出することで、感光ドラム２３と案内手段２６のギャップＧを検出する。

図１５に、第２の調整手段２７が調整した偏心カム７１ｂの回転位置を検出する第２のギャップセンサ９２を示す。第２のギャップセンサ９２は偏心カム７１ｂの回転位置を検出することで、転写部２１の回転角度を検出する。

入力手段９０は、検出手段８０により検出した剛性の値と入力手段９０により入力された情報に基づく剛性の値とを比較し、入力された情報が適正でないと判断した場合は、エラーを警告し、オペレータの操作ミスによる画像形成の不良を未然に防止する。具体的には、検出手段８０により検出された剛性の値と入力手段９０により入力された情報に基づく剛性の値との差が所定の閾値以上のときは、ユーザーが認識しうる手段によりエラーを警告する。このように、様々な仕様のウエブを使用した場合でも、オペレータの操作ミスなどを防止できる。

また、手動レバーによるギャップの調整において、検出手段８０により検出した剛性の値に基づくギャップの値と第１のギャップセンサ９１が検出した値に基づくギャップの値とを比較し、画像形成装置１０が適正なギャップの値に設定されていないと判断した場合は、エラーを警告する。また、第２のギャップセンサ９２が検出した値に基づくギャップの値とも比較し、画像形成装置１０が適正なギャップの値に設定されていないと判断した場合は、同様にエラーを警告する。このことにより、オペレータの操作ミスによる画像形成の不良を未然に防止することができる。

以上、画像形成装置の実施形態及び実施例を参照しながら本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されることなく、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更することが可能である。また、上述の説明における像担持体は、例えばドラム若しくはベルトなどを用いた感光ドラム若しくは感光ベルト、又は、ドラム若しくはベルトなどを用いた中間転写体（二次転写体など）を含んでもよい。更に、上記実施形態に挙げた構成等にその他の要素を組み合わせるなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１０ ： 画像形成装置
２０ ： 転写手段
２１ ： 転写部
２１Ｒ： 転写部の回転軸
２２ ： 第１の調整手段
２３ ： 感光ドラム
２３' ： 感光ドラムに関する構成
２４ ： 転写器
２５ ： 転写器ハウジング
２５Ｒ： 転写器ハウジングの揺動軸
２６ ： 案内手段
２７ ： 第２の調整手段
３０ ： 搬送手段
５０ ： 記録媒体
８０ ： 検出手段
９０ ： 入力手段
Ｇ ： ギャップ
Ｌｂ： 膨らみ量

特開２０００−１７２０９０号公報 特開平０９−１４６４２９号公報 特開平０７−３３０１８６号公報 特開２００７−３０８２６９号公報

Claims (10)

1. 搬送される記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
   トナー像が現像される像担持体と、
   前記記録媒体に前記像担持体上の前記トナー像を転写する転写部と、
   前記記録媒体の剛性に基づき、前記転写部と前記像担持体とのギャップを調整する調整手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記転写部は、転写器を有する転写器ハウジングを備え、
   前記調整手段は、前記転写器ハウジングを揺動することにより、前記ギャップを調整することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記転写部は回転可能に軸支され、
   前記調整手段が、前記転写部を回転することにより、前記ギャップを調整することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記記録媒体を搬送する搬送手段を有し、
   前記搬送手段の種類に基づいて、前記ギャップを調整することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記記録媒体の剛性を検出する検出手段を有し、
   前記検出手段が検出した値に基づいて、前記ギャップを調整することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記検出手段は、所定の期間で、前記記録媒体の剛性を検出し、
   前記検出手段が所定の期間に検出した値に基づいて、前記ギャップを調整することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記検出手段が所定の期間後に検出した値に基づくギャップの値と前回検出した値に基づくギャップの値との差が所定の閾値以上になったときに、前記ギャップを調整することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 記録媒体に関する情報を入力する入力手段を有し、
   前記入力手段に入力した情報に基づいて、前記ギャップを調整することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記入力手段に入力する情報は、前記記録媒体の媒体厚さを含み、
   前記媒体厚さと前記記録媒体の剛性に基づき、前記ギャップを調整することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 転写部で記録媒体上に像担持体上のトナー像を転写する画像形成方法であって、
    前記転写部と前記像担持体とのギャップを、前記記録媒体の剛性に基づき、調整することを特徴とする画像形成方法。

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