JP2005306533A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 最大通紙サイズより小さいサイズの封筒や腰の強い転写紙などの反りの大きくなる特定の転写紙の場合にも未定着トナー画像を擦ることのない画像形成装置を提供する。
【解決手段】 トナー画像を担持する像担持体１と、該像担持体上のトナー画像を転写紙Ｐに転写する転写部４４と、該転写部で転写された未定着トナー画像を定着する定着装置６と、該定着装置に進入する転写紙を案内するために転写紙の両面側に設けられたガイド部材６３，６４とを有する画像形成装置において、前記定着装置が硬質の加熱ローラ６１と弾性体の加圧ローラ６２とを有し、前記ガイド部材６３，６４のうち、前記転写紙の未定着トナー画像側に設けられたガイド部材６３の中間部分に２以上の拍車６３５を設け、両側に平面のガイド面６３１ａを設けた。拍車６３５により前記定着装置に進入する特定の転写紙Ｐのトナー画像側をガイドする。
【選択図】 図１

Description

本発明は像担持体上のトナー画像を転写紙に転写し、転写紙上のトナー画像を定着装置で加熱して定着する方式の画像形成装置に関し、特に、トナー画像を定着する際にトナー画像に擦れ跡ができないようにした画像形成装置に関する。

従来の電子写真方式の画像形成装置は以下のようにして画像を転写紙などの記録媒体上に形成している。まず、感光体等の像担持体の表面を帯電させ、帯電した表面にレーザビームを走査して静電潜像を形成する。次に、現像装置で静電潜像にトナーを付着させ、トナー画像とする。このトナー画像は転写部で転写紙上に転写される。転写紙上のトナー画像は転写紙上に固定されていないので、これを定着装置で加熱してトナーを溶融させ、溶融したトナーを加圧して転写紙上に定着させる。この後、転写紙が装置外に排出されるが、定着装置を出てから機外に排出されるまでにトナーは冷却して固化する。

上述したように、転写部で転写紙上に移動したトナー画像は、手などで擦ると簡単に剥がれる状態である。画像形成装置では、このような剥がれ落ち易い未定着トナー画像が担持された転写紙を定着装置に送り込むために、ガイドを設けている。ガイドは転写紙のトナー画像側と裏面側の双方にあり、通常の転写紙であれば、これらのガイドに軽く接触して定着装置に入る。未定着トナー画像は、ガイドに軽く接触した程度では剥がれない。

図５は、従来の画像形成装置における定着装置の要部を示す図である。定着装置には、加熱ローラａと加圧ローラｂとがあり、これらのニップ部Ｎに未定着トナー画像を担持した転写紙Ｐが入り、加熱ローラａの熱によってトナーが溶融して転写紙Ｐに定着される。転写紙Ｐは図５の下方から上方に向かって進み、ガイド部材ｃ，ｄにガイドされて定着装置内に入る。ガイド部材ｃ，ｄのガイド面は、双方とも平面である。

通常、加熱ローラａは表面が固いローラで、加圧ローラｂは弾性体ローラとなっている。そのため、加圧ローラｂと加熱ローラａとが圧接すると、図５に示すように、弾性体である加圧ローラｂが凹み、凹型形状のニップ部Ｎとなる。

このような凹型のニップ形状で、しかも、転写紙Ｐとして封筒を使用した場合、次のような問題が生じる。封筒は紙が二重になっているので、凹型のニップ形状になると、封筒に接している加熱ローラ（ハードローラ）ａ側の紙と、加圧ローラ（ソフトローラ）ｂ側の紙との線速差ができて、ニップ部に入る前の転写紙Ｐを矢印ｅの方向（加熱ローラａの方）に跳ね上げる。これによって転写紙Ｐのニップ部に入る前の部分は、ガイド部材ｃに強く擦らることになる。このとき、未定着トナー画像がガイド部材ｃで擦られて画像に擦れた跡が残り、画像不良となるという問題がある。また、厚くて腰の強い転写紙の場合も同じ問題がある。ガイド部材ｃの位置を転写紙Ｐから離れる（矢印ｅの）方向に移動すればよいが、そうすると、通常の転写紙Ｐの場合にガイドとして役にたたなくなる。

このようなトナー画像の擦れの問題の解消に対しては、特許文献１（特開平５−１５８３６７号）がある。ここでは、転写紙のトナー画像側にはガイド部材を設けずに転写紙の両端部を支持する拍車を設け、転写紙の反対側のガイド部材を湾曲させ、転写紙が湾曲するように支持して定着装置に送り込むようにした構成を提案している。

しかし、この構成は、拍車を画像領域の外に配置しており、主として腰が弱く大きいサイズの転写紙対策を目的としたものである。また、画像形成装置が使用する転写紙のうち、最大サイズの転写紙のみを対象とし、小さいサイズの封筒や腰の強い転写紙等は、特許文献１の拍車では転写紙に接することができない。

また、特許文献２（特開２００２−３２３８２３号）では、転写ローラから定着ローラまでの間のガイド部材や、転写部と定着部とのニップ点の配置角度や位置を細かく設定し、未定着トナー画像がガイド部材などに摺接しないようにした画像形成装置を提案している。しかし、この構成は、非常に複雑であり、設計の自由度が大きく制限されるという問題がある。
特開平５−１５８３６７号 図２、図３ 特開２００２−３２３８２３号 図１

本発明は、前記の問題の解決を図ったもので、通常の転写紙の場合は従来通りにガイドでき、最大通紙サイズより小さいサイズの封筒や腰の強い転写紙などの反りの大きくなる特定の転写紙の場合にも未定着トナー画像を擦ることのない画像形成装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために本願の請求項１記載の画像形成装置は、トナー画像を担持する像担持体と、該像担持体上のトナー画像を転写紙に転写する転写部と、該転写部で転写された未定着トナー画像を定着する定着装置と、該定着装置に進入する転写紙を案内するために転写紙の両面側に設けられたガイド部材とを有する画像形成装置において、前記定着装置が加熱ローラと加圧ローラとを有し、前記ガイド部材のうち、前記転写紙の未定着トナー画像側に設けられたガイド部材の中間部分に２以上の拍車を設け、該拍車の少なくとも外側に平面のガイド面を設け、該ガイド面より前記拍車の先端を転写紙側に突出させたことを特徴としている。

本願の請求項２記載の画像形成装置は、前記ガイド面が前記拍車の両外側のみにあることを特徴としている。

本願の請求項３記載の画像形成装置は、前記２以上の拍車が１本の軸で支持され、該軸の両端が前記両側のガイド面を延設して形成した支持部で支持したことを特徴としている。

本願の請求項４記載の画像形成装置は、前記軸の両端の支持部間の距離が、特定の転写紙の幅方向サイズより大きいことを特徴としている。

本願の請求項５記載の画像形成装置は、前記加熱ローラの温度制御装置を有し、該温度制御装置が、前記特定の転写紙を通過させるとき前記加熱ローラの温度が低くなるように制御することを特徴としている。

本願の請求項６記載の画像形成装置は、前記特定の転写紙が、封筒であることを特徴としている。

定着装置の加熱ローラは硬質のローラで、加圧ローラは弾性ローラなので、ニップ部は凹型になる。封筒などの特定の転写紙を、転写部から定着装置へと送り込むと、定着装置の加熱ローラと加圧ローラとの間のニップ部Ｎに転写紙の先端から進入していく。ニップ部の凹型に合わせて転写紙が反り、これによって、ニップ部に入る前の転写紙が未定着トナー画像側がガイド部材に強く当たる。これによって従来はガイド部材にトナー画像が擦れらて画像不良となったが、本発明では、ガイド部材に拍車を設けるので、トナー画像は拍車で受けられる。拍車は転写紙の進行に応じて回転するので、トナー画像は、擦られることがなく、画像不良を防止することができる。

特定の転写紙より大きいサイズの転写紙は、中央部が拍車にガイドされ、両端部はガイド面にガイドされて定着装置に入る。ニップ部が凹型になっていても、通常の転写紙は、反りが小さく、ガイド面に接触しても強く擦られることがないので、画像不良にはならない。

ガイド面を拍車の外側だけにすることで、特定の転写紙は拍車だけに接触してガイドされるようになり、未定着トナー画像の擦れを防止し易くなる。複数の拍車を１本の軸上に設けることで、構造が簡単になる。また、軸の両端の支持部間の距離を特定の転写紙より大きくすることで、特定の転写紙は拍車のみで支持され、ガイド面に接触しないことが保証される。

特定の転写紙を連続して使用していると、加熱ローラの中央部だけしか通紙されないので、両端部の温度が高くなり過ぎる。そのため、加熱ローラの設定温度を低くすることで、温度の過上昇を防止することができる。

本願によれば、封筒や腰の強い紙などの特定の転写紙を定着装置に送り込む場合、未定着トナー画像がガイド部材に強く接触しても、拍車で受けてガイドすることができるので、トナー画像の擦れによる画像不良を防止できるという優れた効果を奏し得る。また、拍車の両側に平面のガイド面があるので、通常の転写紙のガイドも問題なくできる。

特に封筒の場合は、紙が二重になっているので、速度差が生じて転写紙の反りが大きくなるので、特に好適である。

以下、本願発明に係る定着装置の最適な実施の態様について図面を参照しながら説明するが、本発明はこの実施の態様に限定されるものではない。図１は本願発明に画像形成装置１０の全体構成を示す模式図である。図２は、図１の像担持体周辺部を拡大した図である。

この画像形成装置１０は、自動両面コピーのための反転搬送手段を有するディジタル複写機の例である。装置本体には像担持体１、画像処理部２、画像書込部３、画像形成部４、カセット給紙部５、定着装置６、排紙部７が備えられ、装置本体上部には原稿搬送部２０と画像読取部３０が搭載されている。

原稿搬送部２０の原稿台２１上には複写面を上向きにして原稿（図示しない）が載置され、自動原稿反転搬送装置２２の搬出部ピックアップローラ２５により搬送路に送り込まれる。搬送路の最終端には原稿搬送部レジストローラ２６が配置されており、画像読取部３０の走査タイミングと同期して回転し、スリットガラス２７上を通過させる。

画像読取部３０はスリットガラス２７を通して原稿を照射する光源Ｌとミラーからなる走査ユニット３１、反射光をガイドする２枚のミラー３２、レンズ３３及びＣＣＤ等の撮像素子３４から構成されている。

原稿は画像読取部３０の上部に配置されたスリットガラス２７上を通過する際、走査ユニット３１によって読み取られ、２枚のミラー３２およびレンズ３３を経て撮像素子３４上に結像される。読み取られた原稿の画像情報は画像処理部２より処理され、デジタル化された画像情報のデータは画像処理部２に設けられるメモリに一時格納される。

画像形成部４は、表面に潜像が形成される感光体からなる像担持体１を有しており、像担持体１の外周面に沿って動作順に、この像担持体１の表面をほぼ一様に帯電する帯電装置４１と、感光体表面上に静電潜像の書き込みを行う画像書込部３の露光装置４２と、像担持体１の表面に形成された潜像にトナーを転移させてトナー画像を形成する現像装置４３と、感光体表面上のトナー画像を転写紙Ｐに転写する転写部４４、転写後に転写紙Ｐを像担持体１から分離する分離部４６及び転写後の像担持体１の表面を清掃するクリーニング装置４５が配設されている。

一方、転写紙Ｐを収容する給紙カセット５１には、板バネ等の付勢手段により常時その自由端が上方向に付勢される可動板５２が配置され、その上に配置される転写紙Ｐの最上位のものがピックアップローラ５３に接触するように構成されている。ピックアップローラ５３に接触した転写紙Ｐは給紙カセット５１から排出され、さばきローラ５３Ａによって一枚ずつ分離された後、複数の中間ローラ５４にガイドされてレジストローラ５５まで搬送される。

転写紙Ｐはレジストローラ５５により給紙タイミングがとられて転写部４４に搬送され、像担持体１上に形成されたトナー画像が転写部４４において転写紙Ｐ上に一括転写される。トナー画像の転写された転写紙Ｐは、分離部４６で像担持体１から離反され、ガイド部材６３，６４にガイドされて定着装置６に進入する。転写紙Ｐ上のトナー画像は定着装置６の加熱ローラ６１と加圧ローラ６２とにより加熱溶融されて定着処理される。定着処理された転写紙Ｐは、排紙ローラ７１に挟持されて機外に排紙され、排紙台７２上に載置される。

以上の構成において、定着装置の加熱ローラ６１、加圧ローラ６２は、図５の加熱ローラａ、加圧ローラｂと同じである。また、ガイド部材６４は図５のガイド部材ｄと同じでガイド面は１つの平面からなる。本発明では、もう一方のガイド部材６３に特徴がある。

図３は、このガイド部材６３の図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。これらの図に示すようにガイド部材６３は、金属製の薄板を中央付近でＶ字状に折り曲げ、この折曲部の近傍で再度反対側に直角近くまで折り曲げて形成されたもので、二重折曲部の両側に辺６３１と６３２とを有する。これら２つの辺のうち、６３１の方がガイド辺で、その一方の面がガイド面６３１ａとなり、転写紙Ｐと接触してガイドする。他方の辺６３２は支持辺で、図示しない部材により把持され、ガイド部材６３を画像形成装置１０内の所定の位置に保持する。

ガイド辺６３１は中央部分が削除されており、中央側の端部がほぼ直角に折り曲げられて支持部６３３，６３３となり、ここに穿設された孔に軸６３４が貫通され、軸６３４には、３つの拍車６３５が取り付けられている。拍車６３５は、円周上に多数の歯を均等な間隔に並べたもので、各歯の先端は尖っている。軸６３４の両端は支持部６３３，６３３に固定され、拍車６３５は軸６３４に対して軽く回転できるように取り付けられている。ただし、拍車６３５を軸６３４に固定し、支持部６３３，６３３が軸６３４を回転自在に支持する構成としてもよい。拍車６３５の先端は、図３（ｂ）に示すようにガイド面６３１ａより転写紙Ｐ側（図の上方）に突出している。

図４は、本発明の画像形成装置で封筒などの反りの大きい特定の転写紙を使用したときの、定着装置６とその周辺を示す図である。図３（ｂ）と図４により、転写紙Ｐが封筒などの特定の転写紙である場合の定着装置６に進入する状態を説明する。

加熱ローラ６１と加圧ローラ６２とのニップ点に進入した転写紙Ｐは、ニップ部Ｎが凹型になっており、また、紙が二重になっているので、図４に示すように大きく反り、定着装置６に入る前の転写紙Ｐは、加熱ローラ６１の方に押し付けられる。その結果、従来は図５に示すようにガイド部材ｃに強く押し付けられていたが、本発明では、ガイド部材６３の拍車６３５の上に載り、ガイド面６３１ａには直接接触することがなくなる。また、図３（ｂ）に示すように、転写紙Ｐの幅方向サイズｗは、軸６３４の両端の支持部６３３，６３３間の距離Ｗより小さい。そのため、転写紙Ｐの両端部もガイド面６３１ａに接触することがない。

なお、未定着のトナー画像と拍車６３５とが強く接触する可能性があるが、拍車６３５の先端は尖って点になっており、かつ、拍車６３５は転写紙Ｐの進行に伴って回転するので、拍車６３５は転写紙Ｐ上を滑ることがなく、トナー画像を擦ることはない。したがって、画像不良になることはない。

特定の転写紙Ｐの代わりに、封筒より大きなサイズの転写紙Ｐを使用する場合、転写紙Ｐの中央部分は拍車６３５によって、また、両端部分はガイド面６３１ａによってガイドされて加熱ローラ６１と加圧ローラ６２とのニップ部Ｎに入るが、封筒とは異なり１枚であり、腰もそれほど強くないので、反りも小さくなり、ガイド面６３１ａに軽く接触する程度で、強く接触することはない。したがって、画像に擦れた跡ができることもない。

以上の実施例において、拍車６３５の両側のガイド面６３１ａ，６３１ａは、同じ長さになっているが、異なる長さとしてもよい。また、ガイド面６３１ａは拍車６３５の外側だけにあって、拍車６３５の部分にはないが、これに限定されない。拍車６３５の部分にもガイド面６３１ａを延長し、ガイド面６３１ａに孔を開けてここから拍車６３５を突出させるようにしてもよい。

加熱ローラは、画像形成装置の制御部によって、所定の温度に制御されている。ところで、封筒などの特定の転写紙を連続的にコピーしていると、加熱ローラ６１の両端部には通紙がない状態が続き温度が上昇し過ぎる。そこで、特定の転写紙のコピーが連続する場合には、加熱ローラの設定温度を若干低くして、両端部の温度の上昇を抑えるとよい。具体的には、設定温度を複数にしておき、特定の転写紙が選択されたときは、低い設定温度を選択して画像形成を行うようにする。特定の転写紙が選択されたか否かは、カセット給紙部５等に設けられた自動サイズ読み取り装置からのサイズ情報を利用したり、画像形成装置に設けられた液晶パネルやテンキーなどの入力部から特定の転写紙の選択がされたことで判別でき、自動的に切り換えることができる。

以上の実施例において、像担持体１として感光体を示したが、中間転写体の場合でも適用可能である。

本願発明に画像形成装置の全体構成を示す模式図である。 図１の像担持体周辺部を拡大した図である。 ガイド部材の図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。 本発明の画像形成装置で封筒などの反りの大きい特定の転写紙を使用したときの、定着装置とその周辺を示す図である。 従来の画像形成装置における定着装置の要部を示す図である。

符号の説明

１ 像担持体
６ 定着装置
６１ 加熱ローラ
６２ 加圧ローラ
６３ （未定着トナー画像側の）ガイド部材
６３１ａ ガイド面
６３４ 軸
６３５ 拍車
Ｐ 転写紙
Ｗ 軸の両端の支持部間の距離距離
ｗ （特定の転写紙の）幅方向サイズ

Claims (6)

1. トナー画像を担持する像担持体と、該像担持体上のトナー画像を転写紙に転写する転写部と、該転写部で転写された未定着トナー画像を定着する定着装置と、該定着装置に進入する転写紙を案内するために転写紙の両面側に設けられたガイド部材とを有する画像形成装置において、
   前記定着装置が加熱ローラと加圧ローラとを有し、前記ガイド部材のうち、前記転写紙の未定着トナー画像側に設けられたガイド部材の中間部分に２以上の拍車を設け、該拍車の少なくとも外側に平面のガイド面を設け、該ガイド面より前記拍車の先端を転写紙側に突出させたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ガイド面が前記拍車の両外側のみにあることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記２以上の拍車が１本の軸で支持され、該軸の両端が前記両側のガイド面を延設して形成した支持部で支持したことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記軸の両端の支持部間の距離が、特定の転写紙の幅方向サイズより大きいことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記加熱ローラの温度制御装置を有し、該温度制御装置が、前記特定の転写紙を通過させるとき前記加熱ローラの温度が低くなるように制御することを特徴とする請求項３又は４記載の画像形成装置。
6. 前記特定の転写紙が、封筒であることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の画像形成装置。

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