JP2008096900A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】未定着トナー像を保持した記録媒体の略垂直搬送において、記録媒体の種類に拘わらず画像の乱れのない搬送を簡易な構成で且つコストアップを来たすことなく実現できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】中間転写体１１上の未定着トナー像を転写紙Ｐに転写する２次転写ローラ３６の略垂直上方に定着装置３０が配置されており、その間には樹脂製シートからなるガイド部材８が設けられている。ガイド部材８の２次転写ニップ側端部は案内板３８に固定され、定着ニップ側端部は自由端として案内板３９に接触している。転写紙Ｐが定着装置３０の定着ニップへ進入し徐々にたるみ始めると、転写紙Ｐのコシ等による作用でガイド部材８がずれてたるみスペースが確保される。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらのうち少なくとも一つを備えた複合機等の画像形成装置に関し、詳しくは、未定着トナー像を保持した記録媒体の搬送構造に関する。

従来、電子写真技術を用いた画像形成装置において、転写〜定着間では、未定着トナー像を保持した状態で用紙が搬送されるため、用紙の搬送状態（挙動）により、画像の乱れが発生しやすい。
これは、転写と定着間での用紙搬送速度を等速にすることが、定着ローラの熱膨張や各々の部品公差により難しいため、若干定着側の速度を遅くしていることによる用紙のたるみが原因の一つである。
用紙の搬送速度は、用紙の厚みや表面性によっても変動するため、用紙種類別のたるみを常に一定にすることは難しい。
近年では機械のダウンサイジングも進み、機械内部のユニットレイアウトも転写ユニットのほぼ真上に定着ユニットを置く形で配置されることが多く、したがって未定着トナー像を保持した用紙は垂直方向（ほぼ真上方向）に不安定な状態にて搬送される。

従来は転写手段にローラを用いるものは転写出口側の搬送ガイドと定着入口側の搬送ガイドの受け渡し段差やガイドの角度で用紙が反力を受け、画像の乱れに対しては余裕度が少なくなっている。
そこで従来は、用紙のたるみスペースを十分に確保する形でガイド板の配置を施したり、あるいは特許文献１のように用紙のたるみに応じガイド板が逃げるような機構を設けたものが提案されている。

特開２００１−３３５１８４号公報 特開平１−１２０１６９号公報

しかしながら、特許文献１等に記載されている機構は、スプリングによる加圧及びダンパによる減衰機構等を設けなければならず、構成の複雑化及びコストアップを避けられなかった。

本発明は、未定着トナー像を保持した記録媒体の特に略垂直搬送において、記録媒体の種類に拘わらず画像の乱れのない搬送を簡易な構成で且つコストアップを来たすことなく実現できる画像形成装置の提供を、その目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、未定着トナー像を保持した記録媒体を挟持搬送する第１の挟持搬送部と、該第１の挟持搬送部から略垂直に離れた位置に配置され、前記第１の挟持搬送部から搬送された前記記録媒体を受け取って挟持搬送する第２の挟持搬送部と、を有する画像形成装置において、前記第１の挟持搬送部と前記第２の挟持搬送部との間に位置して前記未定着トナー像を保持した記録媒体をガイドするガイド部材を有し、該ガイド部材は、少なくとも記録媒体搬送方向の一端部が固定された可撓性を有するシート状の部材により構成されていることを特徴とする。
ここでは、特に、垂直搬送される不安定な用紙のガイド機能を損なわずに用紙のたるみスペースを確保することを目的とする。

請求項２記載の発明では、請求項１記載の画像形成装置において、前記第１の挟持搬送部が、像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する転写手段と前記未定着トナー像を保持した記録媒体を搬送する転写搬送手段とを兼ねるローラを有し、前記第２の挟持搬送部が、前記未定着トナー像を保持した記録媒体に加熱加圧作用を付与し、前記未定着トナー像を前記記録媒体に定着させる定着手段であることを特徴とする。
ここでは、特に、垂直搬送される不安定な用紙のガイド機能を損なわずに用紙のたるみスペースを確保することを目的とする。
請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の画像形成装置において、前記シート状のガイド部材のヤング率は搬送可能な記録媒体のヤング率よりも高く設定されていることを特徴とする。
ここでは、特に、用紙のたるみが形成される前に樹脂シート（ガイド部材）が撓むことを防止することを目的とする。

請求項４記載の発明では、請求項１〜３のいずれか一つに記載の画像形成装置において、前記シート状のガイド部材は前記第２の挟持搬送部側が自由端であることを特徴とする画像形成装置。
ここでは、特に、用紙搬送方向での段差を無くすことを目的とする。
請求項５記載の発明では、請求項４記載の画像形成装置において、前記第２の挟持搬送部側に、前記未定着トナー像が保持された記録媒体の画像面と反対側に固定された案内板が設けられ、該案内板の表面に前記シート状のガイド部材を設けたことを特徴とする。
ここでは、特に、シート状のガイド部材を常に適正な位置に管理することを目的とする。

請求項６記載の発明では、請求項５記載の画像形成装置において、前記案内板の表面はフッ素系樹脂コートが施されていることを特徴とする。
ここでは、特に、シート状のガイド部材の摺動抵抗を低くすることを目的とする。
請求項７記載の発明では、請求項１〜６のいずれか一つに記載の画像形成装置において、前記第２の挟持搬送部のニップ接線方向は、前記未定着トナー像が保持された記録媒体の非画像面側に角度がついていることを特徴とする。
ここでは、特に、確実に用紙のたるみをシート状のガイド部材側に形成することを目的とする。
請求項８記載の発明では、請求項７に記載の画像形成装置において、前記第１の挟持搬送部の上方に前記第２の挟持搬送部が配置されていることを特徴とする。
ここでは、特に、確実に用紙のたるみをシート状のガイド部材側に形成することを目的とする。

請求項９記載の発明では、請求項１〜８のいずれか一つに記載の画像形成装置において、前記シート状のガイド部材は、導電性であることを特徴とする。
ここでは、特に、ガイド部材が帯電する事を防止することを目的とする。
請求項１０記載の発明では、請求項１〜８のいずれか一つに記載の画像形成装置において、前記シート状のガイド部材は表層が絶縁性、裏面が導電性の２層構造から成り、裏面側は接地されていることを特徴とする。
ここでは、特に、ガイド部材の通紙面が帯電することを防止することを目的とする。

請求項１、２又は３記載の発明によれば、垂直搬送される不安定な用紙においても常に安定した用紙先端のガイドが可能となり、且つ、様々な用紙の腰に対応したるみスペースを確保することができる。
請求項４記載の発明によれば、ガイド部材の自由端を搬送方向下流側とするので、搬送方向での逆段差が無くなり、紙詰まり等の副作用を防止できる。
請求項５記載の発明によれば、シート状のガイド部材が正規の位置に必ず戻るため、安定した用紙搬送が可能となる。

請求項６記載の発明によれば、シート状のガイド部材と案内板の摺動抵抗が低くなるので、シート状ガイド部材の動きがスムースになり、より正規の位置に戻りやすくなる。
請求項７又は８記載の発明によれば、ガイド部材側に用紙のたるみが形成されやすくなるため、未定着トナー像を乱すこと無く定着手段に用紙を案内することが可能となる。
請求項９又は１０記載の発明によれば、ガイド部材が帯電することを防止できるので、チリ等の異常画像の発生を無くすことができる。

以下、本発明の第１の実施形態を図１乃至図４に基づいて説明する。
まず、図１に基づいて本実施形態に係る画像形成装置としてのタンデム型間接転写方式（中間転写方式）のカラー複写機の構成の概要を説明する。
複写装置本体には、中央部に像担持体としての無端ベルト状の中間転写体１１が配置されている。中間転写体１１は多層構造となっており、ベース層を例えば伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤＦ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良いコート層で被ってなる。
中間転写体１１は、支持ローラ１０、１２、３４、３５間に掛け回されて図中反時計回りに方向に回転駆動される。
支持ローラ１０の左側には、画像転写後に中間転写体１１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２５が設けられている。

支持ローラ１２と支持ローラ３５間に張り渡した中間転写体１１上には、その搬送方向に沿って、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４つの画像形成手段が横に並べて配置されており、これによりタンデム型画像形成部が構成されている。このタンデム画像形成部の下には、露光装置４が配置されている。
各感光体１の周りには、シアンの画像形成手段で代表して示すように、帯電ローラ３、現像装置５、クリーニング手段２、除電ランプＬ等が配置されている。他の画像形成手段においても色別の符号が異なるだけで同様の構成を有している。
一方、中間転写体１１の支持ローラ３４の対向側には、２次転写手段としての２次転写ローラ３６が設けられている。２次転写ローラ３６は付勢手段としてのバネ３７により支持ローラ３４側へ付勢されている。支持ローラ３４、中間転写体１１及び２次転写ローラ３６により第１の挟持搬送部が構成されている。

２次転写ローラ３６の上には、記録媒体としての転写紙（以下、単に用紙ともいう）Ｐ上の転写画像（未定着トナー像）を定着する第２の挟持搬送部で且つ定着手段としての定着装置３０が設けられている。定着装置３０は、定着ローラに加圧ローラを押し当てる構成を有している。
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１０、３４、３５のうちの１つ（ここでは支持ローラ３４）が駆動ローラとして回転駆動され、他の３つの支持ローラが従動回転し、中間転写体１１を回転搬送する。
同時に、個々の画像形成手段でその感光体１を回転して各感光体１上にそれぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体１１の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体１１上に合成カラー画像を形成する。

一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブルの給紙ローラ２７の１つが選択回転し、ペーパーバンクに多段に備える給紙カセット２６のうちの１つから転写紙Ｐを繰り出し、分離ローラで１枚ずつ分離して給紙路２９に入れ、搬送ローラで搬送して複写機本体内の給紙路２９に導き、レジストローラ対２８に突き当てて止める。
そして、中間転写体１１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対２８を回転し、中間転写体１１と２次転写ローラ３６との間に転写紙Ｐを送り込み、２次転写ローラ３６で転写して転写紙Ｐ上にカラー画像を記録する。
画像転写後の転写紙Ｐは、第１の挟持搬送部で搬送して定着装置３０へと送り込み、定着装置３０で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、排出ローラ対３２で矢印Ａ方向に排出し、排紙トレイ４０上にスタックする。
一方、画像転写後の中間転写体１１は、中間転写体クリーニング装置２５で、画像転写後に中間転写体１１上に残留する残留トナーを除去され、タンデム画像形成部による再度の画像形成に備える。符号５０は色別のトナーが収容されたトナータンクを示している。

中間転写部の構成をさらに詳述すると、支持ローラのうち、ローラ３４は駆動ローラで、２次転写対向ローラも兼ねている。支持ローラ１０はクリーニング対向ローラである。支持ローラ１２、３５は従動ローラで、一次転写ニップを安定化する機能がある。クリーニング対向ローラ１０は本構成ではテンションローラも兼ねており、付勢手段としてのバネ７でベルトの外側へ向けて付勢されており、中間転写ベルト１１に一定の張力を付与する働きをしている。
符号２０は一次転写ローラを示しおり、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各画像形成手段に対応して４本設置されている。

第１の挟持搬送部における２次転写ローラ３６を抜けた転写紙Ｐは、図２に示すように、合成樹脂製のシート状のガイド部材８に沿って、定着装置３０のニップへと案内されるようになっている。ガイド部材８のヤング率は搬送可能な転写紙Ｐのヤング率よりも高く設定されている。
定着装置３０は、その定着ニップ接線方向（Ｎ方向）が垂直方向（Ｖ方向）に対し、転写紙Ｐの未定着トナー像が保持されている側と反対側に角度αを持つように設けられている。
第１の挟持搬送部のニップ下流側近傍と、第２の挟持搬送部（定着装置３０）のニップ上流側近傍には、未定着トナー像が保持された転写紙Ｐの画像面と反対側に、それぞれ案内板３８、３９が固定して設けられている。
シート状のガイド部材８は搬送方向上流側端部（第１の挟持搬送部側端部；円で囲んだＡ部）を案内板３８に固定され、下流側端部（第２の挟持搬送部側端部；円で囲んだＢ部）は自由端として案内板３９に接している。
ガイド部材８は転写紙Ｐの抵抗を受けない状態で、転写紙Ｐの画像面と反対側に若干撓んでいる。

図３は、第１の挟持搬送部のニップを抜けた転写紙Ｐの先端部がシート状のガイド部材８に沿ってガイドされている状態を示している。この状態では転写紙Ｐのたるみ（撓み）は生じない。
転写紙Ｐが定着装置３０の定着ニップへ進入し徐々にたるみ始めると、図４に示すように、ガイド部材８の撓みに沿ってガイド部材８側へたるみ始めるので、画像面とは逆側に撓み、転写紙Ｐ上の未定着トナー像側が搬送経路内のどこかに触れて画像が乱れることはない。
また、徐々にたるみ量が増加するとそれに伴いＢ部が自由端となっているので、転写紙Ｐのコシ等による作用でガイド部材８がずれてたるみスペースが確保される。
このため、特に腰の強い紙であっても２次転写ニップ側の用紙を伝った反力がなくなるので２次転写への悪影響等も無くすことができる。また、用紙後端が２次転写ニップを完全に抜ければ用紙のたるみは解消されるので、徐々にガイド部材８の自由端側はシート（ガイド部材８）のコシ自体で元の位置に戻る。

この時、定着入口案内板である案内板３９とガイド部材８の自由端側の摺動抵抗が少ないことが望ましい。理由は、連続通紙時など、自由端側が元の位置に復帰する前に用紙がきてしまうと用紙のガイド経路がばらついてしまうのは定着ニップへの用紙の進入を考慮すると好ましくないからである。
よって、案内板３９の表面の摺動負荷を下げるために、案内板３９の表面にフッ素コーティング等を施すのが良い。また、逆にガイド部材８側に低摺動の材質を選択するのでも良い。
ガイド部材８の定着装置３０側を自由端としているので、用紙搬送方向での段差を無くすことができ、紙詰まり等のトラブルを防止できる。すなわち、ガイド部材８の厚みによる段差は、定着装置３０側においては立ち下がりとなるが、２次転写ニップ側では立ち上がり（逆段差）となるため、２次転写ニップ側を自由端とした場合、転写紙Ｐの先端がガイド部材８の端面（立ち上がり面）に突き当ったり、ガイド部材８と案内板３８の間に潜り込む可能性がある。

このようにこの発明の構成は、用紙先端が定着ニップへ入る経路を変えずにたるみスペースを確保できるために常に安定した用紙の搬送が可能となる。
ガイド部材８の材質に関して説明する。未定着トナー像は、静電的な影響も受けやすいため、単なる絶縁のシート等を用いた場合、用紙との摩擦等により徐々にシート表面が帯電し、放電により画像が乱れてしまう不具合が発生する場合がある。そこで、帯電防止材料や導電性のものを用いる方がよい。

または、帯電を防止するため、図５に示すように、ガイド部材８を絶縁性の表層８ａと、導電性の裏面層８ｂの２層構造とし、裏面層８ｂを接地してもよい（第２の実施形態）。
上記実施形態では、支持ローラ３４を２次転写対向ローラとして２次転写ローラ３６との間で２次転写ニップを形成する構成としたが、図６に示すように、支持ローラ３５を２次転写対向ローラとして２次転写ローラ３６との間で２次転写ニップを形成する構成としてもよい（第３の実施形態）。この場合には定着装置３０との間におけるニップ間距離が長くなるので、ガイド部材８による上記安定した搬送機能の利点を一層活かすことができる。
また、上記実施形態では、中間転写体１１の２次転写ニップと定着装置３０間においてガイド部材８を設ける構成としたが、未定着トナー像を保持した記録媒体を搬送する他の区間に設けてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概要構成図である。 ガイド部材の設置構成を示す図である。 転写紙の先端部がガイド部材により案内される状態を示す図である。 転写紙のたるみに沿ってガイド部材が変形する状態を示す図である。 第２の実施形態におけるガイド部材の要部断面図である。 第３の実施形態におけるガイド部材の設置構成を示す図である。

符号の説明

８ ガイド部材
８ａ 表層
８ｂ 裏面
１１ 像担持体としての中間転写体
３０ 第２の挟持搬送部としての定着装置
３６ 転写手段としての２次転写ローラ
３９ 案内板
Ｐ 記録媒体としての転写紙

Claims (10)

1. 未定着トナー像を保持した記録媒体を挟持搬送する第１の挟持搬送部と、該第１の挟持搬送部から略垂直に離れた位置に配置され、前記第１の挟持搬送部から搬送された前記記録媒体を受け取って挟持搬送する第２の挟持搬送部と、を有する画像形成装置において、
   前記第１の挟持搬送部と前記第２の挟持搬送部との間に位置して前記未定着トナー像を保持した記録媒体をガイドするガイド部材を有し、該ガイド部材は、少なくとも記録媒体搬送方向の一端部が固定された可撓性を有するシート状の部材により構成されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記第１の挟持搬送部が、像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する転写手段と前記未定着トナー像を保持した記録媒体を搬送する転写搬送手段とを兼ねるローラを有し、前記第２の挟持搬送部が、前記未定着トナー像を保持した記録媒体に加熱加圧作用を付与し、前記未定着トナー像を前記記録媒体に定着させる定着手段であることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２記載の画像形成装置において、
   前記シート状のガイド部材のヤング率は搬送可能な記録媒体のヤング率よりも高く設定されていることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
   前記シート状のガイド部材は前記第２の挟持搬送部側が自由端であることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４記載の画像形成装置において、
   前記第２の挟持搬送部側に、前記未定着トナー像が保持された記録媒体の画像面と反対側に固定された案内板が設けられ、該案内板の表面に前記シート状のガイド部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５記載の画像形成装置において、
   前記案内板の表面はフッ素系樹脂コートが施されていることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
   前記第２の挟持搬送部のニップ接線方向は、前記未定着トナー像が保持された記録媒体の非画像面側に角度がついていることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７に記載の画像形成装置において、
   前記第１の挟持搬送部の上方に前記第２の挟持搬送部が配置されていることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
   前記シート状のガイド部材は、導電性であることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１〜８のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
    前記シート状のガイド部材は表層が絶縁性、裏面が導電性の２層構造から成り、裏面側は接地されていることを特徴とする画像形成装置。

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