JP2009020406A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像不良の発生を効果的に抑制可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】レーザプリンタ１は、用紙を用紙搬送面３３Ａに沿って循環的に搬送する搬送ベルト３３と、搬送される用紙の表面側に配設され、用紙の表面にトナーを転写してトナー像を形成する画像形成部１０と、搬送ベルト３３よりも用紙搬送面３３Ａの下流側に配設され、トナー像を用紙に定着させる定着器８０とを備える。
定着器８０は、用紙の表面側に接触して回転駆動される加熱ローラ８１と、用紙の裏面側から加熱ローラ８１に押圧される押圧ローラ８２とを有する。画像形成部１０と加熱ローラ８１との間の保護壁９３にはトナー屑が堆積し得る堆積部１００が存在し、堆積部１００には、用紙搬送面３３Ａから離れて加熱ローラ８１に近づく方向に跳ねる用紙の後縁９における画像形成外領域９９Ａに対して当接する当接部１１０が設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は画像形成装置に関する。

特許文献１に従来の画像形成装置が開示されている。この画像形成装置は、ハウジングと、ハウジング内に配設され、用紙の裏面と当接する用紙搬送面を有して用紙を用紙搬送面に沿って循環的に搬送する搬送ベルトと、ハウジング内で用紙搬送面の上流側、かつ用紙の表面側に配設され、用紙の表面にトナーを転写してトナー像を形成する電子写真方式の画像形成部と、ハウジング内で搬送ベルトよりも用紙搬送面の下流側に配設され、トナー像を用紙に定着させる定着器とを備える。

定着器は、用紙の表面側に接触して回転駆動される加熱ローラと、用紙の裏面側から加熱ローラに対して押圧され、加熱ローラとともに用紙を加圧する押圧ローラとを有する。

画像形成部と加熱ローラとの間には、画像形成部を囲う隔壁が配設されている。そして、隔壁には、用紙搬送面に向けて突出する１対又は複数対のリブが設けられている。各対のリブは、１種類又は複数種類の用紙の幅方向の両端側に位置するトナー像が形成されない領域に対して当接して、搬送される用紙を隔壁に触れないように遠ざけつつ、定着器へとガイドするものである。

このような構成である従来の画像形成装置では、画像形成部で用紙の表面にトナー像を形成した後、搬送ベルトにより用紙を定着器に搬送して、用紙にトナー像を定着させる。この際、搬送される用紙が隔壁に触れないように上述のリブがガイドするので、用紙の表面のトナー像が隔壁に擦られることにより生じる画像不良を抑制可能となっている。

特開平５−２８９４５０号公報

ところで、上記従来の画像形成装置では、画像形成部や未定着のトナー像から一部のトナーが離散して上述の隔壁やリブ等にトナー屑として付着し、堆積することがある。そして、堆積したトナー屑が一度に隔壁やリブ等から剥離して、後から搬送される用紙に付着することがあり、この場合にも、用紙の表面が汚れて画像不良となってしまう。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、画像不良の発生を効果的に抑制可能な画像形成装置を提供することを解決すべき課題としている。

本発明の画像形成装置は、ハウジングと、
前記ハウジング内に配設され、用紙の裏面と当接する用紙搬送面を有して前記用紙を前記用紙搬送面に沿って循環的に搬送する搬送ベルトと、
前記ハウジング内で前記用紙搬送面に沿って搬送される前記用紙の表面側に配設され、前記用紙の表面にトナーを転写してトナー像を形成する電子写真方式の画像形成部と、
前記ハウジング内で前記搬送ベルトよりも前記用紙搬送面の下流側に配設され、前記トナー像を前記用紙に定着させる定着器とを備え、
前記定着器は、前記用紙の表面側に接触して回転駆動される加熱ローラと、前記用紙の裏面側から前記加熱ローラに対して押圧され、前記加熱ローラとともに前記用紙を加圧する押圧ローラとを有し、
前記画像形成部と前記加熱ローラとの間には、前記トナーの屑であるトナー屑が堆積し得る堆積部が存在し、
前記堆積部には、前記用紙搬送面から離れて前記加熱ローラに近づく方向に跳ねる前記用紙の後縁における前記トナー像が形成されない領域である画像形成外領域に対して当接する当接部が設けられていることを特徴とする（請求項１）。

このような構成である本発明の画像形成装置は、搬送ベルトにより用紙を用紙搬送面に沿って搬送して、画像形成部で用紙の表面にトナー像が形成した後、定着器で用紙にトナー像と定着させる。この際、画像形成部や未定着のトナー像から一部のトナーが離散して、画像形成部と加熱ローラとの間に設けられた隔壁やリブ等の構成部品にトナー屑として付着し、堆積することがある。このようにトナー屑が堆積し得る部分が堆積部である。

ここで、用紙の後縁は、搬送ベルトから離れて加熱ローラに近づく方向に跳ねることがある。そして、このように用紙の後縁が跳ねる場合において、用紙の後縁における画像形成外領域に対して当接する当接部が堆積部に設けられていなければ、堆積部にトナー屑が次第に堆積していく。そして、ある程度堆積したトナー屑が一度に剥離して、用紙の後縁に付着すれば、用紙が汚れて画像不良が生じてしまう。

他方、当接部が堆積部に設けられている場合には、当接部が用紙の後縁における画像形成外領域に対して積極的に当接するため、堆積部に当接による振動を生じ、そこにトナー屑が堆積することが抑制される。その結果として、この画像形成装置では、堆積したトナー屑によって用紙が汚れる不具合が生じ難い。

また、当接部に僅かなトナー屑が堆積したとしても、当接部は、用紙の後縁における画像形成外領域に対して当接するため、トナー像を乱すこともなく、当接部に堆積したトナー屑は用紙の後縁によって清掃される。

なお、用紙が通過する度に当接部と用紙の後縁との当接によって離散するトナー屑は比較的微量であるので、そのトナー屑が用紙に付着したとしても、ユーザが画像不良と認識し難い。

したがって、本発明の画像形成装置は、画像不良の発生を効果的に抑制することができる。

堆積部及び当接部は、ハウジングやその他の構成部品で構成され得る。当接部は、本発明の作用効果を奏するものであれば、どのようなものを採用してもよい。例えば、用紙の幅方向に連続的に延在するものであってもよいし、複数個の凸設されたリブでもよい。

用紙の後縁における画像形成外領域に対して当接部が当接する頻度は、１００％でなくても、本発明の作用効果を奏する。例えば、数回に１回の割合で当接部が用紙の後縁に当接する場合であっても、堆積部にトナー屑が堆積することを抑制できる。

本発明の画像形成装置において、画像形成部の構成要素の少なくとも一部は、ハウジング内に着脱可能に収納されるドロワーケースに設けられ、ドロワーケースに堆積部及び当接部が形成され得る（請求項２）。

ドロワーケースとは、画像形成部の構成要素であるトナー収納室、供給ローラ、現像ローラ、感光体ドラム等の交換やメンテナンスを容易に実施できるようにするため、画像形成部の構成要素の少なくとも一部を収納保持した状態で、ハウジング内に着脱可能に収納されるものである。

従来のドロワーケースには当接部がなく、堆積部だけが形成されていた。このため、ドロワーケースの堆積部に堆積したトナー屑により、用紙が汚れる画像不良が生じる場合があった。これに対して、本発明によれば、このドロワーケースを改良して、当接部を容易に設けることができるので、画像不良の発生をより効果的に抑制することができる。また、ドロワーケースは消耗品なので、当接部が摩耗してもドロワーケース毎交換できる。

本発明の画像形成装置において、ドロワーケースは、画像形成部と加熱ローラとの間に位置して双方の間で熱を遮る保護壁を有し、堆積部及び当接部は保護壁に設けられ得る（請求項３）。

保護壁は、加熱ローラの熱を画像形成部に対して遮るため、搬送される用紙に接近して配置されている。このため、保護壁の搬送される用紙に接近している部分がトナー屑が堆積し得る堆積部となり易い。この保護壁の堆積部に当接部を設けることにより、本発明の作用効果が確実に生じる。

本発明の画像形成装置において、当接部は、複数個のリブからなることが好ましい（請求項４）。

この場合、当接部が用紙の後縁に直接当接する面積を小さくできるので、当接部自体にトナー屑が堆積し難い。また、堆積部を用紙から遠ざけることができるので、トナー屑が堆積部に堆積することが一層抑制される。その結果、この画像形成装置は、本発明の作用効果を確実に奏することができる。

本発明の画像形成装置において、各リブは、用紙の幅方向の両端に位置する画像形成外領域で当接する端部リブを含むことが好ましい（請求項５）。

この場合、この画像形成装置は、端部リブを含む各リブにより、用紙の汚れを広い範囲で防止できる。

本発明の画像形成装置において、各リブは、用紙に当接する面が同じ高さとされていることが好ましい（請求項６）。

この場合、この画像形成装置は、各リブを用紙の後縁にほぼ均等に当接させることができる。

本発明の画像形成装置において、搬送ベルトは、用紙を静電気力で吸着するものであり、加熱ローラと押圧ローラとで用紙の加圧を開始するニップ開始位置は、用紙搬送面に対して用紙の裏面側よりも表面側に偏っていることが好ましい（請求項７）。

このような具体的構成である場合、用紙の後縁は、静電気力により用紙搬送面の最も下流側に到達するまで確実に搬送ベルトに当接する。そして、ニップ開始位置が用紙搬送面に対して用紙の裏面側よりも表面側に偏っていることにより、用紙の後縁が搬送ベルトから離れる直前には、用紙の後縁が加熱ローラから離れる方向（用紙の裏面側）に撓んだ状態となる。このため、用紙の後縁が搬送ベルトから離れると、加熱ローラに近づく方向（用紙の表面側）に跳ねやすい。このため、この場合には、当接部が用紙の後縁に対して一層当接しやすくなり、本発明の作用効果がより確実に生じる。

本発明の画像形成装置において、用紙の幅方向から見て、ニップ開始位置と用紙の後縁が搬送ベルトから離れる位置である搬送終端位置とを結ぶ直線と、ニップ開始位置と当接部とを結ぶ直線とがなす角度をα（°）とし、ニップ開始位置における加熱ヒータの接線と、ニップ開始位置と搬送終端位置と結ぶ直線とがなす角度をβ（°）とした場合、角度αは、０＜α＜２×βの範囲に設定されていることが好ましい（請求項８）。

用紙の後縁は、詳細には、比較的短時間（例えば、数十ミリ秒〜数百ミリ秒程度）の間に、ニップ開始位置を揺動中心として片持ち梁が減衰振動するような挙動を示す。ニップ開始位置における加熱ヒータの接線は、用紙の後縁がニップ開始位置を揺動中心として揺動（減衰振動）する際の中立位置といえる。そして、用紙の後縁が搬送終端位置で搬送ベルトから離れる際には、中立位置としての上記接線より、用紙の裏面側に角度βで撓んでいる状態であるので、用紙の表面側に跳ねる用紙の後縁は、上記接線を超えて、さらに角度β程度まで揺動し得る。このため、０＜α＜２×βとすることで、用紙の後縁を当接部に当接させ易くすることができ、その結果として、本発明の作用効果が一層確実に生じる。

本発明の画像形成装置において、用紙の幅方向から見て、ニップ開始位置と搬送終端位置との距離をＬ１（ｍｍ）とし、ニップ開始位置と当接部との距離をＬ２（ｍｍ）とし、用紙の後縁が搬送ベルトから離れて、角度αだけ揺動する時間をＴ（秒）とし、用紙の搬送速度をＶ（ｍｍ／秒）とし、用紙の後縁における画像形成外領域の搬送方向の長さをＭ（ｍｍ）とした場合、距離Ｌ２は、Ｌ１−Ｖ×Ｔ−Ｍ＜Ｌ２＜Ｌ１−Ｖ×Ｔの範囲に設定されていることが好ましい（請求項９）。

用紙は柔らかく、厚さや紙質の異なる複数種類のものが使用されるため、用紙の後縁の揺動の挙動は単純ではない。しかしながら、上記の具体的な配置構成とすることにより、用紙の後縁を当接部に一層当接させ易くすることができ、その結果として、本発明の作用効果が一層確実に生じる。

本発明の画像形成装置において、加熱ローラは、用紙の幅方向の中央の外径が小さく、両端側の外径が大きい逆クラウン形状とされ得る（請求項１０）。

加熱ローラが逆クラウン形状とされることで、用紙のしわが伸ばされるととともに、用紙がニップ範囲の前後で真っ直ぐになる傾向が強まる。このため、用紙の後縁が一層跳ねやすい。このため、この場合には、本発明の作用効果が確実に奏される。

本発明の画像形成装置において、押圧ローラの軸心は加熱ローラの軸心よりも用紙搬送面の下流側に位置し得る（請求項１１）。

この場合、用紙は定着器を過ぎた後に加熱ローラ側に湾曲した状態で搬送されることから、画像形成装置が小型化される。このような画像形成装置では、ハウジングに収納する構成部品が多いことにより、用紙の汚れを防止するための簡易な手段の採用が望まれている。

本発明の画像形成装置において、ドロワーケースは、用紙搬送面の上流から下流に向けて列設された複数の感光体ドラムを備え得る（請求項１２）。

複数の感光体ドラムが列設されているとトナー屑が発生しやすく、特に用紙搬送面の下流側にトナー屑が堆積しやすい。これに対して、本発明によれば、特にそのようなトナー屑が発生しやすい構成においても効果を発揮することができる。

以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、実施例の画像形成装置としてのレーザプリンタ１は、電子写真方式により用紙（ＯＨＰシート等の被記録媒体を含む。）に画像を形成するものである。なお、図１では、後述のフロントカバー６（図１中、右側）を前側として、前後、左右及び上下の各方向を規定している。そして、図２〜図７に示す前後、左右及び上下の各方向は、全て図１に示す各方向に対応している。

レーザプリンタ１は、略箱状（直方体状）のハウジング３の内部に、フィーダ部２０、搬送機構３０、画像形成部１０、定着器８０及びドロアーケース９０等を備えている。

一方、ハウジング３の上面側には、画像形成を終えてハウジング３から排出される用紙が載置される排紙トレイ５が設けられている。また、ハウジング３の前面には、下端側を揺動中心軸として開閉可能なフロントカバー６が設けられている。フロントカバー６は、後述するドロワーケース９０をハウジング３の内部に収納したり取り出したりする際に、ユーザにより開放されるものである。以下、レーザプリンタ１の各構成要素について、詳しく説明する。

１．フィーダ部
フィーダ部２０は、図１に示すように、ハウジング３の最下部に収納された給紙トレイ２１、給紙トレイ２１の前端部上方に設けられて給紙トレイ２１に載置された用紙を画像形成部１０に給紙（搬送）する給紙ローラ２２、及び用紙に所定の搬送抵抗を与えることで給紙ローラ２２により給紙される用紙を１枚毎に分離する分離パッド２３等を有して構成されている。

そして、用紙搬送経路Ｐ（図１中、太い二点鎖線で示す。）のうち、前方の略Ｕ字状に転向する部位には、略Ｕ字状に湾曲しながら画像形成部１０に搬送される用紙に搬送力を与える搬送ローラ２４、２５が配設されている。

また、搬送ローラ２４、２５よりも用紙搬送経路Ｐの下流側には、搬送ローラ２４、２５により搬送されてくる用紙の先端に接触することでその用紙の斜行を補正した後、その用紙をさらに画像形成部１０へ向けて搬送するレジストローラ２６、２７が設けられている。

２．搬送機構
搬送機構３０は、下方の給紙トレイ２１と上方の画像形成部１０との間に配置された搬送ベルト３３、及び用紙搬送経路Ｐの最も下流側であって、排紙トレイ５の直前に配設された排出ローラ２８、２９等を有して構成されている。

搬送ベルト３３は、画像形成部１０の後端側下方に位置する駆動ローラ３１と、画像形成部１０の前端側下方に位置する従動ローラ３２との間に巻き付けられている。そして、駆動ローラ３１がフィーダ部２０、画像形成部１０及び定着器８０等と連動して回転することにより、搬送ベルト３３が駆動ローラ３１と従動ローラ３２との間を循環するようになっている。ここで、駆動ローラ３１と従動ローラ３２とに巻き付けられた搬送ベルト３３の上側の面は、画像形成部１０の直下に略水平に配置されており、用紙の裏面と当接して、用紙を搬送する用紙搬送面３３Ａとされている。

用紙搬送面３３Ａの下方には、後述する転写ローラ７３が当接した状態で配設されている。搬送ベルト３３は導電性ゴム製であるので、転写ローラ７３に印加されるマイナスの電荷により搬送ベルト３３も帯電する。これにより、搬送ベルト３３は、静電気力で用紙を吸着して、用紙搬送面３３Ａに用紙の裏面を当接させつつ、用紙搬送面３３Ａに沿って用紙を搬送することが可能となっている。このため、用紙の後縁は、図２に示すように、用紙搬送面３３Ａの終端まで搬送ベルト３３に密着する。用紙の後縁が搬送ベルト３３から離れる位置を、搬送終端位置Ｅと呼ぶこととする。

このような構成である搬送機構３０は、図１に示すように、搬送ベルト３３が用紙を載せた状態で回転することにより、フィーダ部２０から搬送されてきた用紙を用紙搬送経路Ｐに沿って画像形成部１０及び定着器８０に順次搬送する。そして、排出ローラ２８、２９により、画像が形成された用紙を排紙トレイ５に排出させるようになっている。

３．画像形成部
画像形成部１０は、図１に示すように、スキャナ部６０、４つのプロセスカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、及び転写ローラ７３等を有して構成されている。スキャナ部６０は、ハウジング３内部の最上方に配設されている。４つのプロセスカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃは、後述のドロワーケース９０内に収納されており、用紙搬送面３３Ａの上流から下流に向けて列設されている。転写ローラ７３は、搬送ベルト３３の用紙搬送面３３Ａの下側に配設されている。

３．１．スキャナ部
スキャナ部６０は、レーザ光源、ポリゴンミラー、ｆθレンズ及び反射鏡等を有して構成されている。

そして、レーザ光源から発光されるレーザビームは、ポリゴンミラーで偏向されて、ｆθレンズを通過した後、反射鏡によって光路が折り返され、さらに、反射鏡によって光路が下方に屈曲されることにより、４つのプロセスカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃそれぞれに設けられた感光体ドラム７１の表面上に照射され、静電潜像が形成されるようになっている。

３．２．プロセスカートリッジ
４つのプロセスカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃは着色材としてのトナーの色が異なるのみで、その他は同一であるので、以下、プロセスカートリッジ７０Ｃを例にその構造を説明する。

プロセスカートリッジ７０Ｃは、周知の感光体ドラム７１、帯電器７２及びトナーカートリッジ７４等を有して構成されている。

トナーカートリッジ７４は、トナーが収容されたトナー収容室７４Ａ、トナーを現像ローラ７４Ｃに供給する供給ローラ７４Ｂ及び現像ローラ７４Ｃ等を有して構成されている。そして、トナー収容室７４Ａに収容されているトナーは、供給ローラ７４Ｂの回転によって現像ローラ７４Ｃ側に供給され、さらに、現像ローラ７４Ｃ側に供給されたトナーは、現像ローラ７４Ｃの表面に担持されるとともに、層厚規制ブレード７４Ｄにより担持されたトナーの厚みが所定の厚みにて均一となるよう調整された後、感光体ドラム７１の表面に供給されるようになっている。

３．３．転写ローラ７３
転写ローラ７３は、搬送ベルト３３の用紙搬送面３３Ａを挟んで、感光体ドラム７１と反対側に回転可能に配設されている。転写ローラ７３には、転写バイアスが印加されるようになっており、用紙が感光体ドラム７１近傍を通過する際に、感光体ドラム７１の表面に付着したトナーを用紙に転写させるものである。

４．定着器
定着器８０は、図１に示すように、画像形成部１０より用紙搬送経路Ｐの下流側に配設されている。そして、定着器８０は、加熱ローラ８１及び押圧ローラ８２等を有して構成されている。

４．１．加熱ローラ
加熱ローラ８１は、図２に拡大して示すように、用紙の表面側（用紙搬送経路Ｐの上方）に配設された金属製の円筒状回転体であり、内筒側に配置されたハロゲンランプヒータ８１Ａにより、加熱ローラ８１全体が２００°Ｃ程度に加熱されるようになっている。

また、加熱ローラ８１は、用紙のしわ伸ばしのため、用紙の幅方向の中央の外径が小さく、両端側の外径が大きい逆クラウン形状とされている（具体的には、中央の外径が両端側より０．１ｍｍ程度小さい）。

加熱ローラ８１は、後述の画像形成動作の際、現像ローラ７４Ｃ、感光体ドラム７１及び搬送ベルト３３等と同期するように回転駆動される。

４．２．押圧ローラ
押圧ローラ８２は、図２に拡大して示すように、用紙搬送経路Ｐを挟んで加熱ローラ８１と反対側に配設され、金属製の回転軸に耐熱ゴム製のローラが一体化された円柱状回転体である。押圧ローラ８２は、加熱ローラ８１に対して所定の押圧力で押し付けられており、加熱ローラ８１に接触する用紙を介して加熱ローラ８１から回転力を受けて、加熱ローラ８１と逆方向に従動回転するようになっている。

この際、押圧ローラ８２は、加熱ローラ８１に押圧されて円弧状に凹むように変形するので、加熱ローラ８１と押圧ローラ８２とにニップされる用紙は、加熱ローラ８１に沿うように円弧状にカーブする傾向にある。このため、図２に示す用紙の後縁９が搬送終端位置Ｅを通過して搬送ベルト３３から離れると、用紙の後縁９は、加熱ローラ８１に近付く方向に跳ねやすくなっている。加熱ローラ８１と押圧ローラ８２とで用紙の加圧を開始する位置をニップ開始位置Ｎと呼ぶこととする。

また、図２に示すように、ニップ開始位置Ｎは、用紙搬送面３３Ａに対して用紙の裏面側よりも表面側に偏っている。このため、用紙の後縁９は搬送終端位置Ｅの直前では、加熱ローラから離れる方向に撓んだ状態となっており、用紙の後縁９が搬送ベルト３３から離れると、加熱ローラ８１に近づく方向（用紙の表面側）に跳ねやすくなっている。

さらに、加熱ローラ８１が逆クラウン形状とされているので、加熱ローラ８１と押圧ローラ８２とでニップされる用紙は、シワが伸ばされるとともに、ニップ範囲の前後で真っ直ぐになる傾向が強まる。このため、用紙の後縁９が一層跳ねやすくなっている。

また、図２に示すように、押圧ローラ８２の軸心は加熱ローラ８１の軸心よりも用紙搬送面３３Ａの下流側に位置している。こうすることで、用紙は定着器８０を過ぎた後に加熱ローラ８１側に湾曲した状態で搬送されることから、用紙搬送経路Ｐをコンパクトにすることができ、レーザプリンタ１の小型化が可能となっている。

このような構成である定着器８０は、加熱ローラ８１及び押圧ローラ８２により用紙に転写されたトナーを加熱溶融させて定着させるとともに、用紙を用紙搬送経路Ｐの下流側に搬送することが可能となっている。

５．画像形成動作の概略
このような構成である実施例のレーザプリンタ１では、以下のようにして、用紙に画像が形成される。すなわち、画像形成動作が開始されると、フィーダ部２０及び搬送機構３０が稼動して用紙が画像形成部１０に搬送され、画像形成部１０のスキャナー部６０、プロセスカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ等が稼動する。このため、感光体ドラム７１の表面は、その回転に伴って、帯電器７２により一様に正帯電された後、スキャナ部６０から照射されるレーザビームにより露光され、その結果、感光体ドラム７１の表面に画像形成用データに対応した静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ７４Ｃの回転により、現像ローラ７４Ｃ上に担持され、かつ、正帯電されているトナーが、感光体ドラム７１に対向して接触するときに、感光体ドラム７１の表面上に形成されている静電潜像に供給される。これにより、感光体ドラム７１の静電潜像は可視像化され、感光体ドラム７１の表面には反転現像によるトナー像が担持される。

その後、感光体ドラム７１の表面上に担持されたトナー像は、転写ローラ７３に印加される転写バイアスによって用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は、定着器８０に搬送されて加熱ローラ８１及び押圧ローラ８２により加熱加圧され、その結果、トナー像として転写されたトナーが用紙に定着する。そして、最後に、画像が形成された用紙が排紙トレイ５に排出されて、画像形成動作が終了する。

６．ドロワーケース
上述のように画像形成動作が実施される実施例のレーザプリンタ１では、画像形成部１０を構成するプロセスカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃの交換やメンテナンスを容易に実施できるようにするため、以下に詳述するドロワーケース９０が設けられている。

ドロワーケース９０は、図１に示すように、画像形成部１０の構成要素の一部であるプロセスカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃを収納保持した状態で、ハウジング３内に着脱可能に収納されるものである。

図３〜図６に示すように、単体としてのドロワーケース９０は、前方の前壁９１と、左右の側壁９２Ａ、９２Ｂと、後方の保護壁９３とが枠形状に組み合わされ、上方と下方とが開放されたものである。

前壁９１及び保護壁９３の上端縁からは、ハンドル９１Ａ、９３Ａが上方に向けて突設されている。ハンドル９１Ａ、９３Ａは、ハウジング３に対してドロワーケース９０を着脱する際等にユーザが握るためのものである。

図４に示すように、ドロワーケース９０内には、左右の側壁９２Ａ、９２Ｂに接続された４体のフレーム部材９４を介して、プロセスカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃを構成する感光体ドラム７１、帯電器７２等が一体に支持固定されている。各感光体ドラム７１は、ドロワーケース９０の前後方向に並べられており、ドロワーケース９０がハウジング３内に収納されれば、用紙搬送面３３Ａの上流側から下流側に向けて列設されるようになっている。なお、感光体ドラム７１、帯電器７２等は消耗品として、ドロワーケース９０とともに交換される。

また、図４に示すように、プロセスカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃを構成する各トナーカートリッジ７４Ａを上方から、各フレーム部材９４及び前壁９１間に挿入してドロワーケース９０内に収納したり、各トナーカートリッジ７４Ａをドロワーケース９０から上方に引き上げて取り外すことが可能となっている。これにより、トナーカートリッジ７４Ａ内のトナーが消費された場合、新品のトナーカートリッジ７４Ａに交換することが可能となっている。

各感光体ドラム７１の後方には、感光体ドラム７１や帯電器７２を保持するフレーム部材９４を構成する板部材７１Ａが配置されている。そして、板部材７１Ａの裏面には、図６に示すように、複数の突起７１Ｂが左右方向に所定の間隔を開けて配列された状態で、下方に向かって突設されている。

突起７１Ｂは、静電気力で用紙搬送面３３Ａに吸着されて搬送される用紙が紙つまりや用紙の折れ曲がり等の通常発生し難い不具合により用紙搬送面３３Ａから離れる事態が生じても、用紙の表面のトナー像が板部材７１Ａの裏面にべったり付かないように用紙を板部材７１Ａの裏面に触れさせないようにするためのものである。このため、突起７１Ｂは、後述の当接部１１０とは機能が異なる。

保護壁９３は、図１及び図２に示すように、ドロワーケース９０がハウジング３内に収納された状態で、画像形成部１０と加熱ローラ８１との間に位置して双方の間で熱を遮り、画像形成部１０に熱による悪影響を与えないようにする機能も有している。このため、保護壁９３は、２００°Ｃ程度の高温にも耐え得る耐熱樹脂からなっており、熱を確実に遮るため、保護壁９３の下側端縁が用紙搬送面３３Ａまで接近するように延在している。

このような構成であるドロワーケース９０は、図１に示すように、フロントカバー６が開放された状態で、Ｄ方向に引き出されることにより、ハウジング３から取り外される。また、Ｄ方向と逆方向に挿入されることにより、ハウジング３内に収納される。こうして、ドロワーケース９０に設けられたプロセスカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃの交換やメンテナンスを容易に実施することが可能となっている。

ここで、実施例のレーザプリンタ１では、図２に拡大して示すように、画像形成動作により用紙が搬送される度に、画像形成部１０や未定着のトナー像から一部のトナーが離散して保護壁９３の下方にトナー屑として付着し、堆積し易い。この保護壁９３の下方におけるトナー屑が堆積し易い部分が本実施例における堆積部１００である。

そして、このレーザプリンタ１では、堆積部１００に当接部１１０を設けることにより、堆積部１００にトナー屑が堆積することを抑制することが可能となっている。ここで、当接部１１０とは、図２に示すように、用紙の後縁９が用紙搬送面３３Ａから離れて加熱ローラ８１に近づく方向に跳ねる際に、図８に示すように、用紙の後縁９（図中、矢印で示す搬送方向の後方）におけるトナー像が形成されない領域である画像形成外領域９９Ａに当接するものである。なお、図８において、網掛けの領域がトナー像が形成される領域である。以下、当接部１１０について詳細を説明する。

７．当接部
当接部１１０は、図２に示すように、保護壁９３の下側端縁から下方に突出するように一体成形された複数のリブ１１１、１１２である。各リブ１１１、１１２の用紙に当接する面である下側端面の高さは同じ高さとされている。また、各リブ１１１、１１２は、図３、図５及び図６に示すように、左右方向に所定の間隔を開けて列設されている。左右方向の両端にあるものが端部リブ１１２であり、図８に示すように、用紙の幅方向の両端側に位置する画像形成外領域９９Ｂ、９９Ｃで、用紙に当接するように配置されている。それ以外のものは、中間リブ１１１である。

当接部１１０の配置構成は、本発明の効果を確実に発揮するため、下記の通り、２段階の範囲設定により定められている。

まず、１段階目の範囲設定について説明する。図７に示すように、ニップ開始位置Ｎと搬送終端位置Ｅとを結ぶ直線Ｓ１と、ニップ開始位置Ｎと当接部１１０としてのリブ１１１、１１２の下側端面とを結ぶ直線Ｓ２とがなす角度をα（°）とする。

ニップ開始位置Ｎにおける加熱ヒータ８１の接線Ｆと、ニップ開始位置Ｎと搬送終端位置Ｅと結ぶ直線Ｓ１とがなす角度をβ（°）とする。

この場合において、角度αは、図７に示すように、０＜α＜２×βの範囲に設定されている。このように設定するのは、下記の理由による。

すなわち、用紙の後縁９は、搬送ベルト３３から離れると、比較的短時間（例えば、数十ミリ秒〜数百ミリ秒程度）の間に、ニップ開始位置Ｎを揺動中心として片持ち梁が減衰振動するような挙動を示す。ニップ開始位置Ｎにおける加熱ヒータ８１の接線Ｆは、用紙の後縁９がニップ開始位置Ｎを揺動中心として揺動（減衰振動）する際の中立位置といえる。そして、用紙の後縁９が搬送終端位置Ｅで搬送ベルト３３から離れる際には、中立位置としての接線Ｆより、用紙の裏面側に角度βで撓んでいる状態であるので、用紙の表面側に跳ねる用紙の後縁９は、上記接線Ｆを超えて、さらに角度β程度まで揺動し得る。このため、０＜α＜２×βとすることで、用紙の後縁９を当接部１１０に当接させ易くすることができるのである。なお、本実施例では、用紙の後縁９を当接部１１０により確実に当接させ易くするため、角度αは、より狭い範囲である０＜α＜βの範囲に設定されている。

次に、２段階目の範囲設定について説明する。図７に示すように、ニップ開始位置Ｎと搬送終端位置Ｅとの距離をＬ１（ｍｍ）とし、ニップ開始位置Ｎと当接部１１０としてのリブ１１１、１１２の下側端面との距離をＬ２（ｍｍ）とする。

用紙の後縁９が搬送ベルト３３から離れて、角度αだけ揺動する時間をＴ（秒）とする。ここで、時間Ｔは、上述の通り、比較的短時間（例えば、数十ミリ秒〜数百ミリ秒程度）であり、ニップ開始位置Ｎと当接部１１０との距離Ｌ２、用紙の紙質や厚さ等にも影響される。本実施例では、数十ミリ秒程度である。

用紙の搬送速度をＶ（ｍｍ／秒）とする。搬送速度Ｖは、機種によって異なるが、本実施例のレーザプリンタ１では、数十ｍｍ／秒程度である。

用紙の後縁９における画像形成外領域９９Ａの搬送方向の長さをＭ（ｍｍ）とする（図８に示す）。長さＭは、機種によって異なるが、本実施例のレーザプリンタ１では、３ｍｍ程度である。

この場合において、距離Ｌ２は、図７に示すように、Ｌ１−Ｖ×Ｔ−Ｍ＜Ｌ２＜Ｌ１−Ｖ×Ｔの範囲に設定されている。このように、搬送速度Ｖで移動する用紙の後縁９が搬送ベルト３３から離れて跳ねる際の軌跡を推定して、その範囲内に当接部１１０を配置している。

当接部１１０の配置構成をこのような２段階の範囲設定により定めることで、用紙の後縁９を当接部１１０に一層当接させ易くすることが可能となっている。

なお、前述の突起７１Ｂは、図７に示すように、用紙の後縁９が搬送終端位置Ｅで搬送ベルト３３から離れる限り、用紙の後縁９に絶対に当接しない位置に配置されている。

以上説明したように、実施例のレーザプリンタ１において、画像形成部１０と加熱ローラ８１との間に設けられた保護壁９３の下方には、画像形成部１０や未定着のトナー像から離散したトナー屑が堆積し得る堆積部１００が存在している。

また、このレーザプリンタ１では、搬送ベルト３３及び定着器８０の配置構成等により、画像形成の度に、用紙の後縁９が搬送ベルト３３から離れて加熱ローラ８１に近づく方向に跳ねるようになっている。

そして、保護壁９３の堆積部１００には、用紙搬送面３３Ａから離れて加熱ローラ８１に近づく方向に跳ねる用紙の後縁９における画像形成外領域９９Ａに対して当接する当接部１１０が設けられている。

このため、画像形成の度に、当接部１１０が用紙の後縁９における画像形成外領域９９Ａに対して積極的に当接するため、堆積部１００に当接による振動を生じる。このため、堆積部１００にトナー屑が堆積することが抑制されるので、その結果として、このレーザプリンタ１は、堆積したトナー屑によって用紙が汚れる不具合が生じ難い。

また、当接部１１０に僅かなトナー屑が堆積したとしても、当接部１１０は、用紙の後縁９における画像形成外領域９９Ａに対して当接するため、トナー像を乱すこともなく、当接部１１０に堆積したトナー屑は用紙の後縁９によって清掃される。

なお、用紙が通過する度に当接部１１０と用紙の後縁９との当接によって離散するトナー屑は比較的微量であるので、そのトナー屑が用紙に付着したとしても、ユーザが画像不良と認識し難い。

したがって、実施例のレーザプリンタ１は、画像不良の発生を効果的に抑制することができる。

また、このレーザプリンタ１において、画像形成部１０は、ハウジング３内に着脱可能に収納されるドロワーケース９０に設けられ、ドロワーケース９０を構成する保護壁９３に堆積部１００及び当接部１１０が形成されている。

このため、このレーザプリンタ１は、ドロワーケース９０を改良して、当接部１１０を容易に設けることができる。また、ドロワーケース９０は消耗品なので、当接部１１０が摩耗してもドロワーケース９０毎交換できる。

また、保護壁９３は、加熱ローラ８１の熱を画像形成部１０に対して遮るため、搬送される用紙に接近して配置されており、保護壁９３の堆積部１００にトナー屑が堆積しやすい。この保護壁９３の堆積部１００に当接部１１０を設けることにより、このレーザプリンタ１は、本発明の作用効果を確実に享受できる。

さらに、このレーザプリンタ１において、当接部１１０が複数のリブ１１１、１１２からなっている。このため、当接部１１０が用紙の後縁９に直接当接する面積を小さくできるので、当接部１１０自体にトナー屑が堆積し難い。また、堆積部１００を用紙から遠ざけることができるので、トナー屑が堆積部１００に堆積することが一層抑制される。その結果、このレーザプリンタ１は、本発明の作用効果を一層確実に奏することができる。

また、このレーザプリンタ１において、各リブ１１１、１１２は、用紙の幅方向の両端に位置する画像形成外領域で当接する端部リブ１１２を含むものであるので、用紙の汚れを広い範囲で防止できる。

さらに、このレーザプリンタ１において、各リブ１１１、１１２は、用紙に当接する面が同じ高さとされているので、各リブ１１１、１１２を用紙の後縁９にほぼ均等に当接させることができる。

また、このレーザプリンタ１において、搬送ベルト３３は、用紙を静電気力で吸着するものであり、ニップ開始位置Ｎは、用紙搬送面３３Ａに対して用紙の裏面側よりも表面側に偏っている。このため、用紙の後縁９は、静電気力により搬送終端位置Ｅに到達するまで確実に搬送ベルト３３に当接する。そして、ニップ開始位置Ｎが用紙搬送面３３Ａに対して用紙の裏面側よりも表面側に偏っていることにより、用紙の後縁９が搬送ベルト３３から離れる直前には、用紙の後縁９が加熱ローラ８１から離れる方向（用紙の裏面側）に撓んだ状態となる。このため、用紙の後縁９９が搬送ベルト３３から離れると、加熱ローラ８１に近づく方向（用紙の表面側）に跳ねやすい。このため、このレーザプリンタ１では、当接部１１０が用紙の後縁９に対して一層当接しやすくなり、本発明の作用効果がより確実に生じる。

さらに、このレーザプリンタ１において、ドロワーケース９０は、用紙搬送面３３Ａの上流から下流に向けて列設された複数の感光体ドラム７１を備えている。複数の感光体ドラム７１が列設されているとトナー屑が発生しやすく、特に用紙搬送面３３Ａの下流側である保護壁９３の堆積部１００にトナー屑が堆積しやすい。しかし、このレーザプリンタ１では、当接部１１０により、トナー屑が堆積部１００に堆積することが確実に抑制される。

以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

本発明は画像形成装置に利用可能である。

実施例の画像形成装置の概略断面図である。 実施例の画像形成装置の要部拡大断面図である。 実施例の画像形成装置に係り、ドロワーケースを示す斜視図である。 実施例の画像形成装置に係り、図３のＩＶ−ＩＶ断面を示す概略断面図である。 実施例の画像形成装置に係り、図４の矢視Ｖ方向を示す背面図である。 実施例の画像形成装置に係り、図４の矢視ＶＩ方向を示す裏面図である。 実施例の画像形成装置に係り、当接部の配置構成を示す説明図である。 実施例の画像形成装置に係り、用紙の後縁における画像形成外領域を示す説明図である。

符号の説明

１…画像形成装置（レーザプリンタ）
３…ハウジング
９…用紙の後縁
１０…画像形成部
３３…搬送ベルト
３３Ａ…用紙搬送面
８０…定着器
８１…加熱ローラ
８２…押圧ローラ
９０…ドロワーケース
９３…保護壁
９９Ａ…用紙の後縁における画像形成外領域
９９Ｂ、９９Ｃ…用紙の幅方向の両端側に位置する画像形成外領域
１００…堆積部
１１０…当接部
１１１、１１２…リブ（１１１…中間リブ、１１２…端部リブ）
Ｎ…ニップ開始位置
Ｅ…搬送終端位置
α…ニップ開始位置と搬送終端位置とを結ぶ直線と、ニップ開始位置と当接部とを結ぶ直線とがなす角度
β…ニップ開始位置における加熱ヒータの接線と、ニップ開始位置と搬送終端位置と結ぶ直線とがなす角度
Ｌ１…ニップ開始位置と搬送終端位置との距離（ｍｍ）
Ｌ２…ニップ開始位置と当接部との距離（ｍｍ）
Ｔ…用紙の後縁が搬送ベルトから離れて、角度αだけ揺動する時間（秒）
Ｖ…用紙の搬送速度（ｍｍ／秒）
Ｍ…用紙の後縁における画像形成外領域の搬送方向の長さ（ｍｍ）

Claims (12)

1. ハウジングと、
   前記ハウジング内に配設され、用紙の裏面と当接する用紙搬送面を有して前記用紙を前記用紙搬送面に沿って循環的に搬送する搬送ベルトと、
   前記ハウジング内で前記用紙搬送面に沿って搬送される前記用紙の表面側に配設され、前記用紙の表面にトナーを転写してトナー像を形成する電子写真方式の画像形成部と、
   前記ハウジング内で前記搬送ベルトよりも前記用紙搬送面の下流側に配設され、前記トナー像を前記用紙に定着させる定着器とを備え、
   前記定着器は、前記用紙の表面側に接触して回転駆動される加熱ローラと、前記用紙の裏面側から前記加熱ローラに対して押圧され、前記加熱ローラとともに前記用紙を加圧する押圧ローラとを有し、
   前記画像形成部と前記加熱ローラとの間には、前記トナーの屑であるトナー屑が堆積し得る堆積部が存在し、
   前記堆積部には、前記用紙搬送面から離れて前記加熱ローラに近づく方向に跳ねる前記用紙の後縁における前記トナー像が形成されない領域である画像形成外領域に対して当接する当接部が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成部の構成要素の少なくとも一部は、前記ハウジング内に着脱可能に収納されるドロワーケースに設けられ、前記ドロワーケースに前記堆積部及び前記当接部が形成されている請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記ドロワーケースは、前記画像形成部と前記加熱ローラとの間に位置して双方の間で熱を遮る保護壁を有し、
   前記堆積部及び前記当接部は前記保護壁に設けられている請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記当接部は、複数個のリブからなる請求項３記載の画像形成装置。
5. 各前記リブは、前記用紙の幅方向の両端に位置する前記画像形成外領域で当接する端部リブを含む請求項４記載の画像形成装置。
6. 各前記リブは、前記用紙に当接する面が同じ高さとされている請求項４又は５記載の画像形成装置。
7. 前記搬送ベルトは、前記用紙を静電気力で吸着するものであり、
   前記加熱ローラと前記押圧ローラとで前記用紙の加圧を開始するニップ開始位置は、前記用紙搬送面に対して前記用紙の裏面側よりも表面側に偏っている請求項１乃至６のいずれか１項記載の画像形成装置。
8. 前記用紙の幅方向から見て、
   前記ニップ開始位置と前記用紙の後縁が前記搬送ベルトから離れる位置である搬送終端位置とを結ぶ直線と、前記ニップ開始位置と前記当接部とを結ぶ直線とがなす角度をα（°）とし、
   前記ニップ開始位置における前記加熱ヒータの接線と、前記ニップ開始位置と前記搬送終端位置と結ぶ直線とがなす角度をβ（°）とした場合、
   前記角度αは、０＜α＜２×βの範囲に設定されている請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記用紙の幅方向から見て、
   前記ニップ開始位置と前記搬送終端位置との距離をＬ１（ｍｍ）とし、
   前記ニップ開始位置と前記当接部との距離をＬ２（ｍｍ）とし、
   前記用紙の後縁が前記搬送ベルトから離れて、前記角度αだけ揺動する時間をＴ（秒）とし、
   前記用紙の搬送速度をＶ（ｍｍ／秒）とし、
   前記用紙の後縁における前記画像形成外領域の前記搬送方向の長さをＭ（ｍｍ）とした場合、
   前記距離Ｌ２は、Ｌ１−Ｖ×Ｔ−Ｍ＜Ｌ２＜Ｌ１−Ｖ×Ｔの範囲に設定されている請求項８記載の画像形成装置。
10. 前記加熱ローラは、前記用紙の幅方向の中央の外径が小さく、両端側の外径が大きい逆クラウン形状とされている請求項１乃至９のいずれか１項記載の画像形成装置。
11. 前記押圧ローラの軸心は前記加熱ローラの軸心よりも前記用紙搬送面の下流側に位置している請求項１乃至１０のいずれか１項記載の画像形成装置。
12. 前記ドロワーケースは、前記用紙搬送面の上流から下流に向けて列設された複数の感光体ドラムを備える請求項２乃至６のいずれか１項記載の画像形成装置。

Images