JP2009151091A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】厚紙を使用可能な画像形成装置において、厚紙が定着部の定着ニップ部に突入する際のショックを吸収して、画像ぶれのない高品位の転写画像を実現できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体ドラム3と、感光体ドラム3上に形成されたトナー像をシートPに転写する転写部10と、未定着のトナー像を溶融させてシートP上に定着させる定着ローラ70を具備する定着ユニット7を備えた画像形成装置100において、転写部10から定着ニップ部70aへ搬送されるシートPをガイドするガイド部材80と、ガイド部材80を変位させる圧縮コイルばね90を備え、ガイド部材80をシート搬送経路S1に対してシート搬送方向の上流側端部80aが下流側端部80bよりも離間するように傾斜して設け、圧縮コイルばね90を搬送されるシートPの厚みに応じてガイド部材80の傾斜角度を変化させるものとする。
【選択図】図3
【解決手段】感光体ドラム3と、感光体ドラム3上に形成されたトナー像をシートPに転写する転写部10と、未定着のトナー像を溶融させてシートP上に定着させる定着ローラ70を具備する定着ユニット7を備えた画像形成装置100において、転写部10から定着ニップ部70aへ搬送されるシートPをガイドするガイド部材80と、ガイド部材80を変位させる圧縮コイルばね90を備え、ガイド部材80をシート搬送経路S1に対してシート搬送方向の上流側端部80aが下流側端部80bよりも離間するように傾斜して設け、圧縮コイルばね90を搬送されるシートPの厚みに応じてガイド部材80の傾斜角度を変化させるものとする。
【選択図】図3
Description
本発明は、画像形成装置に係り、特に、トナー像を溶融させて前記記録媒体上に定着させる定着部を備えた画像形成装置に関する。
従来、電子写真方式を用いたファクシミリやプリンタ等の画像形成装置では、回転駆動される感光体ドラムを帯電器により帯電し、前記感光体ドラムに画像情報に応じた光照射により静電潜像を形成し、現像装置によりこの静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成し、転写部において感光体ドラム上のトナー像をシート材、用紙などの記録媒体に転写して画像を出力するようにされている。
この画像形成装置には、搬送される記録媒体上の未定着トナーを溶融・固着する定着装置が設けられている。定着装置には、未定着トナーを溶融・固着する部位にはヒートローラ及び加圧ローラを備える一対の定着ローラが設けられ、この両ローラの定着部となる圧接領域(ニップ部)で記録媒体上のトナーに熱を与えて該記録媒体に定着させる熱定着ローラ方式が多く採用されている。
このように構成された画像形成装置において、記録用紙として剛性の高い厚紙を使用する場合、転写部から定着部に到る距離が厚紙の長さよりも短いと、厚紙が定着部の定着ニップ部に突入する際のショックが厚紙に伝わり、厚紙より転写部にショックが伝わって転写中の画像を乱してしまうという、いわゆる「画像ぶれ」が発生するという問題がある。
特に、近年、フルカラー複写機等での厚紙の需要、特に260g/m2程度までの厚い厚紙の需要が高まっている一方、装置の小型化が要求されていることにより、画像形成装置が小スペースとなると上記問題がより発生し易くなる。
ここで、従来技術の問題点について図面を参照して説明する。
図8は従来の画像形成装置を構成する定着ユニットにおけるシートの搬送状態の一例を示す説明図、図9は前記定着ユニットにおける剛性の低い(コシの弱い)シートの搬送状態の一例を示す説明図、図10は前記定着ユニットにおける剛性の高い(コシの強い)シートの搬送状態の一例を示す説明図である。
図8は従来の画像形成装置を構成する定着ユニットにおけるシートの搬送状態の一例を示す説明図、図9は前記定着ユニットにおける剛性の低い(コシの弱い)シートの搬送状態の一例を示す説明図、図10は前記定着ユニットにおける剛性の高い(コシの強い)シートの搬送状態の一例を示す説明図である。
従来の画像形成装置(図示省略)を構成する定着ユニット507には、図8に示すように、ヒートローラ71と加圧ローラ72とにより構成される定着ローラ70にシート(記録媒体)Pの導入をガイドするガイド部材580を具備するものが知られている。図中の矢印AはシートPの搬送方向、61は中間転写ベルト、62は中間転写ベルト駆動ローラを示す。
定着ローラ70における定着部となる定着ニップ部70aにシートPが導入される時、定着ニップ部70aにおけるニップ圧が高いため、シートPが定着ニップ部70aに入る時に、シートPの定着ローラ70側とシート搬送方向上流側の転写部10側とに速度差が発生し、この発生した速度差により、シートPにシート搬送方向上流側(矢印D方向)へ力が加わる。
また、剛性の低い、いわゆるコシの弱いシートP1の場合は、図9に示すように、ガイド部材580に当接した時にシートP1に撓みT1が発生する。そのため、ガイド部材580とシート搬送経路S1との間の空間が大きい場合は撓みT1が大きくなり、シートP1に撓みが発生した直後に定着ローラ70に導入されると定着ローラ70のニップ圧によりシートP1にシワが発生するという問題が生じる。
一方、剛性の高い、いわゆる、コシの強いシートP2の場合は、図10に示すように、ガイド部材580に当接した時にシートP2が撓みにくい。そのため、ガイド部材580とシート搬送経路S1との間の空間が少ない場合は、定着ニップ部70aに突入する時に生じる速度差が転写部10まで伝わり、画像が転写された中間転写ベルト61の搬送速度とシートP2の搬送速度との速度差によりシートP2にシート搬送方向上流側(矢印D方向)へ大きな力が加わり画像のズレ(転写ズレ)が発生するという問題が生じる。
そこで、上記従来の問題を解消するために、従来技術として、定着部の定着ニップ部への突入時のショックを低減させて、転写ぶれの発生を防止するために、定着部への突入部に入口ガイド板を設け、その入口ガイド板の先端部が定着ニップ部よりも高い位置に配置し、さらに、その入り口ガイド板に補助ガイド板を設け、その補助ガイド板の先端部の高さが厚紙のサイズに応じて入り口ガイド板の先端部の高さよりも高くなるようにすることで、定着ニップ部と入口ガイド板との間で、厚紙が定着ニップ部に突入する際に発生するショックを吸収させて、転写部にショックが伝わらないようにしたものが提案されている(特許文献1を参照)。
特開2001-66931号公報
しかしながら、上述した従来の方式では、厚紙が定着ニップ部に突入する際に発生するショックは、定着部の定着ニップ部と入口ガイド板との間で減衰されるが十分に吸収されず、そのショックが厚紙を伝わって転写中の画像を乱してしまうという問題の解決には到らなかった。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、厚紙を使用可能な画像形成装置において、厚紙が定着部の定着ニップ部に突入する際のショックを吸収して、画像ぶれのない高品位の転写画像を実現できる画像形成装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するための本発明に係る画像形成装置の構成は、次の通りである。
本発明は、静電潜像が形成されて該静電潜像に基づきトナー像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラム上に形成されたトナー像を搬送された記録媒体に転写する転写部と、一対のローラ部材を具備して前記ローラ部材同士を圧接させたニップ部に未定着のトナー像が形成された記録媒体を通過させることで前記トナー像を溶融させて前記記録媒体上に定着させる定着ローラを具備する定着装置を備えた画像形成装置において、前記定着装置として、前記転写部から前記定着ローラの定着部へ搬送される記録媒体をガイドするガイド部材と、前記ガイド部材を変位させるガイド部材変位手段とを備え、前記ガイド部材を、記録媒体が搬送される記録媒体搬送経路に対して記録媒体搬送方向の上流側端部が下流側端部よりも離間するように傾斜して配置し、前記ガイド部材変位手段によって、搬送される記録媒体の厚みに応じて前記記録媒体搬送経路に対する前記ガイド部材の傾斜角度を変化させることを特徴とするものである。
本発明は、静電潜像が形成されて該静電潜像に基づきトナー像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラム上に形成されたトナー像を搬送された記録媒体に転写する転写部と、一対のローラ部材を具備して前記ローラ部材同士を圧接させたニップ部に未定着のトナー像が形成された記録媒体を通過させることで前記トナー像を溶融させて前記記録媒体上に定着させる定着ローラを具備する定着装置を備えた画像形成装置において、前記定着装置として、前記転写部から前記定着ローラの定着部へ搬送される記録媒体をガイドするガイド部材と、前記ガイド部材を変位させるガイド部材変位手段とを備え、前記ガイド部材を、記録媒体が搬送される記録媒体搬送経路に対して記録媒体搬送方向の上流側端部が下流側端部よりも離間するように傾斜して配置し、前記ガイド部材変位手段によって、搬送される記録媒体の厚みに応じて前記記録媒体搬送経路に対する前記ガイド部材の傾斜角度を変化させることを特徴とするものである。
また、本発明は、前記ガイド部材変位手段により、搬送される記録媒体の厚みが厚いほど前記記録媒体搬送経路に対する前記ガイド部材の傾斜角度が大きくなるように、すなわち、前記記録媒体搬送経路に対して上流側端部が離間する方向に前記ガイド部材を変位させることが好ましい。
また、本発明は、前記ガイド部材変位手段の構成として、ばね部材を備え、前記ばね部材のばね力を用いてガイド部材の傾斜角度の変化量を規制することが好ましい。
また、本発明は、前記ガイド部材変位手段の構成として、例えば、モータやソレノイド等の駆動手段を備え、前記駆動手段を用いて前記ガイド部材を変位させて、前記ガイド部材の傾斜角度を変化させることが好ましい。
また、本発明は、前記ガイド部材変位手段により、記録媒体の種類に応じて前記ガイド部材を予め設定された傾斜角度に変位させることが好ましい。
また、本発明は、前記ガイド部材を弾性部材により形成することが好ましい。
本発明によれば、静電潜像が形成されて該静電潜像に基づきトナー像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラム上に形成されたトナー像を搬送された記録媒体に転写する転写部と、一対のローラ部材を具備して前記ローラ部材同士を圧接させたニップ部に未定着のトナー像が形成された記録媒体を通過させることで前記トナー像を溶融させて前記記録媒体上に定着させる定着ローラを具備する定着装置を備えた画像形成装置において、前記定着装置として、前記転写部から前記定着ローラの定着部へ搬送される記録媒体をガイドするガイド部材と、前記ガイド部材を変位させるガイド部材変位手段とを備え、前記ガイド部材を、記録媒体が搬送される記録媒体搬送経路に対して記録媒体搬送方向の上流側端部が下流側端部よりも離間するように傾斜して配置し、前記ガイド部材変位手段によって、搬送される記録媒体の厚みに応じて前記記録媒体搬送経路に対する前記ガイド部材の傾斜角度を変化させることで、記録媒体が前記ガイド部材に当接することによる該記録媒体の変形状態を変化させることができ、これにより、記録媒体に応じた最適な変形状態で記録媒体を定着部に搬送することで、記録媒体が定着部の定着ニップ部に突入する際に生じるショックを吸収することができるので、転写部において画像ぶれのない高品位の転写画像を実現できる。
また、本発明は、前記ガイド部材変位手段により、搬送される記録媒体の厚みが厚いほど前記記録媒体搬送経路に対する前記ガイド部材の傾斜角度が大きくなるように、すなわち、前記記録媒体搬送経路に対して上流側端部が離間する方向に前記ガイド部材を変位させることで、記録媒体が前記ガイド部材に当接した時のショックを受け易くできるとともに、記録媒体を大きく変形させることができるので、厚みが厚く、すなわち、コシの強い記録媒体ほど定着部に突入する前にガイド部材による衝突時のショックを抑制する作用を大きくすることができる。
また、本発明は、前記ガイド部材変位手段の構成として、ばね部材を備え、前記ばね部材のばね力を用いてガイド部材の傾斜角度の変化量を規制することで、すなわち、ガイド部材の傾斜角度が大きくなるほどガイド部材に作用するばね力が大きくなるので、記録媒体に応じてガイド部材が押し上げられる作用を変化させることができるので、記録媒体を最適な状態に変形させることができる。
また、本発明は、前記ガイド部材変位手段の構成として、例えば、モータやソレノイドなどの駆動手段を備え、前記駆動手段を用いて前記ガイド部材を変位させて、前記ガイド部材の傾斜角度を変化させることで、記録媒体に応じたガイド部材の傾斜角度を正確に設定することができる。
また、本発明は、前記ガイド部材変位手段により、記録媒体の種類に応じて前記ガイド部材を予め設定された傾斜角度に変位させることで、記録媒体に応じてガイド部材の傾斜角度を容易に設定することができる。
また、本発明は、前記ガイド部材を弾性部材により形成することで、ガイド部材自体が変形することで記録媒体がガイド部材に当接した時のショックを吸収することができる。
(第1実施形態)
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の第1実施形態に係る定着ユニット(定着装置)が採用された画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の第1実施形態に係る定着ユニット(定着装置)が採用された画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
本実施形態に係る画像形成装置100は、図1に示すように、静電潜像が形成されて該静電潜像に基づきトナー像が形成される感光体ドラム3と、感光体ドラム3上に形成されたトナー像を搬送されたシート(記録媒体)に転写する転写部10と、一対のヒートローラ71と加圧ローラ72を具備してこれらのローラ部材同士を圧接させたニップ部70aに未定着のトナー像が形成されたシートを通過させることでトナー像を溶融させてシート上に定着させる定着ローラ70を具備する定着ユニット(定着装置)7を備えた画像形成装置100において、定着ユニット7として、本発明に係る定着装置を備えたものである。
まず、本実施形態に係る画像形成装置100の全体構成について説明する。
画像形成装置100は、図1に示すように、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート(例えば、記録用紙)に対して多色及び単色の画像を形成するもので、装置本体110と、自動原稿処理装置120とにより構成されている。
画像形成装置100は、図1に示すように、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート(例えば、記録用紙)に対して多色及び単色の画像を形成するもので、装置本体110と、自動原稿処理装置120とにより構成されている。
装置本体110は、露光ユニット1、現像器2、感光体ドラム3、クリーナユニット4、帯電器5、中間転写ベルトユニット6、定着ユニット7、給紙カセット81、排紙トレイ91等を有して構成されている。
装置本体110の上部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台92が設けられ、原稿載置台92の上側には自動原稿処理装置120が取り付けられている。
自動原稿処理装置120は、原稿載置台92の上に自動で原稿を搬送する。
また、自動原稿処理装置120は、矢印M方向に回動自在に構成され、原稿載置台92の上を開放することにより原稿を手置きで置くことができるようになっている。
自動原稿処理装置120は、原稿載置台92の上に自動で原稿を搬送する。
また、自動原稿処理装置120は、矢印M方向に回動自在に構成され、原稿載置台92の上を開放することにより原稿を手置きで置くことができるようになっている。
画像形成装置100において扱われる画像データは、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色を用いたカラー画像に応じたものである。
従って、現像器2、感光体ドラム3、帯電器5、クリーナユニット4は、各色に応じた4種類の潜像を形成するようにそれぞれ4個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって4つの画像ステーションが構成されている。
従って、現像器2、感光体ドラム3、帯電器5、クリーナユニット4は、各色に応じた4種類の潜像を形成するようにそれぞれ4個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって4つの画像ステーションが構成されている。
露光ユニット1は、画像書込み装置であり、レーザ出射部及び反射ミラー等を備えたレーザスキャニングユニット(LSU)として構成される。露光ユニット1は、レーザビームを走査するポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を感光体ドラム3に導くためのレンズやミラー等の光学要素が配置されている。
また、露光ユニット1としては、上述した構成の他に発光素子をアレイ状に並べた、例えば、ELやLED書込みヘッドを用いる手法も採用できる。
このように構成された露光ユニット1は、帯電された感光体ドラム3を入力された画像データに応じて露光することにより、感光体ドラム3の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。
現像器2は、それぞれの感光体ドラム3上に形成された静電潜像を4色(Y,M,C,K)のトナーにより顕像化するものである。
感光体ドラム3は、円筒状を呈し、露光ユニット1の上方に配設され、その表面がクリーナユニット4によりクリーニングされ、クリーニングされた表面が帯電器5により均一に帯電される。
クリーナユニット4は、現像・画像転写後における感光体ドラム3上の表面に残留したトナーを除去・回収する。
帯電器5は、感光体ドラム3の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、図1に示すようなチャージャ型の他、接触型のローラ型やブラシ型の帯電器を用いても良い。
感光体ドラム3の上方に配置されている中間転写ベルトユニット6は、中間転写ベルト61、中間転写ベルト駆動ローラ62、中間転写ベルト従動ローラ63、中間転写ローラ64、及び中間転写ベルトクリーニングユニット65を備えている。
中間転写ローラ64は、Y,M,C,Kの各色に対応して4本設けられている。
中間転写ローラ64は、Y,M,C,Kの各色に対応して4本設けられている。
中間転写ベルト駆動ローラ62、中間転写ベルト従動ローラ63、及び中間転写ローラ64は、中間転写ベルト61を張架して回転駆動するように構成されている。
中間転写ベルト61は、厚さ100μm〜150μm程度のフィルムを用いて無端状に形成され、各感光体ドラム3に接触するように設けられている。そして、感光体ドラム3に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト61上に順次重ね合わせて転写することによって、中間転写ベルト61上にカラーのトナー像(多色トナー像)を形成する機能を有している。
感光体ドラム3から中間転写ベルト61へのトナー像の転写は、中間転写ベルト61の裏側に接触している中間転写ローラ64によって行われる。
各中間転写ローラ64は、中間転写ベルト61に対して感光体ドラム3のトナー像を中間転写ベルト61上に転写するための転写バイアスを与えるようにされている。詳しくは、中間転写ローラ64には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス(トナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧)が印加されている。
中間転写ローラ64は、直径8〜10mmの金属(例えばステンレス)軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材(例えばEPDM,発泡ウレタン等)により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト61に対して均一に高電圧を印加することができる。尚、本実施形態では、転写電極としてローラ形状の中間転写ローラ64を使用しているが、それ以外にブラシなども用いることが可能である。
上述したように、各感光体ドラム3上で各色相に応じて顕像化されたトナー像は中間転写ベルト61上に積層される。積層された画像情報としてのトナー像は中間転写ベルト61とともに搬送されて、中間転写ベルト61と別途搬送されるシートとの接触位置に配置される転写ローラ10aによってシート上に転写される。
このとき、中間転写ベルト61と転写ローラ10aは、所定ニップで圧接されると共に、転写ローラ10aにはトナーをシートに転写させるための電圧(トナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧)が印加される。
中間転写ベルト61と転写ローラ10aによる所定ニップを定常的に得るために、転写ローラ10aもしくは中間転写ベルト駆動ローラ62の何れか一方を硬質材料(金属等)とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料(弾性ゴムローラ、発泡性樹脂ローラ等)としたものが用いられる。
上述した転写工程において、感光体ドラム3に接触することにより中間転写ベルト61に付着したトナー、もしくは転写ローラ10aによってシート上に転写が行われず中間転写ベルト61上に残留したトナーは、次工程で形成されるトナー像に対してトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット65によって除去・回収されるように構成されている。
中間転写ベルトクリーニングユニット65は、中間転写ベルト61が搬送される経路上で、中間転写ベルト搬送方向において転写ローラ10aより下流側で感光体ドラム3よりも上流側に設けられている。
中間転写ベルトクリーニングユニット65には、中間転写ベルト61に接触して中間転写ベルト61の表面をクリーニングするクリーニング部材としてクリーニングブレード651が具備されている。クリーニングブレード651が接触する中間転写ベルト61は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ63で支持されている。
給紙カセット81は、画像形成に使用するシートを蓄積しておくためのトレイであり、装置本体110の露光ユニット1の下側に設けられている。また、装置本体110の外側部には、外側よりシートを供給可能な手差し給紙カセット82が設けられている。
この手差し給紙カセット82にも画像形成に使用するシートを複数枚積載することができる。装置本体110の上方には、印刷済みのシートをフェイスダウンで集積するための排紙トレイ91が設けられている。
この手差し給紙カセット82にも画像形成に使用するシートを複数枚積載することができる。装置本体110の上方には、印刷済みのシートをフェイスダウンで集積するための排紙トレイ91が設けられている。
また、装置本体110には、給紙カセット81及び手差し給紙カセット82のシートを転写ローラ10aや定着ユニット7を経由させて排紙トレイ91に送るための、略垂直形状の用紙搬送路Sが設けられている。給紙カセット81乃至手差し給紙カセット82から排紙トレイ91に到る用紙搬送路Sの近傍には、ピックアップローラ11a,11b、複数の搬送ローラ12a〜12d、レジストローラ13、転写ローラ10a、定着ユニット7等が配されている。
搬送ローラ12a〜12dは、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Sに沿って設けられている。
ピックアップローラ11aは、給紙カセット81の端部近傍に備えられ、給紙カセット81からシートを1枚ずつピックアップして用紙搬送路Sに供給する。
ピックアップローラ11bは、手差し給紙カセット82の端部近傍に備えられ、手差し給紙カセット82からシートを1枚ずつピックアップして用紙搬送路Sに供給する。
ピックアップローラ11aは、給紙カセット81の端部近傍に備えられ、給紙カセット81からシートを1枚ずつピックアップして用紙搬送路Sに供給する。
ピックアップローラ11bは、手差し給紙カセット82の端部近傍に備えられ、手差し給紙カセット82からシートを1枚ずつピックアップして用紙搬送路Sに供給する。
レジストローラ13は、用紙搬送路Sを搬送されているシートを一旦保持するものである。そして、感光体ドラム3上のトナー像の先端とシートの先端を合わせるタイミングでシートを転写ローラ10aに搬送する機能を有している。
定着ユニット7は、定着ローラ70としてヒートローラ71及び加圧ローラ72を備えており、ヒートローラ71及び加圧ローラ72は、シートを挟んで回転搬送するようになっている。
次に、画像形成装置100における用紙搬送経路について説明する。
画像形成装置100には、図1に示すように、予めシートを収納する給紙カセット81、及び手差し給紙カセット82が設けられている。これら給紙カセット81,82からシートを給紙するために、各々ピックアップローラ11a,11bが配置され、シートを1枚ずつ用紙搬送路Sに導くようになっている。
画像形成装置100には、図1に示すように、予めシートを収納する給紙カセット81、及び手差し給紙カセット82が設けられている。これら給紙カセット81,82からシートを給紙するために、各々ピックアップローラ11a,11bが配置され、シートを1枚ずつ用紙搬送路Sに導くようになっている。
各給紙カセット81,82から搬送されるシートは、用紙搬送路Sの搬送ローラ12aによってレジストローラ13まで搬送され、シートの先端と中間転写ベルト61上の画像情報の先端を整合するタイミングで転写ローラ10aに搬送され、シート上に画像情報が書き込まれる。その後、シートは、定着ユニット7を通過することによってシート上の未定着トナーが熱で溶融・固着され、その後、搬送ローラ12bを経て排紙トレイ91上に排出される。
上述した用紙搬送経路は、シートに対する片面印字要求のときのものである。
一方、両面印字要求の時は、片面印字が終了し定着ユニット7を通過したシートの後端が最終の搬送ローラ12bで把持されたときに、搬送ローラ12bが逆回転することによってシートを搬送ローラ12c,12dに導く。その後、シートはレジストローラ13を経てシート裏面に印字が行われた後に排紙トレイ91に排出される。
一方、両面印字要求の時は、片面印字が終了し定着ユニット7を通過したシートの後端が最終の搬送ローラ12bで把持されたときに、搬送ローラ12bが逆回転することによってシートを搬送ローラ12c,12dに導く。その後、シートはレジストローラ13を経てシート裏面に印字が行われた後に排紙トレイ91に排出される。
次に、画像形成装置100の電気的構成の一例についてブロック図を参照して説明する。図2は本実施形態に係る画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る画像形成装置100はデジタル複合機であって、図2に示すように、原稿の画像を読み取って記録用紙に印刷する複写モード、端末装置からネットワークを介して画像を受信して記録用紙に記録するプリンターモード、原稿の画像を読み取って端末装置に送信するスキャナーモード、及び、インターネット等の通信回線や電話回線等を利用して読取った原稿の画像を送信したり、原稿の画像を受信して記録用紙に印刷したりするファクシミリモード等を選択的に行うことができる。
この画像形成装置100は、その構成を大別すると、図2に示すように、画像読取部202、操作部204、画像形成部206、機器制御部208、通信部210、HD(ハードディスク)装置212、及び管理部214等を備えている。
画像読取部202は、画像を読取るCCD202a、原稿検知センサ202b、信号発生回路202cを備えている。
画像形成部206は、ネットワーク、画像読取部202、HD装置212等からの画像データを記憶するメモリ206aを備え、その画像データに基づき印字部206bにおいて静電潜像を形成する。
機器制御部208は、統合的な制御を行うものであり、操作部204の入力部(タブレット、キー群等)204aの操作による入力指示を監視したり、外部の端末装置から通信部210を通じての入力指示を監視し、これらの入力指示に応答して各種のモードのいずれかを適宜に実行し、画像読取部202、画像形成部206、及び通信部210等を制御する。
また、機器制御部208は、モードの実行に際し、画像形成装置100の状態に関する情報、使用者に通知すべき情報等を操作部204の表示部204bに的確に案内表示する。
管理部214は、機器制御部208により制御される各部に関する情報を管理しており、これらの情報をもとに、機器制御部208が画像形成装置100全体の動作を制御する。
次に、本実施形態に係る特徴的な定着ユニット7の構成について図面を参照して詳細に説明する。
図3は本実施形態に係る画像形成装置を構成する定着ユニットの概略構成を示す説明図、図4は前記定着ユニットにおける剛性の低い(コシの弱い)シートの搬送状態を示す説明図、図5は前記定着ユニットにおける剛性の高い(コシの強い)シートの搬送状態を示す説明図である。
図3は本実施形態に係る画像形成装置を構成する定着ユニットの概略構成を示す説明図、図4は前記定着ユニットにおける剛性の低い(コシの弱い)シートの搬送状態を示す説明図、図5は前記定着ユニットにおける剛性の高い(コシの強い)シートの搬送状態を示す説明図である。
本実施形態に係る定着ユニット7は、図3に示すように、定着ローラ70として1対のヒートローラ71と加圧ローラ72を備えている。
ヒートローラ71及び加圧ローラ72は、対向して配置されて図中で矢印B方向、矢印C方向にそれぞれ回転するように構成されている。ヒートローラ71と加圧ローラ72との圧接箇所(定着部)には、定着ニップ部70aが形成されている。
ヒートローラ71は、金属製の芯金の周面に弾性層が設けられた構成となっている。ヒートローラ71の周囲には、図示しない非接触式のサーミスタからなる温度検出器が設けられ、表面温度が160〜200℃の範囲となるように制御されている。
また、ヒートローラ71は、加圧ローラ72とともにトナーをシートに熱圧着することにより、シートに転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。また、ヒートローラ71には、図1に示すように、ヒートローラ71を外部から定着するための外部定着ベルト73が設けられている。
一方、加圧ローラ72も、ヒートローラ71と同様に円筒状の金属製の芯金の周面に弾性層が設けられて構成されている。そして、ヒートローラ71に対して所定の圧力で当接されるようになっている。
定着ローラ70のシート搬送方向上流側には、転写部10から定着ローラ70の定着ニップ部70aへ搬送されるシートPをガイドするガイド部材80と、ガイド部材80の変位を規制する圧縮コイルばね(ガイド部材変位手段)90が設けられている。
図中の矢印Aはシート搬送方向を示すものである。
図中の矢印Aはシート搬送方向を示すものである。
ガイド部材80は、シートPが搬送されるシート搬送経路S1に対してシート搬送方向の上流側端部80aが下流側端部80bよりも離間するように傾斜して設けられている。このガイド部材80は、下流側端部80bを軸支する支軸80cを支点として上流側端部80a側を回動可能に設けられている。
圧縮コイルばね90は、ガイド部材80の上流側端部80aに配置され、その上流側端部80aを図中上方より下方に向かい付勢するとともに、ガイド部材80がシート搬送経路S1に対して所定の傾斜角度となるように設けられている。
すなわち、搬送されるシートPがガイド部材80に当接した時に、ガイド部材80が支軸80cを支点として回動することにより圧縮コイルばね90が変形する。搬送されるシートPが当接した時の力の大きさに応じて圧縮コイルばね90の変形量が変化することにより、この圧縮コイルばね90に付勢されるガイド部材80の傾斜角度が変化するようにされている。
このようにして、搬送されるシートPがガイド部材80に当接する時の押し当て力に応じてガイド部材80の傾斜角度が決定される。
搬送されるシートPが剛性の低い、いわゆるコシの弱いシートの場合は、図4に示すように、シートPによる押し当て力が小さいために、圧縮コイルばね90の変形量が小さくなるため、ガイド部材80の傾斜角度は小さくなる。ガイド部材の傾斜角度が小さいとシート搬送経路S1とガイド部材80との間の空間が少なくなるため、シートPが大きく撓むことを抑制できる。これにより、定着ニップ部70aにおける定着皺の発生を防止できる。
一方、搬送されるシートPが剛性の高い、いわゆるコシの強いシートの場合は、図5に示すように、シートPによる押し当て力が大きいために、圧縮コイルばね90の変形量が大きくなるため、ガイド部材80の傾斜角度は大きくなる。ガイド部材の傾斜角度が大きいとシート搬送経路S1とガイド部材80との間の空間が大きくなるため、シートPが撓む空間ができるので、シートPが撓むことにより生じるシートPの定着ローラ70側とシート搬送方向上流側の転写部10側との速度差を吸収することができるので、転写部10に速度差による影響を及ぼすことがなくなる。これにより、転写部10において転写ズレが発生することを防止できる。
以上のように構成したので、本実施形態によれば、画像形成装置100を構成する定着ユニット7において、定着ローラ70に搬送されるシートPをガイドするガイド部材として、シート搬送経路S1に対してシート搬送方向の上流側端部80aが下流側端部80bよりも離間するように傾斜して構成し、この下流側端部80b側を支点として上流側端部80a側を回動可能に構成したガイド部材80を設け、このガイド部材80の変位を規制するガイド部材変位手段として圧縮コイルばね90を設けて、この圧縮コイルばね90によりガイド部材80の上流側端部80aの回動動作を規制するように構成したことで、搬送されてガイド部材80に当接するシートPの押し当て力に応じてガイド部材80が変位して、シート搬送経路S1に対するガイド部材80の傾斜角度を最適角度にすることができる。これにより、定着ニップ部70aにおける定着皺の発生を防止し、転写部10における転写ズレの発生を防止することができ、また、シートPが定着ローラ70の定着ニップ部70aに突入する際に生じるショックを吸収することができるので、転写部10において画像ぶれのない高品位の転写画像を実現できる。
尚、本実施形態では、ガイド部材80の構成を簡略化して説明するために、図2〜図4に示すように、直線的に構成しているが、本発明はガイド部材の形状に限定されるものではなく、例えば、シートPと当接する部分を湾曲させて構成したものであってもよい。
また、本実施形態では、ガイド部材80を変位させるガイド部材変位手段として圧縮コイルばね90を用いて、そのばね力によってガイド部材80の動作を機械的に制御しているが、本発明は、ガイド部材変位手段の構成をこれに限定されるものではなく、例えば、駆動手段を用いてガイド部材を変位させて、ガイド部材の傾斜角度を変化させるようにしても良い。
(第2実施形態)
以下に、上述した第1実施形態の圧縮コイルばね90に換えて駆動手段を用いた例について図面を参照して説明する。
図6は本発明の第2実施形態に係る特徴的な定着ユニットの概略構成を示す説明図である。尚、本実施形態に係る定着ユニットが採用される画像形成装置は、上述した第1実施形態に係る画像形成装置100の構成とほぼ同様な構成を有するものとして、画像形成装置100と同様な構成については同一の符号を付することで説明を省略する。
以下に、上述した第1実施形態の圧縮コイルばね90に換えて駆動手段を用いた例について図面を参照して説明する。
図6は本発明の第2実施形態に係る特徴的な定着ユニットの概略構成を示す説明図である。尚、本実施形態に係る定着ユニットが採用される画像形成装置は、上述した第1実施形態に係る画像形成装置100の構成とほぼ同様な構成を有するものとして、画像形成装置100と同様な構成については同一の符号を付することで説明を省略する。
第2実施形態の定着ユニット307は、図6に示すように、定着ローラ70として1対のヒートローラ71と加圧ローラ72を備えている。
ヒートローラ71及び加圧ローラ72は、対向して配置されて図中で矢印B方向、矢印C方向にそれぞれ回転するように構成されている。ヒートローラ71と加圧ローラ72との圧接箇所(定着部)には、定着ニップ部70aが形成されている。
定着ローラ70のシート搬送方向上流側には、転写部10から定着ローラ70の定着ニップ部70aへ搬送されるシートPをガイドするガイド部材380と、ガイド部材380の変位させる駆動手段(ガイド部材変位手段)としてモータ390が設けられている。
ガイド部材380は、シートPが搬送されるシート搬送経路S1に対してシート搬送方向の上流側端部380aが下流側端部380bよりも離間するように傾斜して設けられている。このガイド部材380は、下流側端部380bを軸支する支軸380cを支点として上流側端部380a側を回動可能に設けられている。支軸380cは、モータ390の駆動軸(図示省略)に連結されている。
モータ390は、搬送されるシートPの種類に応じて、ガイド部材380がシート搬送経路S1に対して予め設定された傾斜角度なるように、図示しない装置本体の制御部により駆動制御されている。
図中の2点鎖線で示すガイド部材380は、搬送されるシートPに厚紙を用いた場合のガイド部材380が変位した状態の一例を示すものである。
予め設定されるガイド部材380の傾斜角度は、搬送されるシートPの厚みが厚いほどシート搬送経路S1に対するガイド部材の傾斜角度が大きくなるようにされている。
この傾斜角度は、ガイド部材380に複数種類のシートPを押し当てる実験等により経験的に決定するものであっても良い。
この傾斜角度は、ガイド部材380に複数種類のシートPを押し当てる実験等により経験的に決定するものであっても良い。
以上のように構成することで、本実施形態によれば、ガイド部材変位手段としてモータ390を用いて、搬送されるシートPの種類に応じてシート搬送経路S1に対してガイド部材380を最適な傾斜角度となるように変位させるようにすることで、省スペースな構成で、シートPに応じてガイド部材の傾斜角度を容易に設定することができる。
従って、本実施形態によれば、第1実施形態における効果と同様に、定着ニップ部70aにおける定着皺の発生を防止し、転写部10における転写ズレの発生を防止することができ、また、シートPが定着ローラ70の定着ニップ部70aに突入する際に生じるショックを吸収することができるので、転写部10において画像ぶれのない高品位の転写画像を実現できる。
尚、本実施形態では、駆動手段としてモータ390を採用しているが、本発明は、駆動手段をこれに限定するものではなく、例えば、ソレノイドを用いてガイド部材を変位させるようにしたものであっても良い。
また、上述した第1実施形態及び第2実施形態においては、ガイド部材80,380に対して搬送されるシートPが当接した時に、ガイド部材80,380は変形することなく、搬送されるシートPに応じて変位することでガイド部材80,380の傾斜角度を変化させるように構成しているが、本発明は、ガイド部材の構成をこれらに限定されるものではなく、例えば、ガイド部材自体が変形することによりシート搬送経路S1に対してガイド部材の傾斜角度が変化するようにしたものであっても良い。
(第3実施形態)
以下に、上述した第1実施形態及び第2実施形態におけるガイド部材80,380に換えて、ガイド部材自体が変形するガイド部材を用いた例について図面を参照して説明する。
図7は本発明の第3実施形態に係る特徴的な定着ユニットの概略構成を示す説明図である。尚、本実施形態に係る定着ユニットが採用される画像形成装置は、上述した第1実施形態に係る画像形成装置100の構成とほぼ同様な構成を有するものとして、画像形成装置100と同様な構成については同一の符号を付することで説明を省略する。
以下に、上述した第1実施形態及び第2実施形態におけるガイド部材80,380に換えて、ガイド部材自体が変形するガイド部材を用いた例について図面を参照して説明する。
図7は本発明の第3実施形態に係る特徴的な定着ユニットの概略構成を示す説明図である。尚、本実施形態に係る定着ユニットが採用される画像形成装置は、上述した第1実施形態に係る画像形成装置100の構成とほぼ同様な構成を有するものとして、画像形成装置100と同様な構成については同一の符号を付することで説明を省略する。
第3実施形態の定着ユニット407は、図7に示すように、定着ローラ70として1対のヒートローラ71と加圧ローラ72を備えている。
ヒートローラ71及び加圧ローラ72は、対向して配置されて図中で矢印B方向、矢印C方向にそれぞれ回転するように構成されている。ヒートローラ71と加圧ローラ72との圧接箇所(定着部)には、定着ニップ部70aが形成されている。
定着ローラ70のシート搬送方向上流側には、転写部10から定着ローラ70の定着ニップ部70aへ搬送されるシートPをガイドするガイド部材480が設けられている。
ガイド部材480は、シートPが搬送されるシート搬送経路S1に対してシート搬送方向の上流側端部480aが下流側端部480bよりも離間するように傾斜して設けられている。このガイド部材480は、弾性部材により構成され、下流側端部480bが変形しないように固定され、上流側端部480aが変形可能なように固定されずに配置されている。
ガイド部材480に用いられる弾性部材は、搬送されたシートPが当接することによるシートPの押し当て力によって撓む部材であって、図7に示すように、シートPの押し当て力が大きくなるほどガイド部材480の上流側端部480a側がシート搬送経路S1に対して離間する方向に撓むように構成されている。この弾性部材は、複数種類のシートPを押し当てる実験等により経験的に決定するものであっても良い。
図中の2点鎖線で示すガイド部材480は、搬送されるシートPの押し当て力によってガイド部材480が撓んだ状態の一例を示すものである。このように、ガイド部材480は、シートPが当接することでガイド部材480自体が撓むことにより、上流側端部480a側がシート搬送経路S1より離間して、ガイド部材480とシート搬送経路S1との間に空間を形成するようにされている。
以上のように構成することで、本実施形態によれば、ガイド部材480を弾性部材で構成することで、搬送されるシートPの押し当て力に応じてシート搬送経路S1に対してガイド部材480が離間する方向に変形させることができるので、簡単で省スペースな構成で、シートPに応じてガイド部材の傾斜角度を最適にすることができる。
従って、本実施形態によれば、第1実施形態における効果と同様に、定着ニップ部70aにおける定着皺の発生を防止し、転写部10における転写ズレの発生を防止することができ、また、シートPが定着ローラ70の定着ニップ部70aに突入する際に生じるショックを吸収することができるので、転写部10において画像ぶれのない高品位の転写画像を実現できる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは言うまでもなく、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、上述した実施形態では、カラー用の画像形成装置に本発明が適用されているが、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置を備えるモノクロ用の画像形成装置に本発明を適用することも可能である。さらに、シート部材を搬送する定着ローラに類する構成を用いる装置に対応して本発明を展開することも可能である。
3 感光体ドラム
7,307,407 定着ユニット(定着装置)
10 転写部
61 中間転写ベルト
70 定着ローラ
70a 定着ニップ部(定着部)
71 ヒートローラ
72 加圧ローラ
80,380,480 ガイド部材
80a,380a,480a 上流側端部
80b,380b,480b 下流側端部
90 圧縮コイルばね(ガイド部材変位手段)
100 画像形成装置
390 モータ(駆動手段)
P シート(記録媒体)
S1 シート搬送経路(記録媒体搬送経路)
7,307,407 定着ユニット(定着装置)
10 転写部
61 中間転写ベルト
70 定着ローラ
70a 定着ニップ部(定着部)
71 ヒートローラ
72 加圧ローラ
80,380,480 ガイド部材
80a,380a,480a 上流側端部
80b,380b,480b 下流側端部
90 圧縮コイルばね(ガイド部材変位手段)
100 画像形成装置
390 モータ(駆動手段)
P シート(記録媒体)
S1 シート搬送経路(記録媒体搬送経路)
Claims (6)
- 静電潜像が形成されて該静電潜像に基づきトナー像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラム上に形成されたトナー像を搬送された記録媒体に転写する転写部と、一対のローラ部材を具備して前記ローラ部材同士を圧接させたニップ部に未定着のトナー像が形成された記録媒体を通過させることで前記トナー像を溶融させて前記記録媒体上に定着させる定着ローラを具備する定着装置を備えた画像形成装置において、
前記定着装置は、前記転写部から前記定着ローラの定着部へ搬送される記録媒体をガイドするガイド部材と、前記ガイド部材を変位させるガイド部材変位手段とを備え、
前記ガイド部材は、記録媒体が搬送される記録媒体搬送経路に対して記録媒体搬送方向の上流側端部が下流側端部よりも離間するように傾斜して設けられ、
前記ガイド部材変位手段は、搬送される記録媒体の厚みに応じて前記記録媒体搬送経路に対する前記ガイド部材の傾斜角度を変化させることを特徴とする画像形成装置。 - 前記ガイド部材変位手段は、搬送される記録媒体の厚みが厚いほど前記記録媒体搬送経路に対する前記ガイド部材の傾斜角度が大きくなるように前記ガイド部材を変位させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記ガイド部材変位手段は、ばね部材を備え、前記ばね部材のばね力を用いてガイド部材の傾斜角度の変化量を規制することを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 前記ガイド部材変位手段は、駆動手段を備え、前記駆動手段を用いて前記ガイド部材を変位させて、前記ガイド部材の傾斜角度を変化させることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 前記ガイド部材変位手段は、記録媒体の種類に応じて前記ガイド部材を予め設定された傾斜角度に変位させることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記ガイド部材は、弾性部材により形成されることを特徴とする請求項1乃至5のうちの何れか一項に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007328740A JP2009151091A (ja) | 2007-12-20 | 2007-12-20 | 画像形成装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016206475A (ja) * | 2015-04-24 | 2016-12-08 | 富士ゼロックス株式会社 | 定着ユニット及び画像形成装置 |
JP2021012277A (ja) * | 2019-07-05 | 2021-02-04 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像形成装置 |
-
2007
- 2007-12-20 JP JP2007328740A patent/JP2009151091A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2021012277A (ja) * | 2019-07-05 | 2021-02-04 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像形成装置 |
JP7314663B2 (ja) | 2019-07-05 | 2023-07-26 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像形成装置 |
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