JP2009210899A - 画像形成装置 - Google Patents

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敬貴 森
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Abstract

【課題】押えローラの位置決め精度が比較的ラフでよく、しかも、被記録媒体が薄紙等である場合にも良好に皺を伸ばすことができる画像形成装置の提供。
【解決手段】 ベルトユニット20の取っ手部210に揺動可能に設けられ、レジストローラから送られた用紙を搬送ベルト23上に案内するシュート211の先端には、搬送ベルト23の外周面(搬送面)に圧接される押えローラ220が設けられている。この押えローラ220の位置は、(A)に示す位置と(B)に示す位置とに調整可能で、(A)に示すように、最も上流側の転写ローラ24とテンションローラ22との間で押えローラ220が搬送ベルト23の外周面(搬送面)を押圧して撓ませる場合、用紙の皺を極めて良好に伸ばすことができる。一方、用紙が腰の強い厚紙等である場合には押えローラ220の位置を(B)の位置に配設すれば良好な搬送が行える。
【選択図】図3

Description

本発明は、被記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関し、詳しくは、複数のベルトローラの間に架設された無端ベルトによって被記録媒体を搬送して画像を形成する画像形成装置に関する。
従来より、タンデム型のカラープリンタをはじめとする各種画像形成装置において、複数のベルトローラの間に架設された無端ベルトによって被記録媒体を搬送して画像を形成することが提案されている。この場合、無端ベルト上に被記録媒体を平らに伸ばして搬送させることが、正確な画像を形成する上で重要となる。そこで、無端ベルトの外周面に被記録媒体を押し付ける押えローラを設け、かつ、その押えローラと上記無端ベルトを挟んで対向するバックアップローラを設けることにより、被記録媒体を無端ベルト上で伸ばすことが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−155479号公報
ところが、このように押えローラをバックアップローラと対向させる場合、両ローラの位置合せを正確に行う必要があった。両ローラの回転軸を平行に保ち、かつ、両ローラの中心を結ぶ線が無端ベルトの搬送面に垂直となるようにしなければ、被記録媒体が薄紙である場合等に十分に皺を伸ばせない場合があった。無端ベルトによって搬送される被記録媒体に皺が残っていると、その部分の画像が欠落する可能性がある。
そこで、本発明は、押えローラの位置決め精度が比較的ラフでよく、しかも、被記録媒体が薄紙等である場合にも良好に皺を伸ばすことができる画像形成装置の提供を目的としてなされた。
上記目的を達するためになされた本発明の画像形成装置は、回転軸を平行に揃えて設けられ、少なくとも1つが回転駆動可能に構成された複数のベルトローラと、該複数のベルトローラの間に架設された無端ベルトと、上記いずれのベルトローラとも上記無端ベルトを挟んで対向しない位置に、上記各ベルトローラと回転軸を平行に揃えて設けられ、上記少なくとも1つのベルトローラを介して上記無端ベルトが駆動されたとき、上記無端ベルトの外周面に被記録媒体を押し付ける押えローラと、該押えローラを介して上記外周面に押し付けられることによって上記駆動された無端ベルトにより搬送された被記録媒体に、画像を形成する画像形成手段と、上記押えローラの上記無端ベルトに対する位置を上記外周面に交差する方向に調整可能で、少なくとも上記押えローラを最も上記無端ベルトの内周側に配置したときには、上記無端ベルトの外周面を上記押えローラによって押圧して上記無端ベルトを撓ませるローラ位置調整手段と、を備えたことを特徴としている。
このように構成された本発明では、回転軸を平行に揃えて設けられた複数のベルトローラの間に無端ベルトが架設されており、そのベルトローラのうち少なくとも1つが回転駆動されることにより、無端ベルトが駆動されて被記録媒体を搬送可能となる。また、上記いずれのベルトローラとも無端ベルトを挟んで対向しない位置には、上記各ベルトローラと回転軸を平行に揃えて押えローラが設けられており、上記無端ベルトが駆動されたとき、その押えローラは上記無端ベルトの外周面に被記録媒体を押し付ける。そして、この押えローラを介して上記無端ベルトの外周面に押し付けられて搬送された被記録媒体には、画像形成手段によって画像が形成される。
ここで、上記押えローラの上記無端ベルトに対する位置は、ローラ位置調整手段によって無端ベルトの外周面に交差する方向に調整可能である。そして、少なくとも押えローラを最も無端ベルトの内周側に配置したときには、無端ベルトの外周面を押えローラによって押圧してその無端ベルトを撓ませることができる。被記録媒体が薄紙等の場合、このように無端ベルトの外周面を押えローラによって押圧して撓ませ、その無端ベルトと押えローラとの間を通ってその薄紙等を搬送することにより、その薄紙等の皺を極めて良好に伸ばして画像形成手段に搬送することができる。このため、皺の寄り易い薄紙等にも画像の欠落が生じるのを良好に抑制することができる。
また、押えローラはいずれのベルトローラとも無端ベルトを挟んで対向しない位置に設けられているので、その位置決め精度は比較的ラフであっても上記効果が生じる。更に、押えローラの無端ベルトに対する位置は上記のように調整可能であるので、厚紙等の搬送時には押えローラの位置を無端ベルトの外周方向に移動させれば、腰の強い厚紙等も良好に搬送することができる。
なお、本発明は以下の構成に限定されるものではないが、上記ベルトローラは2つ設けられ、一方のベルトローラは回転駆動可能に構成され、他方のベルトローラは上記無端ベルトに張力を与える方向に付勢され、上記無端ベルトが上記他方のローラ側から上記一方のローラ側へ被記録媒体を搬送する請求項1記載の画像形成装置であって、上記押えローラは、上記他方のローラとの対向位置よりも上記画像形成手段寄りに設けられてもよい。
このように、ベルトローラが2つ設けられ、一方のベルトローラが回転駆動され、他方のベルトローラが無端ベルトに張力を与える方向に付勢されたいわゆるテンションローラとされた場合、テンションローラの位置は無端ベルトの伸び縮みに応じて変化する。上記のように、押えローラがテンションローラとの対向位置よりも画像形成手段寄りに設けられた場合、テンションローラの位置が変化しても被記録媒体の搬送に及ぶ影響が少なく、薄紙等の皺を安定して伸ばすことができる。
また、上記画像形成手段は、上記無端ベルト及びその無端ベルトによって搬送される被記録媒体を通って通電される転写電流を利用して電子写真方式で画像を形成するものであってもよい。このような画像形成手段を利用した場合、被記録媒体に皺が寄って無端ベルトから浮き上がると転写電流が流れ難くなり、画像の欠落が生じ易くなる。このため、このような画像形成手段を利用した画像形成装置に本発明を適用した場合、被記録媒体の皺を伸ばして画像の欠落を抑制する上記効果が一層顕著に表れる。
また、少なくとも上記ローラ位置調整手段が上記押えローラを最も上記無端ベルトの内周側に配置したときには、上記押えローラによる上記無端ベルトの外周面に対する押圧量が端縁部に比べて中心部の方が大きくてもよい。この場合、上記皺を伸ばす作用を被記録媒体の中心部から及ぼすことができ、一層良好に皺を伸ばすことができる。
また、上記押えローラと上記無端ベルトとの間に被記録媒体を案内する案内手段を、更に備え、上記押えローラは、上記案内手段に回転可能に支持され、上記ローラ位置調整手段は、上記案内手段の位置または姿勢を調整することにより上記押えローラの位置を調整してもよい。この場合、押えローラが案内手段に回転可能に支持されており、案内手段による被記録媒体の案内と押えローラにより皺を伸ばす動作とが一連の動作としてなされるので、被記録媒体の皺を一層良好に伸ばすことができる。
次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。図1は、本発明が適用された画像形成装置1の概略構成を示す側断面図である。なお、以下の説明においては、図1における右側を前方とする。
(画像形成装置の全体構成)
この画像形成装置1は、直接転写タンデム方式のカラープリンタであって、図1に示すように、略箱型の筐体2を備えている。筐体2の前面には、手差しトレイを兼ねる開閉可能な前面カバー3が設けられており、この前面カバー3を開放することにより、後述のベルトユニット20に向かって手差し用紙を供給することが可能となる。また、筐体2の上面には、画像形成後の被記録媒体としての用紙4が積載される排紙トレイ5Aが形成されている。更に、その排紙トレイ5Aが一体に設けられて画像形成装置1を上方から覆うトップカバー5は、画像形成装置1の後方上端を中心にして開閉可能に設けられている。このトップカバー5を開放することにより、後述の画像形成ユニット30及びベルトユニット20を筐体2の内部から上方へ引き出すことが可能となる。
筐体2の下部には、画像を形成するための用紙4が収容される給紙トレイ7が前方へ引き出し可能に装着されている。給紙トレイ7内には、用紙4の前端側を持ち上げるように傾動可能な用紙押圧板9が設けられている。また、給紙トレイ7の前端上方位置には、用紙4を搬送する給紙ローラ11が設けられ、その給紙ローラ11による搬送方向下流側には、給紙ローラ11にて搬送される用紙4を1枚毎に分離する分離ローラ12と分離パッド13とが設けられている。
給紙トレイ7の最上位の用紙4は、分離ローラ12によって1枚毎に分離された後、更に、一対の搬送ローラ14によって搬送され、レジストローラ15へ送られる。レジストローラ15では、その用紙4を所定のタイミングで、後方のベルトユニット20上へ送り出す。
ベルトユニット20は、筐体2に対して着脱可能とされており、前後に離間して配置されたベルト駆動ローラ21(一方のベルトローラの一例),テンションローラ22(他方のベルトローラの一例)の間に水平に架設される搬送ベルト23(無端ベルトの一例)を備えている。搬送ベルト23は、ポリカーボネート等の樹脂材からなる無端状のベルトであり、後側のベルト駆動ローラ21が図示しないモータにより回転駆動されることにより図1の反時計回り方向に循環移動して、その上面に載せた用紙4を後方へ搬送する。また、テンションローラ22は、ベルト駆動ローラ21と回転軸を平行に揃えて設けられ、後述のバネ240(図4参照)によって前方に付勢されることで搬送ベルト23に適度な張力を与えている。
(画像形成部の構成)
搬送ベルト23の内側には、後述する画像形成ユニット30が有する各感光体ドラム31と対向配置される4つの転写ローラ24が前後方向に一定間隔で並んで設けられ、各感光体ドラム31と対応する転写ローラ24との間に搬送ベルト23を挟んだ状態となっている。転写時には、この転写ローラ24と感光体ドラム31との間に転写バイアスが印加され、所定量の転写電流が通電される。また、ベルトユニット20の下側には、搬送ベルト23に付着したトナーや紙粉等をクリーニングローラ41を介して除去する周知のベルトクリーナ40が設けられている。
画像形成ユニット30は、LEDユニット50と対をなしてブラック,シアン,マゼンタ,イエローの各色に対応して4機ずつ設けられていると共に、それら画像形成ユニット30,LEDユニット50は、用紙の搬送方向に沿って直列に設けられている。なお、各色に対応する画像形成ユニット30,LEDユニット50,転写ローラ24が画像形成手段の一例に相当する。
各画像形成ユニット30は、像担持体としての感光体ドラム31、スコロトロン型帯電器32、及び現像装置としての現像カートリッジ34等を備えて構成されている。感光体ドラム31は、接地された金属製のドラム本体を備え、その表層をポリカーボネートなどからなる正帯電性の感光層で被覆することにより構成されている。スコロトロン型帯電器32は、感光体ドラム31の後側斜め上方において、感光体ドラム31と接触しないように所定間隔を隔てて、感光体ドラム31と対向配置されている。このスコロトロン型帯電器32は、タングステン等の帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させることにより、感光体ドラム31の表面を一様に正極性に帯電させる。
現像カートリッジ34は、略箱形をなし、その内部には、上部にトナー収容室35が設けられ、その下側に供給ローラ36、現像ローラ37、及び層厚規制ブレード38が設けられている。各現像カートリッジ34のトナー収容室35には、現像剤として、ブラック、シアン、マゼンタまたはイエローの各色の正帯電性非磁性1成分トナーがそれぞれ収容されている。
トナー収容室35から放出されたトナーは、供給ローラ36の回転により現像ローラ37に供給され、供給ローラ36と現像ローラ37との間で正に摩擦帯電される。更に、現像ローラ37上に供給されたトナーは、現像ローラ37の回転に伴って、層厚規制ブレード38と現像ローラ37との間に進入し、ここで更に充分に摩擦帯電されて、一定厚さの薄層として現像ローラ37上に担持される。
感光体ドラム31の表面は、その回転時、先ずスコロトロン型帯電器32により一様に正帯電される。その後、LEDユニット50の下端に用紙幅方向(図1の表裏面方向)に一列に配設されたLED(図示省略)により露光されて、用紙4に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
次いで、現像ローラ37の回転により、現像ローラ37上に担持され正帯電されているトナーが、感光体ドラム31に対向して接触するときに、感光体ドラム31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31の静電潜像は、可視像化され、感光体ドラム31の表面には、露光部分にのみトナーが付着したトナー像が担持される。
その後、各感光体ドラム31の表面上に担持されたトナー像は、搬送ベルト23によって搬送される用紙4が感光体ドラム31と転写ローラ24との間を通る際に、上記転写電流によって、用紙4に順次転写される。こうして各色のトナー像が重ねて転写された用紙4は、次いで定着器60に搬送される。
定着器60は、筐体2内における搬送ベルト23の後方に配置されている。この定着器60は、ハロゲンランプ等の熱源を備えて回転駆動される加熱ローラ61と、加熱ローラ61の下方において、加熱ローラ61を押圧するように対向配置され従動回転される加圧ローラ62とを備えている。この定着器60では、各色のトナー像が転写された用紙4を、加熱ローラ61と加圧ローラ62とによって狭持搬送しながら加熱することにより、トナー像を用紙4に定着させる。そして、トナー像が定着された用紙4は、定着器60の斜め後上方に配置された搬送ローラ63により更に搬送され、筐体2の上部に設けられた排紙ローラ64により、前述の排紙トレイ5A上に排出される。
(ベルトユニットの構成)
次に、ベルトユニット20の構成について、更に詳細に説明する。図2は、ベルトユニット20の全体構成を表す斜視図であり、図3は、そのベルトユニット20の取っ手部210近傍の構成を表す側断面図である。図2,図3に示すように、ベルトユニット20は、トップカバー5(図1参照)側からベルトユニット20を着脱するための取っ手部210と一体成形されたフレーム200を備えており、このフレーム200には、前述のベルト駆動ローラ21,テンションローラ22,転写ローラ24が回転可能に支持されている。
また、取っ手部210には、レジストローラ15から送られた用紙4を搬送ベルト23上に案内する案内手段の一例としてのシュート211が、取っ手部210の用紙幅方向両端近傍に設けられた一対のボス212を中心に揺動可能に設けられている。また、各ボス212には、捻りコイルバネ213が外嵌され(図2では一方のみ図示)、この捻りコイルバネ213の付勢力によって、シュート211の先端に設けられた押えローラ220が搬送ベルト23の外周面(搬送面)に圧接される。なお、押えローラ220は、ベルト駆動ローラ21,テンションローラ22と回転軸を平行に揃えて設けられ、両端縁部に比べて中央部の方が大径に構成されたいわゆるクラウン形状を有している。
更に、図2に示すように、取っ手部210の用紙幅方向両端側面には、押えローラ220の位置を図3(A),(B)に示すように調整するためのローラ位置調整手段の一例としてのスライダ230が設けられている。図4(A)は、押えローラ220を図3(A)の位置に配設した場合のスライダ230の外観を表す側面図であり、図4(B)は、押えローラ220を図3(B)の位置に配設した場合のスライダ230の外観を表す側面図である。また、図4(C),(D)は、それぞれ、図4(A),(B)の位置に調整されたスライダ230の内部構造を表す側断面図である。なお、図4(C),(D)に示すように、テンションローラ22を付勢する前述のバネ240は、テンションローラ22を回転可能に支持する軸受け部242とフレーム200に設けられた穴201の内壁面との間に弾発状に装着されている。
図4(A),(B)に示すように、スライダ230は、フレーム200に対して、操作部231を指で操作することにより前後方向に摺動可能に設けられている。また、スライダ230には、図4(C),(D)に示すように、押えローラ220の回転軸221の下方に挿入/抜き取り可能に構成されたスペーサ232が一体成形されている。このスペーサ232は、全体としては搬送ベルト23の搬送面と平行な平板状に構成され、シュート211と一体に成形されて回転軸221を支持する軸受け部215の下方への挿入が容易となるように、押えローラ220に近接する側の端縁に面取りが施されている。
(押えローラ及びスライダの効果)
このように構成されたスライダ230が、図4(A)に示すように前方に配設された場合、図4(C)に示すように、押えローラ220の回転軸221を支持する軸受け部215は、フレーム200によって直接支持される。すると、図3(A)に示すように、押えローラ220は、最も上流側の転写ローラ24とテンションローラ22との間で搬送ベルト23の外周面(搬送面)を押圧して内周方向に撓ませる。一方、スライダ230が図4(B)に示すように後方に配設された場合、図4(D)に示すように、前述の軸受け部215はスペーサ232を挟んでフレーム200上に支持される。すると、図3(B)に例示するように、押えローラ220は、最も上流側の転写ローラ24とテンションローラ22との間に平面状に張設された搬送ベルト23の外周面にちょうど接触する位置に配設される。
このため、用紙4が薄紙等の場合、図3(A)に示すように搬送ベルト23の外周面を押えローラ220によって押圧して撓ませ、その搬送ベルト23と押えローラ220との間を通って用紙4を搬送することにより、その用紙4の皺を極めて良好に伸ばすことができる。この場合、用紙4には各画像形成ユニット30によって極めて良好に画像を形成することができ、その用紙4が皺の寄り易い薄紙等である場合にも画像の欠落が生じるのを良好に抑制することができる。しかも、本実施の形態では、押えローラ220がシュート211の先端に回転可能に支持されており、シュート211による用紙4の案内と押えローラ220により皺を伸ばす動作とが一連の動作としてなされるので、用紙4の皺を一層良好に伸ばすことができる。更に、本実施の形態では、押えローラ220がクラウン形状を有しており、上記皺を伸ばす作用を用紙4の中心部から及ぼすことができるので、一層良好に皺を伸ばすことができる。
また、本実施の形態では、押えローラ220はいずれのローラ(21,22,24)とも搬送ベルト23を挟んで対向しない位置に設けられているので、その位置決め精度は比較的ラフであっても上記効果が生じる。更に、押えローラ220の搬送ベルト23に対する位置は上記のように搬送ベルト23の外周面に交差する方向に調整可能であるので、用紙4が腰の強い厚紙等である場合には押えローラ220の位置を図3(B)の位置に配設すれば良好な搬送が行える。
(他の実施の形態)
なお、本発明は上記実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、押えローラ220の位置は搬送ベルト23の外周面に交差する方向に3段階以上に調整可能であってもよいことはいうまでもなく、ローラ位置調整手段としても種々の形態が考えられる。また、上記実施の形態では、押えローラ220の位置が変化すると捻りコイルバネ213から加わる付勢力が変化するが、付勢力が変化しないような付勢機構を採用してもよい。更に、押えローラは用紙幅方向の中央近傍にのみ円柱状のものを設けてもよく、この場合も、上記皺を伸ばす作用を用紙4の中心部から及ぼすことができ、上記のように良好に皺を伸ばすことができるといった効果が生じる。また更に、押えローラは用紙幅方向全体に亘って円柱状のものを設けてもよい。
また、本発明は、無端ベルトが被記録媒体搬送方向に沿って架設される一対のベルトローラの他に、その一対のベルトローラの間から無端ベルトを上記搬送面とは反対方向に付勢する第3のベルトローラとしてテンションローラを備えた画像形成装置にも適用することができる。但し、上記実施の形態のようにベルトローラが2つ設けられ(ベルト駆動ローラ21,テンションローラ22)、一方がテンションローラ22とされた場合、テンションローラ22の位置は搬送ベルト23の温度等による伸び縮みに応じて変化する。上記実施の形態では、押えローラ220がテンションローラ22との対向位置よりも画像形成ユニット30寄りに設けられているので、テンションローラ22の位置が変化しても用紙4の搬送に及ぶ影響が少なく、用紙4の皺を安定して伸ばすことができる。
また更に本発明は、無端ベルトによって被記録媒体を搬送するものであれば、レーザ光によって感光体を露光するカラーレーザプリンタ,インクジェットプリンタ,モノクロプリンタ,ファクシミリ装置,複写機等、各種画像形成装置に適用することができる。但し、上記実施の形態のように電子写真方式で画像を形成する画像形成手段を利用した場合、被記録媒体に皺が寄って無端ベルトから浮き上がると上記転写電流が流れ難くなり、画像の欠落が生じ易くなる。このため、このような画像形成手段を利用した画像形成装置に本発明を適用した場合、被記録媒体の皺を伸ばして画像の欠落を抑制する上記効果が一層顕著に表れる。
本発明が適用された画像形成装置の概略構成を表す側断面図である。 その画像形成装置のベルトユニットの全体構成を表す斜視図である。 そのベルトユニットの取っ手部近傍の構成を表す側断面図である。 そのベルトユニットのスライダの構成を表す側面図,側断面図である。
符号の説明
1…画像形成装置 4…用紙 20…ベルトユニット
21…ベルト駆動ローラ 22…テンションローラ 23…搬送ベルト
24…転写ローラ 30…画像形成ユニット 31…感光体ドラム
34…現像カートリッジ 50…LEDユニット 211…シュート
212…ボス 213…捻りコイルバネ 215…軸受け部
220…押えローラ 230…スライダ 231…操作部
232…スペーサ 240…バネ 242…軸受け部

Claims (5)

  1. 回転軸を平行に揃えて設けられ、少なくとも1つが回転駆動可能に構成された複数のベルトローラと、
    該複数のベルトローラの間に架設された無端ベルトと、
    上記いずれのベルトローラとも上記無端ベルトを挟んで対向しない位置に、上記各ベルトローラと回転軸を平行に揃えて設けられ、上記少なくとも1つのベルトローラを介して上記無端ベルトが駆動されたとき、上記無端ベルトの外周面に被記録媒体を押し付ける押えローラと、
    該押えローラを介して上記外周面に押し付けられることによって上記駆動された無端ベルトにより搬送された被記録媒体に、画像を形成する画像形成手段と、
    上記押えローラの上記無端ベルトに対する位置を上記外周面に交差する方向に調整可能で、少なくとも上記押えローラを最も上記無端ベルトの内周側に配置したときには、上記無端ベルトの外周面を上記押えローラによって押圧して上記無端ベルトを撓ませるローラ位置調整手段と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 上記ベルトローラは2つ設けられ、
    一方のベルトローラは回転駆動可能に構成され、他方のベルトローラは上記無端ベルトに張力を与える方向に付勢され、
    上記無端ベルトが上記他方のローラ側から上記一方のローラ側へ被記録媒体を搬送する請求項1記載の画像形成装置であって、
    上記押えローラは、上記他方のローラとの対向位置よりも上記画像形成手段寄りに設けられたことを特徴とする画像形成装置。
  3. 上記画像形成手段は、上記無端ベルト及びその無端ベルトによって搬送される被記録媒体を通って通電される転写電流を利用して電子写真方式で画像を形成することを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装置。
  4. 少なくとも上記ローラ位置調整手段が上記押えローラを最も上記無端ベルトの内周側に配置したときには、上記押えローラによる上記無端ベルトの外周面に対する押圧量が端縁部に比べて中心部の方が大きいことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。
  5. 上記押えローラと上記無端ベルトとの間に被記録媒体を案内する案内手段を、
    更に備え、
    上記押えローラは、上記案内手段に回転可能に支持され、
    上記ローラ位置調整手段は、上記案内手段の位置または姿勢を調整することにより上記押えローラの位置を調整することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。
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