JP2010191202A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】加熱ローラ(加熱部材)への異物の付着を抑制することで、画像品質の低下を抑えることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】画像形成装置は、記録シート(用紙3)を加熱する加熱部材(加熱ローラ41)と、装置本体に形成された開口部を開閉するカバーと、加熱部材とカバーとの間に配置され、記録シートを搬送する搬送ローラ200と、搬送ローラ200を支持する軸部210とを備えている。前記加熱部材は、軸部210と当該軸部210と対向する部材(フレーム180の上壁部182)との間の隙間Gを通して前記開口部に臨むように配置されている。そして、前記記録シートの幅方向に延びるように形成され、隙間Gを塞ぐ閉位置と、隙間Gを開放する開位置とに回動可能となる閉鎖部材400を備えている。
【選択図】図3

Description

本発明は、記録シートを加熱する加熱部材を備える画像形成装置に関する。
従来より、装置本体の背面側に形成した開口部を開閉するリアカバーと、開口部に対向して配置され、記録シートを加熱する加熱ローラと、を備えた画像形成装置が知られている(特許文献1参照)。この画像形成装置では、リアカバーを開けたときに、加熱ローラが開口部に臨むようになっている。
特開平8−185076号公報
しかしながら、従来技術では、リアカバーを開放した際に開口部から塵埃等の異物が装置本体内に侵入すると、異物が加熱ローラに付着して、画像品質が低下するおそれがあった。
そこで、本発明は、加熱ローラ(加熱部材)への異物の付着を抑制することで、画像品質の低下を抑えることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決する本発明は、記録シートを加熱する加熱部材と、装置本体に形成された開口部を開閉するカバーと、前記加熱部材と前記カバーとの間に配置され、前記記録シートを搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラを支持する軸部とを備え、前記加熱部材が、前記軸部と当該軸部と対向する部材との間の隙間を通して前記開口部に臨むように配置される画像形成装置であって、前記記録シートの幅方向に延びるように形成され、前記隙間を塞ぐ閉位置と、前記隙間を開放する開位置とに回動可能となる閉鎖部材を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、搬送ローラを支持する軸部と当該軸部と対向する部材との間の隙間を、閉鎖部材で塞ぐことができるので、異物が加熱部材へ付着するのを抑制することができる。
本発明によれば、軸部と当該軸部と対向する部材との間の隙間を閉鎖部材で塞ぐことができるので、加熱部材への異物の付着を抑制することができ、画像品質の低下を抑えることができる。
本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの構造を示す断面図である。 定着装置を後側から見た背面図である。 (a),(b)は用紙の搬送状態に応じた閉鎖部材の姿勢を示す図2のX−X断面図である。 閉鎖部材を示す拡大斜視図である。 閉鎖部材の変形例を示す拡大斜視図である。
次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、まず、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタの全体構成を簡単に説明した後、本発明の特徴部分の詳細を説明することとする。
また、以下の説明においては、レーザプリンタの使用時におけるユーザを基準にした方向で説明することとする。すなわち、図1においては、右側を「前側(手前側)」と称し、左側を「後側(奥側)」と称し、紙面垂直方向のうち奥側を「右側」と称し、紙面垂直方向のうち手前側を「左側」と称する。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。
<レーザプリンタの全体構成>
図1に示すように、レーザプリンタ1は、装置本体2内に記録シートの一例としての用紙3を給紙するためのフィーダ部4や、給紙された用紙3に画像を形成するための画像形成部5などを備えている。
装置本体2の後側の壁には、開口部2Aが形成されるとともに、この開口部2Aを開閉するリアカバー100(カバー)が回動可能に設けられている。
フィーダ部4は、装置本体2内の底部に着脱可能に装着される給紙トレイ6と、給紙トレイ6内に設けられた用紙押圧板7を備えている。また、フィーダ部4は、給紙トレイ6の一端側端部の上方に設けられる給紙ローラ8および給紙パット9と、給紙ローラ8に対し用紙3の搬送方向の下流側に設けられる紙粉取りローラ10,11を備えている。さらに、フィーダ部4は、紙粉取りローラ10,11に対して下流側に設けられるレジストローラ12を備えている。
そして、このように構成されるフィーダ部4では、給紙トレイ6内の用紙3が、用紙押圧板7によって給紙ローラ8側に寄せられ、この給紙ローラ8および給紙パット9で一枚ずつ送り出されて各種ローラ10〜12を通った後画像形成部5に搬送される。
画像形成部5は、スキャナ部16、プロセスカートリッジ17、定着装置18などを備えている。
スキャナ部16は、装置本体2内の上部に設けられ、レーザ発光部(図示せず。)、回転駆動されるポリゴンミラー19、レンズ20,21、反射鏡22,23,24などを備えている。そして、スキャナ部16では、レーザビームが図の鎖線で示す経路を通って、プロセスカートリッジ17の感光ドラム27の表面上に高速走査にて照射される。
プロセスカートリッジ17は、スキャナ部16の下方に配設され、装置本体2に対して着脱自在に装着される構造となっている。そして、このプロセスカートリッジ17は、現像カートリッジ28とドラムユニット51とで主に構成されている。
現像カートリッジ28は、現像ローラ31、層厚規制ブレード32、供給ローラ33およびトナーホッパ34を備えている。そして、トナーホッパ34内のトナーは、アジテータ(符号略)で攪拌された後、供給ローラ33により現像ローラ31に供給され、このとき、供給ローラ33と現像ローラ31との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ31上に供給されたトナーは、現像ローラ31の回転に伴って、層厚規制ブレード32と現像ローラ31との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ31上に担持される。
ドラムユニット51は、感光ドラム27、スコロトロン型帯電器29および転写ローラ30を主に備えている。そして、このドラムユニット51内において、感光ドラム27の表面は、スコロトロン型帯電器29により一様に正帯電された後、スキャナ部16からのレーザビームの高速走査により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、画像データに基づく静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ31の回転により、現像ローラ31上に担持されているトナーが、感光ドラム27に対向して接触するときに、感光ドラム27の表面上に形成される静電潜像に供給される。そして、トナーは、感光ドラム27の表面上で選択的に担持されることによって可視像化され、これによって反転現像によりトナー像が形成される。
その後、感光ドラム27と転写ローラ30とは、用紙3を両者間で挟持して搬送するように回転駆動され、感光ドラム27と転写ローラ30との間を用紙3が搬送されることにより、感光ドラム27の表面に担持されているトナー像が用紙3上に転写される。
定着装置18は、ハロゲンヒータHHと、加熱部材の一例としての加熱ローラ41と、加圧ローラ42と、搬送ローラ200と、ピンチローラ300と、閉鎖部材400とを主に備えている。
ハロゲンヒータHHは、円筒状の加熱ローラ41内に配設されており、加熱ローラ41を内側から加熱している。
加熱ローラ41は、略円筒状に形成される金属製の部材であり、定着装置18のフレームに回転可能に支持されている。なお、この加熱ローラ41としては、例えば、アルミの円筒部材の表面をテフロン(PTFE:登録商標)コーティングしたものを採用することができる。
加圧ローラ42は、図示せぬバネによって加熱ローラ41に押圧されており、回転する加熱ローラ41と接触して従動回転するようになっている。なお、この加圧ローラ42としては、例えば、芯金の周囲にウレタンゴムを設け、このウレタンゴムの表面をテフロン(PTFE:登録商標)チューブで覆ったものを採用することができる。
搬送ローラ200およびピンチローラ300は、加熱ローラ41とリアカバー100との間で上下に対向して配置されており、定着装置18のフレームに回転可能に支持されている。そして、搬送ローラ200およびピンチローラ300は、これらの間で用紙3を挟持して後方に搬送している。なお、搬送ローラ200およびピンチローラ300や閉鎖部材400については、後で詳述することとする。
そして、このように構成される定着装置18では、ハロゲンヒータHHによって加熱ローラ41が加熱されることで、用紙3が加熱ローラ41と加圧ローラ42との間を通過する間に用紙3上に転写されたトナー像が熱定着される。その後、用紙3は、搬送ローラ200およびピンチローラ300によって、排紙パス44に搬送される。なお、排紙パス44に送られた用紙3は、排紙ローラ45によって排紙トレイ46上に排紙される。
<搬送ローラ、ピンチローラおよび閉鎖部材の構造>
次に、搬送ローラ200、ピンチローラ300および閉鎖部材400の構造について、詳細に説明する。
図2に示すように、搬送ローラ200は、用紙3よりも幅狭に形成され、左右方向(用紙3の幅方向)において複数間隔を置いて配置されている。そして、複数の搬送ローラ200は、円筒状に形成されており、各搬送ローラ200内を貫通するように各搬送ローラ200を支持する軸部210が各搬送ローラ200と同軸に設けられている。
軸部210は、定着装置18のフレーム180の左右の両側壁部181に回転可能に支持されている。そして、軸部210は、図2および図3(a)に示すように、フレーム180の上壁部182と上下方向で対向するように配置されている。これにより、軸部210と、フレーム180の上壁部182(軸部210と対向する部材)との間に、隙間Gが形成されている。
ここで、フレーム180は、図3(a)に示すように、左右の両側壁部181と、上壁部182と、下壁部183とを有する略筒状の形状に形成されており、その前側および後側には、用紙3を通過させるための開口180A,180Bが形成されている。そして、装置本体2の開口部2A(図1参照)と、フレーム180の後側の開口180Bと、前述した隙間Gと、加熱ローラ41は、一直線上に並ぶにように配置されており、これにより、加熱ローラ41が、隙間Gと開口180Bを通して開口部2Aに臨むようになっている。
なお、フレーム180の後側の開口180Bの下側部分は、遮蔽板184によって覆われている。具体的に、この遮蔽板184は、軸部210とフレーム180の下壁部183(開口180Bの下端縁)との間に形成される隙間を覆う大きさで形成されている。
図2に示すように、ピンチローラ300は、複数の搬送ローラ200に対応して複数設けられ、各搬送ローラ200の上側にそれぞれ配置されている。各ピンチローラ300は、互いに間隔を開けて配置される一対の円板状のローラ本体部301と、ローラ本体部301の中心を貫通するように、ローラ本体部301に一体に形成される回転軸部302とを備えて構成されている。
そして、各ピンチローラ300は、図2および図3(a)に示すように、フレーム180の上壁部182の後面から前方に向かって凹むように形成される複数の切欠部182A内に配置されている。切欠部182Aは、上下方向に貫通するように形成されており、その左右の各内面には、内側に開口するとともに上方に貫通する支持溝182Bがそれぞれ形成されている。
そして、ピンチローラ300の回転軸部302の両端部は、一対の支持溝182Bによって、回転可能に支持されている。また、フレーム180の上壁部182の上面には、ピンチローラ300の回転軸部302を一対の支持溝182Bに付勢する線バネ310が設けられている。
閉鎖部材400は、搬送ローラ200と加熱ローラ41との間に配置されており、前述した隙間Gを塞ぐ閉位置(図3(a)の位置)と、隙間G(具体的には隙間Gのうち用紙3を通すための隙間)を開放する開位置(図3(b)の位置)とに回動可能となっている。
ここで、「隙間Gを塞ぐ閉位置」とは、図2に示すように、隙間Gを後側(開口部2A側)から見た際に隙間Gと閉鎖部材400とが重なる範囲が最も大きくなる位置をいう。また、「隙間Gを開放する開位置」とは、隙間Gを後側から見たときの隙間Gと閉鎖部材400とが重なる範囲が、閉位置のときよりも小さくなる位置をいう。そのため、閉位置においては、図2にドットで示す加熱ローラ41が、閉鎖部材400によって最大限に隠されるようになっている。
図3(a)に示すように、閉鎖部材400は、付勢部材の一例としてのトーションスプリングTSによって常時閉位置に付勢されており、図3(b)に示すように、加熱ローラ41から送られてくる用紙3で押されることで開位置に回動するようになっている。
閉鎖部材400は、図4に示すように、用紙3の幅方向に延びる板状部410と、板状部410の左右両側面から左右方向外側に突出する一対の回動軸部420(1つのみ図示)と、一方の回動軸部420に設けられる遮光板430とを備えて構成されている。
板状部410は、図2に示すように、隙間Gを塞ぐ大きさで形成されており、複数の搬送ローラ200に対応した位置には、搬送ローラ200と略同じ幅となる複数の切欠部411が形成されている。これにより、板状部410の軽量化が図られている。なお、複数の搬送ローラ200が設けられた位置では、複数の搬送ローラ200とこれらに対応するピンチローラ300とによって隙間Gが狭められているので、外部から塵埃が侵入しようとしても、搬送ローラ200等で捕捉されるようになっている。
一対の回動軸部420は、板状部410の左右両側面の下部に同軸に形成されており、定着装置18のフレーム180に回動可能に支持されている。また、この回動軸部420には、前述したトーションスプリングTSのコイル部が装着されている。
そして、このトーションスプリングTSの一端部が板状部410に係合するとともに他端部がフレーム180の支持部185(図3参照)に係合することで、閉鎖部材400(板状部410)が常時閉位置に付勢されている。具体的には、トーションスプリングTSの付勢力によって回動しようとする閉鎖部材400の一部が、フレーム180の一部(図示略)に当接して、その回動が規制されることで、閉鎖部材400が閉位置に位置するようになっている。
遮光板430は、回動軸部420を中心にして回動軸部420と一体に揺動可能となっており、板状部410が前述した閉位置に位置する際に光センサ500の光を遮り、前述した開位置に位置する際に光センサ500の光路から退くようになっている。すなわち、本実施形態に係る閉鎖部材400は、用紙3の通過を検知するシート検知アームとしても機能している。言い換えると、本実施形態では、閉鎖部材400(板状部410)とシート検知アームとが一体に構成されている。
次に、閉鎖部材400の作用について説明する。
レーザプリンタ1において、画像形成が行われていない場合には、用紙3の搬送も行われていないため、図3(a)に示すように、閉鎖部材400は用紙3によって押されることなくトーションスプリングTSの付勢力で閉位置に維持されている。このような場合において、ユーザ等が図1に示すリアカバー100を開けても、図2に示すように、軸部210とフレーム180の上壁部182との間の隙間Gが閉鎖部材400で塞がれているので、装置本体2の外部から塵埃が加熱ローラ41に向けて侵入するのを抑えることができる。
また、レーザプリンタ1において、画像形成が行われた場合には、図3(b)に示すように、閉鎖部材400は、用紙3で押されて後方に揺動する。これにより、閉鎖部材400が用紙3の搬送の邪魔にならず、かつ、用紙3の通過が光センサ500(図4参照)で検知される。
以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
軸部210とフレーム180の上壁部182との間の隙間Gを閉鎖部材400で塞ぐことができるので、加熱ローラ41への異物の付着を抑制することができ、画像品質の低下を抑えることができる。
トーションスプリングTSで閉位置に付勢する閉鎖部材400を、搬送される用紙3で押すことで開位置に回動させる構造を採用したので、閉鎖部材400を動かすためのモータ等の駆動源を設ける必要がなく、コストを低減することができる。
閉鎖部材400のうち搬送ローラ200に対応する部分が切り欠かれているので、塵埃等の侵入を抑えつつ、閉鎖部材400の軽量化を図ることができる。そして、このように軽量化を図ることで、トーションスプリングTSの付勢力をある程度弱めに設定しても良好に閉鎖部材400を閉位置に復帰させることができるので、トーションスプリングTSで付勢される閉鎖部材400が用紙3の搬送の抵抗になることを抑えることができる。
用紙3の通過を検知するためのシート検知アームと閉鎖部材400とが一体に構成されているので、部品を共通化することができ、コストを低減することができる。
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
前記実施形態では、用紙3の通過を検知するためのシート検知アームと閉鎖部材400とを一体に構成したが、本発明はこれに限定されず、図5に示すように、閉鎖部材600とシート検知アーム700とがそれぞれ別々に回動可能となるように構成してもよい。
具体的に、シート検知アーム700は、アーム部710と、回動軸部720と、前記実施形態と同様の遮光板430とを備えている。アーム部710は、左右方向に延びる回動軸部720の中央部(用紙3の幅方向中央部に対応した位置)から径方向外側に延びるように回動軸部720に一体に設けられている。また、遮光板430は、回動軸部720の一端部に一体に設けられている。そのため、アーム部710が用紙3で押されると、回動軸部720を中心にして遮光板430も回動して、用紙3の通過が検知されるようになっている。
また、シート検知アーム700は、第2トーションスプリングTS2によって常時初期位置(用紙3の搬送経路を横切る位置;前述した閉位置と略同様の位置)に付勢されている。具体的には、第2トーションスプリングTS2の付勢力によって回動しようとするシート検知アーム700の一部が、フレーム180の一部(図示略)に当接して、その回動が規制されることで、シート検知アーム700が初期位置に位置するようになっている。
ここで、シート検知アーム700のアーム部710は、前記実施形態のような閉鎖部材400の板状部410に比べて小さく(軽く)形成されている。そのため、第2トーションスプリングTS2を前記実施形態のトーションスプリングTSよりも弱い付勢力に設定しても、シート検知アーム700を良好に閉位置に復帰させることが可能となっている。
一方、閉鎖部材600は、シート検知アーム700のアーム部710を挟んで左右に1つずつ設けられており、前述した隙間Gを塞ぐ板状部610と、回動軸部720に回動可能に支持される筒状部620とを備えて構成されている。すなわち、この閉鎖部材600とシート検知アーム700は、同一の回動軸RAを中心にしてそれぞれ別々に回動可能に構成されている。
また、板状部610には、前記実施形態と同様の切欠部611が形成されている。なお、シート検知アーム700のアーム部710の位置を搬送ローラ200に対応した位置に配置するとともに、2つの閉鎖部材600間の間隔を搬送ローラ200の幅と同じにするのが望ましい。これによれば、2つの閉鎖部材600の間を、搬送ローラ200等で良好に塞ぐことができる。
そして、閉鎖部材600は、第3トーションスプリングTS3によって常時閉位置に付勢されている。具体的には、第3トーションスプリングTS3の付勢力によって回動しようとする閉鎖部材600の一部が、フレーム180の一部(図示略)に当接して、その回動が規制されることで、閉鎖部材600が閉位置に位置するようになっている。
ここで、本実施形態においては、閉鎖部材600をシート検知アーム700とは別に構成しているので、閉鎖部材600をシート検知アーム700のように1枚の用紙3が通過するたびに閉位置に戻す必要はない。そのため、第3トーションスプリングTS3を、第2トーションスプリングTS2の付勢力よりもさらに弱めに設定することが可能となる。
以上のような構造によれば、シート検知アーム700を初期位置に付勢する第2トーションスプリングTS2の付勢力を第3トーションスプリングTS3よりも強めに設定することができるので、シート検知アーム700を戻り易く構成することができる。また、この第2トーションスプリングTS2よりも第3トーションスプリングTS3の付勢力を弱めに設定することができるので、用紙3の押圧によって閉鎖部材600を倒れ易くすることができる。
前記実施形態では、トーションスプリング(TS,TS3)によって閉鎖部材(400,600)を閉位置に復帰させるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、閉鎖部材の先端部を下方に向けるように配置する、もしくは、閉鎖部材から下方に垂下するように重りを設けることで、閉鎖部材(重り)の自重によって閉鎖部材を常時閉位置に位置させてもよい。また、図5の形態では、閉鎖部材とモータ等の駆動源をギヤ等で繋いで、駆動源からの駆動力で閉鎖部材を閉位置と開位置とに切り替えてもよい。
前記実施形態では、付勢部材としてトーションスプリングTSを採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば板バネやコイルバネなどを採用してもよい。
前記実施形態では、閉鎖部材400に複数の切欠部411を形成したが、本発明はこれに限定されず、切欠部は形成しなくてもよい。
前記実施形態では、搬送ローラ200と加熱ローラ41との間に閉鎖部材400を設けたが、本発明はこれに限定されず、例えばリアカバー100と搬送ローラ200との間に閉鎖部材400を設けてもよい。
前記実施形態では、軸部と対向する部材をフレーム180の上壁部182としたが、本発明はこれに限らず、フレームの下壁部や定着装置以外のその他の部品などであってもよい。
前記実施形態では、カバーとしてリアカバー100を採用したが、本発明はこれに限定されず、定着装置の位置によっては例えばフロントカバーなどを採用してもよい。
前記実施形態では、加熱部材として加熱ローラ41を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えばガイドによって摺動可能に支持される円筒状の定着フィルムであってもよい。
前記実施形態では、レーザプリンタ1に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。
前記実施形態では、記録シートの一例として、厚紙、はがき、薄紙などの用紙3を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えばOHPシートであってもよい。
1 レーザプリンタ
2 装置本体
2A 開口部
3 用紙
18 定着装置
41 加熱ローラ
100 リアカバー
180 フレーム
182 上壁部
185 支持部
200 搬送ローラ
210 軸部
400 閉鎖部材
410 板状部
411 切欠部
420 回動軸部
430 遮光板
500 光センサ
G 隙間
TS トーションスプリング


Claims (6)

  1. 記録シートを加熱する加熱部材と、
    装置本体に形成された開口部を開閉するカバーと、
    前記加熱部材と前記カバーとの間に配置され、前記記録シートを搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラを支持する軸部とを備え、
    前記加熱部材が、前記軸部と当該軸部と対向する部材との間の隙間を通して前記開口部に臨むように配置される画像形成装置であって、
    前記記録シートの幅方向に延びるように形成され、前記隙間を塞ぐ閉位置と、前記隙間を開放する開位置とに回動可能となる閉鎖部材を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記閉鎖部材を常時閉位置に付勢する付勢部材を備え、
    前記閉鎖部材は、前記加熱部材から送られてくる記録シートで押されることで開位置に回動することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記閉鎖部材は、前記搬送ローラに対応する部分が切り欠かれた形状であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記搬送ローラと前記加熱部材との間に、前記閉鎖部材が配置されていることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記搬送ローラと前記加熱部材との間に回動可能に設けられ、前記加熱部材から前記搬送ローラに向かう記録シートで押されることで揺動して、記録シートの通過を検知するシート検知アームを備え、
    前記シート検知アームと前記閉鎖部材が、同一の回動軸を中心にしてそれぞれ別々に回動可能に構成されていることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  6. 前記搬送ローラと前記加熱部材との間に回動可能に設けられ、前記加熱部材から前記搬送ローラに向かう記録シートで押されることで揺動して、記録シートの通過を検知するシート検知アームを備え、
    前記シート検知アームと前記閉鎖部材が一体に構成されていることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
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