JP2010247982A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水滴付着を最小限にしつつ、画像不良を防ぐことのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】定着部のシート搬送方向下流側に、シート搬送方向に延びた複数のリブ３００が形成されたガイド面４０Ａを有し、画像が形成されたシートを排紙部に案内する湾曲したシート排出通路を設ける。そして、このガイド面の複数のリブ３００の、シートが定着部とシート排出部との両方により搬送される際、シートと接触するシート搬送方向下流側部分３０１のシート搬送方向と直交する方向の幅を、複数のリブ３００の他の部分の幅よりも広くする。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に画像が形成されたシートをシート排出部に案内する湾曲したシート排出通路の構成に関する。

従来の複写機、レーザープリンタ、ＬＥＤプリンタ、ファクミリ、ワードプロセッサ及びこれらの複合機等の画像形成装置においては、電子写真画像形成方式を用いてシートに画像を形成するものがある。さらに、このような画像形成装置においては、画像形成部によりシートの片面（第１面）に画像を形成した後、シートを画像形成部に再度搬送し、シートの反対側の面（第２面）に画像を形成するようにしたものがある。このような従来の画像形成装置では、シートを再度画像形成部に搬送するための反転搬送路を有する再搬送部を備えている。そして、シートの両面に画像を形成する場合は、まずシートを画像形成部に搬送してトナー像をシートの片面に形成し、この後、定着部によりシートを加熱及び加圧することによりトナー像をシート上に定着させる。次に、片面に画像が形成されたシートを、再搬送部に搬送し、この後、シートを再度、反転搬送路を経て画像形成部に搬送し、シートの反対側の面に画像を形成する。

ところで、トナー像をシート上に定着させるため定着部によりシートを加熱する際、シート中に含まれる水分が水蒸気となって定着部から上昇し、この水蒸気が定着部の上方に位置する定着後搬送ガイドに付着することがある。そして、この水蒸気が、定着後搬送ガイドが冷えた状態にある初期状態のとき、ガイド表面で結露して水滴が発生し、この水滴がシートに付着する場合がある。そこで、従来は、定着後搬送ガイドの搬送面に、シートの搬送抵抗を低減させるため、及び結露によって発生する水滴がシートに接触することを低減するために、一般に多くのリブを形成するようにしている。

しかし、単にガイド表面にリブを形成しただけでは水滴付着量を低減することは可能であるものの、リブの先端に付着した水滴はシートに付着してしまう。そこで、定着後搬送ガイドのリブ形状をシート搬送方向と直交する幅方向で高さを変化させることにより、シートとリブとの接触面積を減らして水滴の付着量を低減させるように構成したものがある（特許文献１参照）。また、定着後搬送ガイドを金属のような熱容量の小さい材料で形成し、定着後搬送ガイドを、画像形成装置起動後なるべく早く冷えた状態から暖められた状態に遷移することによって水滴付着を防止する構成のものがある（特許文献２参照）。

特開２００８−８９６９６号公報 特開２００１−１５２８４号公報

しかし、このような従来の画像形成装置において、例えば画像が形成されたシートをシート排出部に案内するシート排出通路が湾曲している場合がある。この場合、シートが定着部とシート排出部との両方により搬送される際、シートが定着後搬送ガイド表面に接触することがある。そして、シートが定着後搬送ガイド表面に接触すると、例えば２面目印字時、定着後搬送ガイド表面を１面目に印字された画像面が通過すると、シートのリブとの接触面積を減らして水滴の付着量を減少させるようにした場合、画像面とリブとの接触面圧が高くなる。この場合には、１面目に印字された画像面に擦れ跡が発生する。また、定着後搬送ガイドを熱容量の小さな材料で形成した場合、初期性能は良いが、連続通紙の場合にリブの温度が急速に上昇して高温となる。そして、このような高温のリブに１面目の画像面が接触すると、画像面にスジ状の擦れ跡が発生する。

なお、このような画像不良の対策としては、接触面積が少なく、また高温になっても画像不良の発生しないＰＴＦＡなどの離形性のよい材料を使用しても良いが、このような材料は非常に高価であるため、大きなコストアップ要因となる。そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、水滴付着を最小限にしつつ、画像不良を防ぐことのできる画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、画像形成部にて形成したトナー像をシート上に転写した後、定着部により定着させてシートに画像を形成する画像形成装置において、画像が形成されたシートを排出するシート排出部と、前記定着部のシート搬送方向下流側に設けられ、シート搬送方向に延びた複数のリブが形成されたガイド面を有し、画像が形成されたシートを前記シート排出部に案内する湾曲したシート排出通路と、を備え、前記ガイド面の複数のリブの、シートが前記定着部と前記シート排出部との両方によって挟持搬送される際にシートと接触する部分のシート搬送方向と直交する方向の幅を、前記複数のリブの他の部分の幅よりも広くしたことを特徴とするものである。

本発明のように、ガイド面に形成された複数のリブの、シートが定着部とシート排出部との両方により挟持搬送される際、シートと接触する部分の幅を、他の部分の幅よりも広くすることにより、水滴付着を最小限にしつつ、画像不良を防ぐことができる。

本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図。 上記画像形成装置の定着部から排紙部までの構成を示す図。 上記定着部の上方に設けられた定着後搬送ガイドの構成を説明する図。 上記画像形成装置のシート排出時の状態を示す図。 本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の要部拡大図。 上記画像形成装置に設けられた定着後搬送ガイドの構成を説明する図。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の一例である電子写真方式のプリンタの概略構成を示す図である。図１において、１は電子写真方式のプリンタ、１Ａはプリンタ本体、１Ｂはプリンタ本体１Ａに設けられ、電子写真方式により画像形成を行う画像形成部、１Ｃは画像形成部１ＢにシートＳを給送するシート給送部である。また、８はレーザ光を発射及び走査するスキャナユニット、１２は定着ヒータ１１と定着ヒータ１１に対して対向した加圧ローラ１０とを備えた定着部である。１Ｄは定着後、シートＳを排紙積載部１Ｆに排出するためのシート排出部である排紙部であり、この排紙部１Ｄは、正逆転可能な排紙ローラ１４ａと排紙コロ１４ｂとにより構成される排紙ローラ対１４を備えている。１Ｅは、片面に画像が形成されたシートを画像形成部１Ｂに再度搬送するための再搬送部である。この再搬送部１Ｅは、画像が形成されたシートＳを反転させて再度、画像形成部１Ｂに搬送する反転搬送路１６を備えている。

画像形成部１Ｂはトナー像を形成する感光体ドラム６、現像器等を備え、プリンタ本体１Ａに着脱自在に装着されるプロセスカートリッジ９、感光体ドラム６に形成されたトナー像をシートＳに転写する転写ローラ７等を備えている。シート給送部１Ｃは、プリンタ本体１Ａに設けられ、中板２ａを備えたシート積載台２に収納されたシートＳを給送するシート給送部材である給紙ローラ３と、給紙ローラ３に圧接する分離パッド４を備えている。なお、１３は定着部１２のシート搬送方向下流側に設けられ、画像が形成されたシートを排紙部１Ｄに案内する湾曲したシート排出通路であり、反転搬送路１６は、このシート排出通路１３から分岐している。

次に、このような構成のプリンタ１における画像形成動作について説明する。シートＳがシート積載台２上にセットされた後、不図示のコンピュータやイメージリーダ等からプリント開始命令が入力されると、給紙ローラ３、搬送ローラ５、感光体ドラム６等が駆動される。ここで、給紙ローラ３が矢印方向に回転すると、シートＳが給紙ローラ３との摩擦により送り出される。また、給紙ローラ３が回転すると同時に、分離パッド４によって最上位のシートＳが、次のシートと分離される。

これにより、最上位のシートのみが搬送ローラ対５によって画像形成部１Ｂに搬送されていく。なお、搬送ローラ対５の中央近傍にはシートの先端を検知する不図示のトップセンサが設けられており、このトップセンサによりシートの位置を検知し、この検知に基づいてスキャナユニット８が感光体ドラム６にレーザ光を照射する。そして、このレーザ光の照射により、表面が一様に帯電された感光体ドラム６上には静電潜像が形成され、この静電潜像を現像器によりトナーを用いて現像して可視像化する。この後、この可視像化された感光体ドラム６上のトナー像は、シートＳが感光体ドラム６と転写ローラ７とによって構成される転写部に搬送されると、転写部においてシート上に転写される。

次に、トナー像が転写されたシートＳは、定着部１２に搬送され、定着部１２を通過する際、定着ヒータ１１からの熱と加圧ローラ１０からの圧力により、トナー像がシートＳ上に永久定着される。そして、片面に画像が形成されたシートＳを排出する場合は、この後、トナー像が定着されたシートＳを、シート排出通路１３を経て排紙ローラ対１４によりプリンタ本体外に排出し、プリンタ本体上面に設けられた排紙積載部１Ｆ上に積載する。

一方、シートの両面に画像を形成する場合は、排紙ローラ対１４が片面に画像が形成されたシートを排出しきる前に、後述する図２に示す排紙センサフラグによってシートの後端が反転搬送路１６に搬送可能な位置に来たことを検知する。そして、この検知に基づき排紙ローラ対１４を逆転させ、シートＳを再搬送部１Ｅに搬送する。ここで、シート排出通路１３と反転搬送路１６との分岐は、稼動する切換部材を有する構成なども存在するが、シートの曲率を利用して分岐する構成が安価なため、本プリンタ１では曲率分離を採用している。この後、再搬送部１Ｅに搬送されたシートＳを、反転搬送路１６に設けられた両面搬送ローラ１７により、給紙ローラ３と搬送ローラ５との間に設けられた反転合流ポイントに搬送する。この後、シートＳは、反転合流ポイントから画像形成部１Ｂに向かい、２面目の画像形成がなされる。なお、２面目の画像形成がなされたシートＳは、シート排出通路１３を経て排紙ローラ対１４によりプリンタ本体外に排出され、排紙積載部１Ｆに積載される。

ところで、定着部１２と排紙部１Ｄとの間には、図２に示すように、シート排出通路１３のガイド面を形成する排紙部１Ｄに向かって湾曲した定着後搬送ガイド４０が設けられている。そして、この定着後搬送ガイド４０により定着後のシートの搬送方向を変化させてシートを排紙ローラ対１４に向けて搬送するようにしている。なお、図２において、２０はシートを定着ニップに導く定着前ガイド、２１は定着ヒータ１１と定着フィルム１１ａを保持しているフィルムガイドユニット、２３はシートの検知を行う排紙センサフラグ、２４は定着部１２を保護する定着カバーである。また、２８は定着後搬送ガイド４０を通過したシートを排出ローラニップ１５に導くと共に、シートの両面に画像を形成する場合は、シートＳを反転搬送路１６に導く排紙部上ガイド、２９は反転搬送路１６を構成する反転搬送ガイドである。

そして、このような構成のプリンタ１において、画像形成部１Ｂより搬送されたシートＳは定着前ガイド２０によって加圧ローラ１０とフィルムガイドユニット２１によって形成される定着ニップに導かれる。そして、シートＳは定着ニップにおいて定着ヒータ１１による熱と、加圧ローラ１０によって与えられる圧力によってトナー像が定着される。この後、シートＳは定着後搬送ガイド４０と排紙部上ガイド２８によってシート搬送方向を変化させられ、排紙ローラ対１４に搬送される。

ところで、本実施の形態において、シート排出通路１３は画像が定着されたシートを斜め上方に案内するものであり、排出ローラ対１４はシート排出通路１３を通過して来たシートＳを略水平方向に排出するものである。そして、シート排出通路１３がシートを案内する方向と、排出ローラ対１４がシートを排出する方向が異なっており、この場合、シートＳが排出ローラニップ１５及び定着ニップＮの両方にニップされて搬送されているとき、シートＳの姿勢は弓なりの姿勢となる。

ここで、シートＳが排出ローラニップ１５及び定着ニップＮの両方にニップされている際の姿勢は、すなわち排出ローラ対１４と、加圧ローラ１０及びフィルムガイドユニット２１とにより挟持搬送されている際の姿勢は、以下の条件によって近似される。すなわち、定着ニップＮと排出ローラニップ１５の両方でニップしている時のシートＳの姿勢は、定着後搬送ガイド４０が存在しない場合には、定着ニップＮのニップ線と排紙ローラニップ１５のニップ線に接する最大円弧に近似される破線で示す姿勢２０１となる。しかし、本実施の形態においては、定着後搬送ガイド４０が存在するため、シートの搬送姿勢は、図２に示す定着後搬送ガイド４０のシート排出通路側に最も突出している部分３０１によって規制される。したがって、シートは、定着ニップ端部、定着後搬送ガイド４０の最大突出部３０１、排出ローラニップ１５の３点に接する最大半径となる円弧で近似される二点鎖線で示す姿勢２０２で搬送されることになる。なお、このように二点鎖線で示す姿勢２０２で搬送される際、シートが印字面側搬送ガイド２４ａを有する定着カバー２４と接触して画像印字面側の擦れが発生しないように、定着カバー２４に補助アイドラコロ２７を配置している。そして、このように補助アイドラコロ２７を配置した場合、シートの軌跡は定着ニップ端部、定着後搬送ガイド４０の最大突出部３０１、補助アイドラコロ２７の３点に接する最大円弧２０３となる。

ところで、本実施の形態において、定着後搬送ガイド４０には、図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、ガイド面であるシート搬送面４０Ａを形成するシート搬送方向に延びた複数のリブ３００が形成されている。さらに、本実施の形態において、リブ３００のシート搬送方向下流側部分（以下、リブ下流側部分という）３０１のシート搬送方向と直交する幅方向の幅が、シート搬送方向上流側部分（以下、リブ上流側部分という）３０２の幅よりも広くなっている。ここで、リブ３００のリブ下流側部分３０１は、トナー像が定着されたシートが常に接触する定常接触部位である。そして、このようにリブ３００のシートと常に接触するリブ下流側部分３０１のリブ幅を、リブ上流側部分３０２のリブ幅よりも広くすることにより、搬送中のシートＳと定着後搬送ガイド４０との接触圧を低くすることができる。

図４は、シートＳが排出ローラニップ１５及び定着ニップＮの両方にニップされていない状態、すなわちシート後端が定着ニップＮを抜けているシートの状態を示している。このとき、シート後端が、シートＳのカールの状態等によってリブ下流側部分３０１だけでなく、リブ上流側部分３０２に接触する場合がある。なお、シート後端が定着ニップＮを抜ける前にも、シートＳがリブ上流側部分３０２に接触する場合がある。そこで、このようにシートＳがリブ上流側部分３０２に接触した場合でも、シートＳに対する水滴の付着を最小限に抑えることができるようにリブ上流側部分３０２のリブ幅を狭くしている。ここで、このリブ上流側部分３０２は、シート後端が接触することによる水滴が最小限の大きさになるように、可能な限り細く形成されている。なお、リブ幅は細い方が搬送抵抗の面からも水滴付着の面からも望ましいが、細すぎるとシート先端が接することによる摩耗が大きくなるため、耐久性を満たすリブ幅で形成されている。

このように、リブ下流側部分３０１のリブ幅を広げて接触圧を下げることにより、両面印字を行った後、印字画像がリブ下流側部分３０１に接触するようになっても、画像が擦れて画像不良が発生するのを防ぐことができる。また、それ以外の部分であるリブ上流側部分３０２のリブ幅を細くすることで、シートＳに対する水滴の付着を最小限に抑えることができる。なお、この場合、シートＳは片側の排出ローラニップ１５、あるいは定着ニップＮでのみ保持されているだけであるので、リブ３００に対する接触圧は低く、このため画像不良は発生しない。

なお、リブ下流側部分３０１のリブ幅を広くした場合、水滴が付着可能な領域は広くなるが、このリブ下流側部分３０１には常にシートＳに接触しているため、表面で結露した水蒸気が水滴に成長することはなく、水滴による画像不良は発生しない。また、リブ３００は常に定着後の熱いシートＳに接するため、他部と比べると温度が上がりやすく、水蒸気が結露し易い冷えた状態から早期に脱出することが可能である。このため、リブ幅を広しても水滴の付着量は増えにくい。

以上説明したように、本実施の形態のように、リブ３００のリブ下流側部分３０１の幅を、リブ上流側部分３０２の幅よりも広くすることにより、水滴付着を最小限にしつつ、画像不良を防ぐことができる。これにより、既述した図１に示す、略垂直のシート搬送経路を有するプリンタ１（画像形成装置）において両面印字を行う場合でも、シートへの水滴付着最小化と１面目画像が擦れることによる画像不良の発生防止が可能となる。

次に、本発明の第２の実施の形態に基づいて説明する。図５は本実施の形態に係る画像形成装置の定着部及び排出部を示す断面図である。なお、図５において、既述した図２と同一符号は、同一又は相当部分を示している。

図５において、４１は定着後搬送ガイドであり、定着部１２においてトナーが定着されたシートＳは定着後搬送ガイド４１と排紙部上ガイド２８によってシート搬送方向を変化させられ、排紙ローラ対１４に搬送される。ここで、この定着後搬送ガイド４１には、図６の（ａ）及び（ｂ）に示すように、シート搬送面（シートガイド面）を形成するシート搬送方向に延びた複数のリブ３００が形成されている。そして、このリブ３００のリブ下流側部分３０１のリブ幅が、リブ上流側部分３０２のリブ幅よりも広くなっている。このようにリブ下流側部分３０１のリブ幅を、リブ上流側部分３０２のリブ幅よりも広くすることにより、幅広部分における搬送中のシートＳと定着後搬送ガイド４０との接触圧を低くすることができる。

ところで、画像が定着されたシートが排出ローラニップ１５及び定着ニップＮの両方にニップされている際、シート排出通路１３のシートを案内する方向と、排出ローラ対１４のシート排出方向が異なるため図５に示すように、シートＳの姿勢は弓なりとなる。ここで、コシの強さの変化や、カール等の状態によって、シートＳが定常接触するリブ３００の部位が変動する場合がある。そして、このように定常接触部位が変動すると、シートがリブ幅の広いリブ下流側部分３０１ではなく、リブ上流側部分３０２と接触するようになって１面目印字画像が擦れるようになる。そこで、この場合に備えて、本実施の形態においては、幅広に設定されているリブ上流側部分３０２をシート搬送方向上流側に延長させている。

なお、リブ上流側部分３０２を延長すると、リブ上流側部分３０２の延長部位３０４はリブが幅広であるにもかかわらず、シートと定常的に接触しない部位として存在してしまう。そして、この幅広リブで定常的にシートと接触しない延長部位３０４は、付着する水滴の幅が広がってしまうため、付着した水滴が目立ってしまう場合がある。そこで、このような水滴の付着を防ぐため、水蒸気が通過可能な開口部４２を形成している。なお、このような開口部４２を形成する場合、可能な限り水蒸気が本体外に逃げられるようにすることが望ましい。しかしながら、部品強度や成型性の問題から、開口部４２の開口面積が少ない方が望ましいことから、開口部４２は、最小限の面積で最大の効果を上げられる位置に設定すべきである。そこで、本実施の形態においては、リブ上流側部分３０２の、シート搬送方向において延長している領域３０４の近傍に開口部４２を形成している。

このように、本実施の形態では、リブ３００のリブ幅を広いリブ上流側部分３０２を延長し、延長している領域３０４の近傍に水蒸気を逃がす開口部４２を形成している。これにより、既述した第１の実施の形態の効果に加えて、部品強度と成型性を保ちつつ、画像擦れと水滴付着の防止効果を向上させることが可能となる。また、部品寸法のばらつき、シートの厚み等のばらつき、シートのカールのばらつき等があっても、画像不良防止と水滴付着防止を安定して実現することが可能となる。

１…プリンタ、１Ａ…プリンタ本体、１Ｂ…画像形成部、１Ｄ…排紙部、１Ｅ…再搬送部、１２…定着部、１３…シート排出通路、１４…排紙ローラ対、１６…反転搬送路、４０…定着後搬送ガイド、４０Ａ…ガイド面、４２…開口部、３００…リブ、３０１…リブのシート搬送方向下流側部分、３０２…リブのシート搬送方向上流側部分、３０４…リブの延長部位、Ｓ…シート

Claims (3)

1. 画像形成部にて形成したトナー像をシート上に転写した後、定着部により定着させてシートに画像を形成する画像形成装置において、
   画像が形成されたシートを排出するシート排出部と、
   前記定着部のシート搬送方向下流側に設けられ、シート搬送方向に延びた複数のリブが形成されたガイド面を有し、画像が形成されたシートを前記シート排出部に案内する湾曲したシート排出通路と、を備え、
   前記ガイド面の複数のリブの、シートが前記定着部と前記シート排出部との両方によって挟持搬送される際にシートと接触する部分のシート搬送方向と直交する方向の幅を、前記複数のリブの他の部分の幅よりも広くしたことを特徴とする画像形成装置。
2. 画像形成部にて形成されてシート上に転写されたトナー像を定着部により定着させてシートに画像を形成し、シートの両面に画像を形成する際には、片面に画像が形成されたシートを反転させて再度、前記画像形成部に搬送する画像形成装置において、
   画像が形成されたシートを排出するシート排出部と、
   前記定着部のシート搬送方向下流側に設けられ、シート搬送方向に延びた複数のリブが形成されたガイド面を有し、画像が形成されたシートを前記シート排出部に案内する湾曲したシート排出通路と、を備え、
   前記ガイド面の複数のリブの、シートが前記定着部と前記シート排出部との両方によって挟持搬送される際にシートと接触する部分のシート搬送方向と直交する方向の幅を、前記複数のリブの他の部分の幅よりも広くしたことを特徴とする画像形成装置。
3. 前記ガイド面の複数のリブの幅広部分をシート搬送方向上流側に延長し、前記ガイド面の延長した前記幅広部分の近傍に開口部を形成することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。

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