JP2010266798A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 コストを大幅に上げることなく、光沢ムラを効率良く取り去ることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 シートＰに画像を形成する画像形成部２と、シートＰに転写されたトナーを加熱してシートＰに定着させる定着器６と、定着器６よりもシートＰの搬送方向Ａの下流側でシートＰを搬送するコロ５１２及びゴムローラ５１１からなる中間ローラ５１と、エアを送風する送風ファン６４とを備える画像形成装置２００において、定着器６及び中間ローラ５１の間に配置され、送風ファン６４から送風されたエアをシートＰに吹き出す吹出口６１を備え、中間ローラ５１及び吹出口６１は、シートＰの搬送方向Ａと交差する幅方向Ｂに複数設けられ、複数の中間ローラ５１の各々に幅方向Ｂで対応した位置に複数の吹出口６１の各々が配置される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子写真方式等によりシートに転写された画像を加熱定着して画像を得る画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた複写機やプリンタ等の画像形成装置は、感光体ドラム上に静電像を形成し、こうした感光体ドラムにトナーを付着することで現像する。画像形成装置は、その現像をシート上に転写し、さらに加熱定着器にシートを通過させてトナーを融解することで画像を形成する。画像が形成されたシートは、加熱定着器から搬送ローラ対を経て排出されていく。この加熱定着器及び搬送ローラ対の間の機構に関する発明として特許文献１及び２に記載の発明が提案される。

特許文献１（特に段落［０００５］及び図４）に記載の発明では、シートの搬送方向で加熱定着器の下流側には、分割型の搬送ローラ対（図４中の４２ａ、４２ｂ）が設けられる。こうした構成によれば、搬送ローラ対を通しローラとして形成する場合に比較して、搬送ローラ対のコストは低減される。

特許文献１（特に段落［００１７］及び図２）に記載の発明では、シートの搬送方向で加熱定着器の下流側には、通しローラ型の搬送ローラ対（図２中の４２ａ、４２ｂ）が設けられる。こうした構成では、加熱定着器を通過したばかりのトナーが高温のために柔らかい場合であっても、ローラに対向する部分のトナーは均一に押圧される。その結果、シートの全幅に対するローラ跡の形成や光沢ムラの発生が抑制される。

特許文献２（特に図１）に記載の発明では、加熱定着器及び搬送ローラ対の間の下方にはファンモータが配置され、ファンモータはシートに対してシートの画像形成面の裏面に向かってエアを吹き付ける。これによりシートは冷却されてから搬送モータへと導かれる。

特開平７−０８１８２１号公報 特開平１１−３５２８４０号公報

しかしながら、特許文献１の図４に記載の分割型の搬送ローラ対では、シートが定着器を通過するときに、溶融したトナーがローラに押圧されてローラにより表面状態が変わり、ローラ跡が付いて光沢ムラが生じてしまう。また、特許文献１の図２に記載の通しローラ型の搬送ローラ対では、コストは上昇してしまう。

さらに、特許文献２に記載のファンモータでは、シートの画像形成面の裏面は冷却されると思われるが、この裏面に比較して画像形成面が冷却され難い。したがって、シートが特許文献２の図３に示される分割型のローラ対を通過すると、やはり、シートにはローラ跡が付いて光沢ムラが生じる虞がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、コストを大幅に上げることなく、光沢ムラを効率良く取り去ることができる画像形成装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明では、シートに画像を形成する画像形成部と、シートに転写されたトナーを加熱してシートに定着させる定着器と、前記定着器よりもシートの搬送方向の下流側でシートを搬送する搬送ローラと、エアを送風するファンとを備える画像形成装置において、前記定着器及び前記搬送ローラの間に配置され、前記ファンから送風されたエアを前記シートに吹き出す吹出口を備え、前記搬送ローラ及び前記吹出口は、前記シートの搬送方向と交差する幅方向に複数設けられ、前記複数の搬送ローラの各々に前記幅方向で対応した位置に前記複数の吹出口の各々が配置されることを特徴とする。

本発明の画像形成装置によれば、定着器から搬送されるシートのトナー面は、ファンから送風された空気で冷却される。冷却によりトナーが硬くなってから搬送ローラによって押圧される。トナーの表面状態は変化しないままに、シートが搬送ローラを通過することができる。その結果、コストを大幅に上げることなく、光沢ムラを効率良く取り去ることができる画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施形態に係る画像形成装置の概略を示す断面図である。 定着器に対してシートの搬送方向の下流側に配置される吹出口の構成を示す斜視図である。 送風ファンから吹出口までの風路を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置２００を図面に基づき詳しく説明する。但し、この実施形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、特に特定的な記載が無い限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する主旨のものはない。

（第１実施形態）
図１は、この発明の第１実施形態に係る画像形成装置２００の概略を示す断面図である。画像形成装置には例えばレーザプリンタ等が含まれる。図１に示されるように、画像形成装置２００は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）といった各色毎に一定速度で回転する像担持体２１及びカラー現像器２２を有する画像形成部２を備える。画像形成装置２００の内部には、画像形成部２で現像されたトナー像を順次にシートＰに多重転写するため『給送部』から給送されたシートＰを画像形成部２へ順次搬送するための中間搬送ベルト３５が設けられる。なお、上記４色のカラー現像器２２を含むプロセスカートリッジ２４はプリンタ本体に対して個別に着脱可能に構成されている。

給送カセット１１に収納されているシートＰは、ピックアップローラ９と分離手段（不図示）とにより一枚ずつ分離給送されて送り出される。この送り出されたシートＰはレジストローラユニット１２に送られる。給送カセット１１から分離給送されたシートＰは、レジストローラユニット１２により、像担持体２１に形成される画像に同期するタイミングで、吸着ローラ３３に搬送される。レジストローラユニット１２から給送されたシートＰは、中間搬送ベルト３５上に静電的に保持され、順次、各転写部Ｔに搬送される。像担持体２１上に形成されたトナー画像は、像担持体２１に中間搬送ベルト３５を挟んで対向位置に配置され、電圧を印加された転写ローラ３４との接点である転写部Ｔで中間搬送ベルト３５上のシートＰ上に多重転写される。

シートＰの搬送方向では、転写ローラ３４の下流側に定着器６が配置される。定着器６は定着ローラ６ａ及び加熱ローラ６ｂを備える。定着器６の下流側にはシート検知センサ５４が配置され、更にその下流側には中間ローラ５１が配置される。中間ローラ５１は後述するコロ５１２（図２参照）及びゴムローラ５１１（図２参照）を備える。定着器６及び中間ローラ５１の間には、後述する『ファン』である送風ファン６４（図２参照）からエアを吹き出す吹出口６１が設けられる。

トナー画像を転写されたシートＰは、定着器６へ搬送されることによってシートＰ上にカラー画像が定着され、スイッチバック搬送部５の中間ローラ５１へ受け渡される。シートＰは、定着器６及び中間ローラ５１の間を通過するときに、送風ファン６４の駆動に基づいて吹出口６１からエアが吹き付けられる。

画像形成が完了したシートＰは中間ローラ５１によってスイッチバック搬送部５の第１搬送パス１０１から反転ローラ５３に搬送される。反転ローラ５３は駆動ローラ５３ａと、駆動ローラ５３ａに対向する従動ローラ５３ｂからなり、駆動ローラ５３ａには駆動モータ９０から駆動経路が接続されており、駆動モータ９０の正逆回転によって反転ローラ５３の搬送方向の切り替えが可能である。駆動モータ９０はパルスモータであり、パルスカウントによってシートＰの移送距離を制御することができる。

第１搬送パス１０１に配置されたシート検知センサ５４は、シートＰの有無および第１搬送パス１０１内を通過するシートＰの先端と後端を検知する。シートＰは反転ローラ５３によって第１搬送パス１０１内を更に搬送され、シート後端が分岐フラッパ５５を過ぎた所定のシート反転位置１００に達した時点で反転ローラ５３が停止し、その後逆転してシートＰを第２搬送パス１０２へ搬送する。シート反転位置１００での反転ローラ５３の停止タイミングは、シート検知センサ５４によって得られたシートＰの後端の情報を元に、駆動モータ９０のパルスカウント駆動によって制御される。

第１搬送パス１０１と第２搬送パス１０２との合流点となる分岐フラッパ５５は、スイッチバック搬送するシートＰが、第１搬送パス１０１へ逆送しないための逆止弁の役割りをしており、揺動板やシート等が用いられている。搬送する紙種や搬送条件によっては、第１搬送パス１０１と第２搬送パス１０２との合流部の形状だけで、第１搬送パスへのシート逆送を回避できるため、分岐フラッパ５５は必ずしも必要ではない。

第２搬送パス１０２に搬送されたシートＰは、中間ローラ５６およびシート排出ローラ５７によって搬送され、シート排出トレイ５８にページ順に排出されて積載される。

なお、両面印刷の場合は、両面フラッパ７１の切り替えによって、シートＰが第２搬送パス１０２から両面搬送パス１０３へ搬送され、両面ローラ７２によってレジストローラユニット１２に受け渡される。

両面印刷のためにレジストローラユニット１２に搬送されたシートＰは、片面印刷の場合と同じ搬送経路をたどり、シートＰの２面目側に画像形成され、シート排出トレイ５８にページ順に排出されて積載される。

図２は、定着器６の下流側に配置される吹出口６１を示す斜視図である。図３は、送風ファン６４から吹出口６１までの風路を示す断面図である。図２及び図３に示されるように、中間ローラ５１は、シャフト５１３、ゴムローラ５１１及びギア５１４を備える。シャフト５１３には、分割された夫々の『搬送ローラ』であるゴムローラ５１１が装着される。ゴムローラ５１１は、シートＰの搬送方向Ａと交差する幅方向Ｂに複数設けられる。また、シャフト５１３の端部には、不図示の駆動ギアによって駆動されるギア５１４が設けられている。

一方で、定着器６の下流側には、第１搬送パス１０１の一部を形成する搬送ガイド６２が配置される。搬送ガイド６２には、分割された夫々の『搬送ローラ』であるコロ５１２が回転自在に取り付けられる。コロ５１２は、シートＰの搬送方向Ａと交差する幅方向Ｂに複数設けられる。前述のゴムローラ５１１及びコロ５１２は対向して設けられる。コロ５１２は、不図示のばねによってゴムローラ５１１に付勢されている。なお、前述のゴムローラ５１１とコロ５１２とは配置が反対であっても良い。

シートＰは、定着器６を通過する場合には、シートＰのトナーの画像形成面が定着ローラ６ａ側に配置され、シートＰの画像形成面の裏面が加熱ローラ６ｂ側に配置される。

搬送ガイド６２は、シートＰのトナーの画像形成面側に設けられる。コロ５１２がシートＰのトナーの画像定着面からシートＰをゴムローラ５１１に付勢しながら、中間ローラ５１はシートＰを搬送方向Ａへと搬送するようになっている。なお、シートの画像形成面は、定着器６を通過するとトナーを定着されて画像定着面となる。

また、搬送ガイド６２には、シートＰの搬送方向Ａの上流側すなわちコロ５１２よりも定着器６の側の位置に、複数の吹出口６１が形成される。この複数の吹出口６１の各々は、前述のゴムローラ５１１やコロ５１２の各々に幅方向で対応した位置に配置される。そのために、シートＰの搬送方向Ａで、ゴムローラ５１１やコロ５１２と吹出口６１とが並ぶことにもなる。

図３に示されるように、搬送ガイド６２の表面より内部には、送風ファン６４から吹出口６１までの風路６３が形成される。送風ファン６４は、画像形成装置２００の本体２００Ａの外部から空気を取り込み、その空気は風路６３を通って吹出口６１から吹出す。

吹出口６１の幅方向Ｂの寸法は、ゴムローラ５１１やコロ５１２の幅方向Ｂの寸法と略同一寸法で形成される。定着器６から搬送されてきたシートＰの画像形成面側に向かって、コロ５１２の幅とほぼ同じ幅でエアが吹き付けられる。エアは例えば空気で良い。なお、他の気体を用いることも可能である。

シートＰに定着されたトナー画像は、コロ５１２に押圧される幅方向Ｂの範囲を中心に、コロ５１２に到達する前に冷却される。そのために、定着された直後の柔らかいトナー画像は硬化する。その結果、シートＰがコロ５１２に押圧されても、シートＰにコロ５１２の跡が付くことは防止される。

特に、吹出口６１からエアを吹き付ける範囲がコロ５１２の幅に集約されることにより、送風ファン６４による冷却効率は向上する。すなわち、送風ファン６４の小型化が実現されたり、送風ファン６４の回転数の低減によって騒音の低減が実現される。

エアが吹出口６１からシートＰに吹き付けられる場合に、エアの勢いが強すぎるとシートＰが搬送ガイド６２から浮き上がる。そして、シートＰが中間ローラ５１に噛み込まれずにジャムが発生する場合がある。そういった不具合を防止するために、吹出口６１に対向する位置には、シートＰが浮き上がらないように図示しない押さえ部材が設けられても良い。

吹出口６１の吹き出し角度が定着器６よりも中間ローラ５１の方へ傾斜していても良い。これにより吹出口６１から吹き出したエアに基づいて定着器６が冷却される事態は抑制される。

複数の吹出口６１のうちの中央側の吹出口の幅を、両端部側の吹出口の幅よりも広く形成してもよい。また複数の吹出口６１のうちの中央側の吹出口を流れる風量が、両端部側の吹出口を流れる風量よりも大きく設定されても良い。これにより４つの吹出口からシートに当たってシートを冷却したエアは、吹出口及びシートの間に滞留しないで効率良く流れ出る。この例は、幅方向Ｂで、４つの吹出口６１のうち、中央側の２つの吹出口の幅が、両端部側の２つの吹出口の幅よりも広く形成される例である。その他、３つの吹出口６１の場合には、幅方向で、中央側の１つの吹出口の幅が、両端部側の２つの吹出口の幅よりも広く形成されても良い。また、５つの吹出口６１の場合には、幅方向で、中央側の１つの吹出口の幅が、両端部側の４つの吹出口の幅よりも広く形成されたり、又は、中央側の３つの吹出口の幅が、両端部側の２つの吹出口の幅よりも広く形成されたりしても良い。

なお、吹出口６１が中間ローラ５１の全幅に渡って設けられても良い。この場合にも、シートＰの全幅が冷却されることから、トナー画像が全幅に渡って硬くなることから、シートＰにコロの跡が付くことは防止される。

以上に述べた画像形成装置２００によれば、定着器６から搬送されるシートＰの画像形成面（トナー面、画像定着面）は、送風ファン６４から送風されたエアで冷却される。シートＰの画像形成面（トナー面、画像定着面）は、冷却によりトナーが硬くなってからコロ５１２によって押圧される。トナーの表面状態は変化しないままに、シートＰがゴムローラ５１１及びコロ５１２の間を通過することができる。その結果、コストを大幅に上げることなく、光沢ムラを効率良く取り去ることができる画像形成装置２００を提供することができる。

また、吹出口６１から吹き出されたエアは、シートＰの画像形成面側に吹き出されることから、シートＰの表面のトナーは効率良く冷却される。

さらに、吹出口６１は、複数のゴムローラ５１１及びコロ５１２の各々に幅方向Ｂで対応した位置に配置されることから、ゴムローラ５１１及びコロ５１２に押圧されるシートＰの位置だけが冷却される。その結果、少ない風量で効率良くトナーが冷却されて光沢ムラの発生がより確実に防止される。

６ 定着器
２１ 画像形成部
６１ 吹出口
６４ 送風ファン（ファン）
２００ 画像形成装置
５１１ ゴムローラ（搬送ローラ）
５１２ コロ（搬送ローラ）

Claims (3)

1. シートに画像を形成する画像形成部と、シートに転写されたトナーを加熱してシートに定着させる定着器と、前記定着器よりもシートの搬送方向の下流側でシートを搬送する搬送ローラと、エアを送風するファンとを備える画像形成装置において、
   前記定着器及び前記搬送ローラの間に配置され、前記ファンから送風されたエアを前記シートに吹き出す吹出口を備え、
   前記搬送ローラ及び前記吹出口は、前記シートの搬送方向と交差する幅方向に複数設けられ、前記複数の搬送ローラの各々に前記幅方向で対応した位置に前記複数の吹出口の各々が配置されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記吹出口から吹き出されたエアは、シートの画像形成面側に吹き出されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記吹出口の幅方向の寸法は、前記搬送ローラの幅方向の寸法と略同一寸法で形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。

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