JP2010269865A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で、シワを発生することなくシートを反転搬送することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】搬送ガイド２により複数の排紙コロ５を、搬送ガイド２に対し、搬送ガイド２の幅方向の中央を中心に、排紙コロ５の中央側をシート排出方向に向かって対称的に傾斜した状態で保持する。そして、複数の排紙コロ５を、排紙ローラ３の正逆転に伴って軸方向に所定距離移動するように保持し、排紙ローラ３が逆回転する際には、複数の排紙コロ５を中央から側端側に向かう移動させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特にトナー像が形成されたシートを排出する正逆転可能なシート排出ローラを備えたものに関する。

従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びそれらの複合機等の画像形成装置において、画像形成部により形成されたトナー像をシートに定着させた後、シートを排紙ローラと排紙コロとにより構成される排紙ローラ対により排出するようにしたものがある。さらに、トナー像が定着されたシートを再度、画像形成部に搬送してシートの両面に画像形成するようにしたものがある。

このような画像形成装置では、シートに画像を形成する場合は、まず画像形成部に設けられた感光体ドラムの表面に静電潜像を形成した後、静電潜像をトナーによって現像することにより、感光体ドラム表面にトナー画像を形成する。次に、トナー画像をシート上に転写し、この後、シートを定着部において加熱及び加圧することによりトナー画像をシートに定着し、トナー像が定着されたシートを排紙ローラ対によってシート積載部に排出する。また、シートの両面に画像形成する場合は、排紙ローラ対を正回転させることにより、シートの一部を装置本体外に排出した後、排紙ローラ対を逆回転させることにより、シートを再搬送通路に搬送するようにしている。

ところで、近年、画像形成装置は、高速化、カラー化及び装置の小型化が進められてきており、このような従来の画像形成装置の一例として、カラープリンタがある。ここで、このようなカラープリンタにおいて、排紙ローラ対が、定着部において加熱及び加圧され、非常に高温となっているシートを挟持すると、排紙コロ表面に高温のトナーが付着してしまう。そして、このようにトナーが付着すると、付着したトナーが次に排出されるシートにコロ痕として付着し、次のシートの画像品位が著しく低下する場合がある。

なお、従来は、このようなコロ痕が生じないように、トナー像表面と圧接する排紙コロの材質として、フッ素樹脂などの耐トナー融着性の材質を採用している。しかし、画像形成装置の小型化と高速化がさらに進むと、排紙コロの表面の耐トナー融着性を高めるというだけでは、コロ痕の発生を抑えることができない。そこで、コロ痕の発生を抑える対策として、排紙ローラに圧接する複数の排紙コロを、シートのシート搬送方向と直交する幅方向の中央を中心として、対称的にシートの搬送方向に対して傾斜させるようにしたものがある。そして、このように排紙コロを傾斜させることにより、排紙コロ表面にシートの先端部分のトナーが付着した場合でも、この排紙コロ表面に付着したトナーをシートの後端部分により削り取ることができる。

ところが、このように排紙コロを傾斜させた場合、シートの両面に画像形成する際、シートを再搬送通路に搬送するように排紙ローラ対を逆回転させてシートを反転させると、シートを中央に寄せる力が作用する。このため、ニップを抜けたシートは波打ち形状となり、結果として再搬送通路へ到ったシートにシワが寄ってしまうという問題が生じていた。そこで、従来は、排紙コロを保持する軸受部材を本体側に揺動自在に取り付けるようにしている。そして、傾斜した排紙コロにより、シート搬送方向に対して傾斜する方向の搬送力をシートに加えると共に、軸受部材の揺動により排紙コロの傾斜方向を、正転搬送時と反転搬送時ではシート搬送方向に対して逆向きにするように構成にしている（特許文献１参照）。

特開２００６−２３２４４３号公報

ところで、このような従来の画像形成装置において、排紙コロは、ばね等の付勢部材により排紙ローラに圧接しているが、排紙コロの傾斜方向を変更する際には、排紙コロを排紙ローラに圧接した状態で移動させる必要がある。このため、既述したように排紙コロを保持する軸受部材を本体側に揺動自在に取り付けるようにしている。しかし、この場合、排紙コロの傾斜角度は複数部品の組み合わせにより決められるため、構造が複雑になると共に、傾斜角度の精度を確保するのが困難であり、結果として反転搬送時にシートが斜行し易く、シワが発生し易いという問題がある。

なお、既述した特許文献１の構成の場合、反転搬送時のシート斜行を、揺動しない構成の２個の排紙コロを追加して設けた上で、この２個の追加された排紙コロのシートに対する押圧力を、搬送するために必要な力を大きく超えるものにして解決している。しかしながら、このように構成した場合、部品点数が増加すると共に、シートに対する押圧力が大きくなり、シートに排紙コロの痕を残り、画質が低下する。

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、簡単な構造で、シワを発生することなくシートを反転搬送する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、トナー像を形成する画像形成部と、前記トナー像が形成されたシートを排出する正逆転可能なシート排出ローラを有するシート排出部と、を備えた画像形成装置において、前記シート排出ローラに圧接する複数の回転体と、前記複数の回転体を、シート排出方向と直交する幅方向の中央を中心に、前記複数の回転体の中央側をシート排出方向に向かって対称的に傾斜させて軸支する軸支部と、を備え、前記複数の回転体を、前記シート排出ローラの正逆転に伴って軸方向に所定距離移動するように保持し、前記シート排出ローラが逆回転する際には、前記複数の回転体を中央から側端側に向かう方向に移動させることを特徴とするものである。

本発明のように、傾斜した複数の回転体を軸方向に所定距離移動するように保持し、シート排出ローラが逆回転する際には、中央から側端側に向かう方向に移動させることにより、簡単な構造で、シワを発生することなくシートを反転搬送することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるカラーレーザプリンタの概略構成を示す図。 上記カラーレーザプリンタの定着排出部の構成を説明する図。 上記定着排出部の排紙ローラに圧接する排紙コロの構成を説明する図。 上記排紙コロのシート排出時の状態を説明する図。 上記排紙コロの反転搬送時の状態を説明する図。 本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の定着排出部に設けられた排紙コロの構成を説明する図。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。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カラーレーザプリンタの概略構成を示す図である。図１において、２０はカラーレーザプリンタ、２１はカラーレーザプリンタ本体（以下、プリンタ本体という）である。そして、この装置本体であるプリンタ本体２１の内部には、画像を形成する画像形成部２２、シート給送部２３、シート排出部である定着排出部２４等が設けられている。

画像形成部２２は、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の４色分、並設された４つの画像形成ユニットであるプリンタ本体２１に対して着脱自在なプロセスカートリッジ２５（２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋ）を備えている。また、プロセスカートリッジ２５の上方に配されたスキャナ部２８、プロセスカートリッジ２５の下方に配され、矢印方向に走行する無端状の中間転写体である中間転写ベルト２７ａを備えた中間転写ベルトユニット２７等を備えている。なお、各プロセスカートリッジ２５は、それぞれ感光体ドラム２６（２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ）と、不図示の帯電ローラ、現像ユニット等を備えている。ここで、像担持体である感光体ドラム２６は、不図示の駆動モータにより画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転するようになっており、スキャナ部２８による露光により表面に静電潜像が形成されるようになっている。

一方、中間転写ベルト２７ａは、上方に並設されたプロセスカートリッジ２５の各感光体ドラム２６に接触すると共に駆動ローラ２７ｂ、テンションローラ２７ｃ等により張設されている。そして、カラー画像形成時には、駆動ローラ２７ｂの時計周り方向への回転に伴って回転し、感光体ドラム２６に形成されている各色トナー像が転写されるようになっている。さらに、この中間転写ベルト２７ａ上の各色トナー像は、駆動ローラ２７ｂ及び２次転写ローラ２８により構成される２次転写部によってシートＰが挟持搬送される際、シートＰに転写されるようになっている。

定着排出部２４は、定着部７と、排紙ローラ３及び排紙ローラ３に圧接する排紙コロ５を備えた排紙部１３とを備えている。ここで、定着部７は、２次転写部において転写されたトナー像をシートＰに定着させるものであり、転写されたトナー像を保持したシートＰに、熱及び圧力が加えることにより、トナー像をシート表面に定着させる。また、シート給送部２３は、シートＰを収納する給紙カセット２３ａと、給紙カセット２３ａに収納されたシートＰを送り出す給紙ローラ２３ｂとを備えている。なお、本カラーレーザプリンタ２０は、トナー像が定着されたシートを再度、画像形成部２２に搬送してシートの表裏両面に画像を形成する機能を有している。このため、トナー像が定着されたシートを再度、画像形成部２２に搬送するための再搬送通路８を備えている。

ここで、このように構成されたカラーレーザプリンタ２０において、シートＰにカラー画像を形成する場合は、まずスキャナ部２８により感光体ドラム２６に対して露光を行い、感光体ドラム表面に静電潜像を形成する。次に、この静電潜像を不図示の現像ユニットにより、マゼンダ、イエロー、シアン、ブラックの各色トナーによって現像して感光体ドラム上にトナー像を形成する。この後、トナー像が感光体ドラム２６の回転に伴って感光体ドラム２６と中間転写ベルト２７ａとが当接する転写部位に到来すると、不図示の１次転写ローラに１次転写バイアスを印加する。これにより、感光体ドラム上のトナー像が時計周り方向に回転している中間転写ベルト２７ａへ１次転写される。なお、感光体ドラム上のトナー像は、中間転写ベルト２７ａの回転に伴いマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの順で順次中間転写ベルト２７ａ上に転写され、これにより中間転写ベルト２７ａ上にカラー可視画像が形成される。

また、このようなカラー可視画像形成動作に伴い、給紙ローラ２３ｂにより給紙カセット２３ａからシートＰが送り出され、シートＰはレジストローラ２９に搬送される。そして、この後、レジストローラ２９は、所定距離だけシートＰを搬送した後、一旦停止すると共に中間転写ベルト２７ａ上に形成されたカラー画像の画像に合わせて回転を始める。これにより、一旦停止したシートＰは斜行が補正された後、２次転写部に達し、２次転写ローラ２８に印加される転写バイアスによってカラー可視画像が２次転写される。

次に、カラー可視画像が２次転写された後、シートＰは２次転写部から定着排出部２４の定着部７に搬送され、この定着部７を通過する際、加熱及び加圧されることによってカラー可視画像が定着される。さらに、トナー像が定着されたシートＰは、この後、排出部１３に設けられた正逆転可能な排紙ローラ３により排紙トレイ３０に排出される。なお、シートＰの両面に画像を形成する場合には、まず排紙ローラ３を正回転させることにより、シートＰの一部をプリンタ本体外に排出させる。この後、シートＰが定着部７を抜け、シート後端がフラッパ６を抜けたところで、図２に示すようにフラッパ６を、矢印Ａ方向に移動させると共に、排紙ローラ３を逆回転させる。

これにより、片面に画像が形成されたシートＰは、２点鎖線で示す再搬送通路８に進入し、やがて再搬送通路８に設けられた再搬送ローラ対９，３１，３２、レジストローラ２９を経て、２次転写部へ搬送され、２次転写部において裏面に画像が転写される。なお、このように裏面に画像が転写された後、シートＰは定着排出部２４へと搬送されて定着を受け、排出部１３により排出トレイ３０上に排出積載される。

図３は、排紙ローラ３に圧接する複数の回転体である排紙コロ５の構成を説明する図であり、図３において、２点鎖線は、排紙コロ５の、シート排出ローラである排紙ローラ３と圧接するニップ線を結ぶ線である。また、図３において、２は排紙コロ５を回転可能に軸支する軸支部である搬送ガイドである。この搬送ガイド２のシート搬送方向と直交する幅方向の両側端部には、それぞれ排紙コロ５を回転可能に軸支する支持部である軸受け部２ａが設けられている。

ここで、この軸受け部２ａは排紙コロ５を、保持した搬送ガイド２に対し、搬送ガイド２の幅方向の中央を中心に、排紙コロ５の中央側をシート排出方向に向かって対称的に傾斜した状態となるように保持している。なお、軸受け部２ａには排紙コロ５を排紙ローラ３に圧接させるための不図示のバネが組み込まれており、このバネにより、排紙ローラ３を組み付けた際、排紙コロ５と排紙ローラ３との間に所定の当接圧が発生する構成となっている。さらに、この軸受け部２ａには、図４に示すように、排紙コロ５のコロ本体５ａが挿入される挿入部２ｂと、排紙コロ５のコロ軸５ｂを回転自在に保持すると共に、コロ軸５ｂが挿入される軸受け溝２ｃが形成されている。そして、この挿入部２ｂにコロ本体５ａを、軸受け溝２ｃにコロ軸５ｂを、それぞれ挿入することにより、排紙コロ５は、回転可能に軸受け部２ａを介して搬送ガイド２に支持される。

なお、本実施の形態において、軸受け部２ａの挿入部２ｂの軸方向の長さは、コロ本体５ａの軸方向の長さＷに対し、所定距離Ｘｓだけ長くなっている。また、軸受け溝２ｃの奥行き寸法もコロ軸５ｂの先端との間に、少なくともＸｓより広い隙間を形成する寸法となっている。これにより排紙コロ５は、軸受け部内で軸方向に往復移動可能に保持されるようになる。言い換えれば、排紙コロ５は、軸方向に所定距離であるＸｓだけ往復移動可能となる。なお、図４において、Ｙは排紙ローラ３により搬送されるシートＰのシート搬送距離、θは排紙コロ５のシート搬送方向（シート排出方向）に対する傾斜角度を示している。

ところで、図３及び図４は、シートを排出する場合の排紙コロ５の状態（位置）を示している。シートを排出する場合は、シートが排紙ローラ３に到達する時点では排紙コロ５は、排紙ローラ３の回転に伴いコロ本体５ａが挿入部２ｂの中央側の、排紙コロ５の移動を規制する第１規制部を構成する内側壁１０に当接する位置に移動している。これにより、排紙コロ５のシートの側端側からシートの中央に向かう第１の軸方向の移動が規制される。そして、この状態のとき排紙コロ５は第１の軸方向移動することないため、シートに対し、矢印Ａで示すシート搬送方向（シート排出方向）に対して傾斜した方向に力を加えるようになる。この結果、排紙コロ５へのトナーの溶着（付着）を抑制することが可能になる。

一方、図５は、両面形成時、排紙ローラ３が反転搬送方向に回転（逆回転）したときの排紙コロ５の状態（位置）を示している。排紙ローラ３が反転搬送方向に回転した場合、シートは矢印Ｂで示す方向に反転搬送され、このとき排紙コロ５には、矢印Ｃで示すシートの中央からシートの側端側に向かう第２の軸方向に力が加わる。

排紙ローラ３が反転搬送方向に回転を開始する前には、図４に示すように排紙コロ５のコロ本体５ａと、挿入部２ｂの外側の、排紙コロ５の第２の軸方向の移動を規制する第２規制部を構成する内側壁１１の間にはＸｓだけの隙間が形成されている。このため、排紙ローラ３が反転搬送方向に回転すると、排紙ローラ３により反転搬送されるシートと共に、排紙コロ５も回転しながら、図５の矢印Ｃに示す第２の軸方向に移動する。なお、本実施の形態において、排紙コロ５の軸方向の摩擦力よりも、排出ローラ３の正回転時及び逆回転によって排紙コロ５に発生する軸方向の力の方が大きくなっており、これにより排出ローラ３が回転すると、排紙コロ５は第１又は第２の軸方向に移動する。

そして、このようにシートを反転搬送する際、シートと共に排紙コロ５が回転しながら第２の軸方向に移動することにより、シートＰに対して加わる傾斜方向の力、すなわちシートＰを中央に寄せる方向の力が抑制される。これにより、反転時にシートＰを中央に寄せる力を抑制することが可能になる。なお、本実施の形態においては、シートを排出する場合は、シートが達する前に、排紙コロ５を図４に示す挿入部２ｂの外側の内側壁１１に当接する位置から、中央側の内側壁１０に当接する位置まで移動させるようにしている。そして、この状態でシートＰを搬送させるようにしている。また、両面形成時には、シートＰと共に、排紙コロ５を中央側の内側壁１０から図５に示すように挿入部２ｂの外側の内側壁１１に当接するまで移動させながらシートＰを搬送させるようにしている。

ここで、シートを排出する際、斜行させることなくシートを排出するためには、シートが排紙ローラ３に達する前に、排紙コロ５を中央側の内側壁１０に当接する位置まで移動させるようにすることが好ましい。また、両面形成時には、シートを反転方向下流側の再搬送ローラ９（図１参照）に達するまでは、シートＰを中央に寄せる方向の力を抑制することができるように、排紙コロ５が第２の軸方向に移動するようにすることが好ましい。

このため、本実施の形態においては、排紙コロ５を往復移動させる所定距離を、下記の式（１）及び（２）で表される距離Ｘｓの少なくとも一方としている。
Ｘｓ＝２Ｙｒｓｉｎθ・・・・（１）

なお、この式（１）は、シートが達する前に排紙ローラ３が、所定回数正回転例えば、２回転したとき、排紙コロ５が内側の内側壁１０に当接することができる距離Ｘｓを示している。また、この式（１）において、Ｙｒは排出ローラ３が１回転することによりシートが搬送される距離を示している。
Ｘｓ＝Ｙｄｓｉｎθ・・・・・（２）

また、この式（２）は、反転方向下流側の再搬送ローラ９にシートが到達するまでは、排紙コロ５が第２の軸方向へ移動し続けることができる距離Ｘｓを示している。

以上説明したように、本実施の形態においては、傾斜した複数の排紙コロ５を軸方向に所定距離移動可能に保持し、シートを排出する際には第１の軸方向に移動させ、シートを再搬送通路８に搬送する際には、第２の軸方向に移動させるようにしている。これにより、シートを反転搬送する際、斜行を規制するための排紙コロを追加することなくシートＰに加わるシートＰを中央に寄せる傾斜方向の力を抑制することができ、簡単な構造で、シワを発生させることなくシートを反転搬送することができる。この結果、低コストで、シワを発生させることなくシートを反転搬送することができ、またコロ痕のない高画質のシートを形成できるカラーレーザプリンタ（画像形成装置）を提供することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図６は、本実施の形態に係る画像形成装置の定着排出部に設けられた排紙コロの構成を説明する図である。なお、図６において、既述した図３と同一符号は、同一又は相当部分を示している。

図６において、１６、１７は第１及び第２排紙コロであり、対称的に配された第１及び第２排紙コロ１６，１７のうちの中央を境にして一方の側の第１排紙コロ１６の軸方向の移動量は、他方側の第２排紙コロ１７の軸方向の移動量に比べて短くなっている。つまり、本実施の形態においては、２つの排紙コロ１６，１７の軸方向への移動距離（所定距離）Ｘｌ、Ｘｒを左右個別に設定している。また、１４は、移動距離が長い方の第２排紙コロ１７の側方に設けられ、排出されるシートの側端に当接してシートの斜行を補正する斜行補正板側である基準ガイドである。そして、本実施の形態において、シートＰを反転搬送する場合、この基準ガイド１４に押し付けることにより、シートを斜行することなく、再搬送通路８に搬送することができるようにしている。

ここで、このように移動距離Ｘｌ、Ｘｒを左右個別に設定した場合、シートＰを反転搬送する場合、第２排紙コロ１７はシートＰが下流側の搬送ローラ対１３に突入するまで内側壁１１には突き当たらない。また、第１排紙コロ１６は、第２排紙コロ１７より軸方向への移動可能距離が少なく設定されているため、シート先端が下流側の搬送ローラ対１３に突入する前に内側壁１１に突き当たる。

このように、シート先端が下流側の搬送ローラ対１３に突入する前に第１排紙コロ１６だけが、内側壁１１に突き当たることにより、再搬送通路８に突入したシートＰは第１排紙コロ１６による傾斜方向の力により斜送される。これにより、この後、シートＰの側端が基準ガイド１４に突き当たるようになり、この結果、シートＰの搬送方向に垂直な方向の位置が正しく決まり、この状態でシートＰは、搬送ローラ対１３により搬送される。このように正転、反転を行う排紙ローラ３を使用した排紙構成において、排紙ローラ３による反転搬送時、基準ガイド１４にシートＰを突き当てることにより、より安定した両面搬送が可能になる。

２…搬送ガイド、２ａ…軸受け部、３…排紙ローラ、５…排紙コロ、５ａ…コロ本体、７…定着部、１０…内側壁、１１…内側壁、１４…基準ガイド、１６…第１排紙コロ、１７…第２排紙コロ、２０…カラーレーザプリンタ、２１…カラーレーザプリンタ本体、２２…画像形成部、２４…定着排出部、Ｐ…シート、Ｘｓ…所定距離、Ｘｌ、Ｘｒ…移動距離（所定距離）

Claims (7)

1. トナー像を形成する画像形成部と、前記トナー像が形成されたシートを排出する正逆転可能なシート排出ローラを有するシート排出部と、を備えた画像形成装置において、
   前記シート排出ローラに圧接する複数の回転体と、
   前記複数の回転体を、シート排出方向と直交する幅方向の中央を中心に、前記複数の回転体の中央側をシート排出方向に向かって対称的に傾斜させて軸支する軸支部と、を備え、
   前記複数の回転体を、前記シート排出ローラの正逆転に伴って軸方向に所定距離移動するように保持し、前記シート排出ローラが逆回転する際には、前記複数の回転体を中央から側端側に向かう方向に移動させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記軸支部は、前記複数の回転体を所定距離だけ軸方向に往復移動可能に支持する支持部を備え、
   前記支持部は、前記シート排出ローラの正回転により側端側から中央に向かう第１の軸方向に前記所定距離だけ移動した前記複数の回転体と当接して前記複数の回転体の移動を規制する第１規制部と、前記シート排出ローラの逆回転により中央から側端側に向かう第２の軸方向に前記所定距離だけ移動した前記複数の回転体と当接して前記複数の回転体の移動を規制する第２規制部とを備えていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記シート排出ローラの逆回転により搬送されたシートを搬送する再搬送ローラを備え、
   前記所定距離は、前記シート排出ローラが所定回数正回転するまでに前記複数の回転体が前記支持部の第１規制部に当接することができる距離及び前記シート排出ローラの逆回転により搬送されるシートが前記再搬送ローラに達した後、前記複数の回転体が前記支持部の第２規制部と当接することができる距離の少なくとも一方であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記所定距離は、前記所定距離をＸｓ、前記シート排出ローラが１回転することによりシートが搬送される距離をＹｒ、前記シート排出ローラから前記再搬送ローラまでの距離をＹｄ、前記複数の回転体のシート排出方向に対する傾斜角度をθとすると、
   少なくともＸｓ＝２Ｙｒｓｉｎθで表される、前記シート排出ローラが２回転するまでに前記複数の回転体が前記支持部の第１規制部に当接することができる距離と、
   Ｘｓ＝Ｙｄｓｉｎθで表される、前記再搬送ローラにシートが達した後、前記複数の回転体が前記支持部の第２規制部と当接することができる距離のどちらか一方であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記複数の回転体の軸方向の摩擦力よりも前記シート排出ローラの正回転時及び逆回転によって前記複数の回転体に発生する軸方向の力の方が大きいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 対称的に配された前記複数の回転体うちの中央を境にして一方の側の前記複数の回転体の前記所定距離と、他方側の前記複数の回転体の前記所定距離とを異なるように設定したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記設定された所定距離が長い方の前記複数の回転体の側方に、排出されるシートの側端に当接してシートの斜行を補正する斜行補正板を設けたことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。

Images