JP2011191451A - 画像形成装置の用紙搬送装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】弾性体を用いたローラの変形を防止することが可能な画像形成装置の用紙搬送装置を提供する。
【解決手段】定着ローラ１０は定着側板３６ａ、３６ｂに対して回転可能に支持されている。加圧ローラ１１は、加圧側板３９、４０に対して回転可能に支持されている。圧力可変部材３３、３４は、加圧側板３９、４０に設けられた回転支点４１を中心に回動可能に支持されている。左右２つの圧力可変部材３３、３４はシャフト３５で連結されており、シャフト３５はリンク３１につながっている。画像形成装置の電源を切ると、その動作に連動して、圧力可変部材３３、３４が回転し、リンク３１の姿勢が変化し、定着ローラ１０と加圧ローラ１１が離間した状態となる。このことで、長期間保存する場合は、ユーザーが忘れることなく確実に定着ローラ１０と加圧ローラ１１の圧接を解除することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置の用紙搬送装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。

画像形成装置の用紙搬送装置では、ゴムローラなどの表面が弾性体で形成されたローラと加圧部材により用紙をはさんで回転させることにより、用紙を搬送する構成が一般的である。

しかし、このような弾性体のローラを使用する場合、長期間使用されないと、圧接状態を保ったまま、すなわち弾性体が変形したままの状態で放置されることになり、弾性体の永久変形が残ってしまう場合がある。この現象は弾性体でできたローラであれば条件次第で起こりうる問題であるが、特に定着装置では、弾性体の変形量が大きく設定されることが多く、かつ加熱冷却を繰り返すため、永久変形が残ってしまう可能性が高い。そして、この変形が残ってしまうと、ローラの回転がスムーズでなくなり、変形部分だけ用紙の搬送速度が変化したり、変形部分だけ画像品質が劣化したり、変形部分でのトルク変動のため駆動部や構造部分が振動して異常音を発生したりするなどの不具合が生じることがある。

例えば特許文献１では、加圧手段とカムとカムを回転させる駆動手段を用いて自動的にローラと加圧部材の加圧力を変化させる機構を提案している。しかしこのような方法では、カムを駆動するための駆動源と駆動を伝達する機構などが必要になり、装置の大型化とともにコストアップとなる。また、解除に電力を利用することから、画像形成装置の動作が完全に終了する前にユーザーが電源を切ってしまった場合などは、圧接が解除されないままの状態となるので、上述した不具合が生じることがあり得る。

その他の例として、特許文献２に開示されている発明ででは、圧接解除機構を設けているが、圧接解除は手動での作業であり、長期間使用しない場合にユーザーが忘れずに操作する可能性はあまり高いとは言えないのが常識であろう。

本発明は、弾性体を用いたローラの変形を防止することが可能な画像形成装置の用紙搬送装置と、これを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置の用紙搬送装置のうち請求項１に係るものは、ローラと対向する加圧部材により用紙をはさんで、該ローラの回転により用紙を搬送可能な構成となっている画像形成装置の用紙搬送装置において、前記ローラと前記加圧部材の圧接力を変化させる圧力可変部材を設け、該圧力可変部材は、画像形成装置本体の電源スイッチのオフ／オンの動作に連動して、電源オンの時には画像の定着に必要な圧接力を確保し、電源オフの時には前記ローラと前記加圧部材を離間させる動作を行うことを特徴とする。

同請求項２に係るものは、請求項１に記載の画像形成装置の用紙搬送装置において、前記ローラと前記加圧部材の少なくともどちらか一方の表面が弾性体であり、前記ローラと前記加圧部材とを付勢して加圧する付勢手段を有するとともに、前記圧力可変部材により前記ローラと前記加圧部材の軸間距離を可変させることで圧接力を変化させる
ことを特徴とする。

同請求項３に係るものは、請求項１に記載の画像形成装置の用紙搬送装置において、前記ローラと前記加圧部材の少なくともどちらか一方の表面が弾性体であり、前記ローラと前記加圧部材とを付勢して加圧する付勢手段を有するとともに、前記圧力可変部材は、その一部がカム形状をなしており、回転支点を中心に回転することにより前記ローラと前記加圧部材の軸間距離を可変させて圧接力を変化させることを特徴とする。

同請求項４に係るものは、ローラと対向する加圧部材により用紙をはさんで、該ローラの回転により用紙を搬送可能な構成となっている画像形成装置の搬送装置において、前記ローラと前記加圧部材の圧接力を変化させる圧力可変部材を設け、該圧力可変部材は、画像形成装置本体の電源スイッチの動作に連動して圧力を変化させることが可能であり、前記電源スイッチは、電源オフの位置と電源オンの位置をそれぞれ少なくとも１箇所以上有しており、それぞれのスイッチの位置に応じて圧接力を多段階に調整可能にしたことを特徴とする。

同請求項５に係るものは、請求項４に記載の画像形成装置の用紙搬送装置において、前記ローラと前記加圧部材の少なくともどちらか一方の表面が弾性体であり、前記ローラと前記加圧部材とを付勢して加圧する付勢手段を有するとともに、前記圧力可変部材は、前記ローラと前記加圧部材の軸間距離を可変させることで圧接力を変化させることを特徴とする。

同請求項６に係るものは、請求項４に記載の画像形成装置の用紙搬送装置において、前記ローラと前記加圧部材の少なくともどちらか一方の表面が弾性体であり、前記ローラと前記加圧部材とを付勢して加圧する付勢手段を有するとともに、前記圧力可変部材は、その一部がカム形状をなしており、回転支点を中心に回転することにより前記ローラと前記加圧部材の軸間距離を可変させて圧接力を変化させることを特徴とする。

同請求項７に係る定着装置は、請求項１から６のいずれかに記載の搬送装置を用い、加熱と加圧により用紙に画像を定着させることを特徴とする。

同請求項８に係る画像形成装置は、請求項１から６のいずれかに記載の搬送装置を用いたことを特徴とする。

同請求項９に係る画像形成装置は、請求項７に記載の定着装置を用いたことを特徴とする。

本発明によれば、弾性体を用いたローラの対を備えた装置を長期間使用しない場合でも、ローラに永久変形が生じることを防止することが可能になる。

本発明の実施対象となる画像形成装置の一例の全体を示す中央断面図 図１に示した画像形成装置本体の外観を示す斜視図 定着装置の斜視図 同側面図 同通常使用時の定着装置の断面図 通常の使用状態よりも圧力を軽くした状態を示す断面図 定着ローラと加圧ローラが完全に離間した状態を示す断面図 圧力可変部材の状態とリンクおよび電源スイッチの状態を示す図 圧力可変部材の状態とリンクおよび電源スイッチの状態を示す図 圧力可変部材の状態とリンクおよび電源スイッチの状態を示す図 電源スイッチとリンクの連結を示す図 電源スイッチとリンクの連結を示す図

本発明は、画像形成部にて形成された画像をシートに転写した後、転写された画像を定着装置にてシートに定着させるようにした画像形成装置等に用い得る用紙搬送装置、定着装置等、用紙の搬送部分についての発明であり、ローラと対向する加圧部材により用紙をはさんで、所定量の加熱と加圧を行うことにより画像を定着させ、ローラの回転により用紙を搬送可能な構成となっている場合に、ローラと加圧部材の圧接力を変化させる圧力可変部材を設けて、その圧力可変部材は画像形成装置本体の電源スイッチのオフとオン（ＯＦＦ／ＯＮ）の動作に連動して、電源ＯＮの時には画像の定着に必要な圧接力を確保し、電源ＯＦＦの時にはローラと加圧部材が離間するように作用するものとし、電源スイッチと圧力可変部材を機械的に連動させることで、電源ＯＮ時は必ず所定の圧力がかかり、電源ＯＦＦ時は確実にローラが離間する構成として、長期間使用しない場合の永久変形を防ぐことができるようにしている。

また本発明は、駆動源などを用いずに、簡単な構成とすることでコスト上昇を抑え得るようにしている。また、永久変形の防止だけではなく、加圧力を多段階に調整できるようにすることで、画像品質の向上や、様々な転写材への対応が可能になるなど、応用できる範囲を広げている。例えば、永久変形の防止だけではなく、加圧力を多段階に調整できるようにすることで、画像品質の向上や、様々な転写材への対応が可能にしている。

また本発明は、特に永久変形の懸念がある定着装置に対して適用することを目的とする。請求項７では、特に永久変形の懸念がある定着装置に対して適用することが有効である。

図１に本発明の実施対象となる画像形成装置の一例の全体図（中央断面）を示す。図中１点鎖線は用紙の搬送経路を示す。用紙束２０から給紙コロ１により用紙が１枚ずつ分離されてレジスト駆動ローラ２、従動ローラ３を経て転写駆動ローラ４ｂ、従動ローラ５に達する。感光体６〜９から中間転写ベルト４ａに画像が形成されて転写駆動ローラ４ｂにより用紙に画像が転写されて、定着ローラ対（定着ローラ１０、加圧ローラ１１）により画像が加熱定着されて、排紙ローラ対１２、１３により排紙トレイ１９に用紙が排出される。

図２は、図１に示した画像形成装置本体の外観を示す。図示のように装置の外装の一部が切り欠いてあり、その部分から電源スイッチ３０が露出している。この電源スイッチ３０は、図中の矢印方向に往復スライド可能なように、図示しない本体構成部品によりガイドされている。

図３に定着装置の斜視図を、図４に側面図を示す。定着ローラ１０は定着フレーム３６と一体的に構成される定着側板３６ａ、３６ｂに対して、ベアリングを介して回転可能に支持されている。定着ローラ１０の端部にはギヤが設けられており、画像形成装置本体の図示せぬ駆動源からギヤ列を介して駆動されるようになっている。定着ローラ１０内には図示せぬが赤外線ヒータが設けられており、用紙を搬送しながら加熱することが可能である。

また加圧部材として本実施例では加圧ローラ１１を用いている。加圧ローラ１１は、加圧側板３９、４０に対して、ベアリングを介して回転可能に支持されている。これらの加圧側板３９、４０は、図４に示すように、定着側板３６ａ、３６ｂに設けられた回転支点４２を中心に回動可能に支持されている。加圧方法は、加圧側板３９とネジ３８の間に圧縮スプリングを設けて、ネジ３８は定着側板３６ａ、３６ｂに設けられたネジ穴３６ｃに対して締めこまれる。より多く締めこむほど圧縮スプリングが圧縮されて、より大きな力で加圧側板３９、４０を押し付けることになり、間接的に加圧ローラ１１を定着ローラ１０に押し付けている。

圧力可変部材３３、３４は、加圧側板３９、４０に設けられた回転支点４１を中心に回動可能に支持されている。左右２つの圧力可変部材３３，３４はシャフト３５で連結されており、さらにそのシャフト３５はリンク３１につながっている。シャフト３５とリンク３１の連結は、リンク３１側が長穴を有する構成となっており、圧力可変部材３３、３４の角度によってリンク３１の姿勢が決まる構成になっている。またリンク３１は定着側板３６ａ、３６ｂに設けられた回転軸３２を中心に回動可能に支持されており、シャフト３５の他端は電源スイッチ３０に嵌合されている。

電源スイッチ３０とリンク３１の連結は、図１１、１２に示すように、電源スイッチ３０の裏面に設けられた長穴３０ａに、リンクに設けられた軸３１ａが嵌合する構成となっており、リンク３１の回転に伴って、電源スイッチ３０がスライドできる。スライドするためのガイドは図示しないが画像形成装置本体の構造体の一部で構成すればよい。

次に、図５に通常使用時の定着装置の断面図を示す。本実施例では、定着ローラ１０、加圧ローラ１１とも表面が弾性体で構成されており、通常は十分な加圧力とニップ幅を得るために、弾性体がニップ部分でつぶれている状態で、回転するようになっている。図５中のローラの交差部４３が実際には幅を持ったニップを形成している。このとき、圧力可変部材３３、３４は、定着側板３６ａ、３６ｂには接触しておらず、圧縮スプリングによる加圧力がそのまま加圧ローラ１１に働いている状態である。図６では通常の使用状態よりも圧力を軽くした状態を示す。この状態は、定着ローラ１０と加圧ローラ１１の構成にもよるが、主に封筒などの特殊な用紙を通紙するときに必要となる場合がある形態である。また、用紙の種類によって最適な画質をきめ細かく設定しようとする場合にも応用できる。

そして圧力可変部材３３、３４を回転させると、部材の回転支点よりも下側の部分がカムの役割を果たして、加圧側板３９、４０と定着側板３６ａ、３６ｂの隙間を広げることになる。すると、加圧側板３９、４０は定着側板３６ａ、３６ｂの回転支点４２を中心として回動しニップ部分４３が小さくなっている。この位置では、圧力可変部材３３、３４の突起３４ａが定着側板３６ａ、３６ｂのくぼみ３６ｄに収まることで静止する。この状態では、電源スイッチ３０はオンとなっている状態であり、通紙動作が可能になる。

次に図７に定着ローラ１０と加圧ローラ１１を完全に離間した状態を示す。このときは圧力可変部材３３、３４の突起３４ａは、くぼみ３６ｄを乗り越えて平面部分に当接して静止している。この状態では画像形成装置の電源スイッチ３０はオフの状態で、画像形成装置の各種機器は動作していない。

圧力可変部材３３、３４の状態とリンク３１および電源スイッチ３０の状態を図８〜１０に示す。電源スイッチ３０はそれぞれの３箇所にて静止することになるが、画像形成装置本体のカバー側にそれぞれの状態を表示しておくことで、ユーザーが認識できる。例えば、「電源ＯＦＦ／電源ＯＮ封筒モード／電源ＯＮ通常モード」等の表示をスイッチの位置に応じて設けておけばよい。このような構成であれば、画像形成装置の電源を切ると、そのスイッチの動作に連動して、圧力可変部材３３、３４が回転し、図示のように定着ローラ１０と加圧ローラ１１が離間した状態となる。このことで、長期間保存する場合は、ユーザーが忘れることなく確実に定着ローラ１０と加圧ローラ１１の圧接を解除することができるので、ローラ１０、１１の永久変形を防止できる。しかも、駆動源を用いずに簡単な部品の組み合わせで構成できるので、コストが抑えられる。なお本実施例は、定着装置に適用した例であるが、転写ローラや搬送ローラなど、ローラを対で用いる画像形成装置内の用紙搬送箇所のいろいろな箇所においても採用可能である。

１：給紙コロ
２：レジスト駆動ローラ
３：従動ローラ
４ａ：中間転写ベルト
４ｂ：転写駆動ローラ
５：従動ローラ
６〜９：感光体
１０：定着ローラ
１１：加圧ローラ
１２、１３：排紙ローラ対
１９：排紙トレイ
２０：用紙束
３０：電源スイッチ
３０ａ：長穴
３１：リンク
３１ａ：軸
３２：回転軸
３３、３４：圧力可変部材
３４ａ：突起
３５：シャフト
３６：定着フレーム
３６ａ、３６ｂ：定着側板
３６ｃ：ネジ穴
３６ｄ：くぼみ
３８：ネジ
３９、４０：加圧側板
４１、４２：回転支点
４３：ローラの交差部（ニップ部分）

特開２００７‐２７１９１７号公報 特開２００９‐１２２５６２号公報

Claims (9)

1. ローラと対向する加圧部材により用紙をはさんで、該ローラの回転により用紙を搬送可能な構成となっている画像形成装置の用紙搬送装置において、
   前記ローラと前記加圧部材の圧接力を変化させる圧力可変部材を設け、
   該圧力可変部材は、
   画像形成装置本体の電源スイッチのオフ／オンの動作に連動して、電源オンの時には画像の定着に必要な圧接力を確保し、
   電源オフの時には前記ローラと前記加圧部材を離間させる動作を行う
   ことを特徴とする画像形成装置の用紙搬送装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置の用紙搬送装置において、
   前記ローラと前記加圧部材の少なくともどちらか一方の表面が弾性体であり、
   前記ローラと前記加圧部材とを付勢して加圧する付勢手段を有するとともに、
   前記圧力可変部材により前記ローラと前記加圧部材の軸間距離を可変させることで圧接力を変化させる
   ことを特徴とする画像形成装置の用紙搬送装置。
3. 請求項１に記載の画像形成装置の用紙搬送装置において、
   前記ローラと前記加圧部材の少なくともどちらか一方の表面が弾性体であり、
   前記ローラと前記加圧部材とを付勢して加圧する付勢手段を有するとともに、
   前記圧力可変部材は、その一部がカム形状をなしており、回転支点を中心に回転することにより前記ローラと前記加圧部材の軸間距離を可変させて圧接力を変化させる
   ことを特徴とする画像形成装置の用紙搬送装置。
4. ローラと対向する加圧部材により用紙をはさんで、該ローラの回転により用紙を搬送可能な構成となっている画像形成装置の搬送装置において、
   前記ローラと前記加圧部材の圧接力を変化させる圧力可変部材を設け、
   該圧力可変部材は、
   画像形成装置本体の電源スイッチの動作に連動して圧力を変化させることが可能であり、
   前記電源スイッチは、電源オフの位置と電源オンの位置をそれぞれ少なくとも１箇所以上有しており、それぞれのスイッチの位置に応じて圧接力を多段階に調整可能にした
   ことを特徴とする画像形成装置の用紙搬送装置。
5. 請求項４に記載の画像形成装置の用紙搬送装置において、
   前記ローラと前記加圧部材の少なくともどちらか一方の表面が弾性体であり、
   前記ローラと前記加圧部材とを付勢して加圧する付勢手段を有するとともに、
   前記圧力可変部材は、前記ローラと前記加圧部材の軸間距離を可変させることで圧接力を変化させる
   ことを特徴とする画像形成装置の用紙搬送装置。
6. 請求項４に記載の画像形成装置の用紙搬送装置において、
   前記ローラと前記加圧部材の少なくともどちらか一方の表面が弾性体であり、
   前記ローラと前記加圧部材とを付勢して加圧する付勢手段を有するとともに、
   前記圧力可変部材は、その一部がカム形状をなしており、回転支点を中心に回転することにより前記ローラと前記加圧部材の軸間距離を可変させて圧接力を変化させる
   ことを特徴とする画像形成装置の用紙搬送装置。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の搬送装置を用い、加熱と加圧により用紙に画像を定着させる
   ことを特徴とする定着装置。
8. 請求項１から６のいずれかに記載の搬送装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項７に記載の定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。