JP2016124690A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】フラップを角折れさせることなく、封筒を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】スロープ搬送ガイド180に、幅方向の中央から幅方向の側端に向けて傾斜して複数の傾斜リブ181を設けると共に、傾斜リブ181のシート搬送方向上流側の壁面にスロープ182を形成する。そして、このスロープ182を、シート搬送方向上流から下流に向かうほど、傾斜リブ181の根本との幅方向の距離が長くなるように形成すると共に、シート搬送方向における傾斜角度θaがθa≦45°となるように、傾斜リブ181の高さ方向における傾斜角度θbと搬送される封筒のフラップの折り曲げ角度θfとがθf+θb<90°の関係となるように形成する。
【選択図】図7

Description

本発明は、画像形成装置に関し、封筒に画像を形成するものに関する。
従来、プリンタ、ファクシミリ、複写機又はこれらの機能を併せ持つ複合機等の電子写真方式の画像形成装置においては、シートに画像を形成する際は、まず像担持体上に形成された潜像を、トナーを用いて現像してトナー像を形成する。次に、トナー像をシートに静電気力を用いて転写させ、転写させたトナー像を定着器で加熱、加圧してシートに定着させることによりシート上にトナー画像を形成する。そして、トナー画像が定着されたシートを排紙ローラにより機外へと排出する。なお、シートの両面に画像を形成する場合は、第1面に画像が形成されたシートを、反転機構により両面搬送経路を経て画像形成部へ再給紙する。そして、シートの第2面にトナー像を転写した後、トナー像を定着器により定着させ、この後、両面に画像が形成されたシートを機外へと排出する。
ところで、このような画像形成装置において、定着器を通過したシートは加熱されることによりカールする場合があり、特にシート搬送方向下流側端の、シート搬送方向と直交する幅方向の両端角部におけるカールが大きくなる。そして、カールが発生すると、シートが、シート搬送ガイドや、シート搬送ガイド上に設けられたリブ等に引っ掛かり、角折れやジャムが発生する場合がある。
そこで、両角部のカールが大きいシートを滑らかに搬送するために、シート搬送ガイド上に設けられた複数のリブを扇状に斜めに配置し、その閉じ側を進入方向に位置し、リブ側面にスロープを設ける構成が提案されている(特許文献1参照)。
特開2001−322735号公報
ところで、従来の画像形成装置において、シートの一例として、封入口と、封入口を閉じるためのフラップを備えた封筒に画像を形成する場合がある。そして、封筒を画像形成部に搬送する際、例えばフラップを折り畳み、且つ、フラップが幅方向の一側に位置する状態で搬送する場合がある。
この場合、折り畳まれたフラップは完全に平らにはならず、ある程度開いた状態となる。このため、既述したように、複数のリブを扇状に斜めに配置すると共に、リブの側面にスロープを設けたとしてもスロープの角度によってはフラップが引っ掛かり角折れしてしまう場合がある。
そこで、本発明は上記のような現状に鑑みてなされたものであり、フラップを角折れさせることなく、封筒を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、画像形成装置において、フラップを有する封筒に画像を形成する画像形成部と、封筒が搬送されるシート搬送通路を構成し、シート搬送方向下流端がシート搬送方向上流端よりもシート搬送方向と直交する幅方向の側端側となるように傾斜して形成された複数のリブを有し、前記リブのシート搬送方向上流側の側面には傾斜面が形成されたガイド手段と、を備え、前記傾斜面は、シート搬送方向下流に向かうほど、前記リブの根本との幅方向の距離が長くなるように形成されると共に、シート搬送方向における傾斜角度をθa、前記リブの高さ方向における傾斜角度をθb、最大値が、前記フラップの折り曲げ端が前記リブが形成されている前記ガイド手段の基面と接するときの角度となる封筒のフラップの折り曲げ角度をθfとしたとき、θa、θb及びθfの関係が、0°<θa≦45°、かつθf+θb<90°となるように形成されることを特徴とするものである。
本発明のように、リブに形成される傾斜面のシート搬送方向における傾斜角度と、搬送される封筒のフラップの折り曲げ角度に対するリブの高さ方向における傾斜角度を設定することにより、フラップを角折れさせることなく、封筒を搬送することができる。
本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す図。 上記レーザビームプリンタに設けられた第2シート搬送通路の上流側部分の構造を示す図。 上記第2シート搬送通路の上流側部分を構成する搬送ガイド対の一方であるスロープ搬送ガイドを説明する図。 上記スロープ搬送ガイドのC−C断面図。 (a)は、封筒をシート搬送方向上流側から見た図、(b)は封筒のフラップを折り曲げた状態を示す図 上記搬送ガイド対の、封筒が通過する際の状態を示す、(a)は側面概略断面図、(b)は平面概略断面図。 上記搬送ガイド対を封筒が通過する際、封筒に作用する力の状態を示す、(a)は側面概略断面図、(b)は平面概略断面図。
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、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す図である。図1において、100はレーザビームプリンタ(以下、プリンタという)、101は画像形成装置本体であるプリンタ本体、102はシートに画像を形成する画像形成部である。103はプリンタ本体101の上方に略水平に設置された画像読取装置であり、この画像読取装置103とプリンタ本体101との間に、シート排出用の排出空間Pが形成されている。なお、プリンタ本体101は、給紙カセット111からシートSを給送するシート給送部110と、第1面に画像が形成されたシートを再度、画像形成部102に搬送するための反転搬送部20等を備えている。
画像形成部102は、スキャナーユニット142と、感光体ドラム141、現像器143等を備え、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(Bk)の4色のトナー画像を形成する4個のプロセスカートリッジ140を備えている。また、画像形成部102は、プロセスカートリッジ140の上方に配された中間転写ユニット145を備えている。
中間転写ユニット145は、2次転写内ローラ131等に巻き掛けられた中間転写ベルト146を備えている。また、中間転写ユニット145は、中間転写ベルト146の内側に設けられ、感光体ドラム141に対向した位置で中間転写ベルト146に当接する1次転写ローラ144を備えている。ここで、中間転写ベルト146は、各感光体ドラム141に接するように配置され、不図示の駆動部により駆動されて矢印A方向に回転する。そして、この中間転写ベルト146に1次転写ローラ144によって正極性の転写バイアスを印加することにより、感光体ドラム上の負極性を持つ各色トナー像が順次中間転写ベルト146に多重転写される。これにより、中間転写ベルト上にはフルカラー画像が形成される。
なお、中間転写ユニット145の2次転写内ローラ131と対向する位置には、中間転写ベルト上に形成されたフルカラー画像をシートSに転写する2次転写部130を構成する2次転写ローラ132が設けられている。さらに、2次転写ローラ132の上部には定着器150が配置され、定着器150のシート搬送方向下流側には第1シート排出手段である第1排紙ローラ対160及び第2シート排出手段である第2排紙ローラ対161が配置されている。
なお、図1において、Rはシート給送部110から給送されたシートを画像形成部102に搬送するための第1シート搬送通路、R1は画像形成部102により画像が形成されたシートを搬送する第2シート搬送通路である。R2は第2シート搬送通路R1から分岐したシート排出通路であり、このシート排出通路R2に第1排紙ローラ対160が配置されている。R3は反転搬送部20に設けられ、第1シート搬送通路Rと第2シート搬送通路R1を連通させる再搬送通路である。
次に、このように構成されたプリンタ100の画像形成動作について説明する。画像形成動作が開始されると、まず不図示のパソコン等からの画像情報に基づきスキャナーユニット142からレーザ光が照射される。そして、このレーザ光により、表面が所定の極性・電位に一様に帯電されている感光体ドラム141の表面を順次露光して感光体ドラム上に静電潜像を形成する。この後、この静電潜像をトナーにより現像し、可視化する。そして、感光体ドラム上のイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(Bk)の4色のトナー画像を1次転写ローラ144に印加される転写バイアスにより中間転写ベルト146に転写し、中間転写ベルト上にフルカラートナー画像を形成する。なお、感光体ドラム上に残ったトナーはプロセスカートリッジ140に設けられた不図示のクリーニング部により、不図示の排トナー容器に回収される。
このトナー画像形成動作に並行して給紙カセット111に収容されたシートSがシート給送部110により送り出され、この後、シートSは、搬送ローラ対121により、斜行補正装置120まで搬送され、斜行補正装置120により斜行が補正される。次に、2次転写部130により、斜行が補正されたシートSの先端と中間転写ベルト上のフルカラートナー像との位置を合わせるように斜行補正装置120に設けられた搬送ローラ対122が回転し、シートSは2次転写部130まで搬送される。そして、2次転写部130にて、2次転写ローラ132に印加した2次転写バイアスにより、フルカラートナー像がシートS上に一括して転写される。
次に、フルカラートナー像が転写されたシートSは、定着器150に搬送され、定着器150において熱及び圧力を受けて各色のトナーが溶融混色することによりシートS上のトナー像がフルカラー画像として定着される。この後、トナー画像が定着されたシートSは、例えばシート排出通路R2に設けられた第1排紙ローラ対160により排出空間Pの底部に設けられた排紙トレイ170に排紙される。
なお、シートの両面に画像を形成する場合は、案内部材である切替部材151を、シートを第1排紙ローラ対160に向かわせる実線で示す第2位置から、シートを反転搬送部20に案内する破線で示す第1位置に移動させる。これにより、第1面に画像が形成されたシートは第2シート搬送通路R1に設けられた正逆転可能な第2排紙ローラ対161に達し、この後、第2排紙ローラ対161の逆転により、反転した状態で反転搬送部20に搬送される。この後、シートは、反転搬送部20に設けられた再搬送通路R3を経て2次転写部130へと再搬送され、第1面と反対の第2面に画像が形成される。
そして、再度、定着器150によりトナー像が定着された後、両面に画像が形成されたシートSは第1排紙ローラ対160により排紙トレイ170上へ排出される。あるいは、例えば、排紙トレイ170に積載されたシートの枚数が多くなった場合には、切替部材151を第1位置に移動させ、シートを第2排紙ローラ対161により排出空間Pに設けられた排紙トレイ171上へ排出させる。
なお、図1において、R4は略垂直方向に伸びている第2シート搬送通路R1の途中から再搬送通路R3までを連結する両面搬送経路である。そして、例えば小サイズのシートを再搬送する際、シートは反転搬送ローラ対152の逆転により、両面搬送経路R4に搬送され、この後、再搬送通路R3を経て第1シート搬送通路Rに搬送される。
図2は、第2シート搬送通路R1の定着器150を通過したシートが通過する上流側部分の構造を示す図である。図2に示すように、第2シート搬送通路R1の上流側部分は、ガイド手段であるスロープ搬送ガイド180と、スロープ搬送ガイド180と所定の間隔である第1ガイドギャップGを設けて対向配置される対向ガイド手段である搬送ガイド185により構成される。
スロープ搬送ガイド180には、図3に示すように複数の傾斜リブ181が設けられている。この複数の傾斜リブ181は、シート搬送方向と直交する幅方向の中央部を通るシート搬送方向と平行な中央線Tを中心として対称的に形成され、シート搬送方向下流端がシート搬送方向上流端よりも幅方向の側端側となるように傾斜している。
さらに、この複数の傾斜リブ181の、シート搬送方向上流側の側面には、傾斜面であるスロープ182が形成されている。このスロープ182は、図3及び図4に示すようにシート搬送方向上流から下流に向かうほど、傾斜リブ181の根本とスロープ182の根本との幅方向の距離が長くなるように傾斜している。なお、既述した図2は、図3のB−B断面図であり、図4は図3におけるC−C断面図である。
このようなスロープ182を設けることにより、定着器150を通過する際、シートSの先端の幅方向の両角部がカールしても、シートSはスロープ182により先端両角部が徐々にすくい上げられながら傾斜リブ181により案内されて搬送される。このように、傾斜リブ181にスロープ182を設けることにより、角折れのない滑らかなシートの搬送が可能となる。
ところで、本実施の形態のプリンタ100は、通常の裁断されたシートだけでなく、封入口と、封入口を閉じるためのフラップを備えた封筒に対しても画像を形成することができる。ここで、封筒に画像を形成する場合は、例えば図5に示すように、封筒200を、フラップ201が上になるように折り畳んで封入口を閉じ、フラップ201が封筒200の幅方向の一端側に位置する状態で給紙カセット111に収容する。
そして、このような状態で収納された封筒200を画像形成部102に搬送すると、封筒200は、裏面に画像が形成された後、定着器150を通過して切替部材151により第2シート搬送通路R1に搬送される。この後、封筒200は、スロープ搬送ガイド180及び搬送ガイド185により形成される第1ガイドギャップGに進入する。
ここで、第1ガイドギャップGに進入した際、封筒200は、スロープ搬送ガイド180の傾斜リブ181と搬送ガイド185のガイド面によりガイドされながら下流側に搬送される。しかし、このとき傾斜リブ181の搬送リブ面でない部分では封筒200をガイドすることができない。
そして、この搬送リブ面でない部分に封筒200の開いた状態のフラップ201が通過すると、傾斜リブ181は、フラップ201をガイドすることができない。このため、図6の(a)及び図6の(b)に示すようにフラップ201は、第1ガイドギャップGの範囲から第2搬送ガイドギャップG’の範囲へと入り込み、傾斜リブ181のスロープ182に接触して抵抗力を受ける。なお、図6の(a)は封筒200が通過するときの状態を装置本体前側から見た図であり、図6の(b)は封筒200が通過するときの状態をシート搬送方向上流側から見た図である。
ここで、封筒200のフラップ201が傾斜リブ181のスロープ182に接触しても先端角部が角折れすることがないようにする必要がある。このため、本実施の形態では、フラップ201が通過するスロープ182のシート搬送方向Dのスロープ角度及びシート搬送方向Dと垂直な傾斜リブ181の高さ方向のスロープ角度を、フラップ201の角折れを防ぐことのできる角度に設定している。
次に、このような封筒搬送時におけるフラップ201の角折れを防止するためのスロープの角度について説明する。まず、スロープ182のシート搬送方向Dのスロープ角度について図7の(a)を用いて説明する。
図7の(a)において、Fはフラップ201の先端部がスロープ182に接触した際に受ける抵抗力、θaはシート搬送方向Dのスロープ角度、Fcosθa及びFsinθaは抵抗力Fの分力である。ここで、Fcosθaはフラップ201の先端部がスロープ182に沿って移動するように作用する力であり、Fsinθaはフラップ201の移動を妨げる力である。
そして、本実施の形態において、シート搬送方向Dのスロープ角度θaは、フラップ201の先端部がスロープ182に接触した際に受ける抵抗力Fがスロープ182を駆け上がる方向に働くような角度、すなわち0°<θa≦45°としている。これにより、フラップ201が傾斜リブ181のスロープ182に接触した際、フラップ201の先端部がスロープ182に沿って駆け上がるようになる。
次に、スロープ182のリブの高さ方向のスロープ角度θbについて図7の(b)を用いて説明する。図7の(b)において、θbはリブの高さ方向のスロープ角度、fはフラップ201の先端がスロープ182に接触した際にフラップ201が受ける回転力、Mは回転力fにより生じるフラップ折り部202を支点とする回転モーメントである。θcはフラップ201がスロープ182に接触する接触角度である。
ここで、この接触角度θcは、フラップ角度θfとシート搬送方向Dと垂直方向のスロープ角度θbとの合成角度と等しい。そして、本実施の形態においては、合成角度θcを回転モーメントMが、フラップ201がフラップ折り部202を中心に折り畳まれる方向に働くよう0<θb≦θc(=θf+θb)<90°としている。
ところで、フラップ201がスロープ182の範囲内で最も開くのは、フラップ201の折り曲げ端である先端がスロープ搬送ガイド180の傾斜リブ181が形成されている基面180aと接する時である。この時のフラップ201の折り曲げ角度であるフラップ角度(θf)の最大値は第1ガイドギャップG、第2ガイドギャップG’、及びフラップ201の短手方向の長さLから、θf=sin−1[(G+G’)/L]で計算することができる。そして、このように計算されたフラップ角度θfに応じてシート搬送方向Dと垂直方向のスロープ角度θbを設定している。
このように、本実施の形態において、スロープ182のシート搬送方向Dのスロープ角度θaを0°<θa≦45°、シート搬送方向Dと垂直方向のスロープ角度θbをθb≦θf+θb<90°の関係となるように形成している。
なお、本実施の形態では、シート搬送方向Dのスロープ角度θaを20°に、シート搬送方向Dと垂直方向のスロープ角度θbを30°で設定している。なお、スロープ角度θbを30°で設定した場合、フラップ角度θfが60°以内の範囲であればフラップ201を角折れすることなくガイドすることができる。
このように2つのスロープ角度θa,θbを設定することにより、封筒200はフラップ201側の面をスロープ搬送ガイド180に設けられた複数の傾斜リブ181及びスロープ182により、フラップが引っかかることなく滑らかにガイドされて搬送される。なお、この後、封筒200は、スロープ搬送ガイド180のシート搬送方向Dの下流側に設けられた搬送ローラ184により搬送されて第2排紙ローラ対161へと受け渡され、第2排紙トレイ171へと排出される。
ところで、上記θf=sin−1[(G+G’)/L]によれば、フラップ長さLが長くなるとフラップ角度θfが小さくなるため、シート搬送方向Dと垂直方向のスロープ角度θbを大き目に設定したとしてもフラップ201の角折れを防止することができる。また、第1ガイドギャップGが小さくなることでもフラップ角度θfは小さくなるため、シート搬送方向Dと垂直方向のスロープ角度θbを大き目に設定したとしてもフラップ201の角折れを防止することができる。
以上説明したように、本実施の形態においては、スロープ搬送ガイド180に、中央から幅方向両端へ向けて傾斜した複数の傾斜リブ181を設けると共に複数の傾斜リブ181のシート搬送方向Dの上流側にスロープ182を形成している。そして、このスロープ182を、シート搬送方向Dのスロープ角度θaと、シート搬送方向Dと垂直方向のスロープ角度θbと、封筒200のフラップ角度θfとが、0°<θa≦45°、且つ、θb≦θf+θb<90°の関係となるように形成している。
これにより、封筒200のフラップ201を折り畳み、且つ、フラップ201をシート搬送方向Dの側面側にした向きで通紙される場合でもフラップの角折れを防止することができる。また、封筒200だけでなく、通常の裁断されたシートSを通紙する場合にも、シートSの先端両角部を徐々にすくい上げるようにガイドしながら搬送されるため、角折れのない滑らかな通紙が可能となっている。
なお、本実施の形態では、封筒200のフラップ201が通過することのない傾斜リブ181にはスロープ182を設けていないが、全ての傾斜リブ181にスロープ182を設けても構わない。また、スロープ182の傾斜角度だけでなく、既述した図3に示す複数の傾斜リブ181の傾斜リブ角度θtは、フラップ201を滑らかにガイドすることができるよう45°以下で設定することが好ましい。
ところで、シートSが定着器150を通過する際に発生する水蒸気によりスロープ搬送ガイド180において結露が発生する場合があり、この場合、水分がシートSに付着することによって画像不良が引き起こされることがある。そこで、本実施の形態では、スロープ搬送ガイド180に設けられた傾斜リブ181を含む搬送リブはある程度高く設定している。
これにより、シートSが傾斜リブ181を含む搬送リブによってガイドされる際、スロープ搬送ガイド180の底面には接触することがないため、搬送ガイド面が結露した場合でもシートSへの水分の付着を少なくすることができる。また、エアフロー穴を設けることでも結露による画像不良を防止することができる。この場合、エアフロー穴を傾斜リブ181のシート搬送方向Dの下流側に隣接して配置するようにすれば、シートSがエアフロー穴に引っ掛かることなくエアフローを形成することができる。
また、本実施の形態では、既述した図3に示すように隣り合うリブの一方のシート搬送方向上流端の幅方向の位置が、幅方向中央側の他のリブのシート搬送方向下流端の位置よりも幅方向中央寄りとなるようにしている。さらに、隣り合う傾斜方向が異なる2つのリブ1811,1812の間にはシート支持部183が設けられている。なお、このシート支持部183は、シート搬送方向上流よりも下流の方が幅方向の長さが長く、かつ中央線Tを中心として対称的な形状を有すると共に傾斜リブ181と同じ高さを有している。また、このシート支持部183のリブ1811,1812に臨む面に、傾斜リブ181に形成されるスロープ182と同じ形状を有するスロープを形成している。
そして、このように構成することにより、定着器150の下流側近傍に配置されたスロープ搬送ガイド180を通過する際、シートSは必ず何れかのリブ又はシート支持部183に接しながら移動するようになる。これにより、スロープ搬送ガイド180を通過する際、シートの荷重を分散することができ、シートの荷重が傾斜リブ181に偏って加わることによるリブ跡の発生を防ぐことができ、シートS上に形成される画像のムラを少なくなることができる。
なお、本実施の形態では、スロープ搬送ガイド180に傾斜リブ及びスロープを設けた場合について説明しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、封筒が搬送されるガイド部材であれば、どの箇所においても適用することができる。
100…レーザビームプリンタ、101…プリンタ本体、102…画像形成部、150…定着器、180…スロープ搬送ガイド、181…傾斜リブ、182…スロープ、183…シート支持部、185…搬送ガイド、200…封筒、201…フラップ、1811,1812…リブ、G…第1ガイドギャップ、G’…第2搬送ガイドギャップ、R1…第2シート搬送通路、S…シート、T…スロープ搬送ガイドの幅方向の中央を通る中央線、θa…スロープのシート搬送方向のスロープ角度、θb…スロープのリブの高さ方向のスロープ角度、θc…接触角度、θf…フラップ角度

Claims (6)

  1. フラップを有する封筒に画像を形成する画像形成部と、
    封筒が搬送されるシート搬送通路を構成し、シート搬送方向下流端がシート搬送方向上流端よりもシート搬送方向と直交する幅方向の側端側となるように傾斜して形成された複数のリブを有し、前記リブのシート搬送方向上流側の側面には傾斜面が形成されたガイド手段と、を備え、
    前記傾斜面は、シート搬送方向下流に向かうほど、前記リブの根本との幅方向の距離が長くなるように形成されると共に、シート搬送方向における傾斜角度をθa、前記リブの高さ方向における傾斜角度をθb、最大値が、前記フラップの折り曲げ端が前記リブが形成されている前記ガイド手段の基面と接するときの角度となる封筒のフラップの折り曲げ角度をθfとしたとき、θa、θb及びθfの関係が、
    0°<θa≦45°、かつθf+θb<90°
    となるように形成されることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記ガイド手段と対向して設けられ、前記ガイド手段と共に前記シート搬送通路を構成する対向ガイド手段を備え、
    前記θfの最大値は、前記ガイド手段及び前記対向ガイド手段の間隔と、前記フラップの短手方向の長さにより定まることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記リブのシート搬送方向における傾斜角度を45°以下と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。
  4. 隣り合う2つの前記リブのうち一方のリブのシート搬送方向上流端の幅方向の位置が、前記一方のリブよりも幅方向中央側に位置する他のリブのシート搬送方向下流端の位置よりも幅方向中央側であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の画像形成装置。
  5. 前記リブは、幅方向の中央部を通るシート搬送方向と平行な中央線を中心として対称的に設けられ、
    隣り合う傾斜方向が異なる2つの前記リブの間に、シート搬送方向上流よりも下流の方が幅方向の長さが長く、かつ前記中央線を中心として対称的な形状を有すると共に前記リブと同じ高さを有するシート支持部を形成することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記シート支持部の前記隣り合う傾斜方向が異なる2つのリブに臨む側面に、前記リブに形成される前記傾斜面と同じ形状の傾斜面を形成することを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
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