JP2016137954A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 第１ローラのうちシートに接触する円周面をゴム等の摩擦係数が大きい弾性材料にて構成し、かつ、第２ローラのうちシートに接触する円周面をゴムより硬質な材質にて構成した再搬送ユニットを備える画像形成装置において、画質の低下を抑制する。
【解決手段】 第２ローラ２３の回転軸線方向端部側のうちシートの移動方向上流側が第１ローラ２２側に変位することを規制する規制部材２６を設ける。これにより、第１ローラ２２の外周面における偏摩耗の進行を抑制して摩耗粉の発生を抑制できるので、画質の低下を抑制することが可能となる。
【選択図】図６

Description

本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。

例えば、特許文献１に記載の画像形成装置に係る再搬送ユニットには、第１ローラ及び第２ローラを有して構成されたローラ組が２組設けられている。第２ローラの回転軸線は、第１ローラの回転軸線に対して傾いている。そして、第２ローラは、バネ等の押圧部材により第１ローラに押し付けられている。

特開２０１２−９６８５８号公報

発明者は、第１ローラのうちシートに接触する円周面をゴム等の摩擦係数が大きい弾性材料にて構成し、かつ、第２ローラのうちシートに接触する円周面をゴムより硬質な材質にて構成した再搬送ユニットを試作するとともに、シートに形成される画像の品質（以下、画質という。）について調査した。

当該調査の結果、発明者は、画像形成装置の稼働時間が増加すると、ゴムの特定部位が削れて再搬送されるシートに付着し、形成される画像の画質が低下することを発見した。
本発明は、上記点に鑑み、上記構成の再搬送ユニットを備える画像形成装置において、画質の低下を抑制することを目的とする。

本願に係る発明では、シートに画像を形成する画像形成部（２）と、画像が形成されたシートを画像形成部（２）に再搬送する再搬送ユニット（２０）と、再搬送ユニット（２０）に設けられ、シートに接触する円周面がゴムにて構成された第１ローラ（２２）であって、当該再搬送ユニット（２０）にて搬送されるシートの搬送方向と直交する回転軸線（Ｌｒ１）を有する第１ローラ（２２）と、第１ローラ（２２）と対向する位置に配設され、シートに接触する円周面がゴムより硬質な材質にて構成された第２ローラ（２３）であって、第１ローラ（２２）の回転軸線（Ｌｒ１）に対して傾いた回転軸線（Ｌｒ２）を有する第２ローラ（２３）と、第２ローラ（２３）を第１ローラ（２２）側に押圧する弾性力を発揮する押圧部材（２５Ａ）と、第２ローラ（２３）の回転軸線方向端部が第１ローラ（２２）側に変位することを規制する規制部材（２６）であって、第２ローラ（２３）の回転軸線方向における両端部のうちシートの移動方向上流側にある端部に設けられた規制部材（２６）とを備える。

すなわち、発明者は、「第２ローラ（２３）が第１ローラ（２２）に対して傾いた状態で第１ローラ（２２）と第２ローラ（２３）とが接触して回転すると、第２ローラ（２３）には、第２ローラ（２３）の回転軸線方向端部側のうちシートの移動方向上流側を第１ローラ（２２）側に回転させるモーメントが作用する」ことを発見した。

さらに、発明者は、「上記モーメントにより第２ローラ（２３）の回転軸線方向一端側が第１ローラ（２２）の外周面に食い込むことにより、当該外周面の一部が削れるように偏摩耗するとともに、偏摩耗時に発生した摩耗粉が原因となって画質の低下を招く」ことを発見した。

上記の画質低下原因に対して、本願に係る発明では、第２ローラ（２３）の回転軸線方向端部側のうちシートの移動方向上流側が第１ローラ（２２）側に変位することを規制する規制部材（２６）を備えている。したがって、本願に係る発明では、偏摩耗の進行を抑制して摩耗粉の発生を抑制できるので、画質の低下を抑制することが可能となる。

因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る画像形成装置１の断面図である。 本発明の実施形態に係る再搬送ユニット２０の外観斜視図である。 図２のＡ部拡大図である。 Ａは図３の分解図である。Ｂは図４ＡのＣ部拡大断面図である。 図２のＡ部拡大上面図である。 図５のＡ−Ａ断面図である。 図５のＡ−Ａ断面図である。 第２ローラ２３に発生するモーメントの説明図である。

以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。

本実施形態は、レーザプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に本発明を適用したものである。各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。

少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「２つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。

（第１実施形態）
１．画像形成装置の概略構成
画像形成装置１は、図１に示すように、画像形成部２、給紙装置１０及び再搬送ユニット２０等を有している。画像形成部２は、用紙やＯＨＰシート等（以下、シートという。）に画像を形成する。給紙装置１０は画像形成部２にシートを送り出す。再搬送ユニット２０は、画像形成部２から排出されたシートを画像形成部２の入口側に再搬送する。

本実施形態に係る画像形成部２は、プロセスカートリッジ３、露光器４及び定着器５等を有するモノクロ方式である。プロセスカートリッジ３には、現像剤像が担持される感光ドラム３Ａ、及び感光ドラム３Ａを帯電させる帯電器３Ｂ等が収納されている。

帯電した感光ドラム３Ａは、露光器４にて露光されてその外周面に静電潜像が形成される。静電潜像が形成された感光ドラム３Ａに現像剤が供給されると、感光ドラム３Ａの外周面に現像剤像が担持（形成）される。

感光ドラム３Ａと対向する位置には転写ローラ８が配設されている。転写ローラ８は、感光ドラム３Ａに担持されている現像剤像をシートに転写させる。定着器５は、シートに転写された現像剤像をシートに定着させる。つまり、シートが搬送経路Ｌ１上を搬送されながら当該シートに画像が形成されていく。

排紙トレイ９には画像形成が終了したシートが載置される。なお、「画像形成が終了したシート」とは、（ａ）シートの片面のみに画像を形成する片面印刷モードに時においては、当該片面に画像が形成されたシートであり、（ｂ）シートの表裏両面に画像を形成する両面印刷モードに時においては、当該両面に画像が形成されたシートをいう。

排出ローラ９Ａは、定着器５から排出されたシートに接触して回転することによりシートに搬送力を付与する。当該排出ローラ９Ａは、画像形成が終了したシートを排出ローラ９Ａに向けて排出する排出機能、及び後述する再送機能を有する。ピンチローラ９Ｂは、シートを排出ローラ９Ａに押し付ける。

再搬送機能は、両面印刷モード時において片面のみに画像が形成された状態で作動する機能である。具体的には、表面（片面）への画像形成が終了したシートの搬送の向きを反転させて再搬送路Ｌ２に向けてシートを搬送する。

また、給紙装置１０は、給紙トレイ１１、ピックアップローラ１２及び分離機構１３等を有して構成されている。給紙トレイ１１は、画像形成部２に搬送されるシートが積層状態に載置される。

ピックアップローラ１２は、給紙トレイ１１に載置されたシートを画像形成部２側に送出する。分離機構１３は、分離パッド１３Ａ及び分離ローラ１３Ｂ等を有している。そして、分離機構１３は、ピックアップローラ１２により複数枚のシートが送出されたときに、それらシートを分離して１枚ずつ画像形成部２に送り出す。

２．再搬送ユニット
２．１ 再搬送ユニットの概要
再搬送ユニット２０は、画像形成部２から排出されたシートを画像形成部２の入口側に再搬送するための再搬送路Ｌ２の一部を構成する。再搬送路Ｌ２は、両面印刷モード時に、表面への画像形成が終了したシートを画像形成部２に再搬送するための搬送路である。

再搬送ユニット２０は装置本体１Ａに着脱自在に挿入装着されている。装置本体１Ａとは、画像形成部２等が収納された筐体や強度部材であるフレーム等をいう。再搬送ユニット２０の着脱方向は、再搬送ユニット２０を搬送されるシートの搬送方向（本実施形態では、前後方向）と一致している。

再搬送ユニット２０は、図２に示すように、搬送トレイ２１、第１ローラ２２及び第２ローラ２３等を有する。搬送トレイ２１は、シートの搬送を案内して再搬送路Ｌ２の少なくとも一部を構成する。

搬送トレイ２１には突条２１Ａが複数設けられている。それら突条２１Ａは、シートの搬送方向と平行な方向に延びている。当該突条２１Ａの尾根状先端がシートの下面に滑り接触（以下、摺接ともいう。）することによりシートの搬送を案内する。

第１ローラ２２は、図３に示すように、再搬送ユニット２０にて搬送されるシートの搬送方向と直交する回転軸線Ｌｒ１を有する。すなわち、第１ローラ２２は、図４Ａに示すように、第１ローラ部２２Ａ及び第１軸部２２Ｂ等を有している。

第１ローラ部２２Ａは、円筒状又は円柱状の回転体であって、シートに接触する円周面がゴム（例えば、ＥＰＤＭ）にて構成されている。第１軸部２２Ｂは、第１ローラ部２２Ａを支持するとともに、第１ローラ部２２Ａに回転力を付与する。

第１軸部２２Ｂには装置本体１Ａ側から駆動力が供給される。第１軸部２２Ｂの軸線方向一端側には歯車２２Ｃが設けられている。再搬送ユニット２０が装置本体１Ａに装着されると、歯車２２Ｃと装置本体１Ａに設けられた駆動歯車（図示せず。）とが噛み合う。

第２ローラ２３は、第１ローラ２２と対向する位置に配設されてシートを第１ローラ２２側に押し付ける。すなわち、第２ローラ２３は、第２ローラ部２３Ａ及び第２軸部２３Ｂ等を有している。

第２ローラ部２３Ａは、円筒状又は円柱状の回転体であって、シートに接触する円周面がゴムより硬質な材質（例えば、ＰＯＭ）にて構成されている。第２軸部２３Ｂは、第２ローラ部２３Ａを回転可能に支持するため部位である。

第２ローラ２３、つまり第２ローラ部２３Ａの回転軸線Ｌｒ２は、図５に示すように、第１ローラ２２の回転軸線Ｌｒ１に対して傾いている。このため、再搬送ユニット２０上を搬送されるシートは、搬送方向下流側に向けて搬送されながら、第２ローラ２３の回転軸線方向端部側のうちシートの移動方向上流側に寄せられていく。

具体的には、第１ローラ２２と第２ローラ２３により挟持されたシートは、画像形成装置１の前方側に向けて搬送されながら画像形成装置１の左端側に寄せられていく。これにより、搬送されるシートの姿勢が、再搬送ユニット２０の左端側、つまり歯車２２Ｃ側に設けられた案内壁２１Ｂ（図４Ｂ参照）の壁面に倣うように矯正される。

２．２ 第２ローラの取付構造
第２ローラ２３は、図４Ａに示すように、取付プレート２４を介して搬送トレイ２１に組み付けられている。取付プレート２４には、位置決め用の穴部２４Ａ、２４Ｂが設けられている。

穴部２４Ａ、２４Ｂには、図５に示すように、搬送トレイ２１に設けられた円柱状の位置決め用のボス部２１Ｃ、２１Ｄが嵌り込む。これにより、搬送トレイ２１に対する取付プレート２４の位置が決められる。ネジ２４Ｅ、２４Ｆは、取付プレート２４を搬送トレイ２１に固定する。

取付プレート２４には一対の軸受部２４Ｇ、２４Ｈが設けられている。一対の軸受部２４Ｇ、２４Ｈは、第２軸部２３Ｂに摺接することにより、所定寸法を越えて第２ローラ２３が搬送方向（本実施形態では、前後方向）に移動することを規制する。

押圧部材２５は、第２ローラ２３を第１ローラ２２側に押圧する弾性力を発揮するバネ部材である。押圧部材２５は第１押圧部材２５Ａ及び第２押圧部材２５Ｂを有して構成されている。

第１押圧部材２５Ａは、第２軸部２３Ｂの長手方向一端側を押圧する。第２押圧部材２５Ｂは、第２軸部２３Ｂの長手方向他端側を押圧する。なお、第２軸部２３Ｂの長手方向一端側は、第２ローラ２３の回転軸線方向端部側のうちシートの移動方向上流側である。

第２軸部２３Ｂの長手方向他端側は、第２ローラ２３の回転軸線方向端部側のうちシートの移動方向下流側である。因みに、第１押圧部材２５Ａ及び第２押圧部材２５Ｂは、図４Ａに示すように、一体化された２つの捻りコイルバネにより構成されている。

第２ローラ２３の回転軸線方向における両端部のうちシートの移動方向上流側にある端部側、つまり第２軸部２３Ｂの長手方向一端（図５では、第２軸部２３Ｂの左端側）には、図６に示すように、規制部材２６が設けられている。

規制部材２６は、第２ローラ２３の回転軸線方向端部が第１ローラ２２側に、所定寸法を超えて変位することを規制する。具体的には、第２ローラ２３が第１ローラ２２側に所定寸法まで変位すると、図７に示すように、第２軸部２３Ｂの左端側が規制部材２６に接触して第２ローラ２３の変位を規制する。

規制部材２６は、弾性変形可能な弾性材にて構成され、かつ、弾性変形することにより第２ローラ２３の変位を規制する規制力Ｆ１を発揮する。取付プレート２４には、規制力Ｆ１に対する反力Ｆ２を受ける受け部２４Ｃが設けられている。なお、反力Ｆ２は、規制部材２６に作用する力の１つである。

つまり、第２ローラ２３が第１ローラ２２側に変位すると、第２軸部２３Ｂの左端側が規制部材２６に接触する（図７参照）。これにより、棒状（線状）に構成された規制部材２６の先端側（図７では、右端側）が第１ローラ２２側に弾性変位するので、規制力Ｆ１が発生する。

このとき、規制部材２６の根元側（図７では、左端側）が受け部２４Ｃに接触するとともに、当該受け部２４Ｃが規制力Ｆ１に対する反力Ｆ２を受ける。以上のように、再搬送ユニット２０は、受け部２４Ｃ、第２ローラ２３、第１押圧部材２５Ａ及び規制部材２６を有する。

第１押圧部材２５Ａと規制部材２６とは、図６に示すように、第１押圧部材２５Ａを構成する線材２５Ｃにて一体形成されている。線材２５Ｃは、バネ鋼鋼材等の金属製の線状（棒状）の部材である。

線材２５Ｃは、第１部位２５Ｄ、第２部位２５Ｅ及び第３部位２５Ｆを有して概ねＵ字状に成形されている。すなわち、第１部位２５Ｄは、第２ローラ２３（第２軸部２３Ｂ）を挟んで第１ローラ２２（第２軸部２３Ｂ）と反対側に位置して第１押圧部材２５Ａの少なくとも一部を構成する。

第２部位２５Ｅは、第２ローラ２３（第２軸部２３Ｂ）を挟んで第１部位２５Ｄと反対側に位置して規制部材２６の少なくとも一部を構成する。第３部位２５Ｆは、第１部位２５Ｄと第２部位２５Ｅを連結するとともに、Ｕ字状に湾曲している。

第２ローラ２３のうち第１押圧部材２５Ａ及び規制部材２６から力を受ける部位の寸法、つまり、第２軸部２３Ｂの直径寸法Ｄ１は、第１押圧部材２５Ａと規制部材２６との間隔寸法Ｄ２より小さくなっている。

したがって、第２軸部２３Ｂの左端側を第１ローラ２２側に変位させる力（以下、変位力という。）が発生していない状態、つまり、第１ローラ２２が回転していない状態では、図６に示すように、規制部材２６と第２軸部２３Ｂとは非接触状態となっている。

第１ローラ２２が回転し始めると、後述するように、第２ローラ２３には変位力が作用するため、第２軸部２３Ｂの左端側が第１ローラ２２側に変位し、規制部材２６と第２軸部２３Ｂとが接触する。

３．本実施形態に係る画像形成装置の特徴
発明者は、「第２ローラ２３が第１ローラ２２に対して傾いた状態で第１ローラ２２と第２ローラ２３とが接触して回転すると、第２軸部２３Ｂの左端側を第１ローラ２２側に回転させるモーメントＭ１が作用する」ことを発見した。

すなわち、上述したように、第２ローラ２３が第１ローラ２２に対して傾いた状態で第１ローラ２２と第２ローラ２３とが接触して回転すると、第１ローラ２２と第２ローラ２３により挟持されたシートには、図８に示すように、当該シートを左端側に寄せる力（以下、寄せ力Ｆ３という。）が作用する。

これに応答して、第２ローラ２３の外周面には、寄せ力Ｆ３に対する反力Ｆ４が発生するため、第２ローラ２３には、反力Ｆ４を起因とする重心Ｇ周りのモーメントＭ１が発生する。そして、当該モーメントＭ１の回転の向きは、第２軸部２３Ｂの左端側を第１ローラ２２側に回転させる向きとなる。

そして、第２ローラ２３の左端側がモーメントＭ１により第１ローラ２２の外周面に食い込むことにより、ゴム製の当該外周面の一部が削れるように偏摩耗するとともに、偏摩耗時に発生した摩耗粉が原因となって画質の低下を招く。

上記の画質低下原因に対して、本実施形態では、第２軸部２３Ｂの左端側が第１ローラ２２側に変位することを規制する規制部材２６を備えている。したがって、偏摩耗の進行を抑制して摩耗粉の発生を抑制できるので、画質の低下を抑制することが可能となる。

本実施形態に係る規制部材２６は、第２軸部２３Ｂに接触して第２ローラ２３の変位を規制する。これにより、規制部材２６が第２ローラ部２３Ａに接触する構成に比べて第２ローラ２３の回転抵抗を小さくできるとともに、規制部材２６と搬送されるシートとが接触してしまうことを抑制できる。

本実施形態では、規制部材２６は、弾性変形可能な弾性材にて構成されているとともに、弾性変形することにより第２ローラ２３の変位を規制する規制力を発揮する。さらに、再搬送ユニット２０には、規制部材２６に作用する力であって規制力の反力を受ける受け部２４Ｃを備えている。これにより、第２ローラ２３及び規制部材２６の寸法バラツキを吸収することができる。なお、上記の寸法バラツキとは、少なくとも寸法公差範囲内の寸法バラツキである。

本実施形態では、第２ローラ２３のうち第１押圧部材２５Ａ及び規制部材２６から力を受ける部位（第２軸部２３Ｂ）の直径寸法Ｄ１が、第１押圧部材２５Ａと規制部材２６との間隔寸法Ｄ２より小さい。

これにより、第２ローラ２３は第１押圧部材２５Ａ及び規制部材２６のうちいずれか一方に接触する。したがって、第２ローラ２３が第１押圧部材２５Ａ及び規制部材２６に接触する場合に比べて回転抵抗を小さくできる。

本実施形態では、第１押圧部材２５Ａ、第２押圧部材２５Ｂ及び規制部材２６が一体化されているので、押圧部材２５を装着すると同時に規制部材２６の装着が完了するので、組立工数の増加、及び再搬送ユニット２０の大幅な改良等を招くことなく、画質の低下を抑制できる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態に係る規制部材２６は、第２軸部２３Ｂに摺接したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第２ローラ部２３Ａに摺接してもよい。

上述の実施形態では、第１押圧部材２５Ａと規制部材２６とが、第１押圧部材２５Ａを構成する線材２５Ｃにて一体形成され、かつ、当該線材２５Ｃが略Ｕ字状に成形されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、第１押圧部材２５Ａと規制部材２６としてもよい。

上述の実施形態に係る規制部材２６は、弾性変形することにより第２ローラ２３の変位を規制したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、取付プレート２４に第２軸部２３Ｂと接触するストッパ等の剛体を設けて第２ローラ２３の変位を規制してもよい。

上述の実施形態では、第２軸部２３Ｂの直径寸法Ｄ１は、第１押圧部材２５Ａと規制部材２６との間隔寸法Ｄ２より小さくなっていたが、本発明はこれに限定されるものではない。

上述の実施形態では、モノクロ電子写真方式の画像形成装置１に本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、例えば、カラー方式の画像形成装置１にも適用できる。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

１… 画像形成装置 １Ａ… 装置本体 ２… 画像形成部
３… プロセスカートリッジ ３Ａ… 感光ドラム
４… 露光器 ５… 定着器 ８… 転写ローラ ９… 排紙トレイ
９Ａ… 排出ローラ ９Ｂ… ピンチローラ １０… 給紙装置
１１… 給紙トレイ １２… ピックアップローラ １３… 分離機構
１３Ａ… 分離パッド ２０… 再搬送ユニット ２１… 搬送トレイ
２１Ａ… 突条 ２１Ｂ… 案内壁 ２１Ｃ… ボス部
２２… 第１ローラ ２２Ａ… 第１ローラ部 ２２Ｂ… 第１軸部
２２Ｃ… 歯車 ２３… 第２ローラ ２３Ａ… 第２ローラ部
２３Ｂ… 第２軸部 ２４… 取付プレート ２４Ａ… 穴部
２４Ｅ… ネジ ２４Ｇ… 軸受部 ２４Ｃ…受け部 ２５… 押圧部材
２５Ａ… 第１押圧部材 ２５Ｂ… 第２押圧部材 ２６… 規制部材

Claims (6)

1. シートに画像を形成する画像形成部と、
   画像が形成されたシートを前記画像形成部に再搬送する再搬送ユニットと、
   前記再搬送ユニットに設けられ、シートに接触する円周面がゴムにて構成された第１ローラであって、当該再搬送ユニットにて搬送されるシートの搬送方向と直交する回転軸線を有する第１ローラと、
   前記第１ローラと対向する位置に配設され、シートに接触する円周面がゴムより硬質な材質にて構成された第２ローラであって、前記第１ローラの回転軸線に対して傾いた回転軸線を有する第２ローラと、
   前記第２ローラを前記第１ローラ側に押圧する弾性力を発揮する押圧部材と、
   前記第２ローラの回転軸線方向端部が前記第１ローラ側に変位することを規制する規制部材であって、前記第２ローラの回転軸線方向における両端部のうちシートの移動方向上流側にある端部側に設けられた規制部材と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２ローラは、シートに接触するローラ部、及び前記ローラ部より小径の軸部であって当該ローラ部を支持する軸部を有しており、
   前記規制部材は、前記軸部に接触して前記第２ローラの変位を規制することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記規制部材は、弾性変形可能な弾性材にて構成されているとともに、弾性変形することにより前記第２ローラの変位を規制する規制力を発揮する部材であり、
   前記再搬送ユニットは、前記規制部材に作用する力であって前記規制力の反力を受ける受け部、前記第２ローラ、前記押圧部材及び前記規制部材を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記押圧部材と前記規制部材とは、前記押圧部材を構成する線材にて一体形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記線材は、
   前記第２ローラを挟んで前記第１ローラと反対側に位置して前記押圧部材の少なくとも一部を構成する第１部位、
   前記第２ローラを挟んで前記第１部位と反対側に位置して前記規制部材の少なくとも一部を構成する第２部位、及び
   前記第１部位と前記第２部位を連結する第３部位であって、Ｕ字状に湾曲した第３部位
   を有して構成されていることを特徴とする請求項４に画像形成装置。
6. 前記第２ローラを挟んで一方側に前記押圧部材が配置され、他方側に前記規制部材が配置されており、
   前記第２ローラのうち前記押圧部材及び前記規制部材から力を受ける部位の直径寸法は、前記押圧部材と前記規制部材との間隔寸法より小さいことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。