JP4508843B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、用紙に生じたカールを矯正するためのデカーラ装置を有する画像形成装置に関する。

複写機などの画像形成装置には、トナー像やインク像を加熱して用紙に定着するための定着装置を有するものがある（たとえば、特許文献１参照）。このような画像形成装置において、定着装置を通過した後の用紙には、加熱されたトナーが冷えて収縮することなどにより、カールが生じることがある。
そこで、用紙のカールを矯正するために、デカーラ装置を設けたものがある（たとえば、特許文献２参照）。デカーラ装置は、たとえば、金属からなるハードローラと、芯金にゴムなどの弾性層を外嵌したソフトローラとからなるローラ対を備えている。ハードローラおよびソフトローラは、それぞれ、用紙の幅方向の全域に亘って延びており、互いに圧接されている。上記の構成により、ローラ対のニップ部を用紙が通過することで、用紙にコシをつけてカールを矯正することができる。
特開２００４−１５１４７６号公報 特開２００３−２９５６５７号公報

通常、定着装置とデカーラ装置との間には、用紙搬送方向に延びるガイド板が配置されており、定着装置を通過した用紙は、ガイド板を通って、デカーラ装置に搬送されるようになっている。しかしながら、ガイド板の用紙搬送方向の先端部と、ローラ対との間には、ギャップ（隙間）があるため、このギャップに用紙の先端が入って不用意な方向に進み、ジャムを起こすおそれがある。

また、通常、ローラ対のニップ部の面積をより多くするために、ハードローラをソフトローラよりも小径に形成して、ハードローラがソフトローラに食い込むようにしている。その結果、デカーラ装置に到達した用紙の先端は、小径のハードローラ側に押されて不用意な方向に進み、ジャムを起こすおそれがある。
この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、デカーラ装置に送られた用紙のジャムの発生を防止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。

上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、硬度の異なる２つのローラ（６，７）が対をなしてニップ（Ｎ）を形成しており、このローラ対のニップ間を用紙（Ｐ）が搬送される間に、用紙に生じているカールを矯正するためのデカーラ装置（４）と、上記デカーラ装置のローラ対のうち、硬度の高いローラ（７）に対し、ローラの回転方向（Ｒ２）上流側から上記ニップに向けてエアを吹き付ける送風手段（４０）と、を有し、上記硬度の高いローラは、硬度の低いローラ（６）よりも小径に形成されて硬度の低いローラに食い込まされており、上記送風手段は、上記硬度の高いローラ側から硬度の低いローラ側に向けてエアを吹き付けることを特徴とする画像形成装置（１）である。

なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、ローラ対のニップに向けてエアを吹き付けることにより、搬送されてきた用紙の先端を、ニップに案内することができる。これにより、用紙の先端が不用意な方向に進んでジャムが生じることを防止できる。

また、通常、ローラ対のニップの面積をより多くするために、硬度の高いローラを硬度の低いローラよりも小径に形成して、硬度の高いローラが硬度の低いローラに食い込むようにしている。このため、デカーラ装置に到達した用紙の先端は、硬度の高いローラ側に押されて不用意な方向に進む傾向にあるが、硬度の高いローラの回転方向上流側からニップ部に向けて、エアを吹き付けていることにより、当該用紙の先端は、硬度の高いローラ側に押しやられることが防止されている。これにより、用紙の先端をニップ部に確実に送ることができ、ジャムの発生を、より確実に防止することができる。

請求項２記載の発明は、上記硬度の高いローラを回転自在に保持する保持手段（１６）と、上記送風手段の一部を形成しており、上記ニップに向けてエアを吹き出す送風口（３０）と、上記ニップへ用紙を案内するために、用紙搬送方向（Ｃ）に見て、ニップの上流側に配置された用紙搬送ガイド（１５）とを備え、上記保持手段、送風口および用紙搬送ガイドは、一体成形品（１３）として形成されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。

この構成によれば、保持手段、送風口および用紙搬送ガイドを互いに組み付ける必要がなく、装置の組み立てにかかる手間をより少なくすることができる。また、部品点数をより少なくして製造コストをより安くすることができる。さらに、硬度の高いローラと送風口との相対的な位置決めを、高い精度で行うことができる。これにより、エアを確実にニップに向けて吹き付けることができる。

請求項３記載の発明は、上記送風口は、搬送される用紙の幅方向（Ｗ）両角が通過する位置を避けて配置されていることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置である。
この構成によれば、用紙の幅方向両角が送風口内に垂れて、送風口の縁などに引っ掛かることを防止でき、ジャムの発生をより確実に防止することができる。
請求項４記載の発明は、上記デカーラ装置は、用紙搬送方向に見て、定着装置（３）の下流側に隣接して設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置である。

通常、定着装置は、用紙上に載ったトナーなどを加熱するための加熱手段を有しており、定着装置から出てきた用紙は、高温になっている。
この構成によれば、デカーラ装置には、定着装置から出てきた高温の用紙が搬送されるため、デカーラ装置による用紙のコシ付けを、より良好に行うことができる。したがって、用紙のカールをより確実に矯正することができる。また、ローラ対は、高温の用紙の通過に伴い高温になるが、ニップにエアが吹き付けられていることにより、冷却されることとなる。すなわち、用紙をニップへ案内するためのエアを、ローラ対の冷却に兼用することができ、ローラ対が過度に加熱されることを確実に防止することができる。

以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、この発明の一実施形態にかかる複写機の概略構成を示す図解的な正面図である。複写機１は、電子写真方式によって、画像データに基づくトナー像を形成して、用紙Ｐに転写し、転写したトナー像を用紙Ｐに定着させることにより、所定の画像を用紙Ｐに形成するものである。

なお、以下では、「上」または「下」というときは、図１の上下方向ＵＤに沿う方向における上下をいうものとする。また、用紙Ｐは、搬送方向Ｃに沿って複写機１内を搬送されるようになっている。
複写機１は、感光体ドラム２と、定着装置３と、デカーラ装置４とを有している。
感光体ドラム３は、その軸方向（図１の紙面に垂直な方向）に長い筒状に形成されている。画像形成時、感光体ドラム３の外周面には、所定の画像データに基づくトナー像が形成され、このトナー像は、たとえば、転写位置Ｂで用紙Ｐに転写される。

転写位置Ｂを通過した用紙Ｐは、感光体ドラム２に対して、搬送方向Ｃの下流側に配置された定着装置３に送られ、トナー像が定着されるようになっている。定着装置３は、感光体ドラム２と平行に延びる熱ローラ３ａと圧ローラ３ｂとを有している。熱ローラ３ａ内には、この熱ローラ３ａを過熱するためのヒータ（図示せず）が備えられている。圧ローラ３ｂは、熱ローラ３ａの下方に配置されており、熱ローラ３ａに圧接されている。

定着装置３に送られた用紙Ｐ、および用紙Ｐに転写されたトナー像は、熱ローラ３ａおよび圧ローラ３ｂによって、加熱・加圧され、用紙Ｐにトナー像が定着される。
定着装置３を通過した用紙Ｐは、定着したトナーが冷めて収縮することなどにより、搬送方向Ｃに沿ってカールする傾向にある。このため、用紙Ｐは、定着装置３からデカーラ装置４に送られて、カールを矯正されるようになっている。

デカーラ装置４は、定着装置３に対して、搬送方向Ｃの下流側に隣接して配置されている。このデカーラ装置４は、対をなす大径ローラ６および小径ローラ７（硬度の高いローラ）を有している。これら大径ローラ６および小径ローラ７は、感光体ドラム２と平行に延びており、小径ローラ７は、大径ローラ６の下方に配置されている。
大径ローラ６は、回転軸８と、回転軸８に一体回転可能に外嵌されたロール体９とを有している。回転軸８は、第１のフレーム１０に回転自在に保持されており、所定の回転方向Ｒ１に回転するようになっている。ロール体９は、スポンジなどの弾性体を用いて形成されており、自由状態（小径ローラ７に接触していない状態）における直径は、約２１ｍｍに設定されている。

小径ローラ７は、鉄などの金属材料を用いて形成されており、後述するガイドユニット１３に回転自在に保持されて、回転方向Ｒ１と反対方向である回転方向Ｒ２に回転するようになっている。小径ローラ７は、回転軸１１と、回転軸１１の中間部において当該回転軸１１よりも大径に形成された圧接部１２とを有している。圧接部１２は、大径ローラ６のロール体９に圧接されている。圧接部１２の直径は、約１３ｍｍに設定されており、自由状態における大径ローラ６のロール体９の直径よりも、小さくされている。

圧接部１２は、大径ローラ６のロール体９の一部に食い込んでおり、ロール体９の一部が窪んでいる。これにより、小径ローラ７の圧接部１２と、大径ローラ６のロール体９との間に、ニップＮが形成されている。
前述したように、ニップＮを形成する小径ローラ７の圧接部１２と、大径ローラ６のロール体９とは、硬度が異なっており、硬度の相対的に高い小径ローラ７の圧接部１２が、硬度の相対的に低い大径ローラ６のロール体９に食い込んでいる。

定着装置３からデカーラ装置４に搬送された用紙Ｐは、その全域がニップＮ間に入り、このニップＮ間を搬送される間に、小径ローラ７および大径ローラ６によってしごかれて、カールが矯正される。
図２は、複写機１の要部の斜視図である。図１および図２に示すように、複写機１には、ガイドユニット１３が備えられており、このガイドユニット１３は、定着装置３から搬送された用紙Ｐの移動を案内するとともに、小径ローラ７を回転自在に保持している。

図３は、ガイドユニット１３の斜視図である。図２および図３に示すように、ガイドユニット１３は、合成樹脂製の一体成形品からなり、第２のフレーム１４に取り付けられている。
このガイドユニット１３は、第１のガイド部１５（用紙搬送用ガイド）と、第１のガイド部１５に対して搬送方向Ｃの下流側に配置される保持部１６（保持手段）と、保持部１６に対して搬送方向Ｃの下流側に配置される第２のガイド部１７とを有している。

第１のガイド部１５は、定着装置から出てきた用紙Ｐを、搬送方向Ｃに沿ってデカーラ装置のニップＮに案内するためのものである。この第１のガイド部１５は、搬送方向Ｃにおいて、定着装置の下流側に配置されるとともに、デカーラ装置のニップＮの上流側に配置されており、小径ローラ７の軸方向Ｓ（以下、単に「軸方向」という。）に長手に延びている。

保持部１６は、小径ローラ７を回転自在に保持するためのものであり、軸方向Ｓに長手に延びている。
第２のガイド部１７は、ニップＮを通過した用紙Ｐを排出トレイ（図示せず）に案内するためのものであり、軸方向Ｓに延びている。
図４は、図３のＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。図３および図４に示すように、第１のガイド部１５は、上面１８と、上面１８の搬送方向Ｃの両端部に配置される一対の側面１９，２０と、上面の１８の軸方向Ｓの両端部に配置される一対の端面２１，２２とを有している。

上面１８は、搬送方向Ｃに沿う勾配を有しており、搬送方向Ｃの上流側から下流側に向かうにしたがって、上方に傾斜している。この上面１８上を、用紙Ｐが通過するようになっている。一方の側面１９は、上面１８の搬送方向Ｃの下流側の端部から、下方に延設されている。他方の側面２０は、上面１８の搬送方向Ｃの上流側の一端部から、下方に延設されている。一対の端面２１，２２は、上面１８の軸方向Ｓの両端部から、下方に延設されている。上記上面１８、一対の側面１９，２０および一対の端面２１，２２により、上面１８の下方に空間Ｄが区画されている。

保持部１６は、軸方向Ｓの中間部において、軸方向Ｓに見た断面が、溝状に形成されており、小径ローラ７の圧接部１２の下方に配置される底面２３と、底面２３の搬送方向Ｃの両端部に配置される一対の側面１９、２４と、底面２３の軸方向Ｓの両端部に設けられる一対の受け部２５，２６とを有している。
一方の側面１９は、第１のガイド部１５の一方の側面１９と兼用されており、底面２３の搬送方向Ｃの上流側の端部から、上方に延びている。他方の側面２４は、底面２３の搬送方向Ｃの下流側の一端部から、上方に延設されている。一対の側面１９，２４は、搬送方向Ｃに対向している。

底面２３および一対の側面１９，２４により、底面２３の上方に、溝形の収容空間Ｅが区画されている。小径ローラ７の圧接部１２は、この収容空間Ｅに収容されつつ、上下方向ＵＤの上端部（ニップＮ）が、一対の側面１９，２４に対して上方に配置されている。
一対の受け部２５，２６は、軸方向Ｓに見て、溝形をなしており、小径ローラ７の回転軸１１（図２参照）の両端部を受けている。

第２のガイド部１７は、搬送方向Ｃに延びる上面２７を有しており、この上面２７上を用紙Ｐが通過するようになっている。この上面２７の搬送方向Ｃの上流側の端部は、保持部１６の他方の側面２４の上端部に接続されている。
図２および図４を参照して、この実施形態の特徴の１つは、送風手段４０を用いて、ニップＮに向けてエアを吹き付けることにより、用紙Ｐがジャムを起こすことを防止するとともに、デカーラ装置４の各ローラ６，７、特に、小径ローラ７の圧接部１２を、冷却するようになっている点にある。

具体的には、送風手段４０は、エア流発生用のファン２８と、ファン２８からのエア流をガイドユニット１３の第１のガイド部１５の空間Ｄに送るためのダクト２９と、第１のガイド部１５と、第１のガイド部１５に形成された送風口３０とを備えている。
ファン２８は、ガイドユニット１３の下方に配置されており、そのケーシング２８ａが、第２のフレーム１４に取り付けられている。ダクト２９は、第２のフレーム１４に取り付けられており、ファン２８、および、ガイドユニット１３の第１のガイド部１５のそれぞれに、接続されている。

図３および図４を参照して、送風口３０は、空間Ｄ内のエアを、ニップＮへ吹き出すためのものであり、軸方向Ｓに沿って、間欠的に複数個形成されている。各送風口３０は、第１のガイド部１５の上面１８のうち、搬送方向Ｃの上流側略半部を切り欠くとともに、一方の側面１９のうち、上端側略半部を切り欠いて形成されている。また、各送風口３０は、軸方向Ｓに所定の幅を有しており、十分な量のエアを通すことができるようになっている。

各送風口３０は、第１のガイド部１５のうち、用紙Ｐの幅方向Ｗ（軸方向Ｓに沿う方向）の両角が通過する位置を避けて、配置されている。具体的には、用紙Ｐは、ＪＩＳ（日本工業規格）に定められた定形の用紙であり、各送風口３０は、この用紙Ｐに対して、その幅方向Ｗの両角が通過する位置を避けて、配置されている。
各送風口３０は、第１のガイド部１５上を搬送される用紙Ｐのうち、幅方向Ｗに最も長い用紙Ｐ１（たとえば、ＪＩＳのＡ４の用紙）が通過したときに、当該用紙Ｐ１の幅方向Ｗの両角よりも、幅方向Ｗの内側に位置するように、配置されている。

すなわち、第１のガイド部１５上を、幅方向Ｗに最も長い用紙Ｐ１が通過したとき、用紙Ｐ１の幅方向Ｗの両角は、上面１８によって受けられる。
同様に、各送風口３０は、第１のガイド部１５上を搬送される用紙Ｐのうち、幅方向Ｗに２番目に長い用紙Ｐ２（たとえば、ＪＩＳのＢ５の用紙）が通過したときに、当該用紙Ｐ２の幅方向Ｗの両角に対して、幅方向Ｗの両側方に位置するように、配置されている。

すなわち、第１のガイド部１５上を、幅方向Ｗに２番目に長い用紙Ｐ２が通過したとき、用紙Ｐ２の幅方向Ｗの両角は、上面１８によって受けられる。
また、第１のガイド部１５の空間Ｄ内には、各送風口３０の近傍に、案内部材３１が設けられている。案内部材３１は、空間Ｄから各送風口３０を通って吹き出されるエアを、搬送方向Ｃに案内するようになっている。

各案内部材３１は、軸方向Ｓに対向する一対の側板３２，３３と、一対の側板３２，３３の下端部間を接続する底板３４とを有している。一対の側板３２，３３は、それぞれ、平板状に形成されており、対応する送風口３０の軸方向Ｓの両端部に接続されている。底板３４は、略水平に延び、搬送方向Ｃの下流側の端部が、対応する送風口３０の下端部に接続されている。

上記の構成により、第１のガイド部１５の空間Ｄ内に送られたエアは、図４の白抜き矢符に示すように、案内部材３１によって搬送方向Ｃに案内され、送風口３０から搬送方向Ｃを向きつつ、上向きに吹き出される。これにより、小径ローラ７の回転方向Ｒ２の上流側から、各ローラ６，７のニップＮ、特に小径ローラ７のニップＮに向けて、エアが吹き付けられる。また、第１のガイド部１５上を通る用紙Ｐは、上記ニップＮに向かうエアを吹き付けられる。

以上説明したように、この実施形態によれば、デカーラ装置４のニップＮに向けてエアを吹き付けることにより、搬送されてきた用紙Ｐの先端を、ニップＮに案内することができる。これにより、用紙Ｐの先端が不用意な方向に進んでジャムが生じることを防止できる。
また、デカーラ装置４のニップＮの面積をより多くするために、小径ローラ７の圧接部１２を、大径ローラ６のロール体９よりも小径に形成して、圧接部１２がロール体９に食い込むようにしている。このため、デカーラ装置４に到達した用紙Ｐの先端は、圧接部１２およびロール体９のうち、圧接部１２側に押されて不用意な方向（たとえば、下向き）に進む傾向にあるが、小径ローラ７の回転方向Ｒ２の上流側から当該小径ローラ７のニップＮに向けて、エアを吹き付けていることにより、当該用紙Ｐの先端は、圧接部１２側に押しやられることが防止されている。これにより、用紙Ｐの先端をニップＮに確実に送ることができ、ジャムの発生を、より確実に防止することができる。

特に、ガイドユニット１３を、合成樹脂製の一体成形品により形成しているため、ガイドユニット１３を形成するための金型の形状上の制約などにより、第１のガイド部１５の上面１８と、保持部１６に保持された小径ローラ７の圧接部１２との間のギャップＧがある程度できてしまうが、小径ローラ７の回転方向Ｒ２の上流側からニップＮに向けて、エアを吹き付けていることにより、上記ギャップＧに用紙Ｐが入ってジャムを起こすことを、確実に防止することができる。

また、保持部１６、送風口３０および第１のガイド部１５を、一体成形品により形成しているため、これら保持部１６、送風口３０および第１のガイド部１５を互いに組み付ける必要がなく、複写機１の組み立てにかかる手間をより少なくすることができる。また、部品点数をより少なくして製造コストをより安くすることができる。さらに、小径ローラ７の圧接部１２と送風口３０との相対的な位置決めを、高い精度で行うことができる。これにより、エアを確実にニップＮに向けて吹き付けることができる。

さらに、送風口３０を、用紙Ｐの幅方向Ｗの両角が通過する位置を避けて配置している。これにより、用紙Ｐの幅方向Ｗの両角が送風口３０内に垂れて、第１のガイド部１５に引っ掛かることを防止でき、ジャムの発生をより確実に防止することができる。
また、デカーラ装置４を、定着装置３に対して搬送方向Ｃの下流側に隣接して設けている。これにより、デカーラ装置４には、定着装置３から出てきた高温の用紙Ｐが搬送されるため、デカーラ装置４による用紙Ｐのコシ付けを、より良好に行うことができる。したがって、用紙Ｐのカールをより確実に矯正することができる。

また、デカーラ装置４の各ローラ６，７は、高温の用紙Ｐの通過に伴い高温になるが、ニップＮにエアが吹き付けられていることにより、冷却されることとなる。すなわち、用紙ＰをニップＮへ案内するためのエアを、上記各ローラ６，７の冷却に兼用することができ、各ローラ６，７が過度に加熱されることを確実に防止することができる。
特に、金属製の小径ローラ７の圧接部１２は、用紙Ｐの熱に起因して高温になり易いが、この圧接部１２にエアが直接吹き付けられるため、十分な冷却がなされる。

この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。たとえば、小径ローラ７の圧接部１２の直径は、上記例示した値より大きくてもよいし、小さくてもよい。同様に、大径ローラ６のロール体９の直径は、上記例示した値より大きくてもよいし、小さくてもよい。また、各送風口３０は、上記例示したサイズ以外の定形の用紙に対して、その幅方向の両角が通過する位置を避けて配置されてもよい。

さらに、ガイドユニット１３と第１のガイド部１５とを別体に形成してもよいし、ガイドユニット１３と保持部１６とを別体に形成してもよいし、ガイドユニット１３と第２のガイド部１７とを別体に形成してもよい。また、ダクト２９を廃止して、ファン２８で生じたエア流を、直接第１のガイド部１５の空間Ｄ内に送ってもよい。
さらに、小径ローラ７の圧接部１２は、例示した材料以外の材料により形成されていてもよい。同様に、大径ローラ６のロール体９は、例示した材料以外の材料により形成されていてもよい。また、搬送方向Ｃにおける定着装置３とデカーラ装置４との間の距離をより大きくしてもよい。

その他、この発明は、プリンタなどの他の画像形成装置に適用することができ、また、インクを用いる画像形成装置に適用することができる。

この発明の一実施形態にかかる複写機の概略構成を示す図解的な正面図である。 複写機の要部の斜視図である。 ガイドユニットの斜視図である。 図３のＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。

符号の説明

１ 複写機（画像形成装置）
３ 定着装置
４ デカーラ装置
６ 大径ローラ（硬度の異なるローラの一方）
７ 小径ローラ（硬度の異なるローラの他方、硬度の高いローラ）
１３ ガイドユニット（一体成形品）
１５ 第１のガイド部（用紙搬送ガイド）
１６ 保持部（保持手段）
３０ 送風口（送風手段の一部）
４０ 送風手段
Ｃ 用紙搬送方向
Ｎ ニップ
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２ 用紙
Ｒ２ 回転方向
Ｗ 幅方向

Claims (4)

1. 硬度の異なる２つのローラが対をなしてニップを形成しており、このローラ対のニップ間を用紙が搬送される間に、用紙に生じているカールを矯正するためのデカーラ装置と、
   上記デカーラ装置のローラ対のうち、硬度の高いローラに対し、ローラの回転方向上流側から上記ニップに向けてエアを吹き付ける送風手段と、
   を有し、
   上記硬度の高いローラは、硬度の低いローラよりも小径に形成されて硬度の低いローラに食い込まされており、
   上記送風手段は、上記硬度の高いローラ側から硬度の低いローラ側に向けてエアを吹き付けることを特徴とする画像形成装置。
2. 上記硬度の高いローラを回転自在に保持する保持手段と、
   上記送風手段の一部を形成しており、上記ニップに向けてエアを吹き出す送風口と、
   上記ニップへ用紙を案内するために、用紙搬送方向に見て、ニップの上流側に配置された用紙搬送ガイドとを備え、
   上記保持手段、送風口および用紙搬送ガイドは、一体成形品として形成され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. 上記送風口は、搬送される用紙の幅方向両角が通過する位置を避けて配置されていることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 上記デカーラ装置は、用紙搬送方向に見て、定着装置の下流側に隣接して設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。

Images