JP5130330B2

JP5130330B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP5130330B2
Application number: JP2010152620A
Authority: JP
Inventors: 進村上
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2010-07-05
Filing date: 2010-07-05
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2030-07-05
Also published as: US8292297B2; US20120001379A1; JP2012012204A; CN102314138A

Description

この発明は、画像形成装置内の用紙搬送路に沿って配置される回転体の周面に対向するように配置される用紙剥離機構を備えた画像形成装置に関する。

画像形成装置において、感光体ドラムや中間転写ベルトのように用紙搬送路に沿って配置される回転体の近傍には、回転体への用紙の巻き込みを防止するための剥離爪が設けられる。回転体への用紙の巻き込みを適正に防止するためには、剥離爪は回転体の周面に当接させる必要がある一方で、剥離爪は先端が鋭利な形状をしているため、剥離爪の先端が回転体に強く押し付けられると剥離爪によって回転体がダメージを受けるという不都合が発生することがあった。

このような不都合の発生を回避するために、従来技術の中には、ジャム用紙が剥離爪を押すと剥離爪の先端が回転体から離れるように取付支点位置を設定しているものがあった（例えば、特許文献１参照。）。

特開平０４−１２８７７８号公報

しかしながら、上述の特許文献１に係る技術では、ジャム用紙に押された剥離爪が回転体に圧接することによって回転体がダメージを受けるという不都合の発生は防止できるが、剥離爪の本来の機能を損なってしまうという不都合があった。その理由は、上述の特許文献１に係る技術では、用紙ジャム発生時に剥離爪の先端を回転体の周面から離間させてしまうため、回転体に対する用紙の巻き込みを防止するという剥離爪の本来の機能を果たせなくなるからである。この結果、多重送りが発生した場合に、回転体への用紙の巻き込みジャムが発生する可能性があった。

この発明の目的は、剥離爪の本来の機能を損なうことなく、剥離爪の先端によって回転体の周面がダメージを受けることを適切に防止することが可能な用紙剥離機構を備えた画像形成装置を提供することである。

この発明に係る用紙剥離機構は、画像形成装置内の用紙搬送路に沿って配置される回転体の周面に対向するように配置される。ここで、回転体の例としては、感光体ドラム、中間転写ベルト、定着ローラ等が挙げられる。

用紙剥離機構は、剥離爪ホルダ、剥離爪、第１の付勢手段、および第２の付勢手段を備える。剥離爪ホルダは、画像形成装置内の所定の箇所に設置可能に構成される。例えば、剥離爪ホルダは、画像形成装置内の内部フレームにビス等の固定具を介して取り付けられる。剥離爪は、剥離爪ホルダに軸支された剥離爪基部、および剥離爪基部に軸支された剥離爪先端部を有する。

第１の付勢手段は、剥離爪ホルダおよび剥離爪基部との間に配置される。この第１の付勢手段は、剥離爪基部を回転体に接近する方向に回転させる力を加えるように構成される。第２の付勢手段は、剥離爪基部および剥離爪先端部との間に配置される。この第２の付勢手段は、剥離爪先端部を回転体に接近する方向に回転させる力を加えるように構成される。第１の付勢手段および第２の付勢手段の代表例としては、コイルスプリングが挙げられるが、この他にも板バネ、圧縮スプリング等を用いることも可能である。
第２の付勢手段の付勢力は第１の付勢手段の付勢力よりも大きく、剥離爪先端部が、先端を回転体に当接させた状態のまま、回転軸に直交する面内で剥離爪基部の長手方向の延長線が成す角度範囲内で、剥離爪基部の回転方向と反対方向に回転するように、剥離爪を配置している。

この構成においては、剥離爪自体が、剥離爪基部および剥離爪先端部の間で屈折するように構成されているため、搬送ジャムが生じた用紙によって剥離爪を押す力が働いた際には、剥離爪が屈折することで、用紙からの力を吸収する。この結果、搬送ジャムが生じた用紙に押されることによって、剥離爪の先端が回転体の周面に食い込んで回転体の周面がダメージを受けるといった不都合の発生が適正に防止される。

また、剥離爪が屈折する際にも、常時、剥離爪の先端は回転体と当接するため、剥離爪の本来の機能が損なわれることがなく、多重送り発生時等に用紙が回転体に巻き込まれることが適正に防止される。

剥離爪の先端がより適切に回転体の周面に当接し易くなるとともに、搬送ジャムが生じた用紙からの力の作用によって剥離爪が屈折する場合でも、用紙を取り除くと剥離爪が元の状態に復帰し易くなる。

この発明によれば、剥離爪の本来の機能を損なうことなく、剥離爪の先端によって回転体の周面がダメージを受けることを適切に防止することが可能になる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略を示す図である。本発明の実施形態に係る用紙剥離機構の配置状態を示す図である。用紙剥離機構の構成の一例を示す図である。用紙剥離機構の動作を示す図である。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置５０の概略を示す図である。画像形成装置５０は、外部から伝達された画像データに応じて、所定の用紙（記録用紙）に対して多色および単色の画像を形成するもので、画像形成部８２および原稿読取部５８を備えている。

画像形成部８２は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のカラー画像をそれぞれ形成する４つ画像形成ステーションを備える。各画像形成ステーションは、現像器９１、感光体ドラム９０、クリーナユニット９３、および帯電器９２を備える。

画像形成部８２はさらに、光走査装置８８、中間転写ベルトユニット９５、定着ユニット７４、給紙カセット７１、第１の排紙トレイ８０、第２の排紙トレイ１００、および用紙の搬送方向を切り換えるための複数のフラッパ（図示省略）等を備える。

画像形成部８２の上部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台５４が設けられ、原稿載置台５４の上側には自動原稿処理装置５６が取り付けられている。自動原稿処理装置５６は、原稿載置台５４の上に自動で原稿を搬送する。また自動原稿処理装置５６は回動自在に構成され、原稿載置台５４の上を開放することにより原稿を手置きで置くことができるようになっている。

帯電器９２は、感光体ドラム９０の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、図１に示すような非接触型帯電器の他に、ローラやブラシ等の接触型の帯電器が用いられることもある。光走査装置８８は、入力された画像データに基づいて各感光体ドラム９０の表面に静電潜像を形成するように構成される。

各現像器９１は対応する感光体ドラム９０上に形成された静電潜像を４色のトナーにより顕像化するものである。またクリーナユニット９３は、転写処理後における感光体ドラム９０上の表面に残留したトナーを除去および回収する。

感光体ドラム９０の上方に配置されている中間転写ベルトユニット９５は、中間転写ベルト９４、中間転写ベルト駆動ローラ８５、中間転写ベルト従動ローラ８４、４つの中間転写ローラ９６、および中間転写ベルトクリーニングユニット８６を備えている。

中間転写ベルト駆動ローラ８５、中間転写ベルト従動ローラ８４、および中間転写ローラ９６は、中間転写ベルト９４を張架するように構成される。また、各中間転写ローラ９６は、対応する感光体ドラム９０のトナー像を、中間転写ベルト９４上に転写するように構成される。

中間転写ベルト９４は、各感光体ドラム９０に接触するように設けられている、そして、感光体ドラム９０に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト９４に順次的に重ねて転写することによって、中間転写ベルト９４上にカラーのトナー像（多色トナー像）を形成する機能を有している。中間転写ベルト９４は、例えば厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。

感光体ドラム９０から中間転写ベルト９４へのトナー像の転写の際に、中間転写ローラ９６には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ９６は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト９４に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施形態では転写電極としてローラ形状を使用しているが、それ以外にブラシ形状の転写電極なども用いることが可能である。

上述の様に各感光体ドラム９０上で各色相に応じて顕像化された静電像は中間転写ベルト９４で積層される。このように、積層された画像情報は中間転写ベルト９４の回転によって、後述の用紙と中間転写ベルト９４の接触位置に配置される二次転写ローラ８７によって用紙上に転写される。

このとき、中間転写ベルト９４と二次転写ローラ８７は所定ニップで圧接されると共に、二次転写ローラ８７にはトナーを用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。さらに、二次転写ローラ８７は上記ニップを定常的に得るために、二次転写ローラ８７もしくは中間転写ベルト駆動ローラ８５の何れか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラ、または発泡性樹脂ローラ等々）が用いられる。

また、上記のように、感光体ドラム９０に接触することにより中間転写ベルト９４に付着したトナー、もしくは二次転写ローラ８７によって用紙上に転写が行われず中間転写ベルト９４上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット８６によって除去・回収されるように設定されている。中間転写ベルトクリーニングユニット８６には、中間転写ベルト９４に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する中間転写ベルト９４は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ８４で支持されている。

給紙カセット７１は、画像形成に使用する用紙（記録用紙）を蓄積しておくためのトレイであり、画像形成部８２の光走査装置８８の下側に設けられている。また手差し給紙カセット７８にも画像形成に使用する用紙を置くことができる。

なお、第１の排紙トレイ８０は、画像形成部８２の上方に設けられており、印刷済みの用紙を印刷面が下になった状態で集積するように構成される。一方で、第２の排紙トレイ１００は、画像形成装置５０の筐体の外側に配置されており、印刷済みの用紙を印刷面が上になった状態で集積するように構成される。

また画像形成部８２には、給紙カセット７１および手差し給紙カセット７８の用紙を二次転写ローラ８７や定着ユニット７４を経由させて第１の排紙トレイ８０または第２の排紙トレイ１００に送るための用紙搬送路７７が設けられている。給紙カセット７１ないし手差し給紙カセット７８から第１の排紙トレイ８０および第２の排紙トレイ１００までの用紙搬送路７７の近傍には、ピックアップローラ７３，７５、複数の搬送ローラ６２，６４，６６，６８、レジストローラ７９、二次転写ローラ８７、定着ユニット７４等が配されている。

搬送ローラ６２，６４，６６，６８は、用紙の搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路７７に沿って複数設けられている。またピックアップローラ７３は、給紙カセット７１の端部近傍に備えられ、給紙カセット７１から用紙を１枚ずつピックアップして用紙搬送路７７に供給する。同様にまたピックアップローラ７５は、手差し給紙カセット７８の端部近傍に備えられ、手差し給紙カセット７８から用紙を１枚ずつピックアップして用紙搬送路７７に供給する。

また、レジストローラ７９は、用紙搬送路７７を搬送されている用紙を一旦保持するものである。そして、感光体ドラム９０上のトナー像の先端と用紙の先端を合わせるタイミングで用紙を二次転写ローラ８７に搬送する機能を有している。

定着ユニット７４は、ヒートローラ７２および加圧ローラ７６を備えており、ヒートローラ７２および加圧ローラ７６は、用紙を挟んで回転するようになっている。またヒートローラ７２は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定されている。ヒートローラ７２は、加圧ローラ７６とともにトナーを用紙に熱圧着することにより、用紙に転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、用紙に対して熱定着させる機能を有している。またヒートローラ７２を外部から加熱するための外部加熱ベルト７０が設けられている。

次に用紙搬送経路を詳細に説明する。上述のように、画像形成装置には予め用紙を収納する給紙カセット７１、および手差し給紙カセット７８が設けられている。これら給紙カセット７１，７８から用紙を給紙するために、各々ピックアップローラ７３，７５が配置され、用紙を１枚ずつ搬送路７７に導くようになっている。

各給紙カセット７１，７８から搬送される用紙は用紙搬送路７７の搬送ローラ６２によってレジストローラ７９まで搬送される。そして用紙はその先端と中間転写ベルト９４上の画像情報の先端を整合するタイミングで二次転写ローラ８７に搬送され、用紙上に画像情報が書き込まれる。その後、用紙は定着ユニット７４を通過することによって用紙上の未定着トナーが熱で溶融固着され、その後に配された搬送ローラ６８を経て第１の排紙トレイ８０または第２の排紙トレイ１００上に排出される。

上記の搬送経路は、用紙に対する片面印刷のときのものである。これに対して両面印刷の時は、上記のように片面印刷が終了し定着ユニット７４を通過した用紙の後端を最終の搬送ローラ６８で把持させる。その後、搬送ローラ６８が逆回転させ、フラッパ（図示省略）の位置を切り換えることによって、用紙を搬送ローラ６６および６４が配置された帰還搬送路に用紙を導く。用紙は、帰還搬送路からレジストローラ７９を経て中間転写ベルト９４との接触位置に至り、そこで裏面に印刷が行われる。用紙は、その後、第１の排紙トレイ８０に排出される。

上述の構成において、図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、中間転写ベルト９４における中間転写ベルト駆動ローラ８５に張架される部分の周面に当接するように、用紙剥離機構１０が設けられる。

用紙剥離機構１０は、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、剥離爪ホルダ１２、剥離爪１１、第１のコイルスプリング１８、および第２のコイルスプリング１９を備える。

剥離爪ホルダ１２は、画像形成装置５０内の所定の箇所に取り付け可能に構成される。この実施形態では、剥離爪ホルダ１２は、画像形成装置５０内の内部フレーム２０にビス等の固定具を介して取り付けられる。また、剥離爪ホルダ１２は、剥離爪１１を軸支するための軸受部１２２を備える。

剥離爪１１は、剥離爪ホルダ１２に軸支された剥離爪基部１４、および剥離爪基部１４に軸支された剥離爪先端部１６を有する。剥離爪基部１４は、剥離爪ホルダ１２の軸受部１２２に軸支される軸部１４２、および剥離爪先端部１６を軸支するための軸受部１４４を備える。剥離爪先端部１６は、剥離爪基部１４の軸受部１４４に軸支される軸部１６２を備える。

第１のコイルスプリング１８は、剥離爪ホルダ１２および剥離爪基部１４との間に介在するように配置される。また、この第１のコイルスプリング１８は、剥離爪基部１４を中間転写ベルト９４に接近する方向に回転させる力（図３（Ｂ）における矢印２２を参照。）を加えるように構成される。

第２のコイルスプリング１９は、剥離爪基部１４および剥離爪先端部１６との間に介在するように配置される。この第２のコイルスプリング１９は、剥離爪先端部１６を中間転写ベルト９４に接近する方向に回転させる力（図３（Ｂ）における矢印２４を参照。）を加えるように構成される。なお、用紙剥離機構１０は、剥離爪基部１４および剥離爪先端部１６の回転範囲を規定するための回転範囲規定部材（例えば、位置決め用ストッパ等）を備えている。

この構成においては、剥離爪１１の中央付近で剥離爪基部１４および剥離爪先端部１６が連結されており、連結支点を中心に回動可能な構造となっている。つまり、剥離爪１１自体が、剥離爪基部１４および剥離爪先端部１６の間で屈折するように構成されているため、搬送ジャムが生じた用紙によって剥離爪１１を押す力が働いた際には、剥離爪１１が図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示すように屈折する。この屈折により、用紙からの力が吸収される。この結果、搬送ジャムが生じた用紙に押されることによって、剥離爪先端部１６の鋭利な先端が中間転写ベルト９４の周面に食い込んで中間転写ベルト９４の周面がダメージを受けるといった不都合の発生が適正に防止される。

また、剥離爪１１が屈折する際にも、常時、剥離爪１１の先端は中間転写ベルト９４と当接するため、剥離爪１１の本来の機能が損なわれることがなく、多重送り発生時等に用紙が中間転写ベルト９４に巻き込まれることが適正に防止される。

さらに、上述の構成において、第２のコイルスプリング１９の付勢力（図３（Ｂ）の矢印２４参照。）が第１のコイルスプリングの付勢力（図３（Ｂ）の矢印２２参照。）よりも大きいことが好ましい。その理由は、このように構成することにより、剥離爪１１の先端がより適切に回転体の周面に当接し易くなるとともに、搬送ジャムが生じた用紙からの力の作用によって剥離爪が屈折する場合でも、用紙を取り除くと剥離爪１１が元の状態に復帰し易くなるからである。

このように上述の実施形態によれば、中間転写ベルト９４に対してダメージを与えにくい状態、つまり鋭利な先端が中間転写ベルト９４に押し付けられないような状態で剥離爪１１が常時中間転写ベルト９４に当接し続けているため、剥離爪１１の本来の機能を損なうことなく、剥離爪１１の先端によって中間転写ベルト９４の周面がダメージを受けることを適切に防止することが可能になる。

この実施形態では、中間転写ベルト９４の周面に当接する用紙剥離機構１０の例を説明したが、用紙剥離機構１０を、感光体ドラム９０、ヒートローラ７２、または加圧ローラ７６の周面に当接するように配置しても良い。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０−用紙剥離機構
１１−剥離爪
１２−剥離爪ホルダ
１４−剥離爪基部
１６−剥離爪先端部
１８−第１のコイルスプリング
１９−第２のコイルスプリング
５０−画像形成装置

Claims

画像形成装置内の用紙搬送路に沿って配置される回転体の周面に対向するように配置される用紙剥離機構であって、
画像形成装置内の所定の箇所に設置可能な剥離爪ホルダと、
前記剥離爪ホルダに軸支された剥離爪基部、および前記剥離爪基部に軸支された剥離爪先端部を有する剥離爪と、
前記剥離爪ホルダおよび前記剥離爪基部との間に配置される第１の付勢手段であって、前記剥離爪基部を前記回転体に接近する方向に回転させる力を加えるように構成された第１の付勢手段と、
前記剥離爪基部および前記剥離爪先端部との間に配置される第２の付勢手段であって、前記剥離爪先端部を前記回転体に接近する方向に回転させる力を加えるように構成された第２の付勢手段と、
を備え、
前記第２の付勢手段の付勢力が前記第１の付勢手段の付勢力よりも大きく、
前記剥離爪先端部が、先端を前記回転体に当接させた状態のまま、回転軸に直交する面内で前記剥離爪基部の長手方向の延長線が成す角度範囲内で、前記剥離爪基部の回転方向と反対方向に回転するように、前記剥離爪を配置した用紙剥離機構を備えた画像形成装置。