JP5549927B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。

従来、画像形成装置において、記録媒体の表面にトナー像を転写する転写ユニットと、記録媒体にトナー像を加熱して定着させる定着ユニッとの間に、記録媒体を搬送する中継搬送ユニットを有するものが知られている。中継搬送ユニットとしては、記録媒体を搬送部材としての表面移動可能な搬送ベルトによって搬送し、定着ユニットの定着ニップ部に案内する定着入口ガイド板上に送り込むものが知られている。また、特許文献１には、記録媒体の全幅に対応する搬送ベルトではなく、全幅よりも短い幅の搬送ベルトを幅方向に並べて複数設け、記録媒体を搬送する中継搬送ユニットが記載されている。全幅よりも短い搬送ベルトを用いることにより、搬送ベルトを小型化してコストダウンを図ることができる。

一般的に、中継搬送ユニットから定着入口ガイド板上へ記録媒体を安定して送り込むために、中継搬送ユニットに対して定着入口ガイド板を近接配置しているが、定着ニップ部の熱が定着入口ガイド板を介して搬送ベルトに伝わり易いため搬送ベルトは温度上昇してしまう。一方、記録媒体の全幅よりも短い搬送ベルトを用いて記録媒体を搬送する構成では、記録媒体の幅方向で搬送ベルトに接触する領域と接触しない領域とが存在する。このため、記録媒体が転写ユニットから定着ユニットまで搬送される間に、記録媒体の搬送ベルトと接触する部分には温度上昇した搬送ベルトの熱が伝わり、搬送ベルトと接触しない部分との間に温度差を生じてしまう。記録媒体が幅方向によって温度差を有した状態で定着ユニットに搬送されると、定着ユニットでトナー像を定着する際にトナーにかかる熱量が変わってしまう。幅方向による温度差が大きいとトナーにかかる熱量の差も大きくなり、定着されたトナー像の色見が変わり、幅方向の光沢ムラとして見える場合があった。

このような光沢ムラは、記録媒体として普通紙を用いる場合よりも、光沢紙や光沢フィルムなどトナー像の光沢度が高いものを用いる場合に、特に目立ちやすい。また、低温環境で機内の温度が低い場合には、搬送ベルトと接触する領域と、接触しない領域とで温度差がさらに大きくなり、光沢ムラが目立つ傾向にある。

また、このような光沢ムラは、搬送ベルトが一つでも、記録媒体の幅方向の全幅よりも短い搬送ベルトを用いた構成であれば、同様に起こり得る問題である。さらに、搬送ベルトに限らず搬送ドラム等でも、記録媒体の幅方向の全幅よりも短い搬送部材を用いた構成であれば、同様に起こり得る問題である。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、記録媒体の全幅よりも短い幅の搬送部材により転写ユニットから定着ユニットまで記録媒体を搬送する中継搬送ユニットを備えた画像形成装置において、記録媒体の幅方向の光沢ムラを抑制することのできる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する転写ユニットと、該記録媒体上のトナー像を熱により定着する定着ニップ部と該記録媒体を定着ニップ部まで案内する入口案内部材とを有する定着ユニットと、記録媒体の幅より短い幅の搬送部材を表面移動させて該記録媒体を該転写ユニットから該定着ユニットの入口案内部材に向けて搬送する中継搬送ユニットとを備えた画像形成装置において、上記入口案内部材の上記中継搬送ユニット側の端部が、上記記録媒体の幅方向に関して上記搬送部材と対向する箇所が該搬送部材と対向しない箇所に対して凹状に形成され、上記入口案内部材と上記搬送部材との間に断熱部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記入口案内部材の凹状に形成され部分に上記断熱部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する転写ユニットと、該記録媒体上のトナー像を熱により定着する定着ニップ部と該記録媒体を定着ニップ部まで案内する入口案内部材とを有する定着ユニットと、記録媒体の幅より短い幅の搬送部材を表面移動させて該記録媒体を該転写ユニットから該定着ユニットの入口案内部材に向けて搬送する中継搬送ユニットとを備えた画像形成装置において、上記入口案内部材の上記中継搬送ユニット側の端部が、上記記録媒体の幅方向に関して上記搬送部材と対向する箇所が該搬送部材と対向しない箇所に対して凹状に形成され、上記搬送部材を冷却する冷却手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記入口案内部材の凹状に形成され部分に断熱部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３または４の画像形成装置において、上記搬送部材の温度を検知する搬送部材温度検知手段を設け、該搬送部材温度検知手段の検知結果に応じて上記冷却手段を動作させることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の画像形成装置において、上記搬送部材温度検知手段の検知結果が予め決められた所定値以上のときに上記冷却手段を動作させることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項３、４、５または６の何れかの画像形成装置において、環境温度を検知する環境温度検知手段を備え、該環境温度検知手段の検知結果が予め決められた所定値以上のときに上記冷却手段を動作させることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６または７の何れかの画像形成装置において、上記搬送部材の外周面に凸状のリブ部を有することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７または８の何れかの画像形成装置において、上記中継搬送ユニットは、上記搬送部材として複数の搬送ベルトを有することを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記幅方向に関して搬送ベルトのない領域で該搬送ベルトにより搬送される記録媒体を該搬送ベルトの搬送面よりも下方でガイドするガイド部材を設けたことを特徴とするものである。
本発明においては、入口案内部材の搬送部材に対向する箇所を搬送部材と対向しない箇所に対して凹状に形成することにより、入口案内部材の搬送部材に対する間隙だけを広げて、入口案内部材を介して定着ニップ部の熱を搬送部材へ伝え難くする。このため、搬送部材の温度上昇が抑制され、記録媒体が定着ユニットまで搬送される間に生じる記録媒体の搬送部材に接触する領域と、接触しない領域との温度差が抑制される。幅方向の温度差が抑制された状態の記録媒体を定着ユニットに搬送することで、定着ユニットでトナー像を定着する際にトナーにかかる熱量の差を低減でき、定着後のトナー像の幅方向の光沢ムラを抑制することができる。

本発明によれば、記録媒体の幅よりも短い幅の搬送部材により転写ユニットから定着ユニットまで記録媒体を搬送する中継搬送ユニットを備えた画像形成装置において、記録媒体の幅方向の光沢ムラを抑制することができるという優れた効果がある。

本実施形態に係る複写機の構成を示す概略構成図。 複写機のプリンタ部の内部構成を示す構成図。 Ｙ，Ｃ用のプロセスユニットの構成を示す構成図。 中継搬送ユニット及び定着入口ガイド板の構成を示す斜視図。 搬送ベルトがある位置での中継搬送ユニットと定着ユニットの断面図。 中継搬送ユニット及び定着入口ガイド板の他の例の構成を示す上面図。 定着入口ガイド板の他の例の構成を示す上面図。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式の複写機の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る複写機の構成を示す概略構成図である。この複写機は、転写材たる転写紙Ｐに画像を形成するプリンタ部１、このプリンタ部１に対して転写紙Ｐを供給する給紙装置２００、原稿画像を読み取るスキャナ３００、このスキャナ３００に原稿を自動給紙する原稿自動搬送装置（以下、ＡＤＦという）４００等を備えている。

スキャナ３００では、原稿照明用光源やミラーなどを搭載した第１走行体３０３と、複数の反射ミラーを搭載した第２走行体３０４とが往復移動するのに伴って、コンタクトガラス３０１上に載置された図示しない原稿の読み取り走査が行われる。第２走行体３０４から送り出される走査光は、結像レンズ３０５によってその後方に設置されている読取センサ３０６の結像面に集光せしめられた後、読取センサ３０６によって画像信号として読込まれる。

プリンタ部１の筺体の側面には、筺体内に給紙する転写紙Ｐを手差しで載置する手差しトレイ２や、筐体内から排出された画像形成済みの転写紙Ｐをスタックする排紙トレイ３が設けられている。

図２は、プリンタ部の内部構成を示す構成図である。プリンタ部１の筐体内には、無端状の中間転写ベルト５１を複数の張架ローラによって張架している転写ユニット５０が配設されている。中間転写ベルト５１は、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ５２、２次転写バックアップローラ５３、従動ローラ５４、４つの１次転写ローラ５５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋによって張架されながら、駆動ローラ５２の回転によって図中時計回り方向に無端移動せしめられる。なお、１次転写ローラの符号の末端に付しているＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋという添字は、イエロー，シアン，マゼンタ，黒用の部材であることを示している。以下、符号の末端に付しているＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋという添字は、同様である。

中間転写ベルト５１は、駆動ローラ５２、２次転写バックアップローラ５３、従動ローラ５４に対する掛け回し箇所でそれぞれ大きく湾曲していることで、底辺を鉛直方向上側に向ける逆三角形状の姿勢で張架されている。この逆三角形状の底辺にあたるベルト上部張架面は水平方向に延在しており、かかるベルト上部張架面の上方には、４つのプロセスユニット１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが上部張架面の延在方向に沿って水平方向に並ぶように配設されている。

先に示した図１において、４つのプロセスユニット１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの上方には、光書込ユニット６８が配設されている。光書込ユニット６８は、スキャナ３００によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、図示しないレーザー制御部によって４つの半導体レーザー（図示せず）を駆動して４つの書込光Ｌを出射する。そして、プロセスユニット１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの潜像担持体たるドラム状の感光体１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋをそれぞれ書込光Ｌによって暗中にて走査して、感光体１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の静電潜像を書き込む。

本実施形態では、光書込ユニット６８として、半導体レーザーから出射したレーザー光を図示しないポリゴンミラーによって偏向せしめながら、図示しない反射ミラーで反射させたり光学レンズに通したりすることで光走査を行うものを用いている。かかる構成のものに代えて、ＬＥＤアレイによって光走査を行うものを用いてもよい。

図３は、Ｙ，Ｃ用のプロセスユニットの構成を示す構成図である。Ｙ用のプロセスユニット１０Ｙは、ドラム状の感光体１１Ｙの周囲に、帯電部材１２Ｙ、除電装置１３Ｙ、ドラムクリーニング装置１４Ｙ、現像手段たる現像装置２０Ｙ、電位センサ４９Ｙ等を有している。そして、これらを共通の保持体たるケーシングで保持しながらプリンタ部に対して１つのユニットとして一体的に着脱されるようになっている。

帯電部材１２Ｙは、感光体１１Ｙに当接しながら、図示しない軸受けによって回転自在に支持されるローラ状の部材である。図示しないバイアス供給手段によって帯電バイアスが印加されながら感光体１１Ｙに対して接触回転することで、感光体１１Ｙの表面を例えばＹトナーの帯電極性と同極性に一様帯電せしめる。かかる構成の帯電部材１２Ｙに代えて、感光体１１Ｙに対して非接触で一様帯電処理を施すスコロトロンチャージャなどを採用することもできる。

図示しない磁性キャリアと非磁性のＹトナーとを含有するＹ現像剤をケーシング２１Ｙに内包している現像装置２０Ｙは、現像剤搬送装置２２Ｙと現像部２３Ｙとを有している。現像部２３Ｙでは、図示しない駆動手段によって回転駆動されることで表面を無端移動させる現像剤担持体としての現像スリーブ２４Ｙがその周面の一部をケーシング２１Ｙに設けられた開口から外部に露出させている。これにより、感光体１１Ｙと現像スリーブ２４Ｙとが所定の間隙を介して対向する現像領域が形成されている。

非磁性の中空パイプ状の部材からなる現像スリーブ２４Ｙの内部には、周方向に並ぶ複数の磁極を具備する図示しないマグネットローラが現像スリーブ２４Ｙに連れ回らないように固定されている。現像スリーブ２４Ｙは、後述する現像剤搬送装置２２Ｙ内のＹ現像剤をこのマグネットローラの発する磁力によって表面に吸着させながら回転駆動することで、Ｙ現像剤を現像剤搬送装置２２Ｙ内から汲み上げる。そして、現像スリーブ２４Ｙの回転に伴って上記現像領域に向けて搬送されるＹ現像剤は、現像スリーブ２４Ｙの表面に対して所定の間隙を介して先端を対向させているドクタブレード２５Ｙと、スリーブ表面との間に形成されているドクタギャップに進入する。この際、スリーブ上における層厚がドクタギャップとほぼ同じ厚みに規制される。そして、現像スリーブ２４Ｙの回転に伴って感光体１１Ｙと対向する現像領域の付近まで搬送されると、上記マグネットローラの図示しない現像磁極の磁力を受けてスリーブ上で穂立ちして磁気ブラシとなる。

現像スリーブ２４Ｙには、図示しないバイアス供給手段によって例えばトナーの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加されている。これにより、現像領域では、現像スリーブ２４Ｙ表面と感光体１１Ｙの非画像部（一様帯電部位＝地肌部）との間に、Ｙトナーを非画像部側からスリーブ側に静電移動させる非現像ポテンシャルが作用する。また、現像スリーブ２４Ｙ表面と感光体１１Ｙ上の静電潜像との間に、Ｙトナーをスリーブ側から静電潜像に向けて静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。この現像ポテンシャルの作用によってＹ現像剤中のＹトナーが静電潜像に転移することで、感光体１１Ｙ上の静電潜像がＹトナー像に現像される。

現像スリーブ２４Ｙの回転に伴って上記現像領域を通過したＹ現像剤は、図示しないマグネットローラに具備される反発磁極間によって形成される反発磁界の影響を受けて、現像スリーブ２４Ｙ上から離脱して現像剤搬送装置２２Ｙ内に戻る。

現像剤搬送装置２２Ｙは、２本の第１スクリュウ部材２６Ｙ、第２スクリュウ部材３２Ｙ、両スクリュウ部材間に介在する仕切壁、透磁率センサからなるトナー濃度検知センサ４５Ｙなどを有している。仕切壁は、第１スクリュウ部材２６Ｙが収容される現像剤搬送部たる第１搬送室と、第２スクリュウ部材３２Ｙが収容される現像剤搬送部たる第２搬送室とを仕切っているが、両スクリュウ部材の軸線方向における両端部に対向する領域では、それぞれ図示しない開口を通じて両搬送室を連通させている。撹拌搬送部材としての第１スクリュウ部材２６Ｙ、第２スクリュウ部材３２Ｙは、それぞれ図示しない軸受けによって両端部が回転自在に支持される棒状の回転軸部材と、これの周面に螺旋状に突設せしめられた螺旋羽根とを有している。そして、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられるのに伴って、Ｙ現像剤を螺旋羽根によって回転軸線方向に搬送する。

第１スクリュウ部材２６Ｙが収容されている第１搬送室内では、第１スクリュウ部材２６Ｙの回転駆動に伴って、Ｙ現像剤が図紙面に直交する方向の手前側から奥側に向けて搬送される。そして、ケーシング２１Ｙの奥側の端部付近まで搬送されると、仕切壁に設けられた図示しない開口を経由して第２搬送室内に進入する。第２スクリュウ部材３２Ｙが収容されている第２搬送室の上方には、上述した現像部２３Ｙが形成されており、第２搬送室と現像部２３Ｙとは互いの対向部の全領域において連通している。これにより、第２スクリュウ部材３２Ｙと、これの斜め上方に配設された現像スリーブ２４Ｙとが、互いに平行な関係を維持しながら対向している。第２搬送室内では、第２スクリュウ部材３２Ｙの回転駆動に伴って、Ｙ現像剤が図紙面に直交する方向の奥側から手前側に向けて搬送される。この搬送の過程において、第２スクリュウ部材３２Ｙの回転方向周囲のＹ現像剤が現像スリーブ２４Ｙに適宜汲み上げられたり、現像スリーブ２４Ｙから現像後のＹ現像剤が適宜回収されたりする。そして、第２搬送室の図中手前側の端部付近まで搬送されたＹ現像剤は、仕切壁に設けられた図示しない開口を通って、第１搬送室内に戻る。

第１搬送室の下壁には、透磁率センサからなるトナー濃度検知手段としてのトナー濃度検知センサ４５Ｙが固定されており、第１スクリュウ部材２６Ｙによって搬送されているＹ現像剤のトナー濃度を下方から検知して検知結果に応じた電圧を出力する。図示しない制御部は、トナー濃度検知センサ４５Ｙからの出力電圧値に基づいて、必要に応じて図示しないＹトナー補給装置を駆動することで、適量のＹトナーを第１搬送室内に補給する。これにより、現像に伴ってトナー濃度を低下させたＹ現像剤のトナー濃度が回復する。

感光体１１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述するＹ用の１次転写ニップで中間転写ベルト５１上に１次転写される。この１次転写工程を経由した後の感光体１１Ｙ表面には、中間転写ベルト５１上に１次転写されなかった転写残トナーが付着している。

ドラムクリーニング装置１４Ｙは、例えばポリウレタンゴム等からなるクリーニングブレード１５Ｙを片持ち支持しており、その自由端側を感光体１１Ｙ表面に当接させている。また、図示しない駆動手段によって回転駆動される回転軸部材と、これの周面に立設せしめられた無数の導電性起毛とを具備するブラシローラ１６Ｙのブラシ先端側を感光体１１Ｙに接触させている。そして、上述の転写残トナーをこのクリーニングブレード１５Ｙやブラシローラ１６Ｙによって感光体１１Ｙ表面から掻き取る。ブラシローラ１６Ｙには、これに当接する金属製の電界ローラ１７Ｙを介してクリーニングバイアスが印加されており、電界ローラ１７Ｙにはスクレーパ１８Ｙの先端が押し当てられている。クリーニングブレード１５Ｙやブラシローラ１６Ｙによって感光体１１Ｙから掻き取られた転写残トナーは、ブラシローラ１６Ｙと電界ローラ１７Ｙとを経た後、スクレーパ１８Ｙによって電界ローラ１７Ｙから掻き取られて、回収スクリュウ１９Ｙ上に落下する。そして、回収スクリュウ１９Ｙの回転駆動に伴って、ケーシング外に排出された後、図示しないトナーリサイクル搬送手段を介して現像剤搬送装置２２Ｙ内に戻される。

ドラムクリーニング装置１４Ｙによって転写残トナーがクリーニングされた感光体１１Ｙ表面は、除電ランプ等からなる除電装置１３Ｙによって除電された後、帯電部材１４Ｙによって再び一様帯電せしめられる。

Ｙ用のプロセスユニット１０Ｙについて詳述したが、他色のプロセスユニット（１０Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、使用するトナーの色が異なる点の他は、Ｙ用のものと同様の構成になっている。

先に示した図２において、プロセスユニット１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの感光体１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、時計回り方向に無端移動せしめられる中間転写ベルト５１の上部張架面に当接しながら回転してＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップを形成している。これらＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップの裏側では、上述した１次転写ローラ５５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが中間転写ベルト５１の裏面に当接している。そして、これら１次転写ローラ５５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋには、それぞれ図示しないバイアス供給手段によってトナーの帯電極性とは逆極性の１次転写バイアスが印加されている。この１次転写バイアスにより、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップには、トナーを感光体側からベルト側に静電移動させる１次転写電界が形成される。感光体１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上に形成されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像は、感光体１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転に伴ってＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップに進入すると、この１次転写電界やニップ圧の作用によって中間転写ベルト５１上に順次重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト５１のおもて面（ループ外周面）には、４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。なお、１次転写ローラ５５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに代えて、１次転写バイアスが印加される導電性ブラシや、非接触方式のコロナチャージャなどを採用してもよい。

Ｋ用のプロセスユニット１０Ｋの図中右側方には、光学センサユニット６９が中間転写ベルト５１のおもて面に対して所定の間隙を介して対向するように配設されている。この光学センサユニット６９は、中間転写ベルト５１のベルト幅方向の一端部において、ベルト周方向に所定のピッチで付された図示しないマークを検知する。個々のマークの検知時間間隔に基づいて、中間転写ベルト５１の移動速度を測定することができる。

中間転写ベルト５１の下方には当接部材としての２次転写ローラ５６が配設されており、これは図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられながら、中間転写ベルト５１のおもて面に当接して２次転写ニップを形成している。そして、この２次転写ニップの裏側では、２次転写バックアップローラ５３が中間転写ベルト５１を掛け回している。２次転写バックアップローラ５３には、図示しない２次転写電源により、トナーの帯電極性と同極性の２次転写バイアスが印加される。これに対し、ベルトのおもて面に当接して２次転写ニップを形成している当接部材たる２次転写ローラ５６は接地されている。これにより、２次転写バックアップローラ５３と２次転写ローラ５６との間に２次転写電界が形成されている。中間転写ベルト５１のおもて面に形成された４色トナー像は、中間転写ベルト５１の無端移動に伴って２次転写ニップに進入する。

先に示した図１において、給紙装置２００は、転写紙Ｐを収納する給紙カセット２０１、これらの給紙カセット２０１に収納された転写紙Ｐをカセット外に送り出す給紙ローラ２０２、送り出された転写紙Ｐを一枚ずつ分離する分離ローラ対２０３、分離後の転写紙Ｐを送り出し路２０４に沿って搬送する搬送ローラ対２０５などがそれぞれ複数配設されている。給紙装置２００は、図示のようにプリンタ部１の直下に配設されている。そして、給紙装置２００の送り出し路２０４は、プリンタ部１の給紙路７０に連結している。これにより、給紙装置２００の給紙カセット２０１から送り出された転写紙Ｐは、送り出し路２０４を経由してプリンタ部１の給紙路７０内に送られる。

プリンタ部１の給紙路７０の末端付近には、レジストローラ対７１が配設されており、ローラ間に挟み込んだ転写紙Ｐを中間転写ベルト５１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで２次転写ニップに送り込む。そして、２次転写ニップ内では、中間転写ベルト５１上の４色トナー像が２次転写電界やニップ圧の影響によって転写紙Ｐに一括２次転写され、転写紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、２次転写ニップから排出されると中間転写ベルト５１から離間する。

２次転写ニップから排出された転写紙Ｐは、２次転写出口ガイド板５７（図５中図示）に沿って、後で詳しく説明する中継搬送ユニット７５へ搬送される。中継搬送ユニット７５は、定着ユニット８０へ向けて転写紙Ｐを搬送する。

次に、中継搬送ユニット７５及び定着ユニット８０について詳細に説明する。図４は、中継搬送ユニット７５及び定着ユニット８０の構成を示す斜視図である。図４に示すように、中継搬送ユニット７５は、駆動ローラ７７と、従動ローラ７９（図５中図示）と、両ローラに張架されながら図中反時計回り方向に無端移動する、転写紙Ｐの幅よりも幅の狭い搬送ベルト７６を２つ備えている。駆動ローラ７７の軸は、２次転写装置側に固定されて取り付けられており、不図示の本体駆動系から搬送駆動ギヤ９３を介して駆動される。この中継搬送ユニット７５では、搬送ベルト７６の上部張架面が搬送面となる。搬送ベルト７６下方の駆動ローラ７７と従動ローラ７９との間には、用紙吸着ファン７８が設けられている。搬送ベルト７６には、複数の穴７６ａがあいており、用紙吸着ファン７８の気流により搬送ベルト７６に転写紙Ｐを引きつける。これにより、転写紙Ｐは搬送ベルト７６に密着して接触するようになり、確実に転写紙Ｐを搬送することができる。図５は、幅方向に関して搬送ベルトのある位置での中継搬送ユニット７５及び定着ユニット８０の構成をあらわす断面図である。

また、中継搬送ユニット７５は、２つの搬送ベルト７６の内周部を転写紙の幅方向全域に貫通するよう設けられたガイド部材９２を備えている。このガイド部材９２は、搬送ベルト７６のない領域で、搬送される転写紙Ｐを搬送面よりも下方でガイドして、搬送性を安定させている。

定着ユニット８０の中継搬送ユニット７５側には、所定の角度をもって転写紙Ｐを定着ニップへ案内する入口案内部材たる定着入口ガイド板８３が配設されている。中継搬送ユニット７５の搬送ベルト７６に接触して搬送された転写紙Ｐは、定着入口ガイド板８３に沿って定着ユニット８０の定着ニップ部に向けて搬送される。定着ニップ部は、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ８１と、これに向けて押圧される加圧ローラ８２とによる形成される。定着ニップ部内に挟み込まれた転写紙Ｐは、加圧されつつ加熱されることでフルカラー画像が表面に定着させしめられながら、定着ユニット８０外に向けて送られる。

ここで、従来の構成の複写機では、転写紙Ｐが２次転写装置から定着ユニット８０まで搬送される間に、転写紙Ｐの搬送ベルト７６と接触する部分と搬送ベルト７６と接触しない部分とに温度差が生じてしまう。これは、上記定着入口ガイド板８３は金属材料で形成されているため定着ユニット８０の発熱源により高温になり易い。高温になった定着入口ガイド板８３から近接配置された搬送ベルト７６にも熱が伝わり、搬送ベルト７６は温度上昇する。転写紙Ｐが中継搬送ユニットの搬送ベルト７６に接触して２次転写装置から定着ユニット８０まで搬送される間に、転写紙Ｐの搬送ベルト７６と接触する部分には温度上昇した搬送ベルト７６の熱が伝わり温度上昇する。一方、定着入口ガイド板８３と近接配置されたガイド部材９２も温度上昇するが、搬送ベルト７６がなくガイド部材９２に対向する領域の転写紙Ｐにガイド部材９２の熱が伝わることによる温度上昇は小さいと考えられる。転写紙Ｐがガイド部材９２に接触してガイドされるのは、例えば転写紙Ｐの腰が弱く、転写紙Ｐの一部分が搬送面よりも大きく下がってしまうような場合に、一時的におこり得るものである。さらに、ガイド部材９２は、図４に示すように、上面に凸状のリブ９２ａを設けることで、転写紙Ｐとガイド部材９２との接触面積をさらに小さくすることができる。すなわち、転写紙Ｐがガイド部材９２に継続的に接触することはないため、ガイド部材９２の熱が転写紙Ｐに伝わることによる温度上昇は小さいと考えられる。これらから、転写紙Ｐの搬送ベルト７６と接触する部分と接触しない部分とに温度差が生じてしまう。

転写紙Ｐが幅方向によって温度差を有した状態で定着ユニット８０に搬送されると、定着ユニット８０でトナー像を定着する際にトナーにかかる熱量が変わってしまう。幅方向による温度差が大きいとトナーにかかる熱量の差も大きくなり、定着されたトナー像の色見が変わり、幅方向の光沢ムラとして見える場合があった。

そこで、本実施形態の複写機では、幅方向に関して搬送ベルト７６がある部分は定着入口ガイド板８３を短くして、定着入口ガイド板８３の中継搬送ユニット７５側端部が、搬送ベルト７６がある部分は搬送ベルト７６のない部分に対して凹状８３ａとなるよう形成している。ここで、凹状８３ａとしては、図４に示すような、搬送ベルト７６に対向する領域を長方形状に切り欠いたもの、図６に示すように両端部を斜めに切り欠いたもの、図７に示すように円弧状に切り欠いたもの等が挙げられる。定着入口ガイド板８３の形状を上述のようにすることにより、定着入口ガイド板８３と搬送ベルト７６との間隙が大きくなり、これにより定着ニップ部の熱が定着入口ガイド板８３を介して搬送ベルト７６に伝わり難くなる。このため、搬送ベルト７６の温度上昇が抑制され、転写紙Ｐが定着ユニット８０まで搬送される間に生じる転写紙Ｐの搬送ベルト７６に接触する領域の温度上昇が抑制される。よって、転写紙Ｐの搬送ベルト７６と接触する部分と接触しない部分との温度差が抑制される。幅方向の温度差が抑制された状態の転写紙Ｐを定着ユニット８０に搬送することで、定着ユニット８０でトナー像を定着する際にトナーにかかる熱量の差を低減でき、定着後の幅方向の光沢ムラを抑制することができる。

さらに、定着入口ガイド板８３から搬送ベルト７６への輻射熱を遮断するための断熱部材９１を設けている。これにより、さらに搬送ベルト７６の温度上昇が抑制され、転写紙Ｐの幅方向の温度差が抑制される。断熱部材９１の材質としては、特に限定するものではないが、弾性発泡体を使用することで、発泡体の気泡の断熱効果も手伝って、断熱性能が向上するようになる。このとき、弾性発泡体の代表的態様としては、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂の発泡体が挙げられる。さらに、図５に示すように、断熱部材９１は、定着入口ガイド板８３との接触面積を小さくするように、表面に凹凸面を備えるようにしても良い。これにより、互いの接触面積を減らすことができ、吸熱される熱が少なくなり、断熱効果が一層向上する。

さらに、搬送ベルト７６は、搬送方向と直交した凸状のリブ７６ｂを設けることにより、転写紙Ｐと搬送ベルト７６との接触面積を少なくして、転写紙Ｐに搬送ベルト７６の熱が伝わりにくくしている。

また、搬送ベルト７６の定着ユニット８０から離れた下方に冷却装置を設けている。冷却装置は、冷却ファン９４と筒状の樹脂ダクト９５から形成されており、冷却ファン９４から引き込まれた空気を、筒状の樹脂ダクト９５を通して搬送ベルト７６に吹き付けることで、搬送ベルト７６を冷却している。

また、本実施形態では、搬送ベルト７６の表面温度を検知する非接触の温度検知センサ９６を設け、搬送ベルト７６の温度が一定温度を越えると冷却ファン９４が動作するような構成としている。冷却ファン９４の動作に関しては、これ以外にも、温度検知センサ９６により検知された搬送ベルト７６の温度のみででなく、外気および機内の温度を検知する環境温度検知センサと同期させ、外気および機内の温度と搬送ベルトとの温度差が一定以上になると動作するようにしても良い。これにより、さらに、転写紙Ｐの搬送ベルト７６と接触する部分と接触しない部分との温度差が抑制される。

なお、本実施形態では、中継搬送ユニット７５として、搬送性安定のために、転写紙Ｐの搬送ベルト７６と接触しない領域は、ガイド部材９２によりガイドされる構成のものを用いて本発明を説明したが、これに限られるものではない。中継搬送ユニット７５で、ガイド部材９２を有しない構成のものにおいても、同様の問題が発生し、本発明が適用可能である。

また、本実施形態では、中継搬送ユニット７５の搬送部材として搬送ベルト７６用いて本発明を説明したが、これに限られるものではない。搬送部材として搬送ローラを用いた場合にも、本発明が適用可能である。

また、本実施形態では、複数の感光体ドラム１１Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋから中間転写ベルト５１にトナー像を一次転写した後に２次転写ローラ５６を用いてトナー像を記録媒体へ２次転写する、いわゆる中間転写方式の複写機を用いて本発明を説明したが、これに限られるものではない。感光体ドラムから転写ローラを用いてトナー像を転写紙Ｐへ転写する、いわゆる直接転写方式の画像形成装置にも適用可能である。

以上、本実施形態によれば、トナー像を転写紙に転写する２次転写ローラ５６と、転写紙上のトナー像を熱により定着する定着ユニット８０と、転写紙の幅より短い幅の搬送部材としての搬送ベルト７６を表面移動させて転写紙を二次転写ローラ５６から定着ユニット８０の入口案内部材である定着入口ガイド板８３に向けて搬送する中継搬送ユニット７５とを備える。定着入口ガイド板８３の中継搬送ユニット７５側端部を、転写紙の幅方向に関して搬送ベルト７６と対向する箇所が搬送ベルト７６と対向しない箇所に対して凹状８３ａとなるように形成する。これにより、定着入口ガイド板８３と搬送ベルト７６との間隙が広がり、定着ニップ部の熱が定着入口ガイド板８３を介して搬送ベルト７６に伝わり難くなる。このため、搬送ベルト７６の温度上昇が抑制され、転写紙が定着ユニット８０まで搬送される間に生じる転写紙の搬送ベルト７６に接触する領域と、接触しない領域との温度差が抑制される。幅方向の温度差が抑制された状態の転写紙を定着ユニット８０に搬送することで、定着ユニット８０でトナー像を定着する際にトナーにかかる熱量の差を低減できる。よって、定着後のトナー像の幅方向の光沢ムラを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、定着入口ガイド板８３と搬送ベルト７６との間に断熱部材９１を設けたことにより、さらに定着入口ガイド板８３を介して熱が伝わり難くなり、搬送ベルト７６の温度上昇が抑制され、転写紙の幅方向の温度差が抑制される。
また、本実施形態によれば、定着入口ガイド板８３の凹状８３ａに形成され部分に断熱部材９１を設けることにより、省スペースな構成で熱を効率的に伝わり難くすることができる。
また、本実施形態によれば、搬送ベルトの外周面に凸状のリブ部７６ｂを設けることにより、転写紙Ｐと搬送ベルト７６との接触面積を少なくして、転写紙Ｐに搬送ベルト７６の熱が伝わり難くして、転写紙Ｐの幅方向の温度差を抑制できる。
また、本実施形態によれば、中継搬送ユニット８０は、搬送ベルト７６として複数の搬送ベルトを有することにより、搬送性の安定を図ることができる。
また、本実施形態によれば、中継搬送ユニット８０は、転写紙の幅方向に関して搬送ベルト７６のない領域で搬送ベルトにより搬送される転写紙を搬送ベルト７６の搬送面よりも下方でガイドするガイド部材９２を設ける。これにより、さらに搬送性の安定を図ることができる。
また、本実施形態によれば、搬送ベルト７８を冷却する冷却装置としての冷却ファン９４を設けたことにより、搬送ベルト７６を冷却して温度上昇を抑制している。これにより、さらに、転写紙Ｐの幅方向の温度差が抑制される。
また、本実施形態によれば、搬送ベルト７６の温度を検知する搬送部材温度検知手段としての温度検知センサ９６を設け、温度検知センサ９６による搬送ベルト７６温度の検知結果に応じて冷却ファン９４が動作するような構成としている。これにより、効率よく搬送ベルト７６の温度上昇を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、温度検知センサ９６による検知温度が一定温度を越えると冷却ファン９４が動作するような構成とすることにより、効率よく搬送ベルト７６の温度上昇を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、環境温度を検知する環境温度検知手段を設け、環境温度と搬送ベルトとの温度差が一定以上になると動作するようにしても良い。これにより、さらに、転写紙Ｐの搬送ベルト７６と接触する部分と接触しない部分との温度差が抑制され、転写紙Ｐの幅方向の温度差を抑制できる。

５０ 転写ユニット
５１ 中間転写ベルト
５３ ２次転写バックアップローラ
５６ ２次転写ローラ
５７ 転写出口ガイド板
７５ 中継搬送ユニット
７６ 搬送ベルト
７６ａ 穴
７６ｂ 凸状リブ
７７ 駆動ローラ
７８ 用紙吸着ファン
７９ 従動ローラ
８０ 定着ユニット
８１ 加熱ローラ
８２ 加圧ローラ
８３ 定着入口ガイド板
８３ａ 凹状部分
９１ 断熱部材
９２ ガイド部材

特開２００２−００２９９７号公報

Claims (10)

1. 像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する転写ユニットと、該記録媒体上のトナー像を熱により定着する定着ニップ部と該記録媒体を定着ニップ部まで案内する入口案内部材とを有する定着ユニットと、記録媒体の幅より短い幅の搬送部材を表面移動させて該記録媒体を該転写ユニットから該定着ユニットの入口案内部材に向けて搬送する中継搬送ユニットとを備えた画像形成装置において、
   上記入口案内部材の上記中継搬送ユニット側の端部が、上記記録媒体の幅方向に関して上記搬送部材と対向する箇所が該搬送部材と対向しない箇所に対して凹状に形成され、
   上記入口案内部材と上記搬送部材との間に断熱部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、上記入口案内部材の凹状に形成され部分に上記断熱部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。
3. 像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する転写ユニットと、該記録媒体上のトナー像を熱により定着する定着ニップ部と該記録媒体を定着ニップ部まで案内する入口案内部材とを有する定着ユニットと、記録媒体の幅より短い幅の搬送部材を表面移動させて該記録媒体を該転写ユニットから該定着ユニットの入口案内部材に向けて搬送する中継搬送ユニットとを備えた画像形成装置において、
   上記入口案内部材の上記中継搬送ユニット側の端部が、上記記録媒体の幅方向に関して上記搬送部材と対向する箇所が該搬送部材と対向しない箇所に対して凹状に形成され、
   上記搬送部材を冷却する冷却手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３の画像形成装置において、上記入口案内部材の凹状に形成され部分に断熱部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項３または４の画像形成装置において、上記搬送部材の温度を検知する搬送部材温度検知手段を設け、該搬送部材温度検知手段の検知結果に応じて上記冷却手段を動作させることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５の画像形成装置において、上記搬送部材温度検知手段の検知結果が予め決められた所定値以上のときに上記冷却手段を動作させることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項３、４、５または６の何れかの画像形成装置において、環境温度を検知する環境温度検知手段を備え、該環境温度検知手段の検知結果が予め決められた所定値以上のときに上記冷却手段を動作させることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１、２、３、４、５、６または７の何れかの画像形成装置において、上記搬送部材の外周面に凸状のリブ部を有することを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１、２、３、４、５、６、７または８の何れかの画像形成装置において、上記中継搬送ユニットは、上記搬送部材として複数の搬送ベルトを有することを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項９の画像形成装置において、上記幅方向に関して搬送ベルトのない領域で該搬送ベルトにより搬送される記録媒体を該搬送ベルトの搬送面よりも下方でガイドするガイド部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。

Images