JP6354727B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー像を用紙に定着させる定着装置を備えた画像形成装置に関する。

複写機やプリンター、複合機などの画像形成装置においては、定着装置でトナー像が定着された用紙は、排出装置で排出トレイ上に排出される。定着装置と排出装置との間には、定着装置から排出装置へ用紙を案内する案内面を有する搬送ガイドが設けられている。

このような搬送ガイドには、用紙の搬送負荷を低減するために、用紙の搬送方向に沿った複数のリブが形成されている。このようなリブを形成した場合、搬送される用紙の幅方向における側縁の位置とリブの位置とが重なると、用紙の側縁がリブに接触して耳折れする不具合が発生することがある。この不具合を解消するために、複数のサイズの用紙の側縁よりも所定の距離だけ内側にリブが形成される場合がある。

しかしながら、このように用紙の側縁から用紙幅方向にずらしてリブを形成した場合、隣接するリブ間の間隔が広くなる箇所がある。隣接するリブ間の間隔が広いと、用紙が撓んで搬送ガイドの表面に接触しやすくなる。

一方、定着装置においては、用紙が通過する際に用紙に含まれる水分が気化して定着装置の周辺の部品に付着し、結露が発生する場合がある。このような結露が搬送ガイドの表面に発生すると、用紙が水滴と接触して、しわが付いたり画像が白抜けしたりする不具合が発生する。

そこで、このような結露に起因する不具合に対して、特許文献１や特許文献２には、定着装置の周辺の部品に水分吸収部材を設けた画像形成装置が記載されている。また、特許文献２には、搬送ガイドを、用紙が接触するガイド板とガイド板を支持するガイド本体とで構成し、ガイド板をガイド本体の熱伝導率よりも高い材料で形成した画像形成装置が記載されている。さらに、特許文献４には、定着装置の周囲の空間を排気する気流生成手段を設けた画像形成装置が記載されている。

特開平６−３５３６０号公報 特開平６−１１８８２７号公報 特開２００１−１４２３３１号公報 特開２００９−１７５６６３号公報

しかしながら特許文献１や特許文献２に記載されているような水分吸収部材を搬送ガイドの案内面に設けると、搬送ガイドの搬送性能が低下する虞がある。また、特許文献３に記載されているように、搬送ガイドをガイド板とガイド本体で構成する場合は、搬送ガイドの構造が複雑化する。さらに、特許文献４に記載されているように、気流発生手段を設けた場合は、定着装置が大型化したり構造が複雑化したりする。

本発明は上記事情を考慮し、用紙の側縁の耳折れを防ぐとともに、水滴と用紙との接触を防いで用紙を案内できる定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、トナー像を用紙に定着する定着装置と、該定着装置によってトナー像が定着された用紙を排出する排出装置と、前記定着装置から前記排出装置へ向かう搬送経路に沿って用紙を案内する搬送ガイドと、を備え、前記搬送ガイドには、用紙搬送方向と交差する用紙幅方向において複数サイズの用紙の両側縁よりも所定の長さ内側に、メインリブが前記用紙搬送方向に沿ってそれぞれ形成されており、前記メインリブ間の間隔が所定の間隔よりも広い箇所には、該メインリブよりも高さの低いサブリブが前記用紙搬送方向に沿って形成されていることを特徴とする。

このような構成を採用することにより、複数サイズの用紙の両側縁の位置と搬送ガイドのメインリブとの位置とが重ならないので、用紙の両側縁がメインリブに接触して内側へ折り込まれて耳折れするような事態が生じない。さらに、メインリブ間の間隔が広い箇所では、定着装置において用紙から発生した水分が搬送ガイドの表面に付着しても、用紙はサブリブによって表面に接触しないように搬送されるので、水滴によって用紙にしわや白抜け等の画像不良が発生しない。

本発明の画像形成装置において、前記サブリブは、前記用紙搬送方向下流側に向かって前記用紙幅方向外側に傾斜するように、前記用紙幅方向中心に対して対称的に形成されていることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、用紙の両側縁がサブリブに当接して引っ掛かることを防止できる。

本発明の画像形成装置において、前記用紙搬送方向に対する前記サブリブの傾斜角度は４５°未満であることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、用紙の両側縁とサブリブとの引っ掛かりを防止しつつ、用紙の搬送負荷を低減できる。

本発明によれば、用紙の側縁の耳折れを防ぐとともに、定着装置で発生する水滴と用紙との接触を防いで用紙を案内することができる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンターの概略を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、定着装置を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターにおいて、定着装置を示す側断面図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターの定着装置において、第１の実施形態に係る搬送ガイドを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターの定着装置において、第１の実施形態に係る搬送ガイドのメインリブの配置を説明する図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターの定着装置において、第２の実施形態に係る搬送ガイドを示す斜視図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の画像形成装置について説明する。

まず、図１を参照して、画像形成装置としてのカラープリンター１の全体の構成について説明する。図１はカラープリンターの内部構成を模式的に示す図である。以下の説明においては、図１の紙面手前側をカラープリンターの前側（正面側）とし、左右方向はカラープリンター１を前側から見た方向を基準とする。

図１に示されるように、カラープリンター１は、略矩形箱状の装置本体２を有する。装置本体２の上面には排出トレイ３が設けられている。装置本体２の下部には、用紙Ｓが収容される給紙カセット４と、給紙カセット４から用紙を給紙する給紙装置５と、が設けられている。給紙カセット４の上方には露光装置６が配置され、露光装置６の上方には４色のトナーを用いて電子写真方式で画像形成を行う画像形成部７が設けられている。

画像形成部７は、前後方向に沿って回転可能に支持された中間転写ベルト９と、中間転写ベルト９の下方に前後方向に沿って並んで配置された４つの画像形成ユニット１０と、を備えている。中間転写ベルト９は、駆動ローラー９ａと従動ローラー９ｂと間に架設されている。駆動ローラー９ａには、中間転写ベルト９を挟んで二次転写ローラー１１が対向しており、中間転写ベルト９と二次転写ローラー１１との間に二次転写部１２を形成している。従動ローラー９ｂには、中間転写ベルト９を挟んでクリーニング装置１３が対向している。さらに、中間転写ベルト９の上方には、各画像形成ユニット１０に対応したトナーコンテナ１４が備えられている。

各画像形成ユニット１０は、回転可能に設けられる感光体ドラム１５と、感光体ドラム１５の回転方向に沿って感光体ドラム１５の周囲に配置される帯電器１６と、現像装置１７と、一次転写ローラー１８と、クリーニング装置１９と、を有している。感光体ドラム１５と一次転写ローラー１８との間には一次転写部２０が形成されている。

二次転写部１２の上方には、定着装置２２が備えられている。定着装置２２の上方には、排出トレイ３に面して、スイッチバック装置２３と排出装置２４とが上下に並んで設けられている。また、装置本体２の内部には、給紙装置５から二次転写部１２と定着装置２２とを通って排出装置２４へ向かう用紙の搬送経路２５が形成されている。搬送経路２５には、給紙装置５と二次転写部１２との間にレジストローラー対２６が配置され、定着装置２２と排出装置２４との間に搬送ローラー対２７が配置されている。搬送経路２５は、搬送ローラー対２７の下流側で、スイッチバック装置２３に延びるスイッチバック経路２５ａに分岐している。スイッチバック経路２５ａは両面印刷経路２９に接続しており、両面印刷経路２９は、給紙装置５の搬送方向上流側で搬送経路２５に合流している。

次に、このような構成を備えたカラープリンター１の画像形成動作について説明する。各画像形成ユニット１０において、帯電器１６によって感光体ドラム１５の表面が帯電された後、露光装置６からのレーザー光により感光体ドラム１５に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム１５の表面に静電潜像が形成される。静電潜像は現像装置１７により対応する色のトナー像に現像され、トナー像は一次転写部２０において中間転写ベルト９の表面に一次転写される。以上の動作を各画像形成ユニット１０が順次繰り返すことによって、中間転写ベルト９上にフルカラーのトナー像が形成される。なお、感光体ドラム１５上に残留したトナーは、クリーニング装置１９によって除去される。

一方、給紙カセット４から給紙装置５によって送り出された用紙Ｓは、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて搬送経路２５に沿って二次転写部１２へ搬送され、二次転写部１２において、中間転写ベルト９上のフルカラーのトナー像が用紙Ｓに二次転写される。中間転写ベルト９上に残留したトナーは、クリーニング装置１３によって除去される。トナー像を二次転写された用紙Ｓは、搬送経路２５を下流側へ搬送されて定着装置２２に進入し、定着装置２２において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙Ｓは、排出装置２４から排出トレイ３に排出される。

両面印刷が行われる場合は、定着装置２２によって一方の面にトナー像が定着された用紙Ｓは、スイッチバック経路２５ａを通ってスイッチバック装置２３に搬送され、スイッチバック装置２３で反転され、スイッチバック経路２５ａから両面印刷経路２９に搬送される。そして、両面印刷経路２９から搬送経路２５に沿って搬送されて、他方の面に同様にトナー像が定着された後、排出装置２４から排出トレイ３に排出される。

次に、図２及び図３を参照して定着装置２２について説明する。図２は定着装置の斜視図、図３は定着装置の側断面図である。

定着装置２２は、加熱ローラー３１と、加熱ローラー３１に圧接される加圧ローラー３２と、加熱ローラー３１と加圧ローラー３２とが支持される定着ハウジング３３と、定着ハウジング３３に支持される搬送ガイド３４と、を備えている。

図３に示されるように、加熱ローラー３１は、円筒状の芯金と、芯金の外周面に接着層を介して設けられた離型層と、を有している。加熱ローラー３１の内部にはヒーター３６が設けられており、加熱ローラー３１の内周面に対して輻射熱を放射して加熱ローラー３１を加熱している。加圧ローラー３２は円筒状の芯金と、芯金の外周面に設けられた弾性層と、弾性層の外周面に接着層を介して設けられた離型層と、を有している。

定着ハウジング３３は、加熱ローラー３１が回転可能に支持される加熱ローラーハウジング３８と、加圧ローラー３２が回転可能に支持される加圧ローラーハウジング３９と、を備えている。加熱ローラーハウジング３８と加圧ローラーハウジング３９とは、搬送経路２５を挟んで対向して配置されており、加熱ローラーハウジング３８は装置本体２に固定され、加圧ローラーハウジング３９は下端部を中心として回動可能に装置本体２に支持されている。加圧ローラーハウジング３９が加熱ローラーハウジング３８の方向に回動すると、加圧ローラー３２が加熱ローラー３１に圧接されて、加熱ローラー３１と加圧ローラー３２との間に定着ニップが形成される。加圧ローラーハウジング３９が加熱ローラーハウジング３８から離れる方向に回動すると、定着ニップが開放されて、紙詰まりの処理等を行うようになっている。

加熱ローラーハウジング３８には、加熱ローラー３１よりも搬送方向下流側に搬送ローラー対２７の一方の搬送ローラー２７ａが回転可能に支持されている。

次に、図４と図５を参照して、第１の実施形態に係る搬送ガイド３４について説明する。図４は搬送ガイドの斜視図であり、図５は搬送ガイドのリブの配置を説明する図である。

搬送ガイド３４は、用紙搬送方向と交差する用紙幅方向に沿って設けられた、断面視にて略三角形状の部材であり、搬送経路２５の一方の案内面を形成する内ガイド板４１と、両面印刷経路２９の一方の案内面を形成する外ガイド板４２と、用紙幅方向両端に設けられた側板４３と、を有しており、下方が開口した中空状に形成されている。

内ガイド板４１には、下縁から矩形状に切り欠かれた３個の凹部４５が、用紙幅方向において所定の間隔を開けて形成されている。

さらに、内ガイド板４１には、メインリブ４７とサブリブ４８とが搬送経路２５の搬送方向に沿って形成されている。

メインリブ４７は、外側から内側へ向かって、用紙幅方向の中心Ｃに対して対称に形成された一対の第１リブ４７ａと、一対の第２リブ４７ｂと、一対の第３リブ４７ｃと、一対の第４リブ４７ｄと、を含んでいる。さらに、メインリブ４７は、一対の第４リブ４７ｄの間に、外側から内側に向かって、用紙幅方向の中心Ｃに対して対称に形成された、一対の第５リブ４７ｅと、一対の第６リブ４７ｆと、一対の第７リブ４７ｇと、用紙幅方向の中心Ｃに設けられた第８リブ４７ｈと、を含んでいる。

一対の第１リブ４７ａは、Ａ４横サイズの用紙の通紙領域Ｗ１における両側縁に対応する位置よりも所定の長さｄだけ内側にそれぞれ形成されおり、一対の第２リブ４７ｂは、Ｂ５横サイズの用紙の通紙領域Ｗ２における両側縁に対応する位置よりも所定の長さｄだけ内側にそれぞれ形成されており、一対の第３リブ４７ｃは、Ａ４縦サイズの用紙の通紙領域Ｗ３における両側縁に対応する位置よりも所定の長さｄだけ内側にそれぞれ形成されており、一対の第４リブ４７ｄは、Ｂ５縦サイズの用紙の通紙領域Ｗ４における両側縁に対応する位置よりも所定の長さｄだけ内側にそれぞれ形成されている。所定の長さｄは、例えば３ｍｍ以上である。

各メインリブ４７の下端部には、下方に延設された爪部５１が形成されている。また、搬送ガイド３４の中空部には、メインリブ４７のそれぞれに対応して、内ガイド板４１と外ガイド板４２との間に補強リブ５３が形成されている。各メインリブ４７の爪部５１と各補強リブ５３との間には、用紙幅方向に延びる軸上に、切り欠き５４が形成されている。また、各側板４３にも、各切り欠き５４と同軸上に軸支孔５５が形成されている。

サブリブ４８は、メインリブ４７よりも高さが低く形成されており、両側板４３と一対の第１リブ４７ａとの間と、メインリブ４７間の間隔が所定の間隔よりも広い箇所に形成されている。メインリブ４７とサブリブ４８との高さの差は、例えば０．５ｍｍであり、所定の間隔は、例えば３ｍｍである。具体的には、両側板４３と一対の第１リブ４７ａとの間には、３本のサブリブ４８が等間隔に形成されている。また、一対の第１リブ４７ａと一対の第２リブ４７ｂとの間には２本のサブリブ４８が等間隔に形成され、一対の第２リブ４７ｂと一対の第３リブ４７ｃとの間には３本のサブリブ４８が等間隔に形成され、一対の第３リブ４７ｃと一対の第４リブ４７ｄの間には３本のサブリブ４８が等間隔に形成されている。

さらに、一対の第５リブ４７ｅと一対の第６リブ４７ｆとの間、及び、一対の第６リブ４７ｆと一対の第７リブ４７ｇとの間には、それぞれ３本のサブリブ４８が等間隔に形成されている。一対の第５リブｅから一対の第７リブ４７ｇの間に形成されたサブリブ４８間の間隔は、両側板４３から一対の第４リブ４７ｄの間に形成されたサブリブ４８間の間隔よりも狭い。

さらに、一対の第７リブ４７ｇのそれぞれと第８リブ４７ｈとの間には、等間隔でそれぞれ３本のサブリブ４８が形成されている。隣接するサブリブ４８間の間隔は、一対の第５リブ４７ｅから一対の第７リブ４７ｇの間に形成されたサブリブ４８間の間隔よりも狭い。つまり、隣接するサブリブ４８間の間隔は、用紙幅方向の中心Ｃに向かうほど狭く形成されている。

外ガイド板４２には、内ガイド板４１に形成されたメインリブ４７に連続するメインリブが、両面印刷経路２９の搬送方向に沿って形成されている。ただし、一対の第４リブ４７ｄと第８リブ４７ｈに連続するメインリブは形成されていない。

搬送ガイド３４には、搬送ローラー対２７の他方の搬送ローラー２７ｂが回転可能に支持されている。搬送ローラー２７ｂは、３個のローラー部が、それぞれ凹部４５に収容されて、回転軸が各切り欠き５４に収容されている。回転軸の両端は、両側板４３の軸支孔５５に軸支されている。

このように搬送ローラー２７ｂが支持された搬送ガイド３４は、図２や図３に示されるように、加圧ローラーハウジング３９の上部に支持されて、他方の搬送ローラー２７ｂが、加熱ローラーハウジング３８に支持された一方の搬送ローラー２７ａに圧接される。

上記構成を有する定着装置２２にトナー像が転写された用紙Ｓが搬送されると、転写ニップにおいてトナー像が用紙Ｓに定着される。トナー像が定着された用紙Ｓは、搬送ローラー対２７によって、搬送ガイド３４の内ガイド板４１によって案内されて搬送経路２５に沿って排出装置２４に搬送される。この際、例えば、Ａ３サイズの用紙Ｓが縦向きに搬送された場合や、Ａ４サイズの用紙Ｓが横向きに搬送された場合は、用紙Ｓの幅方向両側縁は、一対の第１リブ４７ａよりも内側を通り、主にメインリブ４７に沿って搬送される。また、隣接するメインリブ４７間で用紙Ｓが撓んだ場合は、サブリブ４８に沿って搬送される。つまり、内ガイド板４１の表面に用紙Ｓが接触しないように搬送される。

同様に、Ｂ４サイズの用紙が縦向きに搬送された場合や、Ｂ５サイズの用紙Ｓが横向きに搬送された場合は、用紙Ｓの幅方向両側縁は、一対の第２リブ４７ｂよりも内側を通り、主にメインリブ４７に沿って搬送される。隣接するメインリブ４７間で用紙Ｓが撓んだ場合は、サブリブ４８に沿って搬送される。また、Ａ４サイズの用紙が縦向きに搬送された場合は、用紙Ｓの幅方向両側縁は、一対の第３リブ４７ｃよりも内側を通り、主にメインリブ４７に沿って搬送される。隣接するメインリブ４７間で用紙Ｓが撓んだ場合は、サブリブ４８に沿って搬送される。また、Ｂ５サイズの用紙が縦向きに搬送された場合は、用紙Ｓの幅方向両側縁は、一対の第４リブ４７ｄよりも内側を通り、主にメインリブ４７に沿って搬送される。隣接するメインリブ４７間で用紙Ｓが撓んだ場合は、サブリブ４８に沿って搬送される。このように、各サイズの用紙Ｓが搬送された場合、用紙Ｓの両側縁は、それぞれメインリブ４７の内側を通って搬送される。

上記説明したように本発明のカラープリンター１によれば、各サイズの用紙Ｓの両側縁の位置と搬送ガイド３４のメインリブ４７との位置とが重ならないので、用紙Ｓの両側縁がメインリブ４７に接触して内側へ折り込まれて耳折れするような事態が生じない。なお、用紙Ｓの両側縁の位置とサブリブ４８の位置とが重なる場合もあるが、サブリブ４８の高さはメインリブ４７よりも低いので、用紙Ｓの側縁がサブリブ４８に引っ掛かって耳折れすることはない。

さらに、定着装置２２において用紙Ｓから発生した水分が内ガイド板４１の表面に付着しても、サブリブ４８によって用紙Ｓは内ガイド板４１の表面に接触しないように案内されるので、水滴によって用紙Ｓにしわや白抜け等の画像不良が発生しない。

また、用紙Ｓは、用紙幅方向の中央ほどメインリブ４７間で撓みやすいが、サブリブ４８は、用紙幅方向の中心Ｃに向かうほど間隔が狭く形成されているので、用紙幅方向の中央部が撓んでも、用紙Ｓは内ガイド板４１の表面には接触しにくく、水滴の付着を防止できる。

なお、外ガイド板４２にはサブリブ４８が形成されていないが、外ガイド板４２には水滴がほとんど付着しないので、サブリブ４８を形成する必要はない。

また、メインリブ４７とサブリブ４８との高さの差、メインリブ４７と用紙の側縁との間の長さｄ、サブリブ４８を形成する基準となるメインリブ４７間の間隔は、カラープリンター１の仕様や使用状況に応じて適宜変更すすることができる。

次に、図６を参照して、第２の実施形態に係る搬送ガイド３４について説明する。図６は搬送ガイドの斜視図である。

第２の実施形態に係る搬送ガイド３４においては、サブリブ４８が、搬送経路２５の搬送方向下流側に向かって用紙幅方向外側に傾斜するように、用紙幅方向中心Ｃに対して対称的に形成されている。搬送方向に対するサブリブ４８の傾斜角度は４５°未満である。なお、第２の実施形態においては、サブリブ４８は等間隔で形成されている。

このようにサブリブ４８を傾斜させることで、用紙Ｓの両側縁が、サブリブ４８に引っ掛かることを確実に防ぐことができるので、用紙Ｓをより安定に搬送できる。

本実施形態では、複数サイズの用紙幅としてＡ４横サイズ、Ａ４縦サイズ、Ｂ５横サイズ、Ｂ５縦サイズの場合について説明したが、他に、１２ＳＲＡ３サイズ（４５０ｍｍ×３２０ｍｍ）や１７Ｌｅｄｇｅｒサイズ（１１インチ×１７インチ（≒２７９ｍｍ×４３２ｍｍ））の用紙の用紙幅を標準としても良い。また、メインリブ４７間のサブリブ４８の本数も適宜変更することができる。

さらに、本発明の実施形態では、カラープリンター１に本発明の構成を適用した場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等のカラープリンター１以外の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。

さらに、上記した本発明の実施形態の説明は、本発明に係る画像形成装置における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

１ カラープリンター（画像形成装置）
２２ 定着装置
２４ 排出装置
２５ 搬送経路
３４ 搬送ガイド
４７ メインリブ
４８ サブリブ

Claims (3)

1. トナー像を用紙に定着する定着装置と、該定着装置によってトナー像が定着された用紙を排出する排出装置と、前記定着装置から前記排出装置へ向かう搬送経路に沿って用紙を案内する搬送ガイドと、を備え、
   前記搬送ガイドは、前記搬送経路の一方の案内面を形成する内ガイド板と、両面印刷経路の一方の案内面を形成する外ガイド板と、を備え、
   前記搬送ガイドには、用紙搬送方向と交差する用紙幅方向において複数サイズの用紙の両側縁よりも所定の長さ内側に、複数対のメインリブが前記用紙搬送方向に沿ってそれぞれ形成されており、
   前記内ガイド板の前記メインリブ間の間隔が所定の間隔よりも広い箇所には、該メインリブよりも高さの低いサブリブが前記用紙搬送方向に沿って形成され、
   前記サブリブの間隔は、前記用紙幅方向の中心に向かうほど狭く形成されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記サブリブは、前記用紙搬送方向下流側に向かって前記用紙幅方向外側に傾斜するように、前記用紙幅方向中心に対して対称的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記用紙搬送方向に対する前記サブリブの傾斜角度は４５°未満であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
   

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