JP7468034B2

JP7468034B2 - 搬送装置及び印刷装置

Info

Publication number: JP7468034B2
Application number: JP2020050398A
Authority: JP
Inventors: 秀之大谷
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2020-03-23
Filing date: 2020-03-23
Publication date: 2024-04-16
Anticipated expiration: 2040-03-23
Also published as: JP2021149013A

Description

本発明は、搬送装置及び印刷装置に関する。

加熱と加圧により未定着の画像を定着する定着装置を備えた画像形成装置において、装置内から発生する水蒸気を通過させ、かつ水蒸気が結露して落下する水滴を不通過とする水滴保持シートを備えている画像形成装置が知られている（特許文献１）。

記録材に未定着像を形成する画像形成部と、記録材を加熱することにより未定着像を定着させる定着装置と、を有し、定着装置を通過した片面画像形成済みの記録材を両面搬送経路を経由させて再び画像形成部と定着装置に導入することにより記録材の両面に画像形成を行なう両面画像形成機能を有する画像形成装置において、定着装置の略直上に位置し、定着装置とともに両面搬送経路を構成する案内部材を設けた外装カバー部材を有し、案内部材と外装カバー部材との間には空洞部が形成されており、空洞部は、記録材搬送方向に直交する方向において、記録材搬送方向の断面形状を両端部より中央部を小さくした凹形状の箱型構造である画像形成装置も知られている（特許文献２）。

特開２００９－１３４２０７号公報特開２００６－３２２９９４号公報

本発明は、水蒸気による搬送経路への水分付着を抑制することができる搬送装置及び印刷装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の搬送装置は、
加熱源を通過した記録材の搬送方向を反転して前記記録材を前記加熱源の上方を通過させて前記加熱源の記録材搬送方向における上流側に向かって再度案内する案内面と、
先端が前記案内面に接し前記加熱源を通過した前記記録材から発生する水蒸気の前記案内面への流入を抑止するフィルム状の部材からなる抑止手段と、を備えた、
ことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の搬送装置において
前記抑止手段は、前記記録材搬送方向と交差する方向に少なくとも装置に使用可能な最大サイズの前記記録材の幅に亘って設けられている、
ことを特徴とする。

前記課題を解決するために、請求項３に記載の印刷装置は、
記録材に粉体を供給する粉体供給手段と、
前記粉体供給手段により前記記録材上に供給された前記粉体を加熱及び加圧して前記記録材上に固定する加熱源と、
請求項１又は２に記載の搬送装置と、を備えた、
ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、水蒸気による記録材の搬送経路への水分付着を抑制することができる。

請求項２に記載の発明によれば、搬送経路を通過する記録材への水分付着を抑制することができる。

請求項３に記載の発明によれば、反転した記録材の第２面への水分付着を抑制し、画像欠陥を防止することができる。

画像形成装置１の内部構成を示す断面模式図である。定着装置を含む反転搬送経路を示す断面模式図である。定着装置を含む反転搬送路を断面模式図とともに示す平面模式図である。変形例１に係る定着装置を含む反転搬送経路を示す断面模式図である。変形例２に係る定着装置を含む反転搬送経路を示す断面模式図である。変形例２に係る定着装置を含む反転搬送経路の他の例を示す断面模式図である。フィルム部材のみを有する反転搬送経路を示す断面模式図である。比較例の反転搬送経路における水蒸気の流れを説明する断面模式図である。画像欠陥の模式図である。

次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
尚、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とする。

（１）画像形成装置の全体構成及び動作
図１は本実施形態に係る画像形成装置１の内部構成を示す断面模式図である。
以下、図面を参照しながら、画像形成装置１の全体構成及び動作を説明する。

（１．１）画像形成装置のシステム構成
画像形成装置１は、制御装置１０、給紙装置２０、感光体ユニット３０、粉体供給手段の一例としての現像装置４０、転写装置５０、加熱源である定着装置６０を備えて構成されている。画像形成装置１の上面（Ｚ方向）には、画像が記録された用紙が排出・収容される排出トレイ１ａが形成されている。
また、画像形成装置１は印刷装置の一例であり、他の装置で構成されていてもよい。例えば、各実施の形態における現像剤を塗装用粉体として利用することで、粉体塗装装置を印刷装置の一例として構成してもよい。

具体的には、各実施の形態における現像装置４０を静電粉体塗装法における粉体塗装ヘッド（粉体供給装置の一例）として利用し、この粉体塗装ヘッドに近接させて導電性のシート状媒体を搬送させる。粉体塗装ヘッドと導電性のシート状媒体との間にバイアス電圧を印可することで、帯電した塗装用粉体（例えば、熱硬化性トナー）がシート状媒体上に塗布される。その後、シート状媒体を加熱すれば、シート状媒体表面が塗装される。

制御装置１０は、画像形成装置１の動作を制御する画像形成装置制御部１１と、印刷処理要求に応じた画像データを準備するコントローラ部１２、露光装置ＬＨの点灯を制御する露光制御部１３、電源装置１４等を有する。電源装置１４は、後述する帯電ロール３２、現像ロール（粉体供給ロール）４２、一次転写ロール５２、二次転写ロール５３等に電圧を印加するとともに、露光装置ＬＨに電力を供給する。

コントローラ部１２は、外部の情報送信装置（例えばパーソナルコンピュータ等）から入力された印刷情報を潜像形成用の画像情報に変換して予め設定されたタイミングで、駆動信号を露光装置ＬＨに出力する。

（１．２）画像形成部の構成と動作
画像形成装置１の底部には、給紙装置２０が設けられている。給紙装置２０は、用紙積載板２１を備え、用紙積載板２１の上面には多数の記録媒体としての用紙Ｐが積載される。用紙積載板２１に積載され、規制板（不図示）で幅方向位置が決められた用紙Ｐは、上側から１枚ずつ用紙引き出し部２２により側方（Ｘ方向）に引き出された後、レジストロール対２３のニップ部まで搬送される。

感光体ユニット３０は、給紙装置２０の上方（Ｚ方向）に、それぞれが並列して設けられ、回転駆動する像保持体としての感光体ドラム３１を備えている。感光体ドラム３１の回転方向にそって、帯電ロール３２、露光装置ＬＨ、現像装置４０、一次転写ロール５２、クリーニングブレード３４が配置されている。帯電ロール３２には、帯電ロール３２の表面をクリーニングするクリーニングロール３３が接触して配置されている。

現像装置４０は、内部に現像剤が収容される現像ハウジング４１を有する。現像ハウジング４１内には、感光体ドラム３１に対向して配置された現像ロール４２と、この現像ロール４２の背面側斜め下方には現像剤を現像ロール４２側へ撹拌搬送する一対のオーガ４４、４５が配設されている。現像ロール４２には、現像剤の層厚を規制する層規制部材４６が近接配置されている。
現像装置４０各々は、現像ハウジング４１に収容される現像剤を除いて同様に構成され、それぞれが色材の一例であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナーでトナー像を形成する。

回転する感光体ドラム３１の表面は、帯電ロール３２により帯電され、露光装置ＬＨから出射する潜像形成光により静電潜像が形成される。感光体ドラム３１上に形成された静電潜像は現像ロール４２によりトナー像として現像される。

転写装置５０は、各感光体ユニット３０の感光体ドラム３１にて形成された各色トナー像が多重転写される中間転写ベルト５１、各感光体ユニット３０にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト５１に順次転写（一次転写）する一次転写ロール５２を備えている。さらに、中間転写ベルト５１上に重畳して転写された各色トナー像を記録媒体である用紙Ｐに一括転写（二次転写）する二次転写ロール５３、とから構成されている。

各感光体ユニット３０の感光体ドラム３１に形成された各色トナー像は、画像形成装置制御部１１により制御される電源装置１４等から所定の転写電圧が印加された一次転写ロール５２により中間転写ベルト５１上に順次静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。
中間転写ベルト５１上の重畳トナー像は、中間転写ベルト５１の移動に伴って二次転写ロール５３が配置された領域（二次転写部Ｔ）に搬送される。重畳トナー像が二次転写部Ｔに搬送されると、そのタイミングに合わせて給紙装置２０から用紙Ｐが二次転写部Ｔに供給される。そして、二次転写ロール５３には、画像形成装置制御部１１により制御される電源装置１４等から所定の転写電圧が印加され、レジストロール対２３から送り出され、搬送ガイドにより案内された用紙Ｐに中間転写ベルト５１上の多重トナー像が一括転写される。

感光体ドラム３１表面の残留トナーは、クリーニングブレード３４により除去され、廃現像剤収容部（不図示）に回収される。感光体ドラム３１の表面は、帯電ロール３２により再帯電される。尚、クリーニングブレード３４で除去しきれず帯電ロール３２に付着した残留物は、帯電ロール３２に接触して回転するクリーニングロール３３表面に捕捉され、蓄積される。

定着装置６０は、加熱モジュール６１と加圧モジュール６２を有し、加熱モジュール６１と加圧モジュール６２の圧接領域によって定着ニップ部Ｎ（定着領域）が形成される。

転写装置５０においてトナー像が転写された用紙Ｐは、トナー像が未定着の状態で搬送ガイド５４を経由して定着装置６０に搬送される。定着装置６０に搬送された用紙Ｐは、一対の加熱モジュール６１と加圧モジュール６２により、加熱と圧着の作用でトナー像が定着される。
定着トナー像が形成された用紙Ｐは、搬送ロール対６８を介して排出ロール対６９から画像形成装置１上面の排出トレイ１ａに排出される。

用紙Ｐの両面に画像を印刷するときは、用紙Ｐの後端が搬送ロール対６８を通過した時点で、排出ロール対６９を逆回転させて、用紙Ｐの搬送方向を反転させて反転搬送路７０に送り込む。用紙Ｐは、搬送ロール対７４で反転搬送路７０内をレジストロール対２３に向けて搬送される。そして、中間転写ベルト５１上の重畳トナー像が二次転写部Ｔに搬送されるタイミングに合わせてレジストロール対２３から二次転写部Ｔに送り出され、中間転写ベルト５１上の多重トナー像が一括転写される。

（２）搬送装置
図２は定着装置６０を含む反転搬送路７０を示す断面模式図、図３は定着装置６０を含む反転搬送路７０を断面模式図とともに示す平面模式図、図８は比較例の反転搬送路７００における水蒸気の流れを説明する断面模式図、図９は画像欠陥の模式図である。
以下、図面を参照しながら画像形成装置における搬送装置の構成と作用について説明する。

（２．１）定着装置
図２に示すように、加熱源の一例としての定着装置６０は、加熱モジュール６１と加圧モジュール６２が圧接して配置され、トナー像が未定着の状態で搬送ガイド５４を経由して搬送される用紙Ｐを加熱、圧着する定着ニップ部Ｎ（定着領域）が形成されている。

加熱モジュール６１は、定着ニップ部Ｎを通過する用紙Ｐに接触して加熱する加熱ロール６１０、加熱ロール６１０の内部に加熱ロール６１０の内周面と間隔をあけて配置された定着ランプＱ、画像形成装置１の駆動部（不図示）から回転駆動力を受けて加熱ロール６１０を回転させるギアＧ（不図示）からなる。

加圧モジュール６２は、加圧ベルト６２０、第１加圧部材６２１、第２加圧部材６２２、パッド部材６２３、を備え、第１加圧部材６２１によって内周面側から加圧され、第２加圧部材６２２によって内周面側から支持された加圧ベルト６２０が加熱ロール６１０との接触部で定着ニップ部Ｎを形成している。

（２．２）搬送経路
定着装置６０の定着ニップ部Ｎの出口側には、搬送ロール対６８が設けられ、定着装置６０の定着ニップ部Ｎを通過した定着後の用紙Ｐを排出ロール対６９に向かって搬送する。
排出ロール対６９は、搬送ロール対６８の用紙搬送方向における下流側に配置され、定着後の用紙Ｐを排出トレイ１ａに排出する。また、排出ロール対６９は逆回転可能であり、用紙Ｐの後端が搬送ロール対６８を通過したした時点で逆回転して第１面に画像が形成された用紙Ｐを反転して再び二次転写部Ｔに向かって搬送する。

排出ロール対６９による用紙Ｐの反転搬送方向における下流側には、反転搬送路７０が設けられている。反転搬送路７０は、反転された用紙Ｐを定着装置６０の用紙搬送方向における上流側に向かって再度案内する上側案内面７１と、定着装置６０の上方で上側案内面７１と向かい合う第１下側案内面７２、第１下側案内面７２の反転搬送方向における下流側で上側案内面７１と向かい合う第２下側案内面７３からなる。
排出ロール対６９で反転して送り込まれる用紙Ｐは、画像が形成される第２面が主として上側案内面７１に沿いながら搬送ロール対７４に向かって搬送される。

第１下側案内面７２の上方には、抑止手段の一例としての流入防止部材７５が上側案内面７１に向かって突出して設けられている。

図８には、流入防止部材７５を備えていない比較例の反転搬送路７００における水蒸気の流れを示している。
定着装置６０においては、湿度が高い高湿環境において、用紙Ｐが定着ニップ部Ｎを通過する際に、用紙Ｐに含まれる水分が加熱によって蒸発して水蒸気が発生することが知られている。この水蒸気は、図８中に矢印で示すように、上方に拡散する。反転搬送路７００には、第１下側案内面７２が配置され、第１下側案内面７２には、定着装置６０で発生する熱で温められた空気を逃がすための複数のベント孔７２ａが設けられている。このため、用紙Ｐから発生する水蒸気もベント孔７２ａを通って上昇することになる。

この水蒸気の一部は反転搬送路７００に流れ込んで、上側案内面７１、第２下側案内面７３に付着して結露する。そして、両面印刷時に反転して搬送される用紙Ｐが反転搬送路７００に入り込むと、上側案内面７１、第２下側案内面７３に接触して、結露した水分が用紙Ｐに付着する。特に、排出ロール対６９で反転して送り込まれる用紙Ｐは、画像が形成される第２面が主として上側案内面７１に沿いながら搬送されるために、上側案内面７１に付着して結露した水分が用紙Ｐに付着すると、二次転写部Ｔにおける第２面へのトナー像の転写の際に図９に一例として示すような転写不良の縦筋Ｈが現れることがある。

本実施形態に係る搬送装置である反転搬送路７０は、第１下側案内面７２の上方に流入防止部材７５が上側案内面７１に向かって突出して設けられている。

流入防止部材７５は、吸水性又は吸湿性の材料で構成されている。吸水性又は吸湿性の材料としては、ゴム材料（たとえばポリウレタン、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、およびシリコーン等）ポリウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーン等）、樹脂材料（例えばポリエチレン）等の発泡スポンジが挙げられる。また、発泡構造としては、吸水した水蒸気（結露して水分となる）の保持力という観点から、気泡同士がつながっている連続気泡体（連泡）が好ましい。尚、吸水性又は吸湿性の材料としては、発泡スポンジに限られず、多孔質セラミックや不織布等であってもよい。

図３に示すように、このような流入防止部材７５は、反転搬送方向（図中矢印で示す）と交差する方向に少なくとも装置に使用可能な最大サイズの用紙Ｐの幅（図中点線で示す）に亘って設けられている。これにより、反転搬送路７０を通過する用紙Ｐへの水分付着を抑制することができる。

このように用紙Ｐの最大サイズ幅に亘って、第１下側案内面７２の上方に上側案内面７１に向かって突出して設けられている流入防止部材７５は、図２に示すように、その断面形状は、用紙Ｐの反転搬送方向における上流側が厚みが薄くなるように形成されている。これにより、反転搬送路７０を通過する用紙Ｐの詰まりを抑制することができる。
特に、定着装置６０で定着された用紙Ｐは、加熱モジュール６１側にカールしやすく、反転して搬送される際には、用紙Ｐの先端が第１下側案内面７２側にカール（ダウンカール）している場合が多く、流入防止部材７５の反転搬送方向における上流側を薄くすることで用紙Ｐの先端の流入防止部材７５への衝突を抑制することができる。

第１下側案内面７２の上面側には、流入防止部材７５が設けられている領域に凹部７２ｂが設けられている。凹部７２ｂは、流入防止部材７５から滴下する水分を一時的に貯留することで、流入防止部材７５を一定のサイズ以下としている。流入防止部材７５に保持された水分及び凹部７２ｂに貯留された水分は、定着装置６０の熱で蒸発し、流入防止部材７５の水蒸気吸収力は一定のレベルで維持される。

このように、反転搬送路７０の第１下側案内面７２の上方に、流入防止部材７５を上側案内面７１に向かって突出して設けることで、定着装置６０で発生する水蒸気による反転搬送路７０への水分付着を抑制し、両面印刷時の第２面の転写不良を抑えることができる。

「変形例１」
図４は変形例１に係る定着装置６０を含む反転搬送路７０Ａを示す断面模式図である。
図４に示すように、反転搬送路７０Ａは、第１下側案内面７２と上側案内面７１の間に流入防止部材７５Ａが配置されている。流入防止部材７５Ａは、ロール状で反転搬送方向と交差する方向に少なくとも装置に使用可能な最大サイズの用紙Ｐの幅に亘って設けられている。

流入防止部材７５Ａは、発泡スポンジ７５Ａａがシャフト７５Ａｂの周りに被覆されたロール体であり、第１下側案内面７２と上側案内面７１の間で反転搬送される用紙Ｐの搬送を阻害しない大きさになっている。また、流入防止部材７５Ａは、シャフト７５Ａｂの両側を固定して配置してもよいが、シャフト７５Ａｂを軸受で支持して、回転可能に配置してもよい。回転可能に支持することで、反転搬送される用紙Ｐの先端部が流入防止部材７５Ａに接触した場合に、回転して用紙Ｐのジャムを抑えることができる。

「変形例２」
図５は変形例２に係る定着装置６０を含む反転搬送路７０Ｂを示す断面模式図、図６は変形例２に係る定着装置６０を含む反転搬送路７０Ｂの他の例を示す断面模式図、図７はフィルム部材のみを有する反転搬送経路７０Ｃを示す断面模式図である。

図５に示すように、反転搬送路７０Ｂには、第１下側案内面７２の上方に上側案内面７１に向かって突出して設けられた流入防止部材７５の反転搬送方向における下流側に、先端が上側案内面７１に接するように抑止手段の一例としてのフィルム部材７６が設けられている。フィルム部材７６は、流入防止部材７５と同様に、反転搬送方向と交差する方向に少なくとも装置に使用可能な最大サイズの用紙Ｐの幅に亘って設けられている。

フィルム部材７６は、例えば、厚みが０．１ｍｍ程度のＰＥＴシート、厚みが０．２～０．３ｍｍ程度のオレフィン系シート等からなり、反転搬送される用紙Ｐの通過は許容して、反転搬送路７０Ｂに流れ込む水蒸気の通過を阻止する。
これにより、上側案内面７１への水分付着を抑制し、反転搬送路７０Ｂを通過する用紙Ｐの第２面への水分付着を抑制することができる。

尚、フィルム部材７６は、図６に示すように、第１下側案内面７２と上側案内面７１の間に配置されたロール状の流入防止部材７５Ａの反転搬送方向における下流側に設けてもよい。
また、図７に示すように、流入防止部材７５、７５Ａを設けることなく、フィルム部材７６のみを先端が上側案内面７１に接するように抑止手段の一例として設けてもよい。

以上、本発明に係る実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で種々の変更を行うことが可能である。
例えば、本実施形態においては、印刷装置の一例として、記録としての用紙上にトナー像を形成する画像形成装置の搬送装置について説明したが、印刷装置としては、インク乾燥のための加熱源を備えて両面印刷を行うインクジェット印刷装置であってもよい。加熱源の上方で、両面印刷時に記録材を再度プリントヘッド部へ引き込む搬送経路の引き込み方向における加熱源の下流側に抑止手段の一例としての流入防止部材を配置することで搬送経路への水分付着を抑制することができる。

１・・・画像形成装置
１０・・・制御装置
２０・・・給紙装置
３０・・・感光体ユニット
４０・・・現像装置
５０・・・転写装置
６０・・・定着装置
６１・・・加熱モジュール
６２・・・加圧モジュール
７０、７０Ａ、７０Ｂ・・・反転搬送路
７１・・・上側案内面
７２・・・第１下側案内面
７３・・・第２下側案内面
７５、７５Ａ・・・流入防止部材
７６・・・フィルム部材

Claims

加熱源を通過した記録材の搬送方向を反転して前記記録材を前記加熱源の上方を通過させて前記加熱源の記録材搬送方向における上流側に向かって再度案内する案内面と、
先端が前記案内面に接し前記加熱源を通過した前記記録材から発生する水蒸気の前記案内面への流入を抑止するフィルム状の部材からなる抑止手段と、を備えた、
ことを特徴とする搬送装置。
前記抑止手段は、前記記録材搬送方向と交差する方向に少なくとも装置に使用可能な最大サイズの前記記録材の幅に亘って設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
記録材に粉体を供給する粉体供給手段と、
前記粉体供給手段により前記記録材上に供給された前記粉体を加熱及び加圧して前記記録材上に固定する加熱源と、
請求項１又は２に記載の搬送装置と、を備えた、
ことを特徴とする印刷装置。