JP2010156771A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カールした用紙であっても転写部から定着部へ確実にガイドでき、搬送不良を未然に回避できる画像形成装置を得る。
【解決手段】中間転写ベルト１０（駆動ローラ１１）と２次転写ローラ１９とで構成される転写ニップ部１８を通過した用紙を加圧ベルト２６ｃ（加熱ローラ２６ａ）と加圧ローラ２７とで構成される定着ニップ部２５ａに搬送するようにした画像形成装置。転写ニップ部１８と定着ニップ部２５ａとの間であって中間転写ベルト１０側に用紙ガイド部材４０を配置し、カールした用紙の先端がガイド面４１に当接した際に該用紙の先端を定着ニップ部２５ａに向けてガイドする。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置、特に、電子写真方式にてトナー像を用紙上に転写、定着するようにした画像形成装置に関する。

複写機やプリンタなどの電子写真法による画像形成装置にあっては、近年、資源の枯渇や地球温暖化に対処すべく、画像の記録に薄紙を用いることの要求が高まっている。第１面に画像を形成した用紙をさらに表裏反転させて第２面にも画像を形成する両面印字機構への需要も多い。しかしながら、第２面への印字は、第１面へのトナー画像の加熱定着処理でカールした用紙に対して行われるため（薄紙はカールしやすく、カール半径も小さくなる）、第２面への転写の際、カールした用紙の先端が転写部を抜けた後に定着部に確実にガイドされることなく通紙不良（紙詰まり）を生じる不具合を有していた。

そのため、従来では、特許文献１に記載のように、拍車を用いて転写直後の用紙を定着部へガイドすることが提案されている。ここでは、拍車によって用紙を定着部にスムーズに突入させ、転写部と定着部との間の用紙搬送速度差を吸収するための用紙湾曲領域を確保するように構成されている。

しかしながら、拍車を用いると、用紙のカール量によっては画像にこすれを生じ、トナー噴煙や紙粉などにより拍車の動きが悪化した場合にも画像にこすれが生じるという問題点を有している。また、像担持体（中間転写ベルト）を含むユニットを画像形成装置本体から引き出す際に拍車が邪魔になるので、拍車をいちいち取り外す必要があり、煩雑であった。
特開２００３−３３７４９１号公報

そこで、本発明の目的は、カールした用紙であっても転写部から定着部へ確実にガイドでき、搬送不良を未然に回避できる画像形成装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の一形態である画像形成装置は、
像担持体と転写部材とで構成される転写ニップ部を通過した用紙を一対の定着部材で構成される定着ニップ部に搬送するようにした画像形成装置において、
前記転写ニップ部と前記定着ニップ部との間であって像担持体側に用紙ガイド部材を配置し、カールした用紙の先端が前記用紙ガイド部材に当接した際に該用紙の先端を前記定着ニップ部に向けてガイドすること、
を特徴とする。

本発明によれば、転写ニップ部を通過した用紙の先端がカールしていたとしても、該用紙の先端は用紙ガイド部材に当接して定着ニップ部に向けてガイドされるので、転写ニップ部から定着ニップ部へ確実にガイドされ、紙詰まりなどの搬送不良を生じることがない。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施例について添付図面を参照して説明する。

（複写機の全体構成、図１参照）
図１に本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。この画像形成装置は、電子写真方式によってタンデム式でカラー画像を形成するもので、概略、複写機本体１と、画像読取りユニット２とで構成されている。

画像読取りユニット２は、周知のもので、図示しない原稿台ガラス上に載置された原稿の画像、あるいは、図示しない原稿搬送機構で搬送される原稿の画像を光学的に読み取り、ＲＧＢの三原色に分解して電気信号に変換する。この電気信号は制御部３に転送されて各種のデータ処理を受けるとともに、ＹＭＣＫ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の各再現色に変換される。また、制御部３にはパソコンなどから画像データが転送される。

複写機本体１は、感光体ドラム３１、レーザ走査光学ユニット３２、現像ユニット３３、図示しない帯電器、残留トナーや残留電荷のクリーニング器などを含むイメージングユニット３０（３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ）が中間転写ベルト１０の直下に並置されている。各イメージングユニット３０においては、レーザ走査光学ユニット３２が制御部３から画像データの転送を受け、感光体ドラム３１上に潜像を形成し、現像ユニット３３によって各色のトナー画像を形成する。このような画像形成プロセスは周知であり、その説明は省略する。

中間転写ベルト１０は、駆動ローラ１１及び従動ローラ１２に無端状に張り渡され、駆動ローラ１１がモータ１４にて回転駆動されることにより矢印Ｅ方向に回転する。また、複写機本体１の下段には、複数枚の用紙を積層して収容する給紙カセット２０が設置されている。用紙はこの給紙カセット２０から給紙ローラ２１と捌きローラ２２によって１枚ずつ上方に給紙され、タイミングローラ２３にて２次転写ニップ部１８に搬送される。

各感光体ドラム３１上に形成されたトナー画像は１次転写ローラ１３から付与される電界によって中間転写ベルト１０上に順次１次転写されて合成され、この合成画像は２次転写ニップ部１８にて２次転写ローラ１９から付与される電界にて用紙上に２次転写される。その後、用紙は定着ユニット２５に搬送されてトナーの加熱・定着を施され、排出ローラ２９から複写機本体１の上面である排紙部４に排出される。このように第１面に画像を形成された用紙は搬送経路Ａを搬送される。

定着ユニット２５は加熱ローラ２６ａと加圧ローラ２７とで構成されている。加熱ローラ２６ａはいま一つの加熱ローラ２６ｂとの間に加熱ベルト２６ｃが張り渡され、加熱ローラ２６ａ，２６ｂと加熱ベルト２６ｃ及び加圧ローラ２７はそれぞれ用紙を上方へ搬送する方向に回転する。加熱ベルト２６ｃの表面温度は１７０℃に、加圧ローラ２７の表面温度は１４０℃にそれぞれ周知の温調手段により温度調節されている。

一方、第１面に画像を記録された用紙の第２面に画像を形成する場合（両面コピー）、搬送経路Ａを搬送された用紙は、排出ローラ２９でスイッチバックされ、定着ユニット２５の背後を通じて循環搬送経路Ｂに送り込まれ、表裏反転された状態で前記タイミングローラ２３へ搬送され、２次転写ニップ部１８へ再度送り込まれる。ここで、用紙は第２面にトナー画像を転写され、定着ユニット２５を経た後、排出ローラ２９から排紙部４に排出される。なお、両面コピーのための循環搬送経路Ｂの構成は従来周知である。

（用紙ガイド部材、図２〜図６参照）
図２に示すように、２次転写ニップ部１８と定着ニップ部２５ａとの間であって中間転写ベルト１０側には用紙ガイド部材４０が配置され、カールした用紙の先端がガイド面４１に当接した際に該用紙の先端を定着ニップ部２５ａに向けてガイドする。また、２次転写ニップ部１８の直後には中間転写ベルト１０に接触する分離爪４５が配置され、中間転写ベルト１０に巻き付いた用紙をベルト１０から剥離する。定着ニップ部２５ａの用紙搬送方向の上流側には定着ユニット２５の筺体を構成するガイド部２５ｂ，２５ｃが配置されている。

第１面に画像を転写された用紙が定着ユニット２５を通過する際、加熱ベルト２６ｃからの熱で水分が蒸発し、第２面側にカールする。通常、用紙は加熱ローラ２６ａの半径以上のカールが付く。本実施例において加熱ローラ２６ａの半径は１５ｍｍであるから少なくとも１５ｍｍのカールが付くことになる。このような用紙が第２面への画像転写のために循環搬送経路Ｂを経て再度２次転写ニップ部１８を通過する場合の挙動を図３に示す。

カールが付いていなければ用紙の先端は経路Ａ１を通る。つまり、駆動ローラ１１と２次転写ローラ１９との中心軸を結んだ仮想線Ｄ１上における垂線Ｄ２方向に搬送される。用紙の先端にカールが付いていると、特に、駆動ローラ１１の直径の１．５倍以下の半径のカールが付いていると、２次転写ニップ部１８において駆動ローラ１１側に湾曲した経路Ａ２に搬送される。ちなみに、本実施例において駆動ローラ１１の直径は２４ｍｍである。さらに、カール半径が小さい用紙の先端は２次転写電圧の影響も加わって中間転写ベルト１０の表面に巻き付いた状態となり、分離爪４５でベルト１０から剥離されて経路Ａ３で搬送される。

ところで、用紙ガイド部材４０のガイド面４１は、搬送経路Ａの通紙面に対向して所定間隔で配置された複数のリブによって形成されている。ガイド面４１は通紙抵抗や万一に画像のこすれが生じた場合を考慮すると、リブ形状であることが好ましい。複数のリブはＡ５，Ａ４，Ａ３サイズなどの用紙の両端部に対応する位置に配置されている。分離爪４５は搬送経路Ａの中央部分に１箇所配置され、ベルト１０に対する接触圧は２ｍＮ程度である。また、分離爪４５とガイド面４１とは図２に示すように部分的にオーバーラップしていることが好ましい。

前記経路Ａ１をたどるカールが付いていない用紙先端は問題なく定着ニップ部２５ａに到達する。経路Ａ２，Ａ３をたどるカールが付いた用紙先端を定着ニップ部２５ａへ搬送するために、用紙先端の向きを変える必要がある。図５（Ａ）に示すように、カールが付いている用紙先端が経路Ａ２をたどって用紙ガイド部材４０のガイド面４１に衝突するとき、ガイド面４１と用紙のなす角度θが大きいほど（本実施例では５０°〜８０°程度の範囲）、ガイド面４１に衝突した反動で用紙先端は定着ニップ部２５ａの方向に進路を変更することができる。

一方、図５（Ｂ）に示すように、ガイド面４１の配置が不適切で、ガイド面４１と用紙のなす角度θが小さい場合（本実施例では５０°未満）、衝突した用紙の反発力が弱く、用紙先端はガイド面４１に沿って進行するため、定着ニップ部２５ａに突入することができず、用紙がガイド面４１にこすれて画像品質が劣化する。本来的にカールが発生する用紙は薄紙であるため、用紙先端をある程度の大きさの角度θでガイド面４１に当接させないと、定着ニップ部２５ａに向かって進路を変更させることができない。また、薄紙であるため、用紙先端をある程度の大きさの角度θでガイド面４１に当接させても、衝撃による振動は途中で吸収され、２次転写不良の発生は生じない。

従って、図６に示すように、ガイド面４１を、駆動ローラ１１と転写ローラ１９との中心軸を結んだ仮想線Ｄ１上における転写ニップ部１８からの垂線Ｄ２に対して加熱ローラ２６ａの半径寸法以上離れて配置することが好ましい。本実施例において、加熱ローラ２６ａの半径は１５ｍｍであり、距離Ｄ３を２０ｍｍ程度に設定することで、カールした用紙先端を常時ガイド面４１に５０°〜８０°の範囲で衝突させ、確実に定着ニップ部２５ａに向けてガイドすることができた。また、中間転写ベルト１０に巻きついて経路Ａ３をたどる用紙先端も分離爪４５でベルト１０から剥離した後、ガイド面４１により定着ニップ部２５ａに向けてガイドすることができた。

（搬送経路の開放、図７参照）
ところで、図７に示すように、循環搬送経路Ｂはフレーム５０に取り付けられており、タイミングローラ２３の一方及び２次転写ローラ１９もフレーム５０に取り付けられ、支軸５１を支点として矢印Ｆ方向に倒すことで搬送経路Ａを開放することができる。紙詰まりの処理や中間転写ベルト１０の保守などのためである。また、中間転写ベルト１０を含めて中間転写ユニット６０は矢印Ｇ方向に複写機本体１から引出し可能である。前記用紙ガイド部材４０及び分離爪４５はこの中間転写ユニット６０に取り付けられている。用紙ガイド部材４０と分離爪４５は中間転写ユニット６０と一体的に複写機本体１から出し入れされるため、作業性が極めて良好である。

（他の実施例）
なお、本発明に係る画像形成装置は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。

特に、本発明は、タンデム式のカラー複写機のみならず、モノクロ画像形成用の複写機、プリンタ、ファクシミリ複合機など幅広い種類の画像形成装置に適用することができる。また、複写機本体の構成や用紙の搬送経路の細部構成などは任意である。

本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。 前記画像形成装置における用紙搬送経路を示す立面図である。 ２次転写ニップ部をでた用紙の進行方向を示す説明図である。 用紙ガイド部材を示す斜視図である。 用紙ガイド部材に対するカールした用紙先端の衝突状態を示す説明図で、（Ａ）は適切な衝突状態を示し、（Ｂ）は不適切な衝突状態を示す。 用紙ガイド部材の配置を示す説明図である。 前記画像形成装置の用紙搬送経路を開放した状態を示す概略構成図である。

符号の説明

１…複写機本体
１０…中間転写ベルト
１１…駆動ローラ
１８…２次転写ニップ部
１９…２次転写ローラ
２５…定着ユニット
２５ａ…定着ニップ部
２６ａ…加熱ローラ
２６ｃ…加熱ベルト
２７…加圧ローラ
４０…用紙ガイド部材
４１…ガイド面
４５…分離爪
６０…中間転写ユニット
Ａ…搬送経路
Ｂ…循環搬送経路

Claims (6)

1. 像担持体と転写部材とで構成される転写ニップ部を通過した用紙を一対の定着部材で構成される定着ニップ部に搬送するようにした画像形成装置において、
   前記転写ニップ部と前記定着ニップ部との間であって像担持体側に用紙ガイド部材を配置し、カールした用紙の先端が前記用紙ガイド部材に当接した際に該用紙の先端を前記定着ニップ部に向けてガイドすること、
   を特徴とする画像形成装置。
2. さらに、前記定着ニップ部を通過した用紙を表裏反転させて再度前記転写ニップ部に搬送する循環搬送経路を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記用紙ガイド部材は前記像担持体と前記転写部材との中心軸を結んだ仮想線上における転写ニップ部からの垂線に対して加熱定着部材の半径寸法以上離れていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. カールした用紙の先端が前記用紙ガイド部材に当接する角度が５０°〜８０°であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. さらに、前記像担持体に接触して用紙を像担持体から剥離するための分離爪を備え、該分離爪と前記用紙ガイド部材とはオーバーラップしていること、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記像担持体を含むユニットが画像形成装置本体から引出し可能に配置され、前記用紙ガイド部材は該ユニットに取り付けられていること、を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。

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