JP7169545B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体の搬送手段に弾性を有する吸水部材を取り付けた画像形成装置に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいは、これらのいずれか２つ又は３つの機能を備える複合機などの画像形成装置では、定着装置によって記録媒体としての用紙にトナー像を加熱定着させる際に、用紙に含まれていた水分が水蒸気となって放出される。この水蒸気は用紙搬送通路に沿って画像形成装置内を上昇する。

このため用紙搬送通路に配設された搬送ローラなどの搬送手段に水分が付着して結露する場合がある。そうすると用紙搬送通路を通る用紙に水滴が付着して用紙が濡れてしまい、両面印刷をする場合は転写不良や用紙ジャムなどを引き起こす。そこで、例えば特許文献１（特開２０１３－６４７８９号公報）の画像形成装置のように、定着装置の下流側に配設された搬送ローラの外周に吸水ローラを接触させて水分を除去していた。

しかし、従来の吸水ローラは相手側搬送ローラに常時押し当てるために板バネやコイルバネなどの加圧機構が必要であった（特許文献１の図４、図５の板バネ５９）。このため当該加圧機構によって装置のコストアップやサイズアップとなる。また、搬送手段のレイアウト上の自由度が制限され、加圧機構の加圧状態によっては吸水ローラが相手側搬送ローラに正しく接触せず、吸水ローラが十分機能しないこともあった。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたもので、搬送手段の水分を除去する吸水部材を、加圧機構なしで相手側搬送部材に確実に接触させ、装置の小型化、低コスト化およびレイアウト上の自由度を増大することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、記録媒体にトナー像を形成する現像装置と、前記記録媒体を加熱・加圧して前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置と、トナー像が定着された前記記録媒体を下流側に搬送する搬送手段とを有する画像形成装置において、前記搬送手段の側方における画像形成装置の固定側に、吸水性と弾力性を有する吸水部材を固定配置し、当該吸水部材の固定側と反対側を、前記搬送手段を構成する搬送部材の表面に接触させることを特徴とする。

本発明によれば、搬送手段の水分を除去する吸水部材を、加圧機構なしで相手側搬送部材に確実に接触させ、装置の小型化、低コスト化およびレイアウト上の自由度を増大することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略図である。 定着装置から下流側の用紙搬送通路の側面図である。 吸水部材を接触させた両面反転ローラ対の側面図である。 吸水部材を接触させた従来の両面反転ローラ対の側面図である。 吸水部材を接触させた従動ローラの正面図である。 変形例の吸水部材を接触させた従動ローラの正面図である。 駆動ローラを従動ローラ側に加圧する構成の正面図である。

以下、添付の図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。なお、実施形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

（画像形成装置の概略構成）
図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。まず、図１を参照して画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。

図１に示す画像形成装置１００は、電子写真方式のカラー複写機である。なお、本発明は、複写機のほか、プリンタ、ファクシミリ、あるいは、これらのいずれか２つ又は３つの機能を備える複合機であってもよい。また、カラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像形成装置であってもよい。

画像形成装置１００は、図１に示すように装置本体の上部に原稿読取部１０を有し、下部に記録媒体供給部２０を有する。また画像形成装置１００の中間部に画像形成部３０を有する。

記録媒体供給部２０は用紙Ｐを積載するトレイを有する。この記録媒体供給部２０は、記録媒体としての多数枚の用紙Ｐを束状で収容可能であり、用紙Ｐの搬送手段としての給紙ローラ２１と共にユニット化される。

画像形成部３０の側面に、手差しトレイ４０が開閉可能に設けられている。この手差しトレイ４０により、記録媒体供給部２０に収容できないサイズの用紙、あるいは少数枚の用紙への印刷等をする場合、手差しトレイ４０を開いて手差しによる用紙を手差し供給ローラ９１でレジストローラ対５０に供給する。

前記画像形成部３０は、画像形成手段としての４つのプロセスユニットを備え、これらプロセスユニットは、それぞれ感光体ドラムなどで構成される像担持体３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙを有する。これら像担持体上に、カラー画像の色分解成分に対応するブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色の現像剤によって画像を形成する。

像担持体３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙに沿って、中間転写ベルト３１が配設されている。この中間転写ベルト３１に、像担持体３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙに形成された各色の画像が重畳転写される。像担持体３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙが各色の第１の像担持体とすれば、中間転写ベルト３１はそれらの像を合成した第２の像担持体である。

中間転写ベルト３１の端部に配設される二次転写ローラの搬送方向直近上流側に、分離搬送手段としてのレジストローラ対５０が配置されている。このレジストローラ対５０で、記録媒体供給部２０から給紙された用紙Ｐの先端を一旦停止させることができる。この一旦停止により用紙Ｐの先端側に弛みが形成されて用紙Ｐの斜行（スキュー）が修正される。

レジストローラ対５０の搬送方向直近上流側にはレジストセンサが配設され、このレジストセンサによって用紙先端部分の通過が検知されるようになっている。レジストセンサが用紙先端部分の通過を検知した後、所定時間が経過すると、当該用紙はレジストローラ対５０に突き当てられて一旦停止する。

レジストローラ対５０に突き当てられて先端部に弛みが形成された用紙Ｐは、中間転写ベルト３１上に形成されたトナー像が好適に転写されるタイミングに合わせ、二次転写ニップに送り出される。そして、送り出された用紙Ｐは、二次転写ニップにおいて印加されたバイアスによって、中間転写ベルト３１上に形成されたトナー像が所望の転写位置に高精度に静電的に転写されるようになっている。

転写後搬送通路Ｒ２は、二次転写ニップの上方に配設されている。この転写後搬送通路Ｒ２に定着装置６０が配設されている。

定着装置６０は、加熱体を内包する定着部材としての定着ベルト６１と、この定着ベルト６１に対して所定の圧力で当接しながら回転する加圧部材としての加圧ローラ６２を備えている。定着装置６０の上方に定着後搬送通路Ｒ３が配設され、当該定着後搬送通路Ｒ３の開口端近傍に排紙ローラ対７１と両面反転ローラ対８０が配設されている。

（画像形成装置の作動）
印刷動作開始の指示があると、画像形成部３０において、像担持体３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙが回転を開始し、帯電ローラによって各像担持体の表面が均一な高電位に帯電される。次いで、原稿読取部１０によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント情報に基づいて、露光装置が像担持体３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙの表面を露光することで、露光された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対して現像ローラからトナーが供給され、各像担持体上にトナー画像が形成される。

像担持体３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙの表面に形成されたトナー画像は、二次転写ニップにおいて用紙Ｐに転写される。この用紙Ｐは、記録媒体供給部２０から供給されたものである。記録媒体供給部２０では、給紙カセットに収容されている用紙Ｐが給紙ローラ２１によって１枚ずつ用紙供給通路Ｒ１に送り出される。

送り出された用紙Ｐは、レジストローラ対５０によって像担持体３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ上のトナー画像とタイミングを合わせて二次転写ニップへ搬送される。そして、二次転写ニップにおいて、各像担持体上のトナー画像が用紙Ｐに転写される。トナー画像の転写が行われた後、各像担持体上に残留するトナーはクリーニングブレードによって除去される。

トナー画像が転写された用紙Ｐは、搬送通路Ｒ２を通じて定着装置６０へ搬送される。そして、定着装置６０において、用紙Ｐが定着ベルト６１と加圧ローラ６２との間の定着ニップを通過する際に加熱及び加圧されることで、トナー画像が用紙Ｐに定着される。用紙Ｐはその後、搬送ローラ対７０によって排紙ローラ対７１に搬送され、ここから装置外（排紙トレイ）３５に排出されて一連の印刷動作が完了する。

両面印刷の場合は、片面印刷された用紙Ｐが搬送ローラ対７０から両面反転ローラ対８０に搬送される。その後、両面反転ローラ対８０によって用紙Ｐの大部分が装置外３５に搬送された後、両面反転ローラ対８０の逆転により再び装置内の両面搬送通路Ｒ４に搬送され、搬送ローラ９０を通してレジストローラ対５０に搬送される。後は前述した片面印刷と同様に用紙の裏面に画像が転写・定着された後、排紙ローラ対７１から装置外（排紙トレイ）３５に排出されて両面印刷動作が完了する。

（用紙搬送通路）
定着装置６０によって、トナー画像が定着された用紙Ｐは、図２のように転写後搬送通路Ｒ２、Ｒ３を通して排紙ローラ対７１または両面反転ローラ対８０に搬送される。ここで、前記両面反転ローラ対８０は、画像形成装置１００内の用紙搬送通路の最上部に位置し、かつ、転写後搬送通路Ｒ２、Ｒ３のほぼ垂直延長線上にするため、定着装置６０で発生した用紙の水蒸気が集まりやすく、両面反転ローラ対８０に結露がしやすいレイアウトになっている。

そこで本発明の実施形態では、図３Ａ、図４のように、両面反転ローラ対８０の上側に位置する従動ローラ８２の外周面に吸水部材８８を接触させて、従動ローラ８２に付着した水分を吸水部材８８で吸収・除去するようにしている。吸水部材８８は、画像形成装置１００の固定側８７に固定されている。

吸水部材８８の当該固定側と反対側が、従動ローラ８２の外周面に接触している。ここでは、当該接触部分が、駆動ローラ８１と従動ローラ８２の間に形成された搬送ニップのちょうど反対側に位置するようにしている。これは、後述するように吸水部材８８の弾性で搬送ニップに圧力を掛けると共に、吸水部材８８で掻き取られた水滴が用紙Ｐに不測に落下・付着するのを防止するためである。

従来は、図３Ｂのように、支点８３を中心に揺動可能なアーム板８４を引張コイルバネ８５で従動ローラ８２側に付勢し、アーム板８４の先端内側に取り付けた吸水部材８６を従動ローラ８２の外周面に接触させていた。これにより、駆動ローラ８１の回転を従動ローラ８２に確実に伝達し、また用紙Ｐの様々な紙厚に対応可能にするためである。

しかし、このように従動ローラ８２の周りにアーム板８４や引張コイルバネ８５を配設すると、両面反転ローラ対８０のレイアウト上の自由度が制限され、画像形成装置１００の小型化、低コスト化が難しくなる。また、用紙Ｐの紙厚の変化などで従動ローラ８２が上下に動くことにより、吸水部材８６が従動ローラ８２から外れる場合もあった。そのため、吸水部材８６で除去できなかった従動ローラ８２の水滴が用紙Ｐに付着するおそれがあった。

本発明の図３Ａの実施形態では、従来と異なり、吸水部材８８自体が、従動ローラ８２を駆動ローラ８１に接触させる加圧手段と、吸水部材８８を従動ローラ８２に付勢する付勢手段を兼ねているので、吸水部材８８を従動ローラ８２に常に接触させることができる。また、両面反転ローラ対８０のレイアウト上の制約が少なくなり、部品点数も減らすことができる。

前記吸水部材８６は、高密度のスポンジなど吸水性と弾力性を有する材料で構成することができる。例えば、吸水ウレタン、吸水スポンジゴム又はＰＶＡ（ポリビニルアルコール）などを吸水部材８６に使用可能である。吸水部材８６自体が弾性を有することで、吸水部材８６を常に従動ローラ８２に確実に接触させることができる。なお、吸水部材８８の形状は図３Ａでは断面矩形状で示すが、相手側搬送部材に接触可能な形状であれば、断面矩形状に限らず断面台形状など任意の形状が可能である。

さらに、別途スプリングなどの加圧部材を用いることなく、従動ローラ８２を吸水部材８６の弾性で駆動ローラ８１に押し付けることができ、別途スプリングなどの加圧部材を用いることなく、駆動ローラ８１の回転を従動ローラ８２に確実に伝達し、また用紙Ｐの様々な紙厚に対応することができる。したがって画像形成装置１００の部品点数削減による低コスト化と小型化に寄与することができる。

（変形実施形態）
本発明の実施形態として、図４のように各従動ローラ８２にそれぞれ個別の吸水部材８８を圧接する方式の他、図５のように横長で一体の吸水部材８９を複数の従動ローラ８２に一括して圧接する方式も可能である。横長一体の吸水部材８９を使用することで、部品点数削減と組付工数削減によるコストダウンを図ることができる。

この場合、吸水部材８９の凸部８９ａを従動ローラ８２の回転軸８２ａに圧接させてもよい。圧接の方向は駆動ローラ８１に向かう方向である。

図５の方式では、吸水部材８９で水分を拭き取りたい箇所と加圧する箇所が異なる。このため、吸水部材８９の凸部８９ａと回転軸８２ａとの接触部にオイル・グリス等の潤滑剤を染み込ませたり、凸部８９ａや回転軸８２ａの表面をコーティングしたりするなどして、加圧箇所の摩耗を防ぐことが可能になる。本実施形態では、吸水部材８９が吸水性により潤滑油などを保持しやすいので摩耗防止が効果的に行える。

図６は駆動ローラ８１の回転軸８１ａを圧縮コイルバネ８１ｂで従動ローラ８２側に付勢する構成である。これにより、駆動ローラ８１と従動ローラ８２をより確実に圧接させて安定した搬送ニップを形成し、用紙Ｐの搬送をより確実にすることができる。

以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前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の技術的思想の範囲内で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば前記実施形態では両面反転ローラ対８０の従動ローラ８２に吸水部材８８を接触させたが、反対側の駆動ローラ８１に吸水部材８８を接触させてもよい。また、その他の搬送ローラ対７０や排紙ローラ対７１に吸水部材８８を接触させてもよい。また、前記実施形態では搬送手段の搬送部材として駆動ローラ８１と従動ローラ８２を説明したが、搬送部材はその他の駆動ベルトと従動ベルトの組み合わせや、ベルトとローラの組み合わせなど、種々の変形が可能である。

１０：原稿読取部 ２０：記録媒体供給部
２１：給紙ローラ ３０：画像形成部
30K、30C、30M、30Y：像担持体 ３１：中間転写ベルト
３５：装置外 ４０：手差しトレイ
５０：レジストローラ対 ６０：定着装置
６１：定着ベルト ６２：加圧ローラ
７０：搬送ローラ対 ７１：排紙ローラ対
８０：両面反転ローラ対 ８１：駆動ローラ
８１ａ：回転軸 ８１ｂ：圧縮コイルバネ
８２：従動ローラ ８２ａ：回転軸
８３：支点 ８４：アーム板
８５：引張コイルバネ ８６：吸水部材
８７：固定側 ８８、８９：吸水部材
８９ａ：凸部 ９０：搬送ローラ
９１：手差し供給ローラ １００：画像形成装置
Ｐ：用紙 Ｒ１：用紙供給通路
Ｒ２：転写後搬送通路 Ｒ３：定着後搬送路
Ｒ４：両面搬送通路

特開２０１３－６４７８９号公報

Claims (3)

1. 記録媒体にトナー像を形成する現像装置と、前記記録媒体を加熱・加圧して前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置と、トナー像が定着された前記記録媒体を下流側に搬送する搬送手段とを有する画像形成装置において、
   前記搬送手段を構成する搬送部材が、駆動ローラと、当該駆動ローラに接して従動回転する従動ローラを有し、
   前記搬送手段の側方における画像形成装置の固定側であって、前記駆動ローラと前記従動ローラの間に形成された搬送ニップと反対側に、吸水性と弾力性を有する吸水部材を固定配置し、当該吸水部材の固定側と反対側を、前記搬送手段を構成する前記搬送部材の表面に接触させ、かつ、前記吸水部材の一部が潤滑剤を含んで前記従動ローラの軸に対し前記駆動ローラに向けて圧接している
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記駆動ローラの軸が、前記従動ローラに向けて加圧部材によって加圧されていることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 前記吸水部材が、吸水ウレタン、吸水スポンジゴム又はＰＶＡで形成されていることを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。

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