(57)【要約】【課題】定着器を出て搬送される用紙にシワが発生することを効果的に防止できる画像形成装置を提供する。【解決手段】用紙にトナーを定着させる加熱ローラ２１と加圧ローラ２２とを備える定着器２０と、定着器２０から出た用紙を搬送する用紙搬送路４と、用紙搬送路４に設置する第１排出ローラ機構３０と第２排出ローラ機構３５とを備える搬送ローラ機構と、を備える画像形成装置１において、定着器２０の直後に配置する第１排出ローラ機構３０の駆動ローラは、単一の駆動ローラ３２で構成されている。また、この駆動ローラ３２を、用紙搬送路４の搬送方向に対する幅方向の中央位置に配置し、駆動ローラ３２の搬送方向に対する幅方向の寸法を、搬送される用紙の搬送方向に対する幅方向の最大寸法の１／１０以下の寸法とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙にトナーを定着させる加熱ローラとこの加熱ローラに対向して配置される加圧ローラとを備える定着器と、定着器から出た用紙を搬送する用紙搬送路と、用紙搬送路に設置される駆動ローラと従動ローラとを備える搬送ローラ機構と、を備える画像形成装置において、
定着器の直後に配置する搬送ローラ機構の駆動ローラは、単一の駆動ローラで構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記単一の駆動ローラを、前記用紙搬送路の搬送方向に対する幅方向の中央位置に配置することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記単一の駆動ローラの搬送方向に対する幅方向の寸法を、前記用紙搬送路を搬送する用紙の搬送方向に対する幅方向の最大寸法の１／１０以下の寸法にすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置において、
前記駆動ローラは、回転軸に圧入して取り付けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記従動ローラは弾性部材に支持されており、前記従動ローラが、この弾性部材の弾性力で、前記単一の駆動ローラで用紙を搬送するために必要な搬送力を生じるように前記駆動ローラに弾接されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙にトナーを定着させる熱ローラ定着方式の定着器と、定着器から出た用紙を搬送する駆動ローラと従動ローラとを備える搬送ローラ機構と、を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置には、熱ローラ定着方式の定着器を備えたものがある。この定着器は、一対の加熱ローラと加圧ローラを備えており、感光体ドラムでトナー像が形成された用紙を、加熱ローラと加圧ローラのニップ部を通過させることで、用紙を加熱及び加圧してトナー像を定着させるようになっている。また、定着器の下流側の用紙搬送路には、定着器から出た用紙を搬送する搬送ローラ機構が設けられている。この搬送ローラ機構は、駆動源で駆動される駆動ローラと、駆動ローラに圧接される従動ローラとを備え、駆動ローラと従動ローラの圧接部で用紙をニップして搬送するようになっている。
【０００３】
このような画像形成装置の搬送ローラ機構では、用紙を安定して搬送できるように、駆動ローラと従動ローラの対を、用紙搬送路の搬送方向に対する幅方向の中央と左右の三箇所などに複数対配置している。ところが、駆動ローラや従動ローラの外径の製作精度や組付位置精度に僅かではあるがバラつきがあることや、画像形成装置の長期間の使用による駆動ローラと従動ローラの摩擦により各ローラ対の外径寸法に差が出ることなどで、各ローラ対が用紙を搬送する搬送速度に若干の差が生じることがある。
【０００４】
一方で、定着器の加熱ローラと加圧ローラのニップ部を通過する用紙は、加熱されて高温になっているため、外力の影響を受けて変形しやすい状態になっている。そのため、定着器を出た用紙が、定着器の直後の搬送ローラ機構のニップ部に繰り込まれる際に、各ローラ対の搬送速度の差によって用紙に無理な力が掛かると、用紙に波形状のシワが発生するおそれがあった。このシワの発生の有無や程度は、搬送される用紙の紙質や幅寸法や厚さ寸法、気温や湿度、あるいは定着器で用紙が加熱される際の用紙の各部における温度差など、各種の条件によって差があるが、これらの条件に関わらず、できる限りシワの発生を抑制することが必要である。そのため、定着器の直後に配置する搬送ローラ機構の構成を改良することで、搬送する用紙の紙質や寸法などの条件に関わらず、用紙にシワが発生することを防止する必要がある。
【特許文献１】特開２００５−２４７４４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、定着器を出て搬送される用紙にシワが発生することを効果的に防止できる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため本願の請求項１に記載の発明は、用紙にトナーを定着させる加熱ローラとこの加熱ローラに対向して配置される加圧ローラとを備える定着器と、定着器から出た用紙を搬送する用紙搬送路と、用紙搬送路に設置される駆動ローラと従動ローラとを備える搬送ローラ機構と、を備える画像形成装置において、定着器の直後に配置する搬送ローラ機構の駆動ローラは、単一の駆動ローラで構成されていることを特徴とする。
【０００７】
本願の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記単一の駆動ローラを、前記用紙搬送路の搬送方向に対する幅方向の中央位置に配置することを特徴とする。
【０００８】
本願の請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記単一の駆動ローラの搬送方向に対する幅方向の寸法を、前記用紙搬送路を搬送する用紙の搬送方向に対する幅方向の最大寸法の１／１０以下の寸法にすることを特徴とする。
【０００９】
本願の請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記駆動ローラは、回転軸に圧入して取り付けられていることを特徴とする。
【００１０】
本願の請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記従動ローラは弾性部材に支持されており、前記従動ローラが、この弾性部材の弾性力で、前記単一の駆動ローラで用紙を搬送するために必要な搬送力を生じるように前記駆動ローラに弾接されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本願の請求項１に記載の発明によれば、定着器の直後に配置する搬送ローラ機構の駆動ローラは、単一の駆動ローラで構成されているので、従来の搬送ローラ機構が複数の駆動ローラを備えていたことによる各駆動ローラの搬送速度差に起因する用紙のシワの発生を防止できるようになる。
【００１２】
本願の請求項２に記載の発明によれば、単一の駆動ローラを、用紙搬送路の搬送方向に対する幅方向の中央位置に配置するので、搬送する用紙の幅方向の位置を用紙搬送路の幅方向の中央位置に合わせて搬送すれば、搬送する用紙の斜行を防止でき、用紙を安定して搬送することができる。また、単一の駆動ローラのみで、各種寸法の用紙の搬送に対応することが可能となる。
【００１３】
本願の請求項３に記載の発明によれば、駆動ローラの搬送方向に対する幅方向の寸法を、搬送する用紙の搬送方向に対する幅方向の最大寸法の１／１０以下の寸法にすることで、搬送可能な最大寸法の用紙やそれよりも小さな寸法の用紙を搬送する際に、用紙にシワが発生することを効果的に防止できるようになる。
【００１４】
本願の請求項４に記載の発明によれば、駆動ローラは回転軸に圧入して取り付けられているが、駆動ローラは、その幅方向の寸法が搬送される用紙の幅方向の最大寸法の１／１０以下の寸法なので、回転軸への圧入が行い易く、その組付作業が容易に行なえるようになる。
【００１５】
本願の請求項５に記載の発明によれば、従動ローラは弾性部材に支持されており、従動ローラが、この弾性部材の弾性力で、単一の駆動ローラで用紙を搬送するために必要な搬送力を生じるように駆動ローラに弾接されているので、駆動ローラを単一としたことによる用紙の搬送力の低下を防止でき、用紙を安定して搬送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の全体構成を示す概略側断面図である。同図に示す画像形成装置１は、電子写真プロセスで用紙に画像を形成する装置であり、下段側に配置した給紙カセット２と、上段側に配置した排紙トレイ３を備えている。給紙カセット２は、画像を記録する用紙を装填するもので、箱状のカセット本体２ａ内に、用紙を載置するフラッパー２ｂと、下記する用紙搬送路４へ用紙を繰り込むピックアップローラ２ｃとが設置されている。そして、画像形成装置１の内部には、給紙カセット２から排紙トレイ３に至る用紙搬送路４が形成されていて、用紙搬送路４の途中には、下記する感光体ドラム１１や定着器２０などを備えた画像形成部５が設けられている。用紙搬送路４は、給紙カセット２の一端から上方へ延設されて画像形成部５に至り、更に上方へ延設された後、水平方向へ湾曲して排紙トレイ３に通じている。
【００１７】
給紙カセット２の下流側の用紙搬送路４には、用紙をニップして搬送する一対の搬送ローラ１０が設けられている。搬送ローラ１０の下流側には、感光体ドラム１１が配置されており、感光体ドラム１１の周辺には、感光体ドラム１１を帯電させる帯電器１２や、感光体ドラム１１上に光を照射して静電潜像を形成するプリンタヘッド１３や、感光体ドラム１１にトナーを供給する現像ローラ１４や、用紙にトナー像を転写する転写ローラ１５や、転写後のトナーを回収するイレーサブラシ１６などが設けられている。これらの機構によって、感光体ドラム１１上に静電潜像として印字画像を形成するようになっている。
【００１８】
感光体ドラム１１の下流側の用紙搬送路４には、熱ローラ定着方式の定着器２０が配置されている。定着器２０は、トナー像が転写された用紙を加熱する加熱ローラ２１と、加熱ローラに圧接される加圧ローラ２２とを備えている。この定着器２０は、加熱ローラ２１と加圧ローラ２２の圧接部で用紙をニップすることで、用紙を加熱及び加圧してトナー像の定着処理を行うようになっている。さらに定着器２０の下流側の用紙搬送路４には、定着器２０を出た用紙を搬送して排紙トレイ３へ排出する搬送ローラ機構が設けられている。この搬送ローラ機構は、定着器２０の直後に配置した第１排出ローラ機構３０と、用紙搬送路４の出口に配置した第２排出ローラ機構３５とを備えている。
【００１９】
さらに、この画像形成装置１には、第１排出ローラ機構３０と第２排出ローラ機構３５の間の用紙搬送路４に設けた分岐点Ａから分岐して、給紙カセット２と搬送ローラ１０の間の用紙搬送路４に設けた合流点Ｂに合流する反転搬送路６が形成されている。反転搬送路６の途中の二箇所には、用紙をニップして搬送する一対の搬送ローラ１８が設けられている。また、用紙搬送路４と反転搬送路６の分岐点Ａには、用紙の搬送経路を切り換える変向つめ１７が設置されている。また、第２排出ローラ機構３５は、駆動ローラ３７の回転方向を正逆両方向に切り換えることができるようになっている。これら反転搬送路６と変向つめ１７と第２排出ローラ機構３５とで、用紙搬送路４を搬送された用紙の表裏を反転させて画像形成部５に再送する再送機構が構成されている。この再送機構によって、用紙の両面に画像を形成することができる。
【００２０】
すなわち、上記の再送機構で用紙の両面に画像を形成するには、まず、給紙カセット２を出た用紙が画像形成部５を通過することで、用紙の一方の面に画像が形成される。この用紙が用紙搬送路４の出口まで搬送された際に、第２排出ローラ機構３５の回転を逆転させて用紙を逆送すると共に、変向つめ１７で搬送経路を切り換えることで、用紙を反転搬送路６へ送り込む。そして、反転搬送路６の搬送で表裏を反転させた用紙を、合流点Ｂを経由して再度用紙搬送路４へ送り込んで画像形成部５へ搬送することで、用紙の他方の面にも画像を形成する。
【００２１】
一方、画像形成装置１の側部には、手差給紙トレイ７が設けられており、画像形成装置１の内部には、ピックアップローラ７ａで手差給紙トレイ７上から繰り込まれた用紙を用紙搬送路４へ送る手差搬送路８が形成されている。手差搬送路８は、給紙カセット２と搬送ローラ１０の間の用紙搬送路４の合流点Ｂに合流している。
【００２２】
ここで、図２及び図３を用いて、定着器２０の下流側の用紙搬送路４及び搬送ローラ機構の構成を説明する。図２は、画像形成装置１が備える本体ケーシング４０の一部の構成を示す斜視図で、図３は、本体ケーシング４０に取り付ける開閉カバー５０の一部の構成を示す斜視図である。図２に示す本体ケーシング４０は、定着器２０の下流側の用紙搬送路４の一方の面（図１に示す左側及び下側の面）を形成する搬送路形成面４１を備えている。また、図３に示す開閉カバー５０は、本体ケーシング４０の搬送路形成面４１上に開閉可能な状態で取り付けるカバー部材の一部であって、その内面に設けた搬送路形成面５１が、定着器２０の下流側の用紙搬送路４の他方の面（図１に示す右側の面）を構成するようになっている。なお、定着器２０の下流側の用紙搬送路４で紙詰まりなどが発生した場合には、開閉カバー５０を開くことで用紙搬送路４を開放して、メンテナンスを行なうことができる。
【００２３】
搬送ローラ機構の第２排出ローラ機構３５は、用紙搬送路４から排紙トレイ３へ用紙を排出するもので、図２に示すように、用紙の搬送方向に対する幅方向（直交する方向）に沿う回転軸３６上に、駆動ローラ３７が所定間隔で複数設置され、各駆動ローラ３７の間にコロ３８が設置されている。また、図１に示すように、駆動ローラ３７に対向して従動ローラ３９が設置されている。従動ローラ３９は、詳細な図示は省略するが、用紙搬送路４上に設置するカバー部材側に取り付けられている。一方、第１排出ローラ機構３０は、用紙搬送路４における定着器２０の直後に配置され、単一の駆動ローラ３２とこの駆動ローラ３２に対向して配置される単一の従動ローラ３３を備えて構成されている。この一対の駆動ローラ３２と従動ローラ３３は、用紙搬送路４の搬送方向に対する幅方向の中央位置に配置されている。なお、用紙搬送路４では、搬送する用紙の幅方向の中央位置を用紙搬送路４の幅方向の中央位置に合わせて搬送するようになっている。
【００２４】
また、第１排出ローラ機構３０の駆動ローラ３２は、図２に示すように、本体ケーシング４０の搬送路形成面４１上に回転軸３４を介して回転自在に取り付けられている。駆動ローラ３２は、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）製の円柱状部材であり、回転中心に設けた挿通穴３２ｂに回転軸３４が圧入されて固定されている。回転軸３４は、本体ケーシング４０の内部に設置したモータ等の駆動源（図示せず）の駆動力で回転するようになっている。一方、従動ローラ３３は、図３に示すように、開閉カバー５０の搬送路形成面５１に設けたローラ取付用の凹部５２内に取り付けられている。従動ローラ３３は、ＰＯＭ（ポリアセタール）製の円柱状部材であり、回転中心に設けた挿通穴３３ｂに挿通した回転軸として機能するコイルスプリング（弾性部材）３１によって、回転自在に支持されている。なお、従動ローラ３３は、コイルスプリング３１の自転でも回転するが、挿通穴３３ｂの周囲にも摺動性に優れるＰＯＭ等の樹脂材３３ｃを介在させることで、コイルスプリング３１の外周面に対する従動ローラ３３の回転摺動性を良好にすることにより、従動ローラ３３をコイルスプリング３１に対してスムーズに回転させることができる。また、従動ローラ３３は、開閉カバー５０を閉じる際にそのローラ面３３ａが駆動ローラ３２のローラ面３２ａに当接するが、コイルスプリング３１の中心軸が湾曲する方向に撓むことで、従動ローラ３３にはその半径方向に弾性力が生じ、この弾性力で従動ローラ３３のローラ面３３ａが駆動ローラ３２のローラ面３２ａに弾接された状態になる。
【００２５】
従来の画像形成装置では、定着器の直後に配置する搬送ローラ機構は、用紙搬送路の搬送方向に対する幅方向の中央と左右などの複数個所に駆動ローラと従動ローラの対を配置していた。そのため、各ローラ対の搬送速度に差が出ることで、隣接するローラ対の間の用紙にシワが発生し易かった。これに対して、本実施形態の画像形成装置１における定着器２０の直後に配置する第１排出ローラ機構３０では、駆動ローラ３２と従動ローラ３３を一対のみ備えているので、複数のローラ対の搬送速度の差に起因する用紙のシワの発生を防止することができる。さらに、一対の駆動ローラ３２と従動ローラ３３を、用紙搬送路４の搬送方向に対する幅方向の中央位置に配置し、搬送する用紙の幅方向の位置を用紙搬送路４の幅方向の中央位置に合わせて搬送するので、搬送する用紙が斜行するおそれがなく、用紙を安定して搬送できるようになる。また、一対の駆動ローラ３２と従動ローラ３３のみで、各種寸法の用紙の搬送に対応することが可能となる。
【００２６】
ここで、本特許出願人が行った用紙の搬送試験によれば、本実施形態の第１排出ローラ機構３０による用紙の搬送で、用紙にシワが発生することをより効果的に防止するには、第１排出ローラ機構３０が備える駆動ローラ３２と従動ローラ３３の搬送方向に対する幅方向（回転軸３４の軸方向）の寸法を、用紙搬送路４を搬送される用紙の搬送方向に対する幅方向の最大寸法の１／１０以下の寸法にすることが望ましい、という結果が得られた。具体的には、用紙搬送路４を搬送可能な用紙の幅方向の最大寸法を、Ａ４サイズの縦寸法及びＡ３サイズの横寸法である２９７ｍｍに設定している場合は、その１／１０である２９．７ｍｍよりも小さい寸法にする。一例として、第１排出ローラ機構３０の駆動ローラ３２と従動ローラ３３の幅寸法を２７ｍｍとして用紙の搬送を行なったところ、駆動ローラ３２と従動ローラ３３を上記の２９．７ｍｍｍよりも大きい幅寸法にする場合よりも、Ａ３サイズやＡ４サイズの用紙の搬送や、それよりも小さいサイズの用紙の搬送の際に、駆動ローラ３２と従動ローラ３３の幅方向の両端部やその近傍の用紙にシワが発生し難くいことがわかった。
【００２７】
したがって、本実施形態の画像形成装置１では、第１排出ローラ機構３０の駆動ローラ３２と従動ローラ３３の幅寸法を、Ａ３サイズやＡ４サイズの用紙やそれよりも小さいサイズの用紙を搬送する際にシワが発生し難い上記の幅寸法に設定することで、搬送する用紙のサイズに関わらず、用紙にシワが発生することを防止できるようになる。また、本実施形態の第１排出ローラ機構３０が備える駆動ローラ３２は、回転軸３４に圧入して取り付けているが、駆動ローラ３２の数を従来よりも少なくしたことと、その幅寸法を従来よりも小さな幅寸法にしたことで、駆動ローラ３２の圧入による取り付けが行い易くなるので、画像形成装置１の組立作業の効率を向上させることができる。
【００２８】
また、本実施形態の画像形成装置１では、第１排出ローラ機構３０が備える駆動ローラ３２と従動ローラ３３を一対のみとしたことで、定着器２０を出て搬送される用紙の搬送力が低下することが懸念されるが、従動ローラ３３を弾性支持しているコイルスプリング３１の弾性強度（撓み強度）を調節することで、一対の駆動ローラ３２と従動ローラ３３のみで用紙を搬送するために必要な搬送力を生じるように、十分な弾接力で従動ローラ３３を駆動ローラ３２に弾接させれば、駆動ローラ３２と従動ローラ３３を一対のみとしたことによる用紙の搬送力の低下を防止できる。
【００２９】
以上本発明の実施形態を説明したが、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、及び明細書、図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお、直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば、上記実施形態で示す駆動ローラ３２と従動ローラ３３の搬送方向に対する幅方向の寸法は一例であり、駆動ローラ３２と従動ローラ３３の幅寸法は、上記で示す以外の寸法とすることも可能である。また、駆動ローラ３２や従動ローラ３３の材質や形状も一例であり、他の材質や形状とすることも可能である。また、従動ローラ３３を弾性支持する弾性部材はコイルスプリング３１には限定されず、他の種類の弾性部材を用いて弾性支持することも可能である。
【００３０】
また、上記実施形態では、駆動ローラ３２に対向して配置される従動ローラ３３が一個である場合を説明したが、本発明の定着器の直後に配置する搬送ローラ機構は、駆動ローラが単一の駆動ローラで構成されていれば、それに対向する従動ローラの数は必ずしも一個には限定されず、複数個を設置することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態にかかる画像形成装置１の概略全体構成を示す側断面図である。
【図２】駆動ローラ３２を取り付けた搬送路形成面４１を備える本体ケーシング４０の一部を示す斜視図である。
【図３】従動ローラ３３を取り付けた搬送路形成面５１を備える開閉カバー５０の一部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    画像形成装置
２    給紙カセット
３    排紙トレイ
４    用紙搬送路
５    画像形成部
６    反転搬送路
７    手差給紙トレイ
８    手差搬送路
１０  搬送ローラ
１１  感光体ドラム
２０  定着器
２１  加熱ローラ
２２  加圧ローラ
３０  第１排出ローラ機構（搬送ローラ機構）
３１  コイルスプリング（弾性部材）
３２  駆動ローラ
３３  従動ローラ
３４  回転軸
３５  第２排出ローラ機構（搬送ローラ機構）
４０  本体ケーシング
４１  搬送路形成面
５０  開閉カバー
５１  搬送路形成面
【図１】
2008179457.tif 000003
【図２】
2008179457.tif 000004
【図３】
2008179457.tif 000005