(57)【要約】【解決課題】低融点トナーを使用した場合であっても、定着後の像支持体を搬送するロール部材によって、ロール痕やロールによる傷等の画質劣化が発生するのを防止可能な画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】トナー像が転写された像支持体を加熱加圧することにより定着する定着手段と、前記定着手段の下流側に配設され、当該定着手段によって定着処理が施された像支持体を挟持して搬送する排出ロールとピンチロールを備えた画像形成装置において、前記ピンチロールは、排出ロールに対して離間する方向に移動自在に支持され、当該ピンチロールは、排出ロールとピンチロールとのニップ部を像支持体が通過する際の反力によって変位可能に構成して課題を解決した。【選択図】  図１
2004287284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が転写された像支持体を加熱加圧することにより定着する定着手段と、前記定着手段の下流側に配設され、当該定着手段によって定着処理が施された像支持体を挟持して搬送する排出ロールとピンチロールを備えた画像形成装置において、
前記ピンチロールは、排出ロールに対して離間する方向に移動自在に支持され、当該ピンチロールは、排出ロールとピンチロールとのニップ部を像支持体が通過する際の反力によって変位可能とした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、
前記排出ロールは、軸方向に沿って複数設けられているとともに、前記ピンチロールは、複数の排出ロールに対応して個別に設けられており、前記ピンチロールは、アーム部材を介して支点を中心にして揺動自在に且つ、自重または荷重を掛けて排出ロールに当接するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記排出ロールは、回転軸の軸方向に沿って複数設けられているとともに、前記ピンチロールは、複数の排出ロールに対応して回転軸に取り付けられており、前記排出ロールとピンチロールの回転軸の軸間距離は、排出ロールとピンチロールとのニップ部を像支持体が通過する際の反力によって可変としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記定着手段は、８０℃〜１２０℃の温度で定着処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式や静電記録方式を適用した複写機やプリンター等の画像形成装置に関し、特に低融点のトナーを使用した場合であっても、当該低融点トナーによって画像が形成された用紙等の像支持体に、搬送ロールによるロール痕等が発生するのを防止することが可能な画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【特許文献１】特開平８−９１６６４号公報
【０００３】
【従来の技術】
従来、上記電子写真方式や静電記録方式を適用した複写機やプリンター等の画像形成装置においては、公知の電子写真プロセス等によってトナー像が形成された像支持体を、定着器へと搬送し、当該定着器によって熱及び圧力で、未定着トナー像を記録用紙上に定着するように構成されている。そして、上記定着器を通過した画像が定着された像支持体は、その後方に配設された排出ロールを介して、附属の排出トレイや、ソーターまたは附帯装置に排出されるようになっている。
【０００４】
ところで、かかる画像形成装置においては、図６に示すように、定着器１００とその後方に位置する排出ロール１０１及びピンチロール１０２として、定着された用紙等の像支持体１０３のカールを補正したり、真っ直ぐに走行させるために、特開平８−９１６６４号公報等に開示されているように、コルゲーション作用と呼ばれる機能を果たし、用紙等の像支持体を波状に変形させて搬送するものが多く使用されている。そこで、上記排出ロール１０１及びピンチロール１０２は、用紙等の像支持体１０３を波状に変形させて搬送する機能を果たすため、図７に示すように、相互に係合される凹状の排出ロール１０１と、凸状のピンチロール１０２を、両ロールの回転軸を固定した状態で組み合せ、排出ロール１０１とピンチロール１０２のニップ部を用いて、当該ニップ部を用紙等の像支持体１０３が強制的又は従動的に通過する際に、用紙等の像支持体１０３を波状に変形させるように構成されている。
【０００５】
一方、上記電子写真方式や静電記録方式を適用した複写機やプリンター等の画像形成装置においては、省エネルギー化を更に推し進めるため、定着器の定着温度を下げて、当該定着器で消費する電力を削減する目的で、低融点のトナーを用いて画像を形成することが考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記従来の画像形成装置の場合には、省エネルギー化を更に推し進めるため、低融点のトナーを用いると、トナー像が定着された像支持体が定着器を通過した後、図７に示すように、排出ロール１０１とピンチロール１０２によって、波状に変形されて搬送される際に、画像にダメージを与え、ロール痕や、ロールによる傷、あるいはロールによる擦れ痕が発生し、画質が劣化する虞れがあるという問題点を有していた。
【０００７】
更に説明すると、上記従来の画像形成装置の場合には、低融点のトナーを用いると、定着器を通過したトナー像が、排出ロール１０１とピンチロール１０２によってニップされるまでの間に十分硬化しきれず、ピンチロールによって摺摩されたり、両面コピー等の場合には、裏面側の画像が排出ロール１０１の径が大きく相対的に周速が速いフランジ部１０１ａによって摺摩され、ロール痕や、ロールによる傷、あるいはロールによる擦れ痕が発生し、画質が劣化する虞れがあるという問題点を有していた。
【０００８】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、低融点トナーを使用した場合であっても、定着後の像支持体を搬送するロール部材によって、ロール痕やロールによる傷等の画質劣化が発生するのを防止可能な画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、トナー像が転写された像支持体を加熱加圧することにより定着する定着手段と、前記定着手段の下流側に配設され、当該定着手段によって定着処理が施された像支持体を挟持して搬送する排出ロールとピンチロールを備えた画像形成装置において、前記ピンチロールは、排出ロールに対して離間する方向に移動自在に支持され、当該ピンチロールは、排出ロールとピンチロールとのニップ部を像支持体が通過する際の反力によって変位可能としたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
また、請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記排出ロールは、軸方向に沿って複数設けられているとともに、前記ピンチロールは、複数の排出ロールに対応して個別に設けられており、前記ピンチロールは、アーム部材を介して支点を中心にして揺動自在に且つ、自重または荷重を掛けて排出ロールに当接するように構成したことを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
さらに、請求項３に記載された発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記排出ロールは、回転軸の軸方向に沿って複数設けられているとともに、前記ピンチロールは、複数の排出ロールに対応して回転軸に取り付けられており、前記排出ロールとピンチロールの回転軸の軸間距離は、排出ロールとピンチロールとのニップ部を像支持体が通過する際の反力によって可変としたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１２】
又、請求項４に記載された発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記定着手段は、８０℃〜１２０℃の温度で定着処理を行うことを特徴とする画像形成装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのカラー画像形成装置を示す構成図である。なお、本発明は、カラー画像形成装置に限らず、白黒の画像形成装置にも適用可能なことは勿論である。
【００１５】
このカラー画像形成装置１には、図示しないパーソナルコンピュータ等のホストコンピュータから送られてくるカラー画像情報や、図示しない原稿読取装置によって読み取られたカラー原稿のカラー画像情報などが入力される。そして、上記カラー画像形成装置１では、入力されたカラー画像情報に対し、画像処理装置２により、必要に応じて、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。
【００１６】
そして、上記の如く画像処理装置２で所定の画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）（各８ｂｉｔ）の４色の色材階調データとしてＲＯＳ３（Ｒａｓｔｅｒ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｃａｎｎｅｒ）に送られ、このＲＯＳ３では、原稿色材階調データに応じてレーザー光による画像露光が行われる。
【００１７】
上記カラー画像形成装置１の内部には、色の異なる複数のトナー像を形成可能な画像形成手段Ａが配設されている。この画像形成手段Ａは、主として、静電潜像が形成される像担持体としての感光体ドラム７と、前記感光体ドラム７の表面を所定の電位に一様に帯電する帯電装置としてのスコロトロン８と、前記感光体ドラム７の表面に画像露光を施す画像露光手段としてのＲＯＳ３と、前記感光体ドラム７上に形成された静電潜像を現像して色の異なる複数のトナー像を形成可能な現像手段としてのロータリー方式の現像装置９とから構成されている。
【００１８】
上記ＲＯＳ３は、図２に示すように、図示しない半導体レーザーを原稿再現色材階調データに応じて変調し、この半導体レーザーからレーザー光ＬＢを階調データに応じて出射する。この半導体レーザーから出射されたレーザー光ＬＢは、回転多面鏡４によって偏向走査され、ｆ・θレンズ５及び反射ミラー６を介して像担持体としての感光体ドラム７上に走査露光される。
【００１９】
上記ＲＯＳ３によってレーザー光ＬＢが走査露光される感光体ドラム７は、図示しない駆動手段によって矢印方向に沿って所定の速度で回転駆動されるようになっている。この感光体ドラム７の表面は、予め一次帯電用の帯電装置としてのスコロトロン８によって、所定の極性（例えば、マイナス極性）及び電位に帯電された後、原稿再現色材階調データに応じてレーザー光ＬＢが走査露光されることによって静電潜像が形成される。上記感光体ドラム７上に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の４色の現像器９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫを備えたロータリー方式の現像装置９によって、例えば、感光体ドラム７の帯電極性と同極性のマイナス極性に帯電したトナー（帯電色材）によって反転現像され、所定の色のトナー像となる。上記ロータリー方式の現像装置９の各現像器９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫでは、例えば、平均粒径が５．５μｍの球形トナーが用いられる。
【００２０】
ところで、この実施の形態では、上記各現像器９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫで使用されるトナーとして、１００℃前後の定着温度で溶融乃至軟化して定着可能である低融点のトナーが使用されている。
【００２１】
尚、上記感光体ドラム７上に形成されたトナー像は、必要に応じて転写前帯電器１０によってマイナス極性の帯電を受け、電荷量が調整されるようになっている。
【００２２】
上記感光体ドラム７上に形成された各色のトナー像は、当該感光体ドラム７の下部に配置された中間転写体としての中間転写ベルト１１上に、第１の転写手段としての一次転写ロール１２によって多重に転写される。この中間転写ベルト１１は、駆動ロール１３、従動ロール１４ａ、テンションロール１４ｂ及び二次転写手段の一部を構成する対向ロールとしてのバックアップロール１５によって、感光体ドラム７の周速と同一の移動速度で矢印方向に沿って回動可能に支持されている。
【００２３】
上記中間転写ベルト１１上には、形成する画像の色に応じて、感光体ドラム７上に形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の４色のすべて又はその一部のトナー像が、一次転写ロール１２によって順次重ね合わせた状態で転写される。この中間転写ベルト１１上に転写されたトナー像は、所定のタイミングで二次転写位置へと搬送される用紙等の像支持体１６上に、中間転写ベルト１１を支持するバックアップロール１５と、当該バックアップロール１５に圧接する第２の転写手段の一部を構成する二次転写ロール１７の圧接力及び静電吸引力によって転写される。上記像支持体１６は、図２に示すように、カラー画像形成装置１内の下部に配置された転写シート収容部材としての給紙カセット１８から、所定のサイズのものがフィードロール１８ａによって給紙される。給紙された用紙等の像支持体１６は、複数の搬送ロール２２及びレジストロール２３によって、所定のタイミングで中間転写ベルト１１の二次転写位置まで搬送される。そして、上記像支持体１６には、上述したように、２次転写手段としてのバックアップロール１５と二次転写ロール１７とによって、中間転写ベルト１１上から所定の色のトナー像が一括して転写されるようになっている。
【００２４】
また、上記中間転写ベルト１１上から所定の色のトナー像が転写された像支持体１６は、中間転写ベルト１１から分離された後、搬送ベルト２４によって定着手段としての定着装置２５へと搬送され、この定着装置２５によって熱及び圧力でトナー像が像支持体１６上に定着され、片面複写の場合には、排出ロール４０とピンチロール４１とによって、そのまま機外に排出されてカラー画像の形成工程が終了する。
【００２５】
上記定着装置２５における定着温度は、種々の温度に設定され、定着ロールの表面温度は、例えば、８０℃〜１８０℃以下に設定されるが、トナーとして上述したように低融点トナーを用いた場合には、１００℃前後、例えば、８０℃〜１２０℃程度に設定される。
【００２６】
一方、両面複写の場合には、第１面（表面）にカラー画像が形成された像支持体１６を、そのまま機外に排出せずに、図示しない反転ゲートによって下向きに搬送方向が変更され、３つのロールが圧接されたトリロール２７及び反転ロール２８によって、反転通路２９へと一旦搬送される。そして、上記像支持体１６は、今度は逆転する反転ロール２８によって両面用通路３０へと搬送され、この両面用通路３０に設けられた搬送ロール３１によってレジストロール２３まで一旦搬送されて停止する。像支持体１６は、中間転写ベルト１１上のトナー像と同期して、再度レジストロール２３によって搬送が開始され、当該像支持体１６の第２面（裏面）に対してトナー像の転写・定着工程が行われた後、機外に排出されるようになっている。
【００２７】
なお、図２中、３２は転写工程が終了した後の感光体ドラム７の表面から残留トナーや紙粉等を除去するためのクリーニング装置、３３は中間転写ベルト１１の清掃を行うための中間転写ベルト用クリーナー、３４は手差しトレイ、３５はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色のトナーを収容したトナーカートリッジをそれぞれ示している。
【００２８】
ところで、この実施の形態に係る画像形成装置は、トナー像が転写された像支持体を加熱加圧することにより定着する定着手段と、前記定着手段の下流側に配設され、当該定着手段によって定着処理が施された像支持体を挟持して搬送する排出ロールとピンチロールを備えた画像形成装置において、前記ピンチロールは、排出ロールに対して離間する方向に移動自在に支持され、当該ピンチロールは、排出ロールとピンチロールとのニップ部を像支持体が通過する際の反力によって変位可能とするように構成されている。
【００２９】
また、この実施の形態では、前記排出ロールが、軸方向に沿って複数設けられているとともに、前記ピンチロールは、複数の排出ロールに対応して個別に設けられており、前記ピンチロールは、アーム部材を介して支点を中心にして揺動自在に且つ、自重または荷重を掛けて排出ロールに当接するように構成されている。
【００３０】
図１は上記カラー画像形成装置に使用される排出ロールを示す構成図である。
【００３１】
上記定着装置２５の下流側には、図２及び図３に示すように、当該定着装置２５で定着処理が施された用紙等の像支持体１６を、機外に排出したり、両面画像形成用の搬送路へ搬送するための排出ロール４０とピンチロール４１が配設されている。上記排出ロール４０は、図１に示すように、回転駆動される回転軸４２に固定した状態で取り付けられいる。この排出ロール４０は、合成樹脂等によって、所定の外径を有する円筒状部４３と、当該円筒状部４３の両端部に外径が大きく形成されたフランジ部４４とから構成されている。
【００３２】
また、上記排出ロール４０の上部には、当該排出ロール４０に当接するピンチロール４１が配設されている。このピンチロール４１は、短い回転軸４５を備えたゴム製のロールによって構成されている。上記ピンチロール４１は、ピンチロールアーム４６の先端部に回転軸４５を介して回転自在に取り付けられているとともに、当該ピンチロールアーム４６の基端部に設けられた支点４７を中心にして揺動自在に装着されている。そして、上記ピンチロール４１は、自重によって排出ロール４０の円筒状部４３の中央部に、自重で当接するように取り付けられている。
【００３３】
以上の構成において、この実施の形態に係る画像形成装置では、次のようにして、低融点トナーを使用した場合であっても、定着後の像支持体を搬送するロール部材によって、ロール痕やロールによる傷等の画質劣化が発生するのを防止することが可能となっている。
【００３４】
すなわち、この実施の形態に係るカラー画像形成装置では、図２に示すように、感光体ドラム７上に形成されたトナー像が、中間転写ベルト１１を介して、用紙等の像支持体１６に転写され、当該像支持体１６には、フルカラーや白黒のトナー像が転写される。その際、上記トナー像を形成するトナーとして、低融点のトナーが使用されている。そして、上記像支持体１６上に転写されたフルカラーや白黒のトナー像は、定着装置２５によって加熱加圧されて、像支持体１６上に定着される。この定着装置２５では、トナー像を形成するトナーとして、低融点のトナーが使用されているため、１００℃前後の低い温度で、トナー像を像支持体１６上に定着するようになっている。上記定着装置２５によって定着処理が施された像支持体１６は、当該定着装置２５から排出され、排出ロール４０とピンチロール４１へ搬送される。
【００３５】
これらの排出ロール４０とピンチロール４１は、図１に示すように、定着装置２５によって定着処理が施された用紙等の像支持体１６が進入すると、像支持体１６の種類や腰の強さによって、ピンチロール４１が支点４７を中心にして上方に回動しつつ、排出ロール４０とピンチロール４１とのニップ部４８によって、像支持体１６を波状に変形させて挟持した状態で、当該像支持体１６を下流側へ搬送するようになっている。上記像支持体１６を波状に変形させて搬送することによって、定着された用紙等の像支持体１６のカールを補正したり、真っ直ぐに走行させることが可能となる。
【００３６】
このように、上記排出ロール４０とピンチロール４１は、固定された回転軸に取り付けられて互いにニップされているのではなく、ピンチロール４１がピンチロールアーム４６の先端に支点４７を中心にして上方に回動自在となっている。そのため、排出ロール４０とピンチロール４１は、像支持体１６の種類や腰の強さによる反力によって、ピンチロール４１が支点４７を中心にして上方に回動し、排出ロール４０とピンチロール４１との間に、過剰なニップ圧が働くことがない。したがって、像支持体１６上に定着されたトナー像が低融点トナーからなるものである場合でも、当該トナー像が定着された像支持体１６が排出ロール４０とピンチロール４１との間を通過する際に、過剰なニップ圧が働くことがないので、ロール痕や、ロールによる傷、あるいはロールによる擦れ痕が発生するのを防止することができ、良好な画質の画像を形成することができる。
【００３７】
実施の形態２
図４はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、ピンチロールが、アーム部材を介して支点を中心にして揺動自在に且つ、荷重を掛けて排出ロールに当接するように構成されている。
【００３８】
すなわち、この実施の形態では、図４に示すように、ピンチロール４１を揺動自在に支持するピンチロールアーム４６に、スプリング５０によって過重が掛けられている。この過重は、例えば、６０ｇ〜１２０ｇ程度に設定されている。上記ピンチロール４１に掛ける過重が６０ｇ未満であると、ピンチロール４１が浮き上がってしまい、排出ロール４０の外径の大きなフランジ部４４による搬送力が主体となって、排出ロール４０の円筒状部４３との周速差によって、像支持体１６の裏面側にロール痕等が現われる場合があり、逆に１２０ｇを超えると、像支持体１６表面のトナー像に像つぶれが発生する虞れがある。なお、上記スプリング５０は、ピンチロール４１の支点４７に巻きつけたものを用いても良い。
【００３９】
このように、ピンチロール４１が、アーム４６を介して支点４７を中心にして揺動自在に且つ、荷重を掛けて排出ロール４０に当接するように構成することにより、ロール痕の発生防止や、像支持体１６の安定した走行がより一層可能となる。
【００４０】
実施の形態３
図５はこの発明の実施の形態３を示すものであり、前記実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態３では、排出ロールが、回転軸の軸方向に沿って複数設けられているとともに、前記ピンチロールは、複数の排出ロールに対応して回転軸に取り付けられており、前記排出ロールとピンチロールの回転軸の軸間距離は、排出ロールとピンチロールとのニップ部を像支持体が通過する際の反力によって可変とするように構成されている。
【００４１】
すなわち、この実施の形態では、図５に示すように、排出ロール４０が、回転軸４２の軸方向に沿って複数設けられているとともに、前記ピンチロール４１は、複数の排出ロール４０に対応して回転軸６０に取り付けられている。また、上記排出ロール４０とピンチロール４１の回転軸４２、６０の軸間距離は、図５に示すように、ピンチロール４１の回転軸６０を長孔６１によって上方に移動自在とすることによって、排出ロール４０とピンチロール４１とのニップ部を像支持体１６が通過する際の反力によって可変とするように構成されている。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、低融点トナーを使用した場合であっても、定着後の像支持体を搬送するロール部材によって、ロール痕やロールによる傷等の画質劣化が発生するのを防止可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置の要部を示す構成図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのカラー画像形成装置を示す構成図である。
【図３】図３は定着装置と排出ロールを示す構成図である。
【図４】図４はこの発明の実施の形態２に係る画像形成装置の排出ロールとピンチロールを示す構成図である。
【図５】図５はこの発明の実施の形態３に係る画像形成装置の排出ロールとピンチロールを示す構成図である。
【図６】図６は従来の定着装置と排出ロールを示す構成図である。
【図７】図７は従来の排出ロールとピンチロールを示す構成図である。
【符号の説明】
１６：像支持体、２５：定着装置、４０：排出ロール、４１：ピンチロール。
【図１】
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【図２】
2004287284.tif 000004
【図３】
2004287284.tif 000005
【図４】
2004287284.tif 000006
【図５】
2004287284.tif 000007
【図６】
2004287284.tif 000008
【図７】
2004287284.tif 000009