(57)【要約】【課題】定着部から排紙部にかけて用紙を湾曲させる搬送路を有する画像形成装置において、画像ノイズを防止する。【解決手段】画像形成装置は、用紙を挟持搬送するとともに用紙上に形成した画像を定着する一対の定着ローラ４，６と、定着ローラ４，６対の用紙搬送方向下流側に設けられ、用紙を挟持搬送する一対の排紙ローラ１２，１４と、定着ローラ４，６対と排紙ローラ対１２，１４の間に配置され用紙搬送路１６を構成する用紙案内部材１８ａ，１８ｂ，１８ｃとを備える。用紙搬送路１６は湾曲部ＩＩを有する。湾曲部ＩＩには、湾曲して搬送される用紙の凹面側に対向する位置にコロ２０が配設される。用紙は、画像が形成された面がコロ２０に対向して用紙搬送路を搬送される。コロ２０は、長手方向の幅が用紙幅よりも長く、コロ近傍の用紙案内部材１８ａ，１８ｂよりも用紙搬送路１６内に突出している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を挟持搬送するとともに用紙上に形成した画像を定着する一対の定着部材と、
定着部材対の用紙搬送方向下流側に設けられ、用紙を挟持搬送する一対の排紙部材と、
定着部材対と排紙部材対の間に配置され用紙搬送路を構成する用紙案内部材とを備えた画像形成装置において、
用紙搬送路は湾曲部を有し、
湾曲部には、湾曲して搬送される用紙の凹面側に対向する位置にコロが配設され、
用紙は、画像が形成された面がコロに対向して用紙搬送路を搬送され、
前記コロは、長手方向の幅が用紙幅よりも長く、コロ近傍の用紙案内部材よりも用紙搬送路内に突出していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記コロは、長手方向に伸びた軸と、紙をスパイラル状に巻き付けて形成され、前記軸の外面に配置される基材と、基材外面に配置される離型層とを備えることを特徴とする請求項１の装置。
【請求項３】
前記定着部材対とコロの間に配置される用紙案内部材は、定着部材対の接触部からコロに引いた接線に対して、接触しないように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記コロと排紙部材対の間に配置される用紙案内部材は、排紙部材対の接触部からコロに引いた接線に対して、接触しないように形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、用紙上に形成した画像を定着する定着手段を備えた画像形成装置（例えばプリンタ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トナーを用いた電子写真方式による画像形成装置は、トナー画像形成後の用紙を加熱ローラと該ローラに押圧されたローラからなる定着ローラ対の接触部を通過させることで、トナー画像を用紙に定着させるのが一般的である。定着後、用紙は、用紙搬送路を通って排紙ローラ対の接触部から排紙トレイに排出される。この用紙搬送路は、例えば用紙搬送方向に沿うリブを用紙幅方向（用紙搬送方向と直交する方向）に複数備えており、該複数のリブに沿って用紙が搬送される。この場合、用紙の画像面側とリブが接触することでリブ跡／画像こすれ等の画像ノイズが発生する場合がある。特に、用紙搬送路に湾曲部（屈曲部）が存在する場合、該湾曲部で湾曲される用紙とリブとの摩擦が大きくなり、前述のような画像ノイズが発生しやすい。これを防止するために、用紙搬送路中、特に湾曲部にコロ（ガイドローラ）を配設する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ガイドローラは、回転自在に支持されており、したがって搬送される用紙との接触により従動回転する。この構成では、用紙がガイドローラの表面に押し付けられてもこすれることがない。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１１４１５３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来構成では、ガイドローラは、そのコスト等を必要最小限にするために、最小サイズの用紙幅内であって、フルサイズ紙にも効果（前述した画像ノイズの防止）が得られる箇所に複数個配置している。つまり、ガイドローラは用紙幅方向に分割されている。その結果、用紙画像内でガイドローラに接触する部分と接触しない部分が存在する。この結果、画像の光沢むら（ＯＨＰシートの場合、透光性むら）が発生する場合があった。また、用紙が各ガイドローラの幅方向端部に押し付けられて直線状の跡が発生する場合があった。特に、ガイドローラが湾曲部に配置される場合、用紙のガイドローラへの押し付け力が大きくなるため、前記光沢むらや跡などの画像ノイズは顕著になる。
【０００５】
そこで、本発明は、定着部から排紙部にかけて用紙を湾曲させる搬送路を有する画像形成装置において、画像ノイズを防止することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、
用紙を挟持搬送するとともに用紙上に形成した画像を定着する一対の定着部材と、
定着部材対の用紙搬送方向下流側に設けられ、用紙を挟持搬送する一対の排紙部材と、
定着部材対と排紙部材対の間に配置され用紙搬送路を構成する用紙案内部材とを備えた画像形成装置において、
用紙搬送路は湾曲部を有し、
湾曲部には、湾曲して搬送される用紙の凹面側に対向する位置にコロが配設され、
用紙は、画像が形成された面がコロに対向して用紙搬送路を搬送され、
コロは、長手方向の幅が用紙幅よりも長く、コロ近傍の用紙案内部材よりも用紙搬送路内に突出していることを特徴とする。
【０００７】
かかる画像形成装置では、定着部と排紙部の間に配置されたコロは、湾曲部または湾曲部近傍に位置する周囲の用紙案内部材（例えばリブ）よりも用紙搬送路内（用紙通路側）に突出しているので、用紙は、定着部材対（例えば定着ローラ対）と排紙部材対（例えば排紙ローラ対）で挟持された状態で搬送される際に、湾曲部または湾曲部近傍に位置する周囲の用紙案内部材に接触することなく湾曲部を通過する。用紙案内部材は、用紙先端を安定して排紙部材対の接触部に案内するために機能するのみである。また、コロの幅は、用紙通過幅よりも長く設定されており、用紙の画像面は、幅方向に関して全体的にコロに接触するので、光沢むらなどの画像ノイズは発生しない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明では、発明の理解を容易にするために、方向を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」、及びこれらを含む別の用語）を適宜用いるが、本発明の範囲はこれらの用語によって限定されるものでない。
【０００９】
図１，２は、本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態において、定着部および排紙部のみを示している。画像形成装置は、電子写真方式により用紙上に画像を形成するもので、図示は省略するが、感光体、帯電部、露光部、現像部、転写部を備えている。画像形成時、帯電部により感光体表面を一様に帯電した後、露光部により感光体を選択的に露光して静電潜像を形成し、現像部から供給されたトナーにより静電潜像を現像してトナー画像を形成する。トナー画像は、転写部において用紙に転写される。
【００１０】
定着部２は、転写部で用紙に転写されたトナー画像を加熱定着するためのもので、熱源が内蔵された加熱ローラ４と、外周に弾性層を有し加熱ローラ４に対向する対向（押圧）ローラ６とを備え、これら定着ローラ対４，６は、互いに平行に且つ一方の外周面を他方の外周面に押し当てて配置されている。熱源として、ハロゲンランプヒータ、抵抗体発熱体、渦電流を発生するための電磁誘導手段などが例示できる。定着ローラ対４，６の少なくとも一方は、図示しない駆動手段により回転駆動され、これにより用紙が定着ローラ対４，６の間を通って搬送されるようになっている。定着ローラ対４，６間の押圧力は、図示しない制御手段により所定の値に設定されている。用紙は、画像が形成された面が加熱ローラ４に接触した状態で、定着ローラ対４，６の接触部を通過することで、未定着トナーは、用紙に熱圧着定着される。用紙は、定着ローラ対４，６から左斜め上方（矢印Ａ）に送り出される。この方向Ａは、定着ローラ対４，６の中心間を結ぶ線と直交する。
【００１１】
排紙部８は、定着部２から搬送された用紙を、画像形成装置のハウジング（図示せず）上に設けた排出トレイ１０に排出するためのもので、定着部２に対し左上側に配置された下側ローラ１２および上側ローラ１４を備える。図の例では、各ローラ１２，１４は、用紙幅方向に沿って設けた複数のコロから構成される。排紙ローラ対１２，１４は、互いに平行に且つ一方の外周面を他方の外周面に押し当てて配置され、また、排紙ローラ対１２，１４の少なくとも一方は、図示しない駆動手段により回転駆動され、これにより用紙が排紙ローラ対１２，１４の間を通って搬送されるようになっている。用紙は、排紙ローラ対１２，１４から左方向（矢印Ｂ）に送り出される。この方向Ｂは、排紙ローラ対１２，１４の中心間を結ぶ線と直交する。
【００１２】
定着部２から排紙部８まで用紙を案内する用紙搬送路１６は、定着ローラ対４，６の接触部の用紙搬送方向下流側近傍から、排紙ローラ対１２，１４の接触部の上流側近傍まで伸張して形成されている。具体的に、用紙搬送路１６は、用紙搬送方向上流側から順に、定着ローラ対４，６から送り出される用紙の送り出し方向Ａと略等しい左斜め上方向に沿って形成された経路Ｉと、左斜め上方向から左方向に向けて湾曲した経路ＩＩと、排出ローラ対１２，１４に送り込まれる用紙の送り込み方向Ｂと略等しい左方向に沿って形成された経路ＩＩＩからなる。用紙搬送路１６は、例えば、用紙搬送方向に沿って所定の形状を有し、用紙幅方向に沿って複数設けたリブ１８と、湾曲経路（湾曲部）ＩＩに設けられ用紙幅方向に沿って伸びたコロ（ガイドローラ）２０とを備える。リブ１８は、経路Ｉを構成する左側リブ１８ａと、経路ＩＩＩを構成する下側リブ１８ｂと、経路Ｉで左側リブ１８ａと、経路ＩＩでコロ２０と、経路ＩＩＩで下側リブ１８ｂと対向し、経路Ｉ〜ＩＩＩを構成する右側リブ１８ｃとから構成される。なお、図の例では、リブ１８ａ，１８ｂは、用紙案内面とともにコロ２０を部分的に収容する凹部を形成するよう一体成形されている。また、本発明において、用紙搬送路１６を構成するコロ２０以外の案内部材は、リブに限定されない。
【００１３】
コロ２０は、用紙搬送路１６を搬送される用紙の画像面（加熱ローラ４および下側ローラ１２に接触する面）に対向する側に配置され、その近傍のリブ１８ａ，１８ｂ部分よりも用紙搬送路１６側に突出している。図３（ａ）に示すように、コロ２０の幅Ｗｒは、搬送される用紙Ｓの通過幅Ｗｓよりも長く設定されている。コロ２０は、回転自在に支持された例えば金属製の軸２２を備えており、したがって用紙搬送路１６を搬送される用紙との接触により摩擦力で従動回転する。図３（ｂ）に示すように、コロ２０の軸２２の外周に、紙をスパイラル状に巻き付けて形成した基材２４を設けてもよい。従来のコロ（ガイドローラ）は、一般に樹脂成形されており、定着部からの熱による熱変形やそり等の不具合が生じる可能性があるが、紙の基材２４を用いることで、そうした不具合を回避することができる。また、軸２２に紙をスパイラル状に巻き付けて基材２４とする構成は、紙からなる円筒部材を基材として単独で作製するよりも、コロ２０の製作が容易である。紙として、トイレットペーパーの芯に用いる厚紙が例示できる。コロ２０の表面には、コロ２０へのトナー付着を防止するために、トナーに対する離型性を有する離型層（図示せず）が形成されている。離型層として、ＰＦＡチューブ、ＰＦＡコートなどが例示できる。離型層を形成する代わりに、基材自体を離型性を有する材料で構成してもよい。
【００１４】
用紙が定着ローラ対４，６および排紙ローラ対１２，１４で挟持された状態で搬送される際に、用紙搬送路１６内での用紙の姿勢を安定させる（例えばカールなどを防止する）ために、排紙ローラ対１２，１４の接触部での用紙搬送速度は、定着ローラ対４，６の接触部での用紙搬送速度より大きくなるように設定されている。排紙ローラ対１２，１４の接触部および定着ローラ対４，６の接触部での用紙搬送速度を上記のように設定すると、用紙が定着ローラ対４，６および排紙ローラ１２，１４で挟持された状態で搬送される際に、用紙は常にコロ２０に対し押し付けられる方向に付勢される。排紙ローラ対１２，１４の接触部での用紙搬送速度は、定着ローラ対４，６の接触部での用紙搬送速度に対して、好ましくは０〜１０％、より好ましくは０〜３％大きく設定される。用紙搬送速度の比は、用紙種類（ＯＨＰシートなど）、用紙サイズ、使用環境、現像部でのトナー量、定着部２の押圧力、定着ローラ対４，６および／または排紙ローラ対１２，１４の回転総時間、総通紙枚数などにより変更するようにしてもよい。
【００１５】
経路Ｉにおいて、リブ１８ａの用紙案内面は、定着ローラ対４，６の接触部からコロ２０に引いた接線２６ａ（これは、コロ２０の長手方向に直交する。）に接触しないように形成されている。同様に、経路ＩＩＩにおいて、リブ１８ｂの用紙案内面は、排紙ローラ対１２，１４の接触部からコロ２０に引いた接線２６ｂ（これは、コロ２０の長手方向に直交する。）に接触しないように形成されている。このため、用紙が定着ローラ対４，６および排紙ローラ対１２，１４で挟持された状態で搬送される際に、用紙はリブ１８ａ，１８ｂに接触せず、したがってリブ跡／画像こすれ等の画像ノイズを防止できる。画像面と反対側の面と対向するリブ１８ｃについても、リブ跡（および、画像形成装置が両面印字モードを有する場合に、裏面（リブ１８ｃに対向する面）に画像が形成されている場合の画像こすれ）を防止するために、接線２６ａ，２６ｂに接触しないように形成するのが好ましい。
【００１６】
かかる構成において、定着部２の定着ローラ対４，６の矢印方向の回転により定着ローラ対４，６の接触部より左斜め上方に用紙搬送路１６内に送り出された用紙は、経路Ｉの案内部材であるリブ１８ａ，１８ｃに沿って案内されながら、湾曲経路ＩＩに位置するコロ２０まで到達する。用紙は、経路ＩＩの案内部材であるコロ２０、リブ１８ｃに沿って左方向に湾曲しながら案内され、さらに、経路ＩＩＩの案内部材であるリブ１８ｂ，１８ｃに沿って案内され、排紙部８の排紙ローラ対１２，１４の接触部に送り込まれる。用紙先端が排紙ローラ対１２，１４の接触部に到るまでは、用紙は、（用紙厚、用紙種類、画像、あるいは裏面画像の有無により定着部２から送り出される用紙形状は異なるが）主に先端が案内部材１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，２０に接触しながら搬送されるため、画像ノイズは生じない。
【００１７】
排紙ローラ対１２，１４が矢印方向に回転した状態で用紙先端が排紙ローラ対１２，１４の接触部に送り込まれて、用紙が定着ローラ対４，６および排紙ローラ対１２，１４で挟持された状態で搬送されると、湾曲経路ＩＩで湾曲した用紙の凹面（画像面に一致）はコロ２０に対し押し付けられる。このとき、コロ２０は、用紙幅全域にわたって用紙と接触しながら反時計回り方向に従動回転するため、従来のような光沢むらなどの画像ノイズが発生しない。
【００１８】
用紙後端が定着ローラ対４，６の接触部から送り出された後、用紙は、排紙ローラ対１２，１４に挟持された状態で搬送され、最後に、排出トレイ１０に排出される。
【００１９】
本発明は、用紙搬送路１６の湾曲部の曲がり具合に限定されない。但し、前記方向Ａと方向Ｂのなす角度が３０°〜１８０°程度となるように比較的大きく湾曲し、したがって、定着ローラ対４，６および排紙ローラ対１２，１４で挟持された状態でのコロ２０に対する用紙の押し付け力が大きくなる場合において、本発明に係る構成を用いるのが特に効果的である。
【００２０】
定着部２および排紙部８において、用紙を挟持して搬送する一対の挟持部材は、ローラ形状に限らない。例えば、図４に示すように、押圧ローラ６に対向するようにベルト３０を設けてもよい。ベルト３０は、弾性層を備えベルト３０を挟んで押圧ローラ６に対向する対向ローラ３２と、ベルト３０を加熱する加熱ローラ３４とで懸架されて、矢印方向に回転駆動する。用紙は、画像が形成された面がベルト３０に接触した状態で、押圧ローラ６およびベルト３０の接触部を通過することで、未定着トナーが用紙に熱圧着定着される。
【００２１】
図５は、本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態における定着部および排紙部を示す。以下では、第１の実施形態と同一の構成要素については同一の符号で表す。本実施形態は、湾曲経路ＩＩにおいて、コロ２０と対向するように対向コロ４０を設けている点で、第１の実施形態と異なる。より詳しくは、コロ対２０，４０は、互いに平行に且つ一方の外周面を他方の外周面に押し当てて配置され、また、コロ４０は、図示しない駆動手段により時計回り方向に回転駆動され、これにより用紙がコロ２０，４０の間を通って搬送されるようになっている。
【００２２】
本実施形態は、定着部２と排紙部８との距離が長く、小サイズの用紙を搬送する際に、用紙搬送路１６の途中で搬送力を用紙に与える必要がある場合に有効である。画像面側のコロ２０とは別に、用紙を挟持搬送する一対のコロを用紙搬送路１６の途中に設けてもよいが、本実施形態のように、一対の搬送用コロの一方をコロ２０で兼用するのが部品点数を少なくできる点で有利である。
【００２３】
図６は、本発明に係る画像形成装置の第３の実施形態における定着部および排紙部を示す。本実施形態は、湾曲経路ＩＩに複数のコロ２０ａ，２０ｂを設けている点で、第１の実施形態と異なる。より詳しくは、コロ２０ａ，２０ｂはともに、リブ１８ｃと対向する側に、所定の間隔をあけて配置されている。コロ２０ａ，２０ｂは、周囲の案内部材よりも用紙搬送路１６側に突出している。例えば、コロ２０ａ，２０ｂの間のリブ１８ｄの用紙案内面は、コロ２０ａ，２０ｂの外周を結ぶ、コロ２０ａ，２０ｂの中心を結ぶ線と平行な接線２６ｃに接触しないように形成されている。この接線２６ｃは、用紙が定着ローラ対４，６および排紙ローラ対１２，１４で挟持された状態での用紙の搬送路上に位置する。コロ２０ａ，２０ｂはまた、その幅が搬送される用紙通過幅よりも長く設定されているとともに、回転自在に支持されている。なお、コロ２０ａ，２０ｂの少なくとも一つに対して、第２の実施形態のように、駆動手段により回転駆動される対向コロを設けてもよい。
【００２４】
かかる構成では、用紙が定着ローラ対４，６および排紙ローラ対１２，１４で挟持された状態で搬送されると、用紙はコロ２０ａ，２０ｂに対し押し付けられる。用紙は周囲の案内部材とは接触せず、また、コロ２０ａ，２０ｂは、用紙幅全域にわたって用紙と接触しながら従動回転するため、画像こすれや光沢むら等の画像ノイズを防止できる。
【００２５】
本実施形態は、コロを一つのみ設けた第１の実施形態と比べて、用紙の急激な曲がりを抑制しているため、用紙がコロに押し付けられる力を減らすことができ、したがって画像ノイズがより発生しにくい利点がある。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、定着部と排紙部の間の用紙搬送路が湾曲部を有する画像形成装置において、ノイズのない良好な画像を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態において、定着部および排紙部の構成を示す概略図。
【図２】図１の部分斜視図。
【図３】（ａ）図１の画像形成装置に用いるコロの側面図。（ｂ）図３（ａ）のコロの斜視図。
【図４】定着部の別の例を示す、図１に類似した図。
【図５】本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態において、定着部および排紙部の構成を示す概略図。
【図６】本発明に係る画像形成装置の第３の実施形態において、定着部および排紙部の構成を示す概略図。
【符号の説明】
２：定着部、４：加熱ローラ、６：押圧ローラ、８：排紙部、１０：排出トレイ、１２：下側ローラ、１４：上側ローラ、１６：用紙搬送路、１８：リブ、２０：コロ、２２：軸、２４：基材、ＩＩ：湾曲経路（湾曲部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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