(57)【要約】  【課題】  トルクリミッタ等の機能部材を取り付けることなく、隣り合うローラ間における用紙搬送時の振動や騒音の発生を防止する。  【解決手段】  定着部２０から用紙Ｐを排出する定着部排出ローラ３１と、用紙搬送方向において、この定着部排出ローラ３１のすぐ下流側に配置され、定着部２０から排出された用紙Ｐを引き取って搬送する搬送ローラ４５とが備えられる。定着部排出ローラ３１と搬送ローラ４５は、プリンタ１において使用可能な最大サイズの用紙長さ以上に離れている。搬送ローラ４５は、定着部排出ローラ３１よりも低い位置に配置される。これにより、定着部２０から排出された用紙Ｐは、搬送ローラ４５に向かって重力で移動することになる。【選択図】      図３
2005145675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に転写されたトナー像を、熱ローラによって加熱、溶融して定着させる定着部と、この定着部から用紙を排出する定着部排出ローラと、用紙搬送方向において、この定着部排出ローラのすぐ下流側に配置され、前記定着部から排出された用紙を引き取って搬送する搬送ローラとを備えた画像形成装置において、
前記定着部排出ローラと前記搬送ローラとが、画像形成装置において使用可能な最大サイズの用紙長さ以上に離れるとともに、搬送ローラが、定着部排出ローラよりも低い位置に配置され、前記定着部から排出された用紙が搬送ローラに向かって重力で移動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
用紙に転写されたトナー像を、熱ローラによって加熱、溶融して定着させる定着部と、この定着部から用紙を排出する定着部排出ローラと、用紙搬送方向において、この定着部排出ローラのすぐ下流側に配置され、前記定着部から排出された用紙を引き取って搬送する搬送ローラとを備えた画像形成装置において、
前記搬送ローラに当接して、用紙を挿通させるニップを形成するピンチローラを備えるとともに、これらの搬送ローラとピンチローラは、前記定着部排出ローラによって用紙に送りが与えられている間は離間し、定着部排出ローラによる用紙送りが終了した後に当接することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記定着部排出ローラの用紙搬送方向下流側に、両面印刷ユニットを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタに代表される画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の画像形成装置には、像担持体や、この像担持体におけるトナー像形成と同期をとって用紙を送り出すレジストローラ、トナー像を用紙に転写する転写ローラ、未定着トナー像を用紙に定着させる熱ローラ、要所に配置された搬送ローラ等の、多くのローラ状の回転部材が配置されている。通常、これらのローラ群は、モータによって回転せしめられている。
【０００３】
モータによってローラを回転させる場合、共振現象の発生に注意する必要がある。画像形成装置における共振とは、ローラを回転駆動するモータから発生した振動の周波数が、モータ自身やローラ、或いはその他の周辺部材の固有振動数と一致して振動や騒音が大きくなることである。
【０００４】
モータ駆動による共振発生の対策としては、モータの回転数を変更する手法が簡便である。例えば、画像形成装置内のある部分のローラに共振が発生したとする。この時、このローラの駆動回転数を高めることにより、共振の発生を回避することが可能である。
【０００５】
しかしながら、画像形成装置内の要所に配置された複数のローラ対のうち、特定のローラ対のみ回転数を高く設定すると、その用紙搬送方向に隣り合うローラとの間で、用紙の引っ張り合いが生じてしまう。隣り合うローラとの間で用紙の引っ張り合いが生じると、用紙が破損したり、長時間の使用によって、ローラの支持部材やモータに不具合が発生したりする可能性が高くなる。
【０００６】
このような用紙の引っ張り合いに適用することが可能な手法としては、用紙を搬送する搬送ローラのローラ部と回転軸との間に、トルクリミッタ、或いはワンウェイクラッチを取り付けたものが提案されている。これにより、用紙搬送方向の隣のローラによって用紙を速く引っ張られた場合、その力に抗することなく追随して回転し、用紙を隣のローラに引き渡す。それらの一例を特許文献１、及び２に見ることができる。
【特許文献１】特開平１１−２２２３４４号公報（第４−５頁、第１図）
【特許文献２】特開２００１−２３３４９４号公報（第５−６頁、第３−４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１、及び２に記載の用紙搬送手法では、隣り合うローラとの間で用紙の引っ張り合いが生じることには変わりはないので、多少の振動や騒音が残ってしまう。また、用紙の材質や厚さによって摩擦係数等の物理特性は異なり、同じ種類の用紙であっても、装置使用時の温度や湿度等によって物理特性が変化することがある。これにより、トルクリミッタやワンウェイクラッチの仕様を決定するには、試行錯誤に多くの時間を必要とし、開発期間の長期化、開発コストの増大等の問題が発生する恐れがある。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、画像形成装置の、特に隣り合うローラ間で回転速度差が生じる可能性の高い定着部とその用紙搬送方向下流側の領域で、トルクリミッタ等の機能部材を取り付けることなく、隣り合うローラ間における用紙搬送時の振動や騒音の発生を防止することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明は、用紙に転写されたトナー像を、熱ローラによって加熱、溶融して定着させる定着部と、この定着部から用紙を排出する定着部排出ローラと、用紙搬送方向において、この定着部排出ローラのすぐ下流側に配置され、前記定着部から排出された用紙を引き取って搬送する搬送ローラとを備えた画像形成装置において、前記定着部排出ローラと前記搬送ローラとが、画像形成装置において使用可能な最大サイズの用紙長さ以上に離れるとともに、搬送ローラが、定着部排出ローラよりも低い位置に配置され、前記定着部から排出された用紙が搬送ローラに向かって重力で移動することとした。
【００１０】
また、用紙に転写されたトナー像を、熱ローラによって加熱、溶融して定着させる定着部と、この定着部から用紙を排出する定着部排出ローラと、用紙搬送方向において、この定着部排出ローラのすぐ下流側に配置され、前記定着部から排出された用紙を引き取って搬送する搬送ローラとを備えた画像形成装置において、前記搬送ローラに当接して、用紙を挿通させるニップを形成するピンチローラを備えるとともに、これらの搬送ローラとピンチローラは、前記定着部排出ローラによって用紙に送りが与えられている間は離間し、定着部排出ローラによる用紙送りが終了した後に当接することとした。
【００１１】
また、前記定着部排出ローラの用紙搬送方向下流側に、両面印刷ユニットを備えることとした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の構成によれば、前記定着部排出ローラと前記搬送ローラとが、画像形成装置において使用可能な最大サイズの用紙長さ以上に離れるとともに、搬送ローラが、定着部排出ローラよりも低い位置に配置され、定着部から排出された用紙が搬送ローラに向かって重力で移動することとしたので、定着部排出ローラと、そのすぐ下流の搬送ローラとに、同時に用紙を保持させることなく、用紙の搬送を継続することができる。これにより、用紙の引っ張り合いがなくなり、トルクリミッタ等の機能部材を取り付けることなく、安価でコンパクトな構成により、用紙搬送方向に隣り合うローラ間における用紙搬送時の振動や騒音の発生を防止することが可能となる。また、定着部排出ローラから搬送ローラまでの間隔が広がることにより、この搬送ローラから続く下流側の搬送ローラの数を減らすことができる。したがって、部品点数や組み立て工数の削減によるコストダウンを図ることが可能となる。
【００１３】
また、前記搬送ローラに当接して、用紙を挿通させるニップを形成するピンチローラを備えるとともに、これらの搬送ローラとピンチローラは、前記定着部排出ローラによって用紙に送りが与えられている間は離間し、定着部排出ローラによる用紙送りが終了した後に当接することとしたので、定着部排出ローラと、そのすぐ下流の搬送ローラとが、同時に用紙を保持することがない。これにより、トルクリミッタ等の機能部材を取り付けることなく、隣り合うローラ間における用紙搬送時の振動や騒音の発生を防止することが可能となる。また、搬送ローラと定着部排出ローラとが同じ高さに配置される、或いは搬送ローラが定着部排出ローラよりも高い位置に配置されていたとしても、この作用は達成可能である。
【００１４】
また、前記定着部排出ローラの用紙搬送方向下流側に、両面印刷ユニットを備えることとしたので、両面印刷ユニットに用紙を送り込む場合に、振動や騒音の発生を防止することが可能となる。したがって、周囲に不快感を与えることなく、両面印刷を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図１〜図８に基づき説明する。
【００１６】
最初に、本発明の実施形態に係る画像形成装置について、図１、及び図２を用いてその構造の概略を説明する。図１は画像形成装置の一例であるタンデム方式カラープリンタの概略構造を示す模型的垂直断面側面図、図２はプリンタの斜視図である。
【００１７】
図１のプリンタ１においては、外部コンピュータからの原稿画像データの色情報に応じてフルカラー画像出力とモノクロ画像出力のいずれかが選択される。画像出力速度はフルカラーの場合でもモノクロの場合でもＡ４サイズで２６枚／分とされている。
【００１８】
図１において、プリンタ１の本体２の内部には、中間転写ベルト３が配置されている。中間転写ベルト３は駆動ローラ４、従動ローラ５、６に巻き掛けられて支持され、図１において時計回りに回転する。中間転写ベルト３を隔てて従動ローラ６と対峙する位置には二次転写ローラ７が配置され、これらの従動ローラ６と二次転写ローラ７とが当接して形成されるニップに用紙Ｐが挿通される。二次転写ローラ７の用紙搬送方向上流側には、給紙部８、用紙搬送路９、及びレジストローラ１０が配置されている。二次転写ローラ７の下流側には、定着部２０、分岐部３０、用紙搬送路１１、及び排出部１２が配置されている。排出部１２は本体２の上面に設けられている。
【００１９】
給紙部８の下方、及び定着部２０の背面側には、両面印刷ユニット４０が配置されている。両面印刷ユニット４０には、用紙Ｐの搬送方向を切り替えるための反転ローラ４１、用紙Ｐを一時的に保管する中間トレイ４２、用紙搬送路４３、４４、及び搬送ローラ４５が備えられている。
【００２０】
中間転写ベルト３の上には、計４台の画像形成部が用紙搬送方向の上流側から下流側に向けて配置されている。４台の画像形成部とは、上流側から順に、ブラック用の画像形成部６０Ｂ、イエロー用の画像形成部６０Ｙ、シアン用の画像形成部６０Ｃ、及びマゼンタ用の画像形成部６０Ｍである。各画像形成部にトナーを補うため、画像形成部６０Ｂ、６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍに対応してトナー供給容器６１Ｂ、６１Ｙ、６１Ｃ、６１Ｍが設けられ、図示しない搬送手段によりトナーが各画像形成部に補給される。
【００２１】
上記構成のプリンタ１は、次のように画像出力動作を行う。
【００２２】
中間転写ベルト３は、図１において時計方向に回転し、画像形成部６０Ｂ、６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍで、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各色のトナーが順次転写され、その表面上にトナーによるカラー画像が形成される。一方、給紙部８から用紙搬送路９を通って送られてきた用紙Ｐはレジストローラ１０に到達する。レジストローラ１０は、中間転写ベルト３上に形成されたカラー画像と同期をとって、従動ローラ６と二次転写ローラ７とが当接して形成されるニップに用紙Ｐを挿通させる。これにより、用紙Ｐにカラー画像が転写される。
【００２３】
そして、未定着のカラートナー像を担持した用紙Ｐは定着部２０へ送られ、定着部２０の内部で熱ローラによりトナーが加熱、溶融され定着される。定着部２０から排出された用紙Ｐは、分岐部３０及び用紙搬送路１１を通って本体２の上面に設けられた排出部１２に排出される。
【００２４】
また、両面印刷が行われる場合には、分岐部３０にて用紙Ｐの搬送方向が下方へと切り替えられる。分岐部３０から下方へ送られた用紙Ｐは、両面印刷ユニット４０に設けられた用紙搬送路４３を通り、中間トレイ４２に図１において左方から右方へと進入し、一時的に保管される。次に、用紙Ｐは、反転ローラ４１により左方へと搬送方向が切り替えられ、反転ローラ４１の左方から上方に回り込むようにして用紙搬送路４４に至り、再度レジストローラ１０へと送り込まれる。
【００２５】
次に、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置であるプリンタ１の定着部２０、分岐部３０、及び両面印刷ユニット４０周辺の詳細な構成、及び動作について、図３〜図５を用いて説明する。図３は定着部から両面印刷ユニットの上流部にかけての部分を示す模型的部分拡大断面図、図４は分岐部周辺を示す模型的部分拡大断面図にして、用紙が搬送ローラに向かって重力で移動する状態を示すもの、図５は分岐部周辺を示す模型的部分拡大断面図にして、用紙が搬送ローラによって搬送される状態を示すものである。図中の実線矢印が用紙搬送経路を示す。
【００２６】
定着部２０には、熱ローラ２１と加圧ローラ２２とが備えられている。熱ローラ２１は、図示しないモータによって、その周速度が用紙搬送速度と同じになるように回転せしめられる。熱ローラ２１の内部には、熱源であるハロゲンヒータ２３が配置されている。そして、加圧ローラ２２が、熱ローラ２１と当接することで用紙Ｐを挿通させるニップを形成する。加圧ローラ２２は、熱ローラ２１と当接することにより、熱ローラ１１の回転に従って回転せしめられる。
【００２７】
定着部２０の下流側には、分岐部３０が備えられている。この分岐部３０には、定着部排出ローラ３１と可動ガイド３２とが備えられている。定着部排出ローラ３１は、定着部２０の熱ローラ２１、及び加圧ローラ２２のすぐ下流側に備えられ、定着部２０から用紙Ｐを排出する。可動ガイド３２は、定着部排出ローラ３１の下流側に備えられている。可動ガイド３２は、分岐部３０から続く２個の用紙搬送路に、用紙Ｐを振り分けるものである。分岐部３０の下流側には、排出部１２へと続く用紙搬送路１１と、両面印刷ユニット４０に備えられた用紙搬送路４３とが備えられている。可動ガイド３２は回転自在に備えられ、図示しないソレノイド等によって角度変更せしめられる。
【００２８】
両面印刷ユニット４０の上流部には、用紙搬送路４３、搬送ローラ４５、ピンチローラ４６、及び反転ローラ４１が備えられている。用紙搬送路４３は、分岐部３０から、プリンタ１の背面側に向かって弧を描くようにして垂直下方に進み、反転ローラ４１の所まで続いている。搬送ローラ４５は、この用紙搬送路４３の略中央部に配置されている。したがって、搬送ローラ４５は、定着部排出ローラ３１よりも低い位置に存在する。そして、これらの定着部排出ローラ３１と搬送ローラ４５は、プリンタ１において使用可能な最大サイズの用紙長さ以上に離れている。これにより、定着部２０から排出された用紙Ｐは、図４に示すように搬送ローラ４５に向かって重力で移動することになる。
【００２９】
搬送ローラ４５は、ピンチローラ４６と当接して用紙を挿通させるニップを形成し、図示しないモータによって回転せしめられている。搬送ローラ４５に向かって重力で移動してきた用紙Ｐは、図５に示すように、搬送ローラ４５とピンチローラ４６とが当接して形成されるニップに進入し、続いて反転ローラ４１へと送り出される。
【００３０】
このようにして、定着部排出ローラ３１と搬送ローラ４５とが、プリンタ１において使用可能な最大サイズの用紙長さ以上に離れるとともに、搬送ローラ４５が、定着部排出ローラ３１よりも低い位置に配置され、定着部２０から排出された用紙Ｐが搬送ローラ４５に向かって重力で移動することとしたので、定着部排出ローラ３１と、そのすぐ下流の搬送ローラ４５とに、同時に用紙Ｐを保持させることなく、用紙Ｐの搬送を継続することができる。これにより、用紙Ｐの引っ張り合いがなくなり、トルクリミッタ等の機能部材を取り付けることなく、安価でコンパクトな構成により、用紙搬送方向に隣り合うローラ間における用紙搬送時の振動や騒音の発生を防止することが可能となる。また、定着部排出ローラ３１から搬送ローラ４５までの間隔が広がることにより、この搬送ローラ４５から続く下流側の搬送ローラの数を減らすことができる。したがって、部品点数や組み立て工数の削減によるコストダウンを図ることが可能となる。
【００３１】
なお、定着部排出ローラ３１から搬送ローラ４５にかけての用紙搬送路４３の構成は、用紙Ｐが重力で移動するという条件さえ満たされれば、垂直な部分がない斜面のような構成であっても構わない。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置であるプリンタ１の定着部２０、分岐部３０、及び両面印刷ユニット４０周辺の詳細な構成について、図６〜図８を用いて説明する。図６は定着部から両面印刷ユニットの上流部にかけての部分を示す模型的部分拡大断面図、図７は分岐部周辺を示す模型的部分拡大断面図にして、定着部排出ローラによって用紙に送りが与えられている状態を示すもの、図８は分岐部周辺を示す模型的部分拡大断面図にして、定着部排出ローラによる用紙送りが終了した状態を示すものである。図中の実線矢印が用紙搬送経路を示す。なお、この実施形態の基本的な構成は、前記図３〜図５に示す第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、説明は省略するものとする。
【００３３】
両面印刷ユニット４０の上流部には、用紙搬送路４３、第１の搬送ローラ４７、第１のピンチローラ４８、第２の搬送ローラ４９、第２のピンチローラ５０、ソレノイド５１、ばね５２、及び反転ローラ４１が備えられている。
【００３４】
第１の搬送ローラ４７、及び第２の搬送ローラ４９は、用紙搬送路４３の途中に各々間隔を空けて配置されている。定着部排出ローラ３１と第１の搬送ローラ４７との距離は、プリンタ１において使用可能な最小サイズの用紙長さより短い距離である。定着部排出ローラ３１と第２の搬送ローラ４９との距離は、プリンタ１において使用可能な最大サイズの用紙長さより長い距離である。
【００３５】
第１の搬送ローラ４７には、ばね５２の一端が接続されている。ばね５２の他端は、ソレノイド５１の可動鉄芯５１ａに接続されている。可動鉄芯５１ａは図４において左右に移動可能であり、この移動に従って、ばね５２を介して第１の搬送ローラ４７も図示しないガイドに沿って左右に移動する。
【００３６】
第１の搬送ローラ４７は、第１のピンチローラ４８と当接して用紙を挿通させるニップを形成する。第１の搬送ローラ４７と第１のピンチローラ４８は、上記ソレノイド５１とばね５２の作用により、互いの当接／離間が切り替わる。第１の搬送ローラ４７と第１のピンチローラ４８は、図７に示すように定着部排出ローラ３１によって用紙Ｐに送りが与えられている間は離間し、図８に示すように定着部排出ローラ３１による用紙送りが終了した後に当接して用紙Ｐを挟む。第１の搬送ローラ４７は、第１のピンチローラ４８と当接して用紙Ｐを保持し、図示しないモータによって回転せしめられ、第２の搬送ローラ４９へと用紙Ｐを送り出す。
【００３７】
第２の搬送ローラ４９は、第２のピンチローラ５０と当接して用紙を挿通させるニップを形成する。第２の搬送ローラ４９と第２のピンチローラ５０は、離間することはない。第２の搬送ローラ４９は、第１の搬送ローラ４７から送られてきた用紙Ｐを、反転ローラ４１へと送り出す。
【００３８】
このようにして、第１の搬送ローラ４７に当接して、用紙Ｐを挿通させるニップを形成する第１のピンチローラ４８を備えるとともに、これらの第１の搬送ローラ４７と第１のピンチローラ４８は、定着部排出ローラ３１によって用紙Ｐに送りが与えられている間は離間し、定着部排出ローラ３１による用紙送りが終了した後に当接することとしたので、定着部排出ローラ３１と、そのすぐ下流の第１の搬送ローラ４７とが、同時に用紙Ｐを保持することがない。これにより、トルクリミッタ等の機能部材を取り付けることなく、隣り合うローラ間における用紙搬送時の振動や騒音の発生を防止することが可能となる。また、第１の実施形態と異なり、定着部排出ローラ３１と第１の搬送ローラ４７との間に落差を設ける必要がなく、第１の搬送ローラ４７と定着部排出ローラ３１とが同じ高さに配置される、或いは第１の搬送ローラ４７が定着部排出ローラ３１よりも高い位置に配置されていたとしても、隣り合うローラ間における用紙搬送時の振動や騒音の発生を防止することが可能となる。
【００３９】
そして、第１、及び第２の実施形態のように、定着部排出ローラ３１の用紙搬送方向下流側に、両面印刷ユニット４０を備えることとしたので、両面印刷ユニット３０に用紙Ｐを送り込む場合に、振動や騒音の発生を防止することが可能となる。したがって、周囲に不快感を与えることなく、両面印刷を行うことができる。
【００４０】
上記のように本発明の実施形態を示したが、この他、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、用紙搬送路を有する画像形成装置全般において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】は、本発明の実施形態に係るプリンタの概略構造を示す模型的垂直断面側面図である。
【図２】は、プリンタの斜視図である。
【図３】は、本発明の第１の実施形態に係るプリンタの定着部から両面印刷ユニット上流部にかけての部分を示す模型的部分拡大断面図である。
【図４】は、図３に示す分岐部周辺の模型的部分拡大断面図にして、用紙が搬送ローラに向かって重力で移動する状態を示すものである。
【図５】は、図３に示す分岐部周辺の模型的部分拡大断面図にして、用紙が搬送ローラによって搬送される状態を示すものである。
【図６】は、本発明の第２の実施形態に係るプリンタの定着部から両面印刷ユニットの上流部にかけての部分を示す模型的部分拡大断面図である。
【図７】は、図６に示す分岐部周辺の模型的部分拡大断面図にして、定着部排出ローラによって用紙に送りが与えられている状態を示すものである。
【図８】は、図６に示す分岐部周辺の模型的部分拡大断面図にして、定着部排出ローラによる用紙送りが終了した状態を示すものである。
【符号の説明】
【００４３】
１    プリンタ（画像形成装置）
２    本体
２０  定着部
３０  分岐部
３０  分岐部
３１  定着部排出ローラ
４０  両面印刷ユニット
４１  反転ローラ
４２  中間トレイ
４３、４４  用紙搬送路
４５  搬送ローラ
４６  ピンチローラ
４７  第１の搬送ローラ
４８  第１のピンチローラ
４９  第２の搬送ローラ
５０  第２のピンチローラ
５１  ソレノイド
５２  ばね
【図１】
2005145675.tif 000003
【図２】
2005145675.tif 000004
【図３】
2005145675.tif 000005
【図４】
2005145675.tif 000006
【図５】
2005145675.tif 000007
【図６】
2005145675.tif 000008
【図７】
2005145675.tif 000009
【図８】
2005145675.tif 000010