(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0016】
<第一実施形態>
本発明の第一実施形態に係る画像形成装置の一例について
図1〜
図9に従って説明する。なお、図中矢印UPは、鉛直方向上方を示す。
【0017】
(全体構成)
図8に示されるように、画像形成装置10の装置本体10Aの内部には、記録媒体としてのシート部材Pが積載される給紙部20と、シート部材Pに転写されるトナー画像を形成する画像形成部14と、トナー画像をシート部材Pに転写する転写部22と、トナー画像をシート部材Pに定着する定着部12と、シート部材Pをシート部材Pの搬送経路30に沿って搬送する複数の搬送ロール18を備えた用紙搬送系21と、が備えられている。
【0018】
画像形成部14、転写部22、及び定着部12は、装置本体10Aにおける水平方向(左右方向:図中矢印H方法)の図中左側に配置され、給紙部20は、装置本体10Aにおける水平方向の中央側から図中右側にかけて配置されている。
【0019】
〔給紙部〕
給紙部20は、シート部材Pが積載される給紙部材20A、給紙部材20B、給紙部材20C、及び給紙部材20Dを備えている。
【0020】
給紙部材20Aと給紙部材20Bとは、装置本体10Aにおける水平方向(図中矢印H方法)の中央側で、鉛直方向に並んで配置されている。
【0021】
また、給紙部材20Cと給紙部材20Dとは、給紙部材20A及び給紙部材20Bに対して、図中の右側で、水平方向に並んで配置されている。
【0022】
〔画像形成部〕
画像形成部14は、給紙部材20Bを挟んで、給紙部材20Cの反対側に配置されている。そして、画像形成部14は、無端状の像保持体ベルト16と、像保持体ベルト16が巻き掛けられると共に回転力を像保持体ベルト16に伝達する駆動ロール32と、像保持体ベルト16が巻き掛けられる複数の従動ロール34と、を備えている。
【0023】
さらに、従動ロール34は、駆動ロール32の鉛直方向下方に配置される従動ロール34Aと、駆動ロール32に対して水平方向に並んで配置される従動ロール34Bと、従動ロール34Bの鉛直方向下方であって従動ロール34Aに対して水平方向に並んで配置される従動ロール34Cとから構成されている。
【0024】
そして、像保持体ベルト16は、駆動ロール32及び各従動ロール34に巻き掛けられた状態で、水平方向に延びるように配置されている。また、駆動ロール32と従動ロール34Aとの間を周回する像保持体ベルト16の裏面(画像が形成されない面)を支持するように、一対の従動ロール46が配置されている。
【0025】
さらに、画像形成部14は、像保持体ベルト16の表面にトナー画像を形成する画像形成ユニット36を備えている。
【0026】
画像形成ユニット36は、像保持体ベルト16に対して下方に配置され、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー画像を像保持体ベルト16の表面に形成する各色の画像形成ユニット36Y、36M、36C、36Kから構成されている。
【0027】
そして、画像形成ユニット36Y、36M、36C、36Kは、像保持体ベルト16の表面と対向するように像保持体ベルト16の周回方向(図中矢印A方向:以下単に「ベルト周回方向」と記載する)に沿ってこの順番に水平方向に並んで配置されている。以下の説明では、Y、M、C、Kを区別して説明しない場合には、Y、M、C、Kを省略して記載する。
【0028】
各色の画像形成ユニット36は、ベルト周回方向に順に配置された帯電器37と、露光ヘッド38と、現像器39と、を備えている。
【0029】
詳細には、帯電器37は、帯電コロトロンであって、像保持体ベルト16の表面を一様に帯電するようになっている。また、露光ヘッド38は、LEDアレイや光走査装置(Raster Optical Scanner)であって、帯電した像保持体ベルト16の表面を露光して像保持体ベルト16上に静電潜像を形成するようになっている。
【0030】
また、現像器39は、内部に現像剤を収容し、この現像剤に含まれるトナーによって像保持体ベルト16上に形成された静電潜像をトナー画像として可視化するようになっている。
【0031】
〔転写部〕
像保持体ベルト16上に形成されたトナー画像をシート部材Pに転写する転写部22は、画像形成ユニット36に対してベルト周回方向の下流側であって、駆動ロール32と従動ロール34Aとの間を周回する像保持体ベルト16の表面と対向するように配置されている。
【0032】
転写部22は、駆動ロール32と従動ロール34Aとの間を周回する像保持体ベルト16の表面と対向するように配置され、像保持体ベルト16の幅方向(紙面奥行方向)に延びる転写部材の一例としての転写コロトロン42を備えている。
【0033】
転写コロトロン42は、
図7に示されるように、像保持体ベルト16側が開放された断面コ字状の筐体42Aと、筐体42Aの内部に配置される放電ワイヤ42Bと、を備えている。
【0034】
また、転写コロトロン42に対してベルト周回方向の上流側には、像保持体ベルト16との間で搬送されるシート部材Pを挟み込む転写ブレード54が配置されている。
【0035】
転写ブレード54は、樹脂材料で成形された板状とされ、像保持体ベルト16の幅方向に延びる回転軸54A回りに回転可能に支持されている。
【0036】
さらに、この回転軸54Aを回転移動させて転写ブレード54を、像保持体ベルト16との間でシート部材Pを挟み込む挟持位置(図中実線)と、像保持体ベルト16から離間する離間位置(図中二点鎖線)と、に移動させるステッピングモータ56が備えられている。
【0037】
この構成において、搬送されるシート部材Pの先端が転写コロトロン42による放電領域58に進入して、シート部材Pの先端が像保持体ベルト16に静電吸着される。シート部材Pの先端が像保持体ベルト16に静電吸着された後に、ステッピングモータ56が、回転軸54Aを回転移動することで転写ブレード54を離間位置から挟持位置へ移動させる。そして、転写コロトロン42が、像保持体ベルト16の表面に重なりながら搬送されるシート部材Pに、像保持体ベルト16上に形成されたトナー画像を転写する。そして、シート部材Pの後端が転写ブレード54の先端を抜ける前に、ステッピングモータ56が回転軸54Aを回転移動することで転写ブレード54を挟持位置から離間位置へ移動させるようになっている。
【0038】
また、転写部22に対してベルト周回方向の下流側には、像保持体ベルト16上に残留した未転写残留トナーを像保持体ベルト16から除去するクリーニング機構44(
図8参照)が、備えられている。
【0039】
〔その他〕
転写部22に対してシート搬送方向の下流側には、
図8に示されるように、トナー画像が転写されたシート部材Pを上方に向けて搬送するバキュームトランスポートであるベルト搬送装置50が配置されている。さらに、ベルト搬送装置50に対してシート搬送方向の下流側には、トナー画像が転写されたシート部材Pの表面を下方に向けて、シート部材Pを定着部12に向けて案内するガイド部材52が配置されている。なお、この定着部12については詳細を後述する。
【0040】
一方、定着部12に対してシート搬送方向の下流側には、トナー画像が定着されたシート部材Pが排出ロール24によって排出されるスタッカ26A及びスタッカ26Bと、搬送中に何らかの不具合が発生して不要となったシート部材Pが排出ロール24によって排出されるパージトレイ27と、が上下方向に延びて配置されている。
【0041】
スタッカ26Aは、給紙部材20Cの上方に配置され、スタッカ26Bは、給紙部材20Dの上方に配置されている。さらに、パージトレイ27は、スタッカ26Bの上方に配置されている。
【0042】
また、搬送経路30において、定着部12とスタッカ26Aとの間には、シート部材Pの表裏に画像を形成する場合に、シート部材Pが送り込まれる反転搬送路28が備えられている。
【0043】
さらに、反転搬送路28の下方には、反転搬送路28から搬出されたシート部材Pを搬送経路30に向けて搬送する搬送ベルト29が備えられている。なお、給紙部材20A及び給紙部材20Bから搬出されるシート部材Pもこの搬送ベルト29によって搬送経路30に向けて搬送されるようになっている。
【0044】
この構成において、反転搬送路28にシート部材Pが送り込まれ、シート部材Pがスイッチバックして反転搬送路28から搬送ベルト29に向けて搬出されることで、シート部材Pの表裏が反転されるようになっている。
【0045】
(全体構成の作用)
次に、画像形成装置10による画像形成動作について説明する。
【0046】
先ず、各色の画像形成ユニット36によって、像保持体ベルト16上にトナー画像が形成される。一方、給紙部20から搬出されて複数の搬送ロール18によって搬送経路30に沿って搬送されたシート部材Pは、転写部22へ搬送される。
【0047】
転写部22では、転写ブレード54(
図7参照)によって像保持体ベルト16の表面に重なるようにシート部材Pが搬送され、転写コロトロン42によって像保持体ベルト16上のトナー画像がシート部材Pに転写される。
【0048】
そして、トナー画像が転写されたシート部材Pは、ベルト搬送装置50及びガイド部材52によって定着部12へ搬送され、定着部12によって、トナー画像がシート部材Pに定着される。さらに、トナー画像が定着されたシート部材Pは、搬送ロール18及び排出ロール24によってスタッカ26へ排出される。
【0049】
一方、シート部材Pの両面(表面及び裏面)に画像を形成する場合には、表面にトナー画像が定着したシート部材Pは、反転搬送路28へ送り込まれ、スイッチバックして搬送ベルト29に向けて搬出される。これにより、表裏が反転したシート部材Pは、搬送ベルト29及び搬送ロール18によって転写部22へ再度搬送され、前述と同様の手順でシート部材Pの裏面にトナー画像が転写される。そして、シート部材Pは定着部12を通過してシート部材Pの裏面にトナー画像が定着され、シート部材Pは排出ロール24によってスタッカ26A又はスタッカ26Bへ排出される。
【0050】
(要部構成)
次に、定着部12等について説明する。
【0051】
定着部12は、ガイド部材52に対してシート搬送方向の下流側に配置され、トナー画像が転写されたシート部材Pの表面を下方に向けながら搬送する搬送部材の一例としてのベルト搬送装置60を備えている(
図1、
図6参照)。
【0052】
さらに、定着部12は、
図1、
図6に示されるように、ベルト搬送装置60に対してシート搬送方向の下流側に配置され、シート部材Pにトナー画像を定着させる定着部材の一例としての定着装置62を備えている。
【0053】
また、搬送経路30において、ベルト搬送装置60と定着装置62との間には、シート部材Pの裏面と接触してシート部材Pを定着装置62に向けて案内する案内部材の一例としてのガイド板64が配置されている。さらに、ガイド板64に対して搬送経路30を挟んで反対側には、定着装置62に備えられた後述する加熱ロール80を保護する保護部材66がシート搬送方向に対して直交する方向(以下単に「搬送直交方向」と記載する)に延びて配置されている。
【0054】
以上より、定着部12は、ベルト搬送装置60、定着装置62、ガイド板64、及び保護部材66を含んで構成されている。
【0055】
〔搬送装置〕
ベルト搬送装置60は、バキュームトランスポートであって、シート部材Pを裏面側から吸着しながらシート搬送方向の下流側にシート部材Pを搬送する装置である。
【0056】
ベルト搬送装置60は、回転可能に支持されたロール70Aと、ロール70Aに対してシート搬送方向の下流側に配置され、モータ72から回転力が伝達されるロール70Bと、ロール70A、70Bに巻き掛けられる複数の無端ベルト74と、を備えている。
【0057】
無端ベルト74には、無端ベルト74の表裏を貫通する複数の貫通孔(図示省略)が形成され、この無端ベルト74は、搬送直交方向に間隔を空けて配置されている。
【0058】
さらに、隣り合う無端ベルト74の間には、先端側(シート搬送方向の下流側)が屈曲してガイド板64側に向けられた案内板76が複数配置されている。
【0059】
また、無端ベルト74の内部には、シート部材Pの裏面を無端ベルト74に吸い付けるためのファン78が複数配置されている。
【0060】
この構成において、モータ72が無端ベルト74を回転させ、ファン78を稼動させることで、ベルト搬送装置60は、シート部材Pの裏面を無端ベルト74に吸い付けながらシート部材Pをシート搬送方向の下流側に向けて搬送するようになっている。
【0061】
〔定着装置〕
定着装置62は、内部に発熱源を備えると共に図示せぬモータから回転力が伝達されて回転する加熱ロール80と、加熱ロール80の上方に配置され、加熱ロール80にシート部材Pを押し付けると共に回転する加熱ロール80に対して従動回転する押付ロール82と、を備えている。
【0062】
この構成において、加熱ロール80と押付ロール82との接触部T(ニップ部)に、ガイド板64によってシート部材Pが案内され、シート部材Pが回転する加熱ロール80と押付ロール82とによって挟み込まれながら搬送される。これによってシート部材Pの表面に転写されたトナー画像が加熱ロール80に接触して加熱され、トナー画像がシート部材Pに定着されるようになっている。
【0063】
ここで、定着装置62をシート搬送方向から見ると、
図5(A)に示されるように、加熱ロール80においては、搬送直交方向の両端側が、中央側に対して径方向の外側に突出している。なお、図中において、突出しているのが容易に分かるように突出量については誇張して示している。
【0064】
加熱ロール80の表面層は弾性材料で形成されており、押付ロール82との接触部Tでは、加熱ロール80の両端側が、搬送直交方向の外側に変形する(図中実線:変形後、図中二点鎖線:変形前)。これにより、搬送されるシート部材Pの紙面に対して直交する方向から見ると、
図5(B)に示されるように、加熱ロール80と押圧ロール82とに挟み込まれるシート部材Pにおける搬送直交方向の両端側には、搬送直交方向の外側に延びようとする張力が生じる(図中矢印D参照)。
【0065】
この張力により、
図4に示されるように、接触部Tに対してシート搬送方向の下流側における搬送直交方向の両端側には、部分的に押圧ロール82側に盛り上がる盛上り部Eが生じる。
【0066】
そして、シート部材Pが定着装置62によって搬送されることで、
図3(A)(B)に示されるように、シート部材Pの後端部が盛上り部Eに向けて移動するようになっている。
【0067】
〔ガイド板〕
ガイド板64は、
図1、
図2に示されるように、定着装置62の接触部T(
図6参照)に向けてシート部材Pを案内するために、シート部材Pの裏面と接触するガイド面86が形成されている。
【0068】
また、ガイド板64における搬送直交方向の両外側部分(シート部材Pの幅方向の外側)には、シート部材Pの裏面から離間する(搬送経路30から離間する)ように逃げる形状の逃げ部位88が、定着装置62側に夫々形成されている。
【0069】
具体的には、逃げ部位88は、ガイド板64においてシート部材Pの搬送直交方向(幅方向)の外側を案内する外側案内部位64Aの定着装置62側をシート搬送方向の上流側に切り込むことで形成されている。換言すれば、逃げ部位88は、外側案内部位64Aの定着装置62側の縁辺64Bを、シート搬送方向の上流側に配置することで形成されている。
【0070】
そして、逃げ部位88は、ガイド板64において搬送直交方向の中央部(幅方向の中央部)から搬送直交方向の外側(幅方向の外側)に向かって徐々にシート搬送方向において大きくなるように形成されている。詳細には、少なくとも、この画像形成装置10で画像形成可能な最大サイズのシート部材P(
図2参照)が通過する範囲において、逃げ部位88が搬送直交方向の外側に向かって 徐々に大きくされている。
【0071】
これにより、シート部材Pの裏面と接触するガイド面86については、搬送直交方向の中央側が、外側に比して定着装置62に近づくようになっている。このように、ガイド面86の搬送直交方向の中央側を定着装置62に近づけることで、定着装置62の接触部Tに向けてシート部材Pが案内されるようになっている。
【0072】
また、
図3(A)(B)に示されるように、前述した逃げ部位88は、盛上り部Eが生じる部位に形成されている。
【0073】
(要部構成の作用)
次に、要部構成の作用について説明する。
【0074】
ベルト搬送装置60によって裏面が吸い付けられながらシート部材Pは、
図1、
図6に示されるように、ガイド板64に向かって搬送される。
【0075】
ガイド板64に向かって搬送されたシート部材Pの裏面が、ガイド板64のガイド面86に接触することで、シート部材Pは、定着装置62の接触部Tに向けて案内される。
【0076】
接触部Tに向けて案内されたシート部材Pは、内部の発熱源が発熱しながら回転する加熱ロール80と押付ロール82とによって挟み込まれながら搬送される。これによってシート部材Pの表面に転写されたトナー画像がシート部材Pに定着される。
【0077】
ここで、前述したように、加熱ロール80と押圧ロール82とに挟み込まれるシート部材Pにおける搬送直交方向の両端側には、搬送直交方向の外側に延ばされるような張力が生じる(
図5(B)の矢印D参照)。この張力により、
図4に示されるように、接触部Tに対してシート搬送方向の下流側における搬送直交方向の両端側には、部分的に押圧ロール82側に盛り上がる盛上り部Eが生じる。
【0078】
ここで、
図3(A)(B)に示されるように、前述したシート部材Pの盛上り部Eが、逃げ部位88に生じるようになっている。これにより、盛上り部Eは、ガイド面86によって押圧されることなく、この形状が維持される。
【0079】
さらに、シート部材Pが定着装置62によって搬送されることで、シート部材Pの後端部が盛上り部Eに向かう。そして、シート部材Pの後端部が盛上り部Eを通過することで、維持されていた盛上り部Eの形状が解消する。
【0080】
このように、未定着のトナー画像がシート部材Pの下方に配置された保護部材66に触れることなく、定着装置62は、未定着のトナー画像をシート部材Pに定着する。
【0081】
一方、本第一実施形態に対する比較例として、ガイド板100に逃げ部位が形成されていない場合について説明する。この場合には、
図9(A)に示されるように、盛上り部Eがガイド板100のガイド面100Aに接触して押圧される。
【0082】
シート部材Pの後端部が盛上り部Eにさしかかると、
図9(B)に示されるように、盛上り部Eがガイド面100Aに押圧されて反転する。つまり、盛上り部Eは、下側(加熱ロール80側)に凸となるように反転する。これにより、シート部材Pの後端側に形成された未定着のトナー画像が加熱ロール80を保護する保護部材66(
図1、
図6参照)と接触し、未定着のトナー画像が損傷する場合がある(所謂スミアが生じる場合がある)。
【0083】
以上説明したように、ガイド板64に逃げ部位88を形成することで、逃げ部位88が形成されていない場合と比して、シート部材Pに転写されたトナー画像が、シート部材Pに定着される前に、シート部材Pの下方に配置された部材に触れることによって、出力画像の品質が低下してしまうのが抑制される。
【0084】
また、逃げ部位88がガイド板64の定着装置62側に形成されているため、逃げ部位88がベルト搬送装置60側に形成されている場合と比して、シート部材Pに転写されたトナー画像が、シート部材Pに定着される前に、シート部材Pの下方に配置された部材に触れることによって、出力画像の品質が低下してしまうことが効果的に抑制される。
【0085】
また、逃げ部位88は、ガイド板64における外側案内部位64Aの定着装置62側をシート搬送方向の上流側に切り込むことで形成されている。このため、逃げ部位88が、ガイド板の一部を可変させることで形成されている場合と比して、容易に逃げ部位88が形成される。
【0086】
また、逃げ部位88は、ガイド板64において搬送直交方向の中央側から外側に向かって徐々にシート搬送方向において大きくなるように形成されている。このため、搬送直交方向において、逃げ部位が、部分的に形成されている場合と比して、シート部材Pのサイズを変えた場合でも、出力画像の品質が低下してしまうのが抑制される。
【0087】
<第二実施形態>
次に、本発明の第二実施形態に係る画像形成装置の一例について
図10に従って説明する。なお、第一実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【0088】
本第二実施形態に係るガイド板110の逃げ部位112は、ガイド板110をシート搬送方向の上流側に切り込むことで形成されておらず、ガイド板110をシート部材Pの裏面に対して離れる方向に凹ますことで形成されている。換言すれば、逃げ部位112は、ガイド板110におけるシート部材Pの幅方向の外側を案内する外側案内部位110Aの定着装置62側を凹状とすることで形成されている。そして、逃げ部位112の凹まし量(深さ)は、同様とされている。
【0089】
作用については、第一実施形態と同様である。
【0090】
<第三実施形態>
次に、本発明の第三実施形態に係る画像形成装置の一例について
図11、
図12に従って説明する。なお、第二実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【0091】
本第三実施形態に係るガイド板120の逃げ部位122の凹まし量は、一定とされていない。搬送直交方向における逃げ部位122の凹まし量は、
図12(A)に示されるように、少なくとも、この画像形成装置10で画像形成可能な最大サイズのシート部材Pが通過する範囲においては、搬送直交方向の中央側から外側にかけて徐々に大きくなっている。
【0092】
一方、シート搬送方向における凹まし量は、
図12(B)に示されるように、シート搬送方向の上流側から下流側に向けて徐々に大きくなっている。
【0093】
さらに、逃げ部位122に対してシート搬送方向の下流側の部分には、
図11に示されるように、シート部材Pの裏面と接触するガイド面124の一部を構成するガイド先端部位124Aが形成されている。
【0094】
つまり、ガイド板120における定着装置62側には、搬送直交方向に延びるように、ガイド板120の一端側から他端側にかけてガイド先端部位124Aが形成されている。
【0095】
このように搬送直交方向に延びるガイド先端部位124Aが形成されているため、搬送直交方向に延びるガイド先端部位が形成されていない場合と比して、シート部材Pが接触部Tにスムーズに案内される。
【0096】
他の作用については、第一、第二実施形態と同様である。
【0097】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、案内部材の一例として板状のガイド板64、110、120を用いて説明したが、例えば、シート搬送方向に延びる棒材を複数搬送直交方向にならべて案内部材としてもよい。この場合には、棒材の長さを変えることで、逃げ部位が形成される。