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技術 用紙姿勢調整装置、定着装置及び画像形成装置

出願人 コニカミノルタ株式会社
発明者 菊池暢西埜植一紀
出願日 2015年3月4日 (5年8ヶ月経過) 出願番号 2015-042324
公開日 2016年9月5日 (4年2ヶ月経過) 公開番号 2016-161856
状態 特許登録済
技術分野 電子写真における定着 電子写真における制御・管理・保安
主要キーワード 幅方向変位 中凹形状 中凸形状 裏面側部材 裏面側支持部材 M成分 規制部材間 フラット形状
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年9月5日)のものです。
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図面 (11)

課題

用紙の中央部が両端部より先に定着ニップ突入するのを防ぐ用紙姿勢調整を高い信頼性で行うこと。

解決手段

定着ニップに突入する用紙の姿勢を調整する用紙姿勢調整装置は、前記定着ニップに対して用紙搬送方向上流側で前記定着ニップの近傍に設けられた可撓性の板状部材からなり、その上面により用紙を案内するガイド部材と、用紙搬送経路の両側において前記ガイド部材の端部に配設され、前記用紙搬送経路を規制する規制部材と、前記規制部材間の間隔を変更するよう前記規制部材を駆動する駆動部と、を有し、前記用紙が前記定着ニップに突入するとき、前記駆動部は、前記間隔を狭めるよう前記規制部材を駆動し、駆動された前記規制部材は、前記ガイド部材を押圧して前記ガイド部材を円弧形状に湾曲させる。

概要

背景

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置プリンター複写機ファクシミリ等)は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光照射露光)することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体(像担持体)へ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、このトナー像を直接又は間接的に用紙に転写させた後、加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。

用紙に転写されたトナー像を定着させる定着装置は、定着面側に配置される定着ローラー定着ベルト等の定着面側部材、裏面側に配置される加圧ローラー加圧ベルト等の裏面側支持部材、及び加熱源等を備え、定着面側部材と裏面側支持部材とが互いに圧接することで、用紙を狭持して搬送する定着ニップを形成している。

図8は、従来の定着装置の要部構成の一例を示す斜視図である。同図に示す定着装置500は、定着ローラー501と、加圧ローラー502と、定着突入ガイド503と、2枚の規制板504と、を備えている。定着装置500では、定着ローラー501と加圧ローラー502とが互いに圧接して定着ニップ506を形成している。定着突入ガイド503は、定着ローラー501又は加圧ローラー502と同程度の幅(軸方向長さ)をもつ板状部材であり、その中央部には開口が設けられており、その開口から上方にアクチュエーター505が突設されている。定着突入ガイド503は、定着ニップ506に突入する用紙Sを案内するものである。アクチュエーター505は、用紙Sを検知するとともに、用紙Sの中央部を僅かに持ち上げ、これにより定着ニップ506への用紙Sの突入を容易にする。2枚の規制板504は、用紙搬送経路規制して用紙搬送経路幅方向(以下、単に「幅方向」という)における用紙Sの変位を制限するものであり、定着突入ガイド503の幅方向両端に当接して配置される。

定着装置500では、トナー像が転写された用紙Sが搬送されてくると、またアクチュエーター505で定着突入ガイド503上の用紙Sを検知する。用紙Sは、アクチュエーター505の作用でその中央部が持ち上げられた状態で定着ニップ506に進入し、定着ニップ506において加熱、加圧されて、その結果、トナー像が用紙Sに定着される。

なお、定着装置に定着突入ガイドを有する画像形成装置として、例えば特許文献1に記載されているものがある。また、定着装置に規制板を有する画像形成装置として、例えば特許文献2に記載されているものがある。特許文献1に記載された画像形成装置は、中央部に突出部が形成された定着突入ガイドを有し、この定着突入ガイドの突出部を坪量や紙サイズに応じて変化させて(起き上がるようにして)、用紙の姿勢を調整するようにしている。特許文献2に記載された画像形成装置は、用紙が定着ニップに突入する前に両端規制板の間隔を変更して、この両端規制板で用紙を直接押し込むことにより、用紙の姿勢を調整するようにしている。

概要

用紙の中央部が両端部より先に定着ニップに突入するのを防ぐ用紙姿勢調整を高い信頼性で行うこと。定着ニップに突入する用紙の姿勢を調整する用紙姿勢調整装置は、前記定着ニップに対して用紙搬送方向上流側で前記定着ニップの近傍に設けられた可撓性の板状部材からなり、その上面により用紙を案内するガイド部材と、用紙搬送経路の両側において前記ガイド部材の端部に配設され、前記用紙搬送経路を規制する規制部材と、前記規制部材間の間隔を変更するよう前記規制部材を駆動する駆動部と、を有し、前記用紙が前記定着ニップに突入するとき、前記駆動部は、前記間隔を狭めるよう前記規制部材を駆動し、駆動された前記規制部材は、前記ガイド部材を押圧して前記ガイド部材を円弧形状に湾曲させる。

目的

本発明は、用紙の中央部が両端部より先に定着ニップに突入するのを防ぐ用紙姿勢調整を高い信頼性で行うことができる用紙姿勢調整装置、定着装置及び画像形成装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

定着ニップ突入する用紙の姿勢を調整する用紙姿勢調整装置であって、前記定着ニップに対して用紙搬送方向上流側で前記定着ニップの近傍に設けられた可撓性の板状部材からなり、その上面により用紙を案内するガイド部材と、用紙搬送経路の両側において前記ガイド部材の端部に配設され、前記用紙搬送経路を規制する規制部材と、前記規制部材間の間隔を変更するよう前記規制部材を駆動する駆動部と、を有し、前記用紙が前記定着ニップに突入するとき、前記駆動部は、前記間隔を狭めるよう前記規制部材を駆動し、駆動された前記規制部材は、前記ガイド部材を押圧して前記ガイド部材を円弧形状に湾曲させる、用紙姿勢調整装置。

請求項2

前記用紙が前記定着ニップに突入した後、前記駆動部は、前記間隔を広げるよう前記規制部材を駆動し、可撓性により円弧形状に湾曲した前記ガイド部材を前記ガイド部材の復元力によりフラット形状復元させる、請求項1に記載の用紙姿勢調整装置。

請求項3

湾曲した前記ガイド部材の、前記規制部材間の中央部は、高さ位置が湾曲時と非湾曲時とで同一である、請求項1又は請求項2に記載の用紙姿勢調整装置。

請求項4

請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の用紙姿勢調整装置と、前記定着ニップを形成する定着面側部材及び裏面側部材と、を有する定着装置

請求項5

請求項4に記載の定着装置を備える画像形成装置

技術分野

0001

本発明は、用紙姿勢調整装置定着装置及び画像形成装置に関する。

背景技術

0002

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置(プリンター複写機ファクシミリ等)は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光照射露光)することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体(像担持体)へ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、このトナー像を直接又は間接的に用紙に転写させた後、加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。

0003

用紙に転写されたトナー像を定着させる定着装置は、定着面側に配置される定着ローラー定着ベルト等の定着面側部材、裏面側に配置される加圧ローラー加圧ベルト等の裏面側支持部材、及び加熱源等を備え、定着面側部材と裏面側支持部材とが互いに圧接することで、用紙を狭持して搬送する定着ニップを形成している。

0004

図8は、従来の定着装置の要部構成の一例を示す斜視図である。同図に示す定着装置500は、定着ローラー501と、加圧ローラー502と、定着突入ガイド503と、2枚の規制板504と、を備えている。定着装置500では、定着ローラー501と加圧ローラー502とが互いに圧接して定着ニップ506を形成している。定着突入ガイド503は、定着ローラー501又は加圧ローラー502と同程度の幅(軸方向長さ)をもつ板状部材であり、その中央部には開口が設けられており、その開口から上方にアクチュエーター505が突設されている。定着突入ガイド503は、定着ニップ506に突入する用紙Sを案内するものである。アクチュエーター505は、用紙Sを検知するとともに、用紙Sの中央部を僅かに持ち上げ、これにより定着ニップ506への用紙Sの突入を容易にする。2枚の規制板504は、用紙搬送経路規制して用紙搬送経路幅方向(以下、単に「幅方向」という)における用紙Sの変位を制限するものであり、定着突入ガイド503の幅方向両端に当接して配置される。

0005

定着装置500では、トナー像が転写された用紙Sが搬送されてくると、またアクチュエーター505で定着突入ガイド503上の用紙Sを検知する。用紙Sは、アクチュエーター505の作用でその中央部が持ち上げられた状態で定着ニップ506に進入し、定着ニップ506において加熱、加圧されて、その結果、トナー像が用紙Sに定着される。

0006

なお、定着装置に定着突入ガイドを有する画像形成装置として、例えば特許文献1に記載されているものがある。また、定着装置に規制板を有する画像形成装置として、例えば特許文献2に記載されているものがある。特許文献1に記載された画像形成装置は、中央部に突出部が形成された定着突入ガイドを有し、この定着突入ガイドの突出部を坪量や紙サイズに応じて変化させて(起き上がるようにして)、用紙の姿勢を調整するようにしている。特許文献2に記載された画像形成装置は、用紙が定着ニップに突入する前に両端規制板の間隔を変更して、この両端規制板で用紙を直接押し込むことにより、用紙の姿勢を調整するようにしている。

先行技術

0007

特開2003−084595号公報
特開2014−157329号公報

発明が解決しようとする課題

0008

ところで、上述した定着装置500においては、定着突入ガイド503に設けられたアクチュエーター505が用紙Sの中央部を持ち上げるため、用紙Sの中央部が両端部より先に定着ニップ506に突入しやすくなる。用紙Sの中央部が先に定着ニップ506に突入すると、定着ニップ506内で用紙Sを両端側から中央側に引っ張る力が作用し、これが原因で用紙Sがうねり紙しわあるいはひじわ(以下、単に「紙しわ」という)が発生してしまうという課題がある。

0009

図9は、定着ニップ506への用紙Sの突入前後の状態を示す斜視図である。同図の(a)は定着ニップ506へ用紙S先端が突入する直前の状態、同図の(b)は用紙S先端が突入した直後の状態である。また、図10は、図9の(b)を上方から見た図である。図9において、搬送方向y1に沿って搬送されてきた用紙Sは、アクチュエーター505によって中央部が持ち上げられたうえで、その先端の中央部Scから定着ニップ506に突入する。定着ニップ506に突入した先端の中央部Scが定着ニップ506に狭持された瞬間、用紙速度図10の矢印y2の長さと対応)の差が幅方向で生じると共に、先端の中央部Scに向かって(図10の矢印y3の方向に)引き寄せる外力が用紙Sに作用する。その結果、用紙Sがうねり紙しわ600が発生してしまう。

0010

かかる問題に関し、特許文献1記載の画像形成装置のように、定着突入ガイドの突出部の起き上がり制御によって用紙姿勢調整を行っても、用紙の目方向剛度によって用紙の撓み具合が異なる等、用紙姿勢が不安定となることから、結局、前述のような紙しわが発生し得る。また、特許文献2記載の画像形成装置のように、両端規制板の間隔を狭めて用紙を直接押し込む用紙姿勢調整を行っても、用紙の角折れが生じ得るほか、予期せぬ用紙の撓み方に起因してジャムが生じ得る虞もある。すなわち、特許文献1の技術も特許文献2の技術も、用紙姿勢調整の信頼性向上という点で一定の限界がある。

0011

本発明は、用紙の中央部が両端部より先に定着ニップに突入するのを防ぐ用紙姿勢調整を高い信頼性で行うことができる用紙姿勢調整装置、定着装置及び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

0012

本発明に係る用紙姿勢調整装置は、
定着ニップに突入する用紙の姿勢を調整する用紙姿勢調整装置であって、
前記定着ニップに対して用紙搬送方向上流側で前記定着ニップの近傍に設けられた可撓性の板状部材からなり、その上面により用紙を案内するガイド部材と、
用紙搬送経路の両側において前記ガイド部材の端部に配設され、前記用紙搬送経路を規制する規制部材と、
前記規制部材間の間隔を変更するよう前記規制部材を駆動する駆動部と、
を有し、
前記用紙が前記定着ニップに突入するとき、前記駆動部は、前記間隔を狭めるよう前記規制部材を駆動し、駆動された前記規制部材は、前記ガイド部材を押圧して前記ガイド部材を円弧形状に湾曲させる。

0013

本発明に係る定着装置は、
上記用紙姿勢調整装置と、
上記定着ニップを形成する定着面側部材及び裏面側部材と、
を有する。

0014

また、本発明に係る画像形成装置は、
上記定着装置を備える。

発明の効果

0015

本発明によれば、用紙の中央部から先に定着ニップに突入するのを防ぐ用紙姿勢調整を高い信頼性で行うことができるので、紙しわが生ずることがない。

図面の簡単な説明

0016

本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。
画像形成装置の制御系の主要部を示すブロック図である。
定着装置の要部構成を示す斜視図である。
定着突入ガイドの形状変化を説明するための図である。
定着ニップへの用紙の突入前後の状態を示す斜視図である。
定着ニップへの用紙の突入後の状態を上から見た図である。
定着突入ガイドを形状変化させる条件を示す図である。
従来の定着装置の要部構成の一例を示す斜視図である。
図8の定着装置の課題を説明するための図である。
図8の定着装置の課題を説明するための図である。

実施例

0017

以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置1の全体構成を概略的に示す図である。図2は、本実施の形態に係る画像形成装置1の制御系の主要部を示すブロック図である。図1、2に示す画像形成装置1は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式カラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置1は、感光体ドラム413上に形成されたY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の各色トナー像中間転写ベルト(第1転写部材)421に転写(一次転写)し、中間転写ベルト421上で4色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Sに転写(二次転写)することにより、画像を形成する。

0018

また、画像形成装置1には、YMCKの4色に対応する感光体ドラム413を中間転写ベルト421の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト421に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

0019

図2に示すように、画像形成装置1は、画像読取部10、操作表示部20、画像処理部30、画像形成部40、用紙搬送部50、定着部60、記憶部70、通信部80、アクチュエーター90、規制板駆動部91(駆動部)、及び制御部100を備える。

0020

制御部100は、CPU(Central Processing Unit)101、ROM(Read Only Memory)102、RAM(Random Access Memory)103等を備える。CPU101は、ROM102から処理内容に応じたプログラム読み出してRAM103に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置1の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部70に格納されている各種データが参照される。記憶部70は、例えば不揮発性半導体メモリ(いわゆるフラッシュメモリ)やハードディスクドライブで構成される。

0021

制御部100は、通信部80を介して、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等の通信ネットワークに接続された外部の装置(例えばパーソナルコンピューター)との間で各種データの送受信を行う。制御部100は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ(入力画像データ)に基づいて用紙Sに画像を形成させる。通信部80は、例えばLANカード等の通信制御カードで構成される。

0022

画像読取部10は、図1に示すように、ADF(Auto Document Feeder)と称される自動原稿給紙装置11及び原稿画像走査装置12(スキャナー)等を備えて構成される。自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された原稿Dを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置12へ送り出す。自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Dの画像(両面を含む)を連続して一挙に読み取ることができる。

0023

原稿画像走査装置12は、自動原稿給紙装置11からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をCCD(Charge Coupled Device)センサー12aの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部10は、原稿画像走査装置12による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部30において所定の画像処理が施される。

0024

操作表示部20は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)で構成され、表示部21及び操作部22として機能する。表示部21は、制御部100から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部22は、テンキースタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作受け付けて、操作信号を制御部100に出力する。

0025

画像処理部30は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部30は、制御部100の制御下で、階調補正データ階調補正テーブル)に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部30は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部40が制御される。

0026

画像形成部40は、入力画像データに基づいて、Y成分、M成分、C成分、K成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット41Y、41M、41C、41K、中間転写ユニット42等を備える。Y成分、M成分、C成分、K成分用の画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にY、M、C、又はKを添えて示すこととする。図1では、Y成分用の画像形成ユニット41Yの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット41M、41C、41Kの構成要素については符号が省略されている。

0027

画像形成ユニット41は、露光装置411、現像装置412、感光体ドラム413、帯電装置414、及びドラムクリーニング装置415等を備える。感光体ドラム413は、例えばドラム径が80[mm]のアルミニウム製の導電性円筒体アルミ素管)の周面に、アンダーコート層(UCL:Under Coat Layer)、電荷発生層CGL:Charge Generation Layer)、電荷輸送層(CTL:Charge Transport Layer)を順次積層した負帯電型有機感光体(OPC:Organic Photo-conductor)である。電荷発生層は、電荷発生材料(例えばフタロシアニン顔料)を樹脂バインダー(例えばポリカーボネイト)に分散させた有機半導体からなり、露光装置411による露光により一対の正電荷負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料電子供与性含窒素化合物)を樹脂バインダー(例えばポリカーボネイト樹脂)に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。

0028

制御部100が感光体ドラム413を回転させる駆動モーター(図示略)に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム413は一定の周速度で回転する。

0029

帯電装置414は、光導電性を有する感光体ドラム413の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置411は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム413に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム413の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム413の表面電荷(負電荷)が中和される。感光体ドラム413の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成されることとなる。

0030

現像装置412は、例えば二成分現像方式の現像装置であり、感光体ドラム413の表面に各色成分のトナー(ワックストナー粒子内に含むオイルレストナー)を付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。ドラムクリーニング装置415は、感光体ドラム413の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム413の表面に残存する転写残トナーを除去する。

0031

中間転写ユニット42は、中間転写ベルト421、一次転写ローラー422、複数の支持ローラー423、二次転写ローラー(第2転写部材)424、及びベルトクリーニング装置426等を備える。中間転写ベルト421は、無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー423にループ状張架される。複数の支持ローラー423のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、K成分用の一次転写ローラー422よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー423Aが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー423Aが回転することにより、中間転写ベルト421は矢印A方向に一定速度で走行する。

0032

一次転写ローラー422は、各色成分の感光体ドラム413に対向して、中間転写ベルト421の内周面側に配置される。中間転写ベルト421を挟んで、一次転写ローラー422が感光体ドラム413に圧接されることにより、感光体ドラム413から中間転写ベルト421へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

0033

二次転写ローラー424は、駆動ローラー423Aのベルト走行方向下流側に配置されるローラー423B(以下「バックアップローラー423B」と称する)に対向して、中間転写ベルト421の外周面側に配置される。中間転写ベルト421を挟んで、二次転写ローラー424がバックアップローラー423Bに圧接されることにより、中間転写ベルト421から用紙Sへトナー像を転写するための二次転写ニップ転写ニップ)が形成される。

0034

一次転写ニップを中間転写ベルト421が通過する際、感光体ドラム413上のトナー像が中間転写ベルト421に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー422に一次転写バイアス印加し、中間転写ベルト421の裏面側(一次転写ローラー422と当接する側)にトナーと逆極性電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト421に静電的に転写される。

0035

その後、用紙Sが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト421上のトナー像が用紙Sに二次転写される。具体的には、二次転写バイアスを二次転写ローラー424に印加し、用紙Sの裏面側(二次転写ローラー424と当接する側)にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像が用紙Sに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Sは定着部60に向けて搬送される。

0036

ベルトクリーニング部426は、中間転写ベルト421の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト421の表面に残留する転写残トナーを除去する。なお、二次転写ローラー424に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成(いわゆるベルト式二次転写ユニット)を採用しても良い。

0037

定着部60は、トナー像が転写され、搬送されてきた用紙Sを加熱、加圧することにより、用紙Sにトナー像を定着させる。

0038

定着部60では、用紙Sのトナー像が形成されている面側に定着面側部材である定着ローラー61が配置され、用紙Sの裏面(定着面と反対の面)側に裏面側部材である加圧ローラー62が配置される。加圧ローラー62は、定着ローラー61に所定の定着荷重(例えば、1000[N])で圧接される。加圧ローラー62が定着ローラー61に圧接することで、定着ローラー61と加圧ローラー62との間には、用紙Sを狭持して搬送する定着ニップ65が形成される。定着ローラー61には、加熱源(例えばハロゲンヒーター)が内蔵されており、この加熱源によって定着ローラー61が加熱される。定着ローラー61は、トナー像が形成された用紙Sに接触して、当該トナー像を用紙Sに定着温度(例えば、160〜200[℃])で加熱定着する。

0039

用紙搬送部50は、給紙部51、排紙部52、及び搬送経路部53等を備える。給紙部51を構成する3つの給紙トレイユニット51a〜51cには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙S(規格用紙、特殊用紙)が予め設定された種類ごとに収容される。搬送経路部53は、レジストローラー対53a等の複数の搬送ローラー対を有する。

0040

給紙トレイユニット51a〜51cに収容されている用紙Sは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部53により画像形成部40に搬送される。このとき、レジストローラー対53aが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Sの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部40において、中間転写ベルト421のトナー像が用紙Sの一方の面に一括して二次転写され、定着部60において定着工程が施される。画像形成された用紙Sは、排紙ローラー52aを備えた排紙部52により機外に排紙される。

0041

図3は、画像形成装置1に組み込まれた定着装置の主要部の構成を示す斜視図である。同図に示された定着装置は、定着ローラー61(定着面側部材)、加圧ローラー62(裏面側部材)、定着突入ガイド(ガイド部材)63、2枚の規制板(規制部材)64、及びアクチュエーター90を有する。

0042

定着突入ガイド63は、例えばSUS製の可撓性を持つ板状部材であり、その上面により用紙Sを案内する。定着突入ガイド63は、用紙搬送方向断面(以下、単に「断面」という)の形状が円弧形状となるよう曲げられることによって上面上の用紙Sの姿勢調整ループ形成)を行いつつ、用紙Sを定着ニップ65に導き突入させるものであり、定着ニップ65に対して用紙搬送方向上流側に配置される。定着突入ガイド63の幅は、定着ローラー61又は加圧ローラー62の軸方向長さと同程度であり、定着突入ガイド63の厚みは例えば0.3mmである。定着突入ガイド63の中央部には開口が設けられており、その開口からアクチュエーター90が突設けられている。アクチュエーター90は、用紙Sの到来を検知するものであり、その検知結果を示す検知信号を制御部100に出力する。

0043

2枚の規制板64は、用紙搬送経路を規制して用紙Sの幅方向変位を制限するよう、定着突入ガイド63の両端(用紙搬送経路の両側の端部)に当接して配置される。各規制板64は、幅方向に進退可能に、つまり規制板64間の間隔を変更可能に構成されている。具体的には、各規制板64は、規制板駆動部91(図4参照)によって中央に向けて押し込まれたり、引き戻されたりする。規制板駆動部91は、アクチュエーター90による用紙Sの到来が検知されると(つまり、用紙Sが定着ニップ65に突入しようとするとき)、規制板64間の間隔を狭めるよう各規制板64を駆動する。各規制板64は、このように駆動されると、間に介在する定着突入ガイド63を押圧し、定着突入ガイド63は、各規制板64から受ける押圧力によって円弧形状に湾曲する。この際、定着突入ガイド63は、両端部が中央部よりも上方へ上がり、中央部が凹んだ中凹形状となる。

0044

定着突入ガイド63、規制板64及び規制板駆動部91の組合せは、定着ニップ65に突入する用紙Sの姿勢を調整する用紙姿勢調整装置を構成する。

0045

図4は、定着突入ガイド63の断面形状の変化を示す図である。同図左側には、通常時つまり非湾曲時の定着突入ガイド63の断面形状が示され、同図右側には、湾曲時の定着突入ガイド63の断面が示されている。定着突入ガイド63は、通常時の中央部の高さを基準高さとすると、湾曲時には、中央部の高さは基準高さと変わらず同一である。言い換えれば、定着突入ガイド63は、規制板64によって中央部に向かって(矢印Y1の方向)に押し込まれると、定着突入ガイド63の両端部が上方(矢印Y2の方向)に押し上げられる一方、定着突入ガイド63の中央部の高さ位置は不変である。定着突入ガイド63の中央部の基準高さが変化すると、用紙Sとアクチュエーター90との間の距離が常に一定とならず、これに伴い、アクチュエーター90による用紙検知の精度が不安定になり、所望のループ形成が行われない虞があるからである。所望のループ形成が行われない場合、用紙Sの定着ニップ65への突入時に用紙後端跳ね上がることがあり、これが画像擦れを引き起こす原因となり得る。したがって、定着突入ガイド63の中央部の高さを変えないようにすることで、定着ニップ65への突入不良の発生を一層確実に抑制することができる。

0046

なお、図4においては、360mm幅の定着突入ガイド63が規制板64により押圧されると両端部が2.5mmだけ上昇し、これによって見かけ上の幅が359mmとなる様子が示されているが、これらの寸法は一例であり、種々変更可能である。

0047

また、図4において、規制板駆動部91は、規制板64を定着突入ガイド63に押し当てる弾性支持部材(例えばバネ)、及びこの弾性支持部材を幅方向に進退させるカム機構(図示略)から構成される。

0048

定着突入ガイド63の形状変化による作用について、図5、6を用いて説明する。図5は、定着ニップ65への用紙Sの突入前後の状態を示す斜視図であり、図6は、定着ニップ65への用紙の突入後の状態を上から見た図である。

0049

搬送方向Y3に沿って定着突入ガイド63に搬送されてきた用紙Sは、定着突入ガイド63の形状に倣うので、用紙Sもその両端部が中央部より上に持ち上げられた形状(すなわち、中凹形状)になる(図5の(a))。用紙Sの形状が中凹形状となることで、用紙Sの先端の両端部Seが中央部より先に定着ニップ65に突入する。先端の両端部Seが定着ニップ65に突入して狭持されると、その瞬間、用紙速度(図6の矢印Y4の長さと対応)の差が幅方向で生じると共に、先端の両端部Seを図6の矢印Y5の方向に引き離す外力が用紙Sに作用する。その結果、用紙Sには幅方向のテンションがかかることになるため、紙しわの発生を防ぐことができる。

0050

なお、用紙Sの先端の両端部Seが定着ニップ65に突入した後、用紙後端の跳ね上がりをより確実に防止するために、規制板駆動部91は、各規制板64を退避させて(つまり規制板64間の間隔を広げて)、定着突入ガイド63に対する規制板64からの押圧を停止させ、定着突入ガイド63を自らの復元力によって通常時のフラット形状復元させることが好ましい。

0051

図7は、定着突入ガイド63を形状変化させる条件を示す図である。同図において、「○」はフラットな状態で使用できることを示しており、「△」は条件によっては形状を変化させて使用することを示している。また、「×」は必ず形状を変化させて使用することを示している。図示されているように、例えば、紙種が「非コート紙」又は「コート紙」のいずれであるか、坪量が「128gsm」又は「129gsm」のいずれであるか、紙サイズが「A4」又は「A3」のいずれであるか、を基準として、定着突入ガイド63を形状変化かどうかを決めることができる。なお、「△」に関しては、以下のような条件時において、定着突入ガイド63を中凹形状とする。

0052

環境:薄紙かつ高温多湿
カバレッジ:200%
カール量:大
印刷モード:両面印刷時(両面印刷時はカール量が大きくなるため)

0053

このように構成した一実施の形態によれば、用紙Sが定着ニップ65に突入するとき、規制板駆動部91が、規制板64間の間隔を狭めるよう規制板64を駆動し、駆動された規制板64が、定着突入ガイド63を押圧して定着突入ガイド63を円弧形状に湾曲させる。このため、定着突入ガイド63上の用紙Sの形状も安定的に円弧形状となり、確実に、用紙Sの先端の両端部Seが用紙Sの先端の中央部よりも先に定着ニップ65に突入する。すなわち、用紙Sの先端の中央部が用紙Sの先端の両端部Scよりも先に定着ニップ65に突入するのを確実に防止することができ、紙しわの発生を抑えることができる。

0054

上記実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明の範囲は上記説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

0055

例えば、上記実施の形態では、加圧ローラー62との圧接により定着ローラー61の肉が若干潰れる所謂「上凸」の定着ニップ65を形成する方式を前提として、湾曲時の用紙Sが中凹形状となるよう、湾曲時の定着突入ガイド63の円弧形状を中凹形状とした。定着ローラー61との圧接により加圧ローラー62の肉が若干潰れる所謂「下凸」の定着ニップを形成する方式を採用する場合は、湾曲時の用紙Sが中凸形状となるよう、湾曲時の定着突入ガイド63の円弧形状を中凸形状とすれば良い。

0056

1画像形成装置
10画像読取部
20操作表示部
21 表示部
22 操作部
30画像処理部
40画像形成部
50 用紙搬送部
60定着部
61定着ローラー
62加圧ローラー
63定着突入ガイド
64規制板
65定着ニップ
70 記憶部
80通信部
90アクチュエーター
91 規制板駆動部
100 制御部
101 CPU
102 ROM
103 RAM
F定着装置
S 用紙

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