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技術 画像形成装置

出願人 キヤノンファインテックニスカ株式会社
発明者 舘澤英和伊藤隆寛
出願日 2016年2月8日 (5年10ヶ月経過) 出願番号 2016-021858
公開日 2017年8月17日 (4年4ヶ月経過) 公開番号 2017-142290
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 冷却口 マルチ給紙ユニット シート冷却装置 規格サイズ 積載カセット トナーボトルユニット 中間シート 冷却ダクト
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(2017年8月17日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

定着手段によって加熱されたシート端部のカール除去の精度を高めた画像形成装置を提供すること。

解決手段

画像形成装置300は、シートトナー画像加熱定着して搬送する定着器100と、定着器100のシート搬送方向の下流側に配置されて、シートを挟持して搬送する複数のローラを有するシート搬送ローラ対130と、シート搬送ローラ対130により搬送されるシートの複数のローラ間に位置する部分に向けてエアー送風するシート冷却ファン141と、を備えている。シート搬送ローラ対130を通過するシートの部分を冷却するので、シートの先端部分を冷却することができて、先端部分がカールするのを防止することができる。

概要

背景

従来、複写機プリンタ等の画像形成装置には、電子写真方式が広く用いられている。電子写真方式の画像形成装置は、像担持体としての感光ドラム上に形成した静電潜像トナー現像してトナー画像として可視画像化し、トナー画像をシート転写した後、熱及び圧力によってシートに定着させている。このため、電子写真方式の画像形成装置は、シートを加熱、加圧してシートにトナー画像を定着させる定着手段としての定着器を備えている。

定着器は、一般に、加熱部としての定着ローラまたは定着フィルムと、加熱部にシートを圧接する加圧ローラとを備えている。定着器は、回転している加熱部と加圧ローラとのニップでシートを挟持して搬送することで、シートにトナー画像を定着するようになっている。このためシートが加熱部と加圧ローラとのニップを通過すると、加熱によりシートの加熱される側の表面が直接加熱されない裏面より多くの水分が蒸発し、シート搬送方向の、特に、先端部分及び後端部分から湾曲カール)することがある。カールしたシートは、その後、シート搬送路を搬送されて行く途中において、カールにより詰まることがある。そこで、画像形成装置には、定着後に搬送されるシートに風を送ることで、シートを冷却して、シートがカールするのを防止するようになっているのがある(特許文献1)。

概要

定着手段によって加熱されたシート端部のカール除去の精度を高めた画像形成装置を提供すること。画像形成装置300は、シートにトナー画像を加熱定着して搬送する定着器100と、定着器100のシート搬送方向の下流側に配置されて、シートを挟持して搬送する複数のローラを有するシート搬送ローラ対130と、シート搬送ローラ対130により搬送されるシートの複数のローラ間に位置する部分に向けてエアー送風するシート冷却ファン141と、を備えている。シート搬送ローラ対130を通過するシートの部分を冷却するので、シートの先端部分を冷却することができて、先端部分がカールするのを防止することができる。

目的

本発明は、定着手段によって加熱されたシート端部のカール除去の精度を高めた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

シートトナー画像加熱定着して搬送する定着手段と、前記定着手段のシート搬送方向の下流側に配置されて、シートを挟持して搬送する複数の回転部を有する搬送手段と、前記搬送手段により搬送されるシートの前記複数の回転部間に位置する部分に向けてエアー送風する送風手段と、を備えた、ことを特徴とする画像形成装置

請求項2

前記搬送手段は、前記定着手段が搬送している状態のシートを引っ張って搬送する、ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。

請求項3

前記搬送手段は、前記定着手段のシート搬送方向の下流側に配置される複数の搬送手段の内で前記定着手段に対して最も近い位置に配置されている、ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。

請求項4

前記搬送手段のシート搬送方向の下流側に前記搬送手段が搬送している状態のシートを引っ張って搬送する第2の搬送手段を有する、ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。

請求項5

前記搬送手段は、シート搬送方向の前記定着手段の下流側で前記搬送手段の上流側に位置する他の搬送手段が搬送している状態のシートを引っ張って搬送する、ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。

技術分野

0001

本発明はシートに画像を形成する画像形成装置に関する。

背景技術

0002

従来、複写機プリンタ等の画像形成装置には、電子写真方式が広く用いられている。電子写真方式の画像形成装置は、像担持体としての感光ドラム上に形成した静電潜像トナー現像してトナー画像として可視画像化し、トナー画像をシートに転写した後、熱及び圧力によってシートに定着させている。このため、電子写真方式の画像形成装置は、シートを加熱、加圧してシートにトナー画像を定着させる定着手段としての定着器を備えている。

0003

定着器は、一般に、加熱部としての定着ローラまたは定着フィルムと、加熱部にシートを圧接する加圧ローラとを備えている。定着器は、回転している加熱部と加圧ローラとのニップでシートを挟持して搬送することで、シートにトナー画像を定着するようになっている。このためシートが加熱部と加圧ローラとのニップを通過すると、加熱によりシートの加熱される側の表面が直接加熱されない裏面より多くの水分が蒸発し、シート搬送方向の、特に、先端部分及び後端部分から湾曲カール)することがある。カールしたシートは、その後、シート搬送路を搬送されて行く途中において、カールにより詰まることがある。そこで、画像形成装置には、定着後に搬送されるシートに風を送ることで、シートを冷却して、シートがカールするのを防止するようになっているのがある(特許文献1)。

先行技術

0004

特開2013−167869号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかし、従来の画像形成装置は、定着器の加熱定着により、シートにカールが発生していると、シートの端部が所定の高さ(空間)を有する搬送路のどこに存在しているのか判断できていないで、送風しているので、シート端部のカール除去が不十分であった。このため、やはり、従来の画像形成装置は、シートの端部がシート搬送路に詰まることがあるという問題があった。

0006

本発明は、定着手段によって加熱されたシート端部のカール除去の精度を高めた画像形成装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

本発明の画像形成装置は、シートにトナー画像を加熱定着して搬送する定着手段と、前記定着手段のシート搬送方向の下流側に配置されて、シートを挟持して搬送する複数の回転部を有する搬送手段と、前記搬送手段により搬送されるシートの前記複数の回転部間に位置する部分に向けてエアーを送風する送風手段と、を備えた、ことを特徴としている。

発明の効果

0008

本発明の画像形成装置は、シート端部のカール除去の精度を高めることができる。

図面の簡単な説明

0009

本発明の実施形態における画像形成装置のシート搬送方向に沿った断面概略図である。
図1の画像形成装置の定着器、シート搬送ローラ対等の部分拡大図である。
シート搬送ローラ対の斜視図である。
図1シート冷却装置の斜視図であり、一部分破断した図である。
図1の画像形成装置の定着器、シート搬送ローラ対、シート冷却装置等の部分拡大図である。

実施例

0010

以下、本発明の実施の形態における画像形成装置を図にもとづいて説明する。なお、数値は、参考数値であって、本発明を限定する数値ではない。

0011

図1は、本発明の実施形態における画像形成装置のシート搬送方向に沿った断面概略図である。画像形成装置300は、装置本体300Aと、装置本体300Aの上部に設けられた原稿読ユニット313等で構成されている。装置本体300Aの内部には、レーザ発光書込ユニット301、感光ドラム308、トナーボトルユニット306等が設けられている。

0012

画像形成装置300は、外部の不図示のコンピュータ原稿読み取りユニット313からの画像情報を、不図示の画像処理部で受信する。そして、レーザ発光書込ユニット301が、画像情報を光変調情報に変換したレーザ光を感光ドラム308に射出する。レーザ発光書込ユニット301から射出されたレーザ光は、回転している感光ドラム308上にスポット状に結像される。光スポットの感光ドラム308の軸方向に沿った移動と、感光ドラム308の回転とによって、感光ドラム308に原稿画像情報に対応した静電潜像が形成される。静電潜像は、トナーボトルユニット306からの現像剤(トナー)によって、トナー現像されて、トナー画像になる。

0013

装置本体300Aの内部には、給紙通路304、メイン給紙ユニット302、1対のレジストローラ305a,305b、マルチ給紙ユニット303、定着器100、排紙通路309、排紙ローラ310、シート冷却装置140等も設けられている。

0014

装置本体300Aの下部には、シートを給送するメイン給紙ユニット302が配置されている。メイン給紙ユニット302は、積載カセット302a、中支持板302b、給紙加圧ばね302c、ピックアップローラ302d等で構成されている。定着器100は、加熱体110と、加圧ローラ120とで構成されている。

0015

積載カセット302aは、箱状に形成されて、装置本体300Aに着脱自在に装着されている。積載カセット302a内のシートPは、中支持板302bに支持されて、給紙加圧ばね302cにより上方に付勢され、ピックアップローラ302dによって積載カセット302aから送り出されるようになっている。

0016

シートは、積載カセット302aから重なって送り出されることがある。このような場合、シートは、給紙ローラ302eによって、1枚ずつに分離されて、給紙通路304に送り出されて1対のレジストローラ305a,305bのニップに突き当てられる。1対のレジストローラ305a,305bは回転を停止している。しかし、シートは搬送を継続されている。このため、シートは、レジストローラ305a,305bに受け止められた状態で、斜行している場合、真っ直ぐ矯正される。その後、シートは、上述した感光ドラム308に形成されているトナー画像の位置に合わせた適宜のタイミングで、感光ドラム308と転写ローラ307とのニップに送り込まれて、感光ドラム308のトナー画像が転写される。

0017

シートは、メイン給紙ユニット302からのみならず、マルチ給紙ユニット303からも給送されるようになっている。マルチ給紙ユニット303は、メイン給紙ユニット302の右側の装置本体300Aに設けられている。マルチ給紙ユニット303は、装置本体300Aに装置本体300Aを開閉自在に設けられて規格サイズ以外のシートを載置できる、マルチ給紙積載トレイ303aを有している。マルチ給紙積載トレイ303aに積載されたシートは、マルチ給紙ローラ303bによって、給紙通路304に送り出されて、1対のレジストローラ305a,305bのニップに突き当てられる。その後、シートは、上述した感光ドラム308に形成されているトナー画像の位置に合わせた適宜のタイミングで、感光ドラム308と転写ローラ307とのニップに送り込まれて、感光ドラム308のトナー画像が転写される。

0018

転写ローラ307は、感光ドラム308の転写領域に接触し、かつ転写バイアス印加され、その転写バイアスによって、上述した感光ドラム308上に形成されたトナー画像をシートに転写する。

0019

トナー画像を転写されたシートは、感光ドラム308の上方位置(シート搬送方向の下流側)に配置された定着器100に搬送される。定着手段としての定着器100は、シートを加熱する加熱部材としての加熱体110と、加熱体110に圧接された加圧ローラ120とで、シートを挟持し回転して搬送することによって、シートにトナー画像を加熱定着する。加熱体110は、環状の定着フィルムを有している。トナー画像を定着されたシートは、定着器100のシート搬送方向の下流側に配置された排紙通路309に送り出された後、排紙通路309に設けられた排紙ローラ310によって、胴内排紙トレイ312に排出される。

0020

図2は、図1の画像形成装置300の定着器100、シート搬送ローラ対130等の部分拡大図である。シート搬送ローラ対130は、定着器100よりシート搬送方向の下流に配置されている。シート搬送ローラ対130のシート搬送速度V1は、定着器100の加熱体110と加圧ローラ120とによるシート搬送速度V2よりも、速く設定されている(V1>V2)。例えば、V1/V2=1.08となるように、シート搬送速度V1,V2が設定されている。

0021

図3は定着器100とシート搬送ローラ対130の斜視図である。シート搬送ローラ対(搬送手段)130は駆動ローラ回転体)131と従動コロ(回転体)132とで構成されている。駆動ローラ131は、装置本体300Aのフレーム320に回転自在に設けられた駆動軸131aと、駆動軸131aに軸方向に離間して設けられた複数のローラ(回転部)131bとで形成されている。従動コロ132は、ローラ131bと接触する位置に、装置本体300A(図1)のフレーム320(図3)に回転自在に設けられている。シート搬送ローラ対130は、駆動ローラ131が不図示のモータによって回転すると、ローラ131bと従動コロ132とがシートを挟持しながら回転して搬送するようになっている。このとき、従動コロ132は、ローラ131bに従動回転する。なお、ローラ131bは、シリコンゴム、EPDMウレタン等で形成されている。

0022

図4は、定着器100のニップを通過したシートを冷却するシート冷却装置140の斜視図であり、一部分破断した図である。図5は、図1の画像形成装置300の定着器100、シート搬送ローラ対130、シート冷却装置140等の部分拡大図である。

0023

シート冷却装置140は、定着器100のニップNPから搬送ローラ対130に搬送されてきたシートの搬送ローラ対130に搬送されている部分をエアーARで冷却するようになっている。シート冷却装置(送風手段)140は、シート冷却ファン141と、シート冷却ダクト142等を備えている。シート冷却ファン141は、図5の装置本体300Aの開口部300Aaの内側に設けられて、装置本体300Aの外部のエアーを開口部300Aaから装置本体300A内に吸引するようになっている。

0024

シート冷却ダクト142は、シート冷却ファン141を覆って装置本体300Aの内側に設けられている。シート冷却ダクト142は、図4において左側から見ると、逆T字状に形成されて下部が左右に延びている。その左右に延びた両端部には、排紙通路309と対向してシート冷却口143a,143bが形成されている。シート冷却ダクト142は、シート冷却ファン141が吸引した装置本体の外部のエアーを、シート冷却口143a,143bから吐出できるように案内するようになっている。シート冷却口143a,143bは、図3の各ローラ131bに対向しないで、駆動軸131aに対向している。すなわち、シート冷却口143a,143bは、図3の4つのローラ131bの外側で、シート搬送ローラ対130の駆動軸131aに対向するように配置されている。

0025

なお、ローラ131bは、4つに分割されることなく、駆動軸131aの略全長に渡って設けられていてもよい。この場合、シート冷却口143a,143bは、駆動軸131aに対向することができないので、ローラ131bに対向することになる。図3に示すようにローラ131bの数は4つであるが、4つに限定されない。1つ或いは5つ以上であってもよい。また、図4に示すシート冷却口の数も2つに限定されない。1つ或いは3つ以上あってもよい。いずれにしても、シート冷却口は、ローラ131bに対向して配置されていてもよいが、シートの先端部分を冷却し易くするためには、ローラ131bに対向しないで、駆動軸131aに対向する位置に配置されていた方が好ましい。

0026

さらに、シート冷却口143a,143bは、駆動ローラ131に対向しているが、シート搬送ローラ対130のシート搬送方向の下流側の部分に対向していてもよい。この場合、シート搬送ローラ対130に当たって定着器100に分流するエアーが少なくなり、定着器100は、エアーによって、温度を下げられることが殆どなく、定着器100の温度管理が容易になる。また、定着器100は、温度を下げられることなく、シートに対するトナー画像の定着不良を起こすことがない。さらに、エアーは、シートに吹き付けるのではなく、吸引してシートを冷却してもよい。

0027

冷却装置10の動作を説明する。

0028

シート冷却ファン141は、遅くても、画像形成装置300の画像形成動作が開始されて、定着器100にシートが搬送されてくるまでに回転を開始する。

0029

図5において、シート冷却ファン141は、回転すると、装置外部の空気を、シート冷却ダクト142の外気吸入口である装置本体300Aの開口部300Aaからを吸引する。吸引されたエアーは、シート冷却ダクト142の傾斜した内壁142aに当接する。そして、エアーは、内壁142aに溜まった状態になって、2つの冷却口143a,143bから、排紙通路309に対して略直角に吐出される。内壁142aは、シート冷却ダクト142の内側下端部分のことである。2つの冷却口143a,143bの位置は、定着器100を通過するシートの内、シート搬送方向B(図3)に対して交差する幅方向のサイズが最大のシートの両端部に対向する位置に配置されている。因みに、シートの最大幅サイズは、A4横方向:幅297mm×長さ210mm、若しくは、A3縦方向:幅297mm×長さ420mmを想定しているが、本発明は、このサイズに限定されるものではない。

0030

図5において、2つの冷却口143a,143bから吐出されたエアーは、駆動ローラ131の駆動軸131aに吹き付けられて、シートPの、トナー画像が形成されていない面を冷却する。シートを冷却したエアーは、シートの流れに追従して下流側へと流れて、排紙部311から装置本体300Aの外部に流出される。

0031

シート搬送ローラ対130のシート搬送速度は、定着器100のシート搬送速度よりも速く設定されている。このため、シートは、シート搬送ローラ対130によって張られた状態で搬送される。また、シートは、シート搬送ローラ対130によって搬送される部分をエアーによって冷却される。シートは、引っ張られた状態でシート搬送ローラ対130を通過する先端部分を真っ先に冷却され、先端部分のカール量に係わらずローラ対で挟持されて位置が決められた状態で冷却されるので、先端部分のカールが除去されて端部にカールが生じることが殆どない。

0032

なお、本実施形態の画像形成装置は、定着器100とその下流側に配置されるシート搬送ローラ対130との間でシートを冷却する構成になっているが、この構成に限定されるものではない。すなわち、画像形成装置は、定着器100の下流側に配置される複数のシート搬送ローラ対の内で、上流側に配置される他の搬送手段としてのシート搬送ローラ対が搬送しているシートを下流側に配置される搬送手段としてのシート搬送ローラ対が挟持して引っ張った状態で搬送しているときに、シート冷却装置140が下流側のシート搬送ローラ対の複数のローラ間(回転部間)に位置する部分に向けてエアーを送風する構成であってもよい。この場合においても、搬送手段としてのシート搬送ローラ対が挟持して搬送しているシートの先端部分のカールを除去することができる。

0033

また、本実施形態では、シートの先端部分のカールの除去について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、画像形成装置は、定着器100及び定着器100の下流側に配置される複数のシート搬送ローラ対の内で、上流側に配置されたシート搬送ローラ対が挟持して搬送しているシートを下流側に配置されたシート搬送ローラ対が引っ張った状態で搬送しているときに、シート冷却装置140が上流側のシート搬送ローラ対の複数のローラ間(回転部間)に位置する部分に向けてエアーを送風する構成であってもよい。この場合には、上流側のシート搬送ローラ対が挟持して搬送しているシートの後端部分のカールを除去することができる。

0034

さらに、シートを搬送する構成として、定着器100の下流側に定着器100を含んで配置される複数のシート搬送ローラ対の内で、シート搬送ローラ対が3対配置されて(例えば、定着器100とシート搬送ローラ対130と第2の搬送手段としての排紙ローラ310の3対)もある。この場合、下流側に行くほどシート搬送速度を上げることで、下流側に配置されるシート搬送ローラ対がシートを引っ張った状態で搬送しているときに、シート冷却装置140が3対の内の中間シート搬送ローラ対(例えば、シート搬送ローラ対130)の複数のローラ間(回転部間)に位置する部分に向けてエアーを送風する構成にすると、中間シート搬送ローラ対がシートの先端部分を挟持して引っ張った状態で搬送するときに、シートの先端部分のカールを除去し、第2の搬送手段が引っ張った状態で搬送し、中間シート搬送ローラ対がシートの後端部分を挟持して搬送するときに、シートの後端部分のカールを除去することができる。

0035

したがって、本実施形態の画像形成装置は、シートのカールを除去して円滑に搬送することができる。

0036

100:定着器(定着手段)、130:シート搬送ローラ対(搬送手段)、131:駆動ローラ(回転体)、131b:ローラ(回転部)、132:従動コロ(回転体)、140:シート冷却装置(送風手段)、141:シート冷却ファン、300:画像形成装置、AR:エアー、B:シート搬送方向。

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