JP3676889B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関するものであり、特に、給紙部から排紙部に至る記録紙搬送系の記録紙搬送手段として樹脂製の搬送ローラを用いる画像形成装置における記録紙搬送速度制御技術、及び定着部の加熱によるカール矯正技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置においては、給紙部から給紙された記録紙は、レジストタイミングをとって感光体の転写部に送られて画像を転写され、さらに下流側に搬送されて、一般的には加熱により定着され、さらに排紙部から排紙されるようになっている。
この給紙部から排紙部に至る記録紙搬送系（記録紙搬送経路）には、搬送ベルトの他、最小通紙長さより短い間隔で搬送ローラが設けてある。
【０００３】
ここで、従来の金属軸にゴムローラを嵌め込んだタイプの搬送ローラに代わって、最近では樹脂の軸にやはり樹脂のローラを一体成型した樹脂製の搬送ローラ（樹脂ローラ）がしばしば用いられることがある。これは、主にコストダウン、ＥＭＩ対策、熱対策、外観等が目的であり、特に記録紙を最終的に排出する排紙部のローラに用いられることが多い。
ところが電子写真方式の場合、最終的に記録紙を排出する前工程は一般に加熱による定着であり、この加熱定着器の周辺は非常に高温になっているところである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
樹脂ローラは熱変形し易く、熱変形によりローラ外径が変化してしまう。従って、定着器のヒータがオンして所定時間が経過した後は、定着部周辺の樹脂ローラは、他の部分、特に定着器から離れた個所、例えば給紙部近傍の搬送ローラと異なり熱膨張により外径が膨らんでいる。
【０００５】
そのため、正常温度で正常の記録紙搬送速度が得られるように設定してあっても、定着部周辺の記録紙搬送速度の方がその前工程側の記録紙搬送速度より速くなってしまい、前工程の搬送ローラとの間で記録紙を引っ張り合って、ジターやトルクアップを引き起こす不具合がある。また最悪の場合、記録紙切れが発生することもある。
【０００６】
逆に、定着部周辺の温度が高くなり、その近傍の樹脂ローラが膨張したときに、正常な記録紙搬送速度が得られるように設定した場合は、樹脂ローラが冷えているときに記録紙搬送速度が遅過ぎてしまい、記録紙がしわになるといった不具合が発生する。
【０００７】
また、定着後の記録紙のカール矯正をローラ対で行う場合において、定着部及びその周辺が冷えている場合と暖まっている場合とでは記録紙のカール状態が異なり、同じカール矯正を行っても矯正が足りなかったり、矯正し過ぎて逆カールになってしまったりといった不具合を生じている。
【０００８】
そこで本発明は、樹脂ローラを用いても狙いの記録紙搬送速度を得られるようにすること、及びそれぞれの状態に応じてカール矯正を行い、記録紙搬送品質を上げることができる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、給紙部と、加熱定着装置と、その下流側近傍に配置された樹脂製の排紙ローラおよび該排紙ローラに圧接される排紙コロを有する排紙部とを備え、給紙部からの記録紙を加熱定着装置を経て排紙部から排出するようにした画像形成装置において、排紙部における排紙ローラと排紙コロ間の押圧力を、加熱定着装置周辺の温度の低から高への変化に応じて、高から低へ調整するローラ圧調整部材を設けたことを特徴とする。
【００１０】
また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、ローラ圧調整部材は、電源投入により加熱定着装置が加温状態にあるときの排紙部における排紙ローラと排紙コロ間の押圧力が、加熱定着装置が加温状態にないときの排紙ローラと排紙コロ間の押圧力に比べて低くなるように調整することを特徴とする。
【００１１】
また請求項３載の発明は、請求項２記載の発明において、ローラ圧調整部材が形状記憶合金からなり、電源投入により加熱定着装置が加温状態になると、該加温の影響で形状記憶合金が昇温して変形することにより、排紙ローラと排紙コロ間の押圧力が、加熱定着装置が加温状態にないときの押圧力より低くなることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
図１は画像形成装置としてのレーザプリンタの全体構成図である。
レーザプリンタの本体ケース１内には、その略中央部に感光体２が設けられ、感光体２の周囲には、帯電器３、現像装置４、転写装置５、クリーニング装置６等が配置されている。
また、これらの感光体２等の下方には、記録紙７を収納した給紙カセット８、給紙カセット８内の記録紙７を１枚ずつ給紙する給紙ローラ９、給紙された記録紙７を所定のタイミングで転写装置５側へ送り出すレジストローラ１０等が設けられている。
【００１６】
さらに、感光体２等の上方には、転写装置５において記録紙７へ転写された画像を定着させる定着装置１１、定着装置１１において画像定着が行われた記録紙７を後述するスタッカー部へ排紙する排紙部１２等が設けられている。
【００１７】
次に、前記本体ケース１の一部である本体カバー１ａの上面部には、画像形成が行われた前記記録紙７が排紙されるスタッカー部１３が形成されている。また、前記本体ケース１内における前記スタッカー部１３の下方には、金属製のケース１４内に収納された電装部１５が設けられており、この電装部１５は、コントローラ基板１６及びコントローラ基板１６上に取り付けられた各種の調整スイッチや、制御ユニット（図示せず）等により形成されている。
【００１８】
さらに、前記本体ケース１内における前記ケース１４の下方には、電源１７や電装基板１８を収納したケース１９、及び前記感光体２上へ画像の書き込みを行う光学装置２０が設けられている。
【００１９】
排紙部１２は、駆動側の排紙ローラ１０１と、この排紙ローラ１０１に圧接される従動側の排紙コロ１０２を備えている。排紙ローラ１０１のローラ部は樹脂により成型されている。排紙コロ１０２は、板バネ状の保持部材１０３の先端に保持されており、この保持部材１０３により排紙ローラ１０１側に圧接される。
【００２０】
図２は第１の実施の形態を示す排紙部のうちの排紙コロ保持部材側の斜視図である。
保持部材１０３には、穴部１０４が形成されている。
図３（ａ），（ｂ）は第１の実施の形態の排紙部の動作説明図である。
突起部１１１を有する定着構造体１１０は耐熱性の樹脂により構成されており、保持部材１０３は定着構造体１１０にネジ１１２等により取り付けられている。ここで図３（ａ）に示す状態は、定着部１１及び排紙部１２が冷えているとき（電源投入後間もないとき等）であり、排紙ローラ１０１も室温に近い状態である。このとき、定着構造体１１０も室温に近い状態であり、保持部材１０３は図に示すように、突起部１１１に乗り上げた状態となっている。
【００２１】
このため、排紙コロ１０２は排紙ローラ１０１に強い圧力（Ｐ１）で押し当てられる結果、排紙ローラ１０１と排紙コロ１０２に搬送される記録紙は、排紙ローラ１０１の外径により決定される所定の搬送速度で送られる。
【００２２】
ここで、定着装置１１及び排紙部１２が暖まった状態（電源投入から時間が経過し、定着ローラから発生する熱により周辺部が暖まった状態）となると、図３（ｂ）に示すように、樹脂製の定着構造体１１０は１００℃以上になり、熱膨張した結果、突起部１１１の位置が保持部材１０３の穴部１０４と合致し、保持部材１０３は突起部１１１に乗り上げなくなる。
【００２３】
その結果、排紙コロ１０２の排紙ローラ１０１への押圧力は小さくなる（Ｐ２）。またこのとき、排紙ローラ１０１も暖まっており、樹脂製のローラ部は所定の外径より大きくなってしまっている。
【００２４】
ここで、搬送される記録紙７は排紙コロ１０２の押圧力が弱いので、外径が所定値よりも大きくなった排紙ローラ１０１にならわずスリップを生じて前工程（ここでは定着ローラ）の搬送速度にならう。この結果、排紙ローラ１０１の外径が大きくなったために生じる不具合（ジター、トルクアップ等）を未然に防ぐことができる。
【００２５】
図４（ａ），（ｂ）は第２の実施の形態の排紙部の動作説明図である。
この例は形状記憶合金によるローラ圧調整部材１１３を設けたものである。
ローラ圧調整部材１１３は、コの字状をしており、定着構造体１１０の内部にあって保持部材１０３の下方に配置されている。
【００２６】
定着装置１１の周辺の温度が低いときは、このローラ圧調整部材１１３は、図４の（ａ）に示すように外方に広がっており、保持部材１０３を上方に持ち上げている。従って、保持部材１０３の先端に取り付けられている排紙コロ１０２は、押圧力Ｐ１を以て強く排紙ローラ１０１に圧接される。このことで前述したように記録紙７は、排紙ローラ１０１の外径によって決定される所定の搬送速度で送られる。
【００２７】
また、定着装置１１周辺の温度が高くなると、ローラ圧調整部材１１３は、図４の（ｂ）に示すように内側に狭まる。従って、保持部材１０３の先端側も若干下方に移動し、その分だけ弱いＰ２で示される押圧力で排紙コロ１０２は排紙ローラ１０１に当接する。
するとやはり前述したように、排紙ローラ１０１と排紙コロ１０２のニップに記録紙７を挟んで排紙する際にスリップが生じ、前工程の搬送速度にならうことになる。
なお、保持部材１０３自体を形状記憶合金で構成してもよい。
【００２８】
図５（ａ），（ｂ）は第３の実施の形態の排紙部の動作説明図である。
この例は、排紙ローラ（樹脂製でなくてもよい）１０１に排紙コロ１０２を２個当接し、定着構造体１１０の熱膨張を利用してカール取りを行う構成としたものである。
【００２９】
図５（ａ）は、定着装置１１の周辺が暖まっていない状態を示すものであり、このときは記録紙７のカール量も小さいのが一般的である。そこで、このときは排紙コロ１０２の押圧力を小さくなるようにすることでカール取りの力を弱くなるようにし、逆カールを生じないようにする。
【００３０】
図５（ｂ）は、定着装置１１の周辺が暖まった状態を示すものであり、このとき、定着構造体１１０の熱膨張により突起部１１１に保持部材１０３が乗り上げ、排紙コロ１０２は強い力で排紙ローラ１０１に押圧され、図中矢印にて示す記録紙搬送路１１４のようにカール取りの力が大きく作用し、カール取り機能が充分に作用する。
【００３１】
図６（ａ），（ｂ）は第４の実施の形態の排紙部の動作説明図である。
この例は、排紙ローラ１０１に排紙コロ１０２を２個当接し、形状記憶合金によるローラ圧調整部材１１５を利用してカール取りを行う構成としたものである。
【００３２】
定着装置１１の周辺が暖まっていないときは、記録紙７のカール量が小さいので、排紙コロ１０２の排紙ローラ１０１への押圧力は小さくてよい。そのため、コ字状のローラ圧調整部材１１５は、図６の（ａ）に示すように内側に狭まっている。
【００３３】
定着装置１１の周辺が暖まると、記録紙７のカール量が大きくなる。しかし、このときは図６の（ｂ）に示すように、ローラ圧調整部材１１５は外方に拡がって保持部材１０３を押し上げる。これによって、カール取り除去方向の強い押圧力が、２つの排紙コロ１０２，１０２と排紙ローラ１０１との間に生じ、効率よくカールが除去される。
【００３４】
【発明の効果】
本発明では、定着装置が暖まり周辺の温度が高くなったときは、排紙部の排紙ローラと排紙コロ間の押圧力を小さくして、排紙ローラと排紙コロのニップに狭持される記録紙をスリップさせることにより、記録紙の搬送速度が前工程の搬送速度にならうようにしたので、排紙部に樹脂ローラを用いても、所望の記録紙搬送速度を得ることができ、ジターやトルクアップ、さらには記録紙のしわの発生といった種々の不具合が回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置としてのレーザプリンタの全体構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す排紙部のうちの排紙コロ保持部材側の斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の排紙部の動作説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の排紙部の動作説明図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の排紙部の動作説明図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態の排紙部の動作説明図である。
【符号の説明】
１１ 定着装置
１２ 排紙部
１０１ 排紙ローラ
１０２ 排紙コロ
１０３ 保持部材
１１０ 定着構造体
１１３，１１５ ローラ圧調整部材

Claims (3)

1. 給紙部と、加熱定着装置と、その下流側近傍に配置された樹脂製の排紙ローラおよび該排紙ローラに圧接される排紙コロを有する排紙部とを備え、給紙部からの記録紙を加熱定着装置を経て排紙部から排出するようにした画像形成装置において、
   排紙部における排紙ローラと排紙コロ間の押圧力を、加熱定着装置周辺の温度の低から高への変化に応じて、高から低へ調整するローラ圧調整部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. ローラ圧調整部材は、電源投入により加熱定着装置が加温状態にあるときの排紙部における排紙ローラと排紙コロ間の押圧力が、加熱定着装置が加温状態にないときの排紙ローラと排紙コロ間の押圧力に比べて低くなるように調整することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. ローラ圧調整部材は形状記憶合金からなり、電源投入により加熱定着装置が加温状態になると、該加温の影響で形状記憶合金が昇温して変形することにより、排紙ローラと排紙コロ間の押圧力が、加熱定着装置が加温状態にないときの押圧力より低くなることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。

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