JP2006044836A - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 定着用回転体の寿命低下を抑える。
【解決手段】 定着用回転体対は回転速度が可変であり、シート有無検知手段のシート有無検知信号にもとづいて、回転体対のシート搬送時の回転速度に対して、非シート搬送時の回転速度を減速する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式などによって画像形成を行なう複写機、プリンター、ファクシミリなどの画像形成装置、及びこのような画像形成装置に適用されるシート搬送装置に関する。

図８は、代表例としての従来のレーザービームプリンターが示される。また、図９は従来の画像形成装置の定着装置を、図１０は従来の画像形成装置の定着駆動装置を示している。このレーザービームプリンターの全体的構成及び機能について説明する。

図８において、レーザービームプリンターの装置本体下部には、シート19を積載収納する給紙カセット20が装着されている。尚、給紙カセット20は、レーザービームプリンターの本体に対して着脱可能に構成されている。21は給紙ローラであり、前記給紙カセット20に積載されているシート19を最上側より1枚づつ給送する。22はガイド部材であり、前記給紙ローラ21によって給送されたシート19をガイドするものである。シート19は搬送ローラ対23・24によって、レジストローラ対1・2へと搬送され斜行を補正される。そして、所定のタイミングでレジストローラ対1・2を回転させてシート19を画像形成手段に搬送する。

26はプロセスカートリッジで、装置本体に対して着脱自在に装備されている。このプロセスカートリッジ26の内部には感光体ドラム27とその周囲に一次帯電器37、現像器38などの画像形成手段が装備されている。28は画像情報に応じてレーザー光を走査するレーザースキャナーであり、感光体ドラム27に対して書き込み(潜像形成)を行なう。29は転写ローラであり、感光体ドラム27と圧接しており、シート19が転写ローラ29と感光体ドラム27との間を通過する際に感光体ドラム27よりトナー像を転写される。

30は搬送ガイドであり、画像転写後のシート19を定着装置46に導くものである。定着装置46はシート19に転写されたトナー像を定着させるもので、定着ローラ31と加圧ローラ32、定着排紙ローラ対33等を装備している。シート19は搬送ローラ対34により排紙ローラ対35へと送られ、画像定着後のシート19の画像形成面を下にして装置外に排出する。36は排紙トレイであり、装置本体の上面に形成されており、画像定着後に装置外に排出されたシート19を積載保持する。

次に定着装置46について図９を参照して詳しく説明する。定着装置46は定着容器39の転写材搬入側に入口ガイド40を設けている。入口ガイド40から案内されたシート19は、定着ローラ31と加圧ローラ32との間に形成される定着ニップで挟持搬送されて、定着ローラ31内に設けた加熱体（ハロゲンヒータ）41による加熱と前記定着ニップでの加圧により、未定着トナー像をシート19上に永久固着画像として溶融定着する。トナー像が定着されたシート19は、バネ42により定着ローラ31表面に所定の押圧力で当接する分離爪43で定着ローラ31から分離され、定着排紙ローラ対33と分離上ガイド44、分離下ガイド45を介して定着装置46の外に排出される。

次に定着駆動装置について図１０を参照して詳しく説明する。47は定着モーターで50は定着ローラ駆動ギヤである。定着モーター47は図示しないホストコンピューターからプリントの情報が入力されると所定のタイミングで回転を始め、プリントが終了するまで一定の回転速度で回転し続ける。50は定着ローラ31に組み付けられた定着ローラ駆動ギヤで、ギヤ48とギヤ49を介して定着モーター47の駆動を受け取り、定着ローラ31を回転駆動させている。加圧ローラ32は、定着ローラ31の回転駆動により従動回転する。
特開平５−８８５７２号

しかし、上記従来の構成では以下に述べるような問題があった。回転体対の一つの例として定着ローラと加圧ローラを例に挙げて述べる。

プリント中であれば、紙が定着装置内を通過している時も、通過していない時も常時一定の回転速度で定着ローラと加圧ローラを回転させている為に、各々のローラを必要以上に回転させてしまいローラの寿命を短くしてしまっている。特に、ハイボリュームのプリントをすることや両面ユニットの標準装備などが当たり前になりつつある為、一度の大量プリントや両面プリントをする場合にはプリントとプリントの間の無駄な回転動作が、極端にローラの寿命を短くさせてしまう場合がある。

また、逆にプリントをまれにしかしないユーザーにおいても、プリントごとに温調が必要になると、プリント前回転が圧倒的に増えてしまい、保証(寿命)プリント枚数に到底到達する前にローラに不具合が生じる可能性が高い。

また、定着ローラに張り付いたシートを分離させる分離爪を備えたユニットや、更に常時定着ローラの表面に分離爪が当接しているユニットにおいては、必要以上に定着ローラを回転させることで当接している分離爪の摺擦によりローラ表面が破れたり凹凸が生じてしまう。

近年、レーザービームプリンターの高速化、高耐久性、高画質化などが要求されている。それに伴い、定着ローラや加圧ローラも高速度で回転しなければならず、その過酷な使用状況においても充分な耐久性を備えていなければならない。ローラ表面の傷や凹凸などが発生するとプリント画像に乱れが生じる。まして、高画質のプリントほど顕著に画像への影響が現れる。

そこで本発明は、上記従来の問題を解決する為に、通紙状況に応じて回転体対の回転速度を減速させることを特徴とするシート搬送装置、及びそのシート搬送装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する為に、本発明に係るシート搬送装置は、シートを挟持して搬送する二つの回転体からなる回転体対と、前記回転体対の少なくとも一方の回転体に当接している当接部材と、前記シートの有無を検知するシート有無検知手段とからなるシート搬送装置において、前記回転体対は回転速度の加減速が可能であり、少なくとも1つの前記シート有無検知手段のシート有無検知信号にもとづいて、前記回転体対のシート搬送時の回転速度に対して、非シート搬送時の回転速度を減速する。

また、シートを挟持して搬送する二つの回転体からなる回転体対と、前記回転体対の少なくとも一方の回転体に当接している当接部材とからなるシート搬送装置において、前記回転体対は回転速度の加減速が可能であり、前記シート搬送装置の動作起動信号を基準に前記回転体対のシート搬送時の回転速度に対して、非シート搬送時の回転速度を減速する。

また、複数枚のプリント時、または両面プリント時、または複数のプリント予約時で、前記回転体対の非シート搬送時に、前記回転体対の回転速度を減速させる。

また、前記回転体対のシート搬送速度が画像形成速度と等速である。

また、前記当接部材が前記回転体対の表面に付着した異物を除去するマイラーシートやクリーニングローラである。

また、前記当接部材が前記回転体対からシートを剥離するための剥離部材である。

また、前記回転体対が加熱及び加圧することによって、シート上に担持された未定着トナー像を定着させる定着ローラ対である。

さらに、本発明に係る画像形成装置は、前記シート搬送装置により搬送されたシートに、画像を形成する画像形成手段を備える。

以上説明したように本発明によれば、回転体対である定着装置の回転数を必要最小限に抑えることで、ローラ同士の摺擦や当接部材である分離爪とローラの摺擦による、ローラ寿命の低下や傷、凹凸を軽減することができ、プリンターを多用するユーザーのニーズである高速化、高耐久性、高画質化などに応えられる。

また、それら回転体対である定着装置の回転数を必要最小限に抑える為に、画像形成装置本体に必要不可欠なシート検知手段や、クラッチやスキャナーモーターのＯＮ・ＯＦＦといった動作起動信号などを利用することで、コストアップや他の弊害を発生させることなく性能を大きく向上させることができる。

当然、余分な部品の追加もないので画像形成装置本体の大きさや重量にも何ら影響を与えることはない。

また、低速で回転動作をさせることで、回転体の停止位置での長時間放置による回転体の形状変形、また回転体の形状変形によって生じる異音や画像への影響を抑制できる。

以下に図面を参照して、この発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨のものではない。

又、以下の図面において、前述の従来技術の説明で用いた図面に記載された部材、及び既述の図面に記載された部材と同様の部材には同じ番号を付す。

まず、本発明に係る画像形成装置の第1実施形態について説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の第1実施形態の主断面図である。図２は、本発明に係る画像形成装置の第1実施形態のシート検知手段であるレジセンサーの非シート検知状態図で、図３は、本発明に係る画像形成装置の第1実施形態のシート検知手段であるレジセンサーのシート検知状態図である。また、図４は本発明に係る画像形成装置の第1実施形態のシート検知手段である定着排紙センサーのシート検知状態図で、図５は本発明に係る画像形成装置の第1実施形態のシート検知手段である定着排紙センサーのシート非検知状態図である。

図１において、図１に示された画像形成装置本体は定着装置46を駆動させる図示しない定着駆動装置と、その他のシート搬送装置を駆動させる図示しないシート搬送駆動装置とを有する。給紙ローラ21によってシート19は1枚ずつカセット20から搬送される。

次に図２、図３を用いて、レジセンサーのシート検知機構について詳細に説明する。

図２において、53はレジセンサーホルダーで、図示しないレジ側板に固定されている。51はレジセンサーフラグで、支軸51cを回転中心として回動可能にレジセンサーホルダー53の係止部53bに組み付けられている。また、レジセンサーフラグ51は図中時計回りの方向にレジセンサーフラグバネ57によって付勢され、図示しない回転止めによって回転方向の位置を決められている。52は透過式センサーであるレジセンサーで、レジセンサー52にはLED光の発光部・受光部となるスリット52が設けられており、爪53aによってレジセンサーホルダー51に組み付けられている。

図３において、搬送ローラ対23・24から搬送されてきたシート19は、レジセンサーフラグバネ57の付勢力に抗して、シート当接部51aを図中反時計回りの方向へと押し倒しながら、レジスト上ローラ1とレジスト下ローラ2からなるレジストローラ対へと搬送される。レジセンサーフラグ51がシート19によって図中反時計回りの方向へと押し倒されると、遮断部51bも図中反時計回りの方向へと回転する。ある一定のところまでレジセンサーフラグ51が回転すると、遮断部51bがレジセンサー52のスリット52aを遮断し、光路を遮断することによってレジセンサー51までシート19が到達したことを検知する。

シート19がレジストローラ対1・2に到達するまではシート搬送駆動装置だけが作動しているが、レジセンサー52がシート19の到達を検知することによって、定着駆動装置の駆動スタートの信号が出される。所定のタイミングでレジストローラ対1・2によって下流側へと搬送されたシート19は感光体ドラム27と転写ローラ29との間を通過する際に感光体ドラム27からトナー像を転写され、定着装置46へと搬送される。

次に図４、図５を用いて、定着排紙センサーの検知機構について詳細に説明する。

図４、において、60は透過式センサーである定着排紙センサーで、LED光の発光部・受光部となるスリット60aを有し、定着装置46に組み付けられている。58は定着排紙センサーフラグで支軸58bを回転軸として回動可能に定着容器39の組み付け部39bに組み付けられている。61は定着排紙センサーフラグバネで定着排紙センサーフラグ58を図中時計回り方向に付勢しており、定着排紙センサーフラグ58は突き当て部39aによって回転方向の位置を決められている。定着装置46がシート搬送時にはシート19によって、定着排紙センサー58が図中時計回り方向に回動されて、遮断部58cが定着排紙センサー60のスリット60aを遮断して、光路を遮断することによってシート19が定着装置46内を通過している状態であることを検知する。

図５において、シート19が定着装置46内を通過し終えると、定着排紙センサーフラグ58は定着排紙センサーフラグバネ61によって所定の位置へと案内され、再び定着排紙センサー58の光路が確保される。定着排紙センサー58の光路が確保されることで、シート19が定着装置46内を通過したと検知して、定着装置46の駆動を停止する信号が出される。

しかし、シート19が定着装置46内を通過し終えた時に、続けて2枚目、3枚目・・・もしくは両面プリントの2面目がある場合には定着装置46の回転速度を減速させる。そして、2枚目、3枚目・・・もしくは両面プリントの2面目のプリントが再びレジセンサー51を押し倒して、シート19がレジセンサー51まで到達したことを検知すると、再び定着装置46の回転速度がシート搬送時の回転速度にする信号が出される。

次に本発明に係る画像形成装置の第2実施形態について説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の第2実施形態の主断面図である。図６は、本発明に係る画像形成装置の第2実施形態の紙サイズ検知手段の構成図である。図７は、本発明係る画像形成装置の第2実施形態のシート搬送装置の構成図である。

図１において、図１に示された画像形成装置本体は定着装置46を駆動させる図示しない定着駆動装置と、その他のシート搬送装置を駆動させる図示しないシート搬送駆動装置とを有する。

図６において、カセット20とサイズ検知機構について詳細に説明する。カセット20は画像形成装置本体に対して着脱可能に装着されており、シート19をカセット20に挿入する際にはカセット20を画像形成装置本体から引き出し、挿入後には再び画像形成装置本体へと押し戻す。63は紙幅規制部材で、64は紙後端規制部材である。シート19をカセット20に挿入した後に、紙幅規制部材63と紙後端規制部材64を紙端に当接させてシート19を紙サイズに応じた所定の位置に決める。カセット20には紙幅規制部材63と紙後端規制部材64とリンクする変位手段である図示しないカムが備えられ、画像形成装置本体にはそのカムの位相を検知する検知手段である図示しないスイッチが備えられている。シート19をカセット20に挿入して画像形成装置本体に装着させると、スイッチがカムの位相を検知してカセットに挿入されたシート19の紙サイズを認識する。

次に図７において、シート搬送装置について詳細に説明する。62はレジストクラッチでレジスト下ローラ2に組み付けられている。搬送ローラ対から搬送されてきたシート19は、レジセンサーフラグ51を押し倒しながら搬送され、レジストローラ対1・2に先端が突き当たり斜行を補正される。レジセンサー52によってレジストローラ対51までシート19が到達したことを検知すると、所定のタイミングでレジストクラッチ62をレジスト下ローラ2に連結させて駆動回転させる信号が出る。レジストクラッチ62とレジスト下ローラ2が連結して駆動回転することで、レジストローラ対1・2に突き当たり一旦搬送を停止されていたシート19は次工程部へと搬送される。

図１において、レジストクラッチ62のレジスト下ローラ2への連結信号をトリガーに、定着装置46の駆動スタート信号が出される。定着装置46の回転駆動時間は紙サイズに応じてプログラムされており、所定の時間が経過すると定着駆動装置の駆動停止信号が出される。レジストローラ対1・2から搬送されたシート19は、感光体ドラム27と転写ローラ29との間を通過してトナー像をシート表面に転写される。そして、定着装置46で溶融定着される。シート19が定着装置46を通過した後に定着駆動装置は所定の回転動作を停止する。

しかし、定着装置46の回転動作スタートの信号が出された時に、続けて2枚目、3枚目・・・もしくは両面プリントの2面目がある場合には定着装置46の回転速度を減速させる。そして、2枚目、3枚目・・・もしくは両面プリントの2面目のプリントが再びレジストローラ対にまで到達し、再びレジストクラッチ62がレジスト下ローラ2と連結する動作信号をトリガーに定着装置46の回転速度が再びシート搬送時の回転速度にする信号が出される。

次に本発明に係る画像形成装置の第3実施形態について説明する。第3実施形態は図９の従来の定着装置の構成図を用いて説明する。定着装置46内には、定着ローラ31と加圧ローラ32とからなる定着ローラ対31・32と、図示しない温度検知部材などが備えられている。温度検知部材は定着ローラ31のローラ表面に当接しており、定着ローラ31のローラ表面の温度を検知し、それをフィードバックすることで定着ローラ対31・32の温調を制御している。定着ローラ対31・32は未定着トナー像をシート19へと加熱・加圧することによって定着させ、シート19を狭持搬送して次工程へと搬送する。

シート19を搬送した後に定着ローラ対31・32は回転動作を停止するが、その後も画像形成装置に設定された所定のウェイトタイムが経過するまでは、加熱体41によって常時定着ローラ対31・32は温調されている。そして、所定のウェイトタイムを経過すると加熱体41による定着ローラ対31・32への過熱が停止され、スリープモードへと切り替わるようになっている。ウェイトタイム中やスリープモード中に所定の間隔で定着ローラ31と加圧ローラ32を超低速で回転駆動させる。

また、スリープモードからプリントのジョブが入ると加熱体41は再び定着ローラ対31・32を加熱する。ある所定の温度まで定着ローラ31のローラ表面温度が上がったことを温度検知部材が検知すると、定着ローラ対31・32のローラ表面温度を均一にする為に定着ローラ対31・32の回転動作をスタートする。所定の定着ローラ対31・32の回転速度は通常のシート搬送時に対して低速で回転する。

本発明に係る画像形成装置の第1実施形態の画像形成装置の主断面図。 本発明に係る画像形成装置の第1実施形態のレジセンサーの非シート検知状態図。 本発明に係る画像形成装置の第1実施形態のレジセンサーのシート検知状態図。 本発明に係る画像形成装置の第1実施形態の定着排紙センサーのシート検知状態図。 本発明に係る画像形成装置の第1実施形態の定着排紙センサーの非シート検知状態図。 本発明に係る画像形成装置の第2実施形態の紙サイズ検知手段の構成図。 本発明に係る画像形成装置の第2実施形態のシート搬送装置の構成図。 従来のレーザービームプリンターの構成図。 従来の定着装置の構成図。 従来の定着駆動装置の構成図。

符号の説明

31 定着ローラ
32 加圧ローラ
39 定着容器
46 定着装置
51 レジセンサーフラグ
52 レジセンサー
53 レジセンサーホルダー
57 レジセンサーバネ
58 定着排紙センサーフラグ
60 定着排紙センサー
61 定着排紙センサーバネ
62 レジクラッチ
63 紙幅規制部材
64 後端規制部材

Claims (9)

1. シートを挟持して搬送する二つの回転体からなる回転体対と、前記回転体対の少なくとも一方の回転体に当接している当接部材と、前記シートの有無を検知する少なくとも1つのシート有無検知手段とからなるシート搬送装置において、
   前記回転体対は回転速度が可変であり、前記シート有無検知手段のシート有無検知信号にもとづいて、前記回転体対のシート搬送時の回転速度に対して、非シート搬送時の回転速度を減速することを特徴とするシート搬送装置。
2. シートを挟持して搬送する二つの回転体からなる回転体対と、前記回転体対の少なくとも一方の回転体に当接している当接部材とからなるシート搬送装置において、
   前記回転体対は回転速度が可変であり、前記シート搬送装置の動作起動信号を判断基準に前記回転体対のシート搬送時の回転速度に対して、非シート搬送時の回転速度を減速することを特徴とするシート搬送装置。
3. 複数枚のプリント時、または両面プリント時、または複数のプリント予約時で、前記回転体対の非シート搬送時に、前記回転体対の回転速度を減速させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート搬送装置。
4. 前記回転体対のシート搬送速度が画像形成速度と等速であることを特徴とする請求項１から請求項３に記載のシート搬送装置。
5. 前記当接部材が前記回転体対の表面に付着した異物を除去するマイラーシートやクリーニングローラであることを特徴とする請求項１から請求項４に記載のシート搬送装置。
6. 前記当接部材が前記回転体対からシートを剥離するための剥離部材であることを特徴とする請求項１から請求項４に記載のシート搬送装置。
7. 前記回転体対が加熱及び加圧することによって、シート上に担持された未定着トナー像を定着させる定着ローラ対であることを特徴とする請求項１から請求項６に記載のシート搬送装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載されたシート搬送装置。
9. 上記請求項１から請求項８のいずれか１項に記載されたシート搬送装置により搬送されたシートに、画像を形成する画像形成手段を備えた画像形成装置。

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