JP2017142290A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a sheet.
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をトナーで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。 Conventionally, an electrophotographic system has been widely used for image forming apparatuses such as copying machines and printers. An electrophotographic image forming apparatus develops an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum as an image carrier with a toner to form a visible image as a toner image, transfers the toner image to a sheet, and then applies heat and pressure. It is fixed on the sheet. For this reason, the electrophotographic image forming apparatus includes a fixing device as a fixing unit that heats and pressurizes the sheet to fix the toner image on the sheet.
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)。 The fixing device generally includes a fixing roller or a fixing film as a heating unit, and a pressure roller that presses the sheet against the heating unit. The fixing device fixes the toner image on the sheet by nipping and conveying the sheet at the nip between the rotating heating unit and the pressure roller. For this reason, when the sheet passes through the nip between the heating unit and the pressure roller, more water is evaporated on the heated surface of the sheet than on the back surface where the sheet is not directly heated. It may be curved (curl) from the rear end portion. Thereafter, the curled sheet may be jammed due to curling in the middle of being conveyed through the sheet conveying path. In view of this, some image forming apparatuses are designed to cool the sheet and prevent the sheet from curling by sending air to the sheet conveyed after fixing (Patent Document 1).
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。 However, in the conventional image forming apparatus, when the sheet is curled due to the heat fixing of the fixing device, it is determined where the end portion of the sheet exists in the conveyance path having a predetermined height (space). Since it was not completed and the air was blown, curl removal at the sheet edge was insufficient. For this reason, the conventional image forming apparatus still has a problem that the end of the sheet may be clogged in the sheet conveyance path.
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。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus in which the curl removal accuracy of the sheet end heated by the fixing unit is improved.
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。 An image forming apparatus according to the present invention includes a fixing unit that heats and fixes a toner image on a sheet and conveys the sheet, and a plurality of rotating units that are disposed downstream of the fixing unit in the sheet conveying direction and convey the sheet while sandwiching the sheet. And a blowing unit that blows air toward a portion located between the plurality of rotating portions of the sheet conveyed by the conveying unit.
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。 The image forming apparatus of the present invention can increase the accuracy of decurling the sheet edge.
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。 Hereinafter, an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, a numerical value is a reference numerical value, Comprising: It is not a numerical value which limits this invention.
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取ユニット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。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention along the sheet conveyance direction. The
画像形成装置300は、外部の不図示のコンピュータや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。
The
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。
Inside the apparatus
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。
A main
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。
The
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、真っ直ぐに矯正される。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。
Sheets may be fed out of the
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。
The sheet is fed not only from the main
転写ローラ307は、感光ドラム308の転写領域に接触し、かつ転写バイアスが印加され、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。
The
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。
The sheet onto which the toner image has been transferred is conveyed to a
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。
2 is a partially enlarged view of the
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。
FIG. 3 is a perspective view of the fixing
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。
FIG. 4 is a perspective view of the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
Furthermore, although the
冷却装置10の動作を説明する。 The operation of the cooling device 10 will be described.
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。
Even if the
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。
In FIG. 5, when the
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。
In FIG. 5, the air discharged from the two
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。
The sheet conveyance speed of the sheet
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。
The image forming apparatus according to the present exemplary embodiment is configured to cool the sheet between the fixing
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。
In the present embodiment, the removal of the curl at the leading end portion of the sheet has been described. However, the present invention is not limited to this. That is, in the image forming apparatus, a sheet that is nipped and conveyed by the sheet conveying roller pair disposed on the upstream side of the fixing
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。
Further, as a configuration for conveying the sheet, three pairs of sheet conveying rollers are arranged among a plurality of sheet conveying roller pairs arranged including the
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。 Therefore, the image forming apparatus of this embodiment can remove the curl of the sheet and smoothly convey the sheet.
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。 100: Fixing device (fixing means), 130: Sheet conveying roller pair (conveying means), 131: Driving roller (rotating body), 131b: Roller (rotating portion), 132: Followed roller (rotating body), 140: Sheet cooling Device (air blowing means), 141: sheet cooling fan, 300: image forming apparatus, AR: air, B: sheet conveyance direction.
Claims (5)
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、
ことを特徴とする画像形成装置。 Fixing means for heating and fixing a toner image on a sheet;
A conveying unit disposed on the downstream side of the fixing unit in the sheet conveying direction, and having a plurality of rotating portions that sandwich and convey the sheet;
Air blowing means for blowing air toward a portion located between the plurality of rotating parts of the sheet conveyed by the conveying means,
An image forming apparatus.
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The conveying unit pulls and conveys the sheet being conveyed by the fixing unit;
The image forming apparatus according to claim 1.
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。 The conveying unit is disposed at a position closest to the fixing unit among a plurality of conveying units disposed on the downstream side in the sheet conveying direction of the fixing unit.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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。 A second conveying unit that pulls and conveys the sheet being conveyed by the conveying unit on the downstream side in the sheet conveying direction of the conveying unit;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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。 The conveying unit pulls and conveys a sheet being conveyed by another conveying unit located on the downstream side of the fixing unit in the sheet conveying direction and upstream of the conveying unit;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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