JP4096263B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザプリンタ等の画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置においては、未定着トナー像が形成されたシート材を加熱しながら搬送して、トナー像を定着させる熱ローラ式の定着装置が従来より採用されている。このような画像形成装置では、シート材が定着装置を通過する間にカールが生じて、排出トレイ上におけるシート材の積載性を悪化させる等の悪影響を及ぼすおそれがある。そこで、例えば下記の特許文献１に開示されたもののように、シート材のカールを矯正するカール除去機構を設けたものが実用化されている。このカール除去機構は、定着装置の下流側に配置されており、回転駆動されるカール矯正ローラと、このカール矯正ローラに対向して従動回転する一対の押圧ローラとから構成されている。各押圧ローラの外周面には、それぞれ周方向に沿った溝部が形成されている。シート材は、これら３つのローラに挟まれつつカール矯正ローラの外周面に沿って搬送されることで、定着手段においてカールした方向とは反対側に反り返され、カールが除去される。
特開平９−１８８４５８号公報

ところで、シート材を搬送するためのローラとしては、一般にゴム製のものの他に合成樹脂製のものが良く用いられている。合成樹脂製のローラは、通常、射出成形により形成されるが、射出成形を行う場合、ローラには寸法精度を確保するために肉盗みを設けることが好ましい。肉盗みの具体的な構成としては、例えば前述の特許文献１に記載の押圧ローラのように（図８（Ａ）参照）、ローラ１００の外周面に周方向に沿った複数の溝部１０１を設ける構成が考えられる。また、ローラを金属等の他の材質で製造する場合や、射出成形以外の方法で形成する場合など、肉盗みを必要としない場合であっても、軽量化等を目的としてローラ外周面に同様の形態の溝部を形成することがあり得る。

ここで、前述したカール除去機構においては、シート材に付いたカールを効果的に除去するために、各ローラ間のニップ圧を十分に大きな値に設定することが望ましい。しかしながら、カール除去機構の有するローラに周方向に沿った溝部を設けた場合に、ニップ圧が大きいと、シート材がローラの外周面に押し付けられた際に、図８（Ｂ）に示すように、溝部によってシート材１０２にその搬送方向に沿った跡１０３が付いてしまうという問題があった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、シート材にローラによる跡が付くことを防止することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、軸を中心に回転することで外周面に当接したシート材を搬送するローラを備えた画像形成装置であって、前記ローラのうち少なくとも一部が、その外周面に周方向に対して斜め方向に延びる溝部が形成された溝付きローラからなり、前記シート材に発生したカールを除去するカール除去機構を備えるとともに、前記カール除去機構は、回転駆動されるカール矯正ローラと、前記カール矯正ローラに対向して配置され、前記シート材を前記カール矯正ローラとの間で挟持しつつカール矯正ローラの外周面に沿って搬送させるために、互いに異なる軸を中心に回転可能に設けられた一対の押圧ローラとを備え、前記一対の押圧ローラは、ともに前記溝付きローラからなるとともに、両押圧ローラの有する溝部は、前記シート材に対する向きが互いに同一になるように形成されているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記溝付きローラは、合成樹脂材により形成されているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記溝付きローラは、射出成形により形成されているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前記溝部は、前記溝付きローラにおける前記軸に直交する断面において、常に全周に亘ることのない形状とされているところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載のものにおいて、前記溝部は、前記軸を中心とする略螺旋状に形成されているところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載のものにおいて、前記溝付きローラは、複数個が前記シート材の幅方向に並んで設けられており、当該溝付きローラの有する各溝部が前記シート材の幅方向中央を軸として両側に対称的に配設されているところに特徴を有する。

請求項７の発明は、請求項６に記載のものにおいて、前記溝部は、前記シート材の搬送方向上流側へ行くにつれて前記シート材の幅方向の外側へ向かうように設けられているところに特徴を有する。

請求項８の発明は、請求項１から請求項７のいずれかに記載のものにおいて、前記カール除去機構は、さらに、前記一対の押圧ローラを保持するとともに、両押圧ローラを前記カール矯正ローラに対して接近又は離間させる方向に変位可能なホルダと、前記押圧ローラが前記カール矯正ローラに接近する方向へ前記ホルダを付勢するバネ部材と、前記押圧ローラが前記カール矯正ローラから離間する方向への前記ホルダの所定範囲を越える変位を規制可能なストッパとを備えているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
溝付きローラの外周面に設けた溝部が周方向、即ちシート材の搬送方向に対して斜め方向に延びる形状であるため、溝部がシート材の搬送方向に沿ったものに比べて、シート材に溝部の跡が付きにくくなる。また、ローラに溝部を設けたことにより、ローラの寸法精度を高めたり、軽量化等を図ることが可能となる。
また、カール除去機構においては、カールの除去機能を発揮させるために、一般にローラからシート材に加わる力が他の搬送機構に比べて大きくなるが、そのようなカール除去機構に本発明の溝付きローラを適用することで大きな効果を得ることができる。
さらに、カール矯正ローラに対向した一対の溝付きローラは、溝部のシート材に対する向きが互いに同一になるように形成されているため、両押圧ローラ間においてシート材にストレスがかかりにくく、シート材をより円滑に搬送することができる。

＜請求項２の発明＞
溝付きローラが合成樹脂材により形成されているため、安価に製造できる。

＜請求項３の発明＞
溝付きローラが射出成形により形成されているため、他の製法、例えば切削や粉体成形等で形成した場合に比べて安価で製造できる。また、溝部が肉盗みの役割をするため、寸法精度を確保できる。

＜請求項４の発明＞
溝付きローラの軸に直交する断面を見たときに、溝部が全周に亘ることがないため、その外周には必ずシート材に当接する領域が存在する。従って、シート材に搬送方向に沿ったしわが生じることを確実に防止できる。

＜請求項５の発明＞
溝部が略螺旋状に形成されているため、例えば溝部が蛇行するような形状のものに比べて、シート材が円滑に搬送される。

＜請求項６の発明＞
シート材の幅方向に並んだ複数の溝付きローラが有する溝部がシート材の幅方向中央を軸として両側に対称的に配設されているため、シート材が溝付きローラから受ける力が両側で均等になり、シート材が確実に真っ直ぐな姿勢で搬送される。

＜請求項７の発明＞
溝部がシート材の搬送方向上流側へ行くにつれて幅方向の外側へ向かう形状であるため、シート材の中央側にしわがよることを確実に防止できる。

＜請求項８の発明＞
厚紙等の腰の強いシート材のカールを矯正する場合に、押圧ローラがカール矯正ローラから離間し過ぎると、カールを効果的に除去できなくなる。これを防ぐために、バネ部材の付勢力を大きく設定すると、逆に腰の弱いシート材に過剰なストレスがかかってしまうことになる。これに対し本構成によれば、押圧ローラを保持するホルダの変位が所定量に至ると、ストッパによりそれ以上の変位が規制されるため、バネ部材の付勢力を大きくしなくても、腰の強いシート材のカールが確実に矯正される。従って、バネ部材の付勢力を小さく抑えて、腰の弱いシート材にかかるストレスを軽減できる。

次に本発明の一実施形態を図１から図７を参照して説明する。
図１は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタを示す要部側断面図である。このレーザプリンタ１は、本体ケーシング２と、その本体ケーシング２内に収容される、転写媒体としての用紙３（本発明の「シート材」に相当）を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成部５などを備えている。

本体ケーシング２の一方側の側壁には、後述するプロセスカートリッジ２０を着脱するための着脱口６が形成されており、その着脱口６を開閉するためのフロントカバー７が設けられている。このフロントカバー７は、その下端部に挿通されたカバー軸（図示せず）に回動自在に支持されている。これによって、フロントカバー７をカバー軸を中心として閉じると、図１に示すように、フロントカバー７によって着脱口６が閉鎖され、フロントカバー７をカバー軸を支点として開くと（傾倒させると）、着脱口６が開放され、この着脱口６を介して、プロセスカートリッジ２０を本体ケーシング２に対して着脱させることができる。

なお、以下の説明において、このレーザプリンタ１において、プロセスカートリッジ２０が本体ケーシング２に装着された状態において、フロントカバー７が設けられる側を「前側」とし、その反対側を「後側」とする。

フィーダ部４は、本体ケーシング２内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ９と、給紙トレイ９の前端部の上方に設けられる給紙ローラ１０および分離パッド１１と、給紙ローラ１０の後側に設けられるピックアップローラ１２と、給紙ローラ１０の前側下方において対向配置されるピンチローラ１３と、給紙ローラ１０の前側上方において対向配置される紙粉取りローラ８と、給紙ローラ１０の後側上方に設けられるレジストローラ１４とを備えている。

給紙トレイ９の内部には、用紙３を積層状に載置可能な用紙押圧板１５が備えられている。この用紙押圧板１５は、後端部において揺動可能に支持されることによって、前側端部が下方に配置され、給紙トレイ９の底板１６に沿う載置位置と、前端部が上方に配置され、傾斜する搬送位置とに揺動可能とされている。

また、給紙トレイ９の前端部には、用紙押圧板１５の前端部を上方に持ち上げるためのレバー１７が設けられている。このレバー１７は、用紙押圧板１５の前側から下側へ回り込むように断面略Ｌ字状に形成されており、その上端部が、給紙トレイ９の前端部に設けられたレバー軸１８に取り付けられ、その後端部が、用紙押圧板１５の下面の前端部に当接している。これによって、レバー軸１８に図中時計回りの回転駆動力が入力されると、レバー１７がレバー軸１８を支点として回転し、レバー１７の後端部が用紙押圧板１５の前端部を持ち上げ、用紙押圧板１５を搬送位置に位置させる。

用紙押圧板１５が搬送位置に位置されると、用紙押圧板１５上の用紙３は、ピックアップローラ１２に押圧され、ピックアップローラ１２の回転によって、給紙ローラ１０と分離パッド１１との間に向けて搬送開始される。

一方、給紙トレイ９を本体ケーシング２から離脱させると、用紙押圧板１５は、その自重によって、前側端部が下方に移動し、用紙押圧板１５が載置位置に位置される。用紙押圧板１５が載置位置に位置されると、用紙押圧板１５上に用紙３を積層状に載置することができる。

ピックアップローラ１２によって給紙ローラ１０と分離パッド１１との間に向けて送り出された用紙３は、給紙ローラ１０の回転によって、給紙ローラ１０と分離パッド１１との間に挟まれたときに、確実に１枚ごとに捌かれて給紙される。給紙された用紙３は、給紙ローラ１０とピンチローラ１３との間を通り、紙粉取りローラ８によって、紙粉が取り除かれた後、レジストローラ１４に搬送される。

レジストローラ１４は、１対のローラから構成され、用紙３を、レジスト後に、後述する感光ドラム２９と転写ローラ３２との間であって、感光ドラム２９上のトナー像を用紙３に転写する転写位置に搬送する。

画像形成部５は、スキャナ部１９、プロセスカートリッジ２０、定着部２１などを備えている。

スキャナ部１９は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、図示しないレーザ光源、回転駆動されるポリゴンミラー２２、ｆθレンズ２３、反射鏡２４、レンズ２５および反射鏡２６などを備えている。レーザ光源から発光される画像データに基づくレーザビームは、鎖線で示すように、ポリゴンミラー２２で偏向されて、ｆθレンズ２３を通過した後、反射鏡２４によって光路が折り返され、さらにレンズ２５を通過した後、反射鏡２６によってさらに光路が下方に屈曲されることにより、プロセスカートリッジ２０の後述する感光ドラム２９の表面上に照射される。

プロセスカートリッジ２０は、スキャナ部１９の下方において、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着されている。このプロセスカートリッジ２０は、筐体として、第１フレームとしての上フレーム２７と、上フレーム２７と別体に形成されて、上フレーム２７と組み合わされる第２フレームとしての下フレーム２８とを備えている。また、プロセスカートリッジ２０は、筐体内に、像担持体としての感光ドラム２９、帯電手段としてのスコロトロン型帯電器３０、現像カートリッジ３１、転写手段としての転写ローラ３２、およびクリーニングブラシ３３を備えている。

感光ドラム２９は、円筒形状をなし、最表層がポリカーボネートなどからなる正帯電性の感光層により形成されるドラム本体３４と、このドラム本体３４の軸心において、ドラム本体３４の長手方向に沿って延びる軸としての金属製のドラム軸３５とを備えている。ドラム軸３５が上フレーム２７に支持され、このドラム軸３５に対してドラム本体３４が回転自在に支持されることにより、感光ドラム２９は、上フレーム２７において、ドラム軸３５を中心に回転自在に設けられている。

スコロトロン型帯電器３０は、上フレーム２７に支持されており、感光ドラム２９の後側斜め上方において、感光ドラム２９と接触しないように所定間隔を隔てて、感光ドラム２９と対向配置されている。このスコロトロン型帯電器３０は、感光ドラム２９の軸方向に所定間隔を隔てて対向配置された放電ワイヤ３７と、放電ワイヤ３７と感光ドラム２９との間に設けられ、放電ワイヤ３７から感光ドラム２９への放電量を制御するためのグリッド３８とを備えている。このスコロトロン型帯電器３０では、グリッド３８にバイアス電圧を印加すると同時に、放電ワイヤ３７に高電圧を印加して、放電ワイヤ３７をコロナ放電させることにより、感光ドラム２９の表面を一様に正極性に帯電させることができる。

なお、このスコロトロン型帯電器３０には、放電ワイヤ３７をクリーニングするためのクリーニング部材３６が、放電ワイヤ３７を挟持するように設けられている。

現像カートリッジ３１は、後側が開放されるボックス状に形成され、下フレーム２８に対して着脱自在に装着されている。この現像カートリッジ３１内には、トナー収容室３９、供給ローラ４０、現像ローラ４１および層厚規制ブレード４２が設けられている。

トナー収容室３９は、仕切板４３によって仕切られる現像カートリッジ３１の前側の内部空間として形成されている。トナー収容室３９内には、現像剤として、正帯電性の非磁性１成分のトナーが充填されている。このトナーとしては、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などによって共重合させることにより得られる重合トナーが用いられている。このような重合トナーは、略球状をなし、流動性が極めて良好であり、高画質の画像形成を達成することができる。

なお、このようなトナーには、カーボンブラックなどの着色剤やワックスなどが配合され、また、流動性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加されている。トナーの平均粒径は、約６〜１０μｍである。

また、トナー収容室３９内には、アジテータ４４が設けられている。トナー収容室３９内のトナーは、アジテータ４４により攪拌されて、仕切板４３の下方において前後方向に連通する開口部４５から供給ローラ４０に向かって放出される。

供給ローラ４０は、開口部４５の後側に配置されて、現像カートリッジ３１に回転可能に支持されている。この供給ローラ４０は、金属製のローラ軸を、導電性の発泡材料からなるローラで被覆することにより構成されている。この供給ローラ４０は、図示しないモータからの動力の入力により回転駆動される。

現像ローラ４１は、供給ローラ４０の後側において、供給ローラ４０と互いに圧縮されるように接触した状態で、現像カートリッジ３１に回転可能に支持されている。また、現像ローラ４１は、現像カートリッジ３１が下フレーム２８に装着された状態で、感光ドラム２９に対向して接触する。この現像ローラ４１は、金属製のローラ軸９６を、導電性のゴム材料からなるローラで被覆することにより構成されている。ローラ軸９６は、現像カートリッジ３１の前端部において、その両端部が現像カートリッジ３１の側面から前後方向と直交する幅方向外方に突出している。現像ローラ４１のローラは、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。現像ローラ４１には、現像時に現像バイアスが印加される。また、現像ローラ４１は、図示しないモータからの動力の入力により、供給ローラ４０と同じ方向に回転駆動される。

層厚規制ブレード４２は、金属の板ばね材からなるブレード本体４６の先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部４７を備えている。この層厚規制ブレード４２は、現像ローラ４１の上方において現像カートリッジ３１に支持されて、押圧部４７がブレード本体４６の弾性力によって現像ローラ４１上に圧接されている。

開口部４５から放出されたトナーは、供給ローラ４０の回転により、現像ローラ４１に供給され、このとき、供給ローラ４０と現像ローラ４１との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ４１上に供給されたトナーは、現像ローラ４１の回転に伴って、層厚規制ブレード４２の押圧部４７と現像ローラ４１との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ４１上に担持される。

転写ローラ３２は、下フレーム２８に回転自在に支持されており、上フレーム２７と下フレーム２８とが組み合わされた状態において、感光ドラム２９と上下方向において対向して接触し、感光ドラム２９との間にニップを形成するように配置されている。この転写ローラ３２は、金属製のローラ軸１０８を、導電性のゴム材料からなるローラで被覆することにより構成されている。転写ローラ３２には、転写時に転写バイアスが印加される。また、転写ローラ３２は、図示しないモータからの動力の入力により、感光ドラム２９と反対方向に回転駆動される。

クリーニングブラシ３３は、下フレーム２８に取り付けられており、上フレーム２７と下フレーム２８とが組み合わされた状態において、感光ドラム２９の後側において、感光ドラム２９と対向して接触するように配置されている。

感光ドラム２９の表面は、その感光ドラム２９の回転に伴って、まず、スコロトロン型帯電器３０により一様に正帯電された後、スキャナ部１９からのレーザビームの高速走査により露光され、用紙３に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ４１の回転により、現像ローラ４１上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光ドラム２９に対向して接触するときに、感光ドラム２９の表面上に形成されている静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム２９の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給される。これにより、感光ドラム２９の静電潜像は、可視像化され、感光ドラム２９の表面には、反転現像によるトナー像が担持される。

その後、感光ドラム２９の表面上に担持されたトナー像は、図１に示すように、レジストローラ１４によって搬送されてくる用紙３が、感光ドラム２９と転写ローラ３２との間の転写位置を通る間に、転写ローラ３２に印加される転写バイアスによって、用紙３に転写される。トナー像が転写された用紙３は、定着部２１に搬送される。

なお、転写後に感光ドラム２９上に残存する転写残トナーは、現像ローラ４１に回収される。また、転写後に感光ドラム２９上に付着する用紙３からの紙粉は、クリーニングブラシ３３によって回収される。

定着部２１は、プロセスカートリッジ２０の後側に設けられ、定着フレーム４８と、その定着フレーム４８内に、加熱ローラ４９および加圧ローラ５０とを備えている。

加熱ローラ４９は、表面がフッ素樹脂によってコーティングされた金属管と、その金属管内に加熱のためのハロゲンランプとを備え、図示しないモータからの動力の入力により回転駆動される。

加圧ローラ５０は、加熱ローラ４９の下方において、加熱ローラ４９を押圧するように対向配置されている。この加圧ローラ５０は、金属製のローラ軸を、ゴム材料からなるローラで被覆することにより構成されており、加熱ローラ４９の回転駆動に従って従動される。

定着部２１では、転写位置において用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ４９と加圧ローラ５０との間を通過する間に熱定着させる。トナーが定着した用紙３は、本体ケーシング２の上面に向かって断面略Ｕ字状に湾曲して延びた排紙パス５１に搬送される。排紙パス５１に搬送された用紙３は、排紙パス５１の上端位置に設けられるカール除去機構６０を通過して、本体ケーシング２の上面に形成された排紙トレイ５３上に排出される。

次にカール除去機構６０の構成について説明する。図２は、図１におけるカール除去機構６０付近を拡大した断面図である。

カール除去機構６０は、回転駆動されるカール矯正ローラ６１と、このカール矯正ローラ６１に対向して配置され、かつ互いに異なる軸を中心に回転可能に設けられた一対の押圧ローラ６２，６３（本発明の「溝付きローラ」に相当）と、これらの押圧ローラ６２，６３を保持しかつ回動変位可能なホルダ６４と、押圧ローラ６２，６３がカール矯正ローラ６１に接近する方向へホルダ６４を付勢するバネ部材６５と、押圧ローラ６２，６３がカール矯正ローラ６１から離間する方向へホルダ６４の変位を規制可能なストッパ６６とを備えて構成されている。

図３は、カール除去機構６０の有するカール矯正ローラ６１の一つと、このカール矯正ローラ６１に対向する一対の押圧ローラ６２，６３と、両押圧ローラ６２，６３を保持したホルダ６４とを示した斜視図である。なお、同図では説明の都合上、カール矯正ローラ６１とホルダ６４とを互いに引き離した状態で図示している。また、図４は、本体ケーシング２に固着される排紙フレーム６７に対するホルダ６４の組み付け状態を示す斜視図である。さらに、図５（Ａ）は、第２押圧ローラ６３の斜視図、図５（Ｂ）は第１押圧ローラ６２の斜視図である。また図６（Ａ）〜（Ｃ）は、順に、第２押圧ローラ６３の正面図、平面図、側面図である。

カール矯正ローラ６１は、図２及び図３に示すように、用紙３の搬送方向に直交する方向に延びる一本の軸６８に取り付けられたゴム製のローラであって、図示しないモータからの軸６８への動力の入力により回転駆動される。また、カール矯正ローラ６１は、用紙３の幅方向中央（排紙トレイ５３の幅方向中央と一致する）に対し、左右両側に２個ずつ対称に配置されている。

押圧ローラ６２，６３は、各カール矯正ローラ６１に対し、それぞれ一対ずつ対向して設けられている。なお、一対の押圧ローラ６２，６３のうち用紙搬送方向の上流側に配置されたものから順に第１押圧ローラ６２、第２押圧ローラ６３と呼ぶ。各押圧ローラ６２，６３は、合成樹脂製であって、射出成形によって形成されている。また、各押圧ローラ６２，６３は、用紙３をカール矯正ローラ６１へ押圧する略円柱状の押圧部６９と、その押圧部６９の軸方向の両端面から延出した一対の軸部７０とを備え、両軸部７０がホルダ６４に支持されることで、用紙３の搬送方向に直交する方向を軸として従動回転可能とされている。押圧部６９の外径はカール矯正ローラ６１の外径より小さく、また押圧部６９の長さ寸法はカール矯正ローラ６１の長さ寸法よりも大きく形成されている。そして、押圧部６９の外周面には、後に詳述する複数の溝部８６が形成されている。また、第２押圧ローラ６３には、各軸部７０の先端に押圧部６９とおよそ同じ外径を有する円板部７１が設けられている。この円板部７１の外周面には、段差状の蹴り出し部７２が所定間隔で複数（図示４つ）形成されている。この蹴り出し部７２は、図６（Ｃ）に示すように、押圧部６９の外周よりも径方向外側に突出しており、カール矯正ローラ６１と第２押圧ローラ６３との間を通過した用紙３の後端を排紙トレイ５３側へ蹴り出す機能を備えている。

ホルダ６４は、図３に示すように、互いに平行な左右一対の側壁７４を備えており、両側壁７４には一対ずつ上方に開口した軸受溝７５が設けられている。両側壁７４の間に各押圧ローラ６２，６３の押圧部６９を挟んだ状態で、各軸受溝７５に第１、第２押圧ローラ６２，６３の軸部７０を嵌め込むことで、押圧ローラ６２，６３が回転自在に保持されている。また、ホルダ６４には、第１押圧ローラ６２に対して用紙３搬送方向の上流側の位置に、排紙パス５１の内周に概ね沿うような端縁形状の複数のガイド板７６が設けられている。さらに、ホルダ６４におけるガイド板７６の下端位置には、一対のホルダ軸７７が左右両側に突出して形成されている。

排紙フレーム６７は、図２及び図４に示すように、排紙トレイ５３の後部を構成するトレイ部７９を備えている。このトレイ部７９の後端には垂直壁８０が設けられ、その垂直壁８０の後面には、端縁形状が略弧状をなした板状の内側ガイド部８１が複数枚左右方向に並んで設けられている。この内側ガイド部８１は、排紙パス５１の内周側に配されて搬送される用紙３をガイドする。また、垂直壁８０の上部後面から水平壁８２が水平に延出して形成されている。水平壁８２の上面には軸受部８３が設けられ、これにより前述のホルダ６４のホルダ軸７７が回動可能に保持されている。また、垂直壁８０の上端部には、ホルダ６４と対応した位置にストッパ６６が一体に設けられており、このストッパ６６とカール矯正ローラ６１との間にホルダ６４の自由端側が挟まれる配置となっている。ホルダ６４は、ホルダ軸７７を中心として回動することで、両押圧ローラ６２，６３をカール矯正ローラ６１に対し接近または離間させるように変位可能とされている。また、ホルダ６４を、押圧ローラ６２，６３がカール矯正ローラ６１に対して離間する方向へ所定量変位させたときには、両側壁７４の下端がストッパ６６に当接することでホルダ６４のそれ以上の変位が規制される。

さらに、水平壁８２の上面とホルダ６４との間には、バネ部材６５が取り付けられていおり、これによりホルダ６４の自由端側が上方に付勢され、両押圧ローラ６２，６３がカール矯正ローラ６１側に押し付けられている。なお、このバネ部材６５は、搬送される用紙３が普通紙等の比較的腰の弱いシート材である場合には、ホルダ６４がストッパ６６に当接しない範囲内で弾性変位され、用紙３が厚紙等の腰の強いシート材である場合には、ホルダ６４が用紙３からの応力によりストッパ６６に当接されるような付勢力に設定されている。

次に、各押圧ローラ６２，６３における押圧部６９の外周面に設けられた溝部８６について説明する。なお、以下の第１、第２押圧ローラ６２，６３の説明においては、上下方向及び左右方向について図６（Ａ）を基準とする。また、図７は、第２押圧ローラ６３における押圧部６９の外周面を展開した状態を示した図である。
なお、図４に示すように、本体ケーシング２の右側に設けた各押圧ローラ６２Ｒ，６３Ｒと、左側に設けた各押圧ローラ６２Ｌ，６３Ｌとは、溝部８６の形状が互いに左右対称になっている。以下の押圧ローラ６２，６３についての説明においては、特に左右を区別する必要のある場合にのみ各符号の最後にＲまたはＬを付す。

複数の各溝部８６は、押圧部６９の軸を中心とした略螺旋状に形成されている。また各溝部８６は、押圧部６９の上下面に分かれて設けられているとともに、押圧部６９の上下各面において、軸方向へ一定間隔で並んで互いに平行に設けられている。言い換えれば、溝部８６は、押圧部６９の周方向（即ち用紙３の搬送方向）に対して斜め方向に延びて形成されている。また、軸方向に隣り合う溝部８６の間には同じく略螺旋状をなした山部８７が設けられている。さらに、上下面の各溝部８６は、軸方向に沿って延びた一対の分断部８８により互いに分断されている。また、押圧部６９の外周面における軸方向（左右方向）の両端部には、全周に亘って側端部８９が設けられている。なお、上記の山部８７、分断部８８及び側端部８９は、いずれも押圧部６９の中心軸に対する外径寸法が等しく、その外面が用紙３に当接可能な領域となっている。また、溝部８６の縁部（溝部８６と山部８７、分断部８８及び側端部８９との境界部分）には、テーパ９０が形成されている。なお、押圧部６９の外周面のうち、カール矯正ローラ６１に対向する領域は、両側端部８９よりも軸方向の内側の領域である。

溝部８６の延びる向きは２種類あり、図４に示すように、用紙３の幅方向中央に対して右側に配設された各押圧ローラ６２Ｒ，６３Ｒの溝部８６は、用紙３の搬送方向上流側（図７の矢線方向）へ行くにつれて用紙３の幅方向外側（右側）へ向かう向きに設けられている。また、左側に配設された各押圧ローラ６２Ｌ，６３Ｌの溝部８６は、右側の押圧ローラ６２Ｒ，６３Ｒの溝部８６とは反対向きであって、かつ用紙３の搬送方向上流側へ行くにつれて用紙３の幅方向外側（左側）へ向かう向きに設けられている。また、同じのホルダ６４に保持される第１，第２押圧ローラ６３の溝部８６の向きは互いに同一である。

各押圧ローラ６２，６３は、上下に分割される一対の成形金型（図示せず）を用いて射出成形を行うことで形成される。ここで、仮に溝部が押圧ローラ６２，６３の上下面で一本に連なるような形状であった場合には、各成形金型の寸法公差や互いの組み合わせ位置のずれに起因して、上下の成形金型の組み合わせ位置における溝部の縁部に段差が形成され、用紙３に対して悪影響を及ぼすおそれがある。しかしながら、本実施形態では、押圧部６９の外周面において、上下の成形金型の組み合わせ位置に対応する位置に、分断部８８が設けられて溝部８６を分断するようにしため、前述のような段差を生じるおそれがなく、従って、成形金型の製造や位置合わせを容易に行うことができる。また、成形金型内に合成樹脂材を充填した後、冷却固化する際には、押圧ローラ６２，６３の外周面に設けた溝部８６が肉盗みとして機能するため、ひけの発生が回避される。

次に本実施形態の動作について説明する。
前述のように、トナー像が転写された用紙３は定着部２１に搬送され、加熱ローラ４９と加圧ローラ５０との間を通過する間に熱定着されるが、この定着動作の間に、用紙３には加熱ローラ４９側へのカールが生じることがある。このカールのついた用紙３は、排紙パス５１を通ってカール除去機構６０に搬送される。

カール除去機構６０に搬送された用紙３は、まずカール矯正ローラ６１と第１押圧ローラ６２との間にニップされ、次いでカール矯正ローラ６１と第２押圧ローラ６３との間にニップされ、そして排紙トレイ５３上へと排出される。ここで、用紙３として普通紙等の一般的なシート材が搬送される場合には、両押圧ローラ６２，６３がバネ部材６５から付勢力によってその用紙３をカール矯正ローラ６１の外周面に押し付けるため、用紙３は定着部２１においてカールした方向とは反対側に反り返され、カールが除去される。

また、用紙３として厚紙やＯＨＰシート等の腰の強いシート材が搬送される場合には、その用紙３からの応力により両押圧ローラ６２，６３がカール矯正ローラ６１から離間するように押し下げられて、ホルダ６４がバネ部材６５を圧縮変形させるように回動変位する。そして、その変位が所定量に到達したところで、ストッパ６６がホルダ６４に当接してホルダ６４のそれ以上の変位が規制される。このように、腰の強いシート材を搬送する際にも、両押圧ローラ６２，６３がカール矯正ローラ６１から離間しすぎないため、用紙３を常にカール矯正ローラ６１の外周面に押し付けた状態に保持することができ、カールが確実に除去される。

上記のように用紙３が第１押圧ローラ６２とカール矯正ローラ６１との間、あるいは第２押圧ローラ６３とカール矯正ローラ６１との間を通過する際には、各押圧ローラ６２，６３における押圧部６９の外周面が用紙３に対して押し付けられる。そして、各押圧ローラ６２，６３の回転に伴って、用紙３が搬送されるとともに、用紙３に対向する溝部８６及び山部８７の位置が用紙３の幅方向外側へ移動する。ここで、既述のように、押圧ローラ１００の外周面に周方向に沿った溝部１０１を設けたものでは（図８参照）、用紙１０２に搬送方向に沿った跡１０３が付くことがあったが、これは搬送中に用紙１０２に各溝部１０１の内側へ膨らむような搬送方向に沿ったしわが生じるためと考えられる。これに対し、本実施形態においては、押圧ローラ６２，６３の外周面に設けた溝部８６が用紙３の搬送方向に対して斜め方向に延びているため、用紙３には溝部８６によるしわや跡が付きにくい。

上記のようにして、カール除去機構６０を通過した用紙３は、排紙トレイ５３側へ排出されるが、このとき、用紙３の後端が第２押圧ローラ６３上に残って直ちに排紙トレイ５３上に落下しない場合には、第２押圧ローラ６３の回転に伴って蹴り出し部７２が用紙３の後端に突き当たって、用紙３の後端を排紙トレイ５３上に落とすため、用紙３が排紙トレイ５３上に良好に積載される。

以上のように本実施形態によれば、押圧ローラ６２，６３の外周面に設けた溝部８６が周方向、即ち用紙３の搬送方向に対して斜め方向に延びる形状であるため、溝部８６が用紙の搬送方向に沿ったものに比べて、用紙３に溝部８６の跡が付きにくくなる。また、押圧ローラ６２，６３に溝部８６を設けたことにより、押圧ローラ６２，６３の寸法精度を高めたり、軽量化等を図ることが可能となる。

また、押圧ローラ６２，６３が合成樹脂材により形成されているため、安価に製造できる。

また、押圧ローラ６２，６３が合成樹脂製であって射出成形により形成されているため、他の製法、例えば切削や粉体成形等で形成した場合に比べて安価で製造できる。また、溝部８６が肉盗みの役割をするため、寸法精度を確保できる。

また、押圧ローラ６２，６３の軸に直交する断面を見たときに、溝部８６が全周に亘ることがないため、その外周には必ず用紙３に当接する領域（山部８７もしくは分断部８８）が存在する。従って、用紙３に搬送方向に沿ったしわが生じることを確実に防止できる。

また、溝部８６がほぼ螺旋状に形成されているため、例えば溝部が蛇行するような形状のものに比べて、用紙３が円滑に搬送される。

また、用紙３の幅方向に並んだ複数の押圧ローラ６２，６３が用紙３の幅方向中央を軸にして左右両側に対称的に配設されるため、用紙３が押圧ローラ６２，６３から受ける力が左右両側で均等になり、用紙３が確実に真っ直ぐな姿勢で搬送される。

また、溝部８６が用紙３の搬送方向上流側へ行くにつれて用紙３の幅方向外側へ向かう形状であるため、用紙３の中央側にしわがよることを確実に防止できる。

また、カール除去機構においては、カールの除去機能を発揮させるために、一般にローラからシート材に加わる力が他の搬送機構に比べて大きくなるが、そのようなカール除去機構６０に本発明の溝付きローラ６２，６３を適用することで大きな効果を得ることができる。

また、カール矯正ローラ６１に対向した一対の押圧ローラ６２，６３は、溝部８６の用紙３に対する向きが互いに同一になるように形成されているため、両押圧ローラ６２，６３間において用紙３にストレスがかかりにくく、用紙３をより円滑に搬送することができる。

また、厚紙等の腰の強い用紙３のカールを矯正する場合に、押圧ローラ６２，６３がカール矯正ローラ６１から離間し過ぎると、カールを効果的に除去できなくなる。これを防ぐために、バネ部材６５の付勢力を大きく設定すると、逆に腰の弱い用紙３に過剰なストレスがかかってしまうことになる。これに対し本実施形態によれば、押圧ローラ６２，６３を保持するホルダ６４の変位が所定量に至ると、ストッパ６６によりそれ以上の変位が規制されるため、バネ部材６５の付勢力を大きくしなくても、腰の強い用紙３のカールが確実に矯正される。従って、バネ部材６５の付勢力を小さく抑えて、腰の弱い用紙３にかかるストレスを軽減することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、本発明の溝付きローラをカール除去機構の有する押圧ローラに適用したものを例示したが、これに限らず、本発明の溝付きローラをカール除去機構のカール矯正ローラに適用したり、あるいはカール除去機構以外のローラに適用しても良い。
（２）上記実施形態では、溝付きローラが合成樹脂製であるものを示したが、本発明によれば、溝付きローラは、例えば金属製、ゴム製等でも良い。
（３）上記実施形態では、溝付きローラを射出成形によって形成したものを示したが、溝付きローラは、例えば切削、粉体成形等の他の製法で形成しても良い。

（４）上記実施形態では、溝部をほぼ螺旋状に形成したものを示したが、本発明によれば、溝部の形状はこれに限らず、例えば、ローラの軸方向に蛇行するような形状としてもよい。

本発明の一実施形態における画像形成装置を示す要部側断面図 カール除去機構の側断面図 カール矯正ローラ、第１、第２押圧ローラ及びホルダを示す斜視図 排紙フレームに対するホルダ及び第１、第２押圧ローラの組み付け状態を示す斜視図 （Ａ）第２押圧ローラの斜視図（Ｂ）第１押圧ローラの斜視図 （Ａ）第２押圧ローラの正面図（Ｂ）その平面図（Ｃ）その側面図 第２押圧ローラにおける押圧部の外周面を展開した状態を示した図 （Ａ）従来のローラを示した斜視図（Ｂ）従来のローラによる跡がついたシート材を示す部分拡大平面図

符号の説明

１...レーザプリンタ（画像形成装置）
３...用紙（シート材）
６０...カール除去機構
６１...カール矯正ローラ
６２...第１押圧ローラ（溝付きローラ）
６３...第２押圧ローラ（溝付きローラ）
６４...ホルダ
６５...バネ部材
６６...ストッパ
８６...溝部

Claims (8)

1. 軸を中心に回転することで外周面に当接したシート材を搬送するローラを備えた画像形成装置であって、
   前記ローラのうち少なくとも一部が、その外周面に周方向に対して斜め方向に延びる溝部が形成された溝付きローラからなり、
   前記シート材に発生したカールを除去するカール除去機構を備えるとともに、
   前記カール除去機構は、
   回転駆動されるカール矯正ローラと、
   前記カール矯正ローラに対向して配置され、前記シート材を前記カール矯正ローラとの間で挟持しつつカール矯正ローラの外周面に沿って搬送させるために、互いに異なる軸を中心に回転可能に設けられた一対の押圧ローラとを備え、
   前記一対の押圧ローラは、ともに前記溝付きローラからなるとともに、両押圧ローラの有する溝部は、前記シート材に対する向きが互いに同一になるように形成されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記溝付きローラは、合成樹脂材により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記溝付きローラは、射出成形により形成されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記溝部は、前記溝付きローラにおける前記軸に直交する断面において、常に全周に亘ることのない形状とされていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記溝部は、前記軸を中心とする略螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記溝付きローラは、複数個が前記シート材の幅方向に並んで設けられており、当該溝付きローラの有する各溝部が前記シート材の幅方向中央を軸として両側に対称的に配設されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記溝部は、前記シート材の搬送方向上流側へ行くにつれて前記シート材の幅方向の外側へ向かうように設けられていることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記カール除去機構は、さらに、
   前記一対の押圧ローラを保持するとともに、両押圧ローラを前記カール矯正ローラに対して接近又は離間させる方向に変位可能なホルダと、
   前記押圧ローラが前記カール矯正ローラに接近する方向へ前記ホルダを付勢するバネ部材と、
   前記押圧ローラが前記カール矯正ローラから離間する方向への前記ホルダの所定範囲を越える変位を規制可能なストッパとを備えていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。

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