JP5018796B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録シートを加熱する加熱部材を備える画像形成装置に関する。

従来より、装置本体の背面側に形成した開口部を開閉するリアカバーと、開口部に対向して配置され、記録シートを加熱する加熱ローラと、を備えた画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。この画像形成装置では、リアカバーを開けたときに、加熱ローラが開口部に臨むようになっている。

特開平８−１８５０７６号公報

しかしながら、従来技術では、リアカバーを開放した際に開口部から塵埃等の異物が装置本体内に侵入すると、異物が加熱ローラに付着して、画像品質が低下するおそれがあった。

そこで、本発明は、異物の加熱ローラ（加熱部材）への付着を抑制することで、画像品質の低下を抑え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。

前記課題を解決する本発明は、記録シートを加熱する加熱部材と、装置本体に形成された開口部を開閉するカバーと、前記加熱部材と前記カバーとの間に配置され、記録シートを搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラを支持する軸部とを備え、前記加熱部材が、前記軸部と当該軸部と対向する部材との間の隙間を通して前記開口部に臨むように配置される画像形成装置であって、前記カバーの開放動作に連動して、前記隙間を狭める方向に前記軸部を移動させる連動機構が設けられていて、前記搬送ローラとの間で記録シートを挟持して搬送するピンチローラをさらに備え、前記ピンチローラが、前記搬送ローラとともに移動可能であることを特徴とする。

本発明によれば、カバーを開放したときには、搬送ローラを支持する軸部と当該軸部と対向する部材との間の隙間が、移動する軸部によって狭められるので、開口部から装置内部に侵入した異物が隙間を通り難くなり、異物の加熱部材への付着を抑制することができる。

本発明によれば、搬送ローラを支持する軸部と当該軸部と対向する部材との間の隙間が、カバーの開放動作に連動して移動する軸部によって狭められるので、異物の加熱部材への付着を抑制することができ、画像品質の低下を抑えることができる。

本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの構造を示す断面図である。 リアカバーと搬送ローラ等の関係を示す説明図であり、リアカバーを閉じた状態を示す説明図（ａ）と、リアカバーを開放した状態を示す説明図（ｂ）である。 定着装置を後側から見た背面図であり、リアカバーが閉じているときの状態を示す背面図（ａ）と、リアカバーが開放されたときの状態を示す背面図（ｂ）である。 図３（ａ）のＸ−Ｘ断面図（ａ）と、図３（ｂ）のＹ−Ｙ断面図（ｂ）である。 加熱ローラと搬送ローラを動かすギヤ構成をピッチ円で示す説明図であり、リアカバーが閉じているときの状態を示す説明図（ａ）と、リアカバーが開放されたときの状態を示す説明図（ｂ）である。

次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、まず、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタの全体構成を簡単に説明した後、本発明の特徴部分の詳細を説明することとする。

また、以下の説明においては、レーザプリンタの使用時におけるユーザを基準にした方向で説明することとする。すなわち、図１においては、右側を「前側（手前側）」と称し、左側を「後側（奥側）」と称し、紙面垂直方向のうち奥側を「右側」と称し、紙面垂直方向のうち手前側を「左側」と称する。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。

＜レーザプリンタの全体構成＞
図１に示すように、レーザプリンタ１は、装置本体２内に記録シートの一例としての用紙３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。

装置本体２の後側の壁には、開口部２Ａが形成されるとともに、この開口部２Ａを開閉するリアカバー１００が回動可能に設けられている。なお、リアカバー１００の構造については、後で詳述することとする。

フィーダ部４は、装置本体２内の底部に着脱可能に装着される給紙トレイ６と、給紙トレイ６内に設けられた用紙押圧板７を備えている。また、フィーダ部４は、給紙トレイ６の一端側端部の上方に設けられる給紙ローラ８および給紙パット９と、給紙ローラ８に対し用紙３の搬送方向の下流側に設けられる紙粉取りローラ１０，１１を備えている。さらに、フィーダ部４は、紙粉取りローラ１０，１１に対して下流側に設けられるレジストローラ１２を備えている。

そして、このように構成されるフィーダ部４では、給紙トレイ６内の用紙３が、用紙押圧板７によって給紙ローラ８側に寄せられ、この給紙ローラ８および給紙パット９で送り出されて各種ローラ１０〜１２を通った後一枚ずつ画像形成部５に搬送される。

画像形成部５は、スキャナ部１６、プロセスカートリッジ１７、定着装置１８などを備えている。

スキャナ部１６は、装置本体２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず。）、回転駆動されるポリゴンミラー１９、レンズ２０，２１、反射鏡２２，２３，２４などを備えている。そして、スキャナ部１６では、レーザビームが図の鎖線で示す経路を通って、プロセスカートリッジ１７の感光ドラム２７の表面上に高速走査にて照射される。

プロセスカートリッジ１７は、スキャナ部１６の下方に配設され、装置本体２に対して着脱自在に装着される構造となっている。そして、このプロセスカートリッジ１７は、現像カートリッジ２８とドラムユニット５１とで主に構成されている。

現像カートリッジ２８は、現像ローラ３１、層厚規制ブレード３２、供給ローラ３３およびトナーホッパ３４を備えている。そして、トナーホッパ３４内のトナーは、アジテータ（符号略）で攪拌された後、供給ローラ３３により現像ローラ３１に供給され、このとき、供給ローラ３３と現像ローラ３１との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ３１上に供給されたトナーは、現像ローラ３１の回転に伴って、層厚規制ブレード３２と現像ローラ３１との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ３１上に担持される。

ドラムユニット５１は、感光ドラム２７、スコロトロン型帯電器２９および転写ローラ３０を主に備えている。そして、このドラムユニット５１内において、感光ドラム２７の表面は、スコロトロン型帯電器２９により一様に正帯電された後、スキャナ部１６からのレーザビームの高速走査により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、画像データに基づく静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ３１の回転により、現像ローラ３１上に担持されているトナーが、感光ドラム２７に対向して接触するときに、感光ドラム２７の表面上に形成される静電潜像に供給される。そして、トナーは、感光ドラム２７の表面上で選択的に担持されることによって可視像化され、これによって反転現像によりトナー像が形成される。

その後、感光ドラム２７と転写ローラ３０とは、用紙３を両者間で挟持して搬送するように回転駆動され、感光ドラム２７と転写ローラ３０との間を用紙３が搬送されることにより、感光ドラム２７の表面に担持されているトナー像が用紙３上に転写される。

定着装置１８は、ハロゲンヒータＨＨと、加熱部材の一例としての加熱ローラ４１と、加圧ローラ４２と、搬送ローラ２００と、ピンチローラ３００とを主に備えている。

ハロゲンヒータＨＨは、円筒状の加熱ローラ４１内に配設されており、加熱ローラ４１を内側から加熱している。

加熱ローラ４１は、略円筒状に形成される金属製の部材であり、定着装置１８のフレームに回転可能に支持されている。なお、この加熱ローラ４１としては、例えば、アルミの円筒部材の表面をテフロン（ＰＴＦＥ：登録商標）コーティングしたものを採用することができる。

加圧ローラ４２は、図示せぬバネによって加熱ローラ４１に押圧されており、回転する加熱ローラ４１と接触して従動回転するようになっている。なお、この加圧ローラ４２としては、例えば、芯金の周囲にウレタンゴムを設け、このウレタンゴムの表面をテフロン（ＰＴＦＥ：登録商標）チューブで覆ったものを採用することができる。

搬送ローラ２００およびピンチローラ３００は、加熱ローラ４１とリアカバー１００との間で上下に対向して配置されており、定着装置１８のフレームに回転可能に支持されている。そして、搬送ローラ２００およびピンチローラ３００は、これらの間で用紙３を挟持して後方に搬送している。なお、搬送ローラ２００およびピンチローラ３００の構造については、後で詳述することとする。

そして、このように構成される定着装置１８では、ハロゲンヒータＨＨによって加熱ローラ４１が加熱されることで、用紙３が加熱ローラ４１と加圧ローラ４２との間を通過する間に用紙３上に転写されたトナー像が熱定着される。その後、用紙３は、搬送ローラ２００およびピンチローラ３００によって、排紙パス４４に搬送される。なお、排紙パス４４に送られた用紙３は、排紙ローラ４５によって排紙トレイ４６上に排紙される。

＜リアカバーの構造＞
次に、リアカバー１００の構造について、詳細に説明する。
リアカバー１００は、本体部１１０と、延出部１２０と、押圧部材の一例としてのカム部１３０とを備えて構成されている。

本体部１１０は、板状に形成されており、その一端部（下端部）に設けられる回動軸部１１１が装置本体２に回動可能に支持されることで、装置本体２に対して揺動して開口部２Ａを開閉するようになっている。

延出部１２０は、本体部１１０から装置本体２内へ向けて延びるように形成されている。具体的に、延出部１２０は、図２（ａ）に示すように、回動軸部１１１の中心を中心として後述する搬送ローラ２００の軸部２１０に接する円よりも外側に延びるように形成されている。

カム部１３０は、延出部１２０の先端部の上面（搬送ローラ２００側の面）から突出するように形成されており、搬送ローラ２００の軸部２１０を押圧するための押圧面１３１が側面視円弧状に形成されている。なお、前述した延出部１２０およびカム部１３０は、軸部２１０を安定して押すために、軸部２１０の両端部に対応した位置に１つずつ設けるのが望ましい。

以上のように構成されるリアカバー１００は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、所定角度だけ回動するように図示せぬ規制部材で規制されている。そして、図２（ｂ）に示すように、リアカバー１００が開放された状態においては、カム部１３０の押圧面１３１で搬送ローラ２００の軸部２１０がピンチローラ３００とともに上方に押圧されるようになっている。

＜搬送ローラおよびピンチローラの構造＞
続いて、搬送ローラ２００およびピンチローラ３００の構造について、詳細に説明する。

図３（ａ）に示すように、搬送ローラ２００は、左右方向（用紙３の幅方向）において複数間隔を置いて配置されている。そして、複数の搬送ローラ２００は、円筒状に形成されており、各搬送ローラ２００内を貫通するように各搬送ローラ２００を支持する軸部２１０が各搬送ローラ２００と同軸に設けられている。

軸部２１０は、定着装置１８のフレーム１８０の左右の両側壁部１８１を貫通する長さで形成されている。そして、軸部２１０は、図３（ａ）および図４（ａ）に示すように、フレーム１８０の上壁部１８２と上下方向で対向するように配置されている。これにより、軸部２１０と、フレーム１８０の上壁部１８２（軸部２１０と対向する部材）との間に、上下の長さがＬ１となる隙間Ｇが形成されるようになっている。

ここで、フレーム１８０は、図４（ａ）に示すように、左右の両側壁部１８１と、上壁部１８２と、下壁部１８３とを有する略筒状の形状に形成されており、その前側および後側には、用紙３を通過させるための開口１８０Ａ，１８０Ｂが形成されている。そして、装置本体２の開口部２Ａ（図１参照）と、フレーム１８０の後側の開口１８０Ｂと、前述した隙間Ｇと、加熱ローラ４１は、一直線上に並ぶにように配置されており、これにより、加熱ローラ４１が、隙間Ｇと開口１８０Ｂを通して開口部２Ａに臨むようになっている。

また、フレーム１８０の左右の両側壁部１８１には、軸部２１０を回動可能に支持するとともに、上下に移動可能に支持する溝部１８１Ａが形成されている。これにより、図４（ｂ）および図３（ｂ）に示すように、前述したカム部１３０の押圧面１３１でフレーム１８０から外側に突出した軸部２１０が上方に押されると、軸部２１０が前述した隙間Ｇを狭める方向（上方）に移動するようになっている。

すなわち、本実施形態においては、前述した溝部１８１Ａと、リアカバー１００の延出部１２０に設けられたカム部１３０とによって、リアカバー１００の開放動作に連動して軸部２１０を隙間Ｇを狭める方向に移動させる連動機構が構成されている。

なお、フレーム１８０の後側の開口１８０Ｂの下側部分は、遮蔽板１８４によって覆われている。この遮蔽板１８４は、軸部２１０が溝部１８１Ａの上端に位置したときであっても、軸部２１０とフレーム１８０の下壁部１８３との間に形成される隙間を覆う大きさで形成されている。

図３（ａ）に示すように、ピンチローラ３００は、複数の搬送ローラ２００に対応して複数設けられ、各搬送ローラ２００の上側にそれぞれ配置されている。各ピンチローラ３００は、互いに間隔を開けて配置される一対の円板状のローラ本体部３０１と、ローラ本体部３０１の中心を貫通するように、ローラ本体部３０１に一体に形成される回転軸部３０２とを備えて構成されている。

そして、各ピンチローラ３００は、図３（ａ）および図４（ａ）に示すように、フレーム１８０の上壁部１８２の後面から前方に向かって凹むように形成される複数の切欠部１８２Ａ内に配置されている。切欠部１８２Ａは、上下方向に貫通するように形成されており、その左右の各内面には、内側に開口するとともに上方に貫通する支持溝１８２Ｂがそれぞれ形成されている。

そして、ピンチローラ３００の回転軸部３０２の両端部は、一対の支持溝１８２Ｂによって、回転可能に、かつ、上下に移動可能に支持されている。また、フレーム１８０の上壁部１８２の上面には、ピンチローラ３００の回転軸部３０２を一対の支持溝１８２Ｂに付勢する線バネ３１０（弾性部材）が設けられている。

以上のように、ピンチローラ３００がフレーム１８０の上壁部１８２に支持されることで、ピンチローラ３００が搬送ローラ２００とともに上下に一体に移動可能となっている。

また、加熱ローラ４１の一端部と、搬送ローラ２００の軸部２１０の一端部には、図５（ａ）に示すような加熱用ギヤ４１Ｇと、搬送用ギヤ２００Ｇとが一体に固定されている。加熱用ギヤ４１Ｇは、加熱ローラ４１と同軸に設けられており、加熱ローラ４１と一体に回転するようになっている。

搬送用ギヤ２００Ｇは、搬送ローラ２００と同軸に設けられており、搬送ローラ２００と一体に回転するようになっている。そして、加熱用ギヤ４１Ｇと搬送用ギヤ２００Ｇとの間には、加熱用ギヤ４１Ｇに噛み合う第１アイドルギヤＧ１と、第１アイドルギヤＧ１と搬送用ギヤ２００Ｇとに噛み合う第２アイドルギヤＧ２が配設されている。そのため、１つのギヤ（回転軸の直交方向には移動しないギヤ：例えば加熱用ギヤ４１Ｇ）に図示せぬモータ等の駆動源からの駆動力が伝達されると、すべてのギヤが回転するようになっている。

第１アイドルギヤＧ１は、定着装置１８のフレーム１８０に回転可能に支持されている。第２アイドルギヤＧ２は、搬送用ギヤ２００Ｇとともに、板状の支持部材ＳＰによって回転可能に支持されている。

支持部材ＳＰには、搬送用ギヤ２００Ｇの軸部２１０（搬送ローラ２００の軸部２１０）を回転可能に支持する第１軸受部ＳＰ１と、第２アイドルギヤＧ２の回転軸部Ｇ２１を回転可能に支持する第２軸受部ＳＰ２とが形成されている。

そして、支持部材ＳＰの第２軸受部ＳＰ２と、定着装置１８のフレーム１８０との間には、支持部材ＳＰを介して第２アイドルギヤＧ２を第１アイドルギヤＧ１に押し付ける付勢部材の一例としてコイルバネ４００が設けられている。

以上のように各ギヤが構成されることで、図５（ｂ）に示すように、搬送ローラ２００の上方への移動に伴って搬送用ギヤ２００Ｇが上方に移動した場合であっても、搬送用ギヤ２００Ｇと第２アイドルギヤＧ２は、支持部材ＳＰで連結されることで、互いに噛み合った状態に維持される。また、この際、第２アイドルギヤＧ２は、コイルバネ４００によって第１アイドルギヤＧ１に付勢されることで、第１アイドルギヤＧ１と噛み合いながら第１アイドルギヤＧ１周りを転動する。そのため、搬送ローラ２００が上下に移動しても、各ギヤを確実に噛み合せた状態に維持することが可能となっている。

次に、リアカバー１００の開閉に応じた搬送ローラ２００等の動作について説明する。
図２（ａ），（ｂ）の順に示すように、リアカバー１００を開放すると、リアカバー１００のカム部１３０によって搬送ローラ２００の軸部２１０が上方に押圧され、搬送ローラ２００とピンチローラ３００が一体に上方に移動する。これにより、図３（ａ），（ｂ）に示すように、軸部２１０とフレーム１８０の上壁部１８２との間の隙間Ｇの上下の長さがＬ１からＬ２にまで狭まる。これにより、装置本体２の開口部２Ａから侵入する塵埃等の異物が加熱ローラ４１周りに侵入することが抑えられる。

また、リアカバー１００を閉めた際には、線バネ３１０の付勢力によって、ピンチローラ３００と搬送ローラ２００を、一体に下に移動させて初期位置に自動的に復帰させることができる。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
搬送ローラ２００の軸部２１０とフレーム１８０の上壁部１８２との間の隙間Ｇが、リアカバー１００の開放動作に連動して移動する軸部２１０によって狭められるので、隙間Ｇからの異物の侵入を抑えて加熱ローラ４１への異物の付着を抑制することができ、画像品質の低下を抑えることができる。

搬送ローラ２００の移動に伴って、第２アイドルギヤＧ２が第１アイドルギヤＧ１周りを転動するように構成されているので、１つの駆動源で加熱ローラ４１と搬送ローラ２００を回転させることができるとともに、リアカバー１００の開閉に伴って各ギヤが外れることを防止することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
前記実施形態では、連動機構を、フレーム１８０に形成される溝部１８１Ａと、リアカバー１００の延出部１２０に設けられたカム部１３０とによって構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、前記実施形態における溝部１８１Ａの代わりに、揺動可能な揺動アームを採用し、この揺動アームの先端部で搬送ローラの軸部を回転可能に支持してもよい。この場合には、カム部１３０で揺動アームを押圧するように構成してもよい。

また、延出部１２０およびカム部１３０の代わりに、リアカバーの開閉を検知する光センサ等の検知手段と、軸部を押圧するシリンダと、検知手段からの信号に基づいてシリンダを制御する制御装置とを採用してもよい。

前記実施形態では、搬送ローラ２００とともにピンチローラ３００も移動させる構造としたが、本発明はこれに限定されず、例えば移動しないピンチローラの周りを搬送ローラが転動するように構成されていてもよい。

前記実施形態では、軸部と対向する部材をフレーム１８０の上壁部１８２としたが、本発明はこれに限らず、フレームの下壁部や定着装置以外のその他の部品などであってもよい。
前記実施形態では、カバーとしてリアカバー１００を採用したが、本発明はこれに限定されず、定着装置の位置によっては例えばフロントカバーなどを採用してもよい。

前記実施形態では、加熱部材として加熱ローラ４１を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えばガイドによって摺動可能に支持される円筒状の定着フィルムであってもよい。
前記実施形態では、付勢部材としてコイルバネ４００を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えばトーションバネや板バネ等を採用してもよい。

前記実施形態では、レーザプリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。
前記実施形態では、記録シートの一例として、厚紙、はがき、薄紙などの用紙３を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えばＯＨＰシートであってもよい。

１ レーザプリンタ
２ 装置本体
２Ａ 開口部
３ 用紙
４１ 加熱ローラ
１００ リアカバー
１１０ 本体部
１２０ 延出部
１３０ カム部
１８０ フレーム
１８１Ａ 溝部
１８２ 上壁部
２００ 搬送ローラ
２１０ 軸部
３００ ピンチローラ
３１０ 線バネ
Ｇ 隙間

Claims (4)

1. 記録シートを加熱する加熱部材と、
   装置本体に形成された開口部を開閉するカバーと、
   前記加熱部材と前記カバーとの間に配置され、記録シートを搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラを支持する軸部とを備え、
   前記加熱部材が、前記軸部と当該軸部と対向する部材との間の隙間を通して前記開口部に臨むように配置される画像形成装置であって、
   前記カバーの開放動作に連動して、前記隙間を狭める方向に前記軸部を移動させる連動機構が設けられていて、
   前記搬送ローラとの間で記録シートを挟持して搬送するピンチローラをさらに備え、
   前記ピンチローラが、前記搬送ローラとともに移動可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. 記録シートを加熱する加熱部材と、
   装置本体に形成された開口部を開閉するカバーと、
   前記加熱部材と前記カバーとの間に配置され、記録シートを搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラを支持する軸部とを備え、
   前記加熱部材が、前記軸部と当該軸部と対向する部材との間の隙間を通して前記開口部に臨むように配置される画像形成装置であって、
   前記カバーの開放動作に連動して、前記隙間を狭める方向に前記軸部を移動させる連動機構が設けられていて、
   前記加熱部材は、回転可能な加熱ローラであり、
   前記加熱ローラと同軸に設けられ、前記加熱ローラと一体に回転する加熱用ギヤと、
   前記搬送ローラと同軸に設けられ、前記搬送ローラと一体に回転する搬送用ギヤと、
   前記加熱用ギヤに噛み合う第１アイドルギヤと、
   前記第１アイドルギヤと前記搬送用ギヤとに噛み合う第２アイドルギヤと、
   前記搬送用ギヤと前記第２アイドルギヤとを回転可能に支持する支持部材と、
   前記第２アイドルギヤを前記第１アイドルギヤに押し付ける付勢部材と、を備え、
   前記搬送ローラの移動に伴って、前記第２アイドルギヤが前記第１アイドルギヤ周りを転動するように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記搬送ローラとの間で記録シートを挟持して搬送するピンチローラを備え、
   前記ピンチローラが、前記搬送ローラとともに移動可能であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記カバーは、前記装置本体に揺動可能に支持されるとともに、前記開口部を開閉可能な本体部と、前記本体部から装置本体内へ向けて延びる延出部とを備え、
   前記連動機構は、
   前記カバーの延出部に設けられ、前記隙間を狭める方向に前記軸部を押圧する押圧部材を備え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１項に記載の画像形成装置。

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