画像形成装置
【課題】シートの搬送がより良好になされ、より良好な画質の画像が形成される画像形成装置を提供する
【解決手段】画像形成装置１０は、重力方向下向きの搬送面２２でシートを搬送するベルト２０と、ベルト２０からシートが分離する位置の裏側に配置され、ベルト２０を張架する下流側張架ロール２６と、搬送面２２で搬送中のシートに現像剤像を形成する現像剤像形成部３０と、現像剤像形成部３０で形成された現像剤像をシートに定着する定着装置４８とを有している。下流側張架ロール２６はベルト２０に従動する従動ロールとして用いられ、定着装置４８は、ニップ部Ｎが搬送面２２よりも重力方向下方に位置するように配置されている。
【解決手段】画像形成装置１０は、重力方向下向きの搬送面２２でシートを搬送するベルト２０と、ベルト２０からシートが分離する位置の裏側に配置され、ベルト２０を張架する下流側張架ロール２６と、搬送面２２で搬送中のシートに現像剤像を形成する現像剤像形成部３０と、現像剤像形成部３０で形成された現像剤像をシートに定着する定着装置４８とを有している。下流側張架ロール２６はベルト２０に従動する従動ロールとして用いられ、定着装置４８は、ニップ部Ｎが搬送面２２よりも重力方向下方に位置するように配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置あって、重力方向下向きの成分を有する搬送面でシートを搬送するベルトと、このベルトで搬送中のシートに現像剤像を形成する現像剤像形成部と、この現像剤形成部で形成された現像剤像をシートに定着する定着装置とを有する技術が知られている（特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
【特許文献１】特許第３３９８０６４号
【特許文献２】特開２００４−６１７２４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、ベルトから分離したシートの定着装置への搬送が良好になされなかったり、シートの搬送が良好になされないために形成される画像の画質が低下したり、現像剤形成部が定着装置から発せられる熱の影響を受けて形成される画像の画質が低下したりすることがあるとの問題点があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決しようとしてなされたものであり、シートの搬送がより良好になされ、より良好な画質の画像が形成される画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の特徴とするところは、重力方向下向きの成分を有する搬送面でシートを搬送するベルトと、このベルトのシートが分離する位置の裏側に設けられ、前記ベルトを張架する張架ロールと、前記搬送面で搬送中のシートに現像剤像を形成する現像剤像形成部と、この現像剤像形成部で形成された現像剤像をニップ部をもってシートに定着する定着装置と、を有し前記張架ロールは、前記ベルトに従動する従動ロールとして用いられている画像形成装置にある。
【０００７】
好適には、前記定着装置は、少なくともニップ部が前記搬送面よりも重力方向下側に設けられている。
【０００８】
また、好適には、前記張架ロールは、外径が３０ｍｍ以上である。
【０００９】
また、好適には、前記現像剤像形成部は、前記現像剤像形成部を構成する部材の少なくとも一部が、画像形成装置本体内に着脱可能なカートリッジとして一体化されている。
【００１０】
また、好適には、前記ベルトは、シートの搬送時に配置される第１の位置と、搬送不良が生じたシートの除去時に配置される第２の位置との間で移動可能であって、前記カートリッジは、前記ベルトが第２の位置に移動した際に形成される開放部を介して前記画像形成装置本体内に着脱される。
【００１１】
また、好適には、前記ベルトを支持し、前記画像形成装置本体に重力方向下方から支持され、前記画像形成装置本体に開閉可能に装着されている開閉部材をさらに有する。
【００１２】
また、好適には、原稿を読み取る原稿読取装置をさらに有し、前記ベルトは、少なくとも前記搬送面が略水平となるように配置され、前記原稿読取装置は、原稿読取面が略水平となるように、前記ベルトよりも上方に配置される。
【００１３】
また、好適には、画像形成装置本体の上部に設けられ、シートが排出される排出部と、この排出部に排出されるシートが一時的に載置される載置部と、前記定着装置で現像剤像の定着がなされたシートの一部分を前記載置部へと搬送した後に逆転を開始し、シートを前記排出部へと搬送する逆転ロールとを有する。
【００１４】
また、好適には、前記定着装置で現像剤像の定着がなされたシートを反転させながら、シートを前記ベルトの上流側に再搬送する再搬送路を有する。
【００１５】
また、好適には、前記ベルトと前記定着装置との間の位置に設けられ、シートの搬送を重力方向上方からガイドするガイド部材を有する。
【００１６】
また、好適には、前記現像剤像形成部を複数有する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、シートの搬送がより良好になされ、より良好な画質の画像が形成される画像形成装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１乃至３には、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、画像形成装置本体１２の上部には、例えば普通紙等のシートが排出され、第１の排出部として用いられる上部排出部１４が形成されている。また、画像形成装置本体１２の図１における左側の側面には、シートが排出され、第２の排出部として用いられる排出トレー１５が設けられている。画像形成装置本体１２の上部は開閉カバー１６として構成され、この開閉カバー１６は図１に示される閉じられた位置と、図３に示される開かれた位置との間で開閉可能となっている。また、開閉カバー１６の上部には、例えばフラットヘットスキャナ等からなる原稿読取装置９０が設けられている。
【００１９】
原稿読取装置９０は、画像形成装置本体１２とは別の筺体として構成されていて、支持手段として用いられる例えば２本の支持脚９２、９２により重力方向下側から支持されている。支持脚９２、９２には、ぞれぞれ図示を省略するキャスタが設けられていて、このキャスタを用いて原稿読取装置９０を簡単に移動させることができるように構成されている。原稿読取装置９０は、例えばプラテンガラス等からなる原稿読取部９４を有し、原稿読取部９４の上側の面が原稿読取面９６として用いられる。原稿読取装置９０は、原稿読取面９６が略水平となり、後述するベルト２０よりも重力方向上方に位置するように設けられている。
【００２０】
画像形成装置本体１２内には、シートを搬送するベルト２０が配設されている。ベルト２０は、重力方向下向きの搬送面２２でシートを吸着して搬送する。ベルト２０は、搬送面２２と、搬送面２２の上側に位置する上側部分２３とが略水平となるように配置されている。このため、ベルト２０が上下方向に広がった状態で張架されることが回避され、画像形成装置１０を上下方向に小型化することできる。よって、ベルト２０よりも上方に位置する原稿読取装置９０が原稿読み取り操作が行いにくい高い位置に配置されることがなくなり、原稿読取装置９０を操作が行いやすい低い位置に配置することが可能となる。この実施形態では、搬送面２２は重力方向下向きの面であるが、搬送面２２は重力方向下向きの成分を有すればよく、縦方向の成分を有する斜めの面であっても良い。
【００２１】
ベルト２０は、シート搬送方向上流側に設けられた上流側張架ロール２４と、シート搬送方向下流に設けられた下流側張架ロール２６とによって張架される。ベルト２０における上流側張架ロール２４の下端部及び下流側張架ロール２６の下端部の間に、先述の搬送面２２が形成される。上流側張架ロール２４は、供給されたシートがベルト２０に吸着される位置Ｐ１の裏側に位置し、下流側張架ロール２６は、ベルト２０からシートが分離する位置Ｐ３の裏側に位置している。この実施形態では、ベルト２０は、上流側張架ロール２４及び下流側張架ロール２６の２個の張架ロールにより張架されているが、３個以上の張架ロールでベルト２０を張架しても良い。
【００２２】
上流側張架ロール２４及び下流側張架ロール２６は、開閉部材として用いられる開閉カバー１６に装着されている。開閉カバー１６は、上流側張架ロール２４と下流側張架ロール２６とを用いてベルト２０を回動可能に支持していて、例えばヒンジ等の支持部材１７を用いて画像形成装置本体１２に開閉可能に支持されている。開閉カバー１６は、閉じられた状態において画像形成装置本体１２に重力方向下側から支持される。このため、開閉カバーを縦方向に取り付けた場合と比較して支持部材１７に加わる開閉カバー１６の荷重が小さくなるので、開閉カバー１６の開閉のための構成を簡略化することが可能となる。
【００２３】
開閉カバー１６の開閉と共に、ベルト２０は図１に示されるシートの搬送に用いられる第１の位置と、図３に示される第２の位置との間で移動する。そして、ベルト２０が第２の位置に移動することにより形成される開口部を介して、例えば、搬送面２２でシートの搬送不良が生じた際に、そのシートの除去することができる。開閉カバー１６を開閉するに先立ち、原稿読取装置９０は、開閉カバー１６が開閉する軌跡と干渉しない位置へと操作者により移動がなされる。図３においては、開閉カバー１６が開閉する軌跡と干渉しない位置へと移動した原稿読取装置９０の図示を省略している。
【００２４】
この実施例では、ベルト２０は、開閉カバー１６に取り付けられた上流側張架ロール２４及び下流側張架ロール２６に張架され、開閉カバー１６の開閉に伴って第１の位置と第２の位置との間で移動するように構成されているが、開閉カバー１６と独立して第１の位置と第２の位置との間で移動するようにベルト２０を構成しても良い。
【００２５】
画像形成装置本体１２内のベルト２０の下方には、ベルト２０で搬送中のシートに現像剤像を形成する現像剤像形成部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、及び３０ｄの４個の現像剤像形成部が設けられている。このように、画像形成装置１０は複数の現像剤像形成部を有している。現像剤像形成部３０ａはシートにイエローの現像剤を形成し、現像剤像形成部３０ｂはシートにマゼンダの現像剤を形成し、現像剤像形成部３０ｃはシートにシアンの現像剤を形成し、現像剤像形成部３０ｄはシートにブラックの現像剤を形成する。そして、これらの現像剤像がベルト２０により搬送されているシートの上で重ねあわされて、シートにフルカラーの現像剤像が形成される。
【００２６】
現像剤像形成部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄは、それぞれ像担持体として用いられる感光体３２を有する。そして、図２に示すように、この感光体３２の周辺に、感光体３２を帯電させる帯電装置３４と、帯電装置３４により帯電された感光体３２の表面にレーザー光を照射して潜像を形成する潜像形成装置３６と、潜像形成装置３６により形成された潜像を現像剤により現像する現像装置３８と、現像装置３８により感光体３２の表面に形成された現像剤像をシートへと転写する転写装置４０と、転写装置４０により現像剤像の転写がなされた後の感光体３２の表面に残留する現像剤を除去するクリーニング装置４２とが配置されている。この実施形態では、現像剤像形成部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄのそれぞれが有する潜像形成装置３６は一体として構成されているが、潜像形成装置３６を現像剤像形成部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄごとに別体として構成しても良い。
【００２７】
現像剤像形成部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄをそれぞれ構成する部材のうち、感光体３２、帯電装置３４、現像装置３８、及びクリーニング装置４２は、画像形成装置本体１２内に着脱可能なカートリッジ４４として一体化されている。これらのカートリッジ４４は、図３に示されるように、ベルト２０が第２の位置に移動した際に形成される開放部を介して、画像形成装置本体１２内に着脱することができる。このように、この実施形態では、ベルト２０を第２の位置に移動させることで、搬送不良が生じたシートの除去と、各カートリッジ４４の画像形成装置本体１２内への着脱との両方が可能になるため画像形成装置１０の保守が行いやすい。
【００２８】
この実施形態では、感光体３２、帯電装置３４、現像装置３８、及びクリーニング装置４２がカートリッジ４４として一体化されているが、現像剤像形成部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄをそれぞれ構成する部材の少なくとも一部分がカートリッジ４４として一体化されれば良い。例えば、感光体３２、帯電装置３４、現像装置３８、及びクリーニング装置４２に、潜像形成装置３６を加えてカートリッジ４４として一体化しても良い。この場合、潜像形成装置３６は、例えばＬＥＤアレイ等を用いて、現像剤像形成部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄごとに別体として構成される。
【００２９】
画像形成装置本体１２内には、現像剤像形成部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄで形成された現像剤像をシートに定着する定着装置４８が設けられている。定着装置４８は加熱ロール４８ａと、加熱ロール４８ａに圧接される加圧ロール４８ｂとを有し、加熱ロール４８ａと加圧ロール４８ｂとが接触する部分に形成されるニップ部Ｎで現像剤像を加熱し、加熱された現像剤像をシートへと加圧することで、シートに現像剤像を定着する。
【００３０】
画像形成装置本体１２内の底部近傍には、シートを収納するシート供給カセット５４を備えた第１のシート供給部５６が配置されている。シート供給カセット５４には、シート供給カセット５４に収納されたシートをシート搬送方向に向けて供給する供給ロール５８と、シートを捌いてシートの重送を防止する裁きロール６０とが設けられている。
【００３１】
画像形成装置本体１２の図１における右側には、第２のシート供給部６２が設けられている。第２のシート供給部６２は、画像形成装置本体１２から突出する状態で画像形成装置本体１２に設けられ、シートが手差しされる手差しトレー６４と、手差しトレー６４からシートを供給する供給ロール６６とを有する。
【００３２】
第１のシート供給部５６又は第２のシート供給部６２の一方が選択され、選択されたシート供給部からレジストロール６８へとシートが供給される。レジストロール６８に供給されたシートは、レジストロール６８が所定のタイミングで回転を開始することにより先述のベルト２０に供給される。
【００３３】
第１のシート供給部５６の上側には、定着装置４８により現像剤像の定着がなされたシートが、上部排出部１４に排出される前に一時的に載置される載置部７０が設けられている。そして、載置部７０と定着装置４８とのシート搬送方向における間の位置には、逆転ロール７２が設けられている。逆転ロール７２は、定着装置４８で現像剤像の定着がなされたシートの一部分を載置部７０へと搬送した後に逆回転を開始し、シートを上部排出部１４へと搬送する。また、逆転ロール７２は、正回転をすることで、定着装置４８で現像剤像の定着がなされたシートを排出トレー１５へ搬送する。
【００３４】
逆転ロール７２のシート搬送方向における定着装置４８の逆側には、切替え手段として用いられる切替え部材７４が設けられている。切替え部材７４は、例えばソレノイド等により駆動して、定着装置４８で現像剤像の定着がなされ、逆転ロール７２を通過したシートを排出トレー１５に排出するか、載置部７０に一時的に載置するかの切替えを行う。
【００３５】
ベルト２０の上側には、再搬送路７６が設けられている。再搬送路７６は、定着装置４８で表側の面に現像剤像の定着がなされたシートを、反転させながらベルト２０のシート搬送方向上流側に再搬送する。再搬送路７６により搬送されたシートは、レジストロール６８により所定のタイミングでベルト２０へと供給され、ベルト２０で搬送がなされている間に裏側の面に現像剤像の形成がなされる。
【００３６】
逆転ロール７２のシート搬送方向における再搬送路７６側には、ガイド部材７８が設けられている。ガイド手段は、例えばソレノイド等により駆動し、載置部７０に載置されたシートが定着装置４８方向に誤搬送されることを防止し、シートが上部排出部１４へ搬送されるようにガイドする。
【００３７】
逆転ロール７２と再搬送路７６とのシート搬送方向における間の位置には、切替え手段として用いられる切替え部材８０が設けられている。切替え部材８０は、例えばソレノイド等により駆動して、載置部７０から搬送されてきたシートを再搬送路７６へと供給するのか、上部排出部１４に排出するのかを切り替える。切替え部材８０と上部排出部１４との間には排出ロール８２が設けられていて、排出ロール８２によりシートが上部排出部１４に排出される。
【００３８】
以上のように構成された画像形成装置１０において、画像形成動作が開始されると、第１のシート供給部５６又は第２のシート供給部６２のいずれかからシートの供給がなされ、このシートがレジストロール６８により所定のタイミングでベルト２０に供給される。ベルト２０に供給されたシートには、ベルト２０で搬送がなされている間に現像剤像形成部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄにより現像剤像が形成され、この現像剤像が定着装置４８によりシートに定着される。そして、現像剤像の定着がなれたシートは、逆転ロール７２に搬送される。
【００３９】
逆転ロール７２に搬送されたシートは、切替え部材７４により排出トレー１５か載置部７０のいずれかにガイドされる。すなわち、排出トレー１５に排出するモードが選択されている場合は、シートは切替え部材７４により排出トレー１５へとガイドされ、排出トレー１５へと排出される。一方、上部排出部１４に排出するモードが選択されている場合は、シートは切替え部材７４により載置部７０へとガイドされ、シートの一部が載置部７０に載置された状態となった時点で逆転ロール７２が逆転を開始することで排出ロール８２方向に搬送され、排出ロール８２により上部排出部１４に排出される。
【００４０】
シート両面に画像形成を行うモードが選択されている場合、表面に現像剤像の定着がなされたシートは、切替え部材７４により載置部７０へとガイドされ、逆転ロール７２が逆転をすることで、切替え部材８０方向へと搬送される。そして、切替え部材８０により再搬送路７６へとガイドされ、再搬送路７６を通過してレジストロール６８へと供給される。そして、レジストロール６８により所定のタイミングでベルト２０に供給され、ベルト２０で搬送中に裏側の面に現像剤像の形成がなされる。この現像剤像は、定着装置４８によりシートの裏側に定着され、現像剤像が裏側に定着されたシートは、排出トレー１５か上部排出部１４かのいずれかに排出される。
【００４１】
以上のように構成された画像形成装置１０においては、ベルト２０から分離されたシートを、このシートを重力方向下側からガイドするガイド板等のガイド手段を用いて定着装置４８へとガイドとしようとすると、シートに形成された現像剤に乱れが生じてしまう。現像剤像は、未だにシートに定着されていない状態にあり、この現像剤像がガイド手段に接触してシート表面で移動してしまうためである。しかも、現像剤像は重力方向下向きの面に形成されているため落下しやすく、重力方向上向きの面に形成された未定着の現像剤像よりも乱れが生じやすい。よって、良好な画像形成を行うためには、シートを重力方向下側に設けられたガイド手段でガイドすることができず、ベルト２０と定着装置４８との間でシート搬送不良が発生しやすい。そこで、この実施形態では、装置のレイアウトを工夫することによりベルト２０と定着装置４８との間におけるシートの搬送不良を生じにくくしている。
【００４２】
図４（ａ）には下流側張架ロール２６が示されている。この実施形態においては、下流側張架ロール２６として外径Ｄが３５ｍｍのロールが用いられている。図４（ａ）に示されるように、ベルト２０により搬送されてきたシートは、多くの場合、曲率分離によって下流側張架ロール２６の最下点Ｐ２近傍でベルト２０から分離する。そして、ベルト２０から分離したシートの先端部は、重力を受けて最下点Ｐ２よりも下方向へと移動する。このようにベルトから分離したシートの先端部が下方に移動することが多いにもかかわらず、従来の技術においては、定着装置４８のニップ部Ｎがベルトの搬送面２２と略同じ高さになるように定着装置が配置されていた。このため、ベルトから分離したシートの先端部が定着装置のニップ部Ｎに良好にくわえ込まれずにシート搬送不良が生じることがあった。
【００４３】
そこで、この実施形態においては、少なくともニップ部Ｎがベルト２０の搬送面２２の延長面よりも重力方向下側に位置するように定着装置４８を配置して、ベルト２０から分離されたシートの先端部が良好に定着装置４８のニップ部Ｎにくわえ込まれるようにして、ベルト２０と定着装置４８との間でのシート搬送不良を生じにくくしている。
【００４４】
以上のように、定着装置４８のニップ部Ｎがベルト２０の搬送面２２よりも重力方向下側に位置するように定着装置４８を配置することにより、シート搬送不良が生じにくくなる。しかしながら、このように定着装置４８を配置することによって、定着装置４８と現像剤形成部３０ｄの現像装置３８とが近接した状態で配置されることになる。このため、現像装置３８に収納された現像剤が加熱ロール４８ａの発する熱の影響を受けることを原因として、形成される画像の品質が低下する虞があるとの新たな問題点が発生してしまうことがある。加熱ロール４８ａから発せられる熱は、上方により伝わりやすいため、現像装置３８が加熱ロール４８ａから発せられる熱の悪影響を受けにくくするためには、定着装置４８を画像形成装置本体１２内において少しでも重力方向上方に配置することが望ましい。そこで、この実施形態では、良好なシート搬送を可能としつつ、定着装置４８をできる限り重力方向上方に配置することができるように工夫をしている。
【００４５】
下流側張架ロール２６からシートが分離する位置は、厳密には下流側張架ロール２６の最下点Ｐ２ではなく、図４（ａ）に示されるように最下点Ｐ２よりもシート搬送方向下流であって、最下点Ｐ２よりも重力方向上方に位置する下流側張架ロール２６表面上の位置Ｐ３であることが多い。すなわち、シートの先端部は、下流側張架ロール２６の最下点Ｐ２での曲率分離がなされずに、ベルト２０に吸着された状態のまま位置Ｐ３まで搬送された後に、位置Ｐ３でベルト２０から分離する。
【００４６】
図４（ｂ）には比較例に係る下流側張架ロール２６が示されている。実施形態に係る画像形成装置１０においては、シートは位置Ｐ３までシートに吸着された状態のまま搬送されて、位置Ｐ３でベルト２０から分離した。これに対して、比較例においては、シートは曲率分離によって下流側張架ロール２６の最下点近傍でベルト２０から分離している。
【００４７】
このような、シートの挙動の差異は、ベルト２０のシートが分離する位置の裏側に設けられた下流側張架ロール２６の外径の違いにより生じる。すなわち、図４（ｂ）に示されるように下流側張架ロール２６の外径Ｄが十分に小さい場合は、シート先端部は下流側張架ロール２６の最下点Ｐ２近傍でベルト２０から分離するのに対して、下流側張架ロール２６の外径Ｄが十分に大きい場合は、図４（ａ）に示されるように、シート先端部は最下点Ｐ２での曲率分離がなされずに、ベルト２０に吸着された状態のまま搬送された後に、位置Ｐ３においてベルト２０から分離する。
【００４８】
発明者らは、複数種類のシートを複数種類の材料からなるベルト２０を用いて、温度、湿度の異なる画像形成装置１０内でシートを搬送する実験を行った。その結果、他の条件によらず、下流側張架ロール２６の外径Ｄを３０ｍｍ以上とすれば、シート先端部は概ね最下点Ｐ２を通過し、ベルト２０に吸着された状態のまま搬送され、最下点Ｐ２よりも重力方向上方に位置する位置Ｐ３でベルト２０から分離することを見出した。そこで、この実施形態における画像形成装置１０では、下流側張架ロール２６の外径を３０ｍｍ以上である３５ｍｍとして、シート先端部が、最下点Ｐ２を通過し、ベルトに吸着されて搬送された後に位置Ｐ３でベルト２０から分離されるようにしている。このため、最下点Ｐ２でシート先端部が分離される場合と比較して定着装置４８を重力方向上方に配置することが可能となる。よって、現像装置３８と定着装置４８との距離を比較的に大きくすることができ、加熱ロール４８ａから発せられる熱の影響を現像剤が受けることを原因とする画像不良の発生を抑制することができる。
【００４９】
このように、定着装置４８のニップ部Ｎが搬送面２２よりも重力方向下方に位置するように定着装置４８を配置することと併せて、下流側張架ロール２６の外径Ｄを、下流側張架ロール２６の最下点Ｐ２よりも上方でシート先端部が分離するような値とすることで、ベルト２０と定着装置４８との間の位置におけるシート搬送不良をより発生しにくくしつつ、定着装置４８から発せられる熱を原因とする画像不良の発生を抑制している。
【００５０】
ベルト２０と定着装置４８と間には、例えばガイド板からなるガイド部材８４が設けられている。ガイド部材８４は、シートの搬送を重力方向上方からガイドする。このため、シートの重力方向下向きの面に形成された未定着の現像剤像Ｔに接触することがなく、現像剤像Ｔに乱れが生じない。ガイド部材８４を設けることにより、シート先端部が図４（ａ）に示される位置Ｐ３で分離せずに、ベルト２０に吸着された状態のまま、さらに搬送され、位置Ｐ３よりも重力方向上方でベルト２０から分離する場合であっても、シートがガイド部材８４にガイドされることで、シート先端部が定着装置４８のニップ部Ｎに良好に導かれる。
【００５１】
図５には、図４（ａ）と同様に下流側張架ロール２６が示されている。この実施形態においては、下流側張架ロール２６は従動ロールとして用いられ、ベルト２０に従動して回転する。下流側張架ロール２６と共にベルト２０を張架する上流側張架ロール２４は駆動ロールとして用いられ、上流側張架ロール２４には、例えばモータ等の駆動源８８が接続されていて、この駆動源８８からの駆動を受けて回転してベルト２０を回転駆動させる。
【００５２】
下流側張架ロール２６を従動ロールとして用い、上流側張架ロール２４を駆動ロールとして用いた場合、ベルト２０の下流側張架ロール２６よりも上側に位置する上側部分２３は、上流側張架ロール２４によって引かれることで移動する。このため、上側部分２３は、いわゆる張り側となり、上流側張架ロール２４と下流側張架ロール２６との間でシートは弛みなく張架される。一方、ベルト２０の上流側張架ロール２４よりも下側に位置する搬送面２２側は、上流側張架ロール２４によって図５中における左側に押し出されることで移動する。このため搬送面２２側は、いわゆる緩み側となり、下流側張架ロール２６と上流側張架ロール２４との間に、ある程度の緩みをもって張架される状態となる。
【００５３】
このように、シートが搬送される搬送面２２側が緩み側となるようにベルト２０を駆動することで、画像形成装置１０が大型化することを回避しつつ、先述のように下流側張架ロール２６の外径Ｄを比較的大きく定めることが可能となる。これに対して、本実施形態とは逆に、図５において２点鎖線で示すように駆動源８８を下流側張架ロール２６に接続して、下流側張架ロール２６を駆動ロールとして用い、上流側張架ロール２４を従動ロールとして用いる場合、良好な画像形成を行うために下流側張架ロール２６の外径Ｄに制約が課せられる。下流側張架ロール２６を駆動ロールとして用いる場合は、下流側張架ロール２６の外周の長さと、各感光体３２の間隔Ｌとを同じ長さにするか、少なくとも間隔Ｌと近い値にしたほうが良好な画像形成を行ない易い。その場合、下流側張架ロール２６の外径Ｄと、互いに隣り合う感光体３２がシートに現像剤像を転写する位置の間隔Ｌとの間に下式の関係が成り立つように下流側張架ロール２６の外径Ｄを定め、感光体３２を、それぞれ画像形成装置内でレイアウトすることとなる。
【００５４】
Ｌ＝π・Ｄ 若しくは Ｌ≒π・Ｄ
【００５５】
上式の関係が成り立たない場合、例えば下流側張架ロール２６の偏心を原因として下流側張架ロール２６に周速の脈動が生じて、この周速の脈動を原因としてベルト２０のシート搬送速度に周期的な変動が生じ、この速度変動の変動を原因とするシートに転写される現像剤の伸縮が各感光体３２で一致しなくなって色ずれが生じてしまうためである。このため、色ずれの発生を抑制しつつシートの搬送を良好に行うために張架ロールの外径Ｄを大きくしようとすると、これに伴い各感光体３２間の間隔Ｌを大きくしなければならず、画像形成装置１０がシートの搬送方向に大型化してしまう。そこで、画像形成装置１０では、先述のように下流側張架ロール２６を従動ロールとして用いることで、下流側張架ロール２６の外径Ｄを定める際の制約をなくし、下流側張架ロール２６の外径Ｄを大きくしてシート搬送が良好になされるようにしつつ、各感光体３２間の間隔Ｌが長くなることを回避して画像形成装置１０を小型化することを可能としている。
【００５６】
以上のように、画像形成装置１０においては、定着装置４８のニップ部Ｎがベルト２０の搬送面２２よりも重力方向下側に位置する状態となるように定着装置４８が配置されている。このため、ベルト２０から定着装置４８のニップ部Ｎへシートは下向きに搬送される。よって、ニップ部Ｎを通過したシートを上部排出部１４に直接排出しようとすると、下向きに搬送されていたシートを、シート搬送路内で大きく湾曲させて上向きに搬送しなければならず、シート搬送不良が生じやすい。そこで、画像形成装置１０においては、先述のように、現像剤像の定着がなされたシートを一時的に載置部７０に載置し、このシートを逆転ロール７２の逆回転により上部排出部１４へと搬送するようにして、シート搬送不良を生じにくくしている。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上述べたように、本発明は、例えば普通紙等のシートを搬送するベルトを有する複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等の画像形成装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に用いられる画像形成装置に用いられるカートリッジを示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に用いられる開閉部材が開閉される状態と、本発明に用いられる画像形成装置本体内にカートリッジが着脱される状態を示す説明図である。
【図４】図４（ａ）は本発明の実施形態に用いられる張架ロールを示す第１の説明図であり、図４（ｂ）は比較例に用いられる張架ロールを示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態に用いられる張架ロールを示す第２の説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０ 画像形成装置
１２ 画像形成装置本体
１６ 開閉カバー
１７ 支持部材
２０ ベルト
２２ 搬送面
２４ 上流側張架ロール
２６ 下流側張架ロール
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ 現像剤形成部
３６ 潜像形成装置
３８ 現像装置
４８ 定着装置
４８ａ 加熱ロール
７０ 載置部
７２ 逆転ロール
７６ 再搬送路
８２ 排出ロール
８４ ガイド部材
８８ 駆動源
９０ 原稿読取装置
９６ 原稿読取面
Ｎ ニップ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置あって、重力方向下向きの成分を有する搬送面でシートを搬送するベルトと、このベルトで搬送中のシートに現像剤像を形成する現像剤像形成部と、この現像剤形成部で形成された現像剤像をシートに定着する定着装置とを有する技術が知られている（特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
【特許文献１】特許第３３９８０６４号
【特許文献２】特開２００４−６１７２４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、ベルトから分離したシートの定着装置への搬送が良好になされなかったり、シートの搬送が良好になされないために形成される画像の画質が低下したり、現像剤形成部が定着装置から発せられる熱の影響を受けて形成される画像の画質が低下したりすることがあるとの問題点があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決しようとしてなされたものであり、シートの搬送がより良好になされ、より良好な画質の画像が形成される画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の特徴とするところは、重力方向下向きの成分を有する搬送面でシートを搬送するベルトと、このベルトのシートが分離する位置の裏側に設けられ、前記ベルトを張架する張架ロールと、前記搬送面で搬送中のシートに現像剤像を形成する現像剤像形成部と、この現像剤像形成部で形成された現像剤像をニップ部をもってシートに定着する定着装置と、を有し前記張架ロールは、前記ベルトに従動する従動ロールとして用いられている画像形成装置にある。
【０００７】
好適には、前記定着装置は、少なくともニップ部が前記搬送面よりも重力方向下側に設けられている。
【０００８】
また、好適には、前記張架ロールは、外径が３０ｍｍ以上である。
【０００９】
また、好適には、前記現像剤像形成部は、前記現像剤像形成部を構成する部材の少なくとも一部が、画像形成装置本体内に着脱可能なカートリッジとして一体化されている。
【００１０】
また、好適には、前記ベルトは、シートの搬送時に配置される第１の位置と、搬送不良が生じたシートの除去時に配置される第２の位置との間で移動可能であって、前記カートリッジは、前記ベルトが第２の位置に移動した際に形成される開放部を介して前記画像形成装置本体内に着脱される。
【００１１】
また、好適には、前記ベルトを支持し、前記画像形成装置本体に重力方向下方から支持され、前記画像形成装置本体に開閉可能に装着されている開閉部材をさらに有する。
【００１２】
また、好適には、原稿を読み取る原稿読取装置をさらに有し、前記ベルトは、少なくとも前記搬送面が略水平となるように配置され、前記原稿読取装置は、原稿読取面が略水平となるように、前記ベルトよりも上方に配置される。
【００１３】
また、好適には、画像形成装置本体の上部に設けられ、シートが排出される排出部と、この排出部に排出されるシートが一時的に載置される載置部と、前記定着装置で現像剤像の定着がなされたシートの一部分を前記載置部へと搬送した後に逆転を開始し、シートを前記排出部へと搬送する逆転ロールとを有する。
【００１４】
また、好適には、前記定着装置で現像剤像の定着がなされたシートを反転させながら、シートを前記ベルトの上流側に再搬送する再搬送路を有する。
【００１５】
また、好適には、前記ベルトと前記定着装置との間の位置に設けられ、シートの搬送を重力方向上方からガイドするガイド部材を有する。
【００１６】
また、好適には、前記現像剤像形成部を複数有する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、シートの搬送がより良好になされ、より良好な画質の画像が形成される画像形成装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１乃至３には、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、画像形成装置本体１２の上部には、例えば普通紙等のシートが排出され、第１の排出部として用いられる上部排出部１４が形成されている。また、画像形成装置本体１２の図１における左側の側面には、シートが排出され、第２の排出部として用いられる排出トレー１５が設けられている。画像形成装置本体１２の上部は開閉カバー１６として構成され、この開閉カバー１６は図１に示される閉じられた位置と、図３に示される開かれた位置との間で開閉可能となっている。また、開閉カバー１６の上部には、例えばフラットヘットスキャナ等からなる原稿読取装置９０が設けられている。
【００１９】
原稿読取装置９０は、画像形成装置本体１２とは別の筺体として構成されていて、支持手段として用いられる例えば２本の支持脚９２、９２により重力方向下側から支持されている。支持脚９２、９２には、ぞれぞれ図示を省略するキャスタが設けられていて、このキャスタを用いて原稿読取装置９０を簡単に移動させることができるように構成されている。原稿読取装置９０は、例えばプラテンガラス等からなる原稿読取部９４を有し、原稿読取部９４の上側の面が原稿読取面９６として用いられる。原稿読取装置９０は、原稿読取面９６が略水平となり、後述するベルト２０よりも重力方向上方に位置するように設けられている。
【００２０】
画像形成装置本体１２内には、シートを搬送するベルト２０が配設されている。ベルト２０は、重力方向下向きの搬送面２２でシートを吸着して搬送する。ベルト２０は、搬送面２２と、搬送面２２の上側に位置する上側部分２３とが略水平となるように配置されている。このため、ベルト２０が上下方向に広がった状態で張架されることが回避され、画像形成装置１０を上下方向に小型化することできる。よって、ベルト２０よりも上方に位置する原稿読取装置９０が原稿読み取り操作が行いにくい高い位置に配置されることがなくなり、原稿読取装置９０を操作が行いやすい低い位置に配置することが可能となる。この実施形態では、搬送面２２は重力方向下向きの面であるが、搬送面２２は重力方向下向きの成分を有すればよく、縦方向の成分を有する斜めの面であっても良い。
【００２１】
ベルト２０は、シート搬送方向上流側に設けられた上流側張架ロール２４と、シート搬送方向下流に設けられた下流側張架ロール２６とによって張架される。ベルト２０における上流側張架ロール２４の下端部及び下流側張架ロール２６の下端部の間に、先述の搬送面２２が形成される。上流側張架ロール２４は、供給されたシートがベルト２０に吸着される位置Ｐ１の裏側に位置し、下流側張架ロール２６は、ベルト２０からシートが分離する位置Ｐ３の裏側に位置している。この実施形態では、ベルト２０は、上流側張架ロール２４及び下流側張架ロール２６の２個の張架ロールにより張架されているが、３個以上の張架ロールでベルト２０を張架しても良い。
【００２２】
上流側張架ロール２４及び下流側張架ロール２６は、開閉部材として用いられる開閉カバー１６に装着されている。開閉カバー１６は、上流側張架ロール２４と下流側張架ロール２６とを用いてベルト２０を回動可能に支持していて、例えばヒンジ等の支持部材１７を用いて画像形成装置本体１２に開閉可能に支持されている。開閉カバー１６は、閉じられた状態において画像形成装置本体１２に重力方向下側から支持される。このため、開閉カバーを縦方向に取り付けた場合と比較して支持部材１７に加わる開閉カバー１６の荷重が小さくなるので、開閉カバー１６の開閉のための構成を簡略化することが可能となる。
【００２３】
開閉カバー１６の開閉と共に、ベルト２０は図１に示されるシートの搬送に用いられる第１の位置と、図３に示される第２の位置との間で移動する。そして、ベルト２０が第２の位置に移動することにより形成される開口部を介して、例えば、搬送面２２でシートの搬送不良が生じた際に、そのシートの除去することができる。開閉カバー１６を開閉するに先立ち、原稿読取装置９０は、開閉カバー１６が開閉する軌跡と干渉しない位置へと操作者により移動がなされる。図３においては、開閉カバー１６が開閉する軌跡と干渉しない位置へと移動した原稿読取装置９０の図示を省略している。
【００２４】
この実施例では、ベルト２０は、開閉カバー１６に取り付けられた上流側張架ロール２４及び下流側張架ロール２６に張架され、開閉カバー１６の開閉に伴って第１の位置と第２の位置との間で移動するように構成されているが、開閉カバー１６と独立して第１の位置と第２の位置との間で移動するようにベルト２０を構成しても良い。
【００２５】
画像形成装置本体１２内のベルト２０の下方には、ベルト２０で搬送中のシートに現像剤像を形成する現像剤像形成部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、及び３０ｄの４個の現像剤像形成部が設けられている。このように、画像形成装置１０は複数の現像剤像形成部を有している。現像剤像形成部３０ａはシートにイエローの現像剤を形成し、現像剤像形成部３０ｂはシートにマゼンダの現像剤を形成し、現像剤像形成部３０ｃはシートにシアンの現像剤を形成し、現像剤像形成部３０ｄはシートにブラックの現像剤を形成する。そして、これらの現像剤像がベルト２０により搬送されているシートの上で重ねあわされて、シートにフルカラーの現像剤像が形成される。
【００２６】
現像剤像形成部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄは、それぞれ像担持体として用いられる感光体３２を有する。そして、図２に示すように、この感光体３２の周辺に、感光体３２を帯電させる帯電装置３４と、帯電装置３４により帯電された感光体３２の表面にレーザー光を照射して潜像を形成する潜像形成装置３６と、潜像形成装置３６により形成された潜像を現像剤により現像する現像装置３８と、現像装置３８により感光体３２の表面に形成された現像剤像をシートへと転写する転写装置４０と、転写装置４０により現像剤像の転写がなされた後の感光体３２の表面に残留する現像剤を除去するクリーニング装置４２とが配置されている。この実施形態では、現像剤像形成部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄのそれぞれが有する潜像形成装置３６は一体として構成されているが、潜像形成装置３６を現像剤像形成部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄごとに別体として構成しても良い。
【００２７】
現像剤像形成部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄをそれぞれ構成する部材のうち、感光体３２、帯電装置３４、現像装置３８、及びクリーニング装置４２は、画像形成装置本体１２内に着脱可能なカートリッジ４４として一体化されている。これらのカートリッジ４４は、図３に示されるように、ベルト２０が第２の位置に移動した際に形成される開放部を介して、画像形成装置本体１２内に着脱することができる。このように、この実施形態では、ベルト２０を第２の位置に移動させることで、搬送不良が生じたシートの除去と、各カートリッジ４４の画像形成装置本体１２内への着脱との両方が可能になるため画像形成装置１０の保守が行いやすい。
【００２８】
この実施形態では、感光体３２、帯電装置３４、現像装置３８、及びクリーニング装置４２がカートリッジ４４として一体化されているが、現像剤像形成部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄをそれぞれ構成する部材の少なくとも一部分がカートリッジ４４として一体化されれば良い。例えば、感光体３２、帯電装置３４、現像装置３８、及びクリーニング装置４２に、潜像形成装置３６を加えてカートリッジ４４として一体化しても良い。この場合、潜像形成装置３６は、例えばＬＥＤアレイ等を用いて、現像剤像形成部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄごとに別体として構成される。
【００２９】
画像形成装置本体１２内には、現像剤像形成部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄで形成された現像剤像をシートに定着する定着装置４８が設けられている。定着装置４８は加熱ロール４８ａと、加熱ロール４８ａに圧接される加圧ロール４８ｂとを有し、加熱ロール４８ａと加圧ロール４８ｂとが接触する部分に形成されるニップ部Ｎで現像剤像を加熱し、加熱された現像剤像をシートへと加圧することで、シートに現像剤像を定着する。
【００３０】
画像形成装置本体１２内の底部近傍には、シートを収納するシート供給カセット５４を備えた第１のシート供給部５６が配置されている。シート供給カセット５４には、シート供給カセット５４に収納されたシートをシート搬送方向に向けて供給する供給ロール５８と、シートを捌いてシートの重送を防止する裁きロール６０とが設けられている。
【００３１】
画像形成装置本体１２の図１における右側には、第２のシート供給部６２が設けられている。第２のシート供給部６２は、画像形成装置本体１２から突出する状態で画像形成装置本体１２に設けられ、シートが手差しされる手差しトレー６４と、手差しトレー６４からシートを供給する供給ロール６６とを有する。
【００３２】
第１のシート供給部５６又は第２のシート供給部６２の一方が選択され、選択されたシート供給部からレジストロール６８へとシートが供給される。レジストロール６８に供給されたシートは、レジストロール６８が所定のタイミングで回転を開始することにより先述のベルト２０に供給される。
【００３３】
第１のシート供給部５６の上側には、定着装置４８により現像剤像の定着がなされたシートが、上部排出部１４に排出される前に一時的に載置される載置部７０が設けられている。そして、載置部７０と定着装置４８とのシート搬送方向における間の位置には、逆転ロール７２が設けられている。逆転ロール７２は、定着装置４８で現像剤像の定着がなされたシートの一部分を載置部７０へと搬送した後に逆回転を開始し、シートを上部排出部１４へと搬送する。また、逆転ロール７２は、正回転をすることで、定着装置４８で現像剤像の定着がなされたシートを排出トレー１５へ搬送する。
【００３４】
逆転ロール７２のシート搬送方向における定着装置４８の逆側には、切替え手段として用いられる切替え部材７４が設けられている。切替え部材７４は、例えばソレノイド等により駆動して、定着装置４８で現像剤像の定着がなされ、逆転ロール７２を通過したシートを排出トレー１５に排出するか、載置部７０に一時的に載置するかの切替えを行う。
【００３５】
ベルト２０の上側には、再搬送路７６が設けられている。再搬送路７６は、定着装置４８で表側の面に現像剤像の定着がなされたシートを、反転させながらベルト２０のシート搬送方向上流側に再搬送する。再搬送路７６により搬送されたシートは、レジストロール６８により所定のタイミングでベルト２０へと供給され、ベルト２０で搬送がなされている間に裏側の面に現像剤像の形成がなされる。
【００３６】
逆転ロール７２のシート搬送方向における再搬送路７６側には、ガイド部材７８が設けられている。ガイド手段は、例えばソレノイド等により駆動し、載置部７０に載置されたシートが定着装置４８方向に誤搬送されることを防止し、シートが上部排出部１４へ搬送されるようにガイドする。
【００３７】
逆転ロール７２と再搬送路７６とのシート搬送方向における間の位置には、切替え手段として用いられる切替え部材８０が設けられている。切替え部材８０は、例えばソレノイド等により駆動して、載置部７０から搬送されてきたシートを再搬送路７６へと供給するのか、上部排出部１４に排出するのかを切り替える。切替え部材８０と上部排出部１４との間には排出ロール８２が設けられていて、排出ロール８２によりシートが上部排出部１４に排出される。
【００３８】
以上のように構成された画像形成装置１０において、画像形成動作が開始されると、第１のシート供給部５６又は第２のシート供給部６２のいずれかからシートの供給がなされ、このシートがレジストロール６８により所定のタイミングでベルト２０に供給される。ベルト２０に供給されたシートには、ベルト２０で搬送がなされている間に現像剤像形成部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄにより現像剤像が形成され、この現像剤像が定着装置４８によりシートに定着される。そして、現像剤像の定着がなれたシートは、逆転ロール７２に搬送される。
【００３９】
逆転ロール７２に搬送されたシートは、切替え部材７４により排出トレー１５か載置部７０のいずれかにガイドされる。すなわち、排出トレー１５に排出するモードが選択されている場合は、シートは切替え部材７４により排出トレー１５へとガイドされ、排出トレー１５へと排出される。一方、上部排出部１４に排出するモードが選択されている場合は、シートは切替え部材７４により載置部７０へとガイドされ、シートの一部が載置部７０に載置された状態となった時点で逆転ロール７２が逆転を開始することで排出ロール８２方向に搬送され、排出ロール８２により上部排出部１４に排出される。
【００４０】
シート両面に画像形成を行うモードが選択されている場合、表面に現像剤像の定着がなされたシートは、切替え部材７４により載置部７０へとガイドされ、逆転ロール７２が逆転をすることで、切替え部材８０方向へと搬送される。そして、切替え部材８０により再搬送路７６へとガイドされ、再搬送路７６を通過してレジストロール６８へと供給される。そして、レジストロール６８により所定のタイミングでベルト２０に供給され、ベルト２０で搬送中に裏側の面に現像剤像の形成がなされる。この現像剤像は、定着装置４８によりシートの裏側に定着され、現像剤像が裏側に定着されたシートは、排出トレー１５か上部排出部１４かのいずれかに排出される。
【００４１】
以上のように構成された画像形成装置１０においては、ベルト２０から分離されたシートを、このシートを重力方向下側からガイドするガイド板等のガイド手段を用いて定着装置４８へとガイドとしようとすると、シートに形成された現像剤に乱れが生じてしまう。現像剤像は、未だにシートに定着されていない状態にあり、この現像剤像がガイド手段に接触してシート表面で移動してしまうためである。しかも、現像剤像は重力方向下向きの面に形成されているため落下しやすく、重力方向上向きの面に形成された未定着の現像剤像よりも乱れが生じやすい。よって、良好な画像形成を行うためには、シートを重力方向下側に設けられたガイド手段でガイドすることができず、ベルト２０と定着装置４８との間でシート搬送不良が発生しやすい。そこで、この実施形態では、装置のレイアウトを工夫することによりベルト２０と定着装置４８との間におけるシートの搬送不良を生じにくくしている。
【００４２】
図４（ａ）には下流側張架ロール２６が示されている。この実施形態においては、下流側張架ロール２６として外径Ｄが３５ｍｍのロールが用いられている。図４（ａ）に示されるように、ベルト２０により搬送されてきたシートは、多くの場合、曲率分離によって下流側張架ロール２６の最下点Ｐ２近傍でベルト２０から分離する。そして、ベルト２０から分離したシートの先端部は、重力を受けて最下点Ｐ２よりも下方向へと移動する。このようにベルトから分離したシートの先端部が下方に移動することが多いにもかかわらず、従来の技術においては、定着装置４８のニップ部Ｎがベルトの搬送面２２と略同じ高さになるように定着装置が配置されていた。このため、ベルトから分離したシートの先端部が定着装置のニップ部Ｎに良好にくわえ込まれずにシート搬送不良が生じることがあった。
【００４３】
そこで、この実施形態においては、少なくともニップ部Ｎがベルト２０の搬送面２２の延長面よりも重力方向下側に位置するように定着装置４８を配置して、ベルト２０から分離されたシートの先端部が良好に定着装置４８のニップ部Ｎにくわえ込まれるようにして、ベルト２０と定着装置４８との間でのシート搬送不良を生じにくくしている。
【００４４】
以上のように、定着装置４８のニップ部Ｎがベルト２０の搬送面２２よりも重力方向下側に位置するように定着装置４８を配置することにより、シート搬送不良が生じにくくなる。しかしながら、このように定着装置４８を配置することによって、定着装置４８と現像剤形成部３０ｄの現像装置３８とが近接した状態で配置されることになる。このため、現像装置３８に収納された現像剤が加熱ロール４８ａの発する熱の影響を受けることを原因として、形成される画像の品質が低下する虞があるとの新たな問題点が発生してしまうことがある。加熱ロール４８ａから発せられる熱は、上方により伝わりやすいため、現像装置３８が加熱ロール４８ａから発せられる熱の悪影響を受けにくくするためには、定着装置４８を画像形成装置本体１２内において少しでも重力方向上方に配置することが望ましい。そこで、この実施形態では、良好なシート搬送を可能としつつ、定着装置４８をできる限り重力方向上方に配置することができるように工夫をしている。
【００４５】
下流側張架ロール２６からシートが分離する位置は、厳密には下流側張架ロール２６の最下点Ｐ２ではなく、図４（ａ）に示されるように最下点Ｐ２よりもシート搬送方向下流であって、最下点Ｐ２よりも重力方向上方に位置する下流側張架ロール２６表面上の位置Ｐ３であることが多い。すなわち、シートの先端部は、下流側張架ロール２６の最下点Ｐ２での曲率分離がなされずに、ベルト２０に吸着された状態のまま位置Ｐ３まで搬送された後に、位置Ｐ３でベルト２０から分離する。
【００４６】
図４（ｂ）には比較例に係る下流側張架ロール２６が示されている。実施形態に係る画像形成装置１０においては、シートは位置Ｐ３までシートに吸着された状態のまま搬送されて、位置Ｐ３でベルト２０から分離した。これに対して、比較例においては、シートは曲率分離によって下流側張架ロール２６の最下点近傍でベルト２０から分離している。
【００４７】
このような、シートの挙動の差異は、ベルト２０のシートが分離する位置の裏側に設けられた下流側張架ロール２６の外径の違いにより生じる。すなわち、図４（ｂ）に示されるように下流側張架ロール２６の外径Ｄが十分に小さい場合は、シート先端部は下流側張架ロール２６の最下点Ｐ２近傍でベルト２０から分離するのに対して、下流側張架ロール２６の外径Ｄが十分に大きい場合は、図４（ａ）に示されるように、シート先端部は最下点Ｐ２での曲率分離がなされずに、ベルト２０に吸着された状態のまま搬送された後に、位置Ｐ３においてベルト２０から分離する。
【００４８】
発明者らは、複数種類のシートを複数種類の材料からなるベルト２０を用いて、温度、湿度の異なる画像形成装置１０内でシートを搬送する実験を行った。その結果、他の条件によらず、下流側張架ロール２６の外径Ｄを３０ｍｍ以上とすれば、シート先端部は概ね最下点Ｐ２を通過し、ベルト２０に吸着された状態のまま搬送され、最下点Ｐ２よりも重力方向上方に位置する位置Ｐ３でベルト２０から分離することを見出した。そこで、この実施形態における画像形成装置１０では、下流側張架ロール２６の外径を３０ｍｍ以上である３５ｍｍとして、シート先端部が、最下点Ｐ２を通過し、ベルトに吸着されて搬送された後に位置Ｐ３でベルト２０から分離されるようにしている。このため、最下点Ｐ２でシート先端部が分離される場合と比較して定着装置４８を重力方向上方に配置することが可能となる。よって、現像装置３８と定着装置４８との距離を比較的に大きくすることができ、加熱ロール４８ａから発せられる熱の影響を現像剤が受けることを原因とする画像不良の発生を抑制することができる。
【００４９】
このように、定着装置４８のニップ部Ｎが搬送面２２よりも重力方向下方に位置するように定着装置４８を配置することと併せて、下流側張架ロール２６の外径Ｄを、下流側張架ロール２６の最下点Ｐ２よりも上方でシート先端部が分離するような値とすることで、ベルト２０と定着装置４８との間の位置におけるシート搬送不良をより発生しにくくしつつ、定着装置４８から発せられる熱を原因とする画像不良の発生を抑制している。
【００５０】
ベルト２０と定着装置４８と間には、例えばガイド板からなるガイド部材８４が設けられている。ガイド部材８４は、シートの搬送を重力方向上方からガイドする。このため、シートの重力方向下向きの面に形成された未定着の現像剤像Ｔに接触することがなく、現像剤像Ｔに乱れが生じない。ガイド部材８４を設けることにより、シート先端部が図４（ａ）に示される位置Ｐ３で分離せずに、ベルト２０に吸着された状態のまま、さらに搬送され、位置Ｐ３よりも重力方向上方でベルト２０から分離する場合であっても、シートがガイド部材８４にガイドされることで、シート先端部が定着装置４８のニップ部Ｎに良好に導かれる。
【００５１】
図５には、図４（ａ）と同様に下流側張架ロール２６が示されている。この実施形態においては、下流側張架ロール２６は従動ロールとして用いられ、ベルト２０に従動して回転する。下流側張架ロール２６と共にベルト２０を張架する上流側張架ロール２４は駆動ロールとして用いられ、上流側張架ロール２４には、例えばモータ等の駆動源８８が接続されていて、この駆動源８８からの駆動を受けて回転してベルト２０を回転駆動させる。
【００５２】
下流側張架ロール２６を従動ロールとして用い、上流側張架ロール２４を駆動ロールとして用いた場合、ベルト２０の下流側張架ロール２６よりも上側に位置する上側部分２３は、上流側張架ロール２４によって引かれることで移動する。このため、上側部分２３は、いわゆる張り側となり、上流側張架ロール２４と下流側張架ロール２６との間でシートは弛みなく張架される。一方、ベルト２０の上流側張架ロール２４よりも下側に位置する搬送面２２側は、上流側張架ロール２４によって図５中における左側に押し出されることで移動する。このため搬送面２２側は、いわゆる緩み側となり、下流側張架ロール２６と上流側張架ロール２４との間に、ある程度の緩みをもって張架される状態となる。
【００５３】
このように、シートが搬送される搬送面２２側が緩み側となるようにベルト２０を駆動することで、画像形成装置１０が大型化することを回避しつつ、先述のように下流側張架ロール２６の外径Ｄを比較的大きく定めることが可能となる。これに対して、本実施形態とは逆に、図５において２点鎖線で示すように駆動源８８を下流側張架ロール２６に接続して、下流側張架ロール２６を駆動ロールとして用い、上流側張架ロール２４を従動ロールとして用いる場合、良好な画像形成を行うために下流側張架ロール２６の外径Ｄに制約が課せられる。下流側張架ロール２６を駆動ロールとして用いる場合は、下流側張架ロール２６の外周の長さと、各感光体３２の間隔Ｌとを同じ長さにするか、少なくとも間隔Ｌと近い値にしたほうが良好な画像形成を行ない易い。その場合、下流側張架ロール２６の外径Ｄと、互いに隣り合う感光体３２がシートに現像剤像を転写する位置の間隔Ｌとの間に下式の関係が成り立つように下流側張架ロール２６の外径Ｄを定め、感光体３２を、それぞれ画像形成装置内でレイアウトすることとなる。
【００５４】
Ｌ＝π・Ｄ 若しくは Ｌ≒π・Ｄ
【００５５】
上式の関係が成り立たない場合、例えば下流側張架ロール２６の偏心を原因として下流側張架ロール２６に周速の脈動が生じて、この周速の脈動を原因としてベルト２０のシート搬送速度に周期的な変動が生じ、この速度変動の変動を原因とするシートに転写される現像剤の伸縮が各感光体３２で一致しなくなって色ずれが生じてしまうためである。このため、色ずれの発生を抑制しつつシートの搬送を良好に行うために張架ロールの外径Ｄを大きくしようとすると、これに伴い各感光体３２間の間隔Ｌを大きくしなければならず、画像形成装置１０がシートの搬送方向に大型化してしまう。そこで、画像形成装置１０では、先述のように下流側張架ロール２６を従動ロールとして用いることで、下流側張架ロール２６の外径Ｄを定める際の制約をなくし、下流側張架ロール２６の外径Ｄを大きくしてシート搬送が良好になされるようにしつつ、各感光体３２間の間隔Ｌが長くなることを回避して画像形成装置１０を小型化することを可能としている。
【００５６】
以上のように、画像形成装置１０においては、定着装置４８のニップ部Ｎがベルト２０の搬送面２２よりも重力方向下側に位置する状態となるように定着装置４８が配置されている。このため、ベルト２０から定着装置４８のニップ部Ｎへシートは下向きに搬送される。よって、ニップ部Ｎを通過したシートを上部排出部１４に直接排出しようとすると、下向きに搬送されていたシートを、シート搬送路内で大きく湾曲させて上向きに搬送しなければならず、シート搬送不良が生じやすい。そこで、画像形成装置１０においては、先述のように、現像剤像の定着がなされたシートを一時的に載置部７０に載置し、このシートを逆転ロール７２の逆回転により上部排出部１４へと搬送するようにして、シート搬送不良を生じにくくしている。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上述べたように、本発明は、例えば普通紙等のシートを搬送するベルトを有する複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等の画像形成装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に用いられる画像形成装置に用いられるカートリッジを示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に用いられる開閉部材が開閉される状態と、本発明に用いられる画像形成装置本体内にカートリッジが着脱される状態を示す説明図である。
【図４】図４（ａ）は本発明の実施形態に用いられる張架ロールを示す第１の説明図であり、図４（ｂ）は比較例に用いられる張架ロールを示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態に用いられる張架ロールを示す第２の説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０ 画像形成装置
１２ 画像形成装置本体
１６ 開閉カバー
１７ 支持部材
２０ ベルト
２２ 搬送面
２４ 上流側張架ロール
２６ 下流側張架ロール
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ 現像剤形成部
３６ 潜像形成装置
３８ 現像装置
４８ 定着装置
４８ａ 加熱ロール
７０ 載置部
７２ 逆転ロール
７６ 再搬送路
８２ 排出ロール
８４ ガイド部材
８８ 駆動源
９０ 原稿読取装置
９６ 原稿読取面
Ｎ ニップ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重力方向下向きの成分を有する搬送面でシートを搬送するベルトと、
このベルトのシートが分離する位置の裏側に設けられ、前記ベルトを張架する張架ロールと、
前記搬送面で搬送中のシートに現像剤像を形成する現像剤像形成部と、
この現像剤像形成部で形成された現像剤像をニップ部をもってシートに定着する定着装置と、
を有し
前記張架ロールは、前記ベルトに従動する従動ロールとして用いられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定着装置は、少なくともニップ部が前記搬送面よりも重力方向下側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記張架ロールは、外径が３０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像剤像形成部は、前記現像剤像形成部を構成する部材の少なくとも一部が、画像形成装置本体内に着脱可能なカートリッジとして一体化されていることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ベルトは、シートの搬送時に配置される第１の位置と、搬送不良が生じたシートの除去時に配置される第２の位置との間で移動可能であって、
前記カートリッジは、前記ベルトが第２の位置に移動した際に形成される開放部を介して前記画像形成装置本体内に着脱されることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ベルトを支持し、前記画像形成装置本体に重力方向下方から支持され、前記画像形成装置本体に開閉可能に装着されている開閉部材をさらに有することを特徴とする１乃至５いずれか記載の画像形成装置。
【請求項７】
原稿を読み取る原稿読取装置をさらに有し、
前記ベルトは、少なくとも前記搬送面が略水平となるように配置され、
前記原稿読取装置は、原稿読取面が略水平となるように、前記ベルトよりも上方に配置されることを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載の画像形成装置。
【請求項８】
画像形成装置本体の上部に設けられ、シートが排出される排出部と、
この排出部に排出されるシートが一時的に載置される載置部と、
前記定着装置で現像剤像の定着がなされたシートの一部分を前記載置部へと搬送した後に逆転を開始し、シートを前記排出部へと搬送する逆転ロールと、
を有することを特徴とする請求項１乃至７いずれか記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記定着装置で現像剤像の定着がなされたシートを反転させながら、シートを前記ベルトの上流側に再搬送する再搬送路を有することを特徴とする請求項１乃至８いずれか記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記ベルトと前記定着装置との間の位置に設けられ、シートの搬送を重力方向上方からガイドするガイド部材を有することを特徴とする請求項１乃至９いずれか記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記現像剤像形成部を複数有することを特徴とする請求項１乃至１０いずれか記載の画像形成装置。
【請求項１】
重力方向下向きの成分を有する搬送面でシートを搬送するベルトと、
このベルトのシートが分離する位置の裏側に設けられ、前記ベルトを張架する張架ロールと、
前記搬送面で搬送中のシートに現像剤像を形成する現像剤像形成部と、
この現像剤像形成部で形成された現像剤像をニップ部をもってシートに定着する定着装置と、
を有し
前記張架ロールは、前記ベルトに従動する従動ロールとして用いられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定着装置は、少なくともニップ部が前記搬送面よりも重力方向下側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記張架ロールは、外径が３０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像剤像形成部は、前記現像剤像形成部を構成する部材の少なくとも一部が、画像形成装置本体内に着脱可能なカートリッジとして一体化されていることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ベルトは、シートの搬送時に配置される第１の位置と、搬送不良が生じたシートの除去時に配置される第２の位置との間で移動可能であって、
前記カートリッジは、前記ベルトが第２の位置に移動した際に形成される開放部を介して前記画像形成装置本体内に着脱されることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ベルトを支持し、前記画像形成装置本体に重力方向下方から支持され、前記画像形成装置本体に開閉可能に装着されている開閉部材をさらに有することを特徴とする１乃至５いずれか記載の画像形成装置。
【請求項７】
原稿を読み取る原稿読取装置をさらに有し、
前記ベルトは、少なくとも前記搬送面が略水平となるように配置され、
前記原稿読取装置は、原稿読取面が略水平となるように、前記ベルトよりも上方に配置されることを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載の画像形成装置。
【請求項８】
画像形成装置本体の上部に設けられ、シートが排出される排出部と、
この排出部に排出されるシートが一時的に載置される載置部と、
前記定着装置で現像剤像の定着がなされたシートの一部分を前記載置部へと搬送した後に逆転を開始し、シートを前記排出部へと搬送する逆転ロールと、
を有することを特徴とする請求項１乃至７いずれか記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記定着装置で現像剤像の定着がなされたシートを反転させながら、シートを前記ベルトの上流側に再搬送する再搬送路を有することを特徴とする請求項１乃至８いずれか記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記ベルトと前記定着装置との間の位置に設けられ、シートの搬送を重力方向上方からガイドするガイド部材を有することを特徴とする請求項１乃至９いずれか記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記現像剤像形成部を複数有することを特徴とする請求項１乃至１０いずれか記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−４６３２５（Ｐ２００８−４６３２５Ａ）
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２２１４００（Ｐ２００６−２２１４００）
【出願日】平成１８年８月１５日（２００６．８．１５）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月１５日（２００６．８．１５）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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