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画像形成装置 - キヤノン株式会社
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発明の名称 画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−84785
公開日 平成11年(1999)3月30日
出願番号 特願平9−254353
出願日 平成9年(1997)9月3日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】世良 和信 (外2名)
発明者 三浦 誠悦
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】画像形成されたシートを一対の回転部材により挟持しながら装置外部へ排出する排出手段を備えた画像形成装置において、前記回転部材の少なくとも一方を、回動自在に軸支されたガイドにより保持して、該ガイドの回動によりシートの挟持部を開放可能とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】前記ガイドを、シートを挟持する方向へ付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項3】前記付勢手段は前記ガイドの外面を押圧して付勢するばね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。
【請求項4】前記付勢手段は前記ガイドの回動中心に回動力を付与して付勢するまきばね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。
【請求項5】前記ガイドを、シートを挟持する位置で係止する係止手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項6】前記係止手段は前記ガイドにスナップフィット形状部を設けて、該スナップフィット形状部を所定の切欠き部に係止および係止解除することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
【請求項7】未定着のトナー像が形成されたシートを加圧しながら加熱する加熱手段を備え、該加熱手段によりトナー像を定着させながら前記排出手段へシートを搬送することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の画像形成装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シート上に画像を形成した後に、シートを外部へ排出する排出手段を備えた、複写機、プリンタ、あるいはファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、この種の画像形成装置としては、例えば、複写機、プリンタ、あるいは、ファクシミリ装置などがある。
【0003】複写機は、一般的に、原稿等の画像を読み取る機能を備え、読み取った画像情報に基づいてシートに画像を形成するものであるが、近年では、通信機能等を備えて外部から送られる画像情報を入力する機能を備えた複写機もある。
【0004】また、プリンタは、一般的に外部の装置、例えば、コンピュータなどの装置から送られる画像情報に基づいてシートに画像を形成するものであり、ファクシミリ装置は、一般的に原稿等の画像を読み取る機能、および、通信機能を備え、読み取った画像情報を外部へ送り、また、外部から送られた情報に基づいてシートに画像を形成するものである。
【0005】このように、いずれの装置も得られた画像情報に基づいて、シートに画像を形成するものである。
【0006】そして、これらの装置では、シート上に画像を形成した後にシートを装置外部へ排出する排出手段が備えられている。
【0007】以下、図8を参照して、従来技術に係る画像形成装置に備えられる排出手段について説明する。
【0008】図8は従来技術に係る画像形成装置のうち排出手段が備えられた付近の概略構成図である。
【0009】図に示したように、不図示の画像形成手段によって、表面上に未定着のトナー像Tが形成されたシートSが図中右側から搬送されて、定着ローラ101及び加圧ローラ102により形成されるニップ部Nへと送られる。
【0010】定着ローラ101は、ヒーター101aや耐熱性のフィルムFを有しており、加圧ローラ102は定着ローラ101に対して加圧する構成となっている。
【0011】このような構成によって、ニップ部Nを搬送するシートSに対して、加圧かつ加熱して未定着のトナー像Tを融解し定着させるものである。
【0012】そして、加圧ローラ102は図中矢印方向に回転して、シートSを下流へと搬送させる。
【0013】なお、フィルムFは加圧ローラ102の回転により従動する。
【0014】搬送されたシートSは、排出上ガイド105と排出下ガイド106にガイドされて、コロ103と排出ローラ104の挟持部へと導かれて、さらに下流へと搬送され装置外部へと排出される。
【0015】なお、コロ103と排出ローラ104の挟持部よりも上流側における排出上ガイド105と排出下ガイド106の間隔は、シートSを挟持部へ導きやすいように徐々に狭くなる形状となっている。
【0016】ここで、コロ103は装置本体に固定された排出上ガイド105により保持されており、また、排出ローラ104は排出下ガイド106により保持されていた。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。
【0018】上述の従来技術に係る画像形成装置の排出手段部の付近でシートジャムが発生した場合に、排出手段部の付近の空間は非常に狭いためジャム処理が困難であった。
【0019】特に、シートの一部が排出手段の挟持部を通過し、残りの部分が挟持部を通過する前の位置でアコーディオン状のジャムになった場合に、シートのうち挟持部を通過した部分を引っ張って処理しようとして、シートが破れて残りの部分が挟持部を通過する前の位置に残ってしまうこともあった。
【0020】そして、この残ったシートが、更なるジャムの原因となってしまったり、装置本体の故障を誘発してしまうこともあった。
【0021】本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、容易かつ確実にジャム処理を行うことができる品質性に優れた画像形成装置を提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明にあっては、画像形成されたシートを一対の回転部材により挟持しながら装置外部へ排出する排出手段を備えた画像形成装置において、前記回転部材の少なくとも一方を、回動自在に軸支されたガイドにより保持して、該ガイドの回動によりシートの挟持部を開放可能とすることを特徴とする。
【0023】したがって、ジャム発生時には、ガイドを回動させてシートの挟持部を開放すれば、容易にジャムシートを取り除くことができ、シートが破れて残ってしまうこともない。
【0024】前記ガイドを、シートを挟持する方向へ付勢する付勢手段を設けるとよい。
【0025】したがって、通常の状態では、付勢手段によりガイドが付勢されて一対の回転部材により挟持部が形成される。
【0026】前記付勢手段は前記ガイドの外面を押圧して付勢するばねであるとよい。
【0027】また、前記付勢手段は前記ガイドの回動中心に回動力を付与して付勢するまきばねであることも好適である。
【0028】前記ガイドを、シートを挟持する位置で係止する係止手段を設けることもできる。
【0029】したがって、通常の状態では、係止手段によりガイドが係止されて一対の回転部材により挟持部が形成される。
【0030】前記係止手段は前記ガイドにスナップフィット形状部を設けて、該スナップフィット形状部を所定の切欠き部に係止および係止解除するとよい。
【0031】未定着のトナー像が形成されたシートを加圧しながら加熱する加熱手段を備え、該加熱手段によりトナー像を定着させながら前記排出手段へシートを搬送するとよい。
【0032】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0033】(第1の実施の形態)図1乃至図4を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。
【0034】図1は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図であり、図2は本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置の要部(排出手段部)の概略構成図であり、図3は本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置の要部(排出手段部)の一部破断斜視図であり、図4は本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置の要部(排出手段部)の概略構成図である。
【0035】本実施の形態においては、画像形成装置として、電子写真プロセスを利用したレーザービームプリンタを例にして説明する。
【0036】まず、図1を参照して画像形成装置について概略を説明する。
【0037】1は像担持体としての回転ドラム型電気写真感光体(以下、ドラムと記す)である。
【0038】このドラム1は、まず、回転過程でその表面が一次帯電器2により一様に帯電処理される。
【0039】次いで、その回転ドラム1の帯電処理面に、目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザービームLによる走査露光が、レーザースキャナー3から出力されて、回転ドラム1面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【0040】次いで、その静電潜像が現像器4によりネガトナーTで反転現像(レーザー露光部にトナーが付着)されて顕像化される。
【0041】一方、給紙カセット20内から給紙ローラー21によりシートとしての記録紙Pが一枚分離給送され、レジストローラー対22を経由してドラム1と転写ローラー5との圧接ニップ部である転写部に所定のタイミングで搬送導入されることで、記録紙Pの面に対して回転ドラム1面側のトナー画像が順次転写される。
【0042】転写部を通過した記録紙Pは回転ドラム1の面から分離され、加熱手段を有した画像定着排出装置7へ搬送導入されて転写トナー画像の定着処理を受けて、排出手段でプリントとして機外へ排出される。
【0043】記録紙分離後の回転ドラム1の面はクリーニング器23により転写残りトナー等の付着残留汚染物の除去を受けて清掃されて繰り返して作業に供される。
【0044】なお、本実施の形態で示したプリンタはドラム1、一次帯電器2、現像器4、クリーニング器23の4つのプロセス機器を一括してプリンタ本体内に着脱・交換自在のプロセスカートリッジ24として構成してある。
【0045】次に、画像定着排出装置7について、特に、図2、図3および図4を参照して説明する。
【0046】画像定着排出装置7はテンションフリータイプのフィルム加熱方式の加熱手段と排出手段を有しており、以下、これらについて詳しく説明する。
【0047】便宜上、特開昭63−313182号公報、特開平1−263679号公報、特開平2−157878号公報、特開平4−44075〜44083,204980〜204984号公報等に開示のフィルム加熱方式の加熱手段と加熱後の記録紙の排出手段を併せ持つ画像定着排紙装置を有した画像形成装置を例にして説明する。
【0048】まず、加熱手段について説明する。
【0049】加熱手段は、発熱部を有する略面状のヒーターと、このヒーターと耐熱性のフィルム部材を挟ませて圧接し加熱ニップ部を形成する加圧ローラーと、ヒーターの加圧ローラーに対向していない周囲を覆うヒーターフォルダーを有し、加熱ニップ部に被加熱材を導入して耐熱性フィルムを介してヒーターの熱で加熱する方式、構成の装置であり、低熱容量で昇温の速いヒーターを用い、加熱ニップ部を集中的に加熱できて、クイックスタート性があり、また省電力等の特徴を有する。
【0050】このようなフィルム加熱方式の加熱手段は、例えば、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ、マイクロフィルムリーダプリンタ、画像表示(ディスプレイ)装置、記録機等の画像形成装置において、電子写真、静電記録、磁気記録等の適宜の画像形成プロセス手段により加熱溶融性の樹脂等よりなるトナーを用いて記録媒体(転写材シート、エレクトロファックスシート、静電記録シート、印刷紙など)の面に間接(転写)方式もしくは直接方式で形成した目的の画像情報に対応した未定着のトナー画像を永久固着画像として加熱定着処理する画像定着装置として活用できる。
【0051】低熱容量で昇温の速い加熱体としては、耐熱性、絶縁性、良熱伝導性のセラミック材基板と該基板に印刷、焼成等の手段で形成具備させた通電発熱部としての発熱抵抗部を基本構成体とし、発熱抵抗部に電力を供給して発熱させる、全体に低熱容量で昇温の速いセラミックヒーターが一般に用いられている。
【0052】本実施の形態で示した加熱手段は特開平4−44075〜44083,204980〜204984号公報等に開示の、耐熱フィルムとして円筒状フィルムを使用し、該フィルムを加圧手段としての加圧ローラーで回転駆動させる、加圧ローラー駆動方式、テンションフリータイプ(フィルムに張力を与えないでフィルムを駆動させるもの)の装置である。
【0053】図中14は図面に垂直方向を長手とする横長の細板状の発熱体(以下、ヒーターと記す)である。
【0054】ヒーター14は、一般に、セラミック基板と、基板面に印刷、焼成して具備させた発熱抵抗体を基本構成体とする低熱容量のセラミックヒーターが用いられている。
【0055】また、ヒーター14は、耐熱性、絶縁性、高熱伝導性のアルミナ基板上に、例えばスクリーン印刷で形成されたTaSiO2 、AgPd、TA2 N、RuO2、ニクロム等の薄膜発熱抵抗部を有し、定着フィルム9の内面に対向する面には耐熱ガラス等のオーバーコートが施されている。
【0056】10は横断面略半円形の横長樋型のフィルムガイド兼用のヒーター支持体であり、このヒーター支持体10の下面中央部に支持体長手に沿ってヒーター14を耐熱性接着剤等で固定支持させてある。
【0057】9は円筒状(エンドレスベルト状)、薄膜の耐熱性フィルム(以下定着フィルムまたはフィルムと記す)であり、ヒーター14を支持させたヒーター支持体10にルーズに外嵌させてある。
【0058】また、定着フィルム9は、耐熱性、トナー離型性、強靭性を有する単層フィルム、あるいは所望の表面処理やラミネート処理をした複合層フィルムである。
【0059】なお、定着フィルム9はポリイミド(PI)フィルムが好適であり、耐熱処理した50umのZno単層フィルム、あるいは4フッ化エチレン(PTFE)で離型性付与処理した複合層フィルムとすることができる。
【0060】15はヒーター支持体10の両端部にそれぞれ配設した定着フィルム端部を受け止めて定着フィルム9の寄り移動を規制するフランジ部材である。
【0061】11は加圧部材としての弾性加圧ローラーであり、ヒーター支持体10のヒーター14の下面と定着フィルム9を挟ませてローラー弾性に抗して所定の当接圧をもって互いに圧接させることで所要幅の加熱部としての加熱ニップ部Nを形成させてある。
【0062】すなわち、定着フィルム9を挟んでヒーター14と加圧ローラー11とが所定の加圧力(たとえばA4幅で総圧4〜10kg)をもって圧接状態にある。
【0063】加圧ローラー11は不図示の駆動手段により矢示の反時計方向に回転駆動される。
【0064】この加圧ローラー11の回転による加圧ローラー11の外面とフィルム9の外面との加熱ニップ部Nにおける圧接摩擦力でフィルム9に回転力が作用して、フィルム9が、その内面がヒーター14の下面に接触摺動しつつ、ヒーター支持体10の外周りを矢示の時計方向に従動回転する。
【0065】ヒーター支持体10はこの回転するフィルム9のガイドを兼ねている。
【0066】加圧ローラー11の回転によりフィルム9が回転され、またヒーター14が発熱抵抗部への通電により所定の温度(たとえば150deg以上)に昇温した状態において、フィルム9と加圧ローラー11との間の加熱ニップ部Nに、未定着トナー画像Tを形成担持させた記録紙Pを搬送させる。
【0067】この際に、記録紙Pを、トナー画像面をガイド部材を通じてフィルム9側にして導入させて、フィルム9と一緒に加熱ニップ部Nに移動させることで、加熱ニップ部Nにおいて記録紙Pがフィルム9を介してヒーター14で加熱されて未定着トナー画像Tの軟化・溶融定着がなされる。
【0068】加熱ニップ部Nを通った記録紙Pはフィルム9面から分離されて、排出上ガイド50と排出下ガイド40を通じて、一対の回転部材を構成する、コロ51および排出ローラー41によって挾持搬送され、画像形成装置外へ排出される。
【0069】この装置はフィルム9の加圧ローラー11の駆動による回転状態において、加熱ニップ部Nの部分を除いて実質的にフィルム9に張力が作用しておらず、そのためにフィルムの回転に伴う、ヒーター支持体10の長手に沿うフィルム寄り移動力が小さくてフィルム寄り移動制御手段を簡略化できると共に、容易な組立性とコストダウンを図ることができる等の有利な点がある。
【0070】なお、8は高温になる装置構成部品にユーザーが触れるのを防止するための装置上カバーである。
【0071】次に、排出手段について説明する。
【0072】図に示したように、排出上ガイド50は、フレーム30に対して、排出上ガイド50に一体的に形成されたボス50aにより回動自在に取り付けられており、記録紙Pの上方をガイドする。
【0073】そして、51は加熱後の記録紙Pを挾持搬送するコロで、排出上ガイド50により保持される。
【0074】50bは排出上ガイド50の姿勢を維持するために設けられたリブである。
【0075】56は排出上ガイド50上部に設けられ、排出上ガイド50の外面を押圧して、排出上ガイド50の回動方向を規制する方向(コロ51が排出ローラー41側に押圧されて記録紙を挟持する方向)に付勢する付勢手段としての付勢部材(ばね)である。
【0076】このように付勢部材56を設けたことによって、ジャム処理時などに付勢部材56の付勢力に抗して回動した排出上ガイド50を自動的にもとに戻すことができる。
【0077】41はコロ51と排出ニップを形成する排出ローラーであり、記録紙の下方をガイドする排出下ガイド40によって保持されている。
【0078】そして、コロ51と排出ローラ41の挟持部よりも上流側における排出上ガイド50と排出下ガイド40の間隔は、記録紙Pを挟持部へ導きやすいように徐々に狭くなる形状となっている。
【0079】このような構成により、コロ51と排出ローラー41で、加熱定着後の記録紙Pを挾持搬送して、排出上ガイド50と、排出下ガイド40を通じて画像形成装置外へ排出する。
【0080】なお、30はフランジ部材15、加圧ローラー11、排出上ガイド50、排出下ガイド40が配設されるフレームである。
【0081】以上のような構成によって、シートジャムが発生した場合には、図4に示したように排出上ガイド50を付勢部材56の付勢力に抗して(図中時計回り方向に)回動させる。
【0082】すると、図に示したように、コロ51と排出ローラー41による挟持部が開放される。
【0083】したがって、ジャム処理に関わる操作空間(記録紙Pの排出空間)が広がるので、記録紙Pの先端が排出ニップ前でジャムが生じた場合や排出ニップ直後でジャムが生じた場合、あるいは、記録紙Pがアコーディオンジャムした場合でも、容易かつ確実にジャム処理をすることができるようになった。
【0084】(第2の実施の形態)図5および図6には、本発明の第2の実施の形態が示されている。上記第1の実施の形態では、付勢手段(ばね)によりガイド(排出上ガイド50)の外面を押圧して、一対の回転部材(コロ51および排出ローラー41)を挟持させる構成を示したが、本実施の形態では、付勢手段(まきばね)によりガイド(排出上ガイド50)の回動中心に回動力を付与して、一対の回転部材を挟持させる構成を示している。
【0085】その他の構成および作用については第1の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0086】図5は本発明の第2の実施の形態に係る画像形成装置の要部(排出手段部)の概略構成図であり、図6は本発明の第2の実施の形態に係る画像形成装置の要部(排出手段部)の一部破断斜視図である。
【0087】図中、57は、ボス50aの回動中心部に設けられ、排出上ガイド50の回動方向を規制する方向(コロ51が排出ローラー41側に付勢されて記録紙を挟持する方向)に回動力を付与する付勢手段としての付勢部材(まきばね)である。
【0088】このように付勢部材(まきばね)を設けたことによって、ジャム処理時などに付勢部材56の付勢力に抗して回動した排出上ガイド50を自動的にもとに戻すことができる。
【0089】また、上述のように、排出上ガイド50の外面(上面)を押圧する構成に比べて、本実施の形態の構成では、排出上ガイド50の上部に付勢部材(ばね)を配置する空間を必要としないので、装置をコンパクトにすることができ、かつ、ジャム処理に関わる操作空間(記録紙Pの排出空間)を十分に広げることができる。
【0090】(第3の実施の形態)図7には、本発明の第3の実施の形態が示されている。上記の実施の形態では、付勢手段を設けて、一対の回転部材(コロ51および排出ローラー41)を挟持させる構成を示したが、本実施の形態では、係止手段を設けて、一対の回転部材を挟持させる構成を示している。
【0091】その他の構成および作用については第1の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0092】図7は本発明の第3の実施の形態に係る画像形成装置の要部(排出手段部)の一部破断斜視図である。
【0093】上述の実施の形態の説明では、通常時においては、排出上ガイド50が付勢手段により付勢されることによって、一対の回転部材(コロ51および排出ローラー41)が挟持されて、ジャム処理時に付勢手段の付勢力に抗して、排出上ガイド50を回動させて一対の回転部材による挟持部を開放させる構成を示した。
【0094】しかしながら、要は、通常時においては、一対の回転部材によって挟持部が形成されており、ジャム処理時に挟持部が開放される構成であれば良く、例えば、係止手段によって、一対の回転部材によって挟持部が形成された状態で係止固定しておき、ジャム処理時に係止解除して挟持部を開放する構成とすることも可能である。
【0095】係止手段としては様々な係止機構などが考えられるが、その一例を図7を参照して説明する。
【0096】図に示したように、リブ50c部に一体的にスナップフィット形状を形成しており、フレーム30に設けられた切欠き部30aに着脱自在な構成としている。
【0097】このような構成によって、切欠き部30aに係止させることで、一対の回転部材(コロ51および排出ローラー41)が挟持された状態で固定され、ジャム処理時には、係止を解除して、排出上ガイド50を回動して挟持部を開放することができる。
【0098】したがって、付勢手段を設けることなく、脱着をジャム処理実施者に操作させる構成とすることで、構成が簡略化され、コストアップなしに、記録紙Pの先端が排出ニップ前でジャムが生じた場合や排出ニップ直後でジャムが生じた場合でもジャム処理できるようになった。
【0099】
【発明の効果】本発明は、回転部材の少なくとも一方を、回動自在に軸支されたガイドにより保持して、このガイドの回動によりシートの挟持部を開放可能としたので、ジャム発生時には、ガイドを回動させてシートの挟持部を開放すれば、容易にジャムシートを取り除くことができ、シートが破れて残ってしまうこともなく、容易かつ確実にジャム処理を行うことができ、品質性に優れている。
【0100】付勢手段を設ければ、通常の状態では、付勢手段によりガイドが付勢されて一対の回転部材により挟持部が形成されるので、ジャム処理後は自動的に挟持部を形成できる。
【0101】付勢手段は、ガイドの外面を押圧して付勢するばねや、ガイドの回動中心に回動力を付与して付勢するまきばねとすることができ、まきばねとすれば小型化も可能となる。
【0102】また、係止手段を設ければ、通常の状態では、係止手段によりガイドが係止されて一対の回転部材により挟持部を形成できる。
【0103】係止手段はガイドにスナップフィット形状部を設けて、このスナップフィット形状部を所定の切欠き部に係止および係止解除することができる。
【0104】未定着のトナー像が形成されたシートを加圧しながら加熱する加熱手段を備え、この加熱手段によりトナー像を定着させながら排出手段へシートを搬送することができる。




 

 


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