(57)【要約】      （修正有）【課題】消費電力を削減して省エネルギー化を実現することができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】記録材Ｐを給送する給送手段４と給送された記録材Ｐの先端基準を合わせるレジスト手段９とを有し、レジスト手段９は、給送手段４より下方に設けられ、給送手段４は、記録材Ｐを下方に給送する。さらに、前記レジスト手段９の下流側の前記記録材Ｐの搬送路に形成された第１の屈曲部２１と、前記記録材Ｐを上方に搬送し、前記記録材Ｐにトナー像を転写する転写手段３と、前記転写手段３より下流側に設けられた定着手段５と、前記定着手段５より下流側の前記記録材Ｐの搬送路に形成された第２の屈曲部２２と、前記第２の屈曲部２２より下方に設けられ、排出された前記記録材Ｐを積載する排出積載手段７とを備える。これにより、コンパクトな構成で記録材Ｐの搬送に使用する駆動モータの消費電力を削減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材を給送する給送手段と給送された前記記録材の先端基準を合わせるレジスト手段とを有し、前記記録材にトナー像を形成する画像形成装置において、
前記レジスト手段は、前記給送手段より下方に設けられ、前記給送手段は、前記記録材を下方に給送することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記レジスト手段の下流側の前記記録材の搬送路に形成された第１の屈曲部と、前記記録材を上方に搬送し、前記記録材にトナー像を転写する転写手段と、前記転写手段より下流側に設けられた定着手段と、前記定着手段より下流側の前記記録材の搬送路に形成された第２の屈曲部と、前記第２の屈曲部より下方に設けられ、排出された前記記録材を積載する排出積載手段とを備え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】
前記給送手段は、前記記録材を積載する給送トレイおよび前記記録材を１枚ずつ分離する半月形状のピックアップローラからなる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。
【請求項４】
前記定着手段は、前記排出積載手段よりも上方に設けられた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】
前記第１の屈曲部から前記第２の屈曲部にかけての搬送路の下部に電装部が設けられた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６】
前記第１の屈曲部から前記第２の屈曲部にかけての搬送路の下方に両面搬送路が設けられた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７】
前記定着手段の下流側で前記第２の屈曲部の上流側に前記記録材を前記両面搬送路に導くための反転手段が設けられたことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記排出積載手段の角度を変更する移動手段が設けられたことを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記記録材が前記排出積載手段に排出されるタイミングに応じて、前記移動手段を動作させる制御手段を有することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真方式或いは静電記録方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を用いた画像形成装置は、像担持体としての感光体ドラム上に形成された潜像を現像して可視画像化する。そして、この可視画像（トナー像）を記録材に静電気力を用いて転写させ、次いで転写画像を熱により定着させることによって、前記記録材上に画像が記録形成されるようになっている。
【０００３】
こうした画像形成をコンパクトに成り立たせるうえで、従来技術による電子写真装置においては、給送手段から転写手段、定着手段を経て排出手段に至る記録材の搬送経路は、以下のものが提案されている。
【０００４】
即ち、給送手段を画像形成装置の最下部にほぼ水平になるように配置し、屈曲搬送部を経て転写手段から定着手段へ記録材を案内する搬送路を、画像形成装置の中央部にほぼ水平方向で配置する。そして、屈曲搬送部を経て排出手段を画像形成装置の最上部にほぼ水平になるように構成している（特許文献１参照）。
【０００５】
また、給送手段を画像形成装置の最下部にほぼ水平になるように配置し、転写手段から定着手段へ記録材を案内する搬送路をほぼ垂直方向で配置し、排出手段を画像形成装置の最上部にほぼ水平になるように構成している（特許文献２参照）。
【０００６】
ところで、近年においては、環境問題の高まりと共に、省エネルギー化が重要視されており、これは画像形成装置にも当てはまる。その中で、特に画像形成装置内で消費電力の半分以上を占める定着手段に対して省エネルギー化の技術開発が進められている。
【０００７】
例えば、定着手段としては、セラミックの基板上に抵抗発熱体のパターンを設けて加熱体を構成し、この加熱体を発熱させて薄いフィルムを介して被加熱体を加熱するフィルム加熱方式を用いたものが知られている（特許文献３参照）。
【０００８】
このようなフィルム加熱方式を採用する定着手段には低熱容量の発熱体（ヒータ）を用いることができるため、従来の熱ローラ方式に比べてウェイトタイムの短縮化（クイックスタート）が可能となる。そして、クイックスタートが可能となることによって、非プリント動作時の余熱が不要となり、総合的に省電力化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開2001−109210公報
【特許文献２】特開2004−264840公報
【特許文献３】特開昭63−313182公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、近年の環境問題への関心の高まりから更なる省エネルギー化が求められており、フィルム加熱方式を採用する定着手段を備える画像形成装置であっても、その消費量が問題となっている。
【００１１】
このため、定着手段のみならず、画像形成装置内におけるモータ等の動力源の消費電力低減も求められている。特に、近年の高速化に伴って、画像形成装置内の搬送手段への駆動モータ電力の増加が著しい。
【００１２】
本発明の技術的課題は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、消費電力を削減して省エネルギー化を実現することができる画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するため、本発明に係る代表的な構成は、記録材を給送する給送手段と給送された前記記録材の先端基準を合わせるレジスト手段とを有し、前記記録材にトナー像を形成する画像形成装置において、前記レジスト手段は、前記給送手段より下方に設けられ、前記給送手段は、前記記録材を下方に給送することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、コンパクトな構成で記録材の搬送に使用する駆動モータの消費電力を削減することができ、省エネルギー化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の断面図である。
【図２】図１の給送トレイの動作を示す断面図である。
【図３】図１の給送トレイの動作を示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、図１の排紙トレイの動作を示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態に係る画像形成装置の断面図である。
【図６】図５の片面プリント時の動作を示す断面図である。
【図７】図５の両面プリント時の動作を示す断面図である。
【図８】記録材の座屈を示す画像形成装置の断面図である。
【図９】図５の排紙トレイの斜視図である。
【図１０】図５の排紙トレイの制御手段を含むブロック図である。
【図１１】図５の排紙トレイの動作を示すフローチャートである。
【図１２】排紙トレイの動作を示す画像形成装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１に係る画像形成装置の概略を説明する断面図である。図１に示す画像形成装置30は、給送積載手段としての給送トレイ４、給送手段としてのピックアップローラ２、レジスト手段としてのレジストローラ９、光学手段としてのレーザスキャナ６を有する。さらに、画像形成手段としてのプロセスカートリッジ１、転写手段としての転写ローラ３、定着手段としての定着ローラ対５、排出積載手段としての排紙トレイ７が設けられて構成されている。
【００１８】
画像形成装置30の右上方部には、給送トレイ４が略鉛直方向に配置されている。尚、本実施形態では鉛直方向に対し、約15度の傾きを有しているが、記録材Ｐが受けるガイド等の抵抗力より記録材Ｐの自重が上回ることによって落下する角度であればよい。
【００１９】
給送トレイ４の対向側には、給送トレイ４に積載された記録材Ｐを１枚ずつ分離するための半月形状のピックアップローラ２が配置されている。
【００２０】
ピックアップローラ２の搬送方向下流側、即ち略鉛直方向下側には、記録材Ｐの先端基準を合わせることで記録材Ｐに対しトナー像を転写するタイミングをとるためのレジストローラ９が配置されている。
【００２１】
レジストローラ９の下流搬送路には第１の屈曲部21があり、記録材Ｐの搬送路を斜め上方に切り替えている。第１の屈曲部21の下流には、転写ローラ３が配置される。転写ローラ３の対向側には、感光ドラム１ａ、不図示の帯電器、現像器がプロセスカートリッジ１としてユニット化されている。
【００２２】
プロセスカートリッジ上方には、ポリゴンミラー等で構成されるレーザスキャナ６が配置される。転写ローラ３の搬送方向下流側、即ち斜め上方には、定着ローラ対５が配置されている。
【００２３】
定着ローラ対５の搬送方向下流側、即ち斜め上方には、第２の屈曲部22があり、記録材Ｐの搬送路を略鉛直方向下側に切り替えている。第２の屈曲部22の搬送方向下流側、即ち略鉛直方向下流には排紙トレイ７が配置されている。
【００２４】
排紙トレイ７は鉛直方向に15度傾斜した排出積載面７ｂを有し、この排出積載面７ｂの下部にはＬ字状に屈曲された規制部７ａが形成されている。
【００２５】
また、排紙トレイ７と、第１の屈曲部21から転写ローラ３、定着ローラ対５を順次経て第２の屈曲部22に至る搬送路の下方との間のスペースには、電装部10が設けられている。
【００２６】
ここで、図１の正面方向を正面側とし、反対側を奥側という。本実施形態の画像形成装置30においては、ユーザが操作する方向は正面側である。したがって、上述のように電装部10を設けたので、奥側のスペースを減らすことができ、画像形成装置30をコンパクトにすることができる。
【００２７】
次に、給送トレイ４に積載された記録材Ｐが画像形成を経て、排紙トレイ７に排出されるまでの一連の動作を説明する。ここで、図２、３に記録材Ｐが給送トレイ４からレジストローラ９に至るまでの説明図を示す。
【００２８】
図２において、ピックアップローラ２は給紙軸２ａにより回転自在に画像形成装置30に設けられている。給送トレイ４内の中板42上に積載された記録材Ｐは、トレイバネ46のばね圧により中板42とともにピックアップローラ２側に付勢される。記録材Ｐは両隅に位置する２つの分離爪37に圧接され、分離爪37がそれぞれストッパ（図示せず）に突き当たることで記録材Ｐの上面位置が決められるようになっている。
【００２９】
画像形成装置30を始動させると、まず半月形のピックアップローラ２の回転により給送トレイ４に積載された記録材Ｐの次行程への給送が開始する。即ち、ピックアップローラ２が図３の矢印方向の回転を始めると、ピックアップローラ２の円弧部が記録材Ｐの上面を押圧し、記録材Ｐをトレイバネ46による付勢方向とは逆方向に移動させる。このとき、トレイバネ46のばね圧はピックアップローラ２に作用するので、分離爪37は記録材Ｐに軽く接しているだけの状態となる。
【００３０】
この状態で、ピックアップローラ２に作用しているトレイバネ46のばね圧と、ピックアップローラ２と記録材Ｐとの摩擦係数によりピックアップローラ２の記録材Ｐに対するグリップ力が生じ、ピックアップローラ２の回転によって記録材Ｐが給送される。ピックアップローラ２の円弧部の当接が終了すると、次の給送が行われるまで図２の状態に戻り、記録材Ｐは自重によって、その先端がレジストローラ９のニップ部まで落下する。
【００３１】
このように、記録材Ｐを分離してからレジストローラ９に至るまでの記録材搬送が記録材Ｐの自重によって行われる。これによって、ピックアップローラ２とレジストローラ９の間の搬送ローラが不要になるとともに、搬送ローラを駆動する駆動源も不要になるので、コストダウンや省エネルギー化が図られる。
【００３２】
レジストローラ９によりタイミングを合わされた記録材Ｐは、第１の屈曲部21を経て、感光ドラム１ａと転写ローラ３のニップ部へ搬送される。
【００３３】
一方、感光ドラム１ａには、画像信号によるレーザー光が露光装置６のポリゴンミラー等を介して投射され、感光ドラム１ａ上に静電潜像が形成され、これに現像器からトナーを供給して現像し、静電潜像がトナー像として可視化される。
【００３４】
そして、感光ドラム１ａと転写ローラ３のニップ部へ搬送された記録材Ｐ上にトナー像が転写される。
【００３５】
トナー像が転写された記録材Ｐは、定着ローラ対５に搬送され、そこで熱および圧力を受けて定着され、これにより記録材Ｐに固定されたプリント画像とされる。
【００３６】
図４は定着ローラ対５から排紙トレイ７に至るまでの説明図である。定着された記録材Ｐは、定着ローラ対５の下流側の第２の屈曲部22を経て、搬送方向を略鉛直下側に向きを変え、排紙トレイ７の規制部７ａに向かって自重で落下する（図４（ａ））。
【００３７】
排紙トレイ７は鉛直方向に15度傾いていることから、記録材Ｐの先端が排出積載面７ｂ上に沿って落下し、規制部７ａに突き当ることで積載される（図４（ｂ））。連続排出される場合も排出積載面７ｂに沿って落下し（図４（ｃ））、規制部７ａを基準として整合されることになる。
【００３８】
これにより、定着ローラ対５と排紙トレイ７の間の排出ローラが不要になるとともに、排出ローラを駆動する駆動源も不要になるので、コストダウンや省エネルギー化が図られる。
【００３９】
また、排紙トレイ７に記録材を定着直後のトナー像の載った状態で複数枚連続積載されてしまうと、排紙トレイに伝わった熱および記録材自体に蓄積された熱と、連続積載された記録材の重みにより、記録材同士がトナー像によって互いに接着してしまう問題がある。これを回避するために、従来は排紙トレイ上での蓄熱を軽減させる目的で、画像形成装置内にファンモータを設け、排紙トレイ７や記録材を冷却させていた。
【００４０】
本実施例では、排紙トレイ７が定着ローラ対５の下部に配置されることから、対流によって定着ローラ５から排紙トレイに伝わる熱が軽減されるため、排紙トレイ７自身の温度上昇が抑えられる。さらに、排紙トレイ７が略鉛直方向に傾いていることから、複数枚連続積載された記録材の重力は、排出積載面７ｂで受ける力は少なく、規制部７ａ方向で力を多く受けることになる。したがって、連続積載された記録材の重みは記録材の記録面にはかかりづらくなる。これにより、排紙部のファンモータ等の冷却手段が不要となり、省エネルギー化につながる。
【００４１】
［実施形態２］
【００４２】
図５は、実施形態２に係る画像形成装置を説明する断面図である。図５に示す画像形成装置300は、給送積載手段としての給送トレイ４、給送手段としてのピックアップローラ２、レジスト手段としてのレジストローラ９、光学手段としてのレーザスキャナ６を有する。さらに、画像形成手段としてのプロセスカートリッジ１、転写手段としての転写ローラ３、定着手段としての定着ローラ対５を有する。
【００４３】
画像形成装置300においては、定着ローラ対５の搬送方向下流側の斜め上方に、反転ローラ32と、この反転ローラ32の上流側に配置された反転切替え部材31および反転センサフラグＲとが設けられている。
【００４４】
反転ローラ32の搬送方向下流側の斜め上方には、第２の屈曲部22があり、記録材Ｐの搬送路を略鉛直方向下側に切り替えている。第２の屈曲部22の搬送方向下流側の略鉛直方向下流には排紙トレイ７が配置されている。
【００４５】
排紙トレイ７には、排紙トレイ７の角度を変える移動手段７ｃが配置され、この移動手段７ｃは制御手段40に接続されている。
【００４６】
排紙トレイ７と、第１の屈曲部21から転写ローラ３、定着ローラ対５を順次経て第２の屈曲部22に至る搬送路の下方との間に両面搬送路13を設けることで、画像形成装置300の空間の有効利用が図られ、画像形成装置300がコンパクト化されている。
【００４７】
片面プリント時において、反転切替え部材31は、図６のような傾きに保持され、反転ローラ32は記録材Ｐを排紙トレイ７に向けて搬送する。そして、記録材Ｐは第２の屈曲部22を経て搬送方向を略鉛直下側に向きを変えた後、排紙トレイ７の規制部７ａに向かって自重落下する。
【００４８】
両面プリント時には、反転センサフラグＲに記録材Ｐの先端が進入すると、反転センサフラグＲ が回転軸周りに揺動する。これにより、不図示のフォトインタラプタを遮光し、記録材Ｐの先端位置情報が得られる。この先端位置情報をトリガに、記録材長さおよび記録材搬送速度の情報から、記録材Ｐ後端が反転切替え部材31を抜けるタイミングを得る。そして、このタイミングで反転切替え部材31が、図７のように揺動するとともに、反転ローラ32が反転を開始し、反転切替え部材31の案内により記録材Ｐが両面搬送路13へと搬送される。
【００４９】
その後、記録材Ｐはレジストローラ９へと再給送され、１面目の画像形成時と同様の画像形成動作によりトナー画像が形成され排出される。
【００５０】
ところで、記録材Ｐの多様化に伴って、坪量が40ｇ〜52ｇ等の薄紙のニーズが広まっている。記録材Ｐがこのような薄紙であった場合、記録材Ｐの剛性が低いことから、記録材Ｐは先端が排紙トレイ７の規制部７ａに突き当たったまま座屈してしまうことがある（図８参照）。この場合、座屈して積載された記録材Ｐが後続の記録材Ｐの排出を妨害し、整合不良となる。
【００５１】
そこで、排紙トレイ７は、図9に示すように、その傾斜角を変更するための回転軸７ｃを有し、この回転軸７ｃは制御手段40により制御されるトレイモータ53によって回転される。排紙トレイ７の上方には搬送路からの記録材Ｐの排出を検知する排出センサ51と排紙トレイ７のホームポジションを検知するポジションセンサ52とが配設されている。
【００５２】
制御手段40は排出センサ51とポジションセンサ52の信号に基づいてトレイモータ53を制御する（図10参照）。なお、排紙トレイ７は、通常ホームポジションに保持されている。
【００５３】
図11において、排出センサ51によって排出が検知された記録材Ｐが規制部７ａに突き当たるタイミング時（ステップＳ１）で、排紙トレイ７がホームポジションの場合（ステップＳ２）、制御手段40がトレイモータ53に信号を送信する。
【００５４】
そして、図12に示すように、排紙トレイ７の鉛直方向に対する傾斜角が大きくなるように回転軸７ｃを回転する（ステップＳ３）。これにより、記録材Ｐは座屈することなく、排紙トレイ７に積載される。
【００５５】
この状態では、後続の記録材Ｐと積載された記録材Ｐとの角度が大きくなる。このため、後続の記録材Ｐの先端によって積載された記録材Ｐがめくれたり、後続の記録材Ｐの先端が積載面に引っかかって積載不良になる可能性がある。
【００５６】
このため、後続の記録材Ｐが排出されるタイミング（ステップＳ４）で、排紙トレイ７がホームポジションでない場合（ステップＳ５）、排紙トレイ７は元の角度（ホームポジション）に戻される（ステップＳ６）。なお、このような排紙トレイ７の回動動作は画像形成装置300内で行われるので、コンパクトな画像形成装置300が得られることになる。
【符号の説明】
【００５７】
１  プロセスカートリッジ
１ａ  感光ドラム
２  ピックアップローラ
３  転写ローラ
４  給送トレイ
５  定着ローラ対
７  排紙トレイ
７ｂ  排出積載面
９  レジストローラ
21  第１の屈曲部
22  第２の屈曲部
Ｐ  記録材
【図１】
2010271338.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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