(57)【要約】【課題】コストアップを招くことなく、簡単な構成で用紙のスイッチバック機構を構成するとともに、トナーによる用紙の汚れを防ぐことができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】用紙Ｓの両面に画像を形成する場合には排紙ローラー１５を逆転させることによって用紙Ｓをスイッチバックさせてこれを反転搬送路Ｐ２へと導くようにした画像形成装置において、融着防止コロ１７をバネスプリング（付勢手段）２０によって回転可能に支持するとともに上方に付勢し、定着ニップよりも速い線速で回転する排紙ローラー１５と定着ニップに用紙Ｓが挟持されて用紙Ｓが引っ張られた状態では、融着防止コロ１７が用紙Ｓの引張力によって押し下げられ、用紙Ｓが定着ニップを抜けると融着防止コロ１７が元の位置に復帰する動作によって用紙Ｓの後端が跳ね上げられるよう構成する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙の両面に画像形成可能であって、定着装置の定着ニップを通過した用紙をガイドコロを経て排紙ローラーへと搬送し、用紙の両面に画像を形成する場合には前記排紙ローラーを逆転させることによって用紙をスイッチバックさせてこれを反転搬送路へと導くようにした画像形成装置において、
前記ガイドコロを付勢手段によって回転可能に支持するとともに上方に付勢し、前記定着装置の定着ニップよりも速い線速で回転する前記排紙ローラーと定着ニップに用紙が挟持されて該用紙が引っ張られた状態では、前記ガイドコロが用紙の引張力によって前記付勢手段の付勢力に抗して押し下げられ、用紙が定着ニップを抜けると前記ガイドコロが元の位置に復帰する動作によって用紙の後端が跳ね上げられて用紙が前記反転搬送路へ向かうよう構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記付勢手段を、コの字状に屈曲されたベース部と、該ベース部の両端部を巻回して形成されたバネ部と、各バネ部から直線状に延びるアーム部とで構成されたバネスプリングで構成し、該バネスプリングの前記アーム部の先端に、前記ガイドコロの回転軸を支持する軸支持部を形成し、該軸支持部が前記バネ部を中心として回動するよう構成したことを特徴とする請求項１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、用紙の両面に画像形成が可能な画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式によって用紙に画像を形成する複写機やプリンター等の画像形成装置においては、感光ドラム等の像担持体上に形成された潜像が現像装置においてトナーを用いて現像されてトナー像として顕像化され、このトナー像が用紙上に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は、定着装置へと搬送され、該定着装置の加熱ローラーと加圧ローラー間の定着ニップを通過する過程で加熱及び加圧されることによってトナー像の定着を受け、トナー像の定着を受けた用紙は排紙ローラーによって装置外の排紙トレイへと排出されて一連の画像形成動作が完了する。
【０００３】
ところで、用紙の両面に画像形成が可能な画像形成装置においては、前記一連のプロセスを経て片面に画像が形成された用紙を反転搬送路へと導き、該用紙の表裏を反転させて用紙の反対側の面にも同様に画像を形成することが行われるが、片面に画像が形成された用紙を反転搬送路へと導く方式として、搬送路の分岐部に設けられた反転ガイドを切替動作させるものが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。又、他の方式として、反転ガイドを用紙の押圧力によって可動させるタイプのものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−０５９０４６号公報
【特許文献２】特開２０００−１９８６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、用紙を反転搬送路に導く方式として特許文献１，２に記載された方式や、用紙の押圧力によって反転ガイドを可動させる方式を採用する場合、用紙の画像が形成された面（以下、「印字面」と称する）が反転ガイドに摺擦しながら搬送されるため、完全に融着していないトナー像が擦れて用紙の印字面や反転ガイドがトナーで汚れるという問題が発生する。又、反転ガイドが必要である他、この反転ガイドを切替動作させるための機構とこれを制御するための制御手段が必要であるため、構造の複雑化やコストアップを招くという問題もある。
【０００６】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、コストアップを招くことなく、簡単な構成で用紙のスイッチバック機構を構成するとともに、トナーによる用紙の汚れを防ぐことができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、用紙の両面に画像形成可能であって、定着装置の定着ニップを通過した用紙をガイドコロを経て排紙ローラーへと搬送し、用紙の両面に画像を形成する場合には前記排紙ローラーを逆転させることによって用紙をスイッチバックさせてこれを反転搬送路へと導くようにした画像形成装置において、前記ガイドコロを付勢手段によって回転可能に支持するとともに上方に付勢し、前記定着装置の定着ニップよりも速い線速で回転する前記排紙ローラーと定着ニップに用紙が挟持されて該用紙が引っ張られた状態では、前記ガイドコロが用紙の引張力によって前記付勢手段の付勢力に抗して押し下げられ、用紙が定着ニップを抜けると前記ガイドコロが元の位置に復帰する動作によって用紙の後端が跳ね上げられて用紙が前記反転搬送路へ向かうよう構成したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記付勢手段を、コの字状に屈曲されたベース部と、該ベース部の両端部を巻回して形成されたバネ部と、各バネ部から直線状に延びるアーム部とで構成されたバネスプリングで構成し、該バネスプリングの前記アーム部の先端に、前記ガイドコロの回転軸を支持する軸支持部を形成し、該軸支持部が前記バネ部を中心として回動するよう構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、排紙ローラーと定着ニップに用紙が挟持されて用紙が引っ張られた状態において該用紙に作用する引張力を利用してガイドコロを付勢手段の付勢力に抗して押し下げておき、用紙が定着ニップを抜けると融着防止コロが元の位置に復帰する動作によって用紙の後端を跳ね上げて該用紙が反転搬送路へ向かうようにしたため、両面に画像を形成する場合に用紙をスイッチバックさせるスイッチバック機構を反転ガイドを要することなく簡単に構成することができる。又、この方式によれば、ガイドコロは回転可能であるために用紙との間で摺擦が生じることがなく、用紙上の融着していないトナーが擦れて用紙を汚す等の不具合の発生が防がれる。そして、このような効果は、新たに部品を追加することなく得られるため、構造の複雑化やコストアップを招くことがない。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、バネスプリングのアーム部によって緩やかなバネ圧の設定が可能となるとともに、ガイドコロの移動奇跡が円弧状となるため、該ガイドコロの動きがスムーズになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の縦断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大詳細図である。
【図３】図２のＢ部拡大詳細図である。
【図４】図３の斜視図である。
【図５】図４の分解斜視図である。
【図６】本発明に係る画像形成装置において用紙が定着ニップに挟持された状態を示す縦断面図である。
【図７】本発明に係る画像形成装置において用紙が定着ニップと排紙ローラーに挟持されて引っ張られている状態を示す縦断面図である。
【図８】本発明に係る画像形成装置において用紙が反転搬送路へと導かれている状態を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
［画像形成装置］
図１は本発明に係る画像形成装置の縦断面図であり、図示の画像形成装置１は用紙の両面に画像形成可能なものであって、その装置本体１Ａの上部には排紙トレイ２が設けられている。そして、装置本体１Ａの内部には画像形成部３が配置されており、その下方には給紙部４が配置されている。
【００１３】
前記画像形成部３は、電子写真方式によって画像を形成するものであって、回転可能に配された像担持体としての感光ドラム５と、その周囲に配された帯電ローラー６、レーザースキャナーユニット（ＬＳＵ）７、現像装置８、転写ローラー９及びクリーニング装置１０を備えている。
【００１４】
上記給紙部４は、着脱可能な給紙カセット１１と、その近傍に配されたピックローラー１２を備えている。ここで、給紙カセット１１内には複数枚の用紙Ｓが積層収容されており、該給紙カセット１１内の用紙Ｓは、ピックローラー１２によって上位のものから順次取り出され、用紙搬送路Ｐ１へと送り出される。ここで、用紙搬送路Ｐ１は、給紙部４から上方に向かって前記排紙トレイ２へと延びており、この用紙搬送路Ｐ１には下方からレジストローラー１３、画像形成部３、定着装置１４及び排紙ローラー１５が順次配置されている。又、用紙搬送路Ｐ１の定着装置１４の下流側からは反転搬送路Ｐ２が分岐しており、この反転搬送路Ｐ２は、用紙搬送路Ｐ１の横を下方に向かって延びた後、Ｕ字状に折り返されて上方に向かい、用紙搬送路Ｐ１のレジストローラー１３の上流側に合流している。そして、この反転搬送路Ｐ２の途中には反転搬送ローラー１６が配置されている。
【００１５】
前記定着装置１４は、圧接状態で互いに回転する加熱ローラー１４ａと加圧ローラー１４ｂを含んで構成されているが、その構成の詳細は後述する。
【００１６】
次に、以上のように構成された画像形成装置１の画像形成動作について説明する。
【００１７】
画像形成動作が開始されると、画像形成部３においては感光ドラム５が不図示の駆動手段によって図１の矢印方向（時計方向）に回転駆動され、その表面が帯電ローラー６によって所定の電位に一様に帯電される。そして、レーザースキャナーユニット７からレーザービームが出力されて感光ドラム５の表面が露光走査されると、該感光ドラム５上に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム５上に形成された静電潜像は、現像装置８によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として可視像化される。
【００１８】
又、給紙部４の給紙カセット１１内に収容された用紙Ｓは、ピックローラー１２によって最上位のものからピックアップされて用紙搬送路Ｐ１へと送り出される。そして、このように用紙搬送路Ｐ１へと送り出された用紙Ｓは、用紙搬送路Ｐ１をレジストローラー１３へと搬送され、該レジストローラー１３において一時待機状態とされた後、感光ドラム５上のトナー像に同期する所定のタイミングで画像形成部３へと供給される。
【００１９】
画像形成部３においては、感光ドラム５と転写ローラー９との間の転写ニップへと供給された用紙Ｓは、転写ローラー９によって感光ドラム５に押し付けられながら搬送されることによって、その表面に感光ドラム５上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙Ｓは、定着装置１４へと搬送され、この定着装置１４の加熱ローラー１４ａと加圧ローラー１４ｂとの間の定着ニップを通過する過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受ける。尚、用紙Ｓへのトナー像の転写後に感光ドラム５の表面に残留するトナー（転写残トナー）はクリーニング装置１０によって除去され、表面が清掃された感光ドラム５は次の画像形成動作に備えられる。
【００２０】
而して、用紙Ｓの片面のみに画像を形成する場合には、定着装置１４にて表面にトナー像が定着された用紙Ｓは、用紙搬送路Ｐ１に沿って排紙ローラー１５へと搬送され、排紙ローラー１５によって排紙トレイ２へと排出されて一連の画像形成動作が完了する。
【００２１】
又、用紙Ｓの両面に画像形成する場合には、以上説明した一連のプロセスを経て片面に画像が形成された用紙Ｓが排紙ローラー１５によって排紙トレイ２へと排出される以前に排紙ローラー１５が逆転され、排紙ローラー１５に挟持された用紙Ｓがスイッチバックされて反転搬送路Ｐ２へと導かれる。そして、反転搬送路Ｐ２へと導かれた用紙Ｓは、反転搬送ローラー１６によって反転搬送路Ｐ１を搬送される過程で表裏が反転されてレジストローラ１３へと送られ、一時待機状態とされる。
【００２２】
他方、画像形成部３においては、前記と同様のプロセスを経て感光ドラム５上に次のトナー像が形成され、この感光ドラム５上のトナー像と同期するタイミングでレジストローラー１３によって用紙Ｓが画像形成部３へと搬送され、転写ローラー９によって感光ドラム５に押し付けられながら搬送されることによって、その表面（画像が形成されていない側の面）に感光ドラム５上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙Ｓは、定着装置１４へと搬送され、この定着装置１４の加熱ローラー１４ａと加圧ローラー１４ｂの間の定着ニップを通過する過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受けた後、排紙ローラー１５によって排紙トレイ２へと排出されて一連の画像形成動作が完了する。
［定着装置］
次に、前記定着装置１４の詳細を図２〜図８に基づいて説明する。
【００２３】
図２は図１のＡ部拡大詳細図、図３は図２のＢ部拡大詳細図、図４は図３の斜視図、図５は図４の分解斜視図、図６は定着装置において用紙が定着ニップに挟持された状態を示す縦断面図、図７は同定着装置において用紙が定着ニップと排紙ローラに挟持されて引っ張られている状態を示す縦断面図、図８は同定着装置において用紙が反転搬送路へと導かれている状態を示す縦断面図である。
【００２４】
図２に示すように、用紙搬送方向において定着装置１４の加熱ローラー１４ａと加圧ローラー１４ｂの下流側には、ガイドコロを兼ねる回転可能な融着防止コロ１７が上下に回動可能に配置されている。ここで、図５に示すように、定着フレーム１８に互いに平行に立設された左右一対の縦壁１８Ａには段状の軸受部１８ａが形成されている。又、両縦壁１８Ａの各外面の対向する箇所には係止ボス１８ｂが外方に向かって水平に突設されている。
【００２５】
而して、図４に示すように、前記融着防止コロ１７は、その中心部に挿通する軸１９によって回転可能に支持されており、融着防止コロ１７を支持する軸１９は、付勢手段であるバネスプリング２０によって支持されている。
【００２６】
上記バネスプリング２０は、図５に示すように、針金を折り曲げて構成されており、コの字状に屈曲されたベース部２０Ａと、該ベース部２０Ａの両端部を巻回して形成されたバネ部２０Ｂと、各バネ部２０Ｂから直線状に平行に延びるアーム部２０Ｃとで構成されており、各アーム部２０Ｃの先端は丸く折り曲げられて軸支持部２０ａを形成している。そして、このバネスプリング２０は、バネ部２０Ｂが定着フレーム１８の左右の縦壁１８Ａの外面に突設された係止ボス１８ｂにそれぞれ挿通されて係止されており、ベース部２０Ａは図４に示すように定着フレーム１８の左右の縦壁１８Ａの両側の平坦面１８Ｂ上に当接する状態でセットされている。このように定着フレーム１８にセットされたバネスプリング２０の左右のアーム部２０Ｃはフリー状態となっており、その先端に形成された軸支持部２０ａには、融着防止コロ１７を支持した軸１９が挿通支持されている。従って、融着防止コロ１７に外力が作用していない状態においては、該融着防止コロ１７は、バネスプリング２０によって上方に付勢されて定着フレーム１８から上方に浮いた状態で保持されている。
【００２７】
而して、トナー像が転写された用紙Ｓが定着装置１４へと搬送されて図６に示すように加熱ローラー１４ａと加圧ローラー１４ｂの間の定着ニップに挟持された状態では、融着防止コロ１７には何ら外力が作用しないため、該融着防止コロ１７は前述のようにバネスプリング２０によって上方に付勢されて定着フレーム１８から上方に浮いた状態で保持されている。
【００２８】
次に、定着装置１４の定着ニップを通過した用紙Ｓの先端部が図７に示すように排紙ローラー１５に挟持されると、定着装置１４の定着ニップよりも速い線速で回転する排紙ローラー１４と定着ニップに挟持された用紙Ｓが引っ張られ、融着防止コロ１７が用紙Ｓの引張力によってバネスプリング２０の付勢力に抗して押し下げられる。この場合、融着防止コロ１７は、これを支持する軸１９の両端部が定着フレーム１８の左右の縦壁１８Ａに形成された軸受部１８ａに当接する位置まで押し下げられ、バネスプリング２０には弾性エネルギーが蓄積される。
【００２９】
そして、図８に示すように用紙Ｓの後端部が定着ニップを抜けると、融着防止コロ１７に作用していた用紙Ｓの引張力（押圧力）が開放されるため、バネスプリング２０に蓄えられていた弾性エネルギーも開放され、融着防止コロ１７が係止ボス１８ｂを中心として上方に回動して元の位置に復帰する。この結果、用紙Ｓの後端が跳ね上げられ、排紙ローラー１５が逆転することによって用紙Ｓが反転搬送路Ｐ２へと確実且つスムーズに案内される。
【００３０】
以上のように、本発明によれば、排紙ローラー１５と定着ニップに挟持された用紙Ｓが引っ張られた状態において該用紙Ｓに作用する引張力を利用して融着防止コロ１７をバネスプリング２０の付勢力に抗して押し下げておき、用紙Ｓが定着ニップを抜けると融着防止コロ１７が元の位置に復帰する動作によって用紙Ｓの後端を跳ね上げ跳ね上げて該用紙が反転搬送路Ｐ２へ向かうようにしたため、両面に画像を形成する場合に用紙をスイッチバックさせるスイッチバック機構を反転ガイドを要することなく簡単に構成することができる。そして、この場合、融着防止コロ１７を上方に付勢する付勢手段をバネスプリング２０で構成したため、該バネスプリング２０のアーム部２０Ｃによって緩やかなバネ圧の設定が可能となるとともに、融着防止コロ１７の移動奇跡が円弧状となるため、該融着防止コロ１７の動きがスムーズになる。
【００３１】
而して、上記方式によれば、融着防止コロ１７は回転可能であるために用紙Ｓとの間に摺擦が生じることがなく、用紙Ｓ上の融着していないトナーが擦れて用紙Ｓを汚す等の不具合の発生が防がれる。そして、このような効果は、新たに部品を追加することなく得られるため、構造の複雑化やコストアップを招くことがない。
【符号の説明】
【００３２】
１        画像形成装置
１Ａ      画像形成装置本体
２        排紙トレイ
３        画像形成部
４        給紙部
５        感光ドラム
６        帯電ローラー
７        レーザースキャナーユニット（ＬＳＵ）
８        現像装置
９        転写ローラー
１０      クリーニング装置
１１      給紙カセット
１２      ピックローラー
１３      レジストローラー
１４      定着装置
１４ａ    加熱ローラー
１４ｂ    加圧ローラー
１５      排紙ローラー
１６      反転搬送ローラー
１７      融着防止コロ（ガイドコロ）
１８      定着フレーム
１８Ａ    定着フレームの縦壁
１８Ｂ    定着フレームの平坦面
１８ａ    体着フレームの軸受部
１８ｂ    定着フレームの係止ボス
１９      軸
２０      バネスプリング（付勢手段）
２０Ａ    バネスプリングのベース部
２０Ｂ    バネスプリングのバネ部
２０Ｃ    バネスプリングのアーム部
２０ａ    バネスプリングの軸支持部
Ｐ１      用紙搬送路
Ｐ２      反転搬送路
Ｓ        用紙
【図１】
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【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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