(57)【要約】【課題】  記録材のカール矯正ローラが排紙ローラに取り付けられ、この排紙ローラで排紙および両面搬送部への反転搬送を行う場合において、排紙時の搬送安定性と反転搬送時の搬送安定性を両立させる。【解決手段】  記録材を挟持搬送して画像形成装置外へ排紙する搬送ローラと対向するコロ部材と、記録材のカールを矯正する腰付けローラを有する排紙装置を備え、前記排紙装置は、正転・反転の両回転が可能で記録材を正転搬送及び反転搬送の両方に機能するスイッチバック機構を有する、画像形成装置において、前記カール矯正用腰付けローラは、通常の排紙状態である正転時には搬送ローラに固定され一体となって回転し記録材を搬送し、反転時には搬送ローラへのロックが解除され、搬送される記録材によって従動回転する。【選択図】  図１
2006151617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、記録材上に転写されたトナー像を定着する定着装置と、
記録材を挟持搬送して画像形成装置外へ排紙する搬送ローラと対向するコロ部材と、記録材のカールを矯正する腰付けローラを有する排紙装置を備え、
前記排紙装置は、正転・反転の両回転が可能で記録材を正転搬送及び反転搬送の両方に機能するスイッチバック機構を有する、画像形成装置において、
前記カール矯正用腰付けローラは、通常の排紙状態である正転時には搬送ローラに固定され一体となって回転し記録材を搬送し、反転時には搬送ローラへのロックが解除され、搬送される記録材によって従動回転することを特徴とする。
【請求項２】
前記腰付けローラの搬送ローラへのロックおよび解除はワンウェイクラッチにより行われる
ことを特徴とする請求項１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、電子写真装置・静電記録装置などの画像形成装置における排紙機構およびスイッチバック機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置では、トナー像を定着すべく加圧・加熱した記録材を、図３に示すような排紙ローラ及び対向するコロ部材にて搬送する構成をとっており、排紙ローラには定着装置および排紙装置で発生した記録材のカールを記録材を屈曲させて矯正する腰付けローラが一体に固定されている。
【０００３】
近年では画像形成装置の小型化が進められ、排紙装置が正逆回転し排紙機能と両面機構へ記録材を反転搬送するスイッチバック機能を合わせ持つ構成が提案されており既に実用化に到っている。
【０００４】
又、別の従来例としては、例えば特許文献１をあげることが出来る。
【特許文献１】特開２００２−０６８５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、排紙ローラに記録材のカール矯正のための腰付けローラが一体で固定されている場合は、スイッチバック機能に問題が生じる場合があった。問題は、反転搬送時に記録材がスキュウし、両面搬送部に斜めに搬送され印字精度が悪化したりジャムが生じることであり、厚紙や表面が荒れた紙で顕著である。
【０００６】
このスキュウの発生メカニズムは以下のとおりである。
【０００７】
腰付けローラは、コロ部材が当接する搬送ローラに比べ大きな直径を有しており、搬送ローラと腰付けローラが一体で回転する場合はその表面速度は腰付けローラの方が大きくなっている。このためコロ部材と搬送ローラに十分な接触圧が加わり、十分な搬送力を持っている場合には腰付けローラと記録材の間でスリップが生じていることになる。またコロ部材と搬送ローラに十分な接触圧が無く、十分な搬送力を持っていない場合には、腰付けローラ搬送ローラともにスリップしながら搬送力を有しているという不安定な搬送状態になっている。厚紙の場合は、その紙の腰により搬送ローラとコロ部材の接触圧が逃げてしまい後者の状態が発生してしまうと考えられる。表面が荒れた紙の場合は、紙の部分部分により摩擦係数が異なり後者の状態が発生してしまうと考えられる。
【０００８】
この反転搬送時の記録材のスキュウを防止する一つの手段として、腰付けローラを搬送ローラに対して回転自由に取り付け、腰付けローラに搬送力を発生させない方法があるが、この場合は正転の排紙時に搬送力が不足してしまうという問題があり、実現は困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記問題を解決するため、像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、記録材上に転写されたトナー像を定着する定着装置と、記録材を挟持搬送して画像形成装置外へ排紙する搬送ローラと対向するコロ部材と、記録材のカールを矯正する腰付けローラを有する排紙装置を備え、前記排紙装置は、正転・反転の両回転が可能で記録材を正転搬送及び反転搬送の両方に機能するスイッチバック機構を有する、画像形成装置において、前記カール矯正用腰付けローラは、通常の排紙状態である正転時には搬送ローラに固定され一体となって回転し記録材を搬送し、反転時には搬送ローラへのロックが解除され、搬送される記録材によって従動回転することを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、前記腰付けローラの搬送ローラへのロックおよび解除はワンウェイクラッチにより行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば腰付けローラにロック−空転機構を設け、正転搬送時にはロック、逆転搬送時には空転とすることにより、正逆両方向で安定した搬送性を実現でき、小型・低コストのスイッチバック機構を有する画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
{カラー画像形成装置の全体構成}
まずカラー画像形成装置の全体構成について、図２を参照して概要説明する。なお、図２はカラー画像形成装置の一態様であるフルカラーレーザービームプリンタ１００の全体構成を示す縦断面図である。
【００１４】
同図に示すカラー画像形成装置１００は、垂直方向に並設された４個の感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備えている。感光体ドラム１は、駆動手段（不図示）によって、同図中、反時計回りに回転駆動される。感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体ドラム１表面を均一に帯電する帯電装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム１上の静電潜像を形成するスキャナユニット３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、感光体ドラム１上のトナー像を記録材Ｓに転写させる静電転写装置５、転写後の感光体ドラム１表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）等が配設されている。
【００１５】
ここで、感光体ドラム１と帯電装置２、現像装置４、クリーニング装置６は一体的にカートリッジ化されプロセスカートリッジ７を形成している。
【００１６】
以下、感光体ドラム１から順に詳述する。
【００１７】
感光体ドラム１は、例えば直径３０ｍｍのアルミシリンダの外周面に有機光導伝体層（ＯＰＣ感光体）を塗布して構成したものである。感光体ドラム１は、その両端部を支持部材によって回転自在に支持されており、一方の端部に駆動モータ(不図示)からの駆動力が伝達されることにより、反時計周りに回転駆動される。
【００１８】
帯電装置２としては、接触帯電方式のものを使用することができる。帯電部材は、ローラ状に形成された導電性ローラであり、このローラを感光体ドラム１表面に当接させるとともに、このローラに帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１表面を一様に帯電させるものである。
【００１９】
スキャナユニット３は、感光ドラム１の略水平方向に配置され、レーザーダイオード（不図示）によって画像信号に対応する画像光が、スキャナモーター（不図示）によって高速回転されるポリゴンミラー９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）に照射される。ポリゴンミラー９に反射した画像光は、結像レンズ１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）を介して帯電済みの感光体ドラム１表面を選択的に露光して静電潜像を形成するように構成している。
【００２０】
現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを夫々収納した現像器から構成される。
【００２１】
すべての感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向し、接するように循環移動する静電転写ベルト１１が配設される。静電転写ベルト１１は１０11〜１０14Ω・cmの体積固有抵抗を持たせた厚さ約１５０μｍのフィルム状部材で構成される。この静電転写ベルト１１は、垂直方向に４軸でローラに支持され、図中左側の外周面に記録材Ｓを静電吸着して上記感光体ドラム１に記録材Ｓを接触させるべく循環移動する。これにより、記録材Ｓは静電転写ベルト１１により転写位置まで搬送され、感光体ドラム１上のトナー像を転写される。
【００２２】
この静電転写ベルト１１の内側に当接し、４個の感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向した位置に転写ローラ１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）が並設される。これら転写ローラ１２から正極性の電荷が静電転写ベルト１１を介して記録材Ｓに印可され、この電荷による電界により、感光体ドラム１に接触中の用紙に、感光体ドラム１上の負極性のトナー像が転写される。
【００２３】
静電転写ベルト１１は周長約７００ｍｍ、厚み１５０μｍのベルトであり、駆動ローラ１３、従動ローラ１４ａ、１４ｂ、テンションローラ１５の４本のローラにより掛け渡され、図の矢印方向に回転する。これにより、上述した静電転写ベルト１１が循環移動して記録材Ｓが従動ローラ１４ａ側から駆動ローラ１３側へ搬送される間にトナー像を転写される。
【００２４】
給紙部１６は、画像形成部に記録材Ｓを給紙搬送するものであり、複数枚の記録材Ｓが給紙カセット１７に収納されている。画像形成時には給紙ローラ１８（半月ローラ）、レジストローラ対１９が画像形成動作に応じて駆動回転し、給紙カセット１７内の記録材Ｓを１枚毎分離給送するとともに、記録材Ｓ先端はレジストローラ対１９に突き当たり一旦停止し、ループを形成した後静電転写ベルト１１の回転と画像書出し位置の同期をとって、レジストローラ対１９によって静電転写ベルト１１へと給紙されていく。
【００２５】
静電吸着ベルト１１により搬送されながら順次各色トナー像を転写された記録材Ｓは、その後定着部２０にて加熱・加圧されることにより定着される。
【００２６】
画像形成の動作としては、プロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが、印字タイミングに合わせて順次駆動され、その駆動に応じて感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが、反時計回り方向に回転駆動される。そして、各々のプロセスカートリッジ７に対応するスキャナユニット３が順次駆動される。この駆動により、帯電ローラ２は感光体ドラム１の周面に一様な電荷を付与し、スキャナユニット３は、その感光体ドラム１周面に画像信号に応じて露光を行って感光体ドラム１周面上に静電潜像を形成する。現像装置４内の現像ローラは、静電潜像の低電位部にトナーを転移させて感光体ドラム１周面上にトナー像を形成（現像）する。
【００２７】
最上流の感光体ドラム１周面上のトナー像の先端が、静電転写ベルト１１との対向点に回転搬送されてくるタイミングで、その対向点に記録材Ｓの印字開始位置が一致するように、レジローラ対１９が回転を開始して記録材Ｓを静電転写ベルト１１へ給送する。
【００２８】
記録材Ｓは静電吸着ローラＫＲと静電転写ベルト１１とによって挟み込むようにして静電転写ベルト１１の外周に圧接し、かつ静電転写ベルト１１と静電吸着ローラＫＲとの間に電圧を印加することにより、誘電体である記録材Ｓと静電転写ベルト１１の誘電体層に電荷を誘起し、記録材を静電転写ベルト１１の外周に静電吸着するように構成している。これにより、記録材Ｓは静電転写ベルト１１に安定して吸着され、最下流の転写部まで搬送される。
【００２９】
このように搬送されながら記録材Ｓは、各感光体ドラム１と転写ローラ１２との間に形成される電界によって、各感光体ドラム１のトナー像を順次転写される。
【００３０】
４色のトナー像を転写された記録材Ｓは、ベルト駆動ローラ１３の曲率により静電転写ベルト１１から曲率分離され、定着部２０に搬入される。記録材Ｓは、定着部２０で上記トナー像を熱定着された後、排紙ローラ対２２、２３によって、排紙部２４に画像面を下にした状態で排出される。
【００３１】
ここで定着部２０の例として広く採用されている熱ローラ方式の定着装置に関して説明する。
【００３２】
定着ローラ（加熱ローラ）２１ａと加圧ローラ２１ｂとの圧接ローラ対を基本構成とし、該ローラ対を回転させ、該ローラ対の相互圧接部である定着ニップ部を画像定着すべき未定着トナー画像を形成担持させた被記録材を導入して挟持搬送させて、定着ローラの熱と、定着ニップ部の加圧力にて未定着トナー画像を被記録材面に熱圧定着させるものである。
【００３３】
定着ローラは、一般に、アルミニウムの中空金属ローラを基体（芯金）とし、その内空に熱源としてのハロゲンランプを挿入配設してあり、ハロゲンランプの発熱で加熱され、外周面が所定の定着温度に維持されるようにハロゲンランプへの通電が制御されて温調される。
【００３４】
特に、最大４層のトナー画像層を十分に加熱溶融させて混色させる能力を要求される、フルカラーの画像形成を行う画像形成装置の定着装置としては、定着ローラの芯金を高い熱容量を有するものにし、またその芯金外周にトナー画像を包み込んで均一に溶融するためのゴム弾性層を具備させ、そのゴム弾性層を介してトナー画像の加熱を行っている。また、加圧ローラ内にも熱源を具備させて加圧ローラも加熱・温調する構成にしたものもある。
【００３５】
次に両面印刷時の搬送に関して説明する。
【００３６】
通常の画像形成工程を得て記録材が定着部２０を抜け、排紙ローラ対２２を記録材後端が抜けたこと検出手段５０で検知し、記録材を挟持しつつ正転搬送している排紙ローラ２３対を一旦停止させその後逆転させ、正転搬送時の記録材後端を先端として両面パスに進入する。この後、記録材は片面印刷時の紙パスより本体外側に設けられた両面搬送路の搬送ローラ対４１〜４４により、本体下部のレジストローラ対１９に搬送され、再度静電吸着ベルト１１により搬送され画像形成工程を得る。
【００３７】
次に本発明の特徴である、排紙搬送ローラおよび腰付けローラの構成および動作を図1ないし図２を説明する。
【００３８】
図１（ａ）本発明を最もよく表す図であり、排紙搬送ローラ及び腰付けローラの概略図である。図１（ｂ）は腰付けローラの構成を示す概略図である。
【００３９】
搬送ローラ２３ａは軸２３ｅに取り付けられており、搬送ローラ２３ａとシャフト２３ｅは正転時逆転時のいずれの場合も一体となって回転する。腰付けローラ２３ｃはその内側にはワンウェイクラッチ２３ｄが一体で組み込まれ、軸２３ｅに対して１方向に対してはロック、反対方向に対しては空転となっている。
【００４０】
この構成における具体的な動作を図１（ｂ）を用いて説明する。
【００４１】
搬送ローラ２３ａが正転して記録材を排出方向に搬送する際には、腰付けローラ２３ｃは軸２３ｅ、搬送ローラ２３ａと一体となって回転する。このため腰付けローラ２３ｃは微小なスリップをしつつも搬送力を発生し、記録材を排出方向安定して搬送することができる。搬送ローラ２３ａが逆転して記録材を両面搬送部に搬送する際は、腰付けローラ２３ｃ内のワンウェイクラッチ２３ｄが軸２３ｅに対して空転し、腰付けローラ２３ｃは搬送力を発生しない。このため搬送力は搬送ローラ２３ａ部のみで発生し、記録材をスキュウ無しで安定して搬送することが可能となる。
【００４２】
なお本実施形態では、腰付けローラのシャフトへのロックおよび空転をワンウェイクラッチにより実現しているが、その他公知のロック−空転機構を採用しても同様の効果が実現できるのは言うまでもない。
【００４３】
また、本実施形態では、腰付けローラが搬送ローラ軸上に同軸に配置された形態を示したが、これにとらわれるものではなく、別軸に分離配置された構成であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】（ａ）は本発明を実施した排紙搬送ローラ部を示す概略図、（ｂ）は本発明を腰付けローラの構成を示す概略図。
【図２】本発明を実施した電子写真方式のカラー画像形成装置の断面図。
【図３】画像形成装置の従来例の排紙ローラ部を示す概略図。
【図１】
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【図２】
2006151617.tif 000004
【図３】
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