(57)【要約】      （修正有）【課題】腰付け機能を持たせた搬送ローラにてスイッチバックをおこなったとき、以降の両面搬送路又は再給紙過程にてシワが発生してしまう等の問題を生じる。【解決手段】搬送ローラ正転時の腰付け機構は、記録材との当接部２３ｃ−１、ケーシング２３ｃ−２及びトルクリミッタ２３ｃ−３により構成される。正転する搬送ローラ軸に連れ回り腰付け機構は回転し、ケーシング２３ｃ−２に設けたリブ２３ｃ−４が本体に設けられたリブ１００−ｃに突き当たり、トルクリミッタの作用により２３ｃに示す姿勢に停止する。スイッチバック時には腰付け機構は逆回転する搬送ローラ軸に再度連れ回り、ケーシングのリブ２３ｃ−４が本体リブ１００−ｃに突き当たり図示の姿勢で停止する。この姿勢では当接部材２３ｃ−１は記録材Ｓから離間し、腰付けを解除することができる。【選択図】図４−２
2006103869.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搬送部材と、記録材をスイッチバックさせるためのスイッチバック機構と、を備え、前記搬送ローラ軸方向と直交する方向において、記録材への腰付けを搬送ローラ正転時のみ行い、搬送ローラ逆転時には腰付けを行わない機構とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
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搬送部材と、記録材をスイッチバックさせるためのスイッチバック機構と、を備え、前記搬送ローラ軸方向と直交する方向において、記録材への腰付けを搬送ローラ正転時のみ行い、搬送ローラ逆転時には記録材の正転時に行った腰付けを補正する構成とすることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真装置、電記録装置等の画像形成装置におけるスイッチバック機構の排紙部に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置に関しては装置小型化の市場要求が強く、この要求に対応する１つの案として装置外に露出している排紙トレー部に記録材の大部分を一旦排出した後にスイッチバック動作を行い、再度装置内の搬送路へ記録材を導く両面搬送機構を採用するものが増えている。
【０００３】
この機構では従来装置内に設けていた両面待機用のローラ、ガイド等の機構を無くすことができ、空間的利点の他にコスト的利点も有している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２２６１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記両面機構を実現する１つの手段として、図２に示すような排紙口近くの最終搬送ローラのみを正逆転させてスイッチバックさせる構成がある。
【０００６】
この機構では、通常の片面印刷は元より両面印刷時にも最終の搬送ローラにて排紙トレー上に記録材を排出するため、この記録材が図示Ｓ２のように排出前半に曲がってしまい、積載済みの記録材を押し出すことのないよう図３のように記録材への腰付け機能を設けることが多い。
【０００７】
ところで、この腰付け機能を持たせた搬送ローラにてスイッチバックを行った場合、記録材断面が図３に示すＳのような形状のまま搬送されるため、以降の両面搬送路又は再給紙過程にてシワが発生してしまう等の問題を生じる。これを防止するには波打ち形状を補正する機構を両面搬送路中に設ければ良いが、その追加分だけ装置の小型化・低コスト化に影響してしまう。
【０００８】
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、スイッチバック機構を小型・低コストに抑え、又、両面搬送時の記録材に生じ易いシワ等の発生を防止する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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、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搬送部材と、記録材をスイッチバックさせるためのスイッチバック機構と、を備え、前記搬送ローラ軸方向と直交する方向において、記録材への腰付けを搬送ローラ正転時のみ行い、搬送ローラ逆転時（スイッチバック時）には腰付けを行わない機構とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、スイッチバック機構を小型・低コストに抑え、又、両面搬送時の記録材に生じ易いシワ等の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。
【００１２】
＜実施の形態１＞
［カラー画像形成装置の全体構成］
先ず、カラー画像形成装置の全体構成を図１を参照して概説する。尚、図１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。
【００１３】
図１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個の感光体ドラム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。
【００１４】
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。
【００１５】
以下、感光体ドラム１から順に詳述する。
【００１６】
感光体ドラム１は、例えば直径φ３０ｍｍのアルミシリンダの外周面に有機光導電体層（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、反時計回りに回転駆動される。
【００１７】
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。
【００１８】
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（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。
【００１９】
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それぞれ収納した現像器から構成される。
【００２０】
全ての感光体ドラム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  〜１０14  Ω・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。
【００２１】
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。これらの転写ローラ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に印加され、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。
【００２２】
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。
【００２３】
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取って、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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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、且つ、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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、又、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。又、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。
【００３４】
次に、両面印刷時の搬送路に関して説明する。
【００３５】
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ところで、先ず、本体からの信号によりフラッパ部材４０が作動し両面パス（二点鎖線部）を形成する。
【００３６】
次に、記録材を挟持しつつ正転搬送している排紙ローラ２３を逆転させ、先に作動させたフラッパ部材４０の上面を記録材後端が滑りつつ両面パスに進入する。その後、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】
本実施の形態の特徴は、簡易な構成でスイッチバックに関わり正転・反転する搬送ローラでの記録材への腰付けを可変にできることである。
【００３８】
次に、本実施の形態に関し説明する。
【００３９】
本実施の形態においては、搬送ローラ正転時の腰付け機構は図４−１の２３ｃに示す姿勢を取り、搬送中の記録材Ｓへの腰付けを行う。このときの腰付け機構側面概略図を図４−２に示すが、この機構は記録材との当接部２３ｃ−１、ケーシング２３ｃ−２及びトルクリミッタ２３ｃ−３により構成される。正転する搬送ローラ軸に連れ回り腰付け機構は回転し、ケーシング２３ｃ−２に設けたリブ２３ｃ−４が本体に設けられたリブ１００−ｃに突き当たり、トルクリミッタの作用により図示の姿勢に停止する。
【００４０】
次に、スイッチバック時の腰付け機構の姿勢を図５−２に示す。スイッチバック時には腰付け機構は逆回転する搬送ローラ軸に再度連れ回り、ケーシングのリブ２３ｃ−４が本体リブ１００−ｃに突き当たって図示の姿勢で停止する。この姿勢では、当接部材２３ｃ−１は、記録材Ｓから離間し、腰付けを解除することができる。
【００４１】
＜実施の形態２＞
図６−１及び図６−２に本発明の実施の形態２の概略図を示す。
【００４２】
本実施の形態において、腰付け機構は、当接部材２３ｃ−１、リンク部材２３ｃ−２より構成し、搬送ローラ上部の天板に対し回動するように構成する。腰付け機構は、自重又は付勢力等により当接部材２３ｃ−１が搬送パスに侵入するようにしておき、搬送ローラ正転時に記録材の搬送力を受け、リンク根元を支点として腰付け機構がストッパ（不図示）に突き当たり記録材への腰付けを行う。
【００４３】
又、搬送ローラ逆回転時の概略図を図７−１に示す。
【００４４】
記録材を逆方向に搬送する際には、その搬送力にて腰付け機構に逆回転方向の力が作用し、図７−２に示すように、当接部材の位置が上昇するために腰付けを解除することができる。
【００４５】
この機構では腰付け機構の重量、リンクの回転角度等を対象とする記録材に合わせて設定することにより、腰の強い記録材には搬送ローラ正転時にも腰付けを行わず、排出時に座屈し易いような腰の弱い記録材のみ腰付けを行うような構成を採ることが可能である。
【００４６】
＜実施の形態３＞
図８に本発明の実施の形態３の概略図を示す。
【００４７】
本実施の形態では、搬送ローラ正転時の搬送パスＰＡ１をスイッチバック時の搬送パスＰＡ２に対して角度を持たせ、正転時のみ搬送パスＰＡ１に侵入するように搬送ローラ上部に腰付け機構を固定する。この結果、最終の搬送ローラより装置外へ一旦搬送される記録材は、前半部が曲がり落ちることがなく搬送でき、後半に入り記録材の自重で落ち始めスイッチバック直前には腰付け機構から記録材が離間した状態となる。
【００４８】
＜実施の形態４＞
図９−１、図９−２、図１０−１及び図１０−２に実施の形態４の概略図を示す。
【００４９】
本実施の形態では、トルクリミッタを用いた腰付け機構２３ｃ及びその対向に同様にトルクリミッタを用いた補正機構２３ｄを設けている。このように構成する際にて、搬送ローラ正転時には腰付け機構２３ｃにより記録材への腰付けを行い、スイッチバック時には逆にその腰付け量を積極的にキャンセルするように補正機構２３ｄにより記録材を付勢する構成とした。
【００５０】
尚、以上の実施の形態では、腰付け機構をモータ等の駆動源により直接退避させるような構成の説明はしていないが、要求されるコスト、耐久性により直接駆動する構成としても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】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である。
【図２】画像形成装置の従来例の排紙ローラ部を示す概略図である。
【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である。
【図４−１】本発明の実施の形態１を示すカラー画像形成装置の排紙部概略図である。
【図４−２】本発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装置のスイッチバック機構図（搬送ローラ正転時）である。
【図５−１】本発明の実施の形態２に係るカラー画像形成装置の排紙部概略図である。
【図５−２】本発明の実施の形態２に係るカラー画像形成装置のスイッチバック機構図（搬送ローラ正転時）である。
【図６−１】本発明の実施の形態２に係るカラー画像形成装置の排紙部概略図である。
【図６−２】本発明の実施の形態２に係るカラー画像形成装置のスイッチバック機構図（搬送ローラ正転時）である。
【図７−１】本発明の実施の形態２に係るカラー画像形成装置の排紙部概略図である。
【図７−２】本発明の実施の形態２に係るカラー画像形成装置のスイッチバック機構図（搬送ローラ正転時）である。
【図８】本発明の実施の形態３に係るカラー画像形成装置の排紙部概略図・スイッチバック機構である。
【図９−１】本発明の実施の形態３に係るカラー画像形成装置の排紙部概略図である。スイッチバック機構（搬送ローラ正転時）である。
【図９−２】本発明の実施の形態３に係るカラー画像形成装置のスイッチバック機構図（搬送ローラ正転時）である。
【図１０−１】本発明の実施の形態４に係るカラー画像形成装置の排紙部概略図である。
【図１０−２】本発明の実施の形態４に係るカラー画像形成装置のスイッチバック機構図（搬送ローラ逆転時）である。
【符号の説明】
【００５２】
１（１ａ〜１ｄ）    感光体ドラム
２（２ａ〜２ｄ）    帯電装置
３（３ａ〜３ｄ）    スキャナユニット
４（４ａ〜４ｄ）    現像装置
５            静電転写装置
６（６ａ〜６ｄ）    クリーニング装置
７（７ａ〜７ｄ）    プロセスカートリッジ
９（９ａ〜９ｄ）    ポリゴンラー
１１          静電転写ベルト
１２（１２ａ〜１２ｄ）  転写ローラ
１００          カラー画像形成装置
【図１】
2006103869.tif 000003
【図２】
2006103869.tif 000004
【図３】
2006103869.tif 000005
【図４−１】
2006103869.tif 000006
【図４−２】
2006103869.tif 000007
【図５−１】
2006103869.tif 000008
【図５−２】
2006103869.tif 000009
【図６−１】
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【図６−２】
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【図７−１】
2006103869.tif 000012
【図７−２】
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【図８】
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【図９−１】
2006103869.tif 000015
【図９−２】
2006103869.tif 000016
【図１０−１】
2006103869.tif 000017
【図１０−２】
2006103869.tif 000018