(57)【要約】  【課題】  画像形成装置の定着部下流側において、スペースを拡大することなく用紙のカールを矯正することができ、用紙ジャムが抑制された良好な両面印刷を行う。  【解決手段】  分岐部３０の第１の搬送方向切り替え部４０は、第１の用紙搬送路６０と第２の用紙搬送路７０に用紙Ｐを振り分ける。第２の用紙搬送路７０は両面印刷用搬送路８０へと続き、両面印刷を行う時には、用紙Ｐを、一旦第１の用紙搬送路６０に送り出して搬送方向を切り替え、第２の用紙搬送路７０と両面印刷用搬送路８０とを通して転写部９へ送り込む。第１の用紙搬送路６０には曲率半径Ｒ１を有する湾曲部６１が、第２の用紙搬送路７０には曲率半径Ｒ２を有する湾曲部７１が備えられる。第２の用紙搬送路７０の湾曲部７１の曲率半径Ｒ２は、第１の用紙搬送路６０の湾曲部６１の曲率半径Ｒ１より小さく、湾曲部７１下流部にはカール矯正手段７２が配置される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を用紙に転写する転写部と、未定着トナー像を用紙に定着させる定着部と、この定着部の用紙搬送方向下流側で用紙搬送方向を２方向に切り替える搬送方向切り替え部と、この搬送方向切り替え部から続く第１、及び第２の用紙搬送路とを備え、両面印刷が可能な画像形成装置において、
前記第２の用紙搬送路が両面印刷用搬送路へと続き、両面印刷を行う時には、前記第１の用紙搬送路に送り出した用紙をスイッチバックさせてその搬送方向を切り替え、この用紙を第２の用紙搬送路と両面印刷用搬送路とを通して前記転写部へ送り込むものであり、第１、及び第２の用紙搬送路が、互いに異なる曲率半径で湾曲した湾曲部を備え、第２の用紙搬送路の湾曲部の曲率半径を、第１の用紙搬送路の湾曲部の曲率半径より小さくさせるとともに、第２の用紙搬送路の湾曲部下流部にカール矯正手段を配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１、及び第２の用紙搬送路は、各々の出口が、互いに反対の方向を向く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】
前記カール矯正手段が、硬度の異なる２個のローラで構成されたローラ対であるとともに、このローラ対が当接して形成されたニップに用紙を挿通させるものであり、他方のローラより硬度が大きいローラを、前記第２の用紙搬送路の湾曲部の半径方向外側に配置したことを特徴とする請求項１または請求項２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に代表される画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の画像形成装置には、トナー像を形成する画像形成部や、このトナー像を用紙に転写する転写部、未定着トナー像を用紙に定着させる定着部等が備えられている。そして、これらの各要素間には用紙搬送路が形設され、用紙はこの用紙搬送路を通って各要素間を行き来する。
【０００３】
近年の家電製品やオフィス機器は、軽量化、小型化が推し進められ、画像形成装置もその例外ではない。画像形成装置内においては、画像形成部や、転写部、定着部等の構成要素がひしめくように配置されている。用紙搬送路は、この画像形成装置内の限られた空間を有効に利用するために、小さな曲率半径で湾曲せしめられている場合がある。小さな曲率半径で湾曲した用紙搬送路を用紙が通過すると、用紙にカールが発生し易くなる。用紙が加熱されながら圧力を受ける定着部では、その熱と圧力の作用により、用紙に特にカールが発生し易い。
【０００４】
カールが発生した用紙が用紙排出トレイに排出されると、用紙の上下が逆さまになったり、複数枚の用紙の端部を揃えることができなかったりして、用紙が雑然とスタックされて取り扱いが大変不便である。さらに、このような用紙が用紙排出トレイにスタックされ続けると、直ぐに用紙排出部を塞いでしまい、用紙ジャムが発生する恐れがある。また、両面印刷を行う場合、用紙の第１面へのトナー像定着後、引き続き両面印刷用搬送路上を用紙が搬送されることになるので、定着後速やかにカールを矯正する必要がある。このように、画像形成装置においては、用紙に発生したカールを速やかに矯正する必要があるので、従来様々な手法が提案されている。その例を特許文献１、及び２に見ることができる。
【特許文献１】特開平７−２７７５７７号公報（第３頁、図１）
【特許文献２】特許平８−２２７１８８号公報（第３−４頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の画像形成装置では、定着部の用紙搬送方向下流側に、定着部で用紙に生じるカールの方向とは逆向きに湾曲した用紙搬送路を備え、この用紙搬送路の曲率を可変としている。しかしながら、このようなカール矯正手段は、定着部の下流側に十分なスペースが必要となる。定着部の下流側には、複数の用紙排出トレイや両面印刷用搬送路に用紙を振り分ける搬送方向切り替え部が形設されていることがあるので、特許文献１に記載のカール矯正手段を採用すると、画像形成装置が大型化してしまう可能性が高い。また、分岐した用紙搬送路の各々にこのカール矯正手段を設ける場合、コストが大幅に増加してしまう。
【０００６】
特許文献２に記載の画像形成装置では、定着部の用紙搬送方向下流側に、２組のローラ対と、これらのローラ対の間に設けられた１本のローラとを備え、このローラ群によって、定着部で用紙に生じたカールの方向とは逆向きに用紙自身を湾曲させている。しかしながら、このようなカール矯正のための構成は、多数のローラを必要とするので、定着部の下流側に十分なスペースが必要となり、特許文献１同様、画像形成装置が大型化してしまう可能性が高い。また、コストも大幅に増加してしまう。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、定着部のすぐ下流側に、分岐する２個の用紙搬送路を備え、両面印刷が可能な画像形成装置において、各々の用紙搬送路に工夫を凝らして、定着部下流側のスペースを拡大することなく用紙のカールを矯正することができ、用紙ジャムが抑制された良好な両面印刷を行うことが可能な高性能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明は、トナー像を用紙に転写する転写部と、未定着トナー像を用紙に定着させる定着部と、この定着部の用紙搬送方向下流側で用紙搬送方向を２方向に切り替える搬送方向切り替え部と、この搬送方向切り替え部から続く第１、及び第２の用紙搬送路とを備え、両面印刷が可能な画像形成装置において、前記第２の用紙搬送路が両面印刷用搬送路へと続き、両面印刷を行う時には、前記第１の用紙搬送路に送り出した用紙をスイッチバックさせてその搬送方向を切り替え、この用紙を第２の用紙搬送路と両面印刷用搬送路とを通して前記転写部へ送り込むものであり、第１、及び第２の用紙搬送路が、互いに異なる曲率半径で湾曲した湾曲部を備え、第２の用紙搬送路の湾曲部の曲率半径を、第１の用紙搬送路の湾曲部の曲率半径より小さくさせるとともに、第２の用紙搬送路の湾曲部下流部にカール矯正手段を配置することとした。
【０００９】
また、前記第１、及び第２の用紙搬送路は、各々の出口が、互いに反対の方向を向くこととした。
【００１０】
また、前記カール矯正手段が、硬度の異なる２個のローラで構成されたローラ対であるとともに、このローラ対が当接して形成されたニップに用紙を挿通させるものであり、他方のローラより硬度が大きいローラを、前記第２の用紙搬送路の湾曲部の半径方向外側に配置することとした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の構成によれば、第２の用紙搬送路の湾曲部の曲率半径を、第１の用紙搬送路の湾曲部の曲率半径より小さくさせるとともに、第２の用紙搬送路の湾曲部下流部にカール矯正手段を配置することとしたので、定着部から続く２個の用紙搬送路において、第１の用紙搬送路に対しては、その曲率半径を大きくとることにより用紙のカールを抑制し、第２の用紙搬送路に対しては、カール矯正手段により用紙のカールを矯正することができる。したがって、定着部下流側で用紙搬送路が２方向に分岐する場合であっても、その両方の用紙搬送路の曲率半径を大きくする必要がない。その結果、定着部下流側のスペースを拡大することなく用紙のカールを矯正することが可能である。
【００１２】
さらに、第２の用紙搬送路が両面印刷用搬送路へと続き、両面印刷を行う時には、第１の用紙搬送路に送り出した用紙の搬送方向を切り替え、この用紙を第２の用紙搬送路と両面印刷用搬送路とを通して前記転写部へ送り込むものであることとしたので、定着部から排出された用紙を再度転写部へと送り込む両面印刷用搬送路を配置した場合であっても、画像形成装置を大型化することなく、用紙ジャムの発生を抑制した良好な両面印刷を行うことが可能となる。
【００１３】
また、第１、及び第２の用紙搬送路は、各々の出口が、互いに反対の方向を向くこととしたので、２個の用紙搬送路が互いに正反対の方向に向かって伸びるような場合であっても、本発明の構成によれば、定着部下流部に大きな分岐スペースを必要としない。
【００１４】
また、カール矯正手段が、硬度の異なる２個のローラで構成されたローラ対であるとともに、このローラ対が当接して形成されたニップに用紙を挿通させるものであり、他方のローラより硬度が大きいローラを、第２の用紙搬送路の湾曲部の半径方向外側に配置することとしたので、半径方向外側に向かって凸となる用紙の矯正を行うことができる。その結果、第１の用紙搬送路より曲率半径が小さい第２の用紙搬送路において、カール矯正手段により用紙のカールを矯正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図１〜図２に基づき説明する。
【００１６】
最初に、本発明の画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す模型的垂直断面正面図である。なお、図中の実線矢印は用紙の搬送経路、及び搬送方向を示し、一点鎖線矢印はレーザ光Ｌを示す。
【００１７】
図１において、画像形成装置１の本体２の下部には、カセット式給紙部３が配置されている。カセット式給紙部３の内部には、印刷前のカットペーパー等の用紙Ｐが積載して収容され、ここから１枚ずつ分離して用紙Ｐが送り出される。
【００１８】
本体２の内部であって、カセット式給紙部３の左方には、用紙搬送部４が備えられている。カセット式給紙部３から送り出された用紙Ｐは、用紙搬送部４により本体２の側面に沿って垂直上方に搬送され、後述する転写部９に至る。
【００１９】
画像形成装置１の上面には原稿送り部５が、その下方には読み取り部６が備えられている。使用者が原稿の複写を行う場合には、原稿送り部５に、文字や図形、模様等の画像が描かれた原稿を積載する。原稿送り部５では１枚ずつ分離して原稿が送り出され、読み取り部６によってその画像データが読み取られる。この画像データの情報は、カセット式給紙部３の上方であって、本体２の中央部に配置されたレーザ照射部７に送られる。レーザ照射部７により、画像データに基づいて制御されたレーザ光Ｌが、後述する画像形成部８に向かって照射される。
【００２０】
用紙搬送部４の上方であって、レーザ照射部７の左方には、画像形成部８、及び転写部９が備えられている。画像形成部８では、レーザ照射部７によって照射されたレーザ光Ｌにより原稿画像の静電潜像が作られる。この静電潜像からトナー像が形成され、トナー像は、前記用紙搬送部４によって同期をとって送られてきた印刷前の用紙Ｐに、転写部９にて転写される。
【００２１】
転写部９の上方には、定着部２０が備えられている。転写部９にて未定着トナー像を担持した用紙Ｐは、定着部２０へと送られ、熱ローラによりトナー像が定着される。
【００２２】
定着部２０の上方には、分岐部３０が備えられている。定着部２０から排出された用紙Ｐは、両面印刷を行わない場合には、分岐部３０から画像形成装置１の胴内に設けられた胴内用紙排出トレイ１０に排出される。また、用紙Ｐを、分岐部３０から画像形成装置１の左方に向かって搬送し、本体２の左側面外部の側面用紙排出トレイ１１に排出することも可能である。
【００２３】
両面印刷を行う場合には、分岐部３０において、定着部２０から排出された用紙Ｐの搬送方向が切り替えられる。そして、用紙Ｐは、定着部２０、及び転写部９の左方を通って下方に送られ、再度用紙搬送部４を経て転写部９へと送られる。
【００２４】
続いて、画像形成装置１の定着部２０、及び分岐部３０周辺の詳細な構成について、図２を用いて説明する。図２は、定着部、及び分岐部周辺を示す模型的部分拡大断面図である。図中の実線、及び破線矢印が用紙搬送経路を示す。
【００２５】
定着部２０には、熱ローラ２１と加圧ローラ２２とが備えられている。熱ローラ２１と加圧ローラ２２とが当接することで用紙Ｐを挿通させるニップを形成する。熱ローラ２１は、図示しないモータによって、その周速度が用紙搬送速度と同じになるように回転せしめられる。加圧ローラ２２は、熱ローラ２１と当接することにより、熱ローラ２１の回転に従って回転せしめられる。熱ローラ２１の内部には、熱源であるハロゲンヒータ２３が配置されている。
【００２６】
定着部２０の下流側には分岐部３０が存在し、ここには第１の搬送方向切り替え部４０と、第２の搬送方向切り替え部５０が備えられている。
【００２７】
第１の搬送方向切り替え部４０には、第１の切り替えガイド４１が備えられている。第１の切り替えガイド４１は、第１の搬送方向切り替え部４０から続く２個の用紙搬送路に、用紙Ｐを振り分けるものである。第１の搬送方向切り替え部４０の下流側には、胴内用紙排出トレイ１０（図１参照）へと用紙Ｐを送り出す第１の用紙搬送路６０と、第２の搬送方向切り替え部５０へと続く第２の用紙搬送路７０とが備えられている。図２に示すように、第１の用紙搬送路６０と第２の用紙搬送路７０は、各々の出口が、互いに反対の方向を向いている。第１の切り替えガイド４１は回転自在に取り付けられ、図示しないソレノイド等によって角度変更せしめられる。
【００２８】
第２の搬送方向切り替え部５０には、第２の切り替えガイド５１が備えられている。第２の切り替えガイド５１は、第２の搬送方向切り替え部５０から続く２個の用紙搬送路に、用紙Ｐを振り分けるものである。第２の搬送方向切り替え部５０の下流側には、定着部２０、及び転写部９の左方を通って下方に用紙Ｐを送り出す両面印刷用搬送路８０と、側面用紙排出トレイ１１（図１参照）へと用紙Ｐを送り出す第３の用紙搬送路９０とが備えられている。第２の切り替えガイド５１は回転自在に取り付けられ、図示しないソレノイド等によって角度変更せしめられる。
【００２９】
第１の用紙搬送路６０には、湾曲部６１、及び排出ローラ対６２が備えられている。湾曲部６１は、第１の用紙搬送路６０の上流部に備えられ、図２において左上方に凸となるように形設されている。この湾曲部６１は所定の曲率半径Ｒ１を有している。排出ローラ対６２は、湾曲部６１の下流部に備えられ、排出ローラ６２ａとピンチローラ６２ｂとで構成されている。排出ローラ対６２は胴内用紙排出トレイ１０へ用紙Ｐを送り出すものであり、排出ローラ６２ａとピンチローラ６２ｂとが当接して形成されるニップに用紙Ｐが挿通される。排出ローラ６２ａは、図示しない駆動手段によって回転せしめられる。
【００３０】
第１の用紙搬送路６０では、用紙Ｐの搬送方向の切り替えが可能である。まず、第１の搬送方向切り替え部４０を通過させて、第１の用紙搬送路６０に送り出した用紙Ｐの、排出ローラ対６２による排出を開始する。そして、胴内用紙排出トレイ１０に向かって排出されつつある用紙Ｐの上流側部分が排出ローラ対６２のニップに挟まれた状態まで用紙Ｐの排出が進んだ時に、排出ローラ対６２の回転を一旦停止する。ここで、排出ローラ６２ａの回転を逆転させ、用紙Ｐをスイッチバックさせる。すると用紙Ｐは、図２に示す破線矢印のように進み、第１の搬送方向切り替え部４０の第１の切り替えガイド４１の上方を通って、第２の用紙搬送路７０の下流部に合流する。このような用紙Ｐのスイッチバックの後、用紙Ｐを両面印刷用搬送路８０へと送り込むことにより両面印刷が可能となる。
【００３１】
第２の用紙搬送路７０には、湾曲部７１、及びカール矯正手段７２が備えられている。湾曲部７１は、第２の用紙搬送路７０の上流部に備えられ、図２において右上方に凸となるように形設されている。この湾曲部７１は所定の曲率半径Ｒ２を有している。この曲率半径Ｒ２は、前述の第１の用紙搬送路６０の湾曲部６１の曲率半径Ｒ１より小さい。
【００３２】
カール矯正手段７２は湾曲部７１の下流部に備えられ、用紙Ｐに発生したカールを矯正しつつ、用紙Ｐを第２の搬送方向切り替え部５０へ送り出すものである。カール矯正手段７２は、搬送ローラ７２ａとピンチローラ７２ｂとで構成され、これらが当接して形成されるニップに用紙が挿通される。搬送ローラ７２ａは、図示しない駆動手段によって回転せしめられる。搬送ローラ７２ａは、その用紙搬送部分がゴムや金属、合成樹脂等の材料で構成され、湾曲部７１の半径方向外側に配置されている。ピンチローラ７２ｂは、その用紙搬送部分がスポンジで構成され、湾曲部７１の半径方向内側に配置されている。この２個のローラの硬度の差により、排出ローラ対６２のような通常のローラ対とは異なり、用紙搬送方向に長いニップを形成することができる。したがって、用紙Ｐは、ピンチローラ７２ｂよりも硬度が大きい搬送ローラ７２ａに沿うような形で矯正される。
【００３３】
このようにして、第２の用紙搬送路７０の湾曲部７１の曲率半径Ｒ２を、第１の用紙搬送路６０の湾曲部６１の曲率半径Ｒ１より小さくさせるとともに、第２の用紙搬送路７０の湾曲部７１下流部にカール矯正手段７２を配置したので、定着部２０から続く２個の用紙搬送路において、第１の用紙搬送路６０に対しては、その曲率半径Ｒ１を大きくとることにより用紙Ｐのカールを抑制し、第２の用紙搬送路７０に対しては、カール矯正手段７２により用紙Ｐのカールを矯正することができる。したがって、定着部２０下流側で用紙搬送路が２方向に分岐する場合であっても、その両方の用紙搬送路の曲率半径を大きくする必要がない。その結果、定着部２０下流側のスペースを拡大することなく用紙Ｐのカールを矯正することが可能である。
【００３４】
さらに、第２の用紙搬送路７０が両面印刷用搬送路８０へと続き、両面印刷を行う時には、第１の用紙搬送路６０に送り出した用紙Ｐの搬送方向を切り替え、この用紙Ｐを第２の用紙搬送路７０と両面印刷用搬送路８０とを通して転写部９へ送り込むので、定着部２０から排出された用紙Ｐを再度転写部９へと送り込む両面印刷用搬送路８０を配置した場合であっても、画像形成装置１を大型化することなく、用紙ジャムの発生を抑制した良好な両面印刷を行うことが可能となる。
【００３５】
また、本実施形態のように、第１、及び第２の用紙搬送路の各々の出口が互いに反対の方向を向き、２個の用紙搬送路が互いに正反対の方向に向かって伸びるような場合であっても、定着部２０下流部に大きな分岐スペースを必要としない。
【００３６】
また、カール矯正手段７２が、硬度の異なる２個のローラである搬送ローラ７２ａとピンチローラ７２ｂとで構成されたローラ対であるとともに、このローラ対が当接して形成されたニップに用紙Ｐを挿通させるものであり、ピンチローラ７２ｂより硬度が大きい搬送ローラ７２ａを、第２の用紙搬送路７０の湾曲部７１の半径方向外側に配置したので、半径方向外側に向かって凸となる用紙Ｐの矯正を行うことができる。その結果、第１の用紙搬送路６０より曲率半径が小さい第２の用紙搬送路７０において、カール矯正手段７２により用紙Ｐのカールを矯正することができる。
【００３７】
上記のように本発明の実施形態を示したが、この他、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、紙の搬送を行う装置全般において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】は、本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す模型的垂直断面正面図である。
【図２】は、図１に示す画像形成装置の定着部、及び分岐部周辺を示す模型的部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    画像形成装置
９    転写部
１０  胴内用紙排出トレイ
１１  側面用紙排出トレイ
２０  定着部
３０  分岐部
４０  第１の搬送方向切り替え部
４１  第１の切り替えガイド
５０  第２の搬送方向切り替え部
５１  第２の切り替えガイド
６０  第１の用紙搬送路
６１  湾曲部
６２  排出ローラ対
６２ａ  排出ローラ
６２ｂ  ピンチローラ
７０  第２の用紙搬送路
７１  湾曲部
７２  搬送ローラ対
７２ａ  搬送ローラ
７２ｂ  ピンチローラ
８０  両面印刷用搬送路
９０  第３の用紙搬送路
【図１】
2005179045.tif 000003
【図２】
2005179045.tif 000004