(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に静電潜像及びトナー画像を形成するための感光体と、前記トナー画像を用紙に転写させる転写手段と、該転写手段の用紙搬送方向上流側にレジストローラが、該転写手段の用紙搬送方向下流側には定着手段がそれぞれ設けられた画像形成装置に適用されるカール矯正手段であって、
該カール矯正手段は、上記定着手段による定着後の用紙を反転して上記レジストローラへ送り出すための反転ユニット内に配置され、前記用紙の画像形成面に接する弾性ローラと用紙の非画像形成面に接し該弾性ローラよりも径の小さい剛体ローラとよりなると共に、前記剛体ローラ表面をコーティング処理して摩擦係数を前記弾性ローラ表面の摩擦係数よりも大きくし、かつ前記剛体ローラの径を前記弾性ローラの径よりも小さくしたことを特徴とするカール矯正手段。
【請求項２】
前記剛体ローラの表面をウレタンコーティング処理したことを特徴とする請求項１記載のカール矯正手段。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、特に用紙の画像形成面を凸状に湾曲するように塑性変形させるために、画像形成装置に使用するカール矯正手段に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置としては、例えば特開平５−１４２９５５号公報に示すように、単一の感光体上に各色毎に現像したトナー画像を順次形成し、その感光体上のトナー画像を各色毎に順次中間転写体ドラムに一次転写し、その中間転写体ドラム上に４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー画像が多重転写された後、中間転写体ドラムに近接して配置された二次転写装置により、中間転写体ドラム上の４色のトナーにより作られた多重トナー画像を転写用紙に二次転写するようになっており、剥離装置がＡＣコロナ放電により中間転写体ドラムへの転写用紙の静電吸着力を減じて、転写用紙を中間転写体ドラムから剥離するようにしたものがある。
【０００３】
また、他の従来の画像形成装置としては、実開昭５８−１５７３４７号公報に示すように、用紙の搬送方向の感光体ドラムよりも手前側のレジストローラ対のうち、転写用紙の画像形成する側の面に接するローラの硬度を、その画像形成面の裏面に接するローラの硬度よりも低くすることによって、転写用紙の画像形成する側の面が凸状に湾曲するように塑性変形して、転写用紙が感光体ドラムから剥離し易くするようにしたものがある。
【０００４】
しかしながら、上述の第１の従来例にあっては、中間転写体ドラムの直径が大きいときは、二次転写後の転写用紙が剥離するときに剥離力の中心となり、転写用紙がまっすぐの状態に戻ろうとする弾性復元力が、中間転写ベルトの二次転写部のベルトを支持する支持ローラの直径が小さい中間転写ベルト方式に比べて小さくなるという問題があった。特に、中間転写体ドラムの円周方向に沿うように転写用紙が湾曲している場合は、上述の弾性復元力は極めて小さくなり、極端な場合には用紙が中間転写体ドラムの円周方向にくっついて巻き付いてしまうという問題があった。このため、ＡＣコロナ放電により用紙の中間転写体ドラムへの静電吸着力を減じても、中間転写体ドラムの円周方向に沿うように用紙が大きく湾曲している場合は、中間転写体ドラムから用紙を剥離できないことがあった。
【０００５】
また、上述の第２の従来例にあっては、レジストローラ対により転写用紙の画像形成面が凸になるように転写用紙を塑性変形する方法において、用紙の種類（特性）あるいはレジストローラの直径やローラ相互間の押圧力のマッチング等が不適切な場合は、期待したより用紙の湾曲程度が少なくて所期の効果が得られなかったり、転写用紙が厚紙等の場合において期待したより用紙の湾曲程度が大きすぎて、感光体ドラムから剥離後の用紙の搬送を円滑に行なうことができないことがあった。
【０００６】
そこで、特開２０００−１３７３９０号公報に示すように、用紙の画像形成面が凸状に湾曲するように塑性変形させるために、転写ローラの用紙搬送方向上流側に画像形成面に接する弾性ローラと非画像形成面に接する剛体ローラとよりなるカール矯正手段を設けたものがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のカール矯正手段を備えた画像形成装置では、両面印刷時の片面印刷済用紙で、片面が多層トナーによる略ベタ印字状態の場合や片面に定着装置でオイルが付着してしまっている場合に、カール矯正手段で多大なすべりが発生し、用紙搬送速度を遅らせてしまい、遅れによる搬送エラーとなってしまうことがあった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、表面に静電潜像及びトナー画像を形成するための感光体と、前記トナー画像を用紙に転写させる転写手段と、該転写手段の用紙搬送方向上流側にレジストローラが、該転写手段の用紙搬送方向下流側には定着手段がそれぞれ設けられた画像形成装置に適用されるカール矯正手段であって、該カール矯正手段は、上記定着手段による定着後の用紙を反転して上記レジストローラへ送り出すための反転ユニット内に配置され、前記用紙の画像形成面に接する弾性ローラと用紙の非画像形成面に接し該弾性ローラよりも径の小さい剛体ローラとよりなると共に、前記剛体ローラ表面をコーティング処理して摩擦係数を前記弾性ローラ表面の摩擦係数よりも大きくし、かつ前記剛体ローラの径を前記弾性ローラの径よりも小さくしたことを特徴とするカール矯正手段としたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の形態について、図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、本発明の画像形成装置を示す構成概略図であり、感光体ドラム１、各色毎の４個の現像装置４ａ〜４ｄ、感光体ドラム１の副走査方向の基準位置信号を発生させるため感光体ドラム１の外周表面に形成された基準位置マークを読み取る反射型のフォトセンサ６、中間転写体ドラム８、二次転写ローラ９、分離チャージャ１０、一対のレジストローラ１２が設けられている。
【００１０】
このようなカラー画像形成装置において、感光体ドラム１の感光面は、帯電装置（不図示）により帯電され、この帯電された感光体ドラム１の感光面には、その表面電荷を画像情報に基づいてレーザー光ユニット（不図示）により露光されて静電潜像が形成される。
【００１１】
この感光体ドラム１上の静電潜像は４つの現像装置４ａ〜４ｄにより、例えばマゼンタ（赤）、イエロー（黄）、シアン（青）のカラートナーと、ブラック（黒）のトナーを用いて順に現像される。このときフォトセンサ６は感光体ドラム１の副走査方向の基準位置信号を発生し、この信号に基づいて各色のトナー画像が互いにずれないように現像される。
【００１２】
そして、この現像の度にトナー画像は感光体ドラム１と接触して回転する中間転写体ドラム８の表面上に順に一次転写されて、最終的に中間転写体ドラム８上に４色のカラートナー画像が多重転写されるようになっている。
【００１３】
感光体ドラム１から表面にカラートナー画像が多重転写された中間転写体ドラム８と、二次転写ローラ９との間に挾まれて送られる用紙１５は、その二次転写ローラ９が用紙１５を帯電させることにより、中間転写体ドラム８の多重のカラートナー画像を二次転写するようになっている。
【００１４】
カラートナー画像が二次転写された転写用紙１５は、二次転写ローラ９と中間転写体ドラム８との間を通過した後、分離チャージャ１０により上記二次転写時に印加された帯電が消去されて中間転写体ドラム８から分離し、搬送ベルト３により図中左方向に送られて、定着装置５によりフルカラー画像として定着される。
【００１５】
ところで、図２に示すように、フォトセンサ６や第４用紙センサ５７は制御手段であるコントローラ７に信号を入力するようになっていると共に、このコントローラ７は二次転写ローラ９や、レジストローラ１２、搬送ベルト３、搬送ローラ２２，２３，２４、排出ローラ２５，２６等の紙搬送手段に信号を出力するようになっている。
【００１６】
上述した構成は、画像形成装置を構成する本体ユニット２０内に設けられており、この本体ユニット２０の下側には付属ユニット３０が積層されている。付属ユニット３０の下段には給紙ユニット３０ａが設けられ、付属ユニット３０の上段には反転ユニット３０ｂが設けられている。
【００１７】
本体ユニット２０において、手差トレイ１７からの用紙１５は、フィードローラ１９、レジストローラ１２を経て、中間転写体ドラム８及び二次転写ローラ９によりカラートナー画像が二次転写された後、搬送ベルト３、定着装置５、搬送ローラ２２，２３，２４、排出ローラ２５を経て矢印Ａ方向に、フェースダウンの状態となるようトレイ部２７上に排出される他、搬送ローラ２２から排出ローラ２６を経て矢印Ｂ方向に、フェースアップの状態となってトレイ２８上に排出される。
【００１８】
本体ユニット２０及び付属ユニット３０において、給紙ユニット３０ａからの用紙１５は、ピックアップローラ３２、搬送ローラ３４，３５、中継ローラ３６、搬送ローラ３７を経てレジストローラ１２に送られる。
【００１９】
そして、中間転写体ドラム８及び二次転写ローラ９により二次転写され、さらに定着装置５により定着された後の搬送ローラ２２からの用紙１５は、前述のＡまたはＢ方向に排出される他に、反転ユニット３０ｂに向けて送られ、搬送ローラ４１，４２，４３，４４，４５，４６により、反転給紙ユニット３０ｂに送られて略水平方向に搬送されてＵ字反転して裏返しにされた後、搬送ローラ４５，４６が逆回転して用紙１５を搬送ローラ４７を経て中継ローラ３６に送り、それから搬送ローラ３７、レジストローラ１２を経て中間転写体ドラム８及び二次転写ローラ９により用紙１５の裏面に二次転写を行うことができる。上述の各ローラや搬送ベルト３はこのようにして用紙搬送手段を構成している。
【００２０】
用紙搬送経路の途中にはいくつかの用紙センサが配置されて設けられている。すなわち、搬送ローラ３５の手前の第１用紙センサ５１、中継ローラ３６の手前の第２用紙センサ５３、搬送ローラ３７の手前の第３用紙センサ５５、レジストローラ１２の手前の第４用紙センサ５７、搬送ローラ２４の手前の第５用紙センサ５９、排出ローラ２５の後側の第６用紙センサ６１、排出ローラ２６の手前の第７用紙センサ６３、本体ユニット２０の搬送ローラ２２と反転ユニット３０ｂの搬送ローラ４１との間の第８，第９用紙センサ６５，６７、搬送ローラ４３と搬送ローラ４４との間の第１０用紙センサ６９、搬送ローラ４６の後方となる第１１センサ７０が設けられている。
【００２１】
このような用紙センサ５１，５３，５５，５７，５９，６１，６３，６５，６７，６９，７０は、用紙１５の現在の搬送位置や、用紙ジャム（紙詰まり）時の用紙１５のジャム位置を検出することができる。
【００２２】
さらに、フォトセンサ６によりコントローラ７に入力された感光体ドラム１の副走査方向の基準位置検出信号により、各色のトナー画像がずれることなく中間転写体ドラム８上に多重のカラートナー画像が形成されたことが判断されると、直ちにレジストローラ１２で待機していた用紙１５を搬送して、二次転写ローラ９により転写用紙１５にそのカラートナー画像が二次転写される。
【００２３】
特に、上述してきたようなカラートナー画像を多重転写させる方式にあっては、樹脂で構成される各色トナーと転写紙に代表される転写媒体との伸縮率の差が単色の場合に比し色を重ね合わせている関係上増幅される傾向があるために、片面にのみ転写された転写媒体上のトナーの作用で定着ローラによる加熱処理や各搬送ローラのニップにも起因して片面印刷済用紙がトナー付着面側にカールしてしまう。
【００２４】
そこで、本発明は、転写ローラ９の用紙搬送方向上流側となる搬送ローラ４７等の搬送ローラ類またはレジストローラ１２をカール矯正手段と兼用させることを特徴とする。
【００２５】
図３は、搬送ローラ４７をカール矯正手段とした場合を示す図であるが、画像形成されない面（非画像形成面）が接触する上側ローラを金属等の剛体により形成された剛体ローラ４７ｃとし、画像形成される面（画像形成面）が接触する下側ローラを芯金４７ａにゴム等の弾性体により形成された弾性ローラ４７ｂとしている。このような搬送ローラ４７により、片面印字処理により片面印字側にカールした用紙１５をより確実に略平面状に矯正することができる。なお、弾性ローラ４７ｂは、芯金４７ａの直径を剛体ローラ４７ｃの直径よりも大きくすることで、剛体ローラ４７ｃから高い荷重がかかっても撓むのを抑えることができる。なお、本実施例では、搬送ローラ４７またはレジストローラをカール矯正手段とした場合について説明したが、中継ローラ３６をカール矯正手段としたり、新たな矯正手段を配設するようにしてもよい。さらに、本発明では、剛体ローラ４７ｃの表面をウレタンコーティング等の処理により、弾性ローラ４７ｂの表面の摩擦係数よりも大きくしたことを特徴とする。
【００２６】
このように、剛体ローラ４７ｃの表面の摩擦係数を弾性ローラ４７ｂの表面の摩擦係数よりも大きくすることにより、片面の印刷済側の印刷内容や定着装置５でのオイル付着等によるすべりを抑制することができる。
【００２７】
また、搬送ローラ４７にも弾力性が有るために、ロ−ラ軸方向でのニップ量の相違により、中心部がニップ小、用紙端部がニップ大となる。このため、搬送速度を支配している剛体ロ−ラ４７ｃの摩擦係数を弾性ロ−ラ４７ｂより大きくし、かつロ−ラと用紙の密着性を小径な剛体ロ−ラ４７ｃ側にすることで、ニップ量の差を補うことが可能になる。
【００２８】
ここで、両面印字処理速度を極力落とさないようにするために、コントローラ７は、第８用紙センサ６５や第９用紙センサ６７による用紙後端検知、あるいは第９用紙センサ６７や第１０用紙センサ６９による用紙先端検知により、反転ユニット３０ｂに用紙１５が搬送されたことを検知した時点で、反転ユニット３０ｂの各搬送ローラ４１，４２，４３，４４，４５，４６を高速回転させ、カール矯正手段到達時にカール矯正を確実に行うために低速（通常印字速度）に切り替えるようにしてもよい。高速から低速への切り替えは、カール矯正手段が搬送ローラ４７の場合には、搬送ローラ４５，４６が反転後または反転してから所定時間後、あるいは第１１用紙センサ７０で用紙先端検知してから所定時間後に行えば良い。なお、本実施例では、高速から通常印字速度に切り替える場合について説明したが、カール矯正手段通過時のみ通常印字速度以下の低速に切り替え、カール矯正手段通過後に通常印字速度に戻すようにしてもよい。いずれにせよ、カール矯正手段通過時に低速とすることにより、カール矯正をより確実に行うことができる。また、さらなる実施例として、紙厚の用紙のみを低速切り替えするようにしてもよい。
【００２９】
本画像形成装置による弾性ロ−ラ４７ｂの直径を２０ｍｍとした場合のコ−ティングした剛体ロ−ラ４７ａの直径とシ−トカ−ル量の関係は、表１の通りである。また、剛体ローラ４７ａのウレタンコ−ティングの有無と、ベタ印字時の両面搬送評価は表２の通りである。これからも、コーティングして摩擦係数を大きくした方が良いことが判る。
【００３０】
【表１】
0003878860.tif 000002
【００３１】
【表２】
0003878860.tif 000003
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、剛体ローラの表面をコーティング処理等して剛体ローラ表面の摩擦係数を弾性ローラ表面の摩擦係数よりも大きくし、かつ剛体ローラの径を弾性ローラの径よりも小さくしたことにより、画像形成装置における用紙のカールに対して搬送不良を防止するカール矯正手段を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置を示す構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置の要部を示すブロック図である。
【図３】本発明の画像形成装置内のカール矯正手段を示す図である。
【符号の説明】
１：感光体ドラム
３：搬送ベルト
４ａ〜４ｄ：現像装置
５：定着装置
６：フォトセンサ
７：コントローラ
８：中間転写体ドラム
９：二次転写ローラ
１０：分離チャージャ
１２：レジストローラ
１５：用紙
１７：手差トレイ
１９：フィードローラ
２０：本体ユニット
３０：付属ユニット
３０ａ：給紙ユニット
３０ｂ：反転ユニット
２２，２３，２４，３４，３５，３７，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７：搬送ローラ
４７ｂ：弾性ローラ
４７ｃ：剛体ローラ
２５，２６：排出ローラ
２７：トレイ部
２８：トレイ
３２：ピックアップローラ
３６：中継ローラ
５１：第１用紙センサ
５３：第２用紙センサ
５５：第３用紙センサ
５７：第４用紙センサ
５９：第５用紙センサ
６１：第６用紙センサ
６３：第７用紙センサ
６５：第８用紙センサ
６７：第９用紙センサ
６９：第１０用紙センサ
７０：第１１用紙センサ
【図１】
0003878860.tif 000004
【図２】
0003878860.tif 000005
【図３】
0003878860.tif 000006