(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写材に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部で形成された画像を転写材に定着する定着装置と、
前記定着装置よりも転写材搬送方向下流側に設けられるターン部と、
を有する画像形成装置において、
転写材搬送方向において前記定着装置を通過後から前記ターン部までの間に、転写材の剛性を低下した状態に維持する維持装置を設け、該維持装置が前記定着装置を通過後の転写材を再度加熱する加熱部を有し、該加熱部は転写材に与える熱量を変更可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記維持装置が、前記定着装置を通過後の転写材の熱を保温する保温部を有する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】
前記定着装置から前記ターン部までに、転写材を反転しながら搬送する反転搬送部と該反転搬送部で反転した転写材をスイッチバックするスイッチバック搬送部が設けられ、前記ターン部が、該スイッチバック搬送部でスイッチバックされた転写材を反転して前記画像形成部に再給紙する再給紙部の一部で構成されており、前記反転搬送部と前記ターン部は、転写材を同じ方向にターンさせることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
転写材の種類を選択する紙種選択手段と、通紙モードを選択するモード選択手段とを有し、それぞれの選択手段で選択されたの選択結果に応じて、転写材に与える熱量を制御す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、定着後の転写材をターンさせるターン部を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれら少なくとも２つの機能を有する複合機等の画像形成装置において、転写材の両面に画像を形成する両面機能を備えたものもよく知られている。そして、この種の画像形成装置において、特許文献１に記載されているように、片面に形成した画像の定着後の転写材をスイッチバックさせた後、ターン部でターンさせて再び画像形成部に給紙し、転写材の裏面に画像を形成するものもよく知られている。
【０００３】
特許文献１の画像形成装置では、ターン部での反転が反転ローラの周面に沿って行われ、その反転ローラの径が大きいほど、反転曲率が大きいので転写材を支障なく反転することができる。しかしながら、画像形成装置はコンパクト化が要求され、それに伴い反転曲率も小さくすることが望まれている。また、近年の画像形成装置では画像形成する転写材の種類の多様化が要望され、腰のある厚手の用紙に画像を形成することもその１つである。
【０００４】
しかしながら、腰のある厚手の用紙は上記したように、反転曲率も小さくした場合、反転できずに搬送トラブルを発生させることがあった。よって、装置を大型化することはできないので、厚手の用紙による両面画像を禁止する等の制限をする措置を講じなければならないという問題が発生した。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１-３１０８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した従来の事情に鑑み、装置の大型化せずとも、厚手の用紙による両面画像可能にすることができる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、転写材に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で形成された画像を転写材に定着する定着装置と、前記定着装置よりも転写材搬送方向下流側に設けられるターン部と、を有する画像形成装置において、転写材搬送方向において前記定着装置を通過後から前記ターン部までの間に、転写材の剛性を低下した状態に維持する維持装置を設け、該維持装置が前記定着装置を通過後の転写材を再度加熱する加熱部を有し、該加熱部は転写材に与える熱量を変更可能であることを特徴とする画像形成装置を提案する。
【０００９】
さらにまた、本発明は、前記維持装置が、前記定着装置を通過後の転写材の熱を保温する保温部を有すると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記定着装置から前記ターン部までに、転写材を反転しながら搬送する反転搬送部と該反転搬送部で反転した転写材をスイッチバックするスイッチバック搬送部が設けられ、前記ターン部が、該スイッチバック搬送部でスイッチバックされた転写材を反転して前記画像形成部に再給紙する再給紙部の一部で構成されており、前記反転搬送部と前記ターン部は、転写材を同じ方向にターンさせるると、効果的である。
【００１０】
さらにまた、本発明は、転写材の種類を選択する紙種選択手段と、通紙モードを選択するモード選択手段とを有し、それぞれの選択手段で選択されたの選択結果に応じて、転写材に与える熱量を制御すると、効果的である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、定着装置による加熱で低下した用紙の剛性をターン部で維持することできるので、装置を大型化することなく、厚手の用紙による両面画像可能にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の転写材の搬送経路を示す説明図である。
図１において、本実施形態の画像形成装置は装置本体に下部に２段の給紙カセット１ａ，１ｂが配置され、給紙指令が発せられると、一方の給紙カセット１より転写材としての用紙Ｐが分離給送手段２によって１枚ずつ給紙される。給紙された用紙Ｐは、グリップローラ対３を通過し、再給紙搬送路との合流地点の中間ローラ対４を経てレジストローラ対５に達して一端停止する。
【００１３】
一方、像担持体としての感光体ドラム６では公知の電子写真プロセスによってトナー像が形成され、レジストローラ対５により一端停止された用紙Ｐはこのトナー像に同期して感光体ドラム６の転写位置に向けて搬送され、そしてトナー像が転写される。転写を終えた用紙Ｐは、定着装置７に搬送され、ここで加熱と加圧によってトナー像が用紙Ｐに定着される。
【００１４】
かくして、画像形成を終えた用紙Ｐは、通常のモードであれば反転しないので、分岐爪８が図示する位置に保持され、そのままストレートに排紙ローラ９に搬送されて機外に排紙される。しかし、裏面排紙若しくは両面印刷のモードが選択されている場合には、分岐爪８の切り替えにより用紙Ｐは反転装置１０へ搬送される。
【００１５】
反転装置１０は、スイッチバック路１２に通ずる反転往路１１と、スイッチバック路１２から上記排紙ローラ９に通ずる反転復路１３とを有する。反転往路１１に送り込まれた用紙Ｐは、搬送ローラ対１４を経由してローラ対１５，１６に挟持され、その搬送作用によりスイッチバック路１２に送られる。スイッチバック路１２には、送り込まれた用紙Ｐを整合するジョガーフェンス１８と、スイッチバックローラ対２０，２１が設けられている。
【００１６】
上記反転往路１１には、ローラ対１５，１６の上流側に入口センサ２２が設けられ、該入口センサ２２が用紙Ｐの先端を検知すると、その検知をトリガとしてジョガーフェンスおよび上スイッチバックローラ２０が用紙Ｐを受け入れるように動作する。すなわち、用紙Ｐがスイッチバック路１２に進入することを妨げないように、上スイッチバックローラ２０はソレノイドにより下スイッチバックローラ２１から離し、ジョガーフェンス１８は移動機構によって進入する用紙Ｐの幅より大きい間隔に広げられる。そして、入口センサ２２が用紙Ｐの後端を検知すると、そのある一定時間後ジョガーフェンスをジョギング動作して用紙Ｐを正しく位置させる。そして、上スイッチバックローラ２０は図２の鎖線で示すように、降下して下スイッチバックローラ２１とで用紙Ｐを挟持するとともに、用紙Ｐの進入する方向に回転駆動している下スイッチバックローラ２１が逆方向の回転して用紙Ｐは後端が前端となって進入方向と逆方向に搬送される。
【００１７】
裏面排紙モードにより逆搬送される用紙Ｐは、スイッチバック路１２に続いて設けられた切り換え爪２３により、反転排出する場合と、両面コピーする場合とで搬送方向が切り換えられる。切り換え爪２３が図１および図２の実線の位置にあるとき、スイッチバックされる用紙Ｐはスイッチバックローラ２０，２１、ローラ１６と反転ローラ１７により反転復路を搬送され、図１に示す搬送ローラ対２４および１４を介し、そして排紙ローラ９に搬送されて機外に排紙される。
【００１８】
また、両面印刷のモード時では切り換え爪２３が図１の鎖線の位置に移動し、用紙Ｐは反転ローラ１７に沿ったターン部１９を介してスイッチバック路１２の下方に設けられた再給紙搬送路２５に送られる。そして、用紙Ｐは再給紙搬送路２５から中間ローラ対４を経てレジストローラ対５へ送られ、その裏面に画像形成されて両面印刷されるとそのまま機外に排紙される。
【００１９】
図２は、反転装置３０の変形例であり、本例では反転ローラ１７の代わりに反転前ローラ対３１，３２、反転ガイド板３３及び反転後ローラ対３４，３５とを設け、反転ガイド板３３の曲率がターン部３６の反転径になっている。
【００２０】
このように構成される反転装置１０，３０では、スイッチバック路１２から再給紙搬送路２５への反転が図１の装置では反転ローラ１７に沿って行われ、図２の装置では反転ガイド板３３に沿って行われる。このとき、ターン部１９，３６の反転径を小さくする、すなわち図１に示す装置では反転ローラ１７の径を小さくし、図２に示す装置では反転前ローラ対３１，３２に反転後ローラ対３４，３５を近づけると、画像形成装置全体をコンパクト化することができる。
【００２１】
ところで、近年の市場では転写材として厚紙の使用が要望されているが、例えば図２の反転装置３０で厚紙を使用すると、図３に示すように、厚紙は腰が強い、すなわち剛性が大きいため反転しきれずにジャム等を発生させる。このため、図４に示すように、反転前ローラ対３１，３２と反転後ローラ対３４，３５を離し、反転径を大きくすれば、厚紙でも支障なく反転することができるが、これでは装置の大型化を招くため到底受け入れ難い。
【００２２】
かかる事情から、本発明者は図５に示すような一般的な用紙Ｐの特性に着目し、厚紙を反転経路に搬送する際に、用紙Ｐを加熱して紙の剛性を低減させた上で反転させることで、機器を大型化させることなく、搬送停止や用紙ジャムを抑制することを見出した。図１に示す画像形成装置では、定着装置７を通過直後は加熱され、用紙Ｐに十分な熱量が残っていることから剛性が低下した状態である。しかし、この用紙Ｐが反転装置１０に送り込まれてスイッチバック路１２に搬送されたときにはその搬送途中で熱量が奪われ、用紙Ｐの剛性が元に戻ろうとしていることが判明した。特に、厚紙を定着した後、反転装置１０，３０内で自然冷却されると強い剛性が戻る。具体的には定着後、図２の反転往路１１で下方向に凸状のカールが付いた後、厚紙が自然冷却されて剛性が戻ると、その先のターン部３６でカールと逆方向のカーブがあるため、搬送不良やジャムが生じる可能性が高い。また、反転部で用紙Ｐは一時的に停止したり、速度が遅くなったりするように制御することがあり、その結果、用紙Ｐが冷えて剛性が戻りやすいことがある。
【００２３】
そこで、本発明では用紙搬送方向において、定着装置７を通過後からターン部１９，３６までの間に、用紙Ｐの剛性を低下した状態に維持するための各種維持装置を設けている。
【００２４】
図６に示す維持装置は、ターン部１９，３６手前のスイッチバック路１２に加熱手段４０を設け、該加熱手段４０によってスイッチバック路１２に搬送される途中で熱量が奪われた用紙Ｐを再加熱することにより、剛性が小さい状態で用紙Ｐがターン部１９，３６を通過するものである。
【００２５】
また、図７に示す維持装置は、ターン部１９，３６手前の反転前ローラ対３１，３２の少なくとも一方（図７の例では下部ローラ）を例えば加熱手段としてのヒータＨを内蔵した加熱ローラとして構成し、該加熱ローラによってスイッチバック路１２に搬送される途中で熱量が奪われた用紙Ｐを再加熱することにより、剛性が小さい状態で用紙Ｐがターン部１９，３６を通過するものである。なお、図示していないが図１に示す反転装置１０の場合、反転ローラ１７にヒータＨを内蔵すればよい。また、図６及び図７に示す維持装置においては加熱手段の加熱量の変更切り替えを可能に構成し、用紙Ｐ等の条件に応じて再加熱する熱量を調整するようにしてもよい。
【００２６】
さらにまた、図８に示す維持装置は図６、図７に示す装置のように用紙Ｐを再加熱するものでなく、定着によって得られた熱量をそのまま維持しようとするものであって、反転往路１１の一部又は全部、スイッチバック路１２及び反転部３６である反転ガイド板３３において熱が逃げにくい断熱手段Ｄで構成する。この場合、断熱手段Ｄはこれらガイド板自体を断熱材で構成してもよいし、通常の部材の表面を断熱効果が得られるコーティングを施したり、断熱層を付加したものでも良い。
【００２７】
このように、定着装置による加熱で低下した用紙Ｐの剛性が、ターン部や、ターン部より上流で、もとに戻らないように再加熱（保熱）することができ、ターン部１９，３６の径が小さい急ターンであっても厚紙の使用を可能にすることができる。
【００２８】
ところで、図６及び図７に示す維持装置の場合、用紙Ｐを再加熱する構成上、加熱手段の作動は再加熱が必要な用紙使用時と両面印刷モード時のみに設定することが好ましい。
【００２９】
図６、図７に示す維持装置の加熱手段４０及びヒータＨは図９に示すように、トレイ１の厚紙が選択され、さらに図１０に示すように両面印刷モードが選択されたときに作動するようにオン・オフ制御したり、用紙Ｐや印刷モードの条件に応じて加熱手段４０及びヒータＨの作動の強弱を制御することで、不必要な加熱をなくして無駄なエネルギーの消費を防止している。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の搬送経路を示す概略図である。
【図２】図１の画像形成装置と異なる形態の反転装置を示す説明図である。
【図３】ターン部での搬送不良を説明する説明図である。
【図４】ターン部での搬送不良を抑制するターン部を示す説明図である。
【図５】紙の温度と剛性の関係を示すグラフである。
【図６】本発明の一実施形態を示す反転装置の説明図である。
【図７】本発明の他の実施形態を示す反転装置の説明図である。
【図８】本発明のさらに他の実施形態を示す反転装置の説明図である。
【図９】用紙種類選択表示の一例を示す図である。
【図１０】印刷モード選択表示の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
７  定着装置
１０，３０  反転装置
１２  スイッチバック路
１７  反転ローラ
１９，３６  ターン部
３１，３２  反転前ローラ対
３３  反転ガイド板
３４，３５  反転後ローラ対
４０  加熱手段
Ｄ  断熱手段
Ｈ  ヒータ
【図１】
0005011193.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005011193.tif 000004
【図４】
0005011193.tif 000005
【図５】
0005011193.tif 000006
【図６】
0005011193.tif 000007
【図７】
0005011193.tif 000008
【図８】
0005011193.tif 000009
【図９】
0005011193.tif 000010
【図１０】
0005011193.tif 000011