(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱ローラと、該熱ローラに圧接させて設けられた加圧ローラとを備えた定着装置と、
前記定着装置から送り出されたシートを排出する排出口と、
前記定着装置と前記排出口とを連絡する送紙路と、
前記送紙路から分岐して設けられ、シートを前記送紙路に対し上方側へ案内可能に形成された引込み路と、
前記引込み路に対しスイッチバック形式で分岐して設けられ、前記引込み路に引き込まれたシート先端が後端となるようにシートを反転させて前記送紙路へ合流させる反転排紙路と、を備えた画像形成装置において、
前記送紙路は、前記送紙路と引込み路との分岐点と、前記反転排紙路と送紙路との合流点との間に存在する送紙路を、曲率半径が３０ｍｍ以下で上方側に湾曲させて形成することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一枚ずつ搬送されるシートをスイッチバックさせる機構を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一枚ずつ搬送されるシートをスイッチバック反転させることで自動両面印刷が可能なプリンタや複写機等に代表される画像形成装置が実用化されている。このような画像形成装置においては画像形成装置後段に接続したシート取扱装置に対して印刷ページ揃えを容易にするために片面印刷済シートの印刷面を下に向けて排出する機能（以下「フェースダウン排出」と称する。）が求められる。
【０００３】
また、綴じ穴付シートを使用した場合には、片面印刷時と両面印刷時で綴じ穴方向を揃えて排出するために片面印刷済シートはフェースダウン排出し、両面印刷済シートは最終印刷面を上に向けて排出する（以下「フェースアップ排出」と称する。）ことを選択的に切り分けられる機能が求められる。よって昨今の画像形成装置には最終段排紙部に印刷済シートの表面と裏面を反転させる機能とともにフェースアップ排出とフェースダウン排出を選択的に切替える機能が必要不可欠のものとなっている。
【０００４】
上記機能を満足した従来の画像形成装置の排紙部の構成の一例を図３により説明する。図３において、画像形成装置１に設けられた定着装置９は互いに圧接させた熱ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとから構成されており、シートに転写されたトナー像を定着させる。１０はゲートで、搬送されるシートの方向を切り替える機能を有する。定着装置９と画像形成装置１の排出口１１を連絡する用紙搬送路１２を「送紙路」と呼ぶ。また、１３ａは「引込み路」と呼ぶこととし、定着装置９に対しシート搬送方向下流側の送紙路１２から分岐して設けられており、ゲート１０の切り替え制御により定着装置９から送り出されてきたシートを選択的に引き込む。また、１３ｂは「反転排紙路」と呼ぶこととし、引込み路１３ａの途中から分岐し、その終端を画像形成装置１のシート排出口１１の上流の送紙路１２に合流させて設けられている。なお、図３において、１５はゲート１０の前段に設けられた搬送ローラ対、１６はゲート１０の後段に設けられた排出ローラ対、１７は引込み路１３ａ及び反転排出路１３ｂ上に設けられた搬送ローラ対の駆動ローラ、１８は引込み路１３ａ上に設けられた正転／逆転切り替え可能な反転ローラ対である。
【０００５】
上記構成により、印刷済シートをフェースアップ排出させる場合は、定着装置９から送り出されたシートを送紙路１２に沿ってそのまま排出口１１から排出し、シート取扱装置２側へ送り出す。また、印刷済シートをフェースダウン排出させる場合は、定着装置９から送り出されたシートをゲート１０の案内により引込み路１３ａに引き込み、シート後端が引込み路１３ａ内の所定位置に到達したタイミングで、反転ローラ対１８を引き込み時とは逆方向に回転させて、シートを反転路１３ｂから排出ローラ対１６側へ搬送し、排出口１１から排出してシート取扱装置２側へ送り出す。
【０００６】
画像形成装置１にレーザビームプリンタ等を用い熱定着により印刷した場合にはシートに大きな面外変形（以下「ヒートカール」と称する。）が生じる。ヒートカールの方向は定着装置９においては多くの場合、熱ロール９ａ側に湾曲して発生し、定着装置９の下流の搬送路においては搬送路の湾曲方向に湾曲して発生する。ヒートカールの大きさは、定着装置９においては熱ロールが小径化するほど、また、加圧力が高いほど大きくなる。また、搬送路の湾曲部においては搬送路の曲率が大きいほど、また、シート温度が高いほど搬送路の湾曲の影響を受け易いため湾曲搬送路が定着装置９に近いほど大きくなる。
【０００７】
図３の構成においてシート取扱装置２に排出されるシートのカールの状態は、フェースアップ排出の場合、定着装置９で発生した上向きのヒートカールで排出される。また、フェースダウン排出の場合には、引込み路１３ａの湾曲で発生した下向きのヒートカールが反転されて上向きのヒートカールとなって排出される。一般的にシート取扱装置２では先行したシートの上に順次積み重ねて行くスタッキング方式が採用されていることが多いため、積み重ねられたシートに上向きのヒートカールがある場合にはスタッキング時に後続シートの前縁が積み重ねられたシートの後縁に突き当たりスタッキング不良が発生し易くなり装置の信頼性を落とす要因となる。ヒートカールを除去する手段としては、従来、画像形成装置１後段に図３に示す様にカール矯正装置（以下「デカーラ」と称する。）１９を設ける構成が知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、シート取扱装置に排出されたシートに上向きのヒートカールが発生し易く装置の信頼性を低下させる要因となっていた。また、ヒートカールを除去するためにデカーラを設けた場合には、画像形成装置の構成が複雑になるとともに、装置の大型化及び製造原価の高騰を招くという欠点が生じていた。
【０００９】
本発明の目的は、前述したような従来技術の欠点を解消するもので、画像形成装置の排紙部の搬送路の形状を工夫することで、画像形成装置の後段にデカーラを設けることなく、フェースアップ排出及びフェースダウン排出のどちらの場合にも上向きのヒートカールの発生なしに排出可能で且つ、少数の部品で構成したシートの反転排紙装置を有する画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、熱ローラ（９ａ）と、該熱ローラに圧接させて設けられた加圧ローラ（９ｂ）とを備えた定着装置（９）と、前記定着装置から送り出されたシートを排出する排出口（１１）と、前記定着装置と前記排出口とを連絡する送紙路（１２）と、前記送紙路から分岐して設けられ、シートを前記送紙路に対し上方側へ案内可能に形成された引込み路（１３ａ）と、前記引込み路に対しスイッチバック形式で分岐して設けられ、前記引込み路に引き込まれたシート先端が後端となるようにシートを反転させて前記送紙路へ合流させる反転排紙路（１３ｂ）と、を備えた画像形成装置において、前記送紙路は、前記送紙路と引込み路との分岐点と、前記反転排紙路と送紙路との合流点との間に存在する送紙路を、曲率半径が３０ｍｍ以下で上方側に湾曲させて形成することにより達成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図２に示すように、画像形成装置１の後段にはシート取扱装置２が接続されている。本実施例において、画像形成装置１としては、感光体を用い、周知の電子写真プロセスによりシート材上にトナー像を記録形成するレーザプリンタが例示されている。また、シート取扱装置２としては、プリンタ１から排出されたシートをトレイ上に積み重ねて保持するスタッカが例示されている。
【００１２】
プリンタ１において、３,４,５はシート収容部であり、シート材としての用紙を収容している。６は感光ドラムで、コントローラ（図示せず）からの信号に基づいて矢印の方向へ回転を始める。感光ドラム６が回転を開始すると、コロナ帯電器（図示せず）によって感光ドラム６表面は均一に帯電される。帯電した感光ドラム６には露光装置（図示せず）から出射されたレーザビームによって静電潜像が形成される。静電潜像は現像装置７の位置に到達するとトナーによって現像され、感光ドラム６上にトナー像として可視化される。こうして周知の電子写真プロセスにより形成されたトナー像は転写器８によりシート収容部３,４,５または後述する戻し路１４から送り出されてきた用紙に転写される。９は定着装置であり、本実施例において定着装置は、互いに圧接させた熱ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとから構成されており、用紙に転写されたトナー像を定着させる。１０ａと１０ｂはゲートで、搬送される用紙の方向を切り替える機能を有する。１３は排出するシートをスイッチバック反転させる反転器でシートの排出方向を変換する機能を有する。
【００１３】
なお、プリンタ１内に構成された用紙搬送路に関し、以下の説明においては、便宜上、シート収容部３,４,５−画像形成手段６,７,８−プリンタ１のシート排出口１１を連絡する用紙搬送路１２を「送紙路」と呼ぶ。また、１３ａは「引込み路」と呼ぶこととし、画像形成手段６,７,８に対し用紙搬送方向下流側の送紙路１２からゲート１０ｂにより分岐して設けられており、ゲート１０ｂの切り替え制御により定着装置９から送り出されてきた用紙を選択的に引き込む。また、１３ｂは「反転排紙路」と呼ぶこととし、引込み路１３ａの途中から分岐し、その終端をプリンタ１のシート排出口１１の上流の送紙路１２に合流させて設けられている。１４は「戻し路」と呼ぶこととし、引込み路１３ａに対し用紙搬送方向上流側の送紙路１２からゲート１０ａにより分岐し、その終端を画像形成手段６,７,８に対し用紙搬送方向上流側の送紙路１２に合流させて設けられている。
【００１４】
なお、図２において、１５はゲート１０ａと１０ｂの前段に設けられた搬送ローラ対、１７は正逆転切り替え可能に構成されて、引込み路１３ａ，反転排出路１３ｂ及びシート排出口１１の直前の送紙路１２上に設けられた排出ローラ対の搬送駆動ローラ、１７ａは駆動ローラ１７と圧接して、搬送駆動ローラ１７の回転に応じて連れまわり可能に構成されて、引込み路１３ａの導入ローラ対を構成するピンチローラ、１７ｂは搬送駆動ローラ１７と圧接して、駆動ローラ１７の回転に応じて連れまわり可能に構成されて、反転排出路１３ｂの送り出しローラ対を構成するピンチローラ、１７ｃは搬送駆動ローラ１７と圧接して、搬送駆動ローラ１７の回転に応じて連れまわり可能に構成されて、シート排出口１１の直前の送紙路１２上に設けられた排出ローラ対を構成するピンチローラ、１８は引込み路１３ａ上に設けられた正逆転切り替え可能な反転ローラ対である。
【００１５】
上記構成により、印刷済シートをフェースアップ排出させる場合は、定着装置９から送り出されたシートを送紙路１２に沿って排紙ローラ対１７,１７ｃを介してそのまま排出口１１から排出し、スタッカ２側へ送り出す。また、印刷済シートをフェースダウン排出させる場合は、搬送駆動ローラ１７をフェースアップ排出時とは逆方向に回転させて、定着装置９から送り出されたシートをゲート１０ｂの案内により導入ローラ対１７，１７ａを介して反転機１３の引込み路１３ａに引き込み、シート後端が引込み路１３ａ内の所定位置に到達したタイミングで、反転ローラ対１８を引き込み時とは逆方向に回転させることによりシートをスイッチバック反転させて、シートを反転排出路１３ｂから送り出しローラ対１７,１７ｂを介して排出口１１から排出し、スタッカ２側へ送り出す。
【００１６】
また、シート両面に印刷を行う場合は、定着装置９から送り出されてきたシートをゲート１０ａの案内により戻し路１４へ引き込み、この引き込んだ用紙をスイッチバック反転することにより片面印刷済シートを再び画像形成手段６,７,８に送り込み、これによって両面印刷が実行される。
【００１７】
なお、図２において、３ａ,４ａ,５ａはシート収容部３,４,５に収容された用紙を繰り出すピックローラ、３ｂ,４ｂ,５ｂは一般にフィードローラとリタードローラから構成されることで知られる給紙ローラ対である。給紙ローラ対３ｂ,４ｂ,５ｂは、ピックローラ３ａ,４ａ,５ａによって繰り出された用紙が複数枚重なった状態で搬送されるのを防止しながら用紙を一枚ずつ送紙路１２へ供給する機能を有する。
【００１８】
１２ａ,１２ｂ,１２ｃ,１２ｄは送紙路１２内の用紙を搬送する搬送ローラ対、１２ｅは感光ドラム６上に形成されたトナー像を用紙へ転写させるタイミングに同期させて、用紙の搬送を行うレジストローラ対である。１４ａ,１４ｂ,１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆは、戻し路１４内の用紙を搬送する搬送ローラ対である。
【００１９】
次に、定着装置下流の搬送路におけるシートの搬送状態を図１を用いて説明する。図１において、送紙路１２のＰ部においては、排紙ローラ対のピンチローラ１７ｃを囲むように搬送面に対して下方側に曲率半径が３０ｍｍ以下で湾曲した搬送路を形成している。また、引込み路１３ａはゲート１０ｂ案内により送紙路１２から搬送面に対して上方側に湾曲して分岐している。経験的に、定着装置下流の搬送路の曲率半径が３０ｍｍ以下となった場合には搬送路の湾曲がシートのカール形状に転写されるため、フェースアップ排出されるシートは、Ｐ部を通過する時に搬送面に対して下方に湾曲する方向にくせ付けされ、定着装置９で発生する上向きのヒートカールを矯正することができる。
【００２０】
また、フェースダウン排出されるシートは、定着装置９で発生する上向きのヒートカールと同方向に湾曲した引込み路１３ａにより引込まれるため、反転器１３内部では定着装置９で発生したヒートカールはカール形状を維持もしくは助長される。この結果、反転器１３によりスイッチバック反転した用紙はスタッカ２に下向きのヒートカールで排出される。
【００２１】
以上の様に、定着装置下流の排紙路ならびにスイッチバック反転のための反転器１３を構成することにより、以下のような効果が得られる。第１に従来技術のようにデカーラ機構を必要としなくてよくなりデカーラを設けることなく、フェースアップ排出及びフェースダウン排出のどちらの場合にも上向きのヒートカールの発生なしに後処理装置に対してシートの排出が可能である。
【００２２】
第２に反転排紙装置を少数の部品で構成することができ、画像形成装置の構成の省スペース化が可能である。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べた様に本発明によれば、画像形成装置の後段にデカーラを設けることなく、フェースアップ排出及びフェースダウン排出のどちらの場合にも上向きのヒートカールの発生なしに排出可能で且つ、少数の部品で構成したシートの反転排紙装置を有する画像形成装置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における定着装置下流でのシートの搬送状態を示す説明図。
【図２】本発明の画像形成装置の全体構成図。
【図３】従来技術における排紙部の構成を示す説明図。
【符号の説明】
１…画像形成装置、２…シート取扱装置、９…定着装置、１１…排出口、１２…送紙路、１３…反転器、１３ａ…引込み路、１３ｂ…反転排紙路。
【図１】
0003815533.tif 000002
【図２】
0003815533.tif 000003
【図３】
0003815533.tif 000004