JP2007246249A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】矯正ローラの通過、不通過の境目で転写材上に生じる折り癖を目立たさず、皺等も生じさせない反転排紙動作が可能な画像形成装置を提供すること。
【解決手段】転写材を排出部へ搬送する第１搬送経路と、当該第１搬送経路に設けられた分岐部から分岐した前記転写材を反転させるために搬送する第２搬送経路と、当該第２搬送経路に続く、反転排紙動作が可能となる第３搬送経路と、反転した前記転写材を排出部へ搬送する第４搬送経路とを備え、かつ、前記第３搬送経路に転写材のカールを矯正するカール矯正ローラ対を備える画像形成装置において、前記第３搬送経路に転写材の有無を検知するセンサを配備したことを特徴とする画像形成装置。
【選択図】図４

Description

本発明は、電子写真方式の複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に関し、特に、反転排紙機構を有する画像形成装置に関する。

従来、カール矯正ローラ対（以下、単に矯正ローラともいう。）で転写材のカールを矯正し、反転させて排出する場合、プロダクティビティを向上させるために、矯正ローラのニップ部中心に対し、転写材後端（反転排紙動作開始時には転写材先端となる。）長さを１０ｍｍ程度を残して停止し、その後ローラが逆転して反転排紙動作を開始する方法がある。

例えば、図２に示すように、転写材は、矯正ローラ９０５から離れた定着排紙ローラ近傍に設けられた位置検知センサ４５（フォトセンサ＋アクチュエータ）で位置検知され、実線状態にある切換え弁９０６で第２搬送経路９０２を経由して第３搬送経路９０３に入り、矯正ローラ９０５で挟持・搬送され、転写材の後端部１０ｍｍ程度を残して停止し、その後、矯正ローラ９０５は逆転し、前記転写材は反転されて第４搬送経路９０４へ送られる。この場合、位置検知センサ４５は矯正ローラ４５の駆動タイミングを制御する手段も兼ねているが、検知位置から矯正ローラまでの距離が長いため、搬送経路中での搬送誤差（搬送速度が高いほど大きい。）や検知手段の機械的な誤差のため停止位置が不安定になることを考慮して余裕のある転写材後端長さを設定する必要が生じる。

図２は、反転排紙用の搬送経路の１例を示す図である。

図３は、図２における位置検知センサを矢印Ｘ方向から視た図である。

また、転写材の後端部が矯正ローラ９０５を完全に通過してから、ローラを逆転させ転写材を再度矯正ローラ９０５に突入させ、第３搬送経路９０３、第４搬送経路９０４へ導く方法もある。

しかしながら、前者の場合、矯正ローラの通過、不通過の境目が折り癖として目立つ問題が生じる。また、後者場合、転写材が矯正ローラに再突入する際、適正に入って行かず、転写材に皺等が発生する問題がある。

既に、１例として、シート材（転写材）反転動作の場合、プロダクティビティを向上させる目的と、矯正ローラで転写材を搬送する場合、不要なカールや皺等の発生を防止する目的のため、再給紙搬送経路（前記第３搬送経路に相当）設けられた第１矯正ローラおよび第２矯正ローラを使用して、シート材を反転させる場合に、反転させるシート材の搬送方向の長さに応じ、第１矯正ローラを再給紙搬送経路から退避させる方法も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−１３９２４８号公報

本発明は、矯正ローラを通過、不通過の境目で転写材上に発せする折り癖を目立たさず、皺等も生じさせない反転排紙動作が可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

転写材を排出部へ搬送する第１搬送経路と、当該第１搬送経路に設けられた分岐部から分岐した前記転写材を反転させるために搬送する第２搬送経路と、当該第２搬送経路に続く、反転排紙動作が可能となる第３搬送経路と、反転した前記転写材を排出部へ搬送する第４搬送経路とを備え、かつ、前記第３搬送経路に転写材のカールを矯正するカール矯正ローラ対を備える画像形成装置において、前記第３搬送経路に転写材の有無を検知するセンサを配備したことを特徴とする画像形成装置。

矯正ローラ挿入側近傍にセンサを配備し、転写材の有無を検知することにより、折り癖が目立たず、転写材を矯正ローラを全通過させないので皺等の発生もない。

以下、本発明に係わる転写材の反転排紙機構を画像形成装置について説明する。

本発明の実施の形態における説明では、本明細書に用いる用語により本発明の技術範囲が限定されることはない。

図１は画像形成装置の全体構成の一例を示す模式図である。

図１において、１０は感光体、１１は帯電手段であるスコロトロン帯電器、１２は画像書き込み手段である書き込み装置、１３は現像装置、１４は感光体１０の表面を清掃するためのクリーニング装置、１５はクリーニングブレード、１６は現像スリーブ、２０は中間転写ベルト（以下、単にベルトともいう。）を示す。画像形成手段１は感光体１０、スコロトロン帯電器１１、現像装置１３、およびクリーニング装置１４等からなっており、各色毎の画像形成手段１の機械的な構成は略同じであるので、図１ではＹ（イエロー）系列のみの構成について参照符号を付けており、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）およびＫ（黒）の構成要素については参照符号を省略した。

各色毎の画像形成手段１の配置は中間転写ベルト２０の走行方向に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順になっており、各感光体１０は中間転写ベルト２０の張設面に接触し、接触点で中間転写ベルト２０の走行方向と同方向、かつ、同線速度で回転する。

中間転写ベルト２０は駆動ローラ２１、アースローラ２２、テンションローラ２３、除電ローラ２７、従動ローラ２４に張架され、これらのローラと中間転写ベルト２０、１次転写用の転写器２５、クリーニング装置２８等でベルトユニット３を構成する。

中間転写ベルト２０の走行は不図示の駆動モータによる駆動ローラ２１の回転によって行われる。

感光体１０は、例えばアルミ材によって形成される円筒状の金属基体の外周に導電層、ａ−Ｓｉ層あるいは有機感光体（ＯＰＣ）等の感光層を形成したものであり、導電層を接地した状態で図１の矢印で示す反時計方向に回転する。

読み取り装置８０からの画像データに対応する電気信号は画像形成レーザで光信号に変換され、書き込み装置１２によって感光体１０上に投光される。

現像装置１３は、感光体１０の周面に対し所定の間隔を保ち、感光体１０の回転方向と最接近位置において同方向に回転する円筒状の非磁性ステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリーブ１６を有している。

中間転写ベルト２０は、体積抵抗率１０⁶〜１０¹²Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えば変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した、厚さ０．０４〜０．１０ｍｍの半導電性シームレスベルトである。

転写器２５は、トナーと反対極性の直流が印加され、感光体１０上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト２０上に転写させる機能を有する。転写器２５としてはコロナ放電器の他に転写ローラを用いることもできる。

２６はアースローラ２２からベルトを介して当接および当接解除可能な転写ローラで、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー画像を記録材としての転写材Ｐに再転写する。

２８はクリーニング装置で、ベルトを挟んで従動ローラ２４に対向して設けられている。トナー像を転写材Ｐに転写後、中間転写ベルト２０は、トナーと同極性または逆極性の直流電圧を重畳した交流電圧が印加された除電ローラ２７で残留トナーの電荷が弱められ、クリーニングブレード２９によって周面上に残ったトナーが清掃される。４は定着装置で、ハロゲンヒータを内包する加熱ローラ４０、加圧ローラ４０ｂ、および定着排紙ローラ４３等で構成されている。

７は、片（表）面画像形成用の給紙搬送通路で、７０は紙送り出しローラ、７１は、押圧調整手段９Ａ（図３参照）を具備した搬送ローラ対としてのタイミングローラで、一方が給紙ローラ７１０で他方が従動ローラ７１１で構成されている。７２は給紙カセット、７３は搬送ローラである。

８１は排紙ローラで、８２は排紙皿である。８５は操作パネルである。

９は、両面画像形成に際し転写材を反転させる搬送経路を含むＡＤＵ機構部である。

９０は、本発明に係わる反転排紙部で、第１搬送経路９０１、第２搬送経路９０２、第３搬送経路９０３，第４搬送経路９０４、カール矯正ローラ対９０５、分岐部である切換え弁９０６、転写材の有無を検知するセンサである反射型光学センサＳ１（なお、センサは透過型光学センサでもよい。）等からなっている。

９０ａ、９０ｂは用紙反転経路である
前記切換え弁９０６は反転排紙時または両面画像形成時には実線で示した状態になっている。

９０７は切換え弁で反転排紙動作時は点線で示した状態にあり、両面画像形成時には実線で示した状態にある。

９０８は切換え弁、転写材を前記用紙反転経路９０ａに送り込む時は点線で示す状態にあり、転写材が前記用紙反転経路９０ａから出る時には実線の状態になる。

９０９は、第５搬送経路である。

両面画像形成時には、９２ｂは、片面に画像を担持した転写材を前記用紙反転経路９２ａに送り込む搬送ローラ、９２ｃは正逆回転可能の搬送ローラで、９２ｄ、９２ｅ、９２ｆは搬送ローラである。

Ｂ１は、各駆動部、画像形成プロセス、定着温度、紙送りタイミング、反転排紙動作等の制御部としてのコントロール部である。

以下、画像形成プロセス（画像形成工程）について図１を基に説明する。

画像記録のスタートにより不図示の感光体ドラムの駆動モータの始動によりイエロー（Ｙ）の画像形成手段１の感光体１０が矢印で示す方向に回転され、同時にスコロトロン帯電器１１の帯電作用により感光体１０に電位の付与が開始される。

感光体１０は電位を付与されたあと、書き込み装置１２によって第１の色信号すなわちＹの画像データに対応する電気信号による画像書込が開始され、感光体１０の表面に原稿画像のＹの画像に対応する静電潜像が形成される。

前記の潜像は現像装置１３により非接触の状態で反転現像され、感光体１０の回転に応じイエロー（Ｙ）のトナー像が形成される。

上記画像形成プロセスによって画像形成体である感光体１０上に形成されたＹのトナー像が、転写器２５によって、中間転写ベルト２０上に転写される。

次いで中間転写ベルト２０は、Ｙのトナー像と同期が取られ、マゼンタ（Ｍ）の画像形成手段１により、スコロトロン帯電器１１の帯電作用により電位が付与され、書き込み装置１２によってＭの色信号すなわちＭの画像データに対応する電気信号による画像書込が行われ、現像装置１３による非接触の反転現像によって感光体１０上に形成されたＭのトナー像が、Ｍの転写器２５によって、前記のＹのトナー像の上から重ね合わせて形成される。

同様のプロセスにより、Ｙ、Ｍの重ね合わせトナー像と同期が取られ、シアン（Ｃ）の画像形成手段１により、感光体１０上に形成された、Ｃの色信号によるＣの画像データに対応するＣのトナー像が、Ｃの転写器２５によって、前記のＹ、Ｍ、のトナー像上から重ね合わせて形成され、更にＹ、Ｍ、Ｃの重ね合わせトナー像と同期が取られ、黒色（Ｋ）の画像形成手段１により、感光体１０上に形成された、Ｋの色信号によるＫの画像データに対応するＫのトナー像が、Ｋの転写器によって、前記のＹ、Ｍ、Ｃ、のトナー像の上からＫのトナー像が重ね合わせて形成され、中間転写ベルト２０上それぞれにＹ、Ｍ、Ｃ、およびＫの重ね合わせカラートナー画像が形成される。

また、一次転写後の各色の感光体１０上の面に残ったトナーは、クリーニングユニット１４により残留トナーが除去され、不図示の帯電前の一様露光器により先の画像形成における感光体１０の履歴が解消されて、次の画像形成サイクルにはいる。

前記重ね合わせトナー画像を担持している中間転写ベルト２０は矢印Ｆの方向に送られ、転写材Ｐが、転写材収納手段である給紙カセット７２より、送り出しローラ７０によって送り出され、搬送ローラ７３で給紙搬送経路７に設けられたタイミングローラ７１へ搬送され、中間転写ベルト２０上のトナー画像と同期がとられて、タイミングローラ７１の駆動によって、転写ローラ２６の転写領域Ｓに給送される。

中間転写ベルト２０に重畳した転写材Ｐは、転写領域Ｓでアースローラ２２と転写ローラ２６に挟持転写される。定着装置４で、トナー像を担持した転写材Ｐは加熱ローラ４０と加圧ローラ４０ｂとで挟持、加圧され定着される。

片面画像形成の場合は、定着後、転写材Ｐは点線状態にある切換え弁９０６で第１搬送経路９０１へ送られ、排紙ローラ８１から排紙皿８２に排紙される。

また、両面画像形成の場合には、転写材Ｐは、定着後、実線で示す状態にある切換え弁９０６で下降し、第２搬送経路９０２、第３搬送経路９０３へ搬送され、矯正ローラ９０５によって第５搬送経路９０９を経由して切換え弁９０７を通ってＡＤＵ機構部９に入り、搬送ローラ９２ｂ、点線状態にある切換え弁９０８を通って搬送ローラ９２ｃで用紙反転経路９０ａに送られる。用紙反転経路９０ａでは転写材後端部が挟持された状態で一時停止した後、搬送ローラ９２ｃが逆転し、転写材後端部が先端部となって、実線の状態に変わった切換え弁９０８を経由して反転され、搬送ローラ９２ｄで送られ、用紙反転経路９０ｂへ進む。さらに搬送ローラ９２ｅ、９２ｆによって、タイミングローラ７１へ送られ一時停止し、中間転写ベルト２０上のトナー画像と同期がとられて、転写領域Ｓに到達する。以下、片面プリントの場合と同じ工程で排紙される。

次に、本発明に係わる片面画像の反転排紙について説明する。

反転排紙動作では、転写材は、実線で示す状態にある切換え弁９０６を通過し、第２搬送経路に進み、第３搬送経路９０３からカール矯正ローラ９０５で挟持、搬送される。ここで、図４に示すように、搬送される転写材Ｐの後端が、矯正ローラ９０５の挿入口近傍の反射型光学センサＳ１で転写材の有無が検知され、コントロール部Ｂ１に信号が伝達され、矯正ローラ９０５は、所定のタイミング後に、ニップ部Ｗの中心から折部長さＡ（転写材後端部）を残して停止する。その後、当該矯正ローラ９０５が逆転して反転排紙動作を開始し、第３搬送経路、第４搬送経路９０４を経由して排紙ローラ８１で排紙される。

図４は、図１におけるカール矯正ローラ近傍を拡大した図を示す。

図５は、折部長さと折部先端の折れ量との関係から折り癖の合否について目視評価した結果のグラフである。

前述した矯正ローラの通過、不通過の境目で生じる折り癖は、前記折部長さＡが長くなれば目立ちやすくなる。

図５における評価で使用された転写材は、紙サイズＡ３、斤量１２８ｇ／ｍ²のコート紙である。

図５において、○は合格レベル、△はやや問題あり、×は問題有りのレベルを示している。

図５からわかるように、目視評価によると、０＜Ａ＜４ｍｍであれば、折り癖は合格レベルであり、折部長さＡ≧４では△、×領域となっている。

また、矯正ローラ９０５の挿入口近傍に反射型光学センサを配置することで、センサから矯正ローラ９０５までの距離も短くなるため、搬送誤差も小さくなるため、長さＡの精度も十分確保でき停止位置の不安定さも解消される。

したがって、本発明によると、折り癖の問題が解消され、かつ、転写材を矯正ローラに全通過させないため、再突入による皺の発生も回避することができる。

画像形成装置の全体構成の一例を示す模式図である。 反転排紙用の搬送経路の１例を示す図である。 図２における位置検知センサを矢印Ｘ方向から視た図である。 図１におけるカール矯正ローラ近傍を拡大した図を示す。 折部長さと折部先端の折れ量との関係から折り癖の合否について目視評価した結果のグラフである。

符号の説明

１０ 感光体
２０ 中間転写ベルト
９ ＡＤＵ機構部
９０ 反転排紙部
９０１ 第１搬送経路
９０２ 第２搬送経路
９０３ 第３搬送経路
９０４ 第４搬送経路
９０５ カール矯正ローラ
９０６、９０７、９０８ 切換え弁
Ｓ１ 反射型光学センサ

Claims (4)

1. 転写材を排出部へ搬送する第１搬送経路と、当該第１搬送経路に設けられた分岐部から分岐した前記転写材を反転させるために搬送する第２搬送経路と、当該第２搬送経路に続く、反転排紙動作が可能となる第３搬送経路と、反転した前記転写材を排出部へ搬送する第４搬送経路とを備え、かつ、前記第３搬送経路に転写材のカールを矯正するカール矯正ローラ対を備える画像形成装置において、前記第３搬送経路に転写材の有無を検知するセンサを配備したことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記センサは前記カール矯正ローラ対の転写材挿入側近傍に配備したことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記センサは、光学センサであ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。
4. 前記第３搬送経路から前記第４搬送経路へ搬送される転写材は、前記カール矯正ローラ対のニップ部中心から転写材先端までの長さＡが０〜４ｍｍの間で挟持された状態から反転排紙動作が開始されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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