JP2016186607A - 画像形成装置及び画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】定着後の記録媒体を直ちに湾曲した搬送路を介して排出した後に後処理を施す場合に比較して、記録媒体の湾曲に起因した不具合が発生するのを抑制する。【解決手段】記録用紙５にトナー像を形成する画像形成部９と、画像形成部９により記録用紙５上に形成されたトナー像を加熱して定着する定着装置４０と、定着装置４０によりトナー像が定着された記録用紙５を湾曲した搬送路６２ａを介して排出する用紙排出部６２と、定着装置４０によりトナー像が定着された記録用紙５の表裏を反転して画像形成部９へ搬送する両面用搬送装置６５と、定着装置４０によりトナー像が定着された記録用紙５に対して後処理装置２による後処理が指定されたとき、記録用紙５の排出経路を両面用搬送装置６５を経由した排出経路に切り替えるとともに、定着装置４０をトナー像の定着時よりも低い温度又は加熱停止に切り替えるＭＣＵと、を備える。【選択図】図１

Description

この発明は、画像形成装置及び画像形成システムに関する。

従来、画像形成装置に関する技術としては、例えば、特許文献１，２に記載されたものが既に提案されている。

特許文献１は、ステープル装置により複数枚の記録媒体を綴じるステープルモードが選択されないときの定着装置の定着温度を基準温度としたとき、ステープルモードが選択されたときに、定着装置の定着温度を基準温度よりも下げる定着温度制御手段を設けたものである。

特許文献２は、定着のために定着ロールを加熱するための定着ヒータの点灯消灯を制御する定着ヒータ制御手段と、フィニシャのステータス取得手段で取得したステータスからフィニシャがステープル中であるか否かを判別する判別手段と、判別手段においてフィニシャがステープル中であると判別した場合、定着ヒータをオフする命令を行う命令手段と、を有し、接続されたフィニシャがステープル中である場合には、定着ヒータをオフする制御を行うものである。

特開２０００−１５５５０５号公報 特開２００４−２９４８５５号公報

この発明は、定着後の記録媒体を直ちに湾曲した搬送路を介して排出した後に後処理を施す場合に比較して、記録媒体の湾曲に起因した不具合が発生するのを抑制することを目的とする。

請求項１に記載された発明は、記録媒体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段により前記記録媒体上に形成されたトナー像を加熱して定着する定着手段と、
前記定着手段によりトナー像が定着された記録媒体を湾曲した搬送路を介して排出する排出手段と、
前記定着手段によりトナー像が定着された記録媒体の表裏を反転して前記トナー像形成手段へ搬送する両面用搬送手段と、
前記定着手段によりトナー像が定着された記録媒体に対して後処理が指定されたとき、前記記録媒体の排出経路を前記両面用搬送手段を経由した排出経路に切り替えるとともに、前記定着手段を前記トナー像の定着時よりも低い温度又は加熱停止に切り替える切替手段と、
を備えた画像形成装置である。

請求項２に記載された発明は、前記記録媒体に対する後処理が、前記記録媒体の画像面を内側にして３つに折る３つ折り処理である請求項１に記載の画像形成装置である。

請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された画像形成装置と、
前記画像形成装置により画像が形成された前記記録媒体に後処理を施す後処理装置と、
を備えた画像形成システムである。

請求項１に記載された発明によれば、定着後の記録媒体を直ちに湾曲した搬送路を介して排出した後に後処理を施す場合に比較して、記録媒体の湾曲に起因した不具合が発生するのを抑制することができる。

請求項２に記載された発明によれば、定着後の記録媒体を直ちに湾曲した搬送路を介して排出した後に後処理を施す場合に比較して、記録媒体の角部が折れ曲がる不具合が発生するのを抑制することができる。

請求項３に記載された発明によれば、定着後の記録媒体を直ちに湾曲した搬送路を介して排出した後に後処理を施す場合に比較して、記録媒体の湾曲に起因した不具合が発生するのを抑制することができる。

この発明の実施の形態１に係る画像形成装置を適用した画像形成システムを示す全体構成図である。 この発明の実施の形態１に係る画像形成装置を示す構成図である。 定着装置を示す構成図である。 定着ベルトを示す縦断面構成図である。 定着装置を示す横断面構成図である。 定着装置を示す構成図である。 折り装置を示す構成図である。 同図（ａ）〜（ｄ）は記録用紙の折り状態をそれぞれ示す説明図である。 同図（ａ）〜（ｄ）は記録用紙の折り状態をそれぞれ示す説明図である。 制御回路を示すブロック図である。 制御回路を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る画像形成装置の動作を示すタイミングチャートである。 この発明の実施の形態２に係る画像形成装置の動作を示すタイミングチャートである。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

[実施の形態１]
図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置を適用した画像形成システムの全体の概要を示す構成図である。

＜画像形成システムの全体の構成＞
画像形成システム１００は、図１に示されるように、記録媒体の一例としての記録用紙５に画像を形成する画像形成装置１と、画像形成装置１によって画像が形成された記録用紙５に他の用紙を合流する合紙処理や折り処理、穿孔処理、あるいは綴じ処理等の後処理を施す後処理装置２を備えている。後処理装置２は、表紙や裏表紙、あるいはインデックス用紙等を供給するインターポーザーと呼ばれる用紙供給装置７や、記録用紙５に対して２つ折り、Ｃ折りと呼ばれる内３つ折り、Ｚ折りと呼ばれる外３つ折り、あるいは４つ折りなどの折り処理を施す折り装置８と、穿孔処理や綴じ処理、あるいは折り処理等の後処理を施すフィニッシャー９を有している。

画像形成装置１は、例えばカラープリンタとして構成されたものである。画像形成装置１は、原稿の画像を読み取る画像読取装置３と、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナーを用いて画像を形成する画像出力装置４とを備えている。

画像出力装置４は、画像データに基づいて記録用紙５に画像（未定着画像）を形成するトナー像形成手段の一例としての電子写真方式による画像形成部９を備えている。この画像形成部９は、現像剤を構成するトナーで現像されるトナー像を形成する複数の作像装置１０と、各作像装置１０で形成されるトナー像をそれぞれ保持して最終的に記録用紙５に二次転写する二次転写位置まで搬送する中間転写装置２０とを備えている。また、画像出力装置４は、中間転写装置２０の二次転写位置に供給すべき所要の記録用紙５を給紙する給紙装置５０と、画像形成部９でトナー像が形成された記録用紙５を加熱して定着する定着装置４０とを有している。図中の４ａは画像出力装置４の筐体を示し、この筐体４ａは支持構成部材、外装カバー等で構成されている。

作像装置１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像をそれぞれ専用に形成する４つの作像装置１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋで構成されている。これら４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、筐体４ａの内部空間において等しい間隔を隔てて一列に並べた状態となるよう配置されている。

各作像装置１０は、図２に示されるように、回転する像保持体の一例としての感光体ドラム１１を備えており、この感光体ドラム１１の周囲に、次のような各装置が主に配置されている。主な装置とは、感光体ドラム１１の像形成が可能な周面（像保持面)を所要の電位に帯電させる帯電装置１２と、感光体ドラム１１の帯電された周面に画像の情報（信号）に基づく光を照射して電位差のある（各色用の）静電潜像を形成する静電潜像形成手段としての露光装置１３と、その静電潜像を対応する色の現像剤のトナーで現像してトナー像にする現像手段の一例としての現像装置１４と、その各トナー像を中間転写装置２０に転写する一次転写装置１５と、一次転写後における感光体ドラム１１の像保持面に残留して付着するトナー等の付着物を取り除いて清掃するドラム清掃装置１６等である。

中間転写装置２０は、図１及び図２に示されるように、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の上方の位置に存在するように配置される。この中間転写装置２０は、感光体ドラム１１と一次転写装置１５（一次転写ロール）の間となる一次転写位置を通過しながら矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１をその内周から所望の状態に保持して回転自在に支持する複数のベルト支持ロール２２〜２６と、ベルト支持ロール２３に支持されている中間転写ベルト２１の外周面（像保持面）側に配置されて中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に二次転写させる二次転写装置３０と、二次転写装置３０を通過した後に中間転写ベルト２１の外周面に残留して付着するトナー、紙粉等の付着物を取り除いて清掃するベルト清掃装置２７とで構成されている。

中間転写ベルト２１としては、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂にカーボンブラック等の抵抗調整剤などを分散させた材料で製作される無端状のベルトが使用される。また、ベルト支持ロール２２は駆動ロールとして構成され、ベルト支持ロール２３は二次転写のバックアップロールとして構成され、ベルト支持ロール２４は張力付与ロールとして構成され、ベルト支持ロール２５，２６は中間転写ベルト２１の走行位置を保持する従動ロールとして構成されている。

二次転写装置３０は、図２に示されるように、中間転写装置２０におけるベルト支持ロール２３に支持されている中間転写ベルト２１の外周面部分である二次転写位置において、中間転写ベルト２１の周面に接触して回転するとともに二次転写用電圧が供給される二次転写ロール３１を備えた接触型の転写装置である。また、二次転写ロール３１又は中間転写装置２０の支持ロール２３には、トナーの帯電極性と逆極性又は同極性を示す直流の電圧が二次転写用電圧として供給される。

定着装置４０は、加熱用回転体の一例としての定着ベルト４１と加圧用回転体の一例としての加圧ロール４２とを備えている。定着ベルト４１と加圧ロール４２の接触部は、記録用紙５上にトナー像を定着する定着処理部を構成している。定着装置４０の構成については、後に詳述する。

給紙装置５０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方側の位置に存在するように配置される。この給紙装置５０は、所望のサイズ、種類等の記録用紙５を積載した状態で収容する複数（又は単数）の用紙収容体５１と、用紙収容体５１から記録用紙５を１枚ずつ送り出す送出装置５２，５３とで主に構成されている。用紙収容体５１は、例えば、筐体４ａの正面（使用者が操作時に向き合う側面）側に引き出すことができるように取り付けられている。

記録用紙５としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙やコート紙等の厚紙、トレーシングペーパー等の薄紙などが挙げられる。

給紙装置５０と二次転写装置３０との間には、給紙装置５０から送り出される記録用紙５を二次転写位置まで搬送する複数（又は単数）の用紙搬送ロール対５４，５５や図示しない搬送ガイド等で構成される給紙搬送路５６が設けられている。用紙搬送ロール対５５は、例えば記録用紙５の搬送時期を調整するロール（レジストロール）として構成されている。また、画像出力装置４の筺体４ａに形成される用紙の排出口には、定着装置４０から送り出される定着後の記録用紙５を筐体４ａの上方に設けられた用紙排出部５７に用紙排出ロール対５８により排出するための湾曲した第１の排出用搬送路５９と、記録用紙５を後処理装置２に用紙排出ロール対６０，６１により排出するための湾曲した湾曲部６２ａを有する第２の排出用搬送路６２とが設けられている。

定着装置４０と用紙排出ロール対６０との間には、用紙搬送路を切り替える切替ゲート６３を備えている。用紙排出ロール対６０は、その回転方向が正転方向（排出方向）と逆転方向に切り替え可能となっている。記録用紙５の両面に画像を形成する場合には、片面に画像が形成された記録用紙５の後端が切替ゲート６３を通過した後、用紙排出ロール対６０の回転方向を正転方向（排出方向）から逆転方向に切り替える。用紙排出ロール対６０によって逆転方向に搬送される記録用紙５は、切替ゲート６３によって搬送経路が切り替えられ、略鉛直方向に沿うように配置された両面用搬送手段の一例としての両面用搬送装置６４へと搬送される。両面用搬送装置６４は、表裏を反転させた状態で記録用紙５を用紙搬送ロール対５５へと搬送する用紙搬送ロール対６５と、図示しない搬送ガイド等から構成される両面用搬送経路６６等を備えている。

尚、図２中、符号６７は手差しトレイを示しており、手差しトレイ６７から給紙される記録用紙５は、用紙搬送ロール対６８を介して用紙搬送ロール対５５へ搬送される。

また、図２中符号１４５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、紙面に直交する方向に沿って複数配列され、対応する現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に供給する少なくともトナーを含む現像剤を収容した現像剤収容容器の一例としてのトナーカートリッジをそれぞれ示している。

＜定着装置の構成＞
図３は上記の如く構成される画像出力装置４に使用される定着装置４０を示す断面構成図である。

定着装置４０は、図３に示されるように、加熱される無端状ベルトとしての定着ベルト４１と、定着ベルト４１との間に形成される圧接部（ニップ部）Ｎに未定着トナー像Ｇを保持した記録用紙５を挟んで回転する加圧回転体としての加圧ロール４２と、定着ベルト４１を加圧ロール４２に圧接させるための押圧部材としての押圧パッド４３と、押圧パッド４３を支持する支持部材４４とを備えている。

定着装置４０は、定着ベルト４１のニップ部Ｎと反対側に位置する外周面に予め定められた間隙を介して離間した状態で対向配置され、定着ベルト４１を電磁誘導加熱する交番磁界を発生させる交番磁界発生装置４５と、定着ベルト４１を介して交番磁界発生装置４５と対向するように当該定着ベルト４１の内部に接触状態で配置され、定着ベルト４１が発する熱を蓄熱する蓄熱部材４６と、定着ベルト４１から記録用紙５が剥離されるのを補助する剥離補助部材４７とを備える。

定着ベルト４１は、加圧ロール４２に圧接されて変形する前の断面形状が、外径２０〜５０ｍｍ程度の薄肉円筒形状に形成されている。この実施の形態では、定着ベルト４１の外径が約３０ｍｍに設定されている。この定着ベルト４１は、図４に示されるように、例えば、基層４１１と、その外周面に順次積層された発熱層４１２と弾性層４１３と表面離型層４１４とから構成されている。ただし、定着ベルト４１は、発熱層４１２の外周に保護層を設けても良く、その層構成は任意である。

加圧ロール４２は、図３に示されるように、ステンレスやアルミニウム等の金属によって円柱形状に形成された芯金部材４２１と、当該芯金部材４２１の表面に予め定められた厚さに被覆されたシリコーンゴム等からなる耐熱性を有する弾性体層４２２と、当該弾性体層４２２の表面に例えば５０μｍ程度の厚さに被覆されたＰＦＡ（四フッ化エチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体）等の離型性に優れた材料からなる離型層４２３とを備えるように構成されている。加圧ロール４２は、例えば、外径が約２８ｍｍ程度の中実の略円柱形状に形成されている。

また、定着ベルト４１と加圧ロール４２を圧接させる押圧パッド４３の材料としては、例えば、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性を有する弾性体で構成され、図３に示されるように、支持部材４４の加圧ロール４２と対向する位置に設けられた凹部５２に嵌め込まれた状態で取り付けられている。そして、この押圧パッド４３は、定着ベルト４１を介して加圧ロール４２と圧接されることにより、定着ベルト４１と加圧ロール４２との間にニップ部Ｎを形成する部材である。

支持部材４４は、図３に示されるように、押圧パッド４３を介して加圧ロール４２からの圧接力を受けたときの撓み量が予め定められた値以下となるような剛性を有するように断面矩形状に形成されている。この支持部材４４は、誘導磁界に影響を与えないか、又は与え難い材料からなり、例えば、ガラス繊維が混入したＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の耐熱性樹脂や、例えばアルミニウム等の非磁性金属材料等が用いられる。

また、定着装置４０は、図５に示されるように、細長い矩形状に形成された枠体としての装置フレーム４５２を備えている。装置フレーム５２には、支持部材４４の両端部に設けられた固定部４５１が固定した状態で取り付けられており、当該支持部材４４の支持部の外周には、定着ベルト４１が図示しない軸受部材を介して回転自在に装着されている。

また、装置フレーム４５２には、図５に示されるように、定着ベルト４１を回転駆動するための駆動軸４５３の両端部が軸受部材４５４を介して回転自在に取り付けられている。駆動軸５３には、装置フレーム４５２の内側に位置する両端部に、定着ベルト４１の両端部に位置するフランジ部材４８の駆動部４８ｂと噛み合う従動ギア４５５がそれぞれ取り付けられている。また、駆動軸４５３には、装置フレーム４５２の外側に位置する一端部に、当該駆動軸４５３に駆動力を伝達する伝達ギア４５６が取り付けられており、この伝達ギア４５６には、駆動モータ４５７の回転軸４５８に固着された駆動ギア４５９が噛み合わされている。また、駆動モータ４５７の回転軸４５８は、その基端部が定着装置４０の装置フレーム４５２に回転自在に取り付けられている。そして、定着装置４０は、駆動モータ４５７を回転駆動することにより、当該駆動モータ４５７の回転駆動力を駆動ギア４５９及び伝達ギア４５６を介して駆動軸４５３に伝達し、駆動軸４５３に取り付けられた従動ギア４５５，４５５を回転させ、これらの従動ギア４５５，４５５と噛み合う定着ベルト４１の両端部に設けられたフランジ部材４８の駆動部４８ｂ，４８ｂによって、定着ベルト４１が予め定められた回転速度で回転駆動される。

なお、定着ベルト４１は、上述したように、金属材料や合成樹脂材料などからなる基層４１１、発熱層４１２、弾性層４１３及び表面離型層４１４を積層して構成されているため、柔軟性・フレキシブル性を有しているとともに、機械的強度をも有しており、フランジ部材４８の駆動部４８ｂ，４８ｂから回転駆動トルクを受けた場合であっても、座屈等が生じることはなく、滑らかに回転駆動される。

加圧ロール４２は、図５に示されるように、その回転軸４２５の両端部が装置フレーム４５２に軸受部材４７０を介して回転自在に支持されているとともに、その回転軸４２５の両端部に配置された付勢手段としてのコイルバネ４７１により定着ベルト４１に対して予め定められた圧接力で圧接されている。この実施の形態では、後述するように、定着装置４０の生産性を向上させるため、加圧ロール４２と押圧パッド４３との圧接力が従来に比較して高く設定されており、２つのコイルバネ４７１の総荷重は、例えば、５０〜８０ｋｇｆ程度に設定されている。なお、加圧ロール４２を回転自在に支持する軸受部材４７０は、定着装置４０の装置フレーム４５２に対して、定着ベルト４１に接離する方向に移動自在に図示しない長孔によって保持されている。

なお、加圧ロール４２は、接離機構４７２によって定着ベルト４１と圧接又は離間する方向に移動可能であり、定着ベルト４１の加熱開始時には、加圧ロール４２を離間させるように構成されている。

接離機構４７２の具体的な構成としては、例えば、図６に示されるように、加圧ロール４２の回転軸４２５の両端部を回転自在に支持するアーム部材４７３を備えており、このアーム部材４７３の一端部４７３ａは、支点４７４を中心にして回動自在に支持されているとともに、他端部４７３ｂは、コイルスプリング４７１によって定着ベルト４１に圧接する方向に押圧されるよう構成されている。また、アーム部材４７３の他端部４７３ｂの上方には、回転軸４７５によって回転駆動される偏芯カム４７６が配置されており、予め定められたタイミングで偏芯カム４７６が回転駆動されることにより、アーム部材４７３の他端部４７３ｂが押し下げられて、加圧ロール４２が定着ベルト４１から離間される。

さらに、定着ベルト４１の加圧ロール４２と反対側に配設される交番磁界発生装置４５は、図３に示されるように、例えば、交番磁界を発生させる励磁コイル８０と、励磁コイル８０を略円弧状の予め定められた位置に保持する保持部材８１と、励磁コイル８０にて生成された交番磁界の磁路のうち、定着ベルト４１の外周側の磁路を形成する略円弧形状に形成された外部磁路形成部材８２と、励磁コイル８０に高周波電流を供給して励磁する励磁回路８３とを備えている。

また、定着ベルト４１の内部には、図３に示されるように、蓄熱部材８４が配設されている。この蓄熱部材８４は、定着ベルト４１を介して交番磁界発生装置４５と対向するように配置され、定着ベルト４１に対して熱伝導を行って定着ベルト４１の温度低下を補う蓄熱機能を有する部材である。また、蓄熱部材８４は、交番磁界発生装置４５が発生する交番磁界の内側の磁路を形成する部材であって、しかも透磁率が温度によって変化する感温磁性材料からなり、定着ベルト４１の発熱層４１２の発熱を制御する機能をも備えている。この蓄熱部材８４は、定着ベルト４１の内周面に倣った円弧形状に形成されており、その定着ベルト４１の内周面に沿った円弧状部分の中心角は、例えば、１６０度程度に設定される。発熱制御部材８４は、その両端部に取り付けられた板状部材８５を介して支持部材４４にネジ８６により固定されている。

＜画像形成装置の動作＞
以下、画像形成装置１による基本的な画像形成動作について説明する。

ここでは、前記４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を使用して、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像を形成する動作について説明する。

画像形成装置１は、画像形成動作（プリント）の要求の指令情報を受けると、４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、中間転写装置２０、二次転写装置３０、定着装置４０等が始動する。

そして、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）においては、図２に示されるように、まず各感光体ドラム１１が矢印Ａで示す方向に回転し、各帯電装置１２が各感光体ドラム１１の表面を所要の極性（実施の形態１ではマイナス極性）及び電位にそれぞれ帯電させる。続いて、露光装置１３が、帯電後の感光体ドラム１１の表面に対し、画像形成装置１に入力される画像の情報を各色成分（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に変換して得られる画像の信号に基づいて発光される光を照射し、その表面に所要の電位差で構成される各色成分の静電潜像をそれぞれ形成する。

続いて、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が、感光体ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像に対し、所要の極性（マイナス極性）に帯電された対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーを現像ロールからそれぞれ供給して静電的に付着させて現像を行う。この現像により、各感光体ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像は、その対応する色のトナーでそれぞれ現像された４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像として顕像化される。

続いて、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が一次転写位置まで搬送されると、一次転写装置１５が、その各色のトナー像を中間転写装置２０の矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト２１に対して順番に重ね合わされるような状態で一次転写させる。

また、一次転写が終了した各作像装置１０では、ドラム清掃装置１６が付着物を掻き取るように除去して感光体ドラム１１の表面を清掃する。これにより、各作像装置１０は、次の作像動作が可能な状態にされる。

続いて、中間転写装置２０では、中間転写ベルト２１の回転により一次転写されたトナー像を保持して二次転写位置まで搬送する。一方、給紙装置５０では、作像動作に合わせて所要の記録用紙５を給紙搬送路５６に送り出す。給紙搬送路５６では、レジストロールとしての用紙搬送ロール対５５が記録用紙５を転写時期に合わせて二次転写位置に送り出して供給する。

二次転写位置においては、二次転写装置３０の二次転写ロール３１が、中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に一括して二次転写させる。また、二次転写が終了した中間転写装置２０では、ベルト清掃装置２７が、二次転写後の中間転写ベルト２１の表面に残留したトナー等の付着物を取り除いて清掃する。

続いて、トナー像が二次転写された記録用紙５は、中間転写ベルト２１と二次転写装置３０から剥離された後に定着装置４０まで搬送される。定着装置４０では、回転する定着ベルト４１と加圧ロール４２との間の接触部に二次転写後の記録用紙５を導入して通過させることにより、必要な定着処理（加熱及び加圧）をして未定着のトナー像を記録用紙５に定着させる。最後に、定着が終了した後の記録用紙５は、その片面への画像の形成を行うだけの画像形成動作のときは、用紙排出ロール対５８により、例えば、本体４ａの上部に設置された用紙排出部５７に排出される。

また、記録用紙５の両面に画像を形成するときは、片面に画像が形成された記録用紙５を切替ゲート６３により用紙搬送路を切り替えて用紙排出ロール対６０によって用紙排出部６２へ一旦搬送し、用紙排出ロール対６０が記録用紙５の後端を保持している間に当該用紙排出ロール対６０の回転方向を逆転方向に切り替える。用紙排出ロール対６０により逆転方向に搬送される記録用紙５は、用紙搬送ロール対６５を備えた両面用搬送装置６４を介して表裏が反転された状態で用紙搬送ロール対５５へと搬送される。用紙搬送ロール対５５は、記録用紙５を転写時期に合わせて二次転写位置に送り出して供給し、記録用紙５の裏面に画像を形成し、用紙排出ロール対５８によって本体４ａの上方に設置された用紙排出部５７に排出する。

以上の動作により、４色のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像が形成された記録用紙５が出力される。

＜後処理装置の構成＞
図１は後処理装置を示す概略構成図である。

後処理装置２は、図１に示されるように、用紙供給装置７と、折り装置８と、フィニッシャー９とを備えている。

用紙供給装置７は、画像形成装置１から排出された記録用紙５を下流側に配置された折り装置８へ搬送する搬送ロール対７０を有する用紙搬送路７１と、用紙搬送路７１に合流する搬送ロール対７２を有する合流用搬送路７３とを備えている。合流用搬送路７３の上流側には、表紙やインデックス用紙等を積載した状態で収容する用紙収容部７４と、用紙収容部７４から図示しない用紙を送り出す送出ロール７５と、送出ロール７５によって送り出された用紙を１枚ずつ捌く捌きロール７６と、捌きロール７６によって捌かれた用紙を搬送する搬送ロール対７７からなる用紙供給機構を有している。

折り装置８は、図７に示されるように、装置本体８００の一方の側面（図中左側面）に用紙供給装置７から順次搬送される記録用紙５を導入する導入口８０１を備えているとともに、その他方の側面（図中右側面）にフィニッシャー９へ記録用紙５を排出する排出口８０２を備えている。また、装置本体８００は、その内部に、導入口８０１と排出口８０２を接続するように水平方向に沿って配置された用紙搬送路８０４を備えている。用紙搬送路８０４は、用紙搬送ロール対８０３を有している。用紙搬送路８０４の中間部には、導入口８０１側から鉛直方向に沿った下方へと向かう用紙搬送ロール対８０５を有する導入搬送路８０６と、鉛直方向に沿った下方から排出口８０２へと向かう用紙搬送ロール対８０７を有する排出搬送路８０８とが略平行に配置されている。また、用紙搬送路８０４と導入搬送路８０６との分岐部には、記録用紙５の搬送方向を用紙搬送路８０４から導入搬送路８０６へと切り替える切替ゲート８０９が設けられている。

導入搬送路８０６の下端部には、導入搬送路８０６に沿って搬送された記録用紙５の先端（下端）を突き当てる第１の突当部材８１０が上下方向に沿って移動可能に設けられている。第１の突当部材８１０が設けられた導入搬送路８０６の下端部は、導入搬送路８０６の上端部に対して排出搬送路８０８側へ向けて傾斜した状態で配置されている。また、導入搬送路８０６は、第１突当部材８１０の上方の一側（図中左側）に配置された第１の折りロール対８１１を備えている。第１の折りロール対８１１は、その回転方向が正転方向及び逆転方向に切り替え可能となっている。また、導入搬送路８０６を介して第１の折りロール８１１と対向する位置には、導入搬送路８０６に搬送された記録用紙５の折りを補助する第１の折りガイド部材８１２が、その上端部に設けられた回動支点を中心にして回動可能に設けられている。また、第１の折りロール対８１１の一側（図中左側）には、略半円形状に湾曲した搬送路８１３を介して鉛直方向に沿う下方に向けて設けられた第１の主搬送路８１５を備えている。第１の主搬送路８１５は、用紙搬送ロール対８１４を有している。

第１の主搬送路８１５の下端部には、第１の主搬送路８１５に沿って搬送される記録用紙５の先端（下端）を突き当てる第２の突当部材８１６が上下方向に沿って移動可能に設けられている。また、第１の主搬送路８１５の中間部の一側（図中右側）には、第２の折りロール対８１７が配置されている。第２の折りロール対８１７は、その回転方向が正転方向及び逆転方向に切り替え可能となっている。また、第１の主搬送路８１５を介して第２の折りロール８１７と対向する位置には、第１の主搬送路８１５に導入された記録用紙５の折りを補助する第２の折りガイド部材８１７ａが、その上端部に設けられた回動支点を中心にして回動可能に配置されている。さらに、第２の折りロール対８１７の他側（図中右側）には、略水平方向に沿って配置された第２の主搬送路８１８が設けられている。

第２の主搬送路８１８には、第２の折りロール８１７に隣接して配置され、記録用紙５を挟持した状態に保持する一対の保持部材８１９と、折り処理が施された記録用紙５を用紙排出トレイ８２０に排出する排出ロール対８２１と、記録用紙５の搬送路を切り替える切替ゲート８２２と、記録用紙５を排出搬送路８０８へ搬送する用紙搬送ロール対８２３とが順次配置されている。排出ロール対８２１は、その回転方向が正転方向及び逆転方向に切り替え可能となっている。また、第２の主搬送路８１８の先端は、湾曲部８２４を介して排出搬送路８０８の下端部に接続されている。

折り装置８は、図７に示されるように、記録用紙５に対して折り処理を施す場合、導入口８０１から装置本体８００の内部に導入された記録用紙５を切替ゲート８０９によって導入搬送路８０６へと搬送する。また、記録用紙５に対して当該折り装置８により折り処理を施さない場合は、導入口８０１から装置本体８００の内部に導入された記録用紙５を用紙搬送路８０４を介して排出口８０２からそのまま排出する。

導入搬送路８０５へと搬送された記録用紙５は、その先端部が予め折り位置に対応した位置に移動した第１の突当部材８１０によって停止される。その後、第１の折りロール対８１１で記録用紙５に対して折り処理を施す場合には、第１の突当部材８１０により所要位置で停止した記録用紙５を、第１の折りガイド部材８１２によって第１の折りロール対８１１のニップ部に押し込み、第１の折りロール対８１１により挟持した状態で搬送することにより、記録用紙５に対して第１の折り処理を施す。

第１の折りロール対８１１によって記録用紙５に施される第１の折り処理としては、図８（ａ）〜（ｃ）に示されるように、記録用紙５を中央部から２つに折る第１の２つ折りと、記録用紙５の搬送方向に沿った後端部から２つに折る第２の２つ折りと、記録用紙５の搬送方向に沿った先端部から２つに折る第３の２つ折りなどである。記録用紙５の搬送方向に沿った後端部又は先端部から２つに折る２つ折りは、記録用紙５の搬送方向に沿った全長のうち、略１／３の長さに相当する位置で実行される。なお、記録用紙５を中央部から２つに折る２つ折りのみを行う場合には、第１の折りロール対８１１によって記録用紙５に折り処理を施さずに、図８（ｄ）に示されるように、そのまま記録用紙５の搬送方向を反転させた状態で第１の折りロール対８１１によって下流側に搬送し、後述する第２の折りロール対８１７によって２つに折る処理を実行しても良い。

次に、第１の折りロール対８１１によって第１の折り処理が施された記録用紙５は、略半円形状に湾曲した搬送路８１３を介して用紙搬送ロール対８１４により第１の主搬送路８１５へと搬送される。

第１の主搬送路８１５へと搬送された記録用紙５は、その先端部（搬送方向に沿った下端部）が予め折り位置に対応した位置に移動した第２の突当部材８１６によって停止される。その後、第２の折りロール対８１７で記録用紙５に対して第２の折り処理を施す場合には、第２の突当部材８１６により所要位置で停止した記録用紙５を、第２の折りガイド部材８１７ａによって第２の折りロール対８１７のニップ部に押し込み、第２の折りロール対８１７により挟持した状態で搬送することにより、記録用紙５に対して第２の折り処理を施す。

第２の折りロール対８１７によって記録用紙５に施される第２の折り処理としては、図９（ａ）〜（ｄ）に示されるように、第１の折りロール対８１１によって２つに折られた記録用紙５を中央部から更に２つに折る４つ折りと、第１の折りロール対８１１によって基端部側が２つに折られた記録用紙５を先端部側から２つに折るＺ折りと呼ばれる外３つ折りと、第１の折りロール対８１１によって先端部側が２つに折られた記録用紙５を基端部側から２つに折るＣ折りと呼ばれる内３つ折りと、第１の折りロール対８１１によって折り処理が施されていない平坦な記録用紙５を中央部から２つに折る第４の２つ折りなどである。

第２の折りロール対８１７によって折り処理が施された記録用紙５は、第２の主搬送路８１８へと搬送され、必要に応じて、第２の主搬送路８１８に設けられた一対の保持部材８１９により押圧され、排出ロール対８２１により往復移動するよう搬送される間に、折り曲げ部が精度良く折り曲げられる。その後、所要の折り曲げ処理が施された記録用紙５は、排出ロール対８２１により用紙排出トレイ８２０へと排出され、折り曲げ処理が終了する。

また、折り装置８により折り曲げ処理が施された記録用紙５を綴じる場合などは、折り処理が施された記録用紙５を用紙搬送ロール対８２３によって湾曲部８２４及び排出搬送路８０８を介してフィニッシャー９へと搬送する。

フィニッシャー９は、図１に示されるように、装置本体９００の左側面に記録用紙５を導入する導入口９０１が設けられているとともに、当該導入口９０１の内側には、記録用紙５を搬送するための搬送ローラ対９０２が配置されている。

搬送ローラ対９０２の直後には、搬送ローラ対９０２によって搬送される記録用紙５に対して、パンチング処理を施す穿孔手段としてのパンチャー９０３が配設されている。パンチャー９０３の下流側は、用紙搬送路が上方と下方の２つに分岐している。用紙搬送路のうち、上方に分岐した用紙搬送路９０４は、更に記録用紙５をそのまま装置本体９００の上部に設けられた排出トレイ９０５上に排出するための用紙搬送ロール対９０６を有する用紙搬送路９０７と、記録用紙５の端部を綴じる綴じ処理を施した後、オフセットキャッチトレイ９０８上に排出するための用紙搬送ロール対９０９を有する用紙搬送路９１０とに分岐している。用紙搬送路９１０へと搬送された記録用紙５は、パドル９１１やタンパー９１２等によって紙揃え用トレイ９１３上に整列された後、エッジを綴じるステープラー９１４により綴じ処理が施されて、紙揃え用トレイ９１３から離間する方向に移動可能に配置された排出ロール９１５によりオフセットキャッチトレイ９０８上に排出される。なお、オフセットキャッチトレイ９０８は、排出するシート束の数が増えるにつれて自動的に下方に移動するように構成されている。

一方、下方に分岐した用紙搬送路９１６の下部には、図１に示されるように、複数枚の記録用紙５からなる１セットのシートを中綴じ製本するため、複数枚の記録用紙５を縦型に紙揃えする紙揃え用のトレイ９１７が、鉛直方向に対して斜めに若干傾斜した状態で配置されている。また、用紙搬送路９１６にも、記録用紙５を搬送するための搬送ロール対９１８が適宜配置されている。さらに、用紙搬送路９１６の下端部には、記録用紙５を整列した状態で搬送するためのパドル付きの搬送ローラ対９１９が設けられている。なお、下方に分岐した用紙搬送路９１６は、上方に分岐した用紙搬送路９０４とバイパス用の通路９０４ａを介して直接接続されている。さらに、縦型の紙揃え用トレイ９１７の下端部には、記録用紙５の先端部（下端部）を所定の位置に位置決めするエンドガイド９２０が、上下方向に沿って移動可能に配置されているとともに、記録用紙５の下端部を整列させるためのパドル９２１が設けられている。また、紙揃え用のトレイ９１７の上端部には、紙揃え用のトレイ９１７上に整列される記録用紙５の搬送方向と交差する幅方向の端部を揃えるタンパー９２２が両側に設けられている。

紙揃え用のトレイ９１７には、紙揃え用トレイ９１７上に整列された複数枚の記録用紙５に対して、中綴じを行う中綴じ用のサドルステープラ９２３が配置されている。また、サドルステープラ９２３の上部には、中綴じされた複数枚の記録用紙５に対して、中折り処理を行うナイフエッジ９２４と中折り用のローラ対９２５からなる中折り装置９２６が配設されている。ナイフエッジ９２４は、駆動手段９２７により紙揃え用トレイ９１７に対して交差する方向に出没可能に駆動される。そして、中折り装置９２６により中折り処理が施された複数枚の記録用紙５は、排出ローラ対９２８によって排出用搬送路９２９を介してシートスタック装置９３０上に順次排出される。

図１０は画像形成システム１００の制御回路を示すブロック図である。

図１０において、符号１０１は画像形成装置１に実装されたユーザインターフェイス（ＵＩ）又は図示しないホストコンピュータ等にインストロールされたプリンタードライバ、１０２は画像形成装置１に設けられた切替手段の一例としてのＭＣＵ（Micro Controller Unit）、１０３は後処理装置２のフィニッシャー９に設けられたフィニッシャー制御装置をそれぞれ示している。

また、図１１は画像形成装置１の制御回路を示すブロック図である。

図１１中、符号１０２は上述した画像形成装置１の動作を統括的に制御するＭＣＵを示している。ＭＣＵ１０２は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、あるいはこれらＣＰＵやＲＯＭ等を接続するバス、通信インターフェイスなどを備えている。

ＭＣＵ１０２は、駆動電源１０４を介して画像形成装置１の切替ゲート６３を切り替え駆動するソレノイド１０５、及び定着装置４０の定着温度を切り替える制御を行う。駆動電源１０４は、定着装置４０の交番磁界発生装置４５に通電する高周波電流の電流値や周波数を切り替えることにより定着ベルト４１の定着温度を制御する。また、ユーザインターフェイス（ＵＩ）１０１は、ユーザが画像形成装置１における画像形成動作及び後処理装置２における後処理などを指示する。

＜画像形成装置の動作＞
次に、画像形成装置１及び後処理装置２の動作について説明する。

画像形成装置１は、図１に示されるように、画像出力装置４によって画像が形成された記録用紙５に対して、後処理装置２による後処理、特に折り装置８による折り処理が指定された場合、次のように動作する。

ＭＣＵ１０２は、例えば、ユーザインターフェイス（ＵＩ）１０１によって折り装置８による記録用紙５の画像面を内側にして３つに折り曲げる３つ折り（Ｃ折り）処理が指定されると、記録用紙５の片面に画像を形成する場合であっても、図１１に示されるように、駆動電源１０４を介して画像形成装置１の切替ゲート６３を切り替えるソレノイド１０５を駆動し、片面にトナー像が形成された記録用紙５を用紙排出ロール対６０によって用紙排出部６２を介して後処理装置２へ直ちに搬送せずに、記録用紙５を両面用搬送装置６４へと搬送する。

両面用搬送装置６４へと搬送された記録用紙５は、両面用搬送装置６４に沿って搬送されることにより表裏が反転されて、用紙搬送ロール対５５により中間転写装置２０の二次転写位置へと搬送され、中間転写装置２０の二次転写位置において中間転写ベルト２１からトナー像が転写されることなく、定着装置４０へと搬送される。その際、片面に画像が形成された記録用紙５は、用紙排出部６２の湾曲部６２ａと逆方向に湾曲した両面用搬送装置６４に沿って搬送される間に、当該記録用紙５に生じるカール（湾曲）が矯正される。

このとき、定着装置４０は、図１２に示されるように、定着ベルト４１の加熱温度を通常の画像形成時の温度（例えば、１６０℃）よりも低い第２の温度である１４０〜１５０℃程度に切替られる。その後、定着装置４０を通過した記録用紙５は、切替ゲート６３により搬送経路が切り替えられて、用紙排出ロール対６０によって用紙排出部６２を介して後処理装置２へと搬送される。

続いて、後処理装置２へと搬送された記録用紙５は、図１及び図７に示されるように、用紙供給装置７を介して折り装置８へ搬送され、折り装置８によってユーザインターフェイス１０１で指定された３つ折り処理等の後処理が施される。

このように、上記実施の形態１に係る画像形成装置１では、画像が形成された記録用紙５に対し後処理装置２の折り装置８において３つ折り等の折り処理などが指定された場合、記録用紙５の片面に画像を形成するときであっても、片面に画像が形成された記録用紙５を両面用搬送装置６４へ搬送した後に、定着装置４０を通過させて用紙排出ロール対６０によって用紙排出部６２を介して後処理装置２へと搬送する。その際、定着装置４０の定着温度を画像形成時よりも低い第２の温度に切り替える。

そのため、トナー像が転写された記録用紙５が定着装置４０によって加熱定着処理を受けた後、湾曲部６２ａを有する用紙排出部６２を介して排出される際に、記録用紙５が画像面を内側にした状態で湾曲（カール）するか又は画像面を外側にした状態で湾曲した場合であっても、用紙排出部６２の湾曲部６２ａの湾曲方向と逆方向に湾曲した両面用搬送装置６４を通過させることにより、記録用紙５に生じた湾曲（カール）が矯正され、記録用紙５は平坦な状態に近い状態とされる。

また、記録用紙５は、その裏面が定着装置４０を通過する際に、定着装置４０の定着温度が通常の画像形成時よりも低い温度に切り替えられているため、定着装置４０を通過した後に用紙排出部６２の湾曲部６２ａを通過する際、記録用紙５に新たな湾曲（カール）が生じることが抑制される。なお、定着装置４０は、図３等に示されるように、電磁誘導加熱（ＩＨ）により定着ベルト４１を加熱するものであるため、記録用紙５の裏面（第２面）通過時の温度を通常の画像形成時よりも低い温度に切り替えた場合であっても、次の記録用紙５の第１面の画像定着時に定着ベルト４１の加熱温度を所要の定着温度（例えば、１６０℃）に加熱することができる。

したがって、画像形成装置１の用紙排出部６２を介して後処理装置２へと搬送される記録用紙５は、湾曲が矯正されて平坦な状態に近い状態となる。そのため、折り装置８においては、図７に示されるように、記録用紙５が湾曲した搬送路を搬送される間に、湾曲した記録用紙５の端部が複数の用紙搬送ロール対８０３，８０５，８１４などにより搬送され、記録用紙５の端部（特に角部）が犬の耳（所謂、ドッグイヤー）状に折れ曲がることが抑制される。

[実施の形態２]
図１３はこの発明の実施の形態２に係る画像形成装置の動作を示す説明図である。

この実施の形態２では、図１３に示されるように、画像形成装置１によって画像が形成された記録用紙５に対して後処理装置２による後処理を施す場合であって、記録用紙５の両面に画像を形成する際、ＭＣＵ１０２は、記録用紙５の裏面に形成される画像の濃度を図示しない画像濃度検知手段によって検知する。

画像濃度検知手段としては、記録用紙５の裏面に形成される画像の濃度を、記録用紙５上や中間転写ベルト２１上において直接検知する濃度センサが用いられる。また、画像濃度検知手段としては、記録用紙５の裏面に形成される画像の濃度を画像データから取得して、画像濃度を検知するものであっても良い。

ＭＣＵ１０２は、記録用紙５の裏面に形成される画像の濃度が予め定められた閾値より低い低濃度であると判定すると、図１３に示されるように、記録用紙５の裏面にトナー像を定着装置４０により定着する際に、定着装置４０の定着温度を通常の画像時よりも低い温度に切り替える。

このように、上記実施の形態２によれば、記録用紙５の両面に画像を形成する場合であっても、記録用紙５の裏面に形成される画像の濃度に応じて定着装置４０の定着温度を通常の画像形成時よりも低い温度に切り替えることにより、記録用紙５に湾曲が生じることに起因した不具合が抑制される。

なお、前記実施の形態１では、定着装置４０の定着温度を通常の画像時よりも低い温度に切り替えるように構成したが、定着装置４０の加熱を停止させるように構成しても良い。

１…画像形成装置
２…後処理装置
５…記録用紙
４０…定着装置
４１…定着ベルト
４２…加圧ロール
６３…切替ゲート
６４…両面用搬送装置
１０２…ＭＣＵ

Claims (3)

1. 記録媒体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
   前記トナー像形成手段により前記記録媒体上に形成されたトナー像を加熱して定着する定着手段と、
   前記定着手段によりトナー像が定着された記録媒体を湾曲した搬送路を介して排出する排出手段と、
   前記定着手段によりトナー像が定着された記録媒体の表裏を反転して前記トナー像形成手段へ搬送する両面用搬送手段と、
   前記定着手段によりトナー像が定着された記録媒体に対して後処理が指定されたとき、前記記録媒体の排出経路を前記両面用搬送手段を経由した排出経路に切り替えるとともに、前記定着手段を前記トナー像の定着時よりも低い温度又は加熱停止に切り替える切替手段と、
   を備えた画像形成装置。
2. 前記記録媒体に対する後処理が、前記記録媒体の画像面を内側にして３つに折る３つ折り処理である請求項１に記載の画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載された画像形成装置と、
   前記画像形成装置により画像が形成された前記記録媒体に後処理を施す後処理装置と、
   を備えた画像形成システム。

Images