JP3548458B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートを案内する複数のパスから構成される搬送路を備えたシート搬送装置に関し、例えば、熱定着方式の定着手段を備えた複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられるシート搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来例を表す構成を図５に示す。図５において、転写紙Ｐは給紙トレイ１０１ａ〜１０１ｄから選択的に給紙され、画像形成部で形成された画像が転写部１０２にて転写される。そして、搬送部１０３を通って定着部１０４で前記転写画像が定着され、排紙反転部１０５においてパス１０５ａ，パス１０５ｆを通ってストレート排紙され、若しくはパス１０５ａ，パス１０５ｂ，パス１０５ｄ，パス１０５ｅ，パス１０５ｆを通って反転排紙される。ここで、両面コピー時は、排紙反転部１０５においてパス１０５ａ、パス１０５ｂ、パス１０５ｄ、パス１０５ｃ，パス１０５ｇで反転され、再び転写部１０２に給紙されて画像が転写される。そして、前述と同様に搬送部１０３を通って定着部１０４で前記転写画像が定着され、パス１０５ａ，パス１０５ｆを通ってストレート排紙される。
【０００３】
近年では、複写機もデジタル化が進み、プリンタ、ＦＡＸ等の機能も併せ持つ複合機が増えてきている。中でもプリンタ機能を重視している機種では先頭ページから順に出力できるように反転排紙してページ順を合わせている。その際、定着部１０４を通過した転写紙は、パス１０５ａ，パス１０５ｂ，パス１０５ｄと搬送され、スイッチバックしてパス１０５ｄ，パス１０５ｅ，パス１０５ｆと搬送されて、機外へフェイスダウン（画像面が下向きの状態）排紙される。この搬送の際に、定着部１０４を通過した直後に下方向へと搬送されるので、即ち転写紙が熱を持っている状態で曲げられるので、該転写紙には上に凸のカールが付き易く、それがフェイスダウン排紙（反転排紙）されると下に凸のカールとなり、排紙トレイ或いはフィニッシャ等の後処理装置の積載に不具合を生じる原因となっている。
【０００４】
そのため、定着部１０４を通過した直後の転写紙に対して、冷却手段１０６によりエアーをあてて該転写紙を冷やすことにより、排紙反転部１０５へ搬送される転写紙の温度を下げ、これにより前記転写紙のカールを低減させている装置もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の高速複写機はユーザの操作性を向上させるため、後処理装置の１つのトレイに転写紙を大量（約２０００枚〜３０００枚）に積載させる要望もでてきており、転写紙のカールを今まで以上に低減させなければならない傾向にある。また、装置の小型化により、定着部を通過した転写紙が冷却手段で冷却されないうちに排紙反転部の曲がった搬送路を搬送されなければならなくなってきている。そのため、転写紙が熱を持っているうちに前述の曲がった搬送路を通過するために付くカールが、シートを大量積載する上で悪影響を及ぼしてしまうおそれがあった。
【０００６】
表４は転写紙の温度とその転写紙が９０°曲がった搬送路を通過するときに付くカール量との関係を示している。表４から分かるように転写紙の温度が４０℃ぐらいまではカールは殆ど付かないが、４０℃以上になると温度が高くなるにつれてカール量が大きくなるのがわかる。
【０００７】
【表４】
【０００８】
表３は定着部を通過した後の転写紙が通る搬送路の違いによる転写紙のカール量の差を示している。
【０００９】
【表３】
【００１０】
表３のパスＡとは、図５に示す定着部を通過した後の搬送路を通過したときの転写紙のカール量である。詳しくは、転写紙が定着部１０４を通過した後にパス１０５ａ，パス１０５ｂ，パス１０５ｄ，パス１０５ｅ，パス１０５ｆと通って排紙される時のカール量である。この搬送路の特徴的な部分は、パス１０５ａに対して排紙反転部のパス１０５ｄは略９０°曲がっており、転写紙は定着部１０４を通過した後の熱を持っている間に略９０°曲げられた搬送路を通過して排紙されることである。定着部を通過した転写紙の温度は該定着部の設定により異なるが、例えば設定温度２００℃の定着部を通過した転写紙では、パス１０５ｂ部で約１２０℃、パス１０５ｅ部で約７０℃である。依って、表４を参考にすると、パス１０５ｂで約３５ｍｍのカールが付き、パス１０５ｅ部で逆に約１０ｍｍのカールが付くため、結果として約２５ｍｍ（３５−１０）のカールが付くことになる。
【００１１】
表３のパスＢとは、図７に示す定着部を通過した後の搬送路を通過したときの転写紙のカール量である。詳しくは、転写紙が定着部１０４を通過した後にパス１０５ａ，パス１０５ｂ，パス１０５ｄ，パス１０５ｅ，パス１０５ｆと通って排紙される時のカール量である。この搬送路の特徴的な部分は、パス１０５ａに対して反転反転部のパス１０５ｄは略１８０°曲がっており、転写紙は定着部１０４を通過した後の熱を持っている間に略９０°曲げられた搬送路を２回通過して排紙されることである。ここで、各搬送路の場所における転写紙の温度は、例えば設定温度２００℃の定着部を通過した場合では、パス１０５ｂの１回目の略９０°ターンが約１２０℃、パス１０５ｄの２回目の９０°ターンが約９０℃、パス１０５ｅが約７０℃である。表４を参考にすると、パス１０５ｂ部の１回目の９０°ターンで約３５ｍｍのカールが付き、パス１０５ｄ部の２回目の９０°ターンで約１５ｍｍのカールが更に付き、パス１０５ｅ部で逆に約１０ｍｍのカールが付くため、結果として約４０ｍｍ（３５＋１５−１０）のカールが付くことになる。実際は２回目のほうがカールが付きにくくなるため、前記カールは約３５ｍｍ（表３のパスＢ参照）になっている。
【００１２】
尚、表のカールデータは排紙された転写紙のカール方向に転写紙の重さがかからないように転写紙を置いて維持カール量を測定したデータである。そして、表３からわかるように転写紙は、定着部を通過した後、転写紙の温度が高い間に曲がった搬送路を通る回数が多いほど排紙される転写紙のカール量は大きくなり、逆に転写紙の温度の高い間に曲がった搬送路を通る回数が少ないほど転写紙のカール量は小さくなり、後処理装置の１つのトレイに転写紙を大量（約２０００枚〜３０００枚）に積載するのに適しているのがわかる。そのため、定着部１０４を通過した後に転写紙の表裏を変えるための搬送路は、図５に示すように、パス１０５ａに対して排紙反転部のパス１０５ｄは略９０°曲がっていることが望ましい。
【００１３】
しかしながら、図５に示すような搬送路を形成するとパス１０５ｄ又はパス１０５ｃで転写紙が紙詰まりを起こした場合には、該紙詰まりした転写紙を処理するために、図６に示すように装置本体の左側面に紙詰まり処理用の扉を設けて、該装置本体の左側面から処理しなければならない。このように本体左側面から紙詰まりを処理するためには、本体左側面に装着されている後処理装置を図６に示すように移動しなければならず、処理の手順がかかるという問題点が生じてくる。
【００１４】
更に、処理の手順がかかるばかりでなく、後処理装置を移動する場合があるということは、装置本体の設置スペースとして後処理装置を移動するスペースまで確保しておかなければならなくなる。また、パス１０５ｄとパス１０５ｃにジャムした転写紙を本体前側から処理しようとすると、前記パス１０５ｄとパス１０５ｃを本体前側に引き出す構成にしなければならず、装置の強度を保ったまま本体前側に引き出すには装置がかなり大きくなるため困難である。
【００１５】
一方、前述したように近年では、複写機もデジタル化が進み、プリンタ、ＦＡＸ等の機能も併せ持つ複合機が増えてきているため、先頭ページから順に出力できるように反転排紙してページ順を合わせる頻度が高くなってきている。ここで、反転排紙するための搬送路を図５を用いてもう一度説明する。反転排紙するには、転写紙が定着部１０４を通過した後、パス１０５ａ，パス１０５ｂ，パス１０５ｄ，パス１０５ｅ，パス１０５ｆを通って排紙されなければならず、そのときに転写紙を搬送するローラ対１０７は転写紙がパス１０５ｃに入ってくるときは矢印Ｌ方向に回転し、排紙される時は矢印Ｍ方向に回転しなければならない。そして、近年の高速化の傾向により前記ローラ対１０７の回転方向の切替時間は短くなってきている。また、両面画像をとる時も同様に前記ローラ対１０７は矢印Ｌ方向と矢印Ｍ方向に回転する。
【００１６】
以上のように前記ローラ対１０７が正逆回転し、その正逆回転する頻度が増加してきたため、他のローラ対に比べて前記ローラ対１０７の摩耗量が大きくなっており、該ローラ対１０７のメンテナンス間隔が短くなってしまうという問題点も起きている。
【００１７】
そこで、本発明の目的は、定着部を通過した転写紙のトレイ等への大量積載性とジャム処理性を向上させることにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、シートに画像を形成する画像形成装置において、熱定着方式の定着手段の下流側に、前記定着手段を通過し第１搬送パスに導かれたシートの搬送方向を切り替える第１切替手段であって、前記シートを第１搬送パスから搬送方向を変えずに分岐した第２搬送パス又は第１搬送パスから略９０°搬送方向を変えて分岐した第３搬送パスへ導く第１切替手段と、前記第３搬送パスへ導かれたシートの搬送方向を切り替える第２切替手段であって、前記シートを第３搬送パスから略９０°搬送方向を変えて分岐した第４搬送パス又は第３搬送パスから搬送方向を変えずに分岐した第５搬送パスへ導く第２切替手段と、前記第２切替手段の下流側において、前記第５搬送パスに少なくとも１対以上の正逆回転可能な第１ローラ対と、前記第４搬送パスに少なくとも１対以上の正逆回転可能な第２ローラ対と、前記第４搬送パス及び前記第５搬送パスから前記第２ローラ対及び前記第１ローラ対の逆転によりシートを前記第２搬送パスに導くための第６搬送パスと、を有するシート搬送装置を備え、前記定着手段を通過するシートの表面の向きが上か下かにより前記第３の搬送パスを通過するときに生じるシートのカール量の差が大きい場合において、シートのカール量の差が小さくなるように、前記定着手段を通過するシートの表面の向きが上か下かに応じて前記前記第２切替手段を切り替え、生じるカール量が小さい向きのシートは前記第３搬送パスから略９０°搬送方向を変えて前記第４搬送パスへ導き、生じるカール量が大きい向きのシートは前記第３搬送パスから搬送方向を変えずに前記第５搬送パスへ導くことを特徴とする。
【００１９】
また、上記構成において、複数枚のシートが積載収容可能なカセットを複数備え、前記複数のカセットのうち、セット時のシート上面が定着手段を通過する時に上面を向いて搬送されることになるカセット、又はセット時のシート上面が定着手段を通過する時に下面を向いて搬送されることになるカセットの何れから供給されたかに応じて、前記第２切替手段を切り替えることを特徴とする。
【００２０】
または上記目的を達成するための本発明の構成は、シートに画像を形成する画像形成装置において、熱定着方式の定着手段の下流側に、前記定着手段を通過し第１搬送パスに導かれたシートの搬送方向を切り替える第１切替手段であって、前記シートを第１搬送パスから搬送方向を変えずに分岐した第２搬送パス又は第１搬送パスから略９０°搬送方向を変えて分岐した第３搬送パスへ導く第１切替手段と、前記第３搬送パスへ導かれたシートの搬送方向を切り替える第２切替手段であって、前記シートを第３搬送パスから略９０°搬送方向を変えて分岐した第４搬送パス又は第３搬送パスから搬送方向を変えずに分岐した第５搬送パスへ導く第２切替手段と、前記第２切替手段の下流側において、前記第５搬送パスに少なくとも１対以上の正逆回転可能な第１ローラ対と、前記第４搬送パスに少なくとも１対以上の正逆回転可能な第２ローラ対と、前記第４搬送パス及び前記第５搬送パスから前記第２ローラ対及び前記第１ローラ対の逆転によりシートを前記第２搬送パスに導くための第６搬送パスと、を有するシート搬送装置を備え、前記定着手段を通過するシートの厚さにより前記第３の搬送パスを通過するときに生じるシートのカール量の差が大きい場合において、シートのカール量の差が小さくなるように、前記定着手段を通過するシートの厚さに応じて前記第２切替手段を切り替え、生じるカール量が小さくなる厚さのシートは前記第３搬送パスから略９０°搬送方向を変えて前記第４搬送パスへ導き、生じるカール量が大きくなる厚さのシートは前記第３搬送パスから搬送方向を変えずに前記第５搬送パスへ導くことを特徴とする。
【００２１】
また、上記構成において、前記第２切替手段の上流側にシートの厚さを検知するシート厚検知手段を設け、該シート厚検知手段の検知信号に応じて前記第２切替手段を切り替えることを特徴とする。
【００２２】
上記構成によれば、定着手段を通過したシートのカール量の差を小さくすることが可能であり、定着手段を通過したシートのトレイ等への大量積載性を向上させることが可能な装置が提供できるようになる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明を適用したシート搬送装置及び画像形成装置の実施の形態について詳しく説明する。尚、以下の実施形態では、熱定着方式の定着手段を備え、該定着手段の下流側に前記シート搬送装置を備えた画像形成装置を例示している。
【００２４】
まず、本発明の前提となる構成として、熱定着方式の定着手段を備え、該定着手段の下流側にシート搬送装置を備えた画像形成装置について図１〜図３を参照して詳しく説明する。図１は前記シート搬送装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す模式断面図、図２は前記画像形成装置におけるシート搬送装置周辺部を示す要部拡大図、図３は前記画像形成装置から搬送ユニットを引き出した状態の外観斜視図である。
【００２５】
まず、シートの流れに沿って画像形成装置の全体的な構成について図１に基づいて説明する。図１に示す画像形成装置本体１の下部側の所定位置に配置されたカセット２ａ〜２ｄ内のシートＳがピックアップローラ３ａ〜３ｄにより選択的にピックアップされ、分離手段４ａ〜４ｄ，５ａ〜５ｄにより１枚に分離され、搬送ローラ対６により感光体ドラム１０等よりなる画像形成部に向けて図中上方向へ搬送される。
【００２６】
また原稿７の画像は光学手段８によりデジタル情報化され、該デジタル情報（画像情報）は画像書込手段９により画像形成部の感光体ドラム１０に露光され、該感光体ドラム１０上にトナー像が形成される。この感光体ドラム１０上のトナー像と、先に述べたシートＳがレジストローラ対１１により同期をとって感光体ドラム１０の方向へ搬送される。そして、転写部１２にて感光体ドラム１０上のトナー像はシートＳへと転写される。トナー像が転写されたシートＳは搬送部１３により定着部１４に搬送され、該定着部１４によりシートＳ上のトナー像は熱定着される。
【００２７】
その後、シートＳは排紙反転部１５において、第１搬送パス１５ａ，第２搬送パス１５ｆを通ってストレート排出若しくは第１搬送パス１５ａ，第３搬送パス１５ｂ，第５搬送パス１５ｄ，第６搬送パス１５ｅ，第２搬送パス１５ｆを通って反転排出される。ストレート排出と反転排出の切り替えは、前記搬送路を構成する第１搬送パス１５ａの下流側に配置された第１フラッパ３０を切り替えることにより行い、該第１フラッパ３０の切り替えは図示していないソレノイドにより行う。また、後処理装置４０が装着されている装置では、排紙反転部１５の第２搬送パス１５ｆを通過したシートは後処理装置４０内に搬送され、オペレータの要望により、例えばステイプルやパンチング等の処理を施して排紙トレイ４１上に排出される。近年の傾向として、後処理装置４０はオペレータの操作性向上のために１トレイに２０００枚〜３０００枚積載可能な構成になっている。
【００２８】
両面コピー時は排紙反転部１５の第１搬送パス１５ａ，第３搬送パス１５ｂ，第４搬送パス１５ｃ，第７搬送パス１５ｇで反転されて再び転写部１２に給紙されてトナー像が転写される。そして、搬送部１３により定着部１４に搬送され、該定着部１４によりシートＳ上のトナー像が熱定着される。その後、前述と同様に、シートＳは排紙反転部１５において、第１搬送パス１５ａ，第２搬送パス１５ｆを通ってストレート排出される。両面コピー時の反転のための第４搬送パス１５ｃと反転排出のための第５搬送パス１５ｄとの切り替えは、前記搬送路を構成する第３搬送パス１５ｂの下流側に配置された第２フラッパ３１を切り替えることにより行い、該第２フラッパ３１の切り替えは図示していないソレノイドにより行う。また、反転排出時には反転ローラ対３２が図２の矢印Ｅ方向から矢印Ｆ方向に回転を変えることによりシートＳがスイッチバックし、両面反転時には反転ローラ対３３が図２の矢印Ｉ方向から矢印Ｊ方向に回転を変えることによりシートＳがスイッチバックされる。
【００２９】
次に、定着部１４の構成を図２に基づいて説明する。図２において、２５は加熱ローラであり、アルミニウム、鉄等のパイプ材の表面にＰＦＡ、ＰＴＦＥといった離型層を被覆したパイプ材のローラである。この加熱ローラ２５に圧接して配設された加圧ローラ２６は、芯金の上にシリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱弾性体の層を形成したローラである。そして、前述の如くトナー像が転写されたシートＳは、前記加熱ローラ２５（加熱部材）と加圧ローラ２６（パックアップ部材）との間で加熱及び加圧されて該シートＳ上のトナー像が定着される。前記加熱ローラ２５の内部にはヒータ２７が配設されており、加熱ローラ２５を内部より加熱する。また、前記加熱ローラ２５の表面には温度検知手段たる温度検知素子２８が当接しており、加熱ローラ２５の温度を検出する。温度検知素子２８からのデータに基づいて加熱ローラ２５の表面温度を所定の設定温度（プリント温度）又は非定着時の待機温度（スタンバイ温度）に保つようになっている。
【００３０】
また、定着部１４を通過したシートＳはエアーを吹き付ける冷却手段１６により冷却される。ここで、シートＳへのエアー吹き付け方向は、定着部１４のヒータ２７によりシートＳ中で水分移動が起こるため、水分移動を抑制するために加熱された面の反対面から吹き付けるようにしてある。この冷却手段１６により前記シートは冷却されるが、近年は装置も小型化されてきており、前記シートが完全に冷却される前に排紙反転部１５に送られて、曲がった搬送路である第３搬送パス１５ｂを搬送されなければならない。
【００３１】
ここで、表３及び表４を用いてシートに付くカールについて説明する。上述した排紙反転部が従来例で説明した搬送路のパスＡと同構成を採用しているため、第１搬送パス15ａ，第３搬送パス15ｂ，第５搬送パス15ｄ，第６搬送パス15ｅ，第２搬送パス15ｆを通って反転排出されたシートのカール量は表３に示すパスＡのカール量で約25mmになる。25mmのカール量の値は、平面にシートを置いた時の端部カール量に換算すると約２〜３mmであり、排紙トレイ41に最大積載させるのには悪影響を与えない。また、ラージサイズのシートの場合においては、反転排紙時にシートは更に第７搬送パス15ｇで90°に曲げられるが、曲げ部である第７搬送パス15ｇにシートが搬送される時には既にシートの温度は約50℃に冷えており、殆どシートにカールは付かない（表４からは余計に約３〜４mmカールが付くが積載性には影響を与えない値である）。また、両面反転時にはシートは第４搬送パス15ｃ部に搬送される時に90°に曲げられるが第７搬送パス15ｇ部でそれとは逆に90°に曲げられるために両面反転部ではカールが殆ど付かない。また両面搬送の場合には、両面画像形成後にもう一度定着部を通り、ストレート排出されるので、後処理装置の積載性には問題にはならない。
【００３２】
図２を用いて反転排紙と両面排紙の詳細について述べる。反転排紙時には第２フラッパ３１は矢印Ｃ方向に移動しており、定着部１４から排出されたシートはローラ対２３により排紙反転部１５に搬送されてくる。この時、反転ローラ対３２は矢印Ｅ方向に回転しており、シートは第５搬送パス１５ｄに搬送される。次にシートの後端をセンサ３６により検知し該シートの後端が位置Ｇに達すると反転ローラ対３２は回転を矢印Ｆ方向に変える。そうすることによりシートはスイッチバックされる。第３フラッパ３４は図示していない付勢手段により矢印Ｈ方向に付勢されている。この第３フラッパ３４は矢印Ｈ方向に付勢されているため、シートが第５搬送パス１５ｄに入る時はシートは付勢力に反して入ることができ、逆方向からくるシートは第６搬送パス１５ｅ部に導かれるようになる。そのため、スイッチバックしたシートは第６搬送パス１５ｅ部に搬送され、表裏を変えて排紙されるようになる。
【００３３】
次に両面反転時には第２フラッパ３１は矢印Ｄ方向に移動しており、定着部１４から排出されたシートはローラ対２３により排紙反転部１５に搬送されてくる。この時、反転ローラ対３３は矢印Ｉ方向に回転しており、シートは第４搬送パス１５ｃに搬送される。次にシートの後端をセンサ３６により検知し該シートの後端が位置Ｋに達すると反転ローラ対３３は回転を矢印Ｊ方向に変える。そうすることによりシートはスイッチバックされ、両面ユニットに搬送される。第４フラッパ３５は図示していない付勢手段により矢印Ｌ方向に付勢されている。この第４フラッパ３５は矢印Ｌ方向に付勢されているため、シートが第４搬送パス１５ｃに入る時はシートは付勢力に反して入ることができ、逆方向からくるシートは第７搬送パス１５ｇ部に導かれるようになる。そのため、スイッチバックしたシートは第７搬送パス１５ｇ部に搬送され、表裏を変えて両面搬送路に搬送されるようになる。
【００３４】
シートをスイッチバックする時のローラ対は、反転排紙するときは反転ローラ対３２によりスイッチバックし、両面反転するときは反転ローラ対３３によりスイッチバックするため、従来のように１つのローラ対で反転排紙と両面反転のスイッチバックをする構成に比べて、反転するローラ対の耐久性も向上し、該ローラ対のメンテナンス間隔を長くすることが可能になる。
【００３５】
次に、排紙反転部１５のジャム処理方法を図３を用いて説明する。図３は、装置本体内のレジストローラ対１１から排紙反転部１５の間にジャムシートが残った場合のジャム処理方法を示している。装置本体内にジャムシートが残った場合、まず装置本体の操作面側に開閉可能に設けられた前扉４２を図中矢印方向に開く。次にレジストローラ対１１から排紙反転部１５の間にジャムシートが残っている場合は、レジストローラ対１１から排紙反転部１５までが一体になっている搬送ユニット４３（図１中細線で囲まれた領域Ａ部）を操作パネル等が配置された操作面側である前側に引き出す。尚、図示していないが、搬送ユニット４３は装置本体にスライドレールにて支持されており、該搬送ユニット４３のレバーを前側に引くことによりスムーズに前側に引き出される構成になっている。ここで、レジストローラ対１１から定着部１４までにジャムシートがある場合には、ジャムシートをそのまま処理できる構成になっている。一方、排紙反転部１５にジャムシートがある場合には反転外ガイド部４４を回動中心４５を中心として図中矢印方向に開放することにより処理できる構成になっている。
【００３６】
また、ジャム処理手順は、搬送路にシート検知センサを配置することによりジャムシートの位置を本体が認識できるため、最適なジャム処理方法を操作パネルに表示できる構成になっている。両面搬送部のジャム処理は搬送ユニット同様に前側に引き出す構成にしてもよいし、装置本体内で両面上ガイドが開放する構成にしてもよいが、どちらの方法を採用してもオペレータは前側からジャム処理ができるようになっている。このように構成にすることにより、オペレータは装置本体前側から排紙反転部１５のジャム処理ができる。従って、従来例のように左側面からジャム処理をする際の後処理装置を移動する手間がなくなり、オペレータの操作性が向上する。更に後処理装置を移動しなくて良いため装置の設置スペースも小さくできるようになる。
【００３７】
〔第１実施形態〕
第１実施形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置について図４を参照して詳しく説明する。図４は第１実施形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す模式断面図である。尚、装置全体の構成は図１を用いて説明した構成と同様であるため、同等の機能を有する部材に同符号を付し、その詳しい説明は省略する。以下、本実施形態の特徴部分について説明する。
【００３８】
近年の高速画像形成装置は、大量にシートが消費されるようになってきており、図４に示すように、シートの補給回数を減らすために大量（約３０００枚）のシートをセットできる大容量カセット４６が装着される場合が増えてきている。そして、図４に示すように画像形成装置本体１に対して大容量カセット４６が装着されると、該大容量カセット４６から搬送されたシートは、セット時の上面が定着部１４を通過する時に上面を向いているのに対し、装置本体内に装着されているカセット２ａ〜２ｄから搬送されたシートは、セット時の上面が定着部１４を通過する時に下面を向いて搬送されることになる。
【００３９】
一方、シートは一般的に製造上ワイヤー面とフェルト面で形成されている。そのため、表１に示すように、９０°ターンの搬送路を同じ条件で搬送されても、シートの表面から定着部で熱がかかる場合と裏面から熱がかかる場合により該シートに付くカール量が違ってくる。従って、シートが送られてくるカセットによりシートのカール量が異なると、例えば排紙トレイ４１上で上カールの悪いシートに合わせて、装置本体内の排紙部以外（後処理装置内等）で従来用いられている手段（シートのカール方向と逆方向に腰付けをする方法等）によりカール補正を行うと、上カールの良いシートもカール補正されて、補正されることにより下カールが付き、下カールが付いたために積載性が悪くなるという問題が生じてくる。この問題を解決するためには、当たり前ではあるがシートの表面が上の状態で定着部を通過した場合と、シートの裏面が上の状態で定着部を通過した場合とでシートに付くカール量が等しくなるのが理想的である。
【００４０】
そのための構成を以下に説明する。図１及び図２を用いて説明したようにシートに付くカール量は定着部を通過した直後に搬送される排紙反転部15の第３搬送パス15ｂの曲がり角度により影響される。そのため、表１に示すようにシートが定着部を通過するときに付くカール量の小さい面（例えば表面が下側の時）はシートが定着部を通過するときに付くカール量の大きい面（例えば表面が上側の時）より第３搬送パス15ｂの曲がり角度が大きい搬送パスを通過するように構成すると、シートが表面を上にした時と裏面を上にした時の排紙反転部の第２搬送パス15ｆを通過する時のカール量の差が小さくなり、大量積載に適するようになる。
【００４１】
【表１】
【００４２】
即ち、本実施形態では、前記シートのカール量の差が小さくなるように、前記定着部を通過するシートの表面が上か下かに応じて前記第２フラッパ３１を切り替えるように構成している。
【００４３】
上記構成を実現するために、シートがどのカセット（大容量カセット46又は装置内のカセット２ａ〜２ｄのいずれか）から搬送されるかを検知し、そのカセットに応じて排紙反転部15の第２フラッパ31を切り替えることにより、第４搬送パス15ｃと第５搬送パス15ｄを選択するようにする。すなわち、表１からもわかるように、セット時のシート上面が定着部を通過する時に上面を向いて搬送されることになる大容量カセット46からシートが搬送された場合には、第２フラッパ31を切り替えることにより前記第５搬送パス15ｄを選択し、セット時のシート上面が定着部を通過する時に下面を向いて搬送されることになるカセット２ａ〜２ｄの何れからシートが搬送された場合には、第２フラッパ31を切り替えることにより前記第４搬送パス15ｃを選択するようにする。尚、シートに対する定着部の熱によるカールの影響は紙種やメーカ等により異なるため、使用するシートにより予め設定できるようになっている。
【００４４】
〔第２実施形態〕
第２実施形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置について詳しく説明する。尚、装置全体の構成は図１を用いて説明した構成と同様であるため、同等の機能を有する部材に同符号を付し、その詳しい説明は省略する。以下、本実施形態の特徴部分について説明する。
【００４５】
表２にシートの坪量によるカール比較データを示す。表２からシートの坪量の差に応じて定着部を通過したシートに付けられるカール量に差があるのが分かる。この問題を解決するためには、第１実施形態と同様に排紙反転部の搬送路を切り替えることにより、坪量の差により付くシートのカール量の差を小さくすることができる。
【００４６】
即ち、本実施形態では、前記シートのカール量の差が小さくなるように、前記定着部を通過するシートの厚さに応じて前記第２フラッパを切り替えるように構成している。
【００４７】
【表２】
【００４８】
そのためには、例えば、図４に示すように排紙反転部の上流側にシートの厚さを検知するシート厚検知センサ47を配置することによりシートの厚さを検知して、該検知信号に基づいて第２フラッパ31を切り替えることにより第４搬送パス15ｃと第５搬送パス15ｄを選択するようにする。すなわち、表２からもわかるように、シートの厚さが薄い（坪量が小さい）場合には、第２フラッパ31を切り替えることにより前記第５搬送パス15ｄを選択し、シートの厚さが厚い（坪量が大きい）場合には、第２フラッパ31を切り替えることにより前記第４搬送パス15ｃを選択するようにする。また、予め第１実施形態と同様に使用するシートをカセット毎に決めておくことにより、カセット毎に排紙反転部の搬送路を設定する構成にしてもよい。
【００４９】
〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、画像形成装置として複写機を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばスキャナ、プリンタ、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置であっても良く、或いはプリント機能やＦＡＸ機能等を機能を併せ持つ複合装置であっても良く、該装置に用いられるシート搬送装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【００５０】
また前述した実施形態では、画像形成装置が一体的に有するシート搬送装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば画像形成装置に対して着脱自在なシート搬送装置であっても良く、該シート搬送装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【００５１】
また前述した実施形態では、記録対象としての記録紙等のシートを画像形成手段を介して搬送するシート搬送装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、読取対象としての原稿等のシートを読取手段を介して搬送するシート搬送装置に適用しても同様の効果を得ることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、定着手段を通過したシートのカール量の差を小さくすることができ、定着手段を通過したシートのトレイ等への大量積載性を向上させることができる装置が提供できるようになる。
【００５３】
【図面の簡単な説明】
【図１】熱定着方式の定着手段を備え、該定着手段の下流側にシート搬送装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す模式断面図
【図２】前記画像形成装置におけるシート搬送装置周辺部を示す要部拡大図
【図３】前記画像形成装置から搬送ユニットを引き出した状態の外観斜視図
【図４】第１実施形態及び第２実施形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す模式断面図
【図５】従来例を説明する断面図
【図６】従来例を説明する断面図
【図７】従来例を説明する断面図
【符号の説明】
Ｓ …シート
１ …画像形成装置本体
２ａ〜２ｄ …カセット
３ａ〜３ｄ …ピックアップローラ
４ａ〜４ｄ，５ａ〜５ｄ …分離手段
６ …搬送ローラ対
７ …原稿
８ …光学手段
９ …画像書込手段
１０ …感光体ドラム
１１ …レジストローラ対
１２ …転写部
１３ …搬送部
１４ …定着部
１５ …排紙反転部
１５ａ …第１搬送パス
１５ｂ …第３搬送パス
１５ｃ …第４搬送パス
１５ｄ …第５搬送パス
１５ｅ …第６搬送パス
１５ｆ …第２搬送パス
１５ｇ …第７搬送パス
１６ …冷却手段
２３ …ローラ対
２５ …加熱ローラ
２６ …加圧ローラ
２７ …ヒータ
２８ …温度検知素子
３０ …第１フラッパ
３１ …第２フラッパ
３２ …第１反転ローラ対
３３ …第２反転ローラ対
３４ …第３フラッパ
３５ …第４フラッパ
３６ …センサ
４０ …後処理装置
４１ …排紙トレイ
４２ …前扉
４３ …搬送ユニット
４４ …反転外ガイド部
４５ …回動中心
４６ …大容量カセット
４７ …シート厚検知センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートを案内する複数のパスから構成される搬送路を備えたシート搬送装置に関し、例えば、熱定着方式の定着手段を備えた複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられるシート搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来例を表す構成を図５に示す。図５において、転写紙Ｐは給紙トレイ１０１ａ〜１０１ｄから選択的に給紙され、画像形成部で形成された画像が転写部１０２にて転写される。そして、搬送部１０３を通って定着部１０４で前記転写画像が定着され、排紙反転部１０５においてパス１０５ａ，パス１０５ｆを通ってストレート排紙され、若しくはパス１０５ａ，パス１０５ｂ，パス１０５ｄ，パス１０５ｅ，パス１０５ｆを通って反転排紙される。ここで、両面コピー時は、排紙反転部１０５においてパス１０５ａ、パス１０５ｂ、パス１０５ｄ、パス１０５ｃ，パス１０５ｇで反転され、再び転写部１０２に給紙されて画像が転写される。そして、前述と同様に搬送部１０３を通って定着部１０４で前記転写画像が定着され、パス１０５ａ，パス１０５ｆを通ってストレート排紙される。
【０００３】
近年では、複写機もデジタル化が進み、プリンタ、ＦＡＸ等の機能も併せ持つ複合機が増えてきている。中でもプリンタ機能を重視している機種では先頭ページから順に出力できるように反転排紙してページ順を合わせている。その際、定着部１０４を通過した転写紙は、パス１０５ａ，パス１０５ｂ，パス１０５ｄと搬送され、スイッチバックしてパス１０５ｄ，パス１０５ｅ，パス１０５ｆと搬送されて、機外へフェイスダウン（画像面が下向きの状態）排紙される。この搬送の際に、定着部１０４を通過した直後に下方向へと搬送されるので、即ち転写紙が熱を持っている状態で曲げられるので、該転写紙には上に凸のカールが付き易く、それがフェイスダウン排紙（反転排紙）されると下に凸のカールとなり、排紙トレイ或いはフィニッシャ等の後処理装置の積載に不具合を生じる原因となっている。
【０００４】
そのため、定着部１０４を通過した直後の転写紙に対して、冷却手段１０６によりエアーをあてて該転写紙を冷やすことにより、排紙反転部１０５へ搬送される転写紙の温度を下げ、これにより前記転写紙のカールを低減させている装置もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の高速複写機はユーザの操作性を向上させるため、後処理装置の１つのトレイに転写紙を大量（約２０００枚〜３０００枚）に積載させる要望もでてきており、転写紙のカールを今まで以上に低減させなければならない傾向にある。また、装置の小型化により、定着部を通過した転写紙が冷却手段で冷却されないうちに排紙反転部の曲がった搬送路を搬送されなければならなくなってきている。そのため、転写紙が熱を持っているうちに前述の曲がった搬送路を通過するために付くカールが、シートを大量積載する上で悪影響を及ぼしてしまうおそれがあった。
【０００６】
表４は転写紙の温度とその転写紙が９０°曲がった搬送路を通過するときに付くカール量との関係を示している。表４から分かるように転写紙の温度が４０℃ぐらいまではカールは殆ど付かないが、４０℃以上になると温度が高くなるにつれてカール量が大きくなるのがわかる。
【０００７】
【表４】
表３は定着部を通過した後の転写紙が通る搬送路の違いによる転写紙のカール量の差を示している。
【０００９】
【表３】
表３のパスＡとは、図５に示す定着部を通過した後の搬送路を通過したときの転写紙のカール量である。詳しくは、転写紙が定着部１０４を通過した後にパス１０５ａ，パス１０５ｂ，パス１０５ｄ，パス１０５ｅ，パス１０５ｆと通って排紙される時のカール量である。この搬送路の特徴的な部分は、パス１０５ａに対して排紙反転部のパス１０５ｄは略９０°曲がっており、転写紙は定着部１０４を通過した後の熱を持っている間に略９０°曲げられた搬送路を通過して排紙されることである。定着部を通過した転写紙の温度は該定着部の設定により異なるが、例えば設定温度２００℃の定着部を通過した転写紙では、パス１０５ｂ部で約１２０℃、パス１０５ｅ部で約７０℃である。依って、表４を参考にすると、パス１０５ｂで約３５ｍｍのカールが付き、パス１０５ｅ部で逆に約１０ｍｍのカールが付くため、結果として約２５ｍｍ（３５−１０）のカールが付くことになる。
【００１１】
表３のパスＢとは、図７に示す定着部を通過した後の搬送路を通過したときの転写紙のカール量である。詳しくは、転写紙が定着部１０４を通過した後にパス１０５ａ，パス１０５ｂ，パス１０５ｄ，パス１０５ｅ，パス１０５ｆと通って排紙される時のカール量である。この搬送路の特徴的な部分は、パス１０５ａに対して反転反転部のパス１０５ｄは略１８０°曲がっており、転写紙は定着部１０４を通過した後の熱を持っている間に略９０°曲げられた搬送路を２回通過して排紙されることである。ここで、各搬送路の場所における転写紙の温度は、例えば設定温度２００℃の定着部を通過した場合では、パス１０５ｂの１回目の略９０°ターンが約１２０℃、パス１０５ｄの２回目の９０°ターンが約９０℃、パス１０５ｅが約７０℃である。表４を参考にすると、パス１０５ｂ部の１回目の９０°ターンで約３５ｍｍのカールが付き、パス１０５ｄ部の２回目の９０°ターンで約１５ｍｍのカールが更に付き、パス１０５ｅ部で逆に約１０ｍｍのカールが付くため、結果として約４０ｍｍ（３５＋１５−１０）のカールが付くことになる。実際は２回目のほうがカールが付きにくくなるため、前記カールは約３５ｍｍ（表３のパスＢ参照）になっている。
【００１２】
尚、表のカールデータは排紙された転写紙のカール方向に転写紙の重さがかからないように転写紙を置いて維持カール量を測定したデータである。そして、表３からわかるように転写紙は、定着部を通過した後、転写紙の温度が高い間に曲がった搬送路を通る回数が多いほど排紙される転写紙のカール量は大きくなり、逆に転写紙の温度の高い間に曲がった搬送路を通る回数が少ないほど転写紙のカール量は小さくなり、後処理装置の１つのトレイに転写紙を大量（約２０００枚〜３０００枚）に積載するのに適しているのがわかる。そのため、定着部１０４を通過した後に転写紙の表裏を変えるための搬送路は、図５に示すように、パス１０５ａに対して排紙反転部のパス１０５ｄは略９０°曲がっていることが望ましい。
【００１３】
しかしながら、図５に示すような搬送路を形成するとパス１０５ｄ又はパス１０５ｃで転写紙が紙詰まりを起こした場合には、該紙詰まりした転写紙を処理するために、図６に示すように装置本体の左側面に紙詰まり処理用の扉を設けて、該装置本体の左側面から処理しなければならない。このように本体左側面から紙詰まりを処理するためには、本体左側面に装着されている後処理装置を図６に示すように移動しなければならず、処理の手順がかかるという問題点が生じてくる。
【００１４】
更に、処理の手順がかかるばかりでなく、後処理装置を移動する場合があるということは、装置本体の設置スペースとして後処理装置を移動するスペースまで確保しておかなければならなくなる。また、パス１０５ｄとパス１０５ｃにジャムした転写紙を本体前側から処理しようとすると、前記パス１０５ｄとパス１０５ｃを本体前側に引き出す構成にしなければならず、装置の強度を保ったまま本体前側に引き出すには装置がかなり大きくなるため困難である。
【００１５】
一方、前述したように近年では、複写機もデジタル化が進み、プリンタ、ＦＡＸ等の機能も併せ持つ複合機が増えてきているため、先頭ページから順に出力できるように反転排紙してページ順を合わせる頻度が高くなってきている。ここで、反転排紙するための搬送路を図５を用いてもう一度説明する。反転排紙するには、転写紙が定着部１０４を通過した後、パス１０５ａ，パス１０５ｂ，パス１０５ｄ，パス１０５ｅ，パス１０５ｆを通って排紙されなければならず、そのときに転写紙を搬送するローラ対１０７は転写紙がパス１０５ｃに入ってくるときは矢印Ｌ方向に回転し、排紙される時は矢印Ｍ方向に回転しなければならない。そして、近年の高速化の傾向により前記ローラ対１０７の回転方向の切替時間は短くなってきている。また、両面画像をとる時も同様に前記ローラ対１０７は矢印Ｌ方向と矢印Ｍ方向に回転する。
【００１６】
以上のように前記ローラ対１０７が正逆回転し、その正逆回転する頻度が増加してきたため、他のローラ対に比べて前記ローラ対１０７の摩耗量が大きくなっており、該ローラ対１０７のメンテナンス間隔が短くなってしまうという問題点も起きている。
【００１７】
そこで、本発明の目的は、定着部を通過した転写紙のトレイ等への大量積載性とジャム処理性を向上させることにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、シートに画像を形成する画像形成装置において、熱定着方式の定着手段の下流側に、前記定着手段を通過し第１搬送パスに導かれたシートの搬送方向を切り替える第１切替手段であって、前記シートを第１搬送パスから搬送方向を変えずに分岐した第２搬送パス又は第１搬送パスから略９０°搬送方向を変えて分岐した第３搬送パスへ導く第１切替手段と、前記第３搬送パスへ導かれたシートの搬送方向を切り替える第２切替手段であって、前記シートを第３搬送パスから略９０°搬送方向を変えて分岐した第４搬送パス又は第３搬送パスから搬送方向を変えずに分岐した第５搬送パスへ導く第２切替手段と、前記第２切替手段の下流側において、前記第５搬送パスに少なくとも１対以上の正逆回転可能な第１ローラ対と、前記第４搬送パスに少なくとも１対以上の正逆回転可能な第２ローラ対と、前記第４搬送パス及び前記第５搬送パスから前記第２ローラ対及び前記第１ローラ対の逆転によりシートを前記第２搬送パスに導くための第６搬送パスと、を有するシート搬送装置を備え、前記定着手段を通過するシートの表面の向きが上か下かにより前記第３の搬送パスを通過するときに生じるシートのカール量の差が大きい場合において、シートのカール量の差が小さくなるように、前記定着手段を通過するシートの表面の向きが上か下かに応じて前記前記第２切替手段を切り替え、生じるカール量が小さい向きのシートは前記第３搬送パスから略９０°搬送方向を変えて前記第４搬送パスへ導き、生じるカール量が大きい向きのシートは前記第３搬送パスから搬送方向を変えずに前記第５搬送パスへ導くことを特徴とする。
【００１９】
また、上記構成において、複数枚のシートが積載収容可能なカセットを複数備え、前記複数のカセットのうち、セット時のシート上面が定着手段を通過する時に上面を向いて搬送されることになるカセット、又はセット時のシート上面が定着手段を通過する時に下面を向いて搬送されることになるカセットの何れから供給されたかに応じて、前記第２切替手段を切り替えることを特徴とする。
【００２０】
または上記目的を達成するための本発明の構成は、シートに画像を形成する画像形成装置において、熱定着方式の定着手段の下流側に、前記定着手段を通過し第１搬送パスに導かれたシートの搬送方向を切り替える第１切替手段であって、前記シートを第１搬送パスから搬送方向を変えずに分岐した第２搬送パス又は第１搬送パスから略９０°搬送方向を変えて分岐した第３搬送パスへ導く第１切替手段と、前記第３搬送パスへ導かれたシートの搬送方向を切り替える第２切替手段であって、前記シートを第３搬送パスから略９０°搬送方向を変えて分岐した第４搬送パス又は第３搬送パスから搬送方向を変えずに分岐した第５搬送パスへ導く第２切替手段と、前記第２切替手段の下流側において、前記第５搬送パスに少なくとも１対以上の正逆回転可能な第１ローラ対と、前記第４搬送パスに少なくとも１対以上の正逆回転可能な第２ローラ対と、前記第４搬送パス及び前記第５搬送パスから前記第２ローラ対及び前記第１ローラ対の逆転によりシートを前記第２搬送パスに導くための第６搬送パスと、を有するシート搬送装置を備え、前記定着手段を通過するシートの厚さにより前記第３の搬送パスを通過するときに生じるシートのカール量の差が大きい場合において、シートのカール量の差が小さくなるように、前記定着手段を通過するシートの厚さに応じて前記第２切替手段を切り替え、生じるカール量が小さくなる厚さのシートは前記第３搬送パスから略９０°搬送方向を変えて前記第４搬送パスへ導き、生じるカール量が大きくなる厚さのシートは前記第３搬送パスから搬送方向を変えずに前記第５搬送パスへ導くことを特徴とする。
【００２１】
また、上記構成において、前記第２切替手段の上流側にシートの厚さを検知するシート厚検知手段を設け、該シート厚検知手段の検知信号に応じて前記第２切替手段を切り替えることを特徴とする。
【００２２】
上記構成によれば、定着手段を通過したシートのカール量の差を小さくすることが可能であり、定着手段を通過したシートのトレイ等への大量積載性を向上させることが可能な装置が提供できるようになる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明を適用したシート搬送装置及び画像形成装置の実施の形態について詳しく説明する。尚、以下の実施形態では、熱定着方式の定着手段を備え、該定着手段の下流側に前記シート搬送装置を備えた画像形成装置を例示している。
【００２４】
まず、本発明の前提となる構成として、熱定着方式の定着手段を備え、該定着手段の下流側にシート搬送装置を備えた画像形成装置について図１〜図３を参照して詳しく説明する。図１は前記シート搬送装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す模式断面図、図２は前記画像形成装置におけるシート搬送装置周辺部を示す要部拡大図、図３は前記画像形成装置から搬送ユニットを引き出した状態の外観斜視図である。
【００２５】
まず、シートの流れに沿って画像形成装置の全体的な構成について図１に基づいて説明する。図１に示す画像形成装置本体１の下部側の所定位置に配置されたカセット２ａ〜２ｄ内のシートＳがピックアップローラ３ａ〜３ｄにより選択的にピックアップされ、分離手段４ａ〜４ｄ，５ａ〜５ｄにより１枚に分離され、搬送ローラ対６により感光体ドラム１０等よりなる画像形成部に向けて図中上方向へ搬送される。
【００２６】
また原稿７の画像は光学手段８によりデジタル情報化され、該デジタル情報（画像情報）は画像書込手段９により画像形成部の感光体ドラム１０に露光され、該感光体ドラム１０上にトナー像が形成される。この感光体ドラム１０上のトナー像と、先に述べたシートＳがレジストローラ対１１により同期をとって感光体ドラム１０の方向へ搬送される。そして、転写部１２にて感光体ドラム１０上のトナー像はシートＳへと転写される。トナー像が転写されたシートＳは搬送部１３により定着部１４に搬送され、該定着部１４によりシートＳ上のトナー像は熱定着される。
【００２７】
その後、シートＳは排紙反転部１５において、第１搬送パス１５ａ，第２搬送パス１５ｆを通ってストレート排出若しくは第１搬送パス１５ａ，第３搬送パス１５ｂ，第５搬送パス１５ｄ，第６搬送パス１５ｅ，第２搬送パス１５ｆを通って反転排出される。ストレート排出と反転排出の切り替えは、前記搬送路を構成する第１搬送パス１５ａの下流側に配置された第１フラッパ３０を切り替えることにより行い、該第１フラッパ３０の切り替えは図示していないソレノイドにより行う。また、後処理装置４０が装着されている装置では、排紙反転部１５の第２搬送パス１５ｆを通過したシートは後処理装置４０内に搬送され、オペレータの要望により、例えばステイプルやパンチング等の処理を施して排紙トレイ４１上に排出される。近年の傾向として、後処理装置４０はオペレータの操作性向上のために１トレイに２０００枚〜３０００枚積載可能な構成になっている。
【００２８】
両面コピー時は排紙反転部１５の第１搬送パス１５ａ，第３搬送パス１５ｂ，第４搬送パス１５ｃ，第７搬送パス１５ｇで反転されて再び転写部１２に給紙されてトナー像が転写される。そして、搬送部１３により定着部１４に搬送され、該定着部１４によりシートＳ上のトナー像が熱定着される。その後、前述と同様に、シートＳは排紙反転部１５において、第１搬送パス１５ａ，第２搬送パス１５ｆを通ってストレート排出される。両面コピー時の反転のための第４搬送パス１５ｃと反転排出のための第５搬送パス１５ｄとの切り替えは、前記搬送路を構成する第３搬送パス１５ｂの下流側に配置された第２フラッパ３１を切り替えることにより行い、該第２フラッパ３１の切り替えは図示していないソレノイドにより行う。また、反転排出時には反転ローラ対３２が図２の矢印Ｅ方向から矢印Ｆ方向に回転を変えることによりシートＳがスイッチバックし、両面反転時には反転ローラ対３３が図２の矢印Ｉ方向から矢印Ｊ方向に回転を変えることによりシートＳがスイッチバックされる。
【００２９】
次に、定着部１４の構成を図２に基づいて説明する。図２において、２５は加熱ローラであり、アルミニウム、鉄等のパイプ材の表面にＰＦＡ、ＰＴＦＥといった離型層を被覆したパイプ材のローラである。この加熱ローラ２５に圧接して配設された加圧ローラ２６は、芯金の上にシリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱弾性体の層を形成したローラである。そして、前述の如くトナー像が転写されたシートＳは、前記加熱ローラ２５（加熱部材）と加圧ローラ２６（パックアップ部材）との間で加熱及び加圧されて該シートＳ上のトナー像が定着される。前記加熱ローラ２５の内部にはヒータ２７が配設されており、加熱ローラ２５を内部より加熱する。また、前記加熱ローラ２５の表面には温度検知手段たる温度検知素子２８が当接しており、加熱ローラ２５の温度を検出する。温度検知素子２８からのデータに基づいて加熱ローラ２５の表面温度を所定の設定温度（プリント温度）又は非定着時の待機温度（スタンバイ温度）に保つようになっている。
【００３０】
また、定着部１４を通過したシートＳはエアーを吹き付ける冷却手段１６により冷却される。ここで、シートＳへのエアー吹き付け方向は、定着部１４のヒータ２７によりシートＳ中で水分移動が起こるため、水分移動を抑制するために加熱された面の反対面から吹き付けるようにしてある。この冷却手段１６により前記シートは冷却されるが、近年は装置も小型化されてきており、前記シートが完全に冷却される前に排紙反転部１５に送られて、曲がった搬送路である第３搬送パス１５ｂを搬送されなければならない。
【００３１】
ここで、表３及び表４を用いてシートに付くカールについて説明する。上述した排紙反転部が従来例で説明した搬送路のパスＡと同構成を採用しているため、第１搬送パス15ａ，第３搬送パス15ｂ，第５搬送パス15ｄ，第６搬送パス15ｅ，第２搬送パス15ｆを通って反転排出されたシートのカール量は表３に示すパスＡのカール量で約25mmになる。25mmのカール量の値は、平面にシートを置いた時の端部カール量に換算すると約２〜３mmであり、排紙トレイ41に最大積載させるのには悪影響を与えない。また、ラージサイズのシートの場合においては、反転排紙時にシートは更に第７搬送パス15ｇで90°に曲げられるが、曲げ部である第７搬送パス15ｇにシートが搬送される時には既にシートの温度は約50℃に冷えており、殆どシートにカールは付かない（表４からは余計に約３〜４mmカールが付くが積載性には影響を与えない値である）。また、両面反転時にはシートは第４搬送パス15ｃ部に搬送される時に90°に曲げられるが第７搬送パス15ｇ部でそれとは逆に90°に曲げられるために両面反転部ではカールが殆ど付かない。また両面搬送の場合には、両面画像形成後にもう一度定着部を通り、ストレート排出されるので、後処理装置の積載性には問題にはならない。
【００３２】
図２を用いて反転排紙と両面排紙の詳細について述べる。反転排紙時には第２フラッパ３１は矢印Ｃ方向に移動しており、定着部１４から排出されたシートはローラ対２３により排紙反転部１５に搬送されてくる。この時、反転ローラ対３２は矢印Ｅ方向に回転しており、シートは第５搬送パス１５ｄに搬送される。次にシートの後端をセンサ３６により検知し該シートの後端が位置Ｇに達すると反転ローラ対３２は回転を矢印Ｆ方向に変える。そうすることによりシートはスイッチバックされる。第３フラッパ３４は図示していない付勢手段により矢印Ｈ方向に付勢されている。この第３フラッパ３４は矢印Ｈ方向に付勢されているため、シートが第５搬送パス１５ｄに入る時はシートは付勢力に反して入ることができ、逆方向からくるシートは第６搬送パス１５ｅ部に導かれるようになる。そのため、スイッチバックしたシートは第６搬送パス１５ｅ部に搬送され、表裏を変えて排紙されるようになる。
【００３３】
次に両面反転時には第２フラッパ３１は矢印Ｄ方向に移動しており、定着部１４から排出されたシートはローラ対２３により排紙反転部１５に搬送されてくる。この時、反転ローラ対３３は矢印Ｉ方向に回転しており、シートは第４搬送パス１５ｃに搬送される。次にシートの後端をセンサ３６により検知し該シートの後端が位置Ｋに達すると反転ローラ対３３は回転を矢印Ｊ方向に変える。そうすることによりシートはスイッチバックされ、両面ユニットに搬送される。第４フラッパ３５は図示していない付勢手段により矢印Ｌ方向に付勢されている。この第４フラッパ３５は矢印Ｌ方向に付勢されているため、シートが第４搬送パス１５ｃに入る時はシートは付勢力に反して入ることができ、逆方向からくるシートは第７搬送パス１５ｇ部に導かれるようになる。そのため、スイッチバックしたシートは第７搬送パス１５ｇ部に搬送され、表裏を変えて両面搬送路に搬送されるようになる。
【００３４】
シートをスイッチバックする時のローラ対は、反転排紙するときは反転ローラ対３２によりスイッチバックし、両面反転するときは反転ローラ対３３によりスイッチバックするため、従来のように１つのローラ対で反転排紙と両面反転のスイッチバックをする構成に比べて、反転するローラ対の耐久性も向上し、該ローラ対のメンテナンス間隔を長くすることが可能になる。
【００３５】
次に、排紙反転部１５のジャム処理方法を図３を用いて説明する。図３は、装置本体内のレジストローラ対１１から排紙反転部１５の間にジャムシートが残った場合のジャム処理方法を示している。装置本体内にジャムシートが残った場合、まず装置本体の操作面側に開閉可能に設けられた前扉４２を図中矢印方向に開く。次にレジストローラ対１１から排紙反転部１５の間にジャムシートが残っている場合は、レジストローラ対１１から排紙反転部１５までが一体になっている搬送ユニット４３（図１中細線で囲まれた領域Ａ部）を操作パネル等が配置された操作面側である前側に引き出す。尚、図示していないが、搬送ユニット４３は装置本体にスライドレールにて支持されており、該搬送ユニット４３のレバーを前側に引くことによりスムーズに前側に引き出される構成になっている。ここで、レジストローラ対１１から定着部１４までにジャムシートがある場合には、ジャムシートをそのまま処理できる構成になっている。一方、排紙反転部１５にジャムシートがある場合には反転外ガイド部４４を回動中心４５を中心として図中矢印方向に開放することにより処理できる構成になっている。
【００３６】
また、ジャム処理手順は、搬送路にシート検知センサを配置することによりジャムシートの位置を本体が認識できるため、最適なジャム処理方法を操作パネルに表示できる構成になっている。両面搬送部のジャム処理は搬送ユニット同様に前側に引き出す構成にしてもよいし、装置本体内で両面上ガイドが開放する構成にしてもよいが、どちらの方法を採用してもオペレータは前側からジャム処理ができるようになっている。このように構成にすることにより、オペレータは装置本体前側から排紙反転部１５のジャム処理ができる。従って、従来例のように左側面からジャム処理をする際の後処理装置を移動する手間がなくなり、オペレータの操作性が向上する。更に後処理装置を移動しなくて良いため装置の設置スペースも小さくできるようになる。
【００３７】
〔第１実施形態〕
第１実施形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置について図４を参照して詳しく説明する。図４は第１実施形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す模式断面図である。尚、装置全体の構成は図１を用いて説明した構成と同様であるため、同等の機能を有する部材に同符号を付し、その詳しい説明は省略する。以下、本実施形態の特徴部分について説明する。
【００３８】
近年の高速画像形成装置は、大量にシートが消費されるようになってきており、図４に示すように、シートの補給回数を減らすために大量（約３０００枚）のシートをセットできる大容量カセット４６が装着される場合が増えてきている。そして、図４に示すように画像形成装置本体１に対して大容量カセット４６が装着されると、該大容量カセット４６から搬送されたシートは、セット時の上面が定着部１４を通過する時に上面を向いているのに対し、装置本体内に装着されているカセット２ａ〜２ｄから搬送されたシートは、セット時の上面が定着部１４を通過する時に下面を向いて搬送されることになる。
【００３９】
一方、シートは一般的に製造上ワイヤー面とフェルト面で形成されている。そのため、表１に示すように、９０°ターンの搬送路を同じ条件で搬送されても、シートの表面から定着部で熱がかかる場合と裏面から熱がかかる場合により該シートに付くカール量が違ってくる。従って、シートが送られてくるカセットによりシートのカール量が異なると、例えば排紙トレイ４１上で上カールの悪いシートに合わせて、装置本体内の排紙部以外（後処理装置内等）で従来用いられている手段（シートのカール方向と逆方向に腰付けをする方法等）によりカール補正を行うと、上カールの良いシートもカール補正されて、補正されることにより下カールが付き、下カールが付いたために積載性が悪くなるという問題が生じてくる。この問題を解決するためには、当たり前ではあるがシートの表面が上の状態で定着部を通過した場合と、シートの裏面が上の状態で定着部を通過した場合とでシートに付くカール量が等しくなるのが理想的である。
【００４０】
そのための構成を以下に説明する。図１及び図２を用いて説明したようにシートに付くカール量は定着部を通過した直後に搬送される排紙反転部15の第３搬送パス15ｂの曲がり角度により影響される。そのため、表１に示すようにシートが定着部を通過するときに付くカール量の小さい面（例えば表面が下側の時）はシートが定着部を通過するときに付くカール量の大きい面（例えば表面が上側の時）より第３搬送パス15ｂの曲がり角度が大きい搬送パスを通過するように構成すると、シートが表面を上にした時と裏面を上にした時の排紙反転部の第２搬送パス15ｆを通過する時のカール量の差が小さくなり、大量積載に適するようになる。
【００４１】
【表１】
即ち、本実施形態では、前記シートのカール量の差が小さくなるように、前記定着部を通過するシートの表面が上か下かに応じて前記第２フラッパ３１を切り替えるように構成している。
【００４３】
上記構成を実現するために、シートがどのカセット（大容量カセット46又は装置内のカセット２ａ〜２ｄのいずれか）から搬送されるかを検知し、そのカセットに応じて排紙反転部15の第２フラッパ31を切り替えることにより、第４搬送パス15ｃと第５搬送パス15ｄを選択するようにする。すなわち、表１からもわかるように、セット時のシート上面が定着部を通過する時に上面を向いて搬送されることになる大容量カセット46からシートが搬送された場合には、第２フラッパ31を切り替えることにより前記第５搬送パス15ｄを選択し、セット時のシート上面が定着部を通過する時に下面を向いて搬送されることになるカセット２ａ〜２ｄの何れからシートが搬送された場合には、第２フラッパ31を切り替えることにより前記第４搬送パス15ｃを選択するようにする。尚、シートに対する定着部の熱によるカールの影響は紙種やメーカ等により異なるため、使用するシートにより予め設定できるようになっている。
【００４４】
〔第２実施形態〕
第２実施形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置について詳しく説明する。尚、装置全体の構成は図１を用いて説明した構成と同様であるため、同等の機能を有する部材に同符号を付し、その詳しい説明は省略する。以下、本実施形態の特徴部分について説明する。
【００４５】
表２にシートの坪量によるカール比較データを示す。表２からシートの坪量の差に応じて定着部を通過したシートに付けられるカール量に差があるのが分かる。この問題を解決するためには、第１実施形態と同様に排紙反転部の搬送路を切り替えることにより、坪量の差により付くシートのカール量の差を小さくすることができる。
【００４６】
即ち、本実施形態では、前記シートのカール量の差が小さくなるように、前記定着部を通過するシートの厚さに応じて前記第２フラッパを切り替えるように構成している。
【００４７】
【表２】
そのためには、例えば、図４に示すように排紙反転部の上流側にシートの厚さを検知するシート厚検知センサ47を配置することによりシートの厚さを検知して、該検知信号に基づいて第２フラッパ31を切り替えることにより第４搬送パス15ｃと第５搬送パス15ｄを選択するようにする。すなわち、表２からもわかるように、シートの厚さが薄い（坪量が小さい）場合には、第２フラッパ31を切り替えることにより前記第５搬送パス15ｄを選択し、シートの厚さが厚い（坪量が大きい）場合には、第２フラッパ31を切り替えることにより前記第４搬送パス15ｃを選択するようにする。また、予め第１実施形態と同様に使用するシートをカセット毎に決めておくことにより、カセット毎に排紙反転部の搬送路を設定する構成にしてもよい。
【００４９】
〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、画像形成装置として複写機を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばスキャナ、プリンタ、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置であっても良く、或いはプリント機能やＦＡＸ機能等を機能を併せ持つ複合装置であっても良く、該装置に用いられるシート搬送装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【００５０】
また前述した実施形態では、画像形成装置が一体的に有するシート搬送装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば画像形成装置に対して着脱自在なシート搬送装置であっても良く、該シート搬送装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【００５１】
また前述した実施形態では、記録対象としての記録紙等のシートを画像形成手段を介して搬送するシート搬送装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、読取対象としての原稿等のシートを読取手段を介して搬送するシート搬送装置に適用しても同様の効果を得ることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、定着手段を通過したシートのカール量の差を小さくすることができ、定着手段を通過したシートのトレイ等への大量積載性を向上させることができる装置が提供できるようになる。
【００５３】
【図面の簡単な説明】
【図１】熱定着方式の定着手段を備え、該定着手段の下流側にシート搬送装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す模式断面図
【図２】前記画像形成装置におけるシート搬送装置周辺部を示す要部拡大図
【図３】前記画像形成装置から搬送ユニットを引き出した状態の外観斜視図
【図４】第１実施形態及び第２実施形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す模式断面図
【図５】従来例を説明する断面図
【図６】従来例を説明する断面図
【図７】従来例を説明する断面図
【符号の説明】
Ｓ …シート
１ …画像形成装置本体
２ａ〜２ｄ …カセット
３ａ〜３ｄ …ピックアップローラ
４ａ〜４ｄ，５ａ〜５ｄ …分離手段
６ …搬送ローラ対
７ …原稿
８ …光学手段
９ …画像書込手段
１０ …感光体ドラム
１１ …レジストローラ対
１２ …転写部
１３ …搬送部
１４ …定着部
１５ …排紙反転部
１５ａ …第１搬送パス
１５ｂ …第３搬送パス
１５ｃ …第４搬送パス
１５ｄ …第５搬送パス
１５ｅ …第６搬送パス
１５ｆ …第２搬送パス
１５ｇ …第７搬送パス
１６ …冷却手段
２３ …ローラ対
２５ …加熱ローラ
２６ …加圧ローラ
２７ …ヒータ
２８ …温度検知素子
３０ …第１フラッパ
３１ …第２フラッパ
３２ …第１反転ローラ対
３３ …第２反転ローラ対
３４ …第３フラッパ
３５ …第４フラッパ
３６ …センサ
４０ …後処理装置
４１ …排紙トレイ
４２ …前扉
４３ …搬送ユニット
４４ …反転外ガイド部
４５ …回動中心
４６ …大容量カセット
４７ …シート厚検知センサ
Claims (5)
- シートに画像を形成する画像形成装置において、
熱定着方式の定着手段の下流側に、前記定着手段を通過し第１搬送パスに導かれたシートの搬送方向を切り替える第１切替手段であって、前記シートを第１搬送パスから搬送方向を変えずに分岐した第２搬送パス又は第１搬送パスから略９０°搬送方向を変えて分岐した第３搬送パスへ導く第１切替手段と、
前記第３搬送パスへ導かれたシートの搬送方向を切り替える第２切替手段であって、前記シートを第３搬送パスから略９０°搬送方向を変えて分岐した第４搬送パス又は第３搬送パスから搬送方向を変えずに分岐した第５搬送パスへ導く第２切替手段と、
前記第２切替手段の下流側において、前記第５搬送パスに少なくとも１対以上の正逆回転可能な第１ローラ対と、前記第４搬送パスに少なくとも１対以上の正逆回転可能な第２ローラ対と、
前記第４搬送パス及び前記第５搬送パスから前記第２ローラ対及び前記第１ローラ対の逆転によりシートを前記第２搬送パスに導くための第６搬送パスと、
を有するシート搬送装置を備え、
前記定着手段を通過するシートの表面の向きが上か下かにより前記第３搬送パスを通過するときに生じるシートのカール量の差が大きい場合において、シートのカール量の差が小さくなるように、前記定着手段を通過するシートの表面の向きが上か下かに応じて前記前記第２切替手段を切り替え、生じるカール量が小さい向きのシートは前記第３搬送パスから略９０°搬送方向を変えて前記第４搬送パスへ導き、生じるカール量が大きい向きのシートは前記第３搬送パスから搬送方向を変えずに前記第５搬送パスへ導くことを特徴とする画像形成装置。 - 複数枚のシートが積載収容可能なカセットを複数備え、前記複数のカセットのうち、セット時のシート上面が定着手段を通過する時に上面を向いて搬送されることになるカセット、又はセット時のシート上面が定着手段を通過する時に下面を向いて搬送されることになるカセットの何れから供給されたかに応じて、前記第２切替手段を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- シートに画像を形成する画像形成装置において、
熱定着方式の定着手段の下流側に、前記定着手段を通過し第１搬送パスに導かれたシートの搬送方向を切り替える第１切替手段であって、前記シートを第１搬送パスから搬送方向を変えずに分岐した第２搬送パス又は第１搬送パスから略９０°搬送方向を変えて分岐した第３搬送パスへ導く第１切替手段と、
前記第３搬送パスへ導かれたシートの搬送方向を切り替える第２切替手段であって、前記シートを第３搬送パスから略９０°搬送方向を変えて分岐した第４搬送パス又は第３搬送パスから搬送方向を変えずに分岐した第５搬送パスへ導く第２切替手段と、
前記第２切替手段の下流側において、前記第５搬送パスに少なくとも１対以上の正逆回転可能な第１ローラ対と、前記第４搬送パスに少なくとも１対以上の正逆回転可能な第２ローラ対と、
前記第４搬送パス及び前記第５搬送パスから前記第２ローラ対及び前記第１ローラ対の逆転によりシートを前記第２搬送パスに導くための第６搬送パスと、
を有するシート搬送装置を備え、
前記定着手段を通過するシートの厚さにより前記第３搬送パスを通過するときに生じるシートのカール量の差が大きい場合において、シートのカール量の差が小さくなるように、前記定着手段を通過するシートの厚さに応じて前記第２切替手段を切り替え、生じるカール量が小さくなる厚さのシートは前記第３搬送パスから略９０°搬送方向を変えて前記第４搬送パスへ導き、生じるカール量が大きくなる厚さのシートは前記第３搬送パスから搬送方向を変えずに前記第５搬送パスへ導くことを特徴とする画像形成装置。 - 前記第２切替手段の上流側にシートの厚さを検知するシート厚検知手段を設け、該シート厚検知手段の検知信号に応じて前記第２切替手段を切り替えることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
- 少なくとも前記第１切替手段と前記第２切替手段と前記第１ローラ対と前記第２ローラ対を１つの支持体に支持し、該支持体を装置本体の操作面側に引き出し可能に構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
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