JP5545074B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー画像を記録シートに転写して定着する画像形成装置に関する。

プリンタ、複写機等の電子写真方式の画像形成装置では、通常、画像データに対応した静電潜像を感光体ドラム上に形成し、形成された静電潜像をトナーによって現像して感光体ドラム上にトナー画像を形成するようになっている。感光体ドラム上に形成されたトナー画像は、中間転写ベルト上に転写された後に、記録紙、ＯＨＰシート等の記録シートに転写されて、定着装置によって、転写されたトナー画像が記録シートに定着される。

このような画像形成装置では、中間転写ベルトと転写ローラとによって転写ニップが形成されており、記録シートが転写ニップを通過する間に、中間転写ベルト上のトナー画像が記録シートに転写される。トナー画像が転写された記録シートは、転写分離爪によって中間転写ベルトから分離される。
転写分離爪によって分離された記録シートは、転写分離爪に案内されて定着装置に搬送される。定着装置では、例えば、加熱ローラと加圧ローラとの間に定着ニップが形成されており、記録シートが定着ニップを通過する間に、記録シート上のトナー画像が加熱および加圧されて定着される。

定着ニップを通過した記録シートは、加熱ローラおよび加圧ローラのいずれか一方から分離爪によって分離される。分離された記録シートは、定着分離爪に案内されて排紙トレイに搬送される。
定着ニップを通過する記録シートは、トナー画像が形成された表面が加熱されると、その表面における水分の蒸発量が裏面よりも多くなることにより、表面における表面張力が裏面よりも低下して、トナー画像が形成された表面側が突出したカール状態になることが知られている。以下、このようなカール状態を「バックカール」と称する。

従って、定着装置において、記録シートは、加熱ローラ側に突出するように湾曲したバックカール状態になり、バックカール状態になった記録シートは、加圧ローラの外周面に強く圧接されることになる。
また、記録シートには、普通紙、厚紙、薄紙、再生紙等のように多様な種類があり、それぞれの種類毎に、坪量、剛性等が異なっている。このために、定着装置において記録シートがバックカール状態になった場合にも、記録シートの種類毎にカール量は異なる。通常、厚紙はカールしにくいためにバックカール量が小さく、薄紙および再生紙はカールしやすいためにバックカール量が大きくなる。

従って、定着装置の定着ニップを通過する記録シートが薄紙または再生紙の場合には、記録シートが加圧ローラの外周面に強く圧接されるために、定着分離爪によっては、記録シートを加圧ローラから確実に分離させることができないおそれがある。
また、プリンタ等の画像形成装置では、定着装置において記録シートの表面にトナー画像が定着されると、当該記録シートの裏面にトナー画像を形成するために、記録シートの表裏を反転させて転写ニップへ搬送する循環経路が設けられる場合もある。この場合には、定着装置を通過した記録シートがバックカール状態になっていると、転写ニップにおいて記録シートの裏面が、中間転写ベルトに強く圧接された状態になる。

バックカール状態の記録シートが、中間転写ベルトに強く圧接された状態で中間転写ベルトともに搬送されると、記録シートは、中間転写ベルトから曲率分離されずに、転写分離爪に対して、比較的大きな力で当接するおそれがある。この場合には、転写分離爪に大きな力が作用し、このような力が転写分離爪に頻繁に加わると、転写分離爪の耐久性が低下することになる。

また、転写分離爪に当接した記録シートが転写分離爪によっては分離されずに、中間転写ベルトとともに搬送されるおそれもある。
特許文献１には、加熱ローラから用紙を剥離する剥離爪の位置を可変とする構成になった定着装置が開示されている。

特開２００５−３０８９５５号公報

特許文献１においては、用紙の種類等によって、剥離爪の姿勢が変化しないように、加熱ローラに対して、定着ニップの近傍位置、中間位置、遠方位置にそれぞれ平行移動させる構成になっている。しかしながら、このような構成では、剥離爪が上記のいずれの位置に移動しても、定着ニップを通過した記録シートは、剥離爪に対して一定の角度で突き当たることになる。このために、剥離爪には、記録シートによって、常に一定の方向に衝撃が加わることになり、分離爪の耐久性が低下するおそれがある。

また、特許文献１に開示された剥離爪の構成を、転写ニップの近傍に配置された転写分離爪に適用して、転写ニップに搬送される記録シートがバックカール状態になっている場合に、転写分離爪を平行移動させる構成とすることが考えられる。しかし、この場合、転写分離爪が平行移動しても、記録シートは転写分離爪に対して一定の方向に当接するために大きな衝撃が加わることになり、転写分離爪の耐久性が低下するおそれがある。

さらに、特許文献１における剥離爪は、加圧ローラに対して平行移動されるために、平行移動されたそれぞれの位置において、剥離爪によって分離された記録シートが案内される方向がそれぞれ異なることになる。このため、平行移動された剥離爪の位置によっては、記録シートが所定方向に搬送されないおそれがある。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、加熱ローラ、中間転写ベルト等の搬送面に沿って搬送される記録シートを分離爪によって確実に搬送面から分離することができるとともに、分離された記録シートを確実に所定方向に搬送することができ、さらには、分離爪の耐久性を向上させることができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、記録シートにトナー画像を転写および定着する画像形成装置であって、搬送部材の搬送面に沿って搬送される記録シートにトナー画像を転写または定着した後に、当該搬送面から記録シートを分離して所定方向に案内するために、前記搬送面に当接する先端部が円弧状に突出した形状になっていると共に、前記搬送面から曲率分離された記録シートの先端が前記先端部に当接する位置に配された分離部材と、当該分離部材を、前記搬送面に沿って搬送される記録シートの搬送方向に対して所定の傾斜角度を有する第１状態と、前記搬送面の曲率に沿ってカールする記録シートを搬送する場合に、前記搬送面から分離された記録シートの前記分離部材による案内方向の変化が許容される範囲内において、前記傾斜角度よりも小さな傾斜角度を有する第２状態とに調整する調整手段と、を備え、前記第２状態では、前記分離部材の先端部に記録シートが当接したときの力によって当該分離部材の先端部を搬送面に押しつける方向に作用するモーメントが、前記第１状態の場合よりも小さくなっていることを特徴とする。

本発明の画像形成装置では、搬送面に沿って搬送される記録シートがカールして搬送面に強く圧接されている場合に、分離部材を、第１状態から傾斜角度が小さくなった第２状態とすると、搬送面からの記録シートの分離位置は、第１状態の場合の分離部材による記録シートの分離位置に対して大きく変化しない。これにより、第２状態になった分離部材によって、記録シートを搬送面から確実に分離させることができる。

また、第２状態になった分離部材は、搬送面から分離された記録シートを案内する方向が、第１状態における分離部材による記録シートの案内方向に対して大きく変化しないために、カールした記録シートが、第２状態の分離部材によって分離されると、第２状態の分離部材により、第１状態の分離部材によって記録シートが案内される所定方向とほぼ同じ方向に搬送することができる。これにより、ジャムが発生することを防止することができる。

好ましくは、画像形成装置が、記録シートに転写されたトナー画像が定着されると、当該記録シートの表裏を反転させた状態で前記搬送部材へと搬送させる循環経路をさらに備えており、前記分離部材は、トナー画像が転写された記録シートを前記搬送面から分離させる構成であり、前記調整手段は、当該循環経路によって記録シートが搬送される場合に前記分離部材を第１状態から第２状態に切り替えることを特徴とする。

好ましくは、前記調整手段は、記録シートの種類に応じて、前記循環経路によって記録シートが搬送される場合に前記分離部材を第１状態から第２状態への切り替えを禁止することを特徴とする。
好ましくは、前記分離部材は、トナー画像が定着された記録シートを前記搬送面から分離させる構成であって、前記調整手段は、記録シートの種類に応じて、前記分離部材を第１状態と第２状態とに調整することを特徴とする。

本発明の実施の形態に係る定着装置が備えられた画像形成装置の一例であるタンデム型カラーデジタルプリンタの概略構成を示す模式図である。 そのプリンタに設けられた中間転写ベルトおよびその周辺部の斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ、中間転写ベルトに対向して設けられた転写分離爪の爪部が、第１状態および第２状態になった場合における下部の構成を説明するための模式図である。 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ、バックカール状態で記録シートが転写ニップに搬送され場合を説明するための模式図である。 記録シートの種類と、定着装置を通過した後のバックカール量との関係を示す表である。 定着装置の定着分離爪に本実施形態の構成を適用した場合を説明するための模式図である。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施形態について説明する。
＜画像形成装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるタンデム型カラーデジタルプリンタ（以下、単に「プリンタ」とする）の概略構成を示す模式図である。このプリンタは、ネットワーク（例えばＬＡＮ）を介して外部の端末装置等から入力される画像データ等に基づいて、周知の電子写真方式によりトナー画像を記録シートに形成するようになっている。

プリンタの上下方向の略中央部には、周回移動域が水平方向に沿って長くなった中間転写ベルト１８が配置されている。中間転写ベルト１８は、駆動ローラ１７ａおよび従動ローラ１７ｂと、一対のテンションローラ１７ｃとに巻き掛けられている。中間転写ベルト１８は、矢印Ｘで示す方向に周回移動する。
中間転写ベルト１８の下方には、画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが設けられている。画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、中間転写ベルト１８の周回移動方向に沿って、その順番で配置されている。

各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋには、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の各色のトナーが供給される。各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋをそれぞれ有しており、供給される各色のトナーによって、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面にトナー画像を形成する。

画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、トナー画像を形成するためのトナーの色のみがそれぞれ異なっていること以外は概略同様の構成になっていることから、画像形成ユニット１０Ｙの構成のみを主として説明して、他の画像形成ユニット１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの構成の説明は省略する。
画像形成ユニット１０Ｙに設けられた感光体ドラム１１Ｙは、中間転写ベルト１８の下方において中間転写ベルト１８に対向した状態で矢印Ｚ方向に回転可能に配置されている。感光体ドラム１１Ｙの下方には、感光体ドラム１１Ｙに対向して帯電器１２Ｙが配置されている。感光体ドラム１１Ｙは、帯電器１２Ｙによって表面が一様に帯電され、帯電された感光体ドラム１１Ｙの表面に、画像形成ユニット１０Ｙの下方に設けられたプリントヘッド１３Ｙから照射されるレーザ光Ｌによって静電潜像が形成される。

感光体ドラム１１Ｙの表面に形成された静電潜像は、現像器１４ＹによってＹ色のトナーにより現像される。現像器１４Ｙは、Ｙ色のトナーを担持する現像ローラを備えており、現像バイアス電圧が印加された現像ローラの回転によって、Ｙ色のトナーが現像ローラの周面を搬送されて、感光体ドラム１１Ｙと対向する位置において、感光体ドラム１１Ｙの表面に形成された静電潜像に付着する。これにより、感光体ドラム１１Ｙの表面に、Ｙ色のトナー画像が形成される。

中間転写ベルト１８の周回移動域の内部には、中間転写ベルト１８を挟んで感光体ドラム１１Ｙに対向する１次転写ローラ１５Ｙが配置されており、感光体ドラム１１Ｙ上に形成されたトナー画像は、転写バイアス電圧が印加された１次転写ローラ１５Ｙによって形成される電界の作用により、感光体ドラム１１Ｙから中間転写ベルト１８上に１次転写される。

なお、フルカラー画像を形成する場合には、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面に形成されたそれぞれのトナー画像が中間転写ベルト１８上の同じ領域に多重転写されるように、各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのそれぞれの画像形成動作タイミングがずらされる。
モノクロ画像を形成する場合には、選択された１つの画像形成ユニット（例えばＫトナー用の画像形成ユニット１０Ｋ）のみが駆動されることによって、その画像形成ユニットに設けられた感光体ドラム上にトナー画像が形成されて、中間転写ベルト１８における所定領域上に転写される。

トナー画像が形成された中間転写ベルト１８の搬送方向下流側の端部（図１において右側の端部）は駆動ローラ１７ａに巻き掛けられており、駆動ローラ１７ａには、駆動ローラ１７ａに巻き掛けられた中間転写ベルト１８を挟んで、２次転写ローラ１９が対向して配置されている。２次転写ローラ１９は、中間転写ベルト１８に圧接されており、両者の間に転写ニップＮ１が形成されている。

中間転写ベルト１８の下方には、記録シートＳが収容された給紙カセット２２が設けられており、給紙カセット２２の内部の記録シートＳが、シート搬送経路２１に沿って搬送される。シート搬送経路２１を搬送される記録シートＳが一対のレジストローラ２８にまで搬送されると、レジストローラ２８は、記録シートＳを、中間転写ベルト１８の周回移動に同期して転写ニップＮ１へ搬送する。

転写ニップＮ１へ搬送される記録シートＳは、周回移動される中間転写ベルト１８の外周面（搬送面）に密着した状態で搬送されて、転写ニップＮ１を通過する。中間転写ベルト１８上に転写されたトナー画像は、記録シートＳが転写ニップＮ１を通過する間に、転写バイアス電圧が印加された２次転写ローラ１９によって形成される電界の作用によって、記録シートＳに２次転写される。

転写ニップＮ１においてトナー画像が２次転写された記録シートＳは、中間転写ベルト１８の搬送面に密着した状態で、中間転写ベルト１８とともに搬送される。転写ニップＮ１に対して中間転写ベルト１８における搬送方向下流側の上方には、転写分離爪４１が配置されている。転写分離爪４１は、中間転写ベルト１８の搬送面に接した状態になっており、中間転写ベルト１８とともに搬送される記録シートＳは、転写分離爪４１によって、中間転写ベルト１８から分離されて、転写ニップＮ１の上方に配置された定着装置３０へ向けて搬送される。

定着装置３０は、電磁誘導加熱方式で発熱する発熱層を有する加熱ローラ３２と、加熱ローラ３２に圧接された加圧ローラ３３とを有しており、加熱ローラ３２と加圧ローラ３３との間に定着ニップＮ２が形成されている。トナー画像が転写された記録シートＳは、定着ニップＮ２へ搬送される。記録シートＳは、定着ニップＮ２おいて、回転する加熱ローラ３２および加圧ローラ３３の外周面（搬送面）に密着した状態で搬送される。

記録シートＳは、定着ニップＮ２を通過する際に、加熱および加圧されることによって、記録シートＳ上のトナー画像が記録シートＳに定着される。
定着ニップＮ２に対して加圧ローラ３３の回転方向下流側には、回転する加圧ローラ３３の搬送面に密着した記録シートＳを分離する定着分離爪３５が設けられている。定着分離爪３５は、加圧ローラ３３の搬送面に接した状態になっており、加圧ローラ３３の搬送面に密着して搬送される記録シートＳを加圧ローラ３３から分離して、排紙ローラ２４に向けて案内するようになっている。排紙ローラ２４は、画像形成装置の上部に設けられた排紙トレイ２３の側方に配置されている。

中間転写ベルト１８の上方であって、排紙トレイ２３の下方には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナーが収容されたホッパー２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋがそれぞれ設けられており、各ホッパー２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋに収容された各色のトナーが各プロセスユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋに設けられたそれぞれの現像器（１４Ｙ等）に供給される。

排紙ローラ２４は、定着装置３０から搬送される記録シートＳを排紙トレイ２３上に排出する場合には、正転駆動される。これにより、記録シートＳは、排紙ローラ２４によって排紙トレイ２３上に排出される。
排紙ローラ２４に対して排紙トレイ２３とは反対側の側方には、定着装置３０から搬送される記録シートＳを、表裏を反転した状態で一対のレジストローラ２８に搬送する循環経路２７が設けられている。循環経路２７は、排紙ローラ２４から定着装置３０の上方を通過し、さらに、排紙ローラ２４とは反対側の定着装置３０の側方を縦方向に通過している。

排紙ローラ２４は、一方の面（表面）にトナー画像が形成された記録シートＳの他方の面（裏面）にトナー画像を形成する両面画像形成モードの場合に、記録シートＳの後端部が通過する直前に逆回転に切り替えられる。これにより、記録シートがスイッチバックされて循環経路２７に送られる。循環経路２７を通過した記録シートＳは、レジストローラ２８に、表裏を反転した状態で搬送される。

図２は、中間転写ベルト１８から記録シートＳを分離するために設けられた転写分離爪４１と、中間転写ベルト１８の周回移動方向に対する転写分離爪４１の傾斜角度を調整する調節機構５０の具体的構成を説明するための中間転写ベルト１８およびその周辺部の斜視図である。
中間転写ベルト１８が巻き掛けられた駆動ローラ１７ａは、画像形成装置における正面側および背面側にそれぞれ設けられた正面側支持板５２および背面側支持板５３間にわたって水平状態で架設されている。

正面側支持板５２および背面側支持板５３には、駆動ローラ１７ａに巻き掛けられた中間転写ベルト１８の端部の上方に、分離爪支持板５４が取り付けられている。分離爪支持板５４は、正面側支持板５２および背面側支持板５３における駆動ローラ１７ａに近接した側部の上面間にわたって架設されている。分離爪支持板５４は、中間転写ベルト１８の周回移動方向とは直交する幅方向に沿って長くなった帯板状になっている。

分離爪支持板５４は、長手方向の両側の端部が、それぞれ、正面側支持板５２および背面側支持板５３に設けられたスライドガイド面５２ａおよび５３ａ上にスライド可能に支持されている。転写分離爪４１は、分離爪支持板５４における長手方向（中間転写ベルト１８の幅方向）の中央部であって、中間転写ベルト１８の周回移動方向の上流側に位置する側縁部上に取り付けられている。

正面側支持板５２および背面側支持板５３に設けられたスライドガイド面５２ａおよび５３ａは、それぞれ、中間転写ベルト１８よりも上方において、中間転写ベルト１８の周回移動方向の上流側部分が上方に位置するように傾斜した状態になっている。各スライドガイド面５２ａおよび５３ａ上に両側の各端部がそれぞれ支持された分離爪支持板５４は、各スライドガイド面５２ａおよび５３ａと同様の傾斜状態になっている。

転写分離爪４１は、平板材によって一定の厚さを有する所定の形状に形成されており、その厚さ方向が、中間転写ベルト１８の周回移動方向とは直交する幅方向に沿うように配置されている。
転写分離爪４１は、載置台５４ｃに対して中間転写ベルト１８の幅方向に沿って設けられた支持軸により、中間転写ベルト１８の周回移動方向に沿って回動するように支持された支持部４１ａと、この支持部４１ａから中間転写ベルト１８に向って垂下した爪部４１ｂとを有している。

爪部４１ｂの下端部（先端部）は、中間転写ベルト１８における転写ニップＮ１よりも周回移動方向の下流側に位置する湾曲した搬送面に当接している。転写分離爪４１は、調節機構５０によって、爪部４１ｂが中間転写ベルト１８に当接した状態で、中間転写ベルト１８の移動方向に対する爪部４１ｂの傾斜角度が調整されるようになっている。
分離爪支持板５４の長手方向の一方の端部には、それぞれ、傾斜方向に沿って長くなった一対の長孔５４ａおよび５４ｂが、傾斜方向に沿って隣接して設けられている。また、分離爪支持板５４の長手方向の他方の端部にも、それぞれ、傾斜方向に沿って長くなった一対の長孔５４ａおよび５４ｂが、傾斜方向に沿って隣接したて設けられている。各一対の長孔５４ａおよび５４ｂのそれぞれには、ビス５５が嵌合している。各ビス５５は、分離爪支持板５４の長手方向の両側の各端部を、スライドガイド面５２ａおよび５３ａに対して、それぞれ傾斜方向に沿ってスライド可能に取り付けている。

正面側支持板５２および背面側支持板５３には、分離爪支持板５４に対して、中間転写ベルト１８における周回移動方向の上流側に適当な間隔をあけて、回転軸５６が水平状態で回転可能に架設されている。回転軸５６の両側の端部は、正面側支持板５２および背面側支持板５３をそれぞれ貫通しており、正面側支持板５２および背面側支持板５３におけるそれぞれの外側に位置する端部に、カム５７が、それぞれ取り付けられている。

各カム５７は、それぞれ、同じ形状をした円板形状であって、それぞれが、回転軸５６に対して偏心状態で、かつ、相互に同位相で回転するように取り付けられている。分離爪支持板５４の両側の端部には、各カム５７の外周面に圧接する圧接部５４ｄがそれぞれ設けられている。各圧接部５４ｄは、分離爪支持板５４の両側の端部に設けられたスライドガイド面５２ａおよび５３ａにおける各カム５７側の側部が上方に向って屈曲されることによって、それぞれ形成されている。

回転軸５６における軸方向中央部には、引っ張りバネ５９の一方の端部が、回転軸５６に対して回転可能に取り付けられている。引っ張りバネ５９の他方の端部は、分離爪支持板５４に係止されており、分離爪支持板５４は、引っ張りバネ５９によって、回転軸５６に接近する方向に引っ張られている。これにより、分離爪支持板５４の両側の端部に設けられた圧接部５４ｄが、各カム５７の外周面にそれぞれ圧接している。

背面側支持板５３を貫通した回転軸５６の一方の端部には、当該端部に取り付けられたカム５７よりも外側において、回転軸５６を回転させるための動力が入力される入力ギア５１ａが取り付けられている。入力ギア５１ａには、分離爪用モータ５８の回転が、中間ギア５１ｂを介して伝達されるようになっている。分離爪用モータ５８は、例えば、ステッピングモータが使用されており、回転軸５６を所定の回転角度範囲にわたって正転および逆転させるようになっている。

分離爪用モータ５８の回転によって回転軸５６が回転すると、回転軸５６と一体になった一対のカム５７が同位相で回転する。これにより、各カム５７に圧接された圧接部５４ｄが、正面側支持板５２および背面側支持板５３に設けられたスライドガイド面５２ａおよび５３ａの傾斜方向に沿って、同期して等しい距離だけそれぞれスライドする。これにより、分離爪支持板５４の全体が、スライドガイド面５２ａおよび５３ａに沿って平行移動する。

分離爪用モータ５８は、記録シートＳが下部の給紙カセット２２からシート搬送経路２１に沿って転写ニップＮ１へ搬送される場合には、各カム５７に圧接された圧接部５４ｄが、中間転写ベルト１８の周回移動方向上流側に位置するように、回転軸５６を所定の回転角度にわたって回転させる。これにより、分離爪支持板５４の全体が、中間転写ベルト１８の周回移動方向上流側における上方へ向かってスライドされる。

分離爪支持板５４には、転写分離爪４１の支持部４１ａが取り付けられており、分離爪支持板５４が中間転写ベルト１８の周回移動方向の上流側上方に傾斜状態でスライドすると、支持部４１ａも同方向にスライドする。これにより、転写分離爪４１は、支持部４１ａから下方に突出した爪部４１ｂの下端部が中間転写ベルト１８に当接した状態で、中間転写ベルト１８の周回移動方向に対する傾斜角度が大きくなるように回動する。以下、このような転写分離爪４１の状態を第１状態とする。

これに対して、記録シートＳが転写ニップＮ１を通過して定着装置３０において表面にトナー画像が定着された後に、循環経路２７を介して転写ニップＮ１へ搬送される場合には、分離爪用モータ５８が、回転軸５６を所定の回転角度にわたって回転させるように駆動される。これにより、各カム５７に圧接された圧接部５４ｄが、中間転写ベルト１８の周回移動方向下流側の下方に向ってスライドされる。

圧接部５４のスライドにより、分離爪支持板５４の全体が、中間転写ベルト１８の周回移動方向下流側下方に向って傾斜状態でスライドされる。分離爪支持板５４がスライドされると、転写分離爪４１は、爪部４１ｂの下端部が中間転写ベルト１８に当接した状態で、中間転写ベルト１８の周回移動方向に対する傾斜角度が第１状態よりも小さくなるように回動される。以下、このような転写分離爪４１の状態を第２状態とする。

図３（ａ）および（ｂ）は、転写分離爪４１の爪部４１ｂにおける下部の構成を説明するための模式図である。図３（ａ）は、記録シートＳが給紙カセット２２から転写ニップＮ１へ搬送される場合における第１状態の爪部４１ｂの下端部を示しており、図３（ｂ）は、記録シートＳが循環経路２７を介して転写ニップＮ１へ搬送される場合における第２状態の爪部４１ｂの下端部を示している。

図３（ａ）に示すように、爪部４１ｂの下端部は、下方に向って円弧状に突出する当接部４１ｃと、この当接部４１ｃに対して中間転写ベルト１８の周回移動方向上流側において上方に向って直線状に連続したガイド部４１ｄと、当接部４１ｃに対して中間転写ベルト１８の周回移動方向下流側において上方に向って直線状に連続した側縁部４１ｅとを有している。

爪部４１ｂの当接部４１ｃは、中間転写ベルト１８の周回移動方向に沿った所定の範囲αにわたって円弧状に形成されている。また、ガイド部４１ｄおよび側縁部４１ｅは、上方になるにつれて相互に離れる方向に広がっている。ガイド部４１ｄおよび側縁部４１ｅは、６０°程度の広がり角度になっている。
記録シートＳが給紙カセット２２から転写ニップＮ１へ搬送される場合、転写ニップＮ１を通過した記録シートＳは、中間転写ベルト１８の外周面に密着して搬送される。この場合、記録シートＳは、通常、図３（ａ）において実線で示すように、駆動ローラ１７ａに巻き掛けられた中間転写ベルト１８における湾曲部分によって曲率分離された状態で、爪部４１ｂの当接部４１ｃに搬送されて、当接部４１ｃによって中間転写ベルト１８の搬送面から分離される。分離された記録シートＳは、ガイド部４１ｄによって案内されて、上方の定着装置３０へと搬送される。

図３（ａ）に示すように、爪部４１ｂが第１状態になっていると、爪部４１ｂの当接部４１ｃは、中間転写ベルト１８の搬送面である外周面部分における当接位置Ｐ１に当接している。なお、この当接位置Ｐ１が位置する駆動ローラ１７ａの半径方向に沿った直線と、駆動ローラ１７ａの中心を通る水平方向に沿った直線とによって形成される中心角度をθ１とする。

この場合、中間転写ベルト１８の搬送面に当接する爪部４１ｂの当接部４１ｃは円弧状に湾曲している。これにより、周回移動する中間転写ベルト１８の外周面と、爪部４１ｂの当接部４１ｃとが摺動する際の抵抗が低減されており、中間転写ベルト１８および爪部４１ｂを長期にわたって安定的に使用することができる。
また、爪部４１ｂのガイド部４１ｄと側縁部４１ｅとによって形成される角度の二等分線である中心線ＣＬは、中間転写ベルト１８の周回移動方向に対して比較的大きな傾斜角度で傾斜した状態になっているが、カールしていない記録シートＳが転写ニップＮ１を通過する場合には、中間転写ベルト１８の湾曲部分において記録シートＳが曲率分離によって中間転写ベルト１８から分離された状態で、爪部４１ｂの当接部４１ｃに当接することになる。

従って、記録シートＳが爪部４１ｂの当接部４１ｃに当接する際の衝撃力が小さく、記録シートＳは、円弧状に湾曲した当接部４１ｃによって円滑に中間転写ベルト１８から分離される。当接部４１ｃによって分離された記録シートＳは爪部４１ｂのガイド部４１ｄに沿って案内される。これにより、記録シートＳは定着装置３０の定着ニップＮ２へ、所定の搬送経路を通って円滑に搬送される。

なお、爪部４１ｂが第１状態であって、記録シートＳがバックカールした状態で転写ニップＮ１を通過する場合における記録シートＳの状態を、図３（ａ）において二点鎖線で示している。この場合には、記録シートＳは、中間転写ベルト１８に強く圧接されているために、曲率分離によって中間転写ベルト１８の搬送面から分離される位置は、記録シートＳがカールしていない場合よりも、爪部４１ｂの当接部４１ｃに近接した位置になる。

この場合、記録シートＳが中間転写ベルト１８に強く圧接されているために、周回移動する中間転写ベルト１８の搬送力が記録シートＳに加わり、記録シートＳは比較的大きな力で爪部４１ｂの当接部４１ｃに当接する。しかも、記録シートＳが爪部４１ｂの当接部４１ｃに当接する位置は、爪部４１ｂの中心線ＣＬよりも、中間転写ベルト１８における周回移動方向の上流側になっているために、記録シートＳの当接によって、爪部４１ｂの下端部には、転写分離爪４１の支持部４１ａにおける支持軸を中心として中間転写ベルト１８の周回移動方向に沿って大きなモーメントが作用する。

このように、転写分離爪４１の爪部４１ｂが第１状態になっていると、バックカール状態の記録シートＳが当接することによって、爪部４１ｂの下端部に大きなモーメントが作用する。このようなモーメントの作用が頻繁に繰り返されると、転写分離爪４１の耐久性が低下するおそれがある。また、転写分離爪４１の爪部４１ｂの下端部が中間転写ベルト１８に食い込むようになりやすく、中間転写ベルト１８に食い込んだ状態になると、爪部４１ｂが中間転写ベルト１８の搬送方向に沿ってさらに大きな力が作用することになる。このために、記録シートＳが循環経路２７を介して転写ニップＮ１へ搬送される場合には、転写分離爪４１の爪部４１ｂは、図３（ｂ）に示す第２状態とされる。

転写分離爪４１の爪部４１ｂが第１状態から第２状態へ変更される場合には、爪部４１ｂの円弧状になった当接部４１ｃは、中間転写ベルト１８の外周面に沿って周回移動方向の上流側へと転接する。このために、爪部４１ｂが第２状態になると、図３（ｂ）に示すように、当接部４１ｃと中間転写ベルト１８との当接位置Ｐ２は、図３（ａ）に示す第１状態の当接位置Ｐ１よりも、中間転写ベルト１８の周回移動方向の上流側にずれた状態になっている。

第２状態における爪部４１ｂの当接部４１ｃと中間転写ベルト１８との当接位置Ｐ２は、水平方向に沿った直線に対する駆動ローラ１７ａの中心角度がθ２になった直線上に位置している。この場合の中心角度θ２は、図３（ａ）に示す中心角度θ１に近接していることが好ましく、｜θ１−θ２｜＜Δθになっている。Δθは、予め設定された所定の許容範囲を示すものであり、例えば、Δθ＝３°とされる。

なお、この場合のΔθは、中間転写ベルト１８に強く圧接された状態で搬送される記録シートＳを、第２状態になった爪部４１ｂの当接部４１ｃによって、中間転写ベルト１８の搬送面から確実に分離させることができる範囲（許容範囲）であり、実験等に基づいて設定される。
また、第２状態における爪部４１ｂのガイド部４１ｄは、第１状態におけるガイド部４１ｄよりも、中間転写ベルト１８の周回移動方向の上流側に向って傾斜した状態になっている。この場合、ガイド部４１ｄは、図３（ａ）に示すように、第１状態になった爪部４１ｂのガイド部４１ｄに対して、予め設定された所定の許容範囲内で、中間転写ベルト１８の周回移動方向の上流側へ傾斜するように設定される。

この場合の許容範囲は、第２状態になった爪部４１ｂのガイド部４１ｄによって案内される記録シートＳが上方の定着装置３０の定着ニップＮ２に、ジャムを起こすことなく確実に搬送される範囲であり、実験等に基づいて設定される。この許容範囲としては、通常、１０°程度である。
図３（ｂ）に示すように、第２状態になった爪部４１ｂは、ガイド部４１ｄと側縁部４１ｅとによって形成される角度の二等分線である爪部４１ｂの中心線ＣＬの延長線は、駆動ローラ１７ａに巻き掛けられた中間転写ベルト１８の湾曲部分に対してほぼ接した状態になっている。このような第２状態の爪部４１ｂに対して、中間転写ベルト１８に圧接された状態で記録シートＳが搬送されると、記録シートＳの先端部は、爪部４１ｂの中心線ＣＬに沿って当接部４１ｃに当接する。

中間転写ベルト１８に強く圧接された状態で搬送される記録シートＳは、爪部４１ｂの当接部４１ｃに当接する際に、比較的大きな衝撃力が作用するおそれがあるが、その衝撃力は、爪部４１ｂの中心線ＣＬに沿った方向に作用するために、爪部４１ｂの下端部において、中間転写ベルト１８の周回移動方向の下流側に向うモーメントが生じることが抑制されることになる。

このような構成のプリンタでは、給紙カセット２２から搬送される記録シートＳの表面にトナー画像を形成する場合には、転写分離爪４１の爪部４１ｂが、図３（ａ）に示す第１状態とされる。この場合、爪部４１ｂが、図３（ａ）に示す第１状態ではなく、図３（ｂ）に示す第２状態になっている場合には、分離爪用モータ５８によって回転軸５６が所定の角度範囲にわたって回転される。

これにより、分離爪支持板５４の両側の端部が各カム５７によって押圧されて、分離爪支持板５４は、中間転写ベルト１８の周回移動方向上流側における上方に向って傾斜した状態で平行移動される。このようにして、分離爪支持板５４が所定位置に達すると、分離爪用モータ５８の回転が停止される。これにより、転写分離爪４１の爪部４１ｂは、図３（ａ）に示す第１状態とされる。

転写分離爪４１の爪部４１ｂが第１状態になると、給紙カセット２２内の記録シートＳがシート搬送経路２１に沿って搬送されて、周回移動している中間転写ベルト１８に２次転写ローラ１９が圧接された転写ニップＮ１へと供給される。なお、給紙カセット２２内の記録シートＳは、通常、カールしていない平坦な状態になっており、転写ニップＮ１へ導入される場合にも、カールしていない平坦な状態になっている。

転写ニップＮ１に導入された記録シートＳは、転写ニップＮ１を通過する間に、中間転写ベルト１８上に１次転写されたトナー画像が２次転写される。トナー画像が転写された記録シートＳは、中間転写ベルト１８に密着した状態で中間転写ベルト１８の搬送面に密着して搬送される。記録シートＳ先端部は、転写分離爪４１の爪部４１ｂに近接した位置になると、湾曲した状態の中間転写ベルト１８に対して曲率分離された状態となり、そのような状態で、転写分離爪４１の爪部４１ｂに搬送される。

転写分離爪４１の爪部４１ｂは、図３（ａ）に示すように、下端部の当接部４１ｃが中間転写ベルト１８の搬送面に当接した状態になっており、当接部４１ｃに搬送された記録シートＳは、円弧状に湾曲した当接部４１ｃによって中間転写ベルト１８から順次分離されて、ガイド部４１ｄへと案内される。そして、ガイド部４１ｄによって上方の定着装置３０へと順次案内される。

このように、給紙カセット２２から搬送される記録シートＳは、カールしていないことにより、転写ニップＮ１を通過すると、中間転写ベルト１８における当接位置Ｐ１に当接した爪部４１ｂの当接部４１ｃによって、中間転写ベルト１８から確実に分離される。しかも、上方の定着装置３０の定着ニップＮ２へジャムを起こすことなく確実に搬送することができる。

定着装置３０に搬送された記録シートＳは、定着装置３０の定着ニップＮ２内に導入される。この場合、定着ニップＮ２を記録シートＳが通過する間に、記録シートＳの表面上に転写されたトナー画像が、加熱ローラ３２によって加熱されて、加熱ローラ３２と加圧ローラ３３によって加圧されることにより、記録シートＳの表面上に定着される。
なお、定着ニップＮ２を通過した記録シートＳは、通常、トナー画像が形成された表面側が突出するようにバックカールした状態になる。

定着装置３０を通過した記録シートＳは、裏面に画像を形成する両面画像形成モードでない場合には、排紙ローラ２４によって、排紙トレイ２３上に排出される。排紙トレイ２３上に排出される記録シートＳは、バックカール状態になっていても排紙トレイ２３上に排出されて、下方に向って突出したバックカール状態で排紙トレイ２３上に載置される。
これに対して、記録シートＳの裏面にも画像を形成する両面画像形成モードの場合には、記録シートＳが排紙ローラ２４によって搬送された状態で、記録シートＳの後端部が排紙ローラ２４を通過する直前に、排紙ローラ２４は逆回転に切り替えられる。これにより、記録シートＳは、循環経路２７へと搬送される。循環経路２７を搬送される記録シートＳは、表裏を反転された状態で一対のレジストローラ２８にまで搬送される。

このような両面画像形成モードの場合には、給紙カセット２２から搬送される記録シートＳが転写ニップＮ１を通過した後の所定のタイミングで、分離爪用モータ５８が回転駆動される。これにより、回転軸５６が回転され、各カム５７によって両側の端部が押圧された状態の分離爪支持板５４は、中間転写ベルト１８の周回移動方向下流側における下方に向ってスライドされる。そして、転写分離爪４１の爪部４１ｂが、図３（ｂ）に示す第２状態になると分離爪用モータ５８の回転が停止される。

転写分離爪４１の爪部４１ｂが第２状態になった後に、記録シートＳがレジストローラ２８に達すると、中間転写ベルト１８の周回移動のタイミングに同期してレジストローラ２８が駆動され、記録シートＳは、中間転写ベルト１８と２次転写ローラ１９とが圧接された転写ニップＮ１へと搬送される。
この場合、転写ニップＮ１へ搬送される記録シートＳがバックカールした状態になっていると、記録シートＳの先端部は、図４（ａ）に示すように、中間転写ベルト１８の外周面である搬送面に対して強く圧接された状態になる。

記録シートＳは、中間転写ベルト１８に強く圧接された状態で転写ニップＮ１を通過すると、その通過の間に、トナー画像が定着されていない記録シートＳの裏面に、新たなトナー画像が２次転写される。
その後、転写ニップＮ１を通過した記録シートＳは、周回移動する中間転写ベルト１８の搬送面に密着した状態で転写分離爪４１の爪部４１ｂへと搬送される。

この場合、図４（ｂ）に示すように、中間転写ベルト１８の搬送面に強く圧接された状態の記録シートＳの先端部は、図３（ｂ）に示すように、第２状態になった転写分離爪４１における爪部４１ｂの当接部４１ｃに対して、中心線ＣＬに沿った状態で当接する。
このために、中間転写ベルト１８に圧接された状態で搬送される記録シートＳが、比較的大きな衝撃力で爪部４１ｂの当接部４１ｃに当接しても、当接部４１ｃにおいて中間転写ベルト１８の周回移動方向の下流側に向う大きなモーメントが生じることを抑制することができる。これにより、爪部４１ｂの耐久性が低下することを防止することができる。

この場合、爪部４１ｂの当接部４１ｃにおける中間転写ベルト１８との当接位置Ｐ２が、第１状態における当接位置Ｐ１に対して、バックカール状態の記録シートＳを分離できるように設定されていることから、当接部４１ｃに当接した記録シートＳは、当接部４１ｃによって中間転写ベルト１８の搬送面から分離することができる。そして、中間転写ベルト１８から分離された記録シートＳは、爪部４１ｂのガイド部４１ｄに沿って案内される。

また、第２状態の爪部４１ｂのガイド部４１ｄは、記録シートＳが定着装置３０の定着ニップＮ２に向って、ジャムを起こすことなく、所定の搬送経路で搬送できるように設定されているために、ガイド部４１ｄによって案内される記録シートＳは、定着装置３０の定着ニップＮ２に、ジャムを起こすことなく、確実に搬送される。
定着装置３０へと搬送された記録シートＳは、定着装置３０によって、２次転写されたトナー画像が定着される。トナー画像が定着された記録シートＳは、排紙ローラ２４によって排紙トレイ２３上に排出される。

このように、本実施形態の画像形成装置では、循環経路２７を通って転写ニップＮ１へ搬送されるバックカール状態の記録シートＳが転写ニップＮ１を通過する場合に、転写分離爪４１は、爪部４１ｂによって記録シートＳを中間転写ベルト１８から確実に分離させることができるとともに、記録シートＳを定着装置３０に向けて確実に案内することができる。しかも、記録シートＳの衝突による耐久性の低下も抑制することができる。

［変形例１］
なお、上記実施の形態では、両面画像形成モードにおいて、循環経路２７を通って転写ニップＮ１へ搬送される記録シートＳが転写ニップＮ１を通過する場合に、転写分離爪４１の爪部４１ｂを、記録シートの搬送方向に対する傾斜角度が小さくなるように、第１状態から第２状態に変更する構成であったが、このような構成に限らない。

例えば、記録シートＳの種類によっては、定着装置３０を通過した後のバックカール量が小さい場合がある。図５は、記録シートＳの種類と定着装置３０を通過した後のバックカール量との関係を示す表である。図５に示すように、記録シートＳが普通紙である場合の定着装置３０を通過した後に生じるバックカール量を基準（中）とすると、記録シートＳが薄紙の場合には、バックカール量は基準よりも大きくなり、記録シートＳが厚紙の場合には、バックカール量は基準よりも小さくなる。また、再生紙の場合には、バックカール量は基準よりも大きくなる。

このことから、記録シートＳが厚紙の場合には、転写分離爪４１の爪部４１ｂを、記録シートの搬送方向に対する傾斜角度が小さくなる第２状態に変更しない構成とし、記録シートＳが薄紙、普通紙、再生紙のいずれかの場合に、記録シートＳが循環経路２７を搬送されるタイミングで、転写分離爪４１の爪部４１ｂを、記録シートの搬送方向に対する傾斜角度が小さくなる第２状態に変更する構成としてもよい。

［変形例２］
また、前記実施の形態では、中間転写ベルト１８から記録シートＳを分離する転写分離爪４１について説明したが、本発明は、図６に示すように、定着装置３０における加圧ローラ３３の外周面（搬送面）から記録シートＳを分離するために設けられた定着分離爪３５についても適用することができる。この場合、定着分離爪３５を、前記転写分離爪４１と同様の構成として、記録シートＳが薄紙または再生紙の場合に、転写分離爪４１の爪部４１ｂを、記録シートの搬送方向に対する傾斜角度が小さくなるように、第１状態から第２状態に変更する構成とされる。

このような構成により、記録シートＳが薄紙または再生紙の場合に、加圧ローラ３３の搬送面に沿って大きくバックカールした状態になっても、記録シートＳを定着分離爪３５によって、確実に分離させて、所定方向に案内することができる。しかも、記録シートＳが定着分離爪３５に突き当たる際の衝撃によって耐久性が低下することも防止できるために、定着分離爪３５を長期にわたって安定的に使用することができる。

［他の変形例］
また、定着装置３０としては、加熱ローラ３２と加圧ローラ３３とによって定着ニップＮ２を形成する構成に限らず、ベルトとローラ、ベルトとベルト、ベルトまたはローラと固定部材等によって定着ニップＮ２を形成する構成であってもよい。
さらに、上記実施の形態では、画像形成装置としてタンデム型カラーデジタルプリンタについて説明したがこれに限るものではなく、プリンタ、複写機、ＦＡＸ、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）等の画像形成装置であってもよく、また、モノクロの画像形成装置であってもよい。

本発明は、トナー画像を転写または定着する際に記録シートを搬送する搬送面に対して、記録シートを分離部材によって分離する画像形成装置において、分離爪の耐久性を向上させる技術として有用である。

１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ 画像形成ユニット
１７ａ 駆動ローラ
１７ｂ 従動ローラ
１７ｃ テンションローラ
１８ 中間転写ベルト
２７ 循環経路
３０ 定着装置
３２ 加熱ローラ
３３ 加圧ローラ
３５ 定着分離爪
４１ 転写分離爪
４１ａ 支持部
４１ｂ 爪部
４１ｃ 当接部
４１ｄ ガイド部
４１ｅ 側縁部
５０ 調節機構
５２ 正面側支持板
５２ａ ガイド部
５３ 背面側支持板
５３ａ ガイド部
５４ 分離爪支持板
５４ａ 長孔
５４ｂ 長孔
５５ ビス
５６ 回転軸
５７ カム

Claims (4)

1. 記録シートにトナー画像を転写および定着する画像形成装置であって、
   搬送部材の搬送面に沿って搬送される記録シートにトナー画像を転写または定着した後に、当該搬送面から記録シートを分離して所定方向に案内するために、前記搬送面に当接する先端部が円弧状に突出した形状になっていると共に、前記搬送面から曲率分離された記録シートの先端が前記先端部に当接する位置に配された分離部材と、
   当該分離部材を、前記搬送面に沿って搬送される記録シートの搬送方向に対して所定の傾斜角度を有する第１状態と、前記搬送面の曲率に沿ってカールする記録シートを搬送する場合に、前記搬送面から分離された記録シートの前記分離部材による案内方向の変化が許容される範囲内において、前記傾斜角度よりも小さな傾斜角度を有する第２状態とに調整する調整手段と、を備え、
   前記第２状態では、前記分離部材の先端部に記録シートが当接したときの力によって当該分離部材の先端部を搬送面に押しつける方向に作用するモーメントが、前記第１状態の場合よりも小さくなっていることを特徴とする画像形成装置。
2. 記録シートに転写されたトナー画像が定着されると、当該記録シートの表裏を反転させた状態で前記搬送部材へと搬送させる循環経路をさらに備えており、
   前記分離部材は、トナー画像が転写された記録シートを前記搬送面から分離させる構成であり、
   前記調整手段は、当該循環経路によって記録シートが搬送される場合に前記分離部材を第１状態から第２状態に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。
3. 前記調整手段は、記録シートの種類に応じて、前記循環経路によって記録シートが搬送される場合に前記分離部材を第１状態から第２状態への切り替えを禁止することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記分離部材は、トナー画像が定着された記録シートを前記搬送面から分離させる構成であって、
   前記調整手段は、記録シートの種類に応じて、前記分離部材を第１状態と第２状態とに調整することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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