JP2005255386A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録媒体である用紙の第１面側の印刷後、用紙に生じたカールを取り除くことができる簡単な構造のカール取り手段を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 用紙３の第１面側の転写後、定着器１９で加熱定着された用紙３を、用紙３の後端が用紙案内ガイド４３ａに繋止された第１位置でスイッチバックさせて用紙反転経路３ｂに案内し再度定着器１９の定着器入口１９ａに誘導する際、用紙反転経路３ｂにおいて用紙３の表裏を反転させることにより、用紙３の第２面側を加熱し用紙３の第１面側に生じたカール取りを行う。
【選択図】 図３

Description

本発明は、プリンタ、複写機、スキャナ、ファクシミリあるいはこれらの機能を併有する複合機の画像形成装置、特に印刷済み用紙に生じたカールを取り除くカール取り手段を備えた画像形成装置に関する。

従来、レーザプリンタ等を使用する場合は用紙の節約や印刷された情報をできるだけコンパクトにまとめるために用紙の両面印刷が行われている。特に、中高速機においては両面印刷機能を搭載したレーザプリンタ等が多用されているが、第１面側印刷後の用紙は両面の温度や含水率のむら等によりカールしてしまい、第２面側印刷のための用紙搬送経路途中でジャムを起こし易くなるという問題があった。

これらの問題に対処するために、例えば下記特許文献には第１面側印刷後の用紙に生じたカールを取り除く手段が記載されている。
特開平９−６０７３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された画像形成装置では、定着器の下流側にカール量検知手段と、更にその下流において少なくとも一方が加熱ローラからなる一対のローラ対とを備え、そのローラ対によって用紙に生じたカールを取り除いている。このように、定着器とは別個に用紙を加熱する加熱手段を設けると、そのための部品、機構およびスペースが必要となる。その結果、画像形成装置の部品点数が増加し、機構が複雑になり画像形成装置が大型になるという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、用紙の第１面側の印刷後用紙に生じたカールを取り除くことができる簡単な構造のカール取り手段を備えた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に、請求項１記載の発明の画像形成装置は、本体ケーシング内に画像形成手段としての感光体、現像器、転写部および定着器を備え、前記現像器から供給される現像剤によって前記感光体上に可視像が形成され、該可視像が前記転写部において記録媒体である用紙に転写された後、前記定着器で加熱定着されるように構成された画像形成装置において、前記用紙の第１面側に可視像が転写されて加熱定着された後、前記用紙を再度前記定着器に通して前記用紙の第２面側を可視像が転写されない状態で加熱することにより、前記第１面側に生じたカールを取り除くためのカール取り手段を備えたことを特徴としている。

このような構成によると、第１面側に印刷が行われた用紙を、第２面側に可視像が転写されない状態で再度定着器に通して加熱することにより、用紙の第１面側に生じたカールを取り除くことができる。従って、特別の加熱手段を画像形成装置内に別個に設置する必要がないので、カール取りを行うために画像形成装置の部品点数が大幅に増加したり構造が複雑になるということがない。又、画像形成装置が必要以上に大型になるということもない。

又、請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記定着器は、前記転写部によって可視像が転写された側の用紙面を加熱する加熱手段を備えており、前記カール取り手段には、前記用紙の表裏を反転させた状態で再度前記定着器に通すための用紙反転手段が設けられていることを特徴としている。

このような構成によると、定着器は可視像が転写された側の用紙面を加熱する加熱手段を備えているので、用紙反転手段を用いて表裏を反転させた用紙を再度定着器に通すことにより、用紙の裏側である第２面側を加熱することができる。

又、請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記用紙反転手段は、前記定着器を通って第１面側が加熱された前記用紙をスイッチバックさせるスイッチバック手段と、該スイッチバック手段によってスイッチバックされた前記用紙の表裏を反転させて前記定着器の入口へ再度搬送するための用紙反転経路とを備えていることを特徴としている。

このような構成によると、第１面側に印刷された用紙を定着器通過後スイッチバックさせ、用紙の表裏を反転させた状態で用紙反転経路を通して定着器の入口へ再度搬送することにより用紙の裏側である第２面側を加熱することができる。

又、請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記カール取り手段によって第２面側が加熱された前記用紙を、第２面側にも可視像が転写されるように前記画像形成手段に向かって再度搬送するための両面印刷経路が備えられていることを特徴としている。

このような構成によると、第１面側が印刷された用紙を再度定着器に通すことにより第１面側に生じたカールを取り除き、両面印刷経路を通して画像形成手段に再度搬送し第２面側にも可視像を転写することができる。

又、請求項５記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、前記スイッチバック手段によってスイッチバックさせる前記用紙を前記用紙反転経路に案内するか、前記用紙反転経路に案内することなく前記両面印刷経路に向かって前記用紙を案内するかを選択可能な切換え手段が備えられていることを特徴としている。

このような構成によると、第１面側が印刷された用紙に生じたカールを取り除くために用紙をスイッチバックさせ用紙反転経路を通して再度定着器に案内するか、あるいは第１面側が印刷されカール取りの必要がない用紙を両面印刷経路に案内するかを選択することができる。

又、請求項６記載の発明は、請求項５記載の画像形成装置において、前記切換え手段は、前記定着器を通って第１面側が加熱された前記用紙を、前記スイッチバック手段によってスイッチバックさせる際に、前記用紙の後端が用紙案内ガイドに繋止された第１位置でスイッチバックさせるか、該第１位置よりもさらに前記用紙を搬送した位置であって前記用紙案内ガイドから前記用紙の後端が外れた第２位置でスイッチバックさせるかにより、前記用紙を前記各経路のいずれかに選択的に案内することができるように構成されていることを特徴としている。

このような構成によると、第１面側が印刷された用紙を用紙の後端が用紙案内ガイドに繋止された第１位置でスイッチバックさせカール取りを行うか、あるいは第１位置よりもさらに用紙を搬送した位置であって用紙案内ガイドから用紙の後端が外れた第２位置でスイッチバックさせカール取りを行わずに両面印刷経路に案内するかを選択することができる。従って、用紙の搬送量を適宜変えることによりカール取りを行ってから第２面側の印刷を行うのか、カール取りを行わずに第２面側の印刷を行うかを簡単に切換えることができる。

又、請求項７記載の発明は、請求項５記載の画像形成装置において、前記切換え手段は、前記定着器の用紙搬送方向の下流側に配置された用紙検出センサを備え、該用紙検出センサによって用紙の通過が検出されてからの用紙搬送量に基づいて前記第１位置および第２位置が決定されることを特徴としている。

このような構成によると、用紙検出センサによる検出信号に基づいて第１位置および第２位置までの用紙搬送量を適確に決定することができる。
又、請求項８記載の発明は、請求項３ないし７のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成手段の少なくとも一つが前記本体ケーシングに対して着脱可能なユニットとして構成され、該ユニットの一部に形成されたガイド片が前記用紙反転経路の一部を構成していることを特徴としている。

このような構成によると、用紙反転経路において用紙ジャムが発生した場合でも、ユニットを本体ケーシングから取り出すことで、用紙反転経路に詰った用紙を容易に取り除くことができる。

又、請求項９記載の発明は、請求項３ないし８のいずれかに記載の画像形成装置において、前記スイッチバック手段は、正逆転可能な用紙搬送ローラによって構成され、該用紙搬送ローラから前記用紙反転経路を通り前記定着器の入口まで至る経路の長さは、前記用紙として使用可能な最小の長さ未満であることを特徴としている。

このような構成によると、用紙は正逆転可能な用紙搬送ローラと定着器における用紙搬送ローラとの少なくとも一方により搬送力を受けることが可能になるので、用紙搬送ローラから用紙反転経路を通り定着器の入口までの中間に用紙搬送のための駆動機構を別途設ける必要がない。

又、請求項１０記載の発明は、請求項３ないし９のいずれかに記載の画像形成装置において、前記定着器の用紙搬送方向下流側には、前記定着器を通って第１面側が加熱された前記用紙を前記スイッチバック手段に案内する第１の位置と、前記定着器を通って第２面側が加熱された前記用紙を前記両面印刷経路に案内する第２の位置とに選択的に切換え可能な切換えレバーが備えられていることを特徴としている。

このような構成によると、第１面側が印刷された用紙をスイッチバック手段に案内する場合には切換えレバーを第１の位置に、又定着器を通って第２面側が加熱された用紙を両面印刷経路に案内する場合には切換えレバーを第２の位置に、それぞれ選択的に切換えることにより、いずれの場合にも用紙を適確に案内することができる。

又、請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の画像形成装置において、前記切換えレバーは、前記用紙反転経路に案内された前記用紙と接触するレバーに連動して前記用紙を前記両面印刷経路に案内する前記第２の位置に切換えられることを特徴としている。

このような構成によると、用紙反転経路に案内された用紙に接触するレバーに連動して切換えレバーが第２の位置に切換えられ用紙が両面印刷経路に搬送される。従って、切換えレバーを第２の位置に切換えるためのモータあるいはソレノイド等の駆動手段およびその制御手段を必要としない。

又、請求項１２記載の発明は、請求項４ないし１０のいずれかに記載の画像形成装置において、前記定着器を通って第１面側が加熱された前記用紙を、前記カール取り手段によって第１面側に生じたカール取りを行った後、前記両面印刷経路に案内して第２面側にも可視像を転写するようにした第１の両面印刷モードと、前記定着器を通って第１面側が加熱された前記用紙を、前記カール取り手段によってカール取りを行うことなく、前記両面印刷経路に案内して第２面側にも可視像を転写するようにした第２の両面印刷モードと、前記定着器を通って第１面側が加熱された用紙を、前記カール取り手段によって第１面側に生じたカール取りを行った後に排紙する第１の片面印刷モードと、前記定着器を通って第１面側が加熱された用紙を、前記カール取り手段によってカール取りを行うことなく排紙する第２の片面印刷モードとを選択的に実行することができる制御手段が備えられていることを特徴としている。

このような構成によると、両面印刷および片面印刷のいずれの場合でも必要に応じて第１面側に生じたカール取りを行うことができる。
請求項１３記載の発明の画像形成装置は、本体ケーシング内に、記録媒体である用紙に画像を形成する画像形成手段と、該画像形成手段によって画像が形成された側の用紙面を加熱する加熱手段とを備えた画像形成装置において、前記用紙の第１面側への画像形成と加熱処理とが終了した後、前記用紙を再度前記加熱手段に通して前記用紙の第２面側を画像が形成されない状態で加熱することにより、前記第１面側に生じたカールを取り除くためのカール取り手段を備えたことを特徴としている。

このような構成によると、用紙の第１面側を加熱処理した加熱手段を用いて用紙の第２面側を加熱することができる。従って、用紙の第１面側を加熱処理した加熱手段の他にカール取りのための加熱手段を別個に設ける必要がない。

以下に、本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態としてのレーザプリンタを示す。
図１において、レーザプリンタ１は、電子写真方式により画像を形成するレーザプリンタとして構成されており、前側パネル２ｓに設けられたマルチパーパスカバー１４が閉じられた状態で示されている。記録媒体である用紙は、本体ケーシング２の下部に設けられた給紙カセットへ挿入され、現像および定着等により画像形成された後、レーザプリンタ１の排紙トレイ３７上へ排紙される。

図２は、レーザプリンタの要部側断面図である。
以下、本実施形態の説明において、図２における右側をレーザプリンタ１の前側、図２における左側をレーザプリンタ１の後側とする。又、図２における上側をレーザプリンタ１の上側、図２における下側をレーザプリンタ１の下側とする。さらに、図２の紙面に向って手前側をレーザプリンタ１の左側、図２の紙面に向って向こう側をレーザプリンタ１の右側とする。

図２において、レーザプリンタ１は、箱体としての本体ケーシング２内に、記録媒体としての用紙３を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に所定の画像を形成するための画像形成手段としての感光体、現像器、転写部および定着器等を備えている。

フィーダ部４は、本体ケーシング２内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ６と、給紙トレイ６の一端側端部に設けられる給紙機構部７と、給紙トレイ６内に設けられた用紙押圧板８と、給紙機構部７に対し用紙３の搬送方向の下流側（以下、用紙３の搬送方向上流側又は下流側を、単に、上流側又は下流側という）に設けられる第１搬送部１０と、第１搬送部１０に対し用紙３の搬送方向の下流側に設けられるレジストローラ１１とを備えている。

給紙トレイ６は、用紙３を積層状に収容し得る上面が開放されたボックス形状をなし、本体ケーシング２の底部に対して水平方向に着脱可能とされている。
給紙機構部７は、給紙ローラ１２と、分離パッド１３とを備える摩擦分離方式として構成されている。

用紙押圧板８は、図２に示すように、用紙３を積層状にスタック可能とされ、給紙ローラ１２に対して遠い方の端部を支点として近い方の端部を上下方向に揺動可能にしている。
そして、用紙押圧板８上の最上位にある用紙３は、用紙押圧板８の裏側から図示しないバネによって給紙ローラ１２に向かって押圧され、その給紙ローラ１２の回転によって分離パッド１３との間に供給された後、それらの協働により、１枚毎に分離されて給紙される。給紙された用紙３は、レジストローラ１１に送られる。

レジストローラ１１を通過した用紙３は、プロセスユニット１８、定着器１９等を順番に通過する。
スキャナ１７は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず）、回転駆動されるポリゴンミラー２０、レンズ２１ａおよび２１ｂ、反射鏡２２ａ、２２ｂ、２２ｃ等を備えており、レーザ発光部から発光される所定の画像データに基づくレーザビームを、ポリゴンミラー２０、レンズ２１ａ、反射鏡２２ａ、２２ｂ、レンズ２１ｂ、反射鏡２２ｃの順に通過あるいは反射させて、後述するプロセスユニット１８の感光体２３の表面上に高速走査にて照射させる。

プロセスユニット１８は、スキャナ１７の下方に配設され、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着されるように構成されている。即ち、プロセスユニット１８は、本体ケーシング２のマルチパーパスカバー１４を含む前側パネル２ｓを手前側に開放したときに形成される開口部から後方へ向けて挿入することができ、その反対に前方へ取り出すことも可能とされている。この開口部は、本体ケーシング２に取り付けられた前側パネル２ｓを閉じることによって、通常は閉鎖状態にある。プロセスユニット１８は、感光体２３、現像器２４、転写ローラ２５、スコロトロン型帯電器３４等を備えている。現像器２４は、プロセスユニット１８に対して着脱自在に装着されており、トナー収容部２６、現像手段としての現像ローラ２７、層厚規制ブレード２８、トナー供給ローラ２９等を備えている。

トナー収容部２６には、現像剤としてトナーが充填されており、そのトナーが、トナー供給ローラ２９によって現像ローラ２７に供給され、さらに、層厚規制ブレード２８の摺擦によって一定厚さの薄層として現像ローラ２７に担持される。一方、感光体２３は、現像ローラ２７と対向して回転可能に配設されており、ドラム本体が接地されるとともに、その表面がポリカーボネート等から構成される正帯電性の感光層により形成されている。

感光体２３の表面は、感光体２３の矢印方向への回転に伴なって、スコロトロン型帯電器３４により一様に正帯電された後、スキャナ１７からのレーザビームの高速走査により露光され、所定の画像データに基づく静電潜像が形成される。その後、現像ローラ２７と対向した時に、現像ローラ２７上に担持されかつ正帯電されているトナーが、その感光体２３の表面に形成される静電潜像、即ち、一様に正帯電されている感光体２３の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている部分に供給され、選択的に担持されることによって可視像化される。これによって反転現像が達成される。

転写ローラ２５は、感光体２３の下方において、この感光体２３に対向するように配置されている。この転写ローラ２５は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、感光体２３に対して所定の転写バイアスが印加されている。そのため、感光体２３上に担持された可視像（現像剤像）は、用紙３が感光体２３と転写ローラ２５との間を通る間に用紙３に転写される。可視像が転写された用紙３は、定着器１９に搬送される。

定着器１９は、プロセスユニット１８の後方に配設されている。定着器１９は、加熱ローラ３１、加熱ローラ３１に対し所定の押圧力で押圧されるように設けられた加圧ローラ３２、加熱ローラ３１および加圧ローラ３２の後側に設けられた３個のローラからなるカール取りローラ３３を備えている。

加熱ローラ３１は、金属製で加熱のためのハロゲンランプを備えており、プロセスユニット１８において用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ３１と加圧ローラ３２との間を通過する間に加熱定着させる。その後、用紙３を定着器１９の３個のローラからなるカール取りローラ３３を経由し、本体ケーシング２に設けられた排紙ローラ３５に搬送するようにしている。用紙３は、排紙ローラ３５によって排紙トレイ３７上に排紙される。

図６は、レーザプリンタ内の用紙検出センサ、駆動部および制御部を示す主要部のみのブロック図である。図６において、レーザプリンタ１内に設けられた制御部５５は、ＲＯＭ５５ａ、ＣＰＵ５５ｂおよびＲＡＭ５５ｃ等から構成される。制御部５５は、プリンタ全体の制御を行うものであり、例えば、画像形成時において、駆動部４９の介在のもとに、感光体（感光ドラム）２３、現像ローラ２７、転写ローラ２５、加熱ローラ３１、カール取りローラ３３等の各部材を回転駆動するモータ（メインモータ）の駆動制御を行うとともに、感光体２３の回転に同期してスキャナ１７の制御も行い、さらには、排紙ローラ３５を回転駆動するための正逆転可能なモータ（排紙モータ）の駆動制御等も行う。用紙検出センサ４７で検出された検出信号は制御部５５に入力される。制御部５５は、入力した検出信号をＣＰＵ５５ｂにより処理し出力を駆動部４９に指示する。制御部５５は、用紙検出センサ４７通過後の用紙３の用紙搬送量を定め、所定のタイミングにおいて用紙の搬送方向を反転させるべく排紙ローラ３５の回転方向を正回転から逆回転に切換えたり、定着器通過後の用紙搬送経路を切換えるべく後述する切換えレバー４５を揺動させたりする制御信号を駆動部４９に対して出力する。

図３は、レーザプリンタの定着器付近の拡大断面図である。図４は、用紙のガイドレバー４６および切換えレバー４５を示す図である。図５は、スイッチバック前の用紙位置を示す図である。

図１〜図６を参照して、第１面側に可視像（現像剤像）が転写された後、定着器１９を通過して加熱定着される用紙３の経路および用紙の搬送態様について詳細に説明する。
図３において、定着器１９の加熱ローラ３１と加圧ローラ３２との後方（図３のＲ方向）には、用紙３の通過を検出するための用紙検出センサ４７が設けられている。用紙検出センサ４７は、用紙３の後端を検知することにより用紙３の通過を検出し、検出信号をレーザプリンタ１内に設けられた図６に示す制御部５５に出力する。検出信号を受けた制御部５５は、用紙検出センサ４７通過後の用紙搬送量が所定量になったタイミングで駆動部４９に制御信号を出力する。用紙検出センサ４７通過後の用紙搬送量によって、用紙３をスイッチバックさせる後述の第１位置および第２位置が決定される。

用紙検出センサ４７の後方の経路には前述のように３個のカール取りローラ３３が設けられている。カール取りローラ３３の後方には定着器カバー４３が配置されている。定着器カバー４３は、定着器１９に対して後側（図３のＲ方向側）に着脱可能あるいは下端部を中心として後側に回動可能に取り付けられたカバーである。

３個のカール取りローラ３３を通過した用紙３は、排紙ローラ３５の方向に搬送される。
図４（ａ）において、用紙３は３個のカール取りローラ３３を通過後切換えレバー４５の上面に沿って上方に搬送される。切換えレバー４５の上面に沿って上方に搬送された用紙３は、次に３個のカール取りローラ３３の上方に設けられたガイドレバー４６の先端部４６ｂを上方に押し上げて更に上方へ搬送される。定着器カバー４３の上端部に形成された用紙案内ガイド４３ａに沿って排紙ローラ３５に到達する経路を第１経路３ａとし、図４（ａ）に矢印で示す。

定着器１９の上側には用紙反転経路３ｂが設けられている。用紙反転経路３ｂは、定着器１９を通過した用紙３の表裏を反転させて再度定着器１９に通すため定着器１９の定着器入口１９ａに案内する経路である。用紙３が再度定着器１９を通過するとき、用紙３の表裏が反転した状態で定着器１９により再度加熱されることとなるので、カール取りローラ３３だけでは充分に取れなかったカールも確実に除去される。

次に、定着器１９を通過後の用紙３をスイッチバックさせる第１位置および第２位置について図３および図５を参照して説明する。
図５（ａ）は用紙３の第１位置を示し、図５（ｂ）は用紙３の第２位置を示している。

第１位置は、図５（ａ）に示すように用紙３の用紙後端３ｇが定着器カバー４３の上部にある用紙案内ガイド４３ａに繋止している状態の位置である。このとき用紙３の前端は排紙ローラ３５に到達している。

この第１位置で用紙３をスイッチバックさせるべく、排紙ローラ３５の回転方向を正回転から逆回転に切換えると、一対の排紙ローラ３５によって駆動される用紙３が排紙ローラ３５から定着器１９の方向へ逆方向に搬送される。逆方向に搬送された用紙３は、図３に示すようにガイドレバー４６の上面に沿って定着器１９の上側に設けられた用紙反転経路３ｂに搬送される。

用紙３が用紙反転経路３ｂに搬送されると、レーザプリンタ１の内部に設けられた制御部５５の指示により、切換え手段である切換えレバー４５が図４（ｂ）に示すように切換えレバーヒンジ４５ａ周りに上方へ揺動する。そうすると、定着器カバー４３に設けられた搬送開口部４３ｂが開かれる。又、上方へ揺動した切換えレバー４５は、用紙３が定着器カバー４３の前面に沿って排紙ローラ３５の方向へ案内されないようにしている。従って、用紙３は図４（ｂ）に示す第３経路３ｃを通って搬送開口部４３ｂに案内され、搬送開口部４３ｂから両面印刷経路３６に搬送される。

用紙反転経路３ｂには、用紙３を定着器１９の定着器入口１９ａに案内するためのガイド片４１、４４が設けられている。ガイド片４１は、プロセスユニット１８の後端部（図３のＲ方向側）に設けられている。ガイド片４４は、スキャナ１７の後端部（図３のＲ方向側）に設けられている。このような構成によると、用紙反転経路３ｂにおいて用紙３を案内するガイドを別個に設ける必要がないので用紙反転経路３ｂを構成するための特別な部材が不要となる。

又、用紙３が再度定着器１９を通らず用紙３のカール取りが行われない場合は、図５（ｂ）に示すように第１位置よりもさらに用紙３を搬送した位置であって用紙案内ガイド４３ａから用紙３の用紙後端３ｇが外れた第２位置からスイッチバックさせる。

第２位置では、用紙３の用紙後端３ｇは定着器カバー４３の用紙案内ガイド４３ａを通過し終わり、用紙案内ガイド４３ａとはもはや繋止していない。第２位置からスイッチバックされた用紙３は、図３に示す定着器カバー４３と本体ケーシング２との間に設けられた第４経路３ｄを通って両面印刷用の両面印刷経路３６に搬送される。

図３に示す定着器カバー４３は、定着器１９の内部における用紙３のジャム処理に用いることができる。定着器カバー４３の上下方向のほぼ中央部には、用紙３を通過させ両面印刷経路３６へ搬送するための搬送開口部４３ｂが設けられている。搬送開口部４３ｂのすぐ上側には、図４に示すように切換えレバー４５が取り付けられている。

切換えレバー４５は、用紙３の第１面側が定着器１９によって加熱定着される場合には、図４（ａ）に示される第１の位置に切換えられ、又、用紙反転経路３ｂを通って用紙３の第２面側が定着器１９によって加熱される場合には、図４（ｂ）に示される第２の位置に切換えられるレバーである。切換えレバー４５は、図４に示す切換えレバーヒンジ４５ａ周りに第１の位置と第２の位置との間で上下方向に揺動可能になっており、ソレノイドあるいはモータ等からなる切換えレバー駆動手段により駆動部４９を介して選択的に切換えられる。

図４（ａ）に示すように切換えレバー４５の切換えレバー先端部４５ｂが第１の位置にあるときは、切換えレバー４５が搬送開口部４３ｂを閉じている。従って、３個のカール取りローラ３３を通過した用紙３は搬送開口部４３ｂを通らず定着器カバー４３の前端面および用紙案内ガイド４３ａに沿って搬送ローラ３５に向かって上方へ搬送される。

一方、図４（ｂ）に示すように切換えレバー４５が上方に揺動した第２の位置にあるときは、搬送開口部４３ｂが開かれている。従って、カール取りローラ３３を通過した用紙３は定着器カバー４３の前端面および用紙案内ガイド４３ａに沿って搬送ローラ３５に向かって上方へ搬送されることなく、搬送開口部４３ｂを通って両面印刷経路３６へ搬送される。この経路を図４（ｂ）に第３経路３ｃとして示す。

第３経路３ｃは、図４（ｂ）に示すように定着器１９を再度通過し３個のカール取りローラ３３を通過した用紙３が、両面印刷のために定着器カバー４３の搬送開口部４３ｂを通って両面印刷経路３６に到達する経路である。

切換えレバー４５の切換えは、用紙検出センサ４７によって用紙３の後端の通過が検出された検出信号に基づきレーザプリンタ１内に設けられた制御部５５の指示によって行われる。

又、切換えレバー４５の上側にはガイドレバー４６が設けられている。ガイドレバー４６は、定着器１９の後端部の壁面に取り付けられガイドレバーヒンジ４６ａ周りに上下方向に揺動可能になっている。ガイドレバー４６は、図示しないバネによって下方（図３のＡ方向）に付勢されている。従って、ガイドレバー先端部４６ｂが定着器カバー４３の前端面（図３のＦ方向の面）に当接するように付勢されている。

定着器１９を通過後の用紙３は、図３に示すように第１経路３ａに沿って排紙ローラ３５に到達した後、予め定めた第１位置にてスイッチバックされ用紙反転経路３ｂに沿って定着器１９の定着器入口１９ａに案内される。用紙反転経路３ｂは、前述のようにスキャナ１７に設けられたガイド片４４およびプロセスユニット１８の後端部に設けられたガイド片４１等によって構成されている。ガイド片４４およびガイド片４１は、それぞれ用紙３を定着器１９の定着器入口１９ａに案内するためのガイドである。

以上より、第１面側に可視像が転写され定着器１９で加熱定着された用紙３は、レーザプリンタ１の内部に設けられた制御手段である制御部５５により、次に述べる４通りのケースを選択実行することができる。即ち、第１のケースは、用紙３を第１位置からスイッチバックさせ用紙反転経路３ｂを経て再度定着器１９に通し、定着器１９において第１面側に生じたカール取りを行った後両面印刷経路３６に案内して第２面側にも可視像を転写するようにした第１の両面印刷モードである。第２のケースは、用紙３を第２位置からスイッチバックさせ第４経路３ｄを経てカール取りを行うことなく両面印刷経路３６に案内して第２面側にも可視像を転写するようにした第２の両面印刷モードである。第３のケースは、用紙３を第１位置からスイッチバックさせ用紙反転経路３ｂを経て再度定着器１９に通し、定着器１９において第１面側に生じたカール取りを行った後排紙する第１の片面印刷モードである。第４のケースは、定着器１９を通って第１面側が加熱された用紙３をカール取りを行うことなく排紙する第２の片面印刷モードである。

以下に、本発明に係る画像形成装置のカール取り手段の作動状態を、図３〜図５、図６、図７を参照して説明する。図７は、用紙３の搬送経路を示すフローチャートである。
図７において、ステップ１１０（以下Ｓ１１０と略称する）で可視像が転写ローラ２５によって用紙３に転写される。続いて用紙３は、Ｓ１１２で定着器１９に搬送され定着器１９の加熱ローラ３１と加圧ローラ３２によって第１面側が加熱定着される。

次に、Ｓ１１４で用紙３に両面印刷が行われるか否かが判断される。用紙３の両面印刷を行うか否かは予め定められた印刷プログラムに沿って決定される。用紙３に両面印刷を行う場合は、Ｓ１１６で第１面側に生じたカールの程度を判定しカール取りの必否が判断される。あるいは、第１面側の印刷前に用紙３の種類、厚さ、紙質、印刷するデータ量等から予め第１面側のカール量を予測し、カール取りの必否を決定することもできる。

カール取りを行う場合は、Ｓ１１８で定着器１９の後方に設けられた用紙検出センサ４７で用紙３の後端の通過を検出し検出信号を制御部５５へ出力する。制御部５５は検出信号を基に用紙検出センサ通過後の用紙搬送量を第１位置までと定め、駆動部４９を介して排紙ローラ３５により用紙３が第１経路３ａにおける第１位置まで搬送されるように制御する。第１位置において排紙ローラ３５が逆回転することにより用紙３はスイッチバックされ、用紙反転経路３ｂに搬送される。用紙反転経路３ｂを搬送された用紙３は再度定着器１９に搬送され、Ｓ１２０で再度定着器１９を通過する。その際、Ｓ１２０で定着器１９における用紙３の第１面側のカール取りが行われる。

このように定着器１９を用いてカール取りを行うのでカール取りのために別個の加熱機構を必要としない。従って、カール取り手段の構造が簡単であり、大幅な部品点数の増加がなくレーザプリンタ１がカール取り手段のために大型になるということもない。又、レーザプリンタ１の製造原価がカール取り手段のために増加するということもない。

定着器１９を再度通過後の用紙３は、Ｓ１２２で第３経路３ｃに搬送され、両面印刷用の経路である両面印刷経路３６に搬送される。両面印刷経路３６を通過した用紙３には、Ｓ１２４で第２面側に可視像が転写される。続いて用紙３は、Ｓ１２６で定着器１９に搬送され定着器１９の加熱ローラ３１と加圧ローラ３２によって第２面側が加熱定着される。

定着器１９にて第２面側が熱定着された用紙３は、Ｓ１２８で排紙ローラ３５を通過し排紙トレイ３７上に排紙される。
両面印刷する際、Ｓ１１６でカール取りが不必要と判断された場合はＳ１３０で定着器１９の後方に設けられた用紙搬出センサ４７で用紙３の後端の通過を検出し検出信号を制御部５５へ出力する。制御部５５は、検出信号を基に用紙検出センサ通過後の用紙搬送量を第２位置までと定め、駆動部４９を介して排紙ローラ３５により用紙３が第１経路３ａにおける第２位置まで搬送されるように制御する。第２位置において排紙ローラ３５が逆回転することにより用紙３はスイッチバックされ、第２位置から図３に示す第４経路３ｄを通ってＳ１２２で両面印刷用の両面印刷経路３６に搬送される。

Ｓ１２２以後の用紙３の経路は、前述の両面印刷でカール取りを行う場合と同じであるので説明を省略する。
次に片面印刷の場合は、Ｓ１１４で片面印刷が選択されＳ１３２でカール取りの必否が判断される。用紙３のカール取りの必否はＳ１１６で第１面側に生じたカールの程度を判定し決定することができる。あるいは、第１面側の印刷前に用紙３の種類、厚さ、紙質、印刷するデータ量等から予め第１面側のカール量を予測し、カール取りの必否を決定することもできる。

カール取りが必要と判断された場合は、両面印刷時のカール取りの場合と同様にＳ１３４で第１経路３ａにある用紙３を第１位置においてスイッチバックさせ、用紙反転経路３ｂに搬送する。用紙３の第１位置までの搬送量は、前述のように定着器１９の後端側に設けられた用紙検出センサ４７によって用紙の後端の通過が検出された検出信号に基づいてレーザプリンタ１内に設けられた制御部５５によって制御される。用紙反転経路３ｂを搬送された用紙３は再度定着器１９に搬送され、Ｓ１３６で再度定着器１９を通過する。その際、Ｓ１３６で定着器１９における用紙３の第１面側のカール取りが行われる。

定着器１９において第１面側のカール取りが行われた用紙３は、Ｓ１２８で再び正方向に回転駆動されている排紙ローラ３５を通過し排紙トレイ３７上に排紙される。
片面印刷の際、Ｓ１３２でカール取りが不必要と判断された場合は用紙３がＳ１２８で排紙ローラ３５を通過し排紙トレイ３７上に排紙される。

もし、用紙反転経路３ｂ内で用紙ジャムが発生した場合には、プロセスユニット１８を本体ケーシング２から取出すことで、用紙反転経路３ｂの一部を構成しているガイド片４１も一緒に取出され、用紙反転経路３ｂが開放される。これにより、用紙反転経路３ｂに詰った用紙を容易に取り除くことができる。又、定着器カバー４３付近で用紙ジャムが発生した場合には、本体ケーシング２の後側に設けられた背面カバーを開いた状態で、定着器カバー４３を取り外すか、あるいは下端部を中心として上部側を後方に回動することにより、容易にジャムクリアすることができる。

次に、本発明に係る第２実施形態について図８を参照して説明する。
第２実施形態は、両面印刷でカール取りを行う場合に用紙３を搬送開口部４３ｂに自動的に搬送する機構に関するものである。

図８（ａ）は、用紙３の第１面側に印刷後、定着器１９から排紙ローラ側に搬送される第１経路３ａを示している。図８（ｂ）は、第１経路３ａにおいてスイッチバックされた用紙３が用紙反転経路３ｂを通って第３経路３ｃに搬送される状態を示している。

図８（ａ）に示す第１経路３ａと図８（ｂ）に示す用紙反転経路３ｂとの間にはリンク機構５０が設けられている。リンク機構５０は、連結リンク５１、切換えレバー側リンク５２、レバー側リンク５３およびレバー５４から構成されている。

連結リンク５１の一端は、ヒンジ５１ｂによって切換えレバー側リンク５２の一端に連結されている。切換えレバー側リンク５２の他端は、切換レバー４５に連結されている。切換えレバー側リンク５２と切換えレバー４５との切換えレバーヒンジ４５ａ周りの揺動は連動して一体的に行われる。つまり、切換えレバー側リンク５２と切換えレバー４５との間の角度は予め定めた大きさに保たれている。

連結リンク５１の他端は、ヒンジ５１ａによってレバー側リンク５３の一端に連結されている。レバー側リンク５３の他端は、レバー５４に連結されている。レバー側リンク５３とレバー５４とのヒンジ５３ａ周りの揺動は連動して一体的に行われる。つまり、レバー側リンク５３とレバー５４との間の角度は予め定めた大きさに保たれている。

切換えレバーヒンジ４５ａは、定着器カバー４３に固定されているので切換えレバー側リンク５２は切換えレバーヒンジ４５ａ周りに揺動のみを行う。切換えレバー側リンク５２が切換えレバーヒンジ４５ａ周りに揺動すると、切換えレバー側リンク５２の他端にあるヒンジ５１ｂは、切換えレバー側リンク５２の揺動に伴ってリンク機構５０の面内で上下方向および前後方向に運動する。

同様に、ヒンジ５３ａは、スキャナ１７に設けられたガイド片４４に固定されているのでレバー側リンク５３はヒンジ５３ａ周りに揺動のみを行う。レバー側リンク５３がヒンジ５３ａ周りに揺動すると、レバー側リンク５３の他端にあるヒンジ５１ａは、レバー側リンク５３の揺動に伴ってリンク機構５０の面内で上下方向および前後方向に運動する。

従って、リンク機構５０は、連結リンク５１、切換えレバー側リンク５２およびレバー側リンク５３が切換えレバーヒンジ４５ａとヒンジ５３ａとを固定点として上下方向および前後方向に揺動運動を行うことができる。

なお、切換えレバー４５は、図８（ａ）に示される第１の位置および図８（ｂ）に示される第２の位置との間で揺動可能とされているが、図示しない発条手段によって常には図８（ａ）に示される第１の位置に弾発付勢されており、連結リンク５１等を介して連結されたレバー５４も、用紙反転経路３ｂ内に突出した位置に保持されている。

このような状態において、図８（ａ）に示す第１経路３ａを搬送された用紙３が第１経路３ａにおいてスイッチバックされ、図８（ｂ）に示す用紙反転経路３ｂを通過するとき用紙３がレバー５４に当接しレバー５４をヒンジ５３ａ周りに上方へ揺動させる。

そうすると、図８（ｂ）においてレバー５４の揺動に連動してレバー側リンク５３がヒンジ５３ａ周りに後方（図８（ｂ）のＲ方向）へ揺動する。レバー側リンク５３が後方へ揺動すると連結リンク５１が後方へ運動する。連結リンク５１の後方への運動に伴い切換レバー側リンク５２が切換えレバーヒンジ４５ａ周りに後方へ揺動する。切換えレバー側リンク５２の揺動に連動して切換えレバー４５が切換レバーヒンジ４５ａ周りに上方へ揺動する。

それにより、切換えレバー４５によって閉じられていた定着器カバー４３の搬送開口部４３ｂが自動的に開かれる。従って、用紙反転経路３ｂを経て定着器１９に再度誘導された用紙３は定着器１９においてカール取りされた後、第３経路３ｃを通り、搬送開口部４３ｂから両面印刷用の両面印刷経路３６に搬送される。

このような構成によると、切換えレバー４５を上下方向に揺動させるための例えばソレノイドやモータ等の駆動手段およびその制御手段が不必要になる。
又、上述の実施形態ではレーザプリンタについて述べたが、本発明はレーザプリンタに限らずインクジェットプリンタにも適用することができる。

例えば、インクジェット方式によって用紙の第１面側に印字を行った後、印字面を輻射熱あるいは熱風等により加熱してインクの乾燥を促進させてから、続いて用紙の第２面側にも印字を行うようにした両面印字対応型のインクジェットプリンタ等においても、印字後にインクを乾燥させる加熱手段を上記レーザプリンタにおける定着器に置き換えて適用することにより、同様の効果を奏し得る。

以上、本発明の実施形態について説明したが、請求項１記載のカール取り手段は、用紙反転経路３ｂおよび定着器１９が相当する。請求項２記載の用紙反転手段は、排紙ローラ３５、用紙案内ガイド４３ａおよび用紙反転経路３ｂが相当する。請求項５記載の切換え手段は、用紙案内ガイド４３ａおよび切換えレバー４５が相当する。請求項１２記載の制御手段は、レーザプリンタ１の内部に設けられた制御部５５が相当する。

本発明に係る画像形成装置の一実施形態としてのレーザプリンタを示す図である。 レーザプリンタの概略断面図である。 レーザプリンタの要部拡大断面図である。 用紙のガイドレバーおよび切換えレバーを示す図である。 スイッチバック前の用紙位置を示す図である。 レーザプリンタ内の用紙検出センサ、駆動部および制御部を示すブロック図である。 用紙の搬送経路を示すフローチャートである。 リンク機構を示す図である。

符号の説明

１・・・レーザプリンタ、２・・・本体ケーシング、２ｂ・・・本体ケーシングカバー、２ｓ・・・前側パネル、３・・・用紙、３ａ・・・第１経路、３ｂ・・・用紙反転経路、３ｃ・・・第３経路、３ｄ・・・第４経路、３ｇ・・・用紙後端、４・・・フィーダ部、６・・・給紙トレイ、７・・・給紙ローラ、８・・・用紙押圧板、１０・・・第１搬送部、１１・・・レジストローラ、１２・・・給紙ローラ、１３・・・分離パッド、１３ｃ・・・バネ、１４・・・マルチパーパストレイ、１７・・・スキャナ、１８・・・プロセスユニット、１９・・・定着器、１９ａ・・・定着器入口、２０・・・ポリゴンミラー、２１ａ・・・レンズ、２２・・・反射鏡、２１ｂ・・・レンズ、２３・・・感光体、２４・・・現像ユニット、２５・・・転写ローラ、２６・・・トナー収納部、２７・・・現像ローラ、２８・・・層厚規制ブレード、２９・・・トナー供給ローラ、３１・・・加熱ローラ、３２・・・加圧ローラ、３３・・・搬送ローラ、３４・・・スコロトロン型帯電器、３５・・・排紙ローラ、３７・・・排紙トレイ、４１・・・ガイド片、４３・・・定着器カバー、４３ａ・・・用紙案内ガイド、４３ｂ・・・搬送開口部、４４・・・ガイド片、４５・・・切換えレバー、４５ａ・・・切換えレバーヒンジ、４５ｂ・・・切換えレバー先端部、４６・・・ガイドレバー、４６ａ・・・ガイドレバーヒンジ、４６ｂ・・・ガイドレバー先端部、４７・・・用紙検出センサ、４９・・・駆動部、５０・・・リンク機構、５１・・・連結リンク、５１ａ・・・ヒンジ、５１ｂ・・・ヒンジ、５２・・・切換えレバー側リンク、５３・・・レバー側リンク、５３ａ・・・ヒンジ、５４・・・レバー、５５・・・制御部、５５ａ・・・ＲＯＭ、５５ｂ・・・ＣＰＵ、５５ｃ・・・ＲＡＭ

Claims (13)

1. 本体ケーシング内に画像形成手段としての感光体、現像器、転写部および定着器を備え、前記現像器から供給される現像剤によって前記感光体上に可視像が形成され、該可視像が前記転写部において記録媒体である用紙に転写された後、前記定着器で加熱定着されるように構成された画像形成装置において、
   前記用紙の第１面側に可視像が転写されて加熱定着された後、前記用紙を再度前記定着器に通して前記用紙の第２面側を可視像が転写されない状態で加熱することにより、前記第１面側に生じたカールを取り除くためのカール取り手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記定着器は、前記転写部によって可視像が転写された側の用紙面を加熱する加熱手段を備えており、前記カール取り手段には、前記用紙の表裏を反転させた状態で再度前記定着器に通すための用紙反転手段が設けられていることを特徴とする、請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記用紙反転手段は、前記定着器を通って第１面側が加熱された前記用紙をスイッチバックさせるスイッチバック手段と、該スイッチバック手段によってスイッチバックされた前記用紙の表裏を反転させて前記定着器の入口へ再度搬送するための用紙反転経路とを備えていることを特徴とする、請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記カール取り手段によって第２面側が加熱された前記用紙を、第２面側にも可視像が転写されるように前記画像形成手段に向かって再度搬送するための両面印刷経路が備えられていることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記スイッチバック手段によってスイッチバックさせる前記用紙を前記用紙反転経路に案内するか、前記用紙反転経路に案内することなく前記両面印刷経路に向かって前記用紙を案内するかを選択可能な切換え手段が備えられていることを特徴とする、請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記切換え手段は、前記定着器を通って第１面側が加熱された前記用紙を、前記スイッチバック手段によってスイッチバックさせる際に、前記用紙の後端が用紙案内ガイドに繋止された第１位置でスイッチバックさせるか、該第１位置よりもさらに前記用紙を搬送した位置であって前記用紙案内ガイドから前記用紙の後端が外れた第２位置でスイッチバックさせるかにより、前記用紙を前記各経路のいずれかに選択的に案内することができるように構成されていることを特徴とする、請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記切換え手段は、前記定着器の用紙搬送方向の下流側に配置された用紙検出センサを備え、該用紙検出センサによって用紙の通過が検出されてからの用紙搬送量に基づいて前記第１位置および第２位置が決定されることを特徴とする、請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記画像形成手段の少なくとも一つが、前記本体ケーシングに対して着脱可能なユニットとして構成され、該ユニットの一部に形成されたガイド片が前記用紙反転経路の一部を構成していることを特徴とする、請求項３ないし７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記スイッチバック手段は、正逆転可能な用紙搬送ローラによって構成され、該用紙搬送ローラから前記用紙反転経路を通り前記定着器の入口まで至る経路の長さは、前記用紙として使用可能な最小の長さ未満であることを特徴とする、請求項３ないし８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記定着器の用紙搬送方向下流側には、前記定着器を通って第１面側が加熱された前記用紙を前記スイッチバック手段に案内する第１の位置と、前記定着器を通って第２面側が加熱された前記用紙を前記両面印刷経路に案内する第２の位置とに選択的に切換え可能な切換えレバーが備えられていることを特徴とする、請求項３ないし９のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 前記切換えレバーは、前記用紙反転経路に案内された前記用紙と接触するレバーに連動して前記用紙を前記両面印刷経路に案内する前記第２の位置に切換えられることを特徴とする、請求項１０記載の画像形成装置。
12. 前記定着器を通って第１面側が加熱された前記用紙を、前記カール取り手段によって第１面側に生じたカール取りを行った後、前記両面印刷経路に案内して第２面側にも可視像を転写するようにした第１の両面印刷モードと、前記定着器を通って第１面側が加熱された前記用紙を、前記カール取り手段によってカール取りを行うことなく、前記両面印刷経路に案内して第２面側にも可視像を転写するようにした第２の両面印刷モードと、前記定着器を通って第１面側が加熱された用紙を、前記カール取り手段によって第１面側に生じたカール取りを行った後に排紙する第１の片面印刷モードと、前記定着器を通って第１面側が加熱された用紙を、前記カール取り手段によってカール取りを行うことなく排紙する第２の片面印刷モードとを選択的に実行することができる制御手段が備えられていることを特徴とする、請求項４ないし１０のいずれかに記載の画像形成装置。
13. 本体ケーシング内に、記録媒体である用紙に画像を形成する画像形成手段と、該画像形成手段によって画像が形成された側の用紙面を加熱する加熱手段とを備えた画像形成装置において、
    前記用紙の第１面側への画像形成と加熱処理とが終了した後、前記用紙を再度前記加熱手段に通して前記用紙の第２面側を画像が形成されない状態で加熱することにより、前記第１面側に生じたカールを取り除くためのカール取り手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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