JP4423222B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特にシートにこしを付けることによりカールを矯正するようにしたものに関する。

従来の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置においては、画像形成部に設けられた像担持体である感光ドラム（電子写真感光体）に形成されたトナー像をシートに転写した後、定着装置にシートを搬送するようにしている。そして、この定着装置において、トナー像が転写されたシートを加熱及び加圧することにより、トナー像がシートに定着される。

そして、このように定着装置によりトナー像が定着されたシートは、シート処理装置、或はシート排出積載部に送られる。また、シート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シートを、両面パス（再搬送通路）を経て再度、画像形成部に搬送することにより、裏面に画像を形成するようにしている。

ところで、このような画像形成装置の場合、定着装置を通過する際、シートには吸湿量、印字率等により、カールが発生する場合がある。そして、このようにカールが発生すると、シート排出積載部に排出されるシートの先端がシート排出積載部に先に排出されているシートに接触して丸まってしまい、積載不良を起こすことがある。また、カールしたシートがシート処理装置や両面パス等に送られると、搬送不良（ジャム）やソート不良等の問題を発生させるおそれがある。

そこで、従来の画像形成装置においては、カールを矯正するカール矯正手段を設けるようにしたものがある。ここで、このようなカール矯正手段としては、定着ニップを通過した後のシートに外気を吹き付け、シートの吸湿量及び表面温度を調整することによりカールを取り除くもの（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）、或は定着ニップを通過した後のシートにこしを付けることでカールの矯正を行うものがある。

そして、このようなシートにこし付けをしてカール矯正を行うものとしては、図６に示すように定着部１００を通過する際、例えば上方にカールしたシートＳを定着部１００の下流に設けられたカール矯正手段１０１により下方にカール付けすることによりシートＳの長手方向における矯正を行うものがある（例えば、特許文献３参照）。

また、図７に示すように、排出ローラ対２５の互いの接触位置がガイド２８の先端位置よりもガイド側に位置し、かつ、シート搬送方向と直交する幅方向に複数に分割されて配設されているガイド２８ａ，２８ｂ間の開口部とガイド２８ｃ，２８ｄ間の開口部にそれぞれ対向するように排出ローラ対２５，２５をそれぞれ配設することによって、排紙ニップ部または、排紙ニップ出口付近において、シートＳを幅方向に波打たせるようにすることによりシートにこしを付け、シートＳの幅方向における矯正を行うものがある（例えば、特許文献４参照）。
特開２０００―１８１２７４号公報 特開平７―１７２６５２号公報 特開平１１―７３０４８号公報 特開平９―２４０９００号公報

ところで、このような従来のカール矯正手段を備えた画像形成装置において、シートＳにこしを付けてカールを矯正するようにした場合、大きなカール矯正効果を得ようとしてこし付けを強めた場合、シートＳの剛性によっては、画像やシートＳにガイド２８との擦れ跡やスジ、紙しわが発生してしまうため、こし付け量が限定される。このため、カール取りを十分に行うことができないという問題があった。

一方、外気吹き付け等によってカールを矯正するようにした場合は、構成が複雑となるだけでなく、シート搬送経路を延長する必要や、新たなスペースが必要となり、装置の大型化とコストアップにつながるという問題があった。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、かつ確実にカール取りを行うことのできる画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、シートにトナー画像を定着させる定着手段と、前記定着手段の下流に設けられ、前記トナー画像が定着されたシートを排出するシート排出手段を備えた画像形成装置において、前記シート排出手段の下流に設けられ、該シート排出手段により排出されるシートを、シート排出方向と直交する幅方向両側の端部ガイド部分に当接させながらガイドするガイド部材を備え、前記両側の端部ガイド部分を、排出されるシートの両端部分が前記両側の端部ガイド部分に沿ってそれぞれ中央側に撓むように構成し、かつ排出されるシートが当接する前記両側の端部ガイド部分のシート当接面に、幅方向の中央部から端部へと向かうリブを設けたことを特徴とするものである。

本発明のように、ガイド部材の両側の端部ガイド部分を、排出されるシートの両端部分が両側の端部ガイド部分に沿ってそれぞれ中央側に撓むように構成することにより、簡単な構成で、確実にカール取りを行うことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。

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カラーレーザプリンタ全体構成図である。

図１において、５０はカラーレーザプリンタ、５１はカラーレーザプリンタ本体（以下、プリンタ本体という）であり、このプリンタ本体５１にはシートに画像を形成する画像形成部５２と、シートを給送する給紙部８と、給紙部８から給送されたシートを画像形成部５２に搬送するシート搬送装置９と、シートに形成された画像を定着させる定着手段である定着装置１０とが設けられている。

ここで、画像形成部５２は、上下方向に配置され、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナー画像を担持すると共に、矢印方向（反時計方向）に所定のプロセススピードで回転する像担持体である感光体ドラム１ａ〜１ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲に回転方向に沿ってそれぞれ配された、感光体ドラム表面を一様に帯電する帯電手段２ａ〜２ｄ、画像情報に基づいてレーザビームを照射して感光体ドラム上に静電潜像を形成する露光手段３ａ〜３ｄ、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として顕像化する現像手段４ａ〜４ｄ及び転写後、感光体ドラム表面に残留したトナーを除去するクリーニング手段６ａ〜６ｄ等を備えている。

ここで、感光ドラム１ａ〜１ｄは、不図示のドラムモータによって回転駆動されるが、各感光ドラム１ａ〜１ｄにそれぞれ独立した駆動源を設けても良い。また、例えばドラムモータの回転駆動は不図示のＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）によって制御され、その他の制御は不図示のＣＰＵによって行われる。

なお、本実施の形態においては、感光体ドラム１ａ〜１ｄ、帯電手段２ａ〜２ｄ、現像手段４ａ〜４ｄ、クリーニング手段６ａ〜６ｄは一体的にカートリッジ化され、プロセスカートリッジ７ａ〜７ｄを形成している。また、後述するシートを搬送する無端状の転写搬送ベルト９ａの内側には、４個の感光体ドラム１ａ〜１ｄと共に転写搬送ベルト９ａを挟持する転写ローラ５ａ〜５ｄがそれぞれ併設されている。

ここで、これら転写ローラ５ａ〜５ｄは図示しない転写バイアス用電源に接続されており、この転写ローラ５ａ〜５ｄから正極性の電荷が転写搬送ベルト９ａを介してシートに印加されるようになっている。そして、このように転写バイアスを印加することにより、感光体ドラム１に接触中のシートに、感光体ドラム１上の負極性の各色トナー像が順次転写され、多色画像が形成されるようになっている。

給紙部８は、シートＳを収納する給紙カセット８ａと、ピックアップローラ８ｂを備えており、画像形成の際には、給紙カセット８ａからピックアップローラ８ｂによって一枚ずつシートＳが分離給送され、所定のタイミングでシートＳを搬送するレジストローラ対８ｃによってシート搬送装置９に搬送されるようになっている。

シート搬送装置９は、駆動ローラ９ｂと固定ローラ９ｃ，９ｅ及びテンションローラ９ｄに張架支持され、すべての感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向して配設されているシート担持体としての転写搬送ベルト９ａを備えている。ここで、この転写搬送ベルト９ａは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向する外周面にシートＳを静電吸着すると共に、感光体ドラム１ａ〜１ｄにシートＳを接触させるべく、駆動ローラ９ｂによって循環移動するようになっている。そして、このように循環移動する転写搬送ベルト９ａに静電吸着されることにより、シートＳは転写搬送ベルト９ａにより転写位置まで搬送され、感光体ドラム１上のトナー像が転写される。

定着装置１０は、シート上に形成した画像に熱及び圧力を加えてトナー像を定着させるものであり、加熱フィルム２１と、加熱フィルム２１の上方に配され、加熱フィルム２１と圧接する加圧ローラ２０とを有している。

次に、このように構成されたカラーレーザプリンタ５０の画像形成動作について説明する。

まず、帯電手段２ａ〜２ｄにより一様に帯電された感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に露光手段３ａ〜３ｄから照射された画像情報に対応するレーザビームが走査されると、感光体ドラム表面には潜像が形成され、さらにこの潜像を現像手段４ａ〜４ｄによって現像することにより、感光体ドラム表面にイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナー画像が形成される。

また、このトナー画像形成動作に並行して給紙カセット８ａに収容されたシートＳは、ピックアップローラ８ｂによりピックアップされた後、レジストローラ対８ｃに導かれ、この後、レジストローラ対８ｃによって搬送されて画像形成動作に同期するようにして転写搬送ベルト９ａに吸着され、感光体ドラム１ａ〜１ｄと転写搬送ベルト９ａとが圧接する転写部に搬送される。

次に、このように転写部に搬送されたシートＳに対し、各転写部に配置されトナーと逆極性の電圧を印加された転写ローラ５ａ〜５ｄの作用により感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の各色のトナー画像が、シート上に順次重ね合わせて転写される。そして、このように４色のトナー画像が多重転写されたシートＳは、転写搬送ベルト９ａから分離されて定着装置１０に搬送される。

次に、画像形成部５２から搬送されると共に未定着トナー画像が形成されたシートＳは、加熱フィルム２１と加圧ローラ２０とにより形成される定着ニップ部に画像面が下向きに導入され、この後、画像面が加熱フィルム２１の外面に密着しながら定着ニップ部を挟持搬送されていく。

そして、このように定着ニップ部を加熱フィルム２１と一緒に搬送されていく過程において、加熱フィルム２１の熱によりシートＳが加熱され、シート上の未定着トナー画像が加熱定着される。この結果、フルカラーのプリント画像が永久画像としてシート上に定着される。次に、このようにフルカラーのプリント画像が永久画像として定着された後、シートＳはシート排出手段である排出ローラ対１０ｃによって排紙口５３から排出シート積載部である排出部１３に排出、積載される。

なお、このカラーレーザプリンタ５０は、シートＳの両面に画像を形成することができるようになっており、シートＳの両面に画像を形成する場合は、不図示の反転機構を排紙口５３に取り付け、この反転機構に一旦シートＳを排出した後、排出ローラ対１０ｃを逆転すると共に、フラッパ１０ｄを切り換えることにより、片面に画像が形成されたシートＳを反転させ、再搬送ローラ対１４，１５，１６によりＵターンパス１７まで搬送し、この後、レジストローラ８ｃによって再び画像形成部５２まで搬送するようにしている。

ところで、定着装置１０を通過する際、シートＳは、加熱フィルム２１が加圧ローラ２０に押圧されて内方に撓むことから、加熱フィルム２１の外面に密着しながら定着ニップ部を通過する際、加圧ローラ２０側、即ち排出部１３とは逆向きの上方にカールしながら排出される。なお、これは吸湿量が多く、印字率が低い場合、さらには加熱ローラ２０の温度が低い場合に顕著である。

そこで、このようなシートＳのカールを矯正するため、排出ローラ対１０ｃのシート排出方向下流に、図２に示すように複数の、本実施の形態においては、３つのガイド部分１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃを備えたガイド部材１０１を設けている。なお、このガイド部材１０１は、排出シート積載部である排出部１３に排出されたシートＳの後端を押え、排紙口５３を確保するシート押えとしての機能を併せ持つものである。

ここで、このガイド部材１０１の３つのガイド部分１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃの下端は、それぞれ排出ローラ対１０ｃのニップ部よりも下方に位置しており、これにより上方にカールしたシートＳが排出ローラ対１０ｃよって図３に示すシート排出方向Ｄに排出されると、各ガイド部分１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃに先端が当接するようになっている。

また、図２に示すようにガイド部材１０１の両側の端部ガイド部分１０１ａ，１０１ｃはそれぞれ中央側に向かって傾斜している。即ち、端部ガイド部分１０１ａ，１０１ｃにおいて、端部ガイド部分１０１ａ，１０１ｃの中央側よりも端部側の方の上下方向の長さが長くなっている。

これにより、ガイド部材１０１がカールしたシートＳに当接すると、シートＳの中央部分には中央の中央ガイド部分１０１ｂにより下方の当接圧がかかり、シートＳの両側端部には両側の端部ガイド部分１０１ａ，１０１ｃにより、図２の矢印で示したような方向の当接圧がかかることから、シートＳは実線で示すような幅方向に波打った形状となりながら排出部１３に排出される。これにより、シートＳに対してこしを与えることができ、定着ニップで形成されたカールを取り除くことができる。

さらに、端部ガイド部分１０１ａ，１０１ｃは、図３に示すようにシート排出方向Ｄに対して１２０°以上の角度を成すようにシート排出方向に延びており、このような角度でガイド部分１０１ａ，１０１ｃを延ばすことにより、排出されるシートＳの端部ガイド部分１０１ａ，１０１ｃへの当接は、シートＳの進行にしたがって、シート中央部から端部へと徐々に行われ、これと同時に、こし付けも徐々に行われていく。

そして、このように構成することにより、シートＳの形状変化が緩やかに起こるようになり、この結果、シートＳ及び画像に、端部ガイド部分１０１ａ，１０１ｃとの当接によるスジやしわを残すことなくカール取りを行うことが可能となる。

ところで、排紙口５３の側部に位置する一方の端部ガイド部分１０１ｃは、他の端部ガイド部分１０１ａも同様の構成であるが、図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、揺動軸１０２を中心にシート排出方向に揺動可能となっている。

なお、図３の（ａ）はシートＳが当接する前の端部ガイド部分１０１ｃの位置を示しており、図３の（ｂ）はシートに当接して揺動した際、端部ガイド部材１０１ｃの突き当て面１０３が、この突き当て面１０３と共に端部ガイド部分１０１ｃの揺動を規制する規制手段を構成する上面カバー１０４の突き当て部１０４ａに突き当たる揺動の上限位置を示しており、このような揺動の上限位置に達した時でも、端部ガイド部材１０１ｃのシート当接位置Ｐは、依然として排出ローラ対１０ｃによって規定されるシート排出方向Ｄと干渉する位置にある。このため、ガイド部材１０１ｃが上限位置まで揺動した場合にも、カール取りが可能となる。

ここで、このようにガイド部材１０１ｃを揺動可能とすることにより、端部ガイド部材１０１ｃはシートＳの排出挙動に応じて揺動するため、シートＳと端部ガイド部材１０１ｃの当接が、より滑らかに行われ、シートＳ及び画像に生じる擦れ跡を軽減することができる。

さらに、端部ガイド部材１０１ｃの揺動の上限位置を、端部ガイド部材１０１ｃが上限位置まで揺動した場合にも、排出ローラ対１０１ｃによって規定されるシート排出方向Ｄと干渉する位置とすることにより、言い換えれば端部ガイド部材１０１ｃが干渉量の減少する方向へ揺動し、上限位置に達した場合においても、干渉量が０以上とすることにより、排紙されたシートＳが排紙トレー上に多枚数積載され、ガイド部材１０１が上限位置を初期位置として待機する場合でも、所定量以上のカール取りを行うことができる。

つまり、端部ガイド部材１０１ｃが上限位置まで揺動した場合でも、端部ガイド部材１０１ｃにより、排紙トレー上排出されたシートを押さえることができ、これにより所定量以上のカール取りを行うことができる。

なお、図３に示すように端部ガイド部材１０１ｃのシート当接面にはリブ１０５が設けられている。ここで、このリブ１０５は、図４に示すような２股のリブ形状をとっており、シート幅方向の内側の第１リブ１０５ａは、シート排出方向Ｄに対して１２０°以上(図３の（ａ）参照)、シート幅方向に対しては９０°となるように形成されている。そして、このような第１リブ１０５ａを設けることにより、排出されるシートＳの先端が大きくカールをしていても、この第１リブ１０５ａに先端が当接することで、シート先端を確実に誘導できる。

また、シート幅方向の外側の第２リブ１０５ｂは、シート排出方向Ｄに対して１２０°以上(図３の（ａ）参照)、シート幅方向に対しては略１２０°となるように形成されている。そして、このような第２リブ１０５ｂを設けることにより、排出されるシートの先端が第１リブ１０５ａに当接した後には、この端部へ向け斜めになった第２リブ１０５ｂによって、シートが幅方向に広げられる。

つまり、端部ガイド部材１０１ｃのシート当接面に、このようなリブ１０５ａ，１０５ｂを設けることにより、カールの大きなシートに対してもシートの先端およびシートの角部を図２に示す矢印の方向に誘導することが可能となり、角折れ等の発生を防ぐことができる。

このように、シートが排出される際、ガイド部材１０１の中央ガイド部分１０１ｂを、シートの中央部分が中央ガイド部分１０１ｂに沿って撓むように構成すると共に、ガイド部材１０１の両側の端部ガイド部分１０１ａ，１０１ｃを、両側の端部ガイド部分１０１ａ，１０１ｃに沿ってシートの両端部分がそれぞれ中央側に撓むように構成することにより、簡単な構成で、カール取りを行うことができる。

さらに、既述したように、ガイド部材１０１は、排出部１３に排出されたシートＳの後端を押え、シートＳの排紙口５３を確保するシート後端押えとしての機能を併せ持っていることから、排紙口５３においてカール取りとシート後端押えの２つの機能を果たし、省スペース化を実現している。

なお、本実施の形態においては、ガイド部材１０１が３つに分割されているが、図２の矢印で示したような方向の当接圧をシートＳに加え、排出されるシートＳを実線で示すような形状に保持することができるのであれば、ガイド部材１０１は１体であっても、それが揺動しても、またそれが固定されていても構わない。

ここで、ガイド部材１０１が揺動構成をとる場合、シートＳの幅方向において一体となって揺動する構成であれば、シートＳの排出挙動がシートＳの幅方向で安定し、シート排紙時の整列性が向上することから好適である。また、既述した図２に示すようにガイド部材１０１を幅方向において二つ以上に分割して揺動する構成とした場合には、シートＳのカール量が左右で異なる場合に、各々のカール量に応じたカール取りが可能となることから好適である。

また、ガイド部材１０１の形状も、図２に示すようなものに限らず、図５の（ａ）〜（ｃ）に示すような形状のものであっても良い。なお、図５の（ａ）〜（ｃ）においては角Ｒや面取りは省略して示している。

図５の（ａ）は、中央のガイド部分２０１ｂのシート幅方向に直交する方向への長さが、左右両端の端部ガイド部分２０１ａ，２０１ｃよりも長くなっている例である。

また、図５の（ｂ）は、ガイド部材とシートの当接が曲面で行われる例である。ここでは、中央のガイド部分２０１ｂ及び左右両端の端部ガイド部分２０１ａ，２０１ｃがシート幅方向全域に曲面となっている場合を例示したが、既述した図２のように、シート幅方向端部のみ曲面となっていても良い。また、矯正したいカール量に応じて、曲率は任意に設定してよい。

なお、本実施の形態に係るカラーレーザプリンタ５０は、既述したように不図示の反転機構を排紙口５３に取り付けることにより、シートＳの両面に画像を形成することができるようになっており、シートＳの両面に画像を形成する場合は、この反転機構に設けられたフラッパを切り換えるようにしている。

図５の（ｃ）は、端部ガイド部分２０１ａ，２０１ｃが揺動した際に、このようなフラッパと交錯する場合を想定したものであり、端部ガイド部分２０１ａ，２０１ｃに複数のスリット２０２が設けられている。なお、このスリット２０２の段差αと幅βは交錯するフラッパとの位置関係から任意に設定できる。

ここで、これら図５の（ａ）〜（ｃ）のいずれの例においても、出来るだけ広い面でシートに当接することで、シートにスジやしわを残すことなくこし付けが行える。さらには、固定タイプよりも揺動タイプの方が、シートとガイド部材の当接が、より滑らかに行われ、シートおよび画像に生じる擦れ跡を軽減することが可能となる。

ところで、これまでの説明においては、加熱フィルム２１の上方に加圧ローラ２０が設けられている場合について述べてきたが、加熱フィルム２１の下方に加圧ローラ２０が設けられる構成も考えられる。

そして、この構成の場合でも、シートは加熱ローラ２０側へカールすることから、シートは排出部１３の向きのカールが作られて排出される。したがって、このような構成の場合は、排紙ローラ対の下流側において、ガイド部材１０１は、排紙口５３の上面ではなく、排紙口５３の下面側に設けるようにすることにより、同様の効果を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるカラーレーザプリンタ全体構成図。 上記カラーレーザプリンタに設けられたガイド部材の構成を説明する図。 上記カラーレーザプリンタに設けられたガイド部材の動きを説明する図。 上記ガイド部材のシート当接面に設けられたリブを説明する図。 上記ガイド部材の形状の変形例を説明する図。 従来のカール矯正手段の例を示す図。 従来のカール矯正手段の他の例を示す図。

符号の説明

１０ 定着装置
１０ｃ 排出ローラ対
１３ 排出部
２０ 加圧ローラ
２１ 加熱フィルム
５０ カラーレーザプリンタ
５２ 画像形成部
５３ 排紙口
１０１ ガイド部材
１０１ａ 端部ガイド部分
１０１ｂ 中央ガイド部分
１０１ｃ 端部ガイド部分
Ｓ シート

Claims (8)

1. シートにトナー画像を定着させる定着手段と、前記定着手段の下流に設けられ、前記トナー画像が定着されたシートを排出するシート排出手段を備えた画像形成装置において、
   前記シート排出手段の下流に設けられ、該シート排出手段により排出されるシートを、シート排出方向と直交する幅方向両側の端部ガイド部分に当接させながらガイドするガイド部材を備え、
   前記両側の端部ガイド部分を、排出されるシートの両端部分が前記両側の端部ガイド部分に沿ってそれぞれ中央側に撓むように構成し、かつ排出されるシートが当接する前記両側の端部ガイド部分のシート当接面に、幅方向の中央部から端部へと向かうリブを設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ガイド部材の幅方向の中央部に設けられた中央ガイド部分及び前記両側の端部ガイド部分はそれぞれシート排出方向に延び、かつ前記シートの両端部分がそれぞれ中央側に撓むように前記端部ガイド部分の中央側よりも端部側の方の上下方向の長さを長くしたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記ガイド部材を前記シート排出方向に揺動可能としたことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記ガイド部材の揺動を規制する規制手段を設け、
   前記規制手段により揺動が規制されたときでも、少なくとも前記ガイド部材の両側の端部ガイド部分は、前記シートの両端部分と当接するように構成されていることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記ガイド部材は複数体からなり、少なくとも前記両側の端部ガイド部分をシート排出方向に揺動可能としたことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
6. 前記少なくとも両側の端部ガイド部分の揺動を規制する規制手段を設け、
   前記規制手段により揺動が規制されたときでも、前記少なくとも両側の端部ガイド部分は、前記シートの両端部分と当接す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. 前記両側の端部ガイド部分のシート当接面にはシート排出方向に延びたリブが設けられていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記シート排出手段により排出されたシートを積載する排出シート積載部を備え、
   前記ガイド部材が前記排出シート積載部に積載された排出シートを押さえるシート押さえを兼ねることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置。

Images