画像形成装置
【課題】両面と片面印刷が混在する場合に、片面印刷の用紙も両面と同じ搬送路を通過させることにより、カール矯正装置の矯正方向切り替え回数を少なくすることが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】用紙に発生するカールを除去するために用紙の種類や搬送方向に応じて凸カール、凹カール双方を矯正できるような切り替え機構を有するカール矯正機構を備えた画像形成装置Ｐにおいて、片面または両面印刷後に用紙を排出部８に排出する排出路２２と、片面印刷で用紙を印刷後に用紙を反転させて排出路２２に搬送する反転路と、用紙の片面を印刷後に用紙を反転させて反対面を印刷するために搬送する両面搬送路２３とを有し、両面と片面の印刷が混在する場合に、片面印刷の用紙も両面印刷と同じ両面搬送路２３を通過させる。
【解決手段】用紙に発生するカールを除去するために用紙の種類や搬送方向に応じて凸カール、凹カール双方を矯正できるような切り替え機構を有するカール矯正機構を備えた画像形成装置Ｐにおいて、片面または両面印刷後に用紙を排出部８に排出する排出路２２と、片面印刷で用紙を印刷後に用紙を反転させて排出路２２に搬送する反転路と、用紙の片面を印刷後に用紙を反転させて反対面を印刷するために搬送する両面搬送路２３とを有し、両面と片面の印刷が混在する場合に、片面印刷の用紙も両面印刷と同じ両面搬送路２３を通過させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙に発生するカールを矯正するカール矯正機構を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、用紙に発生するカールによるジャムやスタック不良を防止するために設けられるカール矯正装置に、用紙の種類や搬送方向に応じて凸カール、凹カール双方を矯正できるように切り替え機構を持たせたものが既に知られている。
特許文献１には、用紙に発生するカールの状況に対応して発生方向が異なる場合でもカールを除去する目的で、用紙の種類や搬送方向に応じて凸カール、凹カール双方を矯正できるように切り替え機構を持たせる方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、奇数枚原稿を両面印刷する場合に最終紙が片面印刷となる場合など、両面と片面印刷が混在する場合には、両面と片面でカール方向が逆になるため、そのたびにカール矯正装置の矯正方向を切り替えなければならないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、両面と片面印刷が混在する場合に、片面印刷の用紙も両面と同じ搬送路を通過させることにより、カール矯正装置の矯正方向切り替え回数を少なくすることが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成するために、本発明は、以下の特徴を有することとする。
【０００６】
本発明にかかる画像形成装置は、用紙に発生するカールを除去するために用紙の種類や搬送方向に応じて凸カール、凹カール双方を矯正できるような切り替え機構を有するカール矯正機構を備える画像形成装置であって、片面または両面印刷後に用紙を排紙部に排出する排出路と、片面印刷で用紙を印刷後に用紙を反転させて前記排出路に搬送する反転路と、用紙の片面を印刷後に用紙を反転させて反対面を印刷するために搬送する搬送路と、を有し、両面と片面の印刷が混在する場合に、片面印刷の用紙も両面印刷と同じ前記搬送路を通過させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、両面と片面印刷が混在する場合に、片面印刷の用紙と両面印刷の用紙ではカール矯正装置で除去すべきカールの方向および度合いが異なるが、片面印刷の用紙も両面印刷と同じ搬送路を通過させることによりカールの方向、度合いが両面印刷の用紙と同じになるので、カール矯正装置の矯正方向切り替え回数を少なくすることでき、印刷速度が低下しない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態のカール矯正機構を備える画像形成装置の概略図である。
【図２】カール矯正装置の移動ユニットにおける内部構成を説明するための模式図である。
【図３】移動ユニットが上昇している場合に、移動ユニットと主搬送路と排出路との関係を示す図である。
【図４】移動ユニットが下降している場合に、移動ユニットと主搬送路と排出路との関係を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る画像形成装置が備える反転装置の構造を示す図である。
【図６】反転装置における非反転排紙時の動作を示す図である。
【図７】反転装置における反転排紙時の動作を示す図である。
【図８】反転装置における両面排紙時の動作を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る画像形成装置が備える制御部の概略を示すブロック図である。
【図１０】用紙がページ順に排紙部に排出された図である。
【図１１】本発明の一実施形態における制御の判断フロー図である。
【図１２】両面印刷の部の区切りに白紙を挟んで印刷を行った場合、用紙がページ順に排紙部に排出された図である。
【図１３】本発明の一実施形態における白紙を挟んで印刷を行った場合の制御の判断フロー図である。
【図１４】従来の制御で印刷した場合の判断フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。図１は、電子写真方式によるカール矯正機構を備えた画像形成装置Ｐの概略図を示す。一般的な電子写真印刷装置の原理は、まず帯電器１により感光体２を均一に帯電させその後、光学ユニット３で感光体２の表面上に光を照射する。光を照射することにより感光体２の表面上の電荷を部分的に逃がし、感光体２の表面上に静電潜像を形成させる。
【００１０】
次に現像機４で静電潜像上に感光体２とは逆電荷に帯電したトナーを付着させ可視画像を形成する。そして、感光体２の表面上に形成されたトナー像を転写部５にて給紙部６より一連の搬送路を通り搬送された記録部材である用紙上に転写し、加熱・加圧ローラ等で形成される定着部７にて記録部材上に転写されたトナーを融着させ、用紙に画像を形成する。その後、用紙は排紙部８へと搬送されていく。
【００１１】
このような一連の流れにおいて、トナー像を転写された用紙が定着部７によりトナーの融着が行われる際に、定着部７による加熱によって用紙に含まれる水蒸気が蒸発し用紙の転写面側または裏側にカールが発生することがある。
【００１２】
用紙にカールが生じる問題を解決するために、画像形成装置Ｐの定着部７から排紙部８に向かう搬送路上の周辺にカール矯正機構が必要となる。図１に示す構成により、定着部７を通過し排紙部８に向かう際にカールが生じた用紙は、カール矯正装置１０００を通過することにより、カールの矯正が行われる。
【００１３】
カール矯正装置１０００は、内部に設けられている第１搬送路１０１および第２搬送路１０２を選択的に主搬送路ＭＰに対して連続させることができるように移動可能な移動ユニット１００を備えている。
【００１４】
なお、図１においては、画像形成装置Ｐの内部にカール矯正装置１０００を組み込んだ場合を示しているが、カール矯正装置１０００は装置内だけでなく、画像形成装置Ｐとは別の装置として、例えば、シート状記録体の後処理に用いられるソータやコレータあるいはスタック装置等の装置の入口に設けるようにすることも可能である。
【００１５】
図２は、移動ユニット１００の内部構成を説明するための模式図である。移動ユニット１００には、第１，第２搬送路１０１，１０２間に配置されて各搬送路に周面の一部を露呈している第１ローラ１０３と、第１搬送路１０１を挟んで第１ローラ１０３と当接可能な第２ローラ１０４と、第２搬送路１０２を挟んで第１ローラ１０３と当接可能な第３ローラ１０５とが設けられている。
【００１６】
第１，第２搬送路１０１，１０２は、矢印Ａ、Ｂで示すように、搬送ローラ９（図１に示す）により設定されるシート状記録体の進入方向に連続できる角度と、符号Ａ’、Ｂ’で示すように、排出トレイ８（図１に示す）に連続できる排出方向とを設定できる角度に配設されている。
【００１７】
第１ローラ１０３は、スポンジゴムなどの弾性体からなるローラであり、第２，第３ローラ１０４，１０５は、ステンレスが用いられる金属製ローラである。第２ローラ１０４が第１ローラ１０３の上側に位置する上プレッシャーローラとして、第３ローラ１０５が第１ローラ１０３の下側に位置する下プレッシャーローラとしてそれぞれ用いられる。
【００１８】
これら第２，第３ローラ１０４，１０５は、第１ローラ１０３に圧接することでシート状記録体をカールの発生方向と逆方向に巻き癖を生じさせてカールを矯正するデカールローラとして機能するようになっている。
【００１９】
第１，第２ローラ１０４，１０５は、第１ローラ１０３を挟んで対向しており、第１ローラ１０３に対する当接位置同士を結んだ線Ｌが第１，第２搬送路１０１，１０２から進入するシートの進行方向（矢印Ａ、Ｂで示す方向）に対して直角となる関係で配置されている。これにより、カール矯正装置１０００内に進入したシート状記録体は、第１乃至第３ローラに対して接線方向に進入することができ、第２，第３ローラによる加圧力を最も効率よく受けることができる。
【００２０】
移動ユニット１００は、主搬送路ＭＰに対して第１，第２搬送路１０１，１０２を選択的に連続させるために、図２において垂直方向に移動することができるようになっている。
【００２１】
図３および図４は、移動ユニット１００と主搬送路ＭＰと排出トレイに向けた排出路（便宜上、符号ＥＸで示す）との関係を示す図である。図３は移動ユニット１００が上昇している場合を、図４は、移動ユニット１００が下降している場合をそれぞれ示している。
【００２２】
図３において、装置本体側に設けてある主搬送路ＭＰを搬送されてくるシート状記録体のカールが凹状（上方向に反った状態）である場合には、移動ユニット１００が上昇した状態に設定される。この状態では、移動ユニット１００における第２搬送路１０２が主搬送路ＭＰと連続し、第１ローラ１０３に対して第３ローラ１０５が圧接力を増加された状態とされる。これにより、第１ローラ１０３と第３ローラ１０５とで挟持搬送されるシート状記録体は、自身に発生しているカール方向と逆方向の癖付けを付加されて、カールが矯正されることになる。
【００２３】
一方、図３とは逆に、シート状記録体のカールが凸状（下方向に反った状態）である場合には、移動ユニット１００が下降して図４に示す状態に設定される。この状態では、移動ユニット１００における第１搬送路１０１が主搬送路ＭＰに連続し、第１ローラ１０３に対して第２ローラ１０４が圧接力を増加された状態とされる。これにより、第１ローラ１０３と第２ローラ１０４とで挟持搬送されるシート状記録体は、自身に発生しているカール方向と逆方向の癖付けを付加されて、カールが矯正されることになる。
【００２４】
図３および図４に示した場合のいずれにおいても、第１乃至第３ローラ間で挟持搬送されたシート状記録体は、第１，第２搬送路１０１，１０２の形態が排出路ＥＸに連続するようになっているので、排出不良などを起こすことなく正常に排出されることになる。
【００２５】
なお、このカール矯正装置１０００は、移動ユニット１００の位置を図３の状態と図４の状態の２つの位置を切り替え可能な構成にしているが、移動ユニット１００の位置を複数段階有し、同じ矯正方向でもローラによる圧接力を複数段階設定可能な構成にしてもよく、最適なカール矯正を行う目的上望ましい。
【００２６】
図５に、図１で示される本実施形態に係る画像形成装置Ｐが備える反転装置１０のより詳細な構造を示す。反転装置１０は、図１の定着部７よりつながる用紙進入路２１と、カール矯正装置１０００につながる用紙排出路２２、給紙部６につながる両面搬送路２３の３つの搬送路と、反転ローラ２４と、それに駆動装置によって切り替えられる排紙分岐爪２５と両面分岐爪２７と、反転ローラ２４方向から来た用紙を排出路２２へ導く固定の反転ゲート爪２６とからなる。
【００２７】
図６〜図８を用いて本実施形態に係る画像形成装置Ｐが備える反転装置１０の動作を説明する。
図６は非反転排紙時の動作である。排紙分岐爪２５をＯＦＦ位置にすることで、用紙は進入路２１からそのまま排出路２２へと進む。
【００２８】
図７は反転排紙時の動作である。排紙分岐爪２５をＯＮ位置にすることで、用紙は進入路２１から反転ローラ２４へと導かれる。その後、両面分岐爪２７をＯＦＦ位置として反転ローラを逆回転させることで、用紙は反転ゲート爪２６によって排出路２２に表裏を入れ替えて導かれる。
【００２９】
図８は両面排紙時の動作である。排紙分岐爪２５をＯＮ位置にすることで、用紙は進入路２１から反転ローラ２４へと導かれる。その後、両面分岐爪２７をＯＮ位置として反転ローラを逆回転させることで、用紙は表裏を入れ替えて両面搬送路２３へ導かれる。この用紙はそのまま給紙部６に合流し、転写部５によって今度は用紙の裏面に画像が形成される。
【００３０】
図９は、本実施形態に係る画像形成装置Ｐが備える制御部のうち本発明に関わる部分の概略を示すブロック図である。制御部は主に各種の処理動作を行うＣＰＵ３１、制御用プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ３２、各種情報を一時記憶するＲＡＭ３３、Ｉ／Ｏインターフェース３４、書き込み系に画像を出力する画像処理部３６などから構成され、ローカルバス３５で結ばれている。そして、Ｉ／Ｏインターフェース３４には上述の各装置が接続されている。
【００３１】
次に、この構成における両面奇数面印刷の例を示す。たとえば両面印刷で５枚の画像を２部印刷する場合、ページ順を考慮すると最終的には図１０に示すように、排紙部８に排出された時点で下から１部目の１枚目表、裏、２枚目表、裏、３枚目表、２部目の１枚目表、裏、２枚目表、裏、３枚目表の順に用紙が積まれているのが望ましい。
【００３２】
これを従来の制御で印刷した場合の判断フローを図１４に示す。両面印刷の場合（ステップＳ１、Ｙｅｓ）、用紙の表面を印刷後、両面搬送路２３を通して用紙の裏面を印刷し、反転排紙されずに用紙は排紙部８に排出される（ステップＳ２）。片面印刷の場合（ステップＳ１、Ｎｏ）、用紙の表面を印刷後、用紙は反転装置１０で反転排紙される（ステップＳ３）。
【００３３】
この判断によれば、
１部目：１枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
２枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
３枚目：表面印刷後、反転排紙する
２部目：１枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
２枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
３枚目：表面印刷後、反転排紙する
という順序で印刷されることになる。
【００３４】
しかしながら、カールは主に用紙の水分量に影響されるため、定着部７における加熱時に発生する。このため、非反転排紙される１枚目、２枚目と反転排紙される３枚目では、定着部でのカール方向が同じなのでカール矯正装置到達時点ではカール方向が異なることになる。さらに、１、２枚目は表裏で２回定着されることや搬送路が異なることもカール量に影響する。このため、この例では１部目の２枚目と３枚目の間、１部目の３枚目と２部目の１枚目の間、２部目の２枚目と３枚目の間の計３回、カール矯正装置１０００の矯正方向、矯正量を切り替える必要が発生じ、その切り替え時間の分だけ印刷間隔をあけなければならず、印刷速度が低下する。
【００３５】
これに対し、本実施形態における制御の判断フローを図１１に示す。両面印刷の場合（ステップＳ１１、Ｙｅｓ）、用紙の表面を印刷後、両面搬送路２３を通して裏面を印刷し、反転排紙されずに用紙は排紙部８に排出される（ステップＳ１２）。両面奇数面印刷の最終ページは、片面印刷がされ（ステップＳ１１、Ｎｏ、ステップＳ１３、Ｙｅｓ）、最終ページの表面を印刷後、両面搬送路２３へ搬送され、裏面は白紙印刷され、反転排紙されずに用紙は排紙部８に排出される（ステップＳ１４）。一方、全て片面印刷の場合は（ステップＳ１１、Ｎｏ、ステップＳ１３、Ｎｏ）、用紙の表面を印刷後、用紙は反転装置１０で反転排紙される（ステップＳ１５）。
【００３６】
この判断によれば、
１部目：１枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
２枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
３枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を白紙で印刷、非反転排紙す
る
２部目：１枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
２枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
３枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を白紙で印刷、非反転排紙す
る
という順序で印刷されることになる。
【００３７】
この場合、３枚すべてが非反転排紙となり、表裏で２回定着部７を通過することや搬送路も同じなので、カール発生量がほぼ同じになることが期待できる。よって、カール矯正装置１０００の矯正方向、矯正量を切り替える必要がないため、カール矯正装置の矯正方向切り替え回数を少なくすることでき、印刷間隔をあける必要が生じないので、印刷速度は低下しない。
【００３８】
なお、用紙の裏面に白紙を印刷する方法としては、たとえば光学ユニット３が書き込む画像データを白紙画像とする方法、光学ユニット３を停止させる方法、感光体２と転写部５を離間させて転写させないようにする方法などが挙げられる。
【００３９】
また、両面印刷に部の区切りに白紙を挟んだ印刷を行った場合は、図１２に示すように排紙部８に出力された時点で下から１部目の１枚目白紙、２枚目表、裏、３枚目表、裏、２部目の１枚目白紙、２枚目表、裏、３枚目表、裏の順に積まれることが期待される。
【００４０】
この場合の本実施形態における制御の判断フローを図１３に示す。白紙出力でない場合の制御は、図１１と同一の制御であり、同一の符号を付している。
【００４１】
両面印刷で、部の区切りに白紙を挟んだ印刷を行った場合（ステップＳ２１、Ｙｅｓ、ステップＳ２２、Ｙｅｓ）、用紙の表面を白紙印刷後、両面搬送路２３を通して用紙の裏面を白紙印刷し、反転排紙されずに用紙は排紙部８に排出される（ステップＳ２３）。２枚目以降は、用紙の表面を印刷後、両面搬送路２３を通して裏面を印刷し、反転排紙されずに用紙は排紙部８に排出される（ステップＳ１１、Ｙｅｓ、ステップＳ１２）。また、両面奇数面印刷の最終ページを片面印刷する場合（ステップＳ１１、Ｎｏ、ステップＳ１３、Ｙｅｓ）、最終ページの表面を印刷後、両面搬送路２３へ搬送され、用紙の裏面は白紙印刷された後、反転排紙されずに用紙は排紙部８に排出される（ステップＳ１４）。
【００４２】
全て片面印刷で部の区切りに白紙を挟んだ印刷を行った場合（ステップＳ２１、Ｙｅｓ、ステップＳ２２、Ｎｏ）、用紙の表面を白紙印刷後、用紙は反転装置１０で反転排紙される（ステップＳ２４）。白紙の次ページ以降の片面印刷は（ステップＳ２１、Ｎｏ、ステップＳ１１、Ｎｏ、ステップＳ１３、Ｎｏ）、用紙の表面を印刷した後、用紙は反転装置１０で反転排紙される（ステップＳ１５）。
【００４３】
この判断によれば、
１部目：１枚目：表面白紙印刷後、両面搬送路を通して裏面を白紙印刷、非反転排紙
する
２枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
３枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
２部目：１枚目：表面白紙印刷後、両面搬送路を通して裏面を白紙印刷、非反転排紙
する
２枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
３枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
という順序で印刷されることになる。
【００４４】
これにより上と同様に３枚すべてが非反転排紙となり、表裏で２回定着部７を通過することや搬送路も同じなので、カール発生量がほぼ同じになることが期待できる。よって、カール矯正装置１０００の矯正方向、矯正量を切り替える必要がないため、カール矯正装置の矯正方向切り替え回数を少なくすることでき、印刷間隔をあける必要が生じないので、印刷速度が低下しない。
【符号の説明】
【００４５】
８ 排出部
２２ 排出路
２３ 両面搬送路
２４ 反転ローラ
１００ 移動ユニット
１０００ カール矯正装置
Ｐ 画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】特開２００９−００１３９１号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙に発生するカールを矯正するカール矯正機構を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、用紙に発生するカールによるジャムやスタック不良を防止するために設けられるカール矯正装置に、用紙の種類や搬送方向に応じて凸カール、凹カール双方を矯正できるように切り替え機構を持たせたものが既に知られている。
特許文献１には、用紙に発生するカールの状況に対応して発生方向が異なる場合でもカールを除去する目的で、用紙の種類や搬送方向に応じて凸カール、凹カール双方を矯正できるように切り替え機構を持たせる方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、奇数枚原稿を両面印刷する場合に最終紙が片面印刷となる場合など、両面と片面印刷が混在する場合には、両面と片面でカール方向が逆になるため、そのたびにカール矯正装置の矯正方向を切り替えなければならないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、両面と片面印刷が混在する場合に、片面印刷の用紙も両面と同じ搬送路を通過させることにより、カール矯正装置の矯正方向切り替え回数を少なくすることが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成するために、本発明は、以下の特徴を有することとする。
【０００６】
本発明にかかる画像形成装置は、用紙に発生するカールを除去するために用紙の種類や搬送方向に応じて凸カール、凹カール双方を矯正できるような切り替え機構を有するカール矯正機構を備える画像形成装置であって、片面または両面印刷後に用紙を排紙部に排出する排出路と、片面印刷で用紙を印刷後に用紙を反転させて前記排出路に搬送する反転路と、用紙の片面を印刷後に用紙を反転させて反対面を印刷するために搬送する搬送路と、を有し、両面と片面の印刷が混在する場合に、片面印刷の用紙も両面印刷と同じ前記搬送路を通過させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、両面と片面印刷が混在する場合に、片面印刷の用紙と両面印刷の用紙ではカール矯正装置で除去すべきカールの方向および度合いが異なるが、片面印刷の用紙も両面印刷と同じ搬送路を通過させることによりカールの方向、度合いが両面印刷の用紙と同じになるので、カール矯正装置の矯正方向切り替え回数を少なくすることでき、印刷速度が低下しない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態のカール矯正機構を備える画像形成装置の概略図である。
【図２】カール矯正装置の移動ユニットにおける内部構成を説明するための模式図である。
【図３】移動ユニットが上昇している場合に、移動ユニットと主搬送路と排出路との関係を示す図である。
【図４】移動ユニットが下降している場合に、移動ユニットと主搬送路と排出路との関係を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る画像形成装置が備える反転装置の構造を示す図である。
【図６】反転装置における非反転排紙時の動作を示す図である。
【図７】反転装置における反転排紙時の動作を示す図である。
【図８】反転装置における両面排紙時の動作を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る画像形成装置が備える制御部の概略を示すブロック図である。
【図１０】用紙がページ順に排紙部に排出された図である。
【図１１】本発明の一実施形態における制御の判断フロー図である。
【図１２】両面印刷の部の区切りに白紙を挟んで印刷を行った場合、用紙がページ順に排紙部に排出された図である。
【図１３】本発明の一実施形態における白紙を挟んで印刷を行った場合の制御の判断フロー図である。
【図１４】従来の制御で印刷した場合の判断フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。図１は、電子写真方式によるカール矯正機構を備えた画像形成装置Ｐの概略図を示す。一般的な電子写真印刷装置の原理は、まず帯電器１により感光体２を均一に帯電させその後、光学ユニット３で感光体２の表面上に光を照射する。光を照射することにより感光体２の表面上の電荷を部分的に逃がし、感光体２の表面上に静電潜像を形成させる。
【００１０】
次に現像機４で静電潜像上に感光体２とは逆電荷に帯電したトナーを付着させ可視画像を形成する。そして、感光体２の表面上に形成されたトナー像を転写部５にて給紙部６より一連の搬送路を通り搬送された記録部材である用紙上に転写し、加熱・加圧ローラ等で形成される定着部７にて記録部材上に転写されたトナーを融着させ、用紙に画像を形成する。その後、用紙は排紙部８へと搬送されていく。
【００１１】
このような一連の流れにおいて、トナー像を転写された用紙が定着部７によりトナーの融着が行われる際に、定着部７による加熱によって用紙に含まれる水蒸気が蒸発し用紙の転写面側または裏側にカールが発生することがある。
【００１２】
用紙にカールが生じる問題を解決するために、画像形成装置Ｐの定着部７から排紙部８に向かう搬送路上の周辺にカール矯正機構が必要となる。図１に示す構成により、定着部７を通過し排紙部８に向かう際にカールが生じた用紙は、カール矯正装置１０００を通過することにより、カールの矯正が行われる。
【００１３】
カール矯正装置１０００は、内部に設けられている第１搬送路１０１および第２搬送路１０２を選択的に主搬送路ＭＰに対して連続させることができるように移動可能な移動ユニット１００を備えている。
【００１４】
なお、図１においては、画像形成装置Ｐの内部にカール矯正装置１０００を組み込んだ場合を示しているが、カール矯正装置１０００は装置内だけでなく、画像形成装置Ｐとは別の装置として、例えば、シート状記録体の後処理に用いられるソータやコレータあるいはスタック装置等の装置の入口に設けるようにすることも可能である。
【００１５】
図２は、移動ユニット１００の内部構成を説明するための模式図である。移動ユニット１００には、第１，第２搬送路１０１，１０２間に配置されて各搬送路に周面の一部を露呈している第１ローラ１０３と、第１搬送路１０１を挟んで第１ローラ１０３と当接可能な第２ローラ１０４と、第２搬送路１０２を挟んで第１ローラ１０３と当接可能な第３ローラ１０５とが設けられている。
【００１６】
第１，第２搬送路１０１，１０２は、矢印Ａ、Ｂで示すように、搬送ローラ９（図１に示す）により設定されるシート状記録体の進入方向に連続できる角度と、符号Ａ’、Ｂ’で示すように、排出トレイ８（図１に示す）に連続できる排出方向とを設定できる角度に配設されている。
【００１７】
第１ローラ１０３は、スポンジゴムなどの弾性体からなるローラであり、第２，第３ローラ１０４，１０５は、ステンレスが用いられる金属製ローラである。第２ローラ１０４が第１ローラ１０３の上側に位置する上プレッシャーローラとして、第３ローラ１０５が第１ローラ１０３の下側に位置する下プレッシャーローラとしてそれぞれ用いられる。
【００１８】
これら第２，第３ローラ１０４，１０５は、第１ローラ１０３に圧接することでシート状記録体をカールの発生方向と逆方向に巻き癖を生じさせてカールを矯正するデカールローラとして機能するようになっている。
【００１９】
第１，第２ローラ１０４，１０５は、第１ローラ１０３を挟んで対向しており、第１ローラ１０３に対する当接位置同士を結んだ線Ｌが第１，第２搬送路１０１，１０２から進入するシートの進行方向（矢印Ａ、Ｂで示す方向）に対して直角となる関係で配置されている。これにより、カール矯正装置１０００内に進入したシート状記録体は、第１乃至第３ローラに対して接線方向に進入することができ、第２，第３ローラによる加圧力を最も効率よく受けることができる。
【００２０】
移動ユニット１００は、主搬送路ＭＰに対して第１，第２搬送路１０１，１０２を選択的に連続させるために、図２において垂直方向に移動することができるようになっている。
【００２１】
図３および図４は、移動ユニット１００と主搬送路ＭＰと排出トレイに向けた排出路（便宜上、符号ＥＸで示す）との関係を示す図である。図３は移動ユニット１００が上昇している場合を、図４は、移動ユニット１００が下降している場合をそれぞれ示している。
【００２２】
図３において、装置本体側に設けてある主搬送路ＭＰを搬送されてくるシート状記録体のカールが凹状（上方向に反った状態）である場合には、移動ユニット１００が上昇した状態に設定される。この状態では、移動ユニット１００における第２搬送路１０２が主搬送路ＭＰと連続し、第１ローラ１０３に対して第３ローラ１０５が圧接力を増加された状態とされる。これにより、第１ローラ１０３と第３ローラ１０５とで挟持搬送されるシート状記録体は、自身に発生しているカール方向と逆方向の癖付けを付加されて、カールが矯正されることになる。
【００２３】
一方、図３とは逆に、シート状記録体のカールが凸状（下方向に反った状態）である場合には、移動ユニット１００が下降して図４に示す状態に設定される。この状態では、移動ユニット１００における第１搬送路１０１が主搬送路ＭＰに連続し、第１ローラ１０３に対して第２ローラ１０４が圧接力を増加された状態とされる。これにより、第１ローラ１０３と第２ローラ１０４とで挟持搬送されるシート状記録体は、自身に発生しているカール方向と逆方向の癖付けを付加されて、カールが矯正されることになる。
【００２４】
図３および図４に示した場合のいずれにおいても、第１乃至第３ローラ間で挟持搬送されたシート状記録体は、第１，第２搬送路１０１，１０２の形態が排出路ＥＸに連続するようになっているので、排出不良などを起こすことなく正常に排出されることになる。
【００２５】
なお、このカール矯正装置１０００は、移動ユニット１００の位置を図３の状態と図４の状態の２つの位置を切り替え可能な構成にしているが、移動ユニット１００の位置を複数段階有し、同じ矯正方向でもローラによる圧接力を複数段階設定可能な構成にしてもよく、最適なカール矯正を行う目的上望ましい。
【００２６】
図５に、図１で示される本実施形態に係る画像形成装置Ｐが備える反転装置１０のより詳細な構造を示す。反転装置１０は、図１の定着部７よりつながる用紙進入路２１と、カール矯正装置１０００につながる用紙排出路２２、給紙部６につながる両面搬送路２３の３つの搬送路と、反転ローラ２４と、それに駆動装置によって切り替えられる排紙分岐爪２５と両面分岐爪２７と、反転ローラ２４方向から来た用紙を排出路２２へ導く固定の反転ゲート爪２６とからなる。
【００２７】
図６〜図８を用いて本実施形態に係る画像形成装置Ｐが備える反転装置１０の動作を説明する。
図６は非反転排紙時の動作である。排紙分岐爪２５をＯＦＦ位置にすることで、用紙は進入路２１からそのまま排出路２２へと進む。
【００２８】
図７は反転排紙時の動作である。排紙分岐爪２５をＯＮ位置にすることで、用紙は進入路２１から反転ローラ２４へと導かれる。その後、両面分岐爪２７をＯＦＦ位置として反転ローラを逆回転させることで、用紙は反転ゲート爪２６によって排出路２２に表裏を入れ替えて導かれる。
【００２９】
図８は両面排紙時の動作である。排紙分岐爪２５をＯＮ位置にすることで、用紙は進入路２１から反転ローラ２４へと導かれる。その後、両面分岐爪２７をＯＮ位置として反転ローラを逆回転させることで、用紙は表裏を入れ替えて両面搬送路２３へ導かれる。この用紙はそのまま給紙部６に合流し、転写部５によって今度は用紙の裏面に画像が形成される。
【００３０】
図９は、本実施形態に係る画像形成装置Ｐが備える制御部のうち本発明に関わる部分の概略を示すブロック図である。制御部は主に各種の処理動作を行うＣＰＵ３１、制御用プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ３２、各種情報を一時記憶するＲＡＭ３３、Ｉ／Ｏインターフェース３４、書き込み系に画像を出力する画像処理部３６などから構成され、ローカルバス３５で結ばれている。そして、Ｉ／Ｏインターフェース３４には上述の各装置が接続されている。
【００３１】
次に、この構成における両面奇数面印刷の例を示す。たとえば両面印刷で５枚の画像を２部印刷する場合、ページ順を考慮すると最終的には図１０に示すように、排紙部８に排出された時点で下から１部目の１枚目表、裏、２枚目表、裏、３枚目表、２部目の１枚目表、裏、２枚目表、裏、３枚目表の順に用紙が積まれているのが望ましい。
【００３２】
これを従来の制御で印刷した場合の判断フローを図１４に示す。両面印刷の場合（ステップＳ１、Ｙｅｓ）、用紙の表面を印刷後、両面搬送路２３を通して用紙の裏面を印刷し、反転排紙されずに用紙は排紙部８に排出される（ステップＳ２）。片面印刷の場合（ステップＳ１、Ｎｏ）、用紙の表面を印刷後、用紙は反転装置１０で反転排紙される（ステップＳ３）。
【００３３】
この判断によれば、
１部目：１枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
２枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
３枚目：表面印刷後、反転排紙する
２部目：１枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
２枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
３枚目：表面印刷後、反転排紙する
という順序で印刷されることになる。
【００３４】
しかしながら、カールは主に用紙の水分量に影響されるため、定着部７における加熱時に発生する。このため、非反転排紙される１枚目、２枚目と反転排紙される３枚目では、定着部でのカール方向が同じなのでカール矯正装置到達時点ではカール方向が異なることになる。さらに、１、２枚目は表裏で２回定着されることや搬送路が異なることもカール量に影響する。このため、この例では１部目の２枚目と３枚目の間、１部目の３枚目と２部目の１枚目の間、２部目の２枚目と３枚目の間の計３回、カール矯正装置１０００の矯正方向、矯正量を切り替える必要が発生じ、その切り替え時間の分だけ印刷間隔をあけなければならず、印刷速度が低下する。
【００３５】
これに対し、本実施形態における制御の判断フローを図１１に示す。両面印刷の場合（ステップＳ１１、Ｙｅｓ）、用紙の表面を印刷後、両面搬送路２３を通して裏面を印刷し、反転排紙されずに用紙は排紙部８に排出される（ステップＳ１２）。両面奇数面印刷の最終ページは、片面印刷がされ（ステップＳ１１、Ｎｏ、ステップＳ１３、Ｙｅｓ）、最終ページの表面を印刷後、両面搬送路２３へ搬送され、裏面は白紙印刷され、反転排紙されずに用紙は排紙部８に排出される（ステップＳ１４）。一方、全て片面印刷の場合は（ステップＳ１１、Ｎｏ、ステップＳ１３、Ｎｏ）、用紙の表面を印刷後、用紙は反転装置１０で反転排紙される（ステップＳ１５）。
【００３６】
この判断によれば、
１部目：１枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
２枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
３枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を白紙で印刷、非反転排紙す
る
２部目：１枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
２枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
３枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を白紙で印刷、非反転排紙す
る
という順序で印刷されることになる。
【００３７】
この場合、３枚すべてが非反転排紙となり、表裏で２回定着部７を通過することや搬送路も同じなので、カール発生量がほぼ同じになることが期待できる。よって、カール矯正装置１０００の矯正方向、矯正量を切り替える必要がないため、カール矯正装置の矯正方向切り替え回数を少なくすることでき、印刷間隔をあける必要が生じないので、印刷速度は低下しない。
【００３８】
なお、用紙の裏面に白紙を印刷する方法としては、たとえば光学ユニット３が書き込む画像データを白紙画像とする方法、光学ユニット３を停止させる方法、感光体２と転写部５を離間させて転写させないようにする方法などが挙げられる。
【００３９】
また、両面印刷に部の区切りに白紙を挟んだ印刷を行った場合は、図１２に示すように排紙部８に出力された時点で下から１部目の１枚目白紙、２枚目表、裏、３枚目表、裏、２部目の１枚目白紙、２枚目表、裏、３枚目表、裏の順に積まれることが期待される。
【００４０】
この場合の本実施形態における制御の判断フローを図１３に示す。白紙出力でない場合の制御は、図１１と同一の制御であり、同一の符号を付している。
【００４１】
両面印刷で、部の区切りに白紙を挟んだ印刷を行った場合（ステップＳ２１、Ｙｅｓ、ステップＳ２２、Ｙｅｓ）、用紙の表面を白紙印刷後、両面搬送路２３を通して用紙の裏面を白紙印刷し、反転排紙されずに用紙は排紙部８に排出される（ステップＳ２３）。２枚目以降は、用紙の表面を印刷後、両面搬送路２３を通して裏面を印刷し、反転排紙されずに用紙は排紙部８に排出される（ステップＳ１１、Ｙｅｓ、ステップＳ１２）。また、両面奇数面印刷の最終ページを片面印刷する場合（ステップＳ１１、Ｎｏ、ステップＳ１３、Ｙｅｓ）、最終ページの表面を印刷後、両面搬送路２３へ搬送され、用紙の裏面は白紙印刷された後、反転排紙されずに用紙は排紙部８に排出される（ステップＳ１４）。
【００４２】
全て片面印刷で部の区切りに白紙を挟んだ印刷を行った場合（ステップＳ２１、Ｙｅｓ、ステップＳ２２、Ｎｏ）、用紙の表面を白紙印刷後、用紙は反転装置１０で反転排紙される（ステップＳ２４）。白紙の次ページ以降の片面印刷は（ステップＳ２１、Ｎｏ、ステップＳ１１、Ｎｏ、ステップＳ１３、Ｎｏ）、用紙の表面を印刷した後、用紙は反転装置１０で反転排紙される（ステップＳ１５）。
【００４３】
この判断によれば、
１部目：１枚目：表面白紙印刷後、両面搬送路を通して裏面を白紙印刷、非反転排紙
する
２枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
３枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
２部目：１枚目：表面白紙印刷後、両面搬送路を通して裏面を白紙印刷、非反転排紙
する
２枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
３枚目：表面印刷後、両面搬送路を通して裏面を印刷、非反転排紙する
という順序で印刷されることになる。
【００４４】
これにより上と同様に３枚すべてが非反転排紙となり、表裏で２回定着部７を通過することや搬送路も同じなので、カール発生量がほぼ同じになることが期待できる。よって、カール矯正装置１０００の矯正方向、矯正量を切り替える必要がないため、カール矯正装置の矯正方向切り替え回数を少なくすることでき、印刷間隔をあける必要が生じないので、印刷速度が低下しない。
【符号の説明】
【００４５】
８ 排出部
２２ 排出路
２３ 両面搬送路
２４ 反転ローラ
１００ 移動ユニット
１０００ カール矯正装置
Ｐ 画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】特開２００９−００１３９１号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に発生するカールを除去するために用紙の種類や搬送方向に応じて凸カール、凹カール双方を矯正できるような切り替え機構を有するカール矯正機構を備える画像形成装置であって、
片面または両面印刷後に用紙を排紙部に排出する排出路と、
片面印刷で用紙を印刷後に用紙を反転させて前記排出路に搬送する反転路と、
用紙の片面を印刷後に用紙を反転させて反対面を印刷するために搬送する搬送路と、
を有し、
両面と片面の印刷が混在する場合に、片面印刷の用紙も両面印刷と同じ前記搬送路を通過させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
白紙の用紙を両面印刷に混在する場合に、白紙の用紙も両面印刷と同じ前記搬送路を通過させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記カール矯正機構が矯正量を数段階に調整できる調整機構を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項１】
用紙に発生するカールを除去するために用紙の種類や搬送方向に応じて凸カール、凹カール双方を矯正できるような切り替え機構を有するカール矯正機構を備える画像形成装置であって、
片面または両面印刷後に用紙を排紙部に排出する排出路と、
片面印刷で用紙を印刷後に用紙を反転させて前記排出路に搬送する反転路と、
用紙の片面を印刷後に用紙を反転させて反対面を印刷するために搬送する搬送路と、
を有し、
両面と片面の印刷が混在する場合に、片面印刷の用紙も両面印刷と同じ前記搬送路を通過させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
白紙の用紙を両面印刷に混在する場合に、白紙の用紙も両面印刷と同じ前記搬送路を通過させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記カール矯正機構が矯正量を数段階に調整できる調整機構を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−２２４４３８（Ｐ２０１２−２２４４３８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９３３４１（Ｐ２０１１−９３３４１）
【出願日】平成２３年４月１９日（２０１１．４．１９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１９日（２０１１．４．１９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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