JP2000007204A

JP2000007204A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000007204A
Application number: JP10173605A
Authority: JP
Inventors: Toru Matsuyama; 徹松山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-06-19
Filing date: 1998-06-19
Publication date: 2000-01-11

Abstract

(57)【要約】【課題】手差しによるシートの両面画像形成におい
て、該両面画像形成されたシートのカール修正を常に適
切な修正値でなし得るようにする。【解決手段】シートＰの両面に画像形成可能な画像形
成手段１０と、一方の片面（第１面）に画像形成され、
引き続いて他方の片面（第２面）に画像形成されたシー
トＰのカールを修正するカール修正手段１と、カール修
正手段１によってカール修正されたシートＰを受け入れ
るシート処理手段１１との構成において、第１面に画像
形成されたシートＰの第２面への画像形成に際し、画像
形成手段１０の上流側に配置されて、第１面に形成され
た画像に関する情報を読み取る画像情報読取り手段１０
０を設け、画像情報読取り手段１００で読み取られた第
１面の画像情報と第２面の画像情報とを比較して算出し
たカール修正量でカール修正手段１を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、複写機
等の画像形成装置に関し、詳細には、画像形成されるシ
ートのカール修正装置及びシート処理装置を配備したシ
ート両面への画像形成が可能な画像形成装置において、
特に、画像形成に伴うシートのカール修正を効果的に行
えるようにしたカール修正装置に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の電子写真複写機等の電子写真方
式による画像形成装置においては、通常の場合、シート
（記録用紙）を用い、感光ドラムを介してドラム表面の
トナー像をシート面に転写した上で、加熱ローラ方式の
定着装置で転写されたトナー像を溶融して定着させた
後、これを排出する手法が一般的に行われる。

【０００３】また、図５に示されているように、画像形
成装置１０に対し、ソーター等のシート処理装置１１を
配置して、画像形成されたシートＰのソート、ステイプ
ル、パンチ穴あけ、製本等の処理を行い得るように構成
することも従来からよく知られている。

【０００４】一方、この種の画像形成装置の場合、転写
されるトナー像を加熱定着して画像形成された後のシー
トＰは、トナーの収縮やシート自体の吸湿による膨張に
よってカールし易いために、画像形成装置１０とシート
処理装置１１との間にカール修正装置１を設けることが
ある。

【０００５】そして、このときのシートＰのカール量
は、画像情報（すなわち、トナーの使用量）、シートの
種類、それに、周囲の温湿度環境等の諸条件によって変
化することが分かっている。よって、シートＰに対して
常に適切なカール修正を行うため、該カール修正装置１
においては、画像形成装置１０内で検知されるこれらの
諸条件に応じて、該カール修正量を多段階に切り換え可
能な構成にしている。

【０００６】ここで、図５に示す従来の装置構成におい
て、画像形成装置（この場合、カラー画像形成装置）１
０には、底部側にあって異なるサイズのシートＰを収載
する複数段、この場合には、上下２段のカセット１２
と、各段対応のピックアップロール対１３及び搬送ロー
ル対１４と、両面への画像形成の場合のシートＰを合流
させる搬送ロール対１５とからなるシート給紙系が配置
されており、該シート給紙系によって給紙されるシート
Ｐは、レジストロール対１６でタイミングを合わせて画
像形成部５０側のベルト搬送部１７に送り込まれる。

【０００７】また、原稿画像読み取り装置１８は、原稿
の画像情報をマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの
各色成分に色分解して読み取るＣＣＤ等の光学読み取り
センサ１９と、読み取られた各色の情報を画像形成部５
０における各色該当の対応するそれぞれの各画像形成ス
テーションでの各感光体ドラム面上に書き込むレーザ光
学系Ｌとを有しており、前記ベルト搬送部１７で矢印Ａ
方向に搬送されるシートＰには、該それぞれの感光体ド
ラム面上の現像されたトナー像が順次に重ね合わせて転
写され、かつ定着器２０で定着処理されることで、シー
トＰの片面（上面）側にカラー画像が形成され、その
後、該片面に画像形成したシートＰは、排紙ローラ対２
１によってカール修正装置１側に排出される。

【０００８】一方、シートＰの両面に画像形成する場合
には、前記排紙ローラ対２１の直前に配置された切換え
フラッパ２２の切り換えにより、前記片面に画像形成し
たシートＰを各搬送ローラ対２３，２４で一旦、スイッ
チバック機構部２５内に受け入れると共に、反転用のス
イッチバックローラ対２６の制御回転作動で表裏反転さ
せて受け出し、各搬送ローラ対２７，２８を経て排出ロ
ーラ対２９で中間トレイ３０上に取り出した後、該反転
されたシートＰを再度、ピックアップローラ３１及び前
記給紙系の搬送ロール対１５でレジストローラ対１６に
搬送させ、前記片面側の場合と全く同様に、他面（反転
で上面側にされた裏面）側にカラー画像を形成させ、次
いで、該両面に画像形成したシートＰを排紙ローラ対２
１からカール修正装置１側に排出させるのである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の画像形成装置の場合、シートＰに対するカール修正
量の制御は、片面へのみ記録される画像情報に基づいて
実施していたものにしか過ぎず、両面への画像記録の際
のカール修正に関しては未だ不十分なものであった。

【００１０】すなわち、両面記録されるシートＰのカー
ルは、主に、表面と裏面との両者間のトナー収縮量の差
によって生ずるために、全体的なカール修正量を決定す
るのには、該表面と裏面とで使用されるトナー量を個々
に比較する必要がある。

【００１１】特に、シートＰへの両面記録の際、片面側
での画像情報を装置制御部のメモリ内に格納することの
できない手差しによる場合には、両面の画像情報の相互
比較が不可能なものであった。

【００１２】本発明は、このような従来の問題点を解消
するためになされたもので、その目的とするところは、
手差しによるシートの両面画像形成において、該両面画
像形成されたシートのカール修正を常に適切な修正値で
なし得るようにした画像形成装置を提供することであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る請求項１に記載の発明は、シートの両
面に画像形成可能な画像形成手段と、前記画像形成手段
によって、一方の面に画像形成され、かつ引き続いて他
方の面に画像形成されたシートのカールを修正するカー
ル修正手段と、前記カール修正手段によってカール修正
されたシートを受け入れて後処理するシート処理手段と
を有する画像形成装置において、前記一方の面に画像形
成されたシートに対する他方の面への画像形成に際し、
少なくとも前記画像形成手段の上流側に配置されて、該
シートの一方の面に形成された画像に関する情報を読み
取る画像情報読取り手段を設けて構成し、前記画像情報
読取り手段で読み取られた一方の面の画像情報とあらか
じめ設定された他方の面の画像情報とを比較して得るカ
ール修正量により、前記カール修正手段を制御するよう
にしたことを特徴としている。

【００１４】従って、本請求項１に記載の画像形成装置
では、画像情報読取り手段で得た一方の面の画像情報
と、他方の面の画像情報とを比較したカール修正量によ
り、カール修正手段を制御するようにしているので、両
面に画像形成したシートに対して、常に適切なカール修
正を施し得る。

【００１５】また、本発明に係る請求項２に記載の発明
は、前記請求項１の画像形成装置において、前記画像情
報読取り手段が、実質的に、前記画像形成手段の手差し
搬送路内で、かつ両面画像形成に際してシートが通過す
る部分に配置されていることを特徴としている。

【００１６】従って、本請求項２に記載の画像形成装置
では、画像情報読取り手段を手差し搬送路内の両面画像
形成に際してシートが通過する部分に配置させるので、
手差しによる両面画像形成させたシートのカール修正が
可能になる。

【００１７】また、本発明に係る請求項３に記載の発明
は、前記請求項１及び２の画像形成装置において、前記
画像情報読取り手段で読み取られる画像情報が、画像濃
度に関する情報であることを特徴としている。

【００１８】従って、本請求項３に記載の画像形成装置
では、画像情報として画像濃度を用いるようにしている
ため、より一層的確なカール修正が可能になる。

【００１９】さらに、本発明に係る請求項４に記載の発
明は、前記請求項１及び２の画像形成装置において、前
記画像情報読取り手段には、搬送されるシートの読取り
シート面を読み取り側の搬送ガイド面に弾圧的に当接可
能にする弾性保持部材が設けられていることを特徴とし
ている。

【００２０】従って、本請求項４に記載の画像形成装置
では、弾性保持部材によって読取りシート面を読み取り
側の搬送ガイド面に弾圧的に当接させるようにしたか
ら、画像情報読取り手段による画像情報の正確な読み取
りを可能にする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
の好ましい各別の実施形態につき、図１ないし図４を参
照して詳細に説明する。

【００２２】本各実施形態の場合、カール修正装置及び
シート処理装置を配備した画像形成装置の具体的構成に
ついては、先に述べた図５の構成と同様であるから、そ
の説明を援用し、ここでは、主にカール修正について述
べるものとする。

【００２３】《第１の実施形態》最初に、本発明を適用
した第１の実施形態について説明する。

【００２４】図１は、本第１の実施形態によるカール修
正装置及びシート処理装置を配備した画像形成装置の概
要を模式的に示す全体の断面構成図、図２は、同上画像
形成装置での手差しパス部の構成を示す部分拡大側面図
であり、図３は、同上カール修正装置での主要部の構成
と、その制御回路ブロックとを示す部分拡大側面図であ
る。

【００２５】すなわち、図１に示す装置構成において、
画像形成装置（画像形成手段に該当し、この場合は、カ
ラー画像形成装置である）１０に設けられる手差しトレ
イ１０１上には、複数枚のシートＰをあらかじめセット
しておく。

【００２６】この状態で、画像形成スタート信号が入力
されると、手差し給紙用のローラソレノイド（不図示）
がＯＮされ、シートＰは、画像形成装置１０内のピック
アップローラ１３によって、該手差しトレイ１０１上の
シートＰの１枚づつが順次に装置内に取り込まれると共
に、このシートＰは、搬送ローラ対１４を経てレジスト
ローラ対１６の位置に達した時点で、該レジストローラ
対１６により、所要のタイミングでベルト搬送部１７に
送り出される。

【００２７】一方、前記画像形成スタート信号の入力に
合わせて、原稿画像読み取り装置１８に設定されている
原稿の画像情報が、ＣＣＤ等の光学読み取りセンサ１９
により、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色
成分に分解して、各色対応の画素データとして不図示の
画像メモリ内にそれぞれに読み込まれ、かつ一時的に格
納される。

【００２８】前記画像メモリ内に格納された原稿の画像
情報は、各色の画素データに基づいてレーザ光を射出す
る画像書き込み装置ないしはレーザ光発信手段としての
レーザ光学系Ｌにより、前記マゼンタ、シアン、イエロ
ー、ブラックの各画像形成ステーション５１ないし５４
の各色感光体ドラム５１ａないし５４ａ面上に書き込ま
れる。すなわち、シートＰが、前記ベルト搬送部１７で
矢印Ａ方向に搬送されて、これらの第１ないし第４の各
色感光体ドラム５１ａないし５４ａを通過する際に、そ
れぞれのタイミングで該当する一方の面上に各色トナー
像が重ね転写して書き込まれる。

【００２９】引く続き、このような動作によって、多色
のカラー画像が片面に重ね転写されたシートＰは、ベル
ト搬送部１７から、定着器２０に送り込まれて熱定着さ
れ、その後、排紙ローラ対２１を用いることでカール修
正装置（カール修正手段）１側へ排出させるのである。

【００３０】そして、両面への画像形成を行う場合に
は、先にも述べたように、前記定着器２０を経たシート
Ｓを切換えフラッパ２２の切り換えにより、該片面に画
像形成させたシートＰを一旦、スイッチバック搬送路２
５側に取り込んで反転させると共に、再度、前記レジス
トローラ１６に搬送して、他面への画像形成をなした後
に、ここでも同様に、排紙ローラ対２１によってカール
修正装置１側へ排出させるのである。

【００３１】この場合、以上説明したような画像形成装
置１０において、片面側に画像形成されたシートＰにつ
いては、その画像記録面側が収縮した正カール状態で排
出されることが多い。また、両面に画像形成されたシー
トＰに関しても、そのカール量は、最初の１面目（排出
時下面）と、次ぎの２面目（排出時上面）との前記した
収縮量の差、換言すると、それぞれに使用するトナー量
の差に支配されることが分かっており、前記片面側への
画像形成によるシートＰでの正カール状態の場合と同様
に、その後のシート処理装置１１における搬送不良や、
積載不揃い、ならびに、ステイプル、パンチ穴のずれ等
の不整合、さらには、カールによる積載枚数の減少とい
った不具合の原因になる。

【００３２】よって、この画像形成装置１０と後段のシ
ート処理装置（シート処理手段）１１との間に、詳細に
ついては後述するカール修正装置１が設けられる。

【００３３】ここで、上記したように、手差しトレイ１
０１からシートＰを給紙して両面画像形成を行う場合、
特に、複数枚の両面記録を行う場合には、画像形成され
た第１面目の画像情報を画像メモリ内に蓄積させる手段
が講じられていないために、この第１面目の画像情報
と、あらかじめ設定されている第２面目の画像情報とを
比較してシートＰの最適なカール修正を行うことはでき
ない。

【００３４】このため、本発明の第１の実施形態では、
図２(a),(b) に示すように、手差しトレイ１０１上から
シートＰを給紙して両面画像形成を行う場合、画像形成
装置１０の画像形成部よりも上流側、例えば、本第１の
実施形態においては、該当する手差し搬送路内、ここで
は、片面画像形成されたシートＰが他面への画像形成の
ために通過する手差し給紙を含む給紙搬送路内に相当す
る給紙ローラ対１４とレジストローラ対１６間での搬送
ガイド１０２の下部近傍に対して、第１面の画像情報、
つまり、前段階で形成された一方の面の画像情報、ひい
ては画像濃度を検出する画像読み取り装置（画像読み取
り手段）１００を設ける。

【００３５】すなわち、この装置構成により、図３での
制御回路ブロックに示されているように、該画像読み取
り装置１００によって読み取った一方の面（第１面）の
画像情報（例えば、画像濃度情報）と、従来から用いら
れている公知の画像情報検出手段よる他方の面（第２
面）の画像情報（例えば、ビデオカウント値）とを比較
することでカール修正量を算出し、これによってシート
Ｐに対する最適な値によるカール修正を行なうようにす
るのである。

【００３６】本第１の実施形態の場合、前記画像読み取
り装置１００においては、図２(a)のＸ矢視図である図
２(b) で示すように、前記搬送ガイド１０２に対して、
該搬送ガイド１０２を通して画像情報を読み取るための
搬送不良にならない程度の穴１０２ａを数箇所に開口さ
せておくことにより、前段で片面に画像形成されたシー
トＰの画像面が搬送ガイド１０２上を通過する際に、該
搬送ガイド１０２の穴１０２ａから、シートＰの幅方向
全域に配置されたＣＣＤ等の光学読み取りセンサ１０３
で読み取るようにし、かつ読み取った情報を画像濃度情
報に変換する構成にしてある。

【００３７】次に、上記各画像情報に基づく画像形成前
のカール修正量の算出手法と、該算出されたカール修正
量で制御されるカール修正装置１の構成及びその作用効
果とを図３について述べる。

【００３８】ここで、前記シートＰに対するカール修正
を行う際のカール情報の検出手段として、例えば、該シ
ートＰの種類の検出については、既に、前記画像形成装
置１０の給紙部等に設けられており、また、紙種の検出
手段（普通紙とＯＨＰ用紙の判別）、紙厚の検出手段、
紙サイズ検出手段等の各種の情報、それに、周囲環境で
ある温湿度検出についても、該装置１０内に設けられて
いる不図示の環境センサの検出情報を任意に利用すれば
よい。

【００３９】一方、その画像情報の検出手段に関して
も、従来から用いられているような不図示の電位センサ
で感光体ドラム上の電位を測定し、画像濃度（トナー
量）を算出する構成にするとか、読み取り画像をレーザ
光に変換する際に、レーザコントローラでカウントされ
るドット数から、該画像濃度（トナー量）を予測する構
成等であれば足りる。

【００４０】そして、このように画像濃度を予測するこ
とにより、両面記録するシートＰの一方の面と他方の面
との画像情報を比較して、カール修正装置１による該シ
ートＰのカール修正を行うのである。

【００４１】図３において、画像形成されたシートＰに
対するカール修正装置１は、シリコンスポンジ等の軟質
弾性体からなる比較的大径のカール修正用の弾性上ロー
ラ２と、該弾性上ローラ２よりも硬い金属製で比較的小
径の硬質下ローラ３とを有しており、弾性上ローラ２に
対して硬質下ローラ３を下方から当接させ、上方へ押し
付けることで該弾性上ローラ２を硬質下ローラ３の外径
に沿って上方へ凸形状に変形させたニップ部を形成し、
該ニップ部を通過するシートＰの正カール方向（下方へ
凸形状）への修正を行う。

【００４２】このときのカール修正性能は、弾性上ロー
ラ２の変形量、すなわち、硬質下ローラ３の弾性上ロー
ラ２に対する侵入量Ｙを変化させることで調整可能であ
り、該侵入量Ｙの調整は、硬質下ローラ３を支持する加
圧アーム４を偏心カム６の回動で一端部側の支軸５を中
心に傾動させ、弾性上ローラ２と硬質下ローラ３との各
回転軸間の間隔を変化させて行う構成となっており、該
各回転軸間の間隔調整は、前記カール修正量に対応して
制御駆動されるステップモータ８で偏心カム６の回動角
を制御して行うようにしている。なお、図３中、７は加
圧アーム４の他端部側に配されて偏心カム６のカム面に
滑り接触で接するピンである。

【００４３】また、上記カール修正手段としては、例え
ば、前記弾性上ローラ２の代えてベルトを用い、該ベル
トの適当する搬送面に対して硬質下ローラ３を当接かつ
侵入させることで、同様に、硬質下ローラ３の外径に沿
わせ上方へ凸形状をなすニップ部を形成させるようにし
てもよい。

【００４４】《第２の実施形態》次に、本発明の第２の
実施形態について説明する。

【００４５】図４(a),(b) は、第２の実施形態を適用し
た画像形成装置での手差しパス部の構成を示す部分拡大
側面図であり、前記図２(a),(b) に対応する。

【００４６】上記第１の実施形態では、図２(a),(b) に
示されているように、前記画像情報読み取り装置１００
を手差し搬送路内に設けておき、前記手差しトレイ１０
１からシートＰを給紙して両面画像形成を行う場合、一
方の面の画像情報を検出した上で、他方の面の画像情報
と比較してカール修正量を算出し、該算出したカール修
正量によって前記カール修正装置１でのシートＰに対す
る最適なカール修正を行うことについて述べた。

【００４７】しかし、前記画像情報読み取り装置１００
において、一方の面の画像情報を手差し搬送路内で検出
する際、シートＰに形成された画像が、特に高濃度画像
である場合には、その高濃度による画像情報を検出する
と、該検出部でのシートＰの浮き等によって誤った画像
情報を検出する可能性がある。

【００４８】そこで、本第２の実施形態では、図４に示
されているように、検出部近傍、ここでは、前記搬送さ
れるシートＰが通過する搬送ガイド１０２に対して、該
シートＰを確実かつ弾性的に当接させた状態で保持する
弾性保持部材１１０を設けて構成する。そして、該弾性
保持部材１１０としては、用紙の搬送を妨げない程度の
軟質な部材であることが望ましい。

【００４９】従って、本第２の実施形態においては、一
方の面（第１面）に既形成されている画像情報の検出に
際し、前記弾性保持部材１１０により、検出側に相当す
る搬送ガイド１０２面に搬送されるシートＰを弾圧させ
ながら画像情報を検出させるために、常に良好な態様で
の画像情報の確実な読み取りがなされるのである。

【００５０】

【発明の効果】以上、各実施形態によって詳述したよう
に、本発明によれば、画像形成手段の上流側に画像情報
読取り手段を配置させておき、第１面に画像形成された
シートに対する第２面への画像形成に際し、画像情報読
取り手段によってシートの第１面に形成された画像に関
する情報を読み取った上で、該読み取られた第１面の画
像情報と、あらかじめ設定された第２面の画像情報とを
比較してカール修正量を算出し、この算出されたカール
修正量によってカール修正手段を制御するようにしたの
で、常にカール量に応じた適切なカール修正を行うこと
ができ、しかも、徒らに装置構成を複雑化する惧れがな
く、このために、シート処理装置でのシートの搬送性等
を有用に向上し得て、ソート、ステイプル、パンチ穴あ
け、製本等の後処理を安定して行えるようになる。

【００５１】また、画像形成手段の手差し搬送路内で、
かつ両面画像形成に際してシートが通過する部分に画像
情報読取り手段を配置させるときは、従来の場合に不可
能であった手差しによる両面画像形成させたシートのカ
ール修正も可能になる等の優れた特徴がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を適用したカール修正
装置及びシート処理装置を備える画像形成装置の概要を
模式的に示す全体の断面構成図である。

【図２】(a) は同上画像形成装置での手差しパス部の構
成を示す部分拡大側面図、(b)は同図２(a) のＸ方向矢
視図である。

【図３】同上カール修正装置での主要部の構成とその制
御回路ブロックとを示す説明図である。

【図４】本発明の第２の実施形態を適用した画像形成装
置での前記図２(a),(b) に対応する手差しパス部の構成
を示す部分拡大側面図、及びＸ方向矢視図である。

【図５】従来のカール修正装置及びシート処理装置を備
える画像形成装置の概要を模式的に示す全体の断面構成
図である。

【符号の説明】

１カール修正装置（カール修正手段）２弾性上ローラ３硬質下ローラ４加圧アーム５偏心カム６支軸７ピン８ステップモータ１０画像形成装置（画像形成手段）１１シート処理装置（シート処理手段）１３ピックアップローラ１４搬送ローラ対１６レジストローラ対１７ベルト搬送部１８原稿画像読み取り装置１９光学読み取りセンサ２０定着器２１排紙ローラ対５１〜５４第１ないし第４の各画像形成ステーショ
ン５１ａ〜５４ａ第１ないし第４の各感光体ドラム１００画像情報読取り装置（画像情報読取り手
段）１０１手差しトレイ１０２搬送ガイド１０２ａ搬送ガイドに開口された穴１０３光学読み取りセンサ１１０弾性保持部材ＰシートＬレーザ光学系

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シートの両面に画像形成可能な画像形成
手段と、前記画像形成手段によって、一方の面に画像形成され、
かつ引き続いて他方の面に画像形成されたシートのカー
ルを修正するカール修正手段と、前記カール修正手段によってカール修正されたシートを
受け入れて後処理するシート処理手段と、を有する、画像形成装置において、前記一方の面に画像形成されたシートに対する他方の面
への画像形成に際し、少なくとも前記画像形成手段の上
流側に配置されて、該シートの一方の面に形成された画
像に関する情報を読み取る画像情報読取り手段を設けて
構成し、前記画像情報読取り手段で得た一方の面の画像情報と、
あらかじめ設定された他方の面の画像情報とを比較した
カール修正量によって、前記カール修正手段を制御する
ようにした、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記画像情報読取り手段が、実質的に、前記画像形成手段の手差し搬送路内で、かつ
両面画像形成に際してシートが通過する部分に配置され
ている、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】前記画像情報読取り手段で読み取られる
画像情報が、画像濃度に関する情報である、ことを特徴とする請求項１及び２に記載の画像形成装
置。
【請求項４】前記画像情報読取り手段には、搬送されるシートの読取りシート面を読み取り側のガイ
ド面に弾圧的に当接可能にする弾性保持部材が設けられ
ている、ことを特徴とする請求項１及び２に記載の画像形成装
置。