JP2006082909A - 画像形成装置の記録紙搬送制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 デカーラを通る記録紙が安定して矯正される記録紙搬送制御方法を提供する。【解決手段】 感光体上に形成されるトナー像を記録紙の片面に画像を記録した後、表裏反転させて排紙回収させる場合及び片面に画像記録した記録紙を両面複写用搬送路に搬送させて記録紙の裏面にも転写、定着をして画像形成した記録紙を、表裏反転させて排紙回収させる場合と、反転せずストレートに排紙回収させる方式とに切り換え可能にした画像形成装置の記録紙搬送制御方法であって、前記経路切換ゲート近傍で、下流側の前記両面複写用搬送路上にデカーラを設け、該デカーラを、排紙反転部の最上流側の正逆転可能にした搬送機構に兼用させ、前記デカーラの駆動位置近傍には後端検出器の検出信号と片面複写及び両面複写の何れかに指示入力した設定信号とによって反転排出時期を判断して前記記録紙の搬送方向を切り換えて排紙回収可能に制御する記録紙搬送制御方法。
【選択図】 図５

Description

本発明は画像形成装置において画像形成される記録紙のカールを搬送中に矯正するための搬送制御方法に関する。

従来、特許文献１や特許文献２に示すように、定着後の記録紙のカールを矯正する為に、デカーラを記録紙の排紙反転部に設ける構成や、定着後の回収部に２箇所のデカーラを設ける構成でカール矯正効果をあげているものがある。

例えば、両面複写の場合に画像形成部や定着装置を通過した記録紙は、経路切換ゲートにより排紙反転部方向に搬送されて、再度画像形成部や定着装置を循環する。その循環路の長さに対して正規の間隔で並べられることのできるＮ枚の所定サイズの表面複写済みの記録紙がその裏面複写を連続的に行い、表面複写済みの最終紙（Ｎ枚目）が経路切換ゲートを通過した後、経路切換ゲートは排紙方向に切り替わる。これにより、裏面画像形成された紙は機外に排出される。裏面複写済みの最終紙（Ｎ枚目）が経路切換ゲートを通過した後、経路切換ゲートは再度排紙反転部方向に切り換わる。従来の両面複写用搬送ユニットではこの様なサイクルを繰り返す。
特開平８−２２５２１９号公報 特開平１１−１１８０４号公報

デカーラを排紙反転部に設けた場合、片面プリントの場合は、記録紙進入時と排出時の２度デカーラを通過することでカール矯正効果はあがるが、両面プリントの場合は、裏面プリント後は排紙反転部を経由せずにストレートに排紙される為に裏面定着でのカールは矯正されない。これを解決する手段として、デカーラを排紙回収部の入り口に設けた場合にはカールが矯正される。しかしスペースも大きくなりコスト高になる。また、デカーラを２基設けて効果を増すようにすると更にスペースもコストも増加する。

また、定着直後に２箇所デカーラを持つ構成もあるがコスト高であり、さらには反転排紙時とストレート排紙時で記録紙カール方向が異なるために問題がある。

本発明は画像形成装置の記録紙の排紙回収時におけるカール発生の問題点を解消してデカーラを通る記録紙が安定して矯正される記録紙搬送制御方法を提供することを課題目的にする。

この目的は次の技術手段（１）〜（４）の何れかによって達成される。

（１）感光体上に形成されるトナー像を転写、定着させて片面に画像記録をした記録紙を表裏反転させて排紙回収させる場合及び片面に画像記録した記録紙を更に第１、第２、第３搬送路からなる両面複写用搬送路に搬送させて感光体上に形成されるトナー像を記録紙の裏面に転写、定着させて両面に画像形成した記録紙を、表裏反転させて排紙回収させる場合の方式と、
前記表裏反転をさせることなくストレートに排紙回収させる方式とに経路切換ゲートによって搬送経路を切り換え可能にした画像形成装置の記録紙搬送制御方法であって、
前記経路切換ゲート近傍で且つ下流側の前記両面複写用搬送路の第１搬送路上にデカーラを設け、該デカーラを、該第１搬送路における排紙反転部を駆動する正逆転切換可能にした搬送機構群のうち最上流側の搬送機構に兼用させ、前記デカーラの駆動位置近傍には前記記録紙の後端検出器を設けて、その検出信号と片面複写及び両面複写の何れかに指示入力した設定信号とによって反転排出時期を判断する制御手段を設け前記記録紙の搬送方向を切り換えて排紙回収可能に制御することを特徴とする画像形成装置の記録紙搬送制御方法。

（２）前記最上流側の反転可能搬送機構である前記デカーラは、硬質ローラと軟質ローラとのローラ対におけるニップ形状で紙カールを矯正するものであり、前記軟質ローラ及び硬質ローラの何れか１つのローラは前記デカーラの駆動ローラであることを特徴とする（１）項に記載の画像形成装置の記録紙搬送制御方法。

（３）前記最上流側の反転可能搬送機構である前記デカーラは、１本の軟質ローラと２本の硬質ローラで構成したローラ対における２箇所のニップで各ローラに前記記録紙を巻き付けカールを矯正する様にしたことを特徴とする（１）又は（２）項に記載の画像形成装置の搬送制御方法。

（４）前記最上流側の反転可能搬送機構である前記デカーラは、２本のローラに張った無端ベルト中央部にローラを押圧し、そのニップ形状で記録紙のカールを矯正するものであり、前記２本のローラの何れかは前記デカーラの正逆転可能な駆動ローラであることを特徴とする（１）項に記載の画像形成装置の記録紙搬送制御方法。

尚、本発明において取り扱う記録紙の材質はパルプを原料とする紙類の他種々の合成紙やプラスチック等を含むものである。

デカーラを排紙反転部に設けてそれを通して排紙するように制御する本発明によって、ただ一箇所に設けたデカーラによってもそのカール矯正力を倍加して効果を確実にすることができるとともに、性能が向上するにもかかわらず画像形成装置を小型化することが可能になり、製作コストの上昇を抑えることもできるようになった。

以下、本発明の画像形成装置の定着装置の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。

図１に示す画像形成装置１は、本発明の定着装置が搭載されたデジタル方式による画像形成装置であって、画像読取り部Ａ、画像処理部Ｂ、画像形成部Ｃ、記録紙Ｐを供給搬送する記録紙供給搬送部Ｄから構成されている。

画像読取り部Ａの上部には原稿を自動搬送する自動原稿送り手段が設けられていて、原稿載置台１１上に載置された原稿は原稿搬送ローラ１２によって１枚宛分離搬送され読み取り位置１３ａにて画像の読み取りが行われる。原稿読み取りが終了した原稿は原稿搬送ローラ１２によって原稿排紙皿１４上に排出される。

一方、プラテンガラス１３上に置かれた場合の原稿の画像は走査光学系を構成する照明ランプ及び第１ミラーから成る第１ミラーユニット１５の速度ｖによる読み取り動作と、Ｖ字状に位置した第２ミラー及び第３ミラーから成る第２ミラーユニット１６の同方向への速度ｖ／２による移動によって読み取られる。

読み取られた画像は、投影レンズ１７を通してラインセンサである撮像素子ＣＣＤの受光面に結像される。撮像素子ＣＣＤ上に結像されたライン状の光学像は順次電気信号（輝度信号）に光電変換されたのちＡ／Ｄ変換を行い、画像処理部Ｂにおいて濃度変換、フィルタ処理などの処理が施された後、画像データは一旦メモリに記憶される。

画像形成部Ｃでは、画像形成ユニットとして、像担持体であるドラム状の感光体２１と、その外周に、該感光体２１を帯電させる帯電手段２２、帯電した感光体の表面電位を検出する電位検出手段２２０、現像手段２３、転写分離手段である転写極２４及び分離極２５、前記感光体２１のクリーニング装置２６及び光除電手段としてのＰＣＬ（プレチャージランプ）２７が各々動作順に配置されている。また、現像手段２３の下流側には感光体２１上に現像されたパッチ像の反射濃度を測定する反射濃度検出手段２２２が設けられている。感光体２１は、光導電性化合物をドラム基体上に塗布形成したもので、例えば有機感光体（ＯＰＣ）が好ましく使用され、図示の時計方向に駆動回転される。

回転する感光体２１へは帯電手段２２による一様帯電がなされた後、像露光手段としての露光光学系３０により画像処理部Ｂのメモリから呼び出された画像信号に基づいた像露光が行われる。書き込み手段である像露光手段としての露光光学系３０は図示しないレーザーダイオードを発光光源とし、回転するポリゴンミラー３１、ｆθレンズ３４、シリンドリカルレンズ３５を経て反射ミラー３２により光路が曲げられ主走査がなされるもので、感光体２１に対してＡｏの位置において像露光が行われ、感光体２１の回転（副走査）によって潜像が形成される。本実施の形態の一例では文字部に対して露光を行い潜像を形成する。

感光体２１上の潜像は現像手段２３によって反転現像が行われ、感光体２１の表面に可視像のトナー像が形成される。転写材搬送部Ｄでは、画像形成ユニットの下方に異なるサイズの記録紙Ｐが収納された記録紙収納手段としての給紙ユニット４１（Ａ）、４１（Ｂ）、４１（Ｃ）と搬送ローラ４３Ｄが設けられ、また側方には手差し給紙を行う手差し給紙ユニット４２が設けられていて、それらの何れかから選択された記録紙Ｐは案内ローラ４３によって搬送路４０に沿って給紙され、給紙される記録紙Ｐの傾きと偏りの修正を行うレジストローラ対４４によって記録紙Ｐは一時停止を行ったのち再給紙が行われ、搬送路４０、転写前ローラ４３ａ、給紙経路４６及び進入ガイド板４７に案内され、感光体２１上のトナー画像が転写位置Ｂｏにおいて転写極２４及び分離極２５によって記録紙Ｐ上に転写され、搬送ベルト装置４５の搬送ベルト４５４に載置搬送されながら前記記録紙Ｐは感光体２１面より分離し、前記搬送ベルト装置４５により定着手段としての定着装置５０に搬送される。

定着装置５０は、加熱手段として加熱源を持つ、回転体駆動部材としての加熱ローラ５１と加熱手段として加熱源を持たない加圧ローラ５９とを有しており、記録紙Ｐを加熱ローラ５１と加圧ローラ５９との間を通過させることにより、加熱、加圧によってトナーを定着させる。トナー画像の定着を終えた記録紙Ｐは、経路切換ゲート１７１を通り、排紙反転部１７０のデカーラ１７３でカールを矯正されて排紙トレイ８１上に排出される。そのカール矯正及び搬送制御については後程、両面複写の場合と共に詳述する。

以上は記録紙Ｐの片側のみへの画像形成を行う場合を説明したものである。

一方、両面複写の場合も経路切換ゲート１７１が切り換わり、排紙反転部１７０の両面複写用の第１搬送路１７４が開放されたまま、片面（表面）画像が転写されて定着された記録紙Ｐは破線矢印の方向に搬送される。

更に、正逆方向に切り換え搬送可能にした搬送機構を兼ねるデカーラ１７３の駆動ローラ対１７５と、その下流側に配列された各搬送機構である複数の駆動ローラ対１７６Ａ，１７７Ａにより記録紙Ｐは下流方向に搬送され、両面複写反転部１８０の第２搬送路１８１に搬送され、正逆方向に切換搬送を可能にした搬送ローラ対１８２によりスイッチバックさせられ、今までの記録紙Ｐの後端部は先端部となって両面複写用の第３搬送路１８３内に搬送される。尚、前記第１、第２、第３搬送路を含めて両面複写用搬送路という。

記録紙Ｐは両面複写用の第３搬送路１８３内を各搬送ローラ１８４によって給紙方向に移動し、給紙ローラ１３２で記録紙Ｐは搬送路４０に案内されながら転写位置に向かって再給紙される。

このように再び、上述したように感光体２１方向に記録紙Ｐは搬送され、転写位置で記録紙Ｐの裏面にトナー画像が転写され、定着装置５０で定着された後、更に、開放されたままの経路切換ゲート１７１を通り、前記両面複写用の第１搬送路１７４に入り、排紙反転部１７０の搬送駆動ローラ対を兼ねるデカーラ１７３を通り、その近傍の下流に設けた記録紙後端位置を検出する後端検出器１７８の検出信号と、片面複写及び両面複写の何れかを指示入力した設定信号（この場合は両面複写信号であるのでその信号に基づく裏面検出信号）との２つの信号によって、逆転を開始して排紙トレイ８１上に排紙される。尚、片面複写のみを転写する記録紙は片面の入力信号及び後端検出信号の２つの信号によって、逆転を開始して排紙トレイ８１上に排紙される。

このデカーラ１７３は図１及びその拡大図である図２に示すように表面材質が軟質でその回転軸が固定された駆動ローラ１７５に対して、表面材質が硬質の従動加圧ローラ１７５Ａ，１７５Ｂの回転軸受がフレーム１７２の溝の中をバネ１７５Ｄによってスライドして押圧させて、ローラ対を形成して搬送機構として配置したものであり、定着装置５０の加熱ローラ５１及び加圧ローラ５９によって定着されて上凸カールになった記録紙が下凸カールの方向に矯正して結果として平坦になるように回復させるものであり、排紙回収時においては往路と復路との２方向に矯正されることになるのでカール矯正効果は倍加されて確実な矯正が得られる。

本発明に用いるデカーラの他の一例は図４に示すようになる。即ち、２本のローラ１７５ａ、１７５ｂに張った無端ベルト１７５Ｅの中央部にローラ１７５ｃを押圧し、そのニップ形状で記録紙のカールを矯正するようにしたデカーラ１７３Ａであり、前記２本のローラの何れかは前記デカーラの正逆転可能な駆動ローラであり、ローラ１７５ｃの回転軸受がフレーム１７２Ａの溝の中をバネ１７５Ｄによってスライドして前記無端ベルト１７５Ｅに押圧させて、搬送機構と兼用になるように配置したものである。

このように排紙反転部１７０の両面複写用第１搬送路１７４にデカーラ１７３又は１７３Ａを持ち、片面複写の場合においても両面複写の場合においても、常に反転してから排紙するように制御する構成にすることができる。これにより、反転経路の一箇所のデカーラで片面、両面共にカール矯正が可能となるので、デカーラ１７３の設置スペースも１箇所で済み画像形成装置は小型化され制作費も大きく軽減され操作も容易になる。

具体的には、両面複写の場合、片面プリント後の記録紙は定着後に排紙反転部１７１で一度デカーラ１７３を通過する。その後、上記両面複写用の第１，第２，第３の各搬送路及び共通の給紙経路４６を繋ぐ循環経路を通って再度画像形成部でカールが矯正されて裏面がプリントされるので良質の画像形成が安定して行われる。また、通常裏面プリントした記録紙は、定着後にそのままストレートに排紙されるが、本構成では再度反転排紙部でデカールされてから排出され、その際、さらに排紙反転部１７０にデカーラ１７３が作用する事により、紙進入、排紙の２回デカーラを通過させる事になりデカール効果は高かくなる。

本発明の定常状態の構成では、経路切換ゲート１７１は動かず常に排紙反転部１７０の第１搬送路方向及び反転後の排紙方向に開放されていて、裏面定着後の紙は再度排紙反転部の搬送路方向に搬送され、排紙反転部１７０のデカーラ１７３でカール矯正されたのち機外に排出される様に搬送制御するものである。

特にはがき等厚手の紙に両面複写したり片面複写をしたりするときに大変有効である。

しかしカールの発生が危惧されない紙質のものを使用するとき、或いはカールの発生をそれほど重要視しないときには経路切換ゲートを切り換えて、ストレートに排紙トレーに排紙回収されるように制御させることも可能にしてある。

即ち、表裏をプリントした記録紙Ｐが頁順に並べられるためには、このようなストレート排紙が望ましい。しかしストレート排紙をしないでデカーラも前述のような共通のものを用いて頁順に排紙済みの記録紙が揃うためには、色々の方法が考えられるが例えば原稿の順序を逆頁順にすることにより対処することも可能である。

次に、本発明の記録紙搬送制御をその制御手段のブロック図である図５を用いて説明する。

Ｓｔ１で、複写モード設定入力ボード上の（１）で表す片面反転、（２）で表す両面反転、（３）で表す両面ストレートの各ボタンの何れかが押され、更に反復枚数Ｎの入力設定が行われると、それらのデータはＳｔ２で、ＣＰＵにおいて処理されＣＰＵの指令により（１）、（２）、（３）何れの場合も先ず、Ｓｔ３で経路切換ゲート１７１がＡ側に開かれ、Ｓｔ４でデカーラ（排紙反転部）１７３を正転で通過し、
（１）の場合は、Ｓｔ５で記録紙後端が検出され、その検出信号と片面反転信号との両立によりＳｔ６でデカーラ（排紙反転部）が逆転し、Ａ側に開かれた状態の経路切換ゲート１７１を通過して、Ｓｔ１３で排紙トレーに回収される。
（２）、（３）の場合は、Ｓｔ７で第１搬送路１７４をそのまま進み、両面複写用反転部１８０の正転により第２搬送路１８１に送り込まれ、更にＳｔ８で両面複写用反転部１８０の逆転により今までの後端を先頭にして第３搬送路１８３、搬送路４０の循環路を経て裏面複写が為される。
そこで（２）の場合は、Ｓｔ９でそのままデカーラ（排紙反転部）１７３を正転で通過し、Ｓｔ１０で記録紙後端が検出され、その検出信号と両面反転信号及びその裏面検知信号との両立によりＳｔ１１でデカーラ（排紙反転部）１７３が逆転し、Ａ側に開かれた状態の経路切換ゲートを通過して、Ｓｔ１３で排紙トレーに回収される。
一方、（３）の場合は裏面複写が為された後、Ｓｔ１２で経路切換ゲート１７１がＢ側に閉じられＳｔ１３でストレートで排紙トレー８１上に回収される。

以上の各サイクルは設定枚数Ｎだけ繰り返して行われる。

本発明の制御方法が用いられる画像形成装置の断面構成図である。 本発明の制御方法が用いられる画像形成装置の排紙反転部及び両面複写用反転部の断面構成図である。 本発明の制御方法が用いられる画像形成装置の経路切換ゲート及びデカーラの断面構成図である。 本発明の制御方法が用いられる画像形成装置の他のデカーラの断面構成図である。 本発明の記録紙搬送制御方法の制御手段を示すブロック図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２１ 感光体
２４ 転写器
２５ 分離器
５０ 定着器
１７０ 排紙反転部
１７１ 経路切換ゲート
１７３ デカーラ
１７４ 両面複写用の第１搬送路
１７５ 軟質ローラ
１７５Ａ，１７５Ｂ 硬質ローラ
１７８ 後端検出器
１８０ 両面複写用反転部
１８１ 両面複写用の第２搬送路
１８２ 搬送ローラ対
１８３ 両面複写用の第３搬送路
Ｐ 記録紙

Claims (4)

1. 感光体上に形成されるトナー像を転写、定着させて片面に画像記録した記録紙を表裏反転させて排紙回収させる場合及び片面に画像記録した記録紙を更に第１、第２、第３搬送路からなる両面複写用搬送路に搬送させて感光体上に形成されるトナー像を記録紙の裏面に転写、定着させて両面に画像形成した記録紙を、表裏反転させて排紙回収させる場合の方式と、
   前記表裏反転をさせることなくストレートに排紙回収させる方式とに経路切換ゲートによって搬送経路を切り換え可能にした画像形成装置の記録紙搬送制御方法であって、
   前記経路切換ゲート近傍で且つ下流側の前記両面複写用搬送路の第１搬送路上にデカーラを設け、該デカーラを、該第１搬送路における排紙反転部を駆動する正逆転切換可能にした搬送機構群のうち最上流側の搬送機構に兼用させ、前記デカーラの駆動位置近傍には前記記録紙の後端検出器を設けて、その検出信号と片面複写及び両面複写の何れかに指示入力した設定信号とによって反転排出時期を判断する制御手段を設け前記記録紙の搬送方向を切り換えて排紙回収可能に制御することを特徴とする画像形成装置の記録紙搬送制御方法。
2. 前記最上流側の反転可能搬送機構である前記デカーラは、硬質ローラと軟質ローラとのローラ対におけるニップ形状で紙カールを矯正するものであり、前記軟質ローラ及び硬質ローラの何れか１つのローラは前記デカーラの駆動ローラであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の記録紙搬送制御方法。
3. 前記最上流側の反転可能搬送機構である前記デカーラは、１本の軟質ローラと２本の硬質ローラで構成したローラ対における２箇所のニップで各ローラに前記記録紙を巻き付けカールを矯正する様にした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の記録紙搬送制御方法。
4. 前記最上流側の反転可能搬送機構である前記デカーラは、２本のローラに張った無端ベルト中央部にローラを押圧し、そのニップ形状で記録紙のカールを矯正するものであり、前記２本のローラの何れかは前記デカーラの正逆転可能な駆動ローラであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の記録紙搬送制御方法。

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