JP2007031041A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置に関して、用紙の表裏で書き出し位置を定め、均一に傾きを規制し、精度良く画像を形成することができる画像成形装置を提供することを目的とする。
【解決手段】用紙を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送部と、上記搬送経路に並んで延びた、搬送経路上の用紙の縁に当接することにより搬送経路に対する用紙の傾きを規制する第１のガイドと、上記第１のガイドに対して上記搬送経路の下流に存在し、搬送経路上を搬送されてくる用紙上に画像を形成する画像形成部と、上記画像形成部により画像が形成された用紙を、搬送方向の前後を維持したまま表裏を反転させ、上記第１のガイドに対して上記搬送経路の上流に戻す用紙反転部と、上記第１のガイドに対して上記搬送経路を挟んで反対側に位置する、搬送経路に並んで延びた、上記用紙反転部を経て該搬送経路上に戻った用紙の縁に当接することによって搬送経路に対する用紙の傾きを規制する第２のガイドとを備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、用紙を所定の搬送経路に沿って搬送し、その用紙上に画像を形成する画像形成装置に関する。

用紙を所定の搬送経路に沿って搬送し、その用紙上に画像を形成する画像形成装置が従来から知られており、この画像形成装置には、用紙の表裏に画像を形成することができるものがある。一般的に、用紙の表裏に画像を形成することができる画像形成装置は、画像形成部で用紙の表側に画像を形成した後、用紙反転機構を用いて用紙の表裏を反転し、再び画像形成部に送って用紙の裏側に画像を形成する。

上記の用紙反転機構にはいくつか方式があり、そのひとつにスイッチバック方式がある。この方式は、用紙を搬送経路の途中に存在する袋小路へ搬送経路の上流側から入れ、その袋小路から用紙を抜き出して搬送経路の下流側へ復帰させることで表裏の反転を行う。

ところで、画像が形成された用紙を綴じたり畳んだりすることでパンフレット等に利用する場合には、ページ間に跨った枠線等にずれが生じると見た目が悪く、用紙間や用紙の表裏で相対的なずれが小さい画像を形成することが望まれる。このため、用紙を画像形成部へ送り込む前に用紙の前端の位置を揃え、前端を基準として画像の書き出し位置を揃える技術が知られている。しかし、スイッチバック方式では、用紙の表裏を反転させると用紙の前端と後端が入れ換わるため、用紙の裁断誤差等による用紙の長さのバラツキが影響して、用紙の表裏で書き出し位置の相対位置が不均一になり、形成される画像には、最大で０．５ｍｍ程度のずれが生じてしまう。これに対し、上述したパンフレット等について市場で求められているずれの上限は０．１ｍｍ以内であり、画像形成部へ用紙を精度良く送り込んで画像の位置を合わせることが重要である。

そこで、用紙反転機構におけるスイッチバック方式とは異なる方式として、用紙の表裏を反転させる際に、搬送方向に対する用紙の前後を維持したまま反転させる、特許文献１に記載されている方式が提案されている。この方式では、搬送経路の途中に段差があり、この段差の上流側から下流側へと用紙が移る際に、搬送方向と交わる向きに用紙が半周されて表裏の反転が行われる。その為、スイッチバック方式とは異なり、用紙の裏表が反転しても、用紙の前端と後端は入れ換わらず、用紙の長さのバラツキがあっても精度良く画像形成部へ送り込むことができ、画像の位置合わせが可能となる。
特開平２−２３８８４２号公報

しかし、画像形成装置では、搬送経路に対して用紙の縦横が斜めに傾いて搬送される斜行が発生することがある。画像形成部は、搬送経路に沿った方向へ画像を形成していくため、用紙に斜行が発生すると、用紙に対し傾いた画像が形成されてしまい、用紙間や用紙の表裏で画像の位置ずれが生じる。そこで、従来から対応策のひとつとして、用紙の縁をサイドガイドに当接させ、用紙の縦横の向きを搬送経路に対し真っ直ぐにした後、画像形成部に送り込む方法が広範に用いられている。しかし、上述した特許文献１に記載された装置で用紙の表裏に画像を形成する場合は、用紙の向かい合う縁の平行度にも裁断による誤差があるため、単にサイドガイドを設けても用紙の傾きの規制が不均一になり、形成される画像に位置ずれが生じてしまう。

そこで本発明は、上記事情に鑑み、用紙の表裏に精度良く画像を形成することができる画像成形装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、
用紙を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送部と、
上記搬送経路に並んで延びた、その搬送経路上の用紙の縁に当接することによってその搬送経路に対する用紙の傾きを規制する第１のガイドと、
上記第１のガイドに対して上記搬送経路の下流に存在し、その搬送経路上を搬送されてくる用紙上に画像を形成する画像形成部と、
上記画像形成部によって画像が形成された用紙を、搬送方向の前後を維持したまま表裏を反転させて、上記第１のガイドに対して上記搬送経路の上流に戻す用紙反転部と、
上記第１のガイドに対して上記搬送経路を挟んで反対側に位置する、その搬送経路に並んで延びた、上記用紙反転部を経てその搬送経路上に戻った用紙の縁に当接することによってその搬送経路に対する用紙の傾きを規制する第２のガイドとを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、用紙反転機構に、搬送方向に対する用紙の前後を維持したまま用紙の表裏を反転させる方式が採用されているため、用紙の表裏が反転されても用紙の前端と後端は入れ換わらない。そのため、用紙の表裏に画像が形成されるときに、表裏の書き出し位置の相対的なずれが小さくい。また、用紙の縁が、表側への画像形成時には第１のガイドが当接し、裏側への画像形成時には第２のガイドに当接することで、用紙の表裏が反転されても、用紙上の物理的に同じ位置で用紙の傾きが規制されることとなるので、用紙の縁の平行度にバラツキがある場合でも、用紙を精度良く画像形成部へ送り込むことができる。従って、本発明の画像形成装置は用紙の表裏に精度良く画像を形成することができる。

本発明の画像形成装置において、上記第１のガイドおよび上記第２のガイドと、上記画像形成部との間に位置する、傾きが規制された用紙に対し、その傾きを維持したまま前記搬送経路に対する位置を調整する位置調整部を備えることが望ましい。

位置調整部を備えることで、搬送経路と交わる方向に用紙の位置を調整して精度良く画像形成部へ送り込むことが出来る。

本発明の画像形成装置において、「上記第１のガイドおよび上記第２のガイドと、上記画像形成部との間に位置する、傾きが規制された用紙に対し、その傾きを維持したまま上記搬送経路に対する位置を調整する位置調整部を備え、
上記位置調整部が、上記用紙の縁を検出するセンサと、そのセンサによる検知に基づいて該用紙を前記搬送経路に交わる方向へ移動させる移動機構とを備えたものである」という形態が望ましい。

本発明の画像形成装置は、このようなセンサと移動機構を備えた位置調整部を備えたことにより、用紙の位置をセンサで検知して精度良く調整することが出来、画像形成の信頼性と再現性が向上する。

以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、用紙の表裏に画像を精度良く形成することが出来る。

以下図面を参照して本発明の画像形成装置の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態を表す概略的断面図である。

図１に示す画像形成装置１０は、給紙部１１０と、用紙規制部１２０と、画像形成部１３０と、用紙反転部１４０と、用紙排出部１５０とを備えている。また、これらの間には複数対の搬送ロール１６０が配置され、複数対の搬送ロール１６０が用紙の搬送経路１６１と戻り経路１６２とを形成している。

ここで画像形成部１３０が、本発明にいう画像形成部の一例に相当し、搬送経路１６１を形成した搬送ロール１６０が、本発明にいう搬送部の一例に相当する。また、用紙反転部１４０と、戻り経路１６２を形成した搬送ロールとによって、本発明にいう用紙反転部の一例が構成されている。

以下、この画像形成装置１０における画像形成の概要について説明する。

給紙部１１０は、内部に複数枚の用紙を収納し、それらの用紙を適宣に１枚ずつ搬送経路１６１に送り出すものであり、ピックアップロール１１１と、フィードロール１１２と、リタードロール１１３と、引き出しロール１１４とを備えている。まず、ピックアップロール１１１が、複数枚の用紙のうち一番上に積まれた用紙に、その用紙が給紙部１１０外に向かうような力を加えることにより、その用紙をピックアップする。フィードロール１１２と、リタードロール１１３とは、互いに対向して配置されており、互いに逆向きに回転している。フィードロール１１２は、ピックアップロール１１１によってピックアップされた用紙を給紙部１１０外に送り出す向きに回転している。リタードロール１１３は、このフィードロール１１２とは逆向きに回転し、用紙間の摩擦等によって複数枚の用紙が重なってピックアップされた場合に、最も上の一枚以外の用紙を給紙部１１０内に押し戻す役割を果たす。これらフィードロール１１２と、リタードロール１１３とにより最も上の一枚だけが給紙部１１０外に出され、その後、引出しロール１１４によって用紙が引き出される。

給紙部１１０の外に引き出された用紙は、複数の搬送ロール１６０によって用紙規制部１２０まで運ばれる。用紙規制部１２０では、詳しくは後述するが、用紙の向きが搬送経路に対し真っ直ぐに規制される。向きが規制された用紙は、画像形成部１３０へ送り込まれる。

画像形成部１３０は、用紙に画像を形成するものであり、中間転写体１３１と、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）それぞれのトナー像形成機構１３２Ｙ、１３２Ｍ、１３２Ｃ、１３２Ｋと、転写ロール１３３と、定着ロール１３４とを備えている。中間転写体１３１は矢印Ａ１に沿って循環移動するベルトであり、その表面に、各トナー像形成機構１３２Ｙ、１３２Ｍ、１３２Ｃ、１３２ＫによってＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順にトナー像が重ね合わされ、カラーのトナー画像が形成される。形成されたトナー画像は転写ロール１３３によって用紙上に転写される。ここで、上述した用紙規制部１２０から、用紙が、転写ロール１３３によって画像が転写されるタイミングに合わせて搬送されて来ることにより、各用紙上での画像の書き出し位置が揃う。画像を転写された用紙は、定着ロール１３４で加圧及び加熱され画像が定着され、用紙反転部１４０へ送られる。

ここで、図１の画像形成装置１０は、定着ロール１３４を経た用紙の搬送に対して、次の２つのモードを有している。即ち、片面に画像が形成された用紙を画像の面を上側にして排出する第１搬送モードと、片面に画像が形成された用紙を反転させて再度画像形成部１３０へ送り、もう一方の面にも画像を形成する第２搬送モードとの２つである。画像形成装置１０では、これら２つの搬送モードの中から１つの搬送モードがユーザによって指定され、用紙は、指定された搬送方法で搬送される。

図２は、用紙反転部１４０の拡大図である。以下では図１と図２を併せて参照して説明を続ける。

用紙反転部１４０は、上述したように搬送経路を構成している搬送ロール１６０と、段差を持った用紙反転機構１４１とを備えている。第１搬送モードの場合には、用紙は矢印Ｄ１に沿って搬送され、用紙排出部１５０によって排出される。また、第２搬送モードの場合には、用紙は矢印Ｄ２に沿って搬送され、用紙反転機構１４１の段差の上段へと搬送される。ここで用紙は矢印Ｄ３に沿って搬送され、用紙反転機構１４１の段差の下段へと搬送され、このとき搬送方向と交わる向きに半周される。その為、用紙は用紙の前後を維持したまま用紙の表裏のみが反転されることとなる。さらに、用紙は戻り経路１６２により矢印Ｄ４に沿って用紙規制部１２０の上流まで搬送されて搬送経路１６１に復帰する。このとき、画像が形成された用紙の表が下側となっている。その後、用紙規制部１２０、画像形成部１３０を再度経て用紙の裏側にも画像が形成され、用紙排出部１５０によって用紙が排出される。

次に、用紙規制部１２０について記述する。

図３は用紙規制部１２０の拡大図である。但し、この図には、用紙規制部１２０の前後関係を理解しやすくする為、ピックアップロール１１１と、フィードロール１１２と、引き出しロール１１４と、転写ロール１３３が追記されている。

図３に示す用紙規制部１２０は、搬送ロール１６０と、第１のクロストロール１２１と、第２のクロストロール１２２と、第１のサイドガイド１２３と、第２のサイドガイド１２４と、レジロール１２５と、第１のセンサ１２６と、第２のセンサ１２７とを備えている。ここで、第１のサイドガイド１２３が、本発明にいう第１のサイドガイドの一例に相当し、第２のサイドガイド１２４が、本発明にいう第２のサイドガイドの一例に相当する。また、レジロール１２５と第１のセンサ１２６と第２のセンサ１２７によって本発明にいう位置調整部の一例が構成されており、レジロール１２５が、本発明にいう移動機構の一例に相当し、第１のセンサ１２６および第２のセンサ１２７が、本発明にいうセンサの一例に相当する。

以下、この用紙規制部１２０による位置調整の概要について説明する。

クロストロール１２１,１２２とサイドガイド１２３,１２４とセンサ１２６,１２７はセットになっており、２セットが搬送経路の両側に向かい合って配置されている。各クロストロール１２１,１２２は、搬送経路に対し搬送方向斜め前方に向い配置されており、用紙を各々のサイドガイド１２３,１２４へと寄せる。サイドガイドは１２３,１２４、凹形状の断面を持ち、凹形状の窪んだ部分が互いに向き合うように配置され、搬送経路に並んで延びており、その窪んだ部分の内部に用紙の縁が当接される。

用紙の表側に画像が形成される場合には、第２のクロストロール１２２は引っ込んで、用紙と接触せず、第１のクロストロール１２１が用紙を第１のサイドガイド１２３へ寄せ、第１のサイドガイド１２３に用紙の縁が当接される。この際、用紙の位置は搬送経路の中央から外れるが、用紙の向きは搬送経路に対し真っ直ぐに規制される。但し、各サイドガイド１２３,１２４は角度調節が可能な構造となっており、上述した画像形成部１３０による画像形成が搬送経路に対して多少傾いているような場合には、その傾きに合わせた角度に調節されることで用紙上の画像の傾きが真っ直ぐとなる。第１のサイドガイド１２３に当接して向きが規制された用紙はそのままレジロール１２５へと送られてレジロール１２５によって表裏から挟まれ、第１のセンサ１２６に向かって送られる。そして、第１のセンサ１２６に用紙の前端が到達して第１のセンサ１２６によって用紙が検知されると、その検知から所定の長さ分だけ用紙が進められる。次に、レジロール１２５は、用紙を挟んだまま搬送経路の中央側へと移動し、第１のセンサ１２６に用紙の縁が到達して用紙の検知が消えると更に所定の長さ分移動する。以上の行程によって、用紙の中央が搬送経路の中央に合い、用紙の向きは搬送方向と真っ直ぐになり、用紙の前後位置は転写ロール１３３に対して所定の位置に合う。そして、レジロール１２５によって、転写ロール１３３によるトナー像の転写タイミングに合わせて用紙が送り出されて、用紙の所望の位置に正確に画像が形成されることとなる。

また、用紙の裏に画像が形成される場合には、第１のクロストロール１２１が引っ込み、第２のクロストロール１２２が用紙を送ることで、用紙は第２のサイドガイド１２４へ寄せられる。上述したように、用紙規制部１２０まで用紙が戻ってくるときには、用紙の前後は維持されて表裏のみが反転されて来るので、第２のサイドガイド１２４は、結果的に、第１のサイドガイド１２３が用紙を規制したときの用紙の縁及び位置と同じ縁、同じ位置を用いて用紙の向きを規制することとなる。その後、表側と同様に用紙はレジロール１２５に挟まれ、第２のセンサ１２７に向かって送られ、第２のセンサ１２７による用紙の検知に基づいたレジロール１２５の動作によって用紙の中央と搬送経路の中央が合わされる。このとき、第２のセンサ１２７によって検知される用紙上の位置は、第１のセンサ１２６が検知した位置と同じ位置である。一般に用紙には裁断誤差によって、長さ、幅、縁の平行度にバラツキがあるが、上述したように用紙の同じ個所を使って表裏の位置合わせが行われるので、長さなどにバラツキがあっても表裏の位置合わせが正確に行われることとなる。その結果、用紙の表裏に精度良く画像が形成される。

なお、上記説明では、本発明の一実施形態として、カラー画像を形成する画像形成装置が示されているが、本発明の画像形成装置は、モノクロ画像を形成する画像形成装置に応用されても良い。

また、上記説明では、本発明にいう画像形成部の一例として、トナー画像を形成するものが示されているが、本発明にいう画像形成部は、インクジェット方式で画像を形成するものであってもよく、あるいは感光紙を露光して画像を形成するものであってもよい。

画像形成装置の一実施形態を表す概略的断面図である 用紙反転部の拡大図である。 用紙規制部の拡大図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１１０ 給紙部
１１１ ピックアップロール
１１２ フィードロール
１１３ リタードロール
１１４ 引き出しロール
１２０ 用紙規制部
１２１ 第１のクロストロール
１２２ 第２のクロストロール
１２３ 第１のサイドガイド
１２４ 第２のサイドガイド
１２５ レジロール
１２６ 第１のセンサ
１２７ 第２のセンサ
１３０ 画像形成部
１３１ 中間転写体
１３２ トナー像形成機構（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）
１３３ 転写ロール
１３４ 定着ロール
１４０ 用紙反転部
１４１ 用紙反転機構
１５０ 用紙排出部
１６０ 搬送ロール
１６１ 搬送経路
１６２ 戻り経路

Claims (3)

1. 用紙を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送部と、
   前記搬送経路に並んで延びた、該搬送経路上の用紙の縁に当接することによって該搬送経路に対する用紙の傾きを規制する第１のガイドと、
   前記第１のガイドに対して前記搬送経路の下流に存在し、該搬送経路上を搬送されてくる用紙上に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部によって画像が形成された用紙を、搬送方向の前後を維持したまま表裏を反転させて、前記第１のガイドに対して前記搬送経路の上流に戻す用紙反転部と、
   前記第１のガイドに対して前記搬送経路を挟んで反対側に位置する、該搬送経路に並んで延びた、前記用紙反転部を経て該搬送経路上に戻った用紙の縁に当接することによって該搬送経路に対する用紙の傾きを規制する第２のガイドとを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１のガイドおよび前記第２のガイドと、前記画像形成部との間に位置する、傾きが規制された用紙に対し、その傾きを維持したまま前記搬送経路に対する位置を調整する位置調整部を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記第１のガイドおよび前記第２のガイドと、前記画像形成部との間に位置する、傾きが規制された用紙に対し、その傾きを維持したまま前記搬送経路に対する位置を調整する位置調整部を備え、
   前記位置調整部が、前記用紙の縁を検出するセンサと、該センサによる検知に基づいて該用紙を前記搬送経路に交わる方向へ移動させる移動機構とを備えたものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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