JP2012132983A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】両面にトナー画像を印刷する際に、単位時間当たりの印刷枚数の低下を抑制しつつ、ジャムが発生することを抑制できる画像形成装置を提供することである。
【解決手段】制御部３０は、複数の用紙Ｐの両面にトナー画像が印刷される際に、裏面にトナー画像が印刷される用紙Ｐ１の後端と、用紙Ｐ１に続いて搬送経路Ｒ１０を搬送され、かつ、表面にトナー画像が印刷される用紙Ｐ４の先端との間隔ｘ＋αが、表面にトナー画像が印刷される用紙Ｐ４の後端と、用紙Ｐ４に続いて搬送経路Ｒ１０を搬送され、かつ、裏面にトナー画像が印刷される用紙Ｐ２の先端との間隔ｘよりも大きくなるように、レジストローラ対１９に用紙Ｐ２，Ｐ４の搬送を行わせている。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、印刷媒体の両面にトナー画像を印刷できる画像形成装置に関する。

用紙の両面にトナー画像を印刷できる画像形成装置では、表面にトナー画像が印刷された用紙は、反転経路に搬送され、反転経路内にて用紙の進行方向が反転させられる。これにより、用紙の表裏が反転され、用紙の裏面にトナー画像が印刷される。

ところで、前記画像形性装置では、連続して複数枚の用紙の両面にトナー画像を印刷した場合に、反転経路にて用紙詰まり（以下、ジャムと称す）が発生するおそれがある。より詳細には、画像形成装置には、トナー画像を用紙に定着させるための定着装置が設けられている。定着装置は、加熱ローラおよび加圧ローラにより構成されており、加熱ローラと加圧ローラとの間を通過する用紙に対して加熱処理及び加圧処理を施す。

ここで、加熱ローラと加圧ローラとの間を用紙が通過すると、加熱ローラから加圧ローラへの熱伝導が用紙により遮られる。そのため、加圧ローラの熱が用紙に奪われ、加圧ローラの温度が低下する。そして、用紙が連続して定着装置を通過すると、加圧ローラの温度の低下が顕著となる。よって、加圧ローラに対向している用紙の面の温度は、加熱ローラに対向している用紙の面の温度よりも大幅に低くなってしまう。これにより、加熱ローラに対向している用紙の面の水分が加圧ローラに対向している用紙の面の水分よりも多く蒸発する。その結果、用紙が加熱ローラ側に巻き付くようにカールしてしまう。また、用紙が定着装置を通過している間において用紙によって加圧ローラの熱が奪われるので、用紙の先端が定着装置を通過しているときの加圧ローラの温度よりも、用紙の後端が定着装置を通過しているときの加圧ローラの温度の方が低くなる。そのため、用紙の先端よりも後端おいてより顕著にカールが発生する。

以上のように用紙の後端にカールが発生した状態で用紙の搬送方向が反転経路にて反転させられると、用紙のカールした部分が搬送方向における用紙の先端となる。そのため、搬送経路の切り替え部材やガイド部材に用紙のカールした部分が引っかかるようになる。その結果、前記画像形性装置では、反転経路にてジャムが発生する。

そこで、カールの発生を軽減する画像形成装置として、例えば、特許文献１に記載の画像形成装置が提案されている。特許文献１に記載の画像形成装置では、先行する用紙と後続の用紙との間隔を大きくすることにより、加熱ローラと加圧ローラとが接触している時間を長くして、加圧ローラの温度の低下を抑制している。

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、用紙の間隔を大きくしているので、単位時間当たりの印刷枚数が低下してしまう。

特開２００６−１０６６８６号公報

そこで、本発明の目的は、両面にトナー画像を印刷する際に、単位時間当たりの印刷枚数の低下を抑制しつつ、ジャムが発生することを抑制できる画像形成装置を提供することである。

本発明の一形態に係る画像形成装置は、印刷媒体が搬送される第１の搬送経路と、前記第１の搬送経路に設けられているレジストローラ対と、前記第１の搬送経路において前記レジストローラ対よりも下流側に設けられ、かつ、前記印刷媒体に対してトナー画像を形成する画像形成部と、前記印刷媒体に対して加熱処理を施すことによって該印刷媒体にトナー画像を定着させる定着部と、前記第１の搬送経路の前記定着部よりも下流側と該第１の搬送経路の前記レジストローラ対よりも上流側との間に接続されている第２の搬送経路であって、表面にトナー画像が定着された前記印刷媒体の搬送方向を反転することにより、該印刷媒体の表裏を反転させて該第１の搬送経路に進入させる第２の搬送経路と、複数の前記印刷媒体の両面にトナー画像が印刷される際に、裏面にトナー画像が印刷される第１の印刷媒体と、該第１の印刷媒体に続いて前記第１の搬送経路を搬送され、かつ、表面にトナー画像が印刷される第２の印刷媒体との第１の間隔が、表面にトナー画像が印刷される第３の印刷媒体と、該第３の印刷媒体に続いて該第１の搬送経路を搬送され、かつ、裏面にトナー画像が印刷される第４の印刷媒体との第２の間隔よりも大きくなるように、前記レジストローラ対に該第２の印刷媒体及び該第４の印刷媒体の搬送を行わせる制御部と、を備えていること、を特徴とする。

本発明によれば、両面にトナー画像を印刷する際に、単位時間当たりの印刷枚数の低下を抑制しつつ、ジャムが発生することを抑制できる。

画像形成装置の全体構成を示した図である。 用紙が所定位置を通過するタイミングを示したタイムチャートである。 変形例に係る画像形成装置において、用紙が所定位置を通過するタイミングを示したタイムチャートである。

以下に、本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。

（画像形成装置の構成）
以下に、本発明の実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置について図面を参照しながら説明する。図１は、画像形成装置１，１ａの全体構成を示した図である。以下では、図１の左右方向を前後方向と定義し、図１の上下方向を上下方向と定義し、図１の紙面垂直方向を左右方向と定義する。

画像形成装置１は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム式で４色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）の画像を合成するように構成されている。該画像形成装置１は、スキャナにより読み取った画像データに基づいて、用紙に画像を印刷する機能を有し、図１に示すように、印刷部（画像形成部）２、給紙部１５、レジストローラ対１９、定着装置２０、排紙ローラ対２１、排紙トレイ２３、搬送ローラ対２４ａ〜２４ｅ、反転ローラ対２５、制御部３０、切り替え部材３２、センサ３３及び搬送経路Ｒ１０，Ｒ２０を備えている。

制御部３０は、画像形成装置１全体を制御しており、例えば、ＣＰＵにより構成されている。

給紙部１５は、用紙（印刷媒体）Ｐを１枚ずつ供給する役割を果たし、用紙トレイ１６及び給紙ローラ１７を含む。用紙トレイ１６には、印刷前の状態の用紙Ｐが複数枚重ねて載置される。給紙ローラ１７は、用紙トレイ１６に載置された用紙Ｐを１枚ずつ取り出す。

搬送ローラ対２４ａは、給紙ローラ１７が取り出した用紙Ｐを上方へと搬送する。レジストローラ対１９は、給紙ローラ１７及び搬送ローラ２４ａにより搬送されてきた用紙Ｐにトナー画像が印刷部２において２次転写されるように、タイミングを調整しながら用紙Ｐを上方へ搬送する。

印刷部２は、給紙部１５から供給されてくる用紙にトナー画像を形成し、光走査装置６（６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ）、中間転写ベルト１１、駆動ローラ１２、従動ローラ１３、２次転写ローラ１４及び作像ユニット２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）を含んでいる。また、作像ユニット２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）は、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）を含んでいる。

感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）は、円筒形状をなしている。感光体ドラム４の周面には、光走査装置６（６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ）により静電潜像が形成された後に、図示しない現像装置により静電潜像に基づくトナー画像が現像される。静電潜像の形成及びトナー画像の現像については、一般的な処理であるので詳細な説明を省略する。

中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１２と従動ローラ１３との間に張り渡されている。中間転写ベルト１１には、感光体ドラム４に現像されたトナー画像が１次転写される。駆動ローラ１２は、中間転写ベルト駆動部（図１には記載せず）により回転させられることにより、中間転写ベルト１１を矢印αの方向に駆動させる。これにより、中間転写ベルト１１は、トナー画像を２次転写ローラ１４まで搬送する。

２次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１１と対向し、ドラム形状をなしている。そして、２次転写ローラ１４は、転写電圧が印加されることにより、中間転写ベルト１１との間を通過する用紙Ｐに対して、中間転写ベルト１１が担持しているトナー画像を２次転写する。

トナー画像が２次転写された用紙Ｐは、定着装置２０に搬送される。定着装置２０は、用紙Ｐに対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナー画像を用紙に定着させ、加熱ローラ２０ａ及び加圧ローラ２０ｂにより構成されている。加熱ローラ２０ａは、ヒータを内蔵しており、加圧ローラ２０ｂに対して前側から圧接している。用紙Ｐが加熱ローラ２０ａと加圧ローラ２０ｂとの間を通過することにより、加熱処理及び加圧処理が用紙Ｐに施される。

搬送ローラ対２４ｂは、定着装置２０を通過した用紙Ｐを排紙ローラ対２１に搬送する。排紙ローラ対２１は、排紙トレイ２３上に用紙Ｐを出力する。

ここで、画像形成装置１は、用紙Ｐに対して両面印刷可能な構成を有している。すなわち、画像形成装置１は、用紙Ｐの表面に印刷を行った後に、用紙Ｐの表裏を反転させて、用紙Ｐの裏面に印刷を行うことができる。以下では、給紙トレイ１６に積載された状態において、用紙Ｐの上側の面を表面と称し、用紙Ｐの下側の面を裏面と称す。

画像形成装置１において、搬送経路Ｒ１０は、給紙部１５から排紙ローラ対２１までの経路であり、搬送経路Ｒ１，Ｒ２により構成されている。搬送経路Ｒ１０は、図示しないガイドにより構成され、用紙Ｐが搬送される。搬送経路Ｒ１０上には、搬送ローラ対２４ａ、レジストローラ対１９、印刷部２、定着装置２０、搬送ローラ対２４ｂ、排紙ローラ対２１が、搬送方向の上流側から下流側へとこの順に並ぶように設けられている。すなわち、印刷部２は、レジストローラ対１９よりも搬送方向の下流側に設けられている。

搬送経路Ｒ２０は、搬送経路Ｒ１０の定着装置２０よりも搬送方向の下流側とレジストローラ対１９よりも搬送方向の上流側との間に接続されており、表面にトナー画像が定着された用紙の搬送方向を反転することにより、用紙の表裏を反転させて搬送経路Ｒ１０に進入させる。搬送経路Ｒ２０は、搬送経路Ｒ３，Ｒ４により構成されており、図示しないガイドにより構成されている。

搬送経路Ｒ１は、給紙部１５から搬送ローラ対２４ｂの搬送方向の下流側の分岐部分Ｂまでの経路を構成している。搬送経路Ｒ２，Ｒ３は、分岐部分Ｂにおいて２つに分岐している。

搬送経路Ｒ２は、分岐部分Ｂから排紙ローラ対２１までの経路を構成している。搬送経路Ｒ２上には、排紙ローラ対２１が設けられている。

搬送経路Ｒ３は、分岐部分Ｂにおいて搬送経路Ｒ２よりも上側に分岐している。搬送経路Ｒ３上には、反転ローラ対２５が設けられている。反転ローラ対２５は、搬送経路Ｒ１から搬送されてきた用紙Ｐを搬送経路Ｒ３内に搬送した後、用紙Ｐの搬送方向を反転させて、用紙Ｐを搬送経路Ｒ４へと搬送する。

搬送経路Ｒ４は、搬送経路Ｒ３に接続されていると共に、レジストローラ対１９よりも搬送方向の上流側において搬送経路Ｒ１に接続されている。より詳細には、搬送経路Ｒ４は、反転ローラ対２５において搬送経路Ｒ３から分岐している。搬送経路Ｒ４上には、搬送ローラ対２４ｃ〜２４ｅが、搬送方向の上流側から下流側へとこの順に並ぶように設けられている。搬送ローラ対２４ｃ〜２４ｅは、用紙Ｐを搬送経路Ｒ１へと搬送する。

切り替え部材３２は、搬送経路Ｒ２，Ｒ３の分岐部分Ｂに設けられ、搬送経路Ｒ１から搬送されてきた用紙Ｐの搬送先を、搬送経路Ｒ２又は搬送経路Ｒ３に切り替える。

センサ３３は、用紙Ｐの検知を行う。より詳細には、センサ３３は、用紙Ｐの後端が搬送経路Ｒ１において所定位置Ｐａ（図１参照）に到達したことを検知する。所定位置Ｐａとは、レジストローラ対１９の搬送方向の下流側に位置している。制御部３０は、センサ３３からの出力に基づいて、レジストローラ対１９に用紙Ｐの搬送を行わせる。

（画像形成装置の動作）
以下に、複数の用紙Ｐ（Ｐ１，Ｐ２・・・）の両面に連続してトナー画像を印刷する際の画像形成装置１の動作について説明する。図２は、用紙Ｐが所定位置Ｐａを通過するタイミングを示したタイムチャートである。

まず、画像形成装置１は、用紙Ｐ１〜Ｐ３の表面にトナー画像の印刷を行う。この際、制御部３０は、図２に示すように、用紙Ｐ１〜Ｐ３の間隔が所定位置Ｐａにおいて間隔ｘとなるようにレジストローラ対１９に用紙Ｐ１〜Ｐ３の搬送を行わせる。間隔ｘは、複数の用紙Ｐの表面にトナー画像が印刷される場合に先行の用紙Ｐと後続の用紙Ｐとの間隔と等しく設定されている。

表面にトナー画像が印刷された用紙Ｐ１〜Ｐ３は、搬送経路Ｒ２０へと搬送される。そして、用紙Ｐ１は、図１に示すように、搬送経路Ｒ２０において表裏が反転させられて搬送経路Ｒ１０へと進入する。画像形成装置１は、用紙Ｐ１の裏面にトナー画像の印刷を行う。

制御部３０は、用紙Ｐ１の後端をセンサ３３が検知してから所定時間Ｔ１が経過したら、用紙Ｐ４の搬送をレジストローラ対１９に行わせる。所定時間Ｔ１は、用紙Ｐ１の後端と用紙Ｐ４の先端との間隔が間隔ｘ＋αとなる時間である。これにより、図２に示すように、用紙Ｐ１と用紙Ｐ４との間隔が、間隔ｘ＋αに制御される。間隔ｘ＋αは、用紙Ｐ４の後端にカールが発生しない程度の長さに設定される。この後、用紙Ｐ１の裏面にトナー画像が印刷されると共に、用紙Ｐ４の表面にトナー画像が印刷される。

次に、制御部３０は、用紙Ｐ４の後端をセンサ３３が検知してから所定時間Ｔ２が経過したら、用紙Ｐ２の搬送をレジストローラ対１９に行わせる。所定時間Ｔ２は、用紙Ｐ４の後端と用紙Ｐ２の先端との間隔が間隔ｘとなる時間である。これにより、図２に示すように、用紙Ｐ４と用紙Ｐ２との間隔が、間隔ｘに制御される。この後、用紙Ｐ２の裏面にトナー画像が印刷される。画像形成装置１は、用紙Ｐ１の裏面、用紙Ｐ４の表面及び用紙Ｐ２の表面に行った動作を繰り返して、複数の用紙Ｐの両面に対してトナー画像の印刷を行う。

以上のように、画像形成装置１では、制御部３０は、複数の用紙Ｐの両面にトナー画像が印刷される際に、裏面にトナー画像が印刷される用紙Ｐ１の後端と、用紙Ｐ１に続いて搬送経路Ｒ１０を搬送され、かつ、表面にトナー画像が印刷される用紙Ｐ４の先端との間隔ｘ＋αが、表面にトナー画像が印刷される用紙Ｐ４の後端と、用紙Ｐ４に続いて搬送経路Ｒ１０を搬送され、かつ、裏面にトナー画像が印刷される用紙Ｐ２の先端との間隔ｘよりも大きくなるように、レジストローラ対１９に用紙Ｐ２，Ｐ４の搬送を行わせている。

（効果）
以上のように構成された画像形成装置１によれば、ジャムが発生することを抑制できる。より詳細には、画像形成装置１では、裏面にトナー画像が印刷される用紙Ｐ１の後端と、表面にトナー画像が印刷される用紙Ｐ４の先端との間隔が、相対的に大きな間隔ｘ＋αに設定されている。これにより、表面にトナー画像が形成される用紙Ｐ４が定着装置２０を通過する際には、加圧ローラ２０ｂが加熱ローラ２０ａによって十分に加熱されている。そのため、用紙Ｐ４の後端にカールが発生しにくくなり、搬送経路Ｒ２０において用紙Ｐ４の搬送方向が反転させられても、搬送経路Ｒ２０内においてジャムが発生することが抑制される。

また、画像形成装置１によれば、単位時間当たりの印刷枚数の低下を抑制することができる。より詳細には、裏面にトナー画像が形成される用紙Ｐ２は、トナー画像が形成された後、搬送経路Ｒ２０に進入することなく、排紙ローラ対２１により排紙トレイ２３に出力される。そのため、裏面にトナー画像が形成される用紙Ｐ２の後端にカールが発生しても、ジャムの原因とはなりにくい。そこで、画像形成装置１では、表面にトナー画像が印刷される用紙Ｐ４の後端と、裏面にトナー画像が印刷される用紙Ｐ２の先端との間隔が相対的に小さな間隔ｘに設定されている。これにより、用紙Ｐ４の後端と用紙Ｐ２の先端との間隔が小さくなるので、単位時間当たりの印刷枚数の低下を抑制することが可能となる。

（変形例）
以下に、変形例に係る画像形成装置１ａについて図面を参照しながら説明する。図３は、変形例に係る画像形成装置１ａにおいて、用紙Ｐが所定位置Ｐａを通過するタイミングを示したタイムチャートである。

図３に示すように、画像形成装置１ａでは、表面にトナー画像が印刷される用紙Ｐ４の後端と、用紙Ｐ４に続いて搬送経路Ｒ１０を搬送され、かつ、裏面にトナー画像が印刷される用紙Ｐ２の先端との間隔が間隔ｘよりも小さな間隔ｘ−αであってもよい。これにより、画像形成装置１ａによれば、単位時間当たりの印刷枚数の低下をより効果的に抑制することができる。

本発明は、画像形成装置に有用であり、特に、両面にトナー画像を印刷する際に、単位時間当たりの印刷枚数の低下を抑制しつつ、ジャムが発生することを抑制できる点において優れている。

Ｒ１〜Ｒ４，Ｒ１０，Ｒ２０ 搬送経路
１，１ａ 画像形成装置
２０ 定着装置
２０ａ 加熱ローラ
２０ｂ 加圧ローラ
３０ 制御部
３３ センサ

Claims (5)

1. 印刷媒体が搬送される第１の搬送経路と、
   前記第１の搬送経路に設けられているレジストローラ対と、
   前記第１の搬送経路において前記レジストローラ対よりも下流側に設けられ、かつ、前記印刷媒体に対してトナー画像を形成する画像形成部と、
   前記印刷媒体に対して加熱処理を施すことによって該印刷媒体にトナー画像を定着させる定着部と、
   前記第１の搬送経路の前記定着部よりも下流側と該第１の搬送経路の前記レジストローラ対よりも上流側との間に接続されている第２の搬送経路であって、表面にトナー画像が定着された前記印刷媒体の搬送方向を反転することにより、該印刷媒体の表裏を反転させて該第１の搬送経路に進入させる第２の搬送経路と、
   複数の前記印刷媒体の両面にトナー画像が印刷される際に、裏面にトナー画像が印刷される第１の印刷媒体と、該第１の印刷媒体に続いて前記第１の搬送経路を搬送され、かつ、表面にトナー画像が印刷される第２の印刷媒体との第１の間隔が、表面にトナー画像が印刷される第３の印刷媒体と、該第３の印刷媒体に続いて該第１の搬送経路を搬送され、かつ、裏面にトナー画像が印刷される第４の印刷媒体との第２の間隔よりも大きくなるように、前記レジストローラ対に該第２の印刷媒体及び該第４の印刷媒体の搬送を行わせる制御部と、
   を備えていること、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１の間隔は、複数の前記印刷媒体の表面にトナー画像が印刷される場合における先行の第５の印刷媒体と後続の第６の印刷媒体との第３の間隔よりも大きいこと、
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第２の間隔は、前記第３の間隔と等しいこと、
   を特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第２の間隔は、前記第３の間隔よりも小さいこと、
   を特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記印刷媒体の間隔とは、先行の前記印刷媒体の後端と後続の前記印刷媒体の先端との間隔であること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。

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