JP2014174256A

JP2014174256A - 画像形成装置

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Publication number: JP2014174256A
Application number: JP2013045232A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Matsuo; 和徳松尾; Hironori Kinoshita; 博宣木下; Masaya Shitami; 雅也下見
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2014-09-22
Anticipated expiration: 2033-03-07
Also published as: US20140255071A1; JP5325350B1; CN203909471U

Abstract

【課題】通紙路において用紙が通過することを検知するセンサの検知精度を一定に保つこと。
【解決手段】画像形成装置は、画像形成部によって用紙の一方の面に画像を形成した後、用紙の他方の面に画像を形成する。片面通紙路３１は、給紙トレイに収容された用紙を画像形成部まで搬送し、両面通紙路３２は、一方の面に画像が形成された用紙を反転させて片面通紙路３１へ合流させる。片面通紙路３１は、両面通紙路３２における、片面通紙路３１と両面通紙路３２との合流位置付近に配置されたレジストセンサ３１５を一方の端点とし、用紙の搬送方向上流側に延びる第１区間における用紙の走行軌跡と略同一の走行軌跡を用紙が描く第２区間を含むように形成される。
【選択図】図３

Description

本発明は、両面印刷機能を備える画像形成装置に関する。

近年、プリンタ、複写機、ＦＡＸ等の機能を備えたデジタル複合機（ＭＦＰ：Multifunction Printer）等の画像形成装置が普及している。画像形成装置は概ね事務処理に必要な機能をすべて備えており、コンパクトで場所を取らず、コスト的にも優れているため今後益々の普及が見込まれる。

また、画像形成装置には、一方の面に画像を形成した後、他方の面に画像を形成する両面印刷機能を備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。両面印刷では、画像形成部において一方の面に画像を形成した後、用紙を両面通紙路へ送り込み反転させて、再び画像形成部へ送り込むことで、他方の面にも画像が形成される。

特開２００１−６３８９２号公報

画像形成装置の小型化かつ画像形成装置における印刷の高速化に伴い、通紙路上を用紙が絶えず搬送されることが想定される。例えば、一方の面に画像が形成された用紙が両面通紙路に搬送されている間に、画像形成が行われる通紙路上に他の用紙を搬送させて、画像を形成する処理（インタリーブ処理と呼ぶこともある）が行われることが挙げられる。このように用紙が絶えず搬送される場合、通紙路上を搬送される用紙間の距離（つまり、先行する用紙の後端と後続する用紙の先端との距離。以下、紙間距離と呼ぶ）が非常に短くなることが想定される。

この場合、通紙路において用紙が通過することを検知するセンサ（例えばトップセンサ）での検知精度にばらつきが生じてしまうと、画像形成装置が認識する紙間距離と実際の紙間距離とが異なり、上記センサに後続する通紙路において紙詰まり（ジャム）が発生しやすくなってしまう。このため、通紙路において用紙が通過することを検知するセンサでの検知精度を一定に保つことが重要となる。

本発明の目的は、通紙路において用紙が通過することを検知するセンサの検知精度を一定に保つことができる画像形成装置を提供することである。

本発明の一態様に係る画像形成装置は、画像形成部によって記録媒体の一方の面に画像を形成した後、前記記録媒体の他方の面に画像を形成する画像形成装置であって、給紙トレイに収容された前記記録媒体を前記画像形成部まで搬送する第１の通紙路と、一方の面に画像が形成された前記記録媒体を反転させて前記第１の通紙路へ合流させる第２の通紙路と、を具備し、前記第１の通紙路は、前記第２の通紙路における、前記第１の通紙路と前記第２の通紙路との合流位置付近に配置されたレジストセンサを一方の端点とし、前記記録媒体搬送方向上流側に延びる第１の区間における前記記録媒体の走行軌跡と略同一の走行軌跡を前記記録媒体が描く第２の区間を含むように形成される構成を採る。

本発明によれば、通紙路において用紙が通過することを検知するセンサの検知精度を一定に保つことができる。

本発明の一実施の形態における画像形成装置の構成を示す断面図本発明の一実施の形態における印刷装置の構成を示す図本発明の一実施の形態における画像形成装置の拡大図及び用紙の走行軌跡を示す図トップセンサに搬送される用紙の様子を示す図

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

［画像形成装置の構成］
図１は、画像形成装置（ＭＦＰ）１００の構成を示す断面図である。

画像形成装置１００は、カセット１０（給紙トレイ）又はＭＰＴ（Multi Purpose Tray）２０（手差しトレイ）に収容された記録媒体（以下、「用紙」とする）を取り出して、印刷装置３０に送出し、印刷装置３０において画像データを用紙に印刷し、画像データが印刷された用紙を排紙口４０へ排紙する。

［印刷装置３０の構成］
図２は、図１における印刷装置３０の概念図である。印刷装置３０は、用紙（記録媒体）の一方の面に画像を形成した後、用紙の他方の面に画像を形成する両面印刷機能を備える。

図２に示す印刷装置３０は、用紙を搬送する通紙路として、片面通紙路３１（実線）と、両面通紙路３２（破線）と、ＭＰＴ通紙路３３（一点鎖線）とを有する。

片面通紙路３１は、片面印刷時又は両面印刷時に用紙が搬送される搬送路であり、給紙、画像形成、定着、排紙が行われる搬送路である。

両面通紙路３２は、両面印刷時に用紙が搬送される通紙路である。両面通紙路３２は、用紙を反転（スイッチバック）させるための通紙路３２ａと、反転された用紙を再度片面通紙路３１へ合流させるための通紙路３２ｂと、片面通紙路３１から通紙路３２ｂへ用紙を送り込むための通紙路３２ｃと、から構成される。

ＭＰＴ通紙路３３は、ＭＰＴ２０から片面通紙路３１に用紙が搬送される搬送路である。

トップセンサ３０１は、トップセンサ３０１上を用紙が通過しているか否かを検知する。具体的には、トップセンサ３０１は、トップセンサ３０１上を用紙が通過していない場合、ＯＦＦ信号を生成し、トップセンサ３０１上を用紙が通過している場合、ＯＮ信号を生成する。

画像形成部３０２は、転写ローラ３０２ａ、ＯＰＣ（Organic Photo Conductor）３０２ｂ、現像ローラ３０２ｃ及び供給ローラ３０２ｄを備える。画像形成部３０２は、画像データに応じたトナー画像を、搬送されてきた用紙に転写することで、用紙上に画像を形成する。

定着部３０３は、プレスローラ３０３ａ及びヒートローラ３０３ｂを備える。定着部３０３は、用紙に転写されたトナー画像を定着させる。

排紙センサ３０４は、排紙センサ３０４上を用紙が通過しているか否かを検知する。具体的には、排紙センサ３０４は、トップセンサ３０１と同様、排紙センサ３０４上を用紙が通過していない場合、ＯＦＦ信号を生成し、排紙センサ３０４上を用紙が通過している場合、ＯＮ信号を生成する。

排紙ローラ３０５は、定着部３０３に後続して配置され、搬送された用紙を切替レバー３０６の方向に搬送する。

切替レバー３０６は、排紙ローラ３０５によって搬送される用紙の搬送先を、片面通紙路３１、及び、両面通紙路３２の何れか一方に切り替える。切替レバー３０６が位置３０６ａの状態では、用紙は、通紙路３２ｃ上を排出部３０７方向に搬送される。一方、切替レバー３０６が位置３０６ｂの状態では、用紙は片面通紙路３１上を排出部３０７方向に搬送される。

排出部３０７は、排紙口４０に近接して配置されたローラ３０７ａ、３０７ｂ、３０７ｃを備える。ローラ３０７ａとローラ３０７ｂとにより、片面通紙路３１上を搬送される用紙を排紙口４０へ排出する排出ローラを構成する。また、ローラ３０７ｂとローラ３０７ｃとにより、両面通紙路３２（通紙路３２ａ）上を搬送される用紙の搬送方向を反転させる反転ローラ（スイッチバックローラ）を構成する。

以下では、片面通紙路３１上を搬送される用紙を排紙口４０へ排紙する際のローラ３０７ａ、３０７ｂ及び３０７ｃの回転処理を「正転処理」と呼び、「正転処理」と逆回転の処理を「逆転処理」と呼ぶ。つまり、正転処理では、ローラ３０７ａとローラ３０７ｂとによって片面通紙路３１上の用紙が排紙口４０へ排紙される方向に搬送され、ローラ３０７ｂとローラ３０７ｃとによって通紙路３２ａ上の用紙が通紙路３２ｂ方向に搬送される。一方、逆転処理では、ローラ３０７ｂとローラ３０７ｃとによって通紙路３２ａ上の用紙が排紙口４０へ排紙される方向に搬送される。

つまり、両面印刷時には、排出部３０７は、まず、反転ローラ（ローラ３０７ｂ、３０７ｃ）の逆転処理により、通紙路３２ｃ上を搬送される用紙を通紙路３２ａに引き込む。次いで、排出部３０７は、反転ローラの正転処理により、通紙路３２ａ上の用紙を通紙路３２ｂ方向へ搬送させる。

ＡＤＵ（Automatic Duplex Unit）搬送ローラ３０８及びＡＤＵ搬送ローラ３０９は、排出部３０７から通紙路３２ｂに搬送された用紙を片面通紙路３１方向へ搬送する。通紙路３２ｂから片面通紙路３１に合流した用紙は、裏表逆になっているため、印刷装置３０では両面印刷が可能となる。ＡＤＵセンサ３１０は、ＡＤＵセンサ３１０上を用紙が通過したか否かを検知することにより、用紙が通紙路３２ｂを搬送されていることを検出する。

ピックローラ３１１ａ及び分離ローラ３１１ｂは、カセット１０から１枚ずつ用紙を取り出して、フィードローラ３１２は、取り出されたた用紙を片面通紙路３１へ送出する。ピックアップセンサ３１３は、ピックアップセンサ３１３上を用紙が通過したか否かを検知することにより、カセット１０から用紙が取り出されることを検出する。

ＭＰＴピックローラ３１４ａ及びＭＰＴ搬送ローラ３１４ｂは、ＭＰＴ２０から１枚ずつ用紙を取り出して、取り出されたた用紙をＭＰＴ通紙路３３から片面通紙路３１へ送出する。

レジストセンサ３１５は、レジストセンサ３１５上を用紙が通過したか否かを検知する。レジストローラ３１６は、レジストセンサ３１５によって検出された位置に基づいて、搬送される用紙の先端位置を補正する。これにより、印刷される画像と、給紙された用紙とが同期される。

［トップセンサ３０１に用紙を搬送する通紙路の構成］
図３Ａは、カセット１０に収容された用紙を画像形成部３０２まで搬送する片面通紙路３１、及び、一方の面に画像が形成された用紙を反転させた片面通紙路３１へ合流させる両面通紙路３２の（図１及び図２に示す部分Ａ）の拡大図である。図３Ｂは、図３Ａにおいて搬送される用紙の走行軌跡を示す。

図３Ａ及び図３Ｂに示す片面通紙路３１は、両面通紙路３２におけるレジストセンサ３１５を一方の端点とする所定の区間（第１区間）における用紙の走行軌跡と略同一の走行軌跡を用紙が描く区間（第２区間）を含むように形成される。なお、レジストセンサ３１５は、片面通紙路３１と両面通紙路３２との合流位置付近に配置されている。

具体的には、図３Ｂに示すように、両面通紙路３２における地点Ｂと地点Ｃとの間の区間を第１区間とする。また、図３Ｂに示すように、片面通紙路３１における地点Ｂ’と地点Ｃ’との間の区間を第２区間とする。つまり、第２区間の形状（用紙の走行軌跡）は、第１区間の形状（用紙の走行軌跡）と略同一である。

なお、地点Ｂ（第１区間の一方の端点）は、レジストセンサ３１５の配置位置を示す。また、図３Ａ及び図３Ｂの例では、地点Ｂは、両面通紙路３２が片面通紙路３１に合流する位置付近であり、通紙路がほぼ直線となる位置である。つまり、第１区間は、両面通紙路３２における、片面通紙路３１と両面通紙路３２との合流位置付近（図３Ａ及び図３Ｂではレジストセンサ３１５の配置位置）を一方の端点とし、用紙の搬送方向上流側に延びる区間である。また、地点Ｂ’は、第２区間での第１区間の地点Ｂに対応する位置であり、図３Ａ及び図３Ｂの例では、通紙路がほぼ直線となる位置である。

また図３Ａ又は図３Ｂに示す例では、両面通紙路３２は、一方の面に画像が形成された用紙を略水平方向に搬送する通紙路と、その通紙路に後続し、レジストセンサ３１５に向かって立ち上がり、片面通紙路３１に合流する通紙路と、を含む。この場合、地点Ｃ（すなわち、上記第１区間の他方の端点）としては、例えば、両面通紙路３２のうちの、レジストセンサ３１５に向かって立ち上がり、片面通紙路３１に合流する通紙路の開始位置（立ち上がり開始位置）である。また、地点Ｃ’は、第２区間での第１区間の地点Ｃに対応する位置である。

図３Ａ及び図３Ｂに示す軌跡３２’（点線）は、両面通紙路３２の地点Ｂと地点Ｃとの間の用紙の走行軌跡（実線）を、片面通紙路３１の地点Ｂ’と地点Ｃ’との間の用紙の走行軌跡（破線）に重ね合わせた際の両面通紙路３２における用紙の走行軌跡を示す。図３Ｂに示すように、地点Ｂ’と地点Ｃ’との間では、軌跡３２’（両面通紙路３２の地点Ｂと地点Ｃとの間の用紙の走行軌跡（第１区間）に対応）と、片面通紙路３１の用紙の走行軌跡（第２区間）とは略一致する。

すなわち、図３Ａ及び図３Ｂにおいて、片面通紙路３１を搬送される用紙、及び、両面通紙路３２を搬送される用紙は、同一形状の通紙路、つまり、同一の走行軌跡を描いて搬送される。このため、片面通紙路３１を搬送される用紙と、通紙路３２ａを搬送される用紙とには、同様の曲がり癖が生じる。

上述したように、図３Ａ及び図３Ｂでは、第１区間及び第２区間に後続する通紙路は略直線となる。このため、第１区間又は第２区間で生じた同様の曲がり癖を有する用紙は、レジストセンサ３１５に後続するトップセンサ３０１にも同様の曲がり癖を有したまま搬送される。よって、トップセンサ３０１へ搬送される用紙には、片面通紙路３１及び両面通紙路３２の何れの通紙路を搬送された場合でも同様の曲がり癖が生じていることになる。これにより、トップセンサ３０１への用紙の当接位置は、搬送される通紙路に依らずほぼ同一位置となる。

例えば、図４は、レジストセンサ３１５の後の片面通紙路３１上を搬送される用紙がトップセンサ３０１に当接する様子を示す図である。ここで、図４Ａと図４Ｂとでは、用紙の曲がり癖が異なるものとする。よって、図４Ａに示す用紙と、図４Ｂに示す用紙とでは、トップセンサ３０１に当接する位置が異なってくる。このため、例えば、図４Ａに示す用紙及び図４Ｂに示す用紙が混在してトップセンサ３０１に搬送される場合には、トップセンサ３０１においてトップセンサ３０１上を用紙が通過しているか否かを検知するタイミングにばらつきが生じる。つまり、トップセンサ３０１での検知精度にばらつきが生じる。

これに対して、本実施の形態では、片面通紙路３１及び両面通紙路３２での、トップセンサ３０１へ搬送される前の曲線の通紙路における用紙の走行軌跡を略同一とする。こうすることで、トップセンサ３０１には何れの通紙路からでも同様の曲がり癖（例えば、図４Ａ又は図４Ｂのいずれか一方）を有する用紙が搬送される。これにより、用紙がトップセンサ３０１に当接する位置が搬送される通紙路に依らず略同一位置となり、トップセンサ３０１においてトップセンサ３０１上を用紙が通過しているか否かを検知するタイミングは一定に保たれる。

よって、本実施の形態によれば、画像形成装置１００において、用紙が通過することを検知するトップセンサ３０１の検知精度のばらつきを抑え、一定に保つことができる。

これにより、画像形成装置１００では、トップセンサ３０１を通過する用紙の紙間距離を正確に特定することができる。例えば、画像形成装置１００において紙間距離が非常に短いことが想定される場合であっても、正確な紙間距離を特定することにより、紙間距離の誤認識に起因する紙詰まり（ジャム）の発生を抑えることができる。また、画像形成装置１００は、例えば、トップセンサ３０１又は他のセンサでの検出結果を用いて行われる処理（画像形成及びジャム検出等）を精度良く行うことが可能となる。

なお、上記実施の形態では、記録媒体として用紙を用いる場合について説明したが、用紙に限らず、両面印刷可能な記録媒体であればよい。

本発明は、両面印刷可能な画像形成装置に対して有用である。

１００画像形成装置
１０カセット
２０ＭＰＴ
３０印刷装置
４０排紙口
３１片面通紙路
３２両面通紙路
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ通紙路
３３ＭＰＴ通紙路
３０１トップセンサ
３０２画像形成部
３０２ａ転写ローラ
３０２ｂＯＰＣ
３０２ｃ現像ローラ
３０２ｄ供給ローラ
３０３定着部
３０３ａプレスローラ
３０３ｂヒートローラ
３０４排紙センサ
３０５排紙ローラ
３０６切替レバー
３０７排出部
３０７ａ，３０７ｂ、３０７ｃローラ
３０８，３０９ＡＤＵ搬送ローラ
３１０ＡＤＵセンサ
３１１ａピックローラ
３１１ｂ分離ローラ
３１２フィードローラ
３１３ピックアップセンサ
３１４ａＭＰＴピックローラ
３１４ｂＭＰＴ搬送ローラ
３１５レジストセンサ
３１６レジストローラ

図３Ａ及び図３Ｂに示す片面通紙路３１は、両面通紙路３２におけるレジストセンサ３１５を一方の端点とする所定の区間（第２区間）における用紙の走行軌跡と略同一の走行軌跡を用紙が描く区間（第３区間）を含むように形成される。なお、レジストセンサ３１５は、片面通紙路３１と両面通紙路３２との合流位置付近に配置されている。

具体的には、図３Ｂに示すように、両面通紙路３２における地点Ｂと地点Ｃとの間の区間を第２区間とする。また、図３Ｂに示すように、片面通紙路３１における地点Ｂ’と地点Ｃ’との間の区間を第３区間とする。つまり、第３区間の形状（用紙の走行軌跡）は、第２区間の形状（用紙の走行軌跡）と略同一である。

なお、地点Ｂ（第２区間の一方の端点）は、レジストセンサ３１５の配置位置を示す。また、図３Ａ及び図３Ｂの例では、地点Ｂは、両面通紙路３２が片面通紙路３１に合流する位置付近であり、通紙路がほぼ直線となる位置である。つまり、第２区間は、両面通紙路３２における、片面通紙路３１と両面通紙路３２との合流位置付近（図３Ａ及び図３Ｂではレジストセンサ３１５の配置位置）を一方の端点とし、用紙の搬送方向上流側に延びる区間である。また、地点Ｂ’は、第３区間での第２区間の地点Ｂに対応する位置であり、図３Ａ及び図３Ｂの例では、通紙路がほぼ直線となる位置である。

また図３Ａ又は図３Ｂに示す例では、両面通紙路３２は、一方の面に画像が形成された用紙を略水平方向に搬送する第１区間と、その第１区間に後続し、レジストセンサ３１５に向かって立ち上がり、片面通紙路３１に合流する第２区間と、を含む。この場合、地点Ｃ（すなわち、上記第２区間の他方の端点）としては、例えば、両面通紙路３２のうちの、レジストセンサ３１５に向かって立ち上がり、片面通紙路３１に合流する第２区間の開始位置（立ち上がり開始位置）である。また、地点Ｃ’は、第３区間での第２区間の地点Ｃに対応する位置である。

図３Ａ及び図３Ｂに示す軌跡３２’（点線）は、両面通紙路３２の地点Ｂと地点Ｃとの間の用紙の走行軌跡（実線）を、片面通紙路３１の地点Ｂ’と地点Ｃ’との間の用紙の走行軌跡（破線）に重ね合わせた際の両面通紙路３２における用紙の走行軌跡を示す。図３Ｂに示すように、地点Ｂ’と地点Ｃ’との間では、軌跡３２’（両面通紙路３２の地点Ｂと地点Ｃとの間の用紙の走行軌跡（第２区間）に対応）と、片面通紙路３１の用紙の走行軌跡（第３区間）とは略一致する。

上述したように、図３Ａ及び図３Ｂでは、第２区間及び第３区間に後続する通紙路は略直線となる。このため、第２区間又は第３区間で生じた同様の曲がり癖を有する用紙は、レジストセンサ３１５に後続するトップセンサ３０１にも同様の曲がり癖を有したまま搬送される。よって、トップセンサ３０１へ搬送される用紙には、片面通紙路３１及び両面通紙路３２の何れの通紙路を搬送された場合でも同様の曲がり癖が生じていることになる。これにより、トップセンサ３０１への用紙の当接位置は、搬送される通紙路に依らずほぼ同一位置となる。

Claims

画像形成部によって記録媒体の一方の面に画像を形成した後、前記記録媒体の他方の面に画像を形成する画像形成装置であって、
給紙トレイに収容された前記記録媒体を前記画像形成部まで搬送する第１の通紙路と、
一方の面に画像が形成された前記記録媒体を反転させて前記第１の通紙路へ合流させる第２の通紙路と、
を具備し、
前記第１の通紙路は、
前記第２の通紙路における、前記第１の通紙路と前記第２の通紙路との合流位置付近に配置されたレジストセンサを一方の端点とし、前記記録媒体搬送方向上流側に延びる第１の区間における前記記録媒体の走行軌跡と略同一の走行軌跡を前記記録媒体が描く第２の区間を含むように形成される、
画像形成装置。
前記第２の通紙路は、
前記一方の面に画像が形成された記録媒体を略水平方向に搬送する第３の通紙路と、
前記第３の通紙路に後続し、前記レジストセンサに向かって立ち上がり、前記第１の通紙路に合流する第４の通紙路と、を含み、
前記第１の区間における他方の端点は、前記第４の通紙路の開始位置である、
請求項１記載の画像形成装置。
画像形成部によって記録媒体の一方の面に画像を形成した後、前記記録媒体の他方の面に画像を形成する画像形成装置であって、
給紙トレイに収容された前記記録媒体を前記画像形成部まで搬送する第１の通紙路と、
一方の面に画像が形成された前記記録媒体を反転させて前記第１の通紙路へ合流させる第２の通紙路と、
を具備し、
前記第１の通紙路は、
前記第２の通紙路における、前記第１の通紙路と前記第２の通紙路との合流位置付近を一方の端点とし、前記記録媒体搬送方向上流側に延びる第１の区間における前記記録媒体の走行軌跡と略同一の走行軌跡を前記記録媒体が描く第２の区間を含むように形成される、
画像形成装置。
前記第２の通紙路は、
前記一方の面に画像が形成された記録媒体を略水平方向に搬送する第３の通紙路と、
前記第３の通紙路に後続し、前記合流位置に向かって立ち上がり、前記第１の通紙路に合流する第４の通紙路と、を含み、
前記第１の区間における他方の端点は、前記第４の通紙路の開始位置である、
請求項３記載の画像形成装置。