JP5668928B2 - 画像形成装置および用紙反転方法 - Google Patents

Description

この発明は、搬送されている用紙をその搬送方向と直交する方向に切り替えて搬送しつつ反転する機能を有する画像形成装置および用紙反転方法に関する。

画像形成装置などの用紙を扱う装置では、機内で用紙を搬送して、画像形成等を行い、画像形成等がされた用紙をさらに機内で搬送している。この搬送に際しては、通常は、搬送効率を高めるため、用紙の長辺を搬送方向先端にした横送りで搬送する。ただし、用紙の長辺方向のサイズが大きくなると、機内サイズの制約で搬送が困難になるため、所定サイズ以上の用紙では用紙の短辺を搬送方向先端にした縦送りで搬送することが必要になる。
ところで、機内で用紙を搬送する際に、用紙の紙曲がりや位置ずれが生じると、画像が用紙に適正に形成されなかったり、ジャム（ＪＡＭ）が発生しやすくなったり、画像形成後の後処理で適正な処理を行うことが困難になったりする。このため、用紙搬送に際しては、搬送される用紙の位置や紙曲がりを検知して用紙の紙曲がりや位置ずれを補正する手段が講じられている（特許文献１、２参照）。

用紙の紙曲がり補正機構の概略例を図９（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。
図９（ａ）では、用紙Ｐを表裏反転する反転機構を備える表裏反転搬送部６０の下流側に、用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に沿って２つの独立したガイドローラ６１ａ、６１ｂが配置されており、ガイドローラ６１ａ、６１ｂは、それぞれ紙曲がり補正モータ６２ａ、６２ｂにより独立して駆動することが可能になっている。さらにガイドローラ６１ａ、６１ｂの下流側近傍には、用紙の搬送路上に用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に沿って紙曲がり検知センサ６３ａ、６３ｂが配置されており、紙曲がり検知センサ６３ａ、６３ｂは、搬送される用紙Ｐの先端を検知する。

この紙曲がり補正機構では、搬送路上を等速で回転するガイドローラ６１ａ、６１ｂで搬送される用紙Ｐの先端を紙曲がり検知センサ６３ａ、６３ｂで検知する。検知の結果、検知センサ６３ａ、６３ｂ間で検知時期に差がなければ紙曲がりはなく、検知時期に差があれば紙曲がりが生じていると判断される。紙曲がりが生じている場合、上記検知結果に基づいて紙曲がり補正モータ６２ａ、６２ｂの回転速度をそれぞれ調整することで、ガイドローラ６１ａ、６１ｂの搬送方向における回転速度に差を設けて用紙の紙曲がりを補正し搬送する。紙曲がりがなければ、ガイドローラ６１ａ、６１ｂを紙曲がり補正モータ６２ａ、６２ｂによって等速で回転させて用紙Ｐを搬送する。

図９（ｂ）では、用紙Ｐの表裏反転機６５の下流側に、用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に沿って２つのガイドローラ６６ａ、６６ｂが配置されており、ガイドローラ６６ａ、６６ｂは、共通した駆動軸６７に取り付けられている。駆動軸６７は、紙曲がり補正モータ６８により駆動される。また、紙曲がり補正モータ６８は、駆動軸６７を用紙の面方向において所定量回転させて駆動軸６７による搬送方向の変更を可能にしている。
ガイドローラ６６ａ、６６ｂの下流側近傍には、用紙の搬送路上に用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に沿って紙曲がり検知センサ６９ａ、６９ｂが配置されており、紙曲がり検知センサ６９ａ、６９ｂは、搬送される用紙Ｐの先端を検知する。

この紙曲がり補正機構では、搬送路上を搬送される用紙Ｐの先端を紙曲がり検知センサ６９ａ、６９ｂで検知する。検知の結果、検知センサ６９ａ、６９ｂ間で検知時期に差がなければ紙曲がりはなく、検知時期に差があれば紙曲がりが生じていると判断される。紙曲がりが生じている場合、上記検知結果に基づいて、紙曲がり補正モータ６８によって駆動軸６７の用紙面方向における角度を調整し、駆動軸６７に回転可能に取り付けられているガイドローラ６６ａ、６６ｂを紙曲がり補正モータ６８によって等速で回転させることで用紙の紙曲がりを補正しつつ搬送する。紙曲がりがなければ、駆動軸６７は、用紙の搬送方向に直交する方向に沿うように位置させ、ガイドローラ６６ａ、６６ｂを紙曲がり補正モータ６８によって等速で回転させて用紙Ｐを搬送する。

特開２００８−２３０７３３号公報 特開２０１０−６４８２０号公報

ところで、用紙の短辺を搬送方向先端にした縦送り搬送では、短辺幅内で紙曲がり補正がされるため、少しの変位量で大きな用紙の紙曲がり補正となり、精度確保が難しい。
特に、ＰＰ（プロダクションプリント）領域では、画像形成後の用紙を断裁処理して使用することや、商業印刷物の多様化のため、従来では想定していなかった大サイズの用紙を使用する要求が増えてきており、用紙の紙曲がりを許容範囲に収めることが難しいという問題がある。

本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、用紙を縦送りで搬送する際にも用紙の紙曲がりを精度よく補正することができる画像形成装置および用紙反転方法を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、
用紙に画像を形成する画像形成部と、
用紙を第１の搬送方向で搬送する用紙搬送部と、
前記用紙搬送部で搬送される用紙の紙曲がりを検知する第１の紙曲がりセンサと、
前記用紙搬送部による用紙の搬送中に、用紙の紙曲がりを補正する第１の紙曲がり補正機構と、
前記用紙搬送部で搬送されている用紙を前記第１の搬送方向と直交する第２の搬送方向に切り替えて搬送しつつ該用紙を表裏方向に回転させることで、用紙の表裏を反転させる直角反転搬送部と、
前記直角反転搬送部で搬送される用紙の紙曲がりを検知する第２の紙曲がりセンサと、
前記直角反転搬送部によって用紙を第２の搬送方向に搬送中に、搬送方向と直交する方向に離隔した２つのローラに速度差をつけることで、用紙の紙曲がりを補正する第２の紙曲がり補正機構と、
搬送される用紙の縦横の向きに応じて、前記第１の紙曲がりセンサまたは前記第２の紙曲がりセンサの検知結果を受けて前記第１の紙曲がり補正機構または前記第２の紙曲がり補正機構による補正動作を行い、前記第２の紙曲がり補正機構では、用紙の長辺を搬送方向先端とする横送り搬送の用紙のみを対象として用紙の紙曲がりを補正する制御をする制御部と、を備えることを特徴とする。

さらに、本発明の用紙反転方法は、用紙を第１の搬送方向に搬送するステップと、
第１の搬送方向で縦送り搬送されている用紙を第１の搬送方向と直交する第２の搬送方向に切り替えて搬送しつつ該用紙を表裏方向に回転させることで表裏を反転させるステップと、
搬送される用紙の紙曲がりを検知するステップと、
搬送される用紙の縦横の向きに応じて、前記検知の結果を受けて前記第１の搬送方向に搬送される用紙の紙曲がり、または前記第２の搬送方向に切り替えて搬送する際に搬送方向と直交する方向に離隔した２つのローラに速度差をつけて用紙の長辺を搬送方向先端とする横送り搬送の用紙のみの紙曲がりを補正するステップと、を有することを特徴とする。

本発明では、第１の搬送方向で搬送されている用紙を第１の搬送方向と直交する第２の搬送方向に切り替えて搬送しつつ該用紙を表裏方向に回転させることで、用紙の表裏を反転させる際に、紙曲がりが検知される。
搬送方向の切り替えは、用紙を第１の搬送方向と直角する第２の搬送方向に駆動する直角反転搬送部などにより行うことができる。直角反転搬送部は、前記直角方向に用紙を搬送するローラや駆動モータなどにより構成することができる。

紙曲がりの検知は、紙曲がりセンサを用いて行うことができ、センサの種別等については本発明としては特に限定されるものではない。例えば、直角搬送方向と交差する方向に２つ以上のセンサを配置し、各センサによって紙端を検知する。紙端の検知は、通常は用紙の搬送方向前端を検知するが、後端を検知するようにしてもよく、前端と後端とをそれぞれ検知するようにしてもよい。２つのセンサにおける検知時期の差によって紙曲がり量を判定することができる。
紙曲がりセンサと紙曲がり補正機構とは、用紙の直角搬送方向において複数の組みを配置するようにしてもよい。これにより紙曲がりをより精度よく補正することができる。

検知結果は、紙曲がりの補正情報として利用して、紙曲がり補正機構によって紙曲がりを補正することができる。
紙曲がり補正機構による紙曲がりの補正は、紙曲がりセンサの検知結果に基づいて操作者の操作によって行うこともできるが、検知結果を受信して紙曲がり補正機構の動作を制御する制御部によって補正を行う方が効率的である。

紙曲がり補正機構は、第２の搬送方向に直角搬送されている用紙の紙曲がりを補正できるものであればよく、本発明としては特定のものに限定されない。例えば、前記背景技術で説明したガイドローラを用紙の搬送方向と交差する方向に沿って複数配置し、それぞれのガイドローラにおける回転速度を変えることで用紙の紙曲がりを補正することができる。また、ガイドローラの駆動軸の方向を搬送方向と直交する方向と異なる方向に変更することで用紙の紙曲がりを補正することもできる。
以上のように本発明では、用紙をセイムエッジで表裏反転させつつ紙曲がりを修正することができる。

なお、本発明は、用紙の短辺を搬送方向先端にして第１の搬送方向に縦送り搬送され、搬送方向を第１の搬送方向と直交する第２の搬送方向に切り替えて、用紙の長辺を搬送方向先端にして横送り搬送される場合に好適に適用される。所定の角度で紙曲がりを補正しようとするとき、縦送りの用紙の紙曲がりを補正する場合には、横送りの用紙の紙曲がりを補正する場合に比べて用紙の曲がり量が大きくなるため、紙曲がりの補正量のバラツキが曲がり量のバラツキとして大きく出現し、横送りの用紙に比べてより高い精度で補正を行うことが必要になる。すなわち、横送り搬送の用紙では、縦送りに比べて補正精度に対する要求度は小さい。
また、紙曲がり補正機構としてガイドローラを用いる場合、ガイドローラは用紙の搬送方向と交差する方向に沿って配置される。このため、複数のガイドローラを配置する際に、ガイドローラ間の距離は、用紙を横送り搬送する方が大きくすることができる。

図８（ａ）（ｂ）は、ローラ間隔が異なる対のガイドローラで紙曲がりの補正を行う概略を示す図である。用紙を縦送り搬送する際に、第１の搬送方向と直交する方向にガイドローラＡ、ＢをＬ１の間隔を置いて配置し、ガイドローラＡ、Ｂ間で所定の搬送速度差を設けて紙曲がり量を調整すると、θ１の角度で紙曲がり量を調整できるとする。
一方、用紙を横送り搬送する際に、第１の搬送方向と直交する方向にガイドローラＡ、ＢをＬ２の間隔を置いて配置し、ガイドローラＡ、Ｂ間で所定の搬送速度差を設けて紙曲がり量を調整すると、θ２の角度で紙曲がり量を調整できる。このときＬ２＞Ｌ１であり、θ２＜θ１となる。すなわち、ガイドローラＡ、Ｂに同じ搬送速度差を設けて紙曲がり量を調整すると、横送り搬送の方が縦送り搬送のものよりも調整角度を小さくして詳細に調整することができる。したがって、横送り搬送の方がより精度の高い紙曲がり補正を行うことが可能である。

また、本発明の画像形成装置では、前記紙曲がりセンサを第２の紙曲がりセンサ、前記紙曲がり補正機構を第２の紙曲がり補正機構として、前記用紙搬送部で搬送される用紙の紙曲がりをさらに検知する第１の紙曲がりセンサと、前記用紙搬送部による用紙の搬送中に、用紙の紙曲がりを補正する第１の紙曲がり補正機構とを設け、用紙搬送部における紙曲がり補正と、用紙反転装置における紙曲がり補正とを選択的に、または両方で実施できるようにしてもよい。
特に、用紙の縦横の搬送方向に応じて上記選択を適切に行うことで、紙曲がりの補正をより精度よく行うことを可能にする。すなわち、用紙搬送部で用紙の短辺を搬送方向先端にして縦送り搬送により用紙が搬送される場合、用紙搬送部による搬送中は紙曲がり補正を行わず、用紙の長辺を搬送方向先端にして横送り搬送で用紙が搬送される用紙反転装置において、搬送される用紙の紙曲がりの検知と紙曲がり補正を行うことでより精度の高い紙曲がり補正が可能になる。一方、用紙搬送部により横送りで用紙が搬送される場合、該用紙搬送部で用紙の紙曲がりの検知と紙曲がり補正を行い、用紙反転装置で搬送される用紙の紙曲がり補正は行わないことで、より精度の高い紙曲がり補正が可能になる。なお、本発明としては、用紙搬送部と用紙反転装置の両方で紙曲がり補正を行うものを排除するものではない。

以上説明したように本発明によれば、第１の搬送方向で搬送されている用紙を第１の搬送方向と直交する第２の搬送方向に切り替えて用紙を搬送しつつ表裏反転する際に、紙曲がり補正を行うことにより、用紙サイズが大きくて縦送り搬送している用紙においても、用紙の反転と精度の高い紙曲がり補正が可能になる効果がある。

本発明の一実施形態における画像形成装置の機械的構成の概略を示す図である。 同じく、制御ブロックを示す図である。 同じく、直角反転搬送部の側面を示す図である。 同じく、図４（ａ）は直角反転搬送部の斜視図、図４（ｂ）は、用紙の直角反転搬送状態を示す斜視図である。 同じく、直角反転搬送部における用紙の直角反転状態を示す平面概略図である。 同じく、直角反転搬送部における紙曲がり補正の手順の一部を示すフローチャートである。 同じく、直角反転搬送部における紙曲がり補正の手順の一部を示すフローチャートである。 紙曲がり補正を縦送りの用紙で行う場合と、横送りの用紙で行う場合の調整角度の違いを説明する図である。 図９（ａ）（ｂ）は、それぞれ従来の紙曲がり補正機構の例を示す図である。

次に、本発明の一実施形態を説明する。
図１は、本発明の画像形成装置１の概略を示す図である。
画像形成装置１は、大容量給紙装置２と、画像形成装置本体３と、定着装置４と、を備えている。大容量給紙装置２と画像形成装置本体３とは、大容量給紙装置２から画像形成装置本体３への用紙搬送が可能で、かつ信号の授受が可能に接続されている。また、画像形成装置本体３と定着装置４とは、画像形成装置本体３から定着装置４への用紙搬送が可能で、かつ信号の授受が可能に接続されている。
なお、本発明としては、画像形成装置は、画像形成装置本体のみで構成されるものであってもよく、その他の周辺装置が接続されたものであってもよい。

大容量給紙装置２は、用紙を収納する１または２以上の給紙カセットを備えており、該給紙カセットに収納された用紙を画像形成装置本体３に給紙することができる。
画像形成装置本体３は、給紙トレイを有する給紙部３０と、用紙に画像を形成する画像形成部３１と、用紙を搬送する画像形成搬送部３２と、画像形成搬送部３２に合流する返送搬送部３３と、画像形成装置全体を制御する制御部３５とを備えている。
画像形成搬送部３２は、給紙部３０から画像形成部３１に至り、さらに定着装置４に用紙を搬送するように伸長している。さらに、大容量給紙装置２から給紙される用紙を受けて画像形成装置本体３内を搬送するように、大容量給紙装置２側にも伸長している。返送搬送部３３は、定着装置４から返送される用紙を受けて、画像形成搬送部３２に用紙を送る。
画像形成部３１は、画像データに基づいて用紙にトナー画像を転写する。この画像形成部３１は、図示しない露光部、帯電部および現像部を備えている。
帯電部は、感光体ドラム３１ａの表面を一様に帯電する。露光部は、画像データをもとに制御部３５から出力される出力情報に対応して、感光体ドラム３１ａの表面をレーザビームにより走査露光して潜像を形成する。現像部は、トナー画像によって感光体ドラム３１ａ上の潜像を顕像化する。

定着装置４は、画像形成搬送部３２に接続される定着搬送部４０を備えており、定着搬送部４０上に定着部４１が介設されている。定着搬送部４０は、定着部４１の下流側で定着装置４外の排紙側に至る排紙搬送部４０ａが分岐しており、定着搬送部４０の下流側には直角反転搬送部４３が接続されている。
直角反転搬送部４３の下流側には返送搬送部４２が接続されており、返送搬送部４２は、画像形成装置本体３の返送搬送部３３に接続される。
画像形成搬送部３２および定着搬送部４０は、本発明の用紙搬送部に相当する。

次に、上記画像形成装置１の制御ブロックを図２に基づいて説明する。
画像形成装置１は、制御部３５によって全体が制御されている。制御部３５は、ＣＰＵとこれを動作させるプログラムとを主構成とし、作業エリアとなるＲＡＭや画像形成装置各部の動作パラメータなどを格納した不揮発のメモリなどを備えている。
制御部３５には、画像形成装置本体３に備える給紙部３０、画像形成部３１が制御可能に接続されている。また、制御部３５には、画像形成搬送部３２、返送搬送部３３が制御可能に接続されており、画像形成装置本体３内での用紙の搬送が制御部３５によって制御される。なお、画像形成搬送部３２、返送搬送部３３では、用紙の短辺を搬送方向先端とした縦送りまたは用紙の長辺を搬送方向先端とした横送りが可能であるが、所定のサイズ以上の用紙では、機内のスペースの制約によって縦送りのみが可能である。
制御部３５では、ジョブデータに基づいて給紙部３０から所定の用紙を給紙し、画像形成搬送部３２で搬送して画像形成部３１でジョブデータに含まれる画像データに基づいて画像形成を行う制御を実行する。なお、制御部３５では、所定サイズ以上の用紙を横送りで搬送する操作がなされた場合、給紙部３０からの用紙の搬送を禁止する。

さらに、制御部３５には、定着装置４内の定着搬送部４０、排紙搬送部４０ａ、返送搬送部４２が制御可能に接続されており、定着装置４内での用紙Ｐの搬送が制御部３５によって制御される。なお、定着搬送部４０、排紙搬送部４０ａ、返送搬送部４２では、用紙の短辺を搬送方向先端とする縦送り搬送または用紙の長辺を搬送方向先端とする横送り搬送が可能であるが、所定のサイズ以上の用紙では、機内のスペースの制約によって縦送り搬送のみが可能である。
また、制御部３５には、定着部４１が制御可能に接続されている。
定着部４１では、画像形成装置３で画像形成され、定着搬送部４０で搬送された用紙に対し、画像の定着が行われる。
制御部３５には、直角反転搬送部４３が制御可能に接続されており、制御部３５は、定着部４１で定着され、定着搬送部４０で搬送される用紙を直角反転搬送部４３で直角反転する制御を実行する。
さらに制御部３５には、後述する紙曲がりセンサ５０、５１が制御可能に接続されており、直角反転搬送部４３で搬送される用紙Ｐの紙曲がりが検知される。紙曲がりセンサ５０、５１による検知結果は制御部３５に送信される。

次に、直角反転搬送部４３の構成について図３〜５に基づいて詳細に説明する。
図３は、直角反転搬送部４３の要部を示す側面図であり、図４は、直角反転搬送部４３の構成および用紙の反転経路を模式的に示す斜視図である。
直角反転搬送部４３は、定着搬送部４０における用紙搬送方向ＦＤ１と直行する方向に用紙Ｐを搬送する搬送経路（用紙Ｐの搬送方向ＦＤ２）を備えている。また、直角反転搬送部４３は、転写位置における用紙搬送方向ＦＤ１と平行な回転軸を中心として用紙Ｐを回転させることにより、用紙Ｐの表裏を反転させる。この直角反転搬送部４３は、第１の反転部４３Ａと、第２の反転部４３Ｂと、回転搬送路４３Ｃとを備えている。

第１の反転部４３Ａは、搬送用ローラ４３１、搬送用ローラ４３２、反転用ローラ４３３と、反転用ローラ４３４ａ、４３４ｂとを有している。搬送用ローラ４３１は、回転ローラと回転ローラに当接された従動ローラとから構成され、図示しない駆動機構により駆動されることにより、圧接状態（ニップ状態）と離間状態（ニップ解除状態）とを切り替えることができる。回転ローラは回転軸とその両端部に取り付けられた一対のローラとから構成され、従動ローラは回転軸とその両端部に取り付けられた一対のローラとから構成される。なお、この搬送用ローラ４３１の構成は、搬送用ローラ４３２、反転用ローラ４３３、後述する搬送用ローラ４３７、４３８においても同様である。各ローラを駆動する駆動モータは、制御部３５に制御可能に接続されている。

搬送用ローラ４３１、４３２のそれぞれは、ローラの回転軸が用紙搬送方向ＦＤ２と平行に配置されており、両搬送用ローラ４３１、４３２は、互いに所定距離を隔てた状態で対向するように配置されており、これらの間隔は、搬送される用紙Ｐの搬送方向長さ内に収まっている。
反転用ローラ４３３、４３４ａ、４３４ｂは、搬送用ローラ４３１、４３２の軸方向両端側に位置して、搬送用ローラ４３１、４３２の回転軸と直交する方向、すなわち搬送方向ＦＤ１と平行に回転軸を有している。
反転用ローラ４３４ａ、４３４ｂは、回転ローラと回転ローラに当接された従動ローラとから構成され、図示しない駆動機構により駆動されることにより、圧接状態（ニップ状態）と離間状態（ニップ解除状態）とを切り替えることができる。回転ローラは回転軸と該回転軸に取り付けられた一のローラで構成され、従動ローラは回転軸と該回転軸に取り付けられた一のローラで構成される。
反転用ローラ４３３と反転用ローラ４３４ａ、４３４ｂは、互いに所定距離を隔てた状態で対向するように配置されており、これらの間隔は、搬送される用紙Ｐの搬送方向長さ内に収まっている。
反転用ローラ４３４ａ、４３４ｂは、それぞれ独立した駆動モータに接続されており、反転用ローラ４３４ａ、４３４ｂの回転速度を個別に設定することが可能になっている。反転用ローラ４３４ａ、４３４ｂを回転させる駆動モータは、制御部３５に制御可能に接続されている。反転用ローラ４３４ａ、４３４ｂは、各駆動モータの回転速度を変えることで搬送される紙曲がりの調整を行うことができる。したがって、反転用ローラ４３４ａ、４３４ｂおよびこれらを個別に駆動する各駆動モータは、本発明の紙曲がり補正機構を構成する。
なお、この反転用ローラ４３４ａ、４３４ｂの構成は、後述する反転用ローラ４３５ａ、４３５ｂにおいても同様である。
また、反転用ローラ４３４ａ、４３４ｂの搬送方向ＦＤ２における下流位置には、搬送方向ＦＤ２と直交する方向に間隔を置いて２つの紙曲がりセンサ５０、５１が配置されている。

搬送用ローラ４３１、４３２は、定着位置を通過した用紙を定着搬送部４０から受け取るとともに、用紙搬送方向ＦＤ１から直角反転搬送部４３の用紙搬送方向ＦＤ２に切り替えるための第１の切替位置まで用紙Ｐを搬送する。この第１の切替位置は、搬送用ローラ４３１、４３２により搬送された用紙Ｐを反転用ローラ４３３、４３４ａ、４３４ｂによりニップして回転搬送路４３Ｃに搬送することが可能な位置である。

反転用ローラ４３３、４３４ａ、４３４ｂは、搬送用ローラ４３１、４３２により第１の切替位置に搬送された用紙Ｐを用紙搬送方向ＦＤ２に従って搬送する。具体的には、反転用ローラ４３３、４３４ａ、４３４ｂは、反転用ローラ４３３が上流側、反転用ローラ４３４ａ、４３４ｂが下流側となるようにし、用紙の紙曲がり補正が必要でない場合、反転用ローラ４３４ａ、４３４ｂのそれぞれの回転速度を等速にして用紙Ｐを搬送し、回転搬送路４３Ｃを介して第２の反転部４３Ｂへと用紙Ｐを供給する。また、回転搬送路４３Ｃで用紙の紙曲がり補正が必要である場合、反転用ローラ４３４ａ、４３４ｂのそれぞれの回転速度を異なるように設定して用紙Ｐを搬送しつつ紙曲がりの補正を行う。
すなわち、定着装置４は、本発明の用紙反転装置としての機構を備えている。この実施形態では、紙曲がり補正機構による補正動作は、制御部３５で行われており、制御部３５が用紙反転装置における制御部として機能している。本発明としては、紙曲がり補正機構の補正動作を行う制御部が、独立して定着装置側に設けられているものであってもよい。

図５は、縦送りされて搬送される用紙Ｐを直角反転搬送部４３で横送りに切り替え、反転用ローラ４３４ａ、４３４ｂで紙曲がりを補正する状態を説明する図である。
この図５では、反転用ローラ４３４ａは、駆動モータＡに接続され、反転用ローラ４３４ｂは、駆動モータＢに接続されている。用紙Ｐは、直角反転搬送部４３において、駆動モータＡで駆動される反転用ローラ４３４ａと、駆動モータＢで駆動される反転用ローラ４３４ｂとで搬送される。用紙の紙曲がりは、搬送中に紙曲がりセンサ５０、５１によって検知される。検知結果は制御部３５に送信される。制御部３５では、紙曲がりセンサ５０、５１における検知時期の差と用紙の搬送速度とから用紙Ｐの紙曲がり量が算出される。制御部３５では、紙曲がり量と反転用ローラ４３４ａ、４３４ｂにおける補正量、すなわち反転用ローラ４３４ａ、４３４ｂのそれぞれの回転速度とが予め関連付けて記憶されており、前記検知結果に従って、反転用ローラ４３４ａ、４３４ｂのそれぞれの回転速度が設定される。この結果、直角反転搬送部４３で直角反転搬送される用紙Ｐの紙曲がりが補正され、返送搬送部４２に縦送りの状態で戻されて搬送される。

図３、図４の説明に戻ると、回転搬送路４３Ｃは、第１の反転部４３Ａの反転用ローラ４３４ａ、４３４ｂの搬出側と第２の反転部４３Ｂの反転用ローラ４３５ａ、４３５ｂの搬入側との間に設けられており、回転搬送路４３Ｃに紙曲がりセンサ５０、５１が配置されている。
回転搬送路４３Ｃは、例えば金属部材からなる一対のガイド板４４０により構成され、外方向に円弧状に湾曲している。これにより、一対のガイド板４４０の間を用紙Ｐが通過することで、転写位置における用紙搬送方向ＦＤ１と平行な回転軸を中心として用紙Ｐが１８０度回転させられて表裏が反転する。

第２の反転部４３Ｂは、反転用ローラ４３５ａ、４３５ｂ、４３６と、搬送用ローラ４３７、４３８と、を有している。反転用ローラ４３５ａ、４３５ｂの構成は第１の反転部４３Ａの反転用ローラ４３４ａ、４３４ｂと同様の構成であり、反転用ローラ４３６の構成は第１の反転部４３Ａの反転用ローラ４３３と同様の構成である。搬送用ローラ４３７、４３８の構成は第１の反転部４３Ａの搬送用ローラ４３１、４３２と同様の構成であるため、重複する部分についての説明は簡略化または省略する。

反転用ローラ４３５ａ、４３５ｂは、反転用ローラ４３４ａ、４３４ｂと同様に、左右のローラがそれぞれ独立した駆動モータに接続されており、反転用ローラ４３５ａ、４３５ｂの回転速度を個別に設定することが可能になっている。反転用ローラ４３５ａ、４３５ｂを回転させる駆動モータは、制御部３５に制御可能に接続されている。反転用ローラ４３５ａ、４３５ｂは、各駆動モータの回転速度を変えることで搬送される紙曲がりの調整を行うことができる。したがって、反転用ローラ４３５ａ、４３５ｂおよびこれらを個別に駆動する各駆動モータは、本発明の紙曲がり補正機構を構成する。

反転用ローラ４３５ａ、４３５ｂは、回転搬送路４３Ｃに沿って搬送された用紙Ｐを受け取ると、用紙の紙曲がりの補正が必要でない場合、それぞれを等速で回転させつつ、直角反転搬送部４３の用紙搬送方向ＦＤ２から用紙搬送方向ＦＤ１に切り替えるための第２の切替位置まで用紙Ｐを搬送する。この第２の切替位置は、反転用ローラ４３５ａ、４３５ｂ、４３６により搬送された用紙Ｐを搬送用ローラ４３７、４３８によりニップして、用紙Ｐを返送搬送部４２における搬送経路に搬送することが可能な位置である。

このように直角反転搬送部４３は、スイッチバックといった手法と異なり、図４（ｂ）、図５に示すように、用紙Ｐの先後を入れ替えることなく用紙Ｐの表裏を反転させる。反転された用紙は、直角反転搬送部４３を経ることで、表裏が反転されて返送搬送部４２に戻される。返送搬送部４２に戻された用紙は、画像形成装置本体３の返送搬送部３３に戻されて、裏面への画像形成が可能になる。

次に、用紙反転搬送部４３における用紙の直角反転搬送および紙曲がり補正の手順について図６、７のフローチャートに基づいて説明する。なお、フローチャートでは、紙曲がりセンサ５０をセンサ１、紙曲がりセンサ５１をセンサ２として示している。
直角反転搬送部４３による直角反転搬送の開始に伴って、センサ１、２での用紙の先端の検知が開始され、検知結果が制御部３５に送信されている。センサ１、２は、反射型のセンサであり、用紙が検知されているとＯＮを出力し、用紙が検知されていないとＯＦＦを出力する。

先ず、センサ１で検知結果がＯＦＦからＯＮに変わったか否かが判定される（ステップｓ１）。センサ１で、ＯＦＦのままで用紙端未検知の場合（ステップｓ１、ＯＦＦ）、センサ２で検知結果がＯＦＦからＯＮに変わったか否かが判定される（ステップｓ３）。
センサ２で、ＯＦＦのままで用紙端未検知の場合（ステップｓ３、ＯＦＦ）、ステップｓ１に戻って用紙端の検知を継続する。

センサ２でＯＦＦからＯＮに変わって用紙端が検知された場合（ステップｓ３、ＯＮ）、センサ１で検知結果がＯＦＦからＯＮに変わったか否かが判定される（ステップｓ４）。センサ１で、ＯＦＦのままで用紙端未検知の場合（ステップｓ４、ＯＦＦ）、センサ１でＯＦＦからＯＮになるまで検知を継続する。センサ１でＯＦＦからＯＮに変わって用紙端が検知された場合、検知結果に基づいて曲がり方向と曲がり量を検出する（ステップｓ５）。

また、ステップｓ１でＯＦＦからＯＮに変わって用紙端が検知された場合（ステップｓ１、ＯＮ）、センサ２で検知結果がＯＦＦからＯＮに変わったか否かが判定される（ステップｓ２）。センサ２で、ＯＦＦのままで用紙端未検知の場合（ステップｓ２、ＯＦＦ）、センサ２でＯＦＦからＯＮになるまで検知を継続する。
センサ２で検知結果がＯＦＦからＯＮに変わって用紙端が検知された場合（ステップｓ２、ＯＮ）、検知結果に基づいて曲がり方向と曲がり量を検出する（ステップｓ５）。

曲がり方向と曲がり量は、制御部３５においてセンサ１、２による検知時期の時間差と搬送速度とによって検出することができる。
制御部３５では、曲がり量に応じて反転用ローラ４３４ａ、４３４ｂによる補正量、すなわちそれぞれの変更した回転速度と変更した回転速度による搬送時間とを決定する（ステップｓ６）。曲がり量と補正量の関係は予め設定して不揮発のメモリに記憶しておき、検出結果に応じてこれを読み出すことで補正量の決定を行うことができる。
制御部３５では、上記補正量に基づいて駆動モータＡと駆動モータＢによる補正を実行する制御を行う（ステップｓ７）。

引き続き搬送される用紙Ｐは、後端側が紙曲がりセンサ５０（センサ１）、紙曲がりセンサ５１（センサ１）で用紙端が検出される。
すなわち、ステップｓ７後、センサ１で検知結果がＯＮからＯＦＦに変わったか否かが判定される（ステップｓ８）。センサ１で、ＯＮのままで用紙端未検知の場合（ステップｓ８、ＯＮ）、センサ２で検知結果がＯＮからＯＦＦに変わったか否かが判定される（ステップｓ１０）。センサ２で、ＯＮのままで用紙端未検知の場合（ステップｓ１０、ＯＮ）、ステップｓ８に戻って用紙端の検知を継続する。

センサ２でＯＮからＯＦＦに変わって用紙端が検知された場合（ステップｓ１０、ＯＦＦ）、センサ１で検知結果がＯＮからＯＦＦに変わったか否かが判定される（ステップｓ１１）。センサ１で、ＯＮのままで用紙端未検知の場合（ステップｓ１１、ＯＮ）、センサ１でＯＮからＯＦＦになるまで検知を継続する。センサ１でＯＮからＯＦＦに変わって用紙端が検知された場合（ステップｓ１１、ＯＦＦ）、検知結果に基づいて曲がり補正後における曲がり方向と曲がり量から補正量を検出する（ステップｓ１２）。

また、ステップｓ８でＯＮからＯＦＦに変わって用紙端が検知された場合（ステップｓ８、ＯＦＦ）、センサ２で検知結果がＯＮからＯＦＦに変わったか否かが判定される（ステップｓ９）。センサ２で、ＯＮのままで用紙端未検知の場合（ステップｓ９、ＯＮ）、センサ２でＯＮからＯＦＦになるまで検知を継続する。
センサ２で検知結果がＯＮからＯＦＦに変わって用紙端が検知された場合（ステップｓ９、ＯＦＦ）、検知結果に基づいて曲がり補正後における曲がり方向と曲がり量から補正量を検出する（ステップｓ１２）。

補正量検出後、補正が正常になされた否かの判定を行う（ステップｓ１３）。該判定は、例えば、閾値を予め定めておき、補正量が閾値以内の場合、正常と判定し、閾値を越える場合を補正要と判定することができる。
補正が正常と判定される場合（ステップｓ１３、Ｙｅｓ）、反転用ローラ４３５ａ、４３５ｂにおいて、等速での所定量の駆動動作によって用紙を搬送する（ステップｓ１４）。
一方、補正量が正常でないと判定される場合（ステップｓ１３、Ｎｏ）、反転用ローラ４３５ａ、４３５ｂにおける補正量を決定し（ステップｓ１５）、該補正量に従って、反転用ローラ４３５ａ、４３５ｂにおける駆動量をそれぞれ設定し、搬送動作を行う。回転速度が異なる反転用ローラ４３５ａ、４３５ｂによって用紙Ｐの紙曲がりが再度補正され、より確実な紙曲がり補正がなされる（ステップｓ１６）。
なお、後端検知による曲がり方向と曲がり量とを参照することで、先端検知における曲がり方向と曲がり量に対する補正量の関係を修正して、先端検知における紙曲がり補正の精度を改善するようにしてもよい。

なお、上記制御手順では、用紙の先端を検知して紙曲がり補正を行った後、用紙の後端を検知して紙曲がり補正を行っているが、本発明としては、用紙の先端のみを検知して紙曲がり補正を行うものであってもよい。

さらに、上記制御手順では、搬送方向における用紙の縦横の向きに拘わらず紙曲がり補正を行うものとしたが、直角反転搬送部４３では、定着搬送部で搬送される用紙が縦送り搬送の場合にのみ紙曲がりを検出して紙曲がり補正を行うものであってもよい。
この場合、直角反転搬送部４３における紙曲がりセンサ５０、５１を第２の紙曲がりセンサ、反転用ローラ４３４ａ、４３４ｂおよびこれらを個別に駆動する各駆動モータで構成される紙曲がり補正機構を第２の紙曲がり補正機構として、画像形成搬送部３２や定着搬送部４０に第１の紙曲がりセンサと第１の紙曲がり補正機構とを設け、画像形成搬送部３２や定着搬送部４０で用紙が横送り搬送される場合には、第１の紙曲がりセンサと第１の紙曲がり補正機構とによって紙曲がりの補正を行って直角反転搬送部４３の第２の紙曲がり補正機構では紙曲がりの補正を行わないようにしてもよい。これにより用紙の縦横の向きに応じて、用紙の紙曲がりを精度よく補正することができる。

また、上記実施形態では、直角反転搬送部４３が定着装置４に備えられているものとして説明したが、画像形成装置本体３内に直角反転搬送部４３が備えられているものであってもよく、また画像形成装置本体３に直接または間接的に接続されるその他の周辺装置に直角反転搬送部４３が備えられているものであってもよい。ただし、直角反転搬送部４３をスペース的に余裕のある画像形成装置本体３外に備えることで、画像形成装置本体３の搬送幅を最小限に抑えることが可能となる。
以上、本発明について上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の説明に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りは適宜の変更が可能である。

１ 画像形成装置
２ 大容量給紙装置
３ 画像形成装置本体
４ 定着装置
３１ 画像形成部
３２ 画像形成搬送部
３５ 制御部
４０ 定着搬送部
４３ 直角反転搬送部
５０ 紙曲がりセンサ
５１ 紙曲がりセンサ
４３４ａ反転用ローラ
４３４ｂ反転用ローラ
４３５ａ反転用ローラ
４３５ｂ反転用ローラ

Claims (4)

1. 用紙に画像を形成する画像形成部と、
   用紙を第１の搬送方向で搬送する用紙搬送部と、
   前記用紙搬送部で搬送される用紙の紙曲がりを検知する第１の紙曲がりセンサと、
   前記用紙搬送部による用紙の搬送中に、用紙の紙曲がりを補正する第１の紙曲がり補正機構と、
   前記用紙搬送部で搬送されている用紙を前記第１の搬送方向と直交する第２の搬送方向に切り替えて搬送しつつ該用紙を表裏方向に回転させることで、用紙の表裏を反転させる直角反転搬送部と、
   前記直角反転搬送部で搬送される用紙の紙曲がりを検知する第２の紙曲がりセンサと、
   前記直角反転搬送部によって用紙を第２の搬送方向に搬送中に、搬送方向と直交する方向に離隔した２つのローラに速度差をつけることで、用紙の紙曲がりを補正する第２の紙曲がり補正機構と、
   搬送される用紙の縦横の向きに応じて、前記第１の紙曲がりセンサまたは前記第２の紙曲がりセンサの検知結果を受けて前記第１の紙曲がり補正機構または前記第２の紙曲がり補正機構による補正動作を行い、前記第２の紙曲がり補正機構では、用紙の長辺を搬送方向先端とする横送り搬送の用紙のみを対象として用紙の紙曲がりを補正する制御をする制御部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記用紙搬送部は、用紙の長辺サイズが所定以上の用紙に対しては、用紙の短辺を搬送方向先端とする縦送り搬送を行う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の紙曲がり補正機構は、前記用紙搬送部において、用紙の長辺を搬送方向先端とする横送り搬送の用紙を対象として、用紙の紙曲がりを補正することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 用紙を第１の搬送方向に搬送するステップと、
   第１の搬送方向で縦送り搬送されている用紙を第１の搬送方向と直交する第２の搬送方向に切り替えて搬送しつつ該用紙を表裏方向に回転させることで表裏を反転させるステップと、
   搬送される用紙の紙曲がりを検知するステップと、
   搬送される用紙の縦横の向きに応じて、前記検知の結果を受けて前記第１の搬送方向に搬送される用紙の紙曲がり、または前記第２の搬送方向に切り替えて搬送する際に搬送方向と直交する方向に離隔した２つのローラに速度差をつけて用紙の長辺を搬送方向先端とする横送り搬送の用紙のみの紙曲がりを補正するステップと、を有することを特徴とする用紙反転方法。

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