JP6244903B2 - 画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置が２機直列に接続され、用紙搬送方向上流側の画像形成装置で用紙の第１面（表面）に画像を形成し、下流側の画像形成装置で用紙の第２面（裏面）に画像を形成するタンデム型の画像形成システムに関する。

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）においては、画像データに基づくレーザー光が、一様に帯電した感光体（例えば感光ドラム）に対して照射（露光）されることにより、感光体表面に静電潜像が形成される。そして、静電潜像が形成された感光体にトナーが供給されることにより、静電潜像が可視化されてトナー像が形成される。このトナー像が、直接又は中間転写体を介して間接的に用紙に転写された後、定着装置で加熱、加圧されることにより、用紙に画像が形成される。

近年、高生産性が要求されるプロダクションプリントの分野では、上述した電子写真方式の画像形成装置を２機直列に接続したタンデム型の画像形成システムが実用化されている。通常、タンデム型の画像形成システムにおいては、用紙搬送方向上流側の画像形成装置（以下「第1の画像形成装置」）と下流側の画像形成装置（以下「第２の画像形成装置」）との間に用紙反転装置が配置される。両面画像形成を行う場合、第１の画像形成装置で用紙の第１面（表面）に画像が形成された後、用紙反転装置で用紙が反転され、第２の画像形成装置で用紙の第２面（裏面）に画像が形成される。

第１の画像形成装置において定着処理が施されると、画像形成面（第１面）が縮むことにより、用紙には下に凸状のカールが生じる。この用紙は用紙反転装置で反転されて、上に凸状となった状態で第２の画像形成装置に進入する。このように、第２の画像形成装置に上に凸状のカールを有する用紙が進入する場合、以下のような不具合が生じることがある。例えば、上に凸状の用紙は、定着装置における加圧ローラー（裏面側支持部材）に沿った巻き付きやすい形状であるため、加圧ローラーからの分離不良（いわゆる巻き付きジャム）を生じる虞がある。このような不具合は、特に、カールの生じやすい薄紙（おおむね坪量５０ｇｓｍ以下）が用いられる場合や、第１の画像形成装置において用紙の先端部にベタ画像が形成される場合に発生しやすい。

用紙のカールを矯正する技術としては、例えば弾性ローラー（例えばスポンジローラーや低硬度のゴムローラー）又は弾性ベルトと、これらに対向して配置される金属ローラーを備えるカール矯正部（デカーラ）が知られている（例えば特許文献１）。弾性ローラー又は弾性ベルトと金属ローラーとで形成されるデカーラニップに通紙し、用紙を加圧することにより、カールが矯正される。

特開２０１０−１４５５３０号公報

上述したように、通常、用紙のカールはデカーラによって矯正されるが、用紙に比較的高い圧力が加わることになるため、薄紙の場合には用紙じわが生じる虞がある。一方、用紙じわが生じないように圧力を抑えると、矯正効果が得られにくい。

本発明の目的は、第１の画像形成装置における定着処理で用紙に生じる下に凸状のカールを用紙じわが生じることなく矯正でき、第２の画像形成装置においてカールに起因する不具合が発生するのを防止できるタンデム型の画像形成システムを提供することである。

本発明に係る画像形成システムは、
用紙の第１面に第１のトナー像を形成する第１の画像形成部と、
前記第１のトナー像を用紙に定着させる第１の定着部と、
前記第１の定着部の用紙搬送方向下流側に配置され、前記第１の定着部において生じうる用紙のカール形状と反対側に屈曲する屈曲部を前記第１の定着部の近傍に有し、前記第１の定着部から送出された用紙を反転させる第１の用紙反転部と、
前記第１の定着部の用紙搬送方向下流側に配置され、前記第１の用紙反転部の前記屈曲部を通過することなく前記第１の定着部から送出された用紙を反転させる第２の用紙反転部と、
前記第１の用紙反転部又は前記第２の用紙反転部で反転された用紙の第２面に第２のトナー像を形成する第２の画像形成部と、
前記第２のトナー像を用紙に定着させる第２の定着部と、
画像形成に用いられる用紙の紙種に基づいて、前記第１の用紙反転部又は前記第２の用紙反転部の何れか一方を搬送経路として選択する制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、通紙するだけで用紙のカールを矯正できる第１の用紙反転部を備え、紙種に応じて第１の用紙反転部が搬送経路として選択されるので、第１の定着部で用紙に生じるカールを用紙じわが生じることなく矯正でき、第２の定着部でカールに起因して巻き付きジャム等の不具合が生じるのを防止することができる。

本発明の一実施の形態に係る画像形成システムを示す図である。 上流側に配置される第１の画像形成装置の全体構成を示す図である。 第１の画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 第２の画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 用紙反転装置の構成を示す図である。 用紙反転装置の制御系の主要部を示す図である。 搬送経路路として選択される用紙反転部を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る画像形成システム１を示す図である。
図１に示す画像形成システム１は、用紙搬送方向上流側から順に、給紙装置１Ａ、第１の画像形成装置１Ｂ、用紙反転装置１Ｃ、第２の画像形成装置１Ｄ、及び後処理装置１Ｅを備える。すなわち、画像形成システム１は、２機の画像形成装置１Ｂ，１Ｄを直列に接続したタンデム型の画像形成システムである。ここでは、第１の画像形成装置１Ｂが、画像形成システム１における各種処理を統括して制御するものとする。

給紙装置１Ａは、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙（規格用紙、特殊用紙）を予め設定された種類ごとに収容し、第１の画像形成装置１Ｂからの指示に従って給紙する。

第１の画像形成装置１Ｂは、給紙された用紙の第１面（表面）に画像を形成し、用紙反転装置１Ｃに送出する。第１の画像形成装置１Ｂは、後述するように、画像が形成された用紙を反転可能な反転経路を有する。

用紙反転装置１Ｃは、両面画像形成の場合に、第１面に画像が形成された用紙を必要に応じて反転させ、第２の画像形成装置１Ｄに送出する。第２の画像形成装置１Ｄでは、第２面が画像形成面となる。片面画像形成の場合には、用紙反転装置１Ｃは、用紙を反転させることなくそのまま第２の画像形成装置１Ｄに用紙を送出する。または、用紙反転装置１Ｃが備える排紙トレイ（図示略）に用紙を排紙するようにしてもよい。

第２の画像形成装置１Ｄは、両面画像形成の場合に、用紙の第２面（裏面）に画像を形成し、後処理装置１Ｅに送出する。片面画像形成の場合には、第２の画像形成装置１Ｄは、画像を形成することなくそのまま後処理装置１Ｅに用紙を送出する。

後処理装置１Ｅは、必要に応じて用紙にステイプル処理、パンチ処理、折り処理を施し、排紙トレイＯＴに排紙する。

図２は、第１の画像形成装置１Ｂの全体構成を示す図である。図３は、第１の画像形成装置１Ｂの制御系の主要部を示す図である。
図２、３に示す画像形成装置１Ｂは、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。画像形成装置１Ｂには、ＹＭＣＫの４色に対応する感光ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向（鉛直方向）に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させる縦型タンデム方式が採用されている。
すなわち、画像形成装置１Ｂは、感光ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に一次転写し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙に二次転写することにより、画像を形成する。

図２、３に示すように、画像形成装置１Ｂは、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０Ｂ、画像形成部４０Ｂ、用紙搬送部５０Ｂ、定着部６０Ｂ、及び制御部１００Ｂを備える。

制御部１００Ｂは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２又は記憶部７２Ｂから処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１Ｂの各ブロックの動作、並びに給紙装置１Ａ、用紙反転装置１Ｃ、第２の画像形成装置１Ｄ、及び後処理装置１Ｅの動作を集中制御する。

通信部７１Ｂは、例えばＮＩＣ（Network Interface Card）、ＭＯＤＥＭ（MOdulator-DEModulator）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の各種インターフェースを有する。
記憶部７２Ｂは、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。記憶部７２Ｂには、例えば各ブロックの動作を制御する際に参照されるルックアップテーブルＬＵＴが格納される。

制御部１００Ｂは、通信部７１Ｂを介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピュータ）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００Ｂは、例えば、外部の装置から送信されたページ記述言語（ＰＤＬ：Page Description Language）による画像データ（入力画像データ）を受信し、これに基づいて用紙に画像を形成させる。また、制御部１００Ｂは、通信部７１Ｂを介して、給紙装置１Ａ、用紙反転装置１Ｃ、第２の画像形成装置１Ｄ、及び後処理装置１Ｅとの間で各種データの送受信を行う。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備える。
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿を搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿の画像（両面を含む）を連続して読み取ることが可能となる。
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０Ｂにおいて所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００Ｂから入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００Ｂに出力する。
ユーザーは、操作表示部２０を操作して、原稿設定、画質設定、倍率設定、応用設定、出力設定、片面／両面設定、用紙設定、及び揺動量調整などの画像形成に関する設定を行うことができる。

画像処理部３０Ｂは、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０Ｂは、制御部１００Ｂの制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う（画像濃度制御）。また、画像処理部３０Ｂは、入力画像データに対して、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０Ｂが制御される。

画像形成部４０Ｂは、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１及び中間転写ユニット４２等を備える。

画像形成ユニット４１は、Ｙ成分用、Ｍ成分用、Ｃ成分用、Ｋ成分用の４つの画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋで構成される。画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有するので、図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図２では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素についての符号は省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備える。

感光ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。
電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光を受けて一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネート樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。

帯電装置４１４は、例えばスコロトロン帯電装置やコロトロン帯電装置等のコロナ放電発生器で構成される。帯電装置４１４は、コロナ放電によって感光ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。

露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成される。露光装置４１１は、感光ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光ドラム４１３の電荷発生層で発生した正電荷が電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光ドラム４１３の露光領域における表面電荷（負電荷）が中和される。これにより、感光ドラム４１３の表面には、露光部（低電位部）と非露光部（高電位部）との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。

現像装置４１２は、各色成分の現像剤（例えばトナーと磁性キャリアーとからなる二成分現像剤）を収容しており、感光ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。具体的には、現像剤担持体（現像ローラー）に現像バイアス電圧が印加され、感光ドラム４１３の表面と現像剤担持体との電位差によって現像剤担持体上の帯電トナーが感光ドラム４１３の表面の露光部に移動し、付着する。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。

中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置される支持ローラー４２３が駆動ローラーであることが好ましい。駆動ローラーが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光ドラム４１３に圧接されることにより、感光ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、複数の支持ローラー４２３のうちの一つに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間点シャベルと４２１に対向して配置される支持ローラー４２３はバックアップローラーと呼ばれる。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラーに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙へトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、用紙が二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙に二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙の裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙に静電的に転写される。トナー像が転写された用紙は定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング装置４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。

なお、中間転写ユニット４２において、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用してもよい。

定着部６０Ｂは、用紙の定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６１、用紙の裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６２、及び定着面側部材を加熱する加熱源６３等を備える。

上側定着部６１がベルト加熱方式である場合（図２参照）は定着ベルトが定着面側部材となり、ローラー加熱方式である場合は定着ローラーが定着面側部材となる。また、下側定着部６２がローラー加圧方式である場合（図２参照）は加圧ローラーが裏面側支持部材となり、ベルト加圧方式である場合は加圧ベルトが裏面側支持部材となる。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙を狭持して搬送する定着ニップが形成される。トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙は、定着ニップを通過する際に加熱、加圧される。これにより、用紙にトナー像が定着する。また、定着部６０Ｂは、定着面側部材又は裏面側支持部材に対して送風を行い、定着面側部材又は裏面側支持部材から用紙を分離する分離エアー送風部を備えていてもよい。

用紙搬送部５０Ｂは、給紙部５１、排紙部５２、第１の搬送部５３〜第４の搬送部５６、及び搬送経路切替部５７等を備える。
給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１１〜５１３には、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された紙種ごとに収容される。

第１の搬送部５３は、中間搬送ローラー部、ループローラー部、及びレジストローラー部を含む複数の搬送ローラー部を備える。第１の搬送部５３は、給紙部５１、又は給紙装置１Ａから給紙された用紙を画像形成部４０Ｂ（二次転写部）に搬送する。

第２の搬送部５４は、画像形成部４０において第１面に画像が形成された用紙を第３の搬送部５５に搬送する。また、第２の搬送部５４は、第３の搬送部５５から送出された用紙を排紙部５２に搬送する。

第３の搬送部５５は、第２の搬送部５４から送出された用紙を一旦停止させ、搬送方向を逆転させる（スイッチバック）。第３の搬送部５５は、スイッチバックさせた用紙を第２の搬送部５４又は第４の搬送部５６に搬送する。

第４の搬送部５６は、第３の搬送部５５から送出された用紙を第１の搬送部５３（ループローラー部の上流）に搬送する循環経路である。第１の搬送部５３には、第２面（裏面）が上面となった用紙が通紙されることになる。

搬送経路切替部５７は、定着部６０Ｂから送出された用紙をそのままの状態で排紙するか、反転させて排紙するかによって搬送経路を切り替える。具体的には、制御部１００Ｂが、画像形成処理の処理内容（片面／両面印刷、紙種等）に基づいて、搬送経路切替部５７の動作を制御する。

給紙部５１又は給紙装置１Ａから給紙された用紙は、第１の搬送部５３によって画像形成部４０に搬送される。そして、用紙が二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙の第１面（定着面）に一括して二次転写され、定着部６０において定着処理が施される。画像が形成された用紙は、排紙ローラー等を備えた排紙部５２により用紙反転装置１Ｃに向けて排紙される。このとき、第２の画像形成装置１Ｄにおいて用紙の第２面に画像を形成する場合は、第２の搬送部５４及び第３の搬送部５５からなる反転経路が必要に応じて搬送経路として選択される。
なお、第１面に画像が形成された用紙を第２の搬送部５４〜第４の搬送部５６によって循環搬送することにより、第１の画像形成装置１Ｂにおいて用紙の第２面に画像を形成することもできる。

図４は、第２の画像形成装置１Ｄの制御系の主要部を示す図である。第２の画像形成装置１Ｄの構成は第１の画像形成装置１Ｂとほぼ同様である。第１の画像形成装置１Ｂの構成要素と対応する構成要素については、参照符号の末尾を“Ｄ”に置き換えて示す。以下において、第１の画像形成装置１Ｂと第２の画像形成装置１Ｄに共通する構成要素については、それぞれ「第１の・・・（例えば第１の定着部６０Ｂ）」、「第２の・・・（例えば第２の定着部６０Ｄ）」として記載する。

第２の制御部１００Ｄは、第２の通信部７１Ｄを介して、第１の画像形成装置１Ｂ等との間で各種データの送受信を行う。第２の制御部１００Ｄが、第１の制御部１００Ｂからの指示に基づいて、第２の画像処理部３０Ｄ、第２の画像形成部４０Ｄ、第２の用紙搬送部５０Ｄ、及び第２の定着部６０Ｄ等の動作を制御することにより、用紙の第２面に画像が形成される。

このように、画像形成システム１は、用紙の第１面に第１のトナー像を形成する第１の画像形成部４０Ｂと、第１のトナー像を用紙に定着させる第１の定着部６０Ｂと、用紙の第２面に第２のトナー像を形成する第２の画像形成部４０Ｄと、第２のトナー像を用紙に定着させる第２の定着部６０Ｄと、を備える。

図５は、用紙反転装置１Ｃの構成を示す図である。図６は、用紙反転装置１Ｃの制御系の主要部を示す図である。
図５，６に示すように、用紙反転装置１Ｃは、搬送経路切替部８１、反転経路８２、通信部７１Ｃ、及び制御部１００Ｃ等を備える。
制御部１００Ｃは、通信部７１Ｃを介して、第１の画像形成装置１Ｂ等との間で各種データの送受信を行う。第２の画像形成装置１Ｄにおいて用紙の第２面に画像を形成する場合は、制御部１００Ｃが、第１の画像形成装置１Ｂの制御部１００Ｂからの指示に基づいて、搬送経路切替部８１の動作を制御することにより、反転経路８２が必要に応じて搬送経路として選択される。

以下において、第１の画像形成装置１Ｂにおける反転経路（第２の搬送部５４、第３の搬送部５５）を「第１の用紙反転部Ｒ１」、用紙反転装置１Ｃにおける反転経路８２を「第２の用紙反転部Ｒ２」と称する。

上述したように、画像形成システム１は、第１の用紙反転部Ｒ１及び第２の用紙反転部Ｒ２を備える。
第１の用紙反転部Ｒ１は、第２の用紙反転部Ｒ２の用紙搬送方向上流側、すなわち第１の定着部６０Ｂの近くに配置される。第１の用紙反転部Ｒ１は、第１の定着部６０Ｂで生じうる用紙のカール形状（下に凸状）とは反対側に屈曲して形成される屈曲部Ｒ１１，Ｒ１２を有する。第１の用紙反転部Ｒ１に通紙される用紙は、屈曲部Ｒ１１，Ｒ１２の形状によって、カールが矯正される方向に力を受けることになる。
第１の用紙反転部Ｒ１を通過する際の用紙の温度は、第２の用紙反転部Ｒ２を通過する際の用紙の温度よりも高いので、第１の用紙反転部Ｒ１に通紙される用紙のカール形状は屈曲部Ｒ１１、Ｒ１２の形状によって容易に矯正される。

屈曲部Ｒ１１は、用紙が高温であるうち（例えば用紙が定着部６０Ｂを抜け出てから１ｓｅｃ以内）に通過できる位置に設けられるのが好ましい。「高温」とは、高いカール矯正効果を得られる温度であり、例えば８０〜１２０℃である。これにより、定着処理によって用紙に生じるカールを確実に矯正することができる。

また、屈曲部Ｒ１１の曲率半径は、１５〜３５ｍｍであることが好ましい。曲率半径が１５ｍｍよりも小さい場合は用紙の搬送自体が困難となり、３５ｍｍよりも大きい場合は十分なカール矯正効果が得られなくなる。すなわち、屈曲部Ｒ１１の曲率半径を１５〜３５ｍｍとすることにより、用紙が損傷しない範囲で用紙に大きな矯正力を付与することができるので、定着処理によって用紙に生じるカールをより効率よく矯正することができる。

なお、第１の用紙反転部Ｒ１の排紙側の搬送経路は屈曲部Ｒ１１，Ｒ１２とは反対側に屈曲しているため、用紙はカール矯正方向（屈曲部Ｒ１１，Ｒ１２の屈曲方向）とは反対側の力を受けるが、この部分を用紙が通過する時には用紙の温度は低下しているので、屈曲部Ｒ１１，Ｒ１２で矯正されたカールが元に戻ることはない。

本実施の形態では、画像形成に用いられる用紙の紙種に基づいて、第１の用紙反転部Ｒ１又は第２の用紙反転部Ｒ２の何れか一方が搬送経路として選択される。
具体的には、剛度の低い用紙（例えば坪量４０〜５４ｇｓｍの薄紙）が画像形成に用いられる場合、第１の制御部１００Ｂは、第１の用紙反転部Ｒ１を含む搬送経路（図７Ａ参照）を設定し、第１の用紙反転部Ｒ１によって用紙を反転させる。これにより、定着直後で用紙温度が高くカールを矯正しやすいうちに、比較的曲率の大きい屈曲部Ｒ１１、Ｒ１２に用紙が通紙されるので、用紙に生じているカールは搬送過程で矯正される。

一方、坪量５５〜３００ｇｓｍの用紙が画像形成に用いられる場合、第１の制御部１００Ｂは、第２の用紙反転部Ｒ２を含む搬送経路（図７Ｂ参照）を設定し、第２の用紙反転部Ｒ２によって用紙を反転させる。この坪量の用紙の場合、定着処理によって用紙に下に凸状のカールが生じても、第２の定着部６０Ｄにおける不具合（例えば巻き付きジャム）は生じにくいためである。この坪量の用紙は、通常は第２の用紙反転部Ｒ２によって反転されるが、必要に応じて第１の用紙反転部Ｒ１で反転されるようにしてもよい。

また、剛度の高い用紙（例えば坪量３０１ｇｓｍ以上の厚紙）の場合は、曲率の大きい屈曲部Ｒ１１、Ｒ１２を通紙させると、用紙が損傷する可能性がある。そのため、第１の用紙反転部Ｒ１を用いることなく、第２の用紙反転部Ｒ２によって用紙を反転させる。

つまり、用紙の坪量が第１の所定値以下である場合（ここでは５４ｇｓｍ以下）、第１の用紙反転部Ｒ１を含む搬送経路が設定され、用紙の坪量が第２の所定値以上である場合（ここでは３０１ｇｓｍ以上）、第２の用紙反転部Ｒ２を含む搬送経路が設定される。また、用紙の坪量が第１の所定値より大きく第２の所定値より小さい場合（ここでは５４ｇｓｍ超３０１ｇｓｍ未満）は、第１の用紙反転部Ｒ１を含む搬送経路と第２の用紙反転部Ｒ２を含む搬送経路の何れか一方が必要に応じて設定される。

なお、第１の用紙反転部Ｒ１で用紙が反転される場合、用紙は搬送ローラーによってニップされることとなるが、ここで受ける圧力は用紙じわが生じる程大きくはない。また、搬送経路を設定するための閾値となる第１の所定値及び第２の所定値を同じ値とし、用紙の紙種に応じて第１の用紙反転部Ｒ１を含む搬送経路と第２の用紙反転部Ｒ２を含む搬送経路の何れか一方が選択的に設定されるようにしてもよい。

このように、本実施の形態に係る画像形成システムは、第１の定着部６０Ｂの用紙搬送方向下流側に配置され、第１の定着部６０Ｂにおいて生じうる用紙のカール形状と反対側に屈曲する屈曲部Ｒ１１，Ｒ１２を有し、第１の定着部６０Ｂから送出された用紙を反転させる第１の用紙反転部Ｒ１と、第１の用紙反転部Ｒ１の用紙搬送方向下流側に配置され、第１の定着部６０Ｂから送出された用紙を反転させる第２の用紙反転部Ｒ２と、画像形成に用いられる用紙の紙種に基づいて、第１の用紙反転部Ｒ１又は第２の用紙反転部Ｒ２の何れか一方を搬送経路として選択する制御部１００Ｂと、を備える。

画像形成システム１によれば、通紙するだけで用紙のカールを矯正できる第１の用紙反転部Ｒ１を備え、紙種に応じて第１の用紙反転部Ｒ１が搬送経路として選択されるので、第１の定着部６０Ｂで用紙に生じるカールを用紙じわが生じることなく矯正でき、第２の定着部６０Ｄでカールに起因して巻き付きジャム等の不具合が生じるのを防止することができる。また、厚紙等が通紙される場合には第２の用紙反転部Ｒ２が搬送経路として選択されるので、用紙が曲率の大きい屈曲部Ｒ１１，Ｒ１２に通紙されることにより損傷することもない。

また、第１の画像形成装置１Ｂが元々備えている第１の用紙反転部Ｒ１を利用することができるので、デカーラ等のカール矯正用ユニットを設ける場合に比較して、画像形成システム１の製造コストを低減することができるとともに、搬送機構を簡略化することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

例えば、第１の画像形成装置１Ｂと用紙反転装置１Ｃとの間にさらに用紙反転装置を配置し、これを第１の用紙反転部として適用してもよい。
また例えば、用紙は、用紙温度が高温であるうちに屈曲部Ｒ１１を通過すればよく、屈曲部Ｒ１２を用紙が通過するときには用紙温度が低下していてもよい。
また、第１の用紙反転部Ｒ１を通紙されることで、用紙に逆のカール（第２の画像形成装置１Ｄにおいて下に凸状となるカール）が生じるようにしてもよい。第２の定着部６０Ｄにおける巻き付きジャムを防止する観点からはむしろ好都合である。
さらに、実施の形態では、用紙の坪量に基づいて第１の用紙反転部Ｒ１を含む搬送経路と第２の用紙反転部Ｒ２を含む搬送経路の何れかが設定されるが、用紙の紙質に応じて搬送経路を切り替えるようにしてもよい。例えば、熱に弱くカールしやすい用紙の場合は、第１の用紙反転部Ｒ１を含む搬送経路が設定される。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 画像形成システム
１Ａ 給紙装置
１Ｂ 第１の画像形成装置
１Ｃ 用紙反転装置
１Ｄ 第２の画像形成装置
１Ｅ 後処理装置
４０Ｂ 第１の画像形成部
６０Ｂ 第１の定着部
４０Ｄ 第２の画像形成部
６０Ｄ 第２の定着部
Ｒ１ 第１の用紙反転部
Ｒ２ 第２の用紙反転部
１００Ｂ 第１の制御部

Claims (5)

1. 用紙の第１面に第１のトナー像を形成する第１の画像形成部と、
   前記第１のトナー像を用紙に定着させる第１の定着部と、
   前記第１の定着部の用紙搬送方向下流側に配置され、前記第１の定着部において生じうる用紙のカール形状と反対側に屈曲する屈曲部を前記第１の定着部の近傍に有し、前記第１の定着部から送出された用紙を反転させる第１の用紙反転部と、
   前記第１の定着部の用紙搬送方向下流側に配置され、前記第１の用紙反転部の前記屈曲部を通過することなく前記第１の定着部から送出された用紙を反転させる第２の用紙反転部と、
   前記第１の用紙反転部又は前記第２の用紙反転部で反転された用紙の第２面に第２のトナー像を形成する第２の画像形成部と、
   前記第２のトナー像を用紙に定着させる第２の定着部と、
   画像形成に用いられる用紙の紙種に基づいて、前記第１の用紙反転部又は前記第２の用紙反転部の何れか一方を搬送経路として選択する制御部と、を備えることを特徴とする画像形成システム。
2. 前記制御部は、画像形成に用いられる用紙の坪量が第１の所定値以下である場合に前記第１の用紙反転部を選択し、坪量が第２の所定値以上である場合に前記第２の用紙反転部を選択することを特徴とする請求項１に記載の画像形成システム。
3. 前記第１の所定値と前記第２の所定値が同じ値であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成システム。
4. 前記屈曲部の曲率半径が１５〜３５ｍｍであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成システム。
5. 前記第１の用紙反転部は、前記第１の画像形成部及び前記第１の定着部を備える画像形成装置内に配置されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成システム。

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