JP6542711B2 - 電子写真方式枚葉両面印刷装置 - Google Patents
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Description
特許文献1と特許文献2に開示された両面印刷装置は、給紙部と、電子写真方式の印刷部と、印刷用紙搬送部と、排紙部と、印刷用紙搬送部と連続し用紙の一方の面に印刷した片面印刷済み用紙をスイッチバック経路で往復移動させて表裏反転するスイッチバック方式の用紙反転部と、表裏を反転した片面印刷済み用紙を印刷部に搬送する片面印刷済み用紙搬送路を備え、片面印刷済み用紙を反転して印刷部に搬送し用紙のもう一方の面に印刷して両面印刷済み用紙とし、その両面印刷済み用紙を排紙部まで搬送する構成である。
特許文献3に開示された両面印刷装置は、給紙部と、用紙搬送部と、電子写真方式の印刷部と、片面印刷済み用紙を表裏反転して搬送し、かつ搬送している片面印刷済み用紙を用紙搬送部に落下させる反転用用紙搬送部と、印刷済み用紙搬送部と、排紙部を備え、用紙の一方の面に印刷した片面印刷済み用紙を反転して印刷部に搬送し用紙のもう一方の面に印刷して両面印刷済み用紙とし、その両面印刷済み用紙を印刷済み用紙搬送部で排紙部まで搬送する構成である。
しかしこの片面印刷済み用紙を反転して印刷部に搬送する構成では、スイッチバック経路には最大でも1枚の片面印刷済み用紙しか存在することができず、スイッチバック経路を1枚の片面印刷済み用紙が通過するまでは次の片面印刷済み用紙をスイッチバック経路に送りこめない。
このため、用紙の搬送間隔が長くなり、時間当たりの印刷処理枚数が少なく、印刷の効率が悪くなってしまう。
しかしこの片面印刷済み用紙を反転して印刷部に搬送する構成では、用紙搬送部は給紙部から給紙される用紙と反転用用紙搬送部から落下させた用紙を既定の枚数ずつ交互に印刷部に搬送するので、その用紙搬送部は印刷効率向上等のため常に搬送動作している。
このため、片面印刷済み用紙のもう一方の面に印刷する際に、搬送動作中の用紙搬送部上に片面印刷済み用紙が落下するため、片面印刷済み用紙の天地見当が不安定で片面印刷済み用紙の天地見当がずれることがある。
しかも、用紙搬送部上に落下した片面印刷済み用紙の搬送方向の間隔が狭いと、先に落下した片面印刷済み用紙と次に落下した片面印刷済み用紙が重なることがあり、片面印刷済み用紙の搬送方向の間隔を広くしなければならない。
換言すれば、所定の枚数の用紙の給紙部からの給紙の完了から次の所定の枚数の用紙の給紙部からの給紙の開始までの時間間隔を広くして、所定の枚数の用紙間の用紙搬送方向の間隔を広げなければならない。
従って、両面印刷時の印刷効率が悪くなる。
さらに、特許文献3に開示された両面印刷装置は、両面印刷する際、一方の面を連続して数枚印刷した後に、反転させた同じ枚数の片面印刷済み用紙の他方の面を印刷して両面印刷済み用紙とし、その後に両面印刷済み用紙に印刷した画像を定着装置で定着させる構成である。
この構成であると、定着装置には数枚の両面印刷済み用紙が連続して搬送され、その後用紙が搬送されない時間がおよそ同時間だけある。続いて再び両面印刷済み用紙が数枚連続して搬送されることになる。
この場合、定着装置を両面印刷済み用紙が連続して通過することで一時的に定着装置の温度が低下し、両面印刷済み用紙が通過しない時間に再び定着装置の温度が上昇するといった温度変化を繰り返すため、印刷時における定着装置の温度変化が大きく、それによって製品の品質に差が生じてしまう。
前記給紙部は、用紙を1枚ごとに用紙位置決め部に送り出し、
前記用紙位置決め部は、用紙を位置決めして電子写真印刷部のバックアップローラに送り出し、
前記電子写真印刷部は、転写ローラに転写されたトナー画像をバックアップローラ上で用紙に転写して印刷し、
前記チェーンデリバリ部は、バックアップローラから受け渡された印刷済み用紙を前記デリバリ部又は前記反転用用紙搬送部へと選択的に受け渡し、
前記デリバリ部はトナー画像を定着させる定着装置を有し、
前記反転用用紙搬送部は、前記チェーンデリバリ部から片面印刷済み用紙を落下供給され、前記片面印刷済み用紙を間欠駆動するサクションコンベアによって前記用紙位置決め部まで供給し、
前記給紙部から供給される用紙と、前記反転用用紙搬送部から供給される片面印刷済み用紙が、前記用紙位置決め部に交互に搬送され、印刷済み用紙がデリバリ部の定着装置内を一定間隔で通過するようにしたことを特徴とする電子写真方式枚葉両面印刷装置である。
このようにすれば、用紙を位置決めする時に跳ね返ることがなく、正しく位置決めできる。
このようにすれば、用紙を搬送方向と直角方向に位置決めができる。
このようにすれば、反転用用紙搬送部に用紙を安定して落下させることができる。
図1は、電子写真方式枚葉両面印刷装置の全体構成説明図である。
図1に示すように、電子写真方式枚葉両面印刷装置1は、本体フレーム1aに用紙搬送方向の上流側から下流側に向けて順次設けた給紙部2、用紙位置決め部3、電子写真印刷部4、チェーンデリバリ部5、デリバリ部6、反転用用紙搬送部7を備えている。
給紙部2は、昇降台2aに積載された用紙2bを上から1枚ずつ順次給紙し、用紙2bを一枚ごとに用紙位置決め部3に送り出す。用紙2bは枚葉紙である。
用紙位置決め部3は、給紙部2から送り出された用紙2bを位置決めし、位置決めした用紙2bを電子写真印刷部4に向けて送り出す。
電子写真印刷部4は、転写ローラ40とバックアップローラ41を備え、転写ローラ40の表面に転写されたトナー画像を、バックアップローラ41上で用紙位置決め部3から送り込まれた用紙2bに転写して印刷する。トナー画像が印刷された印刷済み用紙2bはバックアップローラ41でチェーンデリバリ部5に向けて搬送される。
チェーンデリバリ部5は用紙落下位置5aより搬送方向上流側に仮定着装置5bを備えている。
デリバリ部6は、印刷済み用紙2bの画像を定着する定着装置6aと、昇降台6bを備え、搬送された印刷済み用紙2bの画像を定着装置6aで定着した後、印刷済み用紙2bを昇降台6bに積み上げて収納する。
反転用用紙搬送部7は、チェーンデリバリ部5の用紙落下位置5aの下方位置に設けてあり、給紙部2の上方に位置している。反転用用紙搬送部7は、チェーンデリバリ部5から落下させた印刷済み用紙2bを再び用紙位置決め部3に向けて搬送する。
給紙部2は用紙2bを、間欠的に用紙位置決め部3に送り出す。つまり、給紙部2からの用紙2bと反転用用紙搬送部7からの片面印刷済み用紙2bが交互に用紙位置決め部3に送られるようにして、給紙部2は用紙2bを間欠的に送り出す。用紙位置決め部3は用紙2bを位置決めし、位置決めした用紙2bをバックアップローラ41に送り出す。
バックアップローラ41は、その周面で用紙2bの先端部(搬送方向の下流側部)を保持し、回転することで用紙2bを転写ローラ40の表面に向けて送る。転写ローラ40の表面にトナー画像が形成され、そのトナー画像はバックアップローラ41上の用紙2bの一方の面に転写され、印刷される。
一方の面に印刷された片面印刷済み用紙2bは、バックアップローラ41でチェーンデリバリ部5に向けて送られ、チェーンデリバリ部5に受け渡しされる。
反転用用紙搬送部7の上に落下した片面印刷済み用紙2bは、印刷していない他方の面が下である。
この後、反転用用紙搬送部7を駆動し、片面印刷済み用紙2bを印刷していない他方の面を下にして用紙位置決め部3に向けて搬送する。
給紙部2と反転用用紙搬送部7は、用紙2bと片面印刷済み用紙2bを交互に用紙位置決め部3に送り込む構成にしてある。
用紙位置決め部3は、片面印刷済み用紙2bを位置決めしてバックアップローラ41に送り出す。
転写ローラ40の表面に形成されたトナー画像は、バックアップローラ41上の片面印刷済み用紙2bの他方の面に転写され印刷される。
チェーンデリバリ部5は、両面印刷済み用紙2bを印刷された他方の面を上にして搬送し、仮定着装置5bでトナー画像を仮定着した後にデリバリ部6に向けて搬送する。つまり、この時チェーンデリバリ部5は第1の状態である。
デリバリ部6に搬送された両面印刷済み用紙2bは、定着装置6aでトナー像が定着され、その後昇降台6bの上に載置して収納される。
用紙2bの一方の面にのみ印刷する片面印刷動作時には、チェーンデリバリ部5を常時第1の状態とし、片面印刷済み用紙2bをチェーンデリバリ部5でデリバリ部6に搬送するようにすればよい。
前述のように、給紙部2と反転用用紙搬送部7は、用紙2bと片面印刷済み用紙2bを交互に用紙位置決め部3に送り込む構成としてあるので、片面印刷済み用紙2bを停止している反転用用紙搬送部7に落下させて安定させるのに十分な時間を確保することができる。
したがって、効率よく両面印刷できるし、両面印刷時に片面印刷済み用紙2bの天地見当がずれることがない。
また、片面印刷済み用紙2bを用紙位置決め部3に再度送り込む構成は、両面印刷済み用紙2bをデリバリ部6に搬送するチェーンデリバリ部5と、その下に設けた反転用用紙搬送部7であり、仮定着装置5bはチェーンデリバリ部5にのみ設けてあるので、特許文献3に開示された印刷装置よりコストが安く、設置スペースを小さくできる。
図1に示す電子写真方式枚葉両面印刷装置1は、チェーンデリバリ部5の用紙落下位置5aが給紙部2の上に位置し、用紙落下位置5aと給紙部2との間に反転用用紙搬送部7が設けてあるので、設置スペースをより小さくできる。
したがって、印刷時における定着装置6aの温度変化が少なく、製品の品質を安定化することができる。
図2は給紙部2の構成を示す正面図で、図3は給紙部2の構成を示す平面図である。なお、図2の縮尺と図3の縮尺は相違している。
給紙部2は、昇降台2aに積載された用紙2bを上から1枚ずつ搬送する第1サクションコンベア20及び上下一対の第1送りローラ21、上下一対の第1用紙ガイド22を備えている。
給紙部2の昇降台2aに積載された用紙2bは、静電気などによって用紙2b同士が貼り付きやすい状態にあるので、複数枚の用紙2bが重なって一度に搬送されることがある。
このことを防止するため、給紙部2は、エアー吹き付けダクト23、重送防止用突片(ストッパー)24を備えている。
エアー吹き付けダクト23及びエアー吹き付けダクト兼用紙ガイド23aは、用紙2bの搬送方向下流側の端面(先端面)及び搬送方向と直交する左右両端面に向けて3方向からさばきエアーを吹き付け、エアーの力で最上の用紙2bを浮き上がらせて分離するようにしている。
重送防止用突片24に用紙2bの先端面が当たり最上の用紙2bが重送防止用突片24を越えて送り出される。これにより用紙2bが2枚以上一度に送りだされること(重送)を防止する。
そして、吸引ダクト20e内のエアーを図示しない吸引機で吸引することによって多孔搬送ベルト20cが用紙2bを吸着し、第1サクションコンベア20を駆動することで多孔搬送ベルト20cが回転して、用紙2bを搬送する。このエアーの吸引は、電子写真方式枚葉両面印刷装置1の稼働中常に行われるが、第1サクションコンベア20の駆動は間欠的に行われる。つまり、第1サクションコンベア20は、一対の第1送りローラ21に用紙2bを受け渡すと一旦駆動が停止する。
給紙部2による用紙2bの搬送手順を以下で説明する。
まず、第1サクションコンベア20の吸引ダクト20e内のエアーを吸引することによって、昇降台2aの一番上に積載された用紙2bは第1サクションコンベア20の下面(多孔搬送ベルト20cの下面)に吸着される。この時点では、第1サクションコンベア20は駆動停止状態(多孔搬送ベルト20cの回転が停止した状態)である。
そして、第1サクションコンベア20が駆動されることで、用紙2bは、第1用紙ガイド22に沿って一定の速度で回転する一対の第1送りローラ21まで搬送される。
ここまでの用紙2bの送り量は、最小用紙2bの天地サイズよりやや少ない程度である。つまり、重送防止用突片24から一対の第1送りローラ21の接触部までの距離は最小用紙2bの天地サイズよりやや短い。
これ以後、用紙2bは第1送りローラ21の回転によって用紙位置決め部3へと搬送される。
さらに、駆動軸20fと駆動ローラ20aの間にワンウェイクラッチ20gを介在し、駆動軸20fの搬送方向の回転がワンウェイクラッチ20gで駆動ローラ20aへ伝達され、駆動ローラ20aは駆動軸20fに対して搬送方向にフリー回転するようにしてある。つまり、第1サクションコンベア20から見たときには、ワンウェイクラッチ20gにより、駆動軸20fが停止していても用紙2bの搬送方向(図2の時計回り方向)にのみ多孔搬送ベルト20c(第1サクションコンベア20)のフリー回転が可能となっている。
第1サクションコンベア20で吸着されている用紙2bが第1送りローラ21によって搬送されると、用紙2bと第1サクションコンベア20との接触面積が次第に小さくなる。それに反比例して多孔搬送ベルト20cの用紙2bで塞がれない吸引口の数が増加し、多孔搬送ベルト20cの用紙2bに対する吸着力が小さくなる。
さらに、用紙2bが搬送され、その用紙2bの後端部分が第1サクションコンベア20の吸引ダクト20eの吸引口20dの従動ローラ20b寄り部分と離れると、昇降台2aに積載された上から2番目の後続の用紙2bが停止した第1サクションコンベア20の吸引ダクト20eの吸引口20dの従動ローラ20b寄り部分に吸着される。
この時、第1サクションコンベア20のサーボモーター20iを駆動するタイミングは次のようにして決定する。
電子写真印刷部4の転写ローラ40を回転駆動するギアと対向させて近接センサーを設置し、その近接センサーで転写ローラ40の1回転を検出する。例えば、このギアは、転写ローラ40と同軸に転写ローラ40に取り付けられていて、このギアが1回転すると転写ローラ40も1回転する。近接センサーの検出信号と転写ローラ40を駆動する図示しないサーボモーターあるいは転写ローラ40に直接取り付けられた図示しないエンコーダーなどが発信するパルスとを図示しない制御部に取り込む。
つまり、第1サクションコンベア20のフレーム20hが、電子写真方式枚葉両面印刷装置1の本体フレーム1aに上下揺動可能に支持され、本体フレーム1aに取り付けた部材25aに螺子25bを螺合して取り付け、その螺子25bをフレーム20hに連結して角度調整機構25とする。
螺子25bを締め付け方向に回転、弛め方向に回転することでフレーム20hが上下に揺動し、第1サクションコンベア20の傾斜角度が変化する。
給紙部2は、昇降台2aに積載された用紙2bの高さを検出する用紙高さ検出機構27を備えている。
この用紙高さ検出機構27は、部材25aに設けたフレーム27aと、フレーム27aに上下揺動可能に取り付けたアーム27bと、フレーム27aに取り付けた近接センサー27cを有している。そのアーム27bに設けたローラ27dが用紙2bに接し、用紙2bの高さ変化でアーム27bが上下に揺動する。
アーム27bが図2の実線で示す状態では、近接センサー27cがアーム27bを検知し、信号を出力する。なお、フレーム27aは、螺子27eで上下方向の取り付け高さ位置を調整後、クランプレバー27fで部材25aに固定する。
近接センサー27cの信号は、図示しない昇降台制御部に入力される。昇降台制御部は、信号が入力されないと昇降台2aを上昇し、信号が入力されると昇降台2aを停止する。
従って、用紙2bの高さが最高高さ(既定の給紙高さ)になると、近接センサー27cがアーム27bを検知して信号を出力するので、昇降台2aは停止する。
この状態から一定量の枚数の用紙2bが搬送されると、用紙2bの高さが一定高さ以下となり、アーム27bは仮想線で示す状態となり、近接センサー27cは信号を出力しないので、昇降台制御部は昇降台2aを上昇し、用紙2bの高さを高くし、最高高さ(既定の給紙高さ)になると、近接センサー27cが信号を出力し、昇降台制御部が昇降台2aの上昇を停止する。
これにより、用紙2bの高さが一定高さ以下となることを防止できる。
この実施の形態では、給紙部2の用紙2bの搬送方向と直角方向(用紙面内における直角方向、以下同じ)の中心位置は、給紙部2の搬送方向と直角方向の中心位置から搬送方向と直角方向において若干、例えば5mm程度ずらしている。これは、用紙位置決め部3で用紙2bを位置決めする動作のためである。
用紙位置決め部3は、サクションコンベア30、横位置決め板31、上下一対のレジストローラ32を備え、給紙部2から送り出された用紙2bの天地方向の位置及び左右方向の位置を位置決めして定める。用紙2bの天地方向の位置は用紙搬送方向の位置で、左右方向の位置は用紙搬送方向に対して用紙面内における直角方向の位置である。
サクションコンベア30は、ストレートサクションコンベア30aと、横位置決め板31とストレートサクションコンベア30aの間に設けた傾斜サクションコンベア30bを有する。
ストレートサクションコンベア30aは、給紙部2から送り出された用紙2bの搬送方向と平行に配置されている。傾斜サクションコンベア30bは用紙2bの搬送方向と平行な方向(ストレートサクションコンベア30a)に対して搬送方向下流側(先端側)が搬送方向上流側(後端側)よりも横位置決め板31寄りとなるように傾斜して配置されている。
そのため、用紙2bは、主に傾斜サクションコンベア30bの搬送力によって横位置決め板31に向けて斜めに搬送され、用紙2bの左右一方の端面が横位置決め板31に突き当たると横位置決め板31に沿うように搬送されて左右方向の位置が定まる。
また、傾斜サクションコンベア30bによる用紙搬送方向(進行方向)とストレートサクションコンベア30aによる用紙搬送方向(進行方向)が異なるので、用紙2bを左右に伸ばす方向に力が働き、用紙2bがたわむのを防ぐことができる。
また各サクションコンベア30a、30bの用紙搬送速度(多孔搬送ベルト30d1及び30d2の回転速度)はそれぞれ一定なので、用紙2bの挙動が安定する。
サクションコンベア30によって搬送された用紙2bは、先端縁が上下一対のレジストローラ32の接触部(ニップ部)32aの上流側に突き当たることで天地方向の位置が定まる。各レジストローラ32の表面には、ゴムなどの摩擦係数が大の材質の物を使用して、上下一対のレジストローラ32で挟持した用紙2bが滑らないようにしている。
また、上側のレジストローラ32は、バックアップローラ41の周面から突出している後述する用紙支持部(ここでは、一例として爪)やストッパーと干渉しないように複数の切り欠き32bが設けられている。一般的に、用紙2bを上下一対のレジストローラ32の接触部32aの上流側に突き当たるように押し込むとき、用紙2bの搬送角度や用紙2bに加わる搬送力によっては、用紙2bが上下一対のレジストローラ32の接触部32aの上流側に突き当たるまで入らないことがある。
そのため用紙2bは、上下一対のレジストローラ32の接触部32aの上流側に向かって真っ直ぐに進み、上下一対のレジストローラ32の周面で形成され徐々に狭まる空間の奥へと押し込まれるので、用紙2bの先端縁が上下一対のレジストローラ32の接触部32aの上流側に突き当たりやすくなり、用紙2bの天地方向の位置も定まり易い。
さらに、用紙2bが上下一対のレジストローラ32の接触部32aの上流側に突き当たったときには、上下一対のレジストローラ32と用紙2bとの間に摩擦が発生することと、サクションコンベア30のエアー吸引によって用紙2bの後端部分が吸着され、用紙2bに搬送力が働いていることで、用紙2bがレジストローラ32から跳ね返ることがない。
これらに対して、この実施形態の用紙位置決め部3は、レジストローラ32とサクションコンベア30を用いて用紙2bの天地方向の位置決めをするので、用紙2bの跳ね返りを確実に防止できる。
このため、給紙部2に積載された用紙2bの左右中心位置2b−1(搬送方向と直角方向の中心位置)は、転写ローラ40の軸方向の中心位置40−1(給紙部2の搬送方向と直角方向の中心位置)とずれ、用紙位置決め部3に搬送される直前の状態の用紙2bの左右中心位置2b−1と一致するようにしている。
このようにしているので、給紙部2から用紙2bを用紙位置決め部3に向けて真っすぐに送り出すことができる。
このため、ストレートサクションコンベア30aと傾斜サクションコンベア30bは左右に離隔し、サイズの大きい用紙2bを搬送して位置決めする場合は、ストレートサクションコンベア30aと傾斜サクションコンベア30bとの間に大きい空間が生じ、この空間に用紙2bの一部が垂れ下がり、用紙2bの位置決め動作が不確実となる。そこで、ストレートサクションコンベア30aと傾斜サクションコンベア30bとの間に、図示しない伸縮可能で左右の寸法が可変である用紙受け、例えば、蛇腹状の用紙受けを設ける。
電子写真印刷部4は、バックアップローラ41、このバックアップローラ41に接した転写ローラ40、転写ローラ40の周囲に配設した電子写真印刷ユニット42及びクリーニングユニット43を備えている。
電子写真印刷ユニット42は、感光体ドラム42a上に画像データに基づいて静電潜像を形成し、この静電潜像に液体トナーを付着させてトナー画像とし、そのトナー画像を転写ローラ40に転写する電子写真方式の印刷ユニットである。そして、転写ローラ40に転写されたトナー画像がバックアップローラ41との転接部で用紙2bに転写されて印刷される。
バックアップローラ41には、用紙2bを咥えてバックアップローラ41の周面に保持するための爪41a及び用紙2bの先端縁の当て基準となるストッパー41bが設けられている。爪41a及びストッパー41bはバックアップローラ41の周面から突出している。転写ローラ40の周面には、バックアップローラ41の爪41a及びストッパー41bとの干渉を回避するため、切り欠き部40aが設けられている。
用紙2bは、用紙位置決め部3の上下一対のレジストローラ32によってバックアップローラ41に向けて搬送され、用紙2bの先端縁がバックアップローラ41のストッパー41bに当たり、その状態で用紙2bの先端縁が爪41aで咥えられて保持されることで、バックアップローラ41側に受け渡される。
バックアップローラ41のストッパー41bの位置が印刷時の用紙2bの基準位置となるので、用紙2bはバックアップローラ41のストッパー41bに当接するようにして受け渡される。
そのためにカム41cは2枚合わせのカムとしてもよく、そうすることによりバックアップローラ41上における用紙受け部と用紙渡し部のそれぞれの位置を適正に調整することが可能となる。
これにより、レジストローラ32からバックアップローラ41に用紙2bを受け渡しするための受け渡し距離を短くして、正確な用紙受け渡しが可能になる。
レジストローラ32の用紙搬送速度は、通常はバックアップローラ41の用紙搬送速度と同一であるが、各サクションコンベア30a、30bによって搬送される用紙2bがレジストローラ32の接触部32aに突き当たる時は停止する。その後レジストローラ32を通常の用紙搬送速度より速い速度で駆動して、バックアップローラ41の爪41aに用紙2bを受け渡す時のレジストローラ32の用紙搬送速度は、バックアップローラ41の用紙搬送速度より速い用紙搬送速度となる。
レジストローラ32の用紙搬送速度の変化の一例を図8に基づいて説明する。
用紙2bの先端縁がレジストローラ32の接触部32aに当たる直前は速度ゼロVOで、用紙2bの先端縁がレジストローラ32の接触部32aに当たると駆動を開始し、バックアップローラ41の搬送速度VAより速い速度VBまで加速する。その速度VBで第1の設定時間T1駆動する。この後搬送速度VAまで減速し、その搬送速度VAで第2の設定時間T2駆動する。第2の設定時間T2経過後減速して停止させる。
転写ローラ40は、電子写真印刷ユニット42、クリーニングユニット43と一体となってバックアップローラ41に対して接離可能となっている。さらに、電子写真印刷ユニット42は転写ローラ40に対して接離可能となっている。
チェーンデリバリ部5は、回転駆動される無端状のチェーン50と、そのチェーン50に取り付けたグリッパ51を備えている。グリッパ51は開きカム52で開き状態となる。開きカム52はバックアップローラ41の近くに位置し、グリッパ51は開きカム52で一旦開いた後閉じて、印刷済み用紙2bの先端縁を咥えることで用紙2bを保持する。
これにより、トナー画像が転写された印刷後の印刷済み用紙2bは、咥え替え位置5cで、バックアップローラ41の爪41aからチェーンデリバリ部5のグリッパ51に咥え替えられて、デリバリ部6に向けて搬送される。
この咥え替え位置5cと用紙落下位置5aの間には仮定着装置5bが存在し、この仮定着装置5bによって印刷済み用紙2bのトナー画像が仮定着される。この実施形態の場合、仮定着装置5bはIRヒータであり、具体的にはカーボンヒータなどを使用する。
グリッパ51は排出用開放カム53、落下用開放カム54により開き状態となる。
排出用開放カム53はデリバリ部6の近くに位置している。落下用開放カム54は排出用開放カム53よりも搬送方向上流側で、かつ用紙落下位置5aの上に位置し、落下用開放カム54は、グリッパ51を開き状態とする動作位置と、グリッパ51を閉じ状態のままとする非動作位置に移動する。
つまり、用紙落下位置5aにおいて、印刷済み用紙2bの搬送経路は2通りに分かれる。両面印刷時において片面のみ印刷が完了した片面印刷済み用紙2bは、もう一方の面を印刷するために反転用用紙搬送部7上に落下する。片面印刷時で片面の印刷が完了した片面印刷済み用紙2b、または両面印刷時で両方の面の印刷が完了した両面印刷済み用紙2bは、落下せずにデリバリ部6へと送られる。
また、落下用開放カム54は、用紙サイズに応じて用紙搬送方向に移動して位置を調整できるようにしてある。
用紙落下位置5aには、用紙搬送方向に延びるカムガイド54aが設けてある。このカムガイド54aに沿ってカム取付部材54bが図示しないアクチュエータ(モーターやシリンダー等)によって移動するように設けてあり、このカム取付部材54bにリンク54cにより落下用開放カム54が取り付けてある。
リンク54cは、図示しないアクチュエータで上下方向に揺動される。リンク54cを下方に揺動することで落下用開放カム54は実線で示す動作位置に移動する。リンク54cを上方に揺動することで、落下用開放カム54は仮想線で示す非動作位置に移動する。
カムガイド54aに沿ってカム取付部材54bを移動することで、落下用開放カム54の用紙搬送方向の位置を調整する。
排出用開放カム53は、搬送方向の位置を調整できるように本体フレームに取り付けてある。例えば、この排出用開放カム53は搬送方向の長孔53aを通してボルト53bを図示しない本体フレームに螺合して取り付けてある。
用紙落下位置5aよりも搬送方向下流側には、印刷済み用紙2bのデリバリ部6への受け渡しを補助する受け渡し補助手段56が設けてある。例えば、ファン56aを左右方向に間隔をあけて複数設け、印刷済み用紙2bの上面にエアーを吹き付けるようにしている。
なお、チェーン50は、左右方向に間隔をあけて複数設けてあり、受け渡し補助手段56はチェーン50間に設け、チェーン50やスプロケット50aと干渉しないようにしてある。
反転用用紙搬送部7は、用紙受けプレート70と、第2サクションコンベア71と、サクションローラ72と、第2送りローラ73と、サイドジョガー74と、ストッパー75を備えている。
用紙受けプレート70は、用紙落下位置5aの下方でデリバリ部6寄りに位置する。
第2サクションコンベア71は、用紙落下位置5aの下方で用紙位置決め部3寄りに位置し、第2サクションコンベア71と用紙受けプレート70は、用紙搬送方向に連続し、それらの上に片面印刷済み用紙2bが落下する。第2サクションコンベア71は先に説明した第1サクションコンベア20と同一の構成である。
一対の第2送りローラ73は、サクションローラ72の用紙搬送方向下流側に位置し、片面印刷済み用紙2bを用紙位置決め部3に向けて用紙ガイド76に沿って搬送する。
サイドジョガー74は、用紙受けプレート70と、第2サクションコンベア71の上に落下した片面印刷済み用紙2bを左右方向に移動する。
ストッパー75は、用紙受けプレート70のデリバリ部6寄りに位置し、落下した片面印刷済み用紙2bの先端面が当たる。このストッパー75は、用紙搬送方向の位置を調整できるようにしてある。
チェーン50に装着されたグリッパ51で咥えられている片面印刷済み用紙2bが用紙落下位置5a付近に到達すると、その片面印刷済み用紙2bは、エアーノズル55aによるエアーシャワーの効果で下向きの力が働き、サクションローラ72に吸着される。このサクションローラ72は、チェーン50による片面印刷済み用紙2bの搬送速度よりも遅い搬送速度、つまり、チェーン50に装着されたグリッパ51(用紙咥え爪)の移動速度よりも遅い用紙搬送速度で時計回りに回転しているので、用紙落下位置付近まで到達した片面印刷済み用紙2bには、サクションローラ72によって用紙搬送方向と反対方向の力が働く(つまり、搬送されている片面印刷済み用紙2bにサクションローラ72により搬送のブレーキが掛かる)。この状態でチェーン50に装着されたグリッパ51が落下用開放カム54により開放すると、チェーン50に装着されたグリッパ51の移動速度よりも片面印刷済み用紙2bの搬送速度が減速されるので、チェーン50に装着されたグリッパ51から片面印刷済み用紙2bが抜けやすい。なお、用紙落下位置5aで落下させない用紙2bに対してサクションローラ72が過度のブレーキとなるのを防ぐため、チェーン50とサクションローラ72は接触させない。
さらに、チェーン50に装着されたグリッパ51から解放されて落下する片面印刷済み用紙2bの上面にエアーノズル55aによるエアーシャワーを作用させ、その片面印刷済み用紙2bに下向きの力を働かせて落下を補助する。これにより、片面印刷済み用紙2bの落下軌跡を安定化できる。
これらにより、自然落下させる場合と比べてより安定して用紙2bを落下させることができる。
また、用紙落下位置5aから落下する片面印刷済み用紙2bの先端縁はストッパー75に当接するので、片面印刷済み用紙2bが用紙搬送力で用紙受けプレート70から前方に落ちることがない。このストッパー75及び落下用開放カム54の用紙搬送方向の位置は用紙天地サイズに応じて調整する。
これは、後に通過する用紙位置決め部3の傾斜サクションコンベア30bによって片面印刷済み用紙2bを左右方向に移動して左右の位置決めをするためである。つまり、チェーン50で搬送される片面印刷済み用紙2bの左右中心位置は用紙位置決め部3で位置決めした用紙2bの左右中心位置と同一であるので、用紙落下位置5aから落下した片面印刷済み用紙2bの左右中心位置は給紙部2の用紙2bの左右中心位置2b−1とずれているから、用紙落下位置5aから落下した片面印刷済み用紙2bを左右に移動して、その左右中心位置を給紙部2の用紙2bの左右中心位置2b−1と同じにしている。
そのため、特許文献3に開示された印刷装置のように、駆動しているコンベア上に用紙2bを落下させる場合と比較して、片面印刷済み用紙2bの天地方向の見当が安定する。
第2サクションコンベア71の駆動開始のタイミングは、第1サクションコンベア20と同様に、電子写真印刷部4の転写ローラ40を回転駆動するギアと対向して設置された近接センサーの信号から求めている。
第2サクションコンベア71が駆動されると、片面印刷済み用紙2bは、一定の速度で回転する一対の第2送りローラ73まで搬送される。
なお、例えば、一対の第2送りローラ73の用紙搬送速度は、バックアップローラ41の用紙搬送速度と同一とし、バックアップローラ41の用紙搬送速度と異ならないようにする。
この実施形態では、停止している第2サクションコンベア71上に片面印刷済み用紙2bを落下させて、給紙部2から搬送される未印刷の用紙2bと第2サクションコンベア71から搬送される片面印刷済み用紙2bを、用紙位置決め部3に交互に搬送することで、表裏面の交互印刷を可能にしている。
したがって、これを防ぐために搬送用紙間隔を広くとらなければならず、印刷効率が悪化する。上記の位置ずれに関しては、本来落下する用紙は不安定なもので制御が困難である上、未印刷の用紙の搬送速度が変わっても、片面印刷済み用紙の落下に要する時間は上記の様に制御が困難で基本的に変わらないため、片面印刷済み用紙を未印刷の用紙を搬送しているコンベア上の狙った位置に落下させることは困難である。
湿式の電子写真現像装置においては、クリーニングユニット43による転写ローラ40のクリーニングが不十分であると、トナー画像に前回のトナー画像が映り込む現象が発生する虞れがあるが、この実施形態では常に同じ面のトナー画像であるためそのような現象が目立ちにくい。
これにより、転写ローラ40のクリーニングが不十分でトナー画像の映り込みがあった場合に、その映り込みが目立たない。
なお、説明の都合上、以下の説明では、用紙2bを、未印刷用紙2b(W)、片面印刷済み用紙2b(P1)、両面印刷済み用紙2b(P2)に分けて別符号を付して説明する。
図11に示すように、給紙部2から未印刷用紙2b(W)を用紙位置決め部3に搬送している時、用紙位置決め部3は片面印刷済み用紙2b(P1)を位置決めしてバックアップローラ41に送り出している。この時、反転用用紙搬送部7は停止している。バックアップローラ41では未印刷用紙2b(W)の一方の面に印刷し、両方の面に印刷した両面印刷済み用紙2b(P2)をチェーンデリバリ部5に送り込んでいる。チェーンデリバリ部5は1枚の両面印刷済み用紙2b(P2)と1枚の片面印刷済み用紙2b(P1)を搬送している、反転用用紙搬送部7は1枚の片面印刷済み用紙2b(P1)を支持して送り出しのために待機している。
この状態から各部が用紙2b(W)、2b(P1)、2b(P2)を搬送することで、図12に示す状態となる。
デリバリ部6は、チェーンデリバリ部5の排出位置の下方に設けた排出サクションコンベア60と、排出サクションコンベア60と定着装置6aの入り口側との間に設けた第1搬送コンベア61と、定着装置6aの出口側とスタッカー62との間に設けた第2搬送コンベア63を備えている。排出位置とは排出用開放カム53でグリッパ51が開放され、印刷済み用紙(片面印刷の場合は片面印刷済み用紙2b(P1)、両面印刷の場合は両面印刷済み用紙2b(P2))が落下する位置である。
印刷が完了した印刷済み用紙2b(P1)又は2b(P2)をデリバリ部6に排出する場合は、チェーンデリバリ部5の落下用開放カム54を非動作位置に移動させ、グリッパ51が開放せずに印刷済み用紙2b(P1)又は2b(P2)が用紙落下位置5aで落下しないようにする。その後、グリッパ51を排出用開放カム53で開放し印刷済み用紙2b(P1)又は2b(P2)を排出サクションコンベア60の上に落下させる。
前述のように、両面印刷の場合は両面印刷済み用紙2b(P2)と片面印刷済み用紙2b(P1)が交互に搬送されるため、チェーンデリバリ部5の用紙落下位置5aに落下する片面印刷済み用紙2b(P1)と、デリバリ部6に送られる両面印刷済み用紙2b(P2)が交互に搬送される。
したがって、落下用開放カム54は1枚おきに作動位置と非作動位置に繰り返して移動する。エアーノズル55aは一定の間隔でエアーシャワー(エアーの噴出と停止)を繰り返す。
排出サクションコンベア60は、ベルト60a上に空けられた複数の孔からエアーを吸引することにより印刷済み用紙2b(P1)又は2b(P2)とベルト60aを密着させて、印刷済み用紙2b(P1)又は2b(P2)をベルト60aに吸着しながら第1搬送コンベア61へと搬送する。第1搬送コンベア61により印刷済み用紙2b(P1)又は2b(P2)は、定着装置6aに送り込まれる。定着装置6aを印刷済み用紙2b(P1)又は2b(P2)が通過することにより、トナー画像が印刷済み用紙2b(P1)又は2b(P2)に完全に定着される。
定着装置6aは、印刷済み用紙2b(P1)又は2b(P2)の表裏面に接し、内部にヒータを有した定着ローラ6a−1と、内部にヒータを有した定着ローラ6a−2が対となった定着ローラ対が複数設置されており、印刷済み用紙2b(P1)又は2b(P2)がこの定着ローラ対の間を通過することにより印刷済み用紙2b(P1)又は2b(P2)の表または裏面、又は表裏面のトナー画像が同時に定着される。
定着装置6aを通過した印刷済み用紙2b(P1)又は2b(P2)は、第2搬送コンベア63の一対の上下搬送コンベア63a、63bに挟持されて昇降台6bの上方手前まで搬送される。
さらに、上搬送コンベア63aの下流側でこれと略同一の高さに、サクションコンベア62cが設けられている。このサクションコンベア62cは、特に印刷済み用紙2b(P1)又は2b(P2)が薄紙の場合において、印刷済み用紙2b(P1)又は2b(P2)の搬送方向の先端縁が昇降台6bの奥側の基準位置に到達するのを補助する。
このようにして搬送された印刷済み用紙2b(P1)又は2b(P2)の搬送方向の先端縁が基準位置に到達して、印刷済み用紙2b(P1)又は2b(P2)は昇降台6bへと落下する。しかし、この落下過程で時間を要すると、印刷済み用紙2b(P1)又は2b(P2)が後続の印刷済み用紙2b(P1)又は2b(P2)と衝突する虞がある。そのため、落下させる際には印刷済み用紙2b(P1)又は2b(P2)の尻部(搬送方向の後端側)をハタキ62aで上から叩き、さらに印刷済み用紙2b(P1)又は2b(P2)の下からサクションローラ62bで吸引することにより、印刷済み用紙2b(P1)又は2b(P2)の尻部を素早く落下させている。
即ち、片面印刷をする場合は、チェーンデリバリ部5は常時第1の状態として印刷済み用紙2b(P1)を連続してデリバリ部6に送る状態とする。反転用用紙搬送部7は停止し、サクションローラ72は印刷済み用紙を吸着しない状態とする。
そして、給紙部2を連続駆動して未印刷用紙2b(W)を連続して用紙位置決め部3に送る。
用紙位置決め部3は送られた未印刷用紙2b(W)を両面印刷時と同様に位置決めし、位置決めした未印刷用紙2b(W)を電子写真印刷部4に送る。電子写真印刷部4は送られた未印刷用紙2b(W)の一方の面に印刷し、片面印刷した印刷済み用紙2b(P1)をチェーンデリバリ部5に受け渡しする。
デリバリ部6は送られた片面印刷済み用紙2b(P1)のトナー画像を、両面印刷時と同様に定着装置6aで定着し、その後片面印刷済み用紙2b(P1)を昇降台6上に載置する。
この動作を連続して行うことで未印刷用紙2b(W)から片面印刷済み用紙2b(P1)を連続して作成する。
この時の用紙の搬送状態は図14に示すとおりである。
Claims (4)
- 用紙搬送方向の上流側から下流側に向けて順次設けた給紙部、用紙位置決め部、電子写真印刷部、チェーンデリバリ部、デリバリ部及び、前記給紙部の上方に設けた反転用用紙搬送部を備えた電子写真方式枚葉両面印刷装置であって、
前記給紙部は、用紙を1枚ごとに用紙位置決め部に送り出し、
前記用紙位置決め部は、用紙を位置決めして電子写真印刷部のバックアップローラに送り出し、
前記電子写真印刷部は、転写ローラに転写されたトナー画像をバックアップローラ上で用紙に転写して印刷し、
前記チェーンデリバリ部は、バックアップローラから受け渡された印刷済み用紙を前記デリバリ部又は前記反転用用紙搬送部へと選択的に受け渡し、
前記デリバリ部はトナー画像を定着させる定着装置を有し、
前記反転用用紙搬送部は、前記チェーンデリバリ部から片面印刷済み用紙を落下供給され、前記片面印刷済み用紙を間欠駆動するサクションコンベアによって前記用紙位置決め部まで供給し、
前記給紙部から供給される用紙と、前記反転用用紙搬送部から供給される片面印刷済み用紙が、前記用紙位置決め部に交互に搬送され、印刷済み用紙がデリバリ部の定着装置内を一定間隔で通過するようにしたことを特徴とする電子写真方式枚葉両面印刷装置。 - 請求項1に記載された電子写真方式枚葉両面印刷装置において、
前記用紙位置決め部は用紙を一定速度で搬送するサクションコンベア及び上下一対のレジストローラを有し、前記バックアップローラは用紙を支持する用紙支持部を有し、前記用紙位置決め部の前記サクションコンベアによって水平方向に搬送された用紙が、前記上下一対のレジストローラに水平方向に進入し、前記上下一対のレジストローラの接触部に突き当たることで停止し、前記上下一対のレジストローラの回転によって用紙が前記バックアップローラの用紙支持部に受け渡されるようにした電子写真方式枚葉両面印刷装置。 - 請求項1又は2に記載された電子写真方式枚葉両面印刷装置において、
前記用紙位置決め部のサクションコンベアは、前記給紙部から送り出される用紙の搬送方向と平行に配置されたストレートサクションコンベアと、前記搬送方向に対して傾斜している傾斜サクションコンベアから成り、
前記傾斜サクションコンベアのエアー吸引量が前記ストレートサクションコンベアのエアー吸引量より多くなっている電子写真方式枚葉両面印刷装置。 - 請求項1又は2又は3のいずれかに記載された電子写真方式枚葉両面印刷装置において、
前記チェーンデリバリ部から前記反転用用紙搬送部に用紙を落下させる用紙落下位置には、用紙を落下させるため用紙に対して下方に力を加える落下補助手段を有し、
前記反転用用紙搬送部には、搬送方向と直角方向に用紙を移動させる手段を有する電子写真方式枚葉両面印刷装置。
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