JP3715389B2 - 像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は像形成装置に係り、用紙の両面に印刷することが可能である両面印刷プリンタ、複写機等の像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は、従来の両面印刷が可能である両面印刷プリンタ１０を概略的に示す。両面印刷プリンタ１０は、感光ドラム１１の上方の場所にフェイスダウンスタッカ１２を有し、且つ、感光ドラム１１の側方の場所に用紙スイッチバック部１３を有する構成である。フェイスダウンスタッカ１２は、用紙を直前に印刷された面が下を向いた向きで重ねて蓄える機能、即ち、容量の大きいメモリを使用しなくても印刷された用紙を頁順に蓄えることができる機能を有する。用紙スイッチバック部１３は、両面印刷時に機能し、感光ドラムを通過して片面（上面）に印刷された１パス目の用紙を受け入れ、受け入れた用紙を今までとは反対の方向に搬送する機能を有する。両面印刷プリンタ１０は、更に、用紙スイッチバック部１３より送りだされた用紙を感光ドラム１１の入口側に案内する用紙搬送路１５と、用紙搬送路１５の終端側に設けてある用紙位置修正機構１６とを有する。
【０００３】
両面印刷は、１パス目の用紙が、用紙スイッチバック部１３に入り、２パス目の用紙が、フェイスダウンスタッカ１２に排出されて行われる。
用紙位置修正機構１６は、長い用紙搬送路１５を通ってきて位置が少しずれている用紙の位置及び姿勢を、感光ドラム１１に送り出す前に修正（センタリング、スキュー補正）するために設けてある。
【０００４】
従来は、用紙が用紙搬送路１５の終端にまで搬送されて来て用紙の搬送が停止した後に、用紙位置修正機構１６が動作を開始する構成となっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
用紙位置修正機構１６の動作開始のタイミングが用紙の搬送が停止した後であるため、１パス目が終了してから２パス目が開始する間の動作は、図１４に示すように、用紙搬送→用紙搬送停止→用紙位置修正→用紙送り出しとなり、１パス目が終了してから２パス目が開始するまでの間に、用紙搬送に要する時間に用紙位置修正に要する時間を加算した時間を要し、このため、両面印刷の速度が遅くなっていた。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題を解決した像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、用紙に像を形成する像形成手段と、印刷された用紙を重ねて蓄えるスタッカと、該像形成手段を通過して片面に印刷された１パス目の用紙を受け入れ、受け入れた用紙を今までとは反対の方向に搬送する用紙スイッチバック部と、該用紙スイッチバック部より送り出された用紙を、その表裏を反転させて上記像形成手段に再度導く用紙反転搬送通路と、該用紙を該用紙反転搬送通路に沿って搬送する用紙搬送手段と、該用紙反転搬送通路の途中に設けてあり、用紙の幅方向の位置を修正する用紙幅方向位置修正手段とを有する像形成装置において、
上記用紙幅方向位置修正手段は、用紙の一の側縁を案内する第１のガイド部材と、用紙の他方の側縁を案内する第２のガイド部材と、第１のガイド部材に設けてあり、該第１のガイド部材と該第２のガイド部材との間隔が狭められて用紙の幅方向位置を修正したときに弾性変形して用紙幅誤差を吸収する用紙幅誤差吸収部材と、第１のガイド部材と該第２のガイド部材との間隔が狭まり又は拡がるように両者を関連させて動作させる関連動作機構と、該第２のガイド部材と該関連動作機構との間にバックラッシュが存在するように設けてあるバックラッシュ機構とよりなり、該関連動作機構が動作して該第１のガイド部材と該第２のガイド部材との間隔が狭められて用紙の幅方向位置を修正した後に該第１のガイド部材と該第２のガイド部材とが元の位置に戻されるときに、該バックラッシュ機構が働いて該第２のガイド部材の動作が遅れる構成であり、
該用紙幅方向位置修正手段を、上記用紙搬送手段によって用紙が上記用紙反転搬送通路に沿って移動しつつある過程で動作させるように該用紙幅方向位置修正手段の動作のタイミングを制御する制御手段を有する構成としたものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載の像形成装置において、上記用紙搬送手段は、用紙の搬送方向上上記用紙幅方向位置修正手段の直前の位置に配設してあり、用紙を搬送する方向に回転する単一の搬送ローラと、該搬送ローラに押付けてある単一のピンチローラとよりなる構成としたものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２記載の像形成装置において、上記ピンチローラは、通常より低い押付力で上記搬送ローラに押付けられている構成としたものである。
請求項４の発明は、請求項２記載の像形成装置において、上記単一の搬送ローラは、凸の周面を有する構成としたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１、図２及び図３は本発明の一実施例になる両面印刷プリンタ２０を示す。
説明の便宜上、先ず、概略的に説明する。
両面印刷プリンタ２０は、片面印刷だけの機能を有するプリンタ本体２１にオプションとしての略Ｌ字形状の両面印刷ユニット２２を付加して組み付けて構築された構成を有する。プリンタ本体２１と両面印刷ユニット２２とは機械的に且つ電気的に接続されている。
【００１２】
Ｙ２方向端の面がプリンタ２０の前面２４であり、Ｙ１方向端の面が背面２５であり、Ｘ１方向端の面が右側面２６であり、Ｘ２方向端の面が左側面２７であり、Ｚ１方向端の面が上面２８であり、Ｚ２方向端の面が下面２９である。この方向と面との関係は、以下の図についても同じである。
【００１３】
両面印刷プリンタ２０の構成を説明するに、両面印刷プリンタ２０は、プリンタ本体２１に両面印刷ユニット２２を付加して構築された構造であるため、説明の便宜上、プリンタ本体２１の構成と両面印刷ユニット２２の構成とに分けて説明する。
【００１４】
プリンタ本体２１は、内部に、光学ユニット３０、給紙ローラ３１、レジストローラ３２、感光ドラム３３、プロセスユニット３４、定着器３５、用紙送り出しローラ３６、排紙ローラ３７等を有する。光学ユニット３０、感光ドラム３３、プロセスユニット３４、定着器３５が像形成手段を構成する。用紙の搬送路についてみると、プリンタ本体２１は、レジストローラ３２から用紙送り出しローラ３６までの間の記録通路４０と、用紙送り出しローラ３６から排紙ローラ３７までの間の略円弧状のフェイスダウンスタッカ用排紙通路４１とを有する。
【００１５】
また、プリンタ本体２１は、上面２８のうち、記録経路４０（感光ドラム３３）の上方の部位に、フェイスダウンスタッカ４２を有する。また、プリンタ本体２１の内部のうち、記録経路４０（感光ドラム３３）の下側の空間４３内に、給紙カセット４４が装着してある。また、プリンタ本体２１の上面２８に操作パネル４７が設けてある。
【００１６】
また、イジェクトセンサ４５が、定着器３５と用紙送り出しローラ３６との略中間の部位に、記録経路４０に突き出して設けてある。
フェイスダウンスタッカ４２が記録経路４０（感光ドラム３３）の上方の部位に配置され、しかも、感光ドラム３３及びプロセスユニット３４は記録通路４０の上側に位置しており、用紙がＹ１方向に移動するとき、印刷は、用紙の上面になされる。
【００１７】
両面印刷ユニット２２は、上面に、フェイスアップスタッカ５０を有する。フェイスアップスタッカ５０は、用紙を直前に印刷された面を上を向いた向きで重ねて蓄える機能を有する。
また、両面印刷ユニット２２は、フェイスアップスタッカ５０の直ぐ下側の部位に、用紙スイッチバック部５１を有する。用紙スイッチバック部５１は、用紙受け入れ部５２と、反転ローラ５３と、反転センサ５４とよりなる。
【００１８】
用紙受け入れ部５２は、記録通路４０（感光ドラム３３）を通過して片面に印刷された１パス目の用紙を受け入れる偏平な空間よりなる。用紙受け入れ部５２の上記背面２５側は開口５５となっている。
反転ローラ５３は、Ｙ１方向上、用紙受け入れ部５２の入口の部位に配設してあり、最初に一方向に回転して用紙送り出しローラ３６から送り出された１パス目の用紙を用紙受け入れ部５２の方向（略Ｙ１方向）に搬送し、次いで逆回転して用紙受け入れ部５２内の用紙を略Ｙ２方向に搬送する。
【００１９】
反転センサ５４は、用紙受け入れ部５２の入口よりＹ２方向に少し寄った位置に配設してあり、用紙送り出しローラ３６より用紙受け入れ部５２（用紙スイッチバック部５１）に通じる用紙スイッチバック部用用紙通路５６に突き出している。反転センサ５４は、用紙通路５６を通って用紙受け入れ部５２に向かう用紙の先端によって押されて時計方向に回動し、用紙の後端が通過したときに元の位置に復帰し、用紙の後端が通過したことを検知すると共に、用紙通路５６を塞ぎ、用紙受け入れ部５２からＹ２方向に搬送される用紙を反転通路５７に案内する状態となる。
【００２０】
また、用紙の搬送路についてみると、両面印刷ユニット２２は、上記の用紙通路５６と、フェイスアップスタッカ用排紙通路５７と、反転用紙通路５８とを有する。
反転用紙通路５８は、反転ローラ５３の部位からＺ２方向にＳ字状に延在する部分５９と、これに続いて、プリンタ本体２１の下側をＹ２方向に直線状に延在して、給紙ローラ３１の下方のレジストローラ６３まで到っている部分６０とよりなり、略逆Ｌ字状をなしている。Ｓ字状の部分５９は、用紙のカールを取り除く作用をする。反転用紙通路５８の途中の複数の個所に、用紙搬送ローラ６１−１，６１−２，６１−３が設けてある。直線部分６０の終端近傍の部位に、レジストセンサ６２及び用紙幅方向位置修正装置（幅寄せ装置）７０が設けてある。直線部分６０の終端にレジストローラ６３と搬送補助ローラ６４が設けてある。
【００２１】
用紙幅方向位置修正装置７０は、長い反転用紙通路５８を搬送されてきて、用紙の幅方向位置の正規の位置からのずれが起きやすくなっていることを考慮して、２パス目を開始する直前の時点で用紙の幅方向位置を修正するべく、ひいては、裏面の印刷を精度良く行うために設けてある。
【００２２】
用紙幅方向位置修正装置７０は、図４に示すように、第１のガイド部材７１及び第２のガイド部材７２と、第１のガイド部材７１が固定してある第１のラック７３と、第２のガイド部材７２が固定してある第２のラック７４と、第１のラック７３を動作させるステッピングモータ７５と、直径方向上反対側の位置で第１のラック７３と第２のラック７４とに噛合している連結ギヤ７６と、第２のガイド部材７２の内側に設けてある板ばね部材７７（図９参照）とよりなる。第１のガイド部材７１及び第２のガイド部材７２は、断面がＵ字状をなし、Ｙ１，Ｙ２方向に延在している。用紙幅方向位置修正装置７０は、両面印刷ユニット２２の底板７８上に設けてある。板ばね部材７７が用紙幅誤差吸収部材を構成する。第１のラック７３と、第２のラック７４と、連結ギヤ７６と、ステッピングモータ７５とが関連動作機構を構成する。
【００２３】
ステッピングモータ７５は、使用している用紙のサイズに対応して所定のステップ数駆動される。ステッピングモータ７５が駆動されて正転すると、第１のラック７３がＸ２方向に移動し、連結ギヤ７６を経て、第２のラック７４がＸ１方向に移動し、第１のガイド部材７１及び第２のガイド部材７２が、使用している用紙の幅寸法に対応した位置まで互いに近づく。第１のガイド部材７１及び第２のガイド部材７２が、両側より用紙の側縁に当たって、用紙の幅方向の中心線ＣＬ１を反転用紙通路５８（直線部分６０）の中心線ＣＬ２に一致するように合わせて位置を正し（センタリングし）、且つ、用紙のスキューも正す。
【００２４】
用紙搬送ローラ６１−１、６１−２は、一般の用紙搬送ローラと同じく、夫々二対のローラよりなる構成となっている。用紙搬送方向（Ｙ１）上、用紙幅方向位置修正装置７０の直前の位置に配置されている用紙搬送ローラ６１−３は、後述するように、用紙が搬送しつつある状態でセンタリングできるように、一対のローラ（搬送ローラ８０とピンチローラ８１）よりなる構成としてある。
【００２５】
図５は、プリンタ２０の制御ブロック回路を示す。制御回路９０が、操作パネル４７からの指令、イジェクトセンサ４５、反転センサ５４、レジストセンサ６２等からの情報に基づいて、モータ駆動回路９１、ステッピングモータ駆動回路９２を適宜動作させる。よって、ステッピングモータ７５が適宜駆動される。制御回路９０はマイクロコンピュータで構成されている。
【００２６】
次に、上記プリンタ２０の動作について説明する。
操作パネル４７を操作して給紙カセット４４内の用紙１００に両面印刷を行うことを指令すると、給紙ローラ３１が回転し、用紙１００が給紙カセット４４から送り出され、レジストローラ３２に突き当たり、向きを正され且つ先端の位置を決められる。次いで、用紙１００は、記録通路４０内をＹ１方向に印刷速度で搬送され（１パス目）、光学ユニット３０によって静電潜像が書き込まれている感光ドラム３３、定着器３５を経て、用紙８０の上面（表の面）に印刷がなされる。
【００２７】
片面に印刷がされた用紙１００は、用紙送り出しローラ３６によって記録通路４０外に送り出され、用紙振り分け機構６５によって用紙通路５６に振り分けられて、用紙通路５６内に入り、反転ローラ５３によって送られ、用紙受け入れ部５２内に送り込まれる。用紙１００の後端が反転ローラ５３の位置に到ったことは、反転センサ５４によって検出される。
【００２８】
反転センサ５４が上記の状態を検出すると、反転ローラ５３が逆転し、用紙は、用紙受け入れ部５２から送りだされ、反転センサ５４によって案内されて反転用紙通路５８内に入り、用紙搬送ローラ６１−１によって反転用紙通路５８内を最初にＺ２方向に、続いて用紙搬送ローラ６１−２，６１−３によってＹ２方向に搬送され、レジストローラ６３に突き当たり、向きを正され且つ先端の位置を決められる。用紙１００がレジストローラ６３に突き当たる前のＹ２方向に搬送されつつある過程で、用紙幅方向位置修正装置７０が動作する。これについては後述する。
【００２９】
次いで、用紙は、用紙搬送ローラ６１−２，６１−３、レジストローラ６３及び搬送補助ローラ６４によって、Ｚ１方向に搬送され、給紙ローラ３１の傍を通り、レジストローラ３２に突き当たり、向きを再度正される。次いで、用紙１００は、記録通路４０内をＹ１方向に印刷速度で搬送され（２パス目）、光学ユニット３０によって静電潜像が書き込まれている感光ドラム３３、定着器３５を経て、用紙１００の上面（裏面）に印刷がなされる。
【００３０】
両面面に印刷がされた用紙１００は、用紙送り出しローラ３６によって記録通路４０外に送り出され、用紙振り分け機構６５によって今度は排紙通路４１に振り分けられて、排紙通路４１内に入り、排紙通路４１を通り、排紙ローラ３７によってフェイスダウンスタッカ４２上に排出される。
【００３１】
以上により、用紙１００への両面印刷が完了する。
次に、用紙幅方向位置修正装置７０の動作のタイミングについて説明する。
用紙１００は、図６（Ａ）に示すように、反転用紙通路５８内をレジストローラ６３に突き当たるまで搬送される。
【００３２】
ステッピングモータ７５は、図６（Ｂ）、（Ｄ）に示すように反転センサ５４が用紙１００の後端が通過したことを検出した時点ｔ０から所定時間Ｔ１経過した時に、起動し、用紙１００のサイズに応じたステップ数、正方向に回転して停止する。 ステッピングモータ７５は、図６（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、レジストセンサ６２が用紙１００を検出してから所定時間Ｔ１０経過した時に、再び起動し、同じステップ数、逆転する。
【００３３】
上記の所定時間Ｔ１は、反転センサ５４が用紙１００の後端が通過した時点から、用紙１００が反転ローラ５３、用紙搬送ローラ６１−１，６１−２，６１−３によって反転用紙通路５８に沿ってレジストローラ６３に突き当たる位置まで搬送するのに要する時間Ｔ２より、ステッピングモータ７５が所定のステップ数駆動するのに必要な時間Ｔ３に相当する時間分短い時間に定めてある。
【００３４】
マイクロコンピュータで構成されている制御回路９０は、図７に示すように動作する。
先ず、反転センサ５４が復帰したか否かを判断し（ＳＴ１）、反転センサ５４が復帰したことを確認したのち所定時間Ｔ１経過したことを判断し（ＳＴ２）、ステッピングモータ７５を正転させるようにステッピングモータ駆動回路９２を動作させる（ＳＴ３）。
【００３５】
次いで、レジストセンサ６２が用紙を検知したか否かを判断し（ＳＴ４）、レジストセンサ６２が用紙を検知したことを確認したのち所定時間Ｔ１０経過したことを判断し（ＳＴ５）、ステッピングモータ７５を逆転させるようにステッピングモータ駆動回路９２を動作させる（ＳＴ６）。
【００３６】
時点ｔ０から所定時間Ｔ１経過した時に、ステッピングモータ７５が駆動されて正転すると、第１のラック７３がＸ２方向に移動し、連結ギヤ７６を経て、第２のラック７４がＸ１方向に移動し、第１のガイド部材７１及び第２のガイド部材７２が、使用している用紙の幅寸法に対応した位置まで互いに近づく。第１のガイド部材７１及び第２のガイド部材７２が、両側よりＹ２方向に搬送されつつある用紙１００の側縁に当たって、用紙１００の幅方向の中心線ＣＬ１が反転用紙通路５８（直線部分６０）の中心線ＣＬ２に一致するように合わせて位置を正され（センタリングされ）、且つ、用紙１００のスキューも正される。
【００３７】
このように、用紙１００の位置の修正が用紙１００が搬送されつつある状態で行われるため、１パス目が終了してから２パス目が開始する間の動作は、図６（Ｄ）に示すように、用紙搬送→用紙搬送停止→用紙送り出しとなる。よって、用紙位置修正に要する時間は用紙搬送の時間と重なり合って、１パス目が終了してから２パス目が開始するまでの間に、用紙位置修正に要する時間は特別に必要ではなく、１パス目が終了してから２パス目が開始するまでの間の時間は用紙搬送に要する時間だけで足り、従来に比べて、両面印刷の速度が用紙位置修正に要する時間の分だけ速くなる。
【００３８】
また、用紙の用紙搬送ローラ６１−２，６１−３、レジストローラ６３及び搬送補助ローラ６４によるＺ１方向への送りだしは、第１のガイド部材７１及び第２のガイド部材７２が用紙から離れた状態で、円滑に行われる。
なお、用紙搬送ローラ６１−３は、用紙が搬送しつつある状態でセンタリングできるように、以下の構成となっている。
【００３９】
図４に示すように、用紙搬送ローラ６１−３は、一対のローラ（ウレタンゴム製の単一の搬送ローラ８０とポリアセタール製の単一のピンチローラ８１）よりなる構成としてある。また、用紙搬送ローラ６１−３は、反転用紙通路５８（直線部分６０）の中心線ＣＬ２上に配置されている。し、且つ、スキューを正すように一対のローラ（搬送ローラ８０とピンチローラ８１）よりなり、且つ、反転用紙通路５８（直線部分６０）の中心線ＣＬ２上に配置されている。搬送ローラ８０とピンチローラ８１とのＸ１，Ｘ２方向（軸方向）の接触長さａは１０ｍｍと短い。ピンチローラ８１の搬送ローラ８０への押付力Ｐは５０ｇとしてある。５０ｇの押付力は用紙１００を搬送出来る力であって、通常の押付力より小さい力である。
【００４０】
このため、位置が修正されようとする用紙１００は、幅方向の中心線ＣＬ１上の一点を挟まれ、しかも通常よりも弱く挟まれて、拘束の程度が弱い状態にある。よって、第１のガイド部材７１及び第２のガイド部材７２が、使用している用紙の幅寸法に対応した位置まで互いに近づいて用紙１００の側縁に当たってこれを押すと、用紙１００は、ピンチローラ８１と搬送ローラ８０が挟んでいる部位についてもＸ１又はＸ２方向に少し滑り、また、ピンチローラ８１と搬送ローラ８０が挟んでいる部位を中心に適宜回動し、用紙１００の幅方向の位置及び用紙１００のスキューが円滑に修正される。
【００４１】
なお、用紙１００の幅寸法のバラツキに対しては、上記の板ばね部材７７が撓むことによって対応される。
搬送ローラ８０とピンチローラ８１との接触長さａは、５０ｍｍ程度でも良い。押付力Ｐは２００ｇ程度でも良い。
【００４２】
図８（Ａ），（Ｂ）は、搬送ローラ８０の変形例を示す。図８（Ａ）の搬送ローラ８０Ａは、断面が半円形の周面８０Ａａを有する。図８（Ｂ）の搬送ローラ８０Ｂは、三角形状の周面８０Ｂａを有する。この搬送ローラ８０Ａ、８０Ｂは、凸の周面を有しており、接触長さａは短い。
【００４３】
次に、用紙幅方向位置修正装置７０の第１の変形例について、図９及び図１０を参照して説明する。
図９に示すように、用紙幅方向位置修正装置７０Ａは、一部を除いて、図４の用紙幅方向位置修正装置７０と実質上同じ構成であり、対応する部分には同じ符号を付す。用紙幅方向位置修正装置７０Ａは、修正したのちに用紙がずれを起こさないようにして、用紙の幅方向位置の修正が精度よくなされるようにしたものである。
【００４４】
第１のガイド部材７１は、両面印刷ユニット２２の底板７８上に、ガイド（図示せず）に沿ってＸ１，Ｘ２方向に比較的きつく摺動可能に設けてあり、第１のラック７３を跨いでいる。
第２のガイド部材７２は、第２のラック７４上に固定してある。
【００４５】
第１のラック７３には、ピン１１０、１１１が植わっている。ピン１１０、１１１の間に第１のガイド部材７１が位置している。第１のラック７３がＸ２方向に移動するときには、ピン１１１が第１のガイド部材７１を押して、第１のガイド部材７１がＸ２方向に移動される。第１のラック７３がＸ１方向に移動するときには、ピン１１０が第１のガイド部材７１を押して、第１のガイド部材７１がＸ１方向に移動される。
【００４６】
ここで、ピン１１０、１１１の間隔Ｓ１は、第１のガイド部材７１の幅Ｓ２より寸法Ｓ３大きく定めてある。よって、第１のラック７３の移動方向が変わるとき、第１のラック７３と第１のガイド部材７１との間に、寸法Ｓ３のバックラッシュが発生する。間隔Ｓ１をおいて配したピン１１０、１１１が、バックラッシュ機構を構成する。
【００４７】
このバックラッシュＳ３は、用紙１００の位置を修正したときの第１のガイド部材７２内の板ばね部材７７のＸ１，Ｘ２方向の撓み寸法Ｑ（図１０（Ｃ）参照）より十分に大きく定めてある。
次に、用紙幅方向位置修正装置７０Ａの動作を、図１０（Ａ）乃至（Ｆ）を参照して説明する。
【００４８】
用紙幅方向位置修正装置７０Ａは、最初は、図９に示す状態にある。
ステッピングモータ７５が駆動されて正転すると、図１０（Ａ）に示すように、第１のラック７３がＸ２方向に移動し、連結ギヤ７６を経て、第２のラック７４がＸ１方向に移動する。第２のガイド部材７２は、始めから、第２のラック７４と一体にＸ１方向に移動する。
【００４９】
第１のガイド部材７１は、図１０（Ｂ）に示すように、第１のラック７３が寸法Ｓ３移動してから、ピン１１１によって押されてＸ２方向に移動する。
第１のガイド部材７１及び第２のガイド部材７２は、最終的には、夫々、図１０（Ｃ）に示す位置Ｐ１，Ｐ２にまで移動する。この状態で、用紙１００が第１のガイド部材７１と寸法Ｑ撓んだ板ばね部材７７とに挟まれて幅方向の位置を修正され、用紙１００の中心線ＣＬ１が反転用紙通路５８（直線部分６０）の中心線ＣＬ２と一致した状態とされる。
【００５０】
ステッピングモータ７５が駆動されて逆転すると、図１０（Ｄ）に示すように、第１のラック７３がＸ１方向に移動し、連結ギヤ７６を経て、第２のラック７４がＸ２方向に移動する。第２のガイド部材７２は、始めから、第２のラック７４と一体にＸ２方向に移動する。
【００５１】
第１のガイド部材７１は、当初は移動せず、位置Ｐ１に留まり、図１０（Ｅ）に示すように、第１のラック７３が寸法Ｓ３移動してから、ピン１１０によって押されてＸ１方向に移動する。用紙幅方向位置修正装置７０Ａは、最終的には、図１０（Ｆ）に示す当初の状態に戻る。
【００５２】
図１０（Ｄ）は、第２のガイド部材７２が位置Ｐ２からＸ２方向に寸法Ｑ移動して位置Ｐ２ａに到ったときの状態を示す。第２のガイド部材７２の位置Ｐ２からの当初の移動に伴って、板ばね部材７７が弾性復帰して元の状態に戻る。図１０（Ｄ）は、板ばね部材７７が弾性復帰し、用紙１００の側縁から丁度離れたときの状態を示す。図１０（Ｃ）の状態から図１０（Ｄ）の状態に移る過程は、板ばね部材７７が弾性復帰しつつある状態であり、用紙１００は板ばね部材７７のばね力によってＸ１方向に押される。
【００５３】
しかし、第１のガイド部材７１が移動せず、位置Ｐ１に留まっているため、用紙１００は反対側の側縁を第１のガイド部材７１によって受けられて、Ｘ１方向にはずれず、幅方向の位置を修正されたときの位置に留まる。よって、用紙１００は精度よく幅方向の位置を修正される。
【００５４】
図１１は、用紙幅方向位置修正装置７０の第２の変形例を示す。同図に示す用紙幅方向位置修正装置７０Ｂは、図９の用紙幅方向位置修正装置７０Ａ中のラックピニオン機構に代えて、ベルト１２０によって第１のガイド部材７１、第２のガイド部材７２を移動させる構成である。
【００５５】
図１２は、用紙幅方向位置修正装置７０の第２の変形例を示す。同図に示す用紙幅方向位置修正装置７０Ｃは、図９の用紙幅方向位置修正装置７０Ａ中のラックピニオン機構に代えて、リンク機構１３０によって第１のガイド部材７１、第２のガイド部材７２を移動させる構成である。
【００５６】
また、両面印刷プリンタは、片面印刷だけの機能を有するプリンタ本体２１と両面印刷ユニット２２とが最初から一体化された構成でもよい。
また、本発明は、プリンタに限らず、複写機にも適用される。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、制御手段によって、用紙幅方向位置修正手段の動作のタイミングを、用紙搬送手段によって用紙が用紙反転搬送通路に沿って移動しつつある過程中であるように定めた構成としたため、用紙の位置の修正が用紙が搬送されつつある状態で行われ、１パス目が終了してから２パス目が開始する間の動作は、用紙搬送→用紙搬送停止→用紙送り出しとなり、よって、用紙位置修正のための時間は用紙搬送のための時間と重なり合って、１パス目が終了してから２パス目が開始するまでの間に、用紙位置修正のためだけの時間は特別に必要ではなく、１パス目が終了してから２パス目が開始するまでの間の時間は用紙搬送に要する時間だけで足り、よって、１パス目終了から２パス目開始までの時間を短縮して、従来に比べて、両面印刷の速度を用紙位置修正に要する時間の分だけ速くすることが出来る。また、関連動作機構が動作して第１のガイド部材と第２のガイド部材との間隔が狭められて用紙の幅方向位置を修正した後に第１のガイド部材と第２のガイド部材とが元の位置に戻されるときに、バックラッシュ機構が働いて第２のガイド部材の動作が遅れるようにした構成であるため、第１のガイド部材の初期の移動によって弾性変形していた用紙幅誤差吸収部材が復元する間は、第２のガイド部材は用紙の幅方向位置を修正した元の位置の留まるため、幅方向位置を修正した用紙の位置がずれることは起きず、よって、用紙の幅方向位置を精度良く修正することが出来る。
【００５８】
請求項２の発明によれば、用紙搬送手段は、単一の搬送ローラと、該搬送ローラに押付けてある単一のピンチローラとよりなる構成としたため、用紙は一点で挟まれ、用紙の拘束の程度が通常より弱い状態となり、よって、用紙は、ピンチローラと搬送ローラが挟んでいる部位についてもＸ１又はＸ２方向に少し滑り、また、ピンチローラと搬送ローラが挟んでいる部位を中心に適宜回動し、よって、用紙の幅方向の位置及び用紙のスキューの修正を円滑に行うことが出来る。
【００５９】
請求項３の発明によれば、ピンチローラの搬送ローラへの押付力は、通常より低い値に定めてあるため、用紙の拘束の程度が通常より弱い状態となり、よって、用紙の幅方向の位置及び用紙のスキューの修正を円滑に行うことが出来る。
請求項４の発明によれば、単一の搬送ローラは、凸の周面を有するため、搬送ローラとピンチローラとの軸線方向の接触長さが短くなり、よって、用紙の拘束の程度が通常より弱い状態となり、よって、用紙の幅方向の位置及び用紙のスキューの修正を円滑に行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例になる両面印刷プリンタの概略図である。
【図２】図１の両面印刷プリンタの斜視図である。
【図３】本発明の一実施例になる両面印刷プリンタの構造を示す図である。
【図４】用紙幅方向位置修正装置を示す斜視図である。
【図５】図３のプリンタの制御ブロック回路図である。
【図６】用紙幅方向位置修正装置の動作のタイミングを説明する図である。
【図７】制御回路の動作のフローチャートである。
【図８】搬送ローラの変形例を示す図である。
【図９】用紙幅方向位置修正装置の第１の変形例を示す図である。
【図１０】図９の用紙幅方向位置修正装置の動作を示す図である。
【図１１】用紙幅方向位置修正装置の第２の変形例を示す図である。
【図１２】用紙幅方向位置修正装置の第３の変形例を示す図である。
【図１３】従来の両面印刷プリンタを示す図である。
【図１４】従来の両面印刷プリンタの１パス目から２パス目にかけての動作を説明する図である。
【符号の説明】
２０ 両面印刷プリンタ
２１ プリンタ本体
２２ 両面印刷ユニット
３０ 光学ユニット
３１ 給紙ローラ
３２ レジストローラ
３３ 感光ドラム
３４ プロセスユニット
３５ 定着器
３６ 用紙送り出しローラ
３７ 排紙ローラ
４０ 記録通路
４１ フェイスダウンスタッカ用排紙通路
４２ フェイスダウンスタッカ
４４ 給紙カセット
４７ 操作パネル
５１ 用紙スイッチバック部
５３ 反転ローラ
５８ 反転用紙通路
６１−１，６１−２，６１−３ 用紙搬送ローラ
６２ レジストセンサ
６３ レジストローラ
６４ 搬送補助ローラ
６５ 用紙振り分け機構
７０、７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ 用紙幅方向位置修正装置
７１ 第１のガイド部材
７２ 第２のガイド部材
７３ 第１のラック
７４ 第２のラック
７５ ステッピングモータ
７６ 連結ギヤ
７７ 板ばね部材（用紙幅誤差吸収部材）
７８ 底板
８０ 搬送ローラ
８１ ピンチローラ
９０ 制御回路
１００ 用紙
１１０、１１１ ピン
１２０ ベルト
１３０ リンク機構
【発明の属する技術分野】
本発明は像形成装置に係り、用紙の両面に印刷することが可能である両面印刷プリンタ、複写機等の像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は、従来の両面印刷が可能である両面印刷プリンタ１０を概略的に示す。両面印刷プリンタ１０は、感光ドラム１１の上方の場所にフェイスダウンスタッカ１２を有し、且つ、感光ドラム１１の側方の場所に用紙スイッチバック部１３を有する構成である。フェイスダウンスタッカ１２は、用紙を直前に印刷された面が下を向いた向きで重ねて蓄える機能、即ち、容量の大きいメモリを使用しなくても印刷された用紙を頁順に蓄えることができる機能を有する。用紙スイッチバック部１３は、両面印刷時に機能し、感光ドラムを通過して片面（上面）に印刷された１パス目の用紙を受け入れ、受け入れた用紙を今までとは反対の方向に搬送する機能を有する。両面印刷プリンタ１０は、更に、用紙スイッチバック部１３より送りだされた用紙を感光ドラム１１の入口側に案内する用紙搬送路１５と、用紙搬送路１５の終端側に設けてある用紙位置修正機構１６とを有する。
【０００３】
両面印刷は、１パス目の用紙が、用紙スイッチバック部１３に入り、２パス目の用紙が、フェイスダウンスタッカ１２に排出されて行われる。
用紙位置修正機構１６は、長い用紙搬送路１５を通ってきて位置が少しずれている用紙の位置及び姿勢を、感光ドラム１１に送り出す前に修正（センタリング、スキュー補正）するために設けてある。
【０００４】
従来は、用紙が用紙搬送路１５の終端にまで搬送されて来て用紙の搬送が停止した後に、用紙位置修正機構１６が動作を開始する構成となっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
用紙位置修正機構１６の動作開始のタイミングが用紙の搬送が停止した後であるため、１パス目が終了してから２パス目が開始する間の動作は、図１４に示すように、用紙搬送→用紙搬送停止→用紙位置修正→用紙送り出しとなり、１パス目が終了してから２パス目が開始するまでの間に、用紙搬送に要する時間に用紙位置修正に要する時間を加算した時間を要し、このため、両面印刷の速度が遅くなっていた。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題を解決した像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、用紙に像を形成する像形成手段と、印刷された用紙を重ねて蓄えるスタッカと、該像形成手段を通過して片面に印刷された１パス目の用紙を受け入れ、受け入れた用紙を今までとは反対の方向に搬送する用紙スイッチバック部と、該用紙スイッチバック部より送り出された用紙を、その表裏を反転させて上記像形成手段に再度導く用紙反転搬送通路と、該用紙を該用紙反転搬送通路に沿って搬送する用紙搬送手段と、該用紙反転搬送通路の途中に設けてあり、用紙の幅方向の位置を修正する用紙幅方向位置修正手段とを有する像形成装置において、
上記用紙幅方向位置修正手段は、用紙の一の側縁を案内する第１のガイド部材と、用紙の他方の側縁を案内する第２のガイド部材と、第１のガイド部材に設けてあり、該第１のガイド部材と該第２のガイド部材との間隔が狭められて用紙の幅方向位置を修正したときに弾性変形して用紙幅誤差を吸収する用紙幅誤差吸収部材と、第１のガイド部材と該第２のガイド部材との間隔が狭まり又は拡がるように両者を関連させて動作させる関連動作機構と、該第２のガイド部材と該関連動作機構との間にバックラッシュが存在するように設けてあるバックラッシュ機構とよりなり、該関連動作機構が動作して該第１のガイド部材と該第２のガイド部材との間隔が狭められて用紙の幅方向位置を修正した後に該第１のガイド部材と該第２のガイド部材とが元の位置に戻されるときに、該バックラッシュ機構が働いて該第２のガイド部材の動作が遅れる構成であり、
該用紙幅方向位置修正手段を、上記用紙搬送手段によって用紙が上記用紙反転搬送通路に沿って移動しつつある過程で動作させるように該用紙幅方向位置修正手段の動作のタイミングを制御する制御手段を有する構成としたものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載の像形成装置において、上記用紙搬送手段は、用紙の搬送方向上上記用紙幅方向位置修正手段の直前の位置に配設してあり、用紙を搬送する方向に回転する単一の搬送ローラと、該搬送ローラに押付けてある単一のピンチローラとよりなる構成としたものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２記載の像形成装置において、上記ピンチローラは、通常より低い押付力で上記搬送ローラに押付けられている構成としたものである。
請求項４の発明は、請求項２記載の像形成装置において、上記単一の搬送ローラは、凸の周面を有する構成としたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１、図２及び図３は本発明の一実施例になる両面印刷プリンタ２０を示す。
説明の便宜上、先ず、概略的に説明する。
両面印刷プリンタ２０は、片面印刷だけの機能を有するプリンタ本体２１にオプションとしての略Ｌ字形状の両面印刷ユニット２２を付加して組み付けて構築された構成を有する。プリンタ本体２１と両面印刷ユニット２２とは機械的に且つ電気的に接続されている。
【００１２】
Ｙ２方向端の面がプリンタ２０の前面２４であり、Ｙ１方向端の面が背面２５であり、Ｘ１方向端の面が右側面２６であり、Ｘ２方向端の面が左側面２７であり、Ｚ１方向端の面が上面２８であり、Ｚ２方向端の面が下面２９である。この方向と面との関係は、以下の図についても同じである。
【００１３】
両面印刷プリンタ２０の構成を説明するに、両面印刷プリンタ２０は、プリンタ本体２１に両面印刷ユニット２２を付加して構築された構造であるため、説明の便宜上、プリンタ本体２１の構成と両面印刷ユニット２２の構成とに分けて説明する。
【００１４】
プリンタ本体２１は、内部に、光学ユニット３０、給紙ローラ３１、レジストローラ３２、感光ドラム３３、プロセスユニット３４、定着器３５、用紙送り出しローラ３６、排紙ローラ３７等を有する。光学ユニット３０、感光ドラム３３、プロセスユニット３４、定着器３５が像形成手段を構成する。用紙の搬送路についてみると、プリンタ本体２１は、レジストローラ３２から用紙送り出しローラ３６までの間の記録通路４０と、用紙送り出しローラ３６から排紙ローラ３７までの間の略円弧状のフェイスダウンスタッカ用排紙通路４１とを有する。
【００１５】
また、プリンタ本体２１は、上面２８のうち、記録経路４０（感光ドラム３３）の上方の部位に、フェイスダウンスタッカ４２を有する。また、プリンタ本体２１の内部のうち、記録経路４０（感光ドラム３３）の下側の空間４３内に、給紙カセット４４が装着してある。また、プリンタ本体２１の上面２８に操作パネル４７が設けてある。
【００１６】
また、イジェクトセンサ４５が、定着器３５と用紙送り出しローラ３６との略中間の部位に、記録経路４０に突き出して設けてある。
フェイスダウンスタッカ４２が記録経路４０（感光ドラム３３）の上方の部位に配置され、しかも、感光ドラム３３及びプロセスユニット３４は記録通路４０の上側に位置しており、用紙がＹ１方向に移動するとき、印刷は、用紙の上面になされる。
【００１７】
両面印刷ユニット２２は、上面に、フェイスアップスタッカ５０を有する。フェイスアップスタッカ５０は、用紙を直前に印刷された面を上を向いた向きで重ねて蓄える機能を有する。
また、両面印刷ユニット２２は、フェイスアップスタッカ５０の直ぐ下側の部位に、用紙スイッチバック部５１を有する。用紙スイッチバック部５１は、用紙受け入れ部５２と、反転ローラ５３と、反転センサ５４とよりなる。
【００１８】
用紙受け入れ部５２は、記録通路４０（感光ドラム３３）を通過して片面に印刷された１パス目の用紙を受け入れる偏平な空間よりなる。用紙受け入れ部５２の上記背面２５側は開口５５となっている。
反転ローラ５３は、Ｙ１方向上、用紙受け入れ部５２の入口の部位に配設してあり、最初に一方向に回転して用紙送り出しローラ３６から送り出された１パス目の用紙を用紙受け入れ部５２の方向（略Ｙ１方向）に搬送し、次いで逆回転して用紙受け入れ部５２内の用紙を略Ｙ２方向に搬送する。
【００１９】
反転センサ５４は、用紙受け入れ部５２の入口よりＹ２方向に少し寄った位置に配設してあり、用紙送り出しローラ３６より用紙受け入れ部５２（用紙スイッチバック部５１）に通じる用紙スイッチバック部用用紙通路５６に突き出している。反転センサ５４は、用紙通路５６を通って用紙受け入れ部５２に向かう用紙の先端によって押されて時計方向に回動し、用紙の後端が通過したときに元の位置に復帰し、用紙の後端が通過したことを検知すると共に、用紙通路５６を塞ぎ、用紙受け入れ部５２からＹ２方向に搬送される用紙を反転通路５７に案内する状態となる。
【００２０】
また、用紙の搬送路についてみると、両面印刷ユニット２２は、上記の用紙通路５６と、フェイスアップスタッカ用排紙通路５７と、反転用紙通路５８とを有する。
反転用紙通路５８は、反転ローラ５３の部位からＺ２方向にＳ字状に延在する部分５９と、これに続いて、プリンタ本体２１の下側をＹ２方向に直線状に延在して、給紙ローラ３１の下方のレジストローラ６３まで到っている部分６０とよりなり、略逆Ｌ字状をなしている。Ｓ字状の部分５９は、用紙のカールを取り除く作用をする。反転用紙通路５８の途中の複数の個所に、用紙搬送ローラ６１−１，６１−２，６１−３が設けてある。直線部分６０の終端近傍の部位に、レジストセンサ６２及び用紙幅方向位置修正装置（幅寄せ装置）７０が設けてある。直線部分６０の終端にレジストローラ６３と搬送補助ローラ６４が設けてある。
【００２１】
用紙幅方向位置修正装置７０は、長い反転用紙通路５８を搬送されてきて、用紙の幅方向位置の正規の位置からのずれが起きやすくなっていることを考慮して、２パス目を開始する直前の時点で用紙の幅方向位置を修正するべく、ひいては、裏面の印刷を精度良く行うために設けてある。
【００２２】
用紙幅方向位置修正装置７０は、図４に示すように、第１のガイド部材７１及び第２のガイド部材７２と、第１のガイド部材７１が固定してある第１のラック７３と、第２のガイド部材７２が固定してある第２のラック７４と、第１のラック７３を動作させるステッピングモータ７５と、直径方向上反対側の位置で第１のラック７３と第２のラック７４とに噛合している連結ギヤ７６と、第２のガイド部材７２の内側に設けてある板ばね部材７７（図９参照）とよりなる。第１のガイド部材７１及び第２のガイド部材７２は、断面がＵ字状をなし、Ｙ１，Ｙ２方向に延在している。用紙幅方向位置修正装置７０は、両面印刷ユニット２２の底板７８上に設けてある。板ばね部材７７が用紙幅誤差吸収部材を構成する。第１のラック７３と、第２のラック７４と、連結ギヤ７６と、ステッピングモータ７５とが関連動作機構を構成する。
【００２３】
ステッピングモータ７５は、使用している用紙のサイズに対応して所定のステップ数駆動される。ステッピングモータ７５が駆動されて正転すると、第１のラック７３がＸ２方向に移動し、連結ギヤ７６を経て、第２のラック７４がＸ１方向に移動し、第１のガイド部材７１及び第２のガイド部材７２が、使用している用紙の幅寸法に対応した位置まで互いに近づく。第１のガイド部材７１及び第２のガイド部材７２が、両側より用紙の側縁に当たって、用紙の幅方向の中心線ＣＬ１を反転用紙通路５８（直線部分６０）の中心線ＣＬ２に一致するように合わせて位置を正し（センタリングし）、且つ、用紙のスキューも正す。
【００２４】
用紙搬送ローラ６１−１、６１−２は、一般の用紙搬送ローラと同じく、夫々二対のローラよりなる構成となっている。用紙搬送方向（Ｙ１）上、用紙幅方向位置修正装置７０の直前の位置に配置されている用紙搬送ローラ６１−３は、後述するように、用紙が搬送しつつある状態でセンタリングできるように、一対のローラ（搬送ローラ８０とピンチローラ８１）よりなる構成としてある。
【００２５】
図５は、プリンタ２０の制御ブロック回路を示す。制御回路９０が、操作パネル４７からの指令、イジェクトセンサ４５、反転センサ５４、レジストセンサ６２等からの情報に基づいて、モータ駆動回路９１、ステッピングモータ駆動回路９２を適宜動作させる。よって、ステッピングモータ７５が適宜駆動される。制御回路９０はマイクロコンピュータで構成されている。
【００２６】
次に、上記プリンタ２０の動作について説明する。
操作パネル４７を操作して給紙カセット４４内の用紙１００に両面印刷を行うことを指令すると、給紙ローラ３１が回転し、用紙１００が給紙カセット４４から送り出され、レジストローラ３２に突き当たり、向きを正され且つ先端の位置を決められる。次いで、用紙１００は、記録通路４０内をＹ１方向に印刷速度で搬送され（１パス目）、光学ユニット３０によって静電潜像が書き込まれている感光ドラム３３、定着器３５を経て、用紙８０の上面（表の面）に印刷がなされる。
【００２７】
片面に印刷がされた用紙１００は、用紙送り出しローラ３６によって記録通路４０外に送り出され、用紙振り分け機構６５によって用紙通路５６に振り分けられて、用紙通路５６内に入り、反転ローラ５３によって送られ、用紙受け入れ部５２内に送り込まれる。用紙１００の後端が反転ローラ５３の位置に到ったことは、反転センサ５４によって検出される。
【００２８】
反転センサ５４が上記の状態を検出すると、反転ローラ５３が逆転し、用紙は、用紙受け入れ部５２から送りだされ、反転センサ５４によって案内されて反転用紙通路５８内に入り、用紙搬送ローラ６１−１によって反転用紙通路５８内を最初にＺ２方向に、続いて用紙搬送ローラ６１−２，６１−３によってＹ２方向に搬送され、レジストローラ６３に突き当たり、向きを正され且つ先端の位置を決められる。用紙１００がレジストローラ６３に突き当たる前のＹ２方向に搬送されつつある過程で、用紙幅方向位置修正装置７０が動作する。これについては後述する。
【００２９】
次いで、用紙は、用紙搬送ローラ６１−２，６１−３、レジストローラ６３及び搬送補助ローラ６４によって、Ｚ１方向に搬送され、給紙ローラ３１の傍を通り、レジストローラ３２に突き当たり、向きを再度正される。次いで、用紙１００は、記録通路４０内をＹ１方向に印刷速度で搬送され（２パス目）、光学ユニット３０によって静電潜像が書き込まれている感光ドラム３３、定着器３５を経て、用紙１００の上面（裏面）に印刷がなされる。
【００３０】
両面面に印刷がされた用紙１００は、用紙送り出しローラ３６によって記録通路４０外に送り出され、用紙振り分け機構６５によって今度は排紙通路４１に振り分けられて、排紙通路４１内に入り、排紙通路４１を通り、排紙ローラ３７によってフェイスダウンスタッカ４２上に排出される。
【００３１】
以上により、用紙１００への両面印刷が完了する。
次に、用紙幅方向位置修正装置７０の動作のタイミングについて説明する。
用紙１００は、図６（Ａ）に示すように、反転用紙通路５８内をレジストローラ６３に突き当たるまで搬送される。
【００３２】
ステッピングモータ７５は、図６（Ｂ）、（Ｄ）に示すように反転センサ５４が用紙１００の後端が通過したことを検出した時点ｔ０から所定時間Ｔ１経過した時に、起動し、用紙１００のサイズに応じたステップ数、正方向に回転して停止する。 ステッピングモータ７５は、図６（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、レジストセンサ６２が用紙１００を検出してから所定時間Ｔ１０経過した時に、再び起動し、同じステップ数、逆転する。
【００３３】
上記の所定時間Ｔ１は、反転センサ５４が用紙１００の後端が通過した時点から、用紙１００が反転ローラ５３、用紙搬送ローラ６１−１，６１−２，６１−３によって反転用紙通路５８に沿ってレジストローラ６３に突き当たる位置まで搬送するのに要する時間Ｔ２より、ステッピングモータ７５が所定のステップ数駆動するのに必要な時間Ｔ３に相当する時間分短い時間に定めてある。
【００３４】
マイクロコンピュータで構成されている制御回路９０は、図７に示すように動作する。
先ず、反転センサ５４が復帰したか否かを判断し（ＳＴ１）、反転センサ５４が復帰したことを確認したのち所定時間Ｔ１経過したことを判断し（ＳＴ２）、ステッピングモータ７５を正転させるようにステッピングモータ駆動回路９２を動作させる（ＳＴ３）。
【００３５】
次いで、レジストセンサ６２が用紙を検知したか否かを判断し（ＳＴ４）、レジストセンサ６２が用紙を検知したことを確認したのち所定時間Ｔ１０経過したことを判断し（ＳＴ５）、ステッピングモータ７５を逆転させるようにステッピングモータ駆動回路９２を動作させる（ＳＴ６）。
【００３６】
時点ｔ０から所定時間Ｔ１経過した時に、ステッピングモータ７５が駆動されて正転すると、第１のラック７３がＸ２方向に移動し、連結ギヤ７６を経て、第２のラック７４がＸ１方向に移動し、第１のガイド部材７１及び第２のガイド部材７２が、使用している用紙の幅寸法に対応した位置まで互いに近づく。第１のガイド部材７１及び第２のガイド部材７２が、両側よりＹ２方向に搬送されつつある用紙１００の側縁に当たって、用紙１００の幅方向の中心線ＣＬ１が反転用紙通路５８（直線部分６０）の中心線ＣＬ２に一致するように合わせて位置を正され（センタリングされ）、且つ、用紙１００のスキューも正される。
【００３７】
このように、用紙１００の位置の修正が用紙１００が搬送されつつある状態で行われるため、１パス目が終了してから２パス目が開始する間の動作は、図６（Ｄ）に示すように、用紙搬送→用紙搬送停止→用紙送り出しとなる。よって、用紙位置修正に要する時間は用紙搬送の時間と重なり合って、１パス目が終了してから２パス目が開始するまでの間に、用紙位置修正に要する時間は特別に必要ではなく、１パス目が終了してから２パス目が開始するまでの間の時間は用紙搬送に要する時間だけで足り、従来に比べて、両面印刷の速度が用紙位置修正に要する時間の分だけ速くなる。
【００３８】
また、用紙の用紙搬送ローラ６１−２，６１−３、レジストローラ６３及び搬送補助ローラ６４によるＺ１方向への送りだしは、第１のガイド部材７１及び第２のガイド部材７２が用紙から離れた状態で、円滑に行われる。
なお、用紙搬送ローラ６１−３は、用紙が搬送しつつある状態でセンタリングできるように、以下の構成となっている。
【００３９】
図４に示すように、用紙搬送ローラ６１−３は、一対のローラ（ウレタンゴム製の単一の搬送ローラ８０とポリアセタール製の単一のピンチローラ８１）よりなる構成としてある。また、用紙搬送ローラ６１−３は、反転用紙通路５８（直線部分６０）の中心線ＣＬ２上に配置されている。し、且つ、スキューを正すように一対のローラ（搬送ローラ８０とピンチローラ８１）よりなり、且つ、反転用紙通路５８（直線部分６０）の中心線ＣＬ２上に配置されている。搬送ローラ８０とピンチローラ８１とのＸ１，Ｘ２方向（軸方向）の接触長さａは１０ｍｍと短い。ピンチローラ８１の搬送ローラ８０への押付力Ｐは５０ｇとしてある。５０ｇの押付力は用紙１００を搬送出来る力であって、通常の押付力より小さい力である。
【００４０】
このため、位置が修正されようとする用紙１００は、幅方向の中心線ＣＬ１上の一点を挟まれ、しかも通常よりも弱く挟まれて、拘束の程度が弱い状態にある。よって、第１のガイド部材７１及び第２のガイド部材７２が、使用している用紙の幅寸法に対応した位置まで互いに近づいて用紙１００の側縁に当たってこれを押すと、用紙１００は、ピンチローラ８１と搬送ローラ８０が挟んでいる部位についてもＸ１又はＸ２方向に少し滑り、また、ピンチローラ８１と搬送ローラ８０が挟んでいる部位を中心に適宜回動し、用紙１００の幅方向の位置及び用紙１００のスキューが円滑に修正される。
【００４１】
なお、用紙１００の幅寸法のバラツキに対しては、上記の板ばね部材７７が撓むことによって対応される。
搬送ローラ８０とピンチローラ８１との接触長さａは、５０ｍｍ程度でも良い。押付力Ｐは２００ｇ程度でも良い。
【００４２】
図８（Ａ），（Ｂ）は、搬送ローラ８０の変形例を示す。図８（Ａ）の搬送ローラ８０Ａは、断面が半円形の周面８０Ａａを有する。図８（Ｂ）の搬送ローラ８０Ｂは、三角形状の周面８０Ｂａを有する。この搬送ローラ８０Ａ、８０Ｂは、凸の周面を有しており、接触長さａは短い。
【００４３】
次に、用紙幅方向位置修正装置７０の第１の変形例について、図９及び図１０を参照して説明する。
図９に示すように、用紙幅方向位置修正装置７０Ａは、一部を除いて、図４の用紙幅方向位置修正装置７０と実質上同じ構成であり、対応する部分には同じ符号を付す。用紙幅方向位置修正装置７０Ａは、修正したのちに用紙がずれを起こさないようにして、用紙の幅方向位置の修正が精度よくなされるようにしたものである。
【００４４】
第１のガイド部材７１は、両面印刷ユニット２２の底板７８上に、ガイド（図示せず）に沿ってＸ１，Ｘ２方向に比較的きつく摺動可能に設けてあり、第１のラック７３を跨いでいる。
第２のガイド部材７２は、第２のラック７４上に固定してある。
【００４５】
第１のラック７３には、ピン１１０、１１１が植わっている。ピン１１０、１１１の間に第１のガイド部材７１が位置している。第１のラック７３がＸ２方向に移動するときには、ピン１１１が第１のガイド部材７１を押して、第１のガイド部材７１がＸ２方向に移動される。第１のラック７３がＸ１方向に移動するときには、ピン１１０が第１のガイド部材７１を押して、第１のガイド部材７１がＸ１方向に移動される。
【００４６】
ここで、ピン１１０、１１１の間隔Ｓ１は、第１のガイド部材７１の幅Ｓ２より寸法Ｓ３大きく定めてある。よって、第１のラック７３の移動方向が変わるとき、第１のラック７３と第１のガイド部材７１との間に、寸法Ｓ３のバックラッシュが発生する。間隔Ｓ１をおいて配したピン１１０、１１１が、バックラッシュ機構を構成する。
【００４７】
このバックラッシュＳ３は、用紙１００の位置を修正したときの第１のガイド部材７２内の板ばね部材７７のＸ１，Ｘ２方向の撓み寸法Ｑ（図１０（Ｃ）参照）より十分に大きく定めてある。
次に、用紙幅方向位置修正装置７０Ａの動作を、図１０（Ａ）乃至（Ｆ）を参照して説明する。
【００４８】
用紙幅方向位置修正装置７０Ａは、最初は、図９に示す状態にある。
ステッピングモータ７５が駆動されて正転すると、図１０（Ａ）に示すように、第１のラック７３がＸ２方向に移動し、連結ギヤ７６を経て、第２のラック７４がＸ１方向に移動する。第２のガイド部材７２は、始めから、第２のラック７４と一体にＸ１方向に移動する。
【００４９】
第１のガイド部材７１は、図１０（Ｂ）に示すように、第１のラック７３が寸法Ｓ３移動してから、ピン１１１によって押されてＸ２方向に移動する。
第１のガイド部材７１及び第２のガイド部材７２は、最終的には、夫々、図１０（Ｃ）に示す位置Ｐ１，Ｐ２にまで移動する。この状態で、用紙１００が第１のガイド部材７１と寸法Ｑ撓んだ板ばね部材７７とに挟まれて幅方向の位置を修正され、用紙１００の中心線ＣＬ１が反転用紙通路５８（直線部分６０）の中心線ＣＬ２と一致した状態とされる。
【００５０】
ステッピングモータ７５が駆動されて逆転すると、図１０（Ｄ）に示すように、第１のラック７３がＸ１方向に移動し、連結ギヤ７６を経て、第２のラック７４がＸ２方向に移動する。第２のガイド部材７２は、始めから、第２のラック７４と一体にＸ２方向に移動する。
【００５１】
第１のガイド部材７１は、当初は移動せず、位置Ｐ１に留まり、図１０（Ｅ）に示すように、第１のラック７３が寸法Ｓ３移動してから、ピン１１０によって押されてＸ１方向に移動する。用紙幅方向位置修正装置７０Ａは、最終的には、図１０（Ｆ）に示す当初の状態に戻る。
【００５２】
図１０（Ｄ）は、第２のガイド部材７２が位置Ｐ２からＸ２方向に寸法Ｑ移動して位置Ｐ２ａに到ったときの状態を示す。第２のガイド部材７２の位置Ｐ２からの当初の移動に伴って、板ばね部材７７が弾性復帰して元の状態に戻る。図１０（Ｄ）は、板ばね部材７７が弾性復帰し、用紙１００の側縁から丁度離れたときの状態を示す。図１０（Ｃ）の状態から図１０（Ｄ）の状態に移る過程は、板ばね部材７７が弾性復帰しつつある状態であり、用紙１００は板ばね部材７７のばね力によってＸ１方向に押される。
【００５３】
しかし、第１のガイド部材７１が移動せず、位置Ｐ１に留まっているため、用紙１００は反対側の側縁を第１のガイド部材７１によって受けられて、Ｘ１方向にはずれず、幅方向の位置を修正されたときの位置に留まる。よって、用紙１００は精度よく幅方向の位置を修正される。
【００５４】
図１１は、用紙幅方向位置修正装置７０の第２の変形例を示す。同図に示す用紙幅方向位置修正装置７０Ｂは、図９の用紙幅方向位置修正装置７０Ａ中のラックピニオン機構に代えて、ベルト１２０によって第１のガイド部材７１、第２のガイド部材７２を移動させる構成である。
【００５５】
図１２は、用紙幅方向位置修正装置７０の第２の変形例を示す。同図に示す用紙幅方向位置修正装置７０Ｃは、図９の用紙幅方向位置修正装置７０Ａ中のラックピニオン機構に代えて、リンク機構１３０によって第１のガイド部材７１、第２のガイド部材７２を移動させる構成である。
【００５６】
また、両面印刷プリンタは、片面印刷だけの機能を有するプリンタ本体２１と両面印刷ユニット２２とが最初から一体化された構成でもよい。
また、本発明は、プリンタに限らず、複写機にも適用される。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、制御手段によって、用紙幅方向位置修正手段の動作のタイミングを、用紙搬送手段によって用紙が用紙反転搬送通路に沿って移動しつつある過程中であるように定めた構成としたため、用紙の位置の修正が用紙が搬送されつつある状態で行われ、１パス目が終了してから２パス目が開始する間の動作は、用紙搬送→用紙搬送停止→用紙送り出しとなり、よって、用紙位置修正のための時間は用紙搬送のための時間と重なり合って、１パス目が終了してから２パス目が開始するまでの間に、用紙位置修正のためだけの時間は特別に必要ではなく、１パス目が終了してから２パス目が開始するまでの間の時間は用紙搬送に要する時間だけで足り、よって、１パス目終了から２パス目開始までの時間を短縮して、従来に比べて、両面印刷の速度を用紙位置修正に要する時間の分だけ速くすることが出来る。また、関連動作機構が動作して第１のガイド部材と第２のガイド部材との間隔が狭められて用紙の幅方向位置を修正した後に第１のガイド部材と第２のガイド部材とが元の位置に戻されるときに、バックラッシュ機構が働いて第２のガイド部材の動作が遅れるようにした構成であるため、第１のガイド部材の初期の移動によって弾性変形していた用紙幅誤差吸収部材が復元する間は、第２のガイド部材は用紙の幅方向位置を修正した元の位置の留まるため、幅方向位置を修正した用紙の位置がずれることは起きず、よって、用紙の幅方向位置を精度良く修正することが出来る。
【００５８】
請求項２の発明によれば、用紙搬送手段は、単一の搬送ローラと、該搬送ローラに押付けてある単一のピンチローラとよりなる構成としたため、用紙は一点で挟まれ、用紙の拘束の程度が通常より弱い状態となり、よって、用紙は、ピンチローラと搬送ローラが挟んでいる部位についてもＸ１又はＸ２方向に少し滑り、また、ピンチローラと搬送ローラが挟んでいる部位を中心に適宜回動し、よって、用紙の幅方向の位置及び用紙のスキューの修正を円滑に行うことが出来る。
【００５９】
請求項３の発明によれば、ピンチローラの搬送ローラへの押付力は、通常より低い値に定めてあるため、用紙の拘束の程度が通常より弱い状態となり、よって、用紙の幅方向の位置及び用紙のスキューの修正を円滑に行うことが出来る。
請求項４の発明によれば、単一の搬送ローラは、凸の周面を有するため、搬送ローラとピンチローラとの軸線方向の接触長さが短くなり、よって、用紙の拘束の程度が通常より弱い状態となり、よって、用紙の幅方向の位置及び用紙のスキューの修正を円滑に行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例になる両面印刷プリンタの概略図である。
【図２】図１の両面印刷プリンタの斜視図である。
【図３】本発明の一実施例になる両面印刷プリンタの構造を示す図である。
【図４】用紙幅方向位置修正装置を示す斜視図である。
【図５】図３のプリンタの制御ブロック回路図である。
【図６】用紙幅方向位置修正装置の動作のタイミングを説明する図である。
【図７】制御回路の動作のフローチャートである。
【図８】搬送ローラの変形例を示す図である。
【図９】用紙幅方向位置修正装置の第１の変形例を示す図である。
【図１０】図９の用紙幅方向位置修正装置の動作を示す図である。
【図１１】用紙幅方向位置修正装置の第２の変形例を示す図である。
【図１２】用紙幅方向位置修正装置の第３の変形例を示す図である。
【図１３】従来の両面印刷プリンタを示す図である。
【図１４】従来の両面印刷プリンタの１パス目から２パス目にかけての動作を説明する図である。
【符号の説明】
２０ 両面印刷プリンタ
２１ プリンタ本体
２２ 両面印刷ユニット
３０ 光学ユニット
３１ 給紙ローラ
３２ レジストローラ
３３ 感光ドラム
３４ プロセスユニット
３５ 定着器
３６ 用紙送り出しローラ
３７ 排紙ローラ
４０ 記録通路
４１ フェイスダウンスタッカ用排紙通路
４２ フェイスダウンスタッカ
４４ 給紙カセット
４７ 操作パネル
５１ 用紙スイッチバック部
５３ 反転ローラ
５８ 反転用紙通路
６１−１，６１−２，６１−３ 用紙搬送ローラ
６２ レジストセンサ
６３ レジストローラ
６４ 搬送補助ローラ
６５ 用紙振り分け機構
７０、７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ 用紙幅方向位置修正装置
７１ 第１のガイド部材
７２ 第２のガイド部材
７３ 第１のラック
７４ 第２のラック
７５ ステッピングモータ
７６ 連結ギヤ
７７ 板ばね部材（用紙幅誤差吸収部材）
７８ 底板
８０ 搬送ローラ
８１ ピンチローラ
９０ 制御回路
１００ 用紙
１１０、１１１ ピン
１２０ ベルト
１３０ リンク機構
Claims (4)
- 用紙に像を形成する像形成手段と、印刷された用紙を重ねて蓄えるスタッカと、該像形成手段を通過して片面に印刷された１パス目の用紙を受け入れ、受け入れた用紙を今までとは反対の方向に搬送する用紙スイッチバック部と、該用紙スイッチバック部より送り出された用紙を、その表裏を反転させて上記像形成手段に再度導く用紙反転搬送通路と、該用紙を該用紙反転搬送通路に沿って搬送する用紙搬送手段と、該用紙反転搬送通路の途中に設けてあり、用紙の幅方向の位置を修正する用紙幅方向位置修正手段とを有する像形成装置において、
上記用紙幅方向位置修正手段は、用紙の一の側縁を案内する第１のガイド部材と、用紙の他方の側縁を案内する第２のガイド部材と、第１のガイド部材に設けてあり、該第１のガイド部材と該第２のガイド部材との間隔が狭められて用紙の幅方向位置を修正したときに弾性変形して用紙幅誤差を吸収する用紙幅誤差吸収部材と、第１のガイド部材と該第２のガイド部材との間隔が狭まり又は拡がるように両者を関連させて動作させる関連動作機構と、該第２のガイド部材と該関連動作機構との間にバックラッシュが存在するように設けてあるバックラッシュ機構とよりなり、該関連動作機構が動作して該第１のガイド部材と該第２のガイド部材との間隔が狭められて用紙の幅方向位置を修正した後に該第１のガイド部材と該第２のガイド部材とが元の位置に戻されるときに、該バックラッシュ機構が働いて該第２のガイド部材の動作が遅れる構成であり、
上記用紙幅方向位置修正手段を、上記用紙搬送手段によって用紙が上記用紙反転搬送通路に沿って移動しつつある過程で動作させるように該用紙幅方向位置修正手段の動作のタイミングを制御する制御手段を有する構成としたことを特徴とする像形成装置。 - 上記用紙搬送手段は、用紙の搬送方向上上記用紙幅方向位置修正手段の直前の位置に配設してあり、用紙を搬送する方向に回転する単一の搬送ローラと、該搬送ローラに押付けてある単一のピンチローラとよりなる構成としたことを特徴とする請求項１記載の像形成装置。
- 上記ピンチローラは、通常より低い押付力で上記搬送ローラに押付けられている構成としたことを特徴とする請求項２記載の像形成装置。
- 上記単一の搬送ローラは、凸の周面を有する構成としたことを特徴とする請求項２記載の像形成装置。
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