JP4974804B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に係り、特に、画像が形成された用紙を循環搬送して乾燥するものに関する。

近年、インクジェットを用いて用紙に画像形成する画像形成装置（インクジェット方式の画像形成装置）では、インク中に多量の水を含む水性インクを使用することが主流になってきている。ここで、インク中の水含有率が高くなると、普通紙に印字したときに用紙のカール量が大きくなって、用紙の搬送に際してジャムが発生したり、また、排紙された用紙の紙揃えが悪くなるという不具合が発生するおそれがある。この不具合を解消するためには、カールを矯正するためのなにがしかの物理的手段（カールを矯正する装置等）を画像形成装置内に設ける等の対策をする必要がある。

また、近年、水性インクでありながら、用紙のカールの発生を少なくするインクが知られている（たとえば、特許文献１参照）。しかし、印字直後において、用紙上のインク成分中の水分により用紙にカールが発生することは避けられない。特に、１２０ｐｐｍのような（1分間に１２０枚の用紙に画像を記録することができるような）高速インクジェット方式の画像形成装置では、印字用紙間の時間間隔（1枚の用紙に印字をしてから次の１枚の用紙に印字するまでの時間間隔）が非常に短く、印字直後の用紙のカールを無視することができない。

そこで、インクジェット方式を採用し画像形成する際に用紙を搬送する搬送ベルトを備えた画像形成装置において、画像形成された用紙を前記搬送ベルトから離す位置を変えることで、印字直後の用紙のカールを抑制している構成の画像記録装置（画像形成装置）が知られている（たとえば、特許文献２参照）。すなわち、特許文献２に記載の画像記録装置では、通常の場合は、インクジェットによる用紙への画像形成が終了した直後に、用紙を搬送ベルトから離しているが、用紙が乾燥しにくい場合には、インクジェットによる用紙への画像形成が終了した後、ある程度搬送ベルトで用紙をそのまま搬送し、この搬送後に用紙を搬送ベルトから離している。
特開２００５−２２０２９６号公報 特開２００６−２６４８２８号公報

ところで、特許文献２に記載の画像形成装置では、画像が形成された直後の用紙のカールを防止することはできるが、画像形成された用紙を搬送ベルトから離す位置を変えるための機構が別途必要になり、装置の構成が煩雑になるという問題がある。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、簡素な構成で画像が形成された用紙のカールを防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、用紙格納部に格納されている用紙を１枚ずつレジスト部に供給する給紙手段と、画像形成部と搬送部とを備え、前記給紙手段によって供給され前記レジスト部から送り出される用紙を、前記搬送部を用いて１枚ずつ搬送しつつ、前記用紙の片面に前記画像形成部で画像を形成することができる画像形成手段と、前記画像形成手段で画像が形成された用紙を１枚ずつ前記レジスト部まで搬送することができる循環搬送手段と、前記画像形成手段で画像が形成された用紙を１枚ずつ排紙する排紙手段と、前記用紙への画像形成条件に応じて前記循環搬送手段及び前記搬送部により搬送される循環回数を決定し、循環回数に基づいて、前記循環搬送手段によって循環することなく前記排紙手段で排紙する動作である直接排紙動作をするか、または、前記循環搬送手段により搬送した後に前記画像形成手段の画像形成部による画像形成をすることなく前記画像形成手段の搬送部で再び搬送し前記排紙手段で排紙する動作である循環排紙動作をするかの制御をする制御手段とを有する画像形成装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記循環排紙動作で複数枚の一群の用紙に画像形成する場合、前記画像形成条件に基づいて、前記各用紙のうちでインクの乾き具合いが最も悪い１枚の用紙に必要な循環回数を、前記循環排紙動作における用紙の循環回数として決定することを特徴とする画像形成装置である。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記循環搬送手段は、用紙の両面に画像形成をするために用紙を反転するスイッチバック部を用紙搬送路の途中に備えていると共に、前記スイッチバック部における用紙の出入り口の近傍に、前記スイッチバック部をショートカットするショートカット用紙搬送部を備えていることを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、簡素な構成で画像が形成された用紙のカールを防止することができる画像形成装置を提供することができるという効果を奏する。

[第１の実施形態]
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１の概略構成を示す図であり、図２は、画像形成装置１の制御系を示すブロック図である。

画像形成装置１は、一群の複数枚の用紙Ｗの片面に連続して次々に画像形成をすることができ、また、一群の複数枚の用紙Ｗの両面に連続して次々に画像形成をすることができるように構成されている。すなわち、画像形成装置１は、用紙Ｗの表裏両面に画像を形成する態様で使用することができ、また、用紙Ｗの片面（たとえば、おもて面）のみに画像を形成する態様で使用することもできるようになっている。

また、画像形成装置１は、この種の従来の画像形成装置と同様に、用紙Ｗの搬送路に、給紙手段３とレジスト部５と画像形成手段７と循環搬送手段９と排紙手段１１とスイッチバック部１３とを配置して備えていると共に、制御手段（制御装置）１５を備えて構成されている。

給紙手段３は、トレイのごとき用紙格納部１７内に積層されて格納されている矩形状の用紙（複数枚の用紙）Ｗを分離して、最も上側に存在しているものから順に１枚ずつレジスト部５に供給するものである。また、給紙手段３は、積層され最も上側に存在している用紙Ｗの上面に接触するピックアップローラ１９を、制御装置１５の制御により駆動するモータ等のアクチュエータ（図示せず）で回転駆動することによって、用紙搬送路（用紙格納部１７とレジスト部５との間に設けられている用紙搬送路）Ｃ１に沿って用紙Ｗを搬送しレジスト部５に供給するようになっている。

なお、本件明細書における用紙Ｗは、パルプから製造される紙だけでなく、フィルム状の合成樹脂等であって絵や文字等を印字・印刷等して形成することができるものを含むものとする。

レジスト部５は、給紙手段３から給紙された用紙Ｗの搬送をたとえば一時停止させ、用紙Ｗの斜行を修正して画像形成手段７に用紙Ｗを送り出すために設けられているものであり、お互いが対向して接触している各レジストローラ２１Ａ、２１Ｂを備えており、各レジストローラ２１Ａ、２１Ｂの間に用紙Ｗを挟み込み、各レジストローラ２１Ａ、２１Ｂのうちの少なくとも一方のローラが制御装置１５の制御により駆動するモータ２３等のアクチュエータ（図２参照）で回転駆動することによって、用紙Ｗを画像形成手段７に送りだすようになっている。

画像形成手段７は、画像形成部２５と搬送部２７とを備えて構成されており、給紙手段３によって供給されレジスト部５から送り出される用紙Ｗを、搬送部２７を用い第１の搬送速度で１枚ずつレジスト部５から離れる方向に搬送しつつ、用紙Ｗの片面に画像形成部２５で画像を形成するようになっている。

より詳しく説明すると、搬送部２７は、用紙搬送路（レジスト部５と後述する用紙搬送路Ｃ７との間に設けられている用紙搬送路）Ｃ３に沿って用紙Ｗをレジスト部５から離れる方向に搬送するようになっている。また、画像形成部２５は、用紙Ｗの片面（たとえば、おもて面）にたとえばインクジェットによって画像を形成するものであり、シアン、ブラック、マジェンダ、イエローの各インクジェットヘッドＨＣ、ＨＫ、ＨＭ、ＨＹとを備えて構成されている。なお、各インクジェットヘッドＨＣ、ＨＫ、ＨＭ、ＨＹは、フルラインタイプのヘッドになっているが、図１の紙面に直交する方向に前記制御装置の制御の下適宜移動して画像形成するシリアルタイプのヘッドになっていてもよいし、他の方式を採用してあってもよい。

また、搬送部２７は、用紙搬送コンベヤ２９を備えて構成されている。用紙搬送コンベヤ２９は、制御装置１５の制御により駆動するモータ３１等のアクチュエータ（図２参照）で駆動するローラ３３Ａとその他のローラ３３Ｂ、３３Ｃとに巻きかけられた搬送ベルト（平ベルト状の搬送ベルト）３５とを備備えて構成されている。なお、搬送部２７で用紙Ｗを搬送する場合には、たとえば、搬送ベルト３５を介して用紙Ｗを真空吸着しているので、用紙Ｗが搬送ベルト３５に拘束されており、画像形成がされて湿った用紙Ｗであっても、カールし難くなっている。

また、用紙搬送コンベヤ２９の平面状の部位（各インクジェットヘッドＨＣ、ＨＫ、ＨＭ、ＨＹの対向している上面の平面）のみを用いて、用紙Ｗが搬送され、用紙搬送路（用紙搬送コンベヤ２９の平面状の部位と同一平面で用紙Ｗを搬送する用紙搬送路）Ｃ３に渡されるので、画像形成によって湿った用紙Ｗが、画像形成直後に曲げられることがなく、用紙Ｗのカール等の変形を防止することができる。

循環搬送手段９は、画像形成手段７で画像が形成された用紙Ｗを一定の一箇所で受け取り、この受け取った用紙Ｗを反転して、もしくは、反転することなく、第２の搬送速度で１枚ずつレジスト部５まで搬送することができるようになっている。すなわち、画像形成手段７で画像が形成された用紙Ｗが、停止することなく図１に示すポイントＰ１を通過して循環搬送手段９に供給され循環搬送手段９で搬送されるようになっている。

より詳しく説明すると、循環搬送手段９は、画像形成手段７で画像が形成された用紙Ｗを、用紙搬送路（用紙搬送路Ｃ３とレジスト部５との間に設けられている用紙の循環搬送路）Ｃ７に沿って１枚ずつ、用紙搬送路Ｃ３から離れる方向に搬送するものであり、お互いが対向して接触している各ローラ３７Ａ、３７Ｂ、３９Ａ、３９Ｂ、４１Ａ、４１Ｂ、４３Ａ、４３Ｂ、４５Ａ、４５Ｂ、４７Ａ、４７Ｂ、４９Ａ、４９Ｂ、５１Ａ、５１Ｂを備えている。

そして、各ローラ２９Ａ、２９Ｂ等の間に用紙Ｗを挟み込み、各ローラ２９Ａ、２９Ｂ等のうちの少なくとも一方のローラが制御装置１５の制御により駆動するモータ５２等のアクチュエータ（図２参照）で回転駆動することによって、用紙Ｗを１枚ずつ搬送するようになっている。

なお、循環搬送手段９で用紙Ｗを搬送する場合には、たとえば、用紙搬送路Ｃ７に沿って用紙Ｗを各ローラ２９Ａ、２９Ｂ等で挟み込んで搬送しているので、用紙Ｗが各ローラ２９Ａ、２９Ｂ等や用紙搬送路Ｃ７を構成しているガイド部材（用紙Ｗを用紙搬送路Ｃ７に沿って搬送するためのガイド部材；図せず）で拘束されており、画像形成がされて湿った用紙Ｗであっても、カールし難くなっている。

排紙手段１１は、画像形成手段７で画像が形成された用紙Ｗを１枚ずつ排紙するようになっている。また、排紙手段１１は、画像形成手段７で画像が形成された用紙Ｗを排紙する第１の排紙部５３と、画像形成手段７で画像が形成された用紙Ｗをうらおもて反転して排紙する第２の排紙部５５とを備えて構成されている。すなわち、直接排紙動作（画像形成手段７で画像が形成された用紙Ｗを、循環搬送手段９によって循環することなく排紙手段１１で排紙する動作）をする場合において、第１の排紙部５３に排紙される用紙Ｗは、画像形成手段７で画像形成がされた面が上になり、第２の排紙部５５に排紙される用紙Ｗは、画像形成手段７で画像形成がされた面が下になる。

さらに説明すると、第１の排紙部５３は、たとえば、用紙搬送路Ｃ３の途中から枝分かれして設けられている用紙搬送路Ｃ５と、用紙搬送路Ｃ５の先端（下流）に設けられている排紙トレイ５７とを備えて構成されており、画像形成手段７によって画像が形成された用紙Ｗが排紙トレイ５７に排出されるようになっている。

第１の排紙部５３に用紙Ｗの排出を行うか否かは、制御装置１５の制御により作動する第１の切り換え手段５９によって行なわれるようになっている。具体的には、第１の排紙部５３の用紙搬送路Ｃ５が枝分かれしている部位に設けられている切り換え爪６１を作動させて切り換えることにより、用紙搬送路Ｃ３で搬送されている用紙Ｗを循環搬送手段９に流すか、第１の排紙部５３の用紙搬送路Ｃ５に流すかを切り換えるようになっている。

第２の排紙部５５は、循環搬送手段９の用紙搬送路Ｃ７の途中から枝分かれして設けられており、第１の排紙部５３と同様にして、第２の切り換え手段６３の切り換え爪６５を作動して用紙Ｗの排出を行うか否かを行うようになっている。

そして、制御装置１５は、排紙手段１１に用紙Ｗを排紙するときの用紙Ｗのうらおもてを何如にするか等の条件に応じて、第１の排紙部５３に排紙するか、または、第２の排紙部５５に排紙するかの切り換え制御をするようになっている。

また、制御装置１５は、画像形成手段７で画像が形成された用紙Ｗを、この用紙Ｗへの画像形成条件に応じて、直接排紙動作をするように、給紙手段３、レジスト部５、画像形成手段７、循環搬送手段９、排紙手段１１を制御するか、または、画像形成手段７で画像が形成された用紙Ｗを、この用紙Ｗへの画像形成条件に応じて、循環排紙動作をするように、給紙手段３、レジスト部５、画像形成手段７、循環搬送手段９、排紙手段１１を制御するかの切り換え制御をするようになっている。

ここで、前記直接排紙動作は、前述したように、画像形成手段７で画像が形成された用紙Ｗを、循環搬送手段９によって循環することなく排紙手段１１で排紙する動作である。一方、前記循環排紙動作は、画像形成手段７で画像形成がされた用紙Ｗを、循環搬送手段９により搬送した後にレジスト部５から送り出して画像形成手段７の画像形成部２５による画像形成をすることなく画像形成手段７の搬送部２７等で再び搬送し排紙手段１１で排紙する動作である。

なお、前記循環排紙動作における用紙Ｗの循環は、１回もしくは複数回行なわれるようになっている。すなわち、用紙Ｗの循環を１回行う場合には、画像形成手段７で画像が形成された用紙Ｗが、循環搬送手段９によって１回だけ循環搬送された後にレジスト部５から送り出されて画像形成手段７の画像形成部２５による画像形成をすることなく排紙手段１１で排紙されるようになっている。

また、用紙Ｗの循環を２回行う場合には、画像形成手段７で画像が形成された用紙Ｗが、循環搬送手段９によって１回循環搬送された後にレジスト部５から送り出されて画像形成手段７の画像形成部２５による画像形成をすることなく画像形成手段７の搬送部２７で再び１回搬送される。この後、さらに、循環搬送手段９によりもう１回循環搬送されこの搬送後にレジスト部５から送り出されて画像形成手段７の画像形成部２５による画像形成をすることなく排紙手段１１で排紙されるようになっている。

スイッチバック部１３は、用紙搬送路Ｃ７の経路中に設けられており、用紙搬送路Ｃ７に沿って搬送されてきた用紙Ｗを反転するために設けられているものである。

なお、給紙手段３、レジスト部５、画像形成手段７、循環搬送手段９における矩形状の用紙Ｗの搬送方向は、用紙Ｗの長手方向もしくは用紙Ｗの幅方向とほぼ一致している。すなわち、図１の紙面に直交する方向が用紙Ｗの幅方向であり、用紙Ｗの搬送方向が用紙Ｗの長手方向になっている。なお、図１の紙面に直交する方向を用紙Ｗの長手方向とし、用紙Ｗの搬送方向を用紙Ｗの幅方向としてもよい。

ここで、用紙Ｗに画像形成しまた用紙Ｗを循環搬送手段９で搬送する際における用紙Ｗの流れ方を説明する。

図５、図６は、用紙Ｗに画像形成しまた用紙Ｗを搬送する際における用紙Ｗの流れ方を説明する図である。図５、図６では、説明の便宜のために、１枚の用紙Ｗが流れる場合について説明するが、画像形成装置１が実際に稼動するときには、画像形成手段７や循環搬送手段９内には、所定の間隔をあけて複数枚の用紙が存在した状態で搬送されるようになっている。

まず、給紙手段３から供給された長さ（搬送方向における長さ）Ｌｐの用紙Ｗが、図５（ａ）に示すようにしてレジスト部５から送り出されて、第１の搬送速度で搬送されつつ画像形成手段７によって片面（たとえば、おもて面）に画像形成される（図５（ｂ）参照）。なお、図５（ｃ）に示すように、用紙Ｗの後端がインクジェットヘッドＨＹの通過する直前まで第１の搬送速度で搬送されるようになっている。

図５（ｃ）に示す状態以後は、用紙Ｗの搬送速度がたとえば上昇して第２の搬送速度になり（図５（ｄ）、図６（ｅ）参照）、図６（ｆ）に示すように、用紙Ｗがスイッチバック部１３に一旦収納されるようになっている。

続いて、スイッチバック部１３に収納された用紙Ｗを、図６（ｇ）に示すように、用紙Ｗの先端部がレジスト部５に到達するまで搬送するようになっている。

ところで、循環搬送手段９は、用紙の両面に画像形成をするために用紙Ｗを反転するスイッチバック部１３と並列して用紙搬送路Ｃ７の途中に、スイッチバック部１３をショートカットするショートカット用紙搬送部（ショートカット部）６７を備えている。ショートカット用紙搬送部６７は、スイッチバック部１３における用紙Ｗの出入り口の近傍に設けられており、スイッチバック部１３をショートカットするショートカット用紙搬送路Ｃ９を備えている。図６（ｈ）は、用紙Ｗがショートカット用紙搬送部６７を通っている状態を示してある。

そして、画像形成手段７で一方の面に画像が形成された用紙Ｗがスイッチバック部１３を通った場合には、用紙Ｗのうらおもてが反転されて画像形成手段７に供給されることになり、用紙Ｗの他の一方の面に画像形成手段７で画像形成することができるようになっている。すなわち、スイッチバック部１３を用いることによって用紙Ｗの両面に画像形成することができるようになっている。一方、画像形成手段７で一方の面に画像が形成された用紙Ｗがショートカット用紙搬送路Ｃ９を通った場合には、反転されない用紙Ｗが画像形成手段７に供給されることになる。

ここで、制御手段１５は、用紙Ｗの両面に画像形成するか否か、排紙手段１１に用紙Ｗを排紙するときの用紙Ｗのうらおもてを何如にするか等の条件に応じて、第３の切り換え手段６９を用いて、循環搬送手段９で搬送される用紙Ｗを、スイッチバック部１３を通すか、または、ショートカット用紙搬送部６７（ショートカット用紙搬送路Ｃ９）を通すかの切り換え制御をするようになっている。具体的には、第３の切り換え手段６９を構成している切り換え爪７１を作動させて切り換えることにより、用紙搬送路Ｃ７で搬送されている用紙Ｗをスイッチバック部１３を通すか、ショートカット用紙搬送部６７を通すかの切り換えをするようになっている。

また、画像形成装置１には、タッチパネルやＰＣ等の外部装置から電気通信回線を介した入力手段（図示せず）と記憶手段（印刷条件ＬＵＴ；印刷条件ルックアップテーブル）７３とが設けられている。前記入力手段は、画像形成手段７における画像形成条件を律する各要因のうちの少なくとも１つの要因を入力する手段である。また、記憶手段７３は、画像形成手段７における画像形成条件に応じた前記循環排紙動作の循環回数を記憶している手段である。なお、前記循環排紙動作の循環回数は、「０」回の場合もある。循環回数が「０」回の場合は、前記直接排紙動作が実行されるものである。

そして、制御装置１５は、前記入力手段により入力された要因に応じて画像形成手段７における画像形成条件を求め、この求めた画像形成条件と記憶手段７３とを用いて、前記直接排紙動作をするか、または、前記循環排紙動作をするかの制御をするようになっている。

なお、画像形成手段７における画像形成条件として、たとえば、インクジェットによって用紙Ｗに移ったインクの乾き具合い（用紙Ｗに移されたインクが乾燥するまでに要するであろう時間）を律する条件が採用されるようになっている。

インクの乾き具合いを律する条件は、画像形成に使用したインクの種類（たとえば、水分の含有率）、画像形成に使用したインク使用量（たとえば、用紙Ｗの微小面積あたりのインク最大使用量；すなわち、インクが移された用紙Ｗの面を微小な多数の面に分割し、これらの各微小な面のうちでインクの使用量が最も大きかった微小な面におけるインクの使用量）、画像形成に使用した用紙Ｗの種類（たとえば、用紙Ｗの厚さ、用紙Ｗの繊維や組織の形態、用紙Ｗの表面処理の有無や種類のうちの少なくともいずれか１つの条件）、画像形成装置１が置かれている環境（たとえば、温度、湿度、通風状態のうちの少なくともいずれか１つの条件）のうちの少なくともいずれか１つである。なお、用紙Ｗの表面処理として、たとえば、水分の吸収を促進するための表面処理を考えることができる。

インクの乾き具合いを律する条件は、前記入力手段を介して、制御装置１５に入力されるようになっている。そして、画像形成に使用したインクの種類、画像形成に使用した用紙Ｗの種類に関しては、タッチスイッチ等の入力手段を介して、制御装置１５に入力されるようになっているが、デオフォルト値として制御装置１５は記憶してあるものを用いてもよいし、センサー（図示せず）を用いて自動的に入力するようにしてもよい。

画像形成に使用したインク使用量は、図示していないスキャナやＰＣ等の外部装置からインターネット等の電気通信回線を介して受け取った画像データを、画像処理制御部７５で適宜処理することによって得られるようになっている。さらに、画像形成装置１が置かれている環境は温度センサー等の入力手段を介して制御装置１５に入力されるようになっている。

また、制御装置１５は、前記循環排紙動作で複数枚の一群の用紙Ｗにほぼ連続して次々に画像形成する場合、画像形成手段７の搬送部２７での用紙Ｗの搬送が、用紙Ｗ同士がお互いに干渉することなくかつ最も効率良く（たとえば、最小の用紙間隔を保ちつつ）なされるように、給紙手段３による給紙のタイミングを制御するようになっている。

このように、給紙手段３の給紙タイミングを制御することによって、循環搬送手段９での用紙Ｗの搬送が、用紙Ｗ同士がお互いに干渉することなくかつ最も効率良く、たとえば、画像形成手段７の搬送部２７での第１の最小の用紙間隔よりも大きい第２の最小の用紙間隔を保ちつつ、なされるようになっている。

たとえば、制御装置１５は、前記循環排紙動作で複数枚の一群の用紙Ｗに画像形成する場合であって、循環搬送手段９の搬送部で搬送した用紙Ｗがレジスト部５から送り出され画像形成手段７に供給されるときには、画像形成手段７の搬送部２７での用紙Ｗの搬送が、用紙Ｗ同士がお互いに干渉することなくかつ最も効率良く（たとえば、最小の用紙間隔を保ちつつ）なされるように、給紙手段３による給紙のタイミングと循環搬送手段９による用紙Ｗの搬送速度等とを制御するようになっている。

ここで、画像形成装置１における用紙Ｗの流れ方についてより詳しく説明する。

図７は、１枚の用紙Ｗの流れ方を説明する図である。

図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の横軸は、時刻ｔの経過を示し、縦軸は、用紙Ｗの長さＬｐや間隔（紙間）Ｌｓや用紙Ｗの搬送距離（道のり長）を示してある。

図７（ａ）は、１枚の用紙Ｗに画像形成手段７で画像形成し、循環搬送手段９による搬送を行うことなく、直接排紙動作を行う場合を示している。すなわち、給紙状態にある用紙Ｗ（Ｗａ）が白抜き矢印で示すように、図７（ａ）の斜め上方に流れて行き、排紙手段１１で排紙される場合を示している。

図７（ｂ）は、１枚の用紙Ｗに画像形成手段７で画像形成し、循環搬送手段９による１回の循環排紙動作を行う場合を示している。すなわち、給紙状態にある用紙Ｗ（Ｗａ）が白抜き矢印で示すように、図７（ｂ）の斜め上方に流れて行き、図７（ｂ）の上方に示したレジスト部５に達すると、図７（ｂ）の下方に示したレジスト部５に達するようになる。この後に、用紙Ｗ（Ｗｂ；用紙Ｗａと同一の用紙）が白抜き矢印で示すように、図７（ｂ）の斜め上方に流れて行き、排紙手段１１で排紙される場合を示している。なお、図７（ｂ）の上方に示したレジスト部５と、図７（ｂ）の下方に示したレジスト部５とは、用紙Ｗの搬送路が環状に形成されているので、同一のレジスト部５なのである。

図７（ｃ）は、１枚の用紙Ｗに画像形成手段７で画像形成し、循環搬送手段９による２回の循環排紙動作を行う場合を示している。図に用紙Ｗｃ（用紙Ｗａや用紙Ｗｂと同一の用紙）が追加されている点を除いては、図７（ｂ）で示す場合と同様に考えることができる。

図８は、５枚の一群の用紙Ｗ（Ｗ１〜Ｗ５）に次々に画像形成手段７で画像形成すると共に循環排紙動作を行う場合を示す図である。図８の横軸や縦軸は、図７の場合と同様に、時刻ｔの経過や用紙Ｗの搬送距離等を示している。なお、図８〜図１１では、紙間隔Ｌｓを省略してある。また、画像形成手段７や循環搬送手段９で形成される環状の搬送路には、５枚の用紙Ｗ（Ｗ１〜Ｗ５）が所定の適切な紙間隔をあけて入るようになっているものとする。また、環状の搬送路に入る用紙Ｗの枚数は、用紙ＷのサイズＬｐによって変わるものであり、また、環状の搬送路に入る用紙の数が、たとえば５．４枚等の小数部分を含む場合は、小数部分は切り捨てられ環状の搬送路に入る用紙の数は５枚ということになる。

まず、用紙Ｗ１（Ｗ１ａ）がレジスト部５に供給されて搬送されると、画像形成手段７の搬送部２７での用紙Ｗの搬送が、用紙Ｗ同士がお互いに干渉することなくかつ最も効率良くなされるように、給紙手段３による給紙が次々に行なわれる（図８の用紙Ｗ２（Ｗ２ａ）、用紙Ｗ３（Ｗ３ａ）、用紙Ｗ４（Ｗ４ａ）、用紙Ｗ５（Ｗ５ａ）参照）。

次に、順次供給された各用紙Ｗ１（Ｗ１ａ）〜Ｗ５（Ｗ５ａ）が、順次上方に示されているレジスト部５に達すると、順次下方のレジスト部５に移り、以後、各用紙Ｗ１（Ｗ１ｂ）〜Ｗ５（Ｗ５ｂ）が順に搬送されるようになっている。

なお、図７や図８は、用紙Ｗの流れ方についての理解を容易にするための説明である。

ここで、給紙手段３による給紙のタイミング等を上述したように制御（画像形成手段７の搬送部２７での用紙Ｗの搬送が、用紙Ｗ同士がお互いに干渉することなくかつ最も効率良くなされるように制御）した場合における用紙Ｗの流れ方を、例を掲げて説明する。

図９は、一群の７枚の用紙Ｗ１〜Ｗ７に画像形成手段７で画像形成し、循環搬送手段９による１回の循環排紙動作を行う場合を示している。

まず、初めの３枚の用紙Ｗ１（Ｗ１ａ）、Ｗ２（Ｗ２ａ）、Ｗ３（Ｗ３ａ）については、所定の間隔（１枚の用紙Ｗを循環搬送することができる間隔）ＧＳを開けて、給紙手段３による給紙が行なわれる。これにより、所定の間隔ＧＳを開けて、画像形成手段７の搬送部２７での用紙Ｗの搬送がなされるようになっている。次の４枚目〜７枚目の用紙Ｗ４（Ｗ４ａ）〜Ｗ７（Ｗ７ａ）についても、所定の間隔ＧＳを開けて、給紙手段３による給紙が行なわれるが、１回循環してきた用紙Ｗ１（Ｗ１ｂ）〜Ｗ４（Ｗ４ｂ）がそれぞれの間に入るので、Ｗ３（Ｗ３ａ）〜Ｗ５（Ｗ５ｂ）の間は、画像形成手段７の搬送部２７での用紙Ｗの搬送が、用紙Ｗ同士がお互いに干渉することなくかつ最も効率良くなされていることになる。なお、すでに理解されるように、Ｗ５（Ｗ５ｂ）〜Ｗ７（Ｗ７ｂ）の間は、所定の間隔ＧＳを開けて、画像形成手段７の搬送部２７での用紙Ｗの搬送がなされるようになっている。

図９に示す用紙Ｗの給紙状態は、図４に示す「１回循環（縦の列を参照）」のようになる。すなわち、「１」で用紙Ｗ１が給紙手段３から給紙されて搬送され、所定の間隔ＧＳをあけて「２」で用紙Ｗ２が給紙手段３から給紙されて搬送され、所定の間隔ＧＳをあけて「３」で用紙Ｗ３が給紙手段３から給紙されて搬送され、この後所定の間隔ＧＳをあけないで、循環搬送手段９で１回循環されてきた用紙Ｗ１が給紙されて搬送され、この後所定の間隔ＧＳをあけないで、「４」で用紙Ｗ４が給紙手段３から給紙される・・・という動作がさなされるようになっている。

図１０は、一群の７枚の用紙Ｗ１〜Ｗ７に画像形成手段７で画像形成し、循環搬送手段９による２回の循環排紙動作を行う場合を示している。

各用紙Ｗ１（Ｗ１ａ）〜Ｗ７（Ｗ７ａ）は、所定の間隔ＧＳの２倍（２枚分）の間隔を開けて、給紙手段３による給紙がなされるようになっている。ただし、循環搬送手段９で搬送されてきた用紙が間に適宜入るので、用紙Ｗ２（Ｗ２ｂ）〜Ｗ６（Ｗ６ｂ）の間は、画像形成手段７の搬送部２７での用紙Ｗの搬送が、用紙Ｗ同士がお互いに干渉することなくかつ最も効率良くなされていることになる。なお、図１０に示す用紙Ｗの給紙状態は、図４に示す「２回循環（縦の列参照）」のようになる。

図１１は、一群の７枚の用紙Ｗ１〜Ｗ７に画像形成手段７で画像形成し、循環搬送手段９による４回の循環排紙動作を行う場合を示している。

図１１で示す動作も、図９や図１０で示す動作と同様に理解することができる。ただし、用紙Ｗ１（Ｗ１ｂ）と重なることを避けるべく、用紙Ｗ２（Ｗ２ａ）の給紙タイミングが遅らされている。したがって、たとえば、用紙Ｗ５（Ｗ５ａ）とＷ２（Ｗ２ｅ）との間に所定の間隔ＧＳが存在している。

なお、図９〜図１１では、各用紙Ｗの片面にのみ画像を形成する場合を想定してあるが、各用紙Ｗの両面に画像を形成し、かつ、前記循環排紙動作をする場合も同様に考えることができる。すなわち、たとえば、図１１において、用紙Ｗ１（Ｗ１ａ）で用紙Ｗ１の片面に画像形成し、この後、用紙Ｗ１（Ｗ１ｃ）で用紙Ｗ１の他の一方の面に画像形成するようにすれば、用紙Ｗ１に画像形成した後、適宜の回数用紙Ｗ１の循環が行なわれることになるのである。

このように用紙Ｗの両面に画像を形成する場合にあっては、初めに用紙Ｗの一方の面に画像形成した後の循環回数と、次に用紙Ｗの他の一方の面に画像形成した後の循環回数とがお互いに等しくてもよいし異なっていてもよい。

たとえば、画像形成条件から求めた結果において、用紙Ｗの一方の面（おもて面）の乾燥が遅く、用紙Ｗの他の一方の面（裏面）の乾燥が早い場合には、用紙Ｗの一方の面に画像形成（用紙Ｗのおもて面への画像形成）した後の循環回数のほうを、用紙Ｗの他の一方の面（用紙Ｗのおもて面への画像形成後における用紙Ｗの裏面への画像形成）に画像形成した後の循環回数よりも多くすることで、用紙Ｗの一方の面への画像形成後用紙Ｗが十分乾いてから用紙Ｗの他の一方の面への画像形成がなされ、また、早く乾燥すると判断された用紙Ｗの他の一方の面への画像形成がなされた後は、用紙Ｗが早めに排紙されるので、用紙Ｗ（特に用紙Ｗの他の一方の面）の画像形成を効率良く行うことができる。

ところで、制御装置１５の制御によって、前記循環排紙動作で複数枚の一群の用紙Ｗに画像形成する場合、各用紙Ｗのうちでインクの乾き具合いが最も悪い１枚の用紙Ｗに必要な循環回数を、前記循環排紙動作における用紙Ｗの循環回数とするようになっている。

ここで、画像形成装置１の動作を説明する。

図３は、画像形成装置１の動作を示すフローチャートである。

まず、制御装置１５の制御の下、印刷条件を取得し（Ｓ１）、通常モードでの印刷か否か（直接排紙動作をするか循環排紙動作をするか）を判断する（Ｓ３）。

通常モードでの印刷の場合（Ｓ３）は、所定の給紙タイミングで給紙がされ（Ｓ５）、たとえば、図４に示す「所定片面」で示す縦の列にように給紙され画像形成される。そして、排出手段によって排紙がされる（Ｓ１７）。

一方、通常モードでない印刷の場合（Ｓ３）は、印刷条件で設定された給紙タイミングで給紙がされる（Ｓ７）。そして、用紙Ｗへの印刷が必要な場合（Ｓ９）は、画像形成手段７による印刷（Ｓ１１）がなされた後に、循環搬送手段９による搬送がさなれ（Ｓ１３）、用紙Ｗへの印刷が不要な場合（Ｓ９）は、循環搬送手段９による搬送がさなれる（Ｓ１５）。

続いて、用紙Ｗを所定の回数循環したか否かが」判断され（Ｓ１５）、所定回数循環していない場合には、ステップＳ９に戻り、所定回数循環し終えた場合には、排紙手段１１による排紙がなされる（Ｓ１７）。そして、一群の用紙Ｗへの印刷が終了した場合（Ｓ１９）には動作を終了し、一群の用紙Ｗへの印刷が終了していない場合（Ｓ１９）には、ステップＳ３に戻る。

画像形成装置１によれば、画像形成手段７で画像が形成された用紙Ｗを一定の一箇所で受け取り、この受け取った用紙Ｗを循環搬送手段９によって１枚ずつレジスト部５まで搬送した後に排紙するので、簡素な構成で画像が形成された用紙Ｗのカールを防止することができる。

すなわち、図１で示した構成から明らかなように、画像形成手段７で画像が形成された用紙Ｗを一定の一箇所で受け取ると共に、用紙Ｗの両面に画像形成するときに使用する用紙搬送路Ｃ７を用いて用紙Ｗを搬送し乾燥するので、別途機構を設けることなく簡素な構成で用紙Ｗを乾燥させることができ、画像形成された用紙Ｗがカールすることを防止することができる。また、排紙部５３、５５上における用紙Ｗの不揃いを防止することができ、良好な排紙動作を確保することができる。

また、特許文献２に記載の画像形成装置では、乾きにくいインクや用紙を用いた場合に、用紙の乾燥が不十分にあるおそれがあるが、画像形成装置１によれば、特許文献２に記載の画像形成装置よりも十分に長い距離にわたって、画像が形成された用紙Ｗを搬送することができるので、乾きにくいインクや用紙Ｗを用いた場合であっても、画像形成された用紙Ｗを十分に乾燥することができ、用紙Ｗにカールが発生することを防止することができる。

また、画像形成装置１によれば、前記循環排紙動作で複数枚の一群の用紙Ｗにほぼ連続して次々に画像形成する場合、画像形成手段７の搬送部２７での用紙Ｗの搬送が、用紙Ｗ同士がお互いに干渉することなくかつ最も効率良くなされるように、給紙手段３による給紙のタイミングを制御するので、スループット（印刷効率）を落とすことなく良好な印刷を行うことができる。

また、画像形成装置１によれば、スイッチバック部１３をショートカットするショートカット用紙搬送部６７を備えているので、循環排紙動作における用紙Ｗの循環回数にかかわらず、また、第１の排紙部５３に排紙するのか第２の排紙部５５に排紙するのかにかかわらず、排紙手段１１に排紙される用紙Ｗについて、いずれの面を上面にするのかを制御することができる。

さらに、前記循環排紙動作で複数枚の一群の用紙Ｗに画像形成する場合においては、画像形成された用紙（印刷物）Ｗの排出順序を正しくものにすることができる。

具体的には、用紙Ｗを１回循環する循環排紙動作で複数枚の一群の用紙Ｗに画像形成する場合であって、各用紙Ｗの片面にのみ画像形成し第１の排紙部５３に用紙Ｗを排紙する場合には、スイッチバック部１３を用紙Ｗが通るようにして用紙Ｗを循環すれば、第１の排紙部５３における用紙Ｗは、画像形成がされた面が下面になり、１ページ目の用紙の上に２ページ目の用紙が重なるので、印刷物の排紙順序が正しいものになる。

一方、用紙Ｗを２回循環する循環排紙動作で複数枚の一群の用紙Ｗに画像形成する場合であって、各用紙Ｗに片面にのみ画像形成し用紙Ｗを排紙する場合には、２回の循環のうちの１回の循環でスイッチバック部１３を用紙Ｗが通るようにし２回の循環のうちの他の１回の循環でショートカット用紙搬送部６７を用紙Ｗが通るようにして用紙Ｗを循環すれば、第１の排紙部５３のおける用紙Ｗは、画像形成がされた面が下面になり、１ページ目の用紙Ｗの上に２ページ目の用紙が重なるので、印刷物の排紙順序を正しくすることができる。

また、画像形成装置１によれば、画像形成装置１が置かれている環境の温度等によって、前記循環排紙動作をするか否か、また、前記循環排紙動作をする場合における用紙の循環回数が決められるので、より効率良く良好な画像形成を行うことができる。

さらに、画像形成装置１によれば、前記循環排紙動作で複数枚の一群の用紙Ｗに画像形成する場合、各用紙Ｗのうちでインクの乾き具合いが最も悪い１枚の用紙Ｗに必要な循環回数を、前記循環排紙動作における用紙の循環回数とするので、複雑な制御を行うことなく、画像が形成された用紙Ｗを確実に乾燥させてから排紙することができる。

[第２の実施形態]
第２の実施形態に係る画像形成装置は、図９〜図１１に示す間隔ＧＳを無くすようにしてある点が、第１の実施形態に係る画像形成装置１とは異なり、その他の点は、第１の実施形態に係る画像形成装置１とほぼ同様に構成されほぼ同様の効果を奏する。

すなわち、第２の実施形態に係る画像形成装置の制御装置は、前記循環排紙動作で複数枚の一群の用紙Ｗに画像形成する場合、給紙手段３による給紙の開始後、循環搬送手段９により搬送した用紙Ｗがレジスト部５から送り出され画像形成手段７に供給され始めるまでの間（すなわち、前記循環排紙動作で複数枚の用紙Ｗに連続して画像形成する場合であって、循環搬送手段９で搬送した用紙Ｗが画像形成手段７に未だ供給されていないときには；複数枚の用紙Ｗに連続して画像形成をする場合での始めの頃の時間）、画像形成手段７の搬送部２７での用紙Ｗの搬送が、用紙Ｗ同士がお互いに干渉することなくかつ最も効率良く（たとえば、最小の用紙間隔を保ちつつ）なされるように、給紙手段３による給紙のタイミングと循環搬送手段９による用紙Ｗの搬送速度を速くして循環制御するようになっている。

また、第２の実施形態に係る画像形成装置の制御装置は、前記循環排紙動作で複数枚の一群の用紙Ｗに像形成する場合、給紙手段３よる給紙の終了後、循環搬送手段９より搬送した用紙Ｗがレジスト部５から送り出され画像形成手段７に供給される間（すなわち、前記循環排紙動作で複数枚の用紙Ｗに連続して画像形成する場合であって、給紙手段３による給紙が終了したにもかかわらず循環搬送手段９の搬送部で搬送している用紙Ｗが画像形成手段７に供給されているときには；複数枚の用紙Ｗに連続して画像形成をする場合での終わりの頃の時間）、画像形成手段７の搬送部２７での用紙Ｗの搬送が、用紙Ｗ同士がお互いに干渉することなくかつ最も効率良く（たとえば、最小の用紙間隔を保ちつつ）なされるように、循環搬送手段９による用紙Ｗの搬送速度を制御するようになっている。

上述したような各制御をすることによって、図９〜図１１に示す所定の間隔ＧＳが無くなるか極力少なくなる。すなわち、たとえば、図９や図１０に示す時間Ｔ１や時間Ｔ２が、図９や図１０に示してあるものよりも短縮される。

第２の実施形態に係る画像形成装置によれば、複数枚の用紙Ｗに連続して画像形成をするときにおいて、動作の始めの頃の時間および終わりの頃の時間、画像形成手段７の搬送部２７での用紙Ｗの搬送が、用紙Ｗ同士がお互いに干渉することなくかつ最も効率良くなされるように、循環搬送手段９による用紙Ｗの搬送速度を制御するようになっている。すなわち、上述したように、図９に示すＧＳの部分（用紙を供給しない空白部分）がなくなるので、一層効率良く用紙Ｗに画像形成をすることができる。

なお、上述した各実施形態に係る画像形成装置は、一方の面（たとえば、おもて面）に画像が形成された用紙を一定の一箇所で受け取り、この受け取った用紙を循環搬送路（たとえばスイッチバック部により用紙のうらおもてを反転可能な両面搬送路）で搬送し、この搬送後に前記用紙の他方の面（たとえば、裏面）に画像形成することによって、用紙の両面に画像形成をすることができる構成の画像形成装置であって、画像を形成した用紙の乾燥時間を確保するために前記循環搬送路を使用するように構成されている画像形成装置の例である。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 画像形成装置の制御系を示すブロック図である。 画像形成装置の動作を示すフローチャートである。 画像形成装置での給紙状態や画像形成状態を示す図である。 用紙に画像形成しまた用紙を搬送する際における用紙の流れ方を説明する図である。 用紙に画像形成しまた用紙を搬送する際における用紙の流れ方を説明する図である。 １枚の用紙の流れ方を説明する図である。 ５枚の一群の用紙に次々に画像形成手段で画像形成すると共に循環排紙動作を行う場合を示す図である。 ７枚の一群の用紙に画像形成手段で画像形成し、循環搬送手段による１回の循環排紙動作を行う場合を示している。 ７枚の一群の用紙に画像形成手段で画像形成し、循環搬送手段による２回の循環排紙動作を行う場合を示している。 ７枚の一群の用紙に画像形成手段で画像形成し、循環搬送手段による４回の循環排紙動作を行う場合を示している。

符号の説明

１ 画像形成装置
３ 給紙手段
５ レジスト部
７ 画像形成手段
９ 循環搬送手段
１１ 排紙手段
１３ スイッチバック部
１５ 制御装置

Claims (3)

1. 用紙格納部に格納されている用紙を１枚ずつレジスト部に供給する給紙手段と；
   画像形成部と搬送部とを備え、前記給紙手段によって供給され前記レジスト部から送り出される用紙を、前記搬送部を用いて１枚ずつ搬送しつつ、前記用紙の片面に前記画像形成部で画像を形成することができる画像形成手段と；
   前記画像形成手段で画像が形成された用紙を１枚ずつ前記レジスト部まで搬送することができる循環搬送手段と；
   前記画像形成手段で画像が形成された用紙を１枚ずつ排紙する排紙手段と；
   前記用紙への画像形成条件に応じて前記循環搬送手段及び前記搬送部により搬送される循環回数を決定し、この循環回数に基づいて、前記循環搬送手段によって循環することなく前記排紙手段で排紙する動作である直接排紙動作をするか、または、前記循環搬送手段により搬送した後に前記画像形成手段の画像形成部による画像形成をすることなく前記画像形成手段の搬送部で再び搬送し前記排紙手段で排紙する動作である循環排紙動作をするかの制御をする制御手段と；
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記制御手段は、前記循環排紙動作で複数枚の一群の用紙に画像形成する場合、前記画像形成条件に基づいて、前記各用紙のうちでインクの乾き具合いが最も悪い１枚の用紙に必要な循環回数を、前記循環排紙動作における用紙の循環回数として決定する
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、
   前記循環搬送手段は、用紙の両面に画像形成をするために用紙を反転するスイッチバック部を用紙搬送路の途中に備えていると共に、前記スイッチバック部における用紙の出入り口の近傍に、前記スイッチバック部をショートカットするショートカット用紙搬送部を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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