(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写材に画像を形成する画像形成手段と、
上記画像形成手段に転写材を供給する給紙手段と、
を備え、表面に画像が定着された転写材の裏面に画像を形成可能な画像形成装置において、
上記給紙手段は、転写材の画像の定着された表面に接触して上記転写材を所定量搬送する給紙ローラと、上記給紙ローラを回転駆動する駆動手段と、上記給紙ローラにより搬送された上記転写材の先端を整位して上記画像形成手段へ送るアライニングローラと、上記転写材の表面に形成された画像の濃度を検出する検出手段と、上記検出手段により検出された画像の濃度に応じて上記駆動手段による上記給紙ローラの駆動時間を調整する調整手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
転写材に画像を形成する画像形成手段と、
上記画像形成手段に転写材を供給する給紙手段と、
を備え、表面に画像が定着された転写材の裏面に画像を形成可能な画像形成装置において、
上記給紙手段は、転写材の画像の定着された表面に接触して上記転写材を所定量搬送する給紙ローラと、上記給紙ローラを回転駆動する駆動手段と、上記給紙ローラにより搬送された上記転写材の先端を整位して上記画像形成手段へ送るアライニングローラと、上記転写材の表面に形成された画像の濃度を検出する検出手段と、上記検出手段により検出された画像の濃度に応じて上記駆動手段による上記給紙ローラの回転速度を調整する調整手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
転写材に画像を形成する画像形成手段と、
上記画像形成手段に転写材を供給する給紙手段と、
を備え、表面に画像が定着された転写材の裏面に画像を形成可能な画像形成装置において、
上記給紙手段は、転写材の画像の定着された表面に接触して上記転写材を所定量搬送する給紙ローラと、上記給紙ローラを回転駆動する駆動手段と、上記給紙ローラにより搬送された上記転写材の先端を整位して上記画像形成手段へ送るアライニングローラと、上記転写材の表面に形成された画像の濃度を検出する検出手段と、上記検出手段により検出された画像の濃度に応じて上記転写材に対する上記給紙ローラの接触圧力を調整する調整手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
転写材に画像を形成する画像形成手段と、
上記画像形成手段に転写材を供給する第１の給紙手段と、
上記画像形成手段により上記転写材の表面に形成された画像の濃度を検出する検出手段と、
上記画像形成手段により表面に画像が形成された上記転写材を反転して上記画像形成手段に再給紙する第２の給紙手段と、を備え、
上記第２の給紙手段は、転写材の画像の定着された表面に接触して上記転写材を所定量搬送する給紙ローラと、上記給紙ローラを回転駆動する駆動手段と、上記給紙ローラにより搬送された上記転写材の先端を整位して上記画像形成手段へ送るアライニングローラと、上記検出手段により検出された画像の濃度に応じて上記駆動手段による上記給紙ローラの駆動時間を調整する調整手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
転写材に画像を形成する画像形成手段と、
上記画像形成手段に転写材を供給する第１の給紙手段と、
上記画像形成手段により上記転写材の表面に形成された画像の濃度を検出する検出手段と、
上記画像形成手段により表面に画像が形成された上記転写材を反転して上記画像形成手段に再給紙する第２の給紙手段と、を備え、
上記第２の給紙手段は、転写材の画像の定着された表面に接触して上記転写材を所定量搬送する給紙ローラと、上記給紙ローラを回転駆動する駆動手段と、上記給紙ローラにより搬送された上記転写材の先端を整位して上記画像形成手段へ送るアライニングローラと、上記検出手段により検出された画像の濃度に応じて上記駆動手段による上記給紙ローラの回転速度を調整する調整手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
転写材に画像を形成する画像形成手段と、
上記画像形成手段に転写材を供給する第１の給紙手段と、
上記画像形成手段により上記転写材の表面に形成された画像の濃度を検出する検出手段と、
上記画像形成手段により表面に画像が形成された上記転写材を反転して上記画像形成手段に再給紙する第２の給紙手段と、を備え、
上記第２の給紙手段は、転写材の画像の定着された表面に接触して上記転写材を所定量搬送する給紙ローラと、上記給紙ローラを回転駆動する駆動手段と、上記給紙ローラにより搬送された上記転写材の先端を整位して上記画像形成手段へ送るアライニングローラと、上記検出手段により検出された画像の濃度に応じて上記転写材に対する上記給紙ローラの接触圧力を調整する調整手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は画像形成装置、特に、表面に画像の形成された転写材の裏面に画像形成可能な画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置として、例えば、自動両面装置を備えた複写機が知られている。この複写機により転写用紙の両面に画像を形成する場合、まず、給紙カセット等から給紙された転写用紙の表面上に画像形成部によって画像が形成される。そして、表面に画像が形成された転写用紙は、定着装置を通過した後、自動両面装置の一時集積部に集積され、更に、一時集積部から取り出され反転した状態で再度画像形成部へ送られる。そして、画像形成部により転写用紙の裏面に他の画像が形成される。
【０００３】
一般に、自動両面装置は、一時集積部から転写用紙を取り出すピックアップローラ、取り出された転写用紙を給紙する給紙ローラ、および給紙された転写用紙の先端を揃えて所定のタイミングで画像形成部へ送るアライニングローラ対を備えている。転写用紙は、既に画像の形成された表面が上を向いた状態で一時集積部に集積され、ピックアップローラおよび給紙ローラは、転写用紙の画像が形成された表面に接触することにより転写用紙を搬送する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように画像の形成された転写用紙の表面に給紙ローラを接触させて転写用紙を搬送する場合、給紙ロ−ラと転写用紙との間の摩擦係数は、転写用紙表面に形成された画像の濃度に応じて変化する。つまり、画像濃度の高いベタ黒画像やハーフトーン部の多い画像が転写用紙に形成されている場合、白字部が多い画像のような画像濃度の低い画像が転写用紙に形成されている場合に比較して、転写用紙に付着した現像剤の量も多く、転写用紙表面は摩擦係数が小さく滑り易い状態となっている。
【０００５】
しかしながら、従来の画像形成装置において、駆動速度、駆動時間等の給紙ローラの給紙条件は、転写用紙に形成された画像濃度に拘らず常に一定に設定されている。そのため、形成画像の濃度の低く摩擦係数の比較的高い転写用紙を給紙ローラによって給紙する場合、レジストローラに対する転写用紙の給紙量が規定量よりも多くなりアライニング量過多となる。この場合、転写用紙の先端部が撓み、転写抜け、用紙ジャム等が生じ易くなる。逆に、形成画像の濃度の高く摩擦係数の比較的低い転写用紙を給紙ローラによって給紙する場合、レジストローラに対する転写用紙の給紙量が規定量よりも少なくなりアライニング不足が生じる。その結果、転写用紙先端の位置ずれ、用紙ジャム等が発生し易くなる。
【０００６】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、転写材に形成された画像の濃度に影響されることなく、表面に画像の形成された転写材の裏面に良好に画像形成可能な画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願の請求項１に係る画像形成装置は、転写材に画像を形成する画像形成手段と、上記画像形成手段に転写材を供給する給紙手段と、を備え、表面に画像が定着された転写材の裏面に画像を形成可能な画像形成装置において、
上記給紙手段は、転写材の画像の定着された表面に接触して上記転写材を所定量搬送する給紙ローラと、上記給紙ローラを回転駆動する駆動手段と、上記給紙ローラにより搬送された上記転写材の先端を整位して上記画像形成手段へ送るアライニングローラと、上記転写材の表面に形成された画像の濃度を検出する検出手段と、上記検出手段により検出された画像の濃度に応じて上記駆動手段による上記給紙ローラの駆動時間を調整する調整手段と、を備えていることを特徴としている。
【０００８】
本願の請求項２に係る画像形成装置は、転写材に画像を形成する画像形成手段と、上記画像形成手段に転写材を供給する給紙手段と、を備え、表面に画像が定着された転写材の裏面に画像を形成可能な画像形成装置において、  
上記給紙手段は、転写材の画像の定着された表面に接触して上記転写材を所定量搬送する給紙ローラと、上記給紙ローラを回転駆動する駆動手段と、上記給紙ローラにより搬送された上記転写材の先端を整位して上記画像形成手段へ送るアライニングローラと、上記転写材の表面に形成された画像の濃度を検出する検出手段と、上記検出手段により検出された画像の濃度に応じて上記駆動手段による上記給紙ローラの回転速度を調整する調整手段と、を備えていることを特徴としている。
【０００９】
本願の請求項３に係る画像形成装置は、転写材に画像を形成する画像形成手段と、上記画像形成手段に転写材を供給する給紙手段と、を備え、表面に画像が定着された転写材の裏面に画像を形成可能な画像形成装置において、
上記給紙手段は、転写材の画像の定着された表面に接触して上記転写材を所定量搬送する給紙ローラと、上記給紙ローラを回転駆動する駆動手段と、上記給紙ローラにより搬送された上記転写材の先端を整位して上記画像形成手段へ送るアライニングローラと、上記転写材の表面に形成された画像の濃度を検出する検出手段と、上記検出手段により検出された画像の濃度に応じて上記転写材に対する上記給紙ローラの接触圧力を調整する調整手段と、を備えていることを特徴とを特徴としている。
【００１０】
本願の請求項４に係る画像形成装置は、転写材に画像を形成する画像形成手段と、上記画像形成手段に転写材を供給する第１の給紙手段と、上記画像形成手段により上記転写材の表面に形成された画像の濃度を検出する検出手段と、上記画像形成手段により表面に画像が形成された上記転写材を反転して上記画像形成手段に再給紙する第２の給紙手段と、を備え、
上記第２の給紙手段は、転写材の画像の定着された表面に接触して上記転写材を所定量搬送する給紙ローラと、上記給紙ローラを回転駆動する駆動手段と、上記給紙ローラにより搬送された上記転写材の先端を整位して上記画像形成手段へ送るアライニングローラと、上記検出手段により検出された画像の濃度に応じて上記駆動手段による上記給紙ローラの駆動時間を調整する調整手段と、を備えていることを特徴としている。
【００１１】
更に、請求項５および６に係る画像形成装置によれば、上記第２の給紙手段の調整手段は、検出された画像濃度に応じて給紙ローラの回転速度あるいは転写材に対する給紙ローラの接触圧力を調整することをそれぞれ特徴としている。
【００１２】
【作用】
上記のように構成された請求項１および請求項４に係る画像形成装置によれば、表面に画像の形成された転写材を画像形成手段に供給して転写材の裏面に他の画像を形成する場合、転写材は、画像の形成された表面に接触する給紙ローラによりアライニングローラに向かって所定量搬送される。この場合、予め検出手段により転写材表面に形成された画像の濃度が検出され、その検出結果に応じて、給紙ローラの給紙条件、例えば、給紙ローラの駆動時間が調整手段により調整される。
【００１３】
例えば、転写材表面に形成された画像の濃度が所定の濃度よりも高い場合、給紙ローラの駆動時間を長くし、逆に、画像濃度が所定の濃度よりも低い場合、給紙ローラの駆動時間を短く調整する。それにより、転写材表面の画像濃度に応じて給紙ローラと転写材との間の摩擦係数が変化した場合でも、転写材は給紙ローラによって常に所定量搬送される。
【００１４】
給紙ローラによって所定量搬送された転写材は、その先端がアライニングローラに当接することにより整位され、更に、アライニングローラによって画像形成手段へ送られる。そして、画像形成手段により転写材の裏面に他の画像が形成される。
【００１５】
また、請求項２および請求項５に係る画像形成装置によれば、給紙ローラの給紙条件として、給紙ローラの回転速度が、検出された画像濃度に応じて調整される。
請求項３および請求項６に係る画像形成装置によれば、給紙ローラの給紙条件として、給紙ローラの接触圧力が、検出された画像濃度に応じて調整される。
【００１６】
【実施例】
以下図面を参照しながら、この発明に係る画像形成装置をデジタル複写機に適用した実施例について詳細に説明する。
図１に示すように、デジタル複写機は装置本体１０を備え、この装置本体１０内には、原稿から画像を読み取るスキャナ４、および画像形成手段として機能する画像形成部６が設けられている。
【００１７】
装置本体１０の上面には、図示しないコントロールパネル、および、原稿Ｄが載置される透明なガラスからなる原稿載置台１２が設けられている。また、装置本体１０の上面には、原稿載置台１２上に原稿を自動的に送る自動原稿送り装置７（以下、ＡＤＦと称する）が配設されている。このＡＤＦ７は、原稿載置台１２に対して開閉可能に配設され、原稿載置台に載置された原稿Ｄを原稿載置台１２に密着させる原稿押さえとしても機能する。
【００１８】
ＡＤＦ７は、原稿Ｄがセットされる原稿トレイ８、原稿の有無を検出するエンプティセンサ９、原稿トレイから原稿を一枚づつ取り出すピックアップローラ１４、取り出された原稿を搬送する給紙ローラ１５、原稿の先端を整位するアライニングローラ対１６、原稿載置台１２のほぼ全体を覆うように配設された搬送ベルト１８を備えている。そして、原稿トレイ８に上向きにセットされた複数枚の原稿は、その最下の頁、つまり、最終頁から順に取り出され、アライニングローラ対１６により整位された後、搬送ベルト１８によって原稿載置台１２の所定位置へ搬送される。
【００１９】
ＡＤＦ７において、搬送ベルト１８を挟んでアライニングローラ対１６と反対側の端部には、反転ローラ２０、非反転センサ２１、フラッパ２２、排紙ローラ２３が配設されている。後述するスキャナ４により画像情報の読み取られた原稿Ｄは、搬送ベルト１８により原稿載置台１２上から送り出され、反転ローラ２０、フラッパ２２、および排紙ローラ２３を介してＡＤＦ７上面の原稿排紙部２４上に排出される。原稿Ｄの裏面を読み取る場合、フラッパ２２を切換えることにより、搬送ベルト１８によって搬送されてきた原稿Ｄは、反転ローラ２０によって反転された後、再度搬送ベルト１８により原稿載置台１２上の所定位置に送られる。
【００２０】
装置本体１０内に配設されたスキャナ４は、原稿載置台１２に載置された原稿Ｄを照明する蛍光灯等の光源２５および原稿Ｄからの反射光を所定の方向に偏向する第１のミラー２６を有し、これらの光源および第１のミラーは、原稿載置台１２の下方に配設された第１のキャリッジ２７に取り付けられている。第１のキャリッジ１６は、原稿載置台１２と平行に移動可能に配置され、図示しない歯付きベルト等を介して駆動モータにより、原稿載置台の下方を往復移動される。
【００２１】
また、原稿載置台１２の下方には、原稿載置台と平行に移動可能な第２のキャリッジ２８が配設されている。第２のキャリッジ２８には、第１のミラー２６により偏向された原稿Ｄからの反射光を順に偏向する第２および第３のミラー３０、３１が互いに直角に取り付けられている。第２のキャリッジ２８は、第１のキャリッジ２７を駆動する歯付きベルト等により、第１のキャリッジ２７に対して従動されるとともに、第１のキャリッジに対して、１／２の速度で原稿載置台１２に沿って平行に移動される。
【００２２】
また、原稿載置台１２の下方には、第２のキャリッジ２８上の第３のミラー３１からの反射光を集束する結像レンズ３２と、結像レンズにより集束された反射光を受光して光電変換するＣＣＤセンサ３４とが配設されている。結像レンズ３２は、第３のミラー３１により偏向された光の光軸を含む面内に、駆動機構を介して移動可能に配設され、自身が移動することで反射光を所望の倍率で結像する。そして、ＣＣＤセンサ３４は、入射した反射光を光電変換し、読み取った原稿Ｄに対応する電気信号を出力する。
【００２３】
一方、画像形成部６は、レーザ露光装置４０を備えている。レーザ露光装置４０は、光源としての半導体レーザ４１と、半導体レーザ４１から出射されたレーザ光を連続的に偏向するポリゴンミラー３６と、ポリゴンミラーを所定の回転数で回転駆動するポリゴンモータ３７と、ポリゴンミラーからのレーザ光を偏向して後述する感光体ドラムへ導く偏向光学系４２と、を備えている。
【００２４】
半導体レーザ４１は、スキャナ４により読み取られた原稿Ｄの画像情報、あるいはファクシミリ送受信文書情報等に応じてオン・オフ制御され、このレーザ光はポリゴンミラー３６および偏向光学系４２を介して感光体ドラムへ向けられ、感光体ドラム周面を露光走査することによりドラム周面上に静電潜像を形成する。
【００２５】
また、画像形成部６は、装置本体１０のほぼ中央に配設された像担持体としての回転自在な感光体ドラム４４を有している。感光体ドラム４４の周囲には、ドラム周面を所定の電荷に帯電させる帯電チャージャ４５、露光位置、感光体ドラム周面上に形成された静電潜像に現像剤としてのトナーを供給して所望の画像濃度で現像する現像器４６、後述する用紙カセットから給紙された転写材、つまり、転写用紙Ｐに、感光体ドラムに形成されたトナー像を転写する転写チャージャ４８、転写チャージャと一体に形成され感光体ドラムから転写用紙Ｐを分離させる剥離チャージャ４７、感光体ドラム周面から転写用紙をＰを剥離する剥離爪４９、感光体ドラム周面に残留したトナーを清掃する清掃装置５０、および、感光体ドラム周面を除電する除電器５１が順に配置されている。
【００２６】
装置本体１０の側壁には大容量フィーダ５５が設けられ、この大容量フィーダには、使用頻度の高いサイズのコピー用紙、例えば、Ａ４サイズのコピー用紙が約３０００枚収納されている。また、大容量フィーダ５５の上方には、手差しトレイ５６を兼ねた給紙カセット５７が脱着自在に装着されている。
【００２７】
装置本体１０内には、給紙カセット５７および大容量フィーダ５５から感光体ドラム４４と転写チャージャ４８との間に位置した転写部を通って延びる搬送路５８が形成され、搬送路の終端には定着装置６０が設けられている。定着装置６０に対向した装置本体１０の側壁には排出口６１が形成され、排出口には排紙トレイ６２が装着されている。
【００２８】
給紙カセット５７の近傍および大容量フィーダ５５の近傍には、カセットあるいは大容量フィーダから用紙を一枚づつ取り出すピックアップローラ６３がそれぞれ設けられている。また、搬送路５８には、ピックアップローラ６３により給紙カセット５７から取り出された転写用紙Ｐを搬送路５８を通して搬送する給紙ローラ６４、並びにピックアップローラ６３により大容量フィーダ５５から取り出された転写用紙Ｐを搬送路５８を通して搬送する給紙ローラ８１ａおよびこの給紙ローラ８１ａに転接した分離ローラ８１ｂが設けられている。
【００２９】
搬送路５８において感光体ドラム４４の上流側にはレジストローラ対６５が設けられている。レジストローラ対６５は、取り出された給紙ローラ６４、８１ａにより給紙された転写用紙Ｐの傾きを補正するとともに、感光体ドラム４４上のトナー像の先端とコピー用紙Ｐの先端とを整合させ、感光体ドラム周面の移動速度と同じ速度で転写部へ給紙する。レジストローラ対６５の手前、つまり、給紙ローラ６４側には、転写用紙Ｐの到達を検出するアライニング前センサ６６が設けられている。
【００３０】
給紙カセット５７、大容量フィーダ５５、ピックアップローラ６３、給紙ローラ６４、８１ａ、およびアライニングローラ対６５は、この発明における第１の給紙手段を構成しているとともに、大容量フィーダ５５、ピックアップローラ６３、給紙ローラ８１ａ、およびアライニングローラ対６５は、この発明における給紙手段としても機能する。
【００３１】
転写部において、感光体ドラム４４上に形成された現像剤像、つまり、トナー像は、転写チャージャ４８により転写用紙Ｐ上に転写される。トナー像の転写された転写用紙Ｐは、剥離チャージャ４７および剥離爪４９の作用により感光体ドラム４４周面から剥離され、搬送路５２の一部を構成する搬送ベルト６７を介して定着装置６０に搬送される。そして、定着装置６０によって現像剤像がコピー用紙Ｐに溶融定着さた後、コピー用紙Ｐは、給紙ローラ対６８および排紙ローラ対６９により排出口６１を通して排紙トレイ６２上へ排出される。
【００３２】
搬送ベルト６７の上方には、転写用紙Ｐの表面上に転写された画像の濃度を検出するための検出手段として機能する画像濃度センサ９０が設けられている。図２に示すように、画像濃度センサ９０は、画像形成部６の清掃装置５０の近傍に位置したステイ５０ａに固定されているとともに、発光部９２および受光部９３を備えている。発光部９２は、フォトシリコンダイオード等の発光素子を有し、搬送ベルト６７によって搬送されている転写用紙Ｐの中心部に検出光を照射する。受光部９３は、転写用紙Ｐからの反射光を受光し、電気信号に変換して後述する画像濃度検知回路に入力する。なお、外光の影響を受けにくくするため、発光部９２および受光部９３のほぼ全体を覆うカバー９４が設けられている。
【００３３】
また、図１に示すように、大容量フィーダ５５と給紙ローラ８１ａとの間には、画像濃度センサ９０と同一構造の画像濃度センサ９１が設けられている。この画像濃度センサ９１は、例えば、既に表面に画像が形成されている再利用転写用紙を大容量フィーダ５５に装填し、この再利用転写用紙を画像形成部６に給紙する場合に、再利用転写用紙上に形成されている画像の濃度を検出するために使用される。
【００３４】
搬送路５８の下方には、定着装置６０を通過した転写用紙Ｐを反転して再びレジストローラ対６５へ送る自動両面装置（ＡＤＤ）７０が設けられている。自動両面装置７０は、転写用紙Ｐを一時的に集積する一時集積部７１と、搬送路５８から分岐し、定着装置６０を通過した転写用紙Ｐを一時集積部７１に導く搬送路７２と、搬送路７２に設けられた複数の搬送ローラ７６と、一時集積部に集積された転写用紙Ｐを一枚づつ取り出すピックアップローラ７３と、取り出された転写用紙を反転してレジストローラ６５へ導く反転路７４と、を備えている。一時集積部７１には、転写用紙Ｐの有無を検出するエンプティスイッチ８３が設けられている。
【００３５】
反転路７４には、ピックアップローラ７３により取り出された転写用紙Ｐを搬送する給紙ローラ７５ａ、給紙ローラに転接した分離ローラ７５ｂ、給紙ローラから送られた転写用紙Ｐの先端を整位し所定のタイミングでレジストローラ６５へ送るアライニングローラ対７８、給紙ローラ７５ａとアライニングローラ対７８との間に位置し転写用紙Ｐの通過を検出する用紙ストップスイッチ８０が設けられている。また、搬送路５８と反転路７２との分岐部には、コピー用紙Ｐを排出口６１あるいは反転路７２に選択的に振り分ける振り分けゲート７６が設けられている。
【００３６】
図３に示すように、ピックアップローラ７３は、ソレノイド８８を有する回動機構８９に接続され、この回動機構８９により、一時集積部７１に集積された最上部の転写用紙Ｐの上面に接触する取り出し位置と転写用紙Ｐから離間する退避位置との間を回動される。
【００３７】
また、給紙ローラ７５ａは、ピックアップローラ７３により取り出された転写用紙Ｐの上面中央部に接触する位置に設けられている。給紙ローラ７５ａ、分離ローラ７５ｂ、およびピックアップローラ７３は、駆動軸、プーリ、駆動ベルト、送りモータ８４等を有する駆動手段としての駆動機構８６に接続され、この駆動機構８６により、給紙ローラ７５ａおよびピックアップローラ７３は互いに同一方向へ回転され、分離ローラ７５ｂは給紙ローラと反対方向へ回転される。
【００３８】
図４は、上記のように構成されたデジタル複写機の制御機構の構成を概略的に示している。制御機構は、複写機全体の動作を制御するメインＣＰＵ１００を備え、このメインＣＰＵには、ＡＤＦ７を制御するＡＤＦ制御部１０４、スキャナ４を制御するスキャナ制御部１０５、スキャナ４によって読み取られた画像情報を処理する画像処理部１０６、コントロールパネル１０２が接続されている。
【００３９】
また、メインＣＰＵ１００には、画像形成部６の動作を制御するプリンタ制御部１１０、レーザ露光装置１１２、画像形成部６の帯電チャージャ４５、転写チャージャ４８、および剥離チャージャ４７に電圧を供給する電圧供給回路１１４、給紙機構、搬送機構等の機構部１１６、レジスト前スイッチ６６、並びに自動両面装置１２０を制御するＡＤＤ制御部１２０が接続されている。
【００４０】
ＡＤＤ制御部１２０には、画像濃度センサ９０からの検出信号に応じて画像濃度を検出する画像濃度検知回路１３４、用紙ストップスイッチ８０、エンプティスイッチ８３が接続されている。更に、ＡＤＤ制御部１２０には、駆動機構８６の送りモータ８４を駆動するモータドライバ１２４、搬送ローラ７６を回転させる搬送モータ１２７を駆動するモータドライバ１２６、アライニングローラ７８を回転させるレジストモータ１２２を駆動するモータドライバ１２１、振り分けゲート７６を切り換えるソレノイド１３０およびピックアップローラ７３を回動させるソレノイド８８をそれぞれ駆動するドライバ１２８が接続されている。
【００４１】
次に、以上のように構成されたデジタル複写機により両面コピーを行う場合の動作、特に、自動両面装置７０の給紙動作について図５ないし図１０を参照して詳細に説明する。
【００４２】
まず、例えば、給紙カセット５７からピックアップローラ６３により転写用紙Ｐが取り出され、給紙ローラ６４によりレジストローラ対６５へ送られる。転写用紙Ｐは、レジストローラ対６５により先端が整位された後、所定のタイミングで転写部へ給紙される。そして、この転写部で、感光体ドラム４４に形成されたトナ−像が転写用紙Ｐの表面に転写される。トナ−像の転写された転写用紙Ｐは搬送ベルト６７により定着装置６０へ搬送され、ここで、トナー像が転写用紙Ｐの表面に溶融定着される。
【００４３】
搬送ベルト６７によって転写用紙Ｐが搬送される間、転写用紙Ｐの表面に形成されたトナー像の画像濃度が画像濃度センサ９０によって検出される。つまり、画像濃度センサ９０の発光部９２から転写用紙Ｐの表面中央部に検出光が照射され、転写用紙表面からの反射光が受光部９３によって受光される。図６に示すように、転写用紙Ｐ表面に形成されたトナー像が白字画像の場合、転写用紙Ｐからの反射光量が多く、受光部９３の検出出力も大きくなる。逆に、転写用紙Ｐ表面に形成されたトナー像がベタ黒に近い画像濃度の高い白字画像の場合、転写用紙Ｐからの反射光量が少なく、受光部９３の検出出力も小さくなる。そして、受光部９３からの検出信号は画像濃度検知回路１３４を介してＡＤＤ制御部１２０に入力される。ＡＤＤ制御部１２０は、後述するように、入力された検出信号、つまり、画像濃度に応じて、自動両面装置７０の給紙ローラ７５ａの給紙条件を調整する。
【００４４】
図７は、転写用紙Ｐの表面に形成された画像の濃度と転写用紙表面の摩擦係数との関係を示したもので、画像濃度が高い程、転写用紙表面の摩擦係数が低下することが分かる。
【００４５】
一方、定着装置６０を通過した転写用紙Ｐは、ソレノイド１３０によって反転位置に切り換えられた振り分けゲート７６により自動両面装置７０の搬送路７２に導かれる。この転写用紙Ｐは、搬送ローラ７６により搬送路７２を通して一時集積部７１へ搬送され、画像の形成された表面が上を向いた状態で一時集積部７１に集積される。
【００４６】
エンプティスイッチ８３により転写用紙Ｐの集積が検出されると、ソレイノイド８８によりプックアップローラ７３が転写用紙Ｐの表面に当接する取り出し位置へ移動され、ほぼ同時に、駆動機構８６の送りモータ８４が駆動される。それにより、ピックアップローラ７３、給紙ローラ７５ａ、分離ローラ７５が回転され、転写用紙Ｐはプックアップローラ７３により一時集積部７１から取り出され、給紙ローラ７５ａと分離ローラ７５ｂとの間に送られる。給紙ローラ７５ａは、転写用紙Ｐの画像の形成された表面中央部に接触した状態で、転写用紙Ｐをアライニングローラ７８に向かって給紙する。ここで、給紙ローラ７５ａが接触する転写用紙Ｐの位置は、画像の形成された表面中央部であり、前述した画像濃度センサ９０によって画像濃度が検出される位置と一致している。
【００４７】
給紙ローラ７５ａによって搬送されている転写用紙Ｐの先端が用紙ストップスイッチ８０により検出されてから送り時間Ｔが経過した後、送りモータ８４が停止され、給紙ローラ７５ａの駆動が停止される。そして、この間、転写用紙Ｐは給紙ローラ７５ａにより、その先端がアライニングローラ対７８に当接する位置まで搬送され、このアライニングローラ対７８によって整位される。
【００４８】
図８に示すように、一時集積部７１の先端からアライニングローラ対７８までの距離をＬ１とし、転写用紙のアライニング量をΔＬとした場合、給紙ローラ７５ａにより送られる転写用紙Ｐの送り量Ｌは、Ｌ＝Ｌ１＋ΔＬとなる。そして、アライニング量ΔＬは、転写用紙Ｐの先端が用紙ストップスイッチ８０に検知された後の送り時間Ｔによって決まる。この送り時間Ｔが長がすぎると、アライニング量ΔＬが大きくなり、転写用紙Ｐの先端部は、アライニングローラ対７８に当接した後アライニングローラ対の手前で大きく撓み、用紙の折れ、転写抜け、用紙ジャムの原因となる。逆に、送り時間Ｔが短すぎると、アライニング量ΔＬが不足して転写用紙Ｐの先端がアライニングローラ対７８まで到達せず、用紙先端の位置ずれや用紙ジャムの原因となる。また、前述したように、転写用紙Ｐの表面と給紙ローラ７５ａとの間の摩擦係数は、転写用紙Ｐ表面に形成された画像の濃度に応じて変化するため、送り時間Ｔが一定であっても画像濃度に応じてアライニング量ΔＬが変化してしまう。
【００４９】
そこで、図９に示すように、本実施例によれば、転写用紙Ｐ表面の画像濃度が基準値の時（図６において、画像が白字で検出出力が１０Ｖの時）の送り時間Ｔをｔ１とし、画像濃度センサ９０によって検出された転写用紙Ｐ表面の画像濃度がこの基準値と異なる場合に、送り時間Ｔを基準時間ｔ１に補正時間Δｔを加えたｔ１´に変更して給紙ローラ７５ａを駆動している。
【００５０】
補正時間Δｔは、図１０に示すように、０．０１秒刻みで画像濃度に応じた所定の値が設定され、ＡＤＤ制御部１２０に制御データとして格納されている。この補正時間Δｔは、検出された画像濃度が基準値よりも高い程、プラス側に大きな値となり、送り時間Ｔは基準時間ｔ１よりも長くなる。逆に、検出された画像濃度が基準値よりも低い程、補正時間Δｔはマイナス側に大きな値となり、送り時間Ｔは基準時間ｔ１よりも短くなる。例えば、給紙ローラの周速度を５００mm／秒、複写機のプロセススピードを２５０mm／秒とした場合、画像濃度がベタ黒に対応する値の時、補正時間Δｔは約０．０４秒に設定される。ここで、補正時間Δｔの調整幅は、０．０１秒刻みに限らず、給紙ローラ７５ａの材質、劣化の程度、転写用紙の紙質等に応じて変更される。
【００５１】
なお、図１１に階段状の実線で示すように、送り時間Ｔの基準値ｔ１は、複写機の固有差、使用環境条件等に応じ、複写機の起動前に予め適性値に設定することができ、本実施例の複写機においては、設定された基準値を作動中に検出された画像濃度に応じて所定の幅で補正するものである。
【００５２】
以上のように、ＡＤＤ制御部１２０は、濃度センサ９０により検出された転写用紙Ｐ表面の画像濃度を基準値と比較し、基準値と異なる場合に補正時間Δｔを算出し、送り時間ＴをＴ＝ｔ１＋Δｔに変更する。そして、ＡＤＤ制御部１２０は給紙ローラ７５ａの駆動を開始し、用紙ストップスイッチ８０によって転写用紙Ｐの先端が検出されてから送り時間Ｔが経過した後、給紙ローラ７５ａの駆動を停止する。それにより、転写用紙Ｐは、給紙ローラ７５ａによってアライニングローラ対７８まで給紙され、アライニングローラ対７８によって整位される。
【００５３】
このようにして転写用紙Ｐが整位された後レジストモータ１２２が駆動され、転写用紙Ｐはアライニングローラ対７８によってレジストローラ対６５へ送られ、更に、レジストローラ対６５により裏面が感光体ドラム４４に対向した状態で転写部へ給紙される。そして、転写部において転写用紙Ｐの裏面に他のトナー像が転写された後、転写用紙Ｐは、搬送路５８、定着装置６０および排紙ローラ６９を介して排紙トレイ６２上に排紙される。それにより、両面コピー動作が終了する。
【００５４】
また、上記のように構成されたデジタル複写機において表面に画像の形成された再利用転写用紙Ｐを大容量フィーダ５５に装填し、大容量フィーダから送られた再利用転写用紙Ｐの裏面に他の画像を形成する場合、まず、濃度センサ９１ににより再利用転写用紙Ｐ表面の画像濃度を検出し、検出された画像濃度に応じて給紙ローラ８１ａの駆動時間を上記と同様の方法によって調整する。
【００５５】
つまり、検出された画像濃度が基準値よりも高い場合、プラスの補正時間Δｔを基準時間に付加して給紙ローラ８１ａの駆動時間を長くし、検出された画像濃度が基準値よりも低い場合、マイナスの補正時間Δｔを基準時間に付加して給紙ローラ８１ａの駆動時間を短くする。それにより、再利用転写用紙Ｐは表面の画濃度に影響されることなく給紙ローラ８１ａによって一定量送られ、レジストローラ対６５により正確に整位された後、転写部へ給紙される。そして、この転写部で、再利用転写用紙Ｐの裏面に他のトナー像が転写された後、再利用転写用紙Ｐは、定着装置６０を通して排紙トレイ６２上に排紙される。
【００５６】
以上のように構成されたデジタル複写機によれば、表面に画像の形成された転写用紙を自動両面装置７０より再給紙して転写用紙の裏面にコピーを行う場合、転写用紙の表面に形成された画像の濃度を濃度センサ９０によって予め検出し、検出された画像濃度に応じて給紙ローラ７５ａの駆動時間を調整している。そのため、画像濃度の変化に伴って転写用紙と給紙ローラ７５ａとの間の摩擦係数が変化した場合でも、転写用紙を給紙ローラ７５ａによって常に所定の送り量だけ正確に送ることができる。従って、転写用紙の先端部をアライニングローラ７８により一定のアライニング量で整位することができ、アライニング不良による転写抜け、位置ずれ、用紙ジャム等の発生を防止することができる。
【００５７】
また、大容量フィーダから供給される再利用転写用紙の裏面にコピーを行う場合においても、表面に形成された画像の濃度に応じて給紙ローラ８１ａの駆動時間を調整しているため、上記と同様に、摩擦係数の変化に影響されることなく、転写用紙の先端部をアライニングローラ６５により一定のアライニング量で整位することができ、アライニング不良による転写抜け、位置ずれ、用紙ジャム等の発生を防止することができる。
【００５８】
なお、この発明は上述した実施例に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、上記実施例においては、給紙ローラの給紙条件として給紙ローラの駆動時間を画像濃度に応じて調整する構成としてが、駆動時間に限らず、給紙ローラの回転速度を画像濃度に応じて調整する構成としても良い。この場合においても、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
また、給紙条件として、転写用紙に対する給紙ローラの接触圧力を画像濃度に応じて調整する構成としてもよい。この場合、例えば、図１２に示すように、自動両面装置は、分離ローラ７５ｂに対する給紙ローラ７５ａの押圧力を調整する調整機構１４２を備えて構成される。調整機構１４２は、給紙ローラ７５ａに隣接して給紙ローラの回転軸に取り付けられた押圧板１３４と、押圧板１３４に当接したカム面１３６ａを有しているとともに回動自在に支持されたカム部材１３６と、連結ロッド１３８を介してカム部材１３６に連結されたプランジャ１４１を有するソレノイド１４０と、を備えている。
【００６０】
プランジャ１４１を引き込む方向にソレノイド１４０が励磁されると、連結ロッド１３８を介してカム部材１３６が反時計方向へ回動され、押圧板１３４はカム面１３６ａにより下方、つまり、分離ローラ７５ｂに向かって押圧される。それにより、分離ローラ７５ｂに対する給紙ローラ７５ａの押圧力が増大し、これらのローラ間を通る転写用紙に対する給紙ローラ７５ａの接触圧力が増大する。逆に、プランジャ１４１が突出する方向にソレノイド１４０が励磁されると、カム部材１３６が時計方向に回動され、分離ローラ７５ｂに対する給紙ローラ７５ａの押圧力が減少する。それにより、これらのローラ間を通る転写用紙に対する給紙ローラ７５ａの接触圧力が減少する。
【００６１】
そして、ＡＤＤ制御部１２０の制御の下、検出された画像濃度に応じて給紙ローラ７５ａの接触圧力を調整することにより、つまり、画像濃度が高い場合には接触圧力を増加させ、画像濃度が低い場合には接触圧力を減少差せることにより、常に一定の送り量を維持することができる。
なお、この発明は、デジタル複写機に限らず、アナログ複写機、プリンタ等の他の画像形成装置に適用してもよい。
【００６２】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、表面に画像の形成された転写材の裏面に他の画像を形成する際、表面に形成された画像の濃度を予め検出し、検出された画像濃度に応じて給紙ローラの給紙条件を調整することにより、表面に形成された画像の濃度に影響されることなく、転写材の裏面に良好な画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係るデジタル複写機の断面図。
【図２】上記デジタル複写機における濃度センサの断面図。
【図３】上記デジタル複写機の自動両面装置の給紙機構を示す斜視図。
【図４】上記デジタル複写機の制御機構を示すブロック図。
【図５】上記自動両面装置の給紙動作を示すフローチャート。
【図６】画像濃度と濃度センサの出力との関係を示すグラフ。
【図７】画像濃度と摩擦係数との関係を示すグラフ。
【図８】上記自動両面装置における転写用紙の搬送経路を概略的に示す図。
【図９】上記自動両面装置における送りモータおよびレジストモータの動作タイミングを示すタイミングチャート。
【図１０】画像濃度と補正時間との関係を示すグラフ。
【図１１】補正時間のモード調整と送り時間との関係を示すグラフ。
【図１２】この発明の変形例に係る給紙ローラの接触圧力調整機構を示す斜視図。
【符号の説明】
６…画像形成部、４４…感光体ドラム、６０…定着装置、
７０…自動両面装置、７１…一時集積部、７３…プックアップローラ、
７８…アライニングローラ、７５ａ、８１ａ…給紙ローラ、
８０…用紙ストップスイッチ、８４…送りモータ、８６…駆動機構、
９０、９１…濃度センサ、１００…メインＣＰＵ、１２０…ＡＤＤ制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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