(57)【要約】【課題】  フェイスダウン排紙のための反転動作、両面印字のための反転動作が必要なＭＦＰにおいて、反転中の用紙をユーザが取り除くことを複雑な制御をすることなく防ぐ。また、シート長の長いシート材の搬送制御を複雑な制御をすることなく行う。【解決手段】  機外への排出手段へシート材を搬送するための複数の経路をもつ画像形成装置において、両面印字のための反転動作を前記複数の経路のうち、機外にシート材が突出することのない経路を用いることを特徴とする画像形成装置。【選択図】        図４
2006160466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙部から搬送されたシート材を画像形成部において画像形成し、スイッチバック反転機構を通り、その後排出手段へシート材を送る第１の経路と、給紙部から搬送されたシート材を画像形成部において画像形成し、直接排出手段に送る第２の経路を有し、前記２つの経路を切り替える機能を備えた画像形成装置において、両面印字を行う場合は、前記２つの搬送路のいずれか一方を用いてシート材の反転を行い、画像形成部の下部に配置された両面用紙搬送路を介して表裏を反転させたシート材を再び画像形成部へと搬送するよう構成された画像形成装置であって、
両面印字のための反転動作に使用する搬送路は、反転中のシート材が装置外部に突出することなく反転動作を行える搬送路を使用することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって、両面印字中に、機外へ排出されるシート材と反転動作を行っているシート材が搬送路上で擦れ合いながら搬送されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置であって、シート材の長さが長い場合、反転のための搬送路上に設けられたローラ対を離間することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデジタル情報を電子写真技術を用いて印刷するプリンタ、乃至そのプリンタ本体をベースとして上部に画像読取装置を搭載してプリンタのほかに複写機としての機能をもたせたり、モデムを搭載してファックスとしての機能をもたせたりしたマルチファンクションプリンタの構成に関し、特に両面プリント時のための構成と処理シーケンスに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタは情報のデジタル化、ＩＴ革命などによりビジネスユースからパーソナルへ、モノクロからカラー化へと幅広く普及、発展してきている。デジタル化の発展は一方でプリンタの機能の複合化を推し進める一因を担うようになった。これまでパソコンなどの情報端末機器のアウトプットとして位置付けられていたプリンタが、コピーやファクシミリ、画像入力機器など、従来別々の機能製品であったものを複合化した製品としても位置付けられるようになってきた。一台複数役といったハイコストパフォマンス、省スペースを謳った新商品の開発技術基盤が整ってきたからである。その代表的製品例が従来の複写機をデジタル化しネットワーク機能を付与したＭＦＣ（マルチファンクションコピア）あるいは従来のプリンタに画像入力機能を付与したＭＦＰ（マルチファンクションプリンタ）である。
【０００３】
ＭＦＰは従来のレーザビームプリンタの画像形成部の上部に画像読取装置が搭載される。画像読取装置はスキャナ部と自動原稿給装部（ＡＤＦ）とよりなる。ＡＤＦは原稿積載トレイ上に積載される複数枚の原稿を給送ローラ、分離パッドにより一枚づつ分離搬送し、原稿読取位置を通過することにより原稿記載情報を光学的に読み取るものである。またＡＤＦは装置後方のヒンジを中心に後方に開閉可能であり、原稿台ガラス上に原稿を載置する場合に開閉する。スキャナ部は原稿台ガラスに載置された原稿を光学キヤリッジがガイド軸に沿って横方向に走査しながら原稿記載情報を読み取り、ＣＣＤで光電変換する一般的なものであり、ＡＤＦによる原稿読取の際は前記光学キャリッジは所定位置に停止して搬送中の原稿を読み取るものである。
【０００４】
プリンタのＭＦＰ化と同時に、従来プリンタ上部に設置されていた積載トレイが設置不可能となり、本体側部に設けられるフェイスアップ用の積載トレイのみがＭＦＰの排紙トレイとして使用されるようになった。フェイスアップ排出は従来の小型複写機の特徴のひとつであり複写状態を即時に認識することができる利点がある。また排紙部が側方のため本体上部に排紙部を持たないため画像読取装置の原稿積載台の高さを低く抑えることができることも利点であった。しかし、本来のプリンタとしての動作を考えた場合、フェイスアップ排紙のみではユーザやプリンタドライバに対する負荷が大きくなり、商品の競争力の落ちる結果にも繋がる。
【０００５】
そこで、デジタル化対応の一環としてフェイスダウン排紙のための用紙反転機構を付加したモデルが考案された。図１は本モデルの断面図である。
【０００６】
１００はプリンタ本体、２００はシート材Ｓを積載しておく給紙カセットである。３００はプリンタ１００の排紙口に接続された排紙オプションであり、３０１は機外に排出されたシート材を積載する排紙トレイである。４００はプリンタ１００の上部に接続される画像読取装置および自動原稿給装部である。また、１０１は転写材を蓄えた画像形成部と一体となりプリンタ本体１００から着脱可能に構成されたトナーカートリッジである。１０２は画像情報に合わせてレーザを発光させ、トナーカートリッジ１０１の感光体ドラム上に静電潜像を描くためのスキャナユニットである。１０３はシート材上に転写された画像を加熱および加圧により融着固定させるための定着ローラである。１０４は印刷の終了したシート材をプリンタ１００から機外に排出するための排出ローラである。定着ローラを通ったシート材は、搬送ローラ対１０５から排出ローラ１０４へ印字面を上方にしたまま排出されるフェイスアップ排紙と、搬送ローラ対１０５から合流ローラ１０６を通って反転ローラ１０７によって搬送方向を反転させるとともに印字面を下方にし、搬送ローラ対Ｂ１０８を通って排出ローラ１０４へと搬送されるフェイスダウン排紙の２つの排紙手段のいずれかによって機外に排出される。
【０００７】
また、マルチファンクションプリンタに要望される印字モードのひとつには両面印字もある。そこで、搬送ローラ対１０５に反転部への搬送のためのローラを追加するとともに従来の搬送路の下部かつ給紙カセット２００の上部に両面搬送路を設け、シート材の後端が搬送ローラ対１０５を抜けた時点でシート材に接しているローラを逆転させ、両面搬送路にシート材を送り込むことで用紙の反転を実現し両面印字を可能としている。
【特許文献１】特開平１１−１８７１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、フェイスアップ排紙の搬送路を用いて両面印字のための反転動作を行うと、反転中のシート材の一部が機外に出るのでユーザが誤って反転動作中のシート材を取り除いてしまう可能性がある。また、排紙オプション３００が装着されているとシート材の長さが長い場合、反転動作中のシート材が排紙オプション３００内のローラにまで達し、排紙オプション３００が反転動作のためにローラの動作を制御する必要があり、制御が複雑になってしまう可能性がある。
【０００９】
また、フェイスダウン排紙の搬送路を用いて両面印字のための反転動作を行うと、シート材の長さが長く反転動作中に合流ローラ１０６と反転ローラ１０７に同時にシート材が挟持される場合、シート材の搬送方向を切り替え、両面搬送路にシート材を送り込む際に、合流ローラ１０６と反転ローラ１０７の動作を同調させねばならず制御タイミングの精度を要する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明は、両面印字のための反転動作時にはフェイスダウンのための搬送路を使用するとともに、普段は挟持搬送している反転ローラの間隔をあけ搬送力をゼロにするための離間ソレノイドを追加して、シート材の長さが長い場合はソレノイドを駆動して、合流ローラのみで搬送及び反転動作を行う。
【００１１】
図２は本発明におけるプリンタの断面図である。シート材Ｓを積載格納しておく給紙カセット２００から画像を作成しシート材Ｓ上に転写、定着ユニットで加熱加圧し融着させるまでの構成は、従来の画像形成装置に関する発明において説明されているので、この場では省略する。定着ローラ１０３を抜けた後のシート材は定着排紙センサ１１２により先端を検知され、搬送ローラ対１０５を介しＦＤ／ＦＵフラッパ１０９でフェイスアップ搬送路とフェイスダウン搬送路のいずれかに振り分けられる。フェイスアップ搬送路向かう場合、排紙センサ１１１を抜けて排出ローラ１０４によって機外に排出される。フェイスダウン搬送路に向かう場合、合流ローラ１０６により搬送され、反転センサ１１０でシート材先端を検出するとシート材の先端が反転ローラ１０７に達する所定時間前に反転ローラ１０７をシート材引込み方向に駆動し、さらにシート材後端を反転センサ１１０で検出後、シート材後端が搬送路の分岐点Ａを抜けて所定時間経過後に、反転ローラ１０７を逆転させ、シート材を搬送ローラ対Ｂ１０８の方向に搬送する。印字面を下方にしたシート材は搬送ローラ対Ｂ１０８を介して排紙センサ１１１を抜けて排出ローラ１０４によって機外に排出される。
【００１２】
また、フェイスダウン排紙の場合でシート材の長さが長い場合、搬送中のシート材が反転し先端が搬送ローラ対Ｂ１０８に達した時点で離間ソレノイド（不図示）を駆動し反転ローラ１０７を解放する。また、シート材後端が反転ローラ１０７から抜けた時点で離間ソレノイド（不図示）をオフし、反転ローラ１０７を元に戻すとともに回転方向を反転動作のための引込み方向に切り替える。後続のシート材は先行するシート材の後端が搬送路上の分岐点Ａから反転ローラ１０７側へ搬送される時間と搬送方向が切り替わり、搬送ローラ対Ｂ１０８まで搬送される時間を足した時間分だけ紙間距離を保てば、分岐点Ａから反転ローラ１０７の区間で先行するシート材と接しながら搬送される。図３は反転ローラ１０７の拡大図である。通常、離間ソレノイドを駆動していない場合は図３（ａ）のように反転ローラはシート材を挟持して搬送するが、離間ソレノイドが駆動されると図３（ｂ）のようにローラの一方が搬送方向から垂直に移動し、シート材に対する搬送力を失う。
【００１３】
両面印字の場合、定着ローラ１０３を抜けた後のシート材は搬送ローラ対１０５を介しＦＤ／ＦＵフラッパ１０９でフェイスダウン搬送路に振り分けられる。シート材の後端が搬送ローラ対１０５を抜けた時点で合流ローラ１０６は反転し、シート材を両面搬送路方向に搬送する。両面搬送路に搬送されたシート材は両面センサ１１３で先端を検出した後、所定距離を搬送して再給紙待機位置で停止する。２面目の画像形成準備が整うと再給紙待機位置に停止しているシート材を給紙し２面目の印字を行った後、ＦＤまたはＦＵに排紙する。
【００１４】
フェイスダウン排紙あるいは両面印字を行うときに、シート材の長さが所定長よりも長い場合、離間ソレノイドの駆動が必要になる。シート長の測定は定着ローラ１０３よりも上流に位置するセンサにより測定する。両面印字のための反転動作の制御シーケンスを図４のフローチャートを用いて説明する。シート材が定着排紙センサ１１２に到達する直前からの処理であるが、シート材の搬送先（フェイスダウン排紙かフェイスアップ排紙か両面行きか）とシート長（フェイスダウン時に離間ソレノイドの駆動が必要かと両面行きのための反転動作時に離間ソレノイドの駆動が必要か）は既に判明しているものとする。また、搬送ローラ対１０５は定着ローラ１０３の駆動時には同一の駆動源より動力を供給され駆動しているものとする。さらに定着ローラ１０３から排出されたシート材はＦＤ／ＦＵフラッパ１０９の方向へ、反転動作により搬送下流より戻ってきたシート材はシート材のこしと搬送ローラ対１０５のニップの角度により両面搬送路方向へと自動的に搬送されるものとする。本処理を行うタスクではまず定着排紙センサ１１２にシート材の先端が到達するのを待つ（Ｓ４０１）。シート材の先端を検出すると、タイマにＦＤ／ＦＵフラッパ１０９駆動までの時間をセットする（Ｓ４０２）。所定時間の経過を待ち（Ｓ４０３）、ＦＤ／ＦＵフラッパ１０９をＦＤ側に切り替え合流モータ１０６を駆動する（Ｓ４０４）。反転センサ１１０がシート材の先端を検出するのを待ち（Ｓ４０５）、シート材の長さが離間ソレノイドの駆動が必要か否かを判断する（Ｓ４０６）。
【００１５】
（離間ソレノイドの駆動が必要な長さであった場合）
離間ソレノイドを駆動するまでの時間および合流ローラ１０６を反転させるまでの時間を、それぞれ別のタイマにセットする（Ｓ４０７）。離間ソレノイド駆動までの時間を待ち（Ｓ４０８）、離間ソレノイドを駆動する（Ｓ４０９）。反転開始までの時間経過を待ち（Ｓ４１０）、合流ローラ１０６を反転させ離間ソレノイドをＯＦＦするまでの時間をタイマにセットする（Ｓ４１１）。離間ソレノイドＯＦＦまでの時間経過を待ち（Ｓ４１２）、離間ソレノイドをＯＦＦする（Ｓ４１３）。反転センサ１１０がシート材を検出しなくなるのを待ち（Ｓ４１４）、合流ローラ停止までの時間をタイマにセットし（Ｓ４１５）、時間の経過を待った後（Ｓ４１６）、反転ローラ１０６を停止させる（Ｓ４１７）。
【００１６】
（離間ソレノイドの駆動が不要な長さであった場合）
合流ローラを反転させるまでの時間をタイマにセットし（Ｓ４１８）、時間の経過を待つ（Ｓ４１９）。所定時間が経過すると、合流ローラ１０６を反転させ（Ｓ４２０）、Ｓ４１４へ処理を移行する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明を用いることで、複雑な制御を行うことなしにユーザが誤って反転動作中のシート材を取り除いてしまうことを防ぐことが可能になる。また、シート長の長い用紙でも複雑な制御を行うことなしに反転動作を実現可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明を実施例を基に説明する。
【実施例】
【００１９】
（第１の実施例）
本実施例において画像形成装置は排紙オプションとしてステープルユニットを装備している。ステープルユニットとは、復数枚の印刷の終了したシート材をまとめてステープラにてまとめるもので排紙オプションとしては一般的である。
【００２０】
図５は本実施例の画像形成装置の断面図である。３０２はステープル用のトレイであり、搬送方向とは垂直に稼動して待機中のシート材をさばくことで横レジを合わせる。また、図示されていないがステープル用のトレイ３０２付近にはステープラが装備されており、普段は搬送の邪魔にならない場所に待避しているが、ステープル対象のシート材がトレイ３０２に揃うとレール上を移動し、所定個所にステープルを施す。その後トレイ３０２が左右に開き、ステープルされたシート材は排紙トレイ３０１上に排出される。
【００２１】
フェイスダウン排紙した用紙をステープルするジョブで動作を説明する。排紙オプションは制御マイコンを備え、画像形成装置１００を制御するマイコンと通信を行いながらジョブを処理する。まず画像形成装置１００側であるが、図６のフローチャートで説明する。定着排紙センサ１１２でシート材の先端を検出するのを待つ（Ｓ６０１）。シート材の先端を検出すると、タイマにＦＤ／ＦＵフラッパ１０９駆動までの時間をセットする（Ｓ６０２）。所定時間の経過を待ち（Ｓ６０３）、ＦＤ／ＦＵフラッパ１０９をＦＤ側に切り替え合流モータ１０６を駆動する（Ｓ６０４）。反転センサ１１０がシート材の先端を検出するのを待ち（Ｓ６０５）、シート材の後端が合流ローラを抜ける所定時間前までの時間をタイマにセットする（Ｓ６０６）。時間の経過を待ち（Ｓ６０７）、反転ローラ１０７を引き込み方向に回転させるとともに離間ソレノイドをＯＮする（Ｓ６０８）。シート材後端が合流地点Ａを抜けるまでの時間をタイマにセットし（Ｓ６０９）、所定時間の経過を待つ（Ｓ６１０）。所定時間経過すると、反転ローラ１０７を排出側に駆動させシート材の先端（先ほどまでの後端、反転したので先端が入れ替わる）が搬送ローラ対Ｂ１０８に達するまでの時間をタイマにセットする（Ｓ６１１）。時間の経過を待ち（Ｓ６１２）、シート材の先端が搬送ローラ対Ｂ１０８に達すると離間ソレノイドをＯＦＦする（Ｓ６１３）。排紙センサ１１１がシート材の先端を検出するのを待ち（Ｓ６１４）、先端を検出すると排紙オプションに対し紙サイズ情報を指示する（Ｓ６１５）。画像形成装置１００は前記処理を繰り返し、ステープルを実行する最終紙を印字後、Ｓ６１５で紙サイズ情報と共にステープルの指示を送信する。
【００２２】
排紙オプション３００は紙サイズ情報を受信すると、搬送系を駆動するとともにステープル用のトレイ３０２を紙サイズ情報に基づき所定の幅に固定し、シート材後端がトレイ３０２に達する度にトレイを揺動させ横レジ合わせを行う。ステープル指示を受け取ると最終紙がトレイ３０２に排出後、横レジ合わせを行い、ステープラを駆動しステープル動作を行う。ステープル後トレイ３０２を開放し、ステープルしたシート材を排紙トレイ３０１に落下させる。
【００２３】
ステープル動作前に異なる紙サイズ情報を受信した場合、トレイ３０２を開放し、蓄えたシート材を排紙トレイ３０１に排出しステープルジョブを行わない。
【００２４】
（第２の実施例）
排紙オプションはステープルユニットだけでなく、様々な種類のものが考えられる。ここではマルチビン排紙オプションを紹介する。マルチビン排紙オプションは画像形成装置の排紙口に複数の排紙ビンが縦に設けられたオプションでフラッパにより何段目のビンにシート材を排出するかを制御する。
【００２５】
職場などで使用する場合、各社員に各ビンを割り当て、誰の印刷したシート材なのかを分けるなどの目的で用いられる。制御としては、第１の実施例で紙サイズ情報を排紙オプションへ送信するときに排紙ビンも指定することで制御が可能である。
【００２６】
また、マルチビン排紙オプションにはフラッパで排紙ビンを切り替えるタイプの他にビントレイ全体を上下動させて排紙ビンを切り替えるタイプのものもある。
どちらのタイプもビン切替時には紙間をさらに開ける必要があり、紙間制御は画像形成装置１００側で行うのが一般的である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】画像形成装置の概要図
【図２】本発明の画像形成装置の概要図
【図３】離間ソレノイド駆動時の反転ローラの動作説明図
【図４】本発明における両面印字時のフローチャート
【図５】実施例１の画像形成装置の概要図
【図６】実施例１のフローチャート
【符号の説明】
【００２８】
１００  画像形成装置
２００・・・・給紙カセット
３００  排紙オプション
４００  イメージスキャナ
１０５  搬送ローラ対
１０６  合流ローラ
１０７  反転ローラ
１０８  搬送ローラ対Ｂ
１０９  ＦＤ／ＦＵフラッパ
１１０  反転センサ
１１１  排紙センサ
１１２  定着排紙センサ
１１３  両面センサ
【図１】
2006160466.tif 000003
【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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