(57)【要約】【課題】  カールに対して常に最適な動作条件を選択し、安定した排紙積載が可能な装置を安価に提供する。【解決手段】  両面画像記録手段を備えた画像形成装置において、片面記録の際、フェイスダウン排紙かフェイスアップ排紙かを選択可能にすると共に、通常の画像形成プロセスである第１の記録モードと、画像形成前に定着部で加熱のみ行い、その後表裏を反転させ、反対の面に画像形成する第２の記録モードと、画像形成した記録紙を表裏を反転させ、その後反対の面を定着部で加熱のみ行う第３の記録モードとを任意に選択できるようにする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を記録する媒体としての記録紙を、１枚ずつピックアップして給紙する給紙部と、感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像し、前記感光体上に形成されたトナー像を記録紙上に転写する作像部と、該作像部によって形成された記録紙上のトナー像を加熱定着する定着部と、定着後の記録紙を表裏反転させて再び前記作像部へ導くスイッチバック給紙部と、画像が記録された記録紙を排紙する排紙部とを有する、両面画像記録手段を備えた画像形成装置において、片面にのみ画像を記録する場合、前記給紙部によって給紙した記録紙に、前記作像部によって画像を作像し、前記定着部によって定着させ、前記排紙部によって排紙する第１の記録モードと、
前記給紙部によって給紙した記録紙に、前記作像部で画像を作像することなく前記定着部で加熱のみ行い、前記スイッチバック給紙部によって表裏を反転させ、反対の面に前記作像部で作像し、前記定着部で定着させ、前記排紙部によって排紙するよう制御する第２の記録モードと、
前記給紙部によって給紙した記録紙に、前記作像部によって画像を作像し、前記定着部によって定着させ、前記スイッチバック給紙部によって表裏を反転させ、反対の面に前記作像部で画像を作像することなく前記定着部で加熱のみ行い、前記排紙部によって排紙するよう制御する第３の記録モードとを選択的に制御する制御部を有し、
前記排紙部は、前記定着部によって最後に加熱された面を下向きにして排紙するフェイスダウン排紙部と、最後に加熱された面を上向きにして排紙するフェイスアップ排紙部から成り、
前記フェイスダウン排紙部への排紙か前記フェイスアップ排紙部への排紙かを選択可能に制御すると共に、前記第１、第２、第３の記録モードを任意に選択できるよう前記制御部で制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定着部において、前記作像部で画像を形成する記録紙面とは反対の面を加熱する場合の温度が可変であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記フェイスダウン排紙部への排紙が指示された場合には、前記第１または第２の記録モードが選択され、前記フェイスアップ排紙部への排紙が指示された場合には、前記第３の記録モードが選択されるよう前記制御部で制御することを特徴とする請求項１および２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記給紙部は、複数種類の記録紙を給紙可能なように複数の給紙部から成り、前記フェイスダウン排紙部か前記フェイスアップ排紙部かの選択、前記第１、第２、第３の記録モードの選択、および前記作像部で画像を形成する記録紙面とは反対の面を前記定着部で加熱する場合の温度設定を、それぞれの給紙部に対して独立に制御することを特徴とする請求項１から３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などに用いられる電子写真方式の画像形成装置であって、特に両面記録機構を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術では、例えば特許文献１と特許文献２をあげることが出来る。
【特許文献１】特開平５−１６５２７３号公報
【特許文献２】特開平６−１６１３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来例のうち特開平０５−１６５２７３では、湿度検出手段によって記録紙の水分量を検出して制御するため、非常に高価なものとなっていた。
【０００４】
また、カールの状態は記録紙の水分量だけに依存するのではなく、環境、紙の種類、紙のすき目方向、紙の表裏（給紙部にセットする時に表裏どちら向きでセットするか）などによって変わり、両面加熱した後でも排紙された記録紙は、搬送方向に対して前後上向き、前後下向き、左右上向き、左右下向き、それらの組み合わせといった多様な形態になるため、常に最適な排紙積載性を保つことが困難であった。
【０００５】
また、特開平０６−１６１３１２では、作像して定着した後の記録紙をスイッチバックさせて再度定着部へ導き、カールを矯正して装置外へ排紙するため、ページ順が逆になってしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明では、両面画像記録手段を備えた画像形成装置において、片面にのみ画像を記録する場合、給紙部によって給紙した記録紙に、作像部によって画像を作像し、定着部によって定着させ、排紙部によって排紙する第１の記録モードと、給紙部によって給紙した記録紙に、作像部で画像を作像することなく定着部で加熱のみ行い、スイッチバック給紙部によって表裏を反転させ、反対の面に作像部で作像し、定着部で定着させ、排紙部によって排紙するよう制御する第２の記録モードと、給紙部によって給紙した記録紙に、作像部によって画像を作像し、定着部によって定着させ、スイッチバック給紙部によって表裏を反転させ、反対の面に作像部で画像を作像することなく定着部で加熱のみ行い、排紙部によって排紙するよう制御する第３の記録モードとを選択的に制御する制御部を有し、排紙部は、定着部によって最後に加熱された面を下向きにして排紙するフェイスダウン排紙部と、最後に加熱された面を上向きにして排紙するフェイスアップ排紙部から成り、フェイスダウン排紙部への排紙かフェイスアップ排紙部への排紙かを選択可能に制御すると共に、第１、第２、第３の記録モードを任意に選択できるよう制御部で制御する。
【０００７】
また、定着部において、作像部で画像を形成する記録紙面とは反対の面を加熱する場合の温度を可変とする。
【０００８】
また、フェイスダウン排紙部への排紙が指示された場合には、第１または第２の記録モードが選択され、フェイスアップ排紙部への排紙が指示された場合には、第３の記録モードが選択されるよう制御部で制御する。
【０００９】
また、給紙部は、複数種類の記録紙を給紙可能なように複数の給紙部から成り、フェイスダウン排紙部かフェイスアップ排紙部かの選択、第１、第２、第３の記録モードの選択、および作像部で画像を形成する記録紙面とは反対の面を定着部で加熱する場合の温度設定を、それぞれの給紙部に対して独立に制御する。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、両面画像記録手段を備えた画像形成装置において、片面にのみ画像を記録する場合、給紙部によって給紙した記録紙に、作像部によって画像を作像し、定着部によって定着させ、排紙部によって排紙する第１の記録モードと、給紙部によって給紙した記録紙に、作像部で画像を作像することなく定着部で加熱のみ行い、スイッチバック給紙部によって表裏を反転させ、反対の面に作像部で作像し、定着部で定着させ、排紙部によって排紙するよう制御する第２の記録モードと、給紙部によって給紙した記録紙に、作像部によって画像を作像し、定着部によって定着させ、スイッチバック給紙部によって表裏を反転させ、反対の面に作像部で画像を作像することなく定着部で加熱のみ行い、排紙部によって排紙するよう制御する第３の記録モードとを選択的に制御する制御部を有し、排紙部は、定着部によって最後に加熱された面を下向きにして排紙するフェイスダウン排紙部と、最後に加熱された面を上向きにして排紙するフェイスアップ排紙部から成り、フェイスダウン排紙部への排紙かフェイスアップ排紙部への排紙かを選択可能に制御すると共に、第１、第２、第３の記録モードを任意に選択できるよう制御部で制御することにより、環境、紙の種類、紙のすき目方向、紙の表裏（給紙部にセットする時に表裏どちら向きでセットするか）などによってカールの状態が多様に変化しても、フェイスダウン排紙かフェイスアップ排紙かを選択し、さらに第１、第２、第３の記録モードのいずれかを選択することにより、常に最適な積載条件を選択して排紙積載する装置を安価に提供することができる。
【００１１】
また、定着部において、作像部で画像を形成する記録紙面とは反対の面を加熱する場合の温度を可変とすることにより、環境条件が変化して紙に含まれる水分量が変わっても、カール防止に適正な温度で記録面と反対の面を加熱することができ、常に安定した排紙積載性を保つことが可能となる。
【００１２】
また、フェイスダウン排紙部への排紙が指示された場合には、第１または第２の記録モードが選択され、フェイスアップ排紙部への排紙が指示された場合には、第３の記録モードが選択されるよう制御部で制御することにより、ページ順を逆にすることなく排紙積載することができる。
【００１３】
また、給紙部は、複数種類の記録紙を給紙可能なように複数の給紙部から成り、フェイスダウン排紙部かフェイスアップ排紙部かの選択、第１、第２、第３の記録モードの選択、および作像部で画像を形成する記録紙面とは反対の面を定着部で加熱する場合の温度設定を、それぞれの給紙部に対して独立に制御することにより、複数の給紙部に異なる種類の記録紙がセットされていても、それぞれの紙種に最適な条件を選択して排紙積載することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、具体例を用いて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の画像形成装置を適用した、プリンタ機能、ファクシミリ機能、コピー機能を有する複合装置１の斜視図である。
【００１６】
同図において、１１は原稿Ｓを読み取るための読取部、２１は読取部１１で読み取った画像やファクシミリ受信画像を記録紙Ｐに記録するための記録部、３１はユーザが操作するための操作部、４１はプリンタ動作やファクシミリ動作、コピー動作の制御を行うための制御部である。
【００１７】
図２は、本発明の画像形成装置を適用した複合装置１の断面図である。
【００１８】
同図に沿って、本発明の主要部である記録部２１の構成を説明する。
【００１９】
２１１は記録紙Ｐを収納する記録紙カセット、２１２は記録紙カセット２１１に収納された記録紙Ｐを、分離部材２１３と協働して１枚ずつ分離搬送する給紙ローラ、２１４は分離された記録紙Ｐの斜行を補正するレジストローラ対、２１５はレジストローラ対２１４によって搬送された記録紙Ｐの先端位置を検知するトップセンサ、２１６は帯電手段２１７によって帯電され、レーザースキャナ２１８から照射される画像光によって静電潜像が形成され、現像手段２１９によってトナー像が現像される感光体ドラム、２２０は感光体ドラム２１６に現像されたトナー像を記録紙Ｐに転写する転写帯電器、２２２は記録紙搬送路２２１を通って搬送されてくる記録紙Ｐに転写されたトナー像を加熱することによって定着させる熱定着器、２２３は熱定着器２２２から排紙されてくる記録紙Ｐの端部を検知する排紙センサ、２２４は定着排紙コロ２２５と共に記録紙Ｐを狭持して排紙搬送路２２６へ搬送する定着排紙ローラ、２２７は熱定着器２２２によって加熱された面を下にして排出する正逆回転可能なフェイスダウン排紙ローラ対、２２８はフェイスダウン排紙ローラ対２２７から排出される記録紙Ｐを積載するフェイスダウン排紙トレイ、２２９は熱定着器２２２によって加熱された面を上にして排出する正逆回転可能なフェイスアップ排紙ローラ対、２３０はフェイスアップ排紙ローラ対２２９から排出される記録紙Ｐを積載するフェイスアップ排紙トレイ、２３１は切り替え動作により記録紙Ｐをフェイスダウン排紙ローラ対２２７かフェイスアップ排紙ローラ対２２９のいずれかにガイドする排紙フラッパ、２３２はフェイスダウン排紙ローラ対２２７もしくはフェイスアップ排紙ローラ対２２９が逆転して搬送する記録紙Ｐを、定着排紙ローラ２２４と狭持して搬送するスイッチバックコロ、２３３はスイッチバックして搬送される記録紙Ｐを、再度レジストローラ対２１４へと導いて両面記録を行うためのスイッチバック搬送路である。
【００２０】
次に、本発明にかかる具体例の動作について説明する。
【００２１】
上記のような両面画像記録機構を有する画像形成装置において片面画像記録を行う場合、本発明によれば、以下の３つの記録モードを選択可能に制御する。
【００２２】
＜第１の記録モード＞
第１の記録モードの動作を、図３に沿って説明する。
【００２３】
制御部４１から片面記録開始信号が出されると、記録紙カセット２１１に収納された記録紙Ｐが給紙ローラ２１２と分離部材２１３とによって１枚ずつ給紙される（Ｐ１）。
【００２４】
給紙された記録紙Ｐは、レジストローラ対２１４により記録紙Ｐの斜行が補正された後、トップセンサ２１５により先端位置が検知され、タイミングを合わされて感光体ドラム２１６と転写帯電器２２０との間に搬送される（Ｐ１）。
【００２５】
その後、感光体ドラム２１６の表面に形成されたトナー像が転写帯電器２２０で転写された後、記録紙搬送路２２１に沿って搬送され、熱定着器２２２でトナー像が定着される（Ｐ２）。
【００２６】
トナー像が定着された記録紙Ｐは、定着排紙ローラ２２４と定着排紙コロ２２５により排紙搬送路２２６に沿って搬送され、下流側に配置された排紙フラッパ２３１の切り替え動作により、フェイスダウン排紙ローラ対２２７かフェイスアップ排紙ローラ対２２９のいずれかに、選択的に搬送される（Ｐ２）。
【００２７】
そして、フェイスダウン排紙ローラ対２２７へ搬送された記録紙Ｐはフェイスダウン排紙トレイ２２８へ、フェイスアップ排紙ローラ対２２９へ搬送された記録紙Ｐはフェイスアップ排紙トレイ２３０へ排出される（Ｐ３）。
【００２８】
＜第２の記録モード＞
第２の記録モードの動作を、図４に沿って説明する。
【００２９】
制御部４１から片面記録開始信号が出されると、記録紙カセット２１１に収納された記録紙Ｐが給紙ローラ２１２と分離部材２１３とによって１枚ずつ給紙される（Ｐ４）。
【００３０】
給紙された記録紙Ｐは、レジストローラ対２１４により感光体ドラム２１６と転写帯電器２２０との間に搬送される（Ｐ４）。
【００３１】
しかしながら、ここでは記録紙Ｐに画像は形成されず、そのまま熱定着器２２２へ送り込まれる（Ｐ５）。熱定着器２２２では、トナー画像を定着する時の温度とは別に制御される温度によって記録紙Ｐを加熱し、記録紙Ｐに含まれる水分を蒸発させる（Ｐ５）。なお、このときの加熱温度は、環境、紙の種類、紙のすき目方向、紙の表裏（給紙部にセットする時に表裏どちら向きでセットするか）などに合せて変更可能に制御される。
【００３２】
表面が加熱された記録紙Ｐは、定着排紙ローラ２２４と定着排紙コロ２２５により排紙搬送路２２６に沿って搬送され、下流側に配置された排紙フラッパ２３１の切り替え動作により、フェイスダウン排紙ローラ対２２７かフェイスアップ排紙ローラ対２２９のいずれかに、選択的に搬送される（Ｐ５）。
【００３３】
次に、排紙センサ２２３によって記録紙Ｐの後端が定着排紙ローラ２２４と定着排紙コロ２２５のニップを抜けたことを検知すると、記録紙Ｐを狭持しているフェイスダウン排紙ローラ対２２７かフェイスアップ排紙ローラ対２２９が逆転し、記録紙Ｐの後端が定着排紙ローラ２２４とスイッチバックコロ２３２のニップへ搬送され、スイッチバック搬送路２３３を通ってレジストローラ対２１４へ再給紙される（Ｐ６）。
【００３４】
このように表裏が反転されて再給紙された記録紙Ｐは、レジストローラ対２１４により記録紙Ｐの斜行が補正された後、トップセンサ２１５により先端位置が検知され、タイミングを合わされて感光体ドラム２１６と転写帯電器２２０との間に搬送される（Ｐ７）。
【００３５】
その後、感光体ドラム２１６の表面に形成されたトナー像が転写帯電器２２０で転写された後、記録紙搬送路２２１に沿って搬送され、熱定着器２２２でトナー像が定着される（Ｐ８）。
【００３６】
トナー像が定着された記録紙Ｐは、定着排紙ローラ２２４と定着排紙コロ２２５により排紙搬送路２２６に沿って搬送され、下流側に配置された排紙フラッパ２３１の切り替え動作により、フェイスダウン排紙ローラ対２２７かフェイスアップ排紙ローラ対２２９のいずれかに、選択的に搬送される（Ｐ８）。
【００３７】
そして、フェイスダウン排紙ローラ対２２７へ搬送された記録紙Ｐはフェイスダウン排紙トレイ２２８へ、フェイスアップ排紙ローラ対２２９へ搬送された記録紙Ｐはフェイスアップ排紙トレイ２３０へ排出される（Ｐ９）。
【００３８】
＜第３の記録モード＞
第３の記録モードの動作を、図５に沿って説明する。
【００３９】
制御部４１から片面記録開始信号が出されると、記録紙カセット２１１に収納された記録紙Ｐが給紙ローラ２１２と分離部材２１３とによって１枚ずつ給紙される（Ｐ１０）。
【００４０】
給紙された記録紙Ｐは、レジストローラ対２１４により記録紙Ｐの斜行が補正された後、トップセンサ２１５により先端位置が検知され、タイミングを合わされて感光体ドラム２１６と転写帯電器２２０との間に搬送される（Ｐ１０）。
【００４１】
その後、感光体ドラム２１６の表面に形成されたトナー像が転写帯電器２２０で転写された後、記録紙搬送路２２１に沿って搬送され、熱定着器２２２でトナー像が定着される（Ｐ１１）。
【００４２】
トナー像が定着された記録紙Ｐは、定着排紙ローラ２２４と定着排紙コロ２２５により排紙搬送路２２６に沿って搬送され、下流側に配置された排紙フラッパ２３１の切り替え動作により、フェイスダウン排紙ローラ対２２７かフェイスアップ排紙ローラ対２２９のいずれかに、選択的に搬送される（Ｐ１１）。
【００４３】
次に、排紙センサ２２３によって表面にトナー像が定着された記録紙Ｐの後端が定着排紙ローラ２２４と定着排紙コロ２２５のニップを抜けたことを検知すると、記録紙Ｐを狭持しているフェイスダウン排紙ローラ対２２７かフェイスアップ排紙ローラ対２２９が逆転し、記録紙Ｐの後端が定着排紙ローラ２２４とスイッチバックコロ２３２のニップへ搬送され、スイッチバック搬送路２３３を通ってレジストローラ対２１４へ再給紙される（Ｐ１２）。
【００４４】
このようにして表裏が反転された記録紙Ｐは、レジストローラ対２１４により感光体ドラム２１６と転写帯電器２２０との間に搬送される（Ｐ１３）。
【００４５】
しかしながら、ここでは記録紙Ｐに画像は形成されず、そのまま熱定着器２２２へ送り込まれる（Ｐ１４）。熱定着器２２２では、トナー画像を定着する時の温度とは別に制御される温度によって記録紙Ｐを加熱し、記録紙Ｐに含まれる水分を蒸発させる（Ｐ１４）。なお、このときの加熱温度は、環境、紙の種類、紙のすき目方向、紙の表裏（給紙部にセットする時に表裏どちら向きでセットするか）などに合せて変更可能に制御される。
【００４６】
裏面が加熱された記録紙Ｐは、定着排紙ローラ２２４と定着排紙コロ２２５により排紙搬送路２２６に沿って搬送され、下流側に配置された排紙フラッパ２３１の切り替え動作により、フェイスダウン排紙ローラ対２２７かフェイスアップ排紙ローラ対２２９のいずれかに、選択的に搬送される（Ｐ１４）。
【００４７】
そして、フェイスダウン排紙ローラ対２２７へ搬送された記録紙Ｐはフェイスダウン排紙トレイ２２８へ、フェイスアップ排紙ローラ対２２９へ搬送された記録紙Ｐはフェイスアップ排紙トレイ２３０へ排出される（Ｐ１５）。
【００４８】
以上のような３つの記録モードを選択することにより、環境、紙の種類、紙のすき目方向、紙の表裏（給紙部にセットする時に表裏どちら向きでセットするか）などによってカールの状態が多様に変化しても、第１、第２、第３の記録モードのいずれかを選択し、さらに熱定着器２２２でトナーが定着された面とは反対の面を加熱する際の加熱温度を可変とすることにより、常に最適な積載条件を選択して排紙積載することができる。
【００４９】
さらに、第１の記録モードおよび第２の記録モードの時にはフェイスダウン排紙ローラ対２２７によりフェイスダウン排紙トレイ２２８へ排出し、第３の記録モードの時にはフェイスアップ排紙ローラ対２２９によりフェイスアップ排紙トレイ２３０へ排出するよう制御することにより、いずれの記録モードを選択してもページ順通りに排出することが可能である。
【００５０】
さらに、本具体例では記録紙Ｐを収納する記録紙カセット２１１が上下２段に配置されており、それぞれの記録紙カセット２１１からの給紙動作に対して独立に、フェイスダウン排紙トレイ２２８への排紙かフェイスアップ排紙トレイ２３０への排紙かの選択、第１、第２、第３の記録モードの選択、および画像を形成する面とは反対の面を熱定着器２２２で加熱する場合の温度設定を制御するため、サイズや種類の異なる記録紙Ｐを給紙しても、常に最適な積載条件で排紙積載することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の画像形成装置を適用した複合装置の斜視図
【図２】本発明の画像形成装置を適用した複合装置の断面図
【図３】第１の記録モードの動作を表す複合装置の断面図
【図４】第２の記録モードの動作を表す複合装置の断面図
【図５】第３の記録モードの動作を表す複合装置の断面図
【符号の説明】
【００５２】
２１１  記録紙カセット
２１２  給紙ローラ
２１３  分離部材
２１６  感光体ドラム
２２２  熱定着器
２２４  定着排紙ローラ
２２７  フェイスダウン排紙ローラ対
２２８  フェイスダウン排紙トレイ
２２９  フェイスアップ排紙ローラ対
２３０  フェイスアップ排紙トレイ
２３１  排紙フラッパ
２３２  スイッチバックコロ
２３３  スイッチバック搬送路
【図１】
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【図２】
2006243142.tif 000004
【図３】
2006243142.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006243142.tif 000007