(57)【要約】【課題】両面印刷を効率的に行うことができると共に、良好な画像を形成することができる画像形成装置を提供することである。【解決手段】両面印刷の要求を受付けると（Ｓ１１）、印刷部において、用紙Ｐの一方の面の画像を印刷する（Ｓ１２）。そして、一方の面の画像の印刷が終了すると、用紙Ｐを印刷部からスイッチバック上流経路に案内し、用紙Ｐの先端が印刷部からスイッチバック部の入出口に到達するまで、用紙Ｐを搬送する（Ｓ１３）。このとき、スイッチバック上流経路には、ファンが設けられていることから、通過する際に、用紙Ｐの一方の面に向かって送風することにより、用紙Ｐを冷却する（Ｓ１４）。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷する用紙を反転させて両面印刷を行なう画像形成装置であって、
熱を用いてトナーを定着させる定着部を有し、形成した画像を用紙の一方の面に印刷する印刷部と、
前記用紙をスイッチバックさせて、前記用紙を反転するスイッチバック部と、
前記印刷部で印刷した用紙を前記印刷部から前記スイッチバック部まで搬送するためのスイッチバック上流経路と、
前記スイッチバック部でスイッチバックさせた用紙を前記スイッチバック部から前記印刷部まで搬送するためのスイッチバック下流経路と、
前記スイッチバック上流経路に設けられ、前記用紙を冷却する冷却手段とを備える、画像形成装置。
【請求項２】
前記冷却手段は、前記用紙に送風可能なファンである、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記冷却手段は、前記用紙の一方の面および他方の面のうち、トナーの定着された面側に位置するように設けられている、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記スイッチバック部は、ロール状である、請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成装置に関するものであり、特に、用紙を反転させて両面印刷を行なう画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置を、例えば複写機として使用する際には、画像読取り部によって読取った原稿の画像を基に感光体上に静電潜像を形成する。次に、静電潜像にトナー等の現像剤を付着して、可視像を形成する。そして、可視像を用紙に転写後、用紙に定着して出力する。
【０００３】
ここで、出力に際し、両面印刷、すなわち、用紙の表面と裏面に画像を形成したい場合がある。このような場合、まず、用紙の一方の面である表面に画像を形成した後、用紙を反転させ、用紙の他方の面である裏面に画像を形成して出力する。
【０００４】
ここで、特開２００５−１７３１０３号公報（特許文献１）には、上記した両面印刷に関する技術について開示されている。特許文献１によると、シート（用紙）を反転させる際の経路である再搬送路を、シートを収納するシート収納部の一部に設けている。こうすることにより、画像形成装置本体の高さを低くして、装置全体の小型化を図ることとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１７３１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１によると、画像形成装置全体の小型化を図ることができるものの用紙を排出する排出トレイを利用して用紙をスイッチバックさせることにより、用紙の反転を行なっている。そうすると、両面印刷を行なう際に、前の用紙が排出トレイの利用を終了するまで、次に印刷する用紙を印刷部に搬送するまでの搬送路等で待機させる必要があり、両面印刷が終了するまでの時間が長くなってしまう。
【０００７】
また、両面印刷の際には、表面に転写された可視像を表面に定着することにより、表面に画像を形成したのち、用紙を反転させる。ここで、可視像を用紙に定着するには、定着ローラを加熱することにより行う。ここで、用紙は、定着ローラの熱を吸収するため、このような状態のまま、用紙をスイッチバックさせて用紙を反転させると、用紙の搬送中にトナーが融着し、画像形成における不具合を生じる虞がある。
【０００８】
この発明の目的は、両面印刷を効率的に行うことができると共に、良好な画像を形成することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る画像形成装置は、印刷する用紙を反転させて両面印刷を行なう画像形成装置であって、熱を用いてトナーを定着させる定着部を有し、形成した画像を用紙の一方の面に印刷する印刷部と、用紙をスイッチバックさせて、用紙を反転するスイッチバック部と、印刷部で印刷した用紙を印刷部からスイッチバック部まで搬送するためのスイッチバック上流経路と、スイッチバック部でスイッチバックさせた用紙をスイッチバック部から印刷部まで搬送するためのスイッチバック下流経路と、スイッチバック上流経路に設けられ、用紙を冷却する冷却手段とを備える。
【００１０】
好ましくは、冷却手段は、用紙に送風可能なファンである。
【００１１】
さらに好ましくは、冷却手段は、用紙の一方の面および他方の面のうち、トナーの定着された面側に位置するように設けられている。
【００１２】
さらに好ましくは、スイッチバック部は、ロール状である。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によると、両面印刷を行う際には、スイッチバック上流経路からスイッチバック部において用紙をスイッチバックさせ、スイッチバック下流経路に搬送することにより、用紙の反転を行うことができる。そうすると、用紙の反転の際に、次に印刷する用紙を待機させる時間を少なくすることができる。したがって、両面印刷を効率的に行なうことができる。また、形成した画像を一方の面に印刷した後、冷却手段により用紙を冷却することができる。したがって、熱を用いてトナーを定着した後、その熱によりトナーが融着するのを防止することができる。その結果、良好な画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の一実施形態に係るデジタル複合機の全体構成を示すブロック図である。
【図２】印刷部周辺の構成を示す概略図である。
【図３】スイッチバック部を拡大した図であって、用紙Ｐを収容部内へ搬送する場合を示す図である。
【図４】スイッチバック部を拡大した図であって、用紙Ｐの後端を先頭として、用紙Ｐをスイッチバック下流経路へ搬送する場合を示す図である。
【図５】両面印刷を行なう場合の制御部の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１はこの発明の一実施形態に係る画像形成装置を、デジタル複合機１０に適用した場合のデジタル複合機１０の構成を示すブロック図である。図１を参照して、デジタル複合機１０は、デジタル複合機１０全体を制御する制御部１１と、画像データ等の書込みや読出しを行うためのＤＲＡＭ１２と、デジタル複合機１０の有する情報を表示する表示画面を含み、デジタル複合機１０におけるユーザとのインターフェースとなる操作部１３と、原稿を自動的に所定の原稿読取り位置へ搬送する原稿送り装置１４と、原稿送り装置１４によって搬送されてきた原稿の画像を所定の読取り位置で読取る画像読取り部１５と、画像読取り部１５で読取られた原稿等からその画像を形成し、用紙に印刷して出力する印刷部１６と、画像データ等を格納するハードディスク１７と、公衆回線２０に接続されるＦＡＸ通信部１８と、ネットワーク２１と接続するためのネットワークＩＦ（インターフェース）部１９と、印刷部１６において印刷される用紙を収納する給紙カセット２３と、印刷された用紙を排出する排出トレイ２４とを含む。給紙カセット２３は、複数設けられている。印刷される用紙は、例えば、サイズやセットする方向毎に、複数の給紙カセット２３に収納される。
【００１６】
画像読取り部１５は、原稿の両面の画像を読取ることができる。具体的には、例えば、原稿の表面の画像は、画像読取り部１５に設けられたＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）（図示せず）、原稿の裏面の画像は、画像読取り部１５に設けられたＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ：密着型イメージセンサ）（図示せず）によって読取ることができる。デジタル複合機１０は、ＣＣＤおよびＣＩＳによって読取った原稿の両面の画像について、用紙を反転させて、両面印刷を行なう。
【００１７】
制御部１１は、画像読取り部１５から出力される原稿データをＤＲＡＭ１２に圧縮符号化して書き込み、ＤＲＡＭ１２に書き込んだデータを読出し、伸張符号化して印刷部１６により出力する。
【００１８】
デジタル複合機１０は、画像読取り部１５により読取られた原稿を用いて、ＤＲＡＭ１２を介して印刷部１６において画像を形成することにより、複写機として作動する。また、デジタル複合機１０は、ネットワークＩＦ部１９を通じて、ネットワーク２１に接続されたパソコン２２から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭ１２を介して印刷部１６において画像を形成することにより、プリンターとして作動する。さらに、デジタル複合機１０は、ＦＡＸ通信部１８を通じて、公衆回線２０から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭ１２を介して印刷部１６において画像を形成することにより、また、画像読取り部１５により読取られた原稿の画像データを、ＦＡＸ通信部１８を通じて公衆回線２０に画像データを送信することにより、ファクシミリ装置として作動する。
【００１９】
なお、図１において太線の矢印は画像データの流れを示しており、細線の矢印は制御信号または制御データの流れを示している。
【００２０】
次に、デジタル複合機１０に含まれる印刷部１６周辺の詳細な構成について説明する。図２は、印刷部１６周辺の構成を示す概略図である。なお、図２中、紙面の上下方向を、デジタル複合機１０における上下方向としている。また、用紙Ｐの搬送される方向を図２中の矢印で示している。
【００２１】
図１および図２を参照して、印刷部１６は、形成した画像を用紙Ｐの一方の面に転写する転写ローラ等を含む転写部３１と、転写部３１において用紙Ｐに転写した画像を定着させる定着ローラ等を含む定着部３２と、給紙カセット２３から搬送された用紙Ｐを、所定のタイミングで転写部３１に搬送するレジストローラ３３と、用紙Ｐが印刷部１６内を通過する際の搬送経路となる印刷用経路３４とを含む。なお、印刷用経路３４は、図２中で、一点鎖線で示している。図２において、レジストローラ３３、転写部３１、および定着部３２は、下方向から順に配置されている。印刷部１６は、いわゆる縦型である。なお、１つしか図示はしないが、給紙カセット２３は、印刷部１６の下部側に複数設けられている。
【００２２】
ここで、用紙Ｐの一方の面、すなわち、用紙Ｐの表面に印刷を行なう場合について簡単に説明する。給紙カセット２３の上部側に設けられた給紙ローラ２５により、給紙カセット２３から用紙Ｐが印刷部１６に給紙される。給紙された用紙Ｐは、印刷部１６において形成される画像との転写のタイミングを合わせるために、一旦レジストローラ３３で待機させられる。感光体（図示せず）によって形成された静電潜像は、トナー等の現像剤によって可視化され、可視像が形成される。この可視像が形成されるタイミングで、用紙Ｐは、転写部３１に搬送され、転写部３１により用紙Ｐの一方の面に可視像が転写される。次に、用紙Ｐは、定着部３２に搬送され、例えば、１５０〜１８０℃程度に熱せられた定着部３２により用紙Ｐの一方の面に可視像が定着される。このようにして、用紙Ｐの表面に印刷を行なう。定着が終了した用紙Ｐは、排出ローラ２６により排出トレイ２４に排出される。
【００２３】
また、デジタル複合機１０は、定着部３２において一方の面を印刷した用紙Ｐを案内するガイド３５ａと、印刷部１６において一方の面を印刷した用紙Ｐをスイッチバックさせ、用紙Ｐを反転するスイッチバック部３６と、印刷部１６において一方の面を印刷した用紙Ｐを印刷部１６からスイッチバック部３６まで搬送するためのスイッチバック上流経路３７ａと、スイッチバック部３６でスイッチバックさせた用紙Ｐをスイッチバック部３６から印刷部１６まで搬送するためのスイッチバック下流経路３７ｂと、スイッチバック上流経路３７ａ内に設けられ、用紙Ｐを順次搬送する複数の搬送ローラ３８ａ、３８ｂ、３８ｃと、定着部３２およびガイド３５ａの間に設けられ、用紙Ｐの通過を検知するセンサ４０ａと、搬送ローラ３８ｃおよびスイッチバック部３６の間に設けられ、用紙Ｐの通過を検知するセンサ４０ｂとを含む。用紙Ｐは、図２中の矢印で示すように、スイッチバック上流経路３７ａおよびスイッチバック下流経路３７ｂ上を、給紙カセット２３側である上流側から排出トレイ２４側である下流側に搬送される。なお、スイッチバック上流経路３７ａ内、スイッチバック下流経路３７ｂ内、およびスイッチバック部３６内で用紙Ｐを搬送させる際の経路を図２中の太線で示している。
【００２４】
ガイド３５ａは、用紙Ｐの搬送経路の切替を行う。具体的には、用紙Ｐの排出トレイ２４への排出や用紙Ｐのスイッチバック上流経路３７ａへの搬送を案内する。搬送ローラ３８ａ〜３８ｃの回転速度は、可変である。
【００２５】
スイッチバック部３６は、デジタル複合機１０内に設けられており、入出口３６ａと、ロール状であって、用紙Ｐを収容する収容部３６ｂと、入出口３６ａを挟んで収容部３６ｂと対向する位置に設けられたガイド３５ｂと、ガイド３５ｂと収容部３６ｂとの間に設けられた一対の反転ローラ３９ａ，３９ｂとを含む。
【００２６】
入出口３６ａは、収容部３６ｂに用紙Ｐを入出させるためのものであって、一対の反転ローラ３９ａ，３９ｂにおいて、用紙Ｐがニップする位置を指す。収容部３６ｂは、紙面表裏方向に延びるように略円筒形状であって、円周方向の一部が開口した形状である。これにより、用紙Ｐは、収容部３６ｂ内で丸めるようにして収容される。円周方向の一部の開口部分は、収容部３６ｂ内から入出口３６ａへ用紙Ｐを導くと共に、入出口３６ａから収容部３６ｂ内へ用紙Ｐを導くことが可能な形状である。一対の反転ローラ３９ａ，３９ｂは、用紙Ｐを収容部３６ｂ内に搬送する方向、および用紙Ｐを収容部３６ｂ外に搬送する方向に回転可能である。ガイド３５ｂは、用紙Ｐの搬送経路の切替を行う。具体的には、用紙Ｐの収容部３６ｂへの搬送、および用紙Ｐのスイッチバック下流経路３７ｂへの搬送を案内する。
【００２７】
ここで、スイッチバック部３６において、用紙Ｐをスイッチバックさせる場合について説明する。まず、センサ４０ｂにより、用紙Ｐの通過を検知すると、図３に示すように、支点５２を中心として、ガイド３５ｂをスイッチバック下流経路３７ｂ側に所定の角度回転させる。そして、一対の反転ローラ３９ａ，３９ｂを図３中の矢印で示す順送方向、すなわち、用紙Ｐをスイッチバック上流経路３７ａから収容部３６ｂ内に搬送する方向に回転させる。具体的には、反転ローラ３９ａを反時計回りに回転させ、反転ローラ３９ｂを時計回りに回転させる。これにより、用紙Ｐを収容部３６ｂ内へ搬送する。なお、図３は、スイッチバック部３６を拡大した図であって、用紙Ｐを収容部３６ｂ内へ搬送する場合を示す図である。
【００２８】
そして、用紙Ｐの後端５１が、ガイド３５ｂと反転ローラ３９ａ，３９ｂとの間に位置すると、図４に示すように、支点５２を中心として、ガイド３５ｂをスイッチバック上流経路３７ａ側に所定の角度回転させる。そして、一対の反転ローラ３９ａ，３９ｂを図４中の矢印で示す反送方向、すなわち、用紙Ｐを収容部３６ｂからスイッチバック下流経路３７ｂに搬送する方向に回転させる。具体的には、反転ローラ３９ａを時計回りに回転させ、反転ローラ３９ｂを反時計回りに回転させる。これにより、用紙Ｐの後端５１を先頭として、用紙Ｐをスイッチバック下流経路３７ｂへ搬送する。ここで、用紙Ｐの後端５１が、ガイド３５ｂと反転ローラ３９ａ，３９ｂとの間に位置することは、用紙Ｐの先端５０が収容部３６ｂ内のスイッチバック可能な位置に到達することである。なお、図４は、スイッチバック部３６を拡大した図であって、用紙Ｐの後端５１を先頭として、用紙Ｐをスイッチバック下流経路３７ｂへ搬送する場合を示す図である。このようにして、用紙Ｐをスイッチバックさせ、用紙Ｐを反転する。
【００２９】
このように構成することにより、スイッチバック部３６は、収容部３６ｂ内で、スイッチバックさせる用紙Ｐを丸めるようにして、一時的に収容することができる。このようなスイッチバック部３６は、上下方向の長さ寸法が比較的短いため、例えば、印刷部１６の下部側に位置する複数の給紙カセット２３等と干渉させずに設けることができる。また、左右方向の長さも比較的短くすることができるため、デジタル複合機１０内の省スペース化を図りながら設けることができる。
【００３０】
ここで、スイッチバック上流経路３７ａには、用紙Ｐを冷却するファン４３が設けられている。ファン４３は、搬送ローラ３８ｃと、ガイド３５ｂとの間に設けられている。そして、スイッチバック上流経路３７ａに対して、搬送される用紙Ｐのトナーの定着された面側に位置するように設けられている。そして、用紙Ｐに向かって送風可能である。また、ファン４３の搬送路を挟んで反対側には、送風時の用紙Ｐの動きを規制するガイド板（図示せず）が設けられている。
【００３１】
次に、両面印刷を行なう場合について説明する。図５は、この場合における制御部１１の動作を示すフローチャートである。図１〜図５を参照して、両面印刷の要求を受付けると（図５において、ステップＳ１１、以下、ステップを省略する）、上記したように、まず、印刷部１６において、用紙Ｐの一方の面、すなわち、表面の画像を印刷する（Ｓ１２）。具体的には、上記したように、感光体（図示せず）上に静電潜像を形成し、トナー等の現像剤を付着して、可視像を形成する。そして、可視像を用紙に転写後、熱せられた定着部３２により定着して、用紙Ｐの一方の面の印刷を行なう。
【００３２】
そして、一方の面の画像の印刷が終了すると、ガイド３５ａにより、用紙Ｐを印刷部１６からスイッチバック上流経路３７ａに案内する。そして、複数の搬送ローラ３８ａ〜３８ｃにより、用紙Ｐの先端５０が印刷部１６からスイッチバック部３６の入出口３６ａに到達するまで、用紙Ｐを搬送する（Ｓ１３）。
【００３３】
このとき、スイッチバック上流経路３７ａには、ファン４３が設けられていることから、通過する際に、用紙Ｐの一方の面に向かって送風することにより、用紙Ｐを冷却する（Ｓ１４）。ここで、ファン４３は、冷却手段として作動する。
【００３４】
そして、入出口３６ａに到達すると、反転ローラ３９ａ，３９ｂにより、入出口３６ａから収容部３６ｂ内に、用紙Ｐを搬送する（Ｓ１５）。
【００３５】
そして、収容部３６ｂ内において、用紙Ｐの先端５０がスイッチバック可能な位置に到達すると、ガイド３５ｂにより、用紙Ｐをスイッチバック下流経路３７ｂに案内し、反転ローラ３９ａ，３９ｂにより、再び印刷部１６まで用紙Ｐを搬送する（Ｓ１６）。そして、反転させた用紙Ｐの他方の面、すなわち、裏面の画像を印刷する（Ｓ１７）。他方の面の画像の印刷が終了すると、ガイド３５ａにより、両面印刷が終了した用紙Ｐを排出トレイ２４に排出する（Ｓ１８）。
【００３６】
このようにして、両面印刷を行う際には、スイッチバック上流経路３７ａからスイッチバック部３６において用紙Ｐをスイッチバックさせ、スイッチバック下流経路３７ｂに搬送することにより、用紙Ｐの反転を行うことができる。そうすると、用紙Ｐの反転の際に、次に印刷する用紙を待機させる時間を少なくすることができる。したがって、両面印刷を効率的に行なうことができる。また、形成した画像を一方の面に印刷した後、ファン４３により用紙Ｐを冷却することができる。したがって、熱を用いてトナーを定着した後、その熱によりトナーが融着するのを防止することができる。その結果、良好な画像を形成することができる。
【００３７】
具体的には、この実施形態においては、収容部３６ｂは、ロール状であるため、用紙Ｐを丸めるようにして収容する。したがって、トナーが融着すると、用紙Ｐの他方の面に、トナーが貼り付いてしまう虞がある。このような場合であっても、用紙Ｐを冷却することができるため、用紙Ｐの他方の面に、トナーが貼り付いてしまう虞を低減することができる。
【００３８】
また、デジタル複合機１０内にスイッチバック部３６が設けられている場合には、熱がこもってしまい、熱による画像形成における不具合等の影響が出やすくなる。しかし、ファン４３により用紙Ｐを冷却することができるため、そのような不具合を抑えて、良好な画像を形成することができる。
【００３９】
また、冷却手段は、ファン４３であるため、簡易な方法で、用紙を冷却することができる。
【００４０】
また、ファン４３は、トナーの定着された面側に位置するように設けられているため、用紙Ｐのトナー付着側を確実に冷却することができる。
【００４１】
なお、上記の実施の形態においては、ファン４３を用いて用紙を冷却する例について説明したが、これに限ることなく、他の方法で用紙を冷却してもよい。
【００４２】
また、上記の実施の形態においては、ファン４３は、搬送ローラ３８ｃとガイド３５ｂとの間に設けられる例について説明したが、これに限ることなく、搬送ローラ３８ａと搬送ローラ３８ｂとの間や、搬送ローラ３８ｂと搬送ローラ３８ｃとの間や、ガイド３５ａと搬送ローラ３８ａとの間等に設けられてもよいし、印刷部１６にて印刷した後の搬送路上であればよい。
【００４３】
また、上記の実施の形態においては、収容部３６ｂは、ロール状である例について説明したが、これに限ることなく、用紙の外形形状にあわせて、用紙が搬送される方向に延びる形状であってもよいし、他の形状であってもよい。
【００４４】
なお、上記の実施の形態においては、いわゆる縦型の印刷部の場合について説明したが、これに限らず、転写部や定着部が横方向に配置された構成の印刷部についても適用される。
【００４５】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  デジタル複合機、１１  制御部、１２  ＤＲＡＭ、１３  操作部、１４  原稿送り装置、１５  画像読取り部、１６  印刷部、１７  ハードディスク、１８  ＦＡＸ通信部、１９  ネットワークＩＦ部、２０  公衆回線、２１  ネットワーク、２２  パソコン、２３  給紙カセット、２４  排出トレイ、２５  給紙ローラ、２６  排出ローラ、３１  転写部、３２  定着部、３３  レジストローラ、３４，３７ａ，３７ｂ  経路、３５ａ，３５ｂ，４１  ガイド、３６  スイッチバック部、３６ａ  入出口、３６ｂ  収容部、３８ａ，３８ｂ，３８ｃ  搬送ローラ、３９ａ，３９ｂ  反転ローラ、４０ａ，４０ｂ  センサ、４３  ファン、５０  先端、５１  後端、５２  支点。
【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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