(57)【要約】【課題】構造を簡素にして装置の小型化を図ることのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成部９で画像が形成された第１面印刷済媒体が排出センサ１９の検知信号をオンにした際、タイマを用いて時間ｔ１の計時が開始される。この計時される時間ｔ１が、予め設定された時間範囲Ｓ内にないか時間範囲Ｓを超えた時間が経過しても排出センサ１９がオンのままの場合は、ジャムの発生と判定する。計時される時間ｔ１が時間範囲Ｓ内にあった場合、別のタイマを用いて時間ｔ２の計時が開始される。この計時される時間ｔ２が、予め設定された時間範囲Ｔ内にないか時間範囲Ｔを超えた時間が経過しても給紙センサ６をオンにしない場合は、第１面印刷済媒体が還流方向の搬送途中でのジャム発生と判定する。第１面印刷済媒体が時間範囲Ｔ内で搬送路３０を経由して給紙センサ６をオンにした際、第１面印刷済媒体の第２面への印刷が制御される。【選択図】図１
2011064837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体に画像を形成する画像形成装置において、
前記媒体を給紙する給紙部と、
前記給紙部により給紙される媒体に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により画像が形成された媒体の搬送を、前記画像形成装置の本体から排出する排出方向と、該排出方向とは異なる還流方向とに切り替える方向逆転機構と、
前記方向逆転機構より媒体搬送方向上流側の搬送路に設けられた第１の媒体検知部と、
前記還流方向に搬送される媒体の搬送路に設けられた第２の媒体検知部と、
前記方向逆転機構により媒体搬送方向が前記還流方向へ切り替えられた際、前記第１の媒体検知部が前記画像形成部により画像が形成された媒体を検知してから前記第２の媒体検知部が前記媒体を検知するまでの時間に基づいて媒体の搬送状態を判定する判定部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第２の媒体検知部は、前記還流方向に搬送される媒体の搬送路と前記給紙部から給紙される媒体の搬送路との合流点より前記画像形成部側に設けられ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】
前記判定部は、前記第１の媒体検知部が前記画像形成部により画像が形成された媒体の後端を検知してから前記第２の媒体検知部が前記媒体の先端を検知するまでの時間が、予め設定された時間を超えた場合に還流方向の搬送路におけるジャム発生と判定す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４】
前記第２の媒体検知部は、前記画像形成部に給紙される前記媒体を検知する給紙センサであり、
前記時間は、前記第１の媒体検知部が前記画像形成部により画像が形成された媒体の後端を検知してから前記第２の媒体検知部が前記媒体の先端を検知するまでの時間である
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５】
前記第２の媒体検知部は、
前記給紙部の上方に備えられることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記環流方向の搬送路は、前記給紙部であり、
前記第２の検知部は、前記媒体が前記給紙部に搬送されたことを検知する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第２の媒体検知部は、
前記給紙部内に載置されている前記媒体を検知するセンサである
ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
媒体に画像を形成する画像形成装置において、
前記媒体を給紙する給紙部と、
前記給紙部により給紙される媒体に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により画像が形成された媒体の搬送を、前記画像形成装置の本体から排出する排出方向と、前記給紙部へ搬送する還流方向とに切り替える方向逆転機構と、
前記方向逆転機構より媒体搬送方向上流側の搬送路に設けられた第１の媒体検知部と、
前記還流方向に搬送される媒体が前記給紙部に搬送されたことを検知する第２の媒体検知部と、
前記方向逆転機構により媒体搬送方向が前記還流方向へ切り替えられた際、前記第１の媒体検知部が媒体を検知してから前記第２の媒体検知部が前記媒体を検知するまでの時間に基づいて媒体の搬送状態を判定する判定部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記時間は、前記第１の媒体検知部が媒体の後端を検知してから前記第２の媒体検知部が前記媒体の先端を検知するまでの時間であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記画像形成装置は、さらに、
前記方向逆転機構により還流方向へ搬送される前記画像形成部により画像が形成された媒体を前記給紙部へ搬送する搬送路と、
前記給紙部に搬送される前記画像形成部により画像が形成された媒体を再度給紙する媒体搬送機構と、
を備えたことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記判定部は、前記第１の媒体検知部が媒体の後端を検知してから前記第２の媒体検知部が前記媒体の先端を検知するまでの時間が、予め設定された時間を超えた場合に還流方向の搬送路におけるジャム発生と判定することを特徴とする請求項８乃至請求項１０の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記判定部は、さらに、前記第１の媒体検知部が前記画像形成部により画像が形成された媒体の先端を検知してから後端を検知するまでの時間が、予め設定された時間を超えた場合に排出方向の搬送路におけるジャム発生と判定することを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記画像形成装置は、さらに、
前記判定部の判定結果に応じて、前記画像形成部により第１面に画像が形成された媒体の第２面に画像を形成する制御を行う制御部を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項１２の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記第１の媒体検知部は、
前記画像形成装置の本体から排出される前記媒体を検知する排出センサである
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１３の何れか一項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、搬送される媒体に画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ部とスキャナ部を備える複合機等の画像形成装置においては、印刷媒体の一方の面に印刷したのち印刷媒体を反転させて他方の面に印刷して両面印刷するものがある。
画像形成装置において両面印刷を行う場合は、画像形成する画像形成部で紙などの印刷用の媒体の第１面に画像を形成した後、該媒体の搬送方向を逆転させ、該媒体を両面印刷用の搬送路である還流方向へと向かう媒体搬送路へ送り込み、再び画像形成部で第２面に画像を形成する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そのため、還流方向へと向かう媒体搬送路での媒体搬送状態を判定する必要があり、還流方向へと向かう媒体搬送路内には、媒体と当接することで傾倒するセンサレバーと、センサレバーの動作を検知するセンサとを用いることで媒体の有無を検知できる媒体検知部を設けていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−６００９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記の方法では、センサレバーの傾倒分やセンサ設置のための空間が必要であり、このような媒体検知部を設置した両面印刷装置や画像形成装置における構造の複雑化とそれに伴う装置体積の増大により装置の小型化が図れないという課題があった。
【０００６】
本発明の目的は、前記課題を解決するために、構造を簡素にして装置の小型化を図ることのできる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明の一の手段の画像形成装置は、媒体に画像を形成する画像形成装置において、前記媒体を給紙する給紙部と、前記給紙部により給紙される媒体に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により画像が形成された媒体の搬送を、前記画像形成装置の本体から排出する排出方向と、該排出方向とは異なる還流方向とに切り替える方向逆転機構と、前記方向逆転機構より媒体搬送方向上流側の搬送路に設けられた第１の媒体検知部と、前記還流方向に搬送される媒体の搬送路に設けられた第２の媒体検知部と、前記方向逆転機構により媒体搬送方向が前記還流方向へ切り替えられた際、前記第１の媒体検知部が前記画像形成部により画像が形成された媒体を検知してから前記第２の媒体検知部が前記媒体を検知するまでの時間に基づいて媒体の搬送状態を判定する判定部とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の他の手段の画像形成装置は、媒体に画像を形成する画像形成装置において、前記媒体を給紙する給紙部と、前記給紙部により給紙される媒体に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により画像が形成された媒体の搬送を、前記画像形成装置の本体から排出する排出方向と、前記給紙部へ搬送する還流方向とに切り替える方向逆転機構と、前記方向逆転機構より媒体搬送方向上流側の搬送路に設けられた第１の媒体検知部と、前記還流方向に搬送される媒体が前記給紙部に搬送されたことを検知する第２の媒体検知部と、前記方向逆転機構により媒体搬送方向が前記還流方向へ切り替えられた際、前記第１の媒体検知部が媒体を検知してから前記第２の媒体検知部が前記媒体を検知するまでの時間に基づいて媒体の搬送状態を判定する判定部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、構造を簡素にして装置の小型化を図ることのできる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】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断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る画像形成装置を制御する制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図３】回転方向逆転機構の概略構成を示す図である。
【図４】回転方向逆転機構の概略構成を示す図である。
【図５】第１面印刷済媒体を搬送する際の各センサのタイミングチャートである。
【図６】画像形成装置の印刷動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】第１面印刷済媒体を画像形成部へ搬送する制御動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図９】第２の実施例に係る画像形成装置を制御する制御部の概略構成を示す図である。
【図１０】第１面印刷済媒体を搬送する際の各センサのタイミングチャートである。
【図１１】画像形成装置の印刷動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】第１面印刷済媒体を給紙カセットへ搬送する制御動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態に係る画像形成装置について図を参照しながら詳細に説明する。
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態を説明するにあたって、まずプリンタに代表される画像形成装置の構成について図１を用いて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１の全体構成と主要構成部分の概略構成を示す断面図である。
【００１２】
画像形成装置１には、媒体（印刷用の用紙）をセットする給紙カセット２、給紙カセット２に設けられた分離片３と対を成して媒体を１枚ずつ給紙する給紙ローラ４が設けられている。給紙ローラ４の下流に設けられる媒体搬送路５には、媒体が給紙されたことを検知する給紙センサ６が設けられている。
給紙センサ６の下流には、媒体のスキューを矯正するレジストローラ７とプレッシャローラ８、取り外し可能な画像形成部９と対になって媒体ヘトナー画像を転写する転写ローラ１０、印刷データに基づく静電潜像を形成する印字ヘッド１１、トナー画像の形成を開始するタイミングを検知する通過センサ１２が設けられている。
【００１３】
画像形成部９には、トナー画像を形成する感光体ドラム１３、感光体ドラム１３を負に帯電させる帯電ローラ１４、静電潜像を現像してトナー画像とする現像ローラ１５が設けられている。
画像形成装置１には、媒体上に転写されたトナー画像を高温高圧定着処理するヒートローラ１６とバックアップローラ１７とを備えた定着部１８、高温高圧定着処理を終えて排出する媒体を検知する排出センサ１９、媒体を排出搬送路２０へ搬送するフェイスアップ排出ローラ２１及び従動ローラ２２、画像形成装置１の上部に設けられた排出スタッカ２３へ媒体を排出する排出ローラ２４と従動ローラ２５とを備えた排出部２６が設けられている。
【００１４】
なお、詳しくは後記するが、排出ローラ２４と従動ローラ２５とは回転方向を切り替えることが可能となっている。
排出搬送路２０は、両面印刷時の還流方向、つまり、第１面の印刷が完了した媒体に対して第２面の印刷を実行するために画像形成部９へ再搬送する媒体経路を兼ねている。
両面印刷時において、第１面に形成されたトナー画像が定着部１８で定着された媒体は、一旦、排出搬送路２０を通過して排出ローラ２４と従動ローラ２５とにより途中まで排出されるが、途中から排出ローラ２４の回転が逆転されることにより当該媒体が排出搬送路２０を排出方向とは逆の方向（還流方向）に搬送される。その逆方向の先（下流方向）に両面印刷ユニット２７が設けられている。
【００１５】
両面印刷ユニット２７には、搬送ローラ２８，２９、媒体を画像形成部９へ再搬送する搬送路３０が設けられている。
ここで、排出センサ１９は、両面印刷の動作における第１の媒体検知部であり、排出部２６から媒体を排出する際の搬送方向における上流側に配置されている。そして、排出センサ１９は、媒体へのトナー画像の定着完了と定着部１８からの媒体の排出を検知できる。
【００１６】
一方、給紙センサ６は、図１に示すように、給紙カセット２から媒体搬送路５を経由して搬送される新品の媒体と、両面印刷ユニット２７から搬送路３０を経由して搬送される第１面印刷済の媒体とを検知できる。つまり、給紙センサ６は、両方の媒体（新品媒体、第１面印刷済媒体）の搬送路（５，３０）の合流点よりも画像形成部側に配置されている第２の媒体検知部である。
なお、本第１の実施形態における第１面印刷済媒体の還流方向の搬送路は、排出部２６、排出搬送路２０（排出方向と逆方向）、搬送ローラ２８，２９を含む両面印刷ユニット２７、搬送路３０を備えて構成される。
【００１７】
図２は、図１に示した画像形成装置１を制御する制御部として機能する中央処理装置５０の概略構成を示すブロック図である。
中央処理装置５０（以下、ＣＰＵ５０と記す）は、メモリ５２、入出力ポート５３、タイマ６１，６２、および判定部６３を備えて構成される。
ＣＰＵ５０は、入出力ポート５３を介して給紙センサ５、通過センサ１２、排出センサ１９、駆動回路５４、上位装置６０に接続される。
【００１８】
上位装置６０は、印刷命令と印刷データを作成し、その作成した印刷命令と印刷データをネットワーク等の通信回線を経由して画像形成装置１に送信する。
入出力ポート５３には、さらにタイマ６１，６２が接続される。両面印刷時の第１面印刷済媒体の搬送状態を判定する際、タイマ６１は、搬送される第１面印刷済媒体の先端が排出センサ１９に到達してから第１面印刷済媒体の後端が排出センサ１９上を通過し終えるまでの時間ｔ１を計時する。一方、タイマ６２は、第１面印刷済媒体の後端が排出センサ１９上を通過し終えてから第１面印刷済媒体が給紙センサ６へ到達するまでの時間ｔ２を計時する。タイマ６１，６２は、それぞれの計時結果を判定部６３に出力する。判定部６３は、タイマ６１，６２の計時結果から、両面印刷時の第１面印刷済媒体の搬送状態を判定する。
【００１９】
ＣＰＵ５０は、時間ｔ１で第１面印刷済媒体を定着部１８から排出搬送路２０へ送り出す正方向搬送、時間ｔ２で第１面印刷済媒体を排出部２６から排出搬送路２０へ送り込む逆方向搬送を制御する。ＣＰＵ５０の制御による搬送方向の切換は、後記する回転方向逆転機構により行われる。
判定部６３には、第１面印刷済媒体の先端が排出センサ１９に到達してから当該媒体の後端が排出センサ１９を通過し終えるまでに必要な時間範囲Ｓと、第１面印刷済媒体の後端が排出センサ１９を通過し終えてから当該媒体が給紙センサ６へ到達するまでに必要な時間範囲Ｔが予め設定されている。
なお、時間範囲Ｓ，Ｔとは、画像形成装置１における媒体の搬送速度などから予め決定されており、ＣＰＵ５０内のメモリ５２に記憶されている。
【００２０】
駆動回路５４には、メインモータ５５、給紙モータ５６、レジストモータ５７、およびソレノイド５８が接続されている。
メインモータ５５は、画像形成部９の感光体ドラム１３、帯電ローラ１４、現像ローラ１５、転写ローラ１０、ヒートローラ１６、バックアップローラ１７、フェイスアップ排出ローラ２１、従動ローラ２２、排出ローラ２４、及び従動ローラ２５を回転させる。
【００２１】
給紙モータ５６は、給紙カセット２の給紙ローラ４を回転させる。レジストモータ５７は、給紙カセット２から給紙された媒体（用紙）のスキューを除去するレジストローラ７、及びプレッシャローラ８を回転させる。ソレノイド５８は、排出ローラ２４に連結して設けられる回転方向逆転機構（後記する）を駆動する。
【００２２】
＜回転方向逆転機構の説明＞
図３と図４とは、排出ローラ２４に連結して設けられる回転方向逆転機構７０の概略構成を示す図である。
回転方向逆転機構７０は、メインモータ５５（図２参照）と連結する駆動ギア７１、駆動ギア７１に噛合して伝達される駆動力を受けるアイドルギア７２，７３、アイドルギア７３を太陽ギアとする遊星ギア７４、排出ローラ２４（図３と図４では二点鎖線で図示）と連結して排出ローラ２４を回転させる排出ローラギア７５、移動される遊星ギア７４と噛合する反転ギア７６、反転ギア７６に噛合して駆動力が伝達されるアイドルギア７７，７８を備えて構成される。
【００２３】
さらに、回転方向逆転機構７０は、一端側をアイドルギア７３の回転軸を中心に回動自在に保持され、他端に遊星ギア７４を回動自在に保持してソレノイド５８のピン５８ａに連結されるスイッチアーム７９、及びスイッチアーム７９を所定の方向に付勢するためのスプリング８０を備えている。
このような構成により、ソレノイド５８が電流オンによりピン５８ａを駆動（電磁的吸引）した際、スイッチアーム７９が回動して遊星ギア７４が反転ギア７６に噛合する（図４参照）。また、ソレノイド５８が電流オフによりピン５８ａの駆動を解除した際、スプリング８０の引き戻す力によりスイッチアーム７９が回動して遊星ギア７４が排出ローラギア７５に噛合する（図３参照）。
【００２４】
回転方向逆転機構７０の機構動作についてさらに詳しく説明する。
駆動ギア７１は、メインモータ５５と駆動機構（図示しない）を介して連結され、図３に示す矢印Ａの一方向に回転させられる。ソレノイド５８が電流オフのときは、遊星ギア７４が排出ローラギア７５に噛合し、排出ローラギア７５と連結する排出ローラ２４が媒体を排出する正方向へ搬送する方向、つまり図３に示す矢印Ｂ方向へ回転する駆動力が伝達される。
【００２５】
一方、ソレノイド５８が電流オンにされてピン５８ａが図４に示す矢印Ｄ方向に移動（駆動）した際、スイッチアーム７９が矢印Ｅ方向に回動して遊星ギア７４が反転ギア７６に噛合し、反転ギア７６とアイドルギア７７，７８とを介して排出ローラギア７５は逆回転して図４に示す矢印Ｆ方向に回転する。この結果、排出ローラギア７５に連結されている排出ローラ２４は、媒体を排出する正方向とは逆の両面印刷ユニット２７へ搬送する方向（矢印Ｆ方向）に回転させられる。
【００２６】
＜排出ローラと回転方向逆転機構＞
次に、図３と図４を参照して排出ローラ２４と回転方向逆転機構７０の制御動作について説明する。
図３は、排出ローラ２４が媒体を排出する方向へ回転している場合のギア列を示している。
【００２７】
駆動ギア７１は、メインモータ５５と駆動機構（図示しない）を介して動力が伝達され、反時計回りに回転し（Ａ方向）、アイドルギア７２，７３を介して遊星ギア７４へ動力を伝達する。
遊星ギア７４は、排出ローラギア７５に噛合しているため、排出ローラギア７５は反時計回りに回転し（Ｂ方向）、排出ローラギア７５に連結されている排出ローラ２４が媒体を排出する方向に回転させられる。なお、排出ローラギア７５への遊星ギア７４の噛合は、ソレノイド５８のピン５８ａに連結されたスイッチアーム７９をスプリング８０が引っ張ることで保持されている。
【００２８】
図４は、排出ローラ２４が媒体を排出する方向とは逆の還流方向（両面ユニット２７へ搬送する方向）へ回転している場合のギア列を示している。
両面印刷を行う場合、第１面に印刷された媒体を排出するのではなく、当該媒体の排出途中で排出ローラ２４を逆回転して排出方向とは逆の方向に媒体を搬送する。その際、回転方向逆転機構７０が用いられる。
【００２９】
まず、排出センサ１９が第１面印刷済媒体の後端を検知した際、後記するタイミングでソレノイド５８が電流オンされてピン５８ａが駆動される。ピン５８ａが駆動されることによりスイッチアーム７９が回動し、スイッチアーム７９に設けられた遊星ギア７４が反転ギア７６に噛合される。これにより、排出ローラギア７５は、反転ギア７６，アイドルギア７７，７８を介して動力が伝達され、時計回りに回転する（Ｆ方向）。この結果、排出ローラギア７５に連結されている排出ローラ２４は、第１面印刷済媒体を排出方向とは逆の還流方向へ搬送する回転となる（Ｆ方向）。
【００３０】
そして、媒体が排出ローラ２４と従動ローラ２５との間を抜けるまでソレノイド５８は電流オン状態が保たれ、その後、オフ状態にされる。ソレノイド５８が電流オフ状態になった際、遊星ギア７４は、スイッチアーム７９に接続されているスプリング８０により図３に示す位置へ引き戻されて排出ローラギア７５に噛合する。この結果、排出ローラギア７５に連結されている排出ローラ２４は、媒体を排出する正方向の回転に戻る（図３に示すＢ方向）。
【００３１】
図５は、両面印刷時における第１面印刷済媒体を搬送する際の各センサのタイミングチャートを示す図である。排出センサ１９に第１面印刷済媒体が到達した際、タイマ６１が、当該媒体の先端が排出センサ１９に到達してから当該媒体の後端が排出センサ１９を通過し終えるまでの時間ｔ１の計時を開始する。当該媒体の後端が排出センサ１９を通過し終える際、タイマ６２が、当該媒体の後端が排出センサ１９を通過し終えてから、当該媒体が給紙センサ６に到達するまでの時間ｔ２の計時を開始する。
【００３２】
第１面印刷済媒体の後端が排出センサ１９を通過し終えてから時間ｔ３が経過した際、ソレノイド５８が電流オンされて、ピン５８ａの駆動が開始される。なお、時間ｔ３は、第１面印刷済媒体の後端が排出センサ１９を通過し終えてから、当該媒体の後端が排出搬送路２０へと到達するまでの時間である。
【００３３】
ソレノイド５８は、電流オンの状態となり、これにより、電流オンの状態が、ピン５８ａの駆動を開始してから当該媒体が排出ローラ２４と従動ローラ２５との間を抜けるまでに掛かる時間ｔ４が経過するまで、継続される。時間ｔ４が経過した際、ソレノイド５８は電流オフの状態にされる。
なお、時間ｔ３，ｔ４は、画像形成装置１における媒体の搬送速度などから予め決定されており、ＣＰＵ５０内のメモリ５２に記憶されている。
【００３４】
＜印刷動作の説明＞
次に、このような構成において、画像形成装置１における媒体Ｐへの印刷動作を図６のフローチャートを参照して説明する。
ＣＰＵ５０は、図示しない電源スイッチがオンされた際、初期化した後、ウォーミングアップを行って（Ｓ１）、上位装置６０からの印刷命令の受信待ちとなる（Ｓ２）。
【００３５】
ＣＰＵ５０は、上位装置６０から印刷命令及び印刷データを受信した際（Ｓ２：Ｙｅｓ）、メモリ５２に印刷データを格納し、駆動回路５４を介してメインモータ５５を駆動して印刷動作を開始する（Ｓ３）。
ＣＰＵ５０は、駆動回路５４を介して給紙モータ５６を駆動して給紙ローラ４を回転し、給紙カセット２に載置されている媒体Ｐを分離片３と給紙ローラ４によって１枚給紙する（Ｓ４）。
【００３６】
ステップＳ４で給紙した１枚の媒体Ｐが給紙センサ６に到達（検知信号オン）した際、ＣＰＵ５０は、給紙された媒体Ｐへの印刷（第１面）を制御する（Ｓ５）。
まず、レジストモータ５７が駆動されてレジストローラ７とプレッシャローラ８が回転され、搬送された媒体Ｐがレジストローラ７に当接することによりスキューが除去される。続いて搬送される媒体Ｐが通過センサ１２を通過（検知信号オン）した際、画像形成部９でのトナー画像の形成が開始される。
【００３７】
画像形成部９内部でのトナー画像の形成は以下のようにして行われる。まず、回転される感光体ドラム１３の表面が、帯電ローラ１４によって負に帯電される。感光体ドラム１３の表面の負に帯電された部分が印字ヘッド１１の下にきた際、印字ヘッド１１がメモリ５２に格納された印刷データに基づいて感光体ドラム１３の表面を露光する。このようにして、感光体ドラム１３の表面の露光された部分に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像ローラ１５によって現像され、感光体ドラム１３の表面にトナー画像が形成される。
【００３８】
ＣＰＵ５０は、転写ローラ１０に電圧を印加し、感光体ドラム１３上のトナー画像を転写ローラ１０により搬送する媒体Ｐの上に転写する。
そして、ＣＰＵ５０は、定着部１８のヒートローラ１６とバックアップローラ１７とを用いて搬送する媒体Ｐ上のトナー画像を高温高圧定着処理する。これにより、媒体Ｐへの印刷（第１面）が完了する。
定着部１８でトナー画像が定着された媒体Ｐが排出センサ１９により検知（検知信号オン）された際、ＣＰＵ５０は、フェイスアップ排出ローラ２１と従動ローラ２２を用いて排出搬送路２０に沿って排出部２６の方向へ媒体Ｐを搬送する。
【００３９】
上位装置６０の印刷命令により片面印刷を実施している場合（Ｓ６：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５０は、排出ローラ２４と従動ローラ２５を用いて媒体Ｐを排出スタッカ２３へ排出する（Ｓ７）。
そして、上位装置６０の印刷命令に、連続して印刷を実行する命令がある場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５０は、処理をステップＳ４に移行して、印刷制御を続行する。また、上位装置６０の印刷命令に、印刷を終了する命令がある場合（Ｓ８：Ｎｏ）、ＣＰＵ５０は印刷制御を終了する。
【００４０】
また、ステップＳ６で上位装置６０の印刷命令により両面印刷を実行している場合（Ｓ６：Ｎｏ）、ＣＰＵ５０は、第１面に印刷された媒体Ｐ（以下、第１面印刷済媒体Ｐと記す）の第２面への印刷を実行するため、第１面印刷済媒体Ｐを反転して画像形成部９へ搬送する制御を行う（Ｓ９）
ステップＳ９の搬送制御で第１面印刷済媒体Ｐが給紙センサ６に到達（検知信号オン）した際、ＣＰＵ５０は、第１面印刷済媒体Ｐの第２面への印刷を制御する（Ｓ１０）。なお、ステップＳ１０の印刷制御は、ステップＳ５の印刷制御と同じであるので説明を省略する。
【００４１】
ステップＳ１０の印刷制御が終了し、第１面と第２面が印刷済の両面印刷済媒体Ｐが排出センサ１９により検知（検知信号オン）された際、ＣＰＵ５０は、フェイスアップ排出ローラ２１と従動ローラ２２を用いて排出搬送路２０に沿って排出部２６の方向へ両面印刷済媒体Ｐを搬送し、さらに排出ローラ２４と従動ローラ２５を用いて両面印刷済媒体Ｐを排出スタッカ２３へ排出する（Ｓ７）。
そして、上位装置６０の印刷命令に、連続して印刷を実行する命令がある場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５０は、処理をステップＳ４に移行して、印刷制御を続行する。また、上位装置６０の印刷命令に、印刷を終了する命令がある場合（Ｓ８：Ｎｏ）、ＣＰＵ５０は印刷制御を終了する。
【００４２】
次に、ステップＳ９において、ＣＰＵ５０の第１面印刷済媒体Ｐを画像形成部９へ搬送する制御動作について図７のフローチャートを参照して説明する。
まず、ＣＰＵ５０は、第１面印刷済媒体Ｐが排出センサ１９に到達しているか否かを確認（検知）する（Ｓ１１）。第１面印刷済媒体Ｐが排出センサ１９に到達していない場合（Ｓ１１：Ｎｏ）、ＣＰＵ５０は、排出センサ１９による媒体到達の検知状態を継続する。第１面印刷済媒体Ｐが排出センサ１９に到達（検知信号オン）した際（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５０は、タイマ６１を用いて時間ｔ１の計時を開始する（Ｓ１２）。
この間、第１面印刷済媒体Ｐは、排出搬送路２０に沿って排出部２６へ搬送される。
【００４３】
ステップＳ１２で計時される時間ｔ１が予め設定された時間範囲Ｓ内にない場合、または時間範囲Ｓを超えた時間が経過しても第１面印刷済媒体Ｐの後端が排出センサ１９を通過し終えない場合（排出センサ１９の検知信号がオンのまま。Ｓ１３：Ｎｏ）、判定部６３は、排出部２６でのジャムの発生と判定する。判定部６３が排出部２６でのジャム発生と判定した際、ＣＰＵ５０は、表示部（図示しない）に「排出ジャム」を表示する制御を行い（Ｓ１４）、印刷制御を中断する。
【００４４】
計時された時間ｔ１が時間範囲Ｓ内にある場合（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５０は、タイマ６２を用いて時間ｔ２の計時を開始する（Ｓ１５）。
同時に、第１面印刷済媒体Ｐの後端が排出センサ１９を通過し終えた際、すなわち、排出センサ１９の検知信号がオフになった際、ＣＰＵ５０は、予めメモリ５２に記憶されている時間ｔ３の計時を内蔵タイマ（図示せず）で開始し、時間ｔ３の時間が経過したところでソレノイド５８を電流オンにする。その結果、回転方向逆転機構７０により排出部２６は、第１面印刷済媒体Ｐの排出途中で逆回転を始める。排出部２６で途中まで排出されていた第１面印刷済媒体Ｐは、排出搬送路２０を逆方向に搬送され、さらに両面印刷ユニット２７を経由して搬送路３０に搬送される。
【００４５】
また、ＣＰＵ５０は、時間ｔ３の経過後、予めメモリ５２に記憶されている時間ｔ４の計時を内蔵タイマ（図示せず）で開始し、時間ｔ４の時間が経過したところでソレノイド５８を電流オフにする。その結果、排出部２６は、正方向（排出方向）の回転となる。
ステップＳ１５で計時される時間ｔ２が予め設定された時間範囲Ｔ内にない場合、または時間範囲Ｔを超えた時間が経過しても第１面印刷済媒体Ｐの先端が給紙センサ６へ到達（検知信号オン）しない場合（Ｓ１６：Ｎｏ）、判定部６３は、第１面印刷済媒体Ｐが還流方向の搬送途中でのジャム発生状態にあると判定する。判定部６３が還流方向の搬送途中でのジャム発生と判定した際、ＣＰＵ５０は、表示部（図示しない）に「還流方向でのジャム」を表示する制御を行い（Ｓ１７）、印刷制御を中断する。
【００４６】
第１面印刷済媒体Ｐが時間範囲Ｔ内で搬送路３０を経由して給紙センサ６に到達（検知信号オン）した際（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５０は、第１面印刷済媒体Ｐの第２面への印刷を制御する（ステップＳ１０へ移行する）。
【００４７】
以上説明したように、本発明の第１の実施形態によれば、両面印刷を行う場合、片面（第１面）印刷を行う際に使用している排出センサ１９と給紙センサ６を用いて、第１面印刷済媒体を還流方向へ搬送している間でのジャム発生を検知でき、両面印刷用の媒体検知部を還流方向へ向かう媒体搬送路内に設ける必要が無く、画像形成装置１内の構造を簡略化できる。したがって、画像形成装置の小型化を可能とする。
【００４８】
また、第１の実施形態の説明では、１枚毎の媒体に対して両面印刷を実行していたが、複数枚の媒体を連続して両面印刷する際、１枚目の第１面の印刷が終わった媒体を両面印刷ユニットに搬送し、同時に２枚目の新品媒体を画像形成部に搬送するような制御をすることも可能である。この結果、複数枚の両面印刷における全体の印刷時間を短縮することができる。ただし、ジャムの解除後のウォーミングアップ動作時に、両面印刷ユニット内の用紙を自動的に排出させる必要がある。なお、制御部として機能するＣＰＵ５０は、印刷の順番を管理することにより、どの媒体が第１面印刷済媒体または新品媒体であるのかを管理することができる。例えば、ＣＰＵ５０は、両面印刷する場合に、片面印刷処理中の媒体を、新品媒体と認識し、両面印刷処理中の媒体を第１面印刷済媒体と認識することによって、このような管理を実現できる。
【００４９】
（第２の実施形態)
図８は、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置１Ａの全体構成と主要構成部分の概略構成を示す断面図である。図１で示した画像形成装置１と同一箇所には同一符号を付して説明を省略する。また、画像形成装置１Ａは、図３と図４で示した回転方向逆転機構７０も備えている。
画像形成装置１Ａは、補助給紙ローラ８１、リタードローラ８２、両面印刷を行う際に片面（第１面）印刷済媒体を給紙カセット２へ戻すための搬送路８３と、給紙カセット２へ戻された媒体を検知する第２の媒体検出部としてセンサ８４が給紙カセット２の上方に設けられている。
【００５０】
第２の実施形態における給紙ローラ４は、補助給紙ローラ８１とリタードローラ８２とを有するリタード方式が用いられている。第１の実施形態における給紙ローラ４は分離片３を用いた分離片方式であったが、この方式だと給紙カセット２内に載置される媒体間の摩擦力が一定でないと重送・不送りが多発する恐れがある。第２の実施形態では、詳しくは後記するが、摩擦力状態が異なる第１面印刷済媒体を給紙することになるので給紙カセット２内に載置される媒体間の摩擦力が一定でなくても正常に給紙できるリタード方式としている。
【００５１】
また、給紙カセット２の上部には再給紙ローラ８５が上下移動可能に設けられている。再給紙ローラ８５は、上方から下方に移動され、給紙カセット２に載置されている媒体の最上面に搬送されてくる片面印刷済媒体を補助給紙ローラ８１に向けて送り出すローラである。なお、再給紙ローラ８５は、下方への移動時に負荷がかかるとトルクリミッタ等を備えることで移動機構が空転する構成となっている。
【００５２】
第２の実施形態における還流方向の媒体の搬送路は、排出部２６、搬送路８３、給紙カセット２、補助給紙ローラ８１、リタードローラ８２、および給紙ローラ４を備えて構成されている。
なお、センサ８４は、片面印刷済媒体が給紙カセット２に還流したことを検知するために取り付けられているが、給紙カセット２の給紙機構を流用して給紙カセット２内に載置されている媒体を検知するセンサの一部を流用するようにしてもよい。
【００５３】
図９は、図８に示した画像形成装置１Ａを制御する中央処理装置５０Ａの概略構成を示す図である。図２に示した中央処理装置５０と同一箇所には同一符号を付して説明を省略する。
中央処理装置５０Ａ（以下、ＣＰＵ５０Ａと記す）は、メモリ５２Ａ、入出力ポート５３Ａ、タイマ６１，６２、および判定部６３を備えて構成される。
ＣＰＵ５０Ａは、センサ８４の検知信号を入出力ポート５３Ａを介して受信し、さらに補助給紙ローラ８１、リタードローラ８２、給紙ローラ４、および再給紙ローラ８５の動作を制御する。
【００５４】
図１０は、両面印刷時における第１面印刷済媒体を搬送する際の各センサのタイミングチャートを示す。排出センサ１９に第１面印刷済媒体が到達した際、タイマ６１が、当該媒体の先端が排出センサ１９に到達してから当該媒体の後端が排出センサ１９を通過し終えるまでの時間ｔ１の計時を開始する。当該媒体の後端が排出センサ１９を通過し終える際、タイマ６２が、当該媒体の後端が排出センサ１９を通過し終えてから、当該媒体がセンサ８４に到達するまでの時間ｔ５の計時を開始する。
【００５５】
第１面印刷済媒体の後端が排出センサ１９を通過し終えてから時間ｔ３が経過した際、ソレノイド５８が電流オンされて、ピン５８ａの駆動が開始される。なお、時間ｔ３は第１面印刷済媒体の後端が排出センサ１９を通過し終えてから、当該媒体の後端が排出搬送路２０へと到達するまでの時間である。
ソレノイド５８は、電流オンの状態となり、これにより、電流オンの状態が、ピン５８ａの駆動を開始してから当該媒体が排出ローラ２４と従動ローラ２５との間を抜けるまでに掛かる時間ｔ４が経過するまで、継続される。時間ｔ４が経過した際、ソレノイド５８は電流オフの状態にされる。
【００５６】
判定部６３には、第１面印刷済媒体の先端が排出センサ１９に到達してから第１面印刷済媒体の後端が排出センサ１９を通過し終えるまでに必要な時間範囲Ｓと、第１面印刷済媒体の後端が排出センサ１９を通過し終えてから第１面印刷済媒体がセンサ８４へ到達するまでに必要な時間範囲Ｕが予め設定されている。
なお、時間ｔ３，ｔ４と、時間範囲Ｓ，Ｕは、画像形成装置１Ａにおける媒体の搬送速度などから予め決定されており、ＣＰＵ５０Ａ内のメモリ５２Ａに記憶されている。
【００５７】
＜印刷動作の説明＞
次に、このような構成において、画像形成装置１Ａにおける媒体Ｐへの印刷動作を図１１のフローチャートを参照して説明する。なお、ＣＰＵ５０ＡによるステップＳ１〜Ｓ８の制御動作は図６のフローチャートと同一であるので説明を省略する。
ステップＳ６において、上位装置６０の印刷命令により両面印刷を実行している場合（Ｓ６：Ｎｏ）、ＣＰＵ５０Ａは、第１面に印刷された媒体Ｐ（以下、第１面印刷済媒体Ｐと記す）の第２面への印刷を実行するため、第１面印刷済媒体Ｐを反転して給紙カセット２へ搬送する制御を行う（Ｓ２１）
【００５８】
ステップＳ２１において、ＣＰＵ５０Ａは、再び給紙カセット２へ搬送されてくる第１面印刷済媒体Ｐを給紙カセット２内のセンサ８４の検知位置まで再給紙ローラ８５を用いて搬送する。なお、再給紙ローラ８５の動作開始タイミングも画像形成装置１Ａにおける媒体の搬送速度などから予め決定されており、ＣＰＵ５０Ａ内のメモリ５２Ａに記憶されている。第１面印刷済媒体Ｐが再給紙ローラ８５に搬送されてセンサ８４に到達（検知信号オン）した際、ＣＰＵ５０Ａは、再給紙ローラ８５の搬送を停止する。
【００５９】
続いて、ＣＰＵ５０Ａは、給紙カセット２の最上段に搬送された第１面印刷済媒体Ｐを補助給紙ローラ８１と給紙ローラ４とリタードローラ８２とを用いて画像形成部９へ給紙し、当該第１面印刷済媒体Ｐの第２面への印刷を制御する（Ｓ２２）。なお、ステップＳ２２の給紙印刷制御は、ステップＳ４，Ｓ５の給紙印刷制御と同じであるので説明を省略する。
ステップＳ２３の印刷制御が終了し、第１面と第２面が印刷済の両面印刷済媒体Ｐが排出センサ１９により検知（検知信号オン）された際、ＣＰＵ５０Ａは、フェイスアップ排出ローラ２１と従動ローラ２２を用いて排出搬送路２０に沿って排出部２６の方向へ両面印刷済媒体Ｐを搬送し、さらに排出ローラ２４と従動ローラ２５を用いて両面印刷済媒体Ｐを排出スタッカ２３へ排出する（Ｓ７）。
【００６０】
そして、上位装置６０の印刷命令に、連続して印刷を実行する命令がある場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５０Ａは、処理をステップＳ４に移行して、印刷制御を続行する。また、上位装置６０の印刷命令に、印刷を終了する命令がある場合（Ｓ８：Ｎｏ）、ＣＰＵ５０Ａは印刷制御を終了する。
【００６１】
次に、ステップＳ２１において、ＣＰＵ５０Ａの第１面印刷済媒体Ｐを給紙カセット２へ搬送する制御動作について図１２のフローチャートを参照して説明する。
まず、ＣＰＵ５０Ａは、第１面印刷済媒体Ｐが排出センサ１９に到達しているか否かを確認（検知）する（Ｓ３１）。第１面印刷済媒体Ｐが排出センサ１９に到達していない場合（Ｓ３１：Ｎｏ）、ＣＰＵ５０Ａは、排出センサ１９による媒体到達の検知状態を継続する。第１面印刷済媒体Ｐが排出センサ１９に到達（検知信号オン）した際（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５０Ａは、タイマ６１を用いて時間ｔ１の計測を開始する（Ｓ３２）。
この間、第１面印刷済媒体Ｐは、排出搬送路２０に沿って排出部２６へ搬送される。
【００６２】
ステップＳ３２で計測される時間ｔ１が予め設定された時間範囲Ｓ内にない場合、または時間範囲Ｓを超えた時間が経過しても第１面印刷済媒体Ｐの後端が排出センサ１９を通過し終えない場合（排出センサ１９の検知信号がオンのまま。Ｓ３３：Ｎｏ）、判定部６３は、排出部２６でのジャムの発生と判定する。判定部６３が排出部２６でのジャム発生と判定した際、ＣＰＵ５０Ａは、表示部（図示しない）に「排出ジャム」を表示する制御を行い（Ｓ３４）、印刷制御を中断する。
【００６３】
計測された時間ｔ１が時間範囲Ｓ内にある場合（Ｓ３３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５０Ａは、タイマ６２を用いて時間ｔ５の計測を開始する（Ｓ３５）。
同時に、第１面印刷済媒体Ｐの後端が排出センサ１９を通過し終えた際、すなわち、排出センサ１９の検知信号がオフになった際、ＣＰＵ５０Ａは、予めメモリ５２Ａに記憶されている時間ｔ３の計時を内蔵タイマ（図示せず）で開始し、時間ｔ３の時間が経過したところでソレノイド５８を電流オンにする。その結果、回転方向逆転機構７０により排出部２６は、第１面印刷済媒体Ｐの排出途中で逆回転を始める。排出部２６で途中まで排出されていた第１面印刷済媒体Ｐは、排出搬送路２０を逆方向に搬送され、さらに搬送路８３を経由して給紙カセット２に搬送される。
【００６４】
また、ＣＰＵ５０Ａは、時間ｔ３の経過後、予めメモリ５２Ａに記憶されている時間ｔ４の計時を内蔵タイマ（図示せず）で開始し、時間ｔ４の時間が経過したところでソレノイド５８を電流オフにする。その結果、排出部２６は、正方向（排出方向）の回転となる。
ステップＳ３５で計測される時間ｔ５が予め設定された時間範囲Ｕ内にない場合、または時間範囲Ｕを超えた時間が経過しても第１面印刷済媒体Ｐの先端がセンサ８４へ到達（検知信号オン）しない場合（Ｓ３６：Ｎｏ）、判定部６３は、第１面印刷済媒体Ｐが還流方向の搬送途中でのジャム発生状態にあると判定する。判定部６３が還流方向の搬送途中でのジャム発生と判定した際、ＣＰＵ５０Ａは、表示部（図示しない）に「還流方向でのジャム」を表示する制御を行い（Ｓ３７）、印刷制御を中断する。
【００６５】
第１面印刷済媒体Ｐが時間範囲Ｕ内で搬送路８３を経由してセンサ８４へ到達（検知信号オン）した際（Ｓ３６：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ５０Ａは、第１面印刷済媒体Ｐの第２面への印刷開始を制御する（ステップＳ２２へ移行する）。
なお、この第２の実施形態では、再給紙ローラ８５と補助給紙ローラ８１とを用いて給紙ローラ３に向けた還流方向に媒体を搬送しているが、搬送路８３を介して給紙カセット２に搬送される第１面印刷済媒体が十分に給紙ローラ４に当接させることができる場合、例えば、給紙ローラ４と環流方向の搬送路出口とが近い場合、あるいは媒体が大きい場合には、第１面印刷済媒体を直接給紙ローラ４で搬送することができるので、再給紙ローラ８５または補助給紙ローラ８１、もしくは両方を削除することができる。
【００６６】
以上説明したように、本発明の第２の実施形態によれば、両面印刷ユニットと、第１面印刷済媒体を搬送する専用の搬送路とを設ける必要がないので、画像形成装置１よりさらに画像形成装置１Ａ内の構造を簡略化できる。したがって、画像形成装置のさらなる小型化を可能とする。
なお、本発明の第１、第２の実施形態ではプリンタに適用した例を説明したが、同様の構成で複写機、ファクシミリ装置、プリンタ部とスキャナ部を備える複合機等の画像形成装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００６７】
１，１Ａ  画像形成装置
２      給紙カセット（給紙部）
４      給紙ローラ
５      媒体搬送路
６      給紙センサ（第２の媒体検知部）
９      画像形成部
１８    定着部
１９    排出センサ（第１の媒体検知部）
２０    排出搬送路
２３    排出スタッカ
２４    排出ローラ
２５    従動ローラ
２６    排出部
２７    両面印刷ユニット
３０，８３  搬送路
５０，５０Ａ  中央処理装置（ＣＰＵ）
５２，５２Ａ  メモリ
５３，５３Ａ  入出力ポート
５４    駆動回路
５５    メインモータ
５６    給紙モータ
５７    レジストモータ
５８    ソレノイド
６１，６２  タイマ
６３    判定部
７０    回転方向逆転機構（方向逆転機構）
８１    補助給紙ローラ（媒体搬送機構）
８２    リタードローラ（媒体搬送機構）
８４    センサ（第２の媒体検知部）
８５    再給紙ローラ（媒体搬送機構）
【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】
2011064837.tif 000009
【図８】
2011064837.tif 000010
【図９】
2011064837.tif 000011
【図１０】
2011064837.tif 000012
【図１１】
2011064837.tif 000013
【図１２】
2011064837.tif 000014