(57)【要約】【課題】  共通の駆動源から定着ローラ、搬送ローラ、排紙ローラ、反転ローラなど複数のローラを駆動するとき、駆動速度の違いから発生する記録用紙のループを制御し、品質のよい画像を形成できる両面記録可能な画像形成装置の記録用紙搬送装置を提供する。【解決手段】  定着ローラ１５、搬送ローラ１９、排紙ローラ１７、反転ローラ１８など複数ローラを単１ユニットに組立てた共通の駆動源で駆動する。使用可能な最大記録用紙（最長用紙）の先端が定着ローラ１５に到達するまでループ制御は必要ない。定着装置ＦＸによる定着処理開始後、最長用紙後端が搬送ローラ１９を抜けるまで最長用紙のループ制御を行う。レジストローラ対１３と搬送ローラ１９との間で生じる搬送量の差ΔＬ1 は搬送路内でループとして保持される。搬送路内で記録用紙に紙折れ等の支障が生じないようにループＬＰ1 を保持するため、ループＬＰ1 を搬送量の差ΔＬ1 以下に維持する。【選択図】        図９
2008209624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作像装置、転写装置、定着装置、排紙装置、記録用紙反転装置及びレジストローラを備え、作像手段により感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像してトナー像を作成し、得られたトナー像を転写手段により記録用紙に転写し、記録用紙上のトナー像を定着装置により定着処理して排紙し、両面記録を行う場合は、第１面に画像が形成されて排紙された記録用紙を記録用紙反転装置により反転し、第２面にも画像を形成する両面記録可能な画像形成装置において、
前記両面記録可能な画像形成装置は、前記定着装置の定着ローラ、記録用紙反転装置の反転ローラ及び記録用紙反転装置内の搬送路中に配置された搬送ローラ、及び排紙装置の排紙ローラを、単一の駆動源で駆動する駆動機構を備えたこと
を特徴とする両面記録可能な画像形成装置。
【請求項２】
前記単一の駆動源で駆動する駆動機構は、単一のユニットに組立てられて画像形成装置に装着されること
を特徴とする請求項１に記載の両面記録可能な画像形成装置。
【請求項３】
前記単一の駆動源で駆動する駆動機構は、定着ローラの駆動速度変更機構を備え、当該駆動速度変更機構により定着ローラ駆動速度を変更して定着ローラに到達する前の記録用紙のループ量を制御すること
を特徴とする請求項１又は２に記載の両面記録可能な画像形成装置。
【請求項４】
前記両面記録可能な画像形成装置は、前記記録用紙反転装置内の搬送路中の最下流に配置された搬送ローラとレジストローラとの間に記録用紙のループが形成され、当該記録用紙のループ量ＬＰ1 は、以下の式（１）の関係が維持されること
ＬＰ1 ≧（Ｌ−Ｍ）・｛（Ｖmax −Ｖmin ）／Ｖ0 ｝・・・・・・（１）
但し、ＬＰ1 ：記録用紙のループ量
Ｌ：使用可能な最大記録用紙サイズの搬送方向長さ
Ｍ：記録用紙反転装置内の搬送路中の最下流に配置された
搬送ローラと定着ローラの間の距離
Ｖ0 ：定着ローラの標準搬送速度Ｖ0
Ｖmax ：定着ローラの搬送速度の最大値
Ｖmin ：定着ローラの搬送速度の最小値
を特徴とする請求項３に記載の両面記録可能な画像形成装置。
【請求項５】
前記両面記録可能な画像形成装置は、前記記録用紙反転装置内の搬送路中の最下流に配置された搬送ローラとレジストローラとの間に記録用紙のループが形成され、当該記録用紙のループ量ＬＰ1 は、以下の式（２）の関係が維持されること
ＬＰ1 ≧（Ｌ−Ｍ）・｛（Ｖmax −Ｖ0 ）／Ｖ0 ｝・・・・・・（２）
但し、ＬＰ1 ：記録用紙のループ量
Ｌ：使用可能な最大記録用紙サイズの搬送方向長さ
Ｍ：記録用紙反転装置内の搬送路中の最下流に配置された
搬送ローラと定着ローラの間の距離
Ｖ0 ：定着ローラの標準搬送速度Ｖ0
Ｖmax ：定着ローラの搬送速度の最大値
を特徴とする請求項３に記載の両面記録可能な画像形成装置。
【請求項６】
前記両面記録可能な画像形成装置は、前記記録用紙反転装置内の搬送路中の最下流に配置された搬送ローラ駆動軸と搬送ローラとの間に駆動遊びＦが設けられ、駆動遊びＦの量は、以下の式（３）の関係が維持されること
Ｆ≧（Ｌ−Ｍ）・｛（Ｖmax −Ｖmin ）／Ｖ0 ｝・・・・・・（３）
但し、    Ｆ：搬送ローラ駆動軸と搬送ローラとの間の駆動遊びの量
Ｌ：使用可能な最大記録用紙サイズの搬送方向長さ
Ｍ：記録用紙反転装置内の搬送路中の最下流に配置された
搬送ローラと定着ローラの間の距離
Ｖ0 ：定着ローラの標準搬送速度Ｖ0
Ｖmax ：定着ローラの搬送速度の最大値
Ｖmin ：定着ローラの搬送速度の最小値
を特徴とする請求項３に記載の両面記録可能な画像形成装置。
【請求項７】
前記両面記録可能な画像形成装置は、前記記録用紙反転装置内の搬送路中の最下流に配置された搬送ローラから定着装置までの記録用紙搬送路の長さが、使用可能な最大記録用紙サイズの搬送方向長さ以上であること
を特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の両面記録可能な画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子複写機、プリンタやその複合機などの両面記録可能な画像形成装置に関し、特にその記録用紙搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、帯電させた感光体上に画像信号で変調されたレーザ光を投射して画像の静電潜像を形成し、形成された静電潜像をトナーで現像して感光体上にトナー像を形成する。次に、このトナー像を記録用紙に転写し、記録用紙に転写されたトナー像を定着処理し、排紙トレイに排出する工程をとる。トナー像の定着処理は、加熱ローラと加圧ローラとを圧接し、その間をトナー像が転写された記録用紙を通過させ、記録用紙上のトナーを熱溶融して圧接する定着装置が広く使用されている。
【０００３】
このような画像形成装置においては、記録用紙の両面に画像を形成する両面記録可能な画像形成装置があり、まず記録用紙の第１面に画像を形成し、定着処理されて排出された記録用紙を、画像形成装置内部の反転経路に搬送して記録用紙の第２面に画像を形成し、定着処理する構成を備えている。
【０００４】
このため、画像形成装置には動作中は常に正転する定着ローラ、正逆転を繰り返す搬送ローラ、作像のタイミングに応じて起動停止を繰り返す搬送ローラ等が備えられており、それぞれの動作に応じた制御が行われている。
【０００５】
これ等の各種ローラの駆動にはそれぞれ専用のモータを使用して正逆転を行うもの（特許文献１参照）、定着ローラと排紙ローラでは一方向クラッチを使用してモータを正逆転しながら、定着ローラを一方向に回転駆動するもの（特許文献２参照）、排紙ローラと搬送ローラを専用のモータで駆動するもの（特許文献３参照）等が知られている。この他、定着速度を可変にし、定着装置の入力側の記録用紙ループ量を調整するようにしたもの等がある（特許文献４）。
【特許文献１】特開２００２−１５４７２７号公報。
【特許文献２】特開２００２−１６９４０３号公報。
【特許文献３】特開平０９−２６６７７号公報。
【特許文献４】特開２００３−３４５１５０号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した従来の両面記録可能な画像形成装置では、排紙ローラと定着装置の定着ローラを共通のモータから駆動するものや反転ローラと搬送ローラを共通のモータから駆動するものは知られているが、排紙ローラ、定着ローラ、反転ローラを共通の駆動源から駆動するものではない。
【０００７】
両面記録可能な画像形成装置では、定着ローラ、反転ローラ（排紙ローラと兼用する場合もある）、反転経路内の搬送ローラは、両面記録装置内部において位置的に接近していながら、定着ローラは常に正転し、反転ローラは正逆回転を繰り返し、搬送ローラは作像タイミングに合わせて起動停止を繰り返すから、共通の駆動源から駆動することが困難であった。このため、複数モータの使用を余儀なくされ、騒音の発生や製造コストを上昇させるという不都合が発生していた。
【０００８】
また、前記した定着装置の定着ローラの回転速度を制御するものでは、その速度の変動が反転ローラや搬送ローラの速度変動となって表れ、画像形成装置の中の転写部に求められる速度の安定性が阻害され、反転経路内での記録用紙の速度変動を吸収しきれず、画像ノイズが発生するという不都合が発生する。この発明は、上記した課題を解決し、安定した画像形成ができ、画像ノイズが発生することのない両面記録可能な画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は上記課題を解決するもので、請求項１の発明は、作像装置、転写装置、定着装置、排紙装置、記録用紙反転装置及びレジストローラを備え、作像手段により感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像してトナー像を作成し、得られたトナー像を転写手段により記録用紙に転写し、記録用紙上のトナー像を定着装置により定着処理して排紙し、両面記録を行う場合は、第１面に画像が形成されて排紙された記録用紙を記録用紙反転装置により反転し、第２面にも画像を形成する両面記録可能な画像形成装置において、前記両面記録可能な画像形成装置は、前記定着装置の定着ローラ、記録用紙反転装置の反転ローラ及び記録用紙反転装置内の搬送路中に配置された搬送ローラ、及び排紙装置の排紙ローラを、単一の駆動源で駆動する駆動機構を備えたことを特徴とする両面記録可能な画像形成装置である。
【００１０】
そして、前記単一の駆動源で駆動する駆動機構は、単一のユニットに組立てられて画像形成装置に装着されるように構成するとよい。
【００１１】
また、前記単一の駆動源で駆動する駆動機構は、定着ローラの駆動速度変更機構を備え、当該駆動速度変更機構により定着ローラ駆動速度を変更して定着ローラに到達する前の記録用紙のループ量を制御するものとする。
【００１２】
そして、前記両面記録可能な画像形成装置は、前記記録用紙反転装置内の搬送路中の最下流に配置された搬送ローラとレジストローラとの間に記録用紙のループが形成され、当該記録用紙のループ量ＬＰ1 は、以下の式（１）の関係が維持されるものとする。
【００１３】
ＬＰ1 ≧（Ｌ−Ｍ）・｛（Ｖmax −Ｖmin ）／Ｖ0 ｝・・・・・・（１）
但し、ＬＰ1 ：記録用紙のループ量
Ｌ：使用可能な最大記録用紙サイズの搬送方向長さ
Ｍ：記録用紙反転装置内の搬送路中の最下流に配置された
搬送ローラと定着ローラの間の距離
Ｖ0 ：定着ローラの標準搬送速度Ｖ0
Ｖmax ：定着ローラの搬送速度の最大値
Ｖmin ：定着ローラの搬送速度の最小値。
【００１４】
また、前記両面記録可能な画像形成装置は、前記記録用紙反転装置内の搬送路中の最下流に配置された搬送ローラとレジストローラとの間に記録用紙のループが形成され、当該記録用紙のループ量ＬＰ1 は、以下の式（２）の関係が維持されてもよい。
【００１５】
ＬＰ1 ≧（Ｌ−Ｍ）・｛（Ｖmax −Ｖ0 ）／Ｖ0 ｝・・・・・・（２）
但し、ＬＰ1 ：記録用紙のループ量
Ｌ：使用可能な最大記録用紙サイズの搬送方向長さ
Ｍ：記録用紙反転装置内の搬送路中の最下流に配置された
搬送ローラと定着ローラの間の距離
Ｖ0 ：定着ローラの標準搬送速度Ｖ0
Ｖmax ：定着ローラの搬送速度の最大値。
【００１６】
そして、前記両面記録可能な画像形成装置は、前記記録用紙反転装置内の搬送路中の最下流に配置された搬送ローラ駆動軸と搬送ローラとの間に駆動遊びＦが設けられ、駆動遊びＦの量は、以下の式（３）の関係が維持されるものとする。
【００１７】
Ｆ≧（Ｌ−Ｍ）・｛（Ｖmax −Ｖmin ）／Ｖ0 ｝・・・・・・（３）
但し、    Ｆ：搬送ローラ駆動軸と搬送ローラとの間の駆動遊び
Ｌ：使用可能な最大記録用紙サイズの搬送方向長さ
Ｍ：記録用紙反転装置内の搬送路中の最下流に配置された
搬送ローラと定着ローラの間の距離
Ｖ0 ：定着ローラの標準搬送速度Ｖ0
Ｖmax ：定着ローラの搬送速度の最大値
Ｖmin ：定着ローラの搬送速度の最小値。
【００１８】
また、前記両面記録可能な画像形成装置は、前記記録用紙反転装置内の搬送路中の最下流に配置された搬送ローラから定着装置までの記録用紙搬送路の長さが、使用可能な最大記録用紙サイズの搬送方向長さ以上とするとよい。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、定着装置の定着ローラ、記録用紙反転装置の反転ローラ及び記録用紙反転装置内の搬送路中に配置された搬送ローラ、及び排紙装置の排紙ローラを単一の駆動源で駆動することができ、駆動機構を単一のユニットに組立てるときは、組立て及び装着が容易となる。そして、単一の駆動源で駆動できるので、複数モータを使用する場合よりも騒音の発生を減らすことができ、また製造コストを低減することが可能となる。
【００２０】
さらに、前記単一の駆動源で駆動する駆動機構は、定着ローラの駆動速度変更機構により定着ローラ駆動速度を変更して定着ローラに到達する前の記録用紙のループ量を制御するから、定着ローラ駆動速度の変更がその他の反転ローラ、搬送ローラや排紙ローラの駆動速度に影響を与えることなしに記録用紙のループ量を制御し、画像品質のよい画像形成ができる両面記録可能な画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の実施の形態の画像形成装置の記録用紙搬送装置１０の要部の構成を説明する断面図である。
【００２２】
図１において、記録用紙搬送装置１０は、給紙トレイ１１、給紙ローラ１２、レジストローラ対１３、転写ローラ１４、定着ローラ１５、搬送ローラ１６、排紙ローラ１７、反転ローラ１８、搬送ローラ１９等を備えて構成されている。図１において、定着ローラ１５、搬送ローラ１６、排紙ローラ１７、反転ローラ１８及び搬送ローラ１９が同一の駆動源により駆動されるローラである。
【００２３】
排紙ローラ１７の搬送方向下流側に配置された反転ローラ１８は、片面記録の場合は排紙ローラとして機能するが、両面記録を行う場合は、第１面に画像が記録された記録用紙Ｐを反転経路２０に搬送させるものであり、反転経路２０の下側に配置された搬送ローラ１９は、反転経路２０から搬送された記録用紙Ｐをレジストローラ対１３まで搬送するものである。
【００２４】
所定の給紙タイミングで回転する給紙ローラ１２により給紙トレイ１１から給紙された記録用紙Ｐは、レジストローラ対１３で一旦停止する。図１では一部のみが示されている作像部ＩＭにおける作像タイミングに合わせて駆動回転を開始するレジストローラ対１３により記録用紙Ｐの搬送が開始される。作像部ＩＭでは転写ベルト２１上に第１の画像に対応する第１のトナー像が形成され、転写ベルト２１上のトナー像が転写ローラ１４が配置された転写部ＴＲに到達すると、転写ローラ１４の作用により記録用紙Ｐの第１面に転写される。第１のトナー像が転写された記録用紙Ｐは、定着装置ＦＸの定着ローラ１５により搬送及び定着処理され、搬送ローラ１６、排紙ローラ１７、反転ローラ１８を経て機外の排紙トレイに排紙される。片面記録の場合は、以上の処理で記録用紙Ｐの第１面に第１の画像が形成され、１枚の記録用紙の片面記録処理が終了する。
【００２５】
両面記録の場合は、上記した片面記録処理が終了し、第１面に画像が形成された記録用紙Ｐの後端が反転切替爪２２を通過すると反転ローラ１８が逆回転を開始し、記録用紙Ｐは、その後端を先にして反転経路２０に搬送される。反転経路２０の下側に配置された搬送ローラ１９により、記録用紙Ｐは後端を先頭にしてレジストローラ対１３まで搬送されて一旦停止する。
【００２６】
作像部ＩＭの作像タイミングに合わせて駆動回転を開始するレジストローラ対１３により記録用紙Ｐの搬送が開始され、作像部ＩＭでは転写ベルト２１上に第２の画像に対応する第２のトナー像が形成され、転写ベルト２１上のトナー像が転写ローラ１４が配置された転写部ＴＲに到達すると、転写ローラ１４の作用により記録用紙Ｐの第２面に転写される。第２のトナー像が転写された記録用紙Ｐは、定着装置ＦＸの定着ローラ１５により搬送及び定着処理され、搬送ローラ１６、排紙ローラ１７、反転ローラ１８を経て機外の排紙トレイに排紙される。
【００２７】
以上の処理で記録用紙Ｐの第１面に第１の画像、第２面に第２の画像が形成され、１枚の記録用紙Ｐの両面記録処理が終了する。
【００２８】
図２は、図１に示す記録用紙搬送装置１０の動力伝達歯車列を説明する斜視図で、定着ローラ１５（図１参照、図２では図示を省略）が、モータ３０から動力伝達歯車列３１、３２を経て駆動される。回転方向の正逆転の切換えや起動・停止は行われない。
【００２９】
反転ローラ１８は、動力伝達歯車列３１、３２、３３、３４、電磁クラッチ３５、３６、歯車列３７、３８、３９、軸４０を経て駆動される。ここでは２つの電磁クラッチ３５、３６を使用して反転ローラ１８の正逆転の切換えを行っているが、１つの電磁クラッチとトルクリミッタにより正逆転の切換えを行うこともできる。
【００３０】
また、搬送ローラ１９は、動力伝達歯車列３１、３２、３３、４１、４２、電磁クラッチ４３、歯車列４４、４５を経て駆動される。搬送ローラ１９の起動・停止は動力伝達歯車列の途中に配置された電磁クラッチ４３により達成される。
【００３１】
図３は、図２に示す動力伝達歯車列において、鎖線で示した動力伝達歯車列を１つのユニット５０に纏めた構成を説明する斜視図である。動力伝達歯車列の構成は図２を参照した説明と同じであるから、ここでは説明を省略する。動力伝達歯車列を１つのユニットに纏めることで、組み立て、調整、保守管理等を容易に行うことができる。
【００３２】
次に、記録用紙搬送装置１０における記録用紙Ｐのループ制御について説明する。先に背景技術において説明したように、定着装置における記録用紙Ｐの搬送速度と転写部における記録用紙の搬送速度とは同一でなく、その速度差は部品の寸法誤差、温度変化による寸法変化、記録用紙の厚みの違い、付着したトナー量の差によるすべり率の差等の様々の要因により変動する。
【００３３】
定着装置ＦＸと転写部ＴＲとの間に記録用紙Ｐのループ（たるみ）が無い状態では、定着装置ＦＸの搬送速度が転写部ＴＲの搬送速度よりも速いと、記録用紙Ｐが無理に引張られ、トナー像が乱れる転写ずれが発生し、またカラー画像の場合は色ずれが発生する。
【００３４】
一方、定着装置ＦＸの搬送速度が転写部ＴＲの搬送速度よりも遅いと記録用紙Ｐのループが拡大し、極端な場合は通紙ガイドに記録用紙Ｐが張り付いて、先と逆方向に転写ずれや色ずれが発生する。また、通紙ガイドに記録用紙Ｐが接触して擦れると画像ノイズが発生することもある。
【００３５】
このため、記録用紙Ｐのループを適度維持することが必要となる。通紙経路に十分なゆとりがある場合はループ制御は特に必要で無かったが、装置の小型化が進む中では、ループの許容量が小さくなり、記録用紙Ｐのループ量を検出して記録用紙Ｐの搬送速度を制御する方法が採用されるようになった。
【００３６】
記録用紙Ｐのループ制御では、レジストローラ対や転写部ＴＲにおいて記録用紙Ｐの搬送速度を制御することはできないので、転写部ＴＲよりも上流側で記録用紙Ｐの搬送速度を制御する。搬送速度を変える方法として、モータ速度を２段階、或いは３段階等複数段階の切換えによるものとする。このため記録用紙Ｐの搬送速度が変動するが、その速度変動が画像形成に悪影響を及ぼさないように各種ローラを配置し、ループ制御を行う。
【００３７】
まず、反転経路２０内の搬送ローラ１９とレジストローラ対１３付近に配置されたＵターンガイドＵＧでの記録用紙Ｐのループ量について説明する。
【００３８】
図４は、記録用紙Ｐが湾曲していないときと、湾曲したときの搬送方向の長さの差を説明する図で、Ｐ1 は記録用紙が湾曲していない状態を示し、Ｐ2 は記録用紙Ｐが湾曲した状態を示している、記録用紙Ｐが湾曲（Ｐ2 ）すると、湾曲しない場合（Ｐ1 ）に比べて搬送方向の長さがΔＬだけ短くなる。
【００３９】
図５は、レジストローラ１３付近に配置されたＵターンガイドＵＧにおける記録用紙Ｐの状態を説明する図である。記録用紙ＰはＵターンガイドＵＧの点ＡとＢで姿勢が決定され、下部のＲで示した部分に突入する。点ＡとＢ、及びＲ部分で支持された記録用紙Ｐは、その剛性（紙の腰、強さ）により、図５で太線で示すようなループを描く。搬送される記録用紙Ｐの先端側に抵抗（記録用紙の搬送を遅らせる要素）があればループは外側に膨らみ、先端側が速く搬送されればループは縮む。図５で太線で示すループの両側にある領域ＳＰ（ＳＰ１及びＳＰ２）は、ループの変動による記録用紙への負荷を吸収する領域として作用し、記録用紙Ｐの速度変動で発生する転写ずれや倍率誤差などの画像ノイズの発生を防止する。
【００４０】
図６は、レジストローラ１３付近における記録用紙Ｐの状態を説明する図である。図６で太線の実線Ｐａは、記録用紙Ｐの先端が停止状態のレジストローラ１３のニップ部に到達した状態を示している。記録用紙Ｐの傾きを補正するため、搬送ローラ１９は僅かに紙送りをした状態で停止する。記録用紙Ｐは、図６で太線の破線Ｐｂで示す状態となる。
【００４１】
画像形成のタイミングに合わせ、レジストローラ１３及び搬送ローラ１９が回転を開始する。レジストローラ１３は標準速度で回転するが、搬送ローラ１９はループ制御が開始されると、その影響を受け、標準速度とは異なる速度で回転を開始する。
【００４２】
仮にレジストローラ１３の回転が搬送ローラ１９の回転よりも速いと、記録用紙Ｐのループは膨らむ。膨らみによる紙折れや紙の押し込みによるレジストローラ１３の回転むらが生じない記録用紙Ｐのループの膨らみ限界が、図６で太線の一点破線Ｐｃで示されている。図６で太線の破線Ｐｂで示した状態と、太線の一点破線Ｐｃで示した状態との差が、先に図４を参照して説明した記録用紙Ｐが湾曲していないときＰ1 と湾曲したときＰ2 の搬送方向の長さの差ΔＬ1 となる。
【００４３】
また、仮にレジストローラの回転が搬送ローラの回転よりも遅いと記録用紙は引っ張られてループは小さくなり、図７で太線の一点破線で示した状態がループが小さくなる限界となる。図６で太線の破線Ｐｂで示したレジストローラ１３が回転する前の状態と、記録用紙が引っ張られて図７で太線の一点破線Ｐｄで示した状態との搬送方向の長さの差が許容量であって、搬送方向の長さの差ΔＬ2 である。
【００４４】
ここで、定着装置ＦＸの速度誤差と記録用紙Ｐのループ制御について説明する。定着装置ＦＸの定着ローラ１５は、ローラ外径やゴム厚の公差、温度上昇による寸法変化、トナーの介在率、記録用紙の種類や湿度による滑り率の変化、記録用紙の厚みなどの様々な要因が作用するので、定着装置ＦＸにおける記録用紙Ｐの搬送速度は安定しにくく、±２％程度の速度公差をもつ場合がある。例えば、±２％程度の速度公差が想定される場合は、それよりも大きい±３％の搬送速度Ｖを設定して搬送速度Ｖを＋３％、−３％に切換えながら、その平均搬送速度Ｖm が標準搬送速度Ｖ0 に近付けるように制御する。
【００４５】
図８は、定着装置ＦＸの定着ローラ１５を駆動するモータ３０の駆動速度を２段階に切換えて、記録用紙の平均搬送速度Ｖm を標準値に近付ける例を説明する図で、横軸は時間、縦軸は標準搬送速度Ｖ0 と搬送速度Ｖとの差（％）である。
【００４６】
前記したような様々な要因を考慮して設定した定着装置ＦＸにおける記録用紙Ｐの搬送速度Ｖが、標準搬送速度Ｖ0 よりも＋２％速い搬送速度Ｖであったとする。この場合、＋２％の速度誤差を打ち消すように、モータ駆動速度を＋３％と−３％の２段階に切換えて、平均搬送速度Ｖm が−２％になるように制御する。ここで定着装置ＦＸにおける記録用紙Ｐの平均搬送速度Ｖm を直接検出することはできないので、搬送速度の変化によって発生する記録用紙Ｐのループ量（撓み量）から搬送速度を推定するものとする。
【００４７】
次に、搬送方向長さが最長の記録用紙（以下、最長用紙）Ｐmax を使用した場合の定着装置ＦＸにおける最長用紙Ｐmax の搬送速度制御について説明する。
【００４８】
図９は、定着装置ＦＸの定着ローラ１５のニップ部に最長用紙Ｐmax の先端が到達した状態を示す図である。使用可能な最大記録用紙（最長用紙）Ｐmax の先端が定着ローラ１５のニップ部に到達するまでは、最長用紙Ｐmax のループ制御は必要がないから、レジストローラ１３及び搬送ローラ１９は共に標準搬送速度Ｖ0 で回転させる。
【００４９】
次に、レジストローラ１３が回転を開始し、定着装置ＦＸによる定着処理が開始されると、最長用紙Ｐmax の後端が搬送ローラ１９を抜けるまで、図９でＡとして示した距離だけ搬送される間、最長用紙Ｐmax のループ制御が必要となる。
【００５０】
図９でＡとして示した距離は、最長用紙Ｐmax の搬送方向長さＬと記録用紙反転装置内の搬送路２０中の最下流に配置された搬送ローラ１９と定着ローラ１５のニップ部との間の距離Ｍの差であって、距離Ａは（Ａ＝Ｌ−Ｍ）で表される。
【００５１】
搬送ローラ１９による最長用紙Ｐmax の搬送速度が定着ローラ１５の標準搬送速度Ｖ0からずれる最大値は、定着ローラ１５の最大速度Ｖmax と最小速度Ｖmin との差であるから、距離Ａに定着ローラ１５の搬送速度の最大値Ｖmax と搬送速度の最小値Ｖmin との差ΔＶを乗算し、標準搬送速度Ｖ0 で除算すると、最長用紙Ｐmax のループ制御が開始されてから最長用紙Ｐmax の後端が搬送ローラ１９を抜けるまでの間にレジストローラ１３と搬送ローラ１９との間で生じる搬送量の差ΔＬ1 は、以下の式（ａ）で表わされる。
【００５２】
ΔＬ1 ＝（Ｌ−Ｍ）・（Ｖmax −Ｖmin ）／Ｖ0 ・・・・・・（ａ）
＝Ａ・ΔＶ／Ｖ0
搬送量の差ΔＬ1 は、搬送路内で最長用紙Ｐmax に生じるループＬＰ1 として保持されるが、搬送路内で記録用紙に紙折れ等の支障が生じないようにループＬＰ1 を保持するには、ループＬＰ1 を搬送量の差ΔＬ1 以下に維持することが必要となる。
【００５３】
即ち、ループ量ＬＰ1 を、先に図４を参照して説明した、記録用紙Ｐが湾曲していないときと湾曲したときの搬送方向の長さの差ΔＬ1 よりも小さく設定（ＬＰ1 ＜ΔＬ1 ）する。
【００５４】
以上の事項を整理すれば、ループＬＰ1 は以下の式（１）で表わされる。
【００５５】
ＬＰ1 ≧（Ｌ−Ｍ）・（｛Ｖmax −Ｖmin ）／Ｖ0 ｝・・・・・・（１）
但し、ＬＰ1 ：記録用紙に生じるループ量
Ｌ：使用可能な最大記録用紙の搬送方向長さ
Ｍ：記録用紙反転装置内の搬送路中の最下流に配置された
搬送ローラと定着ローラの間の距離
Ｖ0 ：定着ローラの標準搬送速度
Ｖmax ：定着ローラの最大搬送速度
Ｖmin ：定着ローラの最小搬送速度。
【００５６】
また、上記した定着装置ＦＸにおける最長用紙Ｐmax の搬送速度制御に関する式（１）において、定着ローラの最小搬送速度Ｖmin に代えて、定着ローラの標準搬送速度Ｖ0 としてもよい。この場合、ループＬＰ1 は以下の式（２）で表わされる。
【００５７】
ＬＰ1 ≧（Ｌ−Ｍ）・｛（Ｖmax −Ｖ0 ）／Ｖ0 ｝・・・・・・（２）
但し、ＬＰ1 ：記録用紙に生じるループ量
Ｌ：使用可能な最大記録用紙の搬送方向長さ
Ｍ：記録用紙反転装置内の搬送路中の最下流に配置された
搬送ローラと定着ローラの間の距離
Ｖ0 ：定着ローラの標準搬送速度
Ｖmax ：定着ローラの最大搬送速度
図１０は、搬送ローラ１９とレジストローラ１３とに接触して搬送される記録用紙Ｐのループ制御を説明する図である。図９を参照した記録用紙Ｐのループ制御は、記録用紙搬送装置内の記録用紙Ｐの後端側についての説明であるが、レジストローラ１３と転写ローラ１５とに接触して搬送される記録用紙Ｐのループ制御も必要となる。ループ制御が必要となる区間Ｂは、レジストローラ１３と転写ローラ１４との間の距離Ｓ1 から先行する記録用紙Ｐadの後端と後行する記録用紙Ｐtrの先端との距離（記録用紙相互間の距離）Ｄ１を減算した距離で、Ｂ＝（Ｓ1 −Ｄ１）となる。
【００５８】
搬送ローラ１９による最長用紙Ｐmax の搬送速度がレジストローラの標準搬送速度Ｖ0からずれる最大値は、レジストローラの最大搬送速度と最小搬送速度との差であるから、距離Ｂにレジストローラの搬送速度の最大値Ｖmax と最小値Ｖmin との差ΔＶを乗算し、標準搬送速度Ｖ0 で除算すると、最長用紙Ｐmax のループ制御が開始されてから最長用紙Ｐmax の後端が搬送ローラ１９を抜けるまでの間にレジストローラ１３と搬送ローラ１９との間で生じる搬送量の差ΔＬ2 が、最長用紙Ｐmax に生じるループ量ＬＰ2 となる。
【００５９】
ΔＬ2 ＝Ｂ・｛（Ｖmax −Ｖmin ）／Ｖ0 ｝
＝Ｂ・ΔＶ／Ｖ0
但し、ΔＬ2 ：レジストローラ１３と搬送ローラ１９との間で生じる
搬送量の差
Ｂ：レジストローラと転写ローラとの間の距離Ｓ1 から、先行
する最長用紙の後端と後行する最長用紙の先端との距離
（記録用紙相互間の距離）Ｄ１を減算した値（Ｓ1 −Ｄ１）
Ｖ0 ：レジストローラの標準搬送速度
Ｖmax ：レジストローラの最大搬送速度
Ｖmin ：レジストローラの最小搬送速度。
【００６０】
ΔＶ：レジストローラ搬送速度の最大値Ｖmax と最小値Ｖmin の差
＝（Ｖmax −Ｖmin ）
搬送量の差ΔＬ2 は、搬送路内で最長用紙Ｐmax に生じるループＬＰ2 として保持されるが、搬送路内で記録用紙に紙折れ等の支障が生じないようにループＬＰ2 を保持するには、ループＬＰ2 を搬送量の差ΔＬ2 以下に維持することが必要となる。従って、前記したΔＬ1 の条件も考慮し、以下の条件が成立することが必要条件となる。
【００６１】
Ｂ・｛（Ｖmax −Ｖmin ）／Ｖ0 ｝≦ΔＬ1 、且つ
Ｂ・｛（Ｖmax −Ｖmin ）／Ｖ0 ｝≦ΔＬ2 。
【００６２】
図１１は、先に図４を参照して説明した、記録用紙Ｐの湾曲により搬送方向長さがΔＬだけ短くなる影響を回避するため、搬送ローラ１９の駆動伝達系に設けられた「駆動遊び」機構の一例を説明する図で、図１１（ａ）は伝達ピン５１と扇形カム５２で構成した機構、図１１（ｂ）は一方向クラッチ５６で構成した機構を示す。
【００６３】
図１１（ａ）に示すピン５１と扇形カム５２で構成した機構では、搬送ローラ１９の軸上に伝達ピン５１が植えられており、一方、ギア５４には伝達ピン５１に係合する凹部を備えた扇形カム５２が形成されており、ギア５４が反時計方向に回転するとき、記録用紙Ｐの搬送が行われるものとする。
【００６４】
駆動軸５３が反時計方向に回転すると、伝達ピン５１が扇形カム５２の凹部の反時計方向端面に当接して、ギア５４を反時計方向に回転させる。駆動軸５３が時計方向に回転すると、伝達ピン５１は扇形カム５２の凹部の時計方向端面に当接するまでギア５４を回転させることがない。扇形カム５２の凹部の反時計方向端面と時計方向端面との間を「駆動遊びＦ」と呼ぶ。
【００６５】
駆動軸５３の回転によっても伝達ピン５１は扇形カム５２の凹部の駆動遊びＦの量の分だけ記録用紙Ｐは搬送されないから、ループ制御において搬送ローラ１９の回転が遅くなって記録用紙が引っ張られても、駆動遊びＦにより記録用紙に加わる引張力を軽減でき、前記したΔＬ2 を設けなくとも画像ノイズの発生を防止することができる。駆動遊びＦの量は記録用紙の後端が搬送ローラを抜けるに必要な量とするとよい。これにより、記録用紙の湾曲による搬送方向長さがΔＬだけ短くなる影響を回避することがでできる。
【００６６】
駆動遊びＦと、最長用紙Ｐmax 、記録用紙反転装置内の搬送路中の最下流に配置された搬送ローラ１９と定着ローラ１５の間の距離Ｍ、定着ローラ１５の標準搬送速度Ｖ0 、定着ローラ１５の搬送速度の最大値Ｖmax と最小値Ｖmin との間には、以下の式（３）の関係を設定する。
【００６７】
Ｆ≧（Ｌ−Ｍ）・｛（Ｖmax −Ｖmin ）／Ｖ0 ｝・・・・・・（３）
但し、    Ｆ：駆動遊び
Ｌ：使用可能な最大記録用紙の搬送方向長さ
Ｍ：記録用紙反転装置内の搬送路中の最下流に配置された
搬送ローラと定着ローラの間の距離
Ｖ0 ：定着ローラの標準搬送速度
Ｖmax ：定着ローラの最大搬送速度
Ｖmin ：定着ローラの最小搬送速度。
【００６８】
図１１（ｂ）に示す一方向クラッチで構成した機構では、駆動軸とギアとの間に一方向クラッチが５６配置される。この構成では、搬送ローラ１９の回転が遅くなって記録用紙が引っ張られても、一方向クラッチ５６により搬送ローラ１９の引っ張り側の回転がフリーとなって記録用紙Ｐに加わる引張力を軽減でき、前記したΔＬ2 を設けなくとも画像ノイズの発生を防止することができる。
【００６９】
以上説明した構成では、記録用紙Ｐの先端側が定着装置ＦＸの定着ローラ１５のニップ部にあり、記録用紙Ｐの後端側が搬送ローラ１９に接触している状態を想定して説明した。しかし、記録用紙Ｐが定着ローラ１５と搬送ローラ１９との間に入ってしまえば、少なくとも記録用紙の後端側が受ける制約は無くなる。記録用紙の先端側の制約は搬送される記録用紙の間隔を調整することで回避することができるから、前記したΔＬ1 、ΔＬ2 など記録用紙搬送路の余裕を少なくすることができる。
【００７０】
図１２は、記録用紙Ｐが定着ローラ１５と搬送ローラ１９との間に入っている状態、即ち、記録用紙反転装置内の搬送路の長さが、使用可能な最大記録用紙サイズの搬送方向長さ以上の場合を示すもので、記録用紙の後端側が受ける制約が無くなる。
【００７１】
小型の画像形成装置であって、処理可能な最大の記録用紙サイズがＡ４であれば、Ａ４サイズの記録用紙は搬送方向長さが２９７ｍｍであるから、定着装置ＦＸの定着ローラ１５のニップ部から搬送ローラ１９までの記録用紙搬送路の距離Ｍを２９７ｍｍよりも僅かに長い３００ｍｍに設定すれば、Ａ４サイズ及びそれ以下の用紙サイズの記録用紙を、前記した記録用紙の後端側が受ける制約を受けること無しに使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
両面記録可能な画像形成装置の記録用紙搬送装置であって、共通の駆動源から定着装置の定着ローラの他、搬送ローラ、排紙ローラ、反転ローラなど複数のローラを駆動し、安定して一定速度で駆動される画像形成装置中の転写部の転写ローラや定着ローラに対してその他のローラの駆動速度を調整し、搬送路中の記録用紙に発生する異常な弛みや緊張を発生させることなく、安定した画像形成ができる両面記録可能な画像形成装置の記録用紙搬送装置である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】画像形成装置の記録用紙搬送装置の要部の構成を説明する断面図。
【図２】図１に示す記録用紙搬送装置の動力伝達歯車列を説明する斜視図。
【図３】図２に示す動力伝達歯車列において、鎖線で示した動力伝達歯車列を１つのユニットに纏めた構成を説明する斜視図。
【図４】記録用紙が湾曲していないときと湾曲したときの搬送方向の長さの差を説明する図。
【図５】レジストローラ付近のＵターンガイドにおける記録用紙の状態を説明する図。
【図６】レジストローラ付近における記録用紙の状態を説明する図
【図７】レジストローラ付近のループの小さくなる限界を説明する図。
【図８】定着装置の定着ローラの駆動速度を２段階に切換え、平均搬送速度を標準値に近付ける例を説明する図。
【図９】定着装置の定着ローラのニップ部に最長用紙の先端が到達した状態を示す図。
【図１０】搬送ローラとレジストローラとに接触して搬送される記録用紙のループ制御を説明する図。
【図１１】搬送ローラの駆動伝達系に設けられた「駆動遊び」機構の一例を説明する図。
【図１２】記録用紙が定着ローラと搬送ローラとの間に入り、記録用紙の後端側が受ける制約が無くなった画像形成装置の記録用紙搬送装置を説明する図。
【符号の説明】
【００７４】
１０  記録用紙搬送装置
１１  給紙トレイ
１２  給紙ローラ
１３  レジストローラ対
１４  転写ローラ
１５  定着ローラ
１６  搬送ローラ
１７  排紙ローラ
１８  反転ローラ
１９  搬送ローラ
２０  反転経路
２１  転写ベルト
２２  反転切替爪
ＩＭ  作像部
ＦＸ  定着装置
ＴＲ  転写部
ＵＧ  Ｕターンガイド
Ｐ  記録用紙
【図１】
2008209624.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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【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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