(57)【要約】【課題】本発明の課題は、スイッチバック手段により両面画像形成時の用紙の反転を行う画像形成装置において、薄紙、厚紙、ＯＨＰ及び第２原図等の用紙の材質や寸法に応じたスイッチバック手段の制御を行うことで、用紙の搬送性能を高めることである。【解決手段】用紙の片面に画像を形成する画像形成部５と、画像形成部５により片面に画像が形成された用紙を反転させる再給紙搬送部１２と、用紙の種類に対応して収容される給紙トレイ７、８とを備え両面印刷可能な画像形成装置１００において、再給紙搬送部１２によるスイッチバックの動作タイミングが予め設定されており、給紙トレイ７、８ごとに収納された用紙材質の種類を入力することにより、給紙トレイ７、８から搬送される用紙の材質に応じてスイッチバックの動作タイミングが再設定されるように設けた。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙の片面に画像を形成する画像形成手段と、画像形成手段により片面に画像が形成された用紙を反転させるスイッチバック手段と、用紙の種類に対応して収容される用紙収容部とを備え両面印刷可能な画像形成装置において、スイッチバック手段によるスイッチバックの動作タイミングが予め設定されており、用紙収容部ごとに収納された用紙材質の種類を入力することにより、用紙収容部から搬送される用紙の材質に応じてスイッチバックの動作タイミングが再設定されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
スイッチバック手段は、スイッチバックする際に用紙の排出方向の先端部を押える押え部材を備え、押え部材の動作タイミングは予め設定されており、用紙収容部ごとに収納された用紙材質の種類を入力することにより、用紙収容部から搬送される用紙の材質に応じて押え部材の動作タイミングが再設定されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
スイッチバック手段は、スイッチバックする際に用紙搬送方向と直交する方向の用紙位置を規制すべく用紙搬送方向の両側に一対の規制部材を備え、規制部材の動作タイミングは予め設定されており、用紙収容部ごとに収納された用紙寸法の種類を入力することにより、用紙収容部から搬送される用紙の寸法に応じて規制部材の動作タイミングが再設定されることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
スイッチバック手段は、スイッチバックする際に用紙搬送方向と直交する方向の用紙位置を規制すべく用紙搬送方向の両側に一対の規制部材を備え、一対の規制部材で作られる用紙搬送方向と直交する方向の規制幅は予め設定されており、用紙収容部ごとに収納された用紙寸法の種類を入力することにより、用紙収容部から搬送される用紙の寸法に応じて規制幅が再設定されることを特徴とする請求項１乃至３記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両面記録が可能な複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては反転排紙機能および両面複写機能を備えたものが提案されており、反転排紙時および両面複写時の用紙の反転は、スイッチバック手段により行われている。このスイッチバック手段は、反転排紙用と両面複写用とに別々に設けることもできるが、最近では１つのスイッチバック手段により反転排紙時と両面複写時の両方で行い装置本体の小型化や、低コスト化を図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、１つのスイッチバック手段で用紙反転を行う場合には、普通紙、薄紙、厚紙、ＯＨＰ又は第二原図等の用紙の種類によって、用紙寸法、用紙厚、または表面摩擦係数等が異なるため、搬送性能を向上させるためには、スイッチバック手段における各種動作タイミング等を用紙の種類毎に変更する必要が生じてきた。
【０００４】
そこで本発明は、スイッチバック手段により両面画像形成時の用紙の反転を行う画像形成装置において、普通紙、薄紙、厚紙、ＯＨＰ及び第二原図等の用紙の材質や寸法に応じたスイッチバック手段の制御を行うことで、用紙の搬送性能を高めることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、用紙の片面に画像を形成する画像形成手段と、画像形成手段により片面に画像が形成された用紙を反転させるスイッチバック手段と用紙材質の種類に対応して収容される用紙収容部とを備え、両面印刷可能な画像形成装置において、スイッチバック手段によるスイッチバックの動作タイミングが予め設定されており、用紙収容部ごとに収納された用紙材質の種類を入力することにより、用紙収容部から搬送される用紙の材質に応じてスイッチバックの動作タイミングが再設定されることを特徴とする。
【０００６】
この請求項１に記載の発明では、画像形成手段において用紙の片面に画像が形成され、片面に画像が形成された用紙はスイッチバック手段に搬送される。スイッチバック手段に搬送された用紙は、スイッチバックローラの所定の動作タイミングによって次搬送路へ搬送される。ここで、スイッチバックの動作タイミングは例えば普通紙用に予め設定されており、普通紙でなく他の種類の用紙を収納した場合に、用紙収容部ごとに収納された用紙材質の種類を入力することにより、用紙収容部から搬送される用紙材質の種類に応じてスイッチバックの動作タイミングが再設定される。
【０００７】
このように、用紙材質の種類に応じてスイッチバックローラの動作タイミングを再設定可能なので、薄紙、厚紙、ＯＨＰ、第ニ原図などの各用紙の摩擦係数に応じた適正なスイッチバックローラの動作タイミングを設定することで、用紙の搬送性能を向上させることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、スイッチバック手段は、スイッチバックする際に用紙の排出方向の先端部を押える押え部材を備え、押え部材の動作タイミングは予め設定されており、用紙収容部ごとに収納された用紙材質の種類を入力することにより、用紙収容部から搬送される用紙の材質に応じて押え部材の動作タイミングが再設定されることを特徴とする。
【０００９】
この請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を奏するとともに、押え部材の動作タイミングは例えば普通紙用に予め設定されており、普通紙でなく他の種類の用紙を収納した場合に、用紙収容部ごとに収納された用紙材質の種類を入力することにより、用紙収容部から搬送される用紙材質の種類に応じて押え部材の動作タイミングが再設定できる。よって、薄紙、厚紙、ＯＨＰ、第ニ原図など各用紙のカール量に応じた適正な押え部材の動作タイミングを設定することで、スイッチバックの際に発生する用紙先端のカールを押えることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、スイッチバック手段は、スイッチバックする際に用紙搬送方向と直交する方向の用紙位置を規制すべく用紙搬送方向の両側に一対の規制部材を備え、用紙収容部ごとに収納された用紙寸法の種類を入力することにより、用紙収容部から搬送される用紙の寸法に応じて規制部材の動作タイミングが再設定されることを特徴とする。
【００１１】
この請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明と同様の作用効果を奏するとともに、規制部材の動作タイミングは例えば普通紙用に予め設定されており、普通紙でなく他の種類の用紙を収納した場合に、用紙収容部から搬送される用紙の寸法に応じて用紙搬送方向と直角方向の用紙の位置を規制する規制部材の動作タイミングを再設定できる。よって、各用紙の搬送方向の寸法に応じた適正な規制部材の動作タイミングを設定することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置において、スイッチバック手段は、スイッチバックする際に用紙搬送方向と直交する方向の用紙位置を規制すべく用紙搬送方向の両側に一対の規制部材を備え、一対の規制部材で作られる用紙搬送方向と直交する方向の規制幅は予め普通紙用に設定されており、普通紙でなく他の種類の用紙を収納した場合に、用紙収容部ごとに収納された用紙寸法の種類を入力することにより、用紙収容部から搬送される用紙の寸法に応じて規制幅が再設定されることを特徴とする。
【００１３】
この請求項４に記載の発明では、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、規制幅は例えば普通紙用に予め設定されており、普通紙でなく他の種類の用紙を収納した場合に、用紙収容部から搬送される用紙の寸法に応じて用紙搬送方向と直角方向の用紙の位置を規制する一対の規制部材が成す規制幅を再設定できるので、各用紙の寸法に応じた規制幅が再設定できる。よって、用紙が搬送方向に対して斜めに搬送されてスキュー等が発生することがなく、用紙の搬送性能を向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置を概略的に示す図、図２は図１に係る画像形成装置の要部の平面図、図３は図１に係る装置の用紙搬送の順序を示す図、図４〜図５（ａ）から（ｅ）は画像形成装置の用紙搬送の状態を示す図である。図６は図２に係る装置の用紙搬送のタイミングチャートを示す図、図７は図２に係るスイッチバック手段における各用紙の調整値を示す図である。
【００１５】
本実施の形態に係る画像形成装置１００は、用紙を収容して画像形成部５へ転写紙を搬送する給紙部（用紙収容部）３と、給紙部３から搬送された用紙の表面に画像を形成する画像形成部５と、画像形成部５により片面に画像が形成された用紙を反転させるべくスイッチバックする再給紙搬送部（スイッチバック手段）１２とを備えている。
【００１６】
給紙部３は、用紙を収容する給紙トレイ７、８を備え、中間ローラ対１３を通過してレジストローラ対１５まで搬送され、所定のタイミングで画像形成部５へ搬送するようになっている。
【００１７】
画像形成部５は、感光体ドラム１７と転写ベルト１９と定着装置２１とを有しており、レジストローラ１５から搬送された用紙は、転写ベルト１９により感光体ドラム１７上の画像を転写されつつ定着装置２１に向けて搬送され、定着装置２１において用紙に転写された画像が定着されるようになっている。
【００１８】
排紙部１１は、排紙ローラ２３によって定着装置２１から搬送された用紙を図示しない排紙トレイ等に排紙されるようになっている。
【００１９】
定着装置２１と排紙部１１との間には、定着装置２１からの用紙を排紙部１１と再給紙搬送部１２とのいずれかに案内する反転分岐爪２７が配置されている。この反転分岐爪２７はソレノイド等により用紙を再給紙搬送部１２に案内する上の位置（実線の位置）と、用紙を排紙部１１へ案内する下の位置（一点鎖線の位置）とに切換え可能になっている。従って、反転分岐爪２７が上の位置にあるときは、用紙は再給紙搬送部１２に向けて搬送され、反転分岐爪２７が下の位置にあるときは、用紙はそのまま排紙部１１に搬送される。
【００２０】
反転分岐爪２７から送られてきた用紙は、搬送コロ対２８を経由して、入口コロ対により再給紙搬送部１２に送られるようになっている。また入口コロ対の手前には、両面入口センサ７３が設けられており、用紙の進入を検知して用紙先端及び後端検知をトリガとして、スイッチバックローラ３１等の駆動を制御している。
【００２１】
両面分岐爪３３は、上述の反転分岐爪２７と同様に、ソレノイド等により用紙を水平搬送部３５に案内する上の位置（実線の位置）と、用紙を排紙部１１に案内する下の位置（一点鎖線の位置）とに切換え可能になっている。また水平搬送部３５は、両面分岐爪３３により送られた用紙を中間ローラ対１３に向けて搬送するものである。即ち、両面分岐爪３３が上の位置にあるとき、用紙は反転ローラ４１を介して水平搬送部３５に送られ、中間ローラ対１３を通過して画像形成部５にて用紙の裏面に画像が形成され、両面分岐爪３３が下の位置にあるとき、用紙は反転用通路４０を介して排紙部１１に搬送されて排紙される。
【００２２】
再給紙搬送部１２は、用紙が収納される中間トレイ２９が設けられており、中間トレイ２９の側板間に掛け渡して固定されたガイドロッドに沿って用紙幅方向（用紙搬送方向と直交する方向）に摺動する一対のスライダ５１、５２上にジョガーフェンス５５、５６が、それぞれ固定されている。
【００２３】
スライダ５１、５２は、位置決めすべき用紙の中心ラインに関して対称的に、互いに接近及び離間移動するようになっている。スライダ５１、５２の移動機構は、一対のプーリ５７、５８と、両プーリ５７、５８に掛け渡したタイミングベルト６１と、一方のプーリ５８を介してタイミングベルト６１を駆動するステッピングモータ６３とを備え、ステッピングモータ６３を正逆回転させることにより、スライダ５１、５２を移動させて、ジョガーフェンス５５、５６の間隔を自在に調整できるように構成されている。
【００２４】
一方のジョガーフェンス５６にはそのホームポジションを検知するためのフィラー６５が外側に向けて突設されており、ジョガーフェンス５５、５６を開方向に移動させると、最大間隔に開いたときに、中間トレイ２９上に固定されたホームセンサ６７によりフィラー６５が検知されるようになっている。
【００２５】
次に、上述した構成に基づき本実施の形態の作用を説明する。給紙トレイ７、８から搬送された用紙は、１枚ずつ搬送され中間ローラ対１３を通過してレジストローラ対１５まで搬送され、所定のタイミングで画像形成部５へ搬送される。画像形成部５では用紙の表面に画像が転写され、定着装置２１で未定着画像が定着された後、反転させない場合はそのまま、排紙部１１に搬送されて排紙ローラ２３から機外に排出される。
【００２６】
反転排紙や両面コピー時には、反転分岐爪２７から搬送コロ対２８を経由して、再給紙搬送部１２に送られる。再給紙搬送部１２に進入した用紙は一旦中間トレイ２９に搬送され、スイッチバックローラ３１により逆方向に搬送される。
【００２７】
その後、反転排紙の場合には、用紙は両面分岐爪３３により反転用通路４０を介して排紙部１１に搬送されて排紙される。両面コピー時には用紙は反転ローラ４１を介して水平搬送部３５に送られ、中間ローラ対１３を通過して画像形成部５にて用紙の裏面に画像が形成され、排紙部１１に搬送され機外に排紙される。
【００２８】
次に再給紙搬送部１２における、ジョガーフェンス５５、５６（規制部材）、押え部材７１、及びスイッチバックローラ３１の駆動タイミングについて説明する。まず、中間トレイ２９に進入してくる用紙の先端が両面入口センサ７３により検知されると、同時にステッピングモータ６３が駆動（開駆動）し、これによってジョガーフェンス５５、５６は紙幅位置から広がる方向へ移動する。その後、両面入口センサ７３により用紙後端が検知されたら、所定時間後にステッピングモータ６３が用紙サイズに応じた所定のステップ数だけ駆動（閉駆動）される。
【００２９】
そして、ホームセンサ６７がジョガーフェンス５６のフイラー６５を検知すると、ステッピングモータ６３が駆動を停止し、ジョガーフェンス５５、５６が最大間隔に開いた状態に保持される。そして、この停止位置からのジョガーフェンス５６の移動量ｅによって、夫々のジョガーフェンス５５、５６による用紙位置の規制幅Ｌが決定される。用紙の搬送方向と直交する方向の位置がジョガーフェンス５５、５６によって規制される。
【００３０】
移動量ｅはステッピングモータ６３のステップ数により決まり、ステップ数は用紙の寸法（Ｂ３、Ｂ４、Ａ３、Ａ４等）に応じて適切な調整値ｂに設定できる。尚、ジョガーフェンス５５、５６のホームポジションは任意の位置でよいが、上記のように両方のジョガーフェンス５５、５６の間隔が最大となる位置が適当である。
【００３１】
ステッピングモータ６３の駆動タイミングは、調整値ａの範囲で調整可能であり、給紙トレイ７、８毎に調整できるようになっている。すなわち、両面入口センサ７３により用紙後端が検知されてから、スイッチバックを開始するまでの時間及び終了するまでの時間は、各給紙トレイ７、８に収容されている用紙の寸法に応じて適切な値に調整できる。
【００３２】
スイッチバックローラ３１を駆動させるソレノイドは、両面入口センサ７３により用紙後端が検知されてから、所定時間（ｔ３）後にオンし、それから所定時間（ｔ４）後にオフする。ｔ３、ｔ４は、それぞれ調整値α、βの範囲で調整可能であり、給紙トレイ７、８毎に調整できるようになっている。すなわち、両面入口センサ７３により用紙後端が検知されてから、スイッチバックを開始するまでの時間及び終了するまでの時間は、各給紙トレイ７、８に収容されている用紙の寸法（Ｂ３、Ｂ４、Ａ３、Ａ４等）に応じて適切な値に調整できる。
【００３３】
押え部材７１用のソレノイドは、両面入口センサ７３により用紙後端が検知されてから、所定時間（ｔ１）後にオンし、それから所定時間（ｔ２）後にオフする。ｔ１、ｔ２は、それぞれ調整値γ、ηの範囲で調整可能であり、給紙トレイ７、８毎に調整できるようになっている。すなわち、両面入口センサ７３により用紙後端が検知されてから、押え部材７１により用紙の後端部を押えるまでの時間及び終了するまでの時間は、各給紙トレイ７、８に収容されている用紙材質の種類に応じて適切な値に調整できる。尚、スイッチバックローラ用のソレノイド及び押え部材７１用のソレノイドがオンするタイミングは、ジョガーフェンス５５、５６が紙幅位置に移動した後であることが望ましい。
【００３４】
上述したように、ジョガーフェンス５５、５６の駆動タイミング及び移動量、そしてスイッチバックローラ及び押え部材７１の動作タイミングの調整値はサービスマンが管理モードにて調整可能である。また、この調整は薄紙、厚紙、ＯＨＰ、第ニ原図などの用紙の材質や寸法ごとに調整可能であり、ユーザがパネル操作にて紙種を各用紙収容部に自由に割り当てることができる。例えば、ユーザが第２トレイで第二原図を使用する場合、パネル操作で第２トレイを第二原図として設定すれば、予めサービスマンが入力した第二原図の動作タイミング等が反映されて制御されるようになる。
【００３５】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば本実施の形態では複写機等の画像形成装置について説明したが、プリンタ、ＦＡＸなどに係るものでも良い。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明では、ユーザが普通紙とは異なる用紙を用紙収容部に収納しようとする場合に、サービスマンが予め所定の紙種用の動作タイミングを設定しており、用紙材質の種類に応じてスイッチバックローラの動作タイミングを容易に再設定可能なので、薄紙、厚紙、ＯＨＰ、第ニ原図など各用紙の摩擦係数に応じた適正なスイッチバックローラの動作タイミングを設定することで、用紙の搬送性能を向上させることができる。
【００３７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、用紙収容部から搬送される用紙の材質に応じて押え部材の動作タイミングが請求項１と同様に再設定できるので、薄紙、厚紙、ＯＨＰ、第ニ原図など各用紙のカール量に応じた適正な押え部材の動作タイミングを設定することで、スイッチバックの際に発生する用紙先端のカールを押えることができる。
【００３８】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、用紙収容部から搬送される用紙の寸法に応じて用紙搬送方向と直角方向の用紙の位置を規制する規制部材の動作タイミングを請求項１と同様に再設定できるので、各用紙の搬送方向の寸法に応じた適正な規制部材の動作タイミングを設定することができる。
【００３９】
請求項４に記載の発明では、請求項１乃至３に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、用紙収容部から搬送される用紙の寸法に応じて用紙搬送方向と直角方向の用紙の位置を規制する一対の規制部材が成す規制幅を請求項１と同様に再設定できるので、各用紙の寸法に応じた規制幅を設定可能になり、用紙が搬送方向に対して斜めに搬送されてスキュー等が発生することがなく、用紙の搬送性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置を概略図である。
【図２】図１に係る画像形成装置の要部の平面図である。
【図３】図１に係る装置の用紙搬送の順序を示す図である。
【図４】図１に係る画像形成装置の用紙搬送の状態を示す図である。
【図５】図１に係る画像形成装置の用紙搬送の状態を示す図である。
【図６】図２に係る装置の用紙搬送のタイミングチャートを示す図である。
【図７】図２に係るスイッチバック手段の各用紙の調整値を示す図である。
【符号の説明】
３　　　　　　　　給紙部（用紙収容部）
５　　　　　　　　画像形成部（画像形成手段）
１２　　　　　　　スイッチバック手段（再給紙搬送部）
５５、５６　　　　ジョガーフェンス（規制部材）
７１　　　　　　　押え部材
１００　　　　　　画像形成装置
【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】
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