(57)【要約】【課題】Ａ４サイズの３枚分や４枚分の長さがある長尺紙を、１度に全画像をコピーしても画質を悪化させず、通常と変わらない良好な画質の像を得られる画像形成装置を提供する。【解決手段】搬送部６は、転写部５に保持させた揺動支点を備える。転写部５の揺動支点を支点にして上昇・下降移動する動作は、モータの回転駆動をタイミングベルト５７を介して前後の奥行き方向に貫通した軸５８に伝え、軸５８の端部に取り付けたカム５９、６１の回転によってカム５９、６１上に載った転写部５が移動する。カム５９、６１の外径形状は非円形として、回転初期と回転末期の移動動作をゆっくりしたスピードで、途中は早くなる様な形状にする。【選択図】　　　　図２３
2004045708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａ３サイズ以下の用紙をその長手方向に沿って搬送する縦送り可能な装置サイズであり、中間転写方式により４色のトナーを重ね合わせて転写して上記用紙にフルカラーコピーを作像する画像形成装置であって、トナー像の転写部と上記用紙の水平搬送部に各々揺動支点と上昇駆動部を設け、上記トナー像転写後の用紙を定着部へと搬送する通常経路と、上記トナー像転写後の用紙を上記転写部と上記水平搬送部とが揺動下降して上記定着部下の退避路へ搬送する待避経路を設け、Ａ４サイズ用紙の３倍または４倍のサイズの長尺の用紙に画像形成可能な画像形成装置において、上記転写部と上記水平搬送部を揺動する上記各上昇駆動部は、各々一つの駆動源と、各々装置手前側と同奥側の二ヶ所に位置するアクチェータと、これらアクチェータを繋ぐ軸と、上記駆動源と該軸を繋ぐ伝達部とからなり、上記各一対のアクチェータの上死点に回転時期のズレを設けるとともに、ある一定の回転時期に該一対のアクチェータの上死点が重なる時期をもたせてなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、上記アクチェータが非円形カムからなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２の画像形成装置において、上記駆動源からの回転駆動を軸に連結する伝達部にタイミングベルトを使用してなることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファックス、あるいはこれらの機能を兼ね備えたデジタル複合機、印刷機等の画像形成装置に関し、特に長尺用紙の搬送性を向上させたものに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
カラー複写機等の画像形成装置は、カラー写真や絵等を複写したり印刷したりできるため、カタログ等写真と文字とが混在した文書をコピーしたり印刷したりするのによく使用されるが、カタログ等に使用される用紙には、Ａ４版やＡ３版の他、Ａ３版を中心で折ったもの（Ａ３中折れ）や、Ａ４版の用紙を横幅（短辺）方向に３枚分つないだ大サイズの用紙をＡ４版の大きさに折ったもの等（本明細書ではこれらの用紙を長尺紙という。）がある。
【０００３】
一方、現在一般に普及している画像形成装置では、Ａ４版やＡ３版等規定サイズの用紙に画像を出力することはできても、上述のような長尺紙に画像を出力することは通常の方法ではできない。そのため、中間転写式のコピー機であれば２度に分けて対応せざるを得ず、たとえばＡ４版の３枚分の長尺紙に画像を出力する場合、全体の画像のうちのＡ４版分だけを先に画像形成した後、残りのＡ３版分の画像を先のＡ４版分の画像の後に続けて形成する方法が提案されている。
【０００４】
しかしながら、中間転写方式の画像形成装置で上記のように長尺紙に２度に分けて画像形成するとなると、１度目の画像形成のときに用紙が既に定着部を通過しているため、定着のための熱とオイルの付着によって用紙の表面抵抗や含水率が変わってしまっており、２度目の画像形成できれいな画像を形成することができない。また原稿が１画像目の後半と２画像目の前半が連続した繋がりのある画像を有する場合、原稿と同様に繋がりのあるコピーとして作像することもできない。紙をドラムに巻き付けて作像した像を転写するタイプのコピー機においては、コピーすること自体が不可能である。
【０００５】
また、各色毎の専用の作像部を備えた４ドラム式の画像形成装置であれば、上記のような長尺紙に画像を出力するごとは容易にできるが、このような装置はオフィス等で一般的に使用するには大型で価格も高いため、一部の専門業者にしか普及していない。
【０００６】
このような従来機における課題に対して、低コストで装置サイズが通常のコピー機と大差が無い中間転写方式によるフルカラーコピー機により、長尺原稿を長尺紙に一度で複写するための技術を本願出願人は提案しているが、この装置でも、Ａ４サイズの３枚分の大きさの用紙までしかコピーができなかった。
【０００７】
そこで本願出願人は、Ａ４の４枚分を一度にコピーする画像形成装置の全体構成を提案し、これに加えて、給紙・転写部の駆動部構造、給紙搬送部の構成・機能を提案し、さらに、前後の画像をダブらせて長尺紙に切れ間の無い長尺画像を複写すること、搬送開始・停止時に加速・減速駆動して紙へ与える振動を最小限に抑え、トナーのチリを防止する技術、各ローラへの駆動伝達条件を同一にして、搬送停止・再開時の衝撃を抑えトナーのチリを防止すること、Ａ３サイズ以下用自動両面トレイに反転ガイドを設け、長尺紙を自動両面コピーすること、再給紙部の底板上昇部に電磁ＳＰクラッチを加え、動作・未動作の切り替えを行い長尺紙搬送時には負荷を減らすこと、自動両面時の分離コロにクラッチを設け再給紙時には分離力が働かないようにして搬送負荷を減らすこと、自動両面トレイ内へスタック時にはサイドフェンスの規制力を高めるため、水平搬送ガイド部の搬送力を解除すること、転写・搬送・定着・退避路を一体に構成し、長尺紙を搬送中に不具合が発生し、機内の残紙を除去する必要が生じた時の操作を容易にすること、退避路にセンサを設けジャム検知と搬送制御に使用して、長尺紙のコピー次に前画像と後画像の合わせ精度を高めること、手差し上部に排紙口を設け、コピー済み長尺紙を手差し台上に排紙することで、マシンの占有面積を最小限に抑えること、ローラ対を解除可能にして操作性を向上し、手差し上部の排紙口に自動開閉の蓋を設け騒音と誤操作を防止すること等について種々の技術を提案している。
【０００８】
しかしならが、Ａ４サイズの３枚分（Ａ４×３倍）や４枚分（Ａ４×４倍）の長さがある長尺紙を、１度に全画像をコピーしても画質を悪化させず、通常のＡ３サイズ以下の画質と変わらない良好な画像を得ることは難しかった。
【０００９】
そこで本発明では、少なからず重量がある転写部と水平搬送部を揺動回転した時に、移動による慣性や機構部の動作による衝撃や振動が少なかれ生じてしまい、転写部と水平搬送部の搬送路上にある紙にこの衝撃や振動が入ることで、紙面上へ転写された未定着トナーに対して、チリ・ズレ等の画像不良が起きるので、この衝撃・振動を最小限に抑え、機構部の動作による衝撃や振動を一度に起こさないで２度に分散することで紙面上の未定着トナーに与える衝撃や振動を最小限に減少でき、後半の画像を作像するための待避動作をしても画像不良を起こさずに済む画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また本発明では、簡単な構成で転写部と水平搬送部の上昇・下降を可能にして、これらの上昇初期や下降末期に起こる振動や衝撃が紙面上の未定着トナーへ伝わるのを最小限にして長尺紙をコピーしても良好な画像を得ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１１】
さらに本発明では、駆動源や伝達部のもつ固有振動による振動や、駆動初期や駆動停止時に発生する衝撃を、前後のアクチェータやカムと繋がる軸に伝えないで済むようにして、用紙面上の未定着トナーへ与える衝撃や振動を最小限に減少させ、長尺紙をコピーしても良好な画像を得ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成装置のうち請求項１に係るものは、上記目的を達成するために、Ａ３サイズ以下の用紙をその長手方向に沿って搬送する縦送り可能な装置サイズであり、中間転写方式により４色のトナーを重ね合わせて転写して上記用紙にフルカラーコピーを作像する画像形成装置であって、トナー像の転写部と上記用紙の水平搬送部に各々揺動支点と上昇駆動部を設け、上記トナー像転写後の用紙を定着部へと搬送する通常経路と、上記トナー像転写後の用紙を上記転写部と上記水平搬送部とが揺動下降して上記定着部下の退避路へ搬送する待避経路を設け、Ａ４サイズ用紙の３倍または４倍のサイズの長尺の用紙に画像形成可能な画像形成装置において、上記転写部と上記水平搬送部を揺動する上記各上昇駆動部は、各々一つの駆動源と、各々装置手前側と同奥側の二ヶ所に位置するアクチェータと、これらアクチェータを繋ぐ軸と、上記駆動源と該軸を繋ぐ伝達部とからなり、上記各一対のアクチェータの上死点に回転時期のズレを設けるとともに、ある一定の回転時期に該一対のアクチェータの上死点が重なる時期をもたせてなることを特徴とする。
【００１３】
同請求項２に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１の画像形成装置において、上記アクチェータが非円形カムからなることを特徴とする。
【００１４】
同請求項３に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１または２の画像形成装置において、上記駆動源からの回転駆動を軸に連結する伝達部にタイミングベルトを使用してなることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお以下の実施形態では本発明をフルカラー複写機に適用した場合のみを説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、フルカラープリンタ、フルカラーファクシミリ、あるいはこれらの機能を兼ね備えた複合機、印刷機、モノクロ用の画像形成装置その他にも適用できることはいうまでもない。
【００１６】
図１は本発明に係る転写搬送駆動装置の一実施形態を用いるカラー複写機の一例を示す概略構成図、図２は図１の要部拡大図である。図中１は作像系、２は中間転写ベルト、３はレジスト部、４は手差し給紙部、５は転写部、６は搬送部、７は退避部、８は定着部、９は搬送ベルト、１０は吸引ファン、１１は転写ローラ、１２は転写部上昇駆動装置、１３は水平搬送部上昇駆動装置である。作像系１は感光体ドラム１ａ、回転型現像器１ｂ、クリーニング装置１ｃ等からなる。
【００１７】
画像形成動作時、作像系１をなす感光体ドラム１ａは反時計回りに回転し、図示せぬ帯電器で所定表面電位に帯電される。次に、図示せぬレーザ書込系により感光体ドラム１ａの表面へレーザービームを照射し、所望のフルカラー画像をブラック、イエロー、マゼンタ、シアンに４色分解した成分ごとの静電潜像を形成する。この静電潜像は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色用の現像器ユニットを備えた回転型現像器１ｂにより顕像化する。その際、まず黒現像器ユニットによりブラックトナーで静電潜像を顕像化してトナー像を形成すると、感光体ドラム１ａが中間転写ベルト２と接触して、中間転写ベルト２の表面にトナー像を転写（１次転写）する。以降、シアン、マゼンタ、イエローの順に顕像化と中間転写ベルト２への転写がなされる。感光体ドラム１ａ上の転写残トナーは、クリーニング装置１ｃにより除去回収し、さらに電位ムラを図示せぬ除電器により除電して次の現像プロセスを繰り返す。
【００１８】
４色トナーの中間転写ベルト２への転写終了後、給紙トレイ１４からいくつかの給紙系のローラやレジスト上ローラ２１（これらはいずれもローラ対であるが、本明細書では特に必要のない限り、単にローラと言う。）を経て用紙Ｐを搬送し、転写ローラ１１により中間転写ベルト２上の多色トナー像を用紙Ｐに一括転写（２次転写）する。中間転写ベルト２上の未転写トナーは、用紙Ｐへのトナー像の転写終了後に中間転写ベルトクリーニング装置２ａにより除去回収する。転写終了後、用紙Ｐは搬送部６により定着部８へ送り、多色トナー像を定着させたフルカラー画像を出力する。その後、用紙Ｐは排紙ローラ等により装置外の排紙部７０上へ排紙する。なお転写ローラ１１による転写部から定着部８内での画像定着部位までの距離はＡ４横幅分の寸法に余裕分を加えたものとする。
【００１９】
中間転写ベルト２は、複数のローラに掛け回してあり、図示せぬ駆動モータにより駆動される。この中間転写ベルト２の周長及び最大作像可能長さは、規定サイズでは最大のＡ３版の長手方向寸法に若干の余裕を持たせた程度の寸法（たとえば４２０ｍｍ＋α）を最大作像サイズとすればよい。なお中間転写の方式はローラ転写であってもよい。いずれにしても用紙Ｐの後方が転写中であっても搬送部分で屈曲させられた用紙Ｐの弾性が転写へ影響を及ぼさないものであればよい。
【００２０】
次に各部の詳細について説明する。
＜レジスト搬送部：図５〜図７等＞
用紙Ｐ先端と画像先端の転写タイミングを合わせるレジスト部３と用紙Ｐに画像を転写する転写部５間に、レジスト部３から転写部５へ用紙Ｐを搬送ガイドし、かつレジスト部３側に揺動支点を設け出力部にてガイド先端（転写部５側）を上下動可能としたガイド部が設けてある。給紙部からレジスト部３前までの各搬送ローラは正方向の回転のみとする。レジスト部３前のガイド板１９は、タワミ形成時に外側が膨らみ側となるガイド板が開閉可能で、回転支点はレジスト上ローラ２１の軸に保持する。そのため、ガイド板１９の回転時はローラ円周上にガイド板１９の端部があるので、用紙Ｐの屈曲が大きくなり、折れなくなる。開閉するガイド板１９の前面側には取っ手２３を設ける。その動作は、詳細な図示はしないが、ソレノイド等によってリンク２５で連結し、駆動伝達を行う。リンク２５はガイド板１９側が長穴で、開き方向にガタを持たせる。そのため、駆動時はリンク２５が突っ張り連結して、マニュアル動作時はガタ（ｇ）にて駆動部３６はそのままに、ガイド板１９のみが開閉できる。開閉可能なガイド板１９は常時閉じた状態となるようにスプリング等で、対向する固定ガイド板との間隔を規制する。その間隔は、用紙Ｐを正方向へ搬送時にレジスト部３前でのタワミ形成時に先端補正が行える程度とする。ガイド板１９が開放状態時には、給紙系のローラが停止し、レジスト部３が逆転した時に、用紙Ｐが大きくたわめるように退避空間ができる。
【００２１】
給紙部からレジスト部３に配置する各搬送センサ３２はフィラー式よりも光式が良い。光（反射式）なら用紙Ｐを正送り、逆送りしても引っ掛からず、搬送品質が良好である。フィラー式では逆送り時に用紙Ｐにフィラーが引っ掛かるので破損する。レジスト部３前のセンサは、開閉するガイド板１９に保持する。それにより、一面転写後の逆転待機時に、用紙Ｐは開放したガイド板１９に沿ってたわむため、そのガイド板１９にセンサを取り付けることにより、常時用紙Ｐを検知し続ける。そのため、何らかの不具合が発生した時に、画像形成装置の図示せぬ制御部が用紙Ｐの残紙を検知できるため、その後の処理を継続するのか、ジャム紙として処理させるのか正確な判断が可能となる。
【００２２】
＜手差し給紙部：図２０、図２１＞
また、画像形成装置本体１００の側面部１０１には手差し給紙部４が設けてあり、規定サイズ以外のサイズの用紙Ｐをここから給紙できるようになっている。たとえば手差し給紙部４は、通常のＡ３サイズを縦送りにセットできるメイン台とサブ台に加え、すでに述べたような大サイズの長尺紙の補助台を備える構成とする。このようなメイン台に対するサブ台と補助台の保持方式は、従来公知の回転式やスライド式が採用可能である。そのため、図示せぬ画像形成装置の操作部（液晶パネル等）には手差し給紙を選択すると「普通紙」「特殊紙」「長尺紙Ａ４×３倍」「長尺紙Ａ４×４倍」を選択する画面が表示されるようにする。図２２に示す例では、手差し給紙部４、排紙部７０ともに用紙の縦送り方向の寸法が最大８４０ｍｍ（Ａ４サイズの用紙を縦送りする際の４枚分）で、画像形成装置本体１００の同方向寸法を約７００ｍｍとして、全体で最大２３８０ｍｍの長さを有している。
【００２３】
レジスト部３手前の搬送ローラ５５には長尺紙の排紙用の従動ローラ５６ａ、５６ｂが備えてあり、通常路の従動ローラ５６ａの近辺を支点にした分岐爪５１が設けてある。分岐爪５１を動作させる駆動部は、従来公知のソレノイド等で良いため詳細は記載、図示は省略する。
【００２４】
また手差し給紙部４は、縦搬送部１０２と一体に構成し、図示せぬ画像形成装置本体の下部もしくは後部に支点を設け、開閉可能とする。通常路の従動ローラ５６ａは画像形成装置本体側に保持する。このため手差し給紙部４及び縦搬送部１０２が開放されても従動ローラ５６ａは機内に残り、ユニット開放前に搬送路中に有った用紙Ｐが除去し易い。
【００２５】
＜転写部、搬送部：図２３＞
転写部５はガイド部と共に構成してあるので、出力部の動作にて接離が可能である。転写部５の転写電流または電圧は、従来と同様に電源からの供給した電流または電圧をパワーパック（高圧発生装置）にて変換して転写ローラ１１に伝える。パワーパックからの出力電流または電圧は、従来と同様に制御部よりパルス周期にて制御する。チャージャは制御部にて制御し、転写ローラ１１へ伝える電流をオン、オフで切り替えたり、オン→オフ、またはオフ→オンへ徐々に変化させたりすることができる。
【００２６】
転写部５はローラ転写やベルト転写方式が望ましい。用紙Ｐの後方が転写中であっても搬送部６にて屈曲された紙の弾性にて転写に影響を及ぼさない。転写部５の周長及び最大作像可能長さはＡ３サイズ＋余裕程度（従来と同じ）とする。また転写部５から定着部８までの距離も従来機と同じくＡ４横幅＋余裕程度とする。
【００２７】
搬送部６は、転写部５に保持させた揺動支点を備える。転写部５の揺動支点を支点にして上昇・下降移動する動作は、モータの回転駆動をタイミングベルト５７を介して前後の奥行き方向に貫通した軸５８に伝え、軸５８の端部に取り付けたカム５９、６１の回転にてカム５９、６１上に載った転写部５が移動する。カム５９、６１の外径形状は非円形として、回転初期と回転末期の移動動作をゆっくりしたスピードで、途中は早くなる様な形状にする。前後のカム５９、６１形状は同一でも良いが、前後のカム５９、６１に２０度前後の回転位相を設け、前後のカムが上昇・下降完了を同時に行わないように設定するとよい。
【００２８】
軸５８の一部に１８０度の位相を持たせたセンサ６２用のフィラー６０を設ける。フィラー６０を検知するセンサ６２を設け、軸５８の回転状態が認知できる様にする。搬送部６の構成は、搬送方向上流側にベルトを駆動するローラを配置し、下流側にベルトにテンションを掛けるローラを配置する。レジストローラ３と転写ローラ１１と搬送ローラの各ローラ径は同一径に設定する。搬送ローラ径とは、厳密には搬送ベルト９の厚さを加味した径を言い、ローラ径＋ベルト厚さの２倍とする。
【００２９】
＜駆動部＞
レジスト部３と転写部５と搬送部の駆動は、共通で専用の駆動源にて駆動し、伝達方法はタイミングベルト２９にて並列となるように各ローラへベルトを掛ける。駆動源はステッピング（以下ＳＰという）モータを使い、起動開始・停止時にはパルス変調によるスルーアップ・スルーダウン制御を行う。駆動部３６には減速機構を設けても良い。駆動部３６から回転出力する軸は１本で、プーリは１個で、同一歯数のプーリにて各ローラへ伝達する。ＳＰモータはパルスの発信制御にて、正転・逆転が可能なので複雑な機構が不要となる。また各ローラをベルトで並列連結するため、個々の回転負荷は低く、駆動源に掛かる総負荷も低くなり、ＳＰモータを小型の物が使用できる。また伝達負荷が低いためベルトも幅狭で設定できるのでスペース上の制約を受けにくく、設計の自由度が増す。さらに、ＳＰモータの起動時に各ローラへ同時に回転が伝わるため、各ローラに当接している用紙Ｐをいっせいに搬送することにより、用紙Ｐへの衝撃を分散でき、衝撃を最小限に抑えられる。それにより用紙Ｐ上の未定着画像（トナー）が散ったりせず、細線等は詳細に、画像等は鮮明に残り、良好なコピーを撮れる。
【００３０】
＜水平搬送部：図１８＞
搬送部６の揺動支点は駆動ローラ４２軸芯と同一にする。支点より通常搬送時の経路と下降した退避経路の２経路がある。転写部５と搬送部６の揺動回転駆動は別物で、個別な動作が可能である。搬送部６を上昇、下降移動する駆動部は、転写部５の駆動部と同一構成、同一形状とする。定着前の搬送部６が下へ退避したとき、その先には定着部８の下を通る退避路がある。また定着部８の下部には退避路中の用紙Ｐを検知するための反射式センサ４８を備え、このセンサ４８と対向する退避部の退避路ガイド板７ａにはセンサ光を逃がす穴４９を開ける。
【００３１】
下向きの反射式センサ４８は用紙Ｐには接触しないので、異物の付着による誤検知や、用紙Ｐ上の未定着トナーを散らすことが無い。センサ４８を配置する位置は、レジスト部３から一画面目をコピーする長さ（Ａ３または１７インチ）＋β分にし、余裕分であるβの寸法は大きく取らない。転写部５からセンサ４８までの距離は一定のため、機械ごとの差は生じるものの一つの機械単体上ではバラツキが生じず、初期補正をすることで繰り返し搬送しても差が出ないためである。また退避路ガイド板７ａの下流側に突き当て部４７が設けてあり、用紙Ｐが抜け出ない。
【００３２】
レジスト部３以降のガイド板から定着部８と退避路のユニット群は一体構成のアッセイ体とし、スライドレールにて装置本体と連結し、アッセイ体は機内と機外を移動可能にする（図１７参照）。
【００３３】
また図２、図１１、図１２等に示すように、搬送部６には従来と同様に、電動の吸引ファン１０とベルト９による吸引搬送機構を備える。転写部５から退避路先端までの搬送距離はＡ３長さ程度にする。定着後の搬送路は機械外へ排紙するのと定着下の自動両面部に搬送する分岐部があり、分岐爪の回転動作にて搬送方向が決められる。
【００３４】
＜両面部＞
自動両面部では機械左側の定着部８からユニット内へ進入し、機械右側の再給紙コロ３３までいったん用紙Ｐを水平搬送し、その後、再給紙コロ３３で下へ約１８０度反転搬送し、スタック部３４にて片面コピー紙を溜める。また、再給紙コロ３３に近接させて切り替え爪５０を備え、ソレノイド等の駆動部（一般的なもので良いので詳細は記載、図示は省略する）にて動作させ、通常はオフで用紙Ｐを再給紙コロ３３側へ搬送し、オンすると切り替え爪５０が搬送方向を変え、縦搬送路３７へと用紙Ｐを導く。指定コピー数を溜めると両面トレイ３０内の回転が停止・逆転し、スタック部３４へと排紙したローラが再給紙ローラに変わり、最上紙より再給紙する。この両面トレイ３０は、既存の両面装置と同等なＳ字タイプのものである。
【００３５】
両面トレイ３０からの再給紙時には、電磁スプリングクラッチ内のスプリングにてトレイ内の図示せぬ底板が上昇し、スタックされた最上紙が給紙コロに適正圧で当接する様に構成されている。スタック時には電磁スプリングクラッチが空回りし、底板上昇機構は働かない。再給紙コロ３３は、詳細には図１３に示すように、排紙（給紙）ローラ３３ａとそれに当接する分離ローラ３３ｂと、分離ローラ３３ｂの回転負荷を制御するトルクリミッタ（ＳＰクラッチ）３８と、ＳＰクラッチ３８の動作をオン・オフ切り替えするソレノイド３９からなる。
【００３６】
分離ローラ３３ｂの回転負荷は自動両面トレイ３０内にスタックする時にはＳＰクラッチ３８が緩み方向に回転するためフリー（低負荷）回転し、通常サイズの用紙Ｐを多数枚スタックした時にはＳＰクラッチ３８が締まりトルク（阻止力）を発生して１枚ずつ分離（高負荷）し、長尺紙を１枚反転搬送する時にソレノイド３９が働き、ＳＰクラッチ３８の引っ掛けを外し、ＳＰクラッチ３８は閉まらないので分離ローラ３３ｂがフリー（低負荷）回転する。ソレノイド３９は常時オフしていてＳＰクラッチ３８の一端がその筐体側に引っ掛かる。そのため通常時にはよけいな電力を消費することがない。ソレノイド３９とＳＰクラッチ３８の連結構成は一般的な歯付きスリーブによるもので十分なので、詳細な構成と動作の説明は省略する。
【００３７】
図１５に示すように、上述のようなＳ字搬送を行う両面ユニットの上側水平搬送部は、下側に駆動ローラ４２を配置し、上側の従動ローラ４１は支点を軸に開閉可能なガイド板４０に取り付ける。ガイド板４０はジャム時等にて機内に紙が残ったときユーザーが除去できるように開閉可能にしてある。開閉支点は駆動部３６によって揺動回転可能で、一方向に揺動してガイド板４０が正規の位置になると、従動ローラ４１は駆動ローラ４２に当接し、用紙を搬送できる。支点が反対方向に揺動すると、ガイド板４０全体が移動し、それに取り付く従動ローラ４１は駆動ローラ４２から離れて搬送力はなくなる。すなわち、用紙に対して規制力が無くなる。
【００３８】
ガイド板４０の支点を動かす駆動部３６は一般的なモータを使ったりソレノイドを使ったりすると良いので機構については記載しない。以上によってＡ３サイズ以下の自動両面時には、今まで通りモータの回転方向を変えるだけで自動両面コピーができる。再給紙時でも電磁クラッチを動作することによって、スプリングは空回りし、底板上昇機構が働かず、給紙コロに圧が掛からず、回転負荷が大きくならないようにできる。両面トレイ３０の定着側には回転が可能で、通常のＡ３・ＤＬＴサイズ以下の紙の時は回避し、長尺紙の時にはセットされる反転ガイド板３５を備える。反転ガイド板３５の回転駆動については図示しないが、一般的に用いられる専用モータやソレノイド等にて回転駆動する。反転ガイド板３５のセット時には、その一端がスタック部３４の下面に当接し、もう一端は水平搬送部の先端、すなわち本体分岐部からの搬送ガイド板と水平搬送ガイド板の連結部につながる（図１１参照）。
【００３９】
反転ガイド板３５がセット状態にあっても定着部８からの搬送路は塞がないように、Ｙ字路的に構成する。反転ガイド板３５がセット状態にある時には、水平搬送部と再給紙部とスタック部３４と反転ガイド部が１つにつながってループ状となり、エンドレス搬送路となる。すなわち、この経路に用紙があり各ローラが正回転していたら水平搬送路と再給紙部とスタック部３４と反転ガイド部を無限に回り続けることとなる。
【００４０】
また両面トレイ３０内には水平搬送路の再給紙部近辺に搬送センサ３２を設ける。両面トレイ３０内の各搬送ローラは一個のモータにて駆動し、正転時には用紙をスタック方向に送り、逆転時には全てのローラが給紙方向に回転する。再給紙された用紙は略９０度上方に回転搬送され、縦搬送路３７へ合流し、その後は片面時と同じくレジスト部３、転写部５を経由し、定着部８、分岐部を通って機外へ排紙される。
【００４１】
＜排紙部＞
手差し部４上に排紙搬送するために、手差し部４上部の排紙口５２には上部に揺動支点を備えた排紙カバー５３を設け、本体左側面の排紙口から排紙する時には閉じ、排紙部７０上に排紙する時には開けるように構成してある。カバー５３にはソレノイド等の駆動にて自動開閉可能にし、分岐爪５１が動作した時に同時に開放し、分岐爪５１が解除されている時にはカバー５３を閉じる。これによって機内で発生する騒音が機外へ漏れるのを最小限に抑えられる。また開閉は自動で行うので、開け忘れによる紙詰まりを防止できる。カバー５３を動作する駆動部５４はソレノイドとレバーで行ったり、モータとギヤの組み合わせで行っても構わないので、図示及び説明を省略する。
【００４２】
次に本実施形態装置の動作を図１２、図２２等を参照して説明する
＜１．長尺紙のＡ４×３倍時＞
画像形成装置本体１００の操作部で「長尺紙Ａ４×３倍」を選択し、手差し給紙部４上に長尺の用紙Ｐを乗せ、原稿をセットして図示せぬコピースタートボタン等を押すと、用紙Ｐを給紙搬送すると共に搬送部６の上昇駆動装置１３が回転駆動を開始して、タイミングベルト５７と軸５８を介してカム５９、６１が回転する。カム５９、６１の外径に載った搬送部６は、カム５９、６１の回転が進むに連れ揺動回転して定着部８側が下がり、搬送部６の搬送面が退避路７と繋がる。カム５９、６１と同じく軸５８に付いたフィラー６０も回転して、水平搬送部６が下降したことをセンサ６２が検知し、下降完了として上昇駆動１３が停止する。先頭のＡ４横分を４色作像し、手差し給紙部４から送られた長尺紙に転写する。
【００４３】
長尺紙は転写部５と下降した搬送部６と待避部７に沿って搬送され、定着部８へは導かれない。駆動源をスルーアップしてレジスト部３スタートより紙先端が転写部５に到達し、Ａ４横幅分送られた時を見測り、出力部が作動して転写部５を解除し、駆動部３６をスルーダウン停止させる。同時に転写部５の上昇駆動が働き、カムに載った転写部５が下降を開始する。転写部５の転写部上昇駆動装置１２の軸５８に付いたフィラー６０にて転写部５が下降を完了したことを検知すると上昇駆動装置１２が停止する。停止する前には定着部８下の検知センサ４８にて紙を検知している。
【００４４】
その後、レジスト部３の前ガイド板が解除され、駆動部３６を逆転させ、紙検知センサ２２にて長尺紙の先端を検知してからｔ秒間後に駆動を停止し、再スタートが掛かるまで待機する。ここで上記停止時間ｔ秒は、β長さにて（再スタート時に１画面目後端と２画面目先端が一致させるための予備搬送分＝α長さ）以下である。予備搬送分は、（レジスト部３から定着部８までの距離）−（転写部５から定着部８までの距離）を引いたもので、（レジスト部３から転写部５までの距離に等しい。上記待機中は、開放したガイド板１９にセンサ２２が取り付いているため、常時用紙Ｐを検知し続ける。
【００４５】
次に原稿の２、３面分（Ａ３幅）を作像し、転写部５の上昇駆動装置１２と搬送部６の上昇駆動装置１３が働き、転写部５と搬送部６が通常位置になり、転写直前で転写部５が上昇を完了する間際に駆動部３６をスルーアップにてスタートし、直ちに出力部を動作させ、長尺紙を中間転写部５に接触させ、画像を転写する。レジスト部３がＬ１分だけ用紙を搬送後、給紙系の搬送ローラも駆動を開始して、開放していたガイド板１９を閉じる。その後は通常通りに、画像を定着して排紙する。
【００４６】
＜２．長尺紙のＡ４×４倍時＞
「長尺紙Ａ４×４倍」を選択すると、中間転写部５上に半分のＡ３サイズ分を作像し、転写タイミングを計って手差し口から「Ａ４×４倍紙」を給紙する。すると搬送部６が退避して下流側先端が定着部８下の退避路へとつながる。画像と用紙先端を合わせレジスト部３がスタートし、転写が開始され、先端より画像を転写された用紙は搬送部６の吸引力により転写部５と搬送部６の屈曲にならい退避路へと搬送される。退避状態にある時、搬送部６には駆動力が供給されているため、吸引搬送により用紙Ｐが定着部８の下部に接触して画像を痛めることが無い。レジスト部３駆動の開始時間より用紙の送り出し量を逆算し、Ａ３分の画像を転写する直前（ｔ時間前）より、退避動作を開始し、転写電圧を徐々に下げ、用紙への画像転写量を減らし、画像終了時には０（ゼロ）にする。
【００４７】
用紙への回避動作は「Ａ４×３倍紙」時と同じく紙搬送と作像系１を駆動させたまま転写部５を解除する。その後駆動源のＳＰモータ２７を停止させて搬送を中断し、ガイド板１９を開放してＳＰモータ２７を逆転させ、ｔ１時間駆動し、用紙をＬ１分だけ戻し、レジスト部３前にたわませる。その後、駆動部３６は再スタートが掛かるまで待機する。作像系１にて後ろのＡ３分の画像を作像し、転写タイミングを計り、ＳＰモータ２７を正転動作させて搬送を開始し、直後に転写部５を上昇させ、次ぎに搬送部６を上昇させる。２面目の先端は転写電流を０（ゼロ）より始め、電圧を徐々に上げていき、ｔ時間後には通常電圧にする。その後は「Ａ４×３倍紙」時と同じく、後半の画像を転写しつつ、ガイド板１９を閉じ、搬送ローラを駆動し、前半の画像を定着し、機外へ排紙する。転写時間を変化させるｔ時間は徐々に下げなくても、通常電圧の約半分に下げても、グラデーションの様な画像では切り替え部が解りづらい。
【００４８】
＜３．長尺紙の自動両面コピー時＞
両面コピーを指定すると上記動作にて片面をコピー定着後、分岐爪が回転し、両面ユニットへと長尺の用紙を搬送する。するとタイミングを測って反転ガイド板３５が回転し、回避位置からセット位置へと動作する。反転ガイド板３５を起動するタイミングは、起動に掛かる時間分を逆算して長尺紙の先端が反転ガイド板３５にて反転できるタイミングであればいつでも良い。長尺紙は両面トレイ３０の水平搬送路を経由し、搬送センサ３２で用紙先端を検知し、再給紙部で略１８０度ターンしてスタック部３４へと搬送する。用紙の先端が分離ローラに掛かったら上ガイド板４０の支点が揺動回転し、上ガイド板４０をスライド移動し、従動ローラを駆動ローラ４２から離す。用紙は給紙ローラと分離ローラにて搬送され、両面トレイ３０内のサイドフェンスにて横方向を規制される。
【００４９】
その後、長尺紙はスタック部３４の左端で待ちかまえている反転ガイド板３７にて紙先端より略１８０度反転させられ、水平搬送部へと導かれる。この時に画像形成装置本体１００側の分岐部からの反転ガイド板３５と水平搬送路に長尺紙の後端付近が在ってもそのまま先端は水平搬送路へと送られ、すなわち先端と後端付近が重なり合うことになる。この時に何らかの不具合にて機械が停止し、機内の残紙を除去する必要が生じても、両面トレイ３０を機外へ引き出せば難無く用紙を除去できる。
【００５０】
ついで搬送センサ３２にて検出した用紙先端より、搬送時間と設定されている長尺紙の長さから後端が再給紙部に到達する時間を割り出し、搬送駆動を停止する。そのため長尺紙の後端は搬送制御で使用しないため、エンドレス搬送路内では紙が重なり合っても搬送制御が行え、エンドレス搬送路長が長尺紙より短くても良くなる。すなわち反転ガイド部を設ける位置によって、画像形成装置本体からのガイド板を規制する必要が無く、機械の大きさを増す必要が無く、従来程度の大きさで長尺紙の自動両面コピーが可能となる。
【００５１】
その後、再給紙開始タイミングの例えば０．１秒前にＳＰクラッチ３８を動作させ、次ぎに分離部のソレノイド３９が動作する。先のＳＰクラッチ３８によって底板上昇が働かないようにしてから逆転駆動を初め、回転フリーとなった分離ローラ３３ｂの当接圧によって給紙ローラ３３ａの送りにて紙の先・後端が逆転し、スタック時の後端が再給紙時の先端になり、スタック時の後端が再給紙時の後端として両面トレイ３０のサイドフェンスに規制されたまま長尺紙が再給紙される。ソレノイド３９の動作は縦搬送部１０２のローラにて搬送することが十分可能で有れば、長尺紙の先端が縦搬送路１０２に到達した後頃に切っても、両面用の給紙ローラだけでは搬送力が足らなくても問題はなく、動作時間を短縮することで消費電力やコイルの発熱による不具合が生じない。
【００５２】
上述した再給紙開始タイミングの例えば０．１秒前にＳＰクラッチ３８を動作させるという記述における０．１秒前の内訳は、ＳＰクラッチ３８の連結動作時間に０．０１〜０．０６秒掛かり、その最大値と、制御的処理に０．０２秒と、余裕を０．０２秒として総積した時間である。搬送センサ３２にて長尺紙の先端を検知し、その後に後端を検知すると、ガイド板３５の支点は元のセット位置に回転し、従動ローラ４１は駆動ローラ４２に当接する。両面トレイ３０から搬送された長尺紙は縦搬送路を経由し、上記のような作像系１における転写プロセスを繰り返して画像を定着された後、再度反転経路と自動両面ユニットの水平搬送路へと導かれる。両面トレイ３０内の再給紙部手前の切り替え爪５０が駆動部にて動作し、長尺紙は縦搬送路１０２へと導かれ、レジスト方向へ搬送され、裏面のコピーがなされる。
【００５３】
＜４．長尺紙の手差し排紙＞
レジストローラ手前の搬送ローラ部の分岐爪が駆動部にて動作し、レジスト部３前の開閉ガイド板１９が押し上げられると同時に排紙カバー５３が開放される。搬送されてきた長尺紙は搬送ローラを半周して手差し部４上へと排紙され、手差し部４上の未使用の用紙Ｐ上にスタックして長尺紙の両面コピーの省スペース排紙モードが終了する。その後、分岐爪や排紙カバー５３が元に戻る。連続コピー時には、作像系１にて４色目の画像を開始する時に手差し給紙を開始すれば転写に間に合うため、その時に前の用紙は排紙が完了しているので給紙搬送路は開いており、前紙と次紙が干渉することはない。排紙カバー５３は排紙中のみ開放し、その他の作像中には閉じておくと低騒音化できる。画像形成装置を設置するスペースに余裕があるときには、定着後そのまま機械左側の排紙部７０へ排紙してもかまわない。
【００５４】
＜５．長尺紙コピー時の設置面積＞
従来の画像形成装置では機械本体の側面に排紙トレイが取り付けてあるので、機械専有面積は「本体の面積（例えば幅７００ｍｍ）＋排紙トレイ面積（例えば幅２１０ｍｍ×２）」であった。近年の小型プリンタやコピー機では作像系の上に排紙するものもあるが、中、高速機、特にカラー機では装置内の小型化が図りづらく、特に長尺紙（例えば２１０ｍｍ×４）の手差し給紙時には「手差し台面積（例えば幅２１０ｍｍ×４）＋本体の面積（例えば幅７００ｍｍ）＋排紙トレイ面積（例えば幅２１０ｍｍ×４）」で、長尺紙を使用するときには例えば幅２．４ｍものスペースが必要となるが、本実施形態のように長尺紙の省スペース排紙モードを使うと、用紙を手差し部４上に排紙するため、排紙トレイ分のスペース（例えば幅２１０ｍｍ×４）が不要となり、機械の専有面積は「手差し台面積＋本体の面積（例えば幅１．５ｍ」となる。
【００５５】
なお、異常検知装置が長尺紙の先行分を転写・搬送中や、後行分の画像を作像中に何らかの異常を検知し、作像・紙搬送の動作を中断する時、レジスト部３から長尺紙の後端が抜けるまで、レジスト部３と搬送部６の動作を続け、装置外へ引き出し可能なユニット群へ紙を送り込んだ後、装置の動作を終了し、機内の残紙はユニット群を引き出して処理する。仮に処理しないまま機内に放置しておいても、定着下の検知センサにて残紙の有無が解るので、不具合を未然に防止できる。
【００５６】
【発明の効果】
請求項１に係る画像形成装置は、以上説明してきたようなものなので、少なからず重量がある転写部と水平搬送部を遥動回転した時の移動による慣性や機構部の動作による衝撃や振動を最小限に抑えることができ、紙面上のトナーに与える衝撃や振動を最小限に減少でき、待避動作を行っても画像不良を起こさずに済むという効果がある。
【００５７】
請求項２に係る画像形成装置は、以上説明してきたようなものなので、上記共通の効果に加え、簡単な構成で転写部と水平搬送部の上昇・下降を可能にして、カム形状を振った非円形にすることで上昇・下降のスピードを設定できるので、紙面上の未定着トナーへ与える衝撃や振動を最小限に減少できるという効果がある。
【００５８】
請求項３に係る画像形成装置は、以上説明してきたようなものなので、上記共通の効果に加え、駆動源のもつ固有振動や伝達部による振動を軸に伝えないため、紙面上の未定着トナーへ与える衝撃や振動を最小限に減少できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるカラー複写機の一例の概略構成を示す側面断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】図１の実施形態装置の転写部と水平搬送部の上昇駆動のタイミングチャートである。
【図４】レジストローラ、転写ローラ及び搬送装置のローラの回転駆動を連動させる機構を示す平面図（Ａ）とその変形例を示す部分図（Ｂ）である。
【図５】図１の実施形態装置のレジストローラの用紙搬送方向前側で用紙にタワミを作る概略構成を示す側面断面図である。
【図６】図５に示したガイド板の装置外から操作手段を示す斜視図（Ａ）と要部拡大斜視図（Ｂ）である。
【図７】図５に示したガイド板の駆動用のリンクを示す側面図である。
【図８】画像転写のために印加する転写電圧または電流の一例を示す図である。
【図９】画像転写のために印加する転写電圧または電流の他の例を示す図である。
【図１０】駆動部のステッピングモータの起動、停止状態のグラフ（Ａ）と画像不良の参考図（Ｂ）である。
【図１１】自動両面ユニットの構成を示す概略構成図である。
【図１２】自動両面部のエンドレス搬送路の形成状態を示す概念図（ＡからＣ）と、ＡからＣの状態を対応させて示すコピー動作のタイミング図（Ｄ）、要部拡大図（Ｅ）である。
【図１３】自動両面ユニットの分離ローラ構成を示す斜視図（Ａ）と動作を示す図（Ｂ）である。
【図１４】ソレノイドの動作タイミング図（Ａ）とソレノイドと搬送センサの位置関係を示す図（Ｂ）である。
【図１５】自動両面ユニットの水平搬送部の搬送解除を示す概略図である。
【図１６】同水平搬送部の解除機構部の概略図である。
【図１７】本実施形態装置のジャム処理時の操作を示す斜視図である。
【図１８】本実施形態装置のレジスト部から退避部に至る残紙の状態を示す断面図である。
【図１９】本実施形態装置におけるジャム検知タイミングを定義した図である。
【図２０】本実施形態装置において手差し部上に用紙を排紙搬送する状態の説明図である。
【図２１】長尺紙をコピーする時の本実施形態装置の状態を示す正面図である。
【図２２】本実施形態装置における手差し排紙時の搬送路時系列図である。
【図２３】本実施形態装置の転写部の動作構造を示す斜視図（Ａ）と要部側面図（Ｂ）である。
【符号の説明】
１　作像系
１ａ　感光体ドラム
１ｂ　回転型現像器
１ｃ　クリーニング装置
２　中間転写ベルト
２ａ　中間転写ベルトクリーニング装置
３　レジスト部
４　手差し給紙部
５　転写部
６　搬送部
７　退避部
７ａ　退避路ガイド板
８　定着部
９　搬送ベルト
１０　吸引ファン
１１　転写ローラ
１２　転写部上昇駆動装置
１３　水平搬送部上昇駆動装置
１４　給紙トレイ
１９　ガイド板
２１　レジスト上ローラ
２３　取っ手
２５　リンク
２９　タイミングベルト
３０　両面トレイ
３２　搬送センサ
３３　再給紙コロ
３３ａ　排紙（給紙）ローラ
３３ｂ　分離ローラ
３４　スタック部
３５　反転ガイド板
３６　駆動部
３７　縦搬送路
３８　トルクリミッタ（ＳＰクラッチ）
３９　ソレノイド
４０　ガイド板
４１　従動ローラ
４２　駆動ローラ
４７　突き当て部
４８　反射式センサ
４９　穴
５０　切り替え爪
５１　分岐爪
５２　排紙口
５３　排紙カバー
５５　搬送ローラ
５６ａ、５６ｂ　従動ローラ
５７　タイミングベルト
５８　軸
５９、６１　カム
６０　フィラー
６２　センサ
７０　排紙部
１００　画像形成装置本体
１０１　画像形成装置本体の側面部
１０２　縦搬送部
１０２　縦搬送部
Ｐ　用紙
【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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【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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【図１３】
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【図１４】
2004045708.tif 000016
【図１５】
2004045708.tif 000017
【図１６】
2004045708.tif 000018
【図１７】
2004045708.tif 000019
【図１８】
2004045708.tif 000020
【図１９】
2004045708.tif 000021
【図２０】
2004045708.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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