(57)【要約】  【課題】  コストアップさせることなくスイッチバック部において用紙の熱を奪い去り、機内温度上昇に伴う装置の劣化や印刷画像の不良を防止する。  【解決手段】  画像形成装置１にはスイッチバック部７０が備えられ、ここでは、両面印刷を行う時に、用紙Ｐをスイッチバックさせてその搬送方向を切り替える。また、画像形成装置１には、印刷用紙の厚さが入力可能な操作パネル９、印刷用紙の用紙サイズ検知手段１５、機内温度検知手段３５、定着ローラ温度検知手段５４、及び原稿画像のトナー占有率を検知する原稿画像トナー占有率検知手段８１が備えられ、これらの各手段からの情報に基づいて、用紙Ｐがスイッチバック部７０に到達してから搬送方向を切り替えられて再び送り出されるまでの待機時間を、制御部８０が制御する。この待機時間を長くすることにより、用紙Ｐから多くの熱を奪い去ることができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
未定着トナー像を用紙に定着させる定着部と、この定着部の用紙搬送方向下流側で、用紙をスイッチバックさせてその搬送方向を切り替えるスイッチバック部とを備えた画像形成装置において、
前記スイッチバック部の動作を制御する制御部が、用紙厚さに基づいて、用紙がスイッチバック部に到達してから搬送方向を切り替えられて再び送り出されるまでの時間を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記用紙厚さが、操作パネルから入力さ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】
前記用紙厚さが、用紙厚さ検知手段によって検知さ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４】
未定着トナー像を用紙に定着させる定着部と、この定着部の用紙搬送方向下流側で、用紙をスイッチバックさせてその搬送方向を切り替えるスイッチバック部とを備えた画像形成装置において、
前記スイッチバック部の動作を制御する制御部が、用紙サイズに基づいて、用紙がスイッチバック部に到達してから搬送方向を切り替えられて再び送り出されるまでの時間を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記用紙サイズが、操作パネルから入力されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記用紙サイズが、用紙サイズ検知手段によって検知されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
未定着トナー像を用紙に定着させる定着部と、この定着部の用紙搬送方向下流側で、用紙をスイッチバックさせてその搬送方向を切り替えるスイッチバック部とを備えた画像形成装置において、
前記スイッチバック部の動作を制御する制御部が、用紙のトナー占有率に基づいて、用紙がスイッチバック部に到達してから搬送方向を切り替えられて再び送り出されるまでの時間を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記トナー占有率が、画像形成装置の原稿画像読み取り部によって読み取られた原稿画像のトナー占有率を検知する原稿画像トナー占有率検知手段によって検知されることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記トナー占有率が、画像形成装置外部から送信されてきた画像データのトナー占有率を算定する画像データトナー占有率算定手段によって算定されることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
未定着トナー像を用紙に定着させる定着部と、この定着部の用紙搬送方向下流側で、用紙をスイッチバックさせてその搬送方向を切り替えるスイッチバック部とを備えた画像形成装置において、
前記スイッチバック部の動作を制御する制御部と、画像形成装置内部の温度を検知する機内温度検知手段とを備え、前記制御部が、画像形成装置内部の温度に基づいて、用紙がスイッチバック部に到達してから搬送方向を切り替えられて再び送り出されるまでの時間を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
未定着トナー像を用紙に定着させる定着部と、この定着部の用紙搬送方向下流側で、用紙をスイッチバックさせてその搬送方向を切り替えるスイッチバック部とを備えた画像形成装置において、
前記スイッチバック部の動作を制御する制御部と、定着ローラの温度を検知するローラ温度検知手段とを備え、前記制御部が、定着ローラの温度に基づいて、用紙がスイッチバック部に到達してから搬送方向を切り替えられて再び送り出されるまでの時間を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
用紙が、前記スイッチバック部に到達してから搬送方向を切り替えられて再び送り出されるまでの間、少なくとも一部を画像形成装置の外部に露出させた状態で待機することを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか１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、複写機やプリンタ等に代表される画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の画像形成装置には、両面印刷機能が備わったものが存在する。両面印刷機能は、画像形成部にて一方の面にトナー像が転写され、定着部を通過した用紙に対して、用紙の搬送方向を切り替えることで他方の面を印刷可能にするものである。用紙の搬送方向を切り替える方法としては、スイッチバック方式が提案されている。スイッチバック方式とは、一方の面に画像が印刷された用紙を所定の用紙搬送路に搬送し、そこで用紙の搬送を一旦停止させた後、用紙搬送路への進入時とは用紙搬送方向を逆転させて、用紙の搬送を再開するものである。スイッチバック方式の用紙搬送路の構成としては、様々な構成が実用化されている。
【０００３】
定着部を通過する用紙は、トナー像の溶融、定着のために加熱される。一方の面に画像を印刷した際に定着部で加熱された用紙が、両面印刷のために再度画像形成部に到達すると、画像形成部に備えられた感光体や現像器が用紙の熱の影響を受ける。これにより、感光体自体や現像器内のトナーが劣化する等の問題が発生する。また、画像形成部や用紙のスイッチバックに用いられる用紙搬送路周辺の機内温度が上昇し、用紙上の画像が溶融して、搬送路内面に付着する恐れがある。これにより、画像不良や用紙の汚れが生じる。さらに機内温度が上昇すると、用紙搬送路等を構成する部材が変形する可能性も考えられる。このような問題を解決すべく、スイッチバック部において用紙の熱を奪い去り、画像形成装置内の温度上昇を防止した手法が特許文献１、及び２に提案されている。
【０００４】
特許文献１に記載の画像形成装置は、スイッチバック部を筐体近傍に設けるとともに、この部分の筐体に通気口を設け、この通気口に空気を通すことにより、用紙の熱を奪い去るものである。特許文献２に記載の画像形成装置は、アルミ等の熱伝導性の高いガイドとスポンジローラとをスイッチバック部に設け、これらを当接して形成されるニップに用紙を挿通させることにより用紙の熱を奪い去るものである。
【特許文献１】特開２００１−３３０９９８号公報（第３頁、図２）
【特許文献２】特開２００３−２９５５８号公報（第３−４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
定着部で加熱され、蓄えられる用紙の熱は、常に画像形成部や機内の温度上昇という悪影響を及ぼしているわけではない。画像形成装置の使用環境や条件によっては、用紙から強制的に熱を奪い去らなくても問題なく使用できることもある。特許文献１、及び２に記載の画像形成装置においては、用紙の熱を奪い去るための物理的な手段が装置に付加されているので、部品点数や組み立て工数の増加を招き、コストが大幅に増加することになる。
【０００６】
一方、用紙に蓄えられる熱量は、様々な要因の影響を受ける。その要因としては、例えば、印刷に使用する用紙の厚さやサイズ、印刷画像のトナー占有率等のように印刷用紙や原稿に起因するもの、また、画像形成装置内部や定着部の熱ローラの温度のように環境温度に起因するもの等が挙げられる。このような様々な条件を考慮し、状況に応じて適宜用紙から熱を奪い去る機能を働かせることが望ましい。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、コストを増加させることなく、画像形成装置の使用環境や条件に応じて用紙から熱を奪い去る構成を提案し、装置を劣化させたり、印刷画像に不良を発生させたりすることなく、良好な印刷性能を得ることが可能な高性能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明は、未定着トナー像を用紙に定着させる定着部と、この定着部の用紙搬送方向下流側で、用紙をスイッチバックさせてその搬送方向を切り替えるスイッチバック部とを備えた画像形成装置において、前記スイッチバック部の動作を制御する制御部が、用紙厚さに基づいて、用紙がスイッチバック部に到達してから搬送方向を切り替えられて再び送り出されるまでの時間を制御することとした。
【０００９】
また、前記用紙厚さが、操作パネルから入力されることとした。
【００１０】
また、前記用紙厚さが、用紙厚さ検知手段によって検知されることとした。
【００１１】
また、未定着トナー像を用紙に定着させる定着部と、この定着部の用紙搬送方向下流側で、用紙をスイッチバックさせてその搬送方向を切り替えるスイッチバック部とを備えた画像形成装置において、前記スイッチバック部の動作を制御する制御部が、用紙サイズに基づいて、用紙がスイッチバック部に到達してから搬送方向を切り替えられて再び送り出されるまでの時間を制御することとした。
【００１２】
また、前記用紙サイズが、操作パネルから入力されることとした。
【００１３】
また、前記用紙サイズが、用紙サイズ検知手段によって検知されることとした。
【００１４】
また、未定着トナー像を用紙に定着させる定着部と、この定着部の用紙搬送方向下流側で、用紙をスイッチバックさせてその搬送方向を切り替えるスイッチバック部とを備えた画像形成装置において、前記スイッチバック部の動作を制御する制御部が、用紙のトナー占有率に基づいて、用紙がスイッチバック部に到達してから搬送方向を切り替えられて再び送り出されるまでの時間を制御することとした。
【００１５】
また、前記トナー占有率が、画像形成装置の原稿画像読み取り部によって読み取られた原稿画像のトナー占有率を検知する原稿画像トナー占有率検知手段によって検知されることとした。
【００１６】
また、前記トナー占有率が、画像形成装置外部から送信されてきた画像データのトナー占有率を算定する画像データトナー占有率算定手段によって算定されることとした。
【００１７】
また、未定着トナー像を用紙に定着させる定着部と、この定着部の用紙搬送方向下流側で、用紙をスイッチバックさせてその搬送方向を切り替えるスイッチバック部とを備えた画像形成装置において、前記スイッチバック部の動作を制御する制御部と、画像形成装置内部の温度を検知する機内温度検知手段とを備え、前記制御部が、画像形成装置内部の温度に基づいて、用紙がスイッチバック部に到達してから搬送方向を切り替えられて再び送り出されるまでの時間を制御することとした。
【００１８】
また、未定着トナー像を用紙に定着させる定着部と、この定着部の用紙搬送方向下流側で、用紙をスイッチバックさせてその搬送方向を切り替えるスイッチバック部とを備えた画像形成装置において、前記スイッチバック部の動作を制御する制御部と、定着ローラの温度を検知するローラ温度検知手段とを備え、前記制御部が、定着ローラの温度に基づいて、用紙がスイッチバック部に到達してから搬送方向を切り替えられて再び送り出されるまでの時間を制御することとした。
【００１９】
また、用紙が、前記スイッチバック部に到達してから搬送方向を切り替えられて再び送り出されるまでの間、少なくとも一部を画像形成装置の外部に露出させた状態で待機することとした。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の構成によれば、スイッチバック部を備えた画像形成装置において、スイッチバック部の動作を制御する制御部が、用紙厚さに基づいて、用紙がスイッチバック部に到達してから搬送方向を切り替えられて再び送り出されるまでの時間を制御することとしたので、用紙厚さが増すに従って用紙に蓄えられる熱が増加することに対応して、用紙から熱を奪い去る時間を調節することができる。これにより、厚い用紙が印刷に使用されたとしても、スイッチバック部における用紙の待機時間を長くして用紙の熱を奪い去り、機内温度上昇に伴う装置の劣化や印刷画像の不良を防止することが可能となる。また、スイッチバック部における用紙の待機時間を調節することによって用紙の熱を奪い去るので、用紙の熱を奪い去るための物理的な手段を別途装置に付加する必要がなく、コストアップを防止することができる。
【００２１】
また、前記用紙厚さが、操作パネルから入力されることとしたので、印刷に使用する用紙の厚さを正確に把握することが可能である。これにより、用紙厚さに基づいて、用紙から熱を奪い去る時間を正確に設定することができる。
【００２２】
また、前記用紙厚さが、用紙厚さ検知手段によって検知されることとしたので、印刷に使用する用紙の厚さを自動的に把握することが可能である。これにより、操作パネルから用紙厚さを入力する必要がないので、手間が省け、たいへん便利である。
【００２３】
また、スイッチバック部を備えた画像形成装置において、スイッチバック部の動作を制御する制御部が、用紙サイズに基づいて、用紙がスイッチバック部に到達してから搬送方向を切り替えられて再び送り出されるまでの時間を制御することとしたので、用紙サイズが大きくなるに従って用紙に蓄えられる熱が増加することに対応して、用紙から熱を奪い去る時間を調節することができる。これにより、大サイズの用紙が印刷に使用されたとしても、スイッチバック部における用紙の待機時間を長くして用紙の熱を奪い去り、機内温度上昇に伴う装置の劣化や印刷画像の不良を防止することが可能となる。
【００２４】
また、前記用紙サイズが、操作パネルから入力されることとしたので、印刷に使用する用紙のサイズを正確に把握することが可能である。これにより、用紙サイズに基づいて、用紙から熱を奪い去る時間を正確に設定することができる。
【００２５】
また、前記用紙サイズが、用紙サイズ検知手段によって検知されることとしたので、印刷に使用する用紙のサイズを自動的に把握することが可能である。これにより、操作パネルから用紙サイズを入力する必要がないので、手間が省け、たいへん便利である。
【００２６】
また、スイッチバック部を備えた画像形成装置において、スイッチバック部の動作を制御する制御部が、用紙のトナー占有率に基づいて、用紙がスイッチバック部に到達してから搬送方向を切り替えられて再び送り出されるまでの時間を制御することとしたので、用紙のトナー占有率が高くなるに従って用紙に吸収される熱が増加することに対応して、用紙から熱を奪い去る時間を調節することができる。これにより、用紙のトナー占有率が高くなった場合でも、スイッチバック部における用紙の待機時間を長くして用紙の熱を奪い去り、機内温度上昇に伴う装置の劣化や印刷画像の不良を防止することが可能となる。
【００２７】
また、前記トナー占有率が、画像形成装置の原稿画像読み取り部によって読み取られた原稿画像のトナー占有率を検知する原稿画像トナー占有率検知手段によって検知されることとしたので、原稿画像読み取り部にセットされた原稿画像の用紙に対するトナー占有率を正確に把握することが可能である。これにより、用紙に印刷される画像のトナー占有率に基づいて、用紙から熱を奪い去る時間を正確に設定することができる。
【００２８】
また、前記トナー占有率が、画像形成装置外部から送信されてきた画像データのトナー占有率を算定する画像データトナー占有率算定手段によって算定されることとしたので、例えば外部のコンピュータから送信されてきた画像データの用紙に対するトナー占有率を正確に把握することが可能である。これにより、外部から送信されてきた画像データに対しても、用紙に印刷される画像のトナー占有率に基づいて、用紙から熱を奪い去る時間を正確に設定することができる。
【００２９】
また、スイッチバック部を備えた画像形成装置において、スイッチバック部の動作を制御する制御部と、画像形成装置内部の温度を検知する機内温度検知手段とを備え、制御部が、画像形成装置内部の温度に基づいて、用紙がスイッチバック部に到達してから搬送方向を切り替えられて再び送り出されるまでの時間を制御することとしたので、画像形成装置内部の温度を考慮して、用紙から熱を奪い去る時間を調節することができる。これにより、機内温度が上昇する前にスイッチバック部における用紙の待機時間を長くし、機内温度上昇に伴う装置の劣化や印刷画像の不良を防止することが可能となる。
【００３０】
また、スイッチバック部を備えた画像形成装置において、スイッチバック部の動作を制御する制御部と、定着ローラの温度を検知するローラ温度検知手段とを備え、制御部が、定着ローラの温度に基づいて、用紙がスイッチバック部に到達してから搬送方向を切り替えられて再び送り出されるまでの時間を制御することとしたので、定着ローラの温度が高くなるに従って用紙に吸収される熱が増加することに対応して、用紙から熱を奪い去る時間を調節することができる。これにより、定着ローラの温度が高くなった場合でも、スイッチバック部における用紙の待機時間を長くして用紙の熱を奪い去り、機内温度上昇に伴う装置の劣化や印刷画像の不良を防止することが可能となる。
【００３１】
また、用紙が、スイッチバック部に到達してから搬送方向を切り替えられて再び送り出されるまでの間、少なくとも一部を画像形成装置の外部に露出させた状態で待機することとしたので、画像形成装置外部の空気に用紙を晒すことができる。したがって、短時間で用紙から多くの熱を奪い去ることが可能である。その結果、機内温度の上昇を妨げる作用がさらに高められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態を図１〜図３に基づき説明する。
【００３３】
最初に、本発明の画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す模型的垂直断面正面図である。なお、図中の実線矢印は用紙の搬送経路、及び搬送方向を示し、一点鎖線矢印はレーザ光Ｌを示す。
【００３４】
図１において、画像形成装置１の本体２の下部には、給紙部１０が配置されている。給紙部１０の内部には、印刷前のカットペーパー等の用紙Ｐが積載して収容され、ここから１枚ずつ分離して用紙Ｐが送り出される。
【００３５】
本体２の内部であって、給紙部１０の左方には、用紙搬送部２０が備えられている。給紙部１０から送り出された用紙Ｐは、用紙搬送部２０により本体２の側面に沿って垂直上方に搬送され、後述する転写部４０に至る。
【００３６】
画像形成装置１の上面には原稿送り部３が、その下方には原稿画像読み取り部４が備えられている。使用者が原稿の複写を行う場合には、原稿送り部３に、文字や図形、模様等の画像が描かれた原稿を積載する。原稿送り部３では１枚ずつ分離して原稿が送り出され、原稿画像読み取り部４によってその画像データが読み取られる。この画像データの情報は、給紙部１０の上方であって、本体２の中央部に配置されたレーザ照射部５に送られる。レーザ照射部５により、画像データに基づいて制御されたレーザ光Ｌが、後述する画像形成部３０に向かって照射される。
【００３７】
用紙搬送部２０の上方であって、レーザ照射部５の左方には、画像形成部３０、及び転写部４０が備えられている。画像形成部３０では、レーザ照射部５によって照射されたレーザ光Ｌにより原稿画像の静電潜像が作られる。この静電潜像からトナー像が形成され、トナー像は、前記用紙搬送部２０によって同期をとって送られてきた印刷前の用紙Ｐに、転写部４０にて転写される。
【００３８】
転写部４０の上方には、定着部５０が備えられている。転写部４０にて未定着トナー像を担持した用紙Ｐは、定着部５０へと送られ、定着ローラによりトナー像が加熱されて定着される。
【００３９】
定着部５０の上方には、分岐部６０が備えられている。定着部５０から排出された用紙Ｐは、両面印刷を行わない場合には、分岐部６０から画像形成装置１の胴内に設けられた胴内用紙排出トレイ６に排出される。また、用紙Ｐを、分岐部６０から画像形成装置１の左方に向かって搬送し、本体２の左側面外部の側面用紙排出トレイ７に排出することも可能である。
【００４０】
分岐部６０から胴内排出トレイ６に向かって用紙Ｐが排出されるその排出口部分は、スイッチバック部７０としての機能を果たす。両面印刷を行う場合には、このスイッチバック部７０において、定着部５０から排出された用紙Ｐの搬送方向が切り替えられる。そして、用紙Ｐは、定着部５０、及び転写部４０の左方を通って下方に送られ、再度用紙搬送部２０を経て転写部４０へと送られる。
【００４１】
続いて、画像形成装置１の給紙部１０からスイッチバック部７０にかけての部分の詳細な構成について、図２を用いて説明する。図２は、給紙部からスイッチバック部にかけての部分を示す模型的垂直断面部分拡大図及び制御回路の概略図である。
【００４２】
給紙部１０には、用紙を積載するトレイ１１が備えられている。トレイ１１は、上面が開口した平たい箱で構成され、その上面方向から印刷前の用紙Ｐを積載して収容する。
【００４３】
トレイ１１内の底面にはリフト板１２が備えられ、このリフト板１２の上に用紙Ｐが積載される。リフト板１２は、用紙供給方向上流端をもって、トレイ１１に回動自在に連結されている（図１参照）。そして、トレイ１１とリフト板１２の間に設けられた付勢手段であるばね１３の力により、リフト板１２の用紙供給方向下流端が持ち上げられる。これにより、用紙Ｐの最上層の上面が後述する給紙装置１６の前送りローラ１７に当接する。
【００４４】
トレイ１１内の底面には、カーソル１４が備えられている。カーソル１４は、用紙束の側面に当接する側壁であって、用紙供給方向と直角をなす用紙幅方向に、トレイ１１上に設けられた移動用溝（図示せず）に沿って移動させることが可能である。カーソル１４は、トレイ１１に積載された用紙Ｐが所定の給紙位置に留まるように、用紙Ｐの幅方向への移動を規制するものである。
【００４５】
また、トレイ１１には用紙サイズ検知手段１５が備えられている。用紙サイズ検知手段１５には、図示しない光センサが備えられている。光センサはフォトインタラプタ等で構成され、トレイ１１の、所定の用紙サイズの用紙幅に対応した位置に配置されている。この光センサが、用紙幅方向に移動するカーソル１４の位置を検知して用紙サイズを識別する。
【００４６】
給紙装置１６は、トレイ１１の用紙供給方向下流部上方に配置されている。給紙機構１６は、前送りローラ１７と、給紙ローラ１８と、分離ローラ１９とで構成されている。前述のように、トレイ１１の用紙供給方向下流端が持ち上げられることにより、トレイ１１に積載された用紙Ｐは、最上層の１枚が前送りローラ１７に当接する。前送りローラ１７と給紙ローラ１８は、図示しないモータによって回転せしめられる。用紙Ｐは、前送りローラ１７の回転により給紙ローラ１８へと引き渡され、給紙ローラ１８の回転により給紙部１の外部へと送り出される。分離ローラ１９は、用紙Ｐが重なって送られてしまう重送という問題が起こるのを防止するために用いられる。
【００４７】
用紙搬送部２０には、搬送ローラ２１、及びレジストローラ２２が備えられている。搬送ローラ２１、及びレジストローラ２２は互いに接触するローラのペアにより構成されている。搬送ローラ２１は、図示しないモータにより回転せしめられ、給紙装置１６によって給紙部１０から送り込まれた用紙Ｐを、レジストローラ２２に向かって搬送する。レジストローラ２２は、図示しないモータにより回転せしめられ、用紙Ｐにトナー像を転写する転写部４０に向けて、画像形成部３０で形成されるトナー像と同期をとって用紙Ｐを送り出す。
【００４８】
画像形成部３０には、像担持体である感光体ドラム３１が設けられ、この感光体ドラム３１の回転方向に沿って順に、主帯電装置３２と、現像装置３３と、クリーニング装置３４とが配置されている。
【００４９】
感光体ドラム３１は、図示しないモータによって、その周速度が用紙搬送速度と同じになるように回転せしめられている。感光体ドラム３１は、その表面が、主帯電装置３２により所定の極性及び電位で一様に帯電せしめられる。
【００５０】
現像装置３３には、感光体ドラム３１に当接する現像ローラ３３ａが設けられている。現像ローラ３３ａには、感光体ドラム３１の帯電極性と同極性のバイアスが印加される。この現像ローラ３３ａにより、現像剤であるトナーが帯電せしめられるとともに感光体ドラム３１の表面に供給され、静電潜像が現像される。クリーニング装置３４は、トナー像を用紙Ｐに転写した後に、感光体ドラム３１表面に残留するトナーをかき取り回収する。
【００５１】
感光体ドラム３１、及び現像装置３３の近傍には、画像形成部３０における画像形成装置１の内部温度を検知する機内温度検知手段３５が備えられている。
【００５２】
転写部４０には、転写ローラ４１が設けられている。この転写ローラ４１が前記感光体ドラム３１と当接し、用紙Ｐを挿通させる転写ニップを形成する。転写ローラ４１は、図示しないモータによって、その周速度が感光体ドラム３１の周速度と同じになるように回転せしめられている。また、転写ローラ４１には、転写バイアス及びクリーニングバイアスが必要に応じて印加される。
【００５３】
定着部５０には、定着ローラ５１、及び加圧ローラ５２が備えられている。定着ローラ５１と加圧ローラ５２とが当接して形成されるニップに用紙Ｐが挿通される。定着ローラ５１は、図示しないモータによって、その周速度が用紙搬送速度と同じになるように回転せしめられている。加圧ローラ５２は、定着ローラ５１と当接することにより、定着ローラ５１の回転に従って回転せしめられる。定着ローラ５１の内部には、熱源であるハロゲンヒータ５３が配置されている。また、定着部５０には、定着ローラ５１の表面温度を検知する定着ローラ温度検知手段５４が備えられている。
【００５４】
分岐部６０には、第１の切り替えガイド６１、及び第２の切り替えガイド６２が備えられている。第１の切り替えガイド６１は、胴内用紙排出トレイ６（図１参照）へ用紙Ｐを排出する排出口部分でもあるスイッチバック部７０方向と、第２の切り替えガイド６２方向とに用紙Ｐを振り分けるものである。第２の切り替えガイド６２は、側面用紙排出トレイ７（図１参照）方向と、定着部５０、及び転写部４０の左方を通って下方に用紙Ｐを送り出す両面印刷用搬送路８方向とに用紙Ｐを振り分けるものである。第１の切り替えガイド６１、及び第２の切り替えガイド６２は回転自在に取り付けられ、図示しないソレノイド等によって角度変更せしめられる。
【００５５】
スイッチバック部７０には、排出ローラ７１と、排出口７２と、排出ローラ駆動手段７３とが備えられている。排出ローラ７１は、互いに接触するローラのペアにより構成され、用紙Ｐが胴内用紙排出トレイ６に向かって排出される排出口７２近傍に備えられている。用紙Ｐは、排出ローラ７１を構成するペアローラが当接して形成されるニップに挿通され、排出ローラ７１を回転させることにより胴内用紙排出トレイ６へと送り出される。排出ローラ７１は、モータ等によって構成される排出ローラ駆動手段７３により回転せしめられる。
【００５６】
スイッチバック部７０では、用紙Ｐの搬送方向の切り替えが可能である。まず、分岐部６０の第１の切り替えガイド６１右方を通過させて、スイッチバック部７０に到達した用紙Ｐの、排出ローラ７１による排出を開始する。そして、胴内用紙排出トレイ６に向かって排出されつつある用紙Ｐの上流側部分が排出ローラ７１のニップに挟まれた状態まで用紙Ｐの排出が進んだ時に、排出ローラ７１の回転を一旦停止する。ここで、排出ローラ７１の回転を逆転させ、用紙Ｐをスイッチバックさせる。すると用紙Ｐは、図２において左方に進み、第１の切り替えガイド６１の上方を通って、第２の切り替えガイド６２部分に合流する。このような用紙Ｐのスイッチバックの後、用紙Ｐを両面印刷用搬送路８へと送り込むことにより両面印刷が可能となる。なお、用紙Ｐの上流側部分が排出ローラ７１のニップに挟まれた状態で排出ローラ７１の回転を一旦停止する時には、用紙Ｐの排出ローラ７１により挟まれた部分から下流側にかけての部分が、排出口７２から胴内用紙排出トレイ６に向かって機外に露出する。
【００５７】
図１、及び図２において、画像形成装置１の正面上方には操作パネル９が備えられている。オペレータは、この操作パネル９から、印刷用紙サイズや用紙厚さ、印刷枚数、両面印刷の有無等の各種印刷条件を入力して設定することができる。
【００５８】
また、画像形成装置１には、制御部８０が備えられている。前述の用紙サイズ検知手段１５、機内温度検知手段３５、及び定着ローラ温度検知手段５４の情報は、制御部８０に送られる。制御部８０は、これらの各手段からの情報と操作パネル９から入力された情報に基づいて、予めプログラムされた手順に従い、給紙部１０や画像形成部３０、定着部５０等の各構成要素を制御して印刷を行う。両面印刷を行う場合には、制御部８０は、スイッチバック部７０の排出ローラ駆動手段７３を制御して、用紙Ｐのスイッチバック動作を行う。そして、制御部８０には、原稿画像トナー占有率検知手段８１が備えられている。原稿画像トナー占有率検知手段８１は、原稿画像読み取り部４によって読み取られた原稿画像の、用紙上に占めるトナー量の割合を算出する。
【００５９】
次に、上記のような画像形成装置１において両面印刷を行う場合の、異なる印刷条件に対応したスイッチバック方法について、図２に加えて、図３を用いて説明する。図３は、印刷条件の相異とスイッチバック部用紙待機時間の延長との関係を示す表である。図３において、印刷条件には、用紙厚さ、用紙サイズ、トナー占有率、機内温度、及び定着ローラ温度が挙げられる。スイッチバック部用紙待機時間とは、スイッチバック部７０において用紙Ｐをスイッチバックさせる時に、用紙Ｐを搬送する排出ローラ７１の回転を一旦停止させてから、搬送方向を切り替えて再び用紙Ｐを送り出すまでの時間を意味する。
【００６０】
印刷に使用する用紙Ｐの厚さについて、制御部８０は、操作パネル９から入力された用紙厚さに基づいて、図３に示す表のように、用紙厚さが９０ｇ／ｍ2以下の時は用紙待機時間を１秒に、用紙厚さが９０ｇ／ｍ2を超える時は用紙待機時間を５秒にして用紙Ｐを送り出す。これにより、用紙厚さが増すに従って用紙Ｐに蓄えられる熱が増加することに対応して、用紙Ｐから熱を奪い去る時間を調節することができる。したがって、厚い用紙Ｐが印刷に使用されたとしても、スイッチバック部７０における用紙Ｐの待機時間を長くして用紙Ｐの熱を奪い去り、機内温度上昇に伴う装置の劣化や印刷画像の不良を防止することが可能となる。また、スイッチバック部７０における用紙Ｐの待機時間を調節することによって用紙Ｐの熱を奪い去るので、用紙Ｐの熱を奪い去るための物理的な手段を別途装置に付加する必要がなく、コストアップを防止することができる。
【００６１】
また、用紙厚さが、操作パネル９から入力されるので、印刷に使用する用紙Ｐの厚さを正確に把握することが可能である。これにより、用紙厚さに基づいて、用紙Ｐから熱を奪い去る時間を正確に設定することができる。
【００６２】
なお、用紙厚さを画像形成装置１に認識させる手法としては、変位センサ等により構成される用紙厚さ検知手段を設け、この用紙厚さ検知手段によって用紙厚さを検知させて認識させるものとしても良い。この場合、印刷に使用する用紙Ｐの厚さを自動的に把握することが可能である。したがって、操作パネルから用紙厚さを入力する必要がないので、手間が省け、たいへん便利である。
【００６３】
印刷に使用する用紙Ｐのサイズについて、制御部８０は、用紙サイズ検知手段１５により検知された用紙サイズに基づいて、図３に示す表のように、用紙サイズがＡ４以下の時は用紙待機時間を１秒に、用紙サイズがＡ４を超える時は用紙待機時間を５秒にして用紙Ｐを送り出す。これにより、用紙サイズが大きくなるに従って用紙Ｐに蓄えられる熱が増加することに対応して、用紙Ｐから熱を奪い去る時間を調節することができる。したがって、大サイズの用紙Ｐが印刷に使用されたとしても、スイッチバック部７０における用紙Ｐの待機時間を長くして用紙Ｐの熱を奪い去り、機内温度上昇に伴う装置の劣化や印刷画像の不良を防止することが可能となる。
【００６４】
また、用紙サイズが、用紙サイズ検知手段１５によって検知されることとしたので、印刷に使用する用紙Ｐのサイズを自動的に把握することが可能である。これにより、操作パネル９から用紙サイズを入力する必要がないので、手間が省け、たいへん便利である。
【００６５】
なお、用紙サイズを画像形成装置１に認識させる手法としては、オペレータが操作パネル９から用紙サイズを入力しても良い。この場合、印刷に使用する用紙Ｐのサイズを正確に把握することが可能である。したがって、用紙サイズに基づいて、用紙Ｐから熱を奪い去る時間を正確に設定することができる。
【００６６】
原稿画像の用紙に対するトナー占有率について、制御部８０は、原稿画像トナー占有率検知手段８１により検知された原稿画像のトナー占有率に基づいて、図３に示す表のように、トナー占有率が１０％以下の時は用紙待機時間を１秒に、トナー占有率が１０％を超える時は用紙待機時間を５秒にして用紙Ｐを送り出す。これにより、用紙Ｐのトナー占有率が高くなるに従って用紙Ｐに吸収される熱が増加することに対応して、用紙Ｐから熱を奪い去る時間を調節することができる。したがって、用紙Ｐのトナー占有率が高くなった場合でも、スイッチバック部７０における用紙Ｐの待機時間を長くして用紙Ｐの熱を奪い去り、機内温度上昇に伴う装置の劣化や印刷画像の不良を防止することが可能となる。
【００６７】
また、トナー占有率が、画像形成装置１の原稿画像読み取り部４によって読み取られた原稿画像のトナー占有率を検知する原稿画像トナー占有率検知手段８１によって検知されることとしたので、原稿画像読み取り部４にセットされた原稿画像の用紙Ｐに対するトナー占有率を正確に把握することが可能である。これにより、用紙Ｐに印刷される画像のトナー占有率に基づいて、用紙Ｐから熱を奪い去る時間を正確に設定することができる。
【００６８】
なお、用紙のトナー占有率を画像形成装置１に認識させる手法としては、画像形成装置１の外部から送信されてきた画像データのトナー占有率を算定する画像データトナー占有率算定手段を設け、この画像データトナー占有率算定手段によって用紙Ｐのトナー占有率を算定させて認識させるものとしても良い。この場合、例えば画像形成装置１が外部のコンピュータから送信されてきた画像データを用紙Ｐに印刷するプリンタの機能を有するものである時、その画像データの用紙Ｐに対するトナー占有率を正確に把握することが可能である。したがって、外部から送信されてきた画像データに対しても、用紙Ｐに印刷される画像のトナー占有率に基づいて、用紙Ｐから熱を奪い去る時間を正確に設定することができる。
【００６９】
画像形成装置１の内部の温度について、制御部８０は、機内温度検知手段３５により検知された画像形成部３０周辺の機内温度に基づいて、図３に示す表のように、機内温度が２５°Ｃ以下の時は用紙待機時間を１秒に、機内温度が２５°Ｃを超える時は用紙待機時間を５秒にして用紙Ｐを送り出す。これにより、画像形成装置１の内部の温度を考慮して、用紙Ｐから熱を奪い去る時間を調節することができる。したがって、機内温度が上昇する前にスイッチバック部７０における用紙Ｐの待機時間を長くし、機内温度上昇に伴う装置の劣化や印刷画像の不良を防止することが可能となる。
【００７０】
定着ローラ５１の温度について、制御部８０は、定着ローラ温度検知手段５４により検知された定着ローラ５１の温度に基づいて、図３に示す表のように、定着ローラ５１の温度が１８０°Ｃ以下の時は用紙待機時間を１秒に、定着ローラ５１の温度が１８０°Ｃを超える時は用紙待機時間を５秒にして用紙Ｐを送り出す。これにより、定着ローラ５１の温度が高くなるに従って用紙Ｐに吸収される熱が増加することに対応して、用紙Ｐから熱を奪い去る時間を調節することができる。したがって、定着ローラ５１の温度が高くなった場合でも、スイッチバック部７０における用紙Ｐの待機時間を長くして用紙Ｐの熱を奪い去り、機内温度上昇に伴う装置の劣化や印刷画像の不良を防止することが可能となる。
【００７１】
また、用紙Ｐが、スイッチバック部７０に到達してから搬送方向を切り替えられて再び送り出されるまでの間、少なくとも一部を画像形成装置１の外部に露出させた状態で待機することとしたので、画像形成装置１の外部の空気に用紙を晒すことができる。したがって、短時間で用紙Ｐから多くの熱を奪い去ることが可能である。その結果、機内温度の上昇を妨げる作用がさらに高められる。
【００７２】
なお、請求項１〜請求項１１に記載の構成は、排他的なものではなく、互いに組み合わせて実施することができる。
【００７３】
また、図３において、スイッチバック部７０における用紙待機時間を、１秒と５秒の２段階に設定しているが、用紙待機時間はこれらに限定されるものではなく、他の時間、及びさらに多数の段階に設定しても構わない。
【００７４】
上記のように本発明の実施形態を示したが、この他、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、用紙をスイッチバックさせてその搬送方向を切り替える構成を用いた画像形成装置全般において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】は、本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す模型的垂直断面正面図である。
【図２】は、図１に示す画像形成装置の給紙部からスイッチバック部にかけての部分を示す模型的垂直断面部分拡大図及び制御回路の概略図である。
【図３】は、印刷条件の相異とスイッチバック部用紙待機時間の延長との関係を示す表である。
【符号の説明】
【００７７】
１    画像形成装置
４    原稿画像読み取り部
６    胴内用紙排出トレイ
９    操作パネル
１０  給紙部
１５  用紙サイズ検知手段
２０  用紙搬送部
３０  画像形成部
３５  機内温度検知手段
４０  転写部
５０  定着部
５１  定着ローラ
５４  定着ローラ温度検知手段
６０  分岐部
７０  スイッチバック部
７１  排出ローラ
７２  排出口
７３  排出ローラ駆動手段
８０  制御部
８１  原稿画像トナー占有率検知手段
【図１】
2005189372.tif 000003
【図２】
2005189372.tif 000004
【図３】
2005189372.tif 000005