(57)【要約】【課題】この発明は、騒音や振動の発生を抑制した上でプロダクティビティーを高めることができる画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】デジタル複写機の画像形成部は、転写部を通過して感光体ドラム周面のトナー像が転写された用紙を加圧および加熱してトナー像を定着させる定着装置５８を有する。定着装置５８より用紙の搬送方向下流側には、用紙をニップに受け入れて第１の方向に回転することにより用紙を排紙トレイへ排出するための排紙ローラ対７０が設けられている。排紙ローラ対７０は、用紙をニップに受け入れて第１の方向に回転し、用紙後端が定着装置５８を通過した後、第２の方向に回転して用紙を逆方向に加速し、両面搬送ユニットの最上流側の搬送ローラ対７４ｂの直前で両面搬送ユニットの搬送速度と同じ速度まで減速させる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の媒体に画像を形成する画像形成部と、
この画像形成部を通過して少なくとも片面に画像形成された媒体を排出する排出部と、
上記画像形成部を通って上記排出部まで延びた搬送路と、
上記排出部直前の上記搬送路上に設けられ、上記画像形成部で少なくとも片面に画像形成された媒体をニップに受け入れて第１の方向に回転することにより該媒体を排出部へ排出するとともに、画像形成部で片面に画像形成された媒体をニップに受け入れて第１の方向に回転し、該媒体の搬送方向後端が画像形成部を通り抜けた後、一旦停止して第２の方向に回転することにより該媒体をスイッチバックさせるローラ対と、
このローラ対によりスイッチバックされた媒体を受け入れて第１の速度で搬送することにより上記画像形成部へ再供給する再供給部と、を備え、
上記画像形成部で片面に画像形成された媒体をスイッチバックさせるとき、上記ローラ対を上記第１の方向に第２の速度で回転させて媒体を第１の方向に送り、ローラ対の回転を停止させて媒体を一旦停止させた後、ローラ対を上記第２の速度より速い第３の速度で上記第２の方向に回転させて一旦停止した媒体を第２の方向に送り、上記再供給部の直前で媒体の搬送速度を上記第１の速度まで減速させるようにローラ対の回転を減速させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記ローラ対は、上記搬送路上に１組だけ設けられてい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】
上記排出部は画像形成装置の筐体内に設けられてい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】
上記再供給部は、画像形成装置の筐体に外付けされた両面搬送ユニット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】
上記第２および第３の速度は、上記画像形成部におけるプロセススピードが変化したとき、この変化に合わせて変更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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、用紙の両面に画像形成可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置として、用紙に画像形成する画像形成部を有する本体に、両面ユニットを外付けした装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。両面ユニットは、画像形成部を通過して反転された用紙を受け入れて搬送し、画像形成部へ再供給するように機能する。また、画像形成装置本体内には、画像形成部を通過した用紙をニップに受け入れて正転した後逆転することにより用紙を反転させるスイッチバックローラ対が設けられている。
【０００３】
画像形成部を通過して片面に画像が形成された用紙は、スイッチバックローラ対によって反転され、両面ユニットへ送り込まれる。そして、両面ユニットにより搬送された用紙が画像形成部へ再供給され、用紙の他方の面に画像が形成される。つまり、このような構造を有する装置で、複数枚の用紙を連続処理する場合、先行する用紙の送り方向後端がスイッチバックローラ対のニップを抜けるまで次の用紙をスイッチバックローラ対に受け入れることはできない。このため、装置の性能に見合った生産性を得ることができず、満足のいくプロダクティビティーが得られなかった。
【０００４】
この種の装置でプロダクティビティーを高めるため、プロセススピードおよび反転スピードを上げる方法が考えられるが、騒音や振動が大きくなるといった新たな問題を生じてしまう。特に、上述したように本体に外付けした両面ユニットを通して用紙を再供給する場合、この騒音や振動の問題が顕著となる。また、反転スピードを上げるため、新たな両面ユニットを開発する必要があり、コスト面でも不利益を生じる。
【特許文献１】特開２００１−１４７５５８号公報（請求項１、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の目的は、騒音や振動の発生を抑制した上でプロダクティビティーを高めることが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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、シート状の媒体に画像を形成する画像形成部と、この画像形成部を通過して少なくとも片面に画像形成された媒体を排出する排出部と、上記画像形成部を通って上記排出部まで延びた搬送路と、上記排出部直前の上記搬送路上に設けられ、上記画像形成部で少なくとも片面に画像形成された媒体をニップに受け入れて第１の方向に回転することにより該媒体を排出部へ排出するとともに、画像形成部で片面に画像形成された媒体をニップに受け入れて第１の方向に回転し、該媒体の搬送方向後端が画像形成部を通り抜けた後、一旦停止して第２の方向に回転することにより該媒体をスイッチバックさせるローラ対と、このローラ対によりスイッチバックされた媒体を受け入れて第１の速度で搬送することにより上記画像形成部へ再供給する再供給部と、を備え、上記画像形成部で片面に画像形成された媒体をスイッチバックさせるとき、上記ローラ対を上記第１の方向に第２の速度で回転させて媒体を第１の方向に送り、ローラ対の回転を停止させて媒体を一旦停止させた後、ローラ対を上記第２の速度より速い第３の速度で上記第２の方向に回転させて一旦停止した媒体を第２の方向に送り、上記再供給部の直前で媒体の搬送速度を上記第１の速度まで減速させるようにローラ対の回転を減速させることを特徴とする。
【０００７】
上記発明によると、媒体の両面に画像形成するため、ローラ対によって媒体をスイッチバックさせる際、ローラ対の回転速度を増速して再供給部の直前で再供給部の搬送速度まで減速させるようにしている。このため、再供給部における媒体の搬送速度をそのままに維持した上でプロダクティビティーを高めることができる。また、この場合、再供給部における搬送速度を変えずにローラ対を加減速制御するだけであるため、再供給部における騒音や振動の発生を抑制でき、再供給部を画像形成装置の筐体に外付けした場合に有利となる。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の画像形成装置は、上記のような構成および作用を有しているので、騒音や振動の発生を抑制した上でプロダクティビティーを高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。  
図１には、この発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例として、デジタル複写機１の概略構造を示してある。デジタル複写機１は、装置本体２（筐体）を備えている。この装置本体２内には、スキャナ部４、およびプリンタ部６（画像形成部）が設けられている。
【００１０】
装置本体２の上面には、透明なガラスからなる原稿載置台８が設けられている。この原稿載置台８には、読取対象物としての原稿Ｄが載置される。また、装置本体２の上面には、原稿載置台８上に原稿Ｄを自動的に送る自動原稿送り装置９（以下、ＡＤＦと称する）が配設されている。
【００１１】
このＡＤＦ９の原稿トレイ９ａに置かれた原稿Ｄは、不図示の搬送ガイドによって搬送され、プラテンローラ９ｂおよび原稿載置台８を介して排紙トレイ９ｃ上に排出される。原稿Ｄが原稿載置台８上の所定の読取位置にセットされた状態で、或いは原稿Ｄが原稿載置台８を通して搬送されている状態で、後述するスキャナ部４によって原稿Ｄが露光走査され、原稿Ｄの画像が読み取られる。
【００１２】
ＡＤＦ９の原稿トレイ９ａには、原稿Ｄの読取面を上側にして原稿がセットされる。そして、ＡＤＦ９の原稿トレイ９ａに複数の原稿がセットされた場合、それらの一番上に載置された原稿Ｄから順に１枚ずつ取込まれる。
【００１３】
スキャナ部４は、露光ランプ１０、および第１のミラー１２を搭載した第１キャリッジ１４を有する。露光ランプ１０は、ＡＤＦ９により搬送される原稿Ｄ或いは原稿載置台８に載置された原稿Ｄを照明する。露光ランプ１０は、例えばハロゲンランプ等で構成される。第１のミラー１２は、原稿Ｄからの反射光を所定の方向に偏向する。
【００１４】
第１キャリッジ１４は、原稿載置台８と平行に移動可能に配置される。この第１キャリッジ１４は、不図示の歯付きベルト等を介してスキャナモータ１６により、原稿載置台８の下方を往復移動される。このスキャナモータ１６は、ステッピングモータ等により構成されている。
【００１５】
また、原稿載置台８の下方には、原稿載置台８と平行に移動可能な第２キャリッジ１８が配設されている。第２キャリッジ１８には、第２及び第３のミラー２０、２２が互いに直角に取り付けられている。この第２及び第３のミラー２０、２２は、第１のミラー１２により偏向された原稿Ｄからの反射光を順に偏向する。
【００１６】
第２のキャリッジ１８には、第１キャリッジ１４を駆動する歯付きベルト等を介してスキャナモータ１６からの回転力が伝達される。これにより、第２のキャリッジ１８は、第１キャリッジ１４に対して従動される。即ち、第２のキャリッジ１８は、第１キャリッジ１４に対して１／２の速度で原稿載置台８に沿って平行に移動される。
【００１７】
また、原稿載置台８の下方には、結像レンズ２４とＣＣＤセンサ２６が配設されている。この結像レンズ２４は、第３のミラー２２により偏向された光の光軸を含む面内に配設されている。この結像レンズ２４は、自身が移動することで第２キャリッジ１８上の第３のミラー２０からの反射光を所望の倍率（主走査方向）で結像する。
【００１８】
ＣＣＤセンサ２６は、不図示のメインＣＰＵから与えられる画像処理クロックに従って、結像レンズ２４により集束された反射光を受光して光電変換する。これにより、スキャンした原稿Ｄの画像に対応する電気信号を出力する。
【００１９】
副走査方向の倍率は、上記ＡＤＦ９による搬送速度或いは第１キャリッジ１４の移動速度を変更することで対応可能となっている。
【００２０】
上記ＡＤＦ９により搬送される原稿Ｄを読み取る際には、露光ランプ１０による照射位置は、図１に示す位置に固定される。また、原稿載置台８に載置された原稿Ｄを読み取る際には、露光ランプ１０による照射位置は、原稿載置台８に沿って左から右へ移動されるようになっている。
【００２１】
一方、プリンタ部６は、レーザ露光装置２８を備えている。このレーザ露光装置２８からのレーザ光により、上記スキャナ部４で取得した電気信号に基づいて感光体ドラム３０周面を走査することで、感光体ドラム３０周面上に原稿画像に対応した静電潜像を形成する。この感光体ドラム３０は、装置本体２の略中央右側に配設され、像担持体として機能するもので、回転自在となっている。
【００２２】
この感光体ドラム３０の周面には、帯電チャージャ３２、現像器３４、転写チャージャ３８、剥離爪４０、清掃装置４２、および除電器４４が順に配置されている。帯電チャージャ３２は、感光体ドラム３０の周面を所定の電荷に帯電させる。現像器３４は、感光体ドラム３０周面上に形成された静電潜像に現像剤としてのトナーを供給して所望の画像濃度で現像する。転写チャージャ３８は、後述する各カセット４８、５０から給紙されたコピー用紙Ｐ（シート状の媒体）を感光体ドラム３０から分離させる剥離チャージャ３６を一体に有している。この転写チャージャ３８は、感光体ドラム３０に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写させる。剥離爪４０は、感光体ドラム３０周面からコピー用紙Ｐを剥離する。清掃装置４２は、感光体ドラム３０周面に残留したトナーを清掃する。そして、徐電器４４は、感光体ドラム３０周面を除電する。
【００２３】
装置本体２内の下部には、それぞれ装置本体から引出し可能な上段カセット４８、および下段カセット５０が互いに積層状態に配設されている。各カセット４８、５０内には、サイズの異なるコピー用紙Ｐが装填されている。上段カセット４８の側方には、手差しトレイ５４が設けられている。
【００２４】
装置本体２内には、各カセット４８、５０から感光体ドラム３０と転写チャージャ３８との間に位置した転写部を通って延びる搬送路５６が形成されている。搬送路５６は、定着ランプ５８ａを有する定着装置５８を通って排出口６０まで延びている。排出口６０は、定着装置５８を通過して少なくとも片面に画像形成された用紙Ｐを排紙トレイ７８へ排出する。
【００２５】
上段カセット４８、下段カセット５０の図中右上部近傍には、各カセット４８、５０から用紙Ｐを一枚づつ取り出すためのピックアップローラ６１がそれぞれ設けられ、各ピックアップローラ６１の下流側に給紙ローラ６２と分離ローラ６３がそれぞれ設けられている。また、搬送路５６には、給紙搬送ローラ対６４が設けられている。この給紙搬送ローラ対６４は、複数あり、給紙ローラ６２と分離ローラ６３により取り出されたコピー用紙Ｐを搬送路５６を介して画像形成部を通して搬送する。
【００２６】
搬送路５６に沿って感光体ドラム３０の上流側には、レジストローラ対６６が設けられている。このレジストローラ対６６は、取り出されたコピー用紙Ｐの傾きを補正する。これと共に、レジストローラ対６６は、感光体ドラム３０上のトナー像の先端とコピー用紙Ｐの先端とを整合させ、感光体ドラム３０周面の移動速度と同じ速度でコピー用紙Ｐを転写部へ給紙する。このレジストローラ対６６の手前位置、つまり給紙搬送ローラ対６４側には、コピー用紙Ｐの到達を検出するアライニング前センサ６８が設けられている。
【００２７】
給紙ローラ６２により各カセット４８、５０から１枚づつ取り出されたコピー用紙Ｐは、給紙ローラ対６４によりレジストローラ対６６へ送られる。そして、コピー用紙Ｐは、レジストローラ対６６により先端が整位された後、転写部に送られる。転写部において、感光体ドラム３０上に形成された現像剤像、つまり、トナー像が、転写チャージャ３８により用紙Ｐ上に転写される。
【００２８】
トナー像の転写されたコピー用紙Ｐは、剥離チャージャ３６及び剥離爪４０の作用により感光体ドラム３０周面から剥離される。そして、コピー用紙Ｐは、搬送路５６の一部を構成する不図示の搬送ベルトや用紙ガイドを介して定着装置５８に搬送される。そして、コピー用紙Ｐには、定着装置５８によって現像剤像が溶融定着される。
【００２９】
この後、プリンタ部６を通過したコピー用紙Ｐは、搬送路５６の終端に設けられた本発明のローラ対として機能する排紙ローラ対７０により、排出口６０を介して装置本体２内の排紙トレイ７８（排出部）へ排出される。つまり、本実施の形態のデジタル複写機１は、胴内排紙型の排紙トレイ７８を有する。
【００３０】
また、転写部を通って略鉛直方向に延びた搬送路５６の右方には、定着装置５８を通過して反転されたコピー用紙Ｐを再び搬送路５６へ送る両面搬送ユニット７４（再供給部）が設けられている。両面搬送ユニット７４は、装置本体２の図中右側の側壁に脱着自在に外付けされている。両面搬送ユニット７４は、排紙ローラ対７０によってスイッチバックされたコピー用紙Ｐをレジストローラ対６６の手前側の搬送路５６へ再供給するためのパス７４ａを備え、パス７４ａ上に複数の搬送ローラ対７４ｂを有する。
【００３１】
また、装置本体２の前面上部には、コピー倍率等の様々な複写条件並びに複写開始などを指示する不図示の操作パネルが設けられている。
【００３２】
次に、図２および図３を参照して、上述した排紙ローラ対７０の制御動作について説明する。尚、ここでは、片面に画像形成したコピー用紙Ｐを反転して画像形成部へ再供給する場合の動作について説明する。図２には、排紙ローラ対７０近傍の構成として、定着装置５８、および両面搬送ユニットのパス７４ａに沿って最上部にある搬送ローラ対７４ｂを図示してある。また、図３には、排紙ローラ対７０の加減速タイミングを示すタイミングチャートを図示してある。
【００３３】
図２に示すように、転写部を通過して片面に画像形成されたコピー用紙Ｐ（ここでは図示省略）が搬送路５６を通して図中矢印Ｔ1方向に搬送されると、コピー用紙Ｐの送り方向先端が排紙ローラ対７０のニップに受け入れられる。このとき、排紙ローラ対７０は、コピー用紙Ｐの先端がセンサ８０を通過したことをトリガーとして、図３に示すタイミングチャートに従って回転を開始しており、コピー用紙Ｐを受け入れるときには、コピー用紙Ｐを排紙トレイ７８へ送り出す方向（以下、第１の方向とする）に一定速度（第２の速度）（本実施の形態では、２１２．８［ｍｍ／ｓｅｃ］）で回転している。
【００３４】
一方、搬送路５６を介してコピー用紙Ｐを搬送する搬送速度、すなわちデジタル複写機１のプロセス速度は、上述した第２の速度より僅かに速い速度に設定されている。そして、この速度差の割合が、画像の縦倍率に応じてプロセススピードが変化した場合においても一定となるように、排紙ローラ対７０の回転速度がプロセススピードの変化に合わせて調整される。
【００３５】
この状態で、コピー用紙Ｐの先端が排紙ローラ対７０のニップに受け入れられると、コピー用紙Ｐが排紙ローラ対７０によって挟持拘束されて排紙トレイ７８に向けて第２の速度で送り出される。
【００３６】
この後、コピー用紙Ｐの送り方向後端がセンサ８０を抜けたことをトリガーとして排紙ローラ対７０が減速を開始され、コピー用紙Ｐの送り方向後端が排紙ローラ対７０のニップを抜ける前の所定のタイミングで停止される。ここで言う所定のタイミングとは、コピー用紙Ｐをスイッチバックした際に、コピー用紙Ｐの送り方向先端が両面搬送ユニット７４に向かうことのできる最も速いタイミングを指す。尚、排紙ローラ対７０を加減速するタイミングは、上述した実施の形態に限らず、センサ８０を用いずに、コピー用紙Ｐの搬送速度と搬送時間から算出して設定することもできる。
【００３７】
上述したようにコピー用紙Ｐを停止した後、僅かな時間をおいて、排紙ローラ対７０が逆方向（以下、第２の方向とする）に回転を開始され、上述した第２の速度より速い第３の速度（本実施の形態では、４００［ｍｍ／ｓｅｃ］）まで急激に加速される。つまり、コピー用紙Ｐは、増速された第３の速度で両面搬送ユニット７４に向けて図中矢印Ｔ2方向に送り込まれることになる。
【００３８】
そして、コピー用紙Ｐの送り方向先端が両面搬送ユニット７４の最上流側の搬送ローラ対７４ｂの手前に配置されたセンサ８１に到達したことをトリガーとし、図中Ａで示すタイミング（図中Ａ）で排紙ローラ対７０の減速を開始し、コピー用紙Ｐの先端が搬送ローラ対７４ｂのニップに受け入れられる直前にコピー用紙Ｐの搬送速度が第１の速度（本実施の形態では、２５０［ｍｍ／ｓｅｃ］）まで減速される。この第１の速度は、両面搬送ユニット７４によるコピー用紙Ｐの搬送速度であり、両面搬送ユニット７４から発生する騒音や振動が許容可能レベルに抑えられる程度の速度とされている。尚、ここでも、排紙ローラ対７０を加減速するタイミングは、上述した実施の形態に限らず、センサ８１を用いずに、コピー用紙Ｐの搬送速度と搬送時間から算出して設定することもできる。
【００３９】
言い換えると、コピー用紙Ｐの減速開始タイミングＡおよび減速度は、コピー用紙Ｐの送り方向先端が両面搬送ユニット７４に受け入れられる直前にコピー用紙Ｐの搬送速度が両面搬送ユニット７４による搬送速度と同じ速度まで減速される値に設定されている。
【００４０】
これにより、スイッチバックした後のコピー用紙Ｐの搬送速度を増速させてプロダクティビティーを高めた上で、両面搬送ユニット７４によるコピー用紙Ｐの搬送速度を変えることが無いため、騒音や振動を従来レベルに抑えた上でプロダクティビティーを高めることができる。特に、本実施の形態のように両面搬送ユニット７４を装置本体２に外付けした場合、騒音および振動を抑制することが有利となる。
【００４１】
そして、コピー用紙Ｐが両面搬送ユニット７４に受け渡された後、コピー用紙Ｐの送り方向後端が排紙ローラ対７０のニップを抜けた直後に排紙ローラ対７０が急激に減速され、次のコピー用紙Ｐを受け入れる反転準備のため停止される。尚、本実施の形態では、次のコピー用紙Ｐをニップに受け入れるため排紙ローラ対が第２の速度まで加速された後、１００［ｍｍ／ｓｅｃ］で次のコピー用紙Ｐの送り方向先端が排紙ローラ対７０のニップに達するようになっている。
【００４２】
以上のように、本実施の形態によると、反転のためコピー用紙Ｐをスイッチバックする際、両面搬送ユニットにおけるコピー用紙Ｐの搬送速度を変更することなく、コピー用紙Ｐの搬送速度を装置本体側のある短い区間で増速させることにより、プロダクティビティーを高めるようにしている。このため、装置本体に外付けした両面搬送ユニットから発生する騒音および振動を従来のレベルまで抑制でき、その上でプロダクティビティーを高めることができた。
【００４３】
なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。
【００４４】
例えば、上述した実施の形態では、コピー用紙Ｐをスイッチバックした後で両面搬送ユニット７４に達する前にコピー用紙Ｐの搬送速度を増速することでプロダクティビティーを高めた場合について説明したが、これに限らず、スイッチバック前でコピー用紙Ｐの送り方向後端が定着装置５８を抜けた直後に排紙ローラ対７０を急激に短い区間だけ加速して処理時間を短縮することでプロダクティビティーをさらに高めることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の実施の形態に係る画像形成装置としてのデジタル複写機の概略構造を示す概略図。
【図２】図１のデジタル複写機の排紙ローラ対の動作を説明するための模式図。
【図３】図２の排紙ローラ対の加減速タイミングを示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【００４６】
１…デジタル複写機、２…装置本体、４…スキャナ部、６…プリンタ部、３０…感光体ドラム、５６…搬送路、５８…定着装置、６０…排出口、６６…レジストローラ対、７０…排紙ローラ対、７４…両名搬送ユニット、７４ａ…パス、７４ｂ…搬送ローラ対、７８…排紙トレイ、８０…センサ。
【図１】
2005029376.tif 000003
【図２】
2005029376.tif 000004
【図３】
2005029376.tif 000005