(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙上に画像形成を行う画像形成エンジンと、
用紙が積層されて収納される積層収納部と、
この積層されている用紙を１枚ずつ分離して前記画像形成エンジンに搬送する給紙装置と、
前記搬送を行う搬送経路上に設けられ前記積層収納部から取り出された前記用紙が一時的に収納される一時収納部と、
この一時収納部に前記積層収納部から搬送された前記用紙を先端から収納し、また、前記一時収納部に収納されている前記用紙の後端を先端とするように前記用紙をスイッチバックして前記画像形成エンジンに向けて送り出す用紙反転装置と、
前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出した前記用紙の先端を検出するレジストセンサと、
前記レジストセンサによって検出した前記用紙の前記画像形成エンジンに対する搬送タイミングを前記画像形成の動作に同期させるレジストローラとを備え、
前記給紙装置は、前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出される用紙の前記レジストローラまでの搬送速度を、前記レジストローラによる該用紙の前記画像形成エンジンに対する搬送速度より大きくする画像形成装置。
【請求項２】
前記給紙装置は、前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出される用紙の前記レジストローラまでの搬送速度の大きさを変更する用紙間距離調節手段を備える請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記給紙装置は、前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出される用紙の前記レジストローラまでの搬送速度を前記レジストローラによる該用紙の前記画像形成エンジンに対する搬送速度より大きくする時間を変更する用紙間距離調節手段を備える請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出された用紙を検出する用紙検出センサと、
前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出される用紙の搬送を開始してから前記用紙検出センサによって該用紙を検出するまでの時間を計時する計時手段とを備え、
前記用紙間距離調節手段は、前記計時手段によって計時した時間に基づいて前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出される用紙の搬送速度の大きさを大きくする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出された用紙を検出する用紙検出センサと、
前記用紙検出センサによって先行する用紙の後端を検出してから後行する用紙の先端を検出するまでの時間を計時する計時手段とを設け、
前記用紙間距離調節手段は、前記計時手段によって計時した時間に基づいて先行する用紙の後端と後行する用紙の先端との搬送間隔が略一定に維持されるように、前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出される後行する用紙の搬送速度を大きくする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出された用紙を検出する用紙検出センサと、
前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出される用紙の搬送を開始してから前記用紙検出センサによって該用紙を検出するまでの時間を計時する計時手段とを設け、
前記給紙装置は、前記計時手段によって計時した時間に基づいて用紙の搬送を前記搬送経路中の所定の位置で一時停止する請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記所定の位置は、前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出した前記用紙が前記レジストローラに突き当たる位置である請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記レジストセンサは、前記用紙検出センサと兼用である請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記搬送経路の前記一時収納部から前記画像形成エンジンまでの間で前記レジストセンサより前記一時収納部側で用紙を検出する用紙検出センサと、
前記用紙検出センサによって用紙を検出するタイミングに応じて前記用紙反転装置による前記用紙の搬送速度を制御する速度制御手段と、を備えている請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記搬送経路の前記一時収納部から前記画像形成エンジンまでの間で前記レジストセンサより前記一時収納部側で用紙を検出する用紙検出センサと、
前記用紙検出センサにより前記用紙の先端の検出後における前記用紙反転装置による前記用紙の搬送を停止する時間の大きさを制御する停止時間制御手段と、を備えている請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記画像形成エンジンは、前記画像形成を電子写真方式で行うことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかの一に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記画像形成エンジンは、前記画像形成を感光体に対する静電潜像の光書込みにデジタル光書込装置を用いるデジタル電子写真方式で行なうことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかの一に記載の画像形成装置と、
画像データの入力を受付ける入力端子と、
前記画像形成装置を制御して前記画像データに基づく画像の形成を用紙上に行わせる制御部と、を備えているプリンタ。
【請求項１４】
原稿の画像を読み取る画像読取装置と、
請求項１〜１２のいずれかの一に記載の画像形成装置と、
前記画像読取装置および前記画像形成装置を制御して前記画像読取装置で読み取った原稿の画像データに基づく画像形成を前記画像形成装置で用紙上に行わせる制御部と、を備えている複写機。
【請求項１５】
原稿の画像を読み取る画像読取装置と、
請求項１〜１２のいずれかの一に記載の画像形成装置と、
ネットワークを介して外部との間で画像データの送受信を行う送受信装置と、
前記画像読取装置、前記画像形成装置および送受信装置を制御して、前記画像読取装置で読み取った原稿の画像データを前記送受信装置でネットワークを介して外部に送信し、前記送受信装置でネットワークを介して外部から受信した画像データ基づく画像形成を前記画像形成装置で用紙上に行わせる制御部と、を備えているファクシミリ装置。
【請求項１６】
原稿の画像を読み取る画像読取装置と、
請求項１〜１２のいずれかの一に記載の画像形成装置と、
ネットワークを介して外部との間で画像データの送受信を行う送受信装置と、
画像データの入力を受付ける入力端子と、
画像データを出力する出力端子と、
前記画像読取装置、前記画像形成装置および送受信装置を制御して、選択的に、前記入力端子で受付けた前記画像データに基づく画像の形成を前記画像形成装置で行い、前記画像読取装置で読み取った原稿の画像データを前記出力端子を介して外部に出力し、前記画像読取装置で読み取った原稿の画像データを前記送受信装置でネットワークを介して外部に送信し、または、前記送受信装置でネットワークを介して外部から受信した画像データ基づく画像形成を前記画像形成装置で用紙上に行なう制御部と、を備えている複合機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、用紙を画像形成エンジンに搬送する搬送経路に設けた一時収納部に用紙を先端から収納し、この用紙の後端を先端とするようにスイッチバックして画像形成エンジンに搬送する機能を備えた画像形成装置、ならびに、この画像形成装置を備えたプリンタ、複写機、ファクシミリ装置および複合機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真方式の画像形成装置では、積層されて収納されている用紙を一枚ずつ分離して取り出し、所定の搬送経路上を搬送して、電子写真方式で画像形成を行うプリンタエンジンに供給している。この場合に、プリンタエンジンの直前で用紙と画像位置を整合するレジストレーション動作を、レジストローラにより行なっている。
【０００３】
特開平５−２８９４５３号公報には、搬送経路上で用紙を一定期間だけ増速搬送することにより、プリンタエンジンで画像形成している用紙との用紙間隔を短縮する技術が開示されている。
【０００４】
また、特開平８−２５９０４５号公報、特開平８−２０１０６号公報および特開平５−９７３０５号公報には、プリンタエンジンで用紙の片面の画像形成後、スイッチバック経路に用紙を導き、スイッチバック経路で用紙をスイッチバックさせてプリンタエンジンに戻すことにより用紙の裏面にも画像形成を行えるようにした技術が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、プリンタエンジンの直前でレジストレーション動作を行う前記従来の画像形成装置では、積層収納されている用紙から分離したときにおける用紙の先端位置のバラツキ、用紙の搬送速度の経時や環境による変動、レジストレーション動作を行う為の停止時間などが要因となって、連続的にプリンタエンジンに用紙を供給して行う複数枚の画像形成は、一般に数１０mmの用紙間隔をもって行わなければならなかった。
【０００６】
前記特開平５−２８９４５３号公報に開示の技術は、このような用紙間隔を短縮することにより、電子写真プロセスの速度をアップすることなく、連続的な画像形成の生産性を向上しようとする技術であるが、増速搬送によって用紙間隔を短縮しようとするものであるため、増速する位置までの搬送経路が長い場合、この経路上に存在する用紙すべてを同様の速度に増速搬送する必要があり、装置の変速制御が大掛かりになって構成が煩雑になったり、騒音が増大したりするなどの不具合がある。
【０００７】
また、特開平８−２５９０４５号公報、特開平８−２０１０６号公報および特開平５−９７３０５号公報に開示の技術は、プリンタエンジンで用紙の片面の画像形成を行った後、その用紙を反転して再びプリンタエンジンに戻すためにスイッチバックするためのものであって、給紙カセット、給紙トレイなどの積層収納部に積層して収納されている用紙を、直接プリンタエンジンに搬送するに際して、用紙をスイッチバックしてプリンタエンジンに供給する従来技術は存在しない。
【０００８】
さらに、特開平８−２５９０４５号公報に開示の技術では、用紙反転装置の前後で搬送速度が同一となるように３つのコロを連接して進入と送出動作を行っているので、用紙間隔を大幅に短縮することは出来ないという不具合がある。また、レジストレーション動作が行われる位置が画像形成手段から大幅に離れており、この経路を搬送している期間に発生する搬送誤差により画像位置が大きくずれる可能性があり、単にスキュー補正機能に効果は限定されるという不具合もある。
【０００９】
特開平８−２０１０６号公報および特開平５−９７３０５号公報に開示の技術では、前記同様に３つのコロを連接して使用しているので、用紙間隔の短縮効果は得られないという不具合がある。
【００１０】
この発明の目的は、画像形成部に連続搬送する用紙の間隔を縮めて、画像形成の生産性を向上させることができる画像形成装置を提供することである。
【００１１】
この発明の別の目的は、用紙の搬送速度の安定した変換を行なうことができる画像形成装置を提供することである。
【００１２】
この発明の別の目的は、画像形成部に連続搬送する用紙の間隔をさらに縮めて、画像形成の生産性をさらに向上させることができる画像形成装置を提供することである。
【００１３】
この発明の別の目的は、用紙の安定した搬送を行なうことができる画像形成装置を提供することである。
【００１４】
この発明の別の目的は、画像形成装置の製造コストを低減することができるようにすることである。
【００１５】
この発明の別の目的は、用紙なしに電子写真方式の画像形成動作を行うことで生じる画像形成装置の磨耗劣化を低減することである。
【００１６】
この発明の別の目的は、前記の場合に、部品点数を少なくして、製造コストを低減することができる。
【００１７】
この発明の別の目的は、一時収納部で用紙をスイッチバックする際に発生する用紙間隔のばらつきを、速度制御手段による用紙の搬送速度の制御により補正して、用紙間隔をさらに縮小することである。
【００１８】
この発明の別の目的は、前記の場合に従来のレジストローラに相当する給紙用のローラを設け、これを連続的に駆動してレジストレーション動作を行わないようにしても、用紙間隔を精度よく保つことができるようにすることである。
【００１９】
この発明の別の目的は、前記の場合に、複雑な速度演算や変速実行時間を演算を不要として、簡易な制御とすることである。
【００２０】
この発明の別の目的は、デジタル光書込装置を備えたデジタル電子写真方式の画像形成装置においても、画像形成の生産性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
請求項１に記載の発明は、用紙上に画像形成を行う画像形成エンジンと、用紙が積層されて収納される積層収納部と、この積層されている用紙を１枚ずつ分離して前記画像形成エンジンに搬送する給紙装置と、前記搬送を行う搬送経路上に設けられ前記積層収納部から取り出された前記用紙が一時的に収納される一時収納部と、この一時収納部に前記積層収納部から搬送された前記用紙を先端から収納し、また、前記一時収納部に収納されている前記用紙の後端を先端とするように前記用紙をスイッチバックして前記画像形成エンジンに向けて送り出す用紙反転装置と、前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出した前記用紙の先端を検出するレジストセンサと、前記レジストセンサによって検出した前記用紙の前記画像形成エンジンに対する搬送タイミングを前記画像形成の動作に同期させるレジストローラとを備え、前記給紙装置は、前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出される用紙の前記レジストローラまでの搬送速度を、前記レジストローラによる該用紙の前記画像形成エンジンに対する搬送速度より大きくする画像形成装置である。
【００３６】
したがって、一時収納部に一時的に用紙を収納することができるので、積載収納されている状態から分離したときの用紙の先端位置のバラツキを吸収することができ、用紙の搬送速度を過渡的に加速することなく、画像形成エンジンに連続搬送する用紙の間隔を縮めて、画像形成の生産性を向上させることができる。また、用紙反転装置によって搬送経路に送り出される用紙のレジストローラまでの搬送速度をレジストローラによる用紙の画像形成エンジンに対する搬送速度より大きくすることで、搬送する用紙の間隔を小さくすることが可能になり、搬送する用紙間隔の拡大による画像形成エンジンの磨耗劣化の低減することができ、用紙搬送品質および画像形成の生産性を向上させることができる。
【００３９】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記給紙装置は、前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出される用紙の前記レジストローラまでの搬送速度の大きさを変更する用紙間距離調節手段を備える。
【００４０】
したがって、画像形成エンジンへ搬送する用紙の搬送速度の大きさを変更することで、搬送する用紙の間隔を調節することが可能になり、搬送する用紙間隔の拡大による画像形成エンジンの磨耗劣化の低減することができ、用紙搬送品質および画像形成の生産性を向上させることができる。
【００４１】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記給紙装置は、前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出される用紙の前記レジストローラまでの搬送速度を前記レジストローラによる該用紙の前記画像形成エンジンに対する搬送速度より大きくする時間を変更する用紙間距離調節手段を備える。
【００４２】
したがって、用紙の搬送速度を画像形成エンジンで搬送する際の用紙の搬送速度より大きくする時間を変更することで、搬送する用紙の間隔を調節することが可能になり、搬送する用紙間隔の拡大による画像形成エンジンの磨耗劣化の低減することができ、用紙搬送品質および画像形成の生産性を向上させることができる。
【００４３】
請求項４に記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出された用紙を検出する用紙検出センサと、前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出される用紙の搬送を開始してから前記用紙検出センサによって該用紙を検出するまでの時間を計時する計時手段とを備え、前記用紙間距離調節手段は、前記計時手段によって計時した時間に基づいて前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出される用紙の搬送速度の大きさを大きくする。
【００４４】
したがって、用紙反転装置で搬送経路に送り出した用紙の搬送を開始してから用紙検出センサによって用紙を検出するまでの時間に基づいて、用紙反転装置で搬送経路に送り出した用紙の搬送速度を大きくするので、搬送する用紙の間隔を小さくすることが可能になり、搬送する用紙間隔の拡大による画像形成エンジンの磨耗劣化を低減して、用紙搬送品質および画像形成の生産性を向上させることができる。
【００４５】
請求項５に記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出された用紙を検出する用紙検出センサと、前記用紙検出センサによって先行する用紙の後端を検出してから後行する用紙の先端を検出するまでの時間を計時する計時手段とを設け、前記用紙間距離調節手段は、前記計時手段によって計時した時間に基づいて先行する用紙の後端と後行する用紙の先端との搬送間隔が略一定に維持されるように、前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出される後行する用紙の搬送速度を大きくする。
【００４６】
したがって、先行する用紙の後端を検出してから後行する用紙の先端を検出するまでの時間に基づいて、先行する用紙の後端と後行する用紙の先端との搬送間隔を略一定に維持するように後行する用紙の搬送速度を大きくするので、例えば、用紙の搬送方向の長さの誤差が大きい用紙を搬送する場合にも、搬送する用紙の間隔を小さくすることが可能になり、搬送する用紙間隔の拡大による画像形成エンジンの磨耗劣化の低減することができ、用紙搬送品質および画像形成の生産性を向上させることができる。
【００４７】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像形成装置において、前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出された用紙を検出する用紙検出センサと、前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出される用紙の搬送を開始してから前記用紙検出センサによって該用紙を検出するまでの時間を計時する計時手段とを設け、前記給紙装置は、前記計時手段によって計時した時間に基づいて用紙の搬送を前記搬送経路中の所定の位置で一時停止する。
【００４８】
したがって、用紙反転装置で搬送経路に送り出した用紙の搬送を開始してから用紙検出センサによって用紙を検出するまでの時間に基づいて、用紙の搬送を搬送経路中の所定の位置で一時停止するので、部品点数を増加せずに、また、給紙装置による一時収納部への用紙搬送を妨げることなく、搬送する用紙の間隔を小さくすることが可能になり、搬送する用紙間隔の拡大による画像形成エンジンの磨耗劣化の低減することができ、用紙搬送品質および画像形成の生産性を向上させることができる。
【００４９】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の画像形成装置において、前記所定の位置は、前記用紙反転装置によって前記搬送経路に送り出した前記用紙が前記レジストローラに突き当たる位置である。
【００５０】
したがって、用紙反転装置によって搬送経路に送り出した用紙がレジストローラに突き当たった状態で用紙の搬送を一時停止するので、用紙搬送を再開した場合に、画像形成エンジンへ迅速かつ高精度に用紙を搬送することが可能になり、用紙搬送品質および画像形成の生産性を向上させることができる。
【００５１】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の画像形成装置において、前記レジストセンサは、前記用紙検出センサと兼用である。
【００５２】
したがって、部品点数を少なくして、製造コストを低減することができる。
【００５５】
請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記搬送経路の前記一時収納部から前記画像形成エンジンまでの間で前記レジストセンサより前記一時収納部側で用紙を検出する用紙検出センサと、前記用紙検出センサによって用紙を検出するタイミングに応じて前記用紙反転装置による前記用紙の搬送速度を制御する速度制御手段と、を備えている。
【００５６】
したがって、一時収納部で用紙をスイッチバックする際に発生する用紙間隔のばらつきを、速度制御手段による用紙の搬送速度の制御により補正することが可能となり、用紙間隔をさらに縮小することが可能となる。
【００５７】
請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記搬送経路の前記一時収納部から前記画像形成エンジンまでの間で前記レジストセンサより前記一時収納部側で用紙を検出する用紙検出センサと、前記用紙検出センサにより前記用紙の先端の検出後における前記用紙反転装置による前記用紙の搬送を停止する時間の大きさを制御する停止時間制御手段と、を備えている。
【００５８】
したがって、用紙の搬送速度の制御を用紙の搬送を停止する時間の大きさにより行うので、複雑な速度演算や変速実行時間を演算する必要がなくなり、簡易な制御で用紙間隔をさらに縮小することが可能となる。
【００５９】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれかの一に記載の画像形成装置において、前記画像形成エンジンは、前記画像形成を電子写真方式で行うことを特徴とする。
【００６０】
したがって、電子写真方式で画像形成を行う画像形成装置について、請求項１〜１０のいずれかの一に記載の発明と同様の作用、効果を奏する。
【００６１】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の画像形成装置において、前記画像形成エンジンは、前記画像形成を感光体に対する静電潜像の光書込みにデジタル光書込装置を用いるデジタル電子写真方式で行なうことを特徴とする。
【００６２】
したがって、デジタル電子写真方式で画像形成を行う画像形成装置について、請求項１〜１０のいずれかの一に記載の発明と同様の作用、効果を奏することができる。
【００６３】
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２のいずれかの一に記載の画像形成装置と、画像データの入力を受付ける入力端子と、前記画像形成装置を制御して前記画像データに基づく画像の形成を用紙上に行わせる制御部と、を備えているプリンタである。
【００６４】
したがって、プリンタについて請求項１〜１２のいずれかの一に記載の発明と同様の作用、効果を奏することができる。
【００６５】
請求項１４に記載の発明は、原稿の画像を読み取る画像読取装置と、請求項１〜１２のいずれかの一に記載の画像形成装置と、前記画像読取装置および前記画像形成装置を制御して前記画像読取装置で読み取った原稿の画像データに基づく画像形成を前記画像形成装置で用紙上に行わせる制御部と、を備えている複写機である。
【００６６】
したがって、複写機について請求項１〜１２のいずれかの一に記載の発明と同様の作用、効果を奏することができる。
【００６７】
請求項１５に記載の発明は、原稿の画像を読み取る画像読取装置と、請求項１〜１２のいずれかの一に記載の画像形成装置と、ネットワークを介して外部との間で画像データの送受信を行う送受信装置と、前記画像読取装置、前記画像形成装置および送受信装置を制御して、前記画像読取装置で読み取った原稿の画像データを前記送受信装置でネットワークを介して外部に送信し、前記送受信装置でネットワークを介して外部から受信した画像データ基づく画像形成を前記画像形成装置で用紙上に行わせる制御部と、を備えているファクシミリ装置である。
【００６８】
したがって、ファクシミリ装置について請求項１〜１２のいずれかの一に記載の発明と同様の作用、効果を奏することができる。
【００６９】
請求項１６に記載の発明は、原稿の画像を読み取る画像読取装置と、請求項１〜１２のいずれかの一に記載の画像形成装置と、ネットワークを介して外部との間で画像データの送受信を行う送受信装置と、画像データの入力を受付ける入力端子と、画像データを出力する出力端子と、前記画像読取装置、前記画像形成装置および送受信装置を制御して、選択的に、前記入力端子で受付けた前記画像データに基づく画像の形成を前記画像形成装置で行い、前記画像読取装置で読み取った原稿の画像データを前記出力端子を介して外部に出力し、前記画像読取装置で読み取った原稿の画像データを前記送受信装置でネットワークを介して外部に送信し、または、前記送受信装置でネットワークを介して外部から受信した画像データ基づく画像形成を前記画像形成装置で用紙上に行なう制御部と、を備えている複合機である。
【００７０】
したがって、複合機について請求項１〜１２のいずれかの一に記載の発明と同様の作用、効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００７８】
本発明は、一時収納部に一時的に用紙を収納することができるので、積載収納されている状態から分離したときの用紙の先端位置のバラツキを吸収することができ、用紙の搬送速度を過渡的に加速することなく、画像形成エンジンに連続搬送する用紙の間隔を縮めて、画像形成の生産性を向上させることができる。また、搬送する用紙の間隔を小さくすることが可能になり、搬送する用紙間隔の拡大による画像形成エンジンの磨耗劣化の低減することができ、用紙搬送品質および画像形成の生産性を向上させることができる。
【００８３】
特に、請求項５に記載の発明は、例えば、用紙の搬送方向の長さの誤差が大きい用紙を搬送する場合にも、搬送する用紙の間隔を小さくすることが可能になり、搬送する用紙間隔の拡大による画像形成エンジンの磨耗劣化の低減することができ、用紙搬送品質および画像形成の生産性を向上させることができる。
【００８４】
また、請求項６に記載の発明は、部品点数を増加せずに、また、給紙装置による一時収納部への用紙搬送を妨げることなく、搬送する用紙の間隔を小さくすることが可能になり、搬送する用紙間隔の拡大による画像形成エンジンの磨耗劣化の低減することができ、用紙搬送品質および画像形成の生産性を向上させることができる。
【００８５】
また、請求項７に記載の発明は、用紙搬送を再開した場合に、画像形成エンジンへ迅速かつ高精度に用紙を搬送することが可能になり、用紙搬送品質および画像形成の生産性を向上させることができる。
【００８６】
また、請求項８に記載の発明は、部品点数を少なくして、製造コストを低減することができる。
【００８８】
また、請求項９に記載の発明は、一時収納部で用紙をスイッチバックする際に発生する用紙間隔のばらつきを、速度制御手段による用紙の搬送速度の制御により補正することが可能となり、用紙間隔をさらに縮小することが可能となる。
【００８９】
また、請求項１０に記載の発明は、複雑な速度演算や変速実行時間を演算する必要がなくなり、簡易な制御で用紙間隔をさらに縮小することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９６】
［発明の実施の形態１］この発明の一実施の形態を、発明の実施の形態１として説明する。
【００９７】
図１は、この発明の実施の形態１である画像形成装置の概略構成を示す概念図である。図１に示すように、この画像形成装置１は、電子写真方式で画像形成を行うプリンタエンジン２と、プリンタエンジン２に供給するための用紙３を積層して収納する積層収納部である用紙カセット４と、この積層された用紙３を１枚ずつ分離してプリンタエンジン２に搬送する給紙装置５とを備えている。
【００９８】
プリンタエンジン２は、感光体６と、感光体６を帯電する帯電器７と、感光体６上に静電潜像を光書込みするデジタル光書込装置８と、感光体６上の静電潜像をトナーで現像する現像器９と、現像後のトナー画像を用紙３上に転写する転写器１０と、感光体６上の残存トナーを除去するクリーニング装置１１とを備えていて、デジタル電子写真プロセスで用紙３上に画像の形成を行うものである。定着装置１２は用紙３上に転写されたトナー画像を定着し、この定着後の用紙３は排紙ローラ１３によりプリンタエンジン２外に排紙される。
【００９９】
給紙装置５は、用紙カセット４内で積層された用紙３を取り出す給紙ローラ１４と、この取り出した用紙３を一枚ずつ分離する分離ローラ１５と、この取り出した用紙３をプリンタエンジン２まで搬送するための搬送経路１６とを備えている。この搬送経路１６の中間位置からは、最奥部が行き止まりになっていて、用紙３を一時的に収納する一時収納部となるスイッチバック経路１７が分岐している。搬送経路１６は、スイッチバック経路１７により、搬送経路１８と１９に２分されている。搬送経路１８は、用紙カセット４とスイッチバック経路１７の出入口とを結ぶ経路で、モータ２６（図１２参照）で駆動されて用紙３を搬送する搬送ローラ２０が設けられている。搬送経路１９は、スイッチバック経路１７の出入口とプリンタエンジン２とを結ぶ経路で、モータ２８（図１２参照）で駆動されて用紙３を搬送する搬送ローラ２１が設けられている。用紙反転装置である搬送ローラ２２はモータ３０（図１２参照）により駆動されて正逆回転可能なローラ対であり、スイッチバック経路１７に設けられている。搬送ローラ２２は用紙３をニップして正逆回転することにより、搬送経路１８を用紙カセット４から搬送されてくる用紙３を先端からスイッチバック経路１７内に収納し、また、スイッチバック経路１７内に収納されている用紙３を、この用紙３の後端を先端とするようにスイッチバックして、プリンタエンジン２に向けて搬送経路１９に送り出す、用紙反転装置として機能する。スイッチバック経路１７には、用紙を検出する用紙検出センサ２３が設けられている。
【０１００】
スイッチバック経路１７への用紙３の進入は、分離ローラ１５と搬送ローラ２０が回転することで行い、用紙検出センサ２３による用紙３の端部の検出タイミングから、スイッチバック経路１７への進入完了のタイミングをマイコン２５（図１２参照）で算出することにより進入動作を完了する。
【０１０１】
スイッチバック経路１７からの用紙３の送出は、搬送ローラ２２，２１を回転することで行い、その後、搬送経路１９のプリンタエンジン２近傍に設けられたレジストローラ２４によるレジストレーション動作時には、搬送ローラ２１は用紙３の搬送の一時停止など、レジストレーション動作に対する協動を行なった後、用紙検出センサ２３の検出タイミングから用紙３の送出完了のタイミングをマイコン２５（図１２参照）で算出することにより送出動作を完了する。
【０１０２】
また、搬送経路１６の分岐部分には図示しないガイド部材により常にプリンタエンジン２側に用紙３の先端がガイドされる。これは、例えば可撓性のガイド部材によって用紙３の先端を上方にガイドしたり、ソレノイドなど駆動手段を備えたゲートによって強制的に搬送経路１８から搬送経路１９に切換えるようにしてもよい。
【０１０３】
従来の技術では、スイッチバック経路１７などを設けておらず、レジストレーション動作によって待機している用紙３の後端は搬送ローラ２０，２１、分離ローラ１５などにより挟持された状態で停止していたので、次の用紙３の分離・給送を開始して用紙３の先端位置のバラツキを事前調整するなどの動作を行うことが出来なかった。また搬送ローラ２０，２１、分離ローラ１５が用紙を挟持した状態で停止・給送開始可能に設計する必要があった。また用紙３の停止時や給送開始時にはレジストローラ２４の搬送負荷変動が発生する場合があり、これが搬送速度の変化を招かぬようにレジストローラ２４の駆動力を十分強く設計したり、用紙３の挟持力を高める必要があった。またこのような負荷変動はショックジッタと呼ばれる横線状の画像不良や搬送速度変動前後の濃度変化など画像不良を招き大きな問題となる場合も有った。
【０１０４】
本発明の実施の形態の画像形成装置１では、スイッチバック経路１７を、用紙３を一時貯蔵する部位として活用することにより、レジストレーション動作などにより画像形成動作の開始を待機している用紙３の後端が搬送ローラ２０や分離ローラ１５にとどまることがないので、次の用紙３の給送開始、バラツキの補正などの動作を行うことが可能となる。したがって、用紙３の搬送速度を従来のように過渡的に増速することなく、プリンタエンジン２に連続搬送する用紙３，３の間隔を縮めて、画像形成の生産性を向上させることができる。
【０１０５】
また、分離ローラ１５での分離負荷発生などが回避できるので、画像形成される用紙３の搬送速度の安定化が可能となり、搬送速度変動に伴う画像劣化を回避できる。
【０１０６】
さらに、レジストローラ２４などの搬送力を不用意に増大させる必要がないのでレジストローラ２４の摩耗による装置寿命の低下を防止することも出来る。
【０１０７】
ところで、分離ローラ１５からプリンタエンジン２まで出来るだけ速やかに用紙３を搬送することにより画像形成完了までの時間を短くすることが望まれるが、従来技術のように用紙３の後端が分離ローラ１５に挟持されていると、プリンタエンジン２で画像形成を行う際の用紙搬送速度以上に高速化する為にはすべての搬送経路が変速制御されなくてはならなかった。
【０１０８】
一般に電子写真方式の画像形成装置の駆動源には安価で回転精度に優れたＤＣサーボモータやステッピングモータが活用されているが、ＤＣサーボモータは変速制御時に用紙移動量のバラツキが発生し好ましくなく、ステッピングモータでは、万一、搬送負荷変動に対応できないと脱調して搬送が停止してしまう不具合があった。
【０１０９】
本発明の実施の形態では、搬送ローラ２２のみを正逆変速可能な制御が行えるように構成し、図２に示すように、分離ローラ１５と搬送ローラ２０は常に搬送速度Ｖａ、レジストローラ２４、搬送ローラ２１は常に搬送速度Ｖｂ（ＶａとＶｂは等しくない）で回転／停止制御を行うように構成したので、これらの変速制御が必要なく、給紙速度をプリンタエンジンで画像形成を行う際の用紙搬送速度よりも大きくすることが可能となる。搬送ローラ２２だけは変速制御が必要となるが、スイッチバック経路１７への進入時には搬送ローラ２１の駆動援用があり、スイッチバック経路１７からの送出時は殆ど負荷がないので、ステッピングモータを活用しても脱調する危険性は回避できる。このように、本発明の実施の形態では、用紙３の搬送速度の安定した変換を行なうことが可能となる。
【０１１０】
図３、図４に用紙３の搬送の様子、図５に用紙３の搬送のダイヤグラムを示す。本ダイヤグラムでは用紙３の進行方向先端を用紙３の先端として記述しているので、スイッチバック経路１７での用紙３のスイッチバックの前後では、用紙３の進行方向変換に伴い用紙３の全長だけ先端位置が見かけ上移動して表現されている。また、スイッチバック経路１７での用紙３の停止位置（以下、反転停止位置という）の前後はスイッチバック経路１７の長さだけ共用区間があるので、同一の用紙検出センサ２３、搬送ローラ２２が２回出現するように表現されている。
【０１１１】
従来技術では、レジストレーション動作によって給紙バラツキの解消を行っていたが、本発明の実施の形態では、用紙３が反転停止位置に停止している時間で給紙バラツキの解消が行われる。反転停止位置以降では、搬送バラツキは小さくなるので、レジストレーション動作時間は非常に短時間で完了できる。
【０１１２】
分離ローラ１５における用紙３，３の間隔は、図５に示す用紙ａ（以下、用紙ａ，用紙ｂ，用紙ｃは、給紙装置５によりプリンタエンジン２に連続的に搬送される用紙３のうち、先頭のものを用紙ａ、用紙ａの後方のものを用紙ｂ、さらにその後方のものを用紙ｃという）がそのままスイッチバックせずに搬送されると仮想した場合、非常に広い間隔となる。本発明の実施の形態では、搬送速度が変換されることにより連続的な用紙３の搬送時のプリンタエンジン２での用紙３，３の間隔は、必然的に非常に狭い間隔に変換することが可能となる。したがって、画像形成の生産性をさらに向上させることができる。
【０１１３】
図５の例は、用紙ａと用紙ｂが同時に搬送ローラ２２に搬送されることがないように用紙３の間隔を広めに設定したものである。このような搬送を行う場合にはスイッチバック経路１７に搬送ローラ２２や用紙検出センサ２３を配置するときに用紙３のすれ違いを考慮する必要がなく、図６以下を参照して後述するような搬送ローラ２２を待避させる手段なども不要となり、簡単な構成で製造コストを低減できる。
【０１１４】
図６〜図１０は、用紙ａ、用紙ｂ、用紙ｃをこの順でプリンタエンジン２に搬送するときの状態を図番の順に経時的に示している。ローラ対からなる搬送ローラ２２は、圧接・開放装置であるソレノイド３２（図１２参照）の駆動により、互いに圧接して用紙３をニップすることも、その圧接を開放して開くことも自在である。そのため、図８に示すように、スイッチバック経路１７から搬送経路１９に送り出されつつある用紙ａと、搬送経路１８からスイッチバック経路１７に収納されつつある用紙ｂとが、スイッチバック経路１７で同時に存在することが可能である。これにより、用紙ａ，ｂ間の間隔をさらに短く制御することが可能となり、画像生成の生産性がさらに向上する。
【０１１５】
一般に用紙３，３が重なった状態で同一方向に搬送される場合、重なっている用紙３，３の端部位置を検出することは非常に困難となるが、本発明の実施の形態においては、用紙ａと用紙ｂのすれ違いが発生する搬送ローラ２２においても、搬送方向が互いに異なる方向となっているので、単一の用紙検出センサ２３のみを使って用紙ａと用紙ｂのそれぞれの用紙端部位置が検出可能であり、この点でも好適である。
【０１１６】
図１２は、給紙装置５の制御系の電気的な接続を示すブロック図である。この制御系は、給紙装置５の全体を集中的に制御するマイコン２５に、搬送ローラ２０を回転するモータ２６を駆動するモータドライバ２７と、搬送ローラ２１を回転するモータ２８を駆動するモータドライバ２９と、搬送ローラ２２を回転するモータ３０を駆動するモータドライバ３１と、搬送ローラ２２を圧接し、また、開放するソレノイド３２を駆動するソレノイドドライバ３３と、用紙検出センサ２３とが接続されている。
【０１１７】
このように、搬送経路１８の搬送ローラ２０と、搬送経路１９の搬送ローラ２１とを別個のモータ２６と２８で別々に駆動するようにして、用紙３の搬送およびその停止のタイミングを、搬送経路１８と搬送経路１９とで別個独立としている。すなわち、前記のように、搬送ローラ２０は速度Ｖａで搬送、または停止可能に構成されている。また搬送ローラ２１は速度Ｖｂで搬送、または停止可能に構成されている。
【０１１８】
このような構成としたので、図５、図１１に示すような運転を行う時に、レジストレーション動作に伴う搬送ローラ２１の一時停止が行われる期間も、搬送ローラ２０、分離ローラ１５の一時停止が発生することがなくなり、分離ローラ１５の一時停止機能を削除することが可能になり、製造コストの低減と用紙３の搬送の安定化を図ることが出来る。なお、搬送ローラ２０および２１を同一のモータで駆動し、クラッチによってレジストレーション動作における一時停止を行うように構成してもよい。
【０１１９】
図１、図３、図４、図１２に示すように、スイッチバック経路１７にローラ対で形成された搬送ローラ２２を設け、スイッチバック経路１７への進入方向に搬送速度Ｖａ、スイッチバック経路１７からの送出方向に搬送速度Ｖｂで回転、停止可能としたので、用紙３の搬送速度の変更をスイッチバック経路１７に用紙３が進入した後、搬送ローラ２２のみが挟持している状態で搬送速度Ｖａから停止、速度Ｖｂで反転搬送と切換えるだけで速度の変更を行なうことが出来、搬送速度の変更を低い製造コストで行うことが可能となる。
【０１２０】
図８、図１３に示すように、ローラ対で形成される搬送ローラ２２の挟持位置で用紙ａ，ｂが重なり合った状態ですれ違う場合、どちらの方向に駆動または停止しても搬送ローラ２２の摩擦により、用紙ａ，ｂの搬送が阻害される。本発明の実施の形態では、搬送ローラ２２のローラ対を離間することにより摩擦力の発生を回避し、搬送ローラ２０，２１の搬送力のみですれ違い搬送を行う様に構成したので、図８に示したようなすれ違い搬送状態が発生する用紙ａ，ｂの間隔をさらに短くして画像形成の生産性をさらに向上することができる。なお、図１３に示すように、搬送ローラ２２は、常にはローラ対の一方を他方に圧接するようにばね３４で付勢していて、ローラ対を開放するときはばね３４で付勢されている方のローラをソレノイド３２で牽引する構成である。
【０１２１】
図８、図１４に示すように、用紙検出センサ２３は、スイッチバック経路１７で用紙ａ，ｂが重畳し合わない領域で、用紙ａ，ｂがすれ違い搬送状態となる場合にスイッチバック経路１７から送出する用紙ａの後端が通過した後、スイッチバック経路１７に進入する用紙ｂの先端が到着する状態となる位置で用紙ｂを検出する。スイッチバック経路１７に進入する用紙ｂの先端が反転停止位置に達した時、ちょうど用紙ｂの先端が検出されるように配置してもよい。図１４に用紙検出センサ２３の配置可能な範囲を配置範囲として示す。このように配置すれば用紙ａ，ｂが重なり合ってそれぞれの端部が検出できなくなることがなく、スイッチバック経路１７に進入する用紙ｂの先端位置の検出タイミングから確実に反転停止位置で用紙ｂを停止することが可能となる。また送出する用紙ａの送出方向先端も検出できるので、用紙ａの搬送の異常などの検出も行うことが可能となる。このように、単一の用紙検出センサ２３でスイッチバック経路１７に進入してくる用紙ｂの進入側先端部もスイッチバック経路１７から送出される用紙ａの送出側先端部も検出することができるので、製造コストを低減することができる。なお、用紙検出センサ２３には、光透過型センサ、光反射型センサ、フィラー接触型センサなどの各種方式のセンサを用いることができる。
【０１２２】
用紙３の全長はセットされている用紙サイズをユーザが画像形成装置１に入力することもできるが、用紙検出センサ２３の用紙３の通過時間から算出することも可能である。図１１では，用紙ａの先端がレジストローラ２４に到着後一定時間経過してから搬送を一時停止し、レジストレーション動作を行っている。
【０１２３】
従来の画像形成装置では、用紙３がレジストローラ２４に達するタイミングをみるために、用紙３を検出するセンサであるレジストセンサを設けていた。本発明の実施の形態では、このレジストセンサを削除し、レジストセンサによる検出タイミングよりもやや早い時期に用紙検出センサ２３が用紙ａの後端を検出する点に着目し、用紙検出センサ２３にレジストセンサと同様の機能をもたせるように構成している。すなわち、図１５のフローチャートに示すように、マイコン２５の制御により、スイッチバック経路１７から用紙ａの送出を開始して（ステップＳ１）、用紙検出センサ２３で用紙ａの送出方向後端を検出した後（ステップＳ２）、搬送時間Ｔを、"Ｔ＝（（用紙検出センサ２３からレジストローラ２４までの長さ）−（用紙全長））／Ｖｂ"として割り出し（ステップＳ３）、用紙ａの先端がレジストローラ２４に到着したタイミングを把握して、レジストレーション動作を実行する（ステップＳ４）。このような構成にすれば、レジストセンサを不要とできる分、製造コストを削減することが可能となる。
【０１２４】
ところで、インクジェットプリンタなどのラインプリンタでは用紙と用紙の間の用紙が存在しない領域に対する画像形成動作は容易に停止されるので、プリンタエンジンの劣化を招くことがないが、本画像形成装置１のような電子写真方式の画像形成装置、例えばレーザービームプリンタのようなページプリンタでは、用紙間の用紙のない領域で感光体に代表されるプリンタエンジンを一時停止することは出来ず、プリンタエンジンの空転期間となり、画像形成時同様に磨耗劣化が進んでしまう。
【０１２５】
しかし、本画像形成装置１では、前記のように用紙３の間隔を大幅に短縮できるので、用紙３，３の間の空転期間を大幅に短縮することで寿命劣化が大幅に軽減される。
【０１２６】
現在、高速のプリンタ技術はデジタル電子写真方式の画像形成装置によって構成されているが、例えば、レーザービームプリンタのように、静電潜像の光書込にデジタル光書込装置を備えた画像形成装置では、ポリゴンモータの回転数に代表される要因がプリンタエンジン２で画像形成を行う際の用紙搬送速度の上限となっており、用紙搬送速度の向上を図ることが困難である。
【０１２７】
この発明の実施の形態では、デジタル光書込装置８を備えたデジタル電子写真方式の画像形成装置１において、前記のように用紙３，３の間隔を大幅に短縮できるように構成したので、用紙３，３の間の空転期間を大幅に短縮することで連続的なプリンタエンジン２で画像形成を行う際の用紙搬送速度を同じ搬送速度のまま向上することが可能となる。
【０１２８】
［発明の実施の形態２］この発明の別の実施の形態を、発明の実施の形態２として説明する。
【０１２９】
以下の説明で、発明の実施の形態２が発明の実施の形態１と共通する部材などには同一符号を用い、詳細な説明は省略する。以下では、発明の実施の形態２が発明の実施の形態１と相違する点を中心に説明する。
【０１３０】
図１６は、この発明の実施の形態２である画像形成装置の概略構成を示す概念図である。図１７は、同画像形成装置の電気的な接続を示すブロック図である。図１６、図１７に示すように、ハードウエア構成上、発明の実施の形態２が発明の実施の形態１と相違するのは、搬送経路１９のレジストローラ２４より上流側にレジストセンサ４１を設けている点である。すなわち、搬送ローラ２２によって搬送経路１９に送り出した用紙３の先端をレジストセンサ４１で検出し、このレジストセンサ４１によって検出した用紙３のプリンタエンジン２に対する搬送タイミングをレジストローラ２４により画像形成の動作に同期させる。
【０１３１】
ここで、図１８は、この実施の形態２における用紙搬送動作を示すダイヤグラムである。図１８に示すように、スイッチバック経路１７からプリンタエンジン２へ搬送する用紙３の搬送速度Ｖａをプリンタエンジン２での画像形成の際の用紙搬送速度Ｖｂより大きくしている。スイッチバック経路１７からプリンタエンジン２へ搬送する用紙３の搬送速度Ｖａをプリンタエンジン２での画像形成の際の用紙搬送速度Ｖｂより大きくするとは、具体的には、搬送ローラ２２で搬送経路１９に送り出した用紙３の搬送ローラ２１によるレジストローラ２４までの搬送の速度を速度Ｖａとし、レジストローラ２４以降の用紙３の搬送速度を速度Ｖｂとしている。そして、用紙３の搬送速度Ｖａは変更可能として、用紙間距離調節手段を実現している。
【０１３２】
したがって、スイッチバック経路１７からプリンタエンジン２に搬送する用紙３の搬送速度Ｖａをプリンタエンジン２での画像形成の際の用紙搬送速度Ｖｂより大きくすることで、搬送する用紙３の間隔を小さくすることが可能になり、搬送する用紙間隔の拡大によるプリンタエンジン２の磨耗劣化の低減することができ、用紙搬送品質および画像形成の生産性を向上させることができる。
【０１３３】
また、プリンタエンジン２へ搬送する用紙３の搬送速度Ｖａの程度を変更可能とすることで、搬送する用紙３の間隔を調節することが可能になり、搬送する用紙間隔の拡大によるプリンタエンジン２の磨耗劣化の低減することができ、用紙搬送品質および画像形成の生産性を向上させることができる。
【０１３４】
［発明の実施の形態３］この発明の別の実施の形態を、発明の実施の形態３として説明する。
【０１３５】
以下の説明で、発明の実施の形態３が発明の実施の形態２と共通する部材などには同一符号を用い、詳細な説明は省略する。以下では、発明の実施の形態３が発明の実施の形態２と相違する点を中心に説明する。
【０１３６】
図１９は、この発明の実施の形態３である画像形成装置の概略構成を示す概念図である。図２０は、同画像形成装置の電気的な接続を示すブロック図である。図１９、図２０に示すように、ハードウエア構成上、発明の実施の形態３が発明の実施の形態２と相違するのは、用紙検出センサ２３に代えて、搬送経路１９の搬送ローラ２１より下流側に用紙検出センサ４２を設けていることである。用紙検出センサ４２は、搬送ローラ２２および搬送ローラ１２によって搬送する用紙３の先端を検出する。
【０１３７】
ところで、用紙３がスイッチバック経路１７に完全に搬送されると、用紙３に対して搬送ローラ２０、搬送ローラ２１および搬送ローラ２２のいずれの搬送力も作用しない状態が発生する。このため、それまで搬送されていた用紙３は慣性力により若干進行するので、用紙３によって反転停止位置が異なり、用紙３の反転停止位置にバラツキが生じて、搬送する用紙３の間隔が異なってしまう場合がある。
【０１３８】
そこで、この発明の実施の形態３では、マイコン２５が搬送ローラ２２を逆回転することによる反転した用紙３の搬送開始から、用紙検出センサ４２により搬送を開始した用紙３の先端を検出するまでの時間Ｔを計測し、この時間Ｔと予めマイコン２５のＲＯＭに格納されている標準時間Ｔ０とを比較し、その比較結果に応じて搬送速度ＶａをＶｂに減速する位置を調整する。つまり、用紙検出センサ４２での検出タイミングによって、標準時間Ｔ０と時間Ｔとに基づいて用紙搬送における遅れ量を算出し、遅れ量が多いほど搬送速度ＶａをＶｂに減速する位置を用紙搬送方向下流側にする。例えば、図２１に点線で示すように、スイッチバック経路１７中で通常の反転停止位置で停止した用紙３を搬送する場合と比較して実際の用紙３の反転停止位置がスイッチバック経路１７の奥側であった場合、標準の減速位置よりも用紙搬送方向下流側で搬送速度ＶａをＶｂに減速する。
【０１３９】
このような、この発明の実施の形態３における用紙搬送の制御の流れを、図２２を参照して説明する。図２２は、この発明の実施の形態３の用紙搬送における制御の流れを説明するフローチャートである。まず、モータ２８を駆動して搬送ローラ２１を回転させて、速度Ｖａで用紙３を搬送し（ステップＳ１１）、モータ２８の駆動開始からの時間を計測し（ステップＳ１２）、用紙検出センサ４２によって用紙の先端を検出するまで待機する（ステップＳ１３のＮ）。
【０１４０】
ステップＳ１３で、用紙検出センサ４２によって用紙の先端を検出したと判断すると（ステップＳ３のＹ）、ステップＳ１２で計測した時間Ｔが予めマイコン２５に格納されている標準時間Ｔ０より小さいか否かを判断する（ステップＳ１４）。
【０１４１】
ステップＳ１４で、ステップＳ２で計測した時間Ｔが予めマイコン２５に格納されている標準時間Ｔ０より小さいと判断した場合には（ステップＳ１４のＹ）、予めマイコン２５に格納されている標準の位置で用紙搬送速度をＶａからＶｂに減速する（ステップＳ１５）。
【０１４２】
一方、ステップＳ１４で、ステップＳ２で計測した時間Ｔが予めマイコン２５に格納されている標準時間Ｔ０より小さくないと判断した場合には（ステップＳ１４のＮ）、計測した時間Ｔと標準時間Ｔ０とに基づいて速度Ｖａで搬送する時間Ｔａを算出し（ステップＳ１６）、算出した時間Ｔａだけモータ２８を駆動したと判断するまで、用紙を速度Ｖａで搬送する（ステップＳ１７）。
【０１４３】
ステップＳ１７で、算出した時間Ｔａだけモータ２８を駆動したと判断するとステップＳ１５に戻り、用紙搬送速度をＶａからＶｂに減速する（ステップＳ１５）。ここに、ステップＳ１４〜Ｓ１７において、用紙間距離調節手段としての機能が実現される。
【０１４４】
この発明の実施の形態によれば、用紙３の慣性力や用紙と搬送ローラ２２とのスリップ等によって、スイッチバック経路１７より搬送する用紙の間隔にバラツキが生じた場合にも、反転停止位置とレジストセンサ４２との間で、速度Ｖｂよりも大きい速度Ｖａで搬送する時間を調整することで、レジストセンサ４２以降の用紙３の間隔を等しくすることができ、用紙搬送品質を向上させることができる。
【０１４５】
［発明の実施の形態４］この発明の別の実施の形態を、発明の実施の形態４として説明する。
【０１４６】
以下の説明で、発明の実施の形態４が発明の実施の形態３と共通する部材などには同一符号を用い、詳細な説明は省略する。以下では、発明の実施の形態４が発明の実施の形態３と相違する点を中心に説明する。
【０１４７】
すなわち、搬送する用紙３が予め想定した長さより長い等の理由により、搬送する用紙３の間隔が不足すると、用紙３の先端および後端等の検出や、搬送経路１８からスイッチバック経路１７へ至る用紙３を搬送する経路の切り替え等を行う場合に誤動作が生じてしまうことがある。
【０１４８】
そこで、この発明の実施の形態では、搬送ローラ２２を逆回転することによる反転用紙の搬送開始から用紙検出センサ４２によって先行する用紙ａの後端を検出するまでの時間Ｔを検出し、この時間と予めマイコン２５に格納されている標準時間Ｔ０とを比較し、比較結果に応じて搬送速度ＶａをＶｂに減速する位置を調整する。つまり、用紙検出センサ４２での検出タイミングによって用紙の長さを算出し、標準時間Ｔ０からの遅れ量が多いほど長い用紙であると判断して、後行する用紙ｂの搬送速度を減速する位置を早めることで、先行する用紙ａとの間隔を適正に維持する。例えば、図２３に点線で示すように、予め想定した長さの用紙３を搬送する場合と比較して実際の用紙３の長さが長い用紙である場合、後行する用紙ｂの搬送速度の減速を標準の減速位置よりも手前で行う。これによって、予め想定された用紙３より長い用紙３を搬送する際にも、用紙間隔が不足することを防止することができ、搬送する用紙３の長さのバラツキによる画像形成時の誤動作を未然に防止することができ、用紙搬送品質を向上させることができる。
【０１４９】
この場合の用紙搬送における制御の流れを、図２４を参照して説明する。図２４は、この発明の実施の形態の用紙搬送における制御の流れを説明するフローチャートである。まず、モータ２８を駆動して搬送ローラ２１を回転させて速度Ｖａで先行する用紙ａを搬送し（ステップＳ２１）、モータ２８の駆動開始からの時間を計測し（ステップＳ２２）、用紙検出センサ４２により先行する用紙ａの後端を検出するまで待機する（ステップＳ２３のＮ）。
【０１５０】
ステップＳ２３で、用紙検出センサ４２により先行する用紙ａの後端を検出したと判断すると（ステップＳ２３のＹ）、ステップＳ２１で計測した時間Ｔが予めマイコン２５に格納されている標準時間Ｔ０より大きいか否かを判断する（ステップＳ２４）。
【０１５１】
ステップＳ２４で、ステップＳ２２で計測した時間Ｔが予めマイコン２５に格納されている標準時間Ｔ０より大きいと判断した場合には（ステップＳ２４のＹ）、後行する用紙ｂの搬送速度をＶａからＶｂに減速するまでの時間Ｔａを算出し（ステップＳ２５）、用紙検出センサ４２によって後行する用紙ｂの先端を検出したと判断するまで待機する（ステップＳ２６）。
【０１５２】
ステップＳ２６で、用紙検出センサ４２によって後行する用紙ｂの先端を検出したと判断すると（ステップＳ２６のＹ）、用紙検出センサ４２によって後行する用紙ｂの先端を検出したと判断してからステップＳ２５で算出した時間Ｔａが経過したと判断するまで待機する（ステップＳ２７）。
【０１５３】
ステップＳ２７で、用紙検出センサ４２によって後行する用紙ｂの先端を検出したと判断してからステップＳ２５で算出した時間Ｔａが経過したと判断すると（ステップＳ２７のＹ）、後行する用紙ｂの搬送速度をＶａからＶｂへ減速する（ステップＳ２８）。ここに、ステップＳ２４〜Ｓ２８において、用紙間距離調節手段が実現される。これによって、予め想定した長さより搬送する用紙３が長い場合にも、用紙３の間隔が不足することを防止して、誤動作を防止することができ、用紙搬送品質を向上させることができる。
【０１５４】
そして、減速した用紙３の先端をレジストセンサ４２によって検出してから所定時間後にモータ２８の駆動を停止することで、用紙３の先端をレジストローラ２４に突き当てた状態で画像形成動作を待機する。
【０１５５】
［発明の実施の形態５］この発明の別の実施の形態を、発明の実施の形態５として説明する。
【０１５６】
以下の説明で、発明の実施の形態５が発明の実施の形態３と共通する部材などには同一符号を用い、詳細な説明は省略する。以下では、発明の実施の形態５が発明の実施の形態３と相違する点を中心に説明する。
【０１５７】
用紙３を搬送する際に、例えば、光書き込み装置８において書き込み信号を生成する時間が長くかかった場合、搬送する用紙３を一時停止させる動作が必要となる。
【０１５８】
この発明の実施の形態では、プリンタエンジン２への搬送を一時停止する動作が必要になった場合に、用紙検出センサ４２によって用紙３の先端を検出してから所定時間経過後に用紙３の搬送を一時停止する。これによって、用紙３の一時停止位置が常に同一位置となり、用紙３の一時停止位置にバラツキが生じないため、プリンタエンジン２に対する用紙３の搬送タイミングを補正する時間を余分に設けることなく、書き込み信号生成後迅速に画像形成動作を開始することができる。そして、図２５に示すように、先行する用紙ａは搬送ローラ２１によって挟持されているため、搬送ローラ２２により搬送力を付与する必要がなくなり、先行する用紙ａの一部がスイッチバック経路１７中にある状態でも後行する用紙ｂを反転停止位置まで搬送することができる。
【０１５９】
なお、この発明の実施の形態では、搬送ローラ２１によって搬送する用紙３の一時停止位置をＶａからＶｂに減速する動作タイミングに略一致するような位置としたが、これに限るものではなく、ジャム処理等で用紙３を取り出し易い位置を用紙３の一時停止位置としてもよい。例えば、図２６に示すように、用紙３の先端がレジストローラ２４に当接する位置を用紙３の一時停止位置とした場合、書き込み信号生成後、レジストローラ２４の起動により高精度かつ迅速に用紙３をプリンタエンジン２に搬送することができ、より信頼性の高い画像形成装置１を提供することができる。
【０１６０】
また、用紙３の先端がレジストローラ２４に当接する位置を用紙３の一時停止位置とした場合、レジストローラ２４の搬送力のみによって搬送ローラ２１を駆動せずに用紙３を搬送することが可能になり、用紙３にかかる負荷を最小限にして搬送することができる。さらに、レジストローラ２４の駆動を制御するだけでよいので、制御を簡略化することができる。
【０１６１】
［発明の実施の形態６］この発明の別の実施の形態を、発明の実施の形態６として説明する。
【０１６２】
以下の説明で、発明の実施の形態６が発明の実施の形態５と共通する部材などには同一符号を用い、詳細な説明は省略する。以下では、発明の実施の形態６が発明の実施の形態５と相違する点を中心に説明する。
【０１６３】
図２７は、この発明の実施の形態の画像形成装置の構造を概略的に示す正面図である。搬送経路１８のレジストローラ２４と搬送ローラ２１との間には、発明の実施の形態５におけるレジストセンサ４１および用紙検出センサ２３または４２と同様の機能を果たす兼用センサ４３が設けられている。この兼用センサ４３は、搬送経路１８中でレジストローラ２４より用紙搬送方向のすぐ手前に設けられている。
【０１６４】
この発明の実施の形態では、レジストセンサ４１と用紙検出センサ２３、４２としての機能を一つの兼用センサ４３で実行することで、用紙搬送速度の調整、用紙間隔の調整および用紙３のレジストレーション動作を１回の用紙検出作業により行うことができる。
【０１６５】
ここで、図２８は、この発明の実施の形態の用紙搬送動作を示すダイヤグラムである。兼用センサ４３はレジストセンサ４１としても機能するため、兼用センサ４３によって用紙３の先端を検出すると所定時間後に搬送ローラ２１を停止する。また、兼用センサ４３によって用紙３の先端を検出した時間Ｔが、予め設定されている標準時間Ｔ０よりも大きい場合、後行する用紙ｂの搬送が遅れているあるいは用紙の間隔が所定より大きいと判断して、プリンタエンジン２で画像形成を行う際の用紙搬送速度に等しい搬送速度Ｖｂよりも大きい搬送速度ＶａをＶｂに減速する位置を標準の減速位置より用紙搬送方向下流側にする。これによって、部品点数を増加することなく、連続搬送する用紙３の間隔を小さくすることが可能になり、画像形成の生産性を向上させることができる。
【０１６６】
また、この発明の実施の形態では、兼用センサ４３をレジストローラ２４の手前に設けたので、より高精度に用紙端部を検出することができる。
【０１６７】
［発明の実施の形態７］この発明の別の実施の形態を、発明の実施の形態７として説明する。
【０１６８】
以下の説明で、発明の実施の形態６が発明の実施の形態３と共通する部材などには同一符号を用い、詳細な説明は省略する。以下では、発明の実施の形態７が発明の実施の形態３と相違する点を中心に説明する。図２９は、この発明の実施の形態７である画像形成装置の概略構成を示す概念図であり、図３０は、同画像形成装置の電気的な接続を示すブロック図である。
【０１６９】
スイッチバック経路１７から搬送ローラ２２により排出された用紙３の位置は若干のバラツキを有している。また用紙反転位置からレジストローラ２４へ搬送する途上でも若干のバラツキが生じる。
【０１７０】
そこで、この発明の実施の形態では、スイッチバック経路１７から搬送される用紙３の先端を用紙検出センサ４２で検出し、その検出結果に応じて用紙３の搬送速度を制御して、速度制御手段を実現し、高精度の用紙搬送を行うように構成している。
【０１７１】
用紙３の搬送速度を制御する手段としては、例えば、用紙検出センサ４２の検出結果に応じて、用紙３の搬送速度を速度ＶｂからＶｓに減速するタイミングを制御することや、用紙３の搬送速度Ｖｂを最適な別の速度Ｖｃに変更するなどの手段を適用できる。
【０１７２】
特に、図３１に示すように、用紙検出センサ４２で検出後に用紙３の搬送を停止し（図３１に「画像形成待ち」として示している）、この停止時間の長短により、用紙３の搬送速度を制御するようにしてもよい。これによって、搬送ローラ２１の用紙搬送速度は、速度ＶｂおよびＶｓで回転できる構成としておけば、それ以上の速度変更は必要がなく、用紙搬送速度を連続的に可変する煩雑な制御が不要である。また速度や速度変化のタイミングを演算する必要がなく、用紙検出センサ４２で用紙３を検出後、用紙搬送を停止する制御と、用紙３の搬送後、一定の時間経過後に用紙搬送を再開する制御だけで、用紙搬送速度の制御が実現できるので、制御を簡易にし、製造コストを低減することができる。
【０１７３】
［発明の実施の形態８］この発明の別の実施の形態を、発明の実施の形態８として説明する。
【０１７４】
以下の説明で、発明の実施の形態８が発明の実施の形態７と共通する部材などには同一符号を用い、詳細な説明は省略する。以下では、発明の実施の形態８が発明の実施の形態７と相違する点を中心に説明する。図３２は、この発明の実施の形態８である画像形成装置の概略構成を示す概念図であり、図３３は、同画像形成装置の電気的な接続を示すブロック図である。
【０１７５】
この発明の実施の形態８では、レジストセンサ４１が設けられておらず、レジストローラ２４はレジストレーション動作を行わず、常時回転している。
【０１７６】
すなわち、従来は用紙３と画像の同期を正確に取る為に、例えば、画像データ生成を待っているような場合には、用紙３はレジストレーション動作実行状態で停止させていた。このためジャム発生や、運転中にも係らず使用者がメンテナンスなどの為に装置のカバーを開放した場合、その用紙位置で用紙３が停止している頻度が非常に高く、その用紙３は運転が継続できないので取り除く必要が発生していた。このようなときに用紙先端のみがレジストローラ２４に突き当たって挟持され、しかも搬送ローラ２１にも挟持されている状態では、作業時に用紙３の先端部のみが破れてしまう危険性が大きく、取り除く作業を慎重に行う必要があり操作性を損なっていた。
【０１７７】
そこで、この発明の実施の形態では、図３４に示すように、レジストローラ２４はレジストレーション動作を行わず常時回転しているようにして、スイッチバック経路１７以降の用紙３の搬送は、それ以前の搬送動作とは独立して行える特徴を生かし、用紙検出センサ４２で用紙先端を検出後、用紙３の搬送を一旦停止して画像形成の完了を待つように構成したので、前記のような不具合が解消できる。一旦停止する時間は停止位置に用紙３が到着したときに画像形成が完了していれば０としても良い。
【０１７８】
従来のレジストレーション動作を省略したことにより、レジストローラ２４は用紙間隔に相当するタイミングで素早く停止、再起動する必要がなくなるので、ステッピングモータによる独立駆動や専用クラッチを設ける必要がなくなり、装置のコンパクト化や製造コストの低減が図れるだけでなく、用紙搬送の停止に伴なう用紙間隔の増大が一切ないので、用紙間隔を更に短縮でき、生産性向上にたいへん有効である。
【０１７９】
また、一旦停止する位置を搬送ローラ２１が用紙３を挟持した後としたので、用紙ａが長時間に渡って画像形成待ちとなった場合でも、用紙ｂの搬送を反転停止位置まで搬送ローラ２２による干渉を受けることなく独立して完了できるので、搬送制御が簡略化でき好適である。
【０１８０】
［発明の実施の形態９］この発明の別の実施の形態を、発明の実施の形態９として説明する。
【０１８１】
図３５は、この発明の実施の形態９であるプリンタ５１の概略構成を示すブロック図である。このプリンタ５１は、発明の実施の形態１〜８のいずれかの一に記載の画像形成装置１と、画像データの入力を受付ける入力端子５２と、画像形成装置１を制御して入力端子５２から入力した画像データに基づく画像の形成を用紙上に行わせる制御部５３とを備えている。
【０１８２】
［発明の実施の形態１０］この発明の別の実施の形態を、発明の実施の形態１０として説明する。
【０１８３】
図３６は、この発明の実施の形態１０である複写機６１の概略構成を示すブロック図である。この複写機６１は、原稿の画像を読み取る画像読取装置６２と、発明の実施の形態１〜８のいずれかの一に記載の画像形成装置１と、画像読取装置６２および画像形成装置１を制御して、画像読取装置６２で読み取った原稿の画像データに基づく画像形成を画像形成装置１で用紙３上に行わせる制御部６３とを備えている。
【０１８４】
［発明の実施の形態１１］この発明の別の実施の形態を、発明の実施の形態１１として説明する。
【０１８５】
図３７は、この発明の実施の形態１１であるファクシミリ装置７１の概略構成を示すブロック図である。このファクシミリ装置７１は、原稿の画像を読み取る画像読取装置７２と、発明の実施の形態１〜８のいずれかの一に記載の画像形成装置１と、ネットワークを介して外部との間で画像データの送受信を行う送受信装置７３と、画像読取装置７２、画像形成装置１および送受信装置７３を制御して、画像読取装置７２で読み取った原稿の画像データを送受信装置７３でネットワークを介して外部に送信し、送受信装置７３でネットワークを介して外部から受信した画像データ基づく画像形成を画像形成装置１で用紙上に行わせる制御部７４とを備えている。
【０１８６】
［発明の実施の形態１２］この発明の別の実施の形態を、発明の実施の形態１２として説明する。
【０１８７】
図３８は、この発明の実施の形態１２である複合機８１の概略構成を示すブロック図である。この複合機８１は、原稿の画像を読み取る画像読取装置８２と、発明の実施の形態１〜８の一に記載の画像形成装置１と、ネットワークを介して外部との間で画像データの送受信を行う送受信装置８３と、画像データの入力を受付ける入力端子８４と、画像データを出力する出力端子８５と、画像読取装置８２、画像形成装置１および送受信装置８３を制御して、選択的に、入力端子８４で受付けた画像データに基づく画像の形成を画像形成装置１で行い、画像読取装置８２で読み取った原稿の画像データを出力端子８５を介して外部に出力し、画像読取装置８２で読み取った原稿の画像データを送受信装置８３でネットワークを介して外部に送信し、または、送受信装置８３でネットワークを介して外部から受信した画像データ基づく画像形成を画像形成装置１で用紙３上に行なう制御部８６とを備えている。
【０１８８】
なお、前記発明の実施の形態１〜１２では、プリンタエンジン２の印刷方式が電子写真方式である例により説明したが、この発明はこの点に限定されるものではなく、インクジェット方式等各種印刷方式のプリンタエンジンを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１８９】
【図１】この発明の一実施の形態である画像形成装置の概略構成を示す概念図である。
【図２】前記画像形成装置の給紙装置の構成を示す概念図である。
【図３】前記給紙装置の動作を説明する概念図である。
【図４】前記給紙装置の動作を説明する概念図である。
【図５】前記給紙装置の動作を説明するダイヤグラムである。
【図６】前記給紙装置の動作を説明する概念図である。
【図７】前記給紙装置の動作を説明する概念図である。
【図８】前記給紙装置の動作を説明する概念図である。
【図９】前記給紙装置の動作を説明する概念図である。
【図１０】前記給紙装置の動作を説明する概念図である。
【図１１】前記給紙装置の動作を説明するダイヤグラムである。
【図１２】前記給紙装置の制御系の電気的な接続を示すブロック図である。
【図１３】前記給紙装置のスイッチバック経路の近傍に設けられている搬送ローラの駆動機構を示す概念図である。
【図１４】前記搬送ローラの作用を説明する概念図である。
【図１５】前記給紙装置におけるレジストレーション動作を説明するフローチャートである。
【図１６】この発明の実施の形態２の画像形成装置の概略構成を示す概念図である。
【図１７】前記画像形成装置の制御系の電気的な接続を示すブロック図である。
【図１８】前記画像形成装置の用紙搬送動作を示すダイヤグラムである。
【図１９】この発明の実施の形態３である画像形成装置の概略構成を示す概念図である。
【図２０】前記画像形成装置の制御系の電気的な接続を示すブロック図である。
【図２１】前記画像形成装置の用紙搬送動作を示すダイヤグラムである。
【図２２】前記画像形成装置の制御の流れを示すフローチャートである。
【図２３】この発明の実施の形態４である画像形成装置の用紙搬送動作を示すダイヤグラムである。
【図２４】前記画像形成装置の用紙搬送における制御の流れを示すフローチャートである。
【図２５】この発明の実施の形態５である画像形成装置の用紙搬送動作を示すダイヤグラムである。
【図２６】同ダイヤグラムである。
【図２７】この発明の実施の形態６である画像形成装置の概略構成を示す概念図である。
【図２８】前記画像形成装置の用紙搬送動作を示すダイヤグラムである。
【図２９】この発明の実施の形態７である画像形成装置の概略構成を示す概念図である。
【図３０】前記画像形成装置の制御系の電気的な接続を示すブロック図である。
【図３１】前記画像形成装置の用紙搬送動作を示すダイヤグラムである。
【図３２】この発明の実施の形態８である画像形成装置の概略構成を示す概念図である。
【図３３】前記画像形成装置の制御系の電気的な接続を示すブロック図である。
【図３４】前記画像形成装置の用紙搬送動作を示すダイヤグラムである。
【図３５】この発明の実施の形態９であるプリンタの概略構成を示す概念図である。
【図３６】この発明の実施の形態１０である複写機の概略構成を示す概念図である。
【図３７】この発明の実施の形態１１であるファクシミリ装置の概略構成を示す概念図である。
【図３８】この発明の実施の形態１２である複合機の概略構成を示す概念図である。
【符号の説明】
【０１９０】
１ 画像形成装置
２ プリンタエンジン
３ 用紙
４ 積層収納部
５ 給紙装置
８ デジタル光書込装置
１６ 搬送経路
１７ 一時収納部
１８ 搬送経路
１９ 搬送経路
２０ 給紙装置
２１ 給紙装
２２ 用紙反転装置
２３ 用紙検出センサ
２４ レジストローラ
３２ 圧接・開放装置
４１…レジストセンサ
４２…用紙検出センサ
４３…兼用センサ
５１…プリンタ
５２…入力端子
５３…制御部
６１…複写機
６２…画像読取装置
６３…制御部
７１…ファクシミリ装置
７２…画像読取装置
７３…送受信装置
７４…制御部
８１…複合機
８２…画像読取装置
８３…送受信装置
８４…入力端子
８５…出力端子
８６…制御部
【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】
0004425898.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
0004425898.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0004425898.tif 000013
【図１３】
0004425898.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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