(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート上に画像を形成する画像形成手段と、
画像形成手段により画像を形成されるシートを搬送する主搬送路と、
シートが積載されるように排出する複数の排出手段と、
前記主搬送路から前記複数の排出手段にシートを選択的に案内する案内手段とを有する画像形成装置において、
前記複数の排出手段の中の、前記主搬送路に対し最下流の排出手段が、シートの搬送方向を反転するシート反転手段を兼ね、
前記最下流の排出手段は、両面に画像を形成する際にも、シートの排出を行い、
前記最下流の排出手段以外の排出手段により両面に画像が形成されたシートを排出する場合において前記最下流の排出手段が第一のシートを反転しているときに前記最下流の排出手段以外の前記排出手段により第ニのシートの排出動作が行われるように、前記第一のシートと前記第ニのシートとの前記主搬送路での紙間を、前記最下流の排出手段により反転される第三のシートと、前記第三のシートに続いて前記主搬送路を搬送され、前記最下流の排出手段により排出される、両面に画像が形成された第四のシートとの前記主搬送路での紙間よりも、小さくすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記シート反転手段により反転したシートを前記画像形成手段に再給送する両面搬送手段を有し、
前記シート反転手段を兼ねた排出手段の一部と、前記両面搬送手段の一部とを一つの枠体で構成した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】
原稿上の画像を読み取る画像読取手段を有し、
前記画像形成手段と画像読取手段との間に前記複数の排出手段を配置したことを特徴とする請求項１又は２に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、複写機などの画像形成装置に関し、特に両面記録における生産性の向上を図ったものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、複写機などの画像形成装置がデジタル化されるに伴い、本体の胴内空間部に排出部を設けた構成（以下胴内排出という）が広く用いられている。同時に、給送手段からのシート搬送を略鉛直方向とすることにより、ファーストコピー（一枚目の画像形成）の時間短縮も図られている。
【０００３】
かかる構成の画像形成装置における両面記録の構成の一つとして、図10に示す画像形成装置は、装置下方に設けられた給送部100からシートを略鉛直上方に搬送し、像担持体101によって画像を形成した後に、排出ローラ102によって装置上部の排出部103に排出するものである。排出ローラ102は反転ローラとして兼用され、排出部103に搬送されてきたシートの搬送方向を反転し、両面ユニット104の両面搬送路105を介して像担持体101に再給送することによりシートの両面に画像を形成する。
【０００４】
また図11に示す画像形成装置も、同様に装置下方に設けられた給送部100からシートを略鉛直上方に搬送し、像担持体101によって画像を形成した後に、排出ローラ102によって胴内空間部に設けた排出部103に排出するものである。ここで排出ローラ102と別に両面ユニット104内に反転ローラ106を設け、両面ユニット104内で反転搬送路107にシートを導いて反転させ、しかる後にシートを像担持体101に再給送することによりシートの両面に画像を形成する。
【０００５】
上記の如き構成において両面記録の生産性を向上させるために、反転時や両面ユニット104内で搬送速度を増速したり、紙間をできるだけ小さくすることで装置本体内にシートを２枚あるいは３枚同時に搬送させるなどの手段が講じられていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記第一の従来例の如き画像形成装置の両面記録の構成にあっては、搬送ローラ102は搬送ローラと反転ローラを兼用しているために、シート反転時には他のシートを排出させることができない。このため本装置は生産コストの低減という利点を有するものの、両面記録時には紙間をあける必要があるため、生産性が低下してしまっていた。
【０００７】
一方第二の従来例の構成にあってはこの逆であり、排出ローラと反転ローラが別々であるため、両面記録時の生産性は向上するが、ローラや反転搬送路が余分に必要となる。このため生産コストが上昇すると共に、装置の大型化を招くという問題があった。
【０００８】
そこで本発明は、生産コストや装置の大型化を招くことなく、両面記録の生産性を向上させた画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、シート上に画像を形成する画像形成手段と、画像形成手段により画像を形成されるシートを搬送する主搬送路と、シートが積載されるように排出する複数の排出手段と、前記主搬送路から前記複数の排出手段にシートを選択的に案内する案内手段とを有する画像形成装置において、前記複数の排出手段の中の、前記主搬送路に対し最下流の排出手段が、シートの搬送方向を反転するシート反転手段を兼ね、前記最下流の排出手段は、両面に画像を形成する際にも、シートの排出を行い、  前記最下流の排出手段以外の排出手段により両面に画像が形成されたシートを排出する場合において前記最下流の排出手段が第一のシートを反転しているときに前記最下流の排出手段以外の前記排出手段により第ニのシートの排出動作が行われるように、前記第一のシートと前記第ニのシートとの前記主搬送路での紙間を、前記最下流の排出手段により反転される第三のシートと、前記第三のシートに続いて前記主搬送路を搬送され、前記最下流の排出手段により排出される、両面に画像が形成された第四のシートとの前記主搬送路での紙間よりも、小さくすることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
［第一参考例］
本発明に係る画像形成装置の参考例について、図を用いて説明する。図１は本参考例に係る画像形成装置の全体構成図、図２は両面記録の動作を説明する図、図３は両面記録時のシートの動作を説明する図、図４はジャムを生じた場合の動作を説明する図である。
【００１１】
図１に示す画像形成装置１は、装置上部に画像読取部２を設けている。前記画像読取部２は原稿を載置する原稿載置ガラス10と、画像読取手段であるＣＣＤセンサ11とを有し、露光スタート信号に基づきＣＣＤセンサ11を原稿載置ガラス10に載置された原稿に対し往復走査して原稿上の画像を読み取る装置である。読み取った原稿画像は一旦図示しないメモリ手段に格納し、反転等の画像処理加工を行うことも可能となっている。
【００１２】
装置本体１の下方には画像を記録するシートを積載収納する複数のシートカセット12ａ〜ｄが配置されており、各シートカセット12には給送ローラ13ａ〜ｄが設けられている。画像読取部２により加工された画像情報が画像形成部３に伝送され、プリント命令が発せられると、給送ローラ13がシートカセット12に積載されたシートを一枚ずつ分離給送して、画像形成部３の上流側に配置されたレジストローラ対14に搬送する。
【００１３】
画像形成部３は装置本体１の略中央部に配置されており、画像形成手段である像担持体15の周囲に帯電装置16、現像装置17、転写装置18、クリーニング装置19から構成されている。
【００１４】
感光ドラムは帯電装置16によって一様に帯電され、レーザ発振素子20からレーザ光を図示しないポリゴンミラー等を介して露光することにより静電潜像を形成し、現像装置17によってトナー像として顕像化する。そして像担持体15上のトナー像と位置をあわせるレジストローラ対14によってシートを搬送し、像担持体15と転写装置18との間でシート上にトナー像を転写する。転写されなかったトナーはクリーニング装置19によって除去され、像担持体は次の画像形成に供される。
【００１５】
トナー像が転写されたシートは、発熱ランプを内蔵した定着ローラ21と、定着ローラ21に加圧されて従動回転する加圧ローラ22からなる定着装置を通過することにより画像を定着され、主搬送路23によって排出部４に搬送される。これにより第一面の画像が形成される。
【００１６】
排出部４は画像形成部３の上方且つ画像読取部２の下方、すなわちこれらの間に配置されている。排出部４は排出ローラ26及び排出トレイ27からなる複数の排出手段を有しており、主搬送路23を搬送されるシートは、案内手段である切換ゲート24ａ〜ｃによって選択的に排出路25ａ〜ｃに案内され、排出ローラ26ａ〜ｃによって排出積載手段である排出トレイ27ａ〜ｃに排出、積載される。排出トレイ27の仕分けは、例えばソートを行ったり、あるいはＦＡＸ出力、プリンタ出力等のモードに基づいてシートを振り分けたりすることができる。
【００１７】
本参考例においてシートの搬送方向を反転するシート反転手段は複数設けた排出手段の一つが兼ねており、主搬送路23に対し最下流（すなわち最上段）の排出ローラ26ａ及び排出トレイ27ａにより構成している。排出ローラ26ａはステッピングモータＭ１によって正逆回転可能であり、所定のタイミングで逆回転することによってシートの搬送方向を逆転することができる。また他の排出ローラ26ｂ、26ｃは別途設けたステッピングモータＭ２により、両面搬送ローラ30はステッピングモータＭ３により駆動を伝達されている。なお、像担持体や定着装置は装置本体１内の図示しないメインモータによって駆動されている。
【００１８】
両面記録に際して、主搬送路23を搬送されるシートは最上段の切換ゲート24ａの切換によって排出路25ａに導かれ、排出ローラ26ａはシートを所定量搬送してから挟持した状態のままで搬送方向を反転する。搬送方向を反転されたシートは切換ゲート24ａによって装置本体１側面に設けられた両面ユニット28に導かれ、両面搬送路29を介してレジストローラ対14に再び搬送される。このときシートは像担持体15に対して表裏反転しており、第二面の画像を形成される。
【００１９】
そして第二面を記録した後に、切換ゲート24ｂ、24ｃによって、反転に使用しているものと別の排出トレイ27ｂ、27ｃに積載される。なお、切換ゲート24ａ〜ｃの動作は、定着装置の下流側に設けた図示しないシートセンサにより制御している。
【００２０】
本参考例において両面記録は、図示しないメモリ手段を用いて数枚分の画像を蓄積することにより、スルーパス両面記録を行っている。スルーパス両面記録とは図２に示すように、シートカセット12から給送されたシートに対し、まず２枚続けて裏面の画像を記録し（２頁目と４頁目）、シートを反転させて１枚目の表面を記録する（１頁目）。以後は順に裏面（６頁目）、表面（３頁目）と画像を記録していくものである。この方式は、両面搬送路29内にシートをスタックしないことが特徴となっている。これを繰り返すことにより、排出トレイ27ｂ、27ｃ上には１頁目から裏面排出で積載されることとなる。
【００２１】
上記スルーパス両面記録を行って連続動作を行っている間は、図３に示すように装置本体内を同時に３枚のシートが搬送されている。図においてシートＡは両面に記録されて排出トレイ27ｃに積載されようとしている状態、シートＢは排出トレイ27ａで反転して両面搬送路29に搬送される状態、シートＣはシートカセット12から新たに給送される状態を示している。
【００２２】
このように複数の排出トレイ27ａ〜ｃを使用して反転動作と積載動作を同時に行うことにより、両面記録の生産性を向上させることができる。またシート反転手段である排出ローラ26ａ及び排出トレイ27ａ、両面搬送ローラ30をそれぞれ異なるモータを駆動源としたことにより、必要に応じて増速させ、両面記録の生産性を更に向上させることができる。
【００２３】
また最上段の排出トレイ27ａを両面記録時の反転搬送路として使用したことにより、反転搬送路を別途設ける必要がないため、生産コストの低減や装置の小型化を図ることができる。最上段の排出トレイ27ａは画像読取部２の直下になることから積載されたシートの視認性の点でやや難があるため、他の排出トレイ27ｂ、ｃに主として積載することにより、排出されたシートの視認性も向上させることができる。
【００２４】
上記構成の装置において、ジャムを生じた場合について図４を用いて説明する。図に示すように、排出ローラ26ａの一方のローラは両面ユニット28と一つの枠体28ａにて構成されており、枠体28ａを開くことによりシート反転手段近傍も開放可能となっている。このとき上記の如く最上段の排出ローラ26ａ及び排出トレイ27ａをシート反転手段として用いたことにより、いずれの排出手段でジャムを生じた場合にも良好な視認性を確保することができ、処理を容易なものとすることができる。
【００２５】
なお、ステイプル機能等が必要である場合、必要に応じて排出ローラ近傍に設けることでよい。
【００２６】
［第一実施形態］
本発明に係る画像形成装置の第一実施形態について、図を用いて説明する。図５乃至図７は本実施形態に係る両面記録時の動作を説明する図であって、上記第一参考例と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００２７】
上記第一参考例においては、片面記録時には複数ある排出トレイ27を全て排出積載に使用するが、両面記録時にはその中の一つをシート反転手段として使用するため、排出積載に利用できる排出トレイ27が減少してしまっていた。
【００２８】
そこで本実施形態においては、両面記録時においても全ての排出トレイ27に積載可能とすることを目的とし、シート反転手段として使用している最上段の排出トレイ27ａにも積載するために、最上段の排出トレイに積載させる場合にのみ紙間をあけて排出させるものである。
【００２９】
シートの流れについて、図を用いて具体的に説明する。本実施形態においては４頁分の原稿を、両面記録で３部の複写を行い、３つの排出トレイ27にそれぞれソートして排出することとする。
【００３０】
第一のパターンは、３つの排出トレイ27に一枚ずつ順番に積載させていく構成である。画像記録の順番は図５に示すように２−２−１−２−１−４−１−４−３−４−３−３とする。すなわち１枚目のシートＡを反転させている間に２枚目のシートＢに第一面の画像を記録し、以後順番に表裏交互に画像を形成する。
【００３１】
ここでシート反転手段として最上段の排出ローラ26ａ及び排出トレイ27ａを使用するため、図６に示すように三枚目のシートＣを最上段の排出トレイ27ａに積載しようとする場合、四枚目のシートＤが反転して排出ローラ26ａを抜けるまで待たなくてはならない。
【００３２】
そこで図５に示すように、四枚目のシートＤの第一面を記録してから三枚目のシートＣの第二面を記録するまでの紙間Ｄ１を広く取っている。紙間の目安は、排出ローラ26ａが逆転を行っている間にシートＦが排出ローラ26ａに到達しないよう構成することでよい。なお紙間をあけるには、給送ローラ13にクラッチ等を設けて搬送のタイミングを計ったり、両面搬送ローラ30を別途駆動したりすることで達成できる。
【００３３】
第二のパターンは、三つの排出トレイ27に一部ずつ順番に積載させていく構成である。画像記録の順番は図７に示すように２−４−１−２−３−４−１−２−３−４−１−３とする。すなわちメモリ手段に全ての画像情報を記憶させておき、一部ずつ順に画像を記録して排出トレイ27に排出する。
【００３４】
ここでシート反転手段として最上段の排出ローラ26ａ及び排出トレイ27ａを使用するため、図８に示すように三部目の一枚目のシートＥを排出トレイ27ａに積載しようとする場合、三部目の二枚目のシートＦが反転して排出ローラ26ａを抜けるまで待たなくてはならない。
【００３５】
そこで図７に示すように、三部目の二枚目のシートＦの第一面を記録してから三部目の一枚目のシートＥの第二面を記録するまでの紙間Ｄ２を広く取っている。なお紙間をあける手段は上記と同様である。
【００３６】
上記の如く両面記録の紙間を制御することにより、シート反転手段として使用している排出手段にも、シートを積載することが可能となる。
【００３７】
［他の実施形態］
上記各実施形態においてはシート搬送を略鉛直方向の縦搬送としたが、本発明はこれに限定するものではなく、水平搬送の装置においても本発明を適用することが可能である。
【００３８】
図９に示す画像形成装置は、画像形成部の像担持体15近傍においてシートを略水平搬送する構成の装置である。この場合においても主搬送路23に対し最下流（すなわち最下段）の排出ローラ26ｃ及び排出トレイ27ｃをシート反転手段として用いることにより、上記説明した本発明の効果を得ることができる。
【００３９】
【発明の効果】
上記説明した如く、本発明に係る画像形成装置においては、複数の排出手段の中の少なくとも一つが、シートの搬送方向を反転するシート反転手段を兼ねるよう構成したことにより、生産コストの低減を図ることができると共に、他の排出手段等に排出することができるため両面記録時の生産性も向上させることができ、また反転用の搬送路を必要としないため装置の小型化も図ることができる。
【００４０】
特に主搬送路に対し最下流側の排出手段をシート反転手段としたことにより、シートを反転させている間に他の排出手段に排出を行うことができ、紙間を短縮させて両面記録の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第一参考例に係る画像形成装置の全体構成図である。
【図２】  両面記録の動作を説明する図である。
【図３】  両面記録時のシートの動作を説明する図である。
【図４】  ジャムを生じた場合の動作を説明する図である。
【図５】  第一実施形態に係る両面記録時の動作を説明する図である。
【図６】  第一実施形態に係る両面記録時のシートの動作を説明する図である。
【図７】  第一実施形態に係る両面記録時の動作を説明する図である。
【図８】  第一実施形態に係る両面記録時のシートの動作を説明する図である。
【図９】  他の実施形態に係る画像形成装置を説明する図である。
【図１０】  従来例に係る画像形成装置の例を示す図である。
【図１１】  従来例に係る画像形成装置の例を示す図である。
【符号の説明】
１ …画像形成装置
２ …画像読取部
３ …画像形成部
４ …排出部
10 …原稿載置ガラス
11 …ＣＣＤセンサ
12 …シートカセット
13 …給送ローラ
14 …レジストローラ対
15 …像担持体
16 …帯電装置
17 …現像装置
18 …転写装置
19 …クリーニング装置
20 …レーザ発振素子
21 …定着ローラ
22 …加圧ローラ
23 …主搬送路
24 …切換ゲート
25 …排出路
26 …排出ローラ
27 …排出トレイ
28 …両面ユニット
28ａ …枠体
29 …両面搬送路
30 …両面搬送ローラ
【図１】
0004416282.tif 000002
【図２】
0004416282.tif 000003
【図３】
0004416282.tif 000004
【図４】
0004416282.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004416282.tif 000007
【図７】
0004416282.tif 000008
【図８】
0004416282.tif 000009
【図９】
0004416282.tif 000010
【図１０】
0004416282.tif 000011
【図１１】
0004416282.tif 000012