(57)【要約】【課題】低コストで信頼性が高く、両面画像形成時のプリント生産性を向上した小型の画像形成装置を得る。【解決手段】反転搬送路３０は、搬送方向上流側から分岐部４２と、反転分岐部を有する二つのスイッチバック搬送路３２０、３３０と、合流部４５とを有し、分岐部から反転分岐部までの距離、反転分岐部から前記合流部までの距離、が二つのスイッチバック搬送路で略同一である反転搬送路３０とする。【選択図】図１
2007320754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により片面に画像形成されたシートを反転搬送して再度画像形成手段に搬送する反転搬送路を有する画像形成装置において、
前記反転搬送路は、搬送方向上流側から、分岐部と、反転分岐部を有する二つのスイッチバック搬送路と、合流部と、を有し
前記分岐部から前記反転分岐部までの距離が前記二つのスイッチバック搬送路で略同一であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記二つのスイッチバック搬送路のそれぞれの反転分岐部から前記合流部までの距離が略同一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３】
前記二つのスイッチバック搬送路のうち一方のスイッチバック搬送路は機械本体に対して略水平に配置されており、他方は略垂直に配置されている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。
【請求項４】
前記二つのスイッチバック搬送路は正逆回転可能なモータをそれぞれ有し、二つのスイッチバック搬送路において、シートが前記分岐部を通過してから、前記モータの回転方向を逆転するまでの時間を同一にしたことを特徴とする請求項１乃至３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、転写紙の両面に画像形成が可能な複写機、ファクシミリ、プリンター等に関するもので、特に、二つのスイッチバック搬送路を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、ファクシミリ、プリンター等のシートの両面に画像形成する画像形成装置としては、スイッチバック搬送路を有する反転搬送路を用いる方式が広く用いられている。
【０００３】
図５は、反転搬送路を用いた両面画像形成可能な、従来の画像形成装置の第一の例である。シートはカセット又はトレイからなるシート収納部８ａから搬送され、搬送ローラ１０、１１、１２により搬送され、レジストローラ１３に供給される。レジストローラ１３は搬送されたシートを一時停止させた後に、画像形成と同期して搬送し、転写装置５に供給する。片面に画像を転写されたシートは定着装置７により定着処理される。搬送ローラ１４で搬送されたシートは、切り替えゲートＧ１により、下方の反転搬送路３０に分岐される。搬送ローラ３１により、スイッチバック搬送路３２０にシートが搬送される。
【０００４】
スイッチバック搬送路３２０では、シートの反転動作を行う。スイッチバック搬送路３２０でシートの後端が反転分岐部４３を通過するタイミングに合わせて、図示しないモータの回転方向を逆にして搬送ローラ３２ａ、３２ｂを逆転させることにより、シートの搬送方向を逆転させている。
【０００５】
その後シートは、切り替えゲートＧ３により、反転分岐部４３にて下方に分岐され、搬送ローラ３４、３５、３６を経由して搬送ローラ１１以降の片面の搬送経路に合流する。その後、シートは再びレジストローラ１３から転写装置５に供給され、裏面に画像形成されたのち、搬送ローラ１５により機外に排出される。
【０００６】
しかしながら、連続で画像形成を行う場合にはスイッチバック搬送路３２０においては、前のシートがスイッチバック搬送路３２０で反転動作を終了するまで、次のシートをスイッチバック搬送路３２０に送りこむことはできない。そのために両面画像形成時においては、あらかじめ連続で搬送されるシートの間隔を、反転動作に要する距離、つまりシートの送り長さよりも十分長く確保しておく必要がある。そのため片面画像形成時に比べて、両面画像形成時はプリント生産性が低下するという問題がある。
【０００７】
そのような問題に対して、反転搬送路で、搬送速度を増速する方式が広く用いられている。従来の画像形成装置の第二の例として、図５の構成において、スイッチバック搬送路３２０の搬送速度を、例えば通常の搬送速度を２３０ｍｍ／ｓとしたとき、スイッチバック動作を６３０ｍｍ／ｓに増速するものがあり、これにより連続で搬送されるシートの間隔を、スイッチバック搬送路３２０においてはシートの送り長さ分を確保しつつ、両面画像形成時のプリント生産性を上げようとするものがある。
【０００８】
同様の方式は特許文献１においても提案されており、表面の画像形成終了後にシートの搬送速度を増速して、表面の画像形成後に速やかに裏面画像形成可能な所定返送位置に達するようにして、両面画像形成時のプリント生産性を向上させている。
【０００９】
また特許文献２においては、反転搬送路から複数のスイッチバック搬送路を分岐させ、所定間隔を設けて順次搬送されるシートをそれらに振り分けて、一旦停止させた後に搬送順に再搬送することにより、両面画像形成時のプリント生産性を向上させるものが提案されている。
【００１０】
さらに、特許文献３においては複数の反転搬送部を有し、複数枚のシートを連続して搬送した場合に各反転搬送部の反転部に略同時に搬送される様な搬送経路長を有するものが提案されている。
【特許文献１】特開昭５８−１８２６５５号公報
【特許文献２】特開２００３−１０４６１３号公報
【特許文献３】特開２００５−１５１２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、従来の画像形成装置の第二の例又は、特許文献１に記載の発明では、モータの回転数、トルクの使用可能範囲が広い高性能のモータを用いる必要があり、モータのコストアップの要因となる。また速度増減時にシートの搬送が不安定になるという問題がある。
【００１２】
そして特許文献２記載の発明では、シートのサイズに応じて搬送経路、及び搬送ローラの駆動力伝達と解除、とを切り替えるために、制御が複雑になり、信頼性を確保するのが難しいという問題がある。
【００１３】
さらに特許文献３記載の発明では、反転部に略同時にシートが搬送される構成とするため、分岐部から反転部、反転部から分岐部のそれぞれの長さを、シートの送り長さ以上に確保する必要があり、装置が大型化するという問題がある。
【００１４】
本発明は上記問題に鑑み、高価なモータや複雑な制御を不要とし、両面画像形成時のプリント生産性を向上させた小型の画像形成装置を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。
１．シートに画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により片面に画像形成されたシートを反転搬送して再度画像形成手段に搬送する反転搬送路を有する画像形成装置において、前記反転搬送路は、搬送方向上流側から、分岐部と、反転分岐部を有する二つのスイッチバック搬送路と、合流部と、を有し前記分岐部から前記反転分岐部までの距離が前記二つのスイッチバック搬送路で略同一であることを特徴とする画像形成装置。
２．前記二つのスイッチバック搬送路のそれぞれの反転分岐部から前記合流部までの距離が略同一であることを特徴とする１に記載の画像形成装置。
３．前記二つのスイッチバック搬送路のうち一方のスイッチバック搬送路は機械本体に対して略水平に配置されており、他方は略垂直に配置されていることを特徴とする１又は２に記載の画像形成装置。
４．前記二つのスイッチバック搬送路は正逆回転可能なモータをそれぞれ有し、二つのスイッチバック搬送路において、シートが前記分岐部を通過してから、前記モータの回転方向を逆転するまでの時間を同一にしたことを特徴とする１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、低コストで信頼性が高く、両面画像形成時のプリント生産性を向上した小型の画像形成装置を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の画像形成装置の実施の形態を図を用いて説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の要部を示す図である。
【００１８】
１はドラム状の感光体、２は感光体１を一様に帯電する帯電装置、３は帯電された感光体１を像露光する露光装置、４は露光され静電潜像が形成された感光体１を現像してトナー像を形成する現像装置、５は感光体１上に形成されたトナー像をシートに転写する転写装置、６は感光体１をクリーニングするクリーニング装置、７はシート上のトナー像を定着する定着装置、１００は各種の搬送制御を行う制御装置である。
【００１９】
感光体１が時計方向に回転し、帯電、露光及び現像により感光体１上にトナー像が形成され、像形成と同期して搬送されたシートにトナー像が転写され、転写されたトナー像が定着されてシート上に画像が形成される。像転写後の感光体１はクリーニング装置６によりクリーニングされる。
【００２０】
まず、図１において、１枚のシートを搬送する場合について説明をする。シートはカセット又はトレイからなるシート収納部８ａから搬送され、搬送ローラ１０、１１、１２により搬送され、レジストローラ１３に供給される。レジストローラ１３は搬送されたシートを一時停止させた後に、画像形成と同期して搬送し、転写装置５に供給する。転写されたシートは定着装置７により定着処理され、搬送ローラ１４、１５で搬送され機外に排出される。
【００２１】
３０は両面画像形成時に片面に画像が形成されたシートを表裏反転させて再び、片面の搬送経路に合流させる反転搬送路である。反転搬送路３０には、搬送ローラ３１、分岐部４２、第一のスイッチバック搬送路３２０、第二のスイッチバック搬送路３３０、合流部４５、搬送ローラ３４、３５、３６が設けられている。
【００２２】
２０はシートの後端を検知する後端検知センサであり、分岐部４２の直前に配置されている。４３、４４はそれぞれのスイッチバック搬送路に設けられた反転分岐部である。
【００２３】
両面画像形成時には、片面に画像形成され、定着装置７から排出されたシートは切り替えゲートＧ１により下方の反転搬送路３０に分岐され、続いて切り替えゲートＧ２により、分岐部４２で右方に分岐され、第一のスイッチバック搬送路３２０に送られる。
【００２４】
第一のスイッチバック搬送路３２０では、シートの反転動作を行う。搬送ローラ３２ａ、３２ｂは１個の正逆回転可能な第一のモータ（図示せず）を駆動源として有する。この時点では、シートは搬送ローラ３２ａ、３２ｂにより、図１において右方に搬送されている。シートの後端が後端検知センサ２０を通過してから所定のタイミングで、制御装置１００により前記モータの回転方向を逆転制御して、シートの搬送方向を反転させる。
【００２５】
その後シートは、切り替えゲートＧ３により、反転分岐部４３にて下方に分岐され、搬送ローラ３４、３５、３６を経由して搬送ローラ１１以降の片面の搬送経路に合流する。その後、シートは再びレジストローラ１３から転写装置５に供給され、裏面に画像形成されたのち、搬送ローラ１５により機外に排出される。
【００２６】
次に図１において、連続する２枚のシートを搬送する場合について説明をする。１枚目については、前述と同様に、片面に画像形成された後、切り替えゲートＧ１により下方に分岐され、続いて切り替えゲートＧ２により右方に分岐され、第一のスイッチバック搬送路３２０に送られる。１枚目のその後の動作については前述の動作と同様である。
【００２７】
続いて搬送される２枚目のシートは、切り替えゲートＧ１により下方に分岐され、続いて切り替えゲートＧ２により分岐部４２で下方に分岐されることにより第二のスイッチバック搬送路３３０に送られる。
【００２８】
第二のスイッチバック搬送路３３０では、シートの反転動作を行う。搬送ローラ３３ａ、３３ｂは、スイッチバック搬送路３２０とは別の１個の正逆回転可能な第二のモータ（図示せず）を駆動源として有する。この時点では、シートは搬送ローラ３３ａ、３３bにより、図１において下方に搬送されている。シートの後端が後端検知センサ２０を通過してから所定のタイミングで、制御装置１００により前記モータの回転方向を逆転制御して、シートの搬送方向を逆転させる。
【００２９】
シートは、切り替えゲートＧ４により、右方に分岐され、搬送ローラ３４、３５、３６を経由して搬送ローラ１１以降の片面の搬送経路に合流する。その後、シートは再びレジストローラ１３から転写装置５に供給され、裏面に画像形成されたのち、搬送ローラ１５により機外に排出される。
【００３０】
ここで分岐部４２から反転分岐部４３までの距離と、分岐部４２から反転分岐部４４までの距離、とは略同一である。
【００３１】
このような構成を取ることにより、以下の様な効果が得られる。第一のスイッチバック搬送路３２０において、シートが分岐部４２を通過してから、第一のモータの回転方向を逆転制御するまでの時間と、第二のスイッチバック搬送路３３０において、シートが分岐部４２を通過してから、第二のモータの回転方向を逆転制御するまでの時間と、を同一にすることができる。
【００３２】
また、分岐部４２の直前にシート後端の通過を検知する後端検知センサ２０、を配置することにより、シートのサイズを意識せずに、常に前記後端検知センサ２０の検知出力から同一のタイミングで前記モータの逆転制御を行うようにできるので、さらに制御を簡略化することができる。
【００３３】
さらに、反転分岐部４３から合流部４５までの距離と、反転分岐部４４から合流部４５までの距離、も略同一としている。
【００３４】
このような構成を取ることにより、さらに以下の様な効果が得られる。いずれのスイッチバック搬送路を経由しても反転搬送路の経路長は略同一であることから、連続するシートの間隔は反転搬送路３０の通過前後で維持されることになる。
【００３５】
つまり、シートの搬送制御においては、シートがいずれかのスイッチバック搬送路に送られたかを意識することなく、各シート毎に同じタイミングでの制御が可能となり、搬送制御のための複雑な構成が不要となる。
【００３６】
なお、前記の距離が「略同一」とは、搬送制御に影響が生じない程度の距離差のことであり、通常は１０数ｍｍ以下である。
【００３７】
さらに、二つのスイッチバック搬送路のうち、一方のスイッチバック搬送路は機械本体に対して略水平に配置されており、他方は略垂直に配置されている構成とすることにより画像形成装置内の空間を有効に利用することができ、画像形成装置の小型化を図ることが可能となる。
【００３８】
図２から図４（b）は、両面画像形成時のシートＳの連続動作を示す図である。
４枚連続で表裏で８ページ分の両面画像形成を行った場合のシートＳの動作について説明する。同図においてＳ１〜Ｓ４はシートＳであり、数字はシート収納部８ａから送り出された順番を表している。
【００３９】
図２は１枚目のシートＳ１が切り替えゲートＧ１によって、下方の反転搬送路３０に分岐されており、４枚目のシートＳ４はシート収納部８ａから送り出されている状態を示している。この際、各シートＳはシート間を所定間隔、例えば９０ｍｍの間隔をもって搬送されている。
【００４０】
図３（ａ）では、切り替えゲートＧ２が第一の状態でシートＳ１は右方に分岐した後に、切り替えゲートＧ２が第二の状態に切り替わり、続いて搬送されたシートＳ２を下方のスイッチバック搬送路３３０に搬送し始めている状態を示している。なお図３（ｂ）以降では、符号を一部省略している。
【００４１】
図３（ｂ）ではシートＳ１はスイッチバック搬送路３２０で反転動作が終了し、シートＳ２は他のスイッチバック搬送路３３０で反転動作が開始されようとしている状態を示している。反転動作が行われた後は両シートはともに切り替えゲートＧ３、Ｇ４により合流部の方に送られ、同一の搬送路に搬送される。
【００４２】
図４（ａ）では３枚目のシートＳ３がスイッチバック搬送路３２０で反転動作が行われ、図４（ｂ）ではつづいて４枚目のシートＳ４がスイッチバック搬送路３３０で反転動作が行われている状態を示している。
【００４３】
このように反転搬送路３０において、シートＳを交互にスイッチバック搬送路３２０、３３０に振り分けることにより、両面画像形成時のプリント生産性を確保できる。
【００４４】
また、分岐部４２から反転分岐部４３までの距離と、分岐部４２から反転分岐部４４までの距離は同一、例えば１４０ｍｍにしている。また反転分岐部４３から合流部４５までの距離と、反転分岐部４４から合流部４５までの距離も同一、例えば１３０ｍｍにしている。
【００４５】
また搬送不良を生じさせないためには、両面画像形成可能な最小シートサイズよりも、搬送ローラ間の間隔を短くする必要がある。例えば両面画像形成可能な最小シートサイズＢ６サイズであり、その送り長さ１８２ｍｍであればそれよりも搬送ローラ間を短くする必要がある。搬送ローラ３１と搬送ローラ３２ａとの距離、搬送ローラ３２aと搬送ローラ３４との距離はともに１４４ｍｍとすれば、Ｂ６サイズにおいても搬送不良の問題は生じない。
【００４６】
なお、本実施例では、後端検知センサ２０を分岐部４２の直前に配置してあるのでシートのサイズを意識せずに、常に後端検知センサ２０の検知出力から同一のタイミングで前記モータの逆転制御を行うようにできる。シートＳの後端部が後端検知センサ２０を通過してから、モータの回転方向を逆転制御するまでの時間は、二つのスイッチバック搬送路で同一の時間、例えば１４２ｍｍ相当分搬送する時間に設定している。
【００４７】
「略同一」の範囲として、分岐部４２から反転分岐部４３までの距離と、分岐部４２から反転分岐部４４までの距離、がともに両経路で差分２ｍｍ以下で、長さ１４１ｍｍ以下であれば、上記逆転制御に対して影響は生じない。
【００４８】
さらに、反転分岐部４３から合流部４５までの距離と、反転分岐部４４から合流部４５までの距離、が差分１５ｍｍ以下であれば、レジストローラ１３における画像形成と同期して搬送する制御でその経路長差を吸収できるので搬送制御に影響は生じない。
【００４９】
以上説明したように、分岐部から反転分岐部までの距離が二つのスイッチバック搬送路で略同一であり、さらに反転分岐部から合流部までの距離が二つのスイッチバック搬送路で略同一とすることにより、低コストで信頼性が高く、両面画像形成時に生産性の向上した画像形成装置を得ることが可能となる。
【００５０】
さらに、二つのスイッチバック搬送路のうち、一方のスイッチバック搬送路は機械本体に対して略水平に配置されており、他方は略垂直に配置されている構成とすることにより画像形成装置内の空間を有効に利用することができ、画像形成装置の小型化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の要部を示す図である。
【図２】両面画像形成時のシートＳの連続動作を示す第１の図である。
【図３】両面画像形成時のシートＳの連続動作を示す第２の図である。
【図４】両面画像形成時のシートＳの連続動作を示す第３の図である。
【図５】反転搬送路を用いた両面画像形成可能な、従来の画像形成装置の第一の例である。
【符号の説明】
【００５２】
２０  後端検知センサ
３０  反転搬送路
４２  分岐部
４３、４４＿反転分岐部
４５  合流部
３２０  第一のスイッチバック搬送路
３３０  第二のスイッチバック搬送路
Ｇ１〜Ｇ４  切り替えゲート
【図１】
2007320754.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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