(57)【要約】【課題】画像不良やクリーニング不良等の発生を防止するとともに両面印刷の印刷処理能力を高める。【解決手段】発熱部を有する画像形成装置において、画像形成部で画像が形成された用紙の表裏を反転させる内部反転経路を装置内に備えた第１の反転手段と、画像形成部で画像が形成された用紙の一部を装置外に露出した後、該用紙を装置内に引き込んで表裏を反転させる外部反転経路を備えた第２の反転手段と、前記内部反転経路と前記外部反転経路とを切替えて反転経路を選択する経路選択手段と、装置内の温度を検知する温度判定手段とを設け、前記経路選択手段は、前記温度判定手段が検知した温度に応じて前記内部反転経路と前記外部反転経路とを切替える。【選択図】        図１
2012068542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部を有する画像形成装置において、
画像形成部で画像が形成された用紙の表裏を反転させる内部反転経路を装置内に備えた第１の反転手段と、
画像形成部で画像が形成された用紙の一部を装置外に露出した後、該用紙を装置内に引き込んで表裏を反転させる外部反転経路を備えた第２の反転手段と、
前記内部反転経路と前記外部反転経路とを切替えて反転経路を選択する経路選択手段と、
装置内の温度を検知する温度判定手段とを設け、
前記経路選択手段は、前記温度判定手段が検知した温度に応じて前記内部反転経路と前記外部反転経路とを切替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
前記経路選択手段は、前記温度判定手段が検知した温度が閾値を超えたとき、前記内部反転経路から前記外部反転経路へ切替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２の画像形成装置において、
前記第２の反転手段は、前記外部反転経路による用紙の搬送を停止し、該用紙の一部を装置外に露出させた状態を保持する一時停止手段を有し、
装置内の温度に基づいて前記一時停止手段の停止時間を導出する一時停止時間決定手段を備え、
前記一時停止手段は、前記温度判定手段が検知した温度が閾値を超えたとき、前記一時停止時間決定手段が導出した停止時間に従って用紙の搬送を一時停止させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２の画像形成装置において、
前記第２の反転手段は、前記外部反転経路による用紙の搬送を停止し、該用紙の一部を装置外に露出させた状態を保持する一時停止手段を有し、
前記一時停止手段は、前記温度判定手段が検知した温度が閾値を超えたとき、前記温度判定手段が検知する温度が前記閾値以下になるまで用紙の搬送を一時停止させることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱部を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置は、用紙の両面に印刷を行うために用紙の搬送方向を反転させる正逆回転可能な反転ローラ対、用紙を退避させる退避路、および用紙の表裏を反転させる反転経路を装置内に備え、用紙の反転動作と後続する用紙に画像を形成する画像形成動作を並行して行うことにより、印刷処理能力を向上させているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、用紙の排出経路を利用して装置外に用紙を退避させた後、排出ローラを逆転させて用紙の搬送方向を反転させるとともにその用紙を反転経路へ搬送し、表裏を反転して用紙の両面に印刷を行うようにしているものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−７７７６０号公報（段落「００１３」〜段落「００２０」、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の技術においては、用紙の両面に印刷する印刷処理能力を向上させるために画像形成動作および反転動作が連続して行われることにより、定着器やモータ等の発熱部が発する熱により画像形成部が昇温し、画像形成部を構成する現像部やクリーナ部でトナーが溶解・固着してしまい、画像不良やクリーニング不良等が発生するという問題がある。
【０００６】
一方、用紙の排出経路を利用して装置外に用紙を退避させた後、用紙を反転させる場合、画像形成部の昇温による画像不良やクリーニング不良等が発生することは少ないが、排出経路を反転経路の一部として利用するため、画像形成動作と反転動作を並行して行うことができず印刷処理能力が低下するという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、画像不良やクリーニング不良等の発生を防止するとともに両面印刷の印刷処理能力を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのため、本発明は、発熱部を有する画像形成装置において、画像形成部で画像が形成された用紙の表裏を反転させる内部反転経路を装置内に備えた第１の反転手段と、画像形成部で画像が形成された用紙の一部を装置外に露出した後、該用紙を装置内に引き込んで表裏を反転させる外部反転経路を備えた第２の反転手段と、前記内部反転経路と前記外部反転経路とを切替えて反転経路を選択する経路選択手段と、装置内の温度を検知する温度判定手段とを設け、前記経路選択手段は、前記温度判定手段が検知した温度に応じて前記内部反転経路と前記外部反転経路とを切替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
このようにした本発明は、画像不良やクリーニング不良等の発生を防止するとともに両面印刷の印刷処理能力を高めることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施例における画像形成装置の構成を示す概略断面図
【図２】第１の実施例における画像形成装置の制御構成を示すブロック図
【図３】第１の実施例における両面印刷処理を示すフローチャート
【図４】第２の実施例における画像形成装置の制御構成を示すブロック図
【図５】第２の実施例における両面印刷処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明による画像形成装置の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は第１の実施例における画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
図１において、画像形成装置１００は、給紙ローラ１０１と、給紙センサ１０２と、レジストローラ１０３と、書出し位置センサ１０４と、画像形成ユニット１０５と、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）ヘッド１０６と、転写ローラ１０７と、定着ローラ１０８と、排出センサ１０９と、セパレータ１１０、１１１、１１３と、排出ローラ１１２と、反転ローラ１１４と、吸入センサ１１５と、搬送ローラ１１６、１１７と、待機位置センサ１１８と、機内温度センサ１１９とによって構成される。
【００１２】
給紙カセットに収容された用紙を１枚ずつ給紙する給紙ローラ１０１によってピックアップされた用紙１２２が給紙センサ１０２からの距離によってレジストローラ１０３に突き当てられ、レジストローラ１０３を駆動することによって搬送される。
【００１３】
その用紙が書出し位置センサ１０４を通過したタイミングで同期をとり、画像形成部としての画像形成ユニット１０５とＬＥＤヘッド１０６にて形成された現像剤画像が転写ローラ１０７により用紙に転写される。
現像剤画像が転写された用紙は定着ローラ１０８の熱および圧力により現像剤画像が用紙上に定着され、用紙の第１面のみに画像を印刷する片面印刷時は、セパレータ１１０により外部排出ルート１３０ａが選択され、その用紙は排出ローラ１１２により装置外に排出される。
【００１４】
用紙の両面に画像を印刷する両面印刷時は、装置内部にて反転する場合、セパレータ１１０により内部反転ルート１３０ｂが選択され、定着ローラ１０８により現像剤画像が定着された用紙が反転ローラ１１４により退避路１３１に搬送された後、図示しないセンサにより用紙の後端が検知されると用紙を挟持した状態で反転ローラ１１４を停止するとともにセパレータ１１３を切替え、その反転ローラ１１４の回転方向を反転させて用紙の搬送方向を反転する。
【００１５】
搬送方向が反転された用紙は、セパレータ１１３により内部反転ルート１３０ｃに搬送され、吸入センサ１１５で吸入が検知されて搬送ローラ１１６、１１７を経由し、待機位置センサ１１８の位置にて一次停止し、第２面印刷時に再度レジストローラ１０３に突き当てられた後、上述したように用紙の第２面に画像が形成されて装置外へ排出される。
このようにセパレータ１１０、１１３、反転ローラ１１４、吸入センサ１１５、搬送ローラ１１６、１１７、待機位置センサ１１８、および内部反転経路としての内部反転ルート１３０ｂ、１３０ｃにより画像形成部で画像が形成された用紙の表裏を反転させる反転機構(第１の反転手段)を構成している。
【００１６】
また、両面印刷時、装置外部において反転する場合は、セパレータ１１０により外部反転ルート（外部排出ルート）１３０ａが選択され、定着ローラ１０８により現像剤画像が定着された用紙の一部は排出ローラ１１２により装置外に搬送され、露出された後、図示しないセンサにより用紙の後端が検知されると用紙を挟持した状態で排出ローラ１１２を停止するとともにセパレータ１１１を切替え、その排出ローラ１１２の回転方向を反転させて用紙の搬送方向を反転する。
【００１７】
搬送方向が反転された用紙は、セパレータ１１１により両面印刷ルート１３０ｄ、１３０ｃに搬送されて装置内に引き込まれ、吸入センサ１１５で吸入が検知されて搬送ローラ１１６、１１７を経由し、待機位置センサ１１８の位置にて一次停止し、第２面印刷時に再度レジストローラ１０３に突き当てられた後、上述したように用紙の第２面に画像が形成されて装置外へ排出される。
このようにセパレータ１１０、１１１、排出ローラ１１２、吸入センサ１１５、搬送ローラ１１６、１１７、待機位置センサ１１８、および外部反転経路としての外部反転ルート１３０ａならびに両面印刷ルート１３０ｄ、１３０ｃにより画像形成部で画像が形成された用紙の表裏を反転させる反転機構(第２の反転手段)を構成している。
【００１８】
なお、用紙１２０は第２の反転手段により装置外部で搬送方向を反転する時の用紙位置を示し、用紙１２１は第１の反転手段により装置内部で搬送方向を反転する時の用紙位置を示している。
機内温度センサ１１９は、画像形成装置１００内の温度を検知するサーミスタ等で構成されるセンサである。この機内温度センサ１１９は、定着ローラ１０８を加熱するハロゲンランプ、排出ローラ１１２や搬送ローラ１１６、１１７を駆動するモータ等のアクチュエータ、それらを制御するための制御回路等の発熱部からの放熱により上昇した画像形成装置１００内の温度を検知する。
【００１９】
図２は第１の実施例における画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
図２において、画像形成装置１００は、編集部２０２と、エンジン制御部２０３と、画像制御部２０４と、給紙制御部２０５と、定着制御部２０６と、両面印刷制御部２０７と、機内温度判定部２０８とによって構成される。
上位装置としてのホストＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）２０１と接続された編集部２０２は印刷データを受信し、その印刷データに基づいてエンジン制御部２０３に印刷を指示する。
【００２０】
エンジン制御部２０３の指示により、給紙制御部２０５は給紙カセットから用紙を給紙して搬送し、画像制御部２０４は画像形成ユニットおよびＬＥＤヘッドを制御して用紙上に画像形成し、定着制御部２０６は定着ローラを制御して用紙上の現像剤を定着する。
また、経路選択手段としての両面印刷制御部２０７はセパレータおよび排出ローラならびに反転ローラを制御して外部反転ルート（排出ルート）または内部反転ルートを切り替えて反転経路を選択し、温度判定手段としての機内温度判定部２０８は機内温度センサにより画像形成装置内の温度を検出判定する。
【００２１】
このように構成された画像形成装置１００は、図示しないメモリ等の記憶手段に記憶された制御プログラム（ソフトウェア）に基づいてＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の演算手段および制御手段により装置全体の動作が制御される。
また、画像形成装置１００は、図示しないタイマ等の計時手段を備え、制御手段は所定の時間の経過を検知することができるようになっている。
【００２２】
上述した構成の作用について図３の第１の実施例における両面印刷処理を示すフローチャートの図中Ｓで表すステップに従って図１および図２を参照しながら説明する。
Ｓ３０１：画像形成装置１００は、ホストＰＣ２０１から印刷データを受信する。
Ｓ３０２：編集部２０２は、受信した印刷データに基づいてエンジン制御部２０３に印刷開始を指示する。
【００２３】
Ｓ３０３：給紙制御部２０５は、給紙ローラ１０１を駆動して用紙を給紙し、レジストローラ１０３に突き当てた後に用紙を搬送する（第１面給紙動作）。
Ｓ３０４：画像制御部２０４は、画像形成ユニット１０５、ＬＥＤヘッド１０６、および転写ローラ１０７を制御して用紙上に第１面の画像を形成し、定着制御部２０６は定着ローラ１０８を制御して用紙上の画像を定着させる（画像形成動作）。
【００２４】
Ｓ３０５：機内温度判定部２０８は、機内温度センサ１１９により画像形成装置１００内の温度が判定され、機内温度が４５℃以上、すなわち閾値を超えたと判定された場合は、処理をＳ３１２へ移行し、機内温度が４５℃未満と判定された場合は、処理をＳ３０６へ移行する。
Ｓ３０６：機内温度が４５℃未満と判定されれば連続動作可能温度領域と判断し、両面印刷制御部２０７は、セパレータ１１０を制御して内部反転ルートを選択する（内部反転ルート選択）。
【００２５】
Ｓ３０７：両面印刷制御部２０７は、反転ローラ１１４により用紙を反転した後、搬送ローラ１１６、１１７に搬送する（内部反転動作）。
Ｓ３０８：Ｓ３０７における内部反転動作と並行してエンジン制御部２０３は、後続する用紙の第１面に印刷する印刷データが更にあり、且つ吸入センサ１１５および待機位置センサ１１８により用紙が検知されず、内部反転ルートに更に吸入可能であると判定した場合は、処理をＳ３０３へ移行して第１面給紙動作を行う。このとき、Ｓ３０７の内部反転動作と並行してＳ３０３の第１面給紙動作以降の動作を行う。これにより両面印刷の処理時間を短くすることができる。
【００２６】
一方、後続する用紙の第１面に印刷する印刷データがなく、または吸入センサ１１５および待機位置センサ１１８により用紙が検知され、内部反転ルートに吸入不可能であると判定した場合は、処理をＳ３１１へ移行する。
Ｓ３０９：Ｓ３０５において、機内温度が４５℃以上と判定されると連続動作不可能温度領域と判断し、両面印刷制御部２０７は、セパレータ１１０を制御して外部反転ルート（外部排出ルート）を選択する（外部反転ルート選択）。
【００２７】
Ｓ３１０：両面印刷制御部２０７は、排出ローラ１１２により用紙を反転した後、搬送ローラ１１６、１１７に搬送する（外部反転動作）。
このように外部反転動作を行うことにより、高温になった用紙を外気に触れさせてその用紙の温度を低下させることができる。また、外部反転動作は、後続する用紙の第１面給紙動作等と並行させないため、機内の昇温を抑えることができる。
【００２８】
Ｓ３１１：両面印刷制御部２０７は、待機位置センサ１１８の位置で待機している用紙を再度給紙する（第２面給紙動作）。なお、反転した後の用紙が搬送ローラ１１６、１１７により待機位置センサ１１８の位置まで搬送されていない場合は、待機位置センサ１１８の位置まで搬送されるのを待機するものとする。
【００２９】
Ｓ３１２：画像制御部２０４は、第１面と同様に画像形成ユニット１０５、ＬＥＤヘッド１０６、および転写ローラ１０７を制御して用紙上に第２面の画像を形成し、定着制御部２０６は定着ローラ１０８を制御して用紙上の画像を定着させる（画像形成動作）。
Ｓ３１３：両面印刷制御部２０７は、セパレータ１１０を制御して外部排出ルートを選択する（外部排出ルート選択）。
【００３０】
Ｓ３１４：両面印刷制御部２０７は、排出ローラ１１２により用紙を装置外部へ排出する（排出動作）。
Ｓ３１５：エンジン制御部２０３は、後続する用紙の第１面に印刷する印刷データの存否を判定し、存在すると判定すると処理をＳ３０８へ移行して印刷処理を継続し、存在しないと判定すると処理を終了する。
【００３１】
以上説明したように、第１の実施例では、機内温度に応じて内部反転ルートと外部反転ルートとを切り替えるようにしたことにより、機内温度がトナー固着等の不具合に影響のない場合は内部反転ルートを選択して最大限のスループット（印刷処理能力）で印刷することができ、一方機内温度が昇温した場合は外部反転ルートを選択して用紙を外気に触れさせて用紙の温度を低下させることができ、更に反転動作と後続する用紙の給紙動作や画像形成動作を並行して行うことを抑制することにより機内の昇温を抑えることができる。
【００３２】
したがって、画像不良やクリーニング不良等の発生を防止するとともに両面印刷の印刷処理能力を高めることができるという効果が得られる。
【実施例２】
【００３３】
第２の実施例における画像形成装置の構成は、図１に示す第１の実施例の構成と同様である。なお、上述した第１の実施例と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図４は第２の実施例における画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
図４において、画像形成装置１００は、編集部２０２と、エンジン制御部２０３と、画像制御部２０４と、給紙制御部２０５と、定着制御部２０６と、両面印刷制御部２０７と、機内温度判定部２０８と、反転待ち時間判定部２０９とによって構成され、第１の実施例の構成に反転待ち時間判定部２０９が加えられた構成となっている。
【００３４】
その反転待ち時間判定部２０９は、機内温度判定部２０８で検出判定された機内温度に基づいて用紙を反転する動作を一時停止させる時間を導出する一時停止時間決定手段である。
その他の構成は、第１の実施例と同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３５】
上述した構成の作用について図５の第２の実施例における両面印刷処理を示すフローチャートの図中Ｓで表すステップに従って図１および図４を参照しながら説明する。
Ｓ３０１〜Ｓ３０８：図３におけるＳ３０１〜Ｓ３０８と同様の処理なのでその説明を省略する。
【００３６】
Ｓ３０９：Ｓ３０５において、機内温度が４５℃以上、すなわち閾値を超えたと判定されると連続動作不可能温度領域と判断し、両面印刷制御部２０７は、セパレータ１１０を制御して外部反転ルート（排出ルート）を選択する（外部反転ルート選択）。
【００３７】
Ｓ３０９ａ：一時停止手段としての両面印刷制御部２０７は、用紙の一部を残して外部に排出して露出し、用紙が外気に触れている状態で排出ローラ１１２を停止する。両面印刷制御部２０７は、反転待ち時間判定部２０９により導出された反転待ち時間（停止時間）を設定し、その反転待ち時間が経過するまで待機し、用紙の一部を露出した状態を保持する。
【００３８】
この反転待ち時間は、機内温度に応じて導出されるものであり、例えば表１に示すように、機内温度が４５℃のときは待ち時間なし、４６℃のときの待ち時間は１５秒、４７℃のときの待ち時間は３０秒、４８℃のときの待ち時間は６０秒、４９℃のときの待ち時間は１２０秒、５０℃のときの待ち時間は２４０秒であり、予め記憶手段に記憶されているものである。
【表１】
2012068542.tif 000003
【００３９】
Ｓ３１０：反転待ち時間の経過を検知した両面印刷制御部２０７は、排出ローラ１１２により用紙を反転した後、搬送ローラ１１６、１１７に搬送する（外部反転動作）。
このように機内温度に応じて高温になった用紙を外気に触れさせる時間を変化させることにより、用紙の温度を適切に低下させることができるとともに機内の温度も低下させることができる。
また、外部反転動作は、後続する用紙の第１面印刷動作と並行させないため、機内の昇温を抑えることができる。
【００４０】
Ｓ３１１〜Ｓ３１５：図３におけるＳ３１１〜Ｓ３１５と同様の処理なのでその説明を省略する。
なお、本実施例では、機内温度に応じて用紙を外気に触れさせる反転待ち時間を変化させるようにしたが、機内温度判定部２０８により検知される機内温度が所定の温度（閾値）以下、例えば、４５℃に低下するまで用紙を外気に触れさせるようにしても良い。
【００４１】
以上説明したように、第２の実施例では、機内温度に応じて用紙を外気に触れさせる時間を変化させることにより、用紙の温度を適切に低下させることができるとともに機内の温度も低下させることができ、スループット（印刷処理能力）を高めつつ機内温度を低下させることができるという効果が得られる。
【符号の説明】
【００４２】
１００  画像形成装置
１０１  給紙ローラ
１０２  給紙センサ
１０３  レジストローラ
１０４  書出し位置センサ
１０５  画像形成ユニット
１０６  ＬＥＤヘッド
１０７  転写ローラ
１０８  定着ローラ
１０９  排出センサ
１１０、１１１、１１３  セパレータ
１１２  排出ローラ
１１４  反転ローラ
１１５  吸入センサ
１１６、１１７  搬送ローラ
１１８  待機位置センサ
１１９  機内温度センサ
２０１  ホストＰＣ
２０２  編集部
２０３  エンジン制御部
２０４  画像制御部
２０５  給紙制御部
２０６  定着制御部
２０７  両面印刷制御部
２０８  機内温度判定部
２０９  反転待ち時間判定部
【図１】
2012068542.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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