(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成部により表面に画像が形成された転写紙を表裏反転させて上記画像形成部に再給紙すると共に少なくとも一枚の転写紙を停止待機させることが可能な両面経路と、該両面経路を制御する制御部と、を備える画像形成装置において、
上記制御部は、上記両面経路上に設けた可動部材を作動させて上記両面経路上の上記転写紙に干渉しない非干渉位置に保持し、上記可動部材を上記非干渉位置に保持する期間が一定時間を超えると上記転写紙の停止位置を上記可動部材と干渉しない退避位置に移動し、上記可動部材を上記干渉位置に戻して作動を停止させるように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
転写紙に画像を形成する画像形成部と、該画像形成部により表面に画像が形成された転写紙を表裏反転させて上記画像形成部に再給紙すると共に少なくとも一枚の転写紙を停止待機させることが可能な両面経路と、該両面経路を制御する制御部と、を有する画像形成装置において、
上記両面経路は、表面に画像形成を受けた転写紙を導入する分岐搬送路と、該分岐搬送路から導入された上記転写紙を受入れて逆送させる逆送反転前経路と、該逆送反転前経路から逆送されてきた該転写紙の表裏を反転させる反転ローラと、該反転ローラによって表裏を反転された該転写紙を受入れてから上記画像形成部に再給紙する反転後経路と、上記画像形成部を構成するレジストローラ対から所定距離上流側へ延びるレジスト前経路と、を備え、
先行する転写紙が上記レジストローラ対に先端を当接させたレジスト待ち状態にあるときには、上記反転ローラの回転駆動を停止して上記両面経路内での転写紙同士の衝突を防止し、上記両面経路内の所定位置にて停止している後続の転写紙に対して上記両面経路上の可動部材が干渉することを避ける為に、上記可動部材を作動させて非干渉位置に保持する構成を備え、上記制御部は、当該位置での上記後続の転写紙転写紙の停止期間が一定時間を超えると当該後続の転写紙の停止位置を上記可動部材と干渉しない退避位置に移動した上で、可動部材を干渉位置に戻して作動を停止させるように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
上記制御部は、上記転写紙が上記退避位置にて停止すべき時間が終了して前進を開始する直前に、上記退避位置から上記所定の停止位置に転写紙を移動させておく制御を行う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】
本発明はノンスタックインターリーフ方式による両面複写が可能な画像形成装置に関し、詳細にはスキャナによる読み込み等によって得た複数の原稿画像を記憶し、任意の転写紙の任意の面に対して任意の画像を形成することが可能なデジタル複写機において、ノンスタックにて両面複写を行っている期間中にレジストローラ手前側から上流側に延びる両面経路内において転写紙同士が衝突することを確実有効に防止することができる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置において両面複写を行う場合には、画像形成部にて片面に画像形成を受けた転写紙を装置外に排出せずに一旦中間トレイにスタックし、当該転写紙の裏面に対応する原稿画像の読み込みが行われた時点で当該転写紙を画像形成部に再給紙することにより裏面に対する画像形成を行っている。即ち、読み込んだ原稿画像情報を記憶する手段を有しない従来のアナログタイプの画像形成装置等（例えば、特開平７−７２６８３号公報、特開平７−２０９９２５号公報）において複数枚の原稿を両面コピーする場合には、原稿画像の読取り動作と転写紙に対する画像形成動作は連続した不可分の工程として行われる為、原稿画像の読取り手順としては、当初１頁目、３頁目、５頁目・・・と奇数頁のみをスキャナによって順次読み取って行くと共に、各頁の読取り動作直後に、対応する各転写紙の表面に対する画像形成を順次行ってゆく。こうして、片面に画像形成を受けた複数の転写紙は一旦中間トレイ上に積層状態でスタックされる。次に、転写紙の裏面に対する画像形成のために、原稿の偶数頁目、即ち２頁目、４頁目、６頁目・・・をスキャナが読取り、各読取り動作後に夫々中間トレイから一枚づつ転写紙を画像形成部に再給紙することにより、各転写紙の裏面に偶数頁目の画像を形成し、両面に画像形成を受けた転写紙は装置外に排出される。なお、上記画像形成動作における原稿の給紙作業は、例えば循環式の自動原稿給紙装置により実施される。
しかし、上記従来のアナログタイプの画像形成装置により複数枚の原稿から両面コピーを得る場合には、中間トレイ上に片面記録済みの転写紙をスタックする工程が必要となる為、スタックに要する時間の分だけ全体的なコピー時間が長くなり、また一定の連続した短い間隔で転写紙の搬送と、画像形成を行うことができなかった。
【０００３】
これに対して、読み取った原稿画像を記憶する機能を備えたデジタル複写機にあっては、両面コピーに際して、片面記録済みの転写紙をスタックする必要のないノンスタックインターリーフ両面機能を実現することができる。このタイプのデジタル複写機において両面コピーを行う際には、まず例えば自動原稿給紙装置による給紙によって所定枚数の原稿の全頁をスキャナにより読み込んで記憶部に記憶する。例えば、両面原稿にあっては表裏両面を読み込み、この読み込み動作後に、所定枚数、例えば３枚の原稿の奇数頁目（１頁、３頁、５頁目）の画像を記憶部から順次読み出して給紙部から順次給紙される転写紙の表面に順次画像形成した後で、当該表面に記録を受けた３枚の転写紙をスイッチバック部から画像形成部迄の両面経路内に順次搬送して先後位置関係で（非積層状態で）停止させておく。続いて、偶数頁目の最初の画像を転写紙の裏面上に形成する際には、両面経路内に停止していた３枚の転写紙のうちの一枚目（先頭）の転写紙を画像形成部に再給紙し、記憶部から読み出された２頁目の画像に対応するトナー画像を一枚目の転写紙の裏面上に形成する。この際、両面経路内の残りの２枚の転写紙は順次前進して再給紙に備える。次に、４枚目の転写紙を新たに給紙部から給紙してその表面に７頁目の原稿画像を形成してから両面経路内の最後部に搬送して停止させる。続いて、両面経路内の最先部に停止していた２枚目の転写紙を画像形成部に再給紙してその裏面に４頁目の原稿画像を形成する。続いて、給紙部から５枚目の新たな転写紙を画像形成部に給紙してその表面に９頁目の原稿画像を形成する。つまり、ノンスタックインターリーフ両面機能を実施する際には、両面経路内を片面記録済み転写紙にて満杯にした後で、給紙部からの新たな転写紙の給紙と両面再給紙とが交互に行われる為、両面経路内の再給紙位置に片面記録済みの転写紙を常に待機させておかないと紙間が空いてしまい、コピー生産性が落ちることになる。
【０００４】
図７は従来のノンスタックインターリーフ両面機能を備えたデジタル複写機の概略構成及び動作説明図であり、読取り光学系Ａ、書込み光学系Ｂ、画像形成部Ｃ、反転部Ｄ、排紙部Ｅ、両面経路Ｆ、給紙部Ｇ等を備えている。両面経路Ｆは、分岐搬送路IIと、逆送反転前経路III（スイッチバック部）と、反転後経路IVと、レジスト前経路Vとからなる。また、反転排紙経路II'は逆送反転前経路IIIに導いた転写紙を表裏を反転して排紙部Ｅに排出する為の経路である。給紙部Ｇからレジスト前経路Vへ給送された転写紙は画像形成部Ｃへ給紙されて画像形成を受けた後で排紙経路Iから排紙部Ｅに排出されるか、裏面に画像形成を受ける為に分岐搬送路IIから両面経路Ｆへ導かれる。逆送反転前経路IIIと反転後経路IVとの間の反転部には逆送反転前経路III内の転写紙を反転後経路IVへ反転搬送する反転ローラ２００と、逆送反転前経路III内の転写紙を反転排紙経路II'と反転後経路IVのいずれか一方へ選択的に振り分けるために回動する両面分岐爪２０１と、両面分岐爪を駆動するソレノイド等を備える。
図７(a)は一枚目から三枚目までの転写紙が給紙部Ｇから順次給紙されて画像形成部Ｃにて表面に画像形成を受けた後で、一枚目転写紙Ｐ１が分岐搬送路IIから両面経路Ｆ内に導かれる様子を示しており、この状態では４枚目転写紙Ｐ４は給紙部Ｇからレジスト前経路Vへ先端を突出させた状態となっている。また、各転写紙は図示しない画像処理部での画像展開に要する期間中、先端をレジストローラ対２０２に当接させた状態で待機し、画像展開が終了して感光体上に形成されたトナー像が転写位置に移動してくるタイミングに合わせて駆動するレジストローラによって給紙され、画像形成を受ける。
次に、図７(b)では、順次表面に画像形成を受けた一枚目、二枚目、三枚目転写紙Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が両面経路Ｆ内に順次進入し、逆送反転前経路III、反転後経路IV内を順次搬送される。
次に、図７(c)に示すように、転写紙Ｐ１だけはそのままストレートに再給紙されて裏面に画像形成を受けて排紙経路Ｉから機外へ排出されるが、反転後経路IVからレジスト前経路Vへ進入してレジストローラ対２０２に先端を突き当てて一枚目裏面の画像に対応する画像展開が完了するまで待機する。この待機時間中、二枚目転写紙Ｐ２は反転後経路IV内の適所（先行する一枚目転写紙後端と干渉しない位置）に停止し、更に後続の三枚目転写紙は逆送反転前経路III内に位置することとなる。一枚目転写紙Ｐ１が再給紙されて画像形成を受けると、次に給紙部Ｇから新たに四枚目転写紙Ｐ４がレジストローラ対２０２に向けて給送される。
【０００５】
しかし、従来のこのタイプの両面経路Ｆに用いられる反転ローラ２００は、反時計廻り方向へ常時回転している為、三枚目転写紙が図示の位置に停止しようとしても反転ローラ２００に連れ回りして前進させられ、停止状態にある二枚目転写紙の後端に衝突して両転写紙にダメージが発生する虞れが高くなる。
また、図７(c)に示すように反転ローラ２００の外周に三枚目転写紙Ｐ３が位置している場合には両面分岐爪２０１をソレノイドを作動させて両面分岐爪２０１が紙面に干渉しないように退避状態に保持しておく必要があるが、このことはソレノイドに対する通電が継続することを意味する為、過負荷となり、昇温、破損等、耐久性の低下をもたらす虞れが高まる。
このように両面経路内に停止する複数枚の片面記録済みの転写紙の各停止位置は、再給紙のために前進を開始した時に先行する他の転写紙と衝突したり、或は間隔が開き過ぎないように所定に設定されているが、その停止位置によっては両面経路内に位置する可動部品、例えば搬送方向切り換え爪、ローラ等が転写紙に干渉して転写紙を痛める、変形させる等の不具合をもたらす為、当該可動部品が当該停止位置にある転写紙に干渉することがないように可動部品を作動させ続けて非干渉位置に保持し続ける制御が行われている。しかし、このような可動部品を作動させる駆動源がソレノイド等である場合には、両面画像形成中に長時間駆動源がＯＮし続けるため、過負荷が加わってその耐久性を著しく低下させる原因となっていた。
なお、上記両面コピー動作における問題点は、片面原稿から両面コピーを行う場合にも同様に発生している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、スキャナによる読み込み等によって得た複数の原稿画像を記憶し、任意の転写紙の任意の面に対して記憶した任意の原稿画像を形成することが可能なデジタル複写機において、ノンスタックにて両面複写を行っている最中に、両面経路内に停止している先行転写紙に対して後続の転写紙が衝突して転写紙の損傷をもたらすという問題、両面経路内の所定位置に停止している転写紙との干渉を避ける為に可動部品を作動させ非干渉位置に保持し続けることにより駆動源の耐久性が低下するという問題を解決することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、画像形成部により表面に画像が形成された転写紙を表裏反転させて上記画像形成部に再給紙すると共に少なくとも一枚の転写紙を停止待機させることが可能な両面経路と、該両面経路を制御する制御部と、を備える画像形成装置において、上記制御部は、上記両面経路上に設けた可動部材を作動させて上記両面経路上の上記転写紙に干渉しない非干渉位置に保持し、上記可動部材を上記非干渉位置に保持する期間が一定時間を超えると上記転写紙の停止位置を上記可動部材と干渉しない退避位置に移動し、上記可動部材を上記干渉位置に戻して作動を停止させるように制御する画像形成装置を特徴とする。
請求項２記載の発明は、転写紙に画像を形成する画像形成部と、該画像形成部により表面に画像が形成された転写紙を表裏反転させて上記画像形成部に再給紙すると共に少なくとも一枚の転写紙を停止待機させることが可能な両面経路と、該両面経路を制御する制御部と、を有する画像形成装置において、上記両面経路は、表面に画像形成を受けた転写紙を導入する分岐搬送路と、該分岐搬送路から導入された上記転写紙を受入れて逆送させる逆送反転前経路と、該逆送反転前経路から逆送されてきた該転写紙の表裏を反転させる反転ローラと、該反転ローラによって表裏を反転された該転写紙を受入れてから上記画像形成部に再給紙する反転後経路と、上記画像形成部を構成するレジストローラ対から所定距離上流側へ延びるレジスト前経路と、を備え、先行する転写紙が上記レジストローラ対に先端を当接させたレジスト待ち状態にあるときには、上記反転ローラの回転駆動を停止して上記両面経路内での転写紙同士の衝突を防止し、上記両面経路内の所定位置にて停止している後続の転写紙に対して上記両面経路上の可動部材が干渉することを避ける為に、上記可動部材を作動させて非干渉位置に保持する構成を備え、上記制御部は、当該位置での上記後続の転写紙転写紙の停止期間が一定時間を超えると当該後続の転写紙の停止位置を上記可動部材と干渉しない退避位置に移動した上で、可動部材を干渉位置に戻して作動を停止させるように制御する画像形成装置を渡航長とする。
請求項３記載の発明は、上記制御部は、上記転写紙が上記退避位置にて停止すべき時間が終了して前進を開始する直前に、上記退避位置から上記所定の停止位置に転写紙を移動させておく制御を行う請求項１又は２に記載の画像形成装置を特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した形態例により詳細に説明する。
図１は本発明を適用するデジタル画像形成装置の全体概略構成説明図であり、読取り光学系Ａ、書込み光学系Ｂ、画像形成部Ｃ、分岐部Ｄ、排紙部Ｅ、両面経路Ｆ、給紙部Ｇ等を中心として概略図示している。
画像形成部Ｃは、感光体１００、帯電部１０１、現像部１０３、転写部１０４、及び定着部１０５等を備えており、読取り光学系Ａによって読み取られた画像データは、一旦ＣＣＤ等の撮像素子１０６に結像されてから光電変換、Ａ／Ｄ変換され、画像処理部において所要の画像処理を施されてから記憶部に記憶される。記憶部に記憶された画像データは必要に応じて制御部からの制御によって読み出され、書込み光学系Ｂに出力される。書込み光学系Ｂでは画像データに基づいてレーザビームを作出し、このレーザビームを予め一様に帯電された感光体１００上に照射することによって静電潜像を形成する。この静電潜像は現像部から供給されるトナーによって現像され、このトナー像は給紙部Ｇから給送されレジストローラ３３、３４によって転写位置に供給される転写紙上に転写部１０４によって転写される。転写を受けた転写紙は、定着部１０５に搬送されてトナー像の定着を受ける。
分岐部Ｄは、排紙分岐爪３を備え、排紙分岐爪３が軸を中心として上下方向に回動することにより定着部１０５から排出されてきた転写紙を排紙部Ｅと両面経路Ｆのいずれか一方に振り分け搬送する。排紙分岐爪３は、図示しないソレノイド等の駆動源によって動作し、この駆動源は制御部からの制御信号に基づいて作動する。排紙分岐爪３により下方へ導かれた転写紙は分岐搬送路IIを経て両面経路Ｆへ導かれる。両面経路Ｆ内の逆送反転前経路IIIに導かれた片面記録済みの転写紙は反転ローラ１３によって表裏を反転されて反転後経路IVに移動してから画像形成部Ｃへ再給紙されることにより裏面に画像形成を受けた後で排紙経路Ｉを経て排紙部Ｅへ排出される。分岐搬送路IIと、逆送反転前経路IIIとは、中間トレイ１１０を構成している。
【０００９】
図２は上記画像形成装置の両面経路Ｆを中心とした詳細構成を示す図であり、排紙部Ｅの手前側位置には、定着を受けた転写紙をガイドする排紙上ガイド板１と、分岐搬送路IIを形成する排紙下ガイド板２、定着を受けた転写紙の搬送経路を排紙経路Iと分岐搬送路IIのいずれかに切り換える排紙分岐爪３と、排紙下ガイド板２との間で分岐搬送路IIを形成すると共に外側ガイド板４２との間で反転排紙経路II'を形成する排紙中間ガイド板４等が配置されている。排紙分岐爪３が点線で示す位置にある時には定着を受けた転写紙はストレートに排紙部Ｅへ排出され、排紙分岐爪３が実線で示す位置にある時には定着を受けた転写紙は分岐搬送路IIへ搬送される。
分岐搬送路IIの下部を構成するガイド板５には転写紙の進行方向後端部の通過を検知する両面入口センサ６が配置され、更にその直下流側には導入ローラ７を回転自在に配置すると共に、導入ローラ７と対向するように反転分岐爪２３を回動自在に配置する。反転分岐爪２３は所定の間隔で配置された複数の爪片を有しており、導入ローラ７の軸方向に形成された凹所内に各爪片が入り込むことができ、反転分岐爪２３は導入ローラ７に向けて加圧付勢されている。このため、転写紙が導入ローラ７と反転分岐爪２３との間に入り込んだ時には反転分岐爪２３の圧力により転写紙が導入ローラ７の周面に押し付けられ、搬送力を発生して搬送される。
排紙部Ｅは排紙コロ４０、４１を有し、画像形成を受けた転写紙を装置外の排紙トレイに排出する。反転排紙経路II'は、分岐搬送路IIに一旦送り込まれてから両面分岐爪１４によって方向転換された転写紙を受入れてから排紙部Ｅから排出することにより転写紙の表面側を下向きにした頁順のスタックを可能とする。中間トレイ１１０は、分岐搬送路IIにより下向きに搬送されてきた片面記録済みの転写紙を一旦受入れる逆送反転前経路III（スイッチバック部）と、逆送反転前経路IIIの直下位置に平行に配置された再給紙搬送経路としての反転後経路IVとを有する。逆送反転前経路IIIにはそこまで搬送されてきた転写紙の上面に接して転写紙を大径の反転ローラ１３と両面従動ローラ１２との間に搬送するスイッチバックローラ８と、スイッチバックローラ８とニップして駆動力を伝達する正逆回転可能な逆転駆動ローラ９と、スイッチバックローラ８によるスイッチバック動作中に転写紙の幅方向位置を揃えるためのジョガー動作を行うジョガーフェンス３５と、反転分岐爪２３の近傍に設けた第３の搬送検知センサ３８と、を有する。上記両面分岐爪１４は、逆送反転前経路IIIからスイッチバックされてきた転写紙を反転排紙経路II'と反転後経路IVのいずれか一方に切換え搬送するための手段であり、点線で示す位置に回動している時に、大径の反転ローラ１３の外周面に沿って転写紙を反転後経路IVに導く。
【００１０】
反転後経路IVは、給紙部Ｇからレジストローラ３３、３４に至る縦経路（レジスト前経路V）の途中に転写紙を送り込んで、転写位置（画像形成部）に再給紙するように構成されている。この反転後経路IV内には複数の搬送ローラ対１７・１８、１９・２０、及び２１・２２が所要の間隔をおいて配置され、搬送ローラ対１７・１８、１９・２０は図示しない一つのクラッチによって連動してスタート、停止するように構成され、搬送ローラ対２１・２２は図示しない他のクラッチによって独立して単独駆動、停止できるように制御される。また、反転後経路IVには、第１の搬送検知センサ３６、第２の搬送検知センサ３７が配置されており、第１の搬送検知センサ３６は搬送ローラ対１７・１８と１９・２０との間に配置され、第２の搬送検知センサ３７は搬送ローラ対１９・２０と２１・２２との間に配置される。
給紙部Ｇは、画像未形成転写紙をレジストローラ３３、３４を経て画像形成部に給紙、搬送する手段であり、転写紙を収容した給紙トレイ１１５と、各給紙トレイに設けられた分離搬送手段１１６とを有する。
各分離搬送手段１１６からレジストローラ３３、３４へ向けて延びるレジスト前経路Vは、再給紙下ガイド板２４、給紙右ガイド板２５、給紙上左ガイド板２６、給紙上右ガイド板２７、中継従動ローラ２８、中継駆動ローラ２９、レジスト前上ガイド板３０、レジスト前下ガイド板３１、レジスト前センサ３２等を有する。上記ローラ類は、図示しないクラッチ、ステッピングモータ等によって夫々単独に駆動、停止できるように構成されている。
このレジスト前経路Vに反転後経路IVが合流する位置は、合流部１２０となっている。
本発明では、各経路II、III、IV、Vを合わせた全経路を両面経路Ｆと称する。
【００１１】
図１において給紙トレイ１１５から分離搬送手段１１６によって分離給紙され、レジスト前経路Vに送り出された転写紙は、中継従動ローラ２８、中継駆動ローラ２９のニップ部を通過してから、その後画像形成部手前のレジストローラ３３、３４により感光体ドラム１００へと搬送される。
感光体ドラム１００上のトナー像の転写を受けてから、定着部１０５にて定着された転写紙は、表裏の反転を行わない場合はそのままストレートに排紙コロ対４０、４１に搬送される。
反転排紙、又両面コピーを行う時は、排紙分岐爪３を反転位置に移動することにより転写紙を反転し、分岐搬送路IIを経由して中間トレイ１１０を構成する逆送反転前経路IIIに進入させる。
中間トレイ１１０の逆送反転前経路IIIに搬送された転写紙は、両面入口センサ６からの通紙検知情報に基づいて下降するスイッチバックローラ８と逆転駆動ローラ９との協働により、両面従動ローラ１２と反転ローラ１３とのニップ部、更には反転排紙経路II'或は反転後経路IVへと搬送される。なお、逆送反転前経路III上では搬送方向に対して直角の方向を規制するジョガーフェンス３５にてジョギング動作をさせる。これを換言すれば、中間トレイ１１０に転写紙が進入する際、導入ローラ７の上流位置に配設された両面入口センサ６により転写紙の進入を検知し、転写紙の先端及び後端検知をトリガとして、下流のジョガーフェンス３５、スイッチバックローラ８を動作させる。
【００１２】
その後、反転排紙の場合は、両面分岐爪１４を実線位置に移動することにより転写紙を排紙コロ対４０、４１の方向へ上向き搬送する。又、大径の反転ローラ１３の同軸上には、通電時には連結しない一方で、非通電時には連結する図示しないクラッチを設けてあり、反転排紙の場合はクラッチが非通電状態となってモータからの駆動がつながる様に構成されている。なお、反転排紙は、装置外に排出される転写紙を画像面を下向きにして頁順に排紙トレイ上にスタックするためのモードである。
又、両面コピー時においては、逆送反転前経路IIIからスイッチバックされてきた転写紙は、反転ローラ１３及び両面分岐爪１４により反転後経路IVへ搬送され、更に各搬送ローラ１７・１８、１９・２０、２１・２２により合流部１２０へ搬送される。合流部への搬送後は、レジストローラ３３、３４を経て画像形成部に給送されて裏面に画像形成を受け、そのままストレートに排紙コロ４０、４１に搬送される。
なお、感光体上に照射されるレーザビームから成る画像情報は、もともと図示しない読取り光学系によって読み取った原稿画像であり、デジタル複写機においては、記憶部の容量が許す限り原稿画像をデジタル情報として格納することができるため、本形態例では画像形成動作に先立って記憶部の容量の範囲内で連続的に原稿の画像を読取って記憶部に記憶する。例えば片面原稿の場合には、連続して片面を読み取って必要頁分の画像データを記憶し、両面原稿の場合には奇数頁を所要頁分読み取ってから、同一原稿の偶数頁を所要頁分読み取って、夫々記憶する。この原稿読取り動作、及び記憶作業の後に、或は並行して両面コピーのための給紙、画像形成動作が行われる。
【００１３】
次に、ノンスタック両面機構を用いた両面コピー時の転写紙の流れを図３に基づいて説明する。なお、図４は画像形成順序を頁順に説明する図である。
まず、分離搬送手段１１６によって給紙トレイ１１５上の転写紙Ｐを一枚づつ複数枚連続で画像形成部Ｃに搬送して画像形成する。この際、例えば奇数頁目である、１頁，３頁，５頁の原稿画像を夫々１枚目、２枚目、３枚目の転写紙Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の各表面に順次画像形成してゆく（図３(a)）。続いて、片面に画像形成を受けた３枚の転写紙を順次中間トレイ１１０に進入させ、逆送反転前経路IIIにてスイッチバックした後で、両面分岐爪１４、搬送従動ローラ１２及び反転ローラ１３の協働により反転後経路IVへ搬送し、一枚目の転写紙Ｐ１については裏面に画像形成する為にそのまま画像形成部Ｃへ再給紙する（図３(b)）。一枚目の転写紙Ｐ１は、図３(c)に示すように先端をレジストローラ対３３、３４に突き当てた状態で２頁目の原稿画像の画像展開を待ち、画像形成開始により２頁目のトナー像の転写、定着を裏面に受けた後で、そのままストレートに排紙４０、４１から装置外に排出される。
図３(c)の状態において、３頁目の原稿画像を表面に形成した転写紙Ｐ２は反転後経路IV内にて停止し、５頁目の原稿画像を表面に形成した転写紙Ｐ３は逆送反転前経路IIIにて停止、待機する。また、一枚目の転写紙Ｐ１は、その先端をレジストローラ対３３、３４に当接して停止し、２頁目の原稿画像が画像処理部に展開を完了し作像動作が開始するまで待機する。そして、図３(c)に示した状態では、この転写紙、例えばＡ４サイズ横は、反転後経路IV内に一枚のみ停止可能であり、転写紙Ｐ３は反転ローラ１３の外周から逆送反転前経路III内にかけて延在して停止している。なお、後述するように画像展開に要する時間は画像データ量等に応じて一様ではなく、従って転写紙Ｐ１のレジスト待機時間は一様ではない。
正逆回転可能な反転ローラ１３の駆動軸上には図示しない電磁クラッチが設けてあり、反転ローラ１３の停止、待機中は電磁クラッチに通電されるため、反転ローラ１３にモータからの駆動力が伝達されないように構成されている。従って、従来のように図３(c)の状態で反転ローラ１３を駆動し続けるのではなく、停止させることができるため、反転ローラ１３を駆動するモータの負荷を低減することができる。また、反転ローラ１３を停止させることにより、転写紙Ｐ３が反転ローラ１３に連れ回りして先行する転写紙Ｐ２に衝突するという不具合をなくすることができる。
図３(c)の状態から図３(d)の状態に至るまでの間に、裏面に画像形成を受けた一枚目転写紙Ｐ１の機外へのストレート排紙、四枚目転写紙Ｐ４の新規給紙、二枚目転写紙Ｐ２の再給紙及び三枚目転写紙Ｐ３の前進移動等が順次行われる。
【００１４】
図３(d)はその後の転写紙の搬送順序を示しており、四枚目転写紙Ｐ４の表面に７頁目の原稿画像を画像形成した後には、反転後経路IV内に待機していた二枚目転写紙Ｐ２が画像形成部Ｃに再給紙されてその裏面に４頁目の画像形成を受ける。続いて、給紙トレイ１１５から５枚目の転写紙Ｐ５を給送開始し、レジストローラ対３３、３４に先端を突き当てて画像展開を待つレジスト待機期間を経てから当該転写紙Ｐ５の表面に９頁目の原稿画像を画像形成し、当該転写紙Ｐ５は両面経路Ｆ内に進入する。このとき、転写紙Ｐ５に先行する転写紙Ｐ４は既に中間トレイ１１０内に進入している。転写紙Ｐ５の表面に対して９頁目の原稿画像を形成した後は、反転後経路IV内に待機していた３枚目の転写紙Ｐ３が裏面画像形成の為に画像形成部Ｃへ搬送され、レジスト待機を経てその裏面に６頁目の原稿画像を画像形成される。以降、給紙部Ｇからの新たな転写紙の給紙と、反転後経路IVからの再給紙が交互に行われ、画像形成を行っていく。
なお、上記転写紙の搬送、停止動作は、各搬送検知センサ３６、３７、３８、３２により検知された各転写紙の位置についての検知情報に基づいて図示しない制御部が実施するものである。即ち、上記各搬送、停止動作において、レジストローラ対３３、３４に先端を当接させたレジスト待機に際してのレジストローラ対３３、３４、及び中継ローラ対２８、２９の駆動停止タイミングは、レジスト前センサ３２による転写紙の検知情報に基づいて行われる。また、各搬送ローラ対１７・１８、１９・２０の駆動を停止して転写紙を停止させるタイミングは第１の搬送検知センサ３６による通紙検知情報に基づいて行われ、搬送ローラ対２１、２２の駆動を停止して転写紙を停止させるタイミングは第２の搬送検知センサ３７による通紙検知に基づいて行われる。
【００１５】
図３、及び図４から明らかなように本発明の画像形成装置においては、一枚目表に対する画像形成が行われた後、一枚目裏に対する画像形成が施されるまでの間に、２枚目表と３枚目表に対する画像形成が行われる。つまり、この実施の形態例では、ある転写紙（例えば、１枚目）の表面に画像形成を行ってから当該転写紙の裏面に画像形成が行われるまでの間に表面に画像形成が行われる転写紙の枚数をＮとすると、Ｎ＝２枚（２枚目、３枚目）である。そして連続した両面画像形成作業中に、表面に画像形成を受けた転写紙は少なくとも３枚、即ちＮ＋１枚以上、常に画像搬送経路内に存在することになる。
なお、ここでＮ＝２枚としたのは一例に過ぎず、Ｎ＝１枚、或は、Ｎ＝３枚以上のタイプの画像形成装置にも本発明は適用可能である。
つまり、例えば図３(c)に示すように表面に画像形成を受けた一枚の転写紙Ｐ１がレジスト待機状態にある時に、後続の２枚目転写紙Ｐ２は反転後経路IV内にあり、更に後続の３枚目転写紙Ｐ３は逆送反転前経路III内にある。この為、転写紙Ｐ１の裏面に対する画像形成前の停止時に、両面経路で転写紙同士が追突する不具合を回避することが可能となる。
【００１６】
次に、図５は本発明の画像形成装置における特徴的な制御方法を説明する為の図であり、反転後経路IV内から再給紙されて先端をレジストローラ対３３、３４に当接させた状態の４枚目の転写紙（表面記録済み）が裏面に対応する原稿画像の画像展開時間中レジスト待機しているが、画像展開に要する時間は画像情報量等によって一様ではなく、比較的長時間にわたることもある。この時、後続する表面記録済みの５枚目の転写紙Ｐ５は、第１の搬送検知センサ３６からの通紙検知情報に基づいて駆動を停止した搬送ローラ対１７・１８、１９・２０により反転後経路IV内に停止させられている。また、更に後続する６枚目の表面記録済み転写紙Ｐ６は第３の搬送検知センサ３８からの通紙検知情報に基づいて駆動を停止したローラ対８、９、１２、１３により図示の位置に停止させられる。この時、６枚目転写紙Ｐ６の先部は反転ローラ１３の外周面にかかっているため、従来のように反転ローラ１３を常時回転させ続ける制御方法であると、完全に停止せずに反転ローラ１３に連れ回りして前進して５枚目転写紙Ｐ５の後端に衝突し、両転写紙の衝突部がダメージを受けるという不具合をもたらす。そこで、本形態例では、このような状態で６枚目転写紙Ｐ６が停止している場合には、図示しない電磁クラッチを用いて反転ローラ１３への駆動力伝達を一時的に遮断して停止させる。
【００１７】
次に、図５のように６枚目転写紙Ｐ６の先部が両面分岐爪（可動部材）１４と干渉する位置にある場合には、両面分岐爪１４との接触により転写紙がダメージを受けることを防止する為に、図示したように両面分岐爪１４を非干渉位置に退避させ続ける必要がある。両面分岐爪１４を非干渉位置に退避させ続けるためには、その駆動源となるソレノイドをＯＮし続ける必要があるが、その場合には長時間ソレノイドに通電されて過負荷がかかるため、ソレノイドの耐久性が低下し易くなる。そこで、本発明では、図６に示したように、レジスト待ちしている転写紙Ｐ４のレジスト待ち時間が画像展開に要する時間に応じて長期化する場合には、６枚目転写紙Ｐ６の位置を図５の位置から、図６に示した後方位置まで退避させて停止して両面分岐爪１４との干渉を回避し、両面分岐爪を点線で示す干渉位置に戻すことができる。両面分岐爪１４が干渉位置にある時には駆動用ソレノイドはＯＦＦ状態となるため、過負荷による耐久性の低下という不具合がなくなる。なお、６枚目転写紙Ｐ６が図５の干渉位置に一定時間停止している場合にこれを図６の位置に移動させる制御を行う場合、当該停止時間の計時は第３の搬送検知センサ３８による６枚目転写紙Ｐ６についての通紙検知情報に基づいて行う。
但し、６枚目転写紙Ｐ６を図６に示した退避位置にある状態からスタートさせてこれを反転後経路IVへ前進させるとすると、先行する５枚目転写紙Ｐ５との間の間隔が開き過ぎて生産性が低下する虞れがある為、本発明では、レジスト待ちしていた転写紙Ｐ４の裏面に対応する画像の展開が終了してレジストローラ対３３、３４が駆動を開始することにより転写紙Ｐ４がレジスト部をスタートする前に、点線で示す干渉位置まで下がっていた両面分岐爪１４を実線で示す非干渉位置まで退避させた上で、スイッチバックローラ８を下降させる。その後、逆転駆動ローラ９、及び反転ローラ１３を正規搬送方向に所定量だけ回転させることにより、６枚目転写紙Ｐ６を図５の位置に戻してから一旦停止する。スイッチバックローラ８は元の位置まで上昇させる。その後、４枚目転写紙のレジストスタートを行い、各搬送ローラ対１７、１８・１９・２０、及び２１・２２等を駆動させて５枚目転写紙、６枚目転写紙を夫々所要位置まで前進させる。このため、６枚目転写紙Ｐ６が前進を再開する際に、先行する転写紙との間の間隔が開き過ぎて生産性が低下するという不具合がなくなる。また、６枚目転写紙Ｐ６の更に後方に位置する他の転写紙との間隔が狭くなり過ぎることによる衝突も防止することが可能となる。
なお、上記各実施の形態は夫々一例を示しているに過ぎず、本発明の適用範囲は、上記のものに限定されるわけではない。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように本発明は、スキャナによる読み込み等によって得た複数の原稿画像を記憶し、任意の転写紙の任意の面に対して記憶した任意の原稿画像を形成することが可能なデジタル複写機において、ノンスタックにて両面複写を行っている最中に、両面経路内に停止している先行転写紙に対して後続の転写紙が衝突して転写紙の損傷やジャムをもたらすという問題、両面経路内の所定位置に停止している転写紙との干渉を避ける為に可動部品を作動させ非干渉位置に保持し続けることにより駆動源の耐久性が低下するという問題を解決することができる。
即ち、請求項１の発明では、両面経路内で停止している転写紙が他の可動部材と干渉する位置にあり、しかも干渉を回避する為に可動部材を非干渉位置に退避させ続ける必要がある場合に、その停止時間がある一定時間以上となる時には、停止している転写紙の少なくとも１枚の停止位置を非干渉位置に後退させることにより、可動部材の駆動部の長時間作動を防止して過負荷に起因した可動部材へのダメージ発生を防止する。
また、請求項２の発明では、逆送反転前経路内に停止している転写紙が反転ローラに連れ回りして前進することにより先行停止している転写紙に衝突して端部が破損したり、ジャムが発生することを防止することができる。つまり、従来常時回転するように制御されていた反転ローラの駆動を、転写紙の停止中は停止するように制御することにより上記不具合を解消したものである。かつ、両面経路内で停止している転写紙が他の可動部材と干渉する位置にあり、しかも干渉を回避する為に可動部材を非干渉位置に退避させ続ける必要がある場合に、その停止時間がある一定時間以上となる時には、停止している転写紙の少なくとも１枚の停止位置を非干渉位置に後退させることにより、可動部材の駆動部の長時間作動を防止して過負荷に起因した可動部材へのダメージ発生を防止する。
また、請求項３の発明では、請求項１又は２では両面経路内での転写紙の停止時間が一定時間以上となる時に、停止している転写紙の少なくとも１枚の停止位置を後退させたが、画像形成装置内に停止している転写紙の停止が終了し、移動を開始する直前に、上記停止位置を前進させて転写紙の停止位置をもとの停止位置に移動させた上で移動を再開させることにより、画像形成装置の生産性向上を図り、更に後続の他の転写紙との追突を防ぎ、搬送時の紙間余裕度の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態としての画像形成装置の概略構成図。
【図２】図１の画像形成装置の要部構成を示す説明図。
【図３】本発明の画像形成装置における両面画像形成手順を示す図。
【図４】図３の例における転写紙に対する画像形成手順を示す図。
【図５】本発明の特徴的な制御方法を説明する為の図。
【図６】本発明の特徴的な他の制御方法を説明する為の図。
【図７】従来の画像形成装置における両面画像形成手順を示す図。
【符号の説明】
Ａ  読取り光学系、Ｂ  書込み光学系、Ｃ  画像形成部、Ｄ  分岐部、Ｅ  排紙部、Ｆ  両面経路、Ｇ  給紙部、I  排紙経路、II  分岐搬送路、II'  反転排紙経路、III  逆送反転前経路、IV  反転後経路、V  レジスト前経路、３  排紙分岐爪、５  ガイド板、６  両面入口センサ、７  導入ローラ、８  スイッチバックローラ、９  逆転駆動オーラ、１２  両面従動ローラ、１３  反転ローラ、１４  両面分岐爪、１７・１８、１９・２０・２１・２２  搬送ローラ対、２８・２９  中継ローラ対、３２  レジスト前センサ、３３・３４  レジストローラ対、３６  第１の搬送検知センサ、３７  第２の搬送検知センサ、４０・４１  排紙コロ対、１００  感光体、１０１  帯電部、１０３  現像部、１０４  転写部、１０５  定着部、１０６  撮像素子、１１０  両面トレイ、１１５  給紙トレイ、１１６  分離搬送手段。
【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】
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