(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス線速度で連続して搬送される記録紙に画像を形成する定着装置を含む画像形成手段と、前記記録紙を前記プロセス線速度から反転線速度に加速して反転搬送する反転搬送手段と、を有する画像形成装置において、
前記定着装置は、加熱ローラと、当該加熱ローラに圧接してニップ部を形成する加圧ローラとを有し、
前記反転搬送手段は、反転搬送モードで前記記録紙を前記反転搬送手段へ導く搬送方向切換手段と、当該反転搬送手段の記録紙導入経路である反転記録紙進入経路と、当該反転記録紙進入経路上であって前記ニップ部の中心位置からの距離が使用可能な最小サイズ記録紙の搬送方向における記録紙長より短い距離に配設された速度切替可能な進入ローラ対と、前記反転記録紙進入経路の記録紙搬送方向下流に配設された記録紙反転経路と、当該記録紙反転経路上であって前記進入ローラ対の中心からの距離が使用できる記録紙の最小サイズの搬送方向における長さより短い距離に配設された速度切替可能でかつ正逆転可能な反転ローラ対と、前記２つの経路の合流点から分岐した反転記録紙排出経路と、前記反転記録紙排出経路上に配設され前記反転ローラ対の逆転により反転された前記記録紙を前記反転線速度で搬送する排出ローラ対と、前記３つの経路の分岐点である搬送経路分岐点と、前記反転記録紙進入経路から前記搬送経路分岐点へ搬送される前記記録紙の先端を検知して前記進入ローラ対の回転速度を前記プロセス線速度から前記反転線速度へと切り替えるための信号を発する記録紙検知センサと、を有し、
予め定められた任意の基準サイズの記録紙を連続して搬送するときは、
前記反転ローラ対は前記反転線速度を維持して正逆転を繰り返し、
前記進入ローラ対は、前記プロセス線速度と前記反転線速度との切り替えを繰り返し、かつ、前記反転記録紙進入経路へ進入した前記基準サイズの記録紙の先端が前記搬送経路分岐点に到達するまでに、前記プロセス線速度から前記反転線速度への加速を完了していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記反転搬送モード下で、連続する複数枚の記録紙が前記反転搬送手段に搬送されるとき、逆転する前記反転ローラ対により逆方向に搬送される先行の記録紙の後端と、順方向に搬送される後続の記録紙の先端とが、前記搬送経路分岐点と前記反転ローラ対との間ですれ違うことが可能に構成されてい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】
前記画像形成装置は少なくとも２個の記録紙検知センサを有し、
第１の記録紙検知センサが前記記録紙を検知した検知信号に基づいて、前記反転搬送モード下で前記反転記録紙進入経路から前記搬送経路分岐点を経由し前記記録紙反転経路へと搬送される前記記録紙の後端が前記搬送経路分岐点を通過するタイミングで、前記反転ローラ対を正転から逆転に切り替える構成とするとともに、
逆転された前記反転ローラ対により反転して逆方向に搬送される前記記録紙の後端を、前記反転ローラ対に近接して配設した第２の記録紙検知センサが検知した検知信号に基づいて、前記反転ローラ対から前記反転記録紙排出経路へと搬送される前記記録紙の後端が前記反転ローラ対を通過したタイミングで、前記反転ローラ対を再び逆転から正転に切り替える構成としたことを特徴とする請求項１または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】
本願発明は記録紙の反転搬送を行う電子写真複写機あるいはプリンタ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真複写機あるいはプリンタ等の画像形成装置に求められる性能の中には多機能、高速性等がある。
【０００３】
画像が形成された記録紙に対して、後処理や排紙モード等を種々選択することができる後処理機能及び両面画像形成機能を備えた多機能画像形成装置が広く使用されており、このような機能の一部を実現するための手段として、記録紙を搬送経路において表裏反転する反転搬送手段が用いられている。
【０００４】
一方、画像形成装置の高速化を実現するためには、連続画像形成時の単位時間当たりの画像形成枚数を増やすことが必要である。
【０００５】
ところで、このような画像形成装置における画像作成速度を表す値として、一般に、所定の記録紙を基準とした単位時間当たりに得られる画像形成枚数が用いられており、その値を高めるために各種の工夫が凝らされている（ここでいう所定の記録紙とは、使用頻度の高い特定の用紙のことで、この用紙の縦横の長さを、以下、基準サイズという）。
【０００６】
高速化を実現させるための手段として、画像形成工程における記録紙搬送速度（以下、プロセス線速度という）を上げる手段と、画像と画像の間の間隔、言い換えると紙間隔を短縮する手段とがある。
【０００７】
プロセス線速度を高めるには多くの開発研究が必要であり、かつ、高性能の部品や高度な組み立て精度が必要となりがちであるが、紙間隔を短縮する手段は制御上の処理で画像形成効率を上げることができ、開発コストや製造コストの上昇を伴うことなく時間当たりの画像形成枚数を増やすことができるという利点を有する。
【０００８】
反転搬送手段により搬送される記録紙の反転線速度は、一般に、プロセス線速度より高速に設定されている。その理由は、記録紙を往復動させるため移動距離が長くなることによる時間当たりの画像形成枚数の減少を防止するためである。
【０００９】
時間当たりの画像形成枚数の減少を防ぐためには、反転搬送手段においても、反転線速度を所定の値に保つことが肝要であり、プロセス線速度と同様、紙間隔を短縮することが高速化の実現に繋がる。
【００１０】
図３は従来の画像形成装置における反転搬送手段の構成を示す模式図であり、画像形成装置の画像形成部において感光体ドラム上に形成されたトナー像を転写された記録紙は、定着装置３８内へと搬送される。図は、定着装置３８から記録紙搬送方向下流に位置する反転搬送・再給紙部６までの部分の構成を示す。
【００１１】
加熱ローラ３８１と加圧ローラ３８２との圧接により形成されたニップ部（以下、単にニップ部という。Ａはニップ部の中心を表す）で加熱定着された記録紙は、プロセス線速度で駆動回転する定着排出ローラ対３８３により挟持され、反転搬送・再給紙部６に配設された搬送方向切替手段である搬送方向切替ガイド６１４へと搬送される。
【００１２】
画像形成装置がモード選択により通常排紙モード下にあるとき、定着排出ローラ対３８３に近接して配設された搬送方向切替ガイド６１４は、図の破線で示す位置にあり、定着排出ローラ対３８３により挟持された記録紙は、通常排紙経路７１及び排紙ローラ対７１１を経て排紙トレイへ排出される。
【００１３】
画像形成装置がモード選択により反転搬送モード下にあるとき、搬送方向切替ガイド６１４は図の実線で示すように上方に揺動され保持されるため、定着排出ローラ対３８３により挟持された記録紙は、搬送方向切替ガイド６１４に導かれて反転搬送・再給紙部６へ搬送される。
【００１４】
反転搬送・再給紙部６は、前記搬送方向切替ガイド６１４、記録紙が最初に進入する反転記録紙進入経路（第１経路）６１、反転記録紙進入経路６１内に配設された進入ローラ対６１１、反転記録紙進入経路６１を通過した記録紙が次に進入する記録紙反転経路（第２経路）６２、記録紙反転経路６２内に配設された反転ローラ対６２１、記録紙反転経路６２で反転された記録紙が次に進入する反転記録紙排出経路（第３経路）６３、反転記録紙排出経路６３内に配設された排出ローラ対６３１、前記３つの経路の分岐点である搬送経路分岐点Ｂ、反転記録紙進入経路６１と反転記録紙排出経路６３の間にあって搬送経路分岐点Ｂに近接した位置に配設された搬送方向規制ガイド６１５、進入ローラ対６１１に近接して配設された記録紙検知センサ６１２、及び搬送経路分岐点Ｂに近接して配設された記録紙検知センサ６１３などにより構成される。
【００１５】
前記ニップ部の中心位置Ａから搬送経路分岐点Ｂまでの距離は、前記基準サイズの記録紙の搬送方向長さより短いか、ほぼ同等に設定されている。
【００１６】
反転搬送・再給紙部６へ進入した記録紙は、反転記録紙進入経路６１に導かれ、プロセス線速度で回転する当該経路内の進入ローラ対６１１により挟持、搬送される。
【００１７】
進入ローラ対６１１の回転速度は、プロセス線速度と反転線速度との２つの速度に切り替えることができるように構成されている。
【００１８】
進入ローラ対６１１のプロセス線速度から反転線速度への加速は、記録紙検知センサ６１２または６１３が記録紙先端を検知した信号を画像形成装置制御部に発信し、当該制御部からの指令により図示しない速度切替可能なモータの速度を切り替えることにより行われる。
【００１９】
記録紙検知センサ６１２または６１３からの信号の発信は、必要に応じて図示しないタイマを併用し、記録紙後端が前記ニップ部から離脱するタイミングを見計らって前記制御部へ発し、前記モータの速度切替を行う。
【００２０】
定着排出ローラ対３８３は、駆動されるローラと当該ローラに圧接するローラとにより構成され、駆動されるローラには一方向クラッチ（図示せず）が内蔵される。当該一方向クラッチの役割については以下に説明する。
【００２１】
記録紙搬送方向で基準サイズ以上の長さを有する記録紙が定着排出ローラ対３８３に挟持されプロセス線速度で搬送されている間に、当該記録紙の先端が記録紙搬送方向下流側に配設された進入ローラ対（後述）に挟持され、搬送され、当該記録紙の後端が前記ニップ部から外れて、当該進入ローラ対の回転速度がプロセス線速度からより速い反転線速度に切り替わるタイミングがある。
【００２２】
このとき、前記進入ローラ対に一端を挟持された記録紙が反転線速度で搬送されるため、記録紙の他端を挟持したプロセス線速度で回転する前記定着排出ローラ対３８３の駆動されるローラとの間で、記録紙に引っ張り荷重の負荷がかかることになる。当該負荷は、記録紙を挟持した前記進入ローラ対に対し、記録紙との摩擦力により、前記駆動されるローラをプロセス線速度から反転線速度に回転速度を上げるためのトルクとして付加される。
【００２３】
然るに、前記駆動されるローラに内蔵された前記一方向クラッチの働きにより、前記駆動されるローラに所定の荷重を超えるトルクが加えられると、当該ローラと回転軸との間で空転する構成となっているため、記録紙に過剰な負荷をかけることはなく、記録紙が破損する恐れはない。
【００２４】
従来の画像形成装置では、記録紙先端が搬送経路分岐点Ｂへ到達したとき、前記ニップ部の中心Ａから搬送経路分岐点Ｂまでの距離が短いため、この時点では未だ記録紙後端が前記ニップ部に挟持されたままで、記録紙の搬送速度は、プロセス線速度の状態であるか、前記ニップ部から離脱した直後でプロセス線速度から反転線速度への加速中の状態であった。そして、記録紙先端が第２の経路である記録紙反転経路６２に搬送され、反転ローラ対６２１に挟持される直前または挟持された後で初めて、進入ローラ対６１１の回転速度が反転線速度に達するタイミング設定となっていた。
【００２５】
このため、進入ローラ対６１１の回転速度が反転線速度に達するまでの時間に対応する距離分だけ、記録紙の紙間隔を狭くできないという問題があった。
【００２６】
記録紙先端が反転ローラ対６２１に挟持される直前に進入ローラ対６１１の回転速度が反転線速度に達する場合であっても、搬送経路分岐点Ｂから反転ローラ対６２１までの間は記録紙が反転線速度より遅い速度で搬送されることとなる。
【００２７】
搬送方向規制ガイド６１５は、反転記録紙進入経路６１と反転記録紙排出経路６３との間の搬送経路分岐点Ｂに近接した位置に配設され、常時、荷重の小さなばね部材（参照符号なし）で反転記録紙進入経路６１の経路を遮蔽する方向に付勢され、反転する記録紙が搬送経路分岐点Ｂから反転記録紙進入経路６１へ進入することを防いでいる。記録紙が反転記録紙進入経路６１から搬送経路分岐点Ｂを経由して記録紙反転経路６２へ搬送されるとき、記録紙先端は前記ばね部材の荷重にうち勝って進む。
【００２８】
反転線速度で回転する進入ローラ対６１１と反転ローラ対６２１とによって搬送される記録紙の後端が搬送経路分岐点Ｂを通過するとき、記録紙検知センサ６１３の検知信号により、画像形成装置本体の前記制御部を介して、図示しない正逆転切替可能なモータの回転方向を切り替え、反転ローラ対６２１の回転方向を切り替える。
【００２９】
反転ローラ対６２１に後端近傍を挟持された状態で当該反転ローラ対６２１の回転方向を切り替えられた記録紙は、それまでの後端が先端となって、逆方向に搬送される。搬送経路分岐点Ｂを通過した記録紙先端は、搬送方向規制ガイド６１５により反転記録紙排出経路６３へと導かれ排出ローラ対６３１に挟持される。
【００３０】
従来の画像形成装置では、反転ローラ対６２１の回転方向を逆転から正転へ切り替える記録紙検知センサが、搬送経路分岐点Ｂに近接した位置に配設されていたため、先行する記録紙の後端が反転ローラ対６２１を通過していても、その時点で直ちに反転ローラ対６２１の回転方向を切り替えることはできず、当該記録紙の後端が搬送経路分岐点Ｂに近接して配設された記録紙検知センサ位置を通過して初めて切り替えていた。
【００３１】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように従来は、搬送経路分岐点Ｂに近接して配設された記録紙検知センサ６１３が、先行する記録紙の後端を検知してから反転ローラ対６２１の回転を逆転から正転へ切り替えるため、先行する記録紙の後端が搬送経路分岐点Ｂを通過するまでは、後続の記録紙先端は搬送経路分岐点Ｂに到達できない。従って、先行する記録紙と後続の記録紙との紙間隔を短縮することが難しく、画像形成装置の時間当たりの画像形成枚数は小さくなりがちであった。
【００３２】
また、上記のような問題を避けるため、反転ローラ対６２１に近接した位置で先行する記録紙と後続の記録紙とをすれ違わせるという構成を有する画像形成装置もあるが、この場合、反転ローラ対６２１の圧接を解除する必要があり、メカ構成が複雑となりコスト高になるという問題がある。
【００３３】
本願発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、主たる目的は、簡単な構成でありながら、単位時間当りの生産性が高く、効率の良い画像形成装置を提供することにある。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
本願発明の目的は下記構成によって達成することができる。
【００３７】
（１）プロセス線速度で連続して搬送される記録紙に画像を形成する定着装置を含む画像形成手段と、前記記録紙を前記プロセス線速度から反転線速度に加速して反転搬送する反転搬送手段と、を有する画像形成装置において、前記定着装置は、加熱ローラと、当該加熱ローラに圧接してニップ部を形成する加圧ローラとを有し、前記反転搬送手段は、反転搬送モードで前記記録紙を前記反転搬送手段へ導く搬送方向切換手段と、当該反転搬送手段の記録紙導入経路である反転記録紙進入経路と、当該反転記録紙進入経路上であって前記ニップ部の中心位置からの距離が使用可能な最小サイズ記録紙の搬送方向における記録紙長より短い距離に配設された速度切替可能な進入ローラ対と、前記反転記録紙進入経路の記録紙搬送方向下流に配設された記録紙反転経路と、当該記録紙反転経路上であって前記進入ローラ対の中心からの距離が使用できる記録紙の最小サイズの搬送方向における長さより短い距離に配設された速度切替可能でかつ正逆転可能な反転ローラ対と、前記２つの経路の合流点から分岐した反転記録紙排出経路と、前記反転記録紙排出経路上に配設され前記反転ローラ対の逆転により反転された前記記録紙を前記反転線速度で搬送する排出ローラ対と、前記３つの経路の分岐点である搬送経路分岐点と、前記反転記録紙進入経路から前記搬送経路分岐点へ搬送される前記記録紙の先端を検知して前記進入ローラ対の回転速度を前記プロセス線速度から前記反転線速度へと切り替えるための信号を発する記録紙検知センサと、を有し、予め定められた任意の基準サイズの記録紙を連続して搬送するときは、前記反転ローラ対は前記反転線速度を維持して正逆転を繰り返し、前記進入ローラ対は、前記プロセス線速度と前記反転線速度との切り替えを繰り返し、かつ、前記反転記録紙進入経路へ進入した前記基準サイズの記録紙の先端が前記搬送経路分岐点に到達するまでに、前記プロセス線速度から前記反転線速度への加速を完了していることを特徴とする画像形成装置。
【００３８】
（２）前記反転搬送モード下で、連続する複数枚の記録紙が前記反転搬送手段に搬送されるとき、逆転する前記反転ローラ対により逆方向に搬送される先行の記録紙の後端と、順方向に搬送される後続の記録紙の先端とが、前記搬送経路分岐点と前記反転ローラ対との間ですれ違うことが可能に構成されていることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
（３）前記画像形成装置は少なくとも２個の記録紙検知センサを有し、第１の記録紙検知センサが前記記録紙を検知した検知信号に基づいて、前記反転搬送モード下で前記反転記録紙進入経路から前記搬送経路分岐点を経由し前記記録紙反転経路へと搬送される前記記録紙の後端が前記搬送経路分岐点を通過するタイミングで、前記反転ローラ対を正転から逆転に切り替える構成とするとともに、逆転された前記反転ローラ対により反転して逆方向に搬送される前記記録紙の後端を、前記反転ローラ対に近接して配設した第２の記録紙検知センサが検知した検知信号に基づいて、前記反転ローラ対から前記反転記録紙排出経路へと搬送される前記記録紙の後端が前記反転ローラ対を通過したタイミングで、前記反転ローラ対を再び逆転から正転に切り替える構成としたことを特徴とする（１）または（２）に記載の画像形成装置。
【００３９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係わる画像形成装置の構成を示す模式図である。
【００４０】
本実施の形態の画像形成装置としての複写機は、複写機本体の上部に自動原稿送り装置１を設けるとともに、複写機本体内に画像読取装置２、画像形成手段である画像形成部３、記録紙収納部４、給紙部５、反転搬送手段である反転搬送・再給紙部６、および循環反転手段としてのＡＤＵ８を有している。
【００４１】
前記自動原稿送り装置１は、原稿を一枚ずつ送り出し、原稿を画像読取位置へと搬送し、画像読取が終わった原稿を所定の場所に排紙処理する装置である。
【００４２】
前記自動原稿送り装置１は、原稿を載置する原稿載置台１１、原稿載置台１１上に載置された原稿を分離する原稿分離手段１２、原稿分離手段１２で分離された原稿を搬送する複数のローラを含む原稿搬送手段１３、原稿搬送手段１３で搬送された原稿を排紙する原稿排紙手段１４、原稿排紙手段１４によって排紙された原稿を載置する原稿排紙台１５、および、原稿の両面の画像を読み取る際に原稿の表裏を反転させるためのローラ対からなる原稿反転手段１６を有している。
【００４３】
処理プロセスがらみで述べるに、前記原稿載置台１１上に載置された複数枚の原稿（不図示）は、原稿分離手段１２によって１枚づつ分離され、前記原稿搬送手段１３によって画像読取位置に向けて搬送される。
【００４４】
前記原稿読取位置は、前記原稿搬送手段１３の下方部に設けられており、そこで、画像読取装置２を構成するスリット２１を通して、原稿の画像が読み取られる。
【００４５】
画像が読み取られた原稿は、原稿排紙手段１４によって原稿排紙台１５上へと排紙される。
【００４６】
ところで、原稿の両面の画像を読み取る際には、一度片面の画像が読み取られた原稿を原稿反転手段１６に導き、原稿の後端が前記ローラに挟持された状態における当該ローラに対する逆回転制御によって原稿の表裏を反転し、再度、前記原稿搬送手段１３で搬送することにより、原稿読取位置において他の面の画像を読み取ることができる。
【００４７】
このような工程が原稿載置台１１上に載置された原稿の枚数分繰り返される。また、前記自動原稿送り装置１は可倒式に構成されており、この自動原稿送り装置１を起こしてプラテンガラス２２上を開放することにより、当該プラテンガラス２２上に原稿を直接載置し、複写することができるように構成してある。
【００４８】
前記画像読取装置２は、原稿の画像を読み取って画像データを得るための手段であり、前記スリット２１と、原稿を照射する光源であるランプ２３１と原稿からの反射光を反射させる第１ミラー２３２とを一体化してなる第１ミラーユニット２３と、第１ミラー２３２からの光を反射させる第２ミラー２４１と第３ミラー２４２とを一体化してなる第２ミラーユニット２４と、当該第２ミラーユニット２４からの反射光を、後述する撮像素子（以下、ＣＣＤという）２６に結像させる結像レンズ２５、および、結像レンズ２５によって結像された光像を光電変換して画像情報を得るライン状のＣＣＤ２６を有している。
【００４９】
前記画像情報は、適宜の画像処理を施された後、一旦、図示しないメモリに蓄積されるようになっている。
【００５０】
前記自動原稿送り装置１によって送られている原稿を、画像読取装置２で読み取る態様においては、第１ミラーユニット２３及び第２ミラーユニット２４は、図示の如き位置に固定されている。
【００５１】
一方、前記プラテンガラス２２上に直接載置された原稿の画像を読み取る態様においては、前記第１ミラーユニット２３と第２ミラーユニット２４とを光路長を保ちながらプラテンガラスに沿って移動させることにより行う。
【００５２】
前記画像形成部３は、画像読取装置２で得た画像データに基づいて、最終的に記録紙上に画像形成を行う。
【００５３】
実施の形態における前記画像形成部３は、電子写真プロセスにより画像を形成するものであり、光導電性感光層を表面に有する感光体ドラム３１と、当該感光体ドラム３１の表面を一様帯電させる帯電器３２、画像処理後の画像データに基いて作動され、前記感光体ドラム３１上を露光して潜像を形成するための露光手段であるレーザー書込系３３、前記感光体ドラム３１上に形成される潜像を反転現像してトナー像となす現像器３４、前記トナー像を、記録紙上に転写する転写極３５、トナー像が転写された記録紙を感光体ドラム３１上からＡＣコロナ放電を行って除電することにより分離を促進する除電器３６、転写工程終了後の前記感光体ドラム３１を清掃するためのクリーニング手段３７、前記記録紙上のトナー像を定着する加熱ローラ型の定着装置３８、および前述した反転搬送・再給紙部６およびＡＤＵ８を有している。
【００５４】
上記構成による画像形成は、適宜の駆動手段によって矢示の方向に回転する感光体ドラム３１を帯電器３２により順次帯電した後、レーザー書込系３３によるドット露光で静電潜像を形成し、現像器３４によりトナー像とし、その後、トナー像領域と重畳するように、第２給紙手段としてのレジストローラ５６の回転開始により同期を以て給送される記録紙上に、前記転写極３５の作用を介して転写させることでなされる。
【００５５】
以後、トナー像が転写された記録紙は除電器３６によって感光体ドラム３１上から分離され、定着装置３８の加熱および加圧作用により、トナー像が記録紙上に定着される。
【００５６】
一方、転写領域を通過した感光体ドラム３１は更に回転を続け、クリーニング手段３７によって残留トナーが除去されて次の画像形成への準備がなされる。
【００５７】
なお、実施の態様において、前記除電器３６と前記定着装置３８との間には、除電器３６によって分離された記録紙を搬送するための搬送ベルト３９を設けてある。
【００５８】
記録紙収納部４には、記録紙を積層状態で収納する収納容器からなる収納部４０５、４１５、４２５と第１給紙手段としての給紙ユニット５１、５２、５３とを一体的に構成した給紙トレイ４００、４１０、４２０を上下方向に配列してあり、当該給紙トレイには、それぞれサイズの異なる記録紙が収納してある。
【００５９】
例えば、給紙トレイ４００には基準サイズと定めた記録紙（レターサイズ）、４１０にはＡ４サイズの記録紙、４２０にはワイドサイズの記録紙が収納してあり、いずれの記録紙も短辺送りがなされる（搬送方向に短辺が沿っている）形態にある。
【００６０】
これら給紙トレイに収納される記録紙としては、前述の普通紙に限らず、再生紙、ＯＨＰシート等でもよい。
【００６１】
前記給紙ユニット５１、５２、５３は、給紙トレイが装置内の所定箇所に押し込まれ装填完了した状態において実質的に固定位置を有する給紙ローラ５０５、５３５、５５５、および、重送防止用の分離ローラ５０６、５３６、５５６等を含む。
【００６２】
給紙部５は、前記給紙トレイのそれぞれから画像形成部３へと記録紙を搬送するための搬送手段として、搬送ローラ対Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６を有している。
【００６３】
ＰＳはフォトセンサで、給紙トレイ４００から給紙ローラ５０５により給紙された記録紙が前記分離ローラ５０６の記録紙搬送方向下流（以下、単に下流という）に設けてある前記搬送ローラ対Ｒ１に到達したか否かを検知する機能を有し、搬送ローラ対Ｒ１の直前の位置に配設してある。
【００６４】
具体的には、給紙開始から所定時間内に記録紙が前記搬送ローラ対Ｒ１に到達したか否かの前記フォトセンサＰＳからの出力情報が以後の記録紙の搬送制御のための情報として使用されるが、これについては後述する。
【００６５】
なお、上述の如きフォトセンサＰＳは給紙トレイ４１０、４２０に対しても同様に設けてある。
【００６６】
前記搬送ローラ対Ｒ１乃至Ｒ３は、プレレジストローラとして前記給紙ユニット５１乃至５３に一体的に設けることが好ましい。
【００６７】
反転搬送・再給紙部６は、画像形成後の記録紙を、反転搬送または両面複写プロセスに従って再給紙するための領域であり、定着排出ローラ対３８３により排出された記録紙をそのまま機外へ排出する場合と、表裏反転させた後に排出する場合と、記録紙の裏面に画像形成するために当該記録紙を再給紙する場合とで搬送路を切り替える搬送方向切替手段である搬送方向切替ガイド６１４を有している。
【００６８】
画像形成された記録紙をそのまま、即ち、その記録紙に対して最終画像面を上側にして排出する場合は、搬送方向切替ガイド６１４を図において破線で示す位置に位置させ、また、画像形成された記録紙の表裏を反転させて排出する場合は、搬送方向切替ガイド６１４を図において実線で示す位置に位置させ、定着排出ローラ対３８３により搬送される記録紙を、一旦、ＡＤＵ８側に向けて搬送し、記録紙が搬送方向切替ガイド６１４を通過した後、反転ローラ対６２１により反転搬送せしめ、前記搬送方向切替ガイド６１４の左側を通過せしめて機外の排紙トレイ７２へと排出する。
【００６９】
更に、記録紙の裏面に画像形成する場合は、搬送方向切替ガイド６１４を図において実線で示す位置に位置させ、定着排出ローラ対３８３により搬送される記録紙を、排紙モータで駆動される反転搬送・再給紙部６の各搬送ローラによりＡＤＵ反転ローラ８００まで搬送し、当該ローラでスイッチバックを行わせて表裏反転を施した後、レジストローラ５６へと循環搬送する。
【００７０】
なお、上記構成において反転搬送ローラ８００はＡＤＵ反転モータで正逆に回転駆動され、搬送ローラ８１０、８２０、８３０、８４０、８５０は搬送モータを駆動源として回転駆動され、レジストローラ５６はレジストモータにより回転駆動されるようになっている。
【００７１】
また、複数枚の記録紙を１組としてノンスタック循環搬送方式の使用による連続的画像形成を行えるようになっている。
【００７２】
そして、例えば、前記基準サイズよりも搬送方向長さが短いＡ４サイズ以下の記録紙が選択使用された場合、反転後の１枚目の記録紙に対する前記レジストローラ５６の作動が、基準サイズの記録紙を使用した場合と同一の時間間隔で作動できるように構成してある。
【００７３】
一方、前記基準サイズよりも搬送方向の長さが長いワイドサイズの記録紙が選択使用された場合は、ＡＤＵ８内での先行紙と後続紙とのすれ違いのための紙間隔をほぼ一定の値に保つように前記レジストローラ５６を作動させており、基準サイズの記録紙を使用した場合より長い時間間隔で作動するように構成してある。
【００７４】
図２は本発明に係わる反転搬送手段の構成及び動作について説明するため主要部を拡大して示す模式図であり、従来の反転搬送手段を示す図３と基本的な構成はほぼ同じであるため、同一の符号を付している。従って、図３と異なるところを重点的に説明する。なお、以下に説明する記載の中で、単に記録紙と記載したときは基準サイズの記録紙をいう。
【００７５】
反転搬送手段としての役割も兼ねている反転搬送・再給紙部６は、図３と同様に、搬送方向切替ガイド６１４、第１の経路である反転記録紙進入経路６１、第２の経路である記録紙反転経路６２、第３の経路である反転記録紙排出経路６３、搬送経路分岐点Ｂ、搬送方向規制ガイド６１５、進入ローラ対６１１、反転ローラ対６２１、及び排出ローラ対６３１などにより構成される。
【００７６】
本発明の画像形成装置が従来の画像形成装置と異なる第１の点は、第１の記録紙検知センサ６１２、６１３に加えて、反転ローラ対６２１に近接した位置に第２の記録紙検知センサ６２２、６２３を設けたことである。
【００７７】
従来の画像形成装置と異なる第２の点は、前記ニップ部の中心Ａから搬送経路分岐点Ｂまでの距離が、前記基準サイズの記録紙の搬送方向長さより長く、記録紙の先端が第１の記録紙検知センサ６１２に検知されてから搬送経路分岐点Ｂに達するまでの間に、進入ローラ対６１１の回転速度がプロセス線速度から加速して反転線速度へ達することが可能な長さに設定されていることである。
【００７８】
言い換えると、前記ＡＢ間の距離は、定着装置３８から排出された記録紙の後端が前記ニップ部を外れた時点（このとき、記録紙先端は既に進入ローラ対６１１に挟持されている）から、進入ローラ対６１１の回転速度が反転線速度に達する時点までの間に記録紙が移動する距離より長いということである。
【００７９】
より具体的には、前記ＡＢ間の距離は、前記基準サイズの記録紙の搬送方向長さと、搬送経路における送り量のバラツキ等に対する余裕値と、進入ローラ対６１１の回転速度をプロセス線速度から反転線速度へ加速するための時間を距離に換算した値等の合計値であって、（前記記録紙の長さ）＋２０〜５０ｍｍの範囲で良い結果を得ている。本発明の実施の形態での前記ＡＢ間の距離は、（前記記録紙の長さ）＋４４．１ｍｍである（後述）。
【００８０】
進入ローラ対６１１は、搬送方向切替ガイド６１４の下流で、定着装置３８内の加熱ローラ３８１と加圧ローラ３８２とで形成されるニップ部の中心位置Ａからの距離が、使用可能な最小サイズ記録紙の搬送方向における記録紙長より短い距離に配設される。言い換えると、当該記録紙の先端が進入ローラ対６１１に挟持されたとき、後端は前記ニップ部内に挟持されているという位置関係にある。
【００８１】
２つの第１の記録紙検知センサの内、一方の記録紙検知センサ６１２は反転記録紙進入経路６１上に配設され、当該経路６１内に進入する記録紙先端を検知して、進入ローラ対６１１の回転速度をプロセス線速度から反転線速度へと切り替えるための信号を、図示しない画像形成装置本体の制御部へ発する役割を有するセンサである。前記回転速度の切り替えは、前記制御部に予め入力されたプログラムにより、進入ローラ対６１１に連結した図示しない速度切替可能なモータの速度を切り替える指令が発せられることにより行われる。
【００８２】
もう一方の記録紙検知センサ６１３は搬送経路分岐点Ｂに近接して配設され、搬送経路分岐点Ｂを通過する記録紙後端を検知して、反転ローラ対６２１の回転方向を正転から逆転へと切り替えるための信号を発信するセンサである。
【００８３】
記録紙反転経路６２内には反転ローラ対６２１を有し、当該経路に近接した位置には第２の記録紙検知センサ６２２または６２３が配設されている。
【００８４】
一方の記録紙検知センサ６２２は反転ローラ対６２１の上流に配設され、もう一方の記録紙検知センサ６２３は反転ローラ対６２１の下流に配設されるもので、どちらか一方のセンサがあればよい。
【００８５】
もう一方の記録紙検知センサ６２３を用いる場合には、タイマを併用し、反転する記録紙の後端を検知した後、記録紙の後端が反転ローラ対６２１のニップ部を外れるタイミングで、信号を発するように構成される。
【００８６】
反転ローラ対６２１は、進入ローラ対６１１からの距離が、使用可能な最小サイズの記録紙の搬送方向の長さより短い距離に配設されている。
【００８７】
第１の記録紙検知センサは２箇所に配設されており、一方の記録紙検知センサ６１２は、前記一方向クラッチを内蔵した定着排出ローラ対３８３と進入ローラ対６１１との間の反転記録紙進入経路６１上に配設され、搬送される記録紙の先端を検知しタイマを併用して、当該記録紙の後端が加熱ローラ３８１と加圧ローラ３８２とが形成するニップ部から離間するタイミングで、進入ローラ対６１１の回転速度をプロセス線速度から反転線速度へ速めるための信号を前記制御部へ発する。
【００８８】
もう一方の記録紙検知センサ６１３は、搬送経路分岐点Ｂに近接して配設され、反転記録紙進入経路６１から記録紙反転経路６２へ搬送される記録紙の後端を検知して、反転ローラ対６２１の回転方向を正転から逆転へ切り替えるための信号を前記制御部へ発する。
【００８９】
上記のように、前記記録紙検知センサ６１２と前記記録紙検知センサ６１３との２つを異なる位置に配設してもよいが、２つのセンサを１つにすることも可能である。
【００９０】
前記記録紙検知センサ６１３を廃止するには、当該記録紙検知センサ６１３の働きを前記記録紙検知センサ６１２に持たせることにより可能となる。即ち、前記記録紙検知センサ６１２により記録紙後端が検知され、進入ローラ対６１１の回転速度がプロセス線速度から反転線速度へ速められた後でタイマを作動させ、記録紙後端が搬送経路分岐点Ｂを通過するタイミングを見計らって、反転ローラ対６２１の回転方向を正転から逆転へと切り替えることで達成できる。
【００９１】
前記記録紙検知センサ６１２を廃止することはできないが、定着装置３８の前後に既に配設された記録紙検知センサ（図示せず）があれば、廃止することも可能である。即ち、既設の記録紙検知センサが搬送される記録紙の後端を検知したタイミングか、または、検知した後タイマを作動させたタイミングで、信号を前記制御部へ発する構成とすれば、当該信号を受けた制御部が、記録紙後端が前記ニップ部を通過したタイミングに合わせて、進入ローラ対６１１の回転速度をプロセス線速度から反転線速度へ速める指令を発することで達成できる。
【００９２】
次に、本発明に係わる反転搬送手段の動作について説明する。
但し、基本的な動作は、図３の従来装置と同じであるため省略し、異なる点を重点的に説明する。
【００９３】
反転搬送モード下で、反転搬送・再給紙部６へ搬送された記録紙は、反転記録紙進入経路６１にある進入ローラ対６１１により、プロセス線速度から反転線速度へ加速されて搬送される。
【００９４】
前述のように、前記ニップ部の中心位置Ａから搬送経路分岐点Ｂまでの距離は、前記基準サイズの記録紙の搬送方向長さより長く設定されており、記録紙の先端が搬送経路分岐点Ｂに達するまでに、進入ローラ対６１１の反転線速度への加速を完了する。
【００９５】
前記加速の完了により、当初進入した記録紙の先端が前記搬送経路分岐点Ｂに到達してから、反転ローラ６２１により反転され、逆方向に搬送される記録紙の後端が前記搬送経路分岐点Ｂを通過するまでに要する時間は、ロスのない最短の設定となっている。
【００９６】
なお、前記加速の完了による効果は、基準サイズの記録紙には有効であるが、基準サイズを超えるサイズの記録紙を反転搬送させる場合には、当該記録紙が搬送経路分岐点Ｂに達するまでに前記加速を完了させることは無理であり、適用できない。本発明は、使用頻度の高い基準サイズの記録紙を対象としているものであり、実用上の意義は大である。
【００９７】
反転線速度で搬送される記録紙は記録紙反転経路６２へ搬送され、記録紙の後端が搬送経路分岐点Ｂを通過したとき、記録紙検知センサ６１２により検知されて信号が前記制御部に発せられ、反転ローラ対６２１の回転方向が正転から逆転へと切り替えられ、記録紙は逆方向に搬送される。
【００９８】
反転した記録紙の先端は、搬送方向規制ガイド６１５により反転記録紙排出経路６３へと導かれ、反転線速度で駆動回転する排出ローラ対６３１に挟持され、搬送される。
【００９９】
反転ローラ対６２１に近接した位置に配設された第２の記録紙検知センサ６２２または６２３により記録紙の後端が検知され、記録紙の後端が反転ローラ対６２１を通過したタイミングで、反転ローラ対６２１は再び正転に切り替えられる。
【０１００】
第２の記録紙検知センサ６２２または６２３は反転ローラ対６２１に近接した位置に配設されているので、記録紙の後端が反転ローラ対６２１を通過した直後に検知信号が発せられ、反転ローラ対６２１は回転方向を切り替えられ、反転線速度で正回転し、後続の記録紙の搬送に備えることが可能になる。
【０１０１】
反転する記録紙が連続して搬送されるとき、反転ローラ対６２１は正転と逆転とを繰り返し記録紙を順方向から逆方向に搬送して反転搬送を行うが、進入ローラ対６１１はプロセス線速度と反転線速度との回転速度の切り替えを繰り返すことにより、連続して記録紙を順方向に搬送し続けることになる。
【０１０２】
先行する反転記録紙の先端が排出ローラ対６３１に挟持され、搬送され、 先行する記録紙の後端が反転ローラ対６２１から外れて搬送経路分岐点Ｂへ向けて記録紙反転経路６２を逆方向に搬送されるとき、後続の記録紙は進入ローラ対６１１に挟持され、搬送され、後続の記録紙の先端は搬送経路分岐点Ｂを通過して記録紙反転経路６２を順方向に搬送される。
【０１０３】
従って、先行する反転記録紙の後端と後続の記録紙の先端とは、記録紙反転経路６２上ですれ違うタイミングに設定されており、記録紙反転経路６２は、搬送経路分岐点Ｂから反転ローラ対６２１までの間において、先行する反転記録紙と後続の記録紙とがすれ違うことができる構成となっている。
【０１０４】
本発明によれば、従来装置のように、ローラ対の解除機構が無くてもすれ違いが可能な構成となっており、紙間隔の短縮を容易にしている。
【０１０５】
本発明に係わる実施の形態である、記録紙検知センサ６２２または６２３を反転ローラ対６２１に近接した位置に配設した構成と、進入ローラ対６１１の加速を記録紙が前記搬送経路分岐点Ｂに到達する前に完了させておく構成とを用いて得られた結果の一例を表１に示す。
【０１０６】
【表１】
0003915524.tif 000002
【０１０７】
表において、記録紙基準長さとは基準サイズの記録紙の搬送方向の長さ、加速時間とは進入ローラ対の回転速度がプロセス線速度から反転線速度に切り替わるのに要する時間、距離換算とは加速時間の間に記録紙が移動する距離、反転余裕時間とは反転ローラ対が逆転から正転に切り替わった時点から記録紙先端が反転ローラ対に達するまでに要する時間、Ａ〜Ｂ間距離とは前記ニップ部の中心Ａから搬送経路分岐点までの距離、画像形成枚数とは基準サイズの記録紙が単位時間当たりに作成できる枚数、を示す。Ａ〜Ｂ間距離には、表に記載しない搬送経路のバラツキやニップ部のバラツキ等、５〜３０ｍｍを含む。
【０１０８】
本発明に係わる実施の形態でのＡ〜Ｂ間距離は２６０ｍｍであり、基準サイズの記録紙の搬送方向の長さは２１５．９ｍｍであるので、Ａ〜Ｂ間距離は、（前記記録紙の長さ）＋４４．１ｍｍとなる。
【０１０９】
表に示したように、本発明に係わる実施の形態の一例である画像形成装置を用いることにより、基準サイズの記録紙における単位時間当たりに得られる画像形成枚数が１１枚／分だけ向上していることが解る。
【０１１１】
【発明の効果】
進入ローラ対の加速は、記録紙が搬送経路分岐点に到達する前に完了しているため、記録紙の先端が搬送経路分岐点を通過してから、反転ローラにより反転され、反転した記録紙の後端が搬送経路分岐点を通過するまでに要する時間は、ロスがなく最短に設定されており、最短の紙間隔を形成することが可能となる。
【０１１２】
更に、記録紙反転経路上において、先行する反転記録紙の後端と後続の記録紙の先端とすれ違うことを可能とした構成により、紙間隔の一層の短縮が可能となる。
また、先行する反転した記録紙の後端を検知する記録紙検知センサが反転ローラ対に近接した位置に配設されており、当該記録紙の後端が反転ローラ対を通過した直後に反転ローラ対の回転方向を逆転から正転へ切り替えることができるため、後続の記録紙がいち早く反転ローラ対に進入することができ、搬送経路分岐点から反転ローラ対までの距離に対応する紙間隔の短縮が可能となる。
【０１１３】
上記に述べたように、簡単な構成でありながら、単位時間当りの生産性が高く、効率の良い画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係わる画像形成装置の構成を示す模式図。
【図２】本発明に係わる反転搬送手段の構成及び動作について説明するため主要部を拡大して示す模式図。
【図３】従来の画像形成装置における反転搬送手段の構成を示す模式図。
【符号の説明】
６  反転搬送・再給紙部
６１  反転記録紙進入経路（第１の経路）
６１１  進入ローラ対
６１２，６１３  第１の記録紙検知センサ
６１４  搬送方向切替ガイド
６１５  搬送方向規制ガイド
６２  記録紙反転経路（第２の経路）
６２１  反転ローラ対
６２２，６２３  第２の記録紙検知センサ
６３  反転記録紙排出経路（第３の経路）
６３１  排出ローラ対
Ａ  加熱ローラと加圧ローラとにより形成されたニップ部の中心
Ｂ  搬送経路分岐点
【図１】
0003915524.tif 000003
【図２】
0003915524.tif 000004
【図３】
0003915524.tif 000005