(57)【要約】【課題】余分な搬送距離をなくし反転搬送ができ、普通紙や厚紙、あるいはカールを形成しない用紙の生産性を低下させることなく通紙が可能である両面反転装置、画像形成装置を提供する。【解決手段】用紙Ｐ後端を用紙後端検知センサ４２にて検知し、用紙Ｐ後端と反転経路切替爪２６先端との距離Ｌを可変させる。例えば薄紙の場合は、切替爪を通過後、距離Ｌをある程度長く確保してから一時停止し反転搬送させ、普通紙や厚紙の場合は距離Ｌを短く確保（切替爪通過直後）してから一時停止し、反転搬送させる。これにより、生産性を低下させることなく通紙ができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定的に設けられて先端が爪状になったガイド部材と、その用紙搬送方向で後流側に設けて用紙に搬送力を付与する搬送ローラ対を有し、前記ガイド部材の第一の面に沿って正方向に案内された用紙の後端が前記ガイド部材の先端を過ぎた時点で一時停止し、そこから反対方向に搬送されて前記ガイド部材の第二の面に沿って逆送する用紙反転搬送装置において、
前記ガイド部材の先端と、一時停止した際の用紙後端との間の距離寸法を、用紙の種類に応じて可変制御する、
ことを特徴とする両面反転装置。
【請求項２】
請求項１に記載の両面反転装置において、
用紙を逆送させる場合に用紙後端を前記ガイド部材の先端に対して離れる方向にカールさせるべく、第一の搬送ローラ対の一方を柔らかい材料で構成される第二のローラとする、
ことを特徴とする両面反転装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の両面反転装置において、
前記ガイド部材と、一時停止した際の用紙後端との間の距離寸法を、画像の印字率に応じて可変制御する、
ことを特徴とする両面反転装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の両面反転装置において、
用紙搬送方向の後端における用紙のカールの状態に応じて、切替爪先端との停止位置を可変する、
ことを特徴とする両面反転装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の両面反転装置を搭載した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、両面反転搬送機構を有する両面反転装置と、これを搭載した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
用紙が搬送されてきて、用紙後端が切替爪を抜けた後に反転搬送する両面反転装置においては、用紙後端が切替爪を通過した後に、薄紙やカールを形成した用紙の切替爪への引っ掛かりを防止する目的で、ある程度搬送して、用紙後端が切替爪先端の上側にくる位置まで搬送した後に反転搬送を開始する構成となっている。この場合、厚紙や普通紙やカールを形成しない用紙まで切替爪を通り過ぎた後に、ある程度搬送していることで、その分、生産性が低下してしまう。
【０００３】
生産性を低下させないために、切替爪を通過した直後に一時停止して反転搬送を開始して生産性を低下させない方法があるが、コシがない薄紙やカールが下方向に形成された用紙は切替爪を通過直後も、用紙後端は切替爪より下側になってしまい、反転搬送時に切替爪に引っかかってしまう。
【０００４】
紙種や形成されるカールに応じて用紙後端と切替爪の距離を可変制御し、用紙後端が切替爪を通過直後でも反転搬送が可能な用紙に対しては、余分な搬送距離をなくすことで生産性を低下させずに通紙が可能である。特許文献１には、分岐部材と反転ローラとの間の搬送路を通過する記録紙を検知可能に用紙検知手段を設け、用紙検知手段の記録紙検知位置から用紙停止位置に一端停止した記録紙の用紙検知手段側の端部までの距離を、所定の用紙間隔より狭くなるように用紙検知手段を配置したことを特徴とする両面印刷記録装置と一時停止する記載がある。
【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、コシがない薄紙やカールが下方向に形成された用紙は切替爪を通過直後も、用紙後端は切替爪より下側に位置しているため、反転搬送時に切替爪に引っ掛かってしまう、という問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、可変制御により余分な搬送距離をなくし反転搬送ができ、普通紙や厚紙、あるいはカールを形成しない用紙の生産性を低下させることなく通紙が可能である両面反転装置、画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の両面反転装置は、固定的に設けられて先端が爪状になったガイド部材と、その用紙搬送方向後流側に設けられて用紙に搬送力を付与する搬送ローラを有し、前記ガイド部材の第一の面に沿って正方向に案内された用紙の後端が前記ガイド部材先端を過ぎた時点で一時停止し、そこから反対方向に搬送されて今度は前記ガイド部材の第二の面に沿って逆送する用紙反転搬送装置において、前記ガイド部材先端と、一時停止した際の用紙後端との間の距離寸法を、用紙種類に応じて可変制御する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、薄紙やカールを形成する用紙は切替爪先端と用紙後端の距離を大きく確保し、普通紙や厚紙、あるいはカールを形成しない用紙を、切替爪先端と用紙後端の距離を小さく確保した位置で一時停止するように可変制御することで、余分な搬送距離をなくし反転搬送ができ、生産性を低下させることなく通紙が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施対象である画像形成装置の一例としての複写機を示す全体概要図である。
【図２】反転経路切替爪を用紙が通過して、排出コロにて搬送している様子を示す図である。
【図３】用紙後端と反転経路切替爪先端との距離をある程度確保して搬送する構成を示す図である。
【図４】用紙後端は切替爪より下側に位置しているため、反転搬送時に切替爪に引っ掛かってしまう状態を示す図である。
【図５】用紙後端を検知する用紙後端検知センサの配置形態例を示す図である。
【図６】用紙後端に反転経路切替爪先端から離れる方向にカールが形成される例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下本発明を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施対象である画像形成装置の一例としての複写機を示す全体概要図である。図示の例は卓上型のコンパクトな複写機またはプリンターであり、複写機本体１の上部に原稿読取装置２を有し、その上には原稿押さえ圧板３を有する。最下部にはフロント方向に引き出し可能な給紙トレイ４を有し、ここに収納積載された用紙５は先端側（図の例では紙面右側）を可動底板６によって押し上げられ、回転駆動される給紙コロ７によって右上方向に向けて搬送力を付与される。用紙５は、フリクションパッド８によって１枚ずつに分離され、分離された１枚の用紙は、対向配置されて回転駆動されるレジストローラ９、１０によって、タイミングを合わせて上方の画像形成部に縦搬送される。
【００１１】
図中１１は感光体ドラムであり、回転しながら書き込みユニット１２から照射されたレーザー光により静電潜像をその表面に書きこまれる。感光体ドラム１１と転写ローラ１３によって、図で用紙の左側の表面にトナーによる画像が形成される。１４はトナーを供給するためのトナーボトルである。
【００１２】
トナーによって画像が形成された用紙は、その上方にあって熱定着ローラ１５と１６からなる定着ユニット１７で、トナー画像の定着が行われる。次に、回転する排出コロ１８と１９によって、原稿読取装置２の下部に設けられた空間すなわち排紙収納部２０が備える排紙受け台２１に向けて排出され、排紙受け台２１上に画像面が下向きになって排出、積載される。
【００１３】
複写機本体１は、もう一つの給紙部を有する。これは例えば「手差し給紙部」と呼ばれるものである。図の紙面右方向に回動して開かれた手差しトレイ２２上にセットされた用紙２３が、上下方向に揺動可能な呼び出しコロ２４の回転によって図の紙面左方向に送り出され、レジストローラ９、１０に案内される。その先の工程は、給紙トレイ４からの場合と同様である。
【００１４】
次に両面印刷の場合の搬送経路と動作について説明する。
上述のように片面に画像が形成された用紙は、排出コロ１８、１９に挟まれた状態でその前半部を排紙受け台２１に排出し、用紙後端が反転経路切替爪２６の先端を過ぎたポイントで一旦搬送は停止する。この場合の用紙後端は反転経路切替爪２６の先端を越えると、その紙剛性によって反転経路切替爪２６の先端よりも高い位置に移動する。ここで排出コロ１８、１９を逆転させると、用紙は図に点線の矢印で示したように、反転経路切替爪２６の上端を通り、図示しないガイド部材によって下向きに案内され両面搬送コロ２７と２８により、さらに下方に向けて搬送される。
【００１５】
用紙は図示しない案内部材によって図の点線矢印のように湾曲搬送され、再びレジストローラ９、１０間に導かれる。こうして前工程とは逆の用紙面に画像が形成されることで、両面印刷が可能になる。両面プリントされた用紙は、排紙受け台２１上に排出される。
【００１６】
図中２７は、左側の手前部にのみ設けられた柱体であり、原稿読取装置２を保持する役割を有している。排紙受け台２１上に排出されたプリント用紙は通常はフロント方向から取り出し操作が行われ、それが無理な場合には左側面側から取り出しを行うようになっている。
【００１７】
図２は、反転経路切替爪２６を用紙Ｐが通過して、排出コロ１８、１９にて搬送している様子を示す図である。符号４１は用紙Ｐをガイドするガイド板である。従来の技術では、図３に示すように、用紙Ｐ後端と反転経路切替爪２６先端との距離Ｌをある程度確保して、用紙後端が切替爪の上側にくる位置まで搬送したあとに、反転搬送を開始する構成となっている。薄紙やカールを形成する場合の用紙後端が反転経路切替爪２６を通過した後に、反転搬送した際、切替爪に引っ掛かることを防止する目的である。しかし、この場合、反転経路切替爪２６先端を過ぎた直後でも、用紙のコシで用紙後端が切替爪先端の上部に位置するような普通紙やカールを形成しない用紙まで、ある程度搬送してしまい、余分な搬送距離が発生し、生産性が低下してしまう。
【００１８】
生産性を低下させないために、反転経路切替爪を通過した直度に一時停止し反転搬送を開始して生産性を低下させない方法がある。しかし、コシがない薄紙やカールが下方向に形成された用紙は切替爪を通過直後も、用紙後端は切替爪より下側に位置しているため、反転搬送時に切替爪に引っ掛かってしまう（図４）。
【００１９】
図５に用紙後端を検知する用紙後端検知センサ４２の配置形態例を示す。用紙Ｐ後端を用紙後端検知センサ４２にて検知し、用紙Ｐ後端と反転経路切替爪２６先端との距離Ｌを可変させる。このことで、例えば薄紙の場合は、切替爪を通過後、距離Ｌをある程度長く確保してから一時停止、反転搬送させ、普通紙や厚紙の場合は距離Ｌを短く確保（切替爪通過直後）してから一時停止させ、その停止位置から反転搬送させる。これにより、生産性を低下させることなく通紙ができる。
【００２０】
具体的なスイッチバックのタイミングを以下に説明する。
ここで、
Ａ：  用紙後端検知センサ４２〜反転経路切替爪２６先端［ｍｍ］
Ｂ：  用紙後端検知センサ４２〜排出コロ１８と１９ニップ［ｍｍ］
ａ：  用紙後端検知センサ４２の検知ばらつき時間［ｓｅｃ］
Ｃ：  搬送モータの回転ばらつき時間［ｓｅｃ］
Ｖ：  搬送線速［ｍｍ／ｓｅｃ］
α：  厚紙マージン距離［ｍｍ］
β：  薄紙マージン距離［ｍｍ］
とし、厚紙の場合は用紙後端がセンサ検知後、
（Ａ＋α）［Ｘ１］＋ａ［Ｘ２］＋Ｃ／Ｖ［Ｘ３］
という時間の経過後にスイッチバックを実施する。ここで、
Ｘ１＝爪先端を用紙後端が受ける時間
Ｘ２＝センサ検知ばらつき時間
Ｘ３＝搬送モータの回転ばらつき時間
である。
【００２１】
また薄紙の場合は、用紙後端がセンサ検知後、
（Ｂ＋β）／Ｖ［Ｘ４］＋ａ［Ｘ５］＋Ｃ／Ｖ［Ｘ６］
という時間の経過後にスイッチバックを実施する。ここで、
Ｘ４＝用紙後端がローラニップ直前までに必要な時間
Ｘ５＝センサ検知ばらつき時間
Ｘ６＝搬送モータの回転ばらつき
である。
【００２２】
厚紙の場合は、反転経路切替爪２６先端を用紙後端が抜けると、コシで爪先端上部に用紙後端が来るため、反転経路切替爪２６先端を通過直後に反転する。ここで、モータの回転ばらつきや、センサの検知ばらつきを考慮する。薄紙の場合は、反転経路切替爪２６先端を抜けた直後では、反転時に爪先端下に入り込んでしまう。また爪先端通過後の搬送距離が短すぎても、反転時や停止時に用紙後端が垂れ下がり、爪の下に入り込む可能性がある。そのため、反転経路切替爪２６先端を通過後、排出コロ１８、１９のニップ近傍まで、用紙後端が来るように搬送して、スイッチバックをさせ、反転経路切替爪２６に引っ掛からないようにする。この場合もモータの回転ばらつきや、センサの検知ばらつきを考慮する。また、α、βは制御上の遅延等を考慮し、３ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００２３】
原稿をスキャンした情報等の画像データから想定される印字率によっても、用紙Ｐ後端と反転経路切替爪２６先端との距離Ｌを可変させることで、例えば印字率が高い場合はカールが大きくなることが予測できる。そのため、距離Ｌを大きく確保し、印字率が小さい場合にはカールは小さくなることが予測できるため、距離Ｌを小さく確保する。用紙Ｐ後端と反転経路切替爪２６先端との距離Ｌは、前記用紙後端検知センサ４２に限らず、図示しない搬送モータのパルスを調整することでも、距離Ｌの量を可変させることが可能である。
【００２４】
搬送ローラ対を構成する排出コロ１８を第一の搬送ローラ、排出コロ１９を第二の搬送ローラとした場合、第二の搬送ローラの一方を柔らかい材料で構成する。このことで、図６に示すように用紙Ｐ後端に反転経路切替爪２６先端から離れる方向にカールが形成される。そのため、搬送されてくる用紙が薄紙やカールが下方向に形成されている場合でも、用紙Ｐ後端と反転経路切替爪２６先端との距離Ｌを小さく確保した位置で反転搬送が可能となる。そのため、生産性を低下させることなく通紙ができる。
【００２５】
以上説明してきたように、薄紙やカールを形成する用紙は切替爪先端と用紙後端の距離を大きく確保し、普通紙や厚紙、あるいはカールを形成しない用紙は、切替爪先端と用紙後端の距離を小さく確保した位置で一時停止するように可変制御する。それにより、余分な搬送距離をなくし反転搬送ができるので、普通紙や厚紙、あるいはカールを形成しない用紙の生産性を低下させることなく通紙が可能である。また、紙種やカールの有無にかかわらず、用紙後端に切替爪から離れる方向にカールを形成することが可能である。そのため、用紙後端と切替爪の距離を小さく確保した位置で一時停止し反転搬送しても、用紙後端が切替爪に引っかかることなく搬送でき、紙種やカールの有無にかかわらず、生産性を低下させることなく通紙が可能である。
【００２６】
また、スキャンした画像データやコピーの条件等から、印字率を予測し、その印字率からカールの形成が予想される場合には、用紙後端と反転経路切替爪の距離を大きく確保する。印字率が小さくカールの形成が予想されない場合には用紙後端と反転経路切替爪の距離を小さくする。このことで、生産性を低下させることなく通紙が可能である。さらに、用紙のカールによって用紙後端と反転経路切替爪の距離を可変制御でき、カールが形成されない場合や、カール方向が反転経路切替爪から離れる方向に形成される場合には、用紙後端と反転経路切替爪の距離を小さく確保する。そのことで、余分な搬送距離をなくせるため、生産性を低下させることなく通紙が可能である。またさらに、紙種や印字率やカール方向から用紙後端と反転経路切替爪の距離を可変して余分な搬送距離をなくして反転搬送が出来るため、生産性を低下させることなく通紙が可能である。
【００２７】
本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１    ：複写機本体
２    ：原稿読取装置
３    ：原稿押さえ圧板
４    ：給紙トレイ
５    ：用紙
６    ：可動底板
７    ：給紙コロ
８    ：フリクションパッド
９、１０  ：レジストローラ
１１  ：感光体ドラム
１２  ：書き込みユニット
１３  ：転写ローラ
１５  ：熱定着ローラ
１７  ：定着ユニット
１８、１９  ：排出コロ
２０  ：排紙収納部
２１  ：排紙受け台
２２  ：手差しトレイ
２３  ：用紙
２４  ：呼び出しコロ
２６  ：反転経路切替爪
２７  ：両面搬送コロ
４２  ：用紙後端検知センサ
Ｐ    ：用紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２９】
【特許文献１】特開２００２−３６２８０９号公報
【図１】
2017007813.tif 000003
【図２】
2017007813.tif 000004
【図３】
2017007813.tif 000005
【図４】
2017007813.tif 000006
【図５】
2017007813.tif 000007
【図６】
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