JP2005015125A - Image formation device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、或いはこれらの複合機等の画像形成装置であって、用紙の両面に画像を形成可能な両面ユニットを備えたものに関する。
【0002】
【従来の技術】
用紙の両面に画像を形成するために用紙を反転させる反転部を複数有する画像形成装置として、特許文献1には、以下のような装置が開示されている。すなわち、この画像形成装置は、画像形成部を通る用紙の主搬送路から分岐して、複数の反転部を通って再度画像形成部の上流の主搬送路に合流する再搬送路を有しており、この再搬送路の搬送方向に沿って、複数(2個)のスイッチバック方式の反転部が前記再搬送路から分岐して配置されている。そして、この画像形成装置は、複数枚の用紙の両面に画像を形成する際には、画像形成部において片面に画像が形成された複数枚の用紙を連続して再搬送路へ送り、先頭の用紙と2番目の用紙とを2個の反転部にそれぞれ送入し、その後、まず先頭の用紙を反転させて再搬送路へ送出し、次に、2番目の用紙を反転させて再搬送路へ送出し、反転部に送入される前の用紙の間隔よりも狭い間隔で反転後の用紙を搬送して再度画像形成部へ送るという動作を行う。
【0003】
しかし、このような構成の画像形成装置では、用紙を反転する場合に、反転部を通って画像形成部に再度送られるまでの用紙の搬送経路は再搬送路一つしかないために、連続して搬送される用紙の枚数が3枚以上である場合には、一方の反転部において先頭の用紙を反転させて送出し、次に他方の反転部において2番目の用紙を反転させて送出するまでの間、3番目以降の用紙は、搬送方向上流側の反転部の出入口の上流側において待機するしかない状態となる。したがって、連続して搬送される用紙の枚数が反転部の数より多い場合には、用紙の反転及び搬送を連続的に行うことができず、用紙の搬送効率が低下するという問題がある。
【0004】
一方、特許文献2には、以下のような装置が開示されている。すなわち、この画像形成装置は、画像形成部の下方に、スイッチバック方式であって水平方向に反転経路を有する複数(2個)の反転部を上下方向(鉛直方向)に並列に配置しており、これらの各反転部への用紙の搬送経路は、画像形成部を通る主搬送路から分岐する送入側搬送路(用紙受け入れ部)と前記主搬送路に合流する送出側搬送路(用紙送り出し部)のみを共有経路としている。そして、この画像形成装置は、複数枚の用紙の両面に画像を形成する際には、連続して搬送される用紙を2個の反転部に対して交互に送り込み、反転した用紙を送り込まれた順序で送出側搬送路に送り出すという動作を行う。
【0005】
しかし、このような構成の画像形成装置では、2個の反転部のうち、上側の反転部を通る用紙の搬送経路と、下側の反転部を通る用紙の搬送経路との経路長に大きな差が生じる。したがって、双方の反転部を通る用紙の搬送経路における搬送速度を同じとした場合には、反転前に一定であった用紙の間隔が、反転後には間隔の大きい用紙間と小さい用紙間とが表れることとなり、これを防ぐためには、経路長の短い方の搬送経路において用紙を一旦停止させ、或いは、経路長の長い方の搬送経路において用紙の搬送速度を早くする等の対策が必要となる。このため、用紙の搬送効率が低下し、或いは、搬送機構が複雑で高価なものとなるという問題がある。また、複数の反転部を上下方向に並列に設けていることから、装置が大型化するという問題もある。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−143103号公報(第3−5頁、第1−5図)
【特許文献2】
特開平06−035265号公報(第3−5頁、第1図)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数枚の用紙を連続的に搬送してそれらの用紙の両面に画像を形成する際に、用紙の反転及び搬送を連続的に無駄なく行うことを可能とするとともに、用紙を反転するための搬送機構の構成を簡素で安価なものとして、装置の小型化や製造コストの低減も併せて図ることを可能とすることを技術課題とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本発明に係る画像形成装置の第1の特徴構成は、用紙の両面に画像を形成するために用紙を反転させる反転部を複数有し、前記複数の反転部から同時に用紙を送出した場合、各反転部から送出された用紙が送出側搬送路において合流した際に、それらの用紙が、反転部に送入される前と同じ順序で所定の間隔を空けて搬送される状態となる搬送経路を有するという点にある。
【0009】
このような特徴構成によると、複数枚の用紙を連続的に搬送して、それらの用紙の両面に画像を形成する際に、用紙の反転、及びその反転後の用紙の搬送を連続的に無駄なく行うことができるので、複数枚の用紙の両面に画像形成を行う際に要する時間を短縮することが可能となる。また、複数の反転部において同時に用紙の反転を行うことができるので、反転部のモータやクラッチ等の反転機構の共有化を図ることが容易になり、装置の小型化や製造コストの低減を図ることが可能となる。
【0010】
本発明に係る画像形成装置の第2の特徴構成は、前記第1の特徴構成において、複数枚の用紙を連続的に搬送した際に、前記複数の反転部のそれぞれに対して、用紙が略同時に送入される状態となる搬送経路を有するという点にある。
ここで、「前記複数の反転部のそれぞれに対して、用紙が略同時に送入される」という要件における「略同時」の概念としては、複数の反転部において、複数枚の用紙を連続的に反転させて搬送する場合にも用紙の搬送効率に影響を与えない程度の時間的ずれの範囲であれば、この「略同時」の範囲に含まれる。このような時間的ずれの範囲としては、例えば、複数枚の用紙が連続的に搬送される際における一の用紙の後端とそれに続く用紙の先端との間隔によって生じうる時間的ずれ等が含まれる。
【0011】
このような特徴的構成によると、前記第1の特徴構成による作用効果に加えて、各反転部において用紙を同時に反転させるために、最初の反転部に用紙が送入されたときから最後の反転部に用紙が送入されるまでの間に必要な待機時間を最小限に抑えることができるので、用紙の反転、及びその反転の前後の用紙の搬送を更に連続的に無駄なく行うことができるので、複数枚の用紙の両面に画像形成を行う際に要する時間を短縮することが可能となる。
【0012】
本発明に係る画像形成装置の第3の特徴構成は、用紙の両面に画像を形成するために用紙を反転させる反転部を複数有し、前記複数の反転部は、それぞれ送入側搬送路から分岐して送出側搬送路に合流するように接続されており、前記各反転部についての送入側搬送路からの分岐部から送出側搬送路への合流部までの用紙の搬送経路の経路長が、全ての反転部について略同一である点にある。
ここで、「各反転部についての送入側搬送路からの分岐部から送出側搬送路への合流部までの用紙の搬送経路の経路長が、全ての反転部について略同一である」という要件における「略同一」の概念としては、搬送経路の経路長の差が、複数の反転部において複数枚の用紙を連続的に反転させて搬送する場合にも用紙の搬送効率に影響を与えない程度の範囲内であれば、この「略同一」の範囲に含まれる。このような経路長の差の範囲としては、例えば、複数枚の用紙が連続的に搬送される際における一の用紙の後端とそれに続く用紙の先端との間隔よりも短い程度の経路長の差等が含まれる。
【0013】
このような特徴構成によると、複数枚の用紙を連続的に搬送して、それらの用紙の両面に画像を形成する際に、用紙をいずれの反転部へ搬送するかに関わらず全ての反転部を通る搬送経路において、用紙の搬送速度を同じにすることが可能となり、かつ、各反転部において反転された用紙が送出側搬送路において合流した際に、それらの用紙が送入側搬送路を搬送されてきたときと同じ順序で所定の間隔を空けて搬送される状態となるようにすることが可能となる。したがって、前記第1の特徴構成による作用効果と同様の作用効果を奏することができる。
【0014】
本発明に係る画像形成装置の第4の特徴構成は、前記第3の特徴構成において、前記複数の反転部のうち、前記合流部から近い順に第n番目(nは自然数)の反転部を第n反転部とすると、第n反転部の出口から前記合流部までの間における用紙の搬送経路の経路長と、第1反転部の出口から前記合流部までの間における用紙の搬送経路の経路長との差が、(n−1)ロット分の用紙の長さ以上の長さである点にある。
ここで、「1ロット」とは、各反転部において反転することが可能な用紙の枚数である。通常は用紙1枚で1ロットであるが、例えばA3対応の反転部の場合であれば、A4やB5の用紙を2枚同時に反転することが可能であり、その場合には、A4やB5の用紙を反転する際の1ロットは2枚となる。したがって、「1ロット分の用紙の長さ」とは、用紙1枚で1ロットの場合には、その用紙の搬送方向の長さであり、用紙2枚以上で1ロットの場合には、それらの用紙の搬送方向の長さの合計、或いはこれに各用紙間の間隔を加えた長さである。
【0015】
このような特徴構成によると、前記第3の特徴構成による作用効果に加えて、各反転部で用紙を同時に反転させて送出した場合に、これらの反転された複数枚の用紙が送出側搬送路において合流した際に、それらの用紙が、各反転部に送入される前と同じ順序で所定の間隔を空けて搬送される状態となるようにすることができる。また、これにより、前記分岐部から第1反転部の入口までの間における用紙の搬送経路の経路長と、前記分岐部から第n反転部の入口までの間における用紙の搬送経路の経路長との差も、(n−1)ロット分の用紙の長さ以上の長さとなる。したがって、複数枚の用紙を連続的に搬送した際に、前記複数の反転部のそれぞれに対して、用紙が略同時に送入される状態となるようにすることが可能となる。よって、前記第2の特徴構成による作用効果と同様の作用効果を奏することができる。
【0016】
更に、この第n反転部の出口から前記合流部までの間における用紙の搬送経路の経路長と、第1反転部の出口から前記合流部までの間における用紙の搬送経路の経路長との差は、(n−1)ロット分の用紙の長さに、複数枚の用紙が連続的に搬送される際における1の用紙の後端とそれに続く用紙の先端との間隔を加えた長さと略同一の長さにするとより好適である。
【0017】
これにより、各反転部で用紙を同時に反転させて送出した場合に、これらの反転された複数枚の用紙が送出側搬送路において合流した際に、それらの用紙が、各反転部に送入される前と同じ順序で同じ間隔を空けて搬送される状態となるので、反転後の用紙の搬送間隔をより適切なものとすることができる。
【0018】
本発明に係る画像形成装置の第5の特徴構成は、前記第1から第4のいずれかの特徴構成において、前記複数の反転部は、その反転経路が延びる方向に沿って順に配置されている点にある。
このような要件を満たす構成としては、例えば、複数の反転部の反転経路が、その延びる方向に沿って一直線上に順に配置されている構成のほか、複数の反転部の反転経路が、その延びる方向に沿って順に重複しないように配置されるとともに、反転経路の延びる方向に直交する方向にも所定距離だけずらして配置されている構成も含まれる。ここで、「反転経路の延びる方向に沿って重複しない」状態とは、複数の反転部の反転経路について、その延びる方向に直交する方向の距離を無くした場合に、各反転経路の重なり合う部分が無い状態をいう。
【0019】
このような特徴的構成によると、前記第1から第4のいずれかの特徴構成による作用効果に加えて、各反転部についての送入側搬送路からの分岐部から送出側搬送路への合流部までの用紙の搬送経路の経路長が、全ての反転部について略同一となり、かつ、第n反転部の出口から前記合流部までの間における用紙の搬送経路の経路長と、第1反転部の出口から前記合流部までの間における用紙の搬送経路の経路長との差が、(n−1)ロット分の用紙の長さ以上の長さとなるような反転部付近における用紙の搬送経路の構成、すなわち前記第3及び第4の特徴構成を有する用紙の搬送経路の構成を、比較的単純かつ短い搬送経路により実現することができる。またこれにより、画像形成装置の小型化を図ることも可能となる。
【0020】
本発明に係る画像形成装置の第6の特徴構成は、前記第1から第5のいずれかの特徴構成において、前記複数の反転部の出口側又は入口側における用紙の搬送経路の湾曲方向が、全ての反転部について同じ方向である点にある。
【0021】
このような特徴的構成によると、前記第1から第5のいずれかの特徴構成による作用効果に加えて、各反転部での反転の前後において用紙につく巻き癖を全て同じ方向とすることができるので、各反転部の下流側における紙詰まり等の不具合の発生を防止することが容易になる。また、全ての反転部を、送入側搬送路又は送出側搬送路に対して同じ側に配置することが可能となるので、画像形成装置の小型化を図ることが容易となる。
【0022】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)
以下に、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置1の構成を示す概略断面図である。この画像形成装置1は、例えば複写機として使用できる構成を有している。この図1に示すように、本実施形態に係る画像形成装置1は、装置本体部2と、用紙3の両面に画像を形成するための両面ユニット4と、複写等の際に原稿の画像を読み取る原稿読取部5とを備えている。ここで、原稿読取部5は、図示しないプラテンガラス上に載置された原稿や、自動原稿供給装置により供給された原稿の画像をCCD等の撮像素子により画像データとして読み取る。
【0023】
装置本体部2は、その下部に設けられた給紙カセット6から1枚ずつ用紙3を取り出して供給する給紙部7と、用紙3の片側の面にトナー画像を形成する画像形成部8と、画像形成が終了した用紙3が排出される排紙トレイ9と、給紙部7から画像形成部8を経て排紙トレイ9に排出するまでの用紙3の搬送経路を構成する主搬送路10と、用紙3の先端位置の調節と画像形成部8に対する用紙3の搬送タイミングの調整を行うためのレジストローラ11とを有している。
【0024】
ここで、画像形成部8は、感光体ドラム12と、この感光体ドラム12の表面を一様な電位に帯電させる帯電器13と、感光体ドラム12の表面に静電潜像を形成する露光器14と、感光体ドラム12の表面の静電潜像にトナーを供給して画像を顕在化させる現像器15と、この現像器15により顕在化されたトナー画像を感光体ドラム12の表面から用紙3上に転写させるために感光体ドラム12に対向して配置された転写ローラ16と、用紙3を加熱してトナー画像を定着させる定着ローラ17と、感光体ドラム12に付着したトナーを取り除いてクリーニングするクリーナ18とを有している。
【0025】
主搬送路10は、装置本体部2の下部にある給紙部7から、その上部にある排紙トレイ9までをつないで略鉛直方向に設けられている。この主搬送路10には、その搬送経路に沿って用紙3を搬送するための搬送ローラ19が所定の間隔で配置されている。また、画像形成部8は、この主搬送路10内を略鉛直方向に搬送される用紙3に画像を形成するために、主搬送路10に沿った縦配置とされている。レジストローラ11は、主搬送路10における画像形成部8の用紙搬送方向上流側に配置されている。排紙トレイ9は、原稿読取部5の下方に形成された空間に設けられている。したがって、この画像形成装置1は、いわゆる胴内排紙型の装置となっている。
【0026】
そして、用紙3の片面のみに画像を形成する場合における画像形成装置1の動作は、以下の通りとなる。すなわち、給紙部7の給紙カセット6から用紙3をピックアップローラ20により取り出し、レジストローラ11により先端位置の調節と搬送タイミングの調整を行い、主搬送路10に沿って画像形成部8に供給する。画像形成部8では、用紙3の第1面(図1において主搬送路10を搬送される用紙3の右側の面)に対してトナー画像の形成及び定着を行う。その後、主搬送路10に沿って用紙3を上方に搬送し、排紙トレイ9に排出する。
【0027】
両面ユニット4は、用紙3の両面に画像を形成するために、用紙3を反転させる反転部23、24を備えたユニットである。本実施形態においては、この両面ユニット4は、後述する送出側搬送路21への合流部22から近い順に第1反転部23及び第2反転部24の2個のスイッチバック方式の反転部を有しており、各反転部23、24は、主搬送路10に対して平行に、すなわち略鉛直方向に沿って順に配置されている。各反転部23、24において反転可能な用紙3のサイズは、画像形成装置1の用途や仕様等に応じて任意に決定することが可能であり、ここでは各反転部23、24は、通常の複写機等で最も多く使用されるサイズであるA4サイズの用紙3を1枚だけ反転可能な大きさとする。なお、例えば、各反転部23、24がA3サイズの用紙3を1枚反転可能な大きさを有している場合においてA4サイズの用紙3を反転する場合には、2枚の用紙3を1ロットとして、各反転部23、24においてそれぞれ2枚の用紙3を同時に反転することが可能である。
【0028】
これら第1反転部23及び第2反転部24は、それぞれ用紙3が一旦引き込まれた後で搬送方向を反転して送り出される反転経路25、26と、この反転経路25、26の用紙3が出入りする出入口(すなわち、反転部23、24の出入口27、28)付近に設けられて用紙3の搬送方向を切り換える反転ローラ29、30と、この反転経路25、26の出入口に設けられて反転経路25、26に用紙3が引き込まれる際と送り出される際とで用紙3の搬送経路を切り換える分岐爪31、32とを有して構成されている。なお、ここでは反転部23、24はスイッチバック方式としており、各反転部23、24の入口と出口とは同じであるので、出入口27、28と総称することとする。また、これらの分岐爪31、32は、図示しないソレノイド等の駆動機構によって用紙3の搬送経路のいずれか一方を制限するように回動する。
【0029】
反転ローラ29、30は、図示しないモータ、クラッチ、駆動歯車等の駆動機構によって正逆両方向に回転駆動される。後述するように、第1反転部23及び第2反転部24では、用紙3の反転が同時に行われるので、これらの反転ローラ29、30を駆動するモータやクラッチ等の駆動機構は、一部共有とすることができる。また、反転経路25、26の出入口付近には、図示しない用紙検知手段が配置されており、反転経路25、26に引き込まれた用紙3の終端部を検知して反転ローラ29、30を逆転させるための信号を前記モータの制御装置に対して出力する。なお上記のように、例えば、各反転部23、24がA3サイズの用紙3を1枚反転可能な大きさを有している場合においてA4サイズの用紙3の2枚を1ロットとして各反転部23、24において2枚同時に反転することができるようにする際には、前記と同様の反転ローラ及び用紙検知手段を各反転部23、24の反転経路25、26に沿って2組ずつ配置する必要がある。
【0030】
また、両面ユニット4は、送入側搬送路33と送出側搬送路21とを有している。ここで、送入側搬送路33は、画像形成部8の下流側において主搬送路10から分岐している用紙3の搬送路であって、用紙3の両面に画像を形成する場合に、画像形成部8において第1面に画像が形成された用紙3が各反転部23、24へ向けて搬送される際の搬送路である。この送入側搬送路33と主搬送路10との分岐部34には、分岐爪35が設けられている。この分岐爪35は、図示しないソレノイド等の駆動機構によって用紙3の搬送経路のいずれか一方を制限するように回動する。一方、送出側搬送路21は、レジストローラ11の用紙搬送方向上流側において主搬送路10に合流している用紙3の搬送路であって、用紙3の両面に画像を形成する場合に、各反転部23、24で反転された用紙3が画像形成部8及びその上流側のレジストローラ11へ向けて搬送される際の搬送路である。これらの送入側搬送路33及び送出側搬送路21には、主搬送路10と同様に、その搬送経路に沿って用紙3を搬送するための搬送ローラ19が所定の間隔で配置されている。
【0031】
第1反転部23及び第2反転部24は、それぞれ送入側搬送路33から分岐して送出側搬送路21に合流するように接続されている。そして、送入側搬送路33の終端部において各反転部23、24への用紙3の搬送経路が分岐している点が各反転部23、24についての送入側搬送路33からの分岐部36であり、送出側搬送路21の始端部において各反転部23、24からの用紙3の搬送経路が合流している点が各反転部23、24についての送出側搬送路21への合流部22である。各反転部23、24についての送入側搬送路33からの分岐部36には、送入側搬送路33と主搬送路10との分岐部36と同様の分岐爪37が設けられている。なお、ここでは、前記分岐部36から第1反転部23の出入口27までの間の搬送路を第1送入路38、第1反転部23の出入口27から前記合流部22までの間の搬送路を第1送出路39、前記分岐部36から第2反転部24の出入口28までの間の搬送路を第2送入路40、第2反転部24の出入口28から前記合流部22までの間の搬送路を第2送出路41と呼ぶこととする。
【0032】
そして、この画像形成装置1においては、各反転部23、24についての送入側搬送路33からの分岐部36から送出側搬送路21への合流部22までの用紙3の搬送経路の経路長が、第1反転部23と第2反転部24とで略同一となるようにしている。すなわち、第1送入路38と第1送出路39の経路長の合計が、第2送入路40と第2送出路41の経路長の合計と略同一となるようにしている。これにより、送入側搬送路33を搬送されてきた用紙3が第1反転部23において反転されて送出側搬送路21に合流する場合と、第2反転部24において反転されて送出側搬送路21に合流する場合のいずれの場合であっても、用紙3が搬送される経路の経路長が略同一となる。これは、複数枚の用紙3を連続的に搬送する際に、用紙3を第1反転部23へ搬送する場合と第2反転部24へ搬送する場合とで、用紙3の搬送速度を同じとすることを可能とし、かつ、各反転部23、24で反転された用紙3が送出側搬送路21において合流した際に、それらの用紙3が送入側搬送路33を搬送されてきたときと同じ順序で所定の間隔を空けて搬送される状態となるようにするためである。
【0033】
図1に示すように、ここでは、第1反転部23への第1送入路38が、第2反転部24の反転経路26の外側(図1における左側)を迂回しているために、第1反転部23を通る用紙3の搬送経路の経路長(第1送入路38と第1送出路39の経路長の合計)が、第2反転部24を通る用紙3の搬送経路の経路長(第2送入路40と第2送出路41の経路長の合計)よりも若干長くなっているが、この程度の経路長の差は特に問題とならず、上記の経路長の「略同一」の範囲に含まれる。すなわち、この経路長の差は、各反転部23、24の上流側において生じている経路長の差であって、前複数枚の用紙3が連続的に搬送される際における1の用紙3の後端とそれに続く用紙3の先端との間隔よりも短い程度の差である。したがって、経路長が長い第1反転部23側に先に搬送されている用紙3を送入し、経路長が短い第2反転部24側に後から搬送されている用紙3を送入すれば、後から搬送されている用紙3が第2反転部24の反転経路26内に完全に引き込まれて反転待ちの状態となるまでに、先に搬送されている用紙3が第1反転部23の反転経路25内に完全に引き込まれて反転待ちの状態となるので、後述するように、2つの反転部23、24で用紙3を同時に反転させる場合に、待ち時間がほとんど発生しないようにすることができるからである。
【0034】
更に、ここでは、第2反転部24の出入口28から前記合流部22までの間における用紙3の搬送経路(第2送出路41)の経路長と、第1反転部23の出入口27から前記合流部22までの間における用紙3の搬送経路(第1送出路39)の経路長との差Lが、1ロット分の用紙3の長さ以上の長さとなるようにしている。本実施形態においては、各反転部23、24は、A4サイズの用紙3を1枚反転可能な大きさであるので、この第2送出路41と第1送出路39との経路長の差Lは、A4サイズの用紙3の搬送方向の長さ以上の長さとする。これにより、2つの反転部23、24で用紙3を同時に反転させて送出した場合、これらの反転された2枚の用紙3が送出側搬送路21において合流した際に、それらの用紙3が、各反転部23、24に送入される前と同じ順序で所定の間隔を空けて搬送される状態となる。この際における2枚の用紙3が送出側搬送路において合流した際の所定の間隔は、前記第2送出路41と第1送出路39との経路長の差LからA4サイズの用紙3の搬送方向の長さを引いた長さとなる。
【0035】
したがって、第2送出路41と第1送出路39との経路長の差Lが、A4サイズの用紙3の搬送方向の長さに、複数枚の用紙3が連続的に搬送される際における各用紙間の間隔を加えた長さと略同一の長さとすると更に好適である。これにより、2つの反転部23、24で用紙3を同時に反転させて送出した場合、これらの反転された2枚の用紙3が送出側搬送路において合流した際に、それらの用紙3が、各反転部23、24に送入される前と同じ順序で同じ間隔を空けて搬送される状態となるので、反転後の用紙3の搬送間隔をより適切なものとすることができる。
【0036】
なお、例えば、各反転部23、24がA3サイズの用紙3を1枚反転可能な大きさを有している場合において、各反転部23、24でA3サイズの用紙3を1枚反転させる場合は上記A4サイズの場合と同様であるが、各反転部23、24でA4サイズの用紙3をそれぞれ2枚反転する場合には、2枚の用紙3を1ロットとして考える。したがって、第2送出路41と第1送出路39との経路長の差Lは、A4サイズの用紙3の搬送方向の長さの2倍以上の長さとし、より好適には、A4サイズの用紙3の搬送方向の長さの2倍に、これら2枚の用紙の搬送間隔の2倍を加えた長さとする。
【0037】
また、この画像形成装置1においては、前記分岐部36から第1反転部23の出入口27までの間における用紙3の搬送経路(第1送入路38)の経路長と、前記分岐部36から第2反転部24の出入口28までの間における用紙3の搬送経路(第2送入路40)の経路長との差も、1ロット分の用紙3の長さ以上の長さとなっている。これは、上記のように、各反転部23、24についての前記分岐部36から前記合流部22までの用紙3の搬送経路の経路長を、第1反転部23と第2反転部24とで略同一とし、かつ、第2反転部24の出入口28から前記合流部22までの間における用紙3の搬送経路(第2送出路41)の経路長と、第1反転部23の出入口27から前記合流部22までの間における用紙3の搬送経路(第1送出路39)の経路長との差Lを、1ロット分の用紙3の長さ以上の長さとなるようにしたことにより、必然的にそのような搬送経路となるものである。これにより、複数枚の用紙3を連続的に搬送した際に、第1反転部23及び第2反転部24のそれぞれに対して、用紙3が略同時に送入される状態となる。
【0038】
ここでは、後に説明する図3の状態<5>に示すように、前複数枚の用紙3が連続的に搬送される際における1の用紙3の後端とそれに続く用紙3の先端との間隔や、第1送入路38と第2送入路40との経路長の差に基づいて、第1反転部23と第2反転部24とで用紙3が送入されるタイミングにずれが生じており、第2反転部24に対して若干遅れて用紙3が送入される状態となっているが、この程度の時間的ずれは特に問題とならず、上記の略同時の範囲に含まれる。このような搬送経路の構成とすれば、第1反転部23及び第2反転部24で用紙3を同時に反転させるために、一方の反転部に用紙が送入された後、他方の反転部に用紙が送入されるまでの間に必要な待機時間を最小限に抑えることができるので、用紙3の反転及び搬送の効率を高めることができる。
【0039】
また、この画像形成装置1においては、図1に示すように、第1反転部23と第2反転部24とは、その反転経路25、26が延びる方向に沿って一直線上に順に配置されている。そして、そのために第1送入路38は、第2反転部24の反転経路26の外側(図1における左側)を迂回する配置としている。このような反転部23、24の配置とすることにより、上記のように、送入側搬送路33からの分岐部36から送出側搬送路21への合流部22までの用紙3の搬送経路の経路長が、第1反転部23と第2反転部24とで略同一となり、かつ、第2反転部24の出入口28から前記合流部22までの間における用紙3の搬送経路(第2送出路41)の経路長と、第1反転部23の出入口27から前記合流部22までの間における用紙3の搬送経路(第1送出路39)の経路長との差Lが、1ロット分の用紙3の長さ以上の長さとなるような反転部23、24付近の経路構成を、比較的単純かつ短い搬送経路により実現することができ、画像形成装置1の小型化も図ることが可能となる。また、各反転部23、24を送出側搬送路21に対して同じ側に配置することが可能となるので、画像形成装置1の小型化を図ることが容易となる。
【0040】
また、この画像形成装置1においては、第1反転部23及び第2反転部24のいずれについても、その出口側、すなわち出入口27、28から合流部22までの間における用紙3の搬送経路の湾曲方向を同じ方向としている。すなわち、図1に示すように、第1反転部23及び第2反転部24は、いずれもその出入口27、28から右側に時計周りに湾曲して送出側搬送路21へ送出される形状の第1送出路及び第2送出路をそれぞれ有している。これにより、各反転部23、24における反転後の用紙3の巻き癖が同じ方向につくことになるので、各反転部23、24の下流側における紙詰まり等を防止することが容易になる。また、これにより、各反転部23、24を、送出側搬送路21に対して同じ側に配置することができるので、画像形成装置1の小型化も図ることができる。
【0041】
次に、用紙3の両面に画像を形成する場合における画像形成装置1の動作について、10枚の用紙3の両面に原稿の1から20ページの画像をそれぞれ形成する場合を例として説明する。図2から図7は、このように10枚の用紙3の両面に画像形成を行う際における時間経過に伴う用紙3の搬送状態の移り変わりを示す説明図である。各図における<1>から<23>の番号が付された各図は、時間経過に伴う用紙3の搬送状態の移り変わりを単位時間毎に区切った場合の各状態を示している。また、状態<1>から<23>の各図において、用紙3の傍に記された丸で囲まれた1から10の番号は、その用紙3が1枚目から10枚目のそれぞれ何枚目であるかを示す番号であり(以下、本文においては1枚目から10枚目の用紙3をそれぞれ「用紙(1)」から「用紙(10)」という)、感光体ドラム12の中に記されたP1からP20の番号は、画像形成装置1において用紙3に形成されている画像のページ数を示す番号である。以下、これらの図に基づいて、10枚の用紙(1)から用紙(10)の両面に画像形成を行う際の用紙3の搬送状態の移り変わりについて順を追って説明する。
【0042】
まず、用紙(1)が、給紙部7から主搬送路10に対して送られ、画像形成部8においてその第1面(図において主搬送路10を搬送される用紙3の右側の面)に対して2ページ目の画像が形成される(状態<1>〜<2>)。その後、同様にして用紙(2)から用紙(6)が順に給紙部7から主搬送路10に対して送られ、画像形成部8においてそれらの第1面に対して4から12ページの偶数ページの画像が形成される(状態<2>〜<7>)。
【0043】
第1面に画像が形成された用紙(1)は第1反転部23に送られ、用紙(2)は第2反転部24に送られる(状態<4>〜<5>)。この際、これらの用紙(1)及び用紙(2)は略同時に各反転部23、24に送入される(状態<5>)。ただし、ここでは、用紙(1)と用紙(2)との間隔が第1送入路38と第2送入路40との経路長の差より若干長いことにより、用紙(1)と用紙(2)とで各反転部23、24送入されるタイミングにずれが生じており、用紙(2)は、用紙(1)に対して若干遅れて送入される。
【0044】
そして、第1反転部23及び第2反転部24において、用紙(1)と用紙(2)とが同時に反転されて送出される(状態<6>)。この際、第2反転部24の出入口28から前記合流部22までの間における用紙3の搬送経路(第2送出路41)の経路長と、第1反転部23の出入口27から前記合流部22までの間における用紙3の搬送経路(第1送出路39)の経路長との差Lが、搬送される用紙(1)及び用紙(2)の搬送方向の長さ以上の長さとなるように構成されているので、反転された2枚の用紙(1)及び用紙(2)が送出側搬送路21において合流した際に、それらの用紙(1)及び用紙(2)が、各反転部23、24に送入される前と同じ順序で所定の間隔を空けて搬送される状態となる(状態<7>)。
【0045】
用紙(1)と用紙(2)とが同時に反転されて送出された後、同様にして、用紙(3)及び用紙(4)と、用紙(5)及び用紙(6)とが、それぞれ第1反転部23及び第2反転部24に送られ、同時に反転されて送出される(状態<6>〜<12>)。
【0046】
同時に反転されて送出された用紙(1)及び用紙(2)は、まず、用紙(1)がレジストローラ11により先端位置の調節と搬送タイミングの調整を行われて画像形成部8に再度送られ、その第2面に対して1ページ目の画像が形成される(状態<7>〜<8>)。次に、用紙(2)がレジストローラ11により先端位置の調節と搬送タイミングの調整を行われて画像形成部8に再度送られ、その第2面に対して3ページ目の画像が形成される(状態<8>〜<9>)。第2面に対して画像が形成された用紙(1)及び用紙(2)は、そのまま主搬送路10を搬送されて排紙トレイ9に排出される(状態<9>〜<11>)。
【0047】
次に、用紙(7)及び用紙(8)が、連続して給紙部7から主搬送路10に送られ、画像形成部8においてそれらの第1面に対してそれぞれ14ページ目及び16ページ目の画像が形成される(状態<9>〜<11>)。この際、用紙(7)及び用紙(8)が画像形成部8に搬送されるためにレジストローラ11を通過するまでの間は、用紙(3)及び用紙(4)は、それぞれ用紙(3)が送出側搬送路21に、用紙(4)が第2送出路41において待機する(状態<9>〜<10>)。
【0048】
そして、用紙(8)がレジストローラ11を通過した後、用紙(3)及び用紙(4)は、レジストローラ11へ向けて搬送を開始される(状態<11>)。そして、用紙(3)、用紙(4)の順にレジストローラ11を通過して、それらの第2面に対してそれぞれ5ページ目及び7ページ目の画像が形成される(状態<12>〜<13>)。第2面に対して画像が形成された用紙(3)及び用紙(4)は、そのまま主搬送路10を搬送されて排紙トレイ9に排出される(状態<13>〜<15>)。
【0049】
用紙(3)及び用紙(4)が待機状態にあるときから用紙(4)がレジストローラ11に到達するまでの間は、用紙(5)及び用紙(6)は、それぞれ第1反転部23及び第2反転部24において待機する(状態<10>〜<11>)。そして、用紙(4)がレジストローラ11に到達したときに、用紙(5)と用紙(6)とが同時に反転されて送出される(状態<12>)。この際、第1面に画像が形成された用紙(7)及び用紙(8)は、それぞれ第1反転部23及び第2反転部24に送られる(状態<12>〜<13>)。
【0050】
次に、用紙(9)及び用紙(10)が、連続して給紙部7から主搬送路10に送られ、画像形成部8においてそれらの第1面に対してそれぞれ18ページ目及び20ページ目の画像が形成される(状態<13>〜<15>)。この際、用紙(9)及び用紙(10)が画像形成部8に搬送されるためにレジストローラ11を通過するまでの間は、用紙(5)及び用紙(6)は、それぞれ用紙(5)が送出側搬送路21に、用紙(6)が第2送出路41において待機する(状態<13>〜<14>)。
【0051】
そして、用紙(10)がレジストローラ11を通過した後、用紙(5)及び用紙(6)は、レジストローラ11へ向けて搬送を開始される(状態<15>)。そして、用紙(5)、用紙(6)の順にレジストローラ11を通過して、それらの第2面に対してそれぞれ9ページ目及び11ページ目の画像が形成される(状態<16>〜<17>)。第2面に対して画像が形成された用紙(5)及び用紙(6)は、そのまま主搬送路10を搬送されて排紙トレイ9に排出される(状態<17>〜<19>)。
【0052】
用紙(5)及び用紙(6)が待機状態にあるときから用紙(6)がレジストローラ11に到達するまでの間は、用紙(7)及び用紙(8)は、それぞれ第1反転部23及び第2反転部24において待機する(状態<14>〜<15>)。そして、用紙(6)がレジストローラ11に到達したときに、用紙(7)と用紙(8)とが同時に反転されて送出される(状態<16>)。この際、第1面に画像が形成された用紙(9)及び用紙(10)は、それぞれ第1反転部23及び第2反転部24に送られる(状態<16>〜<17>)。
【0053】
次に、用紙(7)及び用紙(8)は、レジストローラ11へ向けて搬送を開始される(状態<17>)。そして、用紙(7)、用紙(8)の順にレジストローラ11を通過して、それらの第2面に対してそれぞれ13ページ目及び15ページ目の画像が形成される(状態<18>〜<19>)。第2面に対して画像が形成された用紙(7)及び用紙(8)は、そのまま主搬送路10を搬送されて排紙トレイ9に排出される(状態<19>〜<21>)。
【0054】
用紙(8)がレジストローラ11に到達したときに、用紙(9)と用紙(10)とが同時に反転されて送出され(状態<18>)、そのまま用紙(9)及び用紙(10)は、レジストローラ11へ向けて搬送を開始される(状態<19>)。そして、用紙(9)、用紙(10)の順にレジストローラ11を通過して、それらの第2面に対してそれぞれ17ページ目及び19ページ目の画像が形成される(状態<20>〜<21>)。第2面に対して画像が形成された用紙(9)及び用紙(10)は、そのまま主搬送路10を搬送されて排紙トレイ9に排出される(状態<21>〜<23>)。以上のようにして、用紙(1)から用紙(10)の両面に画像が形成される。
【0055】
以上のように、10枚の用紙3の両面に画像を形成する場合には、画像形成部8において、まず最初に1枚目から6枚目の用紙3の第1面に画像を形成し、その後、1枚目及び2枚目の第2面、7枚目及び8枚目の第1面、3枚目及び4枚目の第2面、9枚目及び10枚目の第1面にそれぞれ画像を形成し、最後に5枚目から10枚目の第2面に画像を形成するという順で行われる。このように最初と最後に6枚ずつ連続して第1面又は第2面に画像形成を行うのは、1枚の用紙3が反転部23、24を通って1周するのに6工程(1工程は画像形成部8において1ページ分の画像形成が行われるだけの時間に相当する)を要するからである。したがって、画像形成を行う用紙3の枚数が10枚より増減した場合であっても、最初と最後に6枚ずつ連続して第1面又は第2面に画像形成を行う工程は変わらず、その間における第1面及び第2面に対する画像形成を2枚ずつ行う工程のみが増減することとなる。ただし、画像形成を行う用紙3の枚数が6枚以下の場合には、最初に全ての用紙3についての第1面の画像形成を行い、次に全ての用紙3についての第2面の画像形成を行う。
【0056】
なお、ここでは、原稿の画像が偶数ページの場合について説明したが、原稿の画像が奇数ページの場合には、最終ページの次のページの画像を真っ白の画像として扱い、上記と同様の処理により画像形成を行う。また、用紙3の枚数が奇数枚の場合には、上記と同様に2枚を1組として搬送し、最後の1枚の後に用紙31枚分の空間を空けて搬送することにより画像形成を行う。
【0057】
次に、本発明に係る画像形成装置1の第2から第6の実施形態について説明する。
(第2の実施形態)
図8は、本発明の第2の実施形態に係る画像形成装置1の両面ユニット4の用紙3の搬送経路の構成を示す概略断面図である。上記第1の実施形態では、第1反転部23を通る用紙3の搬送経路の経路長(第1送入路38と第1送出路39の経路長の合計)が、第2反転部24を通る用紙3の搬送経路の経路長(第2送入路40と第2送出路41の経路長の合計)よりも若干長くなっている場合について説明したが、これらの経路長が完全に同一となるような構成とすることも当然に可能である。図8に示す構成は、このように第1反転部23を通る用紙3の搬送経路の経路長と第2反転部24を通る用紙3の搬送経路の経路長とが完全に同一となる両面ユニット4の搬送経路の一例である。ここでは、送入側搬送路33を一旦画像形成装置1の外側(図8における左側)へ向けて大回りさせ、分岐部36の下流の第1送入路38及び第2送入路40に、互いに略同一の経路形状で画像形成装置1の内側(図8における右側)に向かって用紙3を搬送する部分を形成することにより、第1反転部23を通る用紙3の搬送経路の経路長と第2反転部24を通る用紙3の搬送経路の経路長とが同じ経路長となるようにしている。
【0058】
(第3の実施形態)
図9は、本発明の第3の実施形態に係る画像形成装置1の両面ユニット4の用紙3の搬送経路の構成を示す概略断面図である。上記第1及び第2の実施形態では、第1反転部23と第2反転部24とが、その反転経路25、26の延びる方向に沿って一直線上に順に配置されている場合について説明したが、これら第1反転部23の反転経路25と第2反転部24の反転経路26とが、それらの延びる方向に直交する方向に所定距離だけずらして配置することも可能である。ただし、この場合にも、第1反転部23の反転経路25と第2反転部24の反転経路26とが、それらの延びる方向に沿って順に重複しないように配置する。図9に示す構成は、このように第1反転部23の反転経路25と第2反転部24の反転経路26とが、一直線上に配置されず、それらの反転経路25、26の延びる方向に直交する方向に所定距離だけずらして配置された両面ユニット4の搬送経路の一例である。ここでは、第1反転部23の反転経路25と第1送入路38とが同一直線上に配置され、第2反転部24の反転経路26と送出側搬送路21とが同一直線上に配置され、第2送出路41は、第2反転部24の反転経路26及び送出側搬送路21よりも画像形成装置1の内側(図9における右側)から送出側搬送路21に合流するような配置としている。
【0059】
(第4の実施形態)
図10は、本発明の第4の実施形態に係る画像形成装置1の両面ユニット4の用紙3の搬送経路の構成を示す概略断面図である。上記第1から第3の実施形態では、各反転部23、24の出入口27、28から送出側搬送路21への合流部22までの間における用紙3の搬送経路の湾曲の程度(曲率)が、第1反転部23と第2反転部24とで同じである場合について説明したが、これらの搬送経路の湾曲の程度が異なる構成とすることも可能である。図10に示す構成は、このような用紙の搬送経路の一例である。ここでは、第1反転部23の反転経路25と第1送入路38とを同一直線上に配置し、第2送出路と送出側搬送路21とを同一直線上に配置し、第2反転部24の反転経路26を第1送入路38と第2送出路41との間に配置して、各反転部23、24の反転経路25、26の延びる方向に直交する方向における第1反転部23の反転経路25から送出側搬送路21への合流部22までの距離と、第1反転部23の反転経路25から送出側搬送路21への合流部22までの距離とを異ならせることにより、各反転部23、24の出入口27、28から送出側搬送路21への合流部22までの間における用紙3の搬送経路の湾曲の程度を異ならせた構成としている。
【0060】
(第5の実施形態)
図11は、本発明の第5の実施形態に係る画像形成装置1の両面ユニット4の用紙3の搬送経路の構成を示す概略断面図である。上記第1から第4の実施形態では、第1反転部23及び第2反転部24のいずれについても、その出口側、すなわち出入口27、28から送出側搬送路21への合流部22までの間における用紙3の搬送経路の湾曲方向を同じ方向とした場合について説明したが、これらの搬送経路の湾曲の方向が異なる構成とすることも可能である。図11に示す構成は、このような用紙の搬送経路の一例である。ここでは、第1反転部23の反転経路25と第1送入路38とを同一直線上に配置し、第2送出路と送出側搬送路21とを同一直線上に配置し、第2反転部24の反転経路26を第2送出路41よりも画像形成装置1の内側(図11における右側)に配置することにより、第1反転部23の反転経路25と第2反転部24の反転経路26との間に送出側搬送路21が配置されるようにして、第1反転部23と第2反転部24との各出入口27、28から送出側搬送路21への合流部22までの間における用紙3の搬送経路の湾曲方向が異なる構成としている。
【0061】
(第6の実施形態)
図12は、本発明の第6の実施形態に係る画像形成装置1の両面ユニット4の用紙3の搬送経路の構成を示す概略断面図である。上記第1から第5の実施形態では、両面ユニット4の反転部として第1反転部23及び第2反転部24の2個の反転部を有する場合について説明したが、反転部の数は2個に限定されるものではなく、3個以上の反転部を有する構成とすることも可能である。図12に示す構成は、第1反転部23、第2反転部24、及び第3反転部42の3個の反転部を有する場合の両面ユニット4の搬送経路の一例である。ここでは、前記第1の実施形態に係る画像形成装置1と同様の構成であって、反転部の数を1つ増加させた配置としている。これら3個の反転部は、合流部22から近い順に第1反転部23、第2反転部24、第3反転部42となる。
【0062】
このように両面ユニット4に3個の反転部を有する場合、第2反転部24の出入口28から前記合流部22までの間における用紙3の搬送経路(第2送出路41)の経路長と、第1反転部23の出入口27から前記合流部22までの間における用紙3の搬送経路(第1送出路39)の経路長との差Lが、1ロット分の用紙3の長さ以上の長さとなり、第3反転部42の出入口43から前記合流部22までの間における用紙3の搬送経路の経路長と、第1反転部23の出入口27から前記合流部22までの間における用紙3の搬送経路(第1送出路39)の経路長との差L2(L2=L+L´)が、2ロット分の用紙3の長さ以上の長さとなる。本実施形態においては、第3反転部42の出入口43から前記合流部22までの間における用紙3の搬送経路は、その一部において第2送出路41と共有された構成としている。そして、これらの用紙3の搬送経路の共有部分の長さは、1ロット分の用紙3の長さ以上の長さとしている。このような構成とすれば、3つの反転部23、24、42で用紙3を同時に反転させて送出した場合、これらの反転された3枚の用紙3が送出側搬送路において合流した際に、それらの用紙3が、各反転部23、24、42に送入される前と同じ順序で所定の間隔を空けて搬送される状態となる。
【0063】
以下、本発明に係る画像形成装置1のその他の実施形態について説明する。
(1)上記の実施形態においては、スイッチバック方式の反転部23、24、42を備える場合について説明したが、反転部23、24、42の構成はこの方式のものに限定されることはなく、他の構成の反転部とすることも可能である。
(2)上記の実施形態においては、2個又は3個の反転部23、24、42を有する場合について説明したが、この反転部の数は、これに限定されるものではなく、画像形成装置1の用途等に合わせて任意に定めることが可能である。
(3)上記の実施形態においては、各反転部23、24、42が、いずれも出口側、すなわち反転後の用紙3が通る搬送経路が湾曲している場合について説明したが、各反転部の入口側、すなわち反転前の用紙3が通る搬送経路が湾曲している構成とすることも可能である。また、その場合には、複数の反転部の入口側、すなわち送入側搬送路33からの分岐部36から各反転部の出入口までの間における用紙3の搬送経路の湾曲方向が、全ての反転部について同じ方向とすると好適である。
(4)上記の実施形態においては、主搬送路10及び各反転部23、24、42の反転経路25、26、44における用紙3の搬送方向が略鉛直方向である場合について説明したが、これらの全部又は一部について、用紙3の搬送方向が水平方向である構成とすることも可能である。
(5)上記の実施形態においては、複写機として使用するのに好適な構成を例として説明したが、本発明に係る画像形成装置1は、複写機以外にも、プリンタ、ファクシミリ装置、又はこれらの複合機等の各種の画像形成装置に適用することが可能である。
【0064】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る画像形成装置によれば、複数枚の用紙を連続的に搬送して用紙の両面に画像を形成する際に、用紙の反転及び搬送を連続的に無駄なく行うことができるので、複数枚の用紙の両面に画像形成を行う際に要する時間を短縮することが可能となる。また、用紙を反転するための搬送機構の構成を簡素で安価なものとすることができるので、装置の小型化や製造コストの低減を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置において、用紙の両面に画像形成を行う際における時間経過に伴う用紙の搬送状態の移り変わり(状態<1>から<4>)を示す説明図である。
【図3】本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置において、用紙の両面に画像形成を行う際における時間経過に伴う用紙の搬送状態の移り変わり(状態<5>から<8>)を示す説明図である。
【図4】本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置において、用紙の両面に画像形成を行う際における時間経過に伴う用紙の搬送状態の移り変わり(状態<9>から<12>)を示す説明図である。
【図5】本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置において、用紙の両面に画像形成を行う際における時間経過に伴う用紙の搬送状態の移り変わり(状態<13>から<16>)を示す説明図である。
【図6】本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置において、用紙の両面に画像形成を行う際における時間経過に伴う用紙の搬送状態の移り変わり(状態<17>から<20>)を示す説明図である。
【図7】本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置において、用紙の両面に画像形成を行う際における時間経過に伴う用紙の搬送状態の移り変わり(状態<21>から<23>)を示す説明図である。
【図8】本発明の第2の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【図9】本発明の第3の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【図10】本発明の第4の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【図11】本発明の第5の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【図12】本発明の第6の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
1 画像形成装置
2 装置本体部
3 用紙
4 両面ユニット
8 画像形成部
10 主搬送路
11 レジストローラ
21 送出側搬送路
22 送出側搬送路への合流部
23 第1反転部
24 第2反転部
25、26 反転経路
27、28 反転部の出入口
29、30 反転ローラ
33 送入側搬送路
36 送入側搬送路からの分岐部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a complex machine of these, which includes a duplex unit capable of forming an image on both sides of a sheet.
[0002]
[Prior art]
As an image forming apparatus having a plurality of reversing sections for reversing paper in order to form an image on both sides of the paper, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-151867 discloses the following apparatus. In other words, the image forming apparatus has a re-conveying path that branches from the main conveying path of the sheet passing through the image forming unit and merges again with the main conveying path upstream of the image forming unit through a plurality of reversing units. In addition, a plurality (two) of switchback-type reversing sections are branched from the reconveying path along the conveying direction of the reconveying path. When the image forming apparatus forms an image on both sides of a plurality of sheets, the image forming unit continuously sends the plurality of sheets on which the image is formed on one side to the re-conveying path. The paper and the second paper are respectively fed into the two reversing sections, and then the first paper is reversed and sent to the re-conveying path, and then the second paper is reversed and re-conveying path The paper after reversal is transported at a narrower interval than the paper before being fed into the reversing unit, and sent to the image forming unit again.
[0003]
However, in the image forming apparatus having such a configuration, when the sheet is reversed, there is only one re-conveyance path until the sheet is conveyed again through the reversing unit to the image forming unit. If the number of sheets conveyed is 3 or more, the first sheet is reversed and sent out in one reversing unit, and then the second sheet is reversed and sent out in the other reversing unit. In the meantime, the third and subsequent sheets are in a state of waiting only on the upstream side of the entrance / exit of the reversing unit on the upstream side in the transport direction. Therefore, when the number of sheets continuously conveyed is larger than the number of reversing parts, the sheet cannot be reversed and conveyed continuously, and there is a problem that the sheet conveyance efficiency is lowered.
[0004]
On the other hand,
[0005]
However, in the image forming apparatus having such a configuration, there is a large difference in the path length between the sheet conveyance path passing through the upper reversal part and the sheet conveyance path passing through the lower reversal part of the two reversing parts. Occurs. Therefore, when the conveyance speed of the sheet passing through both reversing sections is the same, the sheet interval that was constant before the reversal appears between the large and small sheets after the reversal. In order to prevent this, it is necessary to take measures such as temporarily stopping the sheet in the conveyance path having the shorter path length or increasing the sheet conveyance speed in the conveyance path having the longer path length. For this reason, there is a problem that the conveyance efficiency of the sheet is lowered, or the conveyance mechanism is complicated and expensive. Moreover, since the several inversion part is provided in parallel in the up-down direction, there also exists a problem that an apparatus enlarges.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2000-143103 A (page 3-5, FIG. 1-5)
[Patent Document 2]
JP 06-035265 (page 3-5, FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and when a plurality of sheets are continuously conveyed and images are formed on both sides of the sheets, the reversal and conveyance of the sheets are continuously avoided. It is an object of the present invention to make it possible to reduce the size of the apparatus and reduce the manufacturing cost by making the configuration of the transport mechanism for reversing the paper simple and inexpensive. Is.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A first characteristic configuration of an image forming apparatus according to the present invention for solving the above-described problem has a plurality of reversing units that invert a sheet to form an image on both sides of the sheet, and the plurality of reversing units When paper is sent out at the same time, when the paper sent from each reversing unit joins in the transporting side conveyance path, the paper is transported at a predetermined interval in the same order as before it is fed into the reversing unit. It has the point which has the conveyance path | route used as a state.
[0009]
According to such a characteristic configuration, when a plurality of sheets are continuously conveyed and images are formed on both sides of the sheets, the sheet reversal and the conveyance of the sheet after the reversal are continuously wasted. Therefore, the time required for image formation on both sides of a plurality of sheets can be reduced. In addition, since the paper can be reversed at a plurality of reversing sections at the same time, it is easy to share a reversing mechanism such as a motor and a clutch of the reversing section, thereby reducing the size of the apparatus and the manufacturing cost. It becomes possible.
[0010]
According to a second characteristic configuration of the image forming apparatus according to the present invention, in the first characteristic configuration, when a plurality of sheets are continuously conveyed, the sheets are substantially omitted with respect to each of the plurality of reversing units. It has the point that it has the conveyance path | route used as a state simultaneously sent.
Here, the concept of “substantially simultaneous” in the requirement that “sheets are fed substantially simultaneously to each of the plurality of reversing portions” is that a plurality of sheets are continuously fed in a plurality of reversing portions. Even in the case of carrying it in the reverse direction, it is included in this “substantially simultaneous” range as long as it is within a time lag that does not affect the paper carrying efficiency. The range of such a time shift includes, for example, a time shift that may occur due to the interval between the trailing edge of one sheet and the leading edge of the following sheet when a plurality of sheets are continuously conveyed. It is.
[0011]
According to such a characteristic configuration, in addition to the operational effects of the first characteristic configuration, in order to simultaneously reverse the paper in each reversing unit, the last reversal from when the paper was fed to the first reversing unit Since it is possible to minimize the waiting time required until the sheet is fed into the section, it is possible to perform the sheet reversal and the conveyance of the sheet before and after the reversal more continuously and without waste. Therefore, it is possible to reduce the time required for image formation on both sides of a plurality of sheets.
[0012]
A third characteristic configuration of the image forming apparatus according to the present invention includes a plurality of reversing portions that reverse the paper in order to form images on both sides of the paper, and the plurality of reversing portions are respectively provided from the feeding-side conveyance path. Branch length is connected so as to merge with the delivery side conveyance path, and the path length of the conveyance path of the paper from the branch part from the delivery side conveyance path to the merge part to the delivery side conveyance path for each of the reversing parts However, it is in the point which is substantially the same about all the inversion parts.
Here, the requirement that “the path length of the sheet transport path from the branching section from the feeding-side transport path to the joining section from the sending-side transport path for each reversing section is substantially the same for all the reversing sections” The concept of “substantially the same” is that the difference in the length of the transport path does not affect the transport efficiency of the sheet even when a plurality of reversing sections are continuously reversed and transported. Is included in this “substantially the same” range. The range of the path length difference is, for example, a path length that is shorter than the interval between the trailing edge of one sheet and the leading edge of the following sheet when a plurality of sheets are continuously conveyed. Differences are included.
[0013]
According to such a characteristic configuration, when a plurality of sheets of paper are continuously conveyed and images are formed on both sides of the sheets, all the reversing parts are irrespective of which reversing part the paper is conveyed to. It is possible to make the paper transport speed the same in the transport path passing through the paper, and when the paper reversed in each reversing section joins in the transport side transport path, the paper passes through the input side transport path. It becomes possible to be in a state of being transported at a predetermined interval in the same order as when it has been transported. Therefore, the same operational effects as the operational effects of the first characteristic configuration can be achieved.
[0014]
According to a fourth characteristic configuration of the image forming apparatus of the present invention, in the third characteristic configuration, the nth (n is a natural number) reversal unit is arranged in order from the merging unit among the plurality of reversal units. Assuming the n reversing unit, the path length of the paper transport path from the exit of the nth reversing unit to the joining unit, and the path length of the paper transporting route from the exit of the first reversing unit to the joining unit. The difference is that the length is equal to or longer than the length of the sheet for (n-1) lots.
Here, “one lot” is the number of sheets that can be reversed in each reversing section. Normally, one sheet is one lot. For example, in the case of an A3 compatible reversal unit, it is possible to invert two A4 or B5 sheets at the same time, in which case A4 or B5 One lot when the paper is reversed is two sheets. Therefore, “the length of one lot of paper” is the length in the conveyance direction of one sheet of one sheet, and in the case of one lot of two or more sheets, these lengths. This is the total length of the paper in the transport direction or the length obtained by adding the interval between the papers.
[0015]
According to such a characteristic configuration, in addition to the operational effects of the third characteristic configuration, when the paper is simultaneously reversed and sent out by each reversing unit, the plurality of reversed papers are sent on the delivery-side conveyance path. When the sheets are merged, the sheets can be conveyed at a predetermined interval in the same order as before being fed into each reversing unit. In addition, as a result, the path length of the sheet transport path from the branching section to the entrance of the first reversing section and the path length of the sheet transport path from the branching section to the entrance of the nth reversing section The difference is also equal to or longer than the length of (n-1) lots of sheets. Therefore, when a plurality of sheets are continuously conveyed, the sheets can be fed into each of the plurality of reversing portions substantially simultaneously. Therefore, the same effect as the effect by the said 2nd characteristic structure can be show | played.
[0016]
Further, the difference between the path length of the sheet conveyance path from the exit of the nth reversing unit to the merging unit and the path length of the sheet conveyance path from the exit of the first inverting unit to the merging unit. Is approximately the length obtained by adding the interval between the trailing edge of one sheet and the leading edge of the succeeding sheet when a plurality of sheets are continuously conveyed to the length of (n-1) lots of sheets. It is more preferable to use the same length.
[0017]
As a result, when the papers are simultaneously reversed and sent out by the reversing units, when the plurality of reversed papers are merged in the sending-side conveyance path, the papers are sent to the reversing units. In this state, the paper is transported at the same interval in the same order as before, so that the paper transport interval after reversal can be made more appropriate.
[0018]
According to a fifth characteristic configuration of the image forming apparatus according to the present invention, in any one of the first to fourth characteristic configurations, the plurality of reversing portions are sequentially arranged along a direction in which the reversing path extends. In the point.
As a configuration satisfying such a requirement, for example, the inversion paths of the plurality of inversion portions extend in addition to the configuration in which the inversion paths of the inversion portions are sequentially arranged in a straight line along the extending direction. A configuration is also included that is arranged so as not to overlap in order along the direction, and is also shifted by a predetermined distance in a direction orthogonal to the direction in which the reversing path extends. Here, the state of “not overlapping along the direction in which the inversion paths extend” means that the inversion paths of the plurality of inversion portions have overlapping portions of the inversion paths when the distance in the direction orthogonal to the extension direction is eliminated. It means no state.
[0019]
According to such a characteristic configuration, in addition to the operational effects of any one of the first to fourth characteristic configurations, the merging from the branching section from the feeding-side conveyance path to the sending-side conveyance path for each reversing section The path length of the sheet conveyance path to the sheet is substantially the same for all the reversing sections, and the path length of the sheet conveyance path between the exit of the nth reversing section and the junction section is the same as the first reversing section. Of the sheet conveyance path in the vicinity of the reversing section such that the difference between the path length of the sheet conveyance path from the exit of the sheet to the junction is equal to or greater than the length of the sheet for (n-1) lots. The configuration, that is, the configuration of the paper conveyance path having the third and fourth characteristic configurations can be realized by a relatively simple and short conveyance path. This also makes it possible to reduce the size of the image forming apparatus.
[0020]
According to a sixth characteristic configuration of the image forming apparatus according to the present invention, in any one of the first to fifth characteristic configurations, a curve direction of a sheet conveyance path on an outlet side or an inlet side of the plurality of reversing units is It is in the point which is the same direction about all the inversion parts.
[0021]
According to such a characteristic configuration, in addition to the operational effects of any one of the first to fifth characteristic configurations, all the curling wrinkles attached to the sheet before and after the reversal at each reversing unit can be in the same direction. Therefore, it becomes easy to prevent the occurrence of problems such as a paper jam on the downstream side of each reversing unit. Further, since all the reversing portions can be arranged on the same side with respect to the sending-side transport path or the sending-side transport path, it is easy to reduce the size of the image forming apparatus.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an
[0023]
The apparatus
[0024]
Here, the
[0025]
The
[0026]
The operation of the
[0027]
The
[0028]
Each of the first reversing
[0029]
The
[0030]
Further, the
[0031]
The first reversing
[0032]
In this
[0033]
As shown in FIG. 1, here, the first sending
[0034]
Furthermore, here, the path length of the conveyance path (second delivery path 41) of the
[0035]
Therefore, the difference L in the path length between the
[0036]
For example, when each of the reversing
[0037]
Further, in this
[0038]
Here, as shown in a state <5> of FIG. 3 described later, the interval between the trailing edge of one
[0039]
Further, in the
[0040]
Further, in the
[0041]
Next, the operation of the
[0042]
First, the sheet (1) is sent from the
[0043]
The sheet (1) on which the image is formed on the first surface is sent to the first reversing
[0044]
Then, in the first reversing
[0045]
Similarly, after the paper (1) and the paper (2) are reversed and sent out at the same time, the paper (3) and the paper (4), and the paper (5) and the paper (6) are respectively first. It is sent to the reversing
[0046]
The paper (1) and the paper (2) which are simultaneously reversed and sent out are first sent again to the
[0047]
Next, the sheet (7) and the sheet (8) are continuously sent from the
[0048]
Then, after the sheet (8) passes the
[0049]
From the time when the paper (3) and the paper (4) are in a standby state until the paper (4) reaches the
[0050]
Next, the sheet (9) and the sheet (10) are continuously sent from the
[0051]
Then, after the sheet (10) passes the
[0052]
From the time when the paper (5) and the paper (6) are in the standby state to the time when the paper (6) reaches the
[0053]
Next, the sheet (7) and the sheet (8) are started to be conveyed toward the registration roller 11 (state <17>). Then, the paper (7) and the paper (8) are passed through the
[0054]
When the sheet (8) reaches the
[0055]
As described above, when images are formed on both sides of the ten
[0056]
Here, the case where the document image is an even page has been described. However, when the document image is an odd page, the image of the next page after the last page is treated as a pure white image, and the same processing as described above is performed. Perform image formation. When the number of
[0057]
Next, second to sixth embodiments of the
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the conveyance path of the
[0058]
(Third embodiment)
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the conveyance path of the
[0059]
(Fourth embodiment)
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the conveyance path of the
[0060]
(Fifth embodiment)
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the conveyance path of the
[0061]
(Sixth embodiment)
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the conveyance path of the
[0062]
Thus, when the
[0063]
Hereinafter, other embodiments of the
(1) In the above embodiment, the case where the switchback
(2) In the above embodiment, the case where the two or three reversing
(3) In the above embodiment, each of the reversing
(4) In the above embodiment, the case where the conveyance direction of the
(5) In the above embodiment, the configuration suitable for use as a copying machine has been described as an example. However, the
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, when a plurality of sheets are continuously conveyed to form an image on both sides of the sheet, the sheet reversal and conveyance are continuously eliminated. Therefore, the time required for image formation on both sides of a plurality of sheets can be shortened. In addition, since the configuration of the conveyance mechanism for reversing the paper can be made simple and inexpensive, it is possible to reduce the size of the apparatus and reduce the manufacturing cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a change in the conveyance state of a sheet with the passage of time (states <1> to <4>) when image formation is performed on both sides of the sheet in the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. It is explanatory drawing shown.
FIG. 3 is a diagram illustrating a change in the conveyance state of a sheet with the passage of time (states <5> to <8>) when image formation is performed on both sides of the sheet in the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. It is explanatory drawing shown.
FIG. 4 is a diagram illustrating a change in the conveyance state of a sheet with the passage of time (states <9> to <12>) when image formation is performed on both sides of the sheet in the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. It is explanatory drawing shown.
FIG. 5 is a diagram illustrating a change in the conveyance state of a sheet with a lapse of time (states <13> to <16>) when image formation is performed on both sides of the sheet in the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. It is explanatory drawing shown.
FIG. 6 is a diagram illustrating a change in the conveyance state of a sheet with the lapse of time (states <17> to <20>) when image formation is performed on both sides of the sheet in the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. It is explanatory drawing shown.
FIG. 7 is a diagram illustrating a change in the conveyance state of a sheet with the passage of time (states <21> to <23>) when image formation is performed on both sides of the sheet in the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. It is explanatory drawing shown.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of an image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an image forming apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of an image forming apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an image forming apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Image forming device
2 Device body
3 paper
4 Duplex unit
8 Image forming part
10 Main transport path
11 Registration Roller
21 Transport path on the sending side
22 Junction to the delivery side conveyance path
23 1st inversion part
24 2nd inversion part
25, 26 Reverse path
27, 28 Entrance of reversing part
29, 30 Reverse roller
33 Incoming transport path
36 Branch from the transport path on the input side
Claims (6)
第n反転部の出口から前記合流部までの間における用紙の搬送経路の経路長と、第1反転部の出口から前記合流部までの間における用紙の搬送経路の経路長との差が、(n−1)ロット分の用紙の長さ以上の長さである請求項3に記載の画像形成装置。Among the plurality of inversion parts, when the nth inversion part (n is a natural number) in order from the merging part is the nth inversion part,
The difference between the path length of the sheet transport path from the exit of the n-th reversing section to the merge section and the path length of the sheet transport path from the exit of the first reversing section to the merge section is ( The image forming apparatus according to claim 3, wherein the length is equal to or longer than the length of the n-1) lot of sheets.
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