JP2006021904A

JP2006021904A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2006021904A
Application number: JP2004202909A
Authority: JP
Inventors: Yoshikane Dobashi; 祥兼土橋
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2006-01-26

Abstract

【課題】両面印刷時において用紙の搬送性を簡便且つ低コストで安定化するとともに、装置の高密度化、コンパクト化も同時に実現する画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１は、感光体ドラム２と、感光体ドラム２上にトナーを供給するロータリー式の現像ユニット４と、中間転写ベルト５から成る画像形成部１９を備えており、感光体ドラム２上に形成されたトナー像は中間転写ローラ６ａにおいて中間転写ベルト５上に転写され、さらに転写ローラ６ｂにおいて用紙７上に転写され、定着部１２において定着される。両面印刷時には、スイッチバック装置１６が用紙の搬送方向を切り換えた後、曲線搬送路１８ａで用紙の先端を一時停止させることにより、用紙の先端部に巻きぐせを付与し、反転ガイド２２を経由して画像形成部１９に再搬送する。
【選択図】図１

Description

本発明は、両面印刷が可能な複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に片面に画像形成された用紙の他面に再度画像を形成するために、用紙搬送方向を切り換え用紙の表裏を反転するスイッチバック装置を備えた画像形成装置に関する。

従来、複写機、プリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置においては、用紙の片面に画像を形成した後、その用紙を排出せずに再度画像形成部に搬送し、他方の面にも画像を形成する両面印刷方式のものが広く用いられている。このような両面印刷方式の画像形成装置においては、片面に画像が形成された用紙を反転させる反転手段と、反転した用紙を画像形成部へ再搬送する再搬送手段とを備えている。両面印刷方式の画像形成装置の概略構成を図１１に示す。

図１１において、１は画像形成装置であり、ここでは一例としてロータリー現像式のカラー複写機を示している。画像形成装置１では、コピー動作を行う場合、装置本体内において、図中の矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム２が帯電ユニット（図示せず）により一様に帯電され、画像読取部３で読み取られた原稿画像データに基づく露光ユニット（図示せず）からのレーザビームにより感光体ドラム２上に静電潜像が形成される。

４は現像剤（以下、トナーという）を感光体ドラム２上に供給するロータリー式の現像ユニットである。現像ユニット４は、現像装置とトナー容器が一体化されたシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色の現像カートリッジ４ａ、４ｂ、４ｃ及び４ｄを備えており、現像カートリッジ４ａ〜４ｄを感光体ドラム２に対向する位置に順次回転移動させることにより、感光体ドラム２上の静電潜像にトナーが付着されて各色のトナー像が形成される。

５はトナー像が転写される中間転写ベルトであり、感光体ドラム２に当接しながら図示しない駆動手段により矢印Ｂ方向に回転する。中間転写ベルト５には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。

ユーザにより画像形成開始が入力されると、所定のタイミングにより感光体ドラム２上にシアンのトナー像の形成を行う。そして、中間転写ベルト５に所定の転写電圧で電界が付与された後、中間転写ローラ６ａにより感光体ドラム２上のシアンのトナー像が中間転写ベルト５上に転写される。その後、感光体ドラム２の表面に残留したトナーがクリーニング手段（図示せず）により除去され、現像ユニット４は所定量回転して、上記と同様に今度はマゼンタのトナー像が感光体ドラム２上に形成され、中間転写ベルト５上に転写される。

以下、上述と同様の方法により、感光体ドラム２によってそれぞれイエロー及びブラックのトナー像が中間転写ベルト５上に転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。６ｂは中間転写ベルト５の下部に位置する転写ローラである。

上記のようにトナー像が形成された中間転写ベルト５に向けて、用紙７が給紙機構８から給紙ローラ９、用紙搬送路１０及びレジストローラ対１１を経由して搬送され、転写ローラ６ｂにより中間転写ベルト５の表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は定着ローラ対１２ａを有する定着部１２に搬送されてトナー像が定着される。定着部１２を通過した用紙は、複数方向に分岐した分岐部１３によって搬送方向が振り分けられる。用紙の片面のみに画像を形成する場合は、そのまま用紙排出部１４に排出される。

一方、用紙の両面に画像を形成する場合は、定着部１２を通過した用紙７は分岐部１３で用紙搬送路１５に振り分けられ、スイッチバック装置１６内のフィードローラ１７により搬送方向が切り換えられた後、画像面を上向きにして用紙再搬送路１８へ振り分けられ、さらに反転ガイド２２を通過して画像面が下向きの状態で転写ローラ６ｂに再搬送される。中間転写ベルト５上に形成された次の画像が、転写ローラ６ｂにより用紙７の画像が形成されていない面に転写され、定着部１２に搬送されてトナー像が定着された後、用紙排出部１４より装置外部に排出される。

また、給紙機構８は画像形成装置１に着脱自在に取り付けられ、用紙７を収納する給紙カセット８ａ、８ｂ、８ｃと、その上方に設けられるスタックバイパス（手差しトレイ）８ｄとを備えてなり、これらは用紙搬送路１０を介して感光体ドラム２、現像ユニット４及び中間転写ベルト５等からなる画像形成部１９に繋がっている。

図１２は、図１１におけるスイッチバック装置１６及び画像形成部１９付近の部分拡大図である。図１２を用いてスイッチバック装置１６の動作について更に詳細に説明する。ユーザにより両面印刷モードが選択されると、画像形成部１９において片面にトナー像が形成された用紙は定着部１２に搬送されてトナー像が定着された後、搬送ローラ２０ａ及び従動ローラ２１ａにより分岐部１３に搬送される。そして、分岐部１３において用紙搬送路１５方向へ振り分けられ、スイッチバック装置１６に搬送される。搬送された用紙はフィードローラ１７によりスイッチバック装置１６内に一旦保持され、用紙の一部は装置外部にまで突出する。このとき、画像面は図の右向きになっている。

次いでフィードローラ１７を逆回転させることにより、用紙は搬送方向が逆向きに切り換えられて用紙再搬送路１８に搬送される。そして、搬送ローラ２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ及び従動ローラ２１ｂ、２１ｃ、２１ｄから構成される再搬送手段を画像面が上向きの状態で通過し、反転ガイド２２で搬送方向を１８０°反転させた後、レジストローラ対１１から画像面を下向きにして転写ローラ６ｂに再搬送される。転写ローラ６ｂにおいて画像の形成されていない上面に新たなトナー像が転写され、定着部１２に搬送されてトナー像が定着された後、分岐部１３において排出ローラ１４ａから成る用紙排出部１４へ振り分けられ、装置外部へ排出される。

２３は、定着ローラ１２ａ、排出ローラ１４ａ、フィードローラ１７、及び搬送ローラ２０ａ、２０ｂ等を駆動する第１モータであり、２４は、レジストローラ対１１、及び搬送ローラ２０ｃ、２０ｄ等を駆動する第２モータである。第１モータ２３及び第２モータ２４は、図示しない制御手段に接続されており、制御手段からの信号に応じて各駆動部の駆動を行う。特に、第１モータ２３はフィードローラ１７の回転方向及び回転量の微調整を行う必要があるため、一定周期の駆動波形で駆動されるステッピングモータ等のパルスモータが用いられる。

このような画像形成装置においては、片面に画像が形成された用紙を再搬送する際、反転ガイド２２の曲率半径が大きくなるほど用紙を円滑に反転させることができる。しかし、反転ガイド２２の曲率半径を大きくすると、その分省スペース化に支障をきたし、画像形成装置が大型になってしまう。そのため、装置の高密度化、コンパクト化のためには、反転ガイド２２の曲率半径をなるべく小さくしておく方が好ましい。

一方、反転ガイド２２の曲率半径を小さくした場合、片面に画像が定着された用紙は水分が減って固くなるため、反転ガイド２２の内面と用紙先端部との干渉が大きくなり、摩擦による用紙搬送音（ハネ音）が大きくなったり、搬送動作が不安定となってジャムが発生したりする場合があった。

そこで、上記の相反する要求を満たすべく、反転ガイド２２の曲率半径が小さい場合であっても用紙の円滑な搬送を可能とする方法が提案されており、例えば特許文献１には、用紙搬送経路にカール付与手段を設け、用紙に所定方向の巻きぐせを付与することにより、画像形成時の用紙担持性や搬送性を安定化する方法が開示されている。しかしながら、特許文献１の方法では、用紙搬送経路にカール付与手段を別途設ける必要があり、画像形成装置のコストアップに繋がるとともに、カール付与手段を設けるスペースも必要となるため画像形成装置のコンパクト化にも不利となる。
特開平７−３０９５０３号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、両面印刷時において用紙の搬送性を簡便且つ低コストで安定化するとともに、装置の高密度化、コンパクト化も同時に実現する画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、用紙上に画像を形成する画像形成部と、該画像形成部により片面に画像が形成された用紙の搬送方向を切り換えるスイッチバック装置と、該スイッチバック装置により搬送方向を切り換えられた用紙を前記画像形成部に再搬送する用紙再搬送路と、再搬送される用紙の表裏を前記画像形成部の手前で反転させる反転ガイドと、を備え、用紙の両面に画像形成が可能な画像形成装置において、前記スイッチバック装置により用紙の搬送方向を切り換えた後、前記反転ガイドを通過する前に、再搬送される用紙の先端を前記用紙再搬送路の曲線搬送部で一時停止させることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、用紙先端の停止位置を検知する先端部検知手段を設けたことを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記曲線搬送部における用紙先端の停止位置及び／又は停止時間を２段階以上に切り換え可能としたことを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、用紙の紙質に応じた用紙先端の停止位置データ及び／又は停止時間データを記憶する記憶手段と、用紙の再搬送動作を制御する制御手段とが設けられており、前記制御手段は、搬送される用紙の紙質に応じた前記停止位置データ及び／又は停止時間データを用いて用紙先端の停止位置及び／又は停止時間を切り換えることを特徴としている。

本発明の第１の構成によれば、スイッチバック装置により用紙の搬送方向を切り換えた後、反転ガイドを通過する前に用紙先端を用紙再搬送路の曲線搬送部で一時停止させることにより、用紙再搬送路にカール付与手段を別途設けることなく用紙に所定方向の巻きぐせを付与することができ、両面印刷時における用紙搬送性の安定化を簡便且つ低コストで実現する。

また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、用紙先端の停止位置を検知する先端部検知手段を設けたことにより、曲線搬送部における用紙の停止位置を厳密に制御可能となり、用紙先端部に付与される巻きぐせの程度を一定にすることができる。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の画像形成装置において、用紙先端の停止位置及び／又は停止時間を２段階以上に切り換え可能としたことにより、用紙先端部に付与する巻きぐせを所望の大きさに変更することができる。

また、本発明の第４の構成によれば、上記第３の構成の画像形成装置において、用紙の紙質に応じた用紙先端の停止位置データを記憶する記憶手段と、用紙の再搬送動作を制御する制御手段とを設け、搬送される用紙の紙質に応じた停止位置データ及び／又は停止時間データを用いて用紙先端の停止位置及び／又は停止時間を切り換えることにより、用紙の紙質に応じた最適な巻きぐせを付与することができ、用紙搬送性がより一層安定なものとなる。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す部分断面図である。従来例の図１２と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態においては、中間転写ベルト５近傍に、中間転写ベルト５上に形成されるトナー像の位置を検知する検知手段２５が設けられている。

図２は、第１実施形態の画像形成装置の構成を示すブロック図である。図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図２において、画像形成装置１は、画像読取部３、スイッチバック装置１６、画像形成部１９、検知手段２５、制御手段２６、操作部２７、及び記憶手段２８を備えている。以下、図１及び図２を参照しながら本発明の画像形成装置各部について詳述する。

検知手段２５は、中間転写ベルト５上に予め形成された画像位置検知マークの位置を検知する。感光体ドラム２上に現像されたトナー像は、常に中間転写ベルト５上の一定の位置に転写されるように設定されているため、トナー像と画像位置検知マークとの距離も常に一定となる。従って、画像位置検知マークの位置を検知することにより、中間転写ベルト５上のトナー像がどの位置にあるかを正確に検知することが可能となる。トナー像を直接検知する方法に比べて検知精度が高く、検知手段として高価なＣＣＤセンサ等を用いる必要がないため好ましい。

検知手段２５としては、被検知体表面に赤外線等を照射し、その反射により検知を行う方法（アクティブ方式）や、被検知体表面からの受光のみで検知を行う方法（パッシブ方式）を用いた種々の光センサを、画像位置検知マークに応じて適宜選択することができる。例えば、中間転写ベルト５にパンチ穴を開けて画像位置検知マークを形成する場合、図３（ａ）のように、発光部２５ａ及び受光部２５ｂから成る検知手段２５を、中間転写ベルト５を挟んで対峙するように配置しておくことにより、発光部２５ａから射出され画像位置検知マーク２９を通過した光Ｌを受光部が検知するタイミングで中間転写ベルト５上の画像検知位置マーク２９を検知できる。

また、画像位置検知マークを印刷等により形成する場合は、図３（ｂ）のように、発光部２５ａ及び受光部２５ｂを中間転写ベルト５に対し同じ側に配置し、発光部２５ａから射出されベルト表面で反射される光Ｌ′を受光部２５ｂで検知することにより、ベルト表面と画像検知位置マーク２９との光反射率の差を利用して中間転写ベルト５上の画像検知位置マーク２９を検知できる。なお、検知手段２５の配置は図１の位置に限られるものではなく、中間転写ベルト５上の他の位置に配置してもよい。

制御手段２６は、両面印刷時において検知手段２５により検知された中間転写ベルト５上のトナー像の位置に基づいて第１モータ２３の駆動を制御し、スイッチバック装置１６により搬送方向を切り換えた後、用紙の搬送を一旦停止し、さらに画像形成部１９への用紙の再搬送を行う。第１モータ２３には、通常ステッピングモータ等のパルスモータが用いられており、制御手段２６から第１モータ２３に送信する駆動パルスの制御により用紙搬送方向の切り換えや搬送停止、及び再搬送のタイミング調整を行う。また、制御手段２６は操作部２７からの信号に基づき画像読取部３、画像形成部１９、第２モータ２４等の画像形成装置各部の動作も制御する。

操作部２７は、ユーザが装置の機能や印刷条件等の設定を行う操作キーと、設定条件や装置の状態等を表示する表示部（いずれも図示せず）とから構成される。記憶手段２８は、制御手段２６により用いられる画像形成装置各部の制御プログラム３０を記憶する他、検知手段２５により検知される画像位置とスイッチバック装置１６による用紙の再搬送タイミングとの関係を示すタイミングテーブル３１も記憶される。

前述したように、中間転写ベルト５上に転写されるトナー像と画像位置検知マークとの距離は常に一定であるため、検知手段２５により画像位置検知マークが検知された後、転写ローラ６ｂにより用紙上に画像が転写されるまでの時間も一定となる。また、図１のように４色のトナー像を重ね合わせてフルカラー画像を形成するロータリー現像式の画像形成装置の場合、中間転写ベルト５は４回転する必要がある。

従って、中間転写ベルト５の所定の周回における画像位置検知マークの検知からフルカラー画像が形成され用紙上に転写されるまでの時間と、用紙の停止位置から画像形成部１９までの用紙搬送時間との関係を、記憶手段２８内のタイミングテーブル３１に記憶しておけば、中間転写ベルト５上への画像形成タイミングに同期した用紙の再搬送が可能となる。

本実施形態においては、両面印刷時にスイッチバック装置１６により用紙の搬送方向が切り換えられた後、中間転写ベルト５上への画像形成タイミングに合わせて用紙を再搬送する際、用紙の先端を用紙再搬送路１８内の曲線搬送部１８ａで一時停止させておくことを特徴とするものである。曲線搬送部１８ａで停止された用紙先端部には、曲線搬送部１８ａに沿った巻きぐせが付与される。この巻きぐせは反転ガイド２２のカーブと同じ方向となるので、再搬送が開始された用紙は反転ガイド２２内にスムーズに進入し、反転ガイド２２の内面に沿って大きな干渉や摩擦を生ずることなく反転ガイド２２を通過する。

これにより、反転ガイド２２の曲率半径が小さい場合でも反転ガイド２２における用紙搬送音（ハネ音）やジャムの発生を低減することができる。用紙先端部へ付与される巻きぐせの程度は、搬送される用紙の紙質、特に紙厚によって変化する。即ち、紙厚が厚くなるほど巻きぐせが付与されにくくなる。そこで、本実施形態では、用紙の紙厚に応じて用紙先端の停止位置を変えることにより、紙厚によらず所望の巻きぐせを付与することとしている。

図４は、用紙の先端を停止した状態を示す曲線搬送部１８ａ周辺（図１の円Ｓ部分）の拡大図である。例えば用紙が普通紙の場合、図４（ａ）のように用紙７の先端を曲線搬送部１８ａから所定量突出した基準位置ａに停止させたときに所望の巻きぐせを付与可能であるとすると、用紙が厚紙の場合、図４（ｂ）のように用紙７の先端を基準位置ａからさらに距離ｄだけ突出させた位置ａ′に停止させることにより、十分な巻きぐせを付与可能となる。

図２に示すように、記憶手段２８内には用紙の種類に応じた停止位置を規定する停止位置テーブル３２も記憶されている。図５に停止位置テーブル３２の一例を示す。この例では、曲線搬送部１８ａの出口から１０ｍｍの位置を普通紙（目付量６４ｇ／ｍ²）の先端の停止位置（図４の基準位置ａ）とし、厚紙１（目付量８０ｇ／ｍ²）、厚紙２（目付量１０５ｇ／ｍ²）、厚紙３（目付量１２０ｇ／ｍ²）の先端の停止位置を、それぞれ基準位置ａから＋１０ｍｍ、＋２０ｍｍ、＋３０ｍｍ（図４の距離ｄ）だけ搬送方向に移動した位置としている。

基準位置ａ及び厚紙の場合の基準位置ａからの移動距離ｄは、反転ガイド２２の曲率半径や用紙の厚み等に応じて適宜設定される。また、用紙先端の検出は、曲線搬送部１８ａ近傍に配置される先端部検知手段３３（図４参照）により行われる。先端部検知手段３３としては、検知手段２５と同様に種々の光センサを用いることができる。

なお、ここでは停止位置テーブル３２を用いて紙厚に応じた停止位置を規定することにより、用紙の種類に係わらず用紙先端部へ十分な巻きぐせを付与可能としたが、用紙の停止位置に代えて用紙の停止時間の制御により巻きぐせの程度を調整することもできる。即ち、紙厚と十分な巻きぐせを付与可能な停止時間との関係を規定する停止時間テーブルを停止位置テーブル３２に代えて記憶手段２８内に設けておき、停止時間テーブルを用いて用紙の種類に応じた停止時間を決定すればよい。

図６に停止時間テーブルの一例を示す。この例では、停止時間テーブル３４は曲線搬送部１８ａの出口から１０ｍｍの位置に普通紙（目付量６４ｇ／ｍ²）の先端を停止する場合に十分な巻きぐせを付与可能な停止時間（５秒間）を基準停止時間とし、厚紙１（目付量８０ｇ／ｍ²）、厚紙２（目付量１０５ｇ／ｍ²）、厚紙３（目付量１２０ｇ／ｍ²）の停止時間を、それぞれ基準停止時間に５秒、１０秒、１５秒を加えた時間としている。

この場合、用紙の再搬送タイミングも用紙の種類に応じた停止時間を加味したものとなるため、タイミングテーブル３１にも用紙の種類毎に再搬送タイミングが記憶されることとなる。また、停止時間を加味した用紙の再搬送時間が中間転写ベルト５上への画像形成に要する時間よりも長くなる場合は、用紙の再搬送時間に合わせて中間転写ベルト５上への画像形成開始タイミングを遅らせてやればよい。

次に、本実施形態の画像形成装置の動作について説明する。図７は、第１実施形態の画像形成装置における画像形成手順を示すフローチャートである。図１、図２を参照しながら、図７のステップに従い両面印刷時の用紙再搬送タイミング及び用紙停止位置の調整操作について説明する。この操作手順では、先ず、ユーザが操作部２７を操作することにより、所望の用紙が選択される（ステップＳ１）。選択された用紙の種類は停止位置テーブル３２に送信される（ステップＳ２）。

操作部２７の操作により画像形成が開始されると、用紙７が給紙機構８（図１１参照）から給紙ローラ９、用紙搬送路１０（いずれも図１１参照）及びレジストローラ対１１を経由して画像形成部１９に搬送される（ステップＳ３）。また、用紙７の搬送と同時に画像形成部１９におけるトナー像の形成も開始され（ステップＳ４）、現像ユニット４により感光体ドラム２上の静電潜像にトナーが付着されて各色のトナー像が形成される。

次に、感光体ドラム２上のトナー像が中間転写ローラ６ａにより中間転写ベルト５上に転写される（ステップＳ５）。ここではロータリー式の現像ユニット４を用いてトナー像が形成されるため、感光体ドラム２上には各色のトナー像が別個に形成され、中間転写ベルト５が一周する毎に所定位置に重なるように順次転写され、所定のフルカラー画像が形成される。中間転写ベルト５上に形成されたフルカラー画像は、転写ローラ６ｂにおいて給紙機構８より画像形成タイミングに合わせて搬送されてきた用紙７上に一度に転写され（ステップＳ６）、定着部１２に搬送されて用紙７上にトナー像が定着される（ステップＳ７）。これにより、用紙７の片面印刷が終了する。

次いで、ユーザにより両面印刷モードが選択されているか否かが判断される（ステップＳ８）。両面印刷モードが選択されている場合は、用紙７は搬送ローラ２０ａを通過した後、分岐部１３で用紙搬送路１５に振り分けられ、スイッチバック装置１６に搬送される。そして、制御手段２６からの信号に基づきフィードローラ１７が逆回転することにより搬送方向が切り換えられる（ステップＳ９）。制御手段２６はステップＳ２で送信された用紙の種類に応じて停止位置テーブル３２を用いて用紙停止位置を決定し（ステップＳ１０）、用紙７を曲線搬送部１８ａの決定された用紙停止位置で停止して（ステップＳ１１）、用紙７の先端部に巻きぐせを付与しておく。

一方、画像形成部１９ではステップＳ２、Ｓ３と同様の手順により感光体ドラム２上にトナー像が形成され（ステップＳ１２）、さらに中間転写ベルト５上に順次転写される（ステップＳ１３）。また、画像形成と同時に検知手段２５による中間転写ベルト５上の画像位置検知マーク２９の検知も行われる（ステップＳ１４）。トナー像の転写が終了するまでに中間転写ベルト５は４周回転するため、画像位置検知マーク２９は検知手段２５により計４回検知されることとなる。

画像位置検知マーク２９が検知されると、制御手段２６は所定の周回で検知されたか否かを判断し（ステップＳ１５）、所定の周回でない時はステップＳ１４に戻り検知を継続する。所定の周回で検知された時は、制御手段２６により検知結果に応じた用紙７の再搬送タイミングが記憶手段２８内のタイミングテーブル３１から読み出され（ステップＳ１６）、制御手段２６は第１モータ２３に再搬送タイミング信号を送信する。

第１モータ２３によりフィードローラ１７及び搬送ローラ２０ｂが所定のタイミングで再始動し、用紙７は用紙再搬送路１８及び反転ガイド２２を通過して画像の形成されていない面が上向きの状態で転写ローラ６ｂへ再搬送される（ステップＳ１７）。このとき、用紙７の先端部には反転ガイド２２のカーブと同方向の巻きぐせが付与されているため、用紙７は反転ガイド２２を円滑に通過する。

そして、ステップＳ６と同様の手順により、再搬送された用紙７上に所定のフルカラー画像が転写され（ステップＳ１８）、定着部１２に搬送されてトナー像が定着された後（ステップＳ１９）、用紙排出部１４より装置外部に排出されて（ステップＳ２０）両面印刷が終了する。一方、ステップＳ８において両面印刷モードが選択されていない場合は、用紙７は分岐部１３において用紙排出部１４へ振り分けられ、そのまま装置外部へ排出される（ステップＳ２０）。

上記の手順で両面印刷を行うことにより、中間転写ベルト上へのトナー像の重ね合わせに時間を要するロータリー現像式の画像形成装置においても、用紙の再搬送タイミングを画像形成タイミングに的確に合わせることができ、用紙の表裏面での画像の位置ずれの発生を防止することができる。さらに、用紙を曲線搬送部で停止させるだけで用紙先端部に巻きぐせを付与できるため、カール付与手段を別途設ける必要がなくなり、簡易な構成で用紙搬送音（ハネ音）の低減及び再搬送動作の安定化が可能となる。

なお、ここではタイミングテーブル３１及び停止位置テーブル３２を用いて用紙の停止位置及び再搬送タイミングを制御する手順について示したが、停止位置テーブル３２に代えて停止時間テーブル３４を用いる場合も全く同様に説明できる。さらに、停止位置テーブル３２及び停止時間テーブル３４の両方を用いて用紙の巻きぐせを停止位置と停止時間の両方で調整するようにしてもよい。

図８は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す部分断面図である。第１実施形態の図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図８において、画像形成装置１はデジタル式のモノクロ複写機を示している。画像形成装置１では、コピー動作を行う場合、装置本体内において、図中の矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム２が帯電ユニット３５により一様に帯電され、画像読取部３（図１１参照）で読み取られた原稿画像データに基づく露光ユニット３６からのレーザビームにより感光体ドラム２上に静電潜像が形成され、現像ユニット４により静電潜像にトナーが付着されてトナー像が形成される。

トナー像が形成された感光体ドラム２に向けて、用紙が給紙機構８（図１１参照）から給紙ローラ９、用紙搬送路１０（いずれも図１１参照）及びレジストローラ対１１を経由して搬送され、転写ローラ６ｂにより感光体ドラム２の表面に形成されたトナー像が用紙上に転写される。感光体ドラム２の回転方向下流側には、感光体ドラム２表面の残留トナーを除去するクリーニング装置３７が設けられている。感光体ドラム２、現像ユニット４、帯電ユニット３５、露光ユニット３６、及びクリーニング装置３７は、画像形成部１９を構成する。

図９は、第２実施形態の画像形成装置の構成を示すブロック図である。第１実施形態の図２と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態においては中間転写ベルト５を用いないため、中間転写ベルト５上のトナー像の位置を検知する検知手段２５も必要としない。

また、デジタル式のモノクロ複写機の場合、第１実施形態に示したようなロータリー現像式のカラー複写機と異なり、感光体ドラム２上へのトナー像の形成タイミングはスイッチバック装置１６からの用紙の再搬送タイミングよりも常に早くなる。そのため、両面印刷を行う場合、用紙の再搬送タイミングに合わせて感光体ドラム２上にトナー像を形成するタイミングを制御する必要がある。

従って、スイッチバック装置１６により搬送方向の切り換えが行われ、用紙の先端が曲線搬送部１８ａで一時停止され巻きぐせが付与された後、再搬送されてきた用紙がレジストローラ対１１を通過するタイミングに合わせて感光体ドラム２上へのトナー像の形成を行えばよく、記憶手段２８内のタイミングテーブル３１も不要となる。

停止位置テーブル３２を用いて用紙先端の停止位置を決定する点、及び先端部検知センサ３３を用いて用紙先端を検出する点については第１実施形態と全く同様であるため説明は省略する。なお、本実施形態においても、停止時間テーブル３４を用いて用紙の停止時間の制御により巻きぐせの程度を調整することができるが、前述したように感光体ドラム２でのトナー像の形成タイミングは用紙がレジストローラ対１１を通過するタイミングにのみ依存するため、用紙の停止時間に応じたタイミング制御は不要となる。

次に、第２実施形態の画像形成装置の動作について説明する。図１０は、第２実施形態の画像形成装置における画像形成手順を示すフローチャートである。図８、図９を参照しながら、図１０のステップに従い両面印刷時の用紙再搬送タイミング及び用紙停止位置の調整操作について説明する。この操作手順では、先ず、ユーザが操作部２７を操作することにより、所望の用紙が選択される（ステップＳ１）。選択された用紙の種類は停止位置テーブル３２に送信される（ステップＳ２）。

操作部２７の操作により画像形成が開始されると、用紙７（図１１参照）が給紙機構８から給紙ローラ９、用紙搬送路１０（いずれも図１１参照）及びレジストローラ対１１を経由して画像形成部１９に搬送される（ステップＳ３）。また、用紙７がレジストローラ対１１を通過するタイミングに応じて画像形成部１９におけるトナー像の形成も開始され（ステップＳ４）、現像ユニット４により感光体ドラム２上の静電潜像にトナーが付着されてトナー像が形成される。次に、感光体ドラム２上に形成されたトナー像は、転写ローラ６ｂにおいて搬送されてきた用紙７上に転写され（ステップＳ５）、用紙７は定着部１２に搬送されてトナー像が定着される（ステップＳ６）。これにより、用紙７の片面印刷が終了する。

次いで、ユーザにより両面印刷モードが選択されているか否かが判断される（ステップＳ７）。両面印刷モードが選択されている場合は、用紙７は搬送ローラ２０ａを通過した後、分岐部１３で用紙搬送路１５に振り分けられ、スイッチバック装置１６に搬送される。そして、制御手段２６からの信号に基づきフィードローラ１７が逆回転することにより搬送方向が切り換えられる（ステップＳ８）。制御手段２６はステップＳ２で送信された用紙の種類に応じて停止位置テーブル３２を用いて用紙停止位置を決定し（ステップＳ９）、用紙７を曲線搬送部１８ａの決定された用紙停止位置で停止して（ステップＳ１０）、用紙７の先端部に巻きぐせを付与しておく。

その後、用紙７は再始動され、画像形成部１９への再搬送が開始される（ステップＳ１１）。このとき、用紙７の先端部には反転ガイド２２のカーブと同方向の巻きぐせが付与されているため、用紙７は反転ガイド２２を円滑に通過する。そして、用紙７のレジストローラ対１１通過が検知されると（ステップＳ１２）、ステップＳ４と同様の手順により所定のタイミングで感光体ドラム２上にトナー像の形成が開始される（ステップＳ１３）。そして、ステップＳ５、Ｓ６と同様にトナー像の転写（ステップＳ１４）及び定着（ステップＳ１５）が行われ、用紙排出部１４より装置外部に排出されて（ステップＳ１６）両面印刷が終了する。一方、ステップＳ７において両面印刷モードが選択されていない場合は、用紙７は分岐部１３において用紙排出部１４へ振り分けられ、そのまま装置外部へ排出される（ステップＳ１６）。

上記の手順で両面印刷を行うことにより、画像形成に要する時間に比べて用紙の再搬送時間の方が長いデジタル式のモノクロ画像形成装置においても、カール付与手段を別途設けずに、簡易な構成で用紙搬送音（ハネ音）の低減及び再搬送動作の安定化が可能となる。なお、この例においても用紙の停止位置に代えて、又は停止位置とともに用紙の停止時間により巻きぐせの程度を調整することができる。さらに、上記実施形態ではデジタル式のモノクロ複写機についてのみ説明したが、タンデム式のカラー複写機や、アナログ式のモノクロ複写機、或いはレーザプリンタ等、他のタイプの画像形成装置にも適用できるのはもちろんである。

本発明は、用紙上に画像を形成する画像形成部と、該画像形成部により片面に画像が形成された用紙の搬送方向を切り換えるスイッチバック装置と、該スイッチバック装置により搬送方向を切り換えられた用紙を画像形成部に再搬送する用紙再搬送路と、再搬送される用紙の表裏を画像形成部の手前で反転させる反転ガイドと、を備え、用紙の両面に画像形成が可能な画像形成装置において、スイッチバック装置により用紙の搬送方向を切り換えた後、反転ガイドを通過する前に、再搬送される用紙の先端を用紙再搬送路の曲線搬送部で一時停止させることとする。

これにより、カール付与手段を別途設けることなく用紙の先端部に巻きぐせを付与することができ、反転ガイドの曲率半径が小さい場合でも用紙搬送音（ハネ音）やジャムの発生を低減して用紙の円滑な搬送を可能とする画像形成装置を提供するとともに、画像形成装置の小型化、低コスト化にも貢献する。また、用紙先端の停止位置を検知する先端部検知手段を設けておけば、用紙の停止位置の制御が容易となり、常に一定の巻きぐせを付与可能となる。

また、用紙先端の停止位置及び／又は停止時間を２段階以上に切り換え可能としたので、用紙先端の停止位置及び／又は停止時間を適宜設定することにより、用紙先端部に所望の大きさの巻きぐせを付与することができる。

また、用紙の紙質に応じた用紙先端の停止位置データ及び／又は停止時間データを記憶する記憶手段を設け、搬送される用紙の紙質に応じた停止位置データ及び／又は停止時間データを用いて用紙先端の停止位置及び／又は停止時間を切り換えることにより、用紙の紙質に応じた最適な巻きぐせを付与することができ、低騒音でジャム発生が少なく、安定な用紙搬送性能を有する、優れた画像形成装置の提供が可能となる。

は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の画像形成部及び両面印刷機構周辺の部分拡大図である。は、第１実施形態の画像形成装置の構成を示すブロック図である。は、検知手段及び画像位置検知マークの一例を示す図である。は、曲線搬送部において用紙先端部を停止した状態を示す拡大図である。は、停止位置テーブルの一例である。は、停止時間テーブルの一例である。は、第１実施形態の画像形成装置における画像形成手順を示すフローチャートである。は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の画像形成部及び両面印刷機構周辺の部分拡大図である。は、第２実施形態の画像形成装置の構成を示すブロック図である。は、第２実施形態の画像形成装置における画像形成手順を示すフローチャートである。は、従来の両面印刷方式の画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。は、従来の画像形成装置における画像形成部及び両面印刷機構周辺の部分拡大図である。

符号の説明

１画像形成装置
２感光体ドラム
４現像ユニット
５中間転写ベルト
６ａ中間転写ローラ
６ｂ転写ローラ
１１レジストローラ対
１６スイッチバック装置
１７フィードローラ
１８用紙再搬送路
１８ａ曲線搬送部
２２反転ガイド
２５検知手段
２６制御手段
２７操作部
２８記憶手段
２９画像位置検知マーク
３１タイミングテーブル
３２停止位置テーブル
３３先端部検知手段
３４停止時間テーブル

Claims

用紙上に画像を形成する画像形成部と、該画像形成部により片面に画像が形成された用紙の搬送方向を切り換えるスイッチバック装置と、該スイッチバック装置により搬送方向を切り換えられた用紙を前記画像形成部に再搬送する用紙再搬送路と、再搬送される用紙の表裏を前記画像形成部の手前で反転させる反転ガイドと、を備え、用紙の両面に画像形成が可能な画像形成装置において、
前記スイッチバック装置により用紙の搬送方向を切り換えた後、前記反転ガイドを通過する前に、再搬送される用紙の先端を前記用紙再搬送路の曲線搬送部で一時停止させることを特徴とする画像形成装置。
用紙先端の停止位置を検知する先端部検知手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記曲線搬送部における用紙先端の停止位置及び／又は停止時間を２段階以上に切り換え可能としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
用紙の紙質に応じた用紙先端の停止位置データ及び／又は停止時間データを記憶する記憶手段と、用紙の再搬送動作を制御する制御手段とが設けられており、前記制御手段は、搬送される用紙の紙質に応じた前記停止位置データ及び／又は停止時間データを用いて用紙先端の停止位置及び／又は停止時間を切り換えることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。