JP2006124100A - 画像形成装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 紙搬送経路の単純化を行い、装置のサイズを小さくした上で、FD反転や両面反転など同等の機能を実現すること。
【解決手段】 カセット１０２から給紙された記録紙Ｓはトップセンサ１３５を通過して定着器１０９内の定着センサ１１０へ搬送される。定着センサ１１０を通過した記録紙Ｓの先端はＦＤ排紙経路へ搬送され反転センサ２０７へ搬送される。その後、記録紙Ｓの後端が定着ローラ１１１を抜けると、合流モータ２０９が逆転駆動し、記録紙Ｓを両面ユニット１３９へ搬送する。両面ユニット１３９の入口には記録紙Ｓを迎え入れる両面入口ローラ１３６が備えられており、両面ユニット１３９内の記録紙Ｓの搬送は両面ローラ１３７により行なわれており、両面ユニット内の搬送路上には再給紙センサ１３８が設けられている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、画像形成装置および方法に関し、より詳細には、画像形成を行う際の装置内の記録材の搬送を効率的に行なう画像形成装置および方法に関する。

画像形成装置で用いられる反転装置には種々のタイプのものがあるが、画像形成装置本体中に固定的に設けることができることは勿論のこと、画像形成装置本体に必要に応じ着脱可能にも構成できるものがある。一般に反転装置は、送られてきた記録媒体（記録材）を受け取り、所定の搬送路から搬送された記録材を正転逆転運転させることが可能な反転用ローラ対を用い、これを正転運転させることにより記録材を取り込み、引き続き反転用ローラ対の逆転運転により搬送路とは異なる搬送路へ送り出す。次いで、排紙ローラ対に渡したり、あるいは記録媒体の反対の面にも画像形成するために両面搬送部の搬送ローラ対へ渡したりする反転装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平０６−０９２５３０号公報

しかしながら、上記特許文献１では、フェイスダウン排紙時（以下、FD排紙と称する）と両面プリント時では異なる反転部を使用し、また両面反転時には別の搬送経路で搬送する構成となっている。更に、それぞれの反転ローラは連続プリント時の離間用のソレノイド、両面プリント時の搬送経路切替え用ソレノイドなど複数のソレノイドが装備する必要がある。このような複数のソレノイド使用、複雑な搬送路による搬送用メカ部品点数の増大することにより装置がコストアップするだけでなく、装置自体のサイズアップにもつながってしまうという問題がある。

更に、複数のモータおよびソレノイドを駆動させることによる消費電流や駆動音の増大にもつながるという問題がある。

本願発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、紙搬送経路の単純化を行い、装置のサイズを小さくした上で、FD反転や両面反転など同等の機能を実現することを第１の目的とし、可能な限り省エネ、静音化を実現することを第２の目的とする。

上記の課題を解決するため、本願発明の画像形成装置は、画像データを形成する記録材を供給する記録材供給手段と、供給された記録材を所定の経路で搬送する搬送手段と、搬送された記録材上に前記画像データの画像を形成する画像形成手段と、画像形成された記録材を排出する排出手段とを備えた画像形成装置であって、画像形成された記録材の搬送方向に対する表裏を反転させる反転手段と、記録材の両面に画像形成を行う場合、記録材の一方の面に画像形成を行った後反転手段で表裏を反転させ、さらに画像形成手段まで記録材を搬送する両面搬送手段と、画像形成された記録材を反転排出する場合、反転手段から搬送された記録材を排出手段まで搬送させ、両面に画像形成させる場合、反転手段から搬送された記録材を両面搬送手段まで搬送させる搬送制御手段とを備えたことを特徴する。

また、本願発明の画像形成方法は、画像データを形成する記録材を供給する記録材供給手段と、供給された記録材を所定の経路で搬送する搬送手段と、搬送された記録材上に画像データの画像を形成する画像形成手段と、画像形成された記録材を排出する排出手段とを備えた画像形成装置による画像形成方法であって、画像形成された記録材の搬送方向に対する表裏を反転させる反転ステップと、記録材の両面に画像形成を行う場合、記録材の一方の面に画像形成を行った後反転ステップにより表裏を反転させ、さらに画像形成手段まで記録材を搬送する両面搬送ステップと、画像形成された記録材を反転排出する場合、反転ステップにより反転された記録材を排出手段まで搬送させ、両面に画像形成させる場合、反転ステップにおいて反転された記録材を両面搬送ステップにより画像形成手段まで搬送させる搬送制御ステップとを備えたことを特徴する。

すなわち、本出願に係る第１の発明は、両面反転時に両面反転ローラよりも下流に配置されているFD反転用ローラの制御方法に関するものである。

本出願に係る第２の発明は、両面反転時に先行紙がFD反転用ローラにより搬送中である場合のFD反転用ローラの制御方法に関するものである。

本出願に係る第３の発明は、両面反転時に両面反転する記録媒体がFD反転用ローラに到達しない場合のFD反転用ローラの制御方法に関すものである。

本出願に係る第４の発明は、両面坂転時に離間したFD反転用の離間解除方法に関するものである。

本発明によれば、画像形成された記録材の搬送方向に対する表裏を反転させる反転手段と、記録材の両面に画像形成を行う場合、記録材の一方の面に画像形成を行った後反転手段で表裏を反転させ、さらに画像形成手段まで記録材を搬送する両面搬送手段と、画像形成された記録材を反転排出する場合、反転手段から搬送された記録材を排出手段まで搬送させ、両面に画像形成させる場合、反転手段から搬送された記録材を両面搬送手段まで搬送させる搬送制御手段とを備えているので、搬送経路の単純化が可能となり、装置のサイズを小さくなり、FD反転や両面反転など同等の機能を実現することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の各実施の形態では、画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタについて説明する。

（第１実施形態）
図１は、電子写真プロセスを用いたレーザビームプリンタの構成を示す断面図である。レーザビームプリンタ本体１０１（以下、本体１０１）には、記録媒体である記録紙Ｓを収納するカセット１０２、カセット１０２内の記録紙Ｓの有無を検知するカセット紙有無センサ１０３、カセット１０２内の記録紙Ｓのサイズを検知するカセットサイズセンサ１０４（複数個のマイクロスイッチで構成される）、カセット１０２から記録紙Ｓを一枚ずつ分離して給紙するための給紙ローラ１０５、給紙ローラ１０５により給紙された記録紙Ｓを搬送するフィードローラ１３２が設けられている。

レジストローラ対１０６は、フィードローラ１３２及び中間ローラ１３３により記録紙Ｓを搬送する。レーザスキャナ部１０７は、後述する外部装置１３１から送出される画像情報を展開処理した画像信号（ＶＤＯ信号）に基づいて変調されたレーザ光を発光するレーザユニット１１３、レーザユニット１１３からのレーザ光を後述する感光ドラム１１７上に走査するためにポリゴンミラーを回転させるポリゴンモータ１１４、ポリゴンミラーからのレーザ光を感光ドラム１１７上に結像させる結像レンズ１１５、折り返しミラー１１６を備える。

また、レジストローラ対１０６の搬送方向下流にはレーザスキャナ部１０７からのレーザ光に基づいて記録紙Ｓ上にトナー像を形成するカートリッジ１０８が設けられている。カートリッジ１０８は電子写真方式で画像を記録紙Ｓ上に形成する種々の構成を含み、例えば感光ドラム１１７、感光ドラム１１７の表面を一様な電位に帯電させる1次帯電ローラ１１９、レーザ光により露光されて感光ドラム１１７の表面に形成された静電潜像をトナーにて現像する現像器１２０、感光ドラム１１７上に現像されたトナー像をレジストローラ対１０６により搬送される記録紙Ｓに転写させるべく記録紙Ｓの裏面から感光ドラム１１７に対してトナーと逆極性の電圧を印加する転写ローラ１２１、転写ローラ１２１により記録紙Ｓへ転写されずに感光ドラム１１７上に残留した転写残トナーを回収するクリーナ１２２などを備える。また、レジストローラ対１０６と転写ローラ１２１の間には画像形成及び定着制御の基準タイミングとなるトップセンサ１３５が設けられている。

さらに、定着器１０９は、カートリッジ１０８の搬送方向下流にて記録紙Ｓ上に形成されたトナー像を熱定着し、定着フィルム１０９ａ、加圧ローラ１０９ｂ、定着フィルム１０９ａの内部に設けられ発熱により記録紙Ｓ上のトナー像を加熱するセラミックヒータ１０９ｃ、セラミックヒータ１０９ｃの表面温度を検出するサーミスタ１０９ｄなどから構成されている。

定着器１０９の搬送方向下流には記録紙Ｓの有無を検知する定着センサ１１０、定着器１０９によりトナー像が定着された記録紙Ｓを排紙する定着ローラ１１１、定着ローラ１１１の搬送方向下流にて記録紙Ｓを通常出力であるフェイスアップ（以下、ＦＵ）又は反転出力であるフェイスダウン（以下、ＦＤ）で本体１０１から排出するための反転搬送部２００が設けられている。

ここで、図２を用いて反転手段である反転搬送部２００の構成について説明する。図２は、反転搬送部２００の構成を示す断面図である。

反転搬送部２００は、２つの搬送路を有しており、その１つは画像形成面を上向きとされて定着器１０９を通過した記録紙Ｓを画像形成面を上向きとしたまま、図中のＡ点からＢ点を経由して積載トレイ１１２へ排紙するための第１の搬送路であるＦＵ搬送路である。また、もう１つの搬送路は、画像形成面を上向きとされて定着器１０９を通過した記録紙Ｓを画像形成面を下向きとして排紙すべく図中のＡ点からＣ点、Ｂ点を経由して積載トレイ１１２へ排紙するための第２の搬送路であるＦＤ搬送路である。

反転搬送部２００は更に、合流モータ２０９により正転及び逆転可能に駆動される合流ローラ２０１、反転モータ２１０により正転及び逆転可能に駆動される反転ローラ２０２、排紙モータ２１１により駆動される中間ローラ２０３、同じく排紙モータ２１１により駆動される排紙ローラ２０４、ＦＵ搬送路とＦＤ搬送路のいずれを経由して積載トレイ１１２へ記録紙Ｓを排紙すべきかを切替えるＦＤ／ＦＵ切替フラッパ２１２、ＦＤ／ＦＵ切替フラッパ２１２の先端位置を図中ａとｂとに切替えるＦＤ／ＦＵ切替ソレノイド２０５、反転ローラ２０２を構成するローラ対を図中ｃの当接状態から図中ｄの離間状態へ切替える離間ソレノイド２０６、Ａ点からＢ点のＦＤ搬送路上の合流ローラ２０１の搬送方向下流に設けられて記録紙Ｓの有無を検知する反転センサ２０７、およびＣ点からＢ点のＦＤ搬送路上の中間ローラ２０３の搬送方向下流に設けられて記録紙Ｓの有無を検知する排紙センサ２０８が設けられている。

本体１０１は、更に、メインモータ１２３を備えている。メインモータ１２３は、本体１０１において各部に駆動力を供給するものであり、給紙ローラ１０５、フィードローラ１３２、中間ローラ１３３、レジストローラ１０６、感光ドラム１１７、１次帯電ローラ１１９、転写ローラ１２１、定着器１０９、排紙ローラ１１１等に駆動力を供給する。

なお、給紙ローラ１０５、レジストローラ対１０６についてはメインモータが回転している間に常に回転するわけではなく、後述するエンジンコントローラ１２６によりオンオフ状態が制御される給紙ローラクラッチ１２４、レジストローラクラッチ１２５によりメインモータ１２３の駆動力が伝達される状態と伝達されない状態とに切替えられて、記録紙Ｓが所望のタイミングで搬送するように制御される。

次に、図３を用いて本体１０１の制御構成を説明する。図３は、本体１０１の制御構成を示すブロック図である。パーソナルコンピュータ等の外部装置１３１は、汎用のインタフェース１３０（セントロニクス、ＲＳ２３２Ｃ等）を介して本体１０１へプリントすべき画像情報をプリント情報（記録紙Ｓのサイズ情報、給紙カセットの指定情報、両面印刷の有無情報等）とともに送信する。

ビデオコントローラ１２７は、外部装置１３１から送信される画像情報をビットデータに展開して画像信号（ＶＤＯ信号）へ変換するとともに、ビデオインタフェース１７０を介してＶＤＯ信号をエンジンコントローラ１２６へ送信する。

エンジンコントローラ１２６は、本体１０１の各部を制御するものであり、１次帯電ローラ１１９に印加する帯電バイアス、レーザユニット１１３の光量、ポリゴンモータ１１４の回転数、現像器１２０を構成する現像ローラに印加する現像バイアス等の制御を行うとともに、記録紙Ｓの搬送にかかわる各部の制御を行う。

モータ１４１、ソレノイド１４５、センサ１５０は、反転搬送部２００を構成するアクチュエータ部である。ここでいうモータ１４１は合流モータ２０９、反転モータ２１０、排紙モータ２１１を総称したものであり、ソレノイド１４５はＦＤ／ＦＵ切替ソレノイド２０５、離間ソレノイド２０６を総称したものである。また、センサ１５０は反転センサ２０７、排紙センサ２０８を総称したものである。

反転搬送部２００の合流モータ２０９、反転モータ２１０及び排紙モータ２１１はステッピングモータであり、エンジンコントローラ１２６からの信号により駆動されるものである。図３に示すように、エンジンコントローラ１２６は、モータドライブＩＣ１４０へパルス信号を送信することによりステッピングモータの励磁切替えを行う。エンジンコントローラ１２６からパルス信号を受信したモータドライブＩＣ１４０は、パルス信号に対応してモータ１４１内のコイルに流れる電流の方向を制御する。その際にモータ１４１内の界磁極が反転してマグネットが回転する仕組みとなっている。

なお、モータ１４１の回転速度はエンジンコントローラ１２６から送られるパルス信号の周期に依存しており、このパルス周期が短い程、モータ１４１内における界磁極の反転周期が速くなり、モータ１４１の回転速度も速くなる。エンジンコントローラ１２６は、ＦＵ／ＦＤ切替ソレノイド２０５、離間ソレノイド２０６にＨ／Ｌの信号を送信することによりＯＮ／ＯＦＦ状態を切替えるのである。

図３の抵抗１４２、トランジスタ１４３、保護用のダイオード１４４は、エンジンコントローラ１２６が出力する信号がＨ（ハイ）の場合、トランジスタ１４３がＯＮ状態となり、これに伴ってソレノイド１４５のコイルに流れる電流により磁界が発生して、プランジャー１４６がソレノイド内に引き込まれる仕組みとなっている。

ＦＤ／ＦＵ切替ソレノイド２０５のプランジャー１４６は、ＦＤ／ＦＵ切替フラッパ２１２の先端に接続されており、エンジンコントローラ１２６は、ＦＤ／ＦＵ切替ソレノイド２０５に出力する信号をＨかＬにすることで、ＦＤ／ＦＵ切替フラッパ２１２の先端位置を図２中のａ又はｂのいずれかの位置として記録紙が搬送される搬送路をＦＤ搬送路（ＦＤ／ＦＵ切替フラッパ２１２の先端位置をａの位置とした場合）またはＦＵ搬送路（ＦＤ／ＦＵ切替フラッパ２１２の先端位置をｂの位置とした場合）とする。

反転センサ２０７、排紙センサ２０８は記録紙の搬送状態を検知するフォトセンサであり、記録紙Ｓがセンサ１５０の位置にくると、記録紙Ｓにより搬送路上に設けられた遮光部材が押されてセンサ１５０内のフォトダイオードとフォトトランジスタ間が遮光され、センサ１５０からエンジンコントローラ１２６へＨ信号（本実施形態では“紙あり”）が送られる仕組みとなっている。なお、記録紙Ｓがセンサ１５０の位置に無いときはセンサ１５０からエンジンコントローラ１２６へはＬ信号（本実施形態では“紙なし”）が送られる仕組みとなっている。

また、エンジンコントローラ１２６は、内部のメモリ等の記憶部に、外部装置１３１からビデオコントローラ１２７を介して入力される前述のプリント情報や、ビデオコントローラ１２７から指定されるプリント情報を格納するプリント情報格納部１７１を有する。

また、本体１０１は図４に示すように両面ユニット１３９を接続可能であり、図４中の矢印で示すようにカセット１０２から給紙された記録紙Ｓはトップセンサ１３５を通過して定着器１０９内の定着センサ１１０へ搬送される。定着センサ１１０を通過した記録紙Ｓの先端はＦＤ排紙経路へ搬送され反転センサ２０７へ搬送される。その後、記録紙Ｓの後端が定着ローラ１１１を抜けると、合流モータ２０９が逆転駆動し、記録紙Ｓを両面ユニット１３９へ搬送する。両面ユニット１３９の入口には記録紙Ｓを迎え入れる両面入口ローラ１３６が備えられており、両面ユニット１３９内の記録紙Ｓの搬送は両面ローラ１３７により行なわれている。また、両面ユニット内の搬送路上には再給紙センサ１３８が設けられている。両面ユニット１３９から排出された記録紙Ｓは中間ローラ１３３により搬送され、トップセンサ１３５、定着センサ１１０を経由して排紙される（図４では例としてＦＵ排紙の経路で矢印を記載している）。

以上の構成を有するレーザビームプリンタ本体１０１において、本実施形態で両面プリントされている記録紙Ｓにおいて、合流モータ２０９による正転から逆転駆動を行う際の反転モータ２１０及び離間ソレノイド２０６の駆動制御の流れを図５のタイムチャートを用いて説明する。始めに片面に画像形成された記録紙Ｓの先端がタイミングＴ５０１で定着器１０９内の定着センサ１１０に到達する。次に、タイミングＴ５０２で合流モータ２０９の正転駆動を開始し、記録紙Ｓの先端はタイミングＴ５０３で反転センサ２０７に到達する。

記録紙Ｓが反転センサ２０７に到達した後、所定タイミングＴ５０４で反転モータ２１０の正転駆動を開始し、タイミングＴ５０５で記録紙Ｓの先端が反転ローラ２０２に到達する。その後、タイミングＴ５０６で記録紙Ｓの後端が定着センサ１１０を抜けた後、所定タイミングＴ５０７で正転駆動中の合流モータ２０９及び反転モータ２１０を停止する。その後、タイミングＴ５０８で離間ソレノイド２０６を駆動（離間状態にする）すると同時に合流モータ２０９は逆転動作に入る前の初期励磁を開始し、タイミングＴ５０９で合流モータ２０９は逆転駆動を開始する。

合流モータ２０９の逆転駆動により、記録紙Ｓの搬送方向は逆方向となり、両面ユニット１３９へ搬送され、タイミングＴ５１０で記録紙Ｓの後端が反転ローラ２０２を抜けた後、所定タイミングＴ５１１で離間ソレノイドを停止（離間を解除する）し、更にタイミングＴ５１２で記録紙Sの後端が反転センサ２０７を抜けた後、所定タイミングＴ５１３で合流モータ２０９を停止し、記録紙Ｓの反転搬送部２００から両面ユニット１３９への受け渡しが完了し、両面反転制御が終了する。

以上により、ＦＤ／ＦＵ排紙を切り替えるための反転部を両面印刷時にも流用することが可能となり、コンパクトでコストの低い画像形成装置が提供される。

（第２実施形態）
本実施形態は構成としては第１実施形態と同じである。本実施形態は、両面プリントでＦＤ排紙の場合のものであり、両面反転時の反転モータ２１０及び離間ソレノイド２０６の駆動制御が第１実施形態とは異なる。

本実施形態では例として、両面プリントのプリント順序は図６に示すように記録紙Ｓの１面目と2面目の画像形成を交互に行うものとし、それゆえ、反転搬送部２００ではＦＤ排紙と両面反転の制御が交互に行われるものとする。

以下に本実施形態における両面反転時の反転モータ２１０及び離間ソレノイド２０６の駆動制御の流れを図７のタイムチャートを用いて説明する。なお、図７は反転搬送部２００でＦＤ排紙に続き両面反転を連続して行う際のタイムチャートである。

始めに両面に画像形成され、ＦＤ排紙される記録紙Ｓ（ＦＤ排紙）の先端が、タイミングＴ７１４で定着器１０９内の定着センサ１１０に到達する。次にタイミングＴ７１５で合流モータ２０９の正転駆動を開始し、記録紙Ｓ（ＦＤ排紙）の先端はタイミングＴ７１６で反転センサ２０７に到達する。記録紙Ｓ（ＦＤ排紙）が反転センサ２０７に到達した後、所定タイミングＴ７１７で反転モータ２１０の正転駆動を開始し、タイミングＴ７１８で記録紙Ｓ（ＦＤ排紙）の先端が反転ローラ２０２に到達する。その後、タイミングＴ７１９で記録紙Ｓ（ＦＤ排紙）の後端が定着センサ１１０を抜けると同時に合流モータ２０９及び反転モータ２１０の回転速度を増速する（ここで増速の制御は、連続ＦＤプリントを想定したすれ違い反転における紙衝突を防止するため先行紙と後続紙の紙間を広げることを目的としたものである。）。

その後、タイミングＴ７２０で記録紙Ｓ（ＦＤ排紙）の後端が反転センサ２０７を抜けた後、タイミングＴ７２１で合流モータ２０９及び反転モータ２１０を停止し、更に反転モータ２１０は逆転駆動に入る前の初期励磁を開始し、タイミングＴ７２２で反転モータ２１０は逆転駆動を開始する。反転モータ２１０の逆転駆動により搬送された記録紙Ｓ（ＦＤ排紙）の先端はタイミングＴ７２３で排紙モータ２１１により駆動される中間ローラ２０３に、更にタイミングＴ７２４で排紙ローラ２０４に順次到達した後、記録紙Ｓ（ＦＤ排紙）の紙後端はタイミングＴ７２５で反転ローラ２０２、タイミングＴ７２６で中間ローラ２０３、タイミングＴ７２７で排紙ローラ２０４を順次抜けて最終的に積載部１１２へ排紙される。

また、後続紙となる記録紙Ｓ（両面反転）に関しては第１実施形態で説明した内容とほぼ同じであるため、異なる部分のみを以下に説明する。

先行する記録紙Ｓ（ＦＤ排紙）と後続する記録紙Ｓ（両面反転）は連続ＦＤプリント時と同じ紙間で反転搬送部２００に送り込まれてくる。それゆえ、後続する記録紙Ｓ（両面反転）の先端がタイミングＴ７０３で反転センサ２０７に到達した後、タイミングＴ７０４で反転モータ２１０を正転駆動にするよう制御を開始すべき時には、反転モータ２１０は先行する記録紙Ｓ（ＦＤ排紙）の制御により逆転駆動中（積載部１１２へ搬送中）となっており、反転モータ２１０の制御が重なってしまう。

しかし、タイミングＴ７０４では先行する記録紙Ｓ（ＦＤ排紙）の先端は中間ローラ２０３に到達しており、反転ローラ２０２を離間しても先行する記録紙Ｓ（ＦＤ排紙）に対する搬送力は中間ローラで補えるため問題にはならない。そこで、本実施形態ではタイミングＴ７０４において、離間ソレノイド２０６を駆動（離間状態にする）させ、反転モータ２１０の逆転駆動を停止し正転駆動へ切替えを行う。その後、タイミングＴ７０５で後続する記録紙Ｓ（両面反転）の先端が反転ローラ２０２に到達すると、離間されている反転ローラ２０２には先行する記録紙Ｓ（ＦＤ排紙）の後端側と後続する記録紙Ｓ（両面反転）の先端側が共存することになり、その後のタイミングＴ７０６以降の説明は第１実施形態と同様なため省略する。

以上により、第１実施形態の装置よりもさらに効率化を図ることができる。

（第３実施形態）
本実施形態は、構成としては第１実施形態と同じである。本実施形態は、記録紙Ｓのサイズ検知を行い、その結果に基づいて離間ソレノイド２０６の駆動時間が変えるという点で第１実施形態とは制御が異なる。本実施形態では記録紙Ｓのサイズ検知をトップセンサ１３５を用いて行う。以下に、トップセンサ１３５を用いた紙サイズ検知方法及び両面反転時に記録紙Ｓの先端が反転ローラ２０２に到達するか否かの判断方法について図５と図８とを用いて説明する。

トップセンサ１３５による記録紙Ｓの先端検知から後端検知までに要する時間をｔ1[sec]、記録紙Ｓの搬送速度をＶ[mm/sec]とすると、記録紙Ｓの紙搬送方向に相当するサイズ（長さ）Ｌ１［mm］は、
Ｌ１［mm］ ＝ ｔ1［sec］ × Ｖ［mm/sec］
の計算により求められる。ここで、実施形態１に記載したように、両面反転を行う記録紙ＳはタイミングＴ５０６で記録紙Ｓの後端が定着センサ１１０を抜けた後、所定タイミングＴ５０７で停止する。定着センサ１１０から記録紙Ｓの後端が停止している位置までの距離Ｌ２［mm］は、
Ｌ２［mm］ ＝ （Ｔ５０７−Ｔ５０６）［sec］ × Ｖ［mm/sec］
の計算により求められる。ここで、定着センサ１１０から合流ローラ２０１までの距離をＬ３［mm］、合流ローラ２０１から反転ローラ２０２までの距離をＬ４［mm］とし、
Ｌ1 ＞ （Ｌ３−Ｌ２）［mm］ ＋ Ｌ４［mm］
の関係が成立する場合、両面反転時に記録紙Ｓの先端が反転ローラ２０２に到達すると判断することができる。

以上説明したトップセンサ１３５による記録紙Ｓのサイズ検知について、図９のフローチャートを用いて説明する。両面プリントが開始され、ステップＳ９０１でトップセンサ１３５により記録紙Ｓの先端を検出すると、ステップＳ９０２で紙サイズ検知用タイマの初期化が行われ、ステップＳ９０３で紙サイズ検知用タイマのカウントが開始される。その後、ステップＳ９０４でトップセンサ１３５で記録紙Ｓの後端を検出すると、ステップＳ９０５で紙サイズ検知用タイマのカウントを停止し、その時のタイマ値を用いてステップＳ９０６で紙サイズ（搬送方向に相当する長さ）を計算する。

次に、サイズ検知結果に基づいた本実施形態における両面反転時の反転モータ２１０及び離間ソレノイド２０６の駆動制御の流れを図１０のフローチャートを用いて説明する。なお、図１０に記載されている制御のタイミングは第１実施形態の説明に使用した図５のタイムチャートに対応しているものとする。

両面プリントが開始され、ステップＳ１００１で定着センサ１１０により両面反転対象となる記録紙Ｓの先端を検出し、続いてステップＳ１００２で反転センサ２０７により記録紙Ｓの先端を検出する。次に、図９で求めた紙サイズにおいて、ステップＳ１００３で記録紙Ｓの先端が反転ローラ２０２に到達するか否かの比較を行い、ステップＳ１００４で到達すると判断した場合はステップＳ１００５へ分岐する。その後の動作は第１実施形態と殆ど同じであるため、異なる部分のみ説明をする。

ステップＳ１０１２で合流モータ２０９を逆転駆動した後、ステップＳ１０１３で紙サイズの判別を行う。ステップＳ１０１３で紙サイズ大でないと判断した場合、その後の動作は第１実施形態と同じであるため説明は省略する。また、ステップＳ１０１３で紙サイズ大と判断した場合は、記録紙Ｓの後端が反転ローラ２０２を抜けるまでに要する時間も長くなるので、それに合せてステップＳ１０１５ではタイミング（離間ソレノイドを停止して斑点ローラを離間を解除するタイミング）Ｔ５１１＋αだけ待つことになる。その後の動作は第１実施形態と同様であるため説明は省略する。

一方、ステップＳ１００４で記録紙Ｓの先端が反転ローラ２０２に到達しないと判断した場合には、反転モータ２１０及び離間ソレノイド２０６の駆動は行わないで、ステップＳ１０２０では合流モータ２０９の停止、ステップＳ１０２２では合流モータ２０９の逆転駆動、ステップＳ１０２４では合流モータ２０９の停止を各タイミング毎に行う。

なおαの値は、画像形成装置に用いられる紙サイズに応じて予め設定される値であり、例えば、Ａ４サイズより大きい記録紙の場合に紙サイズ大であると判断するように設定して、紙サイズが大であると判定されなかった場合のタイミングＴ５１１に、所定値αを加算した値を用いて反転ローラの離間を制御することになる。

以上により、反転部を効率的に使用し、トータルの印刷時間を短縮することができる。

本発明の一実施例に係る画像形成装置の構成を説明する図である。 本発明の一実施例に係る反転搬送部の構成を説明する図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置の電気的構成を説明する図である。 本発明の一の実施例に係る両面プリントの流れを説明する図である。 本発明の一の実施例に係る両面反転制御に関するタイムチャートである。 本発明の一の実施例に係る両面プリントの順序を説明する図である。 本発明の一の実施例に係る両面反転制御に関するタイムチャートである。 本発明の一の実施例に係る両面反転制御時の紙停止位置を説明する図である。 本発明の一の実施例に係るトップセンサによる紙サイズ検知のフローチャートである。 本発明の一の実施例に係る両面反転制御に関するフローチャートである。

符号の説明

１０１ 画像形成装置本体
１０９ 定着器
１１０ 定着センサ
１１２ 積載トレイ
１２６ エンジンコントローラ
１３５ トップセンサ
２００ 反転搬送部
２０１ 合流ローラ
２０２ 反転ローラ
２０３ 中間ローラ
２０４ 排紙ローラ
２０５ ＦＵソレノイド
２０６ 離間ソレノイド
２０７ 反転センサ
２０８ 排紙センサ
２０９ 合流モータ
２１０ 反転モータ
２１１ 排紙モータ

Claims (6)

1. 画像データを形成する記録材を供給する記録材供給手段と、当該供給された記録材を所定の経路で搬送する搬送手段と、当該搬送された記録材上に前記画像データの画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成された記録材を排出する排出手段とを備えた画像形成装置であって、
   前記画像形成された記録材の搬送方向に対する表裏を反転させる反転手段と、
   前記記録材の両面に画像形成を行う場合、前記記録材の一方の面に画像形成を行った後前記反転手段で表裏を反転させ、さらに前記画像形成手段まで該記録材を搬送する両面搬送手段と、
   前記画像形成された記録材を反転排出する場合、前記反転手段から搬送された記録材を前記排出手段まで搬送させ、両面に画像形成させる場合、前記反転手段から搬送された記録材を前記両面搬送手段まで搬送させる搬送制御手段と
   を備えたことを特徴する画像形成装置。
2. 前記反転手段は、前記画像形成手段から前記排出手段へ前記記録材を搬送する第１の搬送手段と、前記画像形成手段から搬送された該記録材を表裏反転させ前記排出手段へ搬送する第２の搬送手段と、前記第２の搬送手段上に配置されている正逆転可能な第１の搬送ローラ対と、前記第２の搬送手段上に配置されている第１の搬送ローラ対よりも下流に配置された正逆転可能な第２の搬送ローラ対と、該第２の搬送ローラ対を互いに離間させる離間手段とを含み、
   前記搬送制御手段は、前記記録材を第２の搬送手段を介して前記排出手段へ搬送する場合、前記第２の搬送ローラ対を正転駆動から逆転駆動に切替えて搬送させ、
   前記画像形成された記録材を反転排出する場合、該記録材が第２の搬送ローラ対に到達する前に第２の搬送ローラ対を正転駆動し、第１の搬送ローラ対が正転駆動から逆転駆動に切り替わるタイミングで第２の搬送ローラ対を停止し、および第２の搬送ローラ対の離間を行って搬送させ、
   前記記録材を両面画像形成させる場合、前記第１の搬送ローラ対を正転駆動から逆転駆動に切替えることによりそれぞれ記録材の表裏反転を行って前記両面搬送手段まで搬送させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１の搬送ローラ対により前記記録材の表裏反転を行う場合、前記第2の搬送ローラ対が逆転駆動されているときは、前記記録材が前記第２の搬送ローラ対に到達する前に前記第２の搬送ローラ対を正転駆動に切り替えると共に該第2の搬送ローラ対を離間し、前記第１の搬送ローラ対が正転駆動から逆転駆動に切り替わるタイミングで前記第２の搬送ローラ対の駆動を停止し、前記第２の搬送ローラ対の離間を継続することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 搬送中の記録材のサイズを検知する記録材サイズ検知手段と、
   前記第１の搬送ローラ対が記録材の表裏反転を行う場合、該記録材サイズ検知手段による検知結果に基づいて前記記録材が前記第２の搬送ローラ対に到達するか否かの判定を行う判定手段と
   をさらに備え、該判定手段により前記記録材が前記第２の搬送ローラ対に到達しないと判定された場合、前記第１の搬送ローラ対による反転制御を行う前記第２の搬送ローラの駆動制御、および離間制御を行わないことを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
5. 前記第１の搬送ローラ対により前記記録材の表裏反転を行うときは、前記離間した第２の搬送ローラ対について、前記第１の搬送ローラ対が逆転駆動を開始した後、前記記録材のサイズに応じて定められる所定時間後に前記離間を解除することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 画像データを形成する記録材を供給する記録材供給手段と、当該供給された記録材を所定の経路で搬送する搬送手段と、当該搬送された記録材上に前記画像データの画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成された記録材を排出する排出手段とを備えた画像形成装置による画像形成方法であって、
   前記画像形成された記録材の搬送方向に対する表裏を反転させる反転ステップと、
   前記記録材の両面に画像形成を行う場合、前記記録材の一方の面に画像形成を行った後前記反転ステップにより表裏を反転させ、さらに前記画像形成手段まで該記録材を搬送する両面搬送ステップと、
   前記画像形成された記録材を反転排出する場合、前記反転ステップにより反転された記録材を前記排出手段まで搬送させ、両面に画像形成させる場合、前記反転ステップにおいて反転された記録材を前記両面搬送ステップにより前記画像形成手段まで搬送させる搬送制御ステップと
   を備えたことを特徴する画像形成方法。

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