JP2006330250A - 画像形成装置 - Google Patents

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善輝 片山
Atsushi Takahashi
厚 高橋
Tokuo Shiroichi
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Yuuho Ho
有宝 彭
Yoshifumi Sasamoto
能史 笹本
Takashi Nara
隆志 奈良
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Abstract

【課題】 生産性が高く、かつ、反転後の転写紙の再給紙(再搬送)と用紙収納手段からの新規な転写紙の給紙制御が簡単な画像形成装置を提供すること
【解決手段】 用紙収納手段に収納した転写紙を取り出す給紙手段、前記転写紙の上にトナー画像を形成する画像形成手段、前記トナー画像を定着する定着手段、定着後であって、片面に画像形成された前記転写紙を反転する転写紙反転手段、反転後の転写紙を一時的に保留する第1再搬送路と第2再搬送路、前記第1再搬送路、第2再搬送路を有する循環型の転写紙搬送経路、両面に画像が形成された定着後の前記転写紙を機外に排出する排出手段、および、制御手段とを含む画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記第1再搬送路と第2再搬送路を選択的に使用すべく前記転写紙搬送経路を切替制御することを特徴とする画像形成装置。
【選択図】 図3

Description

本発明は転写紙の両面にトナー画像を形成することができる、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。
転写紙(転写材)の両面にトナー画像を形成することができる画像形成装置においては、画像形成部により転写紙の表面にトナー画像を形成し、当該トナー画像を転写紙に定着処理せしめたのちに、当該転写紙を反転手段(転写紙反転部)により反転させ、次いで、再度、前記画像形成部に導いて裏面にトナー画像を形成する。
他の構成を有する画像形成装置においては、装置本体内に中間トレイを設けておき、連続的に転写紙の表面に画像形成した当該転写紙を前記中間トレイに収納し、次いで、反転した前記転写紙を順次画像形成部に送り出して、裏面に画像を形成する。
上述のような構成はそれぞれ有用なものであるが、例えば、前者の構成は転写紙の反転に時間を要するので、結果として、単位時間当たりの生産性が低く、また、後者の構成は画像形成に必要な情報のうち裏面用の情報を裏面画像形成の開始までメモリ内に保持しなければならないので大容量のメモリを必要とする等、改良の余地を有するものであった。
上述の如き不具合を解消するものとして、下記の提案がなされている。
即ち、転写紙搬送路を、転写紙収納部から画像形成手段までの第1搬送路、画像形成手段から排紙手段までの第2搬送路、そして、第2搬送路の途中から分岐され、反転手段を介して前記第1搬送路との合流位置までの3つの搬送路に区分けするとともに、第3搬送路が複数枚Xの転写紙を保留できる保留位置を有する。
そして、画像形成操作において、X+1枚の転写紙を転写紙収納部から給紙して各転写紙の一方の面に画像を形成するとともに、その一方の面に画像形成されたX枚の転写紙を第3搬送路内の転写紙保留位置に保留し、次いで、一方の面に画像形成されたX+1枚目の転写紙を第3搬送路に搬送してX個の転写紙保留位置のいずれかに保留させる動作、および、第3搬送路に保留してある1枚目の転写紙を画像形成部に再給紙せしめて他面に画像形成を行った後に所定のトレイに排出するとともに、転写紙収納部から画像形成部に向けて新たな転写紙を給紙して一方の面に画像形成したのち、第3搬送路内の転写紙保留位置に保留させる動作、および、転写紙保留位置に保留してある転写紙を再給紙して他面に画像形成した後に所定のトレイに排出する動作とを交互に行うように構成した画像形成装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許第2824259号公報(特に、公報第2頁、図8参照)
特許文献1に係わる画像形成装置は、第3搬送路内にある反転紙給送部や反転部を転写紙保留位置として使用するので構成が簡単であり、また、転写紙サイズとメモリ容量との関係で、幾つかある両面モードのうちの適宜のモードを選択できるので、単位時間当たりの画像形成枚数の生産性を上げることができ、更に、メモリ容量も従来方式に比して小さくてすむメリットがある。
しかしながら、循環型の転写紙搬送経路を構成する内の第3搬送路上に転写紙を保留する形態であり、また、当該第3搬送路は転写紙の画像形成面を反転させるための反転部を有するため、先行する転写紙と後続の転写紙との衝突を避けるべく紙間距離を充分にとる必要があるように思われる。
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、より生産性が高く、かつ、反転後の転写紙の再給紙(再搬送)と用紙収納手段からの新規な転写紙の給紙制御が簡単な画像形成装置を提供することにある。
(請求項1)
用紙収納手段に収納した転写紙を取り出す給紙手段、前記転写紙の上にトナー画像を形成する画像形成手段、前記トナー画像を定着する定着手段、定着後であって、片面に画像形成された前記転写紙を反転する転写紙反転手段、反転後の転写紙を一時的に保留する第1再搬送路と第2再搬送路、前記第1再搬送路、第2再搬送路を有する循環型の転写紙搬送経路、両面に画像が形成された定着後の前記転写紙を機外に排出する排出手段、および、制御手段とを含む画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記第1再搬送路と第2再搬送路を選択的に使用すべく前記転写紙搬送経路を切替制御することを特徴とする画像形成装置。
(請求項2)
前記第1再搬送路と第2再搬送路は、1つの循環型搬送経路上のほぼ同じ場所において上下の位置関係を以て設けら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)
前記第1再搬送路と第2再搬送路は、それぞれに専用の循環型搬送経路上に設けら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4)
用紙収納手段に収納した転写紙を取り出す給紙手段、前記転写紙の上にトナー画像を形成する画像形成手段、前記トナー画像を定着する定着手段、定着後であって、片面に画像形成された前記転写紙を反転する転写紙反転手段、反転後の転写紙を一時的に保留する第1再搬送路と第2再搬送路、前記第1再搬送路、第2再搬送路を有する循環型の転写紙搬送経路、両面に画像が形成された定着後の前記転写紙を機外に排出する排出手段、および、制御手段とを含む画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記第1再搬送路、および、第2再搬送路を含んで機内に滞留可能な転写紙の枚数をn、画像形成すべきページ数をNとしたとき、N<nの場合は、前記用紙収納手段または前記第1再搬送路、第2再搬送路から搬送される転写紙の給紙間隔をT1に設定し、N≧nの場合は、n+1枚目以降に前記用紙収納手段から給紙搬送される転写紙の給紙間隔と、前記第1再搬送路、第2再搬送路の再搬送路から搬送され、前記用紙収納手段から給紙される転写紙に対して交互に転写位置に送られる転写紙の給紙間隔とを略T1×2のT2に切替えるとともに、前記用紙収納手段からの給紙が終了した場合には、前記第1再搬送路、第2再搬送路を介しての再搬送路からの給紙間隔をT1に切替制御することを特徴とする画像形成装置。
請求項1に記載の構成に係わる発明は、循環型の転写紙搬送経路上に転写紙を一時的に保留できる再搬送路を少なくとも2つ以上設け、当該再搬送路を選択的に使用する構成とすることによって、転写紙の搬送制御を容易に行うことができ、また、単位時間当たりの画像形成枚数の生産性を上げることができる。
請求項2に記載の構成に係わる発明は、画像形成装置の高さ方向における小型化の達成に寄与できる。
請求項3に記載の構成に係わる発明は、第1再搬送路と第2再搬送路が、それぞれに専用の循環型搬送経路上に設けられているので、更に転写紙搬送制御が簡単であり、転写紙同士の衝突という不具合は生じない。
請求項4に記載の構成に係わる発明は、機内に滞留可能な転写紙の枚数をn、画像形成すべきページ数をNとしたとき、N<nの場合は、前記用紙収納手段または前記再搬送路から搬送される転写紙の給紙間隔をT1に設定し、N≧nの場合は、n+1枚目以降に前記用紙収納手段から給紙搬送される転写紙の給紙間隔と、前記再搬送路から搬送され、前記用紙収納手段から給紙される転写紙に対して交互に転写位置に送られる転写紙の給紙間隔とを略T1×2のT2に切替えるとともに、前記用紙収納手段からの給紙が終了した場合には、前記第1再搬送路、第2再搬送路を介しての再搬送路からの給紙間隔をT1に切替制御するので、効率よく画像形成枚数の生産性を向上することができる。
以下、図面に基づいて本発明に係わる実施の形態について説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係わるデジタル式の画像形成装置Gの概略構成を示す断面図である。
前記画像形成装置Gは、装置本体の上部に自動原稿送り装置ADFを有し、また、本体内には、画像読み取り手段1、画像書き込み手段2、画像形成手段3、操作表示手段4、給紙部5、定着処理後の転写紙を反転させて機外に設けたトレイ64に排出するか、または、反転した後に前記トレイに排出するか、更には、片面にトナー画像(以下、単に、トナー像という)を形成した転写紙を後述する転写紙反転部に送り込むように制御される搬送路切替手段6、転写紙の第2面に対するトナー像の形成を可能とすべく、当該転写紙を反転せしめる転写紙反転部70と反転後の転写紙を極めて短い時間だけ保留するために使用する再搬送路部75とを有する反転・再搬送部7、定着手段8、制御手段C1等を有している。
具体的には、前記自動原稿送り装置ADFは原稿載置台90、原稿分離搬送手段91、ドラム状の原稿搬送手段92、原稿排紙手段93、原稿排紙トレイ94、および、原稿反転手段95等からなる。
前記画像読み取り手段1は、前記原稿搬送手段92の直下であり、装置本体の上壁に形成したスリット110を介して、ランプ100およびミラー111をユニット化した第1ミラーユニット11と、前記略V字型に組み込まれた2枚のミラーを含む第2ミラーユニット13と、前記第2ミラーユニット13を介して原稿の反射光をライン状のCCDからなる撮像素子17に結像する結像レンズ15等を含む。
前記画像書き込み手段2は、レーザ光源、ポリゴンミラー等を含むレーザ書き込み手段からなる。
前記画像形成手段3は、ドラム状の像担持体31、前記像担持体31の周囲に設けた帯電手段(帯電電極)32、非磁性のトナーと磁性キャリヤとからなる2成分現像剤を収納してなる現像手段34、転写手段(転写電極)35、分離手段(分離電極)36、および、クリーニング手段37等を含む。
前記操作表示手段4は、画像形成枚数の設定を行うテンキーや画像形成開始ボタン(以下、プリントボタンという)の他に、用紙サイズ選定、濃度設定、倍率設定等を行うことができるタッチ式の液晶表示部を備えている。
前記給紙部5には、カセットタイプ或いはトレイタイプ等からなる3つの用紙収納手段51、52、53が設けられており、それぞれの用紙収納手段には、例えば、給紙ローラからなる給紙手段511、512、513が備えられている。Pは前記用紙収納手段51、52、53に収納されている転写紙を示す。
なお、参照数字55は手差し給紙部であり、給紙手段514を有する。
前記搬送路切替手段6は、定着手段8を通過した転写紙を水平方向に搬送させ、排出ローラ63を介して機外のトレイ64に排出させたり、定着手段8を通過した転写紙を前記水平方向から下側方向に搬送させるように搬送路を切り替える切替ガイド600と、正逆回転可能なローラ対(以下、搬送ローラともいう)610とを含む。
反転・再搬送部7における前記転写紙反転部70の右側に示される再搬送路部75は、少なくとも第1再搬送路と第2再搬送路との2つの再搬送路を有する(詳細は後述)。
前記定着手段8は熱源を内蔵する加熱ローラ81と、当該加熱ローラと圧接しながら回転する加圧ローラとを含む。
なお、図中、参照数字39はレジストローラで、画像形成手段3の画像形成プロセスに同期したたタイミングで駆動制御され、転写紙Pを転写手段35或いは転写領域に向けて送り出す。
以上の構成から理解されるように、両面画像形成モードにおける転写紙は、レジストローラ39、転写手段35、定着手段8、切替ガイド600、転写紙反転部70、再搬送路部75、レジストローラ39を繋ぐ循環型の搬送経路上を搬送される。
次に、前記画像形成装置の動作を簡単に説明する。
自動原稿送り装置ADFの原稿載置台90に載置された原稿は原稿分離手段91によって一枚ずつ原稿搬送手段92に送り出され、原稿画像読み取り位置において画像読み取り手段1により読みとられた後、原稿排紙手段93により原稿排紙トレイ94上に排紙される。
なお、原稿の両面に画像がある場合、片面画像が読みとられた原稿は、搬送路切替部材(参照符号なし)によって原稿反転手段95側にガイドされ、その後端が前記原稿反転手段を形成しているローラ対で挟持されている状態で搬送停止され、次いで、前記原稿反転手段95の逆方向回転によって前記原稿搬送手段92の作用を受けるように送り出され、前記画像読み取り手段1で読みとられた後に、前記原稿排紙トレイ94に排紙される。
前記画像読み取り手段1は原稿画像を読み取って画像データを得るための手段であり、ランプ100により光照射された原稿画像を、第1ミラーユニット11、第2ミラーユニット13、および、結像レンズ15を介して撮像素子17上に結像させている。
前記撮像素子17から出力される信号は、制御手段C1の画像処理部においてA/D変換され、シェーディング補正、画像圧縮等の処理がなされた後に、メモリM1に画像データとして保存される。
前記画像書き込み手段2は、前記メモリM1から呼び出された画像データに基づき、周知の如くのポリゴンミラー(参照符号なし)を介して像担持体31の表面を走査(ドット露光)する。
この際、走査される像担持体31表面は帯電手段32により予め一様帯電されており、当該像担持体の副走査方向の移動(回転)に応じて、原稿画像に対応した静電荷潜像(以下、単に潜像という)が前記像担持体31上に形成される。
前記潜像は現像手段34により反転現像され、トナー像に変換される。
次いで、上述の如くの像担持体31上のトナー像の領域と重畳するように、手差し給紙部55、あるいは、給紙部5から給紙されている転写紙Pが前記レジストローラ39の回転動作により転写領域に向けて送り出される。
転写領域においては、転写手段35の作用により、前記像担持体31の表面に形成されたトナー像は転写紙Pに転写される。
トナー像を担持するに至った前記転写紙Pは、分離手段36の作用により像担持体31の表面から分離され、定着手段8に送られる。
前記トナー像は、前記定着手段8における加熱・加圧作用により転写紙Pに定着され、そのまま水平方向に搬送された後、排出ローラ63を介してトレイ64上に排出されるか、切替ガイド600により搬送路を変更されて下方向に搬送され、後端がローラ対610(以下、搬送ローラという)に挟持された状態で停止された後、当該搬送ローラ610の逆方向回転により前記切替ガイド600の左辺にガイドされる状態で左上方向に送られ、前記排出ローラ63を介して機外に排出される。
また、前記操作表示手段4により、転写紙の両面に画像を形成する両面画像形成モードが選択されている場合、第1面に画像形成された転写紙Pは切替ガイド600による搬送路切替えに従って定着手段通過後に下方向に搬送され、転写紙反転部70において反転された後、再搬送路部75を構成する第1再搬送路に保留され、引き続いて前記レジストローラ39に導かれた後、第2面に画像形成され、定着後に、そのままの状態でトレイ64に排出されるか、反転された後に排紙される。
なお、上記画像形成プロセスにおいて、転写領域通過後における像担持体31の表面は、前記クリーニング手段37によりクリーニング処理され、次の画像形成に備えられることは周知の通りである。
図2は、本発明の実施の形態に係わる画像形成装置の要部の制御関係を示すブロック図である。
前記画像形成手段3のプロセス制御、定着手段8の温度制御、転写紙の給紙・搬送制御等は前記制御手段C1で行う。
前記制御手段C1はCPU(CPU1)、メモリM1を始め、図に記されてはいないが演算ユニット、I/Oポート、通信用インターフェイス等を有するコンピュータシステムであり、各手段を駆動するための回路も有している。
各手段の制御は、メモリM1に格納してある当該のプログラムを実行させることによりなされる。
なお、前記自動原稿送り装置ADFの制御手段C2も、前記制御手段C1に比較して規模は小さいが、CPUを中心とした同様なシステム構成を有する。
前記制御手段C1と制御手段C2とは、本例においては通信手段T2にて接続されている。
また、前記制御手段C1は通信手段T1を介して、LAN、もしくは公衆回線に接続され、他の情報機器とのデータの交換ができるようになっている。
次に、両面画像形成モードにおいて使用される転写紙反転部および再搬送路部の構成について説明する。
図3は、本発明に係わる転写紙反転部、再搬送路部の第1実施形態を説明するための要部概念図である。
図において既出の手段或いは部材と同じ手段(部材)については同一の参照符号を付すとともに、重複する説明は簡略することとし、更に、説明は図1、図2を念頭に置いた前提で行うこととする。
図中、61は定着排紙ローラで、転写紙搬送方向にみて、定着手段8の下流近傍であって、前記切替ガイド600(図においては、転写紙Pの先端を検知し、その検知信号が前記制御手段C1を介して切替ガイドによる搬送路切替制御に使用される第1検知手段605と重なる位置にあるので省略してある。実際には、第1検知手段605は図示位置よりももっと定着手段8の出口側に近接して置かれる。)の上流側位置に設けてある。
前記転写紙反転部70は、転写紙反転手段を構成する4組の搬送ローラ701、702、703、704と、転写紙Pの先端を検知し、その検知信号が前記制御手段C1を介して前記搬送ローラ702の正方向回転を停止するとともに、直後に逆方向に回転させることにより転写紙の表裏を反転させる転写紙反転制御に使用される第2検知手段706を備えている。
具体的には、前記搬送ローラ610、701、および、702を介して搬送される転写紙Pの先端が前記第2検知手段706に検知されると、その出力信号は前記制御手段C1に取り込まれ、結果、少なくとも前記搬送ローラ702の駆動源(図示せず)はパワーオフされる。
このとき、転写紙の後端部は前記搬送ローラ702によって挟持されている。
しかる後、前記駆動源は再びパワーオンされ、前記とは逆方向に回転制御される。
その際、前記搬送ローラ701の下流位置に付設されている搬送路切替部材(図示せず)により、前記転写紙Pの先端部は上方向にガイドされ、反転されて前記搬送ローラ703、704により再搬送路部75に向けて送り出される。
前記再搬送路部75は、転写紙反転部70から送られてきた転写紙Pを引き取って、継続搬送する搬送ローラ751と、転写紙搬送方向に見て前記搬送ローラ751の下流位置に設けた搬送ローラ753、755、757とを含む。
前記搬送ローラ753、755は、循環型搬送経路上のほぼ同じ場所(位置)において、上下の位置関係を以て近接配置してある。
この構成は、循環搬送経路の小型化、換言すれば、装置本体の小型化に寄与する。
上記の構成により、少なくとも前記搬送ローラ753の上流領域を含む(搬送ローラ751の設置領域は含まない)当該搬送ローラ753と前記搬送ローラ757との間には、転写紙を一時的に保留する第1再搬送路(再給紙路)780が、また、少なくとも前記搬送ローラ755の上流領域を含む当該搬送ローラ755と前記搬送ローラ757との間には、前記第1再搬送路780と同様の第2再搬送路785が形成される。
図示しないが、それら再搬送路には適宜のガイド板等が設けてあり、転写紙Pを載置・保持することができるようになっている。
保留時間は、例えば、画像形成能力を60PPM(1分間に60枚の画像形成)とすると、約250ミリ秒である。
なお、参照符号790は一端を支点として選択的に位置変更できる搬送路の切替部材で、例えば、通常は転写紙Pを第1再搬送路780にガイドする位置にバネ付勢されており、転写紙Pを第2再搬送路785にガイドする場合には、前記バネの力に抗した力が加えられて位置変更するようになっている。
上記搬送路切替技術としては、ソレノイドを適用するとか、従来公知の切替技術を適宜に用いることができ、また、斯様な搬送路切替の構成は本発明の主要素ではないと判断されるので、これ以上の詳細な説明は割愛する。
なお、前記構成において搬送ローラ757と同様の搬送ローラを当該搬送ローラの下側位置に設け、前者の搬送ローラ757を第1再搬送路に保留される転写紙Pの搬送ローラとし、後者の搬送ローラを第2再搬送路に保留される転写紙Pの搬送ローラとすることもでき、こうすることによって、転写紙の取り扱い制御を容易にすることができる。
なお、参照符号520は用紙収納手段から給紙される転写紙Pを搬送する搬送ローラ、参照符号530、540は用紙収納手段および再搬送路部から給送される転写紙Pを前記レジストローラ39に向けて搬送する他の搬送ローラを示す。
上記の循環型搬送経路において、転写紙Pは概略次のように搬送制御される。
両面画像形成モード下において、用紙収納手段51から給紙された転写紙Pはレジストローラ39の回転開始に伴って転写領域に向け給送され、像担持体31上に形成されたトナー画像が転写される。
前記定着手段8により定着処理された後、前記転写紙Pは第1検知手段605により検知され、切替ガイド600により切り替えられた搬送路に従って下方に送り出され、搬送ローラ610、701、702を介して搬送される。
そして、第2検知手段706により転写紙Pの先端部が検知されると、前記搬送ローラ702の正方向回転が停止されるので、それに伴って転写紙の搬送は停止される。
前記搬送ローラ702の停止制御は、当該搬送ローラが転写紙Pの後端部を挟持している状態を保つようなタイミングでなされる。
また、引き続く前記搬送ローラ702の逆方向回転により、転写紙Pは、今までの後端を先頭にして図の左側に送られ、切替部材により変更されている搬送路により搬送ローラ703、704を介して表裏反転されるとともに、再搬送路部75に送り込まれる。
搬送されてきた転写紙Pは搬送ローラ751に受け渡され、次いで、搬送ローラ753により第1再搬送路780上に搬送される。
しかる後、前記転写紙Pは前記搬送ローラ753の回転開始に伴って再搬送され、搬送ローラ757、530等を経由されて前記レジストローラ39に至り、前記と同様のプロセスを介して像担持体31上に形成されたトナー像を第2面に転写された後、定着手段8の定着処理を受けて、排出ローラ63により機外に設けたトレイ64に適宜の態様(反転排紙等)で排出される。
上記は1枚の転写紙Pの両面に画像を形成する場合を例として転写紙の搬送制御を説明したが、次に、同じ図を用いて、装置内に滞留可能な転写紙枚数n以下のページ数の画像形成が操作手段4で設定されている場合の転写紙搬送制御につき説明する。
ここで、ページ数Nなる語は、表裏に画像を有する、画像形成されるべき原稿枚数がN枚であることと同義であり、或いは、2ページ分の画像データを以てページ数1とカウントし、そのページ数がNあることを意味する。
また、滞留可能な転写紙枚数とは、少なくとも片面に画像形成が施されており、かつ、機外のトレイに排出されるには至っていない、装置内に存在する転写紙の枚数をいう。
上記滞留可能な転写紙枚数は、一般に、使用される用紙の基準サイズ(例えば、A4サイズであって、搬送方向に短辺が位置づけられる場合、その短辺のサイズが基準サイズとなる)で呼称されるが、送り方向における用紙のサイズが異なれば、滞留可能枚数は必然的に変わる。
故に、制御手段C1は、基準サイズに対して異種サイズの用紙が選択使用されても適宜の制御ができる体制を備えている。当該制御は公知である。
図は、滞留可能な転写紙枚数nが5枚の場合であり、実際に使用される転写紙が4枚(P1〜P4)で事足りる場合、即ち、N<nの場合である。
装置内のそれぞれの位置にある転写紙Pにおいて、転写紙P1は第1再搬送路780から搬送開始された状態にあり、転写紙P2は転写紙反転部70で反転され、再搬送路部内の搬送ローラ751に受け渡される状態にあり(転写紙反転部内位置)、転写紙P3は転写紙反転部70に送り込まれる状態にあり(反転部前位置)、転写紙P4は片面にトナー画像が転写形成されている途上にある状態(転写位置)を示す。
上記ケースにおいては、用紙収納手段からの転写紙(P1〜P4)の給紙間隔(時間間隔)を略T1としてある。
ここで、給紙間隔T1は、使用される転写紙が任意の基準位置を通過するに要する時間と等しい時間としてあり、略T1というはT1+Δαを意味する。
また、前記給紙間隔T1は前記第1再搬送路(或いは第2搬送路でも良いが、いずれにしても再搬送路を基準としたときの意である)に持ちきたされる各転写紙の再搬送時の間隔でもある。
上記構成により、転写紙を実質的に循環型搬送経路内をとどまることなく搬送させることができるので、生産性の良い画像形成が達成できる。
次に、滞留可能な転紙紙枚数nと、画像形成すべきページ数Nの関係がN≧nの場合における両面画像形成モード時における転写紙搬送制御について、図4および図5を用いて説明する。
なお、図4は用紙収納手段から給紙された後の転写紙の位置を、次の転写紙が給紙されるたびにどこに位置するかを示すタイミングチャートであり、図5は各転写紙の搬送経路上における関係を説明するための概略図である。図5に示す構成は基本的に図3と同じ構成を有する。
また、図4において、左側に示す参照符号A〜Gは、概略、下記の位置を示し、これは図5のA〜Gに対応する。
A:用紙収納手段から給紙後の位置
B:転写直前位置
C:反転部前位置
D:転写紙反転部内位置
E:第1再搬送路直前の位置
F:第2再搬送路直前の位置
G:排出ローラによる排出位置
上記したように、装置内に滞留可能な転写紙枚数nは、第1、第2再搬送路を含めて5枚である。今、転写紙枚数にして9枚の転写紙を必要とするページ数Nの原稿の画像の形成を行う場合を例とする。
図3で説明したと同じように、各転写紙P1〜P5は用紙収納手段51から給紙間隔(時間)T1で給紙され、第1枚目の転写紙P1はE位置、2枚目の転写紙P2はD位置、3枚目の転写紙P3はC位置、4枚目の転写紙P4はB位置、そして5枚目の転写紙はA位置にある。
この後、前記転写紙P1は位置Eから第1再搬送路780上に搬送され、転写紙P2は反転されて再搬送路部の直前位置に搬送され、転写紙P3は位置Dに搬送され、転写紙P4は位置Cに搬送され、転写紙P5は位置B迄搬送される。
斯様に、所定時間後は、前の転写紙が存在していた位置を、すぐ後に搬送された転写紙が占めるようになる。
次いで、前記転写紙P1が前記第1再搬送路780上に保留された状態下、転写紙P2が選択的に第2再搬送路785上に搬送され、他の転写紙も上述の如くに1つ進んだ位置を占める。
選択は、各再搬送路に検出手段を付設し、その出力信号を制御手段C1で判断することによって行うことができる。
説明を戻して、ここで滞留可能な枚数の転写紙はすべて装置搬送路内に取り込まれた状態となる。
その後のT1時間経過後、第1再搬送路780上にある転写紙P1が裏面(第2面)転写のために第1再搬送路780上から送り出されて位置Bに達する。
同時に、転写紙P2が第2再搬送路785上に保留された状態下で他の転写紙も前述の如くに位置を1つ進める。
例えば、転写紙P3が空きとなった第1再搬送路780上に選択的に送り込まれる。
この時、用紙収納手段51から新たな転写紙P6が給紙されAの位置を占める。
次の段階においては、転写紙P1の第2面に対する画像形成が終了し、転写紙P1は、定着手段8の定着処理後に排出位置Gを介して機外に排出される。
また、転写紙P6が片面(第1面)に対する画像形成のために位置Bに搬送され、次の段階で、前記第2再搬送路785上に保留されていた転写紙P2が第2面に対する画像形成のために画像形成手段に向けて送られ、同時に用紙収納手段51から7枚目の転写紙P7が給紙されてAの位置に至る。
上記の転写紙搬送制御は、9枚目の転写紙P9に対する画像形成が終了する迄繰り返される。当然のことながら、第1、第2再搬送路780、785は交互に選択使用される。
上記から理解されるように、用紙収納手段51から送られる転写紙は、滞留可能な枚数までは給紙間隔T1で給紙制御される。
また、装置内での滞留可能な転写紙枚数を越えると、片面に画像形成された循環型搬送経路内に存在する転写紙Pと用紙収納手段51に収納された新規な転写紙とが交互に画像形成手段に向けて搬送され(交互給紙)、画像形成が続行される。
また、給紙時間に着目すると、滞留可能な転写紙枚数nを超えた6枚目以降の用紙収納手段51からの転写紙の給紙間隔T2は、上記した交互給紙方式に起因して、それまでの給紙間隔T1の略2倍に時間制御される。
同様に、再搬送路部75から再搬送される転写紙の給紙間隔(再搬送間隔)も、前記交互給紙がなされている間は、それまでの時間間隔T1から略2倍のT2に制御される。
なお、本実施の形態においては、用紙収納手段51からの転写紙の給紙が終了した後は、再搬送路部(第1再搬送路、第2再搬送路)からの再搬送に係わる時間間隔を再度T1とし、効率の良い画像形成を達成できるように制御してある。
時間制御に当たっては、操作手段からの設定情報或いは、適宜に設けられる検知手段等の出力を監視し、前記制御手段C1を介して容易に行うことができる。
このように、本実施の形態に係わる構成は、前述した如くの装置の小型化、特に高さ方向の小型化の維持に寄与しうるのみならず、原稿の画像データを記憶させるメモリの容量も小容量で済み、更に、条件に応じて交互給紙と複数の再搬送路を用いての搬送制御を行いうるようにしたので利便性が高い。
上記実施の形態においては再搬送路を2つとして説明したが3つ以上とすることもできる。但し、あまり多く再搬送路を設けると、制御が複雑になったり、また、メモリ容量も大きくしなければならず、交互搬送(交互給紙)としたメリットも薄れるので、3つ以下とすることが望ましい。
更に、第1、第2再搬送路780、785における、特に転写紙搬送方向のサイズを適宜に大きく設定することにより、中心的に使用されるサイズ(例えば、A4サイズ:送り方向長さは短辺が相当)よりも大きなサイズの転写紙(例えば、A3サイズ:送り方向長さは長辺が相当)が必要とされる場合等にも対処できるので好ましい。
図6は、本発明に係わる転写紙反転部、再搬送路部の第2実施形態を説明するための要部概念図である。
図において、既出の手段(部材)と同じ手段(部材)については同一の参照符号を付してある。なお、図6の基本構成は図3と同じであるので、以下は、主として、相違点について説明する。
なお、その他の画像形成装置としての構成は図1、図2等で述べた構成を有している。
図3の構成(第1の実施の形態)においては、1つの転写紙反転部70および2つの再搬送路部780、785を有する1つの再搬送路部75から成り立っているのに比し、図6に示す構成においては、2つの転写紙反転部とそれぞれに対応して再搬送路部を設けたところが異なる。
即ち、片面に画像が形成された定着処理後の転写紙Pは、切替ガイドにより下方向に案内され、搬送ローラ610の下流に設けた切替部材613によって変更される搬送路を介して、転写紙反転部(敢えて第1反転部と言う)70或いは、もう一方の転写紙反転部(敢えて、第2反転部と言う)70aに導かれて反転され、それぞれに対応した第1再搬送路部75、第2再搬送路部75aに選択的に送り込まれ、第1再搬送路780上、または第2再搬送路785上に保留される。
前記第2反転部70a、第2再搬送路路部75aの構成は、前記第1反転部および第1再搬送路の構成と同じである。
また、装置内に滞留可能な転写紙枚数を前述と同じとし、第1反転部70、第2反転部70aを交互に使用すると、転写領域においてはプロセス速度を保たねばならないものの、他の領域においては転写紙搬送速度を速めることができるのでより生産効率を上げることが可能である。
或いは、搬送される前後の転写紙が衝突する懸念は無いので、プロセス速度自体をより高めて生産性を上げることができる。
換言すれば、給紙間隔T1を前述の給紙間隔T1より短時間に設定することができる。
同時に、いわば2つの循環型搬送経路を利用して滞留可能な転写紙枚数を割り振ることができるので、水平方向の搬送経路を短くすることが可能である。
更に、画像形成すべきページ数Nによっては、例えば、第1反転部を含む一方の循環型搬送経路を使用することのみで目的を達成することができ、操作性の良い使用勝手が可能である。
なお、装置内で滞留可能な転写紙枚数nと、ページ数Nとの関係がN≧nの場合の両面画像形成モードにおける、用紙収納手段51からの給紙間隔、或いは、第1再搬送路780、第2再搬送路785を含む再搬送路からの給紙間隔については、第1の実施の形態と同じ制御を行うことにより、高い生産性を維持することができる。
この場合の給紙間隔T1は、前述の如くに、転写紙が基準位置を通過するのに要する時間に略等しい時間であり、使用される転写紙の搬送方向における長さに応じて自動的に設定されるものである。
また、交互給紙の形態における給紙においては給紙間隔をT2とし、用紙収納手段からの給紙が終了した後の再搬送路部からの給紙間隔をT1に戻す制御は、基本的に図3を基として説明したと同じである。
次に、図7を用いて本発明に係わる転写紙反転部、再搬送路部の第3実施形態を説明する。
図7における転写紙の搬送経路は、図3における循環型の搬送経路の略下方に、もう1つの反転・搬送経路を設けた構成からなる。
図1、図2、図3を念頭に置きながら、当該図3の構成と相違する構成についてのみ説明する。
なお、既出の手段(部材)と同じ手段については、今までの図面と同様に、同一の参照符号を付してある。
図において、搬送ローラ610の直下には搬送ローラ712、転写紙の先端を検知する第3検知手段712、および、搬送ローラ714を含む転写紙の第2反転部70aが付設してある。
また、再搬送路部を構成する第2再搬送路部75aには、搬送ローラ751a、753aが付設してあり、第2再搬送路785に保留される転写紙Pは、再搬送されると、用紙収納手段51から給紙される転写紙搬送路上に設けた搬送ローラ520、530を介してレジストローラ39に搬送されるようになっている。
ここで、第2反転部70aを使用する場合の転写紙の搬送制御について説明する。
片面にトナー画像が形成された転写紙Pは、定着手段8を通過させられた後、切替ガイド600および切替部材618の作用下に搬送ローラ612を介して搬送ローラ710に挟持され、垂直方向に搬送される。
次いで、第3検知手段712により転写紙Pの先端が検知されると、その出力信号は制御手段C1に取り込まれ、前記搬送ローラ710の回転(正方向)が停止されるのに伴って停止する。
前記の駆動停止は、転写紙Pの後端部が前記搬送ローラ710に挟持された状態を維持するタイミングでなされる。
直後に、前記搬送ローラ710は前記回転方向と逆方向に回転制御され、これに応じて前記転写紙Pは上昇し、切替部材により変更された搬送路を進む。
前記第2反転部70aにより表裏反転された前記転写紙Pは、搬送ローラ751aまたは搬送ローラ753aに挟持された状態で搬送停止され、第2再搬送路785上に保留される。
以後、搬送制御プログラムに従った搬送ローラ753aの回転開始により、前記第2再搬送路785から搬送ローラ520等を介してレジストローラ39に持ちきたされ、像担持体31のトナー画像形成領域と重畳するタイミングで回転開始される前記レジストローラにより転写領域に向けて搬送される。
次いで、既に説明済みのプロセスによってトナー画像を担持するに至り、定着処理された上で、排出ローラ63により機外に排出される。
上記構成において、装置内における転写紙の滞留可能枚数nとページ数Nとの関係における転写紙搬送制御(例えば、給紙間隔T1、T2や、交互給紙等)については、縷々説明してきた第1、第2実施形態における制御と基本的に同じである。
なお、例えば、第1反転部70を含む搬送路上、また、第2反転部70aを含む搬送路上で滞留させる転写紙枚数は適宜に決定することができる。
本実施の形態において、前記第2反転部70a、第2再搬送路部75aを含む転写紙の搬送路を、所定サイズよりも大きなサイズの転写紙(例えば、一般的にA4サイズが主流であるとしたとき、A3サイズの転写紙であって、送り方向長さは長辺が相当するように)専用として使用できるように構成することもできる。
その際、第1反転部70等を含む上側の搬送路の構成を、図3に示す如くに構成すれば、更なる機能の拡張をはかることができ、利便性が高くなる。
如上の通りに、本発明に係わる画像形成装置は、循環型の転写紙搬送路の一部に、複数の転写紙を並列的に保留できる再搬送路を設け、当該再搬送路を条件によって選択的に使用(交互使用)できる構成としたことを特徴とする。
同様に、装置内に滞留可能な転写紙枚数と画像形成されるページ数との関係によって、転写紙の用紙収納手段および再搬送路部からの転写紙給紙間隔を適宜制御する構成としたことを特徴とする。
従って、斯様な技術的思想を有して構成される画像形成装置は、本実施の形態として例示した3つの形態にとどまらず、本発明の範疇に包含されるものである。
本発明の実施の形態に係わるデジタル式の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係わる画像形成装置の要部の制御関係を示すブロック図である。 本発明に係わる転写紙反転部、再搬送路部の第1実施形態を説明するための要部概念図である。 用紙収納手段から給紙された後の転写紙の位置を、次の転写紙が給紙されるたびにどこに位置するかを示すタイミングチャートである。 各転写紙の搬送経路上における関係を説明するための概略図である。 本発明に係わる転写紙反転部、再搬送路部の第2実施形態を説明するための要部概念図である。 本発明に係わる転写紙反転部、再搬送路部の第3実施形態を説明するための要部概念図である。
符号の説明
1 画像読み取り手段
2 画像書き込み手段
3 画像形成手段
4 操作表示手段
5 給紙部
6 搬送路切替手段(切替ガイド)
7 反転・再搬送部
8 定着手段

Claims (4)

  1. 用紙収納手段に収納した転写紙を取り出す給紙手段、前記転写紙の上にトナー画像を形成する画像形成手段、前記トナー画像を定着する定着手段、定着後であって、片面に画像形成された前記転写紙を反転する転写紙反転手段、反転後の転写紙を一時的に保留する第1再搬送路と第2再搬送路、前記第1再搬送路、第2再搬送路を有する循環型の転写紙搬送経路、両面に画像が形成された定着後の前記転写紙を機外に排出する排出手段、および、制御手段とを含む画像形成装置であって、
    前記制御手段は、前記第1再搬送路と第2再搬送路を選択的に使用すべく前記転写紙搬送経路を切替制御することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記第1再搬送路と第2再搬送路は、1つの循環型搬送経路上のほぼ同じ場所において上下の位置関係を以て設けら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。
  3. 前記第1再搬送路と第2再搬送路は、それぞれに専用の循環型搬送経路上に設けら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。
  4. 用紙収納手段に収納した転写紙を取り出す給紙手段、前記転写紙の上にトナー画像を形成する画像形成手段、前記トナー画像を定着する定着手段、定着後であって、片面に画像形成された前記転写紙を反転する転写紙反転手段、反転後の転写紙を一時的に保留する第1再搬送路と第2再搬送路、前記第1再搬送路、第2再搬送路を有する循環型の転写紙搬送経路、両面に画像が形成された定着後の前記転写紙を機外に排出する排出手段、および、制御手段とを含む画像形成装置であって、
    前記制御手段は、前記第1再搬送路、および、第2再搬送路を含んで機内に滞留可能な転写紙の枚数をn、画像形成すべきページ数をNとしたとき、N<nの場合は、前記用紙収納手段または前記第1再搬送路、第2再搬送路から搬送される転写紙の給紙間隔をT1に設定し、N≧nの場合は、n+1枚目以降に前記用紙収納手段から給紙搬送される転写紙の給紙間隔と、前記第1再搬送路、第2再搬送路の再搬送路から搬送され、前記用紙収納手段から給紙される転写紙に対して交互に転写位置に送られる転写紙の給紙間隔とを略T1×2のT2に切替えるとともに、前記用紙収納手段からの給紙が終了した場合には、前記第1再搬送路、第2再搬送路を介しての再搬送路からの給紙間隔をT1に切替制御することを特徴とする画像形成装置。
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