JP2007045553A - 画像形成装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録材を画像形成して排出する際に適切な排出先を選択することにより、用紙の積載性を良好に保つこと。
【解決手段】 給紙トレイ511またはマルチトレイ510からの給紙後、レジ前センサ503を通過したか否かを判断し(S110)、通過した場合１面目の画像形成処理を行う(S111)。用紙先端が排紙センサ507を通過したか否かを判断し（S112）、用紙先端が通過した場合、用紙の排出先を決定するため排出先テーブル（例えば、図２）を参照し(S113)、LETTER横以下のサイズであり排紙ローラ512から排出する場合、フラッパソレノイド123を排紙ローラ512側に切り換え（S114）、排紙センサ507を用紙後端が通過してから所定時間経過したか否かを判断し(S115)、所定時間経過していたときはステップS119に進む。LETTER横より大きいサイズなら、排出フラッパソレノイド123を両面印字の経路側に切り換え（S116）、両面モータ121を正転で回転させる(S117)。
【選択図】 図１

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、両面画像形成機能を有する画像形成装置および方法に関する。

従来の画像形成装置の用紙搬送シーケンスには、給紙シートの種類によって排紙口を切り換えるものがある（例えば、特許文献１および２参照）。また、画像形成時に加える熱等により発生する用紙のカールを取るために排紙経路を切り換えるものがある（例えば、特許文献３参照）。また、両面印刷機能を有する装置において裏面が白紙の、すなわち片面しか印字しない場合、両面印字を行わずに、片面に印刷したのみでそのまま排出するものがある（例えば、特許文献４参照）。

以下、図１９〜図２７を参照して従来の画像形成装置について説明する。従来の電子写真画像形成装置として、ここでは600ドット/インチ（dpi）の解像度を有し、各色成分各画素が8ビットで表現された多値データに基づいて画像形成を行なうカラーレーザービームプリンタを用い、図１９のブロック図を参照して説明する。

このプリンタの入力データとしては、ホストコンピュータ301で生成するカラー画像信号（例えば、RGB成分で表現されるデータ）や、他の画像信号生成装置（スチル画像レコーダなど）で生成し何らかの記憶媒体に格納した画像信号などが考えられる。このため、本従来例の画像形成装置には、図１９に示すように、ホストコンピュータ301からの画像情報を受信して画像信号を生成するプリンタコントローラ302と、その画像信号を処理する信号処理部304とが設けられている。以下に示す説明ではホストコンピュータ301から送られて来るカラー画像信号を入力データとして考える。

図１９において、画像形成装置は、ホストコンピュータ301から送られて来る所定の記述言語の画像情報を受信して展開して各色成分が8ビットで構成されるY,M,C,Kの画像信号とし出力するプリンタコントローラ302と、エンジンコントローラ303とで構成される。または、ホストコンピュータ301はイメージリーダ等で読み込んだRGB等のビットデータを画像情報として送出することもあり、この場合にはプリンタコントローラ302は上述のようなデータ変換等をすることなく処理する。

プリンタコントローラ302とエンジンコントローラ303との間には、画像信号以外にも種々の制御信号がシリアル通信の形で授受される。これらの信号には、エンジンコントローラ303からプリンタコントローラ302に送出するページの副走査方向を示す同期信号（TOPSYNC）、主走査方向の同期信号（LSYNC）がある。プリンタコントローラ302は、入力されたR、G、Bの画像信号を公知のマスキング（下色除去法）処理を施されてY,M,C,Kの画像信号に変換された後、画像信号を各色成分の8ビットの信号として、FiFo（FastInFastOut）でプリンタコントローラ302とエンジンコントローラ303との時間軸変換を行ってデータ転送用クロック（VCLK）に同期し画像信号を出力する。

一方、プリンタコントローラ302からプリント開始命令が送出されると、エンジンコントローラ303はスキャナーモータ311の駆動を開始する。ここで図示しない露光装置に内蔵されている基準発振器からの基準クロックが分周器により分周され、分周クロックと、スキャナモータ311からのフィードバック信号との位相差を所定位相差となるようにスキャナモータ311を位相制御回路313により等速回転させる。等速回転を行うために、公知の位相制御回路が内蔵されている。そして、スキャナモータ311の回転がポリゴンミラー307に伝達され、ポリゴンミラー307は等速回転する。

次に、定常回転に達すると、先ほど述べたプリンタコントローラ302から画像信号が転送される。この画像信号に基づいて増幅器305にて電気信号がレーザ信号に変換され、半導体レーザ306を定常回転しているポリゴンミラー307に向って点灯して、ボリゴンミラー307、結像レンズ308、折り返しミラー309を介して、レーザ光が感光体ドラム310に照射される。

また、レーザ光が射出されると、主走査軸上に配置された検出器312によりレーザ光が検出され、水平同期信号となるBD信号が出力される。その結果、レーザ光によりBD信号に同期して感光体ドラム310が走査露光され、静電潜像が形成される。その後、感光体ドラム310上の静電潜像が現像器（不図示）により現像される。

一方、搬送ベルトを駆動モータ（不図示）により回転させ、用紙が所定の位置にくると、検出器から垂直同期信号（TOPSYNC）を発生するようになっている。垂直同期信号（TOPSYNC）が出力された後、露光装置内の検出器によって生成されるBD信号を水平同期信号（LSYNC）として、BD信号に同期して、画像信号（VDO）が順次、半導体レーザ306に送出される。

また、エンジンコントローラ303内のCPU113と、プリンタコントローラ302内の信号処理部304が内蔵するCPU315とはプリンタコントローラ302とCMD/STS通信ラインとを介してシリアル通信を行なって、制御信号を交換し、プリンタコントローラ302およびエンジンコントローラ303の動作を同期させる。

次にプリント工程について図２０を参照して説明する。まず、帯電工程401において、感光ドラム310の表層は導電性基板に光導電体を積層することにより均一に帯電される。現像工程403では、露光工程402にて形成された静電潜像を可視化するための各色の現像が行われる。この現像工程403における不図示の現像ローラ上のトナーは、スリーブとの摩擦によって帯電する。感光ドラム310とスリーブとの間は数百ミクロンの間隔を保ち、その交番磁界中でトナーを飛翔させながら露光工程402で感光ドラム310上に形成された静電潜像上にトナーを付着させることにより可視化が行なわれる。

転写工程404においては、給紙工程407より給紙されたプリント用紙と感光ドラム310との同期をとって、感光ドラム310に接触させ、図示しない転写帯電器でプリント用紙の表面にトナーと反対極性の電荷を与えることによって感光ドラム310上のトナーをプリント用紙に転写する。可視像がプリント用紙に転写された感光ドラム310から残留トナーを除去するため、クリーニング工程406において感光ドラム310上の図示しないクリーニングブレードが用いられる。

次に、分離工程405で前述の転写工程404においてトナー像が転写されたプリント用紙を転写工程404から分離する。定着工程408にてプリント用紙上に転写されたトナーに対して図示しない定着ローラにより加熱定着が施され、トナー像がプリント用紙に定着された後、排紙工程409で定着されたプリント用紙が排出される。

次に、用紙搬送路及び両面印刷について図２１に示す断面図を参照して説明する。給紙トレイ511またはマルチトレイ510にセットされた用紙はピックアップローラ501によって用紙を搬送路に導かれる。次にレジ前検出センサ503にて用紙の先端を検出する。検出された用紙は搬送路505に沿って前述のように用紙の表面に印刷し定着ローラ506を通り、排紙センサ507にて紙後端が検出される。

その後裏面にも印刷する場合には、フラッパ520を切り換えて用紙を反転経路へ導く。表面に画像を定着した用紙は反転ローラ508のローラを反転駆動して用紙をスイッチバックさせることによって両面搬送路509を通り再度給紙トレイ511側からの搬送路と重複する搬送路に用紙を搬送させる。この搬送路から再度供給することによって用紙の裏面に印字することが可能となる。画像を印刷した用紙は、最終的に排紙トレイ515に積載される。

図２２は、従来例の画像形成装置の制御構成を説明するブロック図である。図２２において、レジ前センサ503は、後述する画像形成装置のレジストローラの配置位置直前に設けられ、給紙され用紙の有無を検出して、I/Oポート102を介しCPU113にその旨を通知する。排紙部センサ119は、後述する画像形成装置のフラッパ520の配置位置直前に設けられ、給紙された用紙の有無を検出してI/Oポート118を介しCPU113にその旨を通知する。給紙クラッチで103は、給紙モータ116の駆動を伝達し、給紙ローラ104などを駆動する。モータ駆動ドライバ回路115は、CPU113からの信号に基づき、搬送モータ116を駆動する。定着ローラ506は、搬送モータ116により駆動される。排紙ローラ512は搬送モータ116により駆動される。モータ駆動ドライバ回路120は、CPU113からの信号に基づき、両面反転モータ121を駆動する。両面反転ローラ513は、両面反転モータにより正逆転の搬送を行う。両面フラッパソレノイド123は、I/Oポート122を介してCPU113に接続され、両面フラッパ520の位置を決定する。RAM105はCPU113のワークメモリとして機能する。ROM114はCPU113が実行する制御プログラムおよび制御テーブルが格納している。この様に構成された画像形成装置において、画像制御手段112は、CPU113に対し（両面、片面、モノカラー、フルカラー等の）プリントモードを指定するとともに画像を形成する。

図２３に従来例の装置斜視図を示す。ここで、装置本体10には、排紙ローラ512、両面反転ローラ513、排紙トレイ514が設けられ、排紙トレイ514には用紙540が積載される。

図２４、図２５に従来例の装置排紙部・両面搬送部の断面図を示す。ここで、両面反転ガイド521は、一度用紙がこのガイドを通過すると、反転時に再び本体側に搬送しないように構成されている。両面搬送ローラ530、531は不図示のモータによって駆動される。ここで、用紙を両面搬送せず排出する場合、フラッパ520を本体排出側に切り換え、そのまま用紙を排出する（図２４）。用紙を両面搬送する場合、フラッパ520を両面搬送側に切り換え、両面反転ローラ513の正転・逆転を切り換えることにより、用紙を両面搬送路に導く（図２５）。

図２６に従来例におけるCPU113の行う処理のフローチャートを示す。本フローチャートでは、用紙の表面を搬送後、片面のみを印字し、そのまま排出するシーケンスを示している。CPU113は、コントローラ302からのプリント開始信号を受け取ると（S200）、給紙トレイ511から給紙を開始する（S201）。次に、レジ前センサ503を通過したか否かを判定し(S202)、通過した場合画像形成処理を行う(S203)。次に、用紙が排紙センサ507を通過したか否かを判定し（S204）、用紙後端が通過した場合フラッパソレノイド123を本体側に切り換え（S205）、排紙センサ507を用紙後端が通過してから所定時間経過したか判断する(S206)。その後、モータ駆動停止等の画像形成終了処理を行いってS207)処理を終了する（S208）。

図２７に従来例におけるCPU113の処理のフローチャートを示す。本フローチャートは、用紙の表面を搬送後スイッチバックを行って用紙の裏面を搬送するフローを示している。CPU113は、コントローラ302からのプリント開始信号を受け取ると（S220）、給紙トレイ511から給紙を開始する（S221）。次に、レジ前センサ503を通過したか否かを判定し(S202)、通過した場合１面目の画像形成処理を行う(S223)。次に、用紙が排紙センサ507を通過したか否かを判定し（S224）、用紙後端が通過した場合フラッパソレノイド123を両面側に切り換え（S225）、両面モータ121を正転で回転させる(S226)。次に、排紙センサ507を用紙後端が通過してから所定時間経過したか否か判定し(S227)、所定時間経過していた場合、両面モータ121を逆転し、用紙のスイッチバック動作を行う(S228)。さらに、両面搬送処理を行い(S229)、レジ前センサ503を通過したか否かを判定し(S230)、通過したなら２面目の画像形成処理を行う(S231)。次に用紙が排紙センサ507を通過したか否かを判定し（S232）、用紙後端が通過した場合、フラッパソレノイド123を本体側に切り換え（S233）、排紙センサ507を用紙後端が通過してから所定時間経過したか否かを判定して(S234)、モータ駆動停止等の画像形成終了処理を行い(S235)、処理を終了する（S236）。

特開平２−０９５６６７号公報 特開平４−２３４０６１号公報 特開平８−１７５７２９号公報 特開平９−１９００２６号公報

しかしながら、従来の用紙を排出・積載する方式において、図２８、図２９に示すように、搬送排出中の用紙のサイズによっては、積載している用紙に接触し、摩擦等により、積載している用紙を押し込み、結果として用紙の積載性が悪くなるという問題がある。

また、このような問題は、積載量が多くなった場合や、種々の材質の記録材を使用する場合にも発生する。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、記録材を画像形成して排出する際に適切な排出先を選択することにより、用紙の積載性を良好に保つ画像形成装置および方法を提供することを目的とする。

このような目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、画像形成が行なわれた記録材を排出する排出手段と、記録材の表面に画像形成を行い、次いで裏面に画像形成を行なって前記記録材の両面に両面画像形成を行う両面画像形成手段とを備えた画像形成装置であって、記録材を一時的に保持する反転記録材保持手段を含み、両面画像形成手段が両面画像形成を行なう際に、表面の画像形成を行った後一度記録材を反転記録材保持手段に搬送して再び搬入することにより、記録材の画像形成面を反転させる両面反転手段と、記録材を排出する場合、記録材にかかわる情報に応じて、排出手段から画像形成された記録材を排出させるか、または排出手段に替えて反転記録材保持手段から画像形成された記録材を排出させるかのいずれかを選択して排出する制御手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の画像形成方法は、画像形成が行なわれた記録材を排出する排出手段と、記録材の表面に画像形成を行い、次いで裏面に画像形成を行なって記録材の両面に両面画像形成を行う両面画像形成手段とを備えた画像形成装置により画像形成する画像形成方法であって、両面画像形成手段が両面画像形成を行なう際に、表面の画像形成を行った後一度記録材を、画像形成装置に含まれ記録材を一時的に保持する反転記録材保持手段に搬送して再び搬入することにより、記録材の画像形成面を反転させる両面反転ステップと、記録材を排出する場合、記録材にかかわる情報に応じて、排出手段から画像形成された記録材を排出させるか、または排出手段に替えて反転記録材保持手段から画像形成された記録材を排出させるかのいずれかを選択して排出する制御ステップとを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、記録材を一時的に保持する反転記録材保持手段を含み、両面画像形成手段が両面画像形成を行なう際に、表面の画像形成を行った後一度記録材を反転記録材保持手段に搬送して再び搬入することにより、記録材の画像形成面を反転させる両面反転手段と、記録材を排出する場合、記録材にかかわる情報に応じて、排出手段から画像形成された記録材を排出させるか、または排出手段に替えて反転記録材保持手段から画像形成された記録材を排出させるかのいずれかを選択して排出する制御手段とを備えているので、用紙の積載性を良好に保つことができる。

以下、図面を参照して本発明による画像形成装置およびその方法を説明する。
以下、本発明に係る画像形成装置および装置ユニットを図面に則して更に詳しく説明する。なお、図１９〜図２９を参照して説明したのと共通の要素には、同一番号を付して説明を省略する。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態は、片面印字を行う場合でも両面搬送経路の正転部分、すなわち両面印字を行う場合の表面を印字するときに記録紙が搬送される経路を使用し、搬送排出中の用紙を積載紙に接触させる割合を減らし、用紙の積載性を安定させるものである。

装置の構成は、従来例と同様なので説明は省略する。また符号も同一である。図１は本発明の第１実施形態を示す画像形成装置のCPU113の処理を示すフローチャートである。このフローチャートの従来例と異なる点は、片面印字時において、用紙サイズ（用紙の搬送方向の長さ）に応じ排紙口を切り換える点である。本フローチャートでは、A3サイズの用紙サイズまで対応可能な画像形成装置について説明する。

CPU113は、コントローラ302からのプリント開始信号を受け取ると（S100）、給紙トレイ511またはマルチトレイ510から給紙を開始する（S101）。次に、レジ前センサ503を通過したか否かを判断し(S110)、通過した場合１面目の画像形成処理を行う(S111)。用紙先端が排紙センサ507を通過したか否かを判断し（S112）、用紙先端が通過した場合、用紙の排出先を決定するため排出先テーブル（例えば、図２）を参照し(S113)、LETTER横以下のサイズであり排紙ローラ512から排出する場合、フラッパソレノイド123を排紙ローラ512側に切り換え（S114）、排紙センサ507を用紙後端が通過してから所定時間経過したか否かを判断し(S115)、所定時間経過していたときはステップS119に進む。LETTER横より大きいサイズなら、排出フラッパソレノイド123を両面印字経路側に切り換え（S116）、両面モータ121を正転で回転させる(S117)。

次に、排紙センサ507を用紙後端が通過してから所定時間経過したか否かを判断し(S118)、所定時間経過していたときはステップS119に進む。ステップS119では、モータ駆動停止等の画像形成終了処理を行って終了する(S120)。ここで、ステップS115、S118で使用される所定時間は、それぞれ異なる時間である。

図２は、用紙排出口を決定するテーブルである。本実施形態の場合LETTER横サイズ、A4サイズ、小サイズ（215.9mm）以下の場合、下側の標準排紙口、すなわち排紙ローラ512を通る経路を使用し、上記以外のサイズでは、両面反転部から用紙を排出するようにテーブルに示されている。

図３に本実施形態の装置排紙部の断面図を示す。ここで、排出中の用紙541はトレー514に積載されている。用紙を上段から排出する場合、フラッパ520を両面排出側に切り換え、用紙を両面反転ローラ513に導く。このとき、両面反転ローラ513を通常とは異なるように制御してそのまま用紙を排出する。すなわち、両面反転ローラ513は、もともと片面を印字した後用紙を反転させて裏面を印字するため、用紙の一部を除き搬出を行い、次いで逆回転させることによりスイッチバックさせて搬入するものである。しかし、本実施形態では、この両面反転ローラ512から用紙をそのまま排出してその下部にあるトレー512に積載させるのである。

図４は、本実施形態の装置排紙部の排紙の様子を示す斜視図である。図４に示すように両面排出側に排出するよう判定された場合は、両面反転ローラ513から用紙が排出され積載されている用紙540の上にさらに用紙541が積載される。なお、本実施形態ではA3サイズ対応のプリンタで本発明を実施た場合の排紙口を切り換える例を示したが、当然のことながら、本発明は、A4サイズ対応プリンタでも実施可能であり、A4サイズプリンタの場合は、例えば図５に示すテーブルにしたがって制御を切り換えても良い。

（第２実施形態）
本実施形態においては、上述の第１実施形態で説明したように所定の用紙サイズで排紙口を切り換えるのではなく、１枚前の用紙サイズが、排紙する用紙より短かった場合、排紙口を切り換えるものである。装置構成は、第１実施形態と同様なので説明は省略し、符号も同一とする。

図６は、本発明の第２実施形態を示す画像形成装置のCPU113の処理を示すフローチャートである。このフローチャートの第１実施形態と異なる点は、片面印字時において、用紙サイズに応じ排紙口を切り換える判断を、用紙サイズで固定的に行なうのではなく、直前、すなわち１枚前に排出した用紙がいずれの排出口を使用したかにより行うものである。

CPU113は、コントローラ302からのプリント開始信号を受け取ると（S130）、給紙トレイ511またはマルチトレイ510から給紙を開始する（S131）。次に、レジ前センサ503を通過したか否かを判断し(S140)、通過した場合は１面目の画像形成処理を行う(S141)。次に用紙先端が排紙センサ507を通過したか否かを判断し（S142）、用紙先端が通過した場合、用紙の排出先を決定するため１枚前の用紙サイズをRAM105から取り出し、現在搬送している用紙サイズと比較する(S143)。搬送中の用紙が、１枚前の用紙より短いか、同じ長さなら、フラッパソレノイド123を排紙ローラ512側に切り換え（S144）、排紙センサ507を用紙後端が通過してから所定時間経過したか否かを判断し(S145)、所定時間経過していた場合ステップS149に進む。

搬送中の用紙が１枚前の用紙より長い場合、排出フラッパソレノイド123を両面印字用の経路側に切り換え（S146）、両面モータ121を正転で回転させる(S147)。次に排紙センサ507を用紙後端が通過したことを検出してから所定時間経過したか否かを判断し(S148)、所定時間経過していた場合ステップS149に進む。ステップS149でモータ駆動停止等の画像形成終了処理を行い、排出した用紙サイズをRAM105に記憶して(S150)終了する(S151)。

以上説明したように、現在画像形成され搬送されている記録材をいずれの排出口から排出するかを決定する際、直前に排出された記録材のサイズと現在排出しようとしている記録材のサイズとを比較して決定することにより、排出トレイの積載状況にあわせた良好な積載が可能となる。

（第３実施形態）
本実施形態においては、用紙サイズの情報に基づいて、排紙口を切り換えるのではなく、用紙の種類により排紙口を切り換える実施形態について説明する。用紙種で排出口を切り換える理由としては、OHTなどの比重の重い用紙は、排紙時、積載紙に対して用紙を押す力が大きいため、積載性が不安定となる。そのため、比重の重い用紙は、排紙口を両面側上段に切り換えるものである。

本実施形態の用紙搬送路及び両面印刷について図７に示す断面図を参照して説明する。
給紙トレイ511、またはマルチトレイ510にセットされた用紙はピックアップローラ501にて用紙を搬送路に導かれる。次にレジ前検出センサ503にて用紙の先端を検出すると、紙種（メディア）検知センサ550により、用紙の種類が検出される。検出された用紙は、搬送路505に沿って前述のように用紙の表面に現像し定着ローラ506まで搬送され、その後排紙センサ507においてその先端が検出される。

図８は、第３実施形態の画像形成装置の制御構成を説明するブロック図である。図８において、メディア検知センサ550は、A/D変換器551を経由してCPU113にアナログ情報を送る。CPU113は、このアナログ情報を受け取って、用紙が、例えば普通紙、グロス紙、またはOHTのいずれであるかを判断する。他のブロックは、従来例と同一であるため、説明を省略する。

図９は、本発明の第３実施形態を示す画像形成装置のCPU113の処理を示すフローチャートである。このフローチャートの第１実施形態および第２実施形態と異なる点は、片面印字時において、用紙サイズに応じて排紙口を切り換えるのではなく、記録材の種類に応じて排紙口の切り替えを行う点である。CPU113は、コントローラ302からのプリント開始信号を受け取ると、（S160）。給紙トレイ511またはマルチトレイ510から給紙を開始する（S161）。次に、レジ前センサ503を通過したか否かを判断し(S162)、通過した場合は用紙種（メディア）検知センサ550により、用紙の種別を判断して(S163)１面目の画像形成処理を行う(S164)。

さらに、用紙先端が排紙センサ507を通過したか否かを判断し（S165）、用紙先端が通過した場合、現在搬送している用紙種により排出口を決定する(S166)。搬送中の用紙が普通紙の場合、フラッパソレノイド123を排紙ローラ512側に切り換え（S167）、排紙センサ507を用紙後端が通過してから所定時間経過したか否かを判断して(S168)所定時間経過していた場合ステップS172に進む。

搬送中の用紙が１枚前の用紙より長い場合、排出フラッパソレノイド123を両面印字の経路側に切り換え（S169）、両面モータ121を正転で回転させる(S170)。次に、排紙センサ507を用紙後端が通過してから所定時間経過したか否かを判断して(S171)、所定時間経過していた場合ステップS172に進む。ステップS172でモータ駆動停止等の画像形成終了処理を行って終了する(S173)。

以上説明したように、比重の重い用紙は排紙口を両面側上段に切り換えることにより、OHTなどの比重の重い用紙でも、積載性が不安定となることなく排出することができる。

（第４実施形態）
本実施形態においては、直前に排出した用紙と、現在の用紙の種類とにより、排紙口を切り換える実施形態である。本実施形態では、１枚前の用紙が普通紙で、現在搬送中の用紙が、OHTなどの重い用紙の場合は、上段の両面排紙口から排出し、１枚前の用紙が普通紙で、現在搬送中の用紙も普通紙の場合は、通常の下段排紙口、すなわち排紙ローラ512を通る経路を使用する。

装置の構成は、第３実施形態と同様なので説明は省略し、符号も同一とする。図１０は、本発明の第４実施形態を示す画像形成装置のCPU113のフローチャートである。このフローチャートの第３実施形態と異なる点は、片面印字時において、用紙種類と１枚前に排出した用紙とにより排紙口切り換えを行うことである。

CPU113は、コントローラ302からのプリント開始信号を受け取ると（S300）、給紙トレイ511またはマルチトレイ510から給紙を開始する（S301）。次に、レジ前センサ503を通過したか否かを判断し(S302)、通過した場合は用紙種（メディア）検知センサ550により、用紙の種別を判断して(S303)１面目の画像形成処理を行う(S304)。さらに、用紙先端が排紙センサ507を通過したか否かを判断し（S305）、用紙先端が通過した場合、前回排出した用紙種が普通紙のときはステップS307に進み、普通紙以外のときはステップS310に進む。ステップS307では、現在搬送している用紙の判断を行う。現在搬送している用紙種が普通紙のときはステップS308に進み、普通紙以外のときはステップS310に進む。ステップS308では、フラッパソレノイド123を排紙ローラ512側に切り換え、排紙センサ507を用紙後端が通過してから所定時間経過したか否かを判断し(S309)、所定時間経過していた場合ステップS313に進む。

ステップS310では、排出フラッパソレノイド123を両面印字の経路側に切り換え、両面モータ121を正転で回転させる(S311)。次に、排紙センサ507を用紙後端が通過してから所定時間経過したか否かを判断し(S312)、所定時間経過していた場合ステップS313に進む。ステップS313では、排出した用紙種をRAM105に記憶し、ステップS314で画像形成終了処理を行って終了する(S315)。

本実施形態では、現在搬送中の用紙種と、１枚前に排出した用紙種により、排紙口を切り換えていたが、これに加え第１実施形態に記載したように普通紙のサイズにより、排紙口の切り換えを行っても良い。

（第５実施形態）
本実施形態においては、用紙サイズで排紙口を切り換えるのではなく、排紙トレイ５１４に積載された用紙の積載高に基づいて排紙口を切り換える。積載高により排出口を切り換えるのは、積載用紙の高さが増すほど、排紙時、積載紙に対し、用紙を押す割合が大きくなるため、積載性が不安定となるからである。この点を考慮して本実施形態では、積載高が高い場合、排紙口を両面印字の経路側である上段に切り換えて排出する。

図１１は第５実施形態の画像形成装置の制御構成を説明するブロック図である。図１１において、排紙積載検知センサ552は、A/D変換器553を経由してCPU113に検知したアナログ情報を送る。CPU113は、このアナログ情報を判定して排紙トレイ上の用紙の積載高を判断する。他のブロックは、上述のものと同様なため説明を省略する。

図１２に第５実施形態の装置排紙部・両面搬送部の断面図を示す。ここで、排紙積載フラグ・センサ552は、排紙トレイ５１４に積載された積載紙540の積載高を検出する。図１３に第５実施形態の装置の斜視図を示す。

図１４は、本発明の第５実施形態の画像形成装置のCPU113における処理のフローチャートである。このフローチャートの第１実施形態〜第４実施形態と異なる点は、片面印字時において、用紙サイズ、用紙種類に応じて排紙口を切り換えるのではなく、排紙積載高に応じて行うことである。CPU113は、コントローラ302からのプリント開始信号を受け取ると（S330）、給紙トレイ511またはマルチトレイ510から給紙を開始する（S331）。次に、レジ前センサ503を通過したか否かを判断し(S332)、１面目の画像形成処理を行う(S333)。さらに、用紙先端が排紙センサ507を通過したか否かを判断し（S334）、用紙先端が通過した場合、排紙積載センサ552により用紙積載高を検出してその情報に基づき排出口を決定する(S335)。用紙積載高が、所定の積載高より低い場合、フラッパソレノイド123を本体側に切り換え（S336）、排紙センサ507を用紙後端が通過してから所定時間経過したか否かを判断して(S337)、所定時間経過していた場合ステップS341に進む。用紙積載高が、所定の高さより高い場合、排出フラッパソレノイド123を両面印字の経路側に切り換え（S338）、両面モータ121を正転で回転させる(S339)。次に、排紙センサ507を用紙後端が通過してから所定時間経過したか否かを判断し(S340)、所定時間経過していた場合ステップS341に進む。ステップS341でモータ駆動停止等の画像形成終了処理を行って終了する(S342)。

本実施形態では、用紙積載高により排紙口を切り換えていたが、これに加え第１実施形態〜第５実施形態に記載したように用紙サイズ、用紙種などの条件を組み合わせて排紙口の切り換えを行っても良い。また、排紙積載センサ552はCPU113にアナログ値を送っていたが、所定の積最高を基準に判断することもできる。すなわち、積最高を所定の閾値レベルを設定しておき、検出された積載高をその閾値レベルに基づいてON/OFF信号に変換し、デジタル値で送っても良い。

（第６実施形態）
本実施形態においては、連続印字で排紙口を切り換えるときの処理について説明する。本実施形態では、第１実施形態で説明した用紙サイズが異なる場合に連続印字処理を行う。ここで、連続印字とは複数枚の印字を連続して行う処理であり、上述した排紙口の切り替えを連続印字で行った場合問題が発生する場合がある。すなわち、連続印字において、上段（両面印字経路）から下段（排紙ローラ経路）に排紙口を切り換える場合、上段・下段間の搬送距離差、搬送速度、用紙間の間隔等によっては、上段から用紙が排出し、排紙トレイに達する前に、下段から用紙が排出されることがある（図１５参照）。このような排出があると、積載される用紙のページ順が入れ替わるため、ユーザはあとでページの入れ替えをしなければならない。この現象を防止するために、上段から下段の切り換え時、画像形成間隔あるいは、給紙間隔を調整する必要がある。

図１６は、本発明の第６実施形態の画像形成装置のCPU113における処理のフローチャートである。このフローチャートは第１実施形態の条件において、連続印字を行った場合を示している。CPU113は、コントローラ302からのプリント開始信号を受け取ると（S360）、給紙トレイ511またはマルチトレイ510から給紙を開始する（S361）。次に、レジ前センサ503を通過したか否かを判断し(S362)、図２の表に示す条件により排紙口を決定する（S363）。ここで排紙口が上段の場合、ステップS371に進み、排紙口が下段の場合、ステップS365に進む。ステップS365では、１枚前の用紙がレジ前センサ503を通過してから規定時間Ｔ1（後述）が経過していないかを判定し(S365)、規定時間が経っていない場合、レジローラにおいて、一定の距離間隔となるまで停止する(S366)。ステップS367では、１面目の画像形成処理を行う。次に用紙先端が排紙センサ507を通過したか否かを判断し（S368）、用紙先端が通過した場合、フラッパソレノイド123を排紙ローラ512側に切り換え（S369）、排紙センサ507を用紙後端が通過してから所定時間経過したか否かを判断して(S370)、所定時間経過していた場合ステップS376に進む。

次に、１面目の画像形成処理を行う(S368)。ステップS371では、用紙先端が排紙センサ507を通過したか否かを判断し、用紙先端が通過した場合(S372)、フラッパソレノイド123を両面印字の経路側（上段）に切り換え（S373）、両面モータ121を正転で回転させて(S374)、用紙後端が排紙センサ507を通過してから所定時間経過したか否かを判断し(S375)、所定時間経過していた場合ステップS376に進む。ステップS376では、連続印字の終了かどうかを判断し、全てのプリントが終了している場合、ステップS377に進んで駆動停止などの画像形成終了処理後終了する。プリントする用紙が残っていた場合ステップS361に進む。ここで、ステップS365で規定する時間T1は、以下の式で表される。
T1=（上段排紙口への搬送距離−下段排紙口への搬送距離）／用紙搬送速度
＋（上段排紙口の位置−下段排紙口の位置）／用紙落下速度 ＋ 通常搬送時の給紙間隔
なお、用紙落下速度は、用紙の種類により変化するため、それぞれの用紙種類に応じて、T1を複数もっても良い。

（第７実施形態）
本実施形態は、上述の実施形態に加え、または単独で両面印字をする場合の処理に関する。本実施形態は、連続印字時の両面搬送を行う場合のフローチャート（図１７）を参照して説明する。本発明を適用して両面搬送時に用紙積載性を保つために、以下の図１７に示すフローチャートの処理を行う。

図１７は、本発明の第７実施形態の画像形成装置のCPU113における処理のフローチャートである。CPU113は、コントローラ302からのプリント開始信号を受け取ると（S400）、給紙トレイ511またはマルチトレイ510から給紙を開始する（S401）。次に、レジ前センサ503を通過したか否かを判断し(S402)、図２の表に示す条件により、排紙口を決定する（S403）。ここで排紙口が上段の場合、ステップS411に進み、排紙口が下段の場合、ステップS405に進む。

ステップS405では、１枚前の用紙がレジ前センサ503を通過してから規定時間経っていないか判定し、規定時間経っていない場合、レジローラにおいて１枚前の用紙との距離が規定距離以上になるまで停止する(S406)。次に、１面目の画像形成処理を行って(S407)、用紙先端が排紙センサ507を通過したか否かを判断し（S408）、用紙先端が通過した場合、フラッパソレノイド123を排紙ローラ512側に切り換える（S409）。さらに、排紙センサ507を用紙後端が通過してから所定時間経過したか否かを判断し(S410)、所定時間経過していた場合ステップS418に進む。ステップS411では、前の用紙が両面搬送であるか判定し、両面搬送の場合、レジローラにおいて両面搬送に要する時間の間停止する（S412）。次に１面目の画像形成処理を行う(S413)。

ステップS414では、用紙先端が排紙センサ507を通過したか否かを判断し、用紙先端が通過した場合(S415)、フラッパソレノイド123を両面側（上段）に切り換え（S415）、両面モータ121を正転で回転させる(S416)。次に、排紙センサ507を用紙後端が通過してから所定時間経過したか否かを判断し(S417)、所定時間経過していた場合ステップS418に進む。ステップS418では、連続印字の終了かどうかを判断し、全てのプリントが終了している場合、ステップS419に行き駆動停止などの画像形成終了処理後終了する。プリントする用紙が残っていた場合、ステップS401に進む。

（第８実施形態）
本実施形態においては、第６実施形態および第７実施形態で説明した連続印字時および両面搬送時における問題点を解決する。第６実施形態において、用紙積載性を向上させるために連続印字時給紙間隔を調整した。また、第７実施形態において両面印字の搬送経路を使用するため、両面給紙をする際の時間間隔を広げた。しかしながら、これらの処理により用紙積載性は確保できるものの、結果的に印字スピードを落とすこととなった。この問題を解決するために、本実施形態では、ユーザ（コントローラ）から、印字スピード優先モードと、用紙積載性優先モードを選択できるようにするものである。

図１８は、それぞれのモードにおいて排紙口の選択を示した図である。印字スピード優先モードの時は、排紙口は、下側の標準排紙口のみを使用し、上側の両面排紙口は使用しない。積載性優先モードの時は、第６実施形態、第７実施形態で説明したように、上側の両面排紙口も使用して印字を行う。

実施例１の画像形成装置の制御フローチャートである。 実施例１の各用紙サイズに対する排紙口を示す表である。 実施例１の画像形成装置断面図である。 実施例１の画像形成装置における排紙口を示す概略斜視図である。 実施例１のA4プリンタ各用紙サイズに対する排紙口を示す表である。 実施例２の画像形成装置の制御フローチャートである。 実施例３の画像形成装置概略断面図である。 実施例３の画像形成装置制御ブロック図である。 実施例３の画像形成装置の制御フローチャートである。 実施例４の画像形成装置の制御フローチャートである。 実施例５の画像形成装置制御ブロック図である。 実施例５の画像形成装置断面図である。 実施例５の画像形成装置における排紙口を示す概略斜視図である。 実施例５の画像形成装置の制御フローチャートである。 実施例６の問題点における画像形成装置断面図である。 実施例６の画像形成装置の制御フローチャートである。 実施例７の画像形成装置の制御フローチャートである。 実施例８の各用紙サイズに対する排紙口を示す表である。 従来例のホストコンピュータおよびプリンタを示すブロック図である。 従来例の画像形成部のプリント工程について示す概要図である。 従来例の用紙搬送路及び両面印刷について示す断面図である。 従来例の画像形成装置の制御構成を説明するブロック図である。 従来例の画像形成装置における排紙口を示す概略斜視図である。 従来例の片面印字時の画像形成装置断面図である。 従来例の両面印字時の画像形成装置断面図である。 従来例の片面印字時のフローチャートである。 従来例の両面印字時のフローチャートである。 問題点の片面印字時の画像形成装置断面図である。 問題点の片面印字時の画像形成装置概略斜視図である。

符号の説明

１０２、１０８、１１０、１１８、１２２ I/Oポート
１０３ 給紙クラッチ
１０４ 給紙ローラ
１０５ RAMメモリ
１１１ 送信手段に関係する
１１３ CPU
１１４ ROMメモリ
２０１ ＣＰＵ
３０１ ホストコンピュータ
３０２ プリンタコントローラ
３０３ エンジンコントローラ
３０４ 信号処理部内
３０５ 変調増幅器
３０６ 半導体レーザ
３０７ ポリゴンミラー
３０８ 結像レンズ
３０９ 反射ミラー
３１０ 感光ドラム
３１１ スキャナモータ
３１２ BD検出センサ
３１３ 位相制御回路
５０３ レジ前センサ
５０４ レジストローラ
５０５ 搬送路
５０６ 定着ローラ
５０７ 排紙センサ
５０９ 両面搬送路
５１０ マルチトレイ
５１１ 給紙トレイ
５１２ 下段排紙ローラ
５１３ 両面反転ローラ兼上段排紙ローラ
５１４ 排紙トレイ
５４０ 積載用紙
５５０ 用紙種検知センサ
５５２ 用紙積載センサ

Claims (16)

1. 画像形成が行なわれた記録材を排出する排出手段と、記録材の表面に画像形成を行い、次いで裏面に画像形成を行なって前記記録材の両面に両面画像形成を行う両面画像形成手段とを備えた画像形成装置であって、
   記録材を一時的に保持する反転記録材保持手段を含み、前記両面画像形成手段が両面画像形成を行なう際に、前記表面の画像形成を行った後一度記録材を前記反転記録材保持手段に搬送して再び搬入することにより、前記記録材の画像形成面を反転させる両面反転手段と、
   前記記録材を排出する場合、前記記録材にかかわる情報に応じて、前記排出手段から前記画像形成された記録材を排出させるか、または前記排出手段に替えて前記反転記録材保持手段から前記画像形成された記録材を排出させるかのいずれかを選択して排出する制御手段と
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成された記録材の搬送方向のサイズを検出するサイズ検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記サイズ検出手段により検出した前記記録材のサイズが所定のサイズを超えない場合、前記排出手段に替えて前記反転記録材保持手段から前記画像形成された記録材を排出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. 前記画像形成された記録材の搬送方向のサイズを検出するサイズ検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記画像形成された記録材、および該記録材の直前に前記排出手段に排出された記録材の搬送方向のサイズを前記サイズ検出手段により検出して、前記直前に排出された記録材の搬送方向のサイズのほうが小さい場合、前記排出手段に替えて前記反転記録材保持手段から前記画像形成された記録材を排出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。
4. 前記記録材の種類を検出する種類検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記記録材の前記種類検出手段により検出された記録材の種類が所定の種類である場合、前記排出手段に替えて前記反転記録材保持手段から前記画像形成された記録材を排出させることを特徴とする請求項１、２または３に記載の画像形成装置。
5. 前記排出手段によって排出された前記記録材が積載される用紙積載手段と、
   前記用紙積載手段に積載された量を検出する積載量検出手段とをさらに備え、
   前記制御手段は、前記積載量検出手段により検出された積載量が所定の積載量を超える場合、前記排出手段に替えて前記反転記録材保持手段から前記画像形成された記録材を排出させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記反転記録材保持手段から前記画像形成された記録材を排出させる際に、直前に画像形成されて搬送された記録材との搬送間隔が所定値以下であれば、記録材の搬送経路中の所定位置から前記排出手段の排出口までの搬送距離と、前記所定位置から前記前記反転記録材保持手段の排出口までの搬送距離と、記録材の搬送速度とに基づいた所定時間、前記記録材の搬送動作を一時停止することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記反転記録材保持手段から前記画像形成された記録材を排出させる際に、直前に搬送された記録材に対する画像形成が両面画像形成である場合には、前記両面画像形成のために要する所定時間、前記記録材の搬送動作を一時停止することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記搬送経路中の所定位置は、前記記録材を供給する供給手段であることを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置。
9. 前記搬送経路中の所定の場所は、前記記録材を供給する供給手段、および前記排出手段と前記反転記録材保持手段とに搬送経路が分岐する分岐点の間にあることを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置。
10. 画像形成が行なわれた記録材を排出する排出手段と、記録材の表面に画像形成を行い、次いで裏面に画像形成を行なって前記記録材の両面に両面画像形成を行う両面画像形成手段とを備えた画像形成装置により画像形成する画像形成方法であって、
    前記両面画像形成手段が両面画像形成を行なう際に、前記表面の画像形成を行った後一度記録材を、前記画像形成装置に含まれ前記記録材を一時的に保持する反転記録材保持手段に搬送して再び搬入することにより、前記記録材の画像形成面を反転させる両面反転ステップと、
    前記記録材を排出する場合、前記記録材にかかわる情報に応じて、前記排出手段から前記画像形成された記録材を排出させるか、または前記排出手段に替えて前記反転記録材保持手段から前記画像形成された記録材を排出させるかのいずれかを選択して排出する制御ステップと
    を備えたことを特徴とする画像形成方法。
11. 前記画像形成された記録材の搬送方向のサイズを検出するサイズ検出ステップをさらに備え、
    前記制御ステップは、前記サイズ検出ステップにより検出した前記記録材のサイズが所定のサイズを超えない場合、前記排出手段に替えて前記反転記録材保持手段から前記画像形成された記録材を排出させることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成方法。
12. 前記画像形成された記録材の搬送方向のサイズを検出するサイズ検出ステップをさらに備え、
    前記制御ステップは、前記画像形成された記録材、および該記録材の直前に前記排出手段に排出された記録材の搬送方向のサイズを前記サイズ検出ステップにより検出して、前記直前に排出された記録材の搬送方向のサイズのほうが小さい場合、前記排出手段に替えて前記反転記録材保持手段から前記画像形成された記録材を排出させることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成方法。
13. 前記記録材の種類を検出する種類検出ステップをさらに備え、
    前記制御ステップは、前記種類検出ステップにより検出された種類が所定の種類である場合、前記排出手段に替えて前記反転記録材保持手段から前記画像形成された記録材を排出させることを特徴とする請求項１０、１１または１２に記載の画像形成方法。
14. 前記記録材が前記用紙積載手段に積載された量を検出する積載量検出ステップをさらに備え、
    前記制御ステップは、前記積載量検出ステップにより検出された積載量が所定の積載量を超える場合、前記排出手段に替えて前記反転記録材保持手段から前記画像形成された記録材を排出させることを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれかに記載の画像形成方法。
15. 前記反転記録材保持手段から前記画像形成された記録材を排出させる際に、直前に画像形成されて搬送された記録材との搬送間隔が所定値以下であれば、記録材の搬送経路中の所定位置から前記排出手段の排出口までの搬送距離と、前記所定位置から前記前記反転記録材保持手段の排出口までの搬送距離と、記録材の搬送速度とに基づいた所定時間、前記記録材の搬送動作を一時停止する停止ステップを更に備えることを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれかに記載の画像形成方法。
16. 前記反転記録材保持手段から前記画像形成された記録材を排出させる際に、直前に搬送された記録材に対する画像形成が両面画像形成である場合には、前記両面画像形成のために要する所定時間、前記記録材の搬送動作を一時停止する停止ステップを更に有することを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれかに記載の画像形成方法。
    

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