JP2008275843A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単一の駆動源で動作する画像形成装置において、両面反転動作を行う際に、後続紙の画像形成に影響することなく、反転動作時に発生する騒音を抑える画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成の動作開始後、モータを第１搬送速度で駆動（Ｏｎ）し（Ｔ４０１）、用紙反転機構１１５による用紙を反転動作が開始するとき、モータの速度を第２搬送速度に変更し（Ｔ４０８，Ｔ４０９）、反転動作の終了後に（Ｔ４１４）、モータの速度を第１搬送速度に戻す（Ｔ４１５）ＣＰＵ３０１を備え、ＣＰＵ３０１は、反転動作を行っている間に（Ｔ４０９〜Ｔ４１４）、後続の用紙に対する画像形成を行わないよう給紙ローラ１１０を制御する（Ｔ４１１）構成とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、電子写真プロセスにおける両面搬送動作において、駆動源の速度制御と、給紙制御に関するものである。

複写機やプリンタなどの画像形成装置は、自動両面印刷を行うために、両面搬送路と、スイッチバック部（用紙反転部）を備えることがある。近年の画像形成装置は、高速化が行われており、用紙搬送速度が高速になるにつれ、搬送時に発生する騒音が大きくなってしまう。例えば、自動両面印刷を行う際に、搬送方向を逆転させる場合、急峻に搬送方向を切りかえると、ギアの歯と歯の間に存在するバックラッシュのため、当初無負荷でスタートし、加速時にかかる負荷が増大して、脱調や騒音の原因になるおそれがある。そこで、搬送方向を反転させる場合、搬送速度を制御することにより、上記問題に対応している。

例えば、特許文献１では、スイッチバックの駆動源に印加する電圧を、正転時と反転時の場合で切りかえることにより、スイッチバック部の駆動源の速度を制御し、騒音を減らしている。

特許文献２では、通常搬送時と、スイッチバック時に使用するギアを切りかえることにより、駆動源の回転数を同一で制御しながらも、スイッチバック時の搬送速度の切りかえが可能となり、反転動作時に発生する騒音を減らしている。

特許文献３では、正転動作と反転動作を切りかえる際には、スイッチバック部を駆動するモータの速度を徐々にスローダウンし、切りかえ時に発生する騒音を防止している。
特開平０５−１８８６８４号公報 特開平０９−１９４０９７号公報 特開２００３−２１９６９４号公報

しかし、スイッチバック部と、他の搬送路で用紙の搬送を行う搬送系（記録媒体搬送系）を同一の駆動源で構成している場合、画像形成装置本体内にある他の用紙の搬送速度も変化してしまう。そのため、画像形成装置本体内にある他の用紙が画像形成中であった場合、画像形成中に搬送速度が変化するので、形成中の画像に影響が出る可能性があった。しかし、減速中に給紙を行わないように制限すると、画像形成速度が必要以上に落ちてしまう。

本発明は以上の点に着目して成されたものであり、記録媒体搬送系と反転手段が単一の駆動源により駆動される場合、反転動作を行う際に、後続紙の画像形成に影響することなく、反転動作時に発生する騒音を抑える画像形成装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、以下の構成を備える。

（１）記録媒体を搬送路に送り出す給紙手段と、前記記録媒体の長さを検出するための記録媒体サイズ検出手段と、前記記録媒体を反転させる反転手段と、前記反転手段により反転させた記録媒体を検知する反転検知手段と、前記反転手段により反転させた記録媒体を再給紙する再給紙手段と、複数の速度で駆動可能である駆動源とを備え、前記給紙手段と前記再給紙手段とを有する記録媒体搬送系と前記反転手段とを同一の前記駆動源で駆動する画像形成装置において、画像形成の動作開始後、前記駆動源の速度を第１の速度に設定し、前記反転手段が前記記録媒体の反転動作を開始するときは、前記駆動源の速度を第２の速度に設定し、前記反転動作の終了後に、前記駆動源の速度を第１の速度に設定する制御手段を備え、前記制御手段は、前記反転動作を行っている間に、後続の記録媒体に対する画像形成を行わないように前記給紙手段を制御することを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、記録媒体搬送系と反転手段が同一の駆動源により駆動される場合、記録媒体の反転動作を行う際に、駆動源の速度を第２の速度に変更し減速することにより、反転動作時に発生する騒音を抑えることができる。さらに、記録媒体の長さに基づいて給紙手段による給紙タイミングを制御し、反転部に設けた反転検知手段で検知した記録媒体（反転紙）の位置に基づいて駆動源の速度を第１の速度（元の速度）に戻す。これにより、他の記録媒体の画像形成に影響を与えることがなく、画像形成を行うことができる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図である。感光ドラム１０１は、帯電ローラ１０２で表面を一様にある極性に帯電された後に、レーザなどの露光装置１０３（露光手段）によって感光ドラム１０１の露光下領域のみを除電され、潜像が形成される。現像器１０４のトナー１０５は、現像ブレード１０６と現像スリーブ１０７の間で感光ドラム１０１の帯電表面と同極性に摩擦帯電される。そして感光ドラム１０１と現像スリーブ１０７が対向する現像ギャップ部に、ＤＣ及びＡＣバイアスを重畳印加する。これにより、トナー１０５は電解の作用により浮遊振動しつつ感光ドラム１０１の潜像形成部に選択的に付着した後に、転写ローラ１０８と感光ドラム１０１の回転によって搬送される。なお、感光ドラム１０１から転写ローラ１０８までの画像形成部は、説明のため１つのみ図示しているが、カラー画像形成装置の場合は、例えばイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの画像形成部を備える。

一方、用紙（記録媒体）は、給紙カセット１０９にセットされており、給紙ローラ１１０（給紙手段）によって搬送される。そして、ＴＯＰセンサ１１１（記録媒体サイズ検出手段）で用紙先端を検知した後、用紙背面の転写ローラ１０８により、トナー１０５と逆極性の高電圧が印加される。高電圧が印加された用紙は、トナー１０５を静電的に用紙側に引き付け、画像を転写する。さらに、用紙裏面は、トナー１０５と逆極性に印加され、転写されたトナー１０５を保持し続けるために転写電荷が付与される。そして、画像を転写された用紙は、定着器１１２によって加熱、加圧されることにより、画像を定着させ、ＦＤローラ１１３によって排紙される。

自動両面画像形成（自動両面印字）を行う場合、次のように動作する。すなわち、用紙が定着器１１２によって加熱、加圧され、ＦＤローラ１１３まで搬送された後、排紙センサ１１４で用紙の後端を検知してから所定時間後に、用紙反転機構１１５（反転手段）によって用紙の搬送方向を切りかえる。用紙が搬送方向を切りかえられた後、両面搬送路１１６に用紙を搬送する。用紙反転動作は、反転センサ１１７（反転検知手段）にて、用紙の後端を検知するまで行う。そして、再給紙ローラ１１８（再給紙手段）に用紙が到達したら、再給紙ローラ１１８にて、再給紙を行い、二面目の画像形成動作を行う。

図２は、実施例１に係る画像形成装置における、搬送路の距離と用紙の長さを示した図である。Ｌ２０１は、用紙の長さ、Ｌ２０２は給紙ローラ１１０からＴＯＰセンサ１１１までの長さ、Ｌ２０３は再給紙ローラ１１８からＴＯＰセンサ１１１までの長さである。なお、用紙の長さとは、用紙が搬送される方向の長さである。

図３は、実施例１に係る制御システムの概略構成を示した図である。

３０１は、画像形成装置内の各装置を制御するＣＰＵ（制御手段）である。ＣＰＵ３０１には、ＴＯＰセンサ１１１、排紙センサ１１４、反転センサ１１７、給紙ローラ１１０（給紙部）、モータ駆動部３０２、用紙反転機構１１５が接続されている。ＣＰＵ３０１は、ＴＯＰセンサ１１１、排紙センサ１１４、反転センサ１１７の信号に基づき、各種制御タイミングを決定し、給紙ローラ１１０（給紙部）、用紙反転機構１１５の駆動タイミングや、モータ駆動部３０２の速度制御を行っている。モータ駆動部３０２は、複数の速度で駆動可能なモータ（不図示）（駆動源）を、ＣＰＵ３０１による速度制御に従い駆動する。なお、図中、ＴＯＰはＴＯＰセンサ１１１から、ＰＯは排紙センサ１１４から、ＲＥＶは反転センサ１１７から、ＭＦＧはモータ駆動部３０２から、それぞれＣＰＵ３０１への信号である。また、ＳＯＬはＣＰＵ３０１から給紙ローラ１１０への信号、ＡＣＣ，ＤＥＣはＣＰＵ３０１からモータ駆動部３０２への信号、ＤＵＰはＣＰＵ３０１から用紙反転機構１１５への信号である。

図４は、本発明の実施例１における、両面反転制御に関するフローチャートである。

画像形成装置のＣＰＵ３０１は、プリント指示を受けた後（画像形成の動作開始後）、第１搬送速度（第１の速度）にモータを設定して、駆動開始する（図中、「Ｏｎ」と記載）（Ｔ４０１）。モータ起動が完了した後、所定のタイミングで給紙動作を行い、用紙搬送を開始する（Ｔ４０２）。給紙した用紙が搬送され、ＴＯＰセンサ１１１に到達したら（Ｔ４０３）、搬送中の用紙長Ｌ２０１の測定を開始する（Ｔ４０４）。用紙が搬送され、ＴＯＰセンサ１１１で紙の後端を検知したら（Ｔ４０５）、用紙長Ｌ２０１の測定を終了する（Ｔ４０６）。そして、排紙センサ１１４で用紙の後端を検知したら（Ｔ４０７）所定時間後に、モータの駆動速度を第２搬送速度（第２の速度）に変更し（Ｔ４０８）、用紙反転機構１１５を駆動して、両面搬送路１１６に用紙を搬送する。すなわち反転動作を開始する（Ｔ４０９）。反転動作を行った用紙が、反転センサ１１７に到達したら（Ｔ４１０）、次のような処理を行う。ＴＯＰセンサ１１１で測定した用紙長Ｌ２０１と、給紙ローラ１１０からＴＯＰセンサ１１１までの距離Ｌ２０２に基づいて、（Ｌ２０１−Ｌ２０２）／（第２搬送速度）時間経過後（Ｔ４１１）に、後続紙（後続の記録媒体）の給紙動作を行う（Ｔ４１２）。反転センサ１１７で先行紙（先行する記録媒体）の後端を検知したら（Ｔ４１３）、用紙反転機構１１５の駆動を停止し（Ｔ４１４）（反転動作の終了後）、モータの駆動速度を第１搬送速度に戻す（Ｔ４１５）。

図４に基づく制御を行うことにより、第１搬送速度で後続紙の画像形成を行うことが可能となり、後続紙の画像形成に影響することがなく、先行紙の反転動作時に発生する騒音を抑えることが可能となる。

本発明における実施例２では、上述の実施例１の制御を用いた両面連続画像形成動作において、１面目の画像形成が終了し、用紙反転機構１１５により反転された先行紙の再給紙制御に関するものである。なお、先行紙は再給紙ローラ１１８により再給紙されることで、２面目の画像形成が行われ、先行紙についての両面の画像形成が終了することとなる。画像形成装置各部の符号は、実施例１と同じ符号を用いる。

図５は、本発明の実施例２における、両面連続画像形成制御に関するフローチャートである。本制御は、先行紙が再給紙ローラ１１８に到達し、後続紙が反転動作を開始するタイミングから開始する。

後続紙の紙後端を、排紙センサ１１４で検知したら（Ｔ５０１）、第２搬送速度に変更し（Ｔ５０２）、用紙反転機構１１５を駆動して、反転動作を開始する（Ｔ５０３）。次に、反転センサ１１７で後続紙の紙先端を検知（Ｔ５０４）してから、（Ｌ２０１−Ｌ２０３）／（第２搬送速度）時間経過後（Ｔ５０５）に、再給紙ローラ１１８を駆動して、先行紙を再給紙する（Ｔ５０６）。そして、反転センサ１１７で、後続紙の紙後端を検知したら（Ｔ５０７）、用紙反転機構１１５の駆動を停止し（Ｔ５０８）、モータの駆動速度を第１搬送速度に戻す（Ｔ５０９）。

図５に基づく制御を行うことにより、第１搬送速度で先行紙の２面目の画像形成を行うことが可能となり、先行紙の画像形成に影響することがなく、後続紙の反転動作時に発生する騒音を抑えることが可能となる。

本発明の実施例１に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図 実施例１に係る画像形成装置における、搬送路の距離と用紙の長さを示した図 実施例１に係る制御システムの概略構成を示した図 本発明の実施例１における、両面反転制御に関するフローチャート 本発明の実施例２における、両面連続画像形成制御に関するフローチャート

符号の説明

１１０ 給紙ローラ（給紙手段）
１１１ ＴＯＰセンサ（記録媒体サイズ検出手段）
１１３ ＦＤローラ
１１４ 排紙センサ
１１５ 用紙反転機構（反転手段）
１１６ 両面搬送路
１１７ 反転センサ（反転検知手段）
１１８ 再給紙ローラ（再給紙手段）
３０１ ＣＰＵ（制御手段）

Claims (3)

1. 記録媒体を搬送路に送り出す給紙手段と、前記記録媒体の長さを検出するための記録媒体サイズ検出手段と、前記記録媒体を反転させる反転手段と、前記反転手段により反転させた記録媒体を検知する反転検知手段と、前記反転手段により反転させた記録媒体を再給紙する再給紙手段と、複数の速度で駆動可能である駆動源とを備え、前記給紙手段と前記再給紙手段とを有する記録媒体搬送系と前記反転手段とを同一の前記駆動源で駆動する画像形成装置において、
   画像形成の動作開始後、前記駆動源の速度を第１の速度に設定し、前記反転手段が前記記録媒体の反転動作を開始するときは、前記駆動源の速度を第２の速度に設定し、前記反転動作の終了後に、前記駆動源の速度を第１の速度に設定する制御手段を備え、
   前記制御手段は、前記反転動作を行っている間に、後続の記録媒体に対する画像形成を行わないように前記給紙手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記制御手段は、前記記録媒体サイズ検出手段によって検出した記録媒体の長さに基づき、前記後続の記録媒体を給紙するよう前記給紙手段を制御し、前記反転検知手段によって前記反転動作を行っている記録媒体の後端を検知したときに、前記駆動源の速度を前記第１の速度に設定することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記制御手段は、前記反転手段が前記後続の記録媒体の反転動作を開始するとき、前記駆動源の速度を前記第２の速度に設定し、前記記録媒体サイズ検出手段によって検出した前記後続の記録媒体の長さに基づいて、前記再給紙手段によって先行する記録媒体の再給紙を行い、前記反転検知手段によって前記反転動作を行っている前記後続の記録媒体の後端を検知したときに、前記駆動源の速度を前記第１の速度に設定することを特徴とする画像形成装置。

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