JP2009203073A - 反転両面ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反転動作を簡素化し制御負荷を低減するとともに、反転部での用紙搬送性能を向上させた反転両面ユニット及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】 一枚目用紙Ｐ１を第一用紙検出手段１１２から一定距離だけ搬送した後に反転ローラ１２１の回転方向を搬入側から搬出側へ切替え、同時に反転切替爪１６０を切り替えて搬出方向へ案内する。一枚目用紙後端が第二用紙検出手段１２２に残った状態で二枚目用紙Ｐ２先端が第二用紙検出手段１２２に到達した場合には反転ローラ１２１のニップを解除させる。同時に反転ローラ１２１の回転方向を搬出側から搬入側へ切替えるが、ニップ解除しているため一枚目用紙Ｐ１の排出には影響しない。一枚目用紙Ｐ１後端が第二用紙検出手段１２２を抜けたら反転ローラ１２１のニップを戻し（解除→接触）、反転ローラ１２１にて二枚目用紙の搬送を行う。
【選択図】図７

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置における反転両面ユニットに関するものである。

特開２００３−２１２４１２号公報 特開２００３−２５０３号公報

複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはそれらの複合機等の画像形成装置においては、両面記録のためあるいは印刷物をページ順に揃えるため、作像部にて画像を形成した記録媒体（以下、用紙という）の表裏を反転させて排出あるいは作像部に再給紙させるための両面反転ユニット（反転両面ユニット、あるいは両面ユニット、反転ユニットなどと呼ばれる場合もある）を備えるものが知られている。

その両面反転ユニットとして、用紙搬送方向を反転させて逆向きに搬送するためにその回転方向を変更可能な反転ローラを備えているものがある。近年の画像形成装置の高生産化により、用紙搬送の高線速化と用紙間隔の短縮化が進み、特にＡ３などの長尺紙を反転させるには、反転ローラへ搬入される用紙および反転ローラから搬出される用紙がそれぞれ搬入ローラ、搬出ローラで搬送されている状態の場合に反転ローラのニップを一端解除して、反転ローラ部ですれ違いできるように構成している。

上記反転ローラをニップ解除する条件としては、反転ローラ及び搬入ローラや搬出ローラ付近に用紙有無を検出可能な用紙検出手段（例えば光学式センサ）を複数個配置し、それらによって用紙位置を検出してそのタイミングを計るとともに、用紙サイズと両面反転ユニットの搬送パスによってニップ解除の有無をあらかじめ設定しておき、制御しているものが多い。しかし、反転ローラのニップ解除を極力行なわないことが用紙搬送上望ましいことは言うまでもなく、例えば厚紙ではニップ解除してしまうことで用紙搬送力不足となり、それが元でジャムやスキュー等の不具合が発生する懸念がある。

反転ローラのニップ解除に関しては、例えば特許文献１において、複数の用紙検出センサを用いて制御することが開示されているが、複数の情報（複数の用紙センサからの情報）によることで制御が煩雑になってしまうという問題がある。

また、特許文献２では、シートサイズによって制御を変更するため、反転部の状況として必要の無い場合でもニップを解除してしまうことがあるという問題がある。
さらに、両面反転ユニットにおいては、反転後の用紙を作像部に再給紙するために小曲率の搬送経路を有していることが多いが、厚紙と薄紙ではその小曲率の搬送路の搬送性に差が有り、例えば薄紙を厚紙と同等の搬送力で搬送すると、搬送ローラの過度なニップ圧によって用紙にダメージを及ぼす恐れがあり、逆に厚紙を薄紙と同等の搬送力で搬送すると搬送力不足となってしまう。つまり、用紙種類ごとに適した搬送力で搬送する必要があるが、従来の装置においてはそれが解決されていないという問題がある。

本発明は、従来の画像形成装置における上述の問題を解決し、反転動作を簡素化し制御負荷を低減するとともに、反転部での用紙搬送性能を向上させ、用紙種類に関わらず適切な用紙搬送を行なうことのできる反転両面ユニット及び画像形成装置を提供することを課題とする。

前記の課題は、本発明により、用紙が搬入される搬入路と、該搬入路から搬入された用紙を反転させる反転搬送路と、該反転搬送路から搬出される用紙を排出させる排紙搬送路と、前記反転搬送路から搬出される用紙を画像形成装置の作像部に再給紙させる再給紙搬送路とを有し、反転後の用紙を排出又は再給紙させる反転両面ユニットにおいて、前記反転搬送路に配置され正逆回転可能な反転ローラがローラニップを解除可能に設けられ、前記搬入路に用紙の有無を検出可能な第一の用紙検出手段を配置するとともに、前記反転搬送路への用紙搬入方向における前記反転ローラの上流側近傍に用紙の有無及び用紙枚数を検出可能な第二の用紙検出手段を配置し、前記第一の用紙検出手段の検出情報に基づいて前記反転ローラの回転を制御するとともに、前記第二の用紙検出手段の検出情報に基づいて前記反転ローラのニップを解除又は非解除に制御することにより解決される。

また、前記第二の用紙検出手段が用紙２枚を検出した場合に前記反転ローラのニップを解除させると好ましい。
また、前記反転ローラはニップ圧が調整可能に設けられていると好ましい。

また、前記第一の用紙検出手段が用紙種類を検出可能に設けられ、該検出手段で検出した用紙種類に応じて前記反転ローラのニップ圧を調整すると好ましい。
また、前記用紙種類が用紙の厚さであり、検出した用紙が厚紙の場合は前記反転ローラのニップ圧を大きくし、検出した用紙が薄紙の場合は前記反転ローラのニップ圧を小さくすると好ましい。

また、前記反転搬送路で反転後の用紙を前記再給紙搬送路に送る場合の前記反転ローラのニップ圧が反転後の用紙を前記排紙搬送路に送る場合のニップ圧よりも大きくなるように調整すると好ましい。

また、前記反転ローラのニップ圧をユーザが設定可能であると好ましい。
また、前記排紙搬送路に用紙の有無を検出可能な第三の用紙検出手段を配置し、前記第二の用紙検出手段の検出情報と前記第三の用紙検出手段の検出情報とに基づいて前記反転ローラのニップを解除又は非解除に制御すると好ましい。

また、前記第二の用紙検出手段が用紙２枚を検出し、かつ、前記第三の用紙検出手段が用紙有りを検出した場合に前記反転ローラのニップを解除させると好ましい。
また、前記搬入路に配置され用紙を搬入させる入口ローラと、前記反転ローラで反転後の用紙を前記排紙搬送路又は前記再給紙搬送路に送り出す出口ローラとを有し、前記反転ローラ、前記入口ローラ、前記出口ローラの各ローラの回転数を制御可能なと好ましい。

また、前記第二の用紙検出手段が用紙２枚を検出し、かつ、前記第三の用紙検出手段が用紙無しを検出した場合、先行用紙の搬出速度を速めるか後続用紙の搬入速度を遅くするように前記各ローラの回転数を制御すると好ましい。

また、前記第二の用紙検出手段が用紙２枚を検出して前記反転ローラのニップを解除させる場合、先行用紙の用紙長に基づいて前記反転ローラの回転方向を制御すると好ましい。

また、前記搬入路に用紙を搬入させる入口ローラを設け、前記第一の用紙検出手段で用紙を検出した際の検出情報と前記入口ローラの単位時間あたりの回転数とに基づいて用紙長を算出すると好ましい。

また、前記先行用紙の反転後、該先行用紙の後端が前記反転ローラのニップを抜けた時点で該反転ローラの回転方向を搬出側から搬入側へ切り換えると好ましい。
また、前記搬入路に配置され用紙を搬入させる入口ローラと、前記反転ローラで反転後の用紙を前記排紙搬送路又は前記再給紙搬送路に送り出す出口ローラとを有し、前記反転ローラ及び前記出口ローラによる用紙搬出時の搬送速度である搬出速度を変更可能に設けられ、かつ、当該搬出速度が前記入口ローラによる搬送速度である搬入速度よりも高く設定され、反転後用紙の搬送経路が前記排紙搬送路であるか前記再給紙搬送路であるかによって前記搬出速度を変更すると好ましい。

また、反転後用紙の搬送経路が前記排紙搬送路である場合の前記搬出速度が、反転後用紙の搬送経路が前記再給紙搬送路である場合の前記搬出速度よりも大きく設定されていると好ましい。

また、前記第一の用紙検出手段が用紙厚さを検出可能に設けられ、該第一の用紙検出手段で検出した用紙厚さに応じて前記搬出速度を変更すると好ましい。
また、前記の課題は、本発明により、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の反転両面ユニットを備える画像形成装置により解決される。

本発明の反転両面ユニット及び画像形成装置によれば、第一の用紙検出手段の検出情報に基づいて反転ローラの回転を制御するとともに、第二の用紙検出手段の検出情報に基づいて反転ローラのニップを解除又は非解除に制御するので、用紙反転動作を簡素化し制御負荷を低減するとともに、反転部での用紙搬送性能を向上させ、用紙種類に関わらず適切な用紙搬送を行なうことができる。

請求項２の構成により、第二の用紙検出手段が用紙２枚を検出した場合に反転ローラのニップを解除させるので、必要な場合にのみ反転ローラのニップを解除させることで用紙が１枚のみのときのニップ解除を避け、用紙搬送不良及び用紙ジャムを防止することができる。

請求項３の構成により、反転ローラはニップ圧が調整可能に設けられているので、反転ローラの搬送力を調整することができ、用紙に必要以上の負荷を与えることなく適正な搬送力で用紙搬送を行うことが可能となる。

請求項４の構成により、第一の用紙検出手段が用紙種類を検出可能に設けられ、該検出手段で検出した用紙種類に応じて反転ローラのニップ圧を調整するので、反転両面ユニット内に搬入される用紙の種類に応じて反転ローラの搬送力を調整することができる。

請求項５の構成により、第一の用紙検出手段で検出する用紙種類が用紙の厚さであり、検出した用紙が厚紙の場合は反転ローラのニップ圧を大きくし、検出した用紙が薄紙の場合は反転ローラのニップ圧を小さくするので、厚紙の搬送不良を防止できるとともに用紙や画像への悪影響を抑制することができる。

請求項６の構成により、反転搬送路で反転後の用紙を再給紙搬送路に送る場合の反転ローラのニップ圧が反転後の用紙を排紙搬送路に送る場合のニップ圧よりも大きくなるように調整するので、小曲率の経路を有する場合でも用紙を確実に再給紙することができる。

請求項７の構成により、反転ローラのニップ圧をユーザが設定可能であるので、反転ローラの搬送力をユーザが所望するように選択することができる。また、制御不可を低減させることができる。

請求項８の構成により、排紙搬送路に用紙の有無を検出可能な第三の用紙検出手段を配置し、第二の用紙検出手段の検出情報と第三の用紙検出手段の検出情報とに基づいて反転ローラのニップを解除又は非解除に制御するので、反転ローラ部での用紙のすれ違いをより確実にし、反転両面ユニットにおける用紙搬送性をさらに向上させることができる。

請求項９の構成により、第二の用紙検出手段が用紙２枚を検出し、かつ、第三の用紙検出手段が用紙有りを検出した場合に反転ローラのニップを解除させるので、反転ローラ部での用紙すれ違いがある場合でも先行用紙を確実に搬出させることができる。

請求項１０の構成により、搬入路に配置され用紙を搬入させる入口ローラと、反転ローラで反転後の用紙を排紙搬送路又は再給紙搬送路に送り出す出口ローラとを有し、反転ローラ、入口ローラ、出口ローラの各ローラの回転数を制御可能なので、反転ローラ部での用紙擦れ違い時に先行用紙が出口ローラで搬送されている状態で確実にニップを解除させることが可能となる。

請求項１１の構成により、第二の用紙検出手段が用紙２枚を検出し、かつ、第三の用紙検出手段が用紙無しを検出した場合、先行用紙の搬出速度を速めるか後続用紙の搬入速度を遅くするように各ローラの回転数を制御するので、反転ローラ部での用紙の擦れ違い動作を確実なものとすることができる。

請求項１２の構成により、第二の用紙検出手段が用紙２枚を検出して反転ローラのニップを解除させる場合、先行用紙の用紙長に基づいて反転ローラの回転方向を制御するので、用紙反転動作を必要な場合にのみすれ違いを行い、かつ、用紙の汚れや傷付きあるいは画像劣化等の発生を確実に防止することが可能となる。

請求項１３の構成により、搬入路に用紙を搬入させる入口ローラを設け、第一の用紙検出手段で用紙を検出した際の検出情報と入口ローラの単位時間あたりの回転数とに基づいて用紙長を算出するので、反転両面ユニット内に搬入される用紙サイズを事前に認識していなくとも反転ローラ１２１の回転方向を切り換えることができる。

請求項１４の構成により、先行用紙の反転後、該先行用紙の後端が反転ローラのニップを抜けた時点で該反転ローラの回転方向を搬出側から搬入側へ切り換えるので、反転した先行用紙を反転ローラが擦ることが無く、用紙への汚れ付着や傷付きあるいは画像劣化等の発生を防止することができる。

請求項１５の構成により、用紙反転時におけるすれ違いのリスクを極力低減させて良好な反転動作が可能となる。
請求項１６の構成により、用紙を再給紙するために大曲率に（曲率半径が小さく）なっている再給紙搬送路に用紙を排出する場合でも、用紙にダメージを与えることが無く、また、用紙のスリップを防止することができる。

請求項１７の構成により、用紙厚さに応じて搬出速度を変更するので、用紙厚さに対応した適切な搬送力を得ることができる。
請求項１８の構成により、高い搬送力が必要な厚紙においても適切な搬送力が得られ、用紙のスリップを防いで確実な搬送を行なうことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例における概略構成を示す断面図である。この図に示す画像形成装置は複写装置として構成されたものであり、装置本体のほぼ中央に画像形成部１が配置され、この画像形成部１の下方に給紙部２が配置されている。給紙部２は複数の給紙段からなり、各給紙段に給紙トレイ２１を備えている。画像形成部１の上方には原稿を読み取る読取部３が配設されている。画像形成部１の左側には排紙収納部４が形成され、画像形成された用紙が排紙収納される。

画像形成部１には作像ユニット１０が配置され、像担持体である感光体ドラム１１の周囲には、感光体表面に帯電処理を行う帯電器１２，感光体表面に形成された静電潜像を可視化する現像装置１３及び感光体に残留するトナーを除去回収するクリーニング装置１４等が配置されている。また、作像ユニット１０の上方には、画像情報を感光体表面にレーザー光で照射する露光装置５が配設されている。そして、感光体ドラム１１の下には、感光体上に作像されたトナー像を用紙に転写する転写装置１５が配置されている。その転写装置１５の側方には、用紙上に転写されたトナーを、一対のローラ間を通過して熱と圧力を加えることによってトナー像を定着処理する定着装置６が配置されている。定着装置６を通過した用紙は排紙ユニット１６の排紙ローラ１７により排紙収納部４に排紙される。

両面印刷時は、定着後の用紙が排紙ユニット１６の分岐部にて分岐され、中継ローラ１８を経由して反転両面ユニット１００内に用紙を搬送し、そこで用紙を反転させ、中間ローラ２０を介してレジストローラ８まで搬送され、レジストローラ８で用紙のスキューが補正され、裏面画像形成動作に至る。

給紙部２においては、給紙トレイ２１に未使用の用紙が収容されており、回動可能に支持された底板２４が最上紙をピックアップローラ２５が当接可能な位置まで上昇させる。給紙ローラ２６の回転により、最上紙は給紙トレイ２１から送り出され、搬送ローラ２７から中間ローラ２０を経由してレジストローラ８へと搬送される。レジストローラ８は用紙の搬送を一時止め、用紙のスキューを補正するとともに、感光体ドラム１１表面のトナー像と用紙先端との位置関係が所定の位置になるよう、タイミングをとって回転が開始される。

読取部３では、コンタクトガラス３１上に載置される原稿の読み取り走査を行うために、原稿照明用光源とミラーよりなる読み取り走行体３２，３３が往復移動する。この読み取り走行体３２，３３により走査された画像情報は、レンズ３４の後方に設置されているＣＣＤ３５に画像信号として読み込まれる。この読み込まれた画像信号は、画像処理部（図示せず）によってデジタル化され画像処理される。画像形成部１では、画像処理部によって処理された画像信号に基づいて、露光装置５内のレーザダイオード（図示せず）の発光により感光体ドラム１１の表面に静電潜像が形成される。ＬＤからの光信号は、公知のポリゴンミラーやレンズを介して感光体に至る。読取部３の上方には、原稿を自動的に搬送する自動原稿搬送装置７が取り付けられている。

本例の画像形成装置は、上記のように原稿を読み取りデジタル化して用紙に複写する、いわゆるデジタルコピー機としての機能の他に、図示せぬ制御部により原稿の画像情報を遠隔地と授受するファクシミリの機能や、コンピュータが扱う画像情報を用紙上に印刷するいわゆるプリンタの機能を有する多機能の画像形成装置である。上記コピー機としての設定は、オペレータが任意に設定可能な操作部（図示せず）で行う。また、どの機能によって画像形成した場合も用紙はすべて排紙収納部４に排出される。

ところで、感光体ドラム１１からトナー像を転写された用紙は、定着装置６でトナー像定着後に排紙収納部４に排出されるが、定着装置６からそのまま排紙収納部４に排出した場合には画像面が上になっているため、複数ページの印刷物を画像形成（片面印刷）した場合、フェースアップで排紙収納部４にスタックされてしまう。そこで、本例の画像形成装置では、片面印刷時に反転両面ユニット１００を利用して用紙の表裏を反転させることができるようになっている。すなわち、定着後の用紙を中継ローラ１８を経由して反転両面ユニット１００に送り込んで用紙を反転させ、反転排紙ローラ１９を経由して排紙ローラ１７から排紙収納部４へ排出する。この場合、排紙収納部４にスタックされた用紙は画像面が下面になった状態であり、コピー、プリンタ、ファクシミリで扱う原稿の処理順が１ページから行われて印刷されても、排紙収納部４から取り出したとき、１ページ目が最上になっており、改めてページを揃えるなどの作業から開放される。

次に、本発明の特徴部である反転両面ユニットについて、４つの実施例を挙げて説明する。

［第１実施例］
図２に示すように、反転両面ユニット１００には、ガイド板等によりガイドされた用紙搬送路（搬送経路）として、入口搬送路１１０，反転搬送路１２０，排出搬送路１３０，再給紙搬送路１４０があり、入口搬送路１１０と反転搬送路１２０の境界部が反転分岐部１５０となっている。入口搬送路１１０には入口ローラ１１１が、反転搬送路１２０には反転ローラ１２１が、再給紙搬送路１４０には再給紙搬送ローラ１４１〜１４４が配置されている。また、反転分岐部１５０から排出搬送路１３０及び再給紙搬送路１４０へ向かう部分には、反転出口ローラ１３１が配置されている。これらの各ローラはローラ対として構成されたものであり、図示しない駆動源及び駆動経路を介して回転駆動される。入口ローラ１１１と再給紙搬送ローラ１４１〜１４４は図中反時計回りに回転駆動される。また、反転出口ローラ１３１は図中時計回りに回転駆動される。そして、反転ローラ１２１は図中反時計回り及び図中時計回りの双方、すなわち正逆の両方向に回転可能となっている。

さらに、入口搬送路１１０の入口ローラ１１１上流側には第一の用紙検出手段１１２が配設されている。また、反転搬送路１２０の入口部分となる反転分岐部１５０には第二の用紙検出手段１２２が配設されている。この用紙検出手段１１２及び１２２は、用紙有無及び用紙枚数を検出可能な用紙検出手段であり、例えば、発光部と受光部からなる光センサとして構成されている。

また、反転分岐部１５０には反転切替爪１６０が配設され、排出搬送路１３０と再給紙搬送路１４０との分岐部には分岐切替爪１７０が配設されている。この反転切替爪１６０及び分岐切替爪１７０は揺動可能に軸支されており、それぞれ図示しない駆動源、例えばソレノイドによって駆動され、図に実線で示す位置と破線で示す位置とに切り替え可能となっている。

さて、定着後の用紙は排紙ユニット１６の分岐部にて分岐され、中継ローラ１８を経由して図３に矢印Ａで示すように反転両面ユニット１００内に送り込まれる。その用紙は、まず入口ローラ１１１によって入口搬送路１１０を搬送される。このとき、反転切替爪１６０は図３に実線で示す位置に保持されており、また、反転ローラ１２１を図中反時計回りに回転駆動することで、用紙は反転搬送路１２０（スイッチバック搬送路）に搬入される。用紙後端を第二用紙検出手段１２２で検出したら反転ローラ１２１を逆転（図中時計回りに駆動）させるとともに、反転切替爪１６０を破線で示す位置に切り替える。これにより、用紙は反転搬送路１２０から反転分岐部１５０を経由して反転出口ローラ１３１へと搬送される。

反転出口ローラ１３１は図中時計回りに回転駆動されており、印刷面を下向きにして排紙収納部４に排出するために分岐切替爪１７０を図３に示す位置とすることによって、用紙は反転両面ユニット１００から上方に搬出される（矢印Ｂ）。この場合、図１で説明したように、用紙は反転排紙ローラ１９を経由して排紙ローラ１７から排紙収納部４へ排出される。

また、両面印刷を行う場合には、用紙を反転分岐部１５０から再給紙搬送路１４０に搬送するために分岐切替爪１７０を図４に示す位置に切り替える。これにより、反転後の用紙は再給紙搬送路１４０に送られ、図中反時計回りに回転駆動される再給紙搬送ローラ１４１〜１４４によって搬送され、反転両面ユニット１００から側方に排出される（矢印Ｃ）。その後、図１で説明したように、用紙は中間ローラ２０を経由してレジストローラ８へと再給紙される。

図５に示すように、反転ローラ１２１は、反転駆動ローラ１２１ａと反転従動ローラ１２１ｂとからなっているが、その反転従動ローラ１２１ｂは、図に破線で示すように反転駆動ローラ１２１ａから離間可能に構成されており、図示しないソレノイド等の駆動手段によって反転従動ローラ１２１ｂを反転駆動ローラ１２１ａから離間させることで、反転ローラ１２１のニップ解除が可能に構成されている。そのため、反転ローラ１２１部で搬入用紙（反転両面ユニット１００に搬入されてきた用紙）と搬出用紙（反転両面ユニット１００から搬出（排出又は再給紙）される用紙）とが重なる、いわゆるすれ違いが生じる場合にも、用紙の反転動作が可能である。

反転両面ユニット１００での反転動作を、図６，７を参照して、反転排紙印刷の場合について具体的に説明する。なお、図６は反転ローラ１２１のニップ解除無し、すなわち擦れ違い無し時の動作であり、図７は反転ローラ１２１のニップ解除有り、すなわち擦れ違い有り時の動作である。また、図６，７では、反転両面ユニット１００における用紙搬送の所定の各時点での具体的な状態を（ｂ）図に示し、その各時点での反転ローラ１２１の回転方向，第一用紙検出手段１１２及び第二用紙検出手段１２２の用紙検出状態，反転ローラ１２１のニップ解除状態等をチャート図として（ａ）図に示している。

まず図６の擦れ違い無し時の説明を行う。
第一用紙検出手段１１２及び第二用紙検出手段１２２を通過して反転搬送路１２０に搬入された一枚目用紙は、第一用紙検出手段１１２から用紙後端が抜けてから一定距離搬送された後に反転ローラ１２１回転方向を搬入側から搬出側へ切り替え、同時に反転切替爪１６０を切り替えて、搬出方向へ案内される。なお、第一用紙検出手段１１２では一枚目用紙の有無を検出するとともに、用紙情報を検出する。

その後、搬出された一枚目用紙後端が第二用紙検出手段１２２から抜け、第二用紙検出手段１２２が用紙無しを検出したら反転ローラ１２１の回転方向を搬出側から搬入側へ切り替え、二枚目用紙を反転搬送路１２０へ搬入する。この動作を繰り返す。

この場合、検出手段１１２で用紙の用紙情報を検出したものの、検出手段１２２で用紙が擦れ違うことは無いため、反転ローラ１２１のニップ解除は行わない。
各時点での動作の詳細を図に従って説明すると、一枚目の用紙Ｐ１が反転両面ユニット１００に導かれてくると、その用紙先端が第一用紙検出手段１１２に到達した段階で用紙情報の検出を開始する(1) 。そして、用紙先端が第二用紙検出手段１２２に到達する(2) 。さらに、一枚目の用紙後端が第一用紙検出手段１１２を抜けた段階で用紙情報の検出を終了する(3) 。用紙後端が第一用紙検出手段１１２を抜けた後、所定の距離だけ用紙を搬送すると、反転ローラ１２１の回転方向が搬入側から搬出側に切り替えられる。また、それと同時に、反転切替爪１６０を切り替え（図２の破線の位置）、用紙を一定距離だけ搬送した後に元の位置（図２の実線の位置）に戻す(4) 。そして、二枚目の用紙Ｐ２が反転両面ユニット１００に導かれ、その用紙先端が第一用紙検出手段１１２に到達する(5) 。一方、一枚目用紙Ｐ１の後端が第二用紙検出手段１２２を抜けて第二用紙検出手段１２２が用紙無しを検出した段階で反転ローラ１２１の回転方向を搬出側から搬入側へ切り換える(6) 。

次に、図７の擦れ違い有り時の説明を行う。
第一用紙検出手段１１２及び第二用紙検出手段１２２を通過して反転搬送路１２０に搬入された一枚目用紙は、第一用紙検出手段１１２から用紙後端が抜けてから一定距離だけ搬送した後に反転ローラ１２１の回転方向を搬入側から搬出側へ切替え、同時に反転切替爪１６０を切り替えて、一枚目用紙を搬出方向へ案内する。なお、第一用紙検出手段１１２では用紙の有無を検出するとともに、用紙情報を検出する。

その後、一枚目用紙を搬出するが、(6) に示すように一枚目用紙後端が第二用紙検出手段１２２に残った状態で二枚目用紙先端が第二用紙検出手段１２２に到達した場合には反転ローラ１２１において擦れ違いが発生するため、反転ローラ１２１のニップを解除させる。なお、同時に反転ローラ１２１の回転方向を搬出側から搬入側へ切替えるが、ニップ解除しているため一枚目用紙の排出には影響しない。

そして、一枚目用紙後端が第二用紙検出手段１２２を抜けた段階で反転ローラ１２１のニップを戻し（解除→接触）、反転ローラ１２１にて二枚目用紙の搬送を行う。この動作を繰り返す。

詳細には、図7に示すように、一枚目の用紙Ｐ１が反転両面ユニット１００に導かれてくると、その用紙先端が第一用紙検出手段１１２に到達した段階で用紙情報の検出を開始する(1) 。そして、用紙先端が第二用紙検出手段１２２に到達する(2) 。さらに、一枚目の用紙後端が第一用紙検出手段１１２を抜けた段階で用紙情報の検出を終了する(3) 。用紙後端が第一用紙検出手段１１２を抜けた後、所定の距離だけ用紙を搬送すると、反転ローラ１２１の回転方向が搬入側から搬出側に切り替えられる。また、それと同時に、反転切替爪１６０を切り替え（図２の破線の位置）、用紙を一定距離だけ搬送した後に元の位置（図２の実線の位置）に戻す(4) 。そして、二枚目の用紙Ｐ２が反転両面ユニット１００に導かれ、その用紙先端が第一用紙検出手段１１２に到達する(5) 。二枚目の用紙先端が第二用紙検出手段１２２に到達し、第二用紙検出手段１２２が用紙２枚を検出した段階で反転ローラ１２１のニップを解除する(6) 。そして、一枚目用紙の後端が第二用紙検出手段１２２を抜け、第二用紙検出手段１２２が用紙１枚を検出した段階で反転ローラ１２１のニップを戻す(7) 。

上記のように、第一用紙検出手段１１２と第二用紙検出手段１２２によって検出した用紙有無及び用紙枚数情報から、反転部での用紙すれ違いの有無を含めた反転動作を行うことが可能となり、必要な場合にのみすれ違いを行うべく反転ローラ１２１のニップを解除するため、反転動作を簡素化し、制御負荷を低減するとともに必要以上にすれ違いを行わないので、用紙反転に係る搬送性能が向上する。なお、上記は反転排紙印刷の場合について具体的に説明したが、図４のような両面印刷時でも同様である。また、用紙有無、用紙枚数及び用紙情報を検出可能な第一用紙検出手段１１２と第二用紙検出手段１２２については、図示例のような発光側と受光側に別れ、受光側の受光量によって用紙有無、用紙枚数及び用紙情報（例えば、薄紙、普通紙、厚紙等の情報）を得るタイプでもよいし、超音波を用いたものでも良いし、それとは異なるものでもよい。また、後述する第三の用紙検出手段１３２は用紙の有無を検出可能なものであって、光学式のものでも良いし、異なる方式のものでも良い。

ここで、本第１実施例の特徴点をまとめると、反転ローラ１２１の直前（用紙搬入時の直上流）に用紙の枚数を検知できる第二用紙検出手段１２２を備えていること。反転ローラ１２１の制御としては、上記第二用紙検出手段１２２が用紙１枚を検知している場合には反転ローラ１２１のニップは接触したまま維持すること。第二用紙検出手段１２２が用紙２枚を検知した場合には反転ローラ１２１のニップを解除すること。第二用紙検出手段１２２が用紙２枚を検知した後に用紙１枚を検知した場合には反転ローラ１２１のニップを接触させること、である。この特徴により、反転両面ユニットに２枚の用紙があるときにのみ反転ローラ１２１のニップを解除することができる。すなわち、反転両面ユニットに用紙が１枚のみのときに反転ローラ１２１のニップが解除されることを避けることができ、用紙搬送不良及び用紙ジャムを防止することができる。

［第２実施例］
次に、反転両面ユニットの第２実施例を説明する。第２実施例の基本的な構成と動作は上記第１実施例と同様であるので、重複する説明を省略して異なる部分を中心に説明する。

本第２実施例の反転両面ユニットは、反転ローラ１２１がニップ解除可能に設けられていることは上記第１実施例と同様であるが、それに加えて、ニップ圧を調整可能に設けられている。すなわち、図８に示すように、反転ローラ１２１を構成する反転従動ローラ１２１ｂは、加圧アーム３１２により圧縮スプリング３１１，３１１を介して反転駆動ローラ１２１ａに圧接されている。この反転従動ローラ１２１ｂの軸を、ニップ解除アーム３０１によって持ち上げることによって、圧縮スプリング３１１，３１１の付勢力に抗して反転ローラ１２１のニップを解除できるようになっている。ニップ解除アーム３０１は、その下端部が軸受を介して反転従動ローラ１２１ｂの軸を持ち上げるようになっており、ソレノイドやステッピングモータを用いた図示しないリンク機構またはカム機構あるいはその他の代替手段によって昇降され、その動作量を調整することによって、ニップ圧の調整が可能に構成されている。

本第２実施例では、上記のように反転ローラ１２１はニップ圧を調整する機構（以下、加圧調整機構という）を備えているので、第１用紙検出手段１１２で検出した反転両面ユニット１００内に搬入される用紙の種類に応じて反転ローラ１２１の搬送力を調整することが可能となる。

ここで、反転ローラ１２１は、その搬送力のみで用紙を搬入させ、一旦停止して逆転させることで搬出するが、例えば厚紙搬送では反転ローラ１２１ニップでの用紙滑り（スリップ）やスキューを防止するために、普通紙より高い搬送力が必要となる。そのため、第１用紙検出手段１１２で検出した用紙が厚紙の場合には、次の表１で示す搬送力になるように上記加圧調整機構を制御する。逆に薄紙の場合には、過剰な圧で薄紙を強く押し付けることによる用紙や画像への副作用を防止するために普通紙よりも低い搬送力になるように加圧調整機構を制御する。

このように、検出手段１１２で検出した厚紙、薄紙などの用紙種類に応じて加圧調整機構を制御することによって、用紙に必要以上の負荷を与えることなく適正な搬送力で反転動作を行うことが可能となる。

また、反転両面ユニット１００は、排出搬送路１３０（図２）、再給紙搬送路１４０（図２）と言うように反転後に二つの搬送経路を備えており、特に再給紙搬送路１４０においては画像形成部１に用紙を再給紙するために大曲率の（曲率半径が小さい）経路を有している。この大曲率経路を厚紙搬送するには、反転出口ローラ１３１の搬送力にもよるが反転ローラ１２１に高い搬送力が必要となる。排出搬送路１３０は再給紙搬送路１４０よりも曲率は小さいため搬送力は両面時（再給紙時）以下でよい。このように反転後の搬出経路が異なる場合、用紙種類によって反転ローラ１２１の搬送力を表２のように調整することによって、用紙に必要以上の負荷を与えることなく適正な搬送力で反転後の搬送を行うことが可能となる。

なお、表１及び表２で示した反転ローラ１２１の用紙搬送力は、あらかじめ実施した評価テストで得られた測定値でも良いし、シュミレーションなどから得られる計算値でも良い。表１における搬送力の大小関係は、Ｆａ＞Ｆｂ＞Ｆｃ＞Ｆｄである。また、表２における搬送力の大小関係は、Ｆｒａ＞Ｆｒｂ＞Ｆｒｃ＞Ｆｒｄ、Ｆｄａ＞Ｆｄｂ＞Ｆｄｃ＞Ｆｄｄであり、かつ、Ｆｄａ＞Ｆｒａ，Ｆｄｂ＞Ｆｒｂ，Ｆｄｃ＞Ｆｒｃ，Ｆｄｄ＞Ｆｒｄである。反転ローラ１２１の用紙搬送力は、ニップ圧の調整によって行なうが、ニップ圧を高く（大きく）すれば用紙搬送力は大きくなり、ニップ圧を低く（小さく）すれば用紙搬送力は小さくなる。

反転ローラ１２１の用紙搬送力は、第１用紙検出手段１１２の検出出力に基づいて複写機制御部が用紙種類を判断し、その用紙種類に応じて表１または表２に従い、図８で説明した加圧調整機構を動作させることによって調整を行うが、図９に示すように図示しない複写機操作部に設けた入力手段２００で、ユーザの必要に応じて搬送力調整を行うか否かを設定できるように構成している。すなわち、デフォルト指定ボタン２０１を押すことにより、第１用紙検出手段１１２で検出した用紙種類情報にもとづいてあらかじめ設定された用紙搬送力に調整される。また、ＯＦＦ指定ボタン２０２を押すことにより、搬送力の非調整を選択することもである。あるいは、用紙種類指定ボタン２０３のいずれかを押すことにより、第１用紙検出手段１１２で検出した用紙種類情報によらず、反転ローラ１２１の搬送力を厚紙設定、普通紙設定、薄紙設定などにユーザが直接設定することもできる。

なお、反転ローラ１２１の用紙搬送力の調整を行なう以外の基本的な反転動作は第１実施例と同様であり、反転排紙印刷における擦れ違い無し時および擦れ違い有り時の動作は図６，７で説明した場合と同じであり、また、両面印刷時の反転動作も同様である。

［第３実施例］
次に、反転両面ユニットの第３実施例を説明する。第３実施例の基本的な構成と動作は上記第１実施例と同様であるので、重複する説明を省略して異なる部分を中心に説明する。

本第３実施例では、図１０に示すように、反転出口ローラ１３１直後の排出搬送路１３０内に位置して第三の用紙検出手段１３２が設けられている。本第３実施例においても、反転両面ユニット１００における基本的な反転動作は第１実施例と同様であり、反転排紙印刷における擦れ違い無し時および擦れ違い有り時の動作は図６，７で説明した場合と同様であり、また、両面印刷時の反転動作も同様である。

本第３実施例では、上記のように第三の用紙検出手段１３２を追加し、その検知出力を反転ローラ１２１の制御に用いることで、反転ローラ１２１部での用紙のすれ違いをより確実にし、反転両面ユニットにおける用紙搬送性をさらに向上させたものである。この本第３実施例に特有な点について以下に説明する。

反転両面ユニット１００での用紙擦れ違い有り時の動作（反転排紙印刷および両面印刷時）において、例えばシート間隔（紙間）が短い場合の反転では、反転後の一枚目用紙先端が反転出口ローラ１３１に到達する前に二枚目用紙先端が第二用紙検知手段１２２に到達して、第二用紙検出手段１２２が用紙二枚を検出してしまう場合がある。その状態で反転ローラ１２１のニップを解除すると一枚目の用紙が搬出できなくなる。すなわち、一枚目用紙を確実に搬出するには反転出口ローラ１３１で確実に搬送していることが必要不可欠であるため、排出搬送路１３０に設けた第三用紙検出手段１３２によって用紙を検出したら反転ローラ１２１のニップを解除するよう制御する。つまり、用紙擦れ違い有り時の反転ローラ１２１のニップ解除条件としては、第二用紙検出手段１２２で検出した用紙枚数と第三用紙検出手段１３２で検出した用紙有無の情報に基づくものとすることで、確実な反転動作が可能となる。

また、用紙擦れ違い有り時の反転ローラ１２１のニップ解除は、二枚目用紙先端が反転ローラ１２１に到達する前までに行うことが必要不可欠であるため、第二用紙検出手段１２２で用紙二枚、かつ第三用紙検出手段１３２で用紙無しを検出した場合に一枚目用紙の搬出速度（反転ローラ１２１の回転数）を上げる、あるいは二枚目用紙の搬入速度（反転ローラ１２１の回転数）を下げることにより、反転ローラ１２１での擦れ違い時に一枚目用紙が反転出口ローラ１３１で搬送されている状態で確実にニップを解除することができる。

搬入速度Ｖｉｎと搬出速度Ｖｏｕｔの関係を、図１１を用いて説明する。
図１１は、二枚目用紙Ｐ２の先端が第二用紙検知手段１２２に到達して用紙二枚が検出された瞬間を示すものである。このとき、一枚目用紙Ｐ１は反転ローラ１２１で搬出されている状態であり、Ｐ１の先端と第２用紙検出手段１２２との距離をＡ、第二用紙検出手段１２２と反転ローラ１２１との距離をＸ、第二用紙検出手段１２２と第三用紙検出手段１３２との距離をＹとした場合、搬入シート（用紙Ｐ２）先端が反転ローラ１２１に到達する前に搬出シート（Ｐ１）先端が検知手段１３２に到達する必要があるため、関係式は以下の式（１）となる。
（Ｙ−Ａ）／Ｖｏｕｔ＜ Ｘ／Ｖｉｎ …（１）
つまり、ＶｉｎとＶｏｕｔの関係は以下の式（２）で表される。
Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎ＞（Ｙ−ａ）／Ｘ …（２）

この式（２）が成立するようにＶｏｕｔあるいはＶｉｎを変更する、すなわち各搬送ローラ１１１，１２１，１３１の回転数を制御することで、反転ローラ１２１部での擦れ違いが確実となる。

以上のニップ解除条件と、搬入速度Ｖｉｎ、搬出速度Ｖｏｕｔは、複写機の図示しない制御部で制御して変更する。なお、ＶｉｎとＶｏｕｔについては、一方を固定して他方を変更する方法でもよいし、両方とも変更する方法でもよい。また、あらかじめ実験的に確認した速度をテーブルとして記憶手段に格納しておき、上式を満足する搬送ローラ線速をテーブルから選択する方法でもよいし、単純に上式を満足する搬送ローラ線速に適時調整する方法でもよい。

搬送ローラの線速（搬送ローラの回転数）を制御する場合の、用紙すれ違い有り時の動作を説明する。
第一用紙検出手段１１２及び第二用紙検出手段１２２を通過して反転搬送路１２０に搬入された一枚目用紙は、第一用紙検出手段１１２から用紙後端が抜けてから一定距離だけ搬送した後に反転ローラ１２１の回転方向を搬入側から搬出側へ切替え、同時に反転切替爪１６０を切り替えて、一枚目用紙を搬出方向へ案内する。なお、第一用紙検出手段１１２では用紙の有無を検出するとともに、用紙情報を検出する。

その後、一枚目用紙Ｐ１を搬出するが、動作詳細図の(6) に示すように一枚目用紙後端が第二用紙検出手段１２２に残った状態で二枚目用紙先端が第二用紙検出手段１２２に到達すると、第二用紙検出手段１２２は用紙２枚を検出し、用紙のすれ違いが発生すると判断する。しかし、一枚目用紙が第三用紙検出手段１３２にまだ到達していないため、反転ローラ１２１の速度を上げる。そして、一枚目用紙が第三用紙検出手段１３２に到達して反転出口ローラ１３１によって搬送（搬出）した段階で反転ローラ１２１のニップを解除させ、同時に反転ローラ１２１の回転方向を搬出側から搬入側へ切り替える。もちろん、このとき、反転ローラ１２１のニップ解除しているため一枚目用紙の排出には影響しない。

そして、一枚目用紙後端が第二用紙検出手段１２２を抜けて検出手段１２２が用紙一枚を検出した段階で反転ローラ１２１のニップを戻し、反転ローラ１２１にて二枚目用紙の搬送を行う。以後、この動作を繰り返す。

動作の詳細を図１２にしたがって説明すると、 (1)〜(5)の動作は図７の場合と同様であるので説明を省略する。二枚目の用紙Ｐ２が第一用紙検出手段１１２を通過した後、その用紙先端が第二用紙検出手段１２２に到達し、第二用紙検出手段１２２は用紙２枚を検出する。この時点では第三用紙検出手段１３２に一枚目用紙Ｐ１の先端が到達しておらず、反転ローラ１２１の速度を上げる(6) 。第三用紙検出手段１３２に一枚目用紙Ｐ１の先端が到達した時点で反転ローラ１２１のニップを解除させるとともに、回転方向を搬出側から搬入側に切り替える。ローラ速度も通常速度に戻す(7) 。第二用紙検出手段１２２から一枚目用紙Ｐ１の後端が抜け、第二用紙検出手段１２２が用紙一枚を検出した時点で反転ローラ１２１のニップを戻す(8) 。この後、後続紙がある場合は(3)〜(8)の動作が繰り返される。なお、ここでは反転排紙の場合で説明したが、両面印刷時の反転動作も同様である。

このように、本第３実施例では、第一用紙検出手段１１２及び第二用紙検出手段１２２によって検出した用紙有無および用紙枚数情報と、第三用紙検出手段１３２で検出した用紙有無情報とに基づいて、反転ローラ１２１のニップ解除や各搬送ローラの速度制御を行うので、反転ローラ１２１部での用紙のすれ違いの有無を含めた反転動作ををより確実に行なうことが可能となり、必要な場合にのみ用紙すれ違いを行うべく反転ローラ１２１のニップを解除するため、必要以上に用紙のすれ違いが行われず、反転両面ユニットにおける用紙搬送性能が向上する。

［第４実施例］
次に、反転両面ユニットの第４実施例を説明する。第４実施例の基本的な構成及び動作は上記第１実施例と同様であるので、重複する説明を省略して異なる部分を中心に説明する。本第４実施例では、用紙すれ違いがある場合の反転ローラ１２１の制御が上記各実施例と異なっている。なお、本第４実施例では、第三の用紙検出手段を備えておらず、構成的には図２〜５に示すものと同じである。また、反転排紙印刷および両面印刷における用紙擦れ違い無し時の反転動作は図６で説明した場合と同じである。

一方、反転排紙印刷および両面印刷における用紙擦れ違いが発生する場合において、反転ローラ１２１部での用紙すれ違い有りと判断して反転ローラ１２１のニップ解除と同時に反転ローラ１２１の回転方向を搬出側から搬入側へ切り換えると、１枚目用紙の搬送方向とローラ回転方向とが逆になってしまう。反転ローラ１２１のニップは解除されているため１枚目用紙の搬出に影響は無いものの、反転ローラ１２１が用紙に接触して用紙を擦ってしまうため、用紙上に反転ローラ１２１の汚れ（トナーや紙粉等）が付着したり、反転ローラ１２１によって用紙に傷が付いたりする可能性がある。また、それらが用紙画像面の場合には印刷品質に影響を与えることになる。

そこで本第４実施例では、反転排紙印刷および両面印刷における用紙擦れ違い有り時は、反転ローラ１２１の回転方向を切り替えるタイミング（用紙反転後の搬出側から搬入側への切り替え）を、１枚目用紙の後端が反転ローラ１２１を抜けたと同時のタイミングで行なうよう制御する。つまり、１枚目の用紙を反転させた後に、その用紙長さ分だけ反転ローラ１２１を搬出方向へ回転させてから搬入方向へ、反転ローラ１２１の回転方向を切り替える。このように用紙反転後に用紙長さ分だけ搬出方向へ回転させてから搬入方向へ反転ローラ１２１の回転方向を変更させることにより、反転した用紙を反転ローラ１２１が擦ることが無く、用紙への汚れ付着や傷付きあるいは画像劣化等の発生を防止することができる。

用紙長さは、第一用紙検出手段１１２で用紙を検出した時間（用紙有りから用紙無しまでの時間）と、入口ローラ１１１のローラ回転数（単位時間あたりの回転数）による用紙搬送速度とから算出する。したがって、反転両面ユニット内に搬入される用紙サイズを事前に認識していなくとも、上記反転ローラ１２１の回転方向切り替えに支障は無い。

図１３を参照してさらに詳しく説明する。
図１３は、一枚目用紙Ｐ１が第一用紙検出手段１１２を抜けてから所定の距離だけ搬送され、反転ローラ１２１の回転方向が搬入側から搬出側に切り換えられる状態を示すもので、図７（ｂ）の(4) に相当するものである（図１３では反転切替爪１６０は用紙搬入時の状態で示してある）。用紙後端（搬入時の用紙後端）は反転分岐部１５０（図２参照）に位置しており、この用紙後端位置が用紙の搬送方向切替位置である。この切替位置から反転ローラ１２１までの距離をＸ，用紙長をＹとすると、本第４実施例では、用紙Ｐ１を（Ｙ−Ｘ）だけ搬出方向に搬送した後に、反転ローラ１２１の回転方向を搬入側に切り換える。用紙長は、上記のように第一用紙検出手段１１２での用紙有りから用紙無しの時間Ｔと入口ローラ１１１の搬送速度Ｖｉｎから、Ｙ＝Ｖｉｎ×Ｔで算出する。なお、反転ローラ１２１のニップ解除と回転方向の切り換えは、複写機制御部で制御する。

本第４実施例における用紙すれ違い有り時の動作の詳細を図１４にしたがって説明する。(1)〜(5)の動作は図７の場合と同様であるので説明を省略する。２枚目の用紙Ｐ２が第一用紙検出手段１１２を過ぎ、その用紙先端が第二用紙検出手段１２２に到達して該検出手段１２２が用紙２枚（Ｐ１，Ｐ２）を検出した段階で反転ローラ１２１のニップを解除する(6) 。そして、１枚目用紙Ｐ１の後端が反転ローラ１２１のニップを抜けたら、反転ローラ１２１の回転方向を搬出側から搬入側へ切り替える(7) 。さらに、１枚目用紙Ｐ１の後端が第二用紙検出手段１２２を抜け、第二用紙検出手段１２２が用紙一枚を検出した段階で反転ローラ１２１のニップを戻し、反転ローラ１２１で２枚目の用紙Ｐ２の搬送を行なう(8) 。以下、(3)〜(8)の動作を繰り返す。

このように、第一用紙検出手段１１２と第二用紙検出手段１２２によって得られるシート有無および枚数情報ならびに上記のように算出したシート情報に基づき、用紙反転動作を必要な場合にのみすれ違いを行い、かつ、用紙の汚れや傷付きあるいは画像劣化等の発生を確実に防止することができる。なお、上記の動作説明は反転排紙の場合で説明したが、両面印刷時の反転動作も同様である。

［第５実施例］
次に、反転両面ユニットの第５実施例を説明する。本第５実施例は、用紙反転時の搬出速度（Ｖｏｕｔ）を搬入速度（Ｖｉｎ）よりも高く設定し、かつ反転後の用紙搬出経路の違いによって、その搬出速度を変更するものである。なお、基本的な構成は上記第３実施例と同様であるため、上記第３実施例と対比しながら説明する。

第３実施例において、反転排紙印刷における用紙の擦れ違い無し時の動作は第１実施例と同様であり、図６で説明した場合と同様である。ただし、図６には、第３実施例（及び第５実施例）が備えている第三の用紙検出手段１３２が示されていないので、第三の用紙検出手段１３２を含むものを図１５に示す。図１５において、用紙が反転された後に、その用紙が第三用紙検出手段１３２によって検出される様子が（ａ）図に示されている。

また、第３実施例において、反転排紙印刷における用紙の擦れ違い有り時の動作は図１２で説明したとおりであり、一枚目用紙Ｐ１を反転させた後に反転出口ローラ１３１で搬出するが、図１２の(6) に示すように一枚目用紙後端が第二用紙検出手段１２２に残った状態で二枚目用紙先端が第二用紙検出手段１２２に到達すると、第二用紙検出手段１２２は用紙２枚を検出し、用紙のすれ違いが発生すると判断する。しかし、一枚目用紙が第三用紙検出手段１３２にまだ到達していないため、二枚目用紙が反転ローラ１２１のニップに到達する前に一枚目用紙が反転出口ローラ１３１に到達するように、反転ローラ１２１の回転数を上げて一枚目用紙の搬出速度Ｖｏｕｔを上げるように制御している（又は、入口ローラ１１１の回転数を下げて二枚目用紙の搬入速度Ｖｉｎを下げても良い）。

しかしながら、搬出速度Ｖｏｕｔを用紙搬出途中で上げる（加速する）よりも、搬出開始時から上限速度としておいた方が用紙のすれ違い発生のリスクを低減できることは言うまでもない。また、搬入速度Ｖｉｎは、画像形成装置では反転ユニットの手前（用紙搬送方向上流側）に定着装置が備えられることが多いために、搬入速度を可変とすることができない場合もある。

そこで、本第５実施例においては、用紙反転時の搬出速度Ｖｏｕｔを搬入速度Ｖｉｎよりも高く設定するとともに、搬出速度Ｖｏｕｔを変更可能に設け、反転後の用紙搬出経路に応じて搬出速度Ｖｏｕｔを変更する。具体的には、制御部の記憶手段に、搬出経路と搬出速度Ｖｏｕｔの関係テーブルを格納しておき、反転後の用紙搬出経路に応じて搬出速度Ｖｏｕｔを決定（選択）している。次の表３に搬出経路と搬出速度Ｖｏｕｔの関係テーブルの一例を示す。なお、本実施例では用紙種類（ここでは用紙厚さ）によっても搬出速度Ｖｏｕｔを変更するようにしている。

本実施形態においては、図２にされる示ように、排出搬送路１３０、再給紙搬送路１４０と言うように反転後に曲率の異なる二つの搬送経路を備えており、特に再給紙搬送路１４０は用紙を再給紙するために大曲率になっている。搬送経路の曲率が大きいと、搬送速度が大きい場合には用紙先端にダメージが生じることや、反転出口ローラ１３１で用紙を搬送する力が不足してスリップしてしまう懸念がある。したがって、再給紙搬送路１４０に用紙を搬出する場合の搬出速度は、排出搬送路１３０に用紙を搬出する場合の搬出速度よりも低く設定している。

また、第一用紙検出手段１１２で検出した用紙厚の違いによっても搬出速度Ｖｏｕｔを変更（選択）すると好適である。例えば、普通紙（坪量８０ｇ／ｍ^２ ）よりも厚紙（坪量２００ｇ／ｍ^２ ）の方が反転出口ローラ１３１の搬送力が必要なことは言うまでもなく、搬送速度が高いとスリップする懸念がある。したがって、厚紙を搬出する場合の搬出速度は、普通紙を搬出する場合の搬出速度よりも低く設定している。

表３において、用紙種類が同じ場合で見ると、排出搬送路１３０に用紙を搬出する場合の搬出速度Ｖｏｕｔ１は再給紙搬送路１４０に用紙を搬出する場合の搬出速度Ｖｏｕｔ２よりも大きく設定している。すなわち、Ｖｏｕｔ１＞Ｖｏｕｔ２、Ｖｏｕｔ１_ａ＞Ｖｏｕｔ２_ａ、Ｖｏｕｔ１_ｂ＞Ｖｏｕｔ２_ｂである。また、用紙種類で比べると（搬送経路は同じ）、Ｖｏｕｔ１＜Ｖｏｕｔ１_ａ＜Ｖｏｕｔ１_ｂであり、Ｖｏｕｔ２＜Ｖｏｕｔ２_ａ＜Ｖｏｕｔ２_ｂである。

このように、反転後の用紙を、排出経路及び用紙種類（厚さ）によって選択された速度で排出させることで、用紙反転時におけるすれ違いのリスクを極力低減させて良好な反転動作が可能となる。なお、搬出速度の具体的な数値は、装置構成（搬送経路の曲率や搬送ローラの材質等）などによって適宜設定すればよい。また、搬出速度Ｖｏｕｔは、画像形成装置の実機による実験結果から得た値でも、シミュレーションによって計算された値でも良い。

第５実施例における動作の詳細を図１６にしたがって説明すると、(1)〜(3)の動作は図１２の場合と同様であるので説明を省略する。用紙後端が第一用紙検出手段１１２を抜けた後、所定の距離だけ用紙を搬送すると、反転ローラ１２１の回転方向が搬入側から搬出側に切り替えられる。このときの搬出速度（反転ローラ１２１及び反転出口ローラ１３１の速度）は排出経路及び用紙種類に応じて表３のテーブルより選択される。また、それと同時に、反転切替爪１６０を切り替え（図２の破線の位置）、用紙を一定距離だけ搬送した後に元の位置（図２の実線の位置）に戻す(4) 。そして、二枚目の用紙Ｐ２が反転両面ユニット１００に導かれ、その用紙先端が第一用紙検出手段１１２に到達する(5) 。二枚目の用紙先端が第二用紙検出手段１２２に到達し、第二用紙検出手段１２２が用紙２枚を検出した段階で第三用紙検出手段１３２に一枚目用紙Ｐ１の先端が到達しているため、反転ローラ１２１のニップを解除する。同時に、反転ローラ１２１の回転方向が搬出側から搬入側に切り替えられる(6) 。そして、一枚目用紙の後端が第二用紙検出手段１２２を抜け、第二用紙検出手段１２２が用紙１枚を検出した段階で反転ローラ１２１のニップを戻す(7) 。この後、後続紙がある場合は上記動作が繰り返される。

なお、一枚目用紙Ｐ１の先端が第三用紙検出手段１３２に到達する前に第二用紙検出手段１２２が用紙２枚を検出する図１１のような場合にもすれ違いが発生すると判断するが、この場合は第３実施例に従って、第三用紙検出手段１３２が一枚目用紙先端を検出するまで搬出速度Ｖｏｕｔを変更する。

以上、第５実施例を用紙のすれ違い有り時で説明したが、搬出速度Ｖｏｕｔを搬入速度Ｖｉｎよりも高くすることにより、図１５のような「すれ違い無し」となることが多くなるため、すれ違いのリスクを低減できることは言うまでもない。

以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、反転両面ユニットが備える各搬送路の形状や経路長などは適宜設定できるものである。また、用紙検出手段も適宜な構成のものを採用可能である。反転ローラのニップを解除させる機構も任意な構成のものを採用可能である。

また、画像形成装置の基本構成も任意であり、モノクロ装置に限らず多色機やフルカラー画像形成装置にも本発明を適用可能である。もちろん、画像形成装置としては複写機に限らず、プリンタやファクシミリ、あるいは複数の機能を備える複合機であっても良い。

本発明に係る反転両面ユニットを備える画像形成装置の一例における概略構成を示す断面図である。 反転両面ユニットの構成を示す断面図である。 その反転両面ユニットの動作を説明するための図である。 その反転両面ユニットにおける再給紙時の動作を説明する図である。 反転ローラのニップが解除される様子を示す図である。 反転ローラのニップ解除無しの場合の反転両面ユニットの動作を説明する図である。 反転ローラのニップ解除有りの場合の反転両面ユニットの動作を説明する図である。 反転両面ユニットの第２実施例における反転ローラのニップ圧調整機構を示す斜視図である。 ユーザが反転ローラのニップ圧を設定するための入力手段の一例を示す平面図である。 反転両面ユニットの第３実施例を示す断面図である。 その反転両面ユニットにおける用紙の搬入速度と搬出速度の関係を説明するための図である。 第３実施例における反転ローラのニップ解除有りの場合の動作を説明する図である。 反転両面ユニットの第４実施例における反転ローラの回転方向の切り換えタイミングを説明するための図である。 第４実施例における反転ローラのニップ解除有りの場合の動作を説明する図である。 図６に第三の用紙検出手段を加えた図である。 第５実施例における反転ローラのニップ解除有りの場合の動作を説明する図である。

符号の説明

１ 画像形成部
２ 給紙部
４ 排紙収納部
６ 定着装置
１０ 作像ユニット
１００ 反転両面ユニット
１１０ 入口搬送路
１１１ 入口ローラ
１１２ 第一の用紙検出手段
１２０ 反転搬送路
１２１ 反転ローラ
１２２ 第二の用紙検出手段
１３０ 排出搬送路
１３１ 反転出口ローラ
１３２ 第三の用紙検出手段
１４０ 再給紙搬送路
１４１〜１４４ 再給紙搬送ローラ
１５０ 反転分岐部
１６０ 反転切替爪
１７０ 分岐切替爪

Claims (19)

1. 用紙が搬入される搬入路と、該搬入路から搬入された用紙を反転させる反転搬送路と、該反転搬送路から搬出される用紙を排出させる排紙搬送路と、前記反転搬送路から搬出される用紙を画像形成装置の作像部に再給紙させる再給紙搬送路とを有し、反転後の用紙を排出又は再給紙させる反転両面ユニットにおいて、
   前記反転搬送路に配置され正逆回転可能な反転ローラがローラニップを解除可能に設けられ、
   前記搬入路に用紙の有無を検出可能な第一の用紙検出手段を配置するとともに、前記反転搬送路への用紙搬入方向における前記反転ローラの上流側近傍に用紙の有無及び用紙枚数を検出可能な第二の用紙検出手段を配置し、
   前記第一の用紙検出手段の検出情報に基づいて前記反転ローラの回転を制御するとともに、前記第二の用紙検出手段の検出情報に基づいて前記反転ローラのニップを解除又は非解除に制御することを特徴とする反転両面ユニット。
2. 前記第二の用紙検出手段が用紙２枚を検出した場合に前記反転ローラのニップを解除させることを特徴とする、請求項１に記載の反転両面ユニット。
3. 前記反転ローラはニップ圧が調整可能に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の反転両面ユニット。
4. 前記第一の用紙検出手段が用紙種類を検出可能に設けられ、該検出手段で検出した用紙種類に応じて前記反転ローラのニップ圧を調整することを特徴とする、請求項３に記載の反転両面ユニット。
5. 前記用紙種類が用紙の厚さであり、検出した用紙が厚紙の場合は前記反転ローラのニップ圧を大きくし、検出した用紙が薄紙の場合は前記反転ローラのニップ圧を小さくすることを特徴とする、請求項４に記載の反転両面ユニット。
6. 前記反転搬送路で反転後の用紙を前記再給紙搬送路に送る場合の前記反転ローラのニップ圧が反転後の用紙を前記排紙搬送路に送る場合のニップ圧よりも大きくなるように調整することを特徴とする、請求項４又は５に記載の反転両面ユニット。
7. 前記反転ローラのニップ圧をユーザが設定可能であることを特徴とする、請求項４〜６のいずれか１項に記載の反転両面ユニット。
8. 前記排紙搬送路に用紙の有無を検出可能な第三の用紙検出手段を配置し、前記第二の用紙検出手段の検出情報と前記第三の用紙検出手段の検出情報とに基づいて前記反転ローラのニップを解除又は非解除に制御することを特徴とする、請求項１に記載の反転両面ユニット。
9. 前記第二の用紙検出手段が用紙２枚を検出し、かつ、前記第三の用紙検出手段が用紙有りを検出した場合に前記反転ローラのニップを解除させることを特徴とする、請求項８に記載の反転両面ユニット。
10. 前記搬入路に配置され用紙を搬入させる入口ローラと、前記反転ローラで反転後の用紙を前記排紙搬送路又は前記再給紙搬送路に送り出す出口ローラとを有し、前記反転ローラ、前記入口ローラ、前記出口ローラの各ローラの回転数を制御可能なことを特徴とする、請求項８又は９に記載の反転両面ユニット。
11. 前記第二の用紙検出手段が用紙２枚を検出し、かつ、前記第三の用紙検出手段が用紙無しを検出した場合、先行用紙の搬出速度を速めるか後続用紙の搬入速度を遅くするように前記各ローラの回転数を制御することを特徴とする、請求項１０に記載の反転両面ユニット。
12. 前記第二の用紙検出手段が用紙２枚を検出して前記反転ローラのニップを解除させる場合、先行用紙の用紙長に基づいて前記反転ローラの回転方向を制御することを特徴とする、請求項１に記載の反転両面ユニット。
13. 前記搬入路に用紙を搬入させる入口ローラを設け、前記第一の用紙検出手段で用紙を検出した際の検出情報と前記入口ローラの単位時間あたりの回転数とに基づいて用紙長を算出することを特徴とする、請求項１２に記載の反転両面ユニット。
14. 前記先行用紙の反転後、該先行用紙の後端が前記反転ローラのニップを抜けた時点で該反転ローラの回転方向を搬出側から搬入側へ切り換えることを特徴とする、請求項１２に記載の反転両面ユニット。
15. 前記搬入路に配置され用紙を搬入させる入口ローラと、前記反転ローラで反転後の用紙を前記排紙搬送路又は前記再給紙搬送路に送り出す出口ローラとを有し、
    前記反転ローラ及び前記出口ローラによる用紙搬出時の搬送速度である搬出速度を変更可能に設けられ、かつ、当該搬出速度が前記入口ローラによる搬送速度である搬入速度よりも高く設定され、
    反転後用紙の搬送経路が前記排紙搬送路であるか前記再給紙搬送路であるかによって前記搬出速度を変更することを特徴とする、請求項１に記載の反転両面ユニット。
16. 反転後用紙の搬送経路が前記排紙搬送路である場合の前記搬出速度が、反転後用紙の搬送経路が前記再給紙搬送路である場合の前記搬出速度よりも大きく設定されていることを特徴とする、請求項１５に記載の反転両面ユニット。
17. 前記第一の用紙検出手段が用紙厚さを検出可能に設けられ、該第一の用紙検出手段で検出した用紙厚さに応じて前記搬出速度を変更することを特徴とする、請求項１５又は１６に記載の反転両面ユニット。
18. 前記第一の用紙検出手段で検出した用紙厚さが薄い場合は前記搬出速度を大きく、厚い場合は前記搬出速度を小さく変更することを特徴とする、請求項１７に記載の反転両面ユニット。
19. 請求項１〜１８のいずれか１項に記載の反転両面ユニットを備えることを特徴とする画像形成装置。

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