JP2019101068A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
シートを収容する収容手段と、
前記シートに画像を形成する画像形成手段と、
画像が形成されたシートを排出する排出手段と、
前記収容手段から前記画像形成手段を経由して前記排出手段に至る主搬送路と、
前記主搬送路から分岐し、第一面に画像が形成されたシートの第二面に画像を形成するために当該シートを引き込む補助搬送路と、
前記補助搬送路に接続され、前記第一面に画像が形成されたシートの搬送方向を反転させる反転搬送路と、
前記反転搬送路から送り込まれてきた、前記第一面に画像が形成されたシートを前記画像形成手段に再び送り込むために当該シートを前記主搬送路まで搬送する副搬送路と、
前記主搬送路において前記シートの搬送方向で前記画像形成手段よりも上流側で、かつ、前記主搬送路と前記副搬送路との合流部よりも下流側に設けられたレジストレーションローラと、
前記第一面に画像が形成されたシートを第一方向に搬送することで当該シートを前記反転搬送路に引き込み、前記第一方向とは反対の第二方向に当該シートを搬送することで当該シートを前記副搬送路へ送り込む反転ローラと、
前記副搬送路において前記反転搬送路と前記副搬送路との接続点よりも下流側に設けられ、前記反転ローラから受け渡されたシートを搬送する第一ローラと、
前記反転ローラと前記第一ローラとを駆動する第一モータと、
前記反転ローラが前記第一方向にシートを搬送している間は前記第一モータから前記第一ローラへの駆動力の伝達を制限し、前記反転ローラが前記第二方向にシートを搬送している間は前記第一モータから前記第一ローラへの駆動力の伝達を許可するワンウェイクラッチと、
前記副搬送路において前記シートの搬送方向で前記第一ローラよりも下流側に設けられた第二ローラと、
前記副搬送路において前記シートの搬送方向で前記第二ローラよりも下流側に設けられた第三ローラと、
前記第二ローラと前記第三ローラとを駆動する第二モータと、
前記副搬送路において前記第二ローラと前記第三ローラとの間に設けられ、前記第二ローラを通過してきたシートを検知する検知手段と、
前記第一モータおよび前記第二モータを制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記副搬送路を搬送されるシートを前記第二ローラに突き当てて待機させた後で当該シートの搬送を再開するときに前記第一モータと前記第二モータとの両方を駆動することを特徴とする画像形成装置を提供する。
図1は画像形成装置1の構成を示している。参照符号の末尾の文字Y、M、C、Kは、それぞれトナー色である、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを示している。色を区別する必要が無い場合、末尾の文字を除いた参照符号が使用される。画像形成部2はトナーを用いてトナー画像を形成する。帯電装置12は像担持体である感光体11の表面を帯電させる。露光装置13は、感光体11を露光して、感光体11に静電潜像を形成する。現像装置14は、感光体11上の静電潜像をトナーで現像し、感光体11にトナー画像を形成する。一次転写装置25は感光体11上のトナー画像を中間転写ベルト21に転写する。YMCKの各トナー画像を重ねて中間転写ベルト21に転写することで、中間転写ベルト21にはフルカラーのトナー画像が形成される。中間転写ベルト21は、駆動ローラ23、テンションローラ24および内ローラ22に張架され、矢印の方向に回転することで、トナー画像を二次転写部3に搬送する。二次転写部3は中間転写ベルト21、内ローラ22および外ローラ43により形成されている。二次転写部3はトナー画像をシートPに形成するため、画像形成部と呼ばれてもよい。
図2は画像形成装置1を制御する制御部200を示している。CPU201はメモリ202のROMに記憶されている制御プログラムを実行して画像形成装置1を制御する。メモリ202はRAMおよびROMを含み、制御プログラムや各種データを格納している。CPUはCentral Processing Unitの略称である。RAMはRandom Access Memoryの略称である。ROMはRead only memoryの略称である。操作部203はユーザインタフェースを提供する。操作者は、操作部203の入力装置を操作してプリントジョブを設定する。プリントジョブは、片面プリント/両面プリントの設定情報や、シートPの枚数を示す情報を含む。制御部200はホストコンピュータなどからプリントジョブを受信してもよい。画像処理部204はホストコンピュータから受信した画像データをラスタライズして画像信号を生成してもよい。CPU201はプリントジョブにしたがってシートPの搬送制御と画像形成制御とを実行する。たとえば、CPU201は、画像処理部204において生成された画像信号に基づき露光装置13を制御する。画像処理部204は画像信号の出力準備が整うと許可信号をCPU201に出力してもよい。駆動回路208はCPU201からの指示にしたがってモータM1〜M4を駆動する。モータM1は反転ローラ70と第一ローラ71とを駆動する駆動源である。モータM2は第二ローラ72と第三ローラ73とを駆動する駆動源である。モータM3は給紙機構32を駆動するモータである。モータM4はレジストレーションローラ42を駆動するモータである。ここでは画像形成装置1に関連する一部のモータだけが例示されている。検知回路209はシートセンサ44a、44b、44cが出力する検知信号をCPU201が処理できるレベルの信号に変換する回路である。
図3(A)は比較例におけるローラと駆動源との関係を示している。図3(B)は実施例におけるローラと駆動源との関係を示している。説明の簡明化のために、一部の機構や参照番号は省略されていている。図3(A)が示すように、反転ローラ70は、モータM1により駆動され、第一ローラ71はモータM5により駆動される。さらに、第二ローラ72と第三ローラ73はモータM2により駆動され、レジストレーションローラ42はモータM4により駆動される。一方、実施例では、モータM5は削除され、代わりに、モータM1が第一ローラ71も駆動する。モータM1から第一ローラ71へ駆動力を伝達する伝達機構にはワンウェイクラッチ76が設けられている。ワンウェイクラッチ76はモータM1が正転しているときは駆動力を遮断し、モータM1が逆転しているときは駆動力を伝達する。つまり、ワンウェイクラッチ76は、副路r4におけるシートPの搬送方向にシートPを搬送する駆動力を第一ローラ71に伝達する。ワンウェイクラッチ76は、副路r4におけるシートPの搬送方向(第二方向)とは逆方向(第一方向)にシートPを搬送する駆動力については第一ローラ71に伝達しない。
画像形成装置1は、通常の画像形成動作では、ある所定の間隔(以下、画像形成間隔と呼ばれる。)で複数のシートPを搬送しながら複数のシートPに画像を形成する。画像形成間隔が、単位時間当たりの画像形成枚数、つまり、生産性を決定する。ここで、種々の理由により、画像形成間隔が長くなり、生産性が低下することがあり得る。たとえば、定着装置50の温度が高くなりすぎると、定着装置50を冷却するため、CPU201は画像形成間隔を長くする。ホストコンピュータから転送された画像データに対する画像処理部204での処理時間が長くなるとCPU201は画像形成間隔を長くする。ここで、CPU201は、画像形成を遅延させる必要があるかどうかを、露光装置13による露光開始直前に判断せざるを得ない場合がある。また、画像の書き込み許可がなされてから露光を開始するまでのタイムラグは極力短いことが求められる。なぜなら当該シートの画像形成時間を最短にしたいためである。したがって、画像書き込み許可がなされていない場合、CPU201は、シートPをレジストレーションローラ42に待機させる。画像書き込みが許可されるとCPU201はレジストレーションローラ42を再駆動し、シートPを二次転写部3に送り込む。これにより画像形成までの待ち時間が短くなる。画像書き込みの可否はフラグ等により管理可能である。たとえば、CPU201は、定着装置50の温度が許容範囲外であればフラグを0(非許可)に設定する。CPU201は、画像処理部204が画像信号を出力可能でなければフラグを0(非許可)に設定する。画像処理部204が画像信号を出力可能で、かつ、定着装置50の温度が許容範囲内であれば、CPU201はフラグを1(許可)に設定する。画像書き込みの可否はより複雑な条件に基づいて判定されてもよい。
図4(A)はスモールサイズ(A4又はレター)のシートPの画像形成順序を示している。図4(B)はラージサイズ(A3又はレジャー)のシートPの画像形成順序を示している。数字はシートPの番号(給紙順)を示す。文字Aは、シートPの第一面(表面)が画像の形成面であることを示す。文字BはシートPの第二面(裏面)が画像の形成面であることを示す。図4が示すように、両面印刷においては、第一面への画像形成と第二面への画像形成が交互に行われる区間がある。第一面への画像形成と第二面への画像形成を交互に行っているときの二枚のシート間の間隔が画像形成間隔である。つまり、画像形成間隔はシート長とシート間隔との和である。画像形成間隔は、通常は一定間隔である。本実施例において、スモールサイズとは、反転路r3および副路r4に三枚のシートPを待機させることが可能なサイズである。ラージサイズとは反転路r3および副路r4に三枚のシートPを待機させることができないサイズである。たとえば、前者であるA4サイズのシート長は210mmであり、レターサイズのシート長は215.9mmである。後者であるA3サイズのシート長は420mmであり、レジャーサイズのシート長は431.8mmである。
図6はメインの搬送処理を示すフローチャートである。図7は第二面への画像形成を示すフローチャートである。図8はリカバリ処理を示すフローチャートである。図9(A)および図9(B)はレジストレーションローラ42での待機が行われない通常動作における三枚のシートの搬送を示している。図10(A)、図10(B)、図10(C)はレジストレーションローラ42での待機が行われる待機動作における三枚のシートの搬送を示している。操作者が操作部203から、またはホストコンピュータからプリントジョブを設定して、CPU201にプリントジョブの実行を指示する。CPU201はプリントジョブを投入されると以下の処理を実行する。
図8はリカバリ処理の詳細を示している。図13(A)〜図13(D)、図14(A)および図14(B)はリカバリ処理における各シートの位置を示している。図15はリカバリ処理における各モータの駆動タイミングを示している。
●先行シート(シート1B)
時刻tnにCPU201は、モータM2、M4の駆動を開始して先行シート(シート1B)をリスタートする。モータM2、M4による搬送速度は400mm/sに設定される。CPU201は、シート1Bの先端が二次転写部3に突入する直線の時刻toでモータM2、M4による搬送速度を300mm/sに設定する。
●注目シート(シート2B)
先行シート(シート1B)をリスタートするために起動したモータM2により第二ローラ72が回転する。これにより、第二ローラ72は第一ローラ71から注目シート(シート2B)を引き抜く。ここで、所定時間Tが経過するまでにシートセンサ44cの検知結果がオフからオフに切り替わらない。そのため、時刻tpでCPU201はS805でモータM2を停止させる。
●後続シート(シート3A)
後続シート(シート3A)が反転ローラ70に突入してくる時刻tmにおいて、CPU201はモータM1を−400mm/sで駆動する。シート3Aの後端から20mmがまだ反転ローラ70に突入していない時刻tqで、CPU201はモータM1を停止させる。
●リカバリ
時刻trでCPU201はモータM1、M2による搬送速度を300mm/sに設定し、モータM1、M2を駆動する。これにより、第二ローラ72と第一ローラ71によりシート2Bが搬送される。
収容庫31はシートPを収容する収容手段の一例である。中間転写ベルト21などにより形成された画像形成部2はシートPに画像を形成する画像形成手段の一例である。排出ローラ62は画像が形成されたシートPを排出する排出手段の一例である。主路r1は収容庫31から画像形成部2を経由して排出ローラ62に至る主搬送路の一例である。補助路r2は主路r1から分岐し、第一面に画像が形成されたシートPの第二面に画像を形成するために当該シートPを引き込む補助搬送路の一例である。反転路r3は補助路r2に接続され、第一面に画像が形成されたシートPの搬送方向を反転させる反転搬送路の一例である。副路r4は反転路r3から送り込まれてきた第一面に画像が形成されたシートを画像形成部2に再び送り込むためにシートPを主路r1まで搬送する副搬送路の一例である。レジストレーションローラ42は主路r1においてシートPの搬送方向で画像形成部2よりも上流側で、かつ、主路r1と副路r4との合流部よりも下流側に設けられたローラである。反転ローラ70は第一面に画像が形成されたシートPを第一方向に搬送することでシートPを反転路r3に引き込み、第一方向とは反対の第二方向にシートPを搬送することでシートPを副路r4へ送り込むローラである。第一ローラ71は副路r4において反転路r3と副路r4との接続点よりも下流側に設けられ、反転ローラ70から受け渡されたシートPを搬送するローラである。モータM1は反転ローラ70と第一ローラ71とを駆動する第一モータである。ワンウェイクラッチ76は反転ローラ70が第一方向にシートPを搬送している間はモータM1から第一ローラ71への駆動力の伝達を制限する。ワンウェイクラッチ76は反転ローラ70が第二方向にシートを搬送している間はモータM1から第一ローラ71への駆動力の伝達を許可する。第二ローラ72は副路r4においてシートPの搬送方向で第一ローラ71よりも下流側に設けられたローラである。第三ローラ73は副路r4においてシートPの搬送方向で第二ローラ72よりも下流側に設けられた第三ローラの一例である。モータM2は第二ローラ72と第三ローラ73とを駆動する第二モータである。シートセンサ44cは副路r4において第二ローラ72と第三ローラ73との間に設けられ、第二ローラ72を通過してきたシートPを検知する検知手段の一例である。CPU201はモータM1、M2を制御する制御手段である。CPU201は副路r4を搬送されるシートPを第二ローラ72に突き当てて待機させた後でシートPの搬送を再開するときにモータM1とモータM2との両方を駆動する。このようにシートPのリスタートはモータM1とモータM2との両方によって実行される。そのため、本実施例は、両面印刷用の搬送路で必要となる駆動手段の数を削減しつつ、当該搬送路における搬送の失敗を削減することができる。
Claims (11)
- シートを収容する収容手段と、
前記シートに画像を形成する画像形成手段と、
画像が形成されたシートを排出する排出手段と、
前記収容手段から前記画像形成手段を経由して前記排出手段に至る主搬送路と、
前記主搬送路から分岐し、第一面に画像が形成されたシートの第二面に画像を形成するために当該シートを引き込む補助搬送路と、
前記補助搬送路に接続され、前記第一面に画像が形成されたシートの搬送方向を反転させる反転搬送路と、
前記反転搬送路から送り込まれてきた前記第一面に画像が形成されたシートを前記画像形成手段に再び送り込むために当該シートを前記主搬送路まで搬送する副搬送路と、
前記主搬送路において前記シートの搬送方向で前記画像形成手段よりも上流側で、かつ、前記主搬送路と前記副搬送路との合流部よりも下流側に設けられたレジストレーションローラと、
前記第一面に画像が形成されたシートを第一方向に搬送することで当該シートを前記反転搬送路に引き込み、前記第一方向とは反対の第二方向に当該シートを搬送することで当該シートを前記副搬送路へ送り込む反転ローラと、
前記副搬送路において前記反転搬送路と前記副搬送路との接続点よりも下流側に設けられ、前記反転ローラから受け渡されたシートを搬送する第一ローラと、
前記反転ローラと前記第一ローラとを駆動する第一モータと、
前記反転ローラが前記第一方向にシートを搬送している間は前記第一モータから前記第一ローラへの駆動力の伝達を制限し、前記反転ローラが前記第二方向にシートを搬送している間は前記第一モータから前記第一ローラへの駆動力の伝達を許可するワンウェイクラッチと、
前記副搬送路において前記シートの搬送方向で前記第一ローラよりも下流側に設けられた第二ローラと、
前記副搬送路において前記シートの搬送方向で前記第二ローラよりも下流側に設けられた第三ローラと、
前記第二ローラと前記第三ローラとを駆動する第二モータと、
前記副搬送路において前記第二ローラと前記第三ローラとの間に設けられ、前記第二ローラを通過してきたシートを検知する検知手段と、
前記第一モータおよび前記第二モータを制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記副搬送路を搬送されるシートを前記第二ローラに突き当てて待機させた後で当該シートの搬送を再開するときに前記第一モータと前記第二モータとの両方を駆動することを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、i+1番目のシートが前記第二ローラに向かっているときに当該i+1番目のシートに先行して搬送されているi番目のシートが前記レジストレーションローラに待機している場合に、前記i+1番目のシートを前記第二ローラに突き当てて待機させ、前記i番目のシートが前記レジストレーションローラに待機していない場合に、前記i+1番目のシートを前記第二ローラで待機させずに前記第二ローラにより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。
- 前記制御手段は、前記レジストレーションローラが前記i番目のシートの搬送を再開すると、前記第二ローラよる前記i+1番目のシートの搬送を再開することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記第二モータの駆動を再開して前記第二ローラよる前記i+1番目のシートの搬送を再開したときに、前記i+1番目のシートに後続するi+2番目のシートが存在しない場合、前記第一モータを再駆動し、前記i+2番目のシートが存在する場合、前記検知手段の検知結果に基づき前記i+1番目のシートの搬送の再開が成功したかどうかを判定し、前記i+1番目のシートの搬送の再開が成功していれば、前記第一モータを再駆動しないで前記第二モータにより前記i+1番目のシートの搬送を継続することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記検知手段の検知結果に基づき前記i+1番目のシートの搬送の再開が所定時間以内に成功したかどうかを判定し、前記i+1番目のシートの搬送の再開が所定時間以内に成功しなければ、前記第二モータを停止させ、前記i+1番目のシートが前記反転搬送路と前記副搬送路との接続部に到着すると、前記第二モータの駆動を再開し、かつ、前記第一モータを駆動することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記i+1番目のシートを前記第二ローラに突き当てて待機させる場合に、前記i+1番目のシートの先端部にループが形成されるように前記第一モータおよび前記第二モータを制御することを特徴とする請求項2ないし5のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記i+1番目のシートの先端部にループが形成されるように前記i+1番目のシートを前記第二ローラに突き当てる際に前記第二モータの回転速度を低下させることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記i+1番目のシートを前記第二ローラに突き当てる際に、前記第二ローラの周速度が前記第一ローラの周速度よりも低下するように、前記第二モータの回転速度を低下させることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記反転搬送路および前記副搬送路の長さは三枚のA4サイズのシートまたはレターサイズのシートが待機可能な長さであることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- シートを収容する収容手段と、
前記シートに画像を形成する画像形成手段と、
画像が形成されたシートを排出する排出手段と、
前記収容手段から前記画像形成手段を経由して前記排出手段に至る主搬送路と、
第一面に画像が形成されたシートを前記主搬送路から引き込み、当該シートの搬送方向を反転させる反転搬送路と、
前記反転搬送路から送り込まれてきた前記第一面に画像が形成されたシートを前記画像形成手段に再び送り込むために当該シートを前記主搬送路まで搬送する副搬送路と、
前記主搬送路において前記シートの搬送方向で前記画像形成手段よりも上流側で、かつ、前記主搬送路と前記副搬送路との合流部よりも下流側に設けられた回転体と、
前記第一面に画像が形成されたシートを第一方向に搬送することで当該シートを前記反転搬送路に引き込み、前記第一方向とは反対の第二方向に当該シートを搬送することで当該シートを前記副搬送路へ送り込む反転手段と、
前記副搬送路において前記反転搬送路と前記副搬送路との接続点よりも下流側に設けられ、前記反転手段から受け渡されたシートを搬送する第一搬送手段と、
前記反転手段と前記第一搬送手段とを駆動する第一駆動手段と、
前記反転手段が前記第一方向にシートを搬送している間は前記第一駆動手段から前記第一搬送手段への駆動力の伝達を制限し、前記反転手段が前記第二方向にシートを搬送している間は前記第一駆動手段から前記第一搬送手段への駆動力の伝達を許可する制限手段と、
前記副搬送路において前記シートの搬送方向で前記第一搬送手段よりも下流側に設けられた第二搬送手段と、
前記副搬送路において前記シートの搬送方向で前記第二搬送手段よりも下流側に設けられた第三搬送手段と、
前記第二搬送手段と前記第三搬送手段とを駆動する第二駆動手段と、
前記副搬送路において前記第二搬送手段と前記第三搬送手段との間に設けられ、前記第二搬送手段を通過してきたシートを検知する検知手段と、
前記第一駆動手段および前記第二駆動手段を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記副搬送路を搬送されるシートを前記第二搬送手段で待機させた後で当該シートの搬送を再開するときに前記第一駆動手段と前記第二駆動手段との両方を駆動することを特徴とする画像形成装置。 - シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により第一面に画像が形成されたシートを、前記シートの第二面に画像を形成するための搬送路に送り出す第一回転体と、
前記搬送路の搬送方向において、前記第一回転体の下流に位置する第二回転体と、
前記搬送路の搬送方向において、前記第二回転体の下流に位置する第三回転体と、
前記搬送路の搬送方向において、前記第三回転体の下流に位置する第四回転体と、
前記第一回転体および前記第二回転体を駆動する第一駆動手段と、
前記第三回転体および前記第四回転体を駆動する第二駆動手段と、
前記第一駆動手段および前記第二駆動手段を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記搬送路を搬送されるシートを前記第三回転体で待機させた後で当該シートの搬送を再開するときに前記第一駆動手段と前記第二駆動手段との両方を駆動することを特徴とする画像形成装置。
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