JP2019101068A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】両面印刷用の搬送路で必要となるモータなどの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。【解決手段】画像形成装置は、第一面に画像が形成されたシートを、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、搬送路において当該シートを搬送する第二ないし第四回転体を有する。第一回転体および第二回転体は第一駆動手段により駆動される。第三回転体および第四回転体は第二駆動手段により駆動される。制御手段は、シートを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、第一駆動手段と第二駆動手段との両方を駆動する。【選択図】図1

Description

本発明はシートに画像を形成する画像形成装置に関する。
画像形成装置はシートの両面に画像を形成できる。排出口近傍に設けられた反転ローラは第一面に画像が形成されたシートをスイッチバックする。スイッチバックされたシートは画像形成装置内を循環し、画像形成部で第二面に画像を形成され、排出口から排出される。特許文献1によれば、第一面に画像を形成された三枚のシートを両面印刷用の搬送路で搬送するために三つローラと三つのモータとが設けられている。
特許第5720438号公報
特許文献1では、両面印刷用の搬送路で同時に待機可能なシートの枚数と同数のモータが必要となるため、製造コストが増加する。そこで、本発明は、両面印刷用の搬送路で必要となるモータなどの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を目的とする。
本発明は、たとえば、
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。
本発明によれば、両面印刷用の搬送路で必要となる駆動手段の数が削減され、かつ、当該搬送路における搬送の失敗が減少する。
画像形成装置の内部構成を示す断面図 制御部を示すブロック図 搬送ローラと駆動源との関係を示す図 画像形成間隔を説明する図 シートの待機を説明する図 搬送処理を示すフローチャート 第二面への画像形成を示すフローチャート リカバリ処理を示すフローチャート シートの位置とローラの回転/停止を説明する図 シートの位置とローラの回転/停止を説明する図 第二ローラにおけるループの形成を説明する図 駆動源の駆動タイミングを説明する図 シートの位置とローラの回転/停止を説明する図 シートの位置とローラの回転/停止を説明する図 駆動源の駆動タイミングを説明する図
[画像形成装置]
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。
収容庫31は複数のシートPを収容する。給紙機構32は、給紙ローラや分離ローラ対などを含み、収容庫31に収容されているシートを主搬送路に送り出し、レジストレーションローラ42まで搬送する。このとき、シートPは、停止しているレジストレーションローラ42に突き当てられる。これによりシートPの先端部にはループ(たわみ)が形成され、シートPの斜行が補正される。このようにループはシートPの先端領域の搬送速度が後端領域の搬送速度よりも低下することで形成される。レジストレーションローラ42は、中間転写ベルト21上のトナー画像が二次転写部3に到達するタイミングと、シートPが二次転写部3に到達するタイミングとが一致するように、シートPを搬送する。外ローラ43および中間転写ベルト21はトナー画像を転写されたシートPを定着装置50へ搬送する。定着装置50は、シートPを加熱および加圧してトナー画像をシートPに定着させる。
シートPの片面(第一面)のみに画像を形成する場合、フラッパ64は、シートPを排出ローラ62へ誘導する。排出ローラ62はシートPを排出トレイ80に排出する。なお、収容庫31から画像形成部2を経由して排出ローラ62へ至る搬送路は主路r1と呼ばれてもよい。シートPの第二面にも画像を形成する場合、フラッパ64は、第一面に画像が形成されたシートPを、補助路r2を経由して反転ローラ70に誘導する。反転ローラ70は反転路r3においてシートPの先端をニップして第一方向に搬送する。シートPの後端が反転ローラ70によりニップされると、反転ローラ70は、その回転方向が反転し、シートPを第二方向へ搬送する。つまり、反転ローラ70はシートPを反転路r3から副路r4に送り出す。反転路r3と副路r4との接続部にはシートセンサ44bが設けられていてもよい。シートセンサ44bは、シートPを副路r4へ送り出すことが可能なほど十分にシートPを反転路r3に引き込んだことを検知するために利用される。
副路r4は、反転ローラ70により表裏が反転されたシートPが両面印刷の第2面印刷のために搬送される搬送路である。副路r4には第一ローラ71が設けられており、反転ローラ70により受け渡されたシートPを下流に向けて搬送する。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第二ローラ72は第一ローラ71により受け渡されたシートPを下流に向けて搬送する。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73は第二ローラ72により受け渡されたシートPを下流に向けて搬送し、レジストレーションローラ42へ受け渡す。レジストレーションローラ42は、第三ローラ73から受け渡されたシートPを再び二次転写部3に搬送する。二次転写部3はトナー画像をシートPの第二面に転写する。定着装置50は第二面にトナー画像を定着させる。フラッパ64はシートPを排出トレイ80へ誘導する。
主路r1においてレジストレーションローラ42の上流側にはシートセンサ44aが設けられている。シートセンサ44aは、給紙機構32または副路r4から給紙されたシートPを検知するセンサ(レジストレーションセンサ)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を検知するセンサ(両面センサ)である。
[制御部]
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。
[モータの数]
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。
[画像形成間隔]
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。
[画像形成順序]
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4(A)は5枚のスモールサイズのシートに両面印刷を行う場合の画像形成順序を示している。図4(A)が示すように、画像形成装置1は三枚のシート1A、2A、3A(第一面)に画像を形成する。その後、画像形成装置1は一枚目のシート2B(第二面)、4枚目のシート4A(第一面)、二枚目のシート2B(第二面)にそれぞれ画像を形成する。つまり、あるシートの第一面と他のシートの第二面とに交互に画像が形成される。画像形成装置1は、三枚目のシート3B(第二面)に画像を形成した後、4枚目、5枚目のシート4B、5B(第二面)にそれぞれ画像を形成する。
ここで、実施例は、一枚目のシート1B(第二面)に形成される画像の書き込みが許可されずに、シート1Bがレジストレーションローラ42で待機(停止)することを仮定する。つまり、図4(A)においてシート3Aとシート1Bとの間の画像形成間隔が通常よりも長くなってしまう。シート1Bの待機時間が長くなることで、副路r4において後続する、シート2Bとシート3Bも待機しなければならない。これは、シート1Bに対してシート2Bが追突することを抑制するためである。
図5(A)はシート1B、シート2Bおよびシート3Bがそれぞれ待機している状態を示している。シート2Bは副路r4において待機している。シート3Bは反転路r3に待機している。シートへの画像書き込み許可は当該シートがレジストレーションローラ42の直前に位置しているときに発行される。そのため、CPU201は、シート1Bを停止してから、シート2Bを停止させ、その後、シート3Bを停止させる。つまり、三枚のシートは独立的に制御されなければならない。これを実現するため、図3(A)に示す比較例では、三つのモータM1、M2、M5が必要となる。これに対し、本実施例では、図3(B)が示すように、モータM5が不要となり、二つのモータM1、M2で実現可能となる。図4(B)および図5(B)が示すように、反転路r3および副路r4に待機できるラージサイズのシートの枚数は二枚である。二枚のシートを独立的に制御するためには2つのモータがあれば十分である。したがって、以下では、三枚のスモールサイズのシートを二つのモータM1、M2で搬送する方法が詳細に説明される。
[三枚のシートの待機動作]
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。
S601でCPU201は給紙機構32を駆動するモータM3を制御してシートPの給紙を開始する。これによりシートPは収容庫31からレジストレーションローラ42まで搬送される。CPU201はシートセンサ44aがシートPの先端を検知したことに応答してモータM4を減速させ、レジストレーションローラ42の搬送速度(周速度)の減速を開始する。給紙機構32は減速しないため、シートPにはループが形成される。
S602でCPU201は画像の書き込みが許可されているかどうかを判定する。画像の書き込み許可は、たとえば、メモリ202に保持されている上述したフラグにより管理されている。画像の書き込みが許可されていなければ、CPU201はS603に処理を進める。S603でCPU201はモータM3、M4を制御することで、シートPをレジストレーションローラ42で待機させる。これにより、シートPがレジストレーションローラ42に突き当たって停止し、シートPの先端付近にはループが形成される。その後、CPU201はS602に処理を進める。一方、S602で、画像の書き込みが許可されると、CPU201はS604に処理を進める。
S604でCPU201は画像形成部2を制御し、シートPの第一面に画像を形成し、定着させる。S605でCPU201はプリントジョブを解析し、両面印刷(第二面への画像形成)が指定されているかどうかを判定する。両面印刷が指定されていなければ、CPU201はS607に処理を進める。S607でCPU201はフラッパ64と排出ローラ62を制御して第一面に画像が形成されたシートPを排出トレイ80に排出する。S608でCPU201はプリントジョブを解析し、後続シートが存在するかどうかを判定する。後続シートがなければCPU201はプリントジョブを終了する。後続シートがあればCPU201はS601に戻り、後続シートの給紙などを実行する。一方で、S605で両面印刷が指定されていれば、CPU201はS606に処理を進める。S606は第二面への画像形成であり、この詳細が図7に示されている。ここでは、第二面に画像が形成されるシートPは注目シートと表記されている。注目シートよりも先行して搬送されている先行シートと、注目シートに後続して搬送されている後続シートとに対して注目シートを区別するためである。なお、後続シートから見て注目シートは先行シートである。先行シートから見て注目シートは後続シートである。
S701でCPU201はモータM1を正転および逆転させることで注目シートの表裏を反転する。上述したように、注目シートは補助路r2から反転路r3に引き込まれた後で、副路r4に搬送される。CPU201は注目シートの後端がシートセンサ44bにより検知されると、モータM1の回転方向を正転から逆転に切り替える。なお、表裏の反転とは、中間転写ベルト21に接触するシート面が第一面から第二面に変わることをいう。
S702でCPU201は注目シートが第二ローラ72に到達したときに先行シートがレジストレーションローラ42にて待機しているかどうかを判定する。CPU201は、モータM1の回転方向を正転から逆転に切り替えたときからの経過時間に基づき注目シートが第二ローラ72に到達したことを判定してもよい。あるいは、第二ローラ72の上流側に設けられた、不図示のシートセンサを用いて、CPU201は注目シートが第二ローラ72に到達したことを判定してもよい。CPU201はシートセンサ44aの検知結果に基づき先行シートがレジストレーションローラ42にて待機していることを判定してもよい。先行シートがレジストレーションローラ42にて待機していなければ、CPU201はS703に処理を進める。
S703でCPU201はモータM2を制御して第二ローラ72で注目シートを搬送する。図9(A)は先行シートであるシート1Bがレジストレーションローラ42にて待機していないときの注目シートであるシート2Bの搬送状態を示している。なお、CPU201は、主路r1を搬送されるシート3Aとシート1Bとの間の画像形成間隔が規定間隔となるように、シート1Bをレジストレーションローラ42へ搬送する。ここでは、シート1Bの第二面への画像の書き込みが許可されていることが前提となっている。S704でCPU201は画像形成部2を制御し、先行シートであるシート1Bの第二面に画像を形成し、定着させる。図9(B)は注目シートであるシート2Bが第二ローラ72に到達したときの各シートの位置を示している。注目シートであるシート2Bの先端は二次転写部3を通過済みである。一方、CPU201はS702で先行シートが待機していると判定すると、S711に処理を進める。
S711でCPU201はモータM2を制御して注目シートを待機させる。これにより、注目シートが先行シートに衝突しないようになる。先行シートであるシート1Bが図10(A)に示す位置(第三ローラ73の下流)に到達したときに、シート1Bへの画像書き込みが許可されていないことがある。この場合、図10(B)が示すように、シート1Bはレジストレーションローラ42に突き当たって待機する。ここで、シート1Bの先端領域にはループが形成される。これと並行して、注目シートであるシート2Bが第二ローラ72に到達すると、第二ローラ72は所定量だけ回転してから停止する。シート2Bの停止は、シート1Bの搬送の停止に起因している。いずれもモータM2により搬送されているからである。図10(B)が示すように、シート2Bの先端は第二ローラ72のニップに当接し、シート2Bの先端領域にもループが形成される。モータM2が停止してもモータM1が第一ローラ71を継続して駆動しているからである。
S712でCPU201は先行シートへの画像の書き込みが許可されているかどうかを判定する。所定時間が経過し、先行シート(シート1B)の画像書き込みが許可されると、CPU201はS713に処理を進める。S713でCPU201は先行シート(シート1B)および注目シート(シート2B)の搬送を再開する。図10(C)が示すように、CPU201はモータM2、M4を再び駆動することで、シート1Bとシート2Bの搬送を再開する。つまり、副路r4において待機していた二枚のシート1B、2Bは単一のモータM2により搬送可能となっている。
図11が示すように、第二ローラ72のニップ部の中心をシート2Bが超えていなくても、第二ローラ72はシート2Bを正しく搬送できる。後続シートであるシート3Aの搬送はシート2Bの搬送と独立的に制御可能である。つまり、図3(C)が示すように、シート3AはモータM1によって搬送され、シート1B、2BはモータM2によって副路r4を搬送される。よって、二つのモータM1、M2だけで反転路r3および副路r4において三枚のシートを待機およびリスタートさせることが可能となる。
S714でCPU201は注目シートのリカバリ処理を実行する。リカバリ処理の詳細は後述される。
S715でCPU201は注目シートの第二面への画像の書き込みが許可されているかどうかを判定する。画像の書き込みが許可されていなければ、CPU201は、S716に処理を進める。S716でCPU201はレジストレーションローラ42を停止させて注目シートをレジストレーションローラ42に待機させる。このとき、モータM2が回転しているため、注目シートはレジストレーションローラ42に突き当たり、ループが形成される。画像の書き込みが許可されると、CPU201はS704に処理を進める。CPU201はレジストレーションローラ42で注目シートを搬送しながら、第二面に画像を形成する。
なお、S713でリスタートした注目シートであるシート2Bがシートセンサ44cに到達しないことがある。この場合、リカバリ処理が実行される。
図12(A)はS702でNoのケースにおけるモータM1、M2、M4の駆動タイミングを示している。まず、先行シート(シート1B)の動作が説明される。シート1Bをレジストレーションローラ42に突き当ててシート1Bにループを形成する際にモータM2によるシート1Bの搬送速度V1は220mm/sである。なお、シートセンサ44aがシート1Bを検知した時刻taから所定時間が経過した時刻tbにCPU201は画像書込みの可否を判定する。また、時刻tbにCPU201はモータM2による搬送速度を減速する。CPU201はモータM2を停止せず、時刻tcにモータM2を再加速させる。
次に注目シート(シート2B)の搬送が説明される。CPU201はモータM1を駆動することで第一ローラ71を回転させ、シート2Bを搬送させる。シート2Bが第二ローラ72へ突入する時刻tdに、CPU201は、モータM1の搬送速度を300mm/sをV2(=200mm/s)へ減速させる。ここで、V1≧V2であり、かつ、モータM1と第一ローラ71との間にはワンウェイクラッチ76が設けられている。そのため、時刻teでシート2Bは第二ローラ72に突入すると同時に第二ローラ72により第一ローラ71から引き抜かれる。よって、先行シート(シート1B)と注目シート(シート2B)がモータM2により搬送可能となる。シート1Bは時刻tfに二次転写部3に突入する。反転ローラ70が後続シート(シート3B)を受け入れるために、モータM1は逆転から正転に切り替わる。
図12(B)はS702でYesのケースにおけるモータM1、M2、M4の駆動タイミングを示している。まず先行シート(シート1B)の動作が説明される。時刻taでシートセンサ44aがシート1Bを検知し、時刻tbでCPU201は画像書き込みの可否を判定する。画像書き込みが許可されていない場合、CPU201は、モータM2の搬送速度はV1(=300mm/s)に維持される。CPU201は、シート1Bに所定のループが形成されるであろう時刻tgにモータM2を一旦停止する。CPU201は、時刻tjにモータM2を再加速する。
次に注目シート(シート2B)の搬送が説明される。CPU201はモータM1を逆回転させることで第一ローラ71を駆動し、第一ローラ71よりシート2Bを搬送する。シート2Bが第二ローラ72へ突入する時刻thに、CPU201は、モータM1による搬送速度を300mm/sからV2(=200mm/sへ)に減速させる。シート2Bの先端が第二ローラ72から所定距離進んだ時刻tiに、CPU201はモータM1を停止させる。ここで、時刻tiにモータM2(第二ローラ72)が停止しているため、シート2Bの先端は第二ローラ72を突き抜けることなく停止する。
すでに停止している先行シート(シート1B)の搬送を再開するために、時刻tjでCPU201はモータM4とモータM2の搬送速度を400mm/sに設定し、それぞれ再駆動する。これにより先行シート(シート1B)および注目シート(シート2B)の搬送がリスタートされる。
[リカバリ処理]
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。
S801でCPU201は注目シートに後続して搬送されている後続シートがあるかどうかを判定する。図13(A)はこの判定タイミングでのシートの配置を示している。シート2Bに対して後続シートであるシート3Aが存在する。この場合、CPU201はS802に処理を進める。
S802でCPU201はシートセンサ44cの検知結果に基づき、注目シート(シート2B)に対して先行している先行シート(シート1B)の後端が所定位置を通過したかどうかを判定する。所定位置はシートセンサ44cによるシートPの検知位置である。CPU201はシートセンサ44cの検知結果がオンからオフに変わると、タイマーをスタートさせ、S803に処理を進める。
S803でCPU201はシートセンサ44cの検知結果に基づき、注目シート(シート2B)が所定位置を通過したかどうかを判定する。たとえば、シートセンサ44cの検知結果がオフからオンに変わっていなければ、CPU201はS804に処理を進める。シートセンサ44cの検知結果がオフからオンに変わると、CPU201はリカバリ処理を終了する。シート2Bのリスタートが成功すると、シート2Bは第二ローラ72により搬送されてシートセンサ44cに到着する。そのため、シートセンサ44cの検知結果がオフからオンに切り替わる。
S804でCPU201は所定時間Tが経過したかどうかを判定する。CPU201は、タイマーにより計測された時間が所定時間Tを超えると、S805に処理を進める。CPU201は、タイマーにより計測された時間が所定時間Tを超えていなければ、S803に戻る。つまり、所定時間Tが経過する前にシート2Bがシートセンサ44cに到着すると、シート2Bのリスタートは成功したとCPU201は判定する。このようにS803とS804は、シート2Bのリスタートの成功を判定する処理である。所定時間Tは、たとえば、シート2Bのリスタートを開始したときにシート2Bの先端が停止していた位置からシートセンサ44cの検知位置までの距離をモータM2による搬送速度で除算して求まる時間の2倍の時間である。
シート2Bのリスタートが失敗する要因はいくつかある。図13(A)が示すように、S711でシート2Bは第二ローラ72へ突き当てられる。図13(B)の拡大図が示すように、シート2Bの先端が第二ローラ72のニップ部侵入せずに、停止することがある。このように、シート2Bの先端が第二ローラ72にニップされていない場合、シート2Bのリスタートが失敗することがある。
S805でCPU201はモータM2を停止させる。これにより第二ローラ72および第三ローラ73が停止する。S806でCPU201は、注目シートに対して後続する後続シート(シート3B)が反転位置p1に到着したかどうかを判定する。なお、シート3Aは搬送方向が第一方向から第二方向へ変更されるため、シート3Bと表記される。図13(C)は反転位置p1に到着したシート3Bを示している。CPU201は、シートセンサ44bの検知結果がオンからオフに切り替わると、後続シート(シート3B)が反転位置p1に到着したと判定し、S807に処理を進める。
S807でCPU201は、モータM2を再び駆動することでシート2Bのリスタートをリカバリする。S808でCPU201は、後続シート(シート3B)を副路r4に搬送するために、モータM1も駆動する(逆転)。S713で最初に実行されるリスタートではシート2BはモータM2のみで搬送される。つまり、第一ローラ71はシート2Bによって回転するにすぎず、第二ローラ72が単独でシート2Bを下流に向かって搬送する。一方、図13(D)が示すように、S807およびS808による二度目のリスタートではモータM2とモータM1がシート2Bを搬送する。つまり、第一ローラ71と第二ローラ72とがシート2Bを下流に向かって搬送する。そのため、シート2Bのリスタートの成功確率が向上する。
図14(A)は後続シートがないケースにおけるシートの配置を示している。S801でCPU201はシート2Bに対する後続シートがないと判定すると、S808に処理を進める。S808でモータM1を駆動する。S713でモータM2はすでに回転している。そのため、図14(B)が示すように、モータM1、M2(第一ローラ71および第二ローラ72)が協働してシート2Bの搬送をリスタートする。これによりシート2Bのリスタートの成功確率が向上する。
図15は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。
<まとめ>
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。
CPU201はi+1番目のシートが第二ローラ72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番目のシートがレジストレーションローラ42に待機しているかどうかを判定する第一判定手段を有してもよい(S702)。CPU201は、i番目のシートがレジストレーションローラ42に待機している場合に、i+1番目のシートを第二ローラ72に突き当てて待機させてもよい(S711)。また、CPU201はi番目のシートがレジストレーションローラ42に待機していない場合に、i+1番目のシートを第二ローラ72で待機させずに第二ローラ72により搬送させてもよい(S703)。CPU201は、レジストレーションローラ42がi番目のシートの搬送を再開すると、第二ローラ72よるi+1番目のシートの搬送を再開してもよい(S713)。
CPU201はモータM2の駆動を再開して第二ローラ72よるi+1番目のシートの搬送を再開すると、i+1番目のシートに後続するi+2番目のシートが存在するかどうかを判定する第二判定手段を有してもよい(S801)。CPU201は、i+2番目のシートが存在しなければモータM1を再駆動してもよい(S808)。CPU201は、i+2番目のシートが存在すれば、シートセンサ44cの検知結果に基づき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てもよい(S802)。さらに、CPU201は、i+1番目のシートの搬送の再開が成功していれば、モータM1を再駆動しないでモータM2によりi+1番目のシートの搬送を継続してもよい(S803でYes)。
CPU201はシートセンサ44cの検知結果に基づき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する第三判定手段を有してもよい(S803、S804)。CPU201は、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、モータM2を停止させる(S805)。さらに、CPU201は、i+1番目のシートが反転路r3と副路r4との接続部に到着すると、モータM2の駆動を再開し、かつ、モータM1を駆動してもよい(S807、S808)。
CPU201は、i+1番目のシートを第二ローラ72に突き当てて待機させる場合に、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モータM1およびモータM2を制御してもよい(S711)。これによりi+1番目のシートの斜行が補正される。たとえば、CPU201は、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i+1番目のシートを第二ローラ72に突き当てる際にモータM2の回転速度を低下させてもよい。たとえば、CPU201は、i+1番目のシートを第二ローラ72に突き当てる際に、第二ローラ72の周速度が第一ローラ71の周速度よりも低下するように、モータM2の回転速度を低下させる。これによりシートの先端領域の搬送速度が後端領域の搬送速度よりも低下するため、ループが発生する。
反転路r3および副路r4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ってもよい。図7や図8において上述された先行シートはi番目のシートである。注目シートはi+1番目のシートである。後続シートはi+2番目のシートである。ここでiは収容庫31から給紙された順番を示す整数である。
なお、レジストレーションローラ42は回転体の一例である。反転ローラ70は反転手段や第一回転体の一例である。第一ローラ71は第一搬送手段や第二回転体の一例である。第二ローラ72は第二搬送手段や第三回転体の一例である。第三ローラ73は第三搬送手段や第四回転体の一例である。モータM1は第一駆動手段の一例である。モータM2は第二駆動手段の一例である。ワンウェイクラッチ76は制限手段の一例である。
以上の実施例ではモータM1とモータM2により駆動される搬送ローラの数はそれぞれ二つであったが、本発明はそれぞれ三つ以上であってもよい。たとえば、第三ローラ73と第二ローラ72との間に、モータM2により駆動される他の搬送ローラが追加されてもよい。反転ローラ70と第一ローラ71との間にモータM1により駆動される他の搬送ローラが追加されてもよい。ただし、追加される他の搬送ローラと第二ローラ72との間の距離がシート長(シートの搬送方向におけるシートの長さ)よりも短ければ、ワンウェイクラッチ等の駆動遮断部材が必要となる。
図12(A)および図12(B)には具体的な搬送速度が記載されているが、これは例示にすぎない。図12(A)では副路r4を搬送されてきたシートPがレジストレーションローラ42にて停止せずにループを形成されている。つまり、モータM2は搬送速度を一時的に低下させているにすぎない。また、時刻tcでシートPが加速されている。しかし、図12(B)が示すようにモータM2はシートPを一度停止させてもよい。
反転路r3と副路r4に配置される搬送ローラの駆動源としてモータM1、M2が採用されているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、モータM1、M2は共通のモータに置換されてもよい。この場合、副路r4に設けられた搬送ローラへ駆動力を伝達する伝達経路に単一の電磁クラッチが設けられる。CPU201はシートセンサの検知結果に基づき各シートの位置を把握し、各シートの位置に応じて電磁クラッチの接続/遮断を切り替える。電磁クラッチもモータと同様にアクチュエータの一つとしてカウントしたとしても、本発明では反転路r3と副路r4に待機するシートの枚数よりもアクチュエータの数は少ない。
1...画像形成装置、70...両面ローラ1、71...第一ローラ、72...第二ローラ、73...第三ローラ、42...レジストレーションローラ、200...制御部

Claims (11)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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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