JP2692811B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は画像形成装置、詳細には例えば自動転写紙反
転機構を備えた、デジタル画像より転写紙の両面に画像
を形成可能な電子写真複写機に関するものである。 ［従来の技術］ 従来より、複写機においてはその生産性を高めるため
の多くの発明が提案されてきた。 たとえば、自動転写紙（シート材）反転機構と自動原
稿反転送り装置によって実現された自動両面複写機能は
真のコピー作業の自動化を可能とし生産性を向上させた
が、複写機能の効率を上げ、トータルでのコピースピー
ドを向上させる事に関しては、まだ改良の余地が多い。 たとえば、複写機においては原稿を読み取るための機
構として、第２図に示すような移動光学系が多く用いら
れている。移動光学系１は通常はに位置しており、こ
こをHP（ホームポジシヨン）と呼ぶ。２は露光ランプ、
３は反射笠、４はミラー、５は原稿台ガラスである。 移動光学系１はHPから、原稿台ガラス５上に置かれた
原稿全域をスキヤンするよう移動する。たとえばA4原稿
ならばの位置まで、A3原稿ならばの位置迄といった
具合である。スキヤンされた画像はミラー及びレンズ
（図示せず）を用い、感光体上へ投影され、静電潜像を
形成した後、カールソン等の電子写真プロセスによって
用紙へ転写される。そして、次の原稿を読むため、又は
複数の同一コピーを得るために再びHPへ戻り（バツクス
キヤンと呼ぶ）、上記動作を繰り返す必要がある。ここ
で感光体上の静電潜像に注目すると、前の画像後端と次
の画像先端との間には「バツクスキヤンに要する時間×
プロセススピード」に相当する非画像領域が発生する。 これで明らかな事は、バツクスキヤンに要する時間が
画像形成には何ら意味を持たない無駄な時間であり、コ
ピー速度を上げる障害となっている事である。この時間
を短縮する事によるコピー速度の向上は、単にプロセス
スピードを上げる事よりもはるかに有効かつ効率的であ
る。これを解決するべく、フラツシユ露光とベルト感光
体を用いた複写機も考案されているが、装置の大型化、
複雑化を招き、好ましくない。また、自動転写紙反転機
構に関しては、１面目のコピーを終了した転写紙を反転
する方法として、１度中間トレーと呼ばれる積載スタツ
カに上記転写紙を貯めておき、そこから再給紙するとい
う機構が多く使用されている。しかし、中間トレイに紙
を積載している時間のロスによりコピー速度は著しく低
下し、また再給紙によって積載紙を１枚ずつ分離、搬送
する事は、転写紙及び画像へ損傷を与える可能性も高く
なる。 これらの問題は、デジタル複写機と中間トレイに紙を
積載しない自動転写紙反転機構を組み合わせる事で、い
くつかは解決される。 デジタル複写機は読み取った原稿画像をメモリに保持
し、任意のタイミングで感光体上に静電潜像を作る事が
可能である。すなわち、感光体上の潜像をカールソル等
の電子写真プロセスによってコピー用紙（シート剤また
は記録媒体）に複写する動作とは関係なく、原稿画像の
読みとり動作が可能であり、また、搬送されるコピー用
紙の間隔がどんなに狭くとも、それに合わせて感光体上
に潜像を形成できる。 このデジタル複写機と、中間トレイに紙を積載しない
自動転写紙反転機構を組み合わせた例としては特開昭58
−7971が知られているが、この構成においては次のよう
な問題が発生する。 すなわち、紙サイズ及び反転搬送の紙パス長によって
は最初の１面目コピー終了紙と最後の１面目コピー終了
紙との間隔が通常よりも極端に長くなったり、最初の１
面目コピー終了紙が２面目コピー動作に入ろうとして
も、１面目コピー動作が終了するまで停止しなければな
らないといった非効率的な状況が起こる。特に、後者の
場合には反転、搬送系を各々独立に制御可能な構成にし
なければ、後から来た紙が前の紙と衝突する場合もあ
り、機械の構成が複雑となるのは明らかである。 ［発明の目的］ 本発明は上記に鑑みなされたものであり、複数枚のシ
ートに複数回の画像形成を連続して効率的に行うことの
できる画像形成装置を提供することを目的とする。 ［問題点を解決するための手段及び作用］ 上記目的を達成する本発明の構成は、 画像情報の記憶・読み出しをする記憶手段と、 上記記憶手段から読み出した情報を記録媒体に記録す
る画像情報記録手段と、 複数の記録前の記録媒体を１枚ずつ所定の間隔をあけ
て送る給送手段と、 上記給送手段から上記画像情報記録手段へ該記録媒体
を導く給送路と、 上記画像情報記録手段によって記録が行われた記録媒
体を搬送する搬送手段と、 上記搬送手段によって搬送される記録媒体を排出方向
と再給送方向へ切換える切換え手段と、 上記切換え手段によって導かれる複数の記録媒体を１
枚ずつ所定の間隔をあけて上記画像情報記録手段へ導く
べく、上記給送路に合流する再搬送路と、 記録媒体が上記再搬送路における所定位置に達したこ
とを検知する検知手段とを有し、 上記給送路および再搬送路は、所定の間隔をあけて連
続した複数の記録媒体を同時に互いに重なることなく搬
送することができる長さを有し、 上記給送手段によって上記画像情報記録手段へ送られ
た複数の記録媒体の１枚目の記録媒体を上記検知手段が
検知すると、上記給送手段が記録媒体給送中の場合は該
記録媒体の給送を完了してから給送を中断し、記録媒体
給送中でない場合はそのまま給送を中断し、該１枚目の
記録媒体の搬送を停止させることなく上記給送路に搬送
して、再度上記１枚目の記録媒体に対する上記記憶手段
から読み出した情報の記録動作に入るように制御する制
御手段を有することを特徴とする画像形成装置である。 かかる構成の本発明によれば、複数枚のシートに複数
会の画像形成を連続して効率的に行うことができる。 ［実施例］ 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。 第１図は、本発明を適用した複写機本体の断面図を示
している。１は自動原稿反転送り装置で、コピー面を上
にして置かれた原稿を下から分離し原稿台上１に送る、
或は反転してから送る装置である。そしてスキヤン終了
とともに、原稿をセツトされた原稿の束上に送り返す。
例えば、第３図のように３枚６ページの両面原稿がセツ
トされた場合、自動原稿反転送り装置１は原稿を原稿台
１上に6,5,4,3,2,1のページ順に送り込む。 次に本体２について説明する。原稿台１にセツトされ
た原稿をスキヤンするため、照明ランプ２、反射笠３、
ミラー４からなる移動光学系は、図示HPから右側へ移動
し、スキヤン終了とともに再びHPへ戻ってくる。この
間、画像はミラー4,5,6に反射され、レンズ７を通り、C
CD8へ結像する。そして、第４図に示されるブロツク図
にしたがい、CCD8に結像した画像はデジタル信号に返還
され、記憶手段としてのメモリーに保持される。このメ
モリーに保持されたデジタル画像情報はコピー動作が始
まるとともにレーザー11に送られ、感光体上にその信号
に応じた画像を点の集合として描く。もちろん、デジタ
ル信号に変換された画像情報をメモリーを介いさずに直
接レーザー11に送り、リアルタイムで画像を描くことも
可能である。 一方画像情報記録手段としてのカールソンプロセスを
使った電子写真は以下のように形成される。まず、CW方
向に回転する感光ドラム９は一次帯電器によりその表面
が一様に帯電される。次いでレーザユニツト11から照射
されるレーザ光12はミラー13により反射され、感光ドラ
ム９上に結像し、静電潜像を作る。現像器15により潜像
はトナーで現像され顕像となる。ポスト帯電器16により
ドラム９上のトナーはそのトリボを増加させ、次いでレ
ジスタローラ17により搬送された転写紙上に、転写帯電
器18で転写され、分離帯電器19によりドラム９上より分
離される。未定着画像をのせた転写紙は、搬送手段とし
ての搬送部20により定着器21へ運ばれ、定着された後、
ローラ36、37を通り排紙トレー22上へ排出されコピーが
終了する。 次に紙搬送経路について説明する。デツキ23の転写紙
は給送手段としての給紙ローラ24で給紙され、ローラ25
でレジスタローラ17まで送られる。このときレジスタロ
ーラ17に突き当たった転写紙はループを形成し、斜行補
正を行い、ドラム上の顕像位置とのタイミングをとっ
て、レジスタローラ17から搬送される。このタイミング
生成はセンサーS0により行われる。さらにこのセンサー
S0はCCDから成り、紙送りと直角方向の紙端面位置を認
識することで、紙に対する面像書き出し位置を変え、い
わゆる横レジ補正も行なっている。一方、カセツト26の
転写紙は同じく給送手段としての給紙ローラ27によっ
て、またカセツト28の転写紙は同じく給送手段としての
給紙ローラ29によって給紙される。紙検知センサーとし
てS1−３が搬送路上に設けられており、カセツト28から
の紙はS1で、カセツト26からの紙はS2でデツキ23からの
紙はS3でその後端が検知されると、次の紙が供給される
ため、安定した紙間隔を保つことができる。この場合デ
ツキ又はカセツト内の紙先端から各センサーまでの距離
＝紙間隔と設定されている。 次に再搬送路を構成する両面コピー時の転写紙搬送経
路について説明する。定着を終了した転写紙はローラ36
で搬送されるが、このときフラツパー38がCCW方向に回
転し、両面パス39への搬送路を形成する（もし多重コピ
ーの場合は、フラツパー41もCCW方向に回転し、搬送路4
2へ転写紙を導く。）両面コピーであるので、転写紙は
ローラ40、SBローラ32によりSB内部46へ搬送されるが、
転写紙の後端がマイラーフラツパー43を通過した直後に
SBローラ32は逆転し、ローラ33へ後端から転写紙を送り
出し反転させる。この動作は、センサーS4が紙後端の通
過を検知し、マイラーフラツパー43までの距離ａプラス
余裕分を本体コントローラーがカウントした時点でSBロ
ーラ32を駆動するモーター（図示せず）を逆転させるこ
とで実現している。（第５図）また、このマイラーフラ
ツパーは薄いポリエステルフイルムを短冊にきったもの
を搬送路上に突き出した構成をしており、図の上から下
へ搬送される転写紙にはほとんど抵抗にならない。そし
て、反転搬送される転写紙にはガイドの役目をするよう
になっている。（SBはスイツチバツクの略称） さて、この機械における駆動系の回転ムラ、紙とロー
ラのスリツプ、等のバラツキを吸収できる最小紙間隔を
Ｘミリとする（紙サイズによらず一定）。紙間隔をつめ
ていけば、SB44内部において、前後の紙が衝突するがこ
の反転搬送機構は次のようにしてこの問題を解決してい
る。第６図において最初の紙がマイラーフラツパー43を
越えた後、SBローラ32は逆転し、紙をガイド45方向へ送
り出す。この機構では最初の紙が反転する瞬間の後端位
置46からローラ33−1,33−３の接点までの紙通過距離ｙ
が上述したｘよりも小さく設定されており、かつ、SBロ
ーラ32より、ローラ33−1,33−３による紙搬送力の方が
大きく設定されている。 そして、最初の紙がローラ33−1,33−３に引き込まれ
た時点でSBローラ32は次の紙を搬送するべく再び逆転す
るがローラ33−1,33−３の搬送力の方がSBローラ32より
大きいため、最初の紙はガイド45を通り搬送される。
（この時、従動側SBローラ32−２は最初の紙の進行方向
に従って回転し、駆動側SBローラ32−１だけが紙をこす
る。）次の紙がSBローラによって搬送され、２枚の紙が
すり合せとなっている状態を第７図に示す。このよう
に、距離ｙ及びSBローラとその直後の搬送ローラの搬送
力の差を工夫する事で、極端に小さい紙間隔でも問題な
く反転搬送が可能となる。 そして反転された紙はセンサS5、ローラ34、35（再搬
送パスPa）25を通り２面目コピーへ向う。 今、両面原稿１枚を複数枚コピーする場合を考える。
自動原稿反転送り装置１は原稿を２、１ページの順に原
稿台１上に送り込み、移動光学系は各原稿をスキヤン
し、メモリーに保持する。この動作は、本体の画像形成
プロセスとは関係なく続けて行われる。さて、２ページ
目の画像がメモリーに保持された時点で、画像形成プロ
セスが開始される。ここでセンサーS5について説明す
る。 デツキ及びカセツトから供給される紙と、１面目コピ
ーを終了した紙との合流点をとし、から最も遠くに
あるカセツト又はデツキ（ここではカセツト28）内の紙
先端位置をとする。またセンサーS5ととの紙通過距
離をａ、同じくからまでのそれをｂ、使用可能な最
大サイズ紙の送り方向の長さをＣとすれば、ａ≧ｂ＋ｃ
＋ｘ（ｘは前述した最小紙間隔）なる位置にセンサーS5
は設けられる。 さて、カセツト28から紙間隔ｘで連続給紙された紙の
１面目に原稿の２ページ目の画像が転写されるが、この
最初の紙が反転搬送され、その先端（反転する前の後
端）がセンサーS5を通過した時点で１面目コピーの給紙
動作が停止し、２面目コピー動作を開始するよう制御さ
れる。この場合、転写紙に、使用可能な最大サイズの紙
を使えば最も効率が良くなる。具体例として、A3両面連
続コピーをする場合を上げてみる。上記した距離ｂを30
0ミリ、ｘを40ミリとすれば（Ｃは420ミリ）、センサS5
は合流点より760ミリの紙通過距離に相当する位置に
設けられる。まず、１枚目のA3紙が給紙ローラ29によ
り、カセツト28から給紙され、その後端がセンサーS1を
通過すると２枚目がただちに給紙される。この時の時間
ｘは上記したように40ミリである。このサイクルで給紙
された紙に対し、１面目への画像形成が行われるが１枚
目が反転搬送され、その先端が（反転する前の後端）が
センサーS5を通過した（達した）時点で、１面目画像形
成のための給紙動作が停止する。もし、その時点でカセ
ツト28からの給紙が始まっていたとしても、その紙先端
がから合流点に達し、（通過距離300ミリ）、次に
紙後端が合流点を通過し（通過距離合計720ミリ）さ
らに紙間隔（ここではｘ＝40ミリ）の長さを進んでから
（通過距離合計760ミリ）２面目コピー動作に入る最初
の紙が合流点に達するため、両者が干渉することなは
い。そして、小さいサイズ紙を使う場合はその紙の送り
方向の長さをｄ、紙送り速度をPSとし、１面目コピー終
了の最初の紙がセンサーS5を通過して なる遅延時間をおいて、１面目コピーの給紙動作を停止
し、２面目コピー動作に入るのが最も効率が良い。他の
カセツト、デツキから給紙する場合は、使用する紙サイ
ズとＣの差、そのカセツト、デツキの給紙時紙先端位置
から合流点までの距離とｂの差を考慮して上述した遅
延軸間を決めればよい。 またセンサーS5ではなくレジストレーシヨンのタイミ
ングを取るセンサーS0を使ってもよい。 すなわち、センサーS5に相当する位置からセンサーS0
までの紙通過長、紙送り速度より、１面目コピー終了の
最初の紙がセンサーS0を通過してからセンサーS5に相当
する位置に達するまでの時間を予想することが可能であ
る。 さらには、紙搬送路長から、給紙される紙サイズ長と
紙間隔を差し引いてゆき、残りの長さから１面目コピー
の続行、停止を判断することも可能である。 これらの制御により紙搬送系を停止することなく、か
つ転写紙搬送路上に最も多くの紙を載せた状態での、効
率的な両面コピーが可能となる。 次に、第３図に示す３枚、６ページの原稿を３部コピ
ーする場合を考える。自動原稿反転送り装置１は原稿を
６−１ページの順に原稿台１上に送り込み、移動光学系
は各原稿をスキヤンし、メモリーに保持する。この動作
は、本体の画像形成プロセスとは関係なく続けて行われ
る。さて、最初６ページ目の画像がメモリーに保持され
た時点で、転写紙への複写が開始される。続いて４ペー
ジ目、２ページ目がそれぞれ別の転写紙に複写、反転さ
れた後、６ページ目の裏に５ページ目が、４ページ目の
裏に３ページ目が、２ページ目の裏に１ページ目が複写
され、順次排紙トレー22へ排紙される。ここまでのコピ
ー速度は原稿読取速度に依存するため、連続コピーほど
の速度は得られない、ところが、全原稿のスキヤンを終
了した後はメモリーに保持された情報をレーザーで書き
出すだけなので、ソートされた状態のコピーが、しかも
連続コピーと同じ速度で得られ、トータルでの生産性は
飛躍的に向上する。 次に第２の実施例を第８図に示す。48は中間パスユニ
ツトで、反転した紙を搬送する装置である。（この部分
48以外は第１の実施例と同じ）この装置は紙通過長を可
変できるもので、以下にその構成を説明する。 第９図において49,50,51,52は箱形に形成された紙ガ
イドで、ガイド50の中にガイド49の一部が、ガイド52の
中にガイド51の一部が入り込んでいる。53はローラ25へ
紙を導くガイドで、ガイド52、ローラ25も支持してい
る。54,55はガイド49及びローラ34の支持部材、59、60
はガイド50,51とローラ35の支持部材、58はローラ35の
駆動モータで、他の搬送部と同じ速度で紙を搬送するよ
うに制御される。56,57はガイド49,52を支持するカム
で、図示しない駆動源により、カム56は図示位置からCW
方向へ、カム57は図示位置からCCW方向へと同じ角度ず
つ回転させられる。 以上の説明から明らかなように、カム56,57の位置に
よって、ガイド49,52及びこれに支持されるガイド50、5
1は第11図に示されるごとく移動し、その紙通過長を変
えることが可能である。そして、この装置により紙搬送
路の使用効率をさらに高めることができる。たとえば、
A3紙を紙間40mmで３回搬送するのに必要な最小紙パス長
は1380mm（（420＋40）×３）である。もしこの長さで
装置の紙搬送系を決めてしまうとA4を５枚流せても６枚
には120mm足りない。（（210＋40）×６＝1500mm）そこ
で、この装置ではA3を流す時には第10図に示される位置
に紙パスを設定し、A4を流す時には第11図の２点鎖紙で
示されるような長い紙パスを設定する。 また、第12図に示すような、各紙サイズに合った紙パ
ス長を持つガイドを複数設け、それをフラッパー61等で
選択的に使うことでも同じ効果がある。 さらに、第１、第２いずれの実施例においても第13,1
4図に示す、いわゆるシフトトレーを使用することで、
さらにその効率を高めることができる。これは１部コピ
ー終了毎にトレー62を紙送りと直角方向に一定量シフト
させることでソートを行うものである。すなわち、本発
明によれば従来ソーテイングに不可欠であった大型かつ
高価な多ビンソータのかわりにシフトトレーを使って
も、生産性を落とすことなく、同様の機能を提供するこ
とが可能となる。 ［発明の効果］ 本発明に係る画像形成装置は上述の通りの構成である
ので、画像形成が効率的に行われるという効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る画像形成装置の正面図、第２図は
従来例の原稿読取り機構の概略正面図、第３図は３枚の
両面原稿が置かれた状態を示す側面図、第４図は画像が
メモリーに保持されるプロセスを説明するブロツク図、
第５図は用紙反転搬送のプロセスを説明するブロツク
図、第６図、第７図は用紙反転搬送機構の側面図、第８
図は本発明の第２実施例を示す側面図、第９図は紙通過
長可変機構の第１実施例を示す上面図、第10図はその側
面図、第11図は紙通過長可変機構の第１実施例の動作を
説明する側面図、第12図は紙通過長可変機構の第２実施
例を示す側面図、第13図はシフトトレーの動作を説明す
る側面図、第14図は第13図に示したシフトトレーの正面
図である。 32……スイツチバツクローラ 34……ローラ 35……ローラ 37……排出ローラ 39……両面パス S4……センサー Pa……再搬送パス

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−250364（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−181064（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−161642（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−21267（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−38169（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．画像情報の記憶・読み出しをする記憶手段と、 上記記憶手段から読み出した情報を記録媒体に記録する
   画像情報記録手段と、 複数の記録前の記録媒体を１枚ずつ所定の間隔をあけて
   送る給送手段と、 上記給送手段から上記画像情報記録手段へ該記録媒体を
   導く給送路と、 上記画像情報記録手段によって記録が行われた記録媒体
   を搬送する搬送手段と、 上記搬送手段によって搬送される記録媒体を排出方向と
   再給送方向へ切換える切換え手段と、 上記切換え手段によって導かれる複数の記録媒体を１枚
   ずつ所定の間隔をあけて上記画像情報記録手段へ導くべ
   く、上記給送路に合流する再搬送路と、 記録媒体が上記再搬送路における所定位置に達したこと
   を検知する検知手段とを有し、 上記給送路および再搬送路は、所定の間隔をあけて連続
   した複数の記録媒体を同時に互いに重なることなく搬送
   することができる長さを有し、 上記給送手段によって上記画像情報記録手段へ送られた
   複数の記録媒体の１枚目の記録媒体を上記検知手段が検
   知すると、上記給送手段が記録媒体給送中の場合は該記
   録媒体の給送を完了してから給送を中断し、記録媒体給
   送中でない場合はそのまま給送を中断し、該１枚目の記
   録媒体の搬送を停止させることなく上記給送路に搬送し
   て、再度上記１枚目の記録媒体に対する上記記憶手段か
   ら読み出した情報の記録動作に入るように制御する制御
   手段を有することを特徴とする画像形成装置。 ２．上記再搬送路内には、長さの異なる複数のパス又は
   長さの可変なパスを含むことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の画像形成装置。 ３．上記制御手段は、上記１枚目の記録媒体を上記検知
   手段が検知するとただちに制御を開始するか又は、少し
   遅延してから制御を開始することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の画像形成装置。 ４．再搬送路内には、記録媒体の搬送方向をスイッチバ
   ックさせるシート反転パスを含むことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の画像形成装置。 ５．シート反転パスは、 第１の搬送ローラと、 この第１の搬送ローラによって送られてくる記録媒体の
   送り方向を反転させる正逆転可能なスイッチバックロー
   ラと、 このスイッチバックローラによって送り方向を反転させ
   られた記録媒体を更に送る第２の搬送ローラと、 を有し、 上記スイッチバックローラが記録媒体を反転するときの
   記録媒体の後端位置と上記第２の搬送ローラの間隔は送
   られる記録媒体の間隔よりも小さく、 かつ、上記スイッチバックローラによる搬送力よりも上
   記第２の搬送ローラによる搬送力のほうが大きいことを
   特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の画像形成装
   置。