JP5429212B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、被記録媒体の表面および裏面の両面に印刷を行う両面印刷が可能な画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置として、片面に画像が形成された用紙を排紙ローラによって反転させ、再度画像形成部に搬送することで用紙の両面に画像を形成するというものが知られている。

このような画像形成装置において、両面印刷を行う場合には、画像形成速度を上げるために、反転搬送するときの反転部における用紙搬送速度を、画像形成時の用紙搬送速度よりも速くする増速反転制御を行うというものが特許文献１に記載されている。

また、用紙搬送速度の制御を行う際に、搬送ローラの駆動にステッピングモータを用いるものが知られている。搬送ローラの駆動にステッピングモータを使用すると、搬送ローラによる搬送の距離は、モータを駆動するステップ数により制御することができるので、排紙ローラによる用紙搬送の制御を容易に行うことができる。

特開２００３−５０５２８号公報

しかしながら、両面印刷時の用紙反転後において、反転された用紙の先端が搬送ローラへ進入するときに、用紙先端と搬送ローラとの衝突が発生する。用紙と搬送ローラが衝突すると、搬送ローラを駆動しているモータの負荷が急激に増大する。

特許文献１に記載してある画像形成装置では、用紙を反転搬送するとき、用紙先端が搬送ローラに到達する前に、用紙の搬送速度が画像形成速度よりも大きくなるように制御している。そのため、反転搬送中の用紙が搬送ローラに衝突することにより発生する衝撃的な負荷は大きく、その負荷により用紙が斜行（スキュー；ｓｋｅｗ）したり、用紙先端が折れ曲がったりする問題が発生することがあった。また、搬送ローラの駆動源にステッピングモータを使用している場合は、衝撃的な負荷が原因でステッピングモータが脱調して騒音が発生したり、用紙を搬送する長さがずれたりするなどの問題を生ずるおそれがあった。
この課題を解決するためには、用紙の搬送速度を小さくすればよいが、用紙の搬送速度を小さくすると単位時間当たりに画像形成できる用紙の枚数が少なくなるという問題があった。

本発明の目的は、上記の課題を解決すること、つまり反転搬送中の用紙が搬送ローラに衝突することにより発生する急激な負荷の増加を抑えつつ、単位時間当たりに画像形成できる用紙の枚数をできるだけ大きくすることが可能な画像形成装置を提供することである。

上記の目的を達成するために請求項１に記載の発明は、シートに画像を形成可能な画像形成部を有する画像形成装置（１）であって、正逆回転可能に設けられたモータ（６０）と、前記モータ（６０）により正逆回転可能に設けられ、片面に画像が形成された前記シートを、画像形成装置の外へ排出する向きに搬送した後に、画像形成装置の内へ引き込む向きに搬送する（スイッチバックする）排出ローラ（５５）と、前記排出ローラ（５５）により画像形成装置の内へ引き込む向きに搬送された前記シートを前記画像形成部（４）まで案内する反転搬送路（５２）と、前記反転搬送路（５２）内に設けられ、前記シートを搬送する搬送ローラ（５４）と、を備え、前記排出ローラ（５５）を制御して前記シートを画像形成装置の内へ引き込む向きに搬送するときに、前記排出ローラ（５５）に最も近い前記搬送ローラ（５４）に前記シートが進入した後に、前記シート搬送速度を上げるように前記モータ（６０）を制御する制御手段（８０）を設けたことを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記シートを反転した後の搬送速度は、前記シートを反転する前の搬送速度よりも速いことを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記反転搬送路の一部は前記排出ローラへ前記シートを搬送するときにも前記シートが搬送されるように設けられ、前記搬送ローラは前記シートが往復で通過する位置に備えられていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、前記搬送ローラは一対のローラからなり、前記シートを搬送するときにシート搬送方向の全幅にわたって前記シートを狭持するように設けられたことを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において前記画像形成部より前記シート搬送方向下流側に設けられ、前記シート上の画像を加圧部材と加熱部材を用いて加熱・加圧してシートに画像を定着する定着器を有し、
前記一対の搬送ローラは、ゴム製のローラであることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の発明において、前記モータ（６０）はステッピングモータであることを特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記搬送ローラは、前記モータにより駆動されることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、シートが搬送ローラに進入してからシートの搬送速度を上げる構成としているので、搬送ローラにシート先端が突き当たった時の急激な負荷の増加を低減することができる。それにより、シートの斜行やシート先端の折れ曲がりを抑制することができ、さらに、両面印刷にかかる時間を短縮することができる。

請求項２に記載の発明によれば、シートの反転後にシートの搬送速度を微増速し、搬送ローラにシートが進入してから、さらに搬送速度を増速する構成としているので、搬送ローラにシート先端が突き当たった時のシート先端にかかる負荷の増大を抑制しつつ両面印刷にかかる時間を短縮することができる。

請求項３に記載の発明によれば、シート反転前とシート反転後に、シートが搬送ローラを往復で通過する構成とした。この構成により、画像形成部から排出ローラまで搬送するローラとシート反転後に反転経路中を搬送するローラを一つに統一することができるので、反転搬送機構の構成を簡略化でき、画像形成装置の小型化を図ることができる。

請求項４に記載の発明によれば、シートの全面を搬送ローラで狭持する構成となっている。この構成により、シート全面が一度搬送ローラを通過することにより、シートがローラにより冷却され、シートに形成された画像の画質を向上することができる。

請求項５に記載の発明によれば、定着器よりもシート搬送方向下流側に設けられる搬送ローラをゴム製のローラとしているので、搬送ローラに金属ローラを用いるのに比べて、定着器で発生する熱を吸収しにくく搬送ローラが定着器で発生する熱で加熱されるのを抑制することができる。

請求項６に記載の発明によれば、排出ローラを駆動するモータにステッピングモータを用いる。モータにステッピングモータを用いたときにシート先端の突き当たりの負荷を低減することができるため、ステッピングモータの脱調を抑制することができる。
請求項７に記載の発明によれば、排出ローラと搬送ローラとを同一のステッピングモータで駆動しているため、シート搬送中のシートの引っ張りを低減でき、さらに、モータを一つ減らすことができるので画像形成装置の構成を簡略化することができる。

第１の実施形態に係る画像形成装置の中央断面図である。 搬送ローラの構成を示す図である。 画像形成装置の制御系を示すブロック図である。 両面印刷に関する制御プログラムのフローチャートである。 第２の実施形態に係る画像形成装置の中央断面図である。 第２の実施形態に係る両面印刷に関する制御プログラムのフローチャートである。

＜第１の実施形態＞
次に、本発明の第１の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、まず、画像形成装置の一例としてのカラープリンタ１の概略構成について説明した後に、反転搬送機構、反転動作時の制御について説明する。

また、以下の説明において、方向は、カラープリンタ１を使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１における左側を「前」、右側を「後」とし、紙面に垂直な手前側を「右」、奥側を「左」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。
＜プリンタの概略構成＞
図１に示すように、カラープリンタ１は、記録シートの一例としての用紙Ｓの両面に画像形成（印刷）が可能に構成されており、装置本体の一例としての本体筐体２内に、給紙部３と、画像形成部４と、排出反転部５とを主に備えている。本体筐体２の後部には、カバー２０が設けられており、本体筐体２の前後左右の側壁のうちの一側壁である後壁を構成している。なお、カバー２０は開閉可能に構成されていてもよい。

給紙部３は、本体筐体２内の下部に設けられ、給紙トレイ３１と、給紙機構３２と、給紙センサ５８とを主に備えている。給紙トレイ３１に収容された用紙Ｓは、給紙機構３２によって画像形成部４に供給される。給紙センサ５８は画像形成部４の画像形成動作と搬送されてくる用紙Ｓのタイミング制御に用いられている。

画像形成部４は、露光装置４１と、４つのプロセスユニット４２と、転写ユニット４３と、定着装置４４とを主に備えている。

露光装置４１は、本体筐体２内の上部に設けられ、図示しないレーザ光源、ポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。露光装置４１は、画像データに基づいて、レーザで各感光体ドラム４２Ａの表面を走査する。

複数のプロセスユニット４２は、給紙トレイ３１と露光装置４１との間で前後に並んで配置され、感光体ドラム４２Ａ、帯電器４２Ｂ、図示しない現像ローラ、供給ローラ、トナー収容部などを主に備えている。各プロセスユニット４２は、トナー収容部内に収容されるトナーの色が相違するのみであり、構成は略同一である。

転写ユニット４３は、給紙トレイ３１とプロセスユニット４２との間に設けられ、駆動ローラ４３Ａと従動ローラ４３Ｂの間で張設された無端状の搬送ベルト４３Ｃと、４つの転写ローラ４３Ｄとを主に備えている。搬送ベルト４３Ｃは、外側の面が各感光体ドラム４２Ａに接しており、その内側には各転写ローラ４３Ｄが各感光体ドラム４２Ａとの間で搬送ベルト４３Ｃを挟持するように配置されている。

定着装置４４は、用紙Ｓ上に転写されたトナー像（現像剤像）を熱定着する装置であり、プロセスユニット４２の後方に設けられている。この定着装置４４は、加熱ローラ４４Ａと、加熱ローラ４４Ａと対向配置されて加熱ローラ４４Ａを押圧する加圧ローラ４４Ｂとを主に備えている。

画像形成部４では、感光体ドラム４２Ａの表面が、帯電器４２Ｂにより一様に帯電された後、露光装置４１からのレーザ光（鎖線参照）によって露光されることで、感光体ドラム４２Ａ上に画像データに基づく静電潜像が形成される。そして、トナー収容部内のトナーが、供給ローラおよび現像ローラを介して感光体ドラム４２Ａ上の静電潜像に供給されることで、静電潜像が可視像化されて感光体ドラム４２Ａ上にトナー像が形成される。

その後、給紙部３から画像形成部４に供給された用紙Ｓが、感光体ドラム４２Ａと搬送ベルト４３Ｃ（転写ローラ４３Ｄ）の間を搬送されることで、各感光体ドラム４２Ａ上に形成されたトナー像が用紙Ｓ上に順次重ね合わせて転写される。そして、用紙Ｓが加熱ローラ４４Ａと加圧ローラ４４Ｂの間を搬送されることで、用紙Ｓ上に転写されたトナー像が熱定着されて、用紙Ｓに画像が形成される。

定着装置４４の用紙搬送方向下流側には用紙センサ５９が備えられており、用紙Ｓの搬送のタイミング制御に用いられる。タイミング制御の詳細については後に詳述する。
＜反転搬送機構＞
次に両面に画像を形成するときの用紙反転搬送機構について詳しく説明する。

排出反転部５は、搬送経路５１と、反転経路５２（搬送経路５１と反転経路５２とは請求項１に記載の反転搬送路の一例）を備えている。搬送経路５１は、搬送ローラ５４（請求項１に記載の搬送ローラの一例）と、排出ローラ５５（請求項１に記載の排出ローラの一例）を備えており、搬送経路５１と反転経路５２が分岐する分岐点６１には、前後に揺動可能に構成されたフラッパ５３が設けられている。

搬送経路５１は、画像形成部４（定着装置４４）から搬出される用紙Ｓを定着装置４４の上方に向けて案内するとともに、両面印刷時に用紙Ｓを下方（反転経路５２）に向けて案内する経路であり、後方に揺動したフラッパ５３（実線参照）の前方付近から上方に向けて延びた後、進路を前方へ湾曲させるように延びている。

反転経路５２は、両面印刷時に用紙Ｓを画像形成部４に向けて案内する経路であり、前方に揺動したフラッパ５３（鎖線参照）の後方付近から下方に向けて延び、進路を前方へ湾曲させて給紙トレイ３１の下を前方に向けて延びた後、さらに進路を上方へ湾曲させて給紙機構３２に向かうように延びている。

搬送ローラ５４は、正逆回転可能に構成されており、正回転時には定着装置４４から搬出された用紙Ｓを排紙トレイ２２に向けて搬送し、逆回転時には用紙Ｓを反転経路５２に向けて搬送する。搬送ローラ５４の詳細については後述する。

排出ローラ５５は、正逆回転可能に構成されており、正回転時には搬送ローラ５４によって搬送された用紙Ｓを排紙トレイ２２に向けて排出し、逆回転時には用紙Ｓを本体筐体２内に引き込み、搬送ローラ５４に向けて搬送する。

排出反転部５では、片面のみに印刷する場合や両面印刷が終了した場合には、画像形成部４（定着装置４４）から搬出された用紙Ｓが、搬送ローラ５４の正回転により搬送経路５１内を搬送ローラ５４から排出ローラ５５に向けて搬送され、さらに排出ローラ５５の正回転により排紙トレイ２２上に排出される。

一方、両面印刷を行う場合には、用紙Ｓの第１端が分岐点６１を通過し、搬送ローラ５４から抜けた後で、排出ローラ５５により搬送経路５１から完全に排出される前に排出ローラ５５が逆回転する。これによって、用紙Ｓが再び搬送経路５１内に引き込まれる。用紙Ｓは、搬送経路５１内を排出ローラ５５から搬送ローラ５４に向けて搬送され、さらに搬送ローラ５４の逆回転により下方の反転経路５２に向けて搬送される。フラッパ５３は、用紙Ｓが分岐点６１を通過するときに、用紙Ｓが反転経路５２へ搬送されるように用紙Ｓを案内する。用紙Ｓは、反転経路５２を通って再び画像形成部４に搬送される。その後、画像形成部４により用紙Ｓの裏面に画像が形成され、搬送ローラ５４および排出ローラ５５により排紙トレイ２２上に排出される。
＜搬送ローラの詳細構成＞
次に、搬送ローラ５４の詳細な構成について説明する。

搬送ローラ５４は、一対のローラ、具体的には、ステッピングモータ６０と連結された駆動ローラ５４Ａと、駆動ローラ５４Ａの回転につれまわりする従動ローラ５４Ｂとから構成されている。

図２に示すように、搬送ローラ５４を構成する駆動ローラ５４Ａと従動ローラ５４Ｂは、ローラ部分の長さＬが、カラープリンタ１で画像形成が可能な最大サイズの用紙Ｓの幅（左右の長さ）Ｗ_ＭＡＸよりも大きくなっている。このような構成により、用紙Ｓは、全幅にわたって搬送ローラ５４（駆動ローラ５４Ａおよび従動ローラ５４Ｂ）と接触した状態で搬送される。これにより、定着装置４４を通過した用紙Ｓはその全面が搬送ローラ５４と接触して冷却される。
定着装置４４を通過した直後の用紙Ｓは高温になり、水分を水蒸気として放出する。用紙からの水分の放出は、用紙Ｓを搬送ローラ５４に接触させて冷却することにより、抑制することができる。
用紙Ｓへトナー像を転写するとき、用紙Ｓへ転写されるトナー像の濃度は用紙Ｓの電気抵抗値に影響を受ける。用紙Ｓの電気抵抗値は用紙Ｓに含まれる水分の量に影響を受ける。用紙Ｓ上に転写されるトナー像の濃度をほぼ一定に保つためには、用紙Ｓに含まれる水分の量をほぼ一定に保つ必要がある。
定着装置４４を通過した後の用紙Ｓ搬送ローラ５４に接触させて冷却すると、表面を印刷したときと裏面を印刷するときとの用紙Ｓに含まれる水分量の差を小さくすることができる。その結果、用紙Ｓの表面印刷時と裏面印刷時とで用紙Ｓに含まれる水分量が異なることが原因で発生する用紙Ｓの表面と裏面の印刷の画質の違いを、小さくすることができる。

駆動ローラ５４Ａは、本体筐体２内に設けられたステッピングモータ６０から直接、または、図示しないギヤなどを介して駆動力が入力されることにより回転駆動するように構成されているゴム製のローラである。また、従動ローラ５４Ｂもゴム製のローラであり、カバー２０に回転可能に支持され、その回転軸５６の両端付近に設けられたバネ５７によって駆動ローラ５４Ａに向けて付勢されている。このような構成により、駆動ローラ５４Ａが回転駆動することで、従動ローラ５４Ｂが従動回転するようになっている。
＜ハード構成＞
次に、本実施形態に係るレーザプリンタ１のハード構成について説明する。図３に示すようにレーザプリンタ１は制御部８０を有している。制御部８０は、ＣＰＵ８１（請求項１に記載の制御手段の一例）、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３を有している。ＣＰＵ８１は、レーザプリンタ１の制御の中枢を司る中央演算装置であり、種々の制御プログラムを実行する。ＲＯＭ８２は、レーザプリンタ１の制御上必要な種々の制御プログラムやデータテーブル等を格納した記憶装置である。従って、ＲＯＭ８２は、後述する制御プログラム（図４参照）を格納している。ＲＡＭ８３は、ＣＰＵ８１による演算結果等を一時的に記憶する装置である。本実施例ではＲＡＭ８３の一部をカウンタ８３Ａとして使用する。
モータ制御部８６は、ステッピングモータ６０を制御して回転させるとき、ステッピングモータが１ステップ回転するごとにカウンタ８３Ａの値を１加算（インクリメント）する。つまりＣＰＵ８１はカウンタ８３Ａの値を読み取ることで、カウンタ８３Ａを０にリセットした以降にステッピングモータ６０を回転させた積算ステップ数を知ることができる。

そして、制御部８０は、給紙制御部８５とモータ制御部８６とを有している。

給紙制御部８５は、ＣＰＵ８１からの信号に基づいて、給紙機構３２への駆動命令を出し、給紙機構３２の動作を制御している。

モータ制御部８６は、ＣＰＵ８１からの制御信号に基づいて、ステッピングモータ６０へ駆動パルスを送り、ステッピングモータ６０の駆動制御を行う。ステッピングモータ６０はレーザプリンタ１での印刷における駆動源の一つである。

ステッピングモータ６０は、排出ローラ５５と搬送ローラ５４の駆動ローラ５４Ａを正回転と逆回転とに駆動する。駆動制御部８６は、ステッピングモータ６０の駆動制御を行うことにより、排出ローラ５５と駆動ローラ５４Ａの駆動制御を行う。
ステッピングモータ６０は、排出ローラ５５と搬送ローラ５４の駆動ローラ５４Ａを駆動する専用のモータである。
画像形成装置内の他の機構（例えば、給紙機構３２、画像形成部４、定着部４４、露光装置４１、など）は、別に用意された図示しないモータ（複数）によりそれぞれ駆動される。
排出ローラ５５と搬送ローラ５４の駆動ローラ５４Ａは、画像形成装置内の他の機構とは独立して正回転、逆回転、加速、減速等の制御が可能である。

また、制御部８０は、給紙センサ５８と用紙センサ５９とに接続されている。したがって、ＣＰＵ８１は、給紙センサ５８と用紙センサ５９との検出結果に応じて、用紙Ｓの搬送制御を行い得る。
＜制御構成＞
次に、レーザプリンタ１において、両面印刷時における制御プログラムについて、図４を参照しつつ詳細に説明する。

用紙センサ５９は、用紙Ｓを検知しないときはＯＦＦ、用紙Ｓを検知するときはＯＮになるセンサである。
まず、ＣＰＵ８１は、画像形成部４を制御して、用紙Ｓを搬送速度Ｖ１で搬送しながら用紙Ｓの表面に画像を形成する。画像形成部４により表面に画像が形成された用紙Ｓの第１端が、定着装置４４を通過して用紙センサ５９にさしかかると、用紙センサ５９がＯＦＦからＯＮに切り替わったことを検知する。（Ｓ１００＝ＹＥＳ）
ＣＰＵ８１は、用紙Ｓの第２端が用紙センサ５９を抜けて、用紙センサ５９がＯＮからＯＦＦに切り替わったことを検知するまで待機する（Ｓ１０４＝ＮＯ）。

用紙センサ５９がＯＮからＯＦＦに切り替わったことを検知すると（Ｓ１０４＝ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１はカウンタ８３Ａを０にリセットする（Ｓ１０６）。
カウンタ８３Ａを０にリセットした後、ＣＰＵ８１は、カウンタ８３Ａが３５０ステップに到達するまで待機する（Ｓ１０８）。（つまり、用紙センサ５９を抜けた用紙Ｓの第２端が搬送ローラ５４を通過してしまうまで待つ。）

カウンタ８３Ａが３５０ステップに到達したことを検知すると（Ｓ１０８＝ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、一旦、用紙Ｓの搬送が停止するように排出ローラ５５と駆動ローラ５４Ａの駆動制御した後、用紙Ｓの搬送方向が反転する方向（用紙Ｓを画像形成装置内に引き込む方向）へ搬送速度がＶ２となるように排出ローラ５５と駆動ローラ５４Ａの駆動制御を行う（Ｓ１１０）。ここでＶ２はＶ１の１．３倍の速度である。つまり用紙搬送速度がＶ１からＶ２（Ｖ１の１．３倍）に加速する。

次に、ＣＰＵ８１は、カウンタ８３Ａを０にリセットする。（Ｓ１１２）
カウンタ８３Ａを０にリセットした後、ＣＰＵ８１は、カウンタ８３Ａが５０ステップに到達するまで待機する。（Ｓ１１４＝ＮＯ）（つまり、速度Ｖ２で搬送される用紙Ｓの第２端が搬送ローラ５４を通過し、用紙Ｓが搬送ローラ５４にニップされるまで待つ。）

カウンタ８３Ａが５０ステップに到達したことを検知すると（Ｓ１１４＝ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、用紙Ｓを反転経路５２へ引き込む方向へ搬送速度がＶ３となるように排出ローラ５５と駆動ローラ５４Ａの駆動制御を行う（Ｓ１１６）。ここでＶ３はＶ１の１．８倍の速度である。つまり用紙搬送速度がＶ２（Ｖ１の１．３倍）からＶ３（Ｖ１の１．８倍）へ加速する。

用紙搬送速度をＶ３に変更した後に、ＣＰＵ８１は、カウンタ８３Ａを０にリセットする。（Ｓ１１８）
カウンタ８３Ａを０にリセットした後、ＣＰＵ８１は、カウンタ８３Ａが３００ステップに到達するまで待機する。（Ｓ１２０＝ＮＯ）（つまり、用紙Ｓの搬送速度をＶ２からＶ３に増速させた後、用紙Ｓの第１端が分岐点６１を通過し、用紙Ｓ全体が反転経路５２内に入るまで待つ。ここで、用紙Ｓ第２端がステッピングモータ６０とは異なるモータで駆動される搬送ローラ５４Ｃに狭持された後は、搬送ローラ５４Ｃと駆動ローラ５４Ａで用紙Ｓを搬送する。用紙Ｓ第１端が駆動ローラ５４Ａを抜けた後は、搬送ローラ５４Ｃのみで用紙Ｓを搬送する。）

カウンタ８３Ａが３００ステップに到達したことを検知すると（Ｓ１２０＝ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、用紙Ｓを給紙機構３２の方向へ搬送速度がＶ４となるように搬送ローラ５４Ｃの駆動制御を行う（Ｓ１２２）。ここでＶ４はＶ１の１．０５倍の速度である。つまり用紙搬送速度がＶ３（Ｖ１の１．８倍）からＶ４（Ｖ１の１．０５倍）へ減速する。

その後、用紙Ｓは、搬送ローラ５４Ｃにより反転経路５２内をＶ４で搬送され、給紙部３に設けられている給紙センサ５８の位置まで搬送される。
給紙センサ５８は、用紙Ｓを検知しないときはＯＦＦ、用紙Ｓを検知するときはＯＮになるセンサである。
ＣＰＵ８１は、用紙Ｓの第２端が給紙センサ５８にさしかかり、給紙センサ５８がＯＦＦからＯＮとなるまで待機する。（Ｓ１２４＝ＮＯ）

給紙センサ５８がＯＮになったことを検知すると、ＣＰＵ８１は、画像形成部４を制御して用紙Ｓの裏面への画像形成処理を開始する。（Ｓ１２６）。
以上のように、第１端を先頭に画像形成部４と定着装置４４を通過して表面の画像形成を済ませた用紙Ｓは、搬送ローラ５４と排紙ローラ５５の反転により搬送経路５１内をスイッチバックして反転経路５２内を搬送される。その結果、表面の画像形成を済ませた用紙Ｓは第２端を先頭に表裏が反転した状態で画像形成部４と定着装置４４に向けて送り込まれ、裏面に画像を形成される。このように、レーザプリンタ１は用紙Ｓを画像形成部４と定着装置４４に２回通過させることにより、用紙Ｓの両面に画像を形成する。
＜第２の実施形態＞
前述した実施形態では、両面印刷のときに、搬送経路５１と搬送ローラ５４を用紙Ｓが往復で通過するような搬送経路を採用した例を例示したが、第２の実施形態として、搬送経路と搬送ローラを往復で通過しない排出反転部を採用した実施形態を図５と図６を参照して詳しく説明する。なお、排出反転部と制御のタイミング以外は前述した実施形態とほぼ同様の構成となっているので詳細な説明は省略する。また、制御のタイミングについても、図６に示すＳ２１４の待機のステップのカウント数が前述した実施例のＳ１１４では５０ステップだったのに対し、本実施例のＳ２１４では１５０ステップに変更されたものなので、詳細な説明は省いて概要を説明する。

まず、第２の実施形態にかかるカラープリンタ１の排出反転部７０について説明する。

排出反転部７０は、搬送経路７１と、反転経路７２（請求項１に記載の反転搬送路の一例）と、搬送ローラ５４と、排出ローラ５５とを主に備えている。

搬送経路７１は、画像形成部４（定着装置４４）から排出される用紙Ｓを排紙トレイ２２に向けて案内する経路であり、図５の実線で示されているように、排紙トレイ２２に搬送する途中の分岐点６２で反転経路７２と合流するようになっている。

反転経路７２は、両面印刷時に用紙Ｓを画像形成部４に向けて案内する経路であり、図５の破線で示しているように、排紙トレイ２２から装置下方に伸び、その後給紙トレイ３１の下方を装置前方に向けて伸び、給紙部３に合流するような経路となっている。

搬送ローラ５４は、反転搬送路７２に設けられており、排出ローラ５５によって反転搬送されてきた用紙Ｓを画像形成部４に向けて搬送する。

排出反転部７０を構成する構成要素のうち、前述した第１の実施例と同じ符号を付したものは前述した第１の実施例と同様の構成要素であるため説明は省略する。

次に、第２の実施形態にかかるカラープリンタ１の両面印刷時の制御について図５、図６を用いて説明する。
まず、ＣＰＵ８１は、画像形成部４を制御して用紙Ｓを搬送速度Ｖ１で搬送しながら用紙Ｓの表面に画像を形成する。画像形成部４により表面に画像が形成された用紙Ｓの第１端が、定着装置４４を通過して用紙センサ５９にさしかかると、用紙センサ５９がＯＦＦからＯＮに切り替わったことを検知する。（Ｓ２００＝ＹＥＳ） ＣＰＵ８１は、用紙Ｓの第２端が用紙センサ５９を抜けて、用紙センサ５９がＯＮからＯＦＦに切り替わるまで待機する（Ｓ２０４＝ＮＯ）。

用紙センサ５９がＯＮからＯＦＦに切り替わったことを検知すると（Ｓ２０４＝ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１はカウンタ８３Ａを０にリセットする（Ｓ２０６）。
カウンタ８３Ａを０にリセットした後、ＣＰＵ８１は、カウンタ８３Ａが３５０ステップに到達するまで待機する（Ｓ２０８）。（つまり、用紙センサ５９を抜けた用紙Ｓの第２端が分岐点６２を通過してしまうまで待つ。）

カウンタ８３Ａが３５０ステップに到達したことを検知すると（Ｓ２０８＝ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、一旦、用紙Ｓの搬送が停止するように排出ローラ５５と駆動ローラ５４Ａの駆動制御した後、用紙Ｓの搬送方向が反転する方向（用紙Ｓを画像形成装置内に引き込む方向）へ搬送速度がＶ２となるように排出ローラ５５と駆動ローラ５４Ａの駆動制御を行う（Ｓ２１０）。ここでＶ２はＶ１の１．３倍の速度である。つまり用紙搬送速度がＶ１からＶ２（Ｖ１の１．３倍）に加速する。

用紙搬送速度をＶ２に変更した後に、ＣＰＵ８１は、カウンタ８３Ａを０にリセットする。（Ｓ２１２）
カウンタ８３Ａを０にリセットした後、ＣＰＵ８１は、カウンタ８３Ａが１５０ステップに到達するまで待機する。（Ｓ２１４＝ＮＯ）（つまり、速度Ｖ２で搬送される用紙Ｓの第２端が搬送ローラ５４を通過し、用紙Ｓが搬送ローラ５４にニップされるまで待つ。）

カウンタ８３Ａが１５０ステップに到達したことを検知すると（Ｓ２１４＝ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、用紙Ｓを搬送ローラ５４Ｃへ向かって搬送速度がＶ３となるように排出ローラ５５と駆動ローラ５４Ａの駆動制御を行う（Ｓ２１６）。ここでＶ３はＶ１の１．８倍の速度である。Ｖ２（Ｖ１の１．３倍）からＶ３（Ｖ１の１．８倍）へ加速する。

用紙搬送速度をＶ３に変更した後に、ＣＰＵ８１は、カウンタ８３Ａを０にリセットする。（Ｓ２１８）
カウンタ８３Ａを０にリセットした後、ＣＰＵ８１は、カウンタ８３Ａが３００ステップに到達するまで待機する。（Ｓ２２０＝ＮＯ）（つまり、用紙Ｓの搬送速度をＶ２からＶ３に増速させた後、用紙Ｓの第２端が搬送ローラ５４Ｃに狭持され、用紙Ｓの第１端が分岐点６２を通過し、用紙Ｓ全体が反転経路７２内に入るまで待つ。）

カウンタ８３Ａが３００ステップに到達したことを検知すると（Ｓ２２０＝ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、用紙Ｓを給紙機構３２の方向へ搬送速度がＶ４となるように駆動ローラ５４Ａと 搬送ローラ５４Ｃの駆動制御を行う（Ｓ２２２）。ここでＶ４はＶ１の１．０５倍の速度である。Ｖ３（Ｖ１の１．８倍）からＶ４（Ｖ１の１．０５倍）へ減速する。

その後、搬送ローラ５４Ｃにより反転経路７２内を搬送され、給紙部３に設けられている給紙センサ５８の位置まで搬送される。
ＣＰＵ８１は、用紙Ｓの第２端が給紙センサ５８にさしかかり、給紙センサ５８がＯＦＦからＯＮとなるまで待機する。（Ｓ２２４＝ＮＯ）

給紙センサ５８がＯＮになったことを検知すると、ＣＰＵ８１は画像形成部４を制御して用紙Ｓの裏面への画像形成処理を開始する。（Ｓ２２６）。
以上のように、第１端を先頭に画像形成部４と定着装置４４を通過して表面の画像形成を済ませた用紙Ｓは、搬送ローラ５４と排出ローラ５５の反転により搬送経路５１内をスイッチバックして反転経路７２内を搬送される。その結果、表面の画像形成を済ませた用紙Ｓは第２端を先頭に表裏が反転した状態で画像形成部４と定着装置４４に向けて送り込まれ、裏面に画像を形成される。このように、レーザプリンタ１は用紙Ｓを画像形成部４と定着装置４４に２回通過させることにより、用紙Ｓの両面に画像を形成する。
＜本構成の作用効果＞
以上説明したカラープリンタ１によれば、以下のような作用効果を得ることができる。

反転搬送時には、搬送ローラ５４に用紙Ｓが進入してから搬送速度をＶ３に上げるように制御しているので、搬送ローラ５４に用紙Ｓ先端が突き当たったときの急激な負荷の増大を抑えることができるため、用紙Ｓの斜行や用紙Ｓ先端の折れ曲がりを抑制することができる。さらに、本実施形態のようにステッピングモータを使用している場合には、ステッピングモータ６０の脱調を抑制することができる。

また、用紙Ｓの反転後、搬送速度をＶ２に微増速することにより、搬送ローラ５４に用紙Ｓが突き当たった時の用紙Ｓ先端にかかる負荷の増大を抑制しつつ両面印刷にかかる時間を短縮することができる。

また、搬送ローラ５４は、搬送経路５１中に配置され、定着器４４から排出ローラ５５に搬送するときと、反転搬送時に排出ローラ５５から反転経路５２に搬送するときに往復で用紙Ｓを搬送するようになっている。本構成によって、用紙Ｓの排紙と、用紙Ｓの再搬送を一つのローラで行うことができるので、装置の小型化、構成の簡略化を図ることができる。

また、用紙Ｓを停止する位置と搬送ローラ５４の位置が近い位置に存在するように構成した場合に、本構成を採用すると両面印刷時の画像形成速度をより早くすることができるので、本構成を採用するとなお良い。

また、本実施形態において、用紙Ｓは全幅にわたって搬送ローラ５４と接触した状態で搬送されるので、用紙Ｓの全幅にわたって用紙冷却効果を得ることができ、用紙Ｓに形成された画像の画質を向上させることができる。

また、本実施形態では、搬送ローラ５４と排出ローラ５５とを同一のステッピングモータ６０により駆動しているため、用紙Ｓ搬送中の用紙Ｓの引っ張りやたわみを防止することができる。さらに、モータを一つ削減することができるので装置の構成を簡略化することができる。

また、厚紙などコシの強い用紙は、ローラと用紙先端との衝突の負荷が大きくなるので、厚紙などのコシの強い用紙を両面印刷するときに本構成を採用すると、なおよい。

１ カラープリンタ
２ 本体筐体
３ 給紙部
５ 排出反転部
２２ 排紙トレイ
３２ 給紙機構
５１ 搬送経路（反転搬送路の一部）
５２ 反転経路（反転搬送路の一部）
５４ 搬送ローラ
５５ 排出ローラ
５８ 給紙センサ
５９ 用紙センサ
６０ ステッピングモータ
８０ 制御部
８１ ＣＰＵ（制御手段）

Claims (3)

1. シートに画像を形成可能な画像形成部を有する画像形成装置であって、
   正逆回転可能に設けられたステッピングモータと、
   前記ステッピングモータとは異なる第２モータと、
   前記ステッピングモータにより正逆回転可能に設けられ、片面に画像が形成された前記シートを、前記画像形成装置の外へ排出する向きに搬送した後に、前記画像形成装置の内へ引き込む向きに搬送する排出ローラと、
   前記排出ローラにより画像形成装置の内へ引き込む向きに搬送された前記シートを前記画像形成部まで案内する反転搬送路と、を備え、
   前記反転搬送路は、
   前記画像形成部から搬送された前記シートを前記排出ローラへ向けて搬送する搬送経路と、
   前記搬送経路と連続して設けられ、前記搬送経路を前記画像形成装置内へ引き込む向きに搬送された前記シートを前記画像形成部に向けて搬送する反転経路と、
   前記搬送経路と前記反転経路とが分岐する分岐点と、
   前記搬送経路に設けられ、前記ステッピングモータにより正逆回転可能に駆動される搬送ローラと、
   前記反転経路に設けられ、前記ステッピングモータとは異なる第２モータにより駆動される再搬送ローラと、
   前記ステッピングモータと前記モータを制御して前記シート搬送速度を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   前記排出ローラにより前記シートを画像形成装置の内へ引き込む向きに搬送するときの前記シート搬送速度を、前記排出ローラにより前記シートを排出する向きに搬送する前記シート搬送速度よりも早くなるように制御し、
   前記引き込む向きに搬送されてきた前記シートが前記搬送ローラに前記シートが進入した後の前記シート搬送速度は、前記搬送ローラに前記シートが進入する前の前記シート搬送速度よりも早くなるように制御し、
   前記シートが前記搬送ローラと前記再搬送ローラに搬送され前記シートの下流側端部が前記分岐点を通過したのちに前記シート搬送速度を遅くするように制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記搬送ローラは一対のローラからなり、前記シートを搬送するときにシート搬送方向の全幅にわたって前記シートを狭持するように設けられたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成部より前記シート搬送方向下流側に設けられ、前記シート上の画像を加圧部材と加熱部材を用いて加熱・加圧してシートに画像を定着する定着器を有し、
   前記一対の搬送ローラは、ゴム製のローラであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

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