JP2009067503A - 用紙搬送機構、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙を搬送する際に用紙の停止時間を短縮することで、画像形成の効率を向上させる。
【解決手段】用紙搬送路４１と、反転搬送路４２と、排紙ローラ２４と、反転搬送路４２内に配置された搬送ローラ２８ａ，３０ａ，３２ａと、排紙ローラ２４及び搬送ローラ２８ａ，３０ａ，３２ａを回転させる回転駆動機構４９と、回転駆動機構４９を制御する制御部とを備える用紙搬送機構４０であって、回転駆動機構４９は、排紙ローラ２４の回転を逆転させるスイッチバック機能を有するとともに、排紙ローラ２４の回転を逆転させる際に搬送ローラ２８ａ，３０ａ，３２ａを連動して回転させる構成であり、制御部は、排紙ローラ２４の回転を逆転させる際にその回転を一時的に停止させる停止時間を有するように排紙ローラ２４の回転を制御し、停止時間の長さは、制御部に入力された用紙の寸法に応じて決定される。
【選択図】図２

Description

本発明は、用紙を搬送する用紙搬送機構に関し、詳細には、画像形成部に搬送した用紙をスイッチバックさせて反転搬送路を経由して再度画像形成部へ搬送するスイッチバック方式の用紙搬送機構、及び該用紙搬送機構を備える画像形成装置に関する。

用紙の両面に画像を形成する画像形成装置には、スイッチバック方式の用紙搬送機構を備えるものがある。スイッチバック方式の用紙搬送機構は、給紙カセットから画像形成部を経て排紙トレイへ用紙を搬送する用紙搬送路と、用紙搬送路における画像形成部の下流側で分岐して画像形成部の上流側に合流する反転搬送路と、用紙搬送路の用紙を排紙トレイに排出する排紙ローラと、排紙ローラの回転を正方向（排紙方向）から逆方向に切り換えるスイッチバック機構とを備えている。画像形成部は、用紙搬送路を搬送される用紙の一方の面に画像を形成する。反転搬送路は、用紙を搬送する際に該用紙の表裏を反転させて搬送する。

この用紙搬送機構では、まず、画像形成部によって用紙搬送路を搬送される用紙の一方の面に画像が形成される。この用紙は、一旦、排紙ローラで排紙トレイに向けて排出される。その際、排紙ローラの近傍に設置したセンサがこの用紙の通過を検出すると、該用紙が排紙トレイに完全に排出される前に排紙ローラの回転が逆転される。これにより、用紙がスイッチバックされて反転搬送路に導入される。反転搬送路に導入された用紙は、表裏が反転されて、再度、用紙搬送路に導入されて画像形成部へ送られる。こうして、用紙の他方の面に画像が形成される。

また、上記の用紙搬送機構では、特許文献１に示すように、複数の用紙に画像を形成する際の所要時間を短縮するため、用紙搬送路と反転搬送路とで同時に１枚ずつ用紙を搬送し、用紙搬送機構内に２枚の用紙を同時に流通させる機能（２枚内蔵機能）を有するものがある。この用紙搬送機構では、スイッチバックされて反転搬送路に導入された先行の用紙を反転搬送路内に待機させ、その間に後続の用紙を用紙搬送路に送り込み、後続の用紙に画像を形成する。

さらに、この種の用紙搬送機構では、搬送ローラなどを駆動する駆動機構の構成を簡素化するために、排紙ローラを逆方向（スイッチバック方向）に回転させるモータと、反転搬送路内の搬送ローラを回転させるモータとを同一のモータとし、さらに、このモータと搬送ローラとの間には、モータの回転の伝達を遮断可能なクラッチなどの機構を設けない場合がある。この場合、用紙をスイッチバックさせる際に、排紙ローラの逆回転と反転搬送路の搬送ローラの回転とが同時に開始されることとなる。つまり、後続の用紙のスイッチバックと、反転搬送路に待機する先行の用紙の移動とが同時に開始されるようになる。
特開２００６−１１１３９０号公報

ところで、上記の画像形成装置では、後続の用紙をスイッチバックさせる時点で、画像形成部による画像形成に必要なソフウェアなどを起動する指示が出され、反転搬送路に待機する先行の用紙に画像を形成する準備が開始される。一方で、用紙搬送路における画像形成部の上流側には、用紙の先端を検知するセンサ（先端位置検出センサ）が設けられている。このセンサにより、画像形成部に搬送される用紙が適正に搬送されていることが検知される。

この場合、上記のように排紙ローラの逆回転と搬送ローラの回転とが同時に開始されることで、反転搬送路に待機している用紙が移動を開始すると、該用紙が用紙搬送路に導入されてセンサを通過する。ところが、該用紙がセンサを通過する時点で、上記ソフトウェアの起動が完了していないと、画像形成装置は、用紙搬送路で紙詰まりが発生したと判断し、用紙の搬送を停止してしまう。

この場合、排紙ローラの逆回転の開始と同時にソフトウェアの起動が完了すれば、上記誤判断の問題は生じない。ところが、実際には、装置の内部処理に一定の時間が必要なため、ソフトウェアの起動の完了は排紙ローラの逆回転の開始に遅れてしまう。

そこで、従来の用紙搬送機構では、排紙ローラの回転を逆転させる際に一時的な停止時間を設けている。この停止時間を設けることにより、反転搬送路に待機していた用紙がセンサを通過する前にソフトウェアの起動が完了するようにしている。そして、従来は、この停止時間を一定の時間に設定している。

一方で、上記ソフトウェアの起動時間は、各々の画像の記録に際して常に同じ時間ではない。例えば、画像を記録する用紙の寸法が小さくなると、記録する画像のデータ量が少なくなることなどで、ソフトウェアの起動時間が短く(速く)なる傾向がある。

ところが、従来は、上述のように停止時間を用紙の寸法に関わらず一定の時間とし、この一定の時間は、搬送可能な最大寸法の用紙に対するソフトウェアの起動時間を基準に定めた時間であった。しかしながら、このように停止時間を用紙の寸法に関わらず一定の時間とすると、小さい寸法の用紙を搬送する際に無駄な停止時間が生じることとなる。無駄な停止時間が生じると、その分、用紙に画像を形成する際の所要時間を短縮できず、画像形成の効率を向上させる妨げになる。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、用紙を搬送する際に用紙の停止時間を短縮することで、画像形成の効率を向上させることができる用紙搬送機構、及び該用紙搬送機構を備える画像形成装置を提供することにある。

上記課題を解決するため本発明の用紙搬送機構は、給紙部から供給された用紙を画像形成部に搬送して排紙部へ排出する用紙搬送路と、用紙搬送路における画像形成部の下流側で搬入された用紙を表裏反転させながら搬送して画像形成部の上流側に搬出する反転搬送路と、用紙搬送路の下流端に配置され、用紙搬送路の用紙を排紙部へ排出する排紙ローラと、反転搬送路内に配置され、反転搬送路の用紙を搬送する搬送ローラと、排紙ローラ及び搬送ローラを回転させる回転駆動機構と、回転駆動機構を制御する制御部と、画像形成部に搬送される用紙の寸法の情報を制御部に入力する寸法入力部と、を備え、回転駆動機構は、排紙ローラを正方向に回転させて用紙を送る際に排紙ローラの回転を逆転させることで用紙をスイッチバックさせて反転搬送路へ送り込むスイッチバック機能を有するとともに、排紙ローラの回転を逆転させる際に搬送ローラを連動して回転させる構成であり、制御部は、排紙ローラの回転を逆転させる際に排紙ローラの回転を一時的に停止させる停止時間を有するように排紙ローラの回転を制御し、停止時間の長さは、寸法入力部から入力された用紙の寸法に応じて決定されることを特徴とする。

上述したように、画像を記録する用紙の寸法が小さくなるに従いソフトウェアの起動時間が短くなる。そこで、搬送する用紙の寸法に応じてスイッチバック時の排紙ローラの停止時間を変更できるようにする。こうすることで、後続の用紙を排紙ローラでスイッチバックさせる際に反転搬送路に待機する先行の用紙への画像の記録に必要なソフトウェアなどの起動の指令を出す場合、搬送する用紙の寸法によって生じていた無駄な停止時間を削減することが可能となる。特に、搬送する用紙の寸法が小さくなる程、削減可能な停止時間は長くなるので、用紙の搬送時間を短縮する効果が大きくなる。したがって、複数の用紙に画像を記録する際の処理速度を上げることができ、画像形成の効率を向上させることが可能となる。

また、上記の用紙搬送機構では、停止時間の長さは、寸法入力部から入力された用紙の搬送方向の長さ寸法に比例する長さにしてもよい。

上述したように、画像を記録する用紙の寸法が小さいほどソフトウェアの起動時間が短くなる。従って、停止時間の長さを用紙の搬送方向の長さ寸法に比例する時間とすれば、各用紙の寸法に応じて必要な停止時間を確保した上で、各用紙の無駄な停止時間を最小限に抑えることが可能となる。

また、上記の用紙搬送機構では、回転駆動機構は、排紙ローラを正方向に回転させる第１モータと、排紙ローラを逆方向に回転させるとともに搬送ローラを回転させる第２モータと、排紙ローラの駆動源を第１モータと第２モータとで切り換える切換機構と、を備え、用紙をスイッチバックさせる際に、第２モータを回転させるとともに、切換機構で排紙ローラの駆動源を第１モータから第２モータに切り換えることで、排紙ローラの逆回転と搬送ローラの回転とを同時に開始するようにしてもよい。

この構成によれば、用紙搬送機構が備える回転駆動機構の構成を簡素化しながらも、複数の用紙に画像を記録する際の処理速度を上げることができ、画像形成の効率を向上させることが可能となる。

また、本発明の画像形成装置は、用紙を供給する給紙部と、給紙部から供給された用紙に画像を形成する画像形成部と、画像形成部で画像が形成された用紙を排出する排紙部と、給紙部から搬入された用紙を画像形成部に搬送して排紙部へ搬出する上記構成の用紙搬送機構とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、用紙搬送機構の構成を簡素化しながらも、複数の用紙に画像を記録する際の処理速度を上げて、画像形成の効率を向上させることができる画像形成装置となる。

本発明の用紙搬送機構あるいは画像形成装置によれば、用紙を搬送する際に用紙の停止時間を短縮することで、画像形成の効率を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる用紙搬送機構を備えた画像形成装置の概略側断面図である。同図に示す画像形成装置１は、上段側に設けた排紙部４と、下段側に設けた給紙部３と、排紙部４と給紙部３との間に設けた画像形成機構２とを備えている。給紙部３には、用紙を装填する給紙カセット１２が設置されている。排紙部４には、用紙が排出される排紙トレイ１０が設けられている。また、画像形成機構２の側部には、給紙カセット１２内の用紙を画像形成機構２で画像が形成される画像形成部５に搬送する用紙搬送機構４０が設けられている。

なお、図１では、給紙部３に設置された給紙カセット１２は一段のみであるが、後述するように、用紙の寸法毎に給紙カセット１２を分ける場合は、給紙部３に複数段の給紙カセット１２が設置される。

用紙搬送機構４０は、給紙カセット１２から画像形成部５を経て排紙トレイ１０へ用紙を搬送する用紙搬送路４１と、用紙搬送路４１を搬送された用紙の表裏を反転させて再度用紙搬送路４１に戻す反転搬送路４２と、用紙搬送路４１に手差し用紙を搬送する手差搬送路２９とを備えている。用紙搬送路４１は、給紙カセット１２の一端に設置した給紙ローラ１３の下流側から上方へ向かって延設されて画像形成部５に至り、更に上方へ延設された後、水平方向へ湾曲して排紙トレイ１０へ通じている。反転搬送路４２は、用紙搬送路４１における画像形成部５の下流側に設けた分岐部４３で分岐して下方に向かい、用紙搬送路４１における画像形成部５の上流側に設けた合流部４４に合流している。反転搬送路４２から用紙搬送路４１に戻される用紙は表裏が反転した状態になる。

用紙搬送路４１における合流部４４と画像形成部５との間には、用紙を搬送する搬送ローラ１４ａ及びプレスローラ１４ｂからなる搬送ローラ対１４が設置され、画像形成部５と分岐部４３との間には、搬送ローラ３４ａ及びプレスローラ３４ｂからなる搬送ローラ対３４が設置されている。また、反転搬送路４２の途中には、搬送ローラ２８ａ及びプレスローラ２８ｂからなる搬送ローラ対２８、搬送ローラ３０ａ及びプレスローラ３０ｂからなる搬送ローラ対３０、搬送ローラ３２ａ及びプレスローラ３２ｂからなる搬送ローラ対３２が搬送方向に沿ってこの順に設けられている。

また、用紙搬送路４１の終端部には、排紙ローラ２４と該排紙ローラ２４に接触する従動ローラ２５とが設置されている。排紙ローラ２４は、従動ローラ２５との接触部で用紙をニップして搬送するもので、回転方向を正逆両方向に切り換えて回転することが可能になっている。また、分岐部４３には、用紙の搬送経路を切り換える変向つめ４８が設置されている。変向つめ４８は、用紙が画像形成部５から排紙ローラ２４側へ搬送される際は、反転搬送路４２を塞ぐ位置に配置される。一方、用紙が排紙ローラ２４側から反転搬送路４２に導入される際は、用紙搬送路４１を塞ぐ位置に配置される。

また、用紙搬送機構４０の側部には、手差トレイ２６が設置されている。手差トレイ２６は、下端を支点として開閉可能に取り付けられている。手差搬送路２９は、手差トレイ２６の内側に開口して用紙搬送路４１の合流部４４へ連通している。手差搬送路２９の入口には給紙ローラ２７が設置されている。手差トレイ２６から手差搬送路２９を通って用紙搬送路４１に送り込まれる手差し用紙は、搬送ローラ対１４で画像形成部５へ搬送される。

画像形成機構２は、現像器１６、クリーニング機構１７、コロナ帯電器１８、感光体ドラム１９、転写ローラ２０、露光手段２１、定着ローラ２２及びプレスローラ２３、トナーカートリッジ３６を備えて構成されている。

トナーカートリッジ３６は、貯留されたトナーを現像器１６に補充する。コロナ帯電器１８は、放電ワイヤからのコロナ放電により感光体ドラム１９の表面を一様に帯電させる。露光手段２１は、画像記録信号に応じて帯電した感光体ドラム１９に露光することで静電潜像を形成する。現像器１６は、感光体ドラム１９に形成された静電潜像にトナーを転移させて静電潜像を可視像化する。転写ローラ２０は、用紙搬送路４１を搬送される用紙を挟んで感光体ドラム１９と対向する位置に設置されており、所定の電圧が印加されると感光体ドラム１９の表面に形成されたトナー像を用紙の一方の面に転写する。定着ローラ２２及びプレスローラ２３は、用紙搬送路４１における感光体ドラム１９の下流側に配置されており、転写されたトナー像を加熱・プレスして用紙に定着させる。クリーニング機構１７は、転写後の感光体ドラム１９の表面に付着した残留トナーや紙粉等の異物を捕捉して感光体ドラム１９の表面を清掃する。

合流部４４と搬送ローラ対１４との間の用紙搬送路４１には、給紙センサ４５が設置されている。給紙センサ４５は、給紙カセット１２、反転搬送路４２、手差搬送路２９のいずれかから用紙搬送路４１に導入されて画像形成部５へ搬送される用紙を検出する。また、分岐部４３と排紙ローラ２４との間の用紙搬送路４１には、排紙センサ４６が設置されている。排紙センサ４６は、搬送ローラ対３４で排紙ローラ２４に向けて搬送される用紙の先端を検出する。また、この排紙センサ４６は、スイッチバックセンサも兼ねている。排紙センサ４６がスイッチバックセンサとして機能するときは、排紙ローラ２４で排出方向へ搬送される用紙の後端を検出する。一方、搬送ローラ対３０と搬送ローラ対３２との間の反転搬送路４２には、待機センサ４７が設置されている。待機センサ４７は、反転搬送路４２に用紙を待機させる際に反転搬送路４２を搬送される用紙を検出する。上記の各センサには、通過する用紙の有無を検出することが可能なセンサが用いられ、例えば、反射形のフォトインタラプタ等の各種の光センサが好適に用いられる。

図２は、用紙搬送機構４０が備える回転駆動機構の構成例を示す概略図である。同図においては、用紙の搬送経路は実線で示し、駆動伝達経路は点線で示す。同図に示す回転駆動機構４９は、主モータ（第１モータ）５０を備えている。主モータ５０の駆動力は、図示しない駆動伝達機構により、給紙ローラ１３、搬送ローラ１４ａ、画像形成機構２が備える感光体ドラム１９あるいは定着ローラ２２などのローラ部材、搬送ローラ３４ａ、排紙ローラ２４にそれぞれ伝達される。主モータ５０と排紙ローラ２４との間の駆動伝達経路には、電磁クラッチ５１が設けられている。主モータ５０と搬送ローラ１４ａとの間の駆動伝達経路には、電磁クラッチ５２が設けられている。さらに、主モータ５０と給紙ローラ１３との間の駆動伝達経路には、電磁クラッチ５３が設けられ、主モータ５０と搬送ローラ３４ａとの間の駆動伝達経路には、電磁クラッチ５４が設けられている。なお、図２では、給紙カセット１２と給紙ローラ１３とを各１個のみ示しているが、給紙部３に複数段の給紙カセット１２が設置される場合は、複数組の給紙カセット１２と給紙ローラ１３が設置される。そして、主モータ５０と各給紙ローラ１３との間の駆動伝達経路にそれぞれ電磁クラッチ５３が設けられる。

また、回転駆動機構４９は、副モータ（第２モータ）５５を備えている。副モータ５５の駆動力は、図示しない駆動伝達機構により、排紙ローラ２４、搬送ローラ２８ａ、搬送ローラ３０ａ、搬送ローラ３２ａにそれぞれ伝達される。副モータ５５と排紙ローラ２４との間の駆動伝達経路には、電磁クラッチ５６が設けられている。一方、副モータ５５と搬送ローラ２８ａ、搬送ローラ３０ａ、搬送ローラ３２ａそれぞれとの間には、副モータ５５の回転の伝達を遮断可能なクラッチなどの機構は設けられていない。したがって、搬送ローラ２８ａ、搬送ローラ３０ａ、搬送ローラ３２ａは、常に副モータ５５の回転に連動して回転するようになっている。

図３は、回転駆動機構４９を制御するための制御回路のブロック図である。同図に示す制御回路には、駆動制御に関する情報処理を行う制御部（ＣＰＵ）６０、給紙センサ４５、排紙センサ４６、待機センサ４７からの信号を検知する用紙検知回路６１、主モータ５０を駆動するドライバ回路６２、電磁クラッチ５１、５２、５３及び５４を駆動するドライバ回路６３が設けられている。また、副モータ５５を駆動するドライバ回路６４、電磁クラッチ５６を駆動するドライバ回路６６が設けられている。各回路は、いずれも制御部６０に接続されている。また、画像形成機構２も制御部６０によって制御されるようになっている。

さらに、この制御回路には、画像形成部５に搬送される用紙の寸法の指定（給紙カセット１２の指定）、あるいは両面印刷モードの指定などの情報入力が行われる入力部６７と、入力部６７から入力された情報を処理する処理回路６８とを備えている。処理回路６８は、制御部６０に接続されている。入力部６７は、画像形成装置１が備える操作パネルなどである。

制御部６０は、給紙センサ４５の出力に応じて搬送ローラ１４ａを回転させるとともに、画像形成機構２を動作させるための制御を行う。具体的には、給紙センサ４５が用紙の先端を検出したことを示す信号を受けたら、まず、画像形成機構２を動作させる指令を出す。その後、所定時間が経過したら搬送ローラ１４ａを回転させ、用紙を画像形成部５に送り込む。

また、制御部６０は、入力部６７からの指示入力と排紙センサ（スイッチバックセンサ）４６の出力とに応じて用紙をスイッチバックさせて反転搬送路４２に送り込む。具体的には、入力部６７から両面印刷モードの指示入力を受けた場合、まず、排紙ローラ２４を正方向に回転させて用紙を排紙トレイ１０に向けて搬送する。その際、排紙センサ４６が用紙の後端を検出したことを示す信号を受けてから所定時間経過後に排紙ローラ２４の回転を逆転させる。この排紙ローラ２４の回転を逆転させる手順の詳細については後述する。同時に変向つめ４８を移動させて反転搬送路４２を開放し、用紙搬送路４１を塞ぐ。これにより用紙を反転搬送路４２に送り込む。

また、制御部６０は、待機センサ４７の出力に応じて搬送ローラ２８ａ，３０ａ，３２ａの回転を制御し、反転搬送路４２を搬送される用紙を反転搬送路４２内に待機させる。具体的には、待機センサ４７が用紙の先端を検出したことを示す信号を受けてから所定時間経過後に副モータ５５の回転を停止して、搬送ローラ２８ａ，３０ａ，３２ａの回転を停止させる。

ここで、用紙搬送機構４０において、２枚の用紙を同時に搬送する場合の動作を説明する。図４から図１０は、この動作を説明するための図である。なお、図４から図１０では、用紙Ｐ１〜Ｐ３を太線で表示するとともに、用紙の未記録部分は点線で、片面記録部分は一点鎖線で、両面記録部分は実線でそれぞれ表示している。

ここでは、給紙部３に複数段の給紙カセット１２が設置され、用紙が寸法毎に分けられて各給紙カセット１２に装填されている場合を説明する。この場合、画像を記録する用紙の寸法の選択として、入力部６７から給紙カセット１２の選択が入力される。制御部６０は、この給紙カセット１２の選択によって画像形成部５へ搬送される用紙の寸法を判別する。

そして、入力部６７から両面記録モードの指令が入力されると、制御部６０は、主モータ５０を回転させ、電磁クラッチ５３を接続して給紙ローラ１３を回転させる。このとき回転させる給紙ローラ１３は、選択された給紙カセット１２の給紙ローラ１３である。これにより選択された給紙カセット１２から１枚目の用紙Ｐ１が給紙される。用紙Ｐ１の先端が給紙センサ４５の位置を通過すると、給紙センサ４５で用紙が検出される。これを受けて、制御部６０は、電磁クラッチ５１〜５４を適宜接続して、搬送ローラ１４ａ、感光体ドラム１９、定着ローラ２２、搬送ローラ３４ａ、排紙ローラ２４を駆動する。これにより、用紙Ｐ１が画像形成部５に搬送されて該用紙Ｐ１の片面に画像が記録される（図４参照）。

片面に画像が記録された用紙Ｐ１が用紙搬送路４１を搬送されていくと、用紙Ｐ１の先端が排紙ローラ２４と従動ローラ２５との間に挟持される。排紙ローラ２４は、主モータ５０と電磁クラッチ５１を介して接続されているため正方向に回転し、用紙Ｐ１は排紙方向に搬送される。そして、排紙センサ４６が用紙Ｐ１の後端を検知すると、これを受けて、制御部６０は、所定の時間経過後に電磁クラッチ５１を切断し、副モータ５５を回転させるとともに電磁クラッチ５６を接続する。排紙ローラ２４は、副モータ５５と電磁クラッチ５６を介して接続されると逆回転を開始し、排紙方向とは逆方向に用紙Ｐ１を搬送する。こうして、用紙Ｐ１が後端から反転搬送路４２に搬入される。なお、一枚目の用紙Ｐ１をスイッチバックさせる際は、電磁クラッチ５１を切断した直後に電磁クラッチ５６を接続するようにし、排紙ローラ２４の回転を停止させる停止時間は設けない。

このとき、一枚目の用紙Ｐ１の反転搬送動作に並行して、二枚目の用紙Ｐ２が給紙ローラ１３で用紙搬送路４１に搬入される（図５参照）。一方、一枚目の用紙Ｐ１は、副モータ５５で回転する搬送ローラ２８ａ及び搬送ローラ３０ａによって反転搬送路４２を搬送される。そして、待機センサ４７が用紙Ｐ１の先端を検知すると、これを受けて、制御部６０は副モータ５５を停止させる。これにより、用紙Ｐ１が反転搬送路４２内の待機位置で停止する。この間、二枚目の用紙Ｐ２の片面への記録動作が続行される（図６参照）。なお、一枚目の用紙Ｐ１が反転搬送されて排紙ローラ２４を離れるタイミングで電磁クラッチ５６は切断され、電磁クラッチ５１が接続されて、排紙ローラ２４は正転状態となる。

二枚目の用紙Ｐ２の片面記録動作が終了すると、用紙Ｐ２は、排紙ローラ２４と従動ローラ２５との間に挟持されて排紙方向に搬送される。そして、排紙センサ４６が用紙Ｐ２の後端を検知すると、これを受けて、制御部６０は、電磁クラッチ５１を切断する。その後、所定の停止時間を経て、副モータ５５を回転させるとともに電磁クラッチ５６を接続する。排紙ローラ２４は、副モータ５５と電磁クラッチ５６を介して接続されると逆回転を開始し、排紙方向とは逆方向に用紙Ｐ２を搬送する。こうして、用紙Ｐ２が後端から反転搬送路４２に搬入される。このとき、副モータ５５が回転することにより、反転搬送路４２の搬送ローラ２８ａ，３０ａ，３２ａが回転する。これにより、反転搬送路４２で待機していた一枚目の用紙Ｐ１が移動を開始し、用紙Ｐ１は用紙搬送路４１に搬入されて画像形成部５へ送られる。（図７参照）。

ここで、排紙ローラ２４の回転を逆転させる際の停止時間について詳細に説明する。この停止時間を設ける理由は、以下のとおりである。一枚目の用紙Ｐ１が反転搬送路４２に待機している場合、画像形成装置１では、二枚目の用紙Ｐ２をスイッチバックさせる時点で、一枚目の用紙Ｐ１の画像形成に必要なデータの読み出しの指令、あるいは先行の用紙の画像形成に必要なソフトウェア（ＣＯＤＥＣなど）を起動する指令が出される。

そして、副モータ５５の回転により、反転搬送路４２に待機している一枚目の用紙Ｐ１が移動を開始すると、用紙Ｐ１が用紙搬送路４１に導入されて給紙センサ４５を通過する。ところが、用紙Ｐ１が給紙センサ４５を通過した時点で、上記の画像形成に必要なソフトウェアの起動が完了していないと、画像形成装置１は、用紙搬送路４１で紙詰まりが発生したと判断し、用紙の搬送を停止してしまう。このため、反転搬送路４２に待機している一枚目の用紙Ｐ１の移動の開始を遅らせることで、用紙Ｐ１が給紙センサ４５を通過する前に画像形成に必要なソフトウェアの起動が完了するようにし、紙詰まりの誤判断を防止するようにしている。

そして、上述したように、搬送される用紙の搬送方向の長さ寸法が長い程、ソフトウェアの起動時間は長くなり、該用紙の搬送方向の長さ寸法が短い程、ソフトウェアの起動時間は短くなる。そこで、本実施形態の用紙搬送機構４０では、搬送する用紙の寸法に応じて排紙ローラ２４の停止時間を変えることができるようにしている。ここでは、停止時間の長さは、搬送される用紙の搬送方向の長さに比例する時間とする。

用紙搬送機構４０は、用紙の寸法と停止時間との関係を定めたテーブルを有している。制御部６０は、このテーブルに基づいて排紙ローラの停止時間を決定する。以下、テーブルの一例を示す。ＬＴＲ ＬＥＦ（ＬＥＴＴＥＲサイズ用紙、横方向給紙：搬送方向の長さ２１５．９ｍｍ）の停止時間を３００ｍｓとする。この用紙は、用紙搬送機構４０で搬送可能な用紙のうち搬送方向の長さが最大の用紙である。そして、Ａ４ ＬＥＦ（Ａ４用紙、横方向給紙：搬送方向の長さが２１０ｍｍ）の停止時間は２５０ｍｓ、Ａ５ ＳＥＦ（Ａ５用紙、縦方向給紙：搬送方向の長さが２１０ｍｍ）の停止時間は２００ｍｓ、Ｂ５ ＬＥＦ（Ｂ５用紙、横方向給紙：搬送方向の長さが１８２ｍｍ）の停止時間は２００ｍｓ、Ａ５ ＬＥＦ（Ａ５用紙、横方向給紙：搬送方向の長さが１４８ｍｍ）の停止時間は１５０ｍｓとする。このように、用紙の搬送方向の長さが短くなるに従って停止時間が順に短くなるように設定する。なお、この例は、あくまでも停止時間を用紙の搬送方向の長さに比例させる場合の一例であり、停止時間をソフトウェアの実際の起動時間に基づいて決定すれば、上記とは異なる時間になる場合もある。

上記の停止時間を経て、反転搬送路４２に待機する一枚目の用紙Ｐ１が移動を開始する。反転搬送路４２を出た用紙Ｐ１が画像形成部５へ送られると、画像形成部５で用紙Ｐ１の未記録面への画像の記録が行われる。同時に反転搬送路４２を搬送される二枚目の用紙Ｐ２が待機位置で停止する（図８参照）。こうして、図６とは用紙Ｐ１及びＰ２の配置が入れ替わるように反転搬送動作が行われる。

一枚目の用紙Ｐ１の未記録面への記録動作が終了すると、用紙Ｐ１は、排紙ローラ２４で排紙方向に搬送されてそのまま排紙トレイ１０に排出される。これにより用紙Ｐ１の記録動作が終了する。続いて、三枚目の用紙Ｐ３が給紙ローラ１３により搬入される（図９参照）。そして、画像形成部５で用紙Ｐ３の一方の面に画像が記録される間、用紙Ｐ２は反転搬送路４２の待機位置で待機している（図１０参照）。すなわち、図６と同様、用紙搬送路４１及び反転搬送路４２にそれぞれ用紙が配置された状態となる。次に、図７、図８で示す反転搬送動作を行い、以後、図７、図８及び図９、図１０に示す反転搬送動作及び用紙搬送動作を交互に繰り返す。

以上説明したように、本実施形態の用紙搬送機構４０によれば、スイッチバック時の排紙ローラ２４の停止時間を搬送する用紙の寸法に応じて変えることで、用紙の寸法に応じて必要な停止時間を確保した上で、無駄な停止時間を最小限に抑えることが可能となる。したがって、複数の用紙に画像を記録する際の処理速度を上げることができ、画像形成の効率を向上させることが可能となる。

また、回転駆動機構４９は、用紙をスイッチバックさせる際、副モータ５５を回転させるとともに、排紙ローラ２４の駆動源を主モータ５０から副モータ５５に切り換えることで、排紙ローラ２４の逆回転と搬送ローラ２８ａ，３０ａ，３２ａの回転とを同時に開始するよう構成している。これにより、用紙搬送機構４０の構成を簡素化しながらも、複数の用紙に画像を記録する際の処理速度を上げることができ、画像形成の効率を向上させることが可能となる。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。

本発明の一実施形態にかかる用紙搬送機構を備えた画像形成装置の概略側断面図である。 用紙搬送機構が備える駆動機構の構成例を示す概略図である。 駆動機構を制御するための制御回路のブロック図である。 用紙搬送機構で用紙を搬送する手順を説明するための図である。 用紙搬送機構で用紙を搬送する手順を説明するための図である。 用紙搬送機構で用紙を搬送する手順を説明するための図である。 用紙搬送機構で用紙を搬送する手順を説明するための図である。 用紙搬送機構で用紙を搬送する手順を説明するための図である。 用紙搬送機構で用紙を搬送する手順を説明するための図である。 用紙搬送機構で用紙を搬送する手順を説明するための図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 画像形成機構
３ 給紙部
４ 排紙部
５ 画像形成部
１０ 排紙トレイ
１２ 給紙カセット
１３ 給紙ローラ
１４ 搬送ローラ対
１６ 現像器
１７ クリーニング機構
１８ コロナ帯電器
１９ 感光体ドラム
２０ 転写ローラ
２１ 露光手段
２２ 定着ローラ
２３ プレスローラ
２４ 排紙ローラ
２５ 従動ローラ
２６ 手差トレイ
２７ 給紙ローラ
２８ 搬送ローラ対
２９ 手差搬送路
３０ 搬送ローラ対
３２ 搬送ローラ対
３４ 搬送ローラ対
３６ トナーカートリッジ
４０ 用紙搬送機構
４１ 用紙搬送路
４２ 反転搬送路
４３ 分岐部
４４ 合流部
４５ 給紙センサ
４６ 排紙センサ
４７ 待機センサ
４９ 回転駆動機構
５０ 主モータ
５１ 電磁クラッチ
５２ 電磁クラッチ
５３ 電磁クラッチ
５４ 電磁クラッチ
５５ 副モータ
５６ 電磁クラッチ
６０ 制御部
６１ 用紙検知回路
６２ ドライバ回路
６３ ドライバ回路
６４ ドライバ回路
６６ ドライバ回路
６７ 入力部
６８ 処理回路

Claims (4)

1. 給紙部から供給された用紙を画像形成部に搬送して排紙部へ排出する用紙搬送路と、
   前記用紙搬送路における前記画像形成部の下流側で搬入された用紙を表裏反転させながら搬送して前記画像形成部の上流側に搬出する反転搬送路と、
   前記用紙搬送路の下流端に配置され、前記用紙搬送路の用紙を排紙部へ排出する排紙ローラと、
   前記反転搬送路内に配置され、前記反転搬送路の用紙を搬送する搬送ローラと、
   前記排紙ローラ及び前記搬送ローラを回転させる回転駆動機構と、
   前記回転駆動機構を制御する制御部と、
   前記画像形成部に搬送される用紙の寸法の情報を前記制御部に入力する寸法入力部と、
   を備え、
   前記回転駆動機構は、前記排紙ローラを正方向に回転させて前記用紙を送る際に前記排紙ローラの回転を逆転させることで前記用紙をスイッチバックさせて前記反転搬送路へ送り込むスイッチバック機能を有するとともに、前記排紙ローラの回転を逆転させる際に前記搬送ローラを連動して回転させる構成であり、
   前記制御部は、前記排紙ローラの回転を逆転させる際に前記排紙ローラの回転を一時的に停止させる停止時間を有するように前記排紙ローラの回転を制御し、
   前記停止時間の長さは、前記寸法入力部から入力された前記用紙の寸法に応じて決定されることを特徴とする用紙搬送機構。
2. 前記停止時間の長さは、前記寸法入力部から入力された前記用紙の搬送方向の長さ寸法に比例することを特徴とする請求項１に記載の用紙搬送機構。
3. 前記回転駆動機構は、前記排紙ローラを正方向に回転させる第１モータと、前記排紙ローラを逆方向に回転させるとともに前記搬送ローラを回転させる第２モータと、前記排紙ローラの駆動源を前記第１モータと前記第２モータとで切り換える切換機構と、を備え、
   前記用紙をスイッチバックさせる際に、前記第２モータを駆動するとともに前記切換機構で前記排紙ローラの駆動源を前記第１モータから前記第２モータに切り換えることで、前記排紙ローラの逆回転と前記搬送ローラの回転とを同時に開始することを特徴とする請求項１又は２に記載の用紙搬送機構。
4. 用紙を供給する給紙部と、前記給紙部から供給された用紙に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で画像が形成された前記用紙を排出する排紙部と、前記給紙部から搬入された用紙を前記画像形成部に搬送して前記排紙部へ搬出する用紙搬送機構とを備え、
   前記用紙搬送機構は、請求項１乃至３のいずれかに記載の用紙搬送機構であることを特徴とする画像形成装置。
   

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