JPH0635265A - 画像形成装置の両面ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速で用紙の両面に印字ができるようにす
る。 【構成】 スイッチバック路３１，４７を備えた用紙反
転経路３，４を２段に設け、用紙間の搬送間隔を狭めた
り、搬送速度を速めても、表面に画像が形成されて連続
して送り込まれる用紙Ｐを、その用紙反転経路３と４と
に順次振り分けて送り込むことによって、用紙をスタッ
クしたりスイッチバック時に用紙をタイミング調整のた
めに一旦停止させたりすることなしに、確実に再給紙す
ることができるようにして、両面画像形成が高速で行え
るようにする。そして、各用紙反転経路３，４の装置本
体１からの用紙受け入れ部７と装置本体１への用紙送り
出し部８のみを共有経路とすれば、装置本体１へ向かう
用紙の干渉を効果的に防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、用紙の表裏両面に印
字が可能な複写機，ページプリンタ等の画像形成装置の
両面ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の用紙の表裏両面に印字が可能な画
像形成装置の両面ユニットとしては、例えば特開昭５８
−１８１０６４号公報に記載されているように、片面に
コピーをした後の用紙（転写紙）をスイッチバック路に
搬送して先端と後端を入れ替えた状態にして返送部に積
み重ね、その返送部に用紙が最初に到来した時点からカ
ウントを開始して、そのカウント値が複写枚数に達した
時に、その返送部に最初にスタックした用紙から再給紙
して、それを反転部を通すことにより表裏を反転させて
裏面にコピーを行うことによって、両面複写ができるよ
うにしたものがある。

【０００３】また、特開昭５７−１４１６５６号公報に
記載されているように、片面にコピーをした後の用紙を
排紙ローラによって途中まで排出させた段階で一旦停止
させ、それを今度は逆搬送して第２収納部に高速で収納
し、それを所定のタイミングで再び搬送して裏面側に画
像を複写をすることにより、複写速度を低下させずに両
面に画像を複写可能にしたものもある。

【０００４】さらに、特開昭５８−１８２６５５号公報
に記載されている両面ユニットのように、排紙部と切換
ゲートとスイッチバック部と返送部と反転部とからなる
両面複写補助手段を設け、表面に画像を複写した後の用
紙を裏面に画像を複写する際にその両面複写補助手段に
よる複写返送速度を増速して、表面複写終了後の用紙を
速やかに裏面複写可能な所定の返送位置に達するように
することにより、両面複写の能率を高めるようにしたも
の、さらには特開昭６２−１６１６４１号公報に記載さ
れているように、両面または多重用紙葉体の給紙間隔
を、紙葉体の搬送状態または外部手段に応じて調整する
搬送制御手段を設けることにより、連続プリント時の１
分間当り最高印刷可能数の低下を防止するようにしたも
のもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開昭５８−１８１０６４号公報による両面ユニットの
場合には、用紙を一旦返送部にスタックして停止させる
ため、その停止時間の分だけ処理時間が遅くなってしま
い、高速での両面印字ができないということがあった。

【０００６】また、特開昭５７−１４１６５６号公報に
よる両面ユニットの場合には、スイッチバックの経路が
次に連続して搬送されてくる用紙と同一の搬送経路を使
用しているため、その先行の用紙がスイッチバックして
いる間は次の用紙は干渉を避けるために一時停止してい
なければならないので、やはり高速で両面印字をするこ
とができないということがあった。

【０００７】さらに、特開昭５８−１８２６５５号公報
による両面ユニットのように、片面印字後の用紙を反転
ユニットへ搬送する際の速度を増速したり、特開昭６２
−１６１６４１号公報による両面ユニットのように、給
紙間隔を用紙の搬送状態により調整するようにした場合
であっても、多少のスピードアップは望めても、大幅な
処理速度の向上は望めないということがあった。この発
明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、高速で
用紙の両面に印字ができるようにすることを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するため、用紙の表裏両面に印字が可能な画像形
成装置の両面ユニットにおいて、スイッチバック方式に
よる用紙反転経路を複数設けたものである。そして、上
記画像形成装置の両面ユニットにおいて、装置本体に装
着した状態で上記複数の用紙反転経路が装置本体側の搬
送路にそれぞれ接続され、その各用紙反転経路の装置本
体からの用紙受け入れ部とその装置本体への用紙送り出
し部のみを共有経路とするとよい。

【０００９】また、上記複数の用紙反転経路が、それぞ
れ複数の用紙搬送速度で用紙を搬送する搬送機構を備え
ているようにするとよい。さらに、上記用紙反転経路を
搬送させる用紙のサイズに応じてその用紙反転経路内で
同時に搬送させる用紙枚数を変化させる搬送枚数制御手
段を設けると、効果的である。

【００１０】

【作用】このように構成した画像形成装置の両面ユニッ
トによれば、スイッチバック方式による用紙反転経路が
複数設けられているので、用紙間の搬送間隔を狭めた
り、搬送速度を速めても、表面に画像が形成されて連続
して送り込まれる用紙を、その複数の用紙反転経路に順
次振り分けて送り込むことによって、用紙をスタックし
たりスイッチバック時に用紙をタイミング調整のために
一旦停止させたりすることなしに、確実に再給紙するこ
とができるので、両面画像形成を高速で行うことができ
る。

【００１１】また、装置本体に装着した状態で複数の用
紙反転経路が装置本体側の搬送路にそれぞれ接続され、
その各用紙反転経路の装置本体からの用紙受け入れ部と
その装置本体への用紙送り出し部のみを共有経路とすれ
ば、各用紙反転経路でスイッチバックされて装置本体側
の搬送路に向かう用紙は、その僅かな共有経路の部分の
みで合流するだけであるので、後続の用紙の搬送を停止
させたり、減速させたりせずに、各用紙を互いに干渉さ
せることなしに高速で搬送することができる。

【００１２】さらに、複数の用紙反転経路が、それぞれ
複数の用紙搬送速度で用紙を搬送する搬送機構を備えて
いるようにすれば、各用紙反転経路内で複数の用紙を異
なる搬送方向に搬送したり、用紙を異なる搬送速度で自
由に搬送制御することができる。

【００１３】また、用紙反転経路を搬送させる用紙のサ
イズに応じてその用紙反転経路内で同時に搬送させる用
紙枚数を変化させる搬送枚数制御手段を設ければ、搬送
方向に短い用紙の場合には同一の用紙反転経路内に同時
に複数の用紙を搬送させることができるので、多数枚の
両面画像形成をする場合にそれを効率的に処理すること
ができる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。図１はこの発明による両面ユニットを
備えた画像形成装置であるレーザビームプリンタを示す
システム構成図である。この画像形成装置であるレーザ
ビームプリンタは、用紙Ｐの表裏両面に印字をする際に
使用する両面ユニット２を備えており、その両面ユニッ
ト２はスイッチバック方式による複数の用紙反転経路
３，４（３個以上設けてもよい）を備えている。

【００１５】そして、その両面ユニット２は、装置本体
（プリンタ本体）１の下側に図示のように装着した状態
で用紙反転経路３，４が装置本体１側の搬送路５，６に
それぞれ接続され、その各用紙反転経路３，４の装置本
体１からの用紙受け入れ部７とその装置本体１への用紙
送り出し部８のみを共有経路としている。その両面ユニ
ット２の側部には、大量給紙トレイ１０が装着され、そ
の大量給紙トレイ１０内に収納された用紙Ｐは給紙ロー
ラ９によって両面ユニット２内へ給紙され、それが両面
ユニット２内を上昇して装置本体１の搬送路６へ搬送さ
れていく。

【００１６】その用紙Ｐは、装置本体１内に設けられ、
停止状態にあるレジストローラ対１１に先端側が突き当
てられてスキュー補正が行われ、それが感光体ドラム１
２上の画像と一致するタイミングでレジストローラ対１
１が回転することにより感光体ドラム１２の下側に搬送
される。

【００１７】感光体ドラム１２は、時計方向に回転しな
がら帯電チャージャ１３によるコロナ放電によって表面
が帯電され、そこに光書き込みユニット１４からのレー
ザ光が照射されることによって静電潜像が形成される。
その潜像は、現像ユニット１５を通るときに可視像化さ
れ、それがレジストローラ１１によって搬送された用紙
Ｐの上面側に転写・分離ユニット１６によって転写され
る。

【００１８】その画像が転写された用紙Ｐは、定着ユニ
ット１７へ送られて画像が定着され、片面画像形成でフ
ェイスダウン状態での排紙（画像面を下側にしての排
出）が選択されているときには、図１に実線で示す位置
に回動している分岐爪１８によって大量排紙部１９へ向
けて搬送され、それが搬送ローラ２１を通って大量排紙
部１９から排紙トレイ２２上に排出される。

【００１９】そして、画像を転写した後の感光体ドラム
１２は、クリーニングユニット２３によってその表面の
残留トナーが除去される。一方、両面画像形成時には、
分岐爪１８が図１に仮想線で示す位置に回動して、片面
に画像が形成されて定着ユニット１７を通過した用紙Ｐ
が、その分岐爪１８によって搬送路５へ案内されて搬送
ローラ２４により両面ユニット２内へ搬送される。

【００２０】その両面ユニット２は、前述したように２
つのスイッチバック方式による用紙反転経路３，４を備
えており、その上段側の用紙反転経路３は、それぞれ複
数の用紙搬送速度で用紙を搬送する搬送機構２５と２６
を備えており、下段側の用紙反転経路４も、それぞれ複
数の用紙搬送速度で用紙を搬送する搬送機構２７と２８
を備えている。

【００２１】用紙反転経路３側の搬送機構２５は、スイ
ッチバック路３１の入口に設けられていて、一対のスイ
ッチバックローラ３２がモータ３３によって正逆両方向
に回転される。また、搬送機構２６は、再給紙搬送路３
４に設けられていて、間隔を置いて配設されたローラ対
３５と３６がモータ３７によってそれぞれ回転駆動され
る。

【００２２】そのスイッチバック路３１と再給紙搬送路
３４との分岐部には分岐爪３８が設けられており、２つ
の用紙反転経路３と４の分岐部には分岐爪３９が図示し
ない例えばソレノイドによって図２と図３に示す位置と
に回動可能に設けられていて、その分岐爪３９の搬送路
上には図１に示すようにモータ４１によって回転される
ローラ対４２，４３が搬送方向に間隔を置いて設けられ
ている。

【００２３】なお、ローラ対４２の搬送上流側には、装
置本体１から両面ユニット２内に送り込まれる用紙Ｐを
検知するセンサ４４（例えば反射型のフォトセンサ）
が、分岐爪３９とスイッチバックローラ３２との間の搬
送路にはセンサ４５が、また分岐爪３８とスイッチバッ
クローラ３２との間の搬送路にはセンサ４６がそれぞれ
配設されている。

【００２４】また、下側の用紙反転経路４の搬送機構２
７は、スイッチバック路４７の入口に設けられていて、
一対のスイッチバックローラ４８がモータ４９によって
正逆両方向に回転され、再給紙搬送路５１の搬送機構２
８はローラ対５２と５３がモータ５４によってそれぞれ
回転駆動される。そして、そのスイッチバック路４７と
再給紙搬送路５１との分岐部には分岐爪５５が、図示し
ない例えばソレノイドによって回動可能に設けられてい
る。

【００２５】また、２つの用紙反転経路３と４が合流す
る搬送経路付近には、モータ５６によって回転されるロ
ーラ対５７，５８が搬送方向に間隔を置いて設けられて
おり、そのローラ対５７とローラ対３６との間の搬送路
にはセンサ５９を、また搬送路の用紙送り出し部８には
センサ６０をそれぞれ配設している。

【００２６】次に、この両面ユニット２の上段側の用紙
反転経路３を使用して、用紙の表裏を反転させて装置本
体１へ再給紙する場合の各部の動作を図４を参照して説
明する。装置本体１から両面ユニット２内へ搬送された
片面（表面）に画像が形成された用紙Ｐは、その先端が
センサ４４によって検知されると分岐爪３９が図２に示
す位置に切り換わる（最初からその位置にあるときはそ
のまま）ため、モータ４１によって駆動されているロー
ラ対４２の搬送力により、上段側の用紙反転経路３に搬
送される。

【００２７】そして、分岐部のセンサ４５がその用紙Ｐ
を検知すると、分岐爪３８が図４に実線で示す位置に図
示しないソレノイドの作動により切り換わる。したがっ
て、その用紙Ｐはスイッチバック路３１に同図の矢示方
向に回転するスイッチバックローラ３２によって引き込
まれ、その後端がセンサ４６によって検知されると、モ
ータ３３が停止することによってスイッチバックローラ
３２が停止する。

【００２８】次に、モータ３３が逆回転することによっ
てスイッチバックローラ３２が図４の矢印と逆の方向に
回転すると共に、分岐爪３８が図４に仮想線で示す位置
に切り換わるため、用紙Ｐが再給紙搬送路３４へ向けて
スイッチバックされる。この際の搬送速度は、給紙時の
速度に比べて増速されている。

【００２９】その用紙Ｐは、モータ３７により矢示方向
にそれぞれ回転駆動されているローラ対３５，３６によ
り図４で右方へ搬送されていき、センサ５９がその用紙
の先端を検知するとモータ３７は一旦停止し、その後本
体側からの再給紙命令が出力されると所定のタイミング
でモータ３７が再び起動し、用紙Ｐがモータ５６によっ
て駆動されているローラ対５７へと搬送されていく。そ
して、その用紙Ｐの後端をセンサ６０が検知すると、両
面画像形成のための両面ユニット２による１枚目の用紙
の再給紙の全行程が終了する。

【００３０】この両面ユニット２による用紙の再給紙行
程は、下側の用紙反転経路４においても同様であるため
その説明を省略するが、高速搬送や用紙間隔が狭い搬送
状態において複数枚の両面画像形成をする場合には、１
枚目の用紙が上述したように図２の位置にある分岐爪３
９を後端が通過した直後にその分岐爪３９を図３に示す
位置に切り換え、２枚目の用紙を素早く下側の用紙反転
経路４に送り込んで、図４に示す上側の用紙反転経路３
で説明した動作と同様の再給紙行程を経てそれを反転さ
せ、共有の経路となる用紙送り出し部８を通して装置本
体１へ搬送する。

【００３１】そして、次の３枚目の用紙を再び上側の用
紙反転経路３に送り込み、以下その上側と下側の用紙反
転経路３，４への用紙の送り込みを交互に行っていく。
なお、分岐爪３９の切り換えタイミングは、センサ４４
が用紙Ｐの先端を検知したタイミングから用紙搬送速度
を考慮した所定時間後に切り換えることにより、先行す
る用紙が通過した直後にそれを素早く切り換えることが
できる。

【００３２】このように、この両面ユニット２は、スイ
ッチバック方式による用紙反転経路を上下に２段設けて
いるので、用紙間の搬送間隔が狭かったり、搬送速度が
速い画像形成装置であっても、表面に画像が形成されて
連続して両面ユニット２に送り込まれる用紙を、その上
下の用紙反転経路３と４とに交互に振り分けて送り込む
ことによって、用紙をスタックさせたり、搬送経路上で
スイッチバック時に用紙間の干渉を避けるためにその搬
送を一旦停止させたりするようなことをせずに、その用
紙を確実に再給紙して裏面に画像を高速で形成させるこ
とができる。

【００３３】また、この両面ユニット２は、図４に示す
ように上下の各用紙反転経路３，４の装置本体１から分
岐点ａまでの用紙受け入れ部７と、分岐点ｂから装置本
体１までの用紙送り出し部８のみを共有経路にしている
ので、各用紙反転経路３，４でそれぞれスイッチバック
されて装置本体側の搬送路６に向かう用紙は、その僅か
な距離の共有経路の部分のみで合流するだけであるの
で、後続の用紙の搬送を停止させたり、減速させたりし
なくても、各用紙を互いに干渉させることなしに高速で
効率的に装置本体１へ搬送することができる。

【００３４】次に、図５を参照して用紙反転経路を搬送
させる用紙のサイズに応じてその用紙反転経路内で同時
に搬送させる用紙枚数を変化させる搬送枚数制御手段を
設けた実施例について説明する。この実施例による画像
形成装置の両面ユニットは、用紙反転経路３又は４を搬
送させる用紙のサイズに応じてその各用紙反転経路内で
同時に搬送させる用紙枚数を変化させるように制御す
る。

【００３５】すなわち、用紙反転経路３又は４（この実
施例では同一の長さであるためどちらでも同じになる）
の搬送経路の長さの半分以下の搬送方向の長さの用紙Ｐ
1 ,Ｐ 2を両面画像形成する場合には、図５の上側の用
紙反転経路３に示すように、モータ３３によって駆動さ
れるスイッチバックローラ３２と、モータ３７によって
駆動されるローラ対３５，３６の２つの搬送機構２５，
２６で、用紙Ｐ1 ，Ｐ2 の２枚の用紙を搬送制御する。

【００３６】この場合、用紙Ｐ1,Ｐ2 の長さは、各搬送
機構２５，２６が搬送可能な長さであることが条件にな
る。また、図５の下側の用紙反転経路４に用紙Ｐ3 で示
すように、用紙の長さが搬送経路の長さの半分以上の長
さであるときには、モータ５４によって駆動されるロー
ラ対５２，５３とモータ４９によって駆動されるスイッ
チバックローラ４８の３つのローラの全てを使用して１
枚の用紙Ｐ3 を搬送する。このように、搬送方向に長い
用紙Ｐ3 は、１つの用紙反転経路に対して１枚の処理枚
数となる。

【００３７】また、用紙反転経路を十分な長さの搬送経
路とし、その搬送経路上に多数の駆動源（モータ）によ
ってそれぞれ独立して回転される駆動ローラを設けるよ
うにすれば、１つの用紙反転経路内で同時に処理できる
用紙の処理枚数を更に増やすことができる。なお、上記
各実施例において、上下の用紙反転経路３，４における
搬送機構２５，２６，２７及び２８が、それぞれ複数の
用紙搬送速度で用紙を搬送することができるようにすれ
ば、用紙を異なる搬送速度で自由に搬送制御することが
できるので、効率的に用紙を反転させて再給紙すること
ができる。

【００３８】図６は上記各実施例における制御系を示す
ブロック図である。装置本体１のマイクロプロセッサユ
ニット（以下ＭＰＵと略称する）６１から出力された命
令コードは、インタフェース（以下Ｉ／Ｆと略称する）
６２から両面ユニット２のＩ／Ｆ６３を介して両面ユニ
ット２のＭＰＵ６４に受信される。この命令コードによ
り、両面ユニット２は装置本体１からの給紙及び排紙タ
イミングや、給紙されてくる用紙サイズが判る。

【００３９】ＭＰＵ６４は、内部にプログラムの内蔵さ
れたＲＯＭ６５やＲＡＭ６６を備えており、モータドラ
イバ６７を介して上下の用紙反転経路３，４（図４）に
設けられている搬送機構２５，２６，２７及び２８をそ
れぞれ駆動するモータ郡６８を駆動制御すると共に、分
岐爪３８，３９，５５の回動位置を切り換えるソレノイ
ド郡６９をオン・オフ制御し、両面ユニット２内の搬送
経路上の各所に配設されている各種センサからなるセン
サ郡７１からは用紙検知信号を入力して、それによって
用紙の位置を検出する。

【００４０】そして、図５の実施例では、このＭＰＵ６
４が、用紙反転経路３又は４を搬送させる用紙のサイズ
に応じて、その用紙反転経路内で同時に搬送させる用紙
枚数を変化させる制御を行う。したがって、このＭＰＵ
６４が搬送枚数制御手段として機能する。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、スイッチバック方式による用紙反転経路を複数設け
たので、用紙間の搬送間隔が狭かったり、搬送速度が速
い画像形成装置であっても、表面に画像が形成されて連
続して送り込まれる用紙を、その複数の用紙反転経路に
順次振り分けて送り込むことによって、用紙をスタック
したり、スイッチバック時に用紙をタイミング調整のた
めに一旦停止させたりすることなしに、確実に再給紙す
ることができるため、両面画像形成を高速で行うことが
できる。

【００４２】また、装置本体に装着した状態で複数の用
紙反転経路が装置本体側の搬送路にそれぞれ接続され、
その各用紙反転経路の装置本体からの用紙受け入れ部と
その装置本体への用紙送り出し部のみを共有経路とすれ
ば、各用紙反転経路でスイッチバックされて装置本体側
の搬送路に向かう用紙は、その僅かな長さの共有経路の
部分のみで合流するだけであるので、後続の用紙の搬送
を停止させたり、減速させたりせずに、各用紙を互いに
干渉させることなしに搬送することができるので、より
高速化を実現できる。

【００４３】さらに、複数の用紙反転経路が、それぞれ
複数の用紙搬送速度で用紙を搬送する搬送機構を備えて
いるようにすれば、各用紙反転経路内で複数の用紙を同
時に制御することができ、それを異なる搬送方向に搬送
したり、異なる搬送速度に制御したり自由に制御するこ
とができるので、広範囲の制御が可能になる。

【００４４】また、用紙反転経路を搬送させる用紙のサ
イズに応じてその用紙反転経路内で同時に搬送させる用
紙枚数を変化させる搬送枚数制御手段を設ければ、搬送
方向に短い用紙の場合には同一の用紙反転経路内に同時
に複数の用紙を搬送させることができるので、多数枚の
両面画像形成をする場合に、それを効率的に処理するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による両面ユニットを備えた画像形成
装置であるレーザビームプリンタを示すシステム構成図
である。

【図２】図１の両面ユニットの２つの用紙反転経路の分
岐部に設けられている分岐爪３９が用紙を上段の用紙反
転経路側に導く位置に回動している状態を示した概略図
である。

【図３】同じくその分岐爪３９が用紙を下段の用紙反転
経路に導く位置に回動している状態を示した概略図であ
る。

【図４】図１の両面ユニットを拡大して示した概略構成
図である。

【図５】用紙反転経路を搬送させる用紙のサイズに応じ
てその用紙反転経路内で同時に搬送させる用紙枚数を変
化させるようにした実施例を説明するための概略図であ
る。

【図６】この発明による画像形成装置の両面ユニットの
制御系を示したブロック図である。

【符号の説明】 １ 装置本体 ２ 両面ユニ
ット ３，４ 用紙反転経路 ５，６ 搬送
路 ７ 用紙受け入れ部 ８ 用紙送り
出し部 ２５，２６，２７，２８ 搬送機構 ３１ スイッ
チバック路 ６４ マイクロプロセッサユニット（搬送枚数制御手
段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 用紙の表裏両面に印字が可能な画像形成
   装置の両面ユニットにおいて、スイッチバック方式によ
   る用紙反転経路を複数設けたことを特徴とする画像形成
   装置の両面ユニット。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像形成装置の両面ユニ
   ットにおいて、装置本体に装着した状態で前記複数の用
   紙反転経路が前記装置本体側の搬送路にそれぞれ接続さ
   れ、その各用紙反転経路の前記装置本体からの用紙受け
   入れ部と該装置本体への用紙送り出し部のみを共有経路
   としたことを特徴とする画像形成装置の両面ユニット。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の画像形成装置の両
   面ユニットにおいて、前記複数の用紙反転経路が、それ
   ぞれ複数の用紙搬送速度で用紙を搬送する搬送機構を備
   えていることを特徴とする画像形成装置の両面ユニッ
   ト。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の
   画像形成装置の両面ユニットにおいて、前記用紙反転経
   路を搬送させる用紙のサイズに応じて該用紙反転経路内
   で同時に搬送させる用紙枚数を変化させる搬送枚数制御
   手段を設けたことを特徴とする画像形成装置の両面ユニ
   ット。