JP5779960B2 - 画像形成装置および反転搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置および反転搬送装置に関する。

従来より、プリンタ、複写機などとしての画像形成装置が知られている。この類の画像形成装置は、用紙の片面（例えば表面）のみに画像を形成するのみならず、用紙の両面に画像を形成することが可能となっており、両面印刷といったシーンでは、用紙表面への画像形成後に、用紙の表裏反転を実行する。例えば、特許文献１に開示された画像形成装置によれば、用紙表面の画像形成に供される用紙の先端と、用紙裏面の画像形成に供される用紙の先端とが同一の端部となるように用紙を回転させることにより、用紙の表裏反転を行う反転搬送機構（反転搬送装置）を備えている。用紙回転による表裏反転方式によれば、表面および裏面におけるトナー画像の書き込み開始位置を用紙の同一端部を基準として設定することができる。そのため、スイッチバックによる表裏反転方式（例えば、特許文献２参照）と比較して、表裏画像の位置合わせ精度を高めることができるという長所を有している。なお、特許文献２には、装置内での用紙詰まり等を抑制するために、スイッチバック経路での搬送速度を増加させる手法が開示されている。

特開２００７−３１０４１号公報 特開昭６３−２７３６７号公報

ところで、用紙回転による表裏反転方式によれば、画像形成装置が反転搬送機構を備える必要があるが、画像形成装置の大型化を抑制するためにも、反転搬送機構の小型化が望まれる。しかしながら、反転搬送機構を小型化した場合には、用紙を回転させるための搬送経路の屈曲度合いが大きくなるという問題がある。この場合、搬送経路における用紙の搬送負荷が増加するため、搬送経路を搬送される用紙の条件によっては、用紙の搬送不良や騒音、画像の擦れが生じたりするという不都合がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置の小型化を実現しつつも、用紙回転による表裏反転にともなう不都合を解消することである。

かかる課題を解決するために、第１の発明は、用紙の両面に画像を形成可能な画像形成装置を提供する。この画像形成装置は、主搬送経路に沿って用紙を搬送する主搬送部と、主搬送部により搬送される用紙に画像を形成する画像形成部と、反転搬送経路に沿って用紙を搬送し、主搬送経路における用紙搬送方向と平行な回転軸を中心として用紙を回転させることにより、用紙の表裏を反転させる反転搬送部と、主搬送部による用紙の搬送状態を制御するとともに、反転搬送部による用紙の搬送状態を制御する給紙制御部と、を有する。この場合、給紙制御部は、反転搬送部による用紙の反転搬送速度として、主搬送部による用紙の搬送速度と同じ搬送速度と、当該主搬送部による用紙の搬送速度よりも遅い搬送速度とを切り換え可能とする。

ここで、第１の発明において、給紙制御部は、反転搬送部において搬送される用紙の条件に基づいて、反転搬送速度を切り換え可能とすることが好ましい。

また、第１の発明において、給紙制御部は、反転搬送部において搬送される用紙の条件として、用紙種類および用紙表面における画像の印字率のいずれか一方または双方を用いることができる。

また、第１の発明において、給紙制御部は、反転搬送部において搬送される用紙の条件により搬送負荷が高い用紙であると判断した場合、反転搬送速度を、主搬送部による用紙の搬送速度よりも遅い搬送速度にすることが好ましい。

また、第２の発明は、第１の用紙搬送方向に沿って搬送された用紙を受け取ると、当該用紙を第１の用紙搬送方向と直交する第２の用紙搬送方向に送り出す第１の反転部と、第１の反転部から送り出された用紙の搬送をガイドし、第１の用紙搬送方向と平行な回転軸を中心として用紙を回転させることにより、用紙の表裏を反転させる回転ガイド部と、回転ガイド部に沿って搬送された用紙を受け取ると、当該用紙を第１の用紙搬送方向に沿って送り出す第２の反転部と、第１の反転部から第２の反転部へと至る用紙の搬送状態を制御する給紙制御部と、を有する反転搬送装置を提供する。この場合、給紙制御部は、第１の反転部から第２の反転部へと至る用紙の搬送速度として、第１の搬送速度と、当該第１の搬送速度よりも遅い第２の搬送速度とを切り換え可能とする。

ここで、第２の発明において、第１の反転部から第２の反転部へと至る用紙の搬送速度は、第１の用紙搬送方向に沿って第１の反転部へと搬送される用紙の搬送速度および第２の反転部から第１の用紙搬送方向に沿って搬送される用紙の搬送速度のうち、いずれか遅い方の速度よりも遅い速度にすることが好ましい。

本発明によれば、反転搬送部による用紙搬送に際し、主搬送部による用紙の搬送速度と比較して用紙の搬送速度が遅くなることとなる。これにより、表裏反転による用紙回転時の用紙の搬送負荷が軽減されるので、搬送不良や騒音、画像の擦れなどの発生を抑制することができる。その結果、反転搬送部、ひいては画像形成装置の小型化を実現しつつも、用紙回転による表裏反転にともなう不都合を解消することができる。

画像形成装置を模式的に示す構成図 図１に示すＡ１方向より画像形成装置を眺めた際の反転搬送部５０の要部を示す側面図 反転搬送部５０の構成および用紙Ｐの反転搬送経路を模式的に示す斜視図 画像形成装置の制御系を示すブロック図 第１の実施形態にかかる反転搬送部５０における搬送速度の設定処理を示すフローチャート 第２の実施形態にかかる反転搬送部５０における搬送速度の設定処理を示すフローチャート

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかる画像形成装置を模式的に示す構成図である。画像形成装置は、例えば複写機といった電子写真方式の画像形成装置であり、複数の感光体を一本の中間転写ベルトに対面させて縦方向に配列することによりフルカラーの画像を形成する、いわゆる、タンデム型カラー画像形成装置である。

画像形成装置は、原稿読取装置１と、作像ユニット１０と、定着装置３０と、主搬送部４０と、反転搬送部５０とを主体に構成されている。

原稿読取装置１は、装置筐体の上部に備えられた自動原稿送り装置（図示せず）を有し、自動原稿送り装置によって原稿を搬送しながら、原稿の画像を読み取ることによって、画像信号を得る。具体的には、原稿読取装置１は、原稿の画像をランプにて照射し、その反射光を撮像素子の受光面に結像させる。撮像素子は入射した光を光電変換して所定の画像信号を画像読取制御部２に出力する。画像読取制御部２は、この画像信号に対して、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、圧縮等の処理を施し、メイン制御部７０（図４参照）に画像データとして出力する。なお、メイン制御部７０に入力される画像データとしては、原稿読取装置１で読み取ったものに限られず、例えば、画像形成装置に接続されたパーソナルコンピュータや他の画像形成装置から受信したものであってもよい。

作像ユニット１０は、画像データに基づいてトナー画像を作成し、この作成したトナー画像を用紙Ｐに転写する。作像ユニット１０は、露光部１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ、帯電・現像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ、中間転写部２３および２次転写ローラ２６を主体に構成されている。

個々の露光部１５Ｙ〜１５Ｋは、レーザ光源、ポリゴンミラー、複数のレンズ等から構成される。各露光部１５Ｙ〜１５Ｋは、画像データをもとにメイン制御部７０から出力される出力情報に対応して、後述する感光体ドラム２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋの表面をレーザビームにより走査露光する。この走査露光により、感光体ドラム２１Ｙ〜１２Ｋには潜像がそれぞれ形成される。

帯電・現像ユニット２０Ｙは、回転軸を中心に回転する感光体ドラム２１Ｙと、その周辺に配置されている帯電・現像部２２Ｙを主体に構成されており、イエローに対応するトナー画像を感光体ドラム２１Ｙ上に形成する。また、残余の帯電・現像ユニット２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋも、帯電・現像ユニット２０Ｙと同様な構成であり、感光体ドラム２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋの周辺に、帯電・現像部２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋがそれぞれ配置されており、マゼンダ、シアン、ブラックに対応するトナー画像を感光体ドラム２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ上にそれぞれ形成する。

具体的には、感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋは、帯電・現像部２２Ｙ〜２２Ｋによりその表面が一様に帯電させられており、前述の通り、露光部１５Ｙ〜１５Ｋによりその表面に潜像が形成される。帯電・現像部２２Ｙ〜２２Ｋは、トナーで現像することによって感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋ上の潜像を顕像化する。これにより、各感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋ上にトナー画像がそれぞれ形成される。個々の感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋ上に形成されたトナー画像は、中間転写部２３を構成する中間転写ベルト２４上の所定位置に逐次転写される。

２次転写ローラ２６は、中間転写ベルト２４上に転写されたトナー画像を、主搬送部４０により所定のタイミングで搬送される用紙Ｐに転写する。

トナー画像が転写された用紙Ｐ、すなわち、未定着な状態のトナー画像を備える用紙Ｐは、定着装置３０に送られる。定着装置３０は、用紙Ｐを加圧および加熱することによって、トナー画像を用紙Ｐに定着させる。定着装置３０は、例えば定着上ローラ３１と定着下ローラ３２とを主体に構成されている。定着上ローラ３１および定着下ローラ３２は、互いに圧接した状態で配置されており、定着上ローラ３１および定着下ローラ３２との間に定着ニップ部が形成される。また、定着上ローラ３１の内部には、熱定着を行う加熱部としてのヒータ（図示せず）が内蔵されており、ヒータからの輻射熱により定着上ローラ３１が加熱される。

この定着装置３０において、用紙Ｐは定着対象面（未定着なトナー画像を備える面）が定着上ローラ３１と向き合う格好で搬送されており、その搬送過程において定着ニップ部を通過する。これにより、定着上ローラ３１および定着下ローラ３２による加圧および定着上ローラ３１の有する熱の作用を通じて、用紙Ｐへのトナー画像の定着が行われる。

ここで、本実施形態において、作像ユニット１０および定着装置３０は、画像形成部として機能する。すなわち、画像形成部は、（１）感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋを帯電させる、（２）露光部１５Ｙ〜１５Ｋにより感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋ上に静電潜像を形成する、（３）形成された静電潜像にトナーを付着させる、（４）感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋ上のトナー画像を中間転写ベルト２４に一次転写させる、（５）中間転写ベルト２４上のトナー画像を用紙Ｐに二次転写させる、（６）トナー画像を用紙Ｐに定着する、という一連のプロセスを通じて、後述する主搬送部４０により搬送される用紙Ｐに画像（トナー画像）を形成する。

主搬送部４０は、ガイド部材や複数のローラで構成されており、用紙Ｐに画像形成を行うために規定された所定の搬送経路（以下「主搬送経路」という）に沿って配置されている。主搬送部４０は、給紙部３５（複数の用紙収納トレイＴｒ１，Ｔｒ２のうちのいずれかのトレイ）から用紙Ｐが供給されると、当該用紙Ｐを主搬送経路に沿って搬送する。主搬送部４０による用紙搬送方向ＦＤ１は、用紙Ｐにおけるトナー画像の主走査方向と直行する方向（副走査方向）と対応する。

主搬送部４０は、主搬送経路に沿って用紙Ｐを搬送する過程において、画像形成部による画像形成位置へと用紙Ｐを供給する。具体的には、用紙Ｐは、搬送ローラ４２，４２およびレジストローラ４４により用紙Ｐにトナー画像を転写する転写位置へと供給され、そして、搬送ベルトにより用紙Ｐにトナー画像を定着する定着位置へと供給される。画像形成位置（転写位置および定着位置）を通過した用紙Ｐは、ガイド部材によって案内され、排出ローラ４５により装置筐体の外部側面に取り付けられた排紙トレイ４６に排出される。

これに対して、用紙表面のみならず用紙裏面にもトナー画像の形成を行う場合、主搬送部４０は、用紙表面に対する画像形成処理を終えた用紙Ｐを反転搬送部５０に搬送する。具体的には、定着位置を通過した用紙Ｐは、ガイド部材（図示せず）により下方にある搬送ローラ４３へと導かれ、搬送ローラ４３により反転搬送部５０に搬送される。

反転搬送部５０は、ガイド部材や複数のローラで構成されており、用紙Ｐの表裏反転を行うために規定された所定の搬送経路（以下「反転搬送経路」という）に沿って配置されている。反転搬送部５０は、定着装置３０（定着位置）よりも下流側において主搬送部４０から用紙Ｐを受け取ると、当該用紙Ｐを反転搬送経路に沿って搬送する。かかる搬送に伴い、主搬送経路における用紙搬送方向ＦＤ１と平行な回転軸を中心として用紙Ｐが回転させられ、これにより、用紙表面への画像形成時と用紙裏面への画像形成時とで画像形成位置へと到達する用紙Ｐの先端と後端とが入れ替わることなく、用紙Ｐの表裏反転が行われる。そして、反転搬送部５０は、表裏反転後の用紙Ｐを作像ユニット１０（転写位置）よりも上流側において主搬送部４０へと送り出す。このように、反転搬送部５０は、用紙Ｐの先端と後端とを入れ替えずに用紙Ｐの表裏を反転させる為、表裏画像の形成に際して用紙Ｐの同一端部を基準として画像を形成することができるので、表裏画像の位置合わせ精度を高めることができる。

なお、本明細書において、用紙Ｐの先端は、用紙搬送方向における用紙Ｐの前側の端部をいい、用紙Ｐの後端は、その後側の端部をいう。すなわち、主搬送経路を搬送される用紙Ｐの先端・後端は、用紙搬送方向ＦＤ１を基準とした用紙Ｐの前側の端部・後側の端部に相当し、反転搬送経路を搬送される用紙Ｐの先端・後端は、後述する用紙搬送方向ＦＤ２を基準とした用紙Ｐの前側の端部・後側の端部に相当する。

図２は、図１に示すＡ１方向より画像形成装置を眺めた際の反転搬送部５０の要部を示す側面図であり、図３は、反転搬送部５０の構成および用紙Ｐの反転搬送経路を模式的に示す斜視図である。具体的には、反転搬送部５０は、反転搬送経路に沿って用紙Ｐを搬送することにより、画像形成位置を通過した用紙Ｐを画像形成位置へと回帰させるとともに、主搬送経路における用紙搬送方向ＦＤ１と平行な回転軸を中心として用紙Ｐを回転させ、これにより、用紙Ｐの表裏を反転させる機能を担っている。反転搬送部５０による用紙搬送方向ＦＤ２は、主搬送経路における用紙搬送方向ＦＤ１と直行する方向、すなわち、用紙Ｐにおけるトナー画像の主走査方向と対応する。

反転搬送部５０は、第１の反転部５０Ａと、第２の反転部５０Ｂと、回転ガイド部５０Ｃとを備えている。

第１の反転部５０Ａは、搬送用ローラ５２，５３と、反転用ローラ５６，５７とを有している。搬送用ローラ５２は、回転ローラと従動ローラとから構成され、図示しない駆動機構により駆動されることにより、圧接状態（ニップ状態）と離間状態（ニップ解除状態）とを切り替えることができる。回転ローラは回転軸とその両端部に取り付けられた一対のローラとから構成され、従動ローラは回転軸とその両端部に取り付けられた一対のローラとから構成される。なお、この搬送用ローラ５２の構成は、後述する搬送用ローラ５３〜５５、反転用ローラ５６〜５９においても同様である。

搬送用ローラ５２，５３のそれぞれは、ローラの回転軸が反転搬送経路における用紙搬送方向ＦＤ２と平行に配置されており、両搬送用ローラ５２，５３は、互いに所定距離を隔てた状態で対向するように配置されている。また、反転用ローラ５６，５７は、ローラの回転軸が主搬送経路における用紙搬送方向ＦＤ１と平行に配置されており、両反転用ローラ５６，５７は、互いに所定距離を隔てた状態で対向するように配置されている。

搬送用ローラ５２，５３は、定着装置３０よりも下流位置である第１の切替位置において主搬送部４０から用紙Ｐを受け取る。この第１の切替位置は、主搬送部４０による用紙搬送方向ＦＤ１から反転搬送部５０による用紙搬送方向ＦＤ２へと搬送方向を切り替えるための位置である。

反転用ローラ５６，５７は、搬送用ローラ５２，５３により受け取った用紙Ｐをニップし、用紙搬送方向ＦＤ２に送り出す。この場合、反転用ローラ５６，５７は、反転用ローラ５７が上流側、反転用ローラ５６が下流側となるように用紙Ｐを送り出すことにより、回転ガイド部５０Ｃを介して第２の反転部５０Ｂへと用紙Ｐを搬送する。

第２の反転部５０Ｂは、反転用ローラ５８，５９と、搬送用ローラ５４，５５と、側面基準板６０とを有している。なお、反転用ローラ５８，５９の構成は第１の反転部５０Ａの反転用ローラ５６，５７と同様な構成であり、搬送用ローラ５４，５５の構成は第１の反転部５０Ａの搬送用ローラ５２，５３と同様な構成であるため、重複する部分についての説明は省略する。

反転用ローラ５８，５９は、回転ガイド部５０Ｃに沿って搬送される用紙Ｐを第２の切替位置において受け取る。この第２の切替位置は、反転搬送部５０による用紙搬送方向ＦＤ２から主搬送部４０による用紙搬送方向ＦＤ１へと搬送方向を切り替えるための位置である。

搬送用ローラ５４，５５は、反転用ローラ５８，５９によって受け取った用紙Ｐをニップし、当該用紙Ｐを主搬送部４０による用紙搬送方向ＦＤ１に沿って送り出す。この場合、搬送用ローラ５４，５５は、搬送用ローラ５４が上流側、搬送用ローラ５５が下流側となるように用紙Ｐを送り出し、これにより、当該用紙Ｐを作像ユニット１０よりも上流位置において主搬送部４０へと送り出す。

側面基準板６０は、第２の反転部５０Ｂへと搬送される用紙Ｐの片寄りや用紙曲がりを補正するものであり、反転用ローラ５９から外側に若干離れた位置に設けられている。また、側面基準板６０は、細長の直方体状をなしており、その長手方向が搬送方向ＦＤ１と平行となるように設けられている。この側面基準板６０は、回転ガイド部５０Ｃを経由して搬送される用紙Ｐの側面部（用紙搬送方向ＦＤ２を基準とした際の用紙先端部）が当接することで、用紙Ｐの片寄りや紙曲りを補正することができる。

回転ガイド部５０Ｃは、第１の反転部５０Ａの反転用ローラ５６の搬出側と第２の反転部５０Ｂの反転用ローラ５８の搬入側との間に設けられている。この回転ガイド部５０Ｃは、例えば金属部材からなる一対のガイド板６１により構成され、外方向に向かって円弧状に湾曲している。第１の反転部５０Ａから送り出された用紙Ｐは、一対のガイド板６１の間を通過して、第２の反転部５０Ｂへと到達する。すなわち、回転ガイド部５０Ｃは、第１の反転部５０Ａから送り出された用紙Ｐの搬送をガイドし、用紙搬送方向ＦＤ１と平行な回転軸を中心として用紙Ｐを１８０度回転させることにより、用紙Ｐの表裏を反転させる。

図４は、本実施形態にかかる画像形成装置の制御系を示すブロック図である。画像形成装置は、当該装置を制御する制御系として、メイン制御部７０と、給紙制御部８０とを備えている。

メイン制御部７０は、画像形成に関する動作を統合的に制御する機能を担っている。メイン制御部７０は、例えばＣＰＵ７１を主体に構成されており、図示しないメモリに格納された制御プログラムに従い、各種の演算を行い、この演算結果に基づいて画像形成動作を制御する。具体的には、メイン制御部７０は、作像ユニット１０、定着装置３０を制御することにより、以下に示す一連のプロセスを実行し、これにより、用紙Ｐにトナー画像を形成する。
（１）感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋを帯電させる
（２）露光部１５Ｙ〜１５Ｋにより感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋ上に静電潜像を形成する
（３）形成された静電潜像にトナーを付着させる
（４）感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋ上のトナー画像を中間転写ベルト２４に一次転写させる
（５）中間転写ベルト２４上のトナー画像を用紙Ｐに二次転写させる
（６）トナー画像が転写された用紙Ｐに定着処理を施す

また、メイン制御部７０は、操作部５を通じて、各種設定、印刷条件（部数、用紙種類（用紙サイズ、用紙斤量や用紙品質など）、倍率など）や、印刷開始指示などを取得することができる。操作部５としては、ボタンやスイッチ等から構成されるが、所定の情報を表示する表示部と一体化されたタッチパネルなどであってもよい。さらに、メイン制御部７０は、給紙制御部８０と相互に通信を行うことができる。

給紙制御部８０は、用紙搬送に関する動作を制御する機能を担っている。給紙制御部８０は、例えばＣＰＵ８１や各種の駆動回路８２，８３を主体に構成されており、図示しないメモリに格納された制御プログラムに従い、各種の演算を行い、この演算結果に基づいて用紙Ｐの搬送状態を制御する。具体的には、給紙制御部８０は、ＣＰＵ８１から駆動回路８２を介して出力される駆動信号を通じて、主搬送部４０による用紙Ｐの搬送状態を制御する。また、給紙制御部８０は、ＣＰＵ８１から駆動回路８３を介して出力される駆動信号を通じて、反転搬送部５０による用紙Ｐの搬送状態を制御する。

本実施形態の特徴の一つとして、給紙制御部８０は、反転搬送部５０に指令する用紙Ｐの搬送速度指令を、主搬送部４０に指令する用紙Ｐの搬送速度指令よりも遅い速度である反転基準速度に設定している。これにより、反転搬送部５０による用紙Ｐの搬送速度は、主搬送部４０による用紙Ｐの搬送速度よりも遅い速度である反転基準速度に設定される。また、給紙制御部８０は、用紙Ｐに対する印刷条件に基づいて、反転基準速度を可変的に設定している。

なお、給紙制御部８０には、用紙検出センサ８５からの検出信号が入力されている。用紙検出センサ８５は、反転搬送部５０へと至る主搬送経路に配置されており、反転搬送部５０の入口側へと到達する用紙Ｐを検出する。用紙検出センサ８５は、例えば発光素子と受光素子とで構成されており、センサ位置を用紙Ｐが通過していない場合に検出信号がオフとなり、センサ位置を用紙Ｐが通過している場合に検出信号がオンとなる。

図５は、本実施形態にかかる反転搬送部５０における搬送速度の設定処理を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、所定の周期で呼び出され、給紙制御部８０によって実行される。

まず、ステップ１０（Ｓ１０）において、給紙制御部８０は、印刷が開始されるか否かを判断する。ユーザが画像形成装置により印刷を行う場合、メイン制御部７０には、操作部５から、あるいは、パーソナルコンピュータや他の画像形成装置から、印刷条件・画像データとともに印刷開始指令が入力されている。これらの情報は、メイン制御部７０を介して給紙制御部８０にも入力されている。したがって、このステップ１０では、給紙制御部８０は、印刷開始指令が入力された否かを判断する。ステップ１０において肯定判定された場合、すなわち、印刷が開始される場合には、ステップ１１（Ｓ１１）に進む。一方、ステップ１０において否定判定された場合、すなわち、印刷が開始されない場合には、本ルーチンを抜ける。

ステップ１１において、給紙制御部８０は、印刷条件を読み込む。本実施形態との関係において、給紙制御部８０は、印刷条件の読み込みを通じて、トナー画像の形成対象となる用紙種類、具体的には、用紙Ｐの斤量を認識することできる。

ステップ１２において、給紙制御部８０は、用紙Ｐの斤量が所定の斤量条件を満たすか否かを判断する。この斤量条件は、用紙Ｐの斤量として厚紙に相当する斤量を定義したものであり、実験やシミュレーションを通じて最適値が予め設定されている。一般に、反転搬送部５０の小型化を実現するために、回転ガイド部５０Ｃの曲率が小さく設計されるため、回転ガイド部５０Ｃの通過に際して用紙Ｐの搬送負荷が増加し、搬送不良や騒音、画像の擦れなどが発生したりする。特に、用紙Ｐの斤量が大きい程、すなわち、厚紙になる程、かかる傾向が顕著となる。本実施形態では、本ステップ１２により用紙Ｐの斤量を判断し、この判断結果に応じて反転搬送部５０による用紙Ｐの搬送速度を適切に設定することにより、かかる事象の発生を抑制することとしている。例えば、斤量条件は、回転ガイド部５０Ｃに設定される曲率を考慮して、厚紙として認められる用紙Ｐの斤量が予め設定されている。

このステップ１２において否定判定された場合、すなわち、用紙Ｐの斤量が厚紙に相当しない場合には、ステップ１３（Ｓ１３）に進む。一方、ステップ１２において肯定判定された場合、すなわち、用紙Ｐの斤量が厚紙に相当する場合には、ステップ１４（Ｓ１４）に進む。

ステップ１３において、給紙制御部８０は、反転搬送部５０に指令する用紙Ｐの搬送速度指令を第１の反転基準速度Ｖ21に設定する。反転基準速度は、給紙制御部８０が主搬送部４０に指令する用紙Ｐの搬送速度指令よりも遅い速度であり、第１の反転基準速度Ｖ21は、回転ガイド部５０Ｃに非厚紙を通すことを考慮して、当該反転基準速度の中から任意の値が設定されている。

一方、ステップ１４において、給紙制御部８０は、反転搬送部５０に指令する用紙Ｐの搬送速度指令を第２の反転基準速度Ｖ22に設定する。この第２の反転基準速度Ｖ22は、回転ガイド部５０Ｃに厚紙を通すことを考慮して、前述の反転基準速度の中から任意の値が設定されている。特に、この第２の反転基準速度Ｖ22は、前述の第１の反転基準速度Ｖ21よりも遅い速度となっている。

このように本実施形態において、給紙制御部８０は、反転搬送部５０による用紙Ｐの搬送速度を主搬送部４０による用紙Ｐの搬送速度よりも遅い速度である反転基準速度に設定している。

例えば、反転搬送部５０による用紙Ｐの搬送速度を、主搬送部４０による用紙Ｐの搬送速度と同一に設定した場合には、回転ガイド部５０Ｃを通過する際の搬送速度が大きすぎ、用紙Ｐの搬送負荷が増加し、搬送不良や騒音、画像の擦れなどが発生したりする虞がある。その点、本実施形態によれば、反転搬送部５０による用紙搬送に際し、主搬送部４０による用紙Ｐの搬送速度と比較して用紙Ｐの搬送速度が緩められることとなる。これにより、回転ガイド部５０Ｃを通過する際の用紙Ｐの搬送負荷が軽減されるので、搬送不良や騒音、画像の擦れなどの発生を抑制することができる。また、装置全体の搬送速度を遅くするといったこともないので、生産性の低下を抑制することができる。その結果、反転搬送部５０、ひいては画像形成装置の小型化を実現しつつも、用紙回転による表裏反転にともなう不都合を解消することができる。

また、本実施形態において、給紙制御部８０は、反転搬送部５０を搬送される用紙Ｐの条件に基づいて、反転基準速度を可変的に設定している。本実施形態では、反転搬送部５０を搬送される用紙Ｐの条件として、用紙種類、特に、用紙Ｐの斤量を用いている。

回転ガイド部５０Ｃにおける用紙Ｐの搬送負荷は、用紙Ｐの斤量に影響する。そこで、第１の反転基準速度Ｖ21、第2の反転基準速度Ｖ22といったように、用紙Ｐの斤量に応じて反転基準速度を設定することにより、反転搬送部５０における適切な搬送速度を設定することができる。これにより、生産性の低下を抑制しつつも、用紙Ｐの搬送負荷の軽減を図ることができる。

なお、本実施形態において、給紙制御部８０は、図３（ｂ）に示すように、反転搬送部５０による用紙Ｐの搬送速度Ｖ２を、主搬送部４０による用紙Ｐの搬送速度よりも遅い速度である反転基準速度に設定している。ところで、定着装置３０から第１の反転部５０Ａへと至る用紙Ｐの搬送速度Ｖ１と、第２の反転部５０Ｂから作像ユニット１０へと至る用紙Ｐの搬送速度Ｖ３とが相違することもある。この場合には、給紙制御部８０は、搬送速度Ｖ１，Ｖ３のうち、いずれか遅い方の速度よりも遅い速度を反転基準速度として設定すればよい。これにより、回転ガイド部５０Ｃを通過する際の用紙Ｐの搬送負荷が軽減されるので、搬送不良や騒音、画像の擦れなどの発生を抑制することができる。

また、本実施形態では、給紙制御部８０は、反転基準速度を設定するにあたり、用紙Ｐの斤量を参照したが、これ以外にも、用紙Ｐの表面処理の程度やサイズといった用紙Ｐの種類に応じて反転基準速度を設定することができる。例えば、コート紙は普通紙と比較して搬送負荷が大きくなり、また、大サイズの用紙Ｐは小サイズの用紙Ｐよりも搬送負荷が小さくなるといった如くである。このように用紙Ｐの種類に起因した搬送負荷の程度を考慮して、反転基準速度を決定することが可能である。

また、本実施家形態では、２段階で反転基準速度Ｖ21，Ｖ22を設定しているが、用紙Ｐの種類を細分化し、多段階に反転基準速度を設定してもよい。

さらに、本実施形態では、反転搬送部５０を搬送する際には、全ての用紙Ｐに対して反転基準速度を適用している。しかしながら、用紙種類に応じて、回転ガイド部５０Ｃにおける搬送負荷が高い用紙Ｐについては反転基準速度を適用するが、それ以外の用紙Ｐについては主搬送部４０による用紙Ｐの搬送速度のままとしてもよい。すなわち、給紙制御部８０は、反転搬送部５０による用紙Ｐの搬送速度として、主搬送部４０による用紙Ｐの搬送速度と対応する搬送速度と、これよりも遅い速度である反転基準速度とを含む２つの搬送速度を有し、これらを必要に応じて使い分ける構成であってもよい。

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態にかかる反転搬送部５０における搬送速度の設定処理を示すフローチャートである。第２の実施形態にかかる画像形成装置が、第１の実施形態のそれと相違する点は、反転基準速度を決定するための条件である。なお、第１の実施形態と共通する点については説明を省略することとし、以下相違点を中心に説明を行う。

まず、ステップ２０（Ｓ２０）において、給紙制御部８０は、印刷が開始されるか否か、すなわち、印刷開始指令が入力された否かを判断する。ステップ２０において肯定判定された場合、すなわち、印刷が開始される場合には、ステップ２１（Ｓ２１）に進む。一方、ステップ２０において否定判定された場合、すなわち、印刷が開始されない場合には、本ルーチンを抜ける。

ステップ２１において、給紙制御部８０は、印刷条件を読み込む。本実施形態との関係において、給紙制御部８０は、印刷条件の読み込みを通じて、用紙表面におけるトナー画像の印字率を認識することができる。ここで、印字率は、用紙Ｐを構成する全面積を１００％として、トナー画像が実際に転写される領域の面積の割合である。例えば、印字率は、読み込まれた画像データに基づいて演算することができる。

ステップ２２において、給紙制御部８０は、用紙Ｐに対するトナー画像の印字率が、印字率条件（例えば５０％以上）を満たすか否かを判断する。この印字率条件は、回転ガイド部５０Ｃに設定される曲率を考慮して、回転ガイド部５０Ｃにおいて用紙Ｐを第１の反転基準速度Ｖ21で搬送した場合に画像の擦れなど生じるであろう印字率を定義したものであり、実験やシミュレーションを通じて最適値が予め設定されている。

このステップ２２において否定判定された場合、すなわち、トナー画像の印字率が印字率条件を満たさない場合には（低印字率）、ステップ２３（Ｓ２３）に進む。一方、ステップ２２において肯定判定された場合、すなわち、トナー画像の印字率が印字率条件を満たす場合には（高印字率）、ステップ２４（Ｓ２４）に進む。

ステップ２３において、給紙制御部８０は、反転搬送部５０に指令する用紙Ｐの搬送速度指令を第１の反転基準速度Ｖ21に設定する。反転基準速度は、給紙制御部８０が主搬送部４０に指令する用紙Ｐの搬送速度指令よりも遅い速度であり、第１の反転基準速度Ｖ21は、回転ガイド部５０Ｃに低印字率の用紙Ｐを通すことを考慮して、当該反転基準速度の中から任意の値が設定されている。

一方、ステップ２４において、給紙制御部８０は、反転搬送部５０に指令する用紙Ｐの搬送速度指令を第２の反転基準速度Ｖ22に設定する。この第２の反転基準速度Ｖ22は、回転ガイド部５０Ｃに高印字率の用紙Ｐを通すことを考慮して、前述の反転基準速度の中から任意の値が設定されている。特に、この第２の反転基準速度Ｖ22は、前述の第１の反転基準速度Ｖ21よりも遅い速度となっている。

このように本実施形態において、給紙制御部８０は、反転搬送部５０を搬送される用紙Ｐの条件に基づいて、反転基準速度を可変的に設定している。本実施形態では、反転搬送部５０を搬送される用紙Ｐの条件として、用紙表面におけるトナー画像の印字率を用いている。

回転ガイド部５０Ｃを通紙される際に、用紙Ｐの搬送速度が遅いほど、画像の擦れなどを抑制することができる。そこで、用紙表面のトナー画像の印字率が高い程、画像の擦れの影響が顕著となる。そこで、第１の反転基準速度Ｖ21、第2の反転基準速度Ｖ22といったように、トナー画像の印字率に応じて反転基準速度を設定することにより、反転搬送部５０における適切な搬送速度を設定することができる。これにより、生産性の低下を抑制しつつも、画像の擦れを抑制することができる。

なお、上述した各実施形態では、反転搬送部を搬送される用紙の条件として、用紙種類と、用紙表面における画像の印字率とを独立して説明したが、双方の条件を併用して反転基準速度を設定してもよい。

以上、本発明の実施形態にかかる画像形成装置について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その発明の範囲内において種々の変形が可能であることはいうまでもない。例えば、画像形成装置を構成する反転搬送機構としての装置（反転搬送装置）自体も本発明の一部として機能する。

１ 原稿読取装置
２ 画像読取制御部
１０ 作像ユニット
１５Ｙ〜１５Ｋ 露光部
２０Ｙ〜２０Ｋ 帯電・現像ユニット
２１Ｙ〜２１Ｋ 感光体ドラム
２２Ｙ〜２２Ｋ 帯電・現像部
２３ 中間転写部
２６ 転写ローラ
３０ 定着装置
４０ 主搬送部
５０ 反転搬送部
５０Ａ 第１の反転部
５０Ｂ 第２の反転部
５０Ｃ 回転ガイド部
５２〜５５ 搬送用ローラ
５６〜５７ 反転用ローラ
６０ 側面基準板
７０ メイン制御部
８０ 給紙制御部

Claims (6)

1. 用紙の両面に画像を形成可能な画像形成装置において、
   主搬送経路に沿って用紙を搬送する主搬送部と、
   前記主搬送部により搬送される用紙に画像を形成する画像形成部と、
   反転搬送経路に沿って用紙を搬送し、前記主搬送経路における用紙搬送方向と平行な回転軸を中心として用紙を回転させることにより、用紙の表裏を反転させる反転搬送部と、
   前記主搬送部による用紙の搬送状態を制御するとともに、前記反転搬送部による用紙の搬送状態を制御する給紙制御部と、を有し、
   前記給紙制御部は、前記反転搬送部による用紙の反転搬送速度として、前記主搬送部による用紙の搬送速度と同じ搬送速度と、当該主搬送部による用紙の搬送速度よりも遅い搬送速度とを切り換え可能とすることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記給紙制御部は、前記反転搬送部において搬送される用紙の条件に基づいて、前記反転搬送速度を切り換え可能とすることを特徴とする請求項１に記載された画像形成装置。
3. 前記給紙制御部は、前記反転搬送部において搬送される用紙の条件として、用紙種類および用紙表面における画像の印字率のいずれか一方または双方を用いることを特徴とする請求項２に記載された画像形成装置。
4. 前記給紙制御部は、前記反転搬送部において搬送される用紙の条件により搬送負荷が高い用紙であると判断した場合、前記反転搬送速度を、前記主搬送部による用紙の搬送速度よりも遅い搬送速度にすることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像形成装置。
5. 第１の用紙搬送方向に沿って搬送された用紙を受け取ると、当該用紙を前記第１の用紙搬送方向と直交する第２の用紙搬送方向に送り出す第１の反転部と、
   前記第１の反転部から送り出された用紙の搬送をガイドし、前記第１の用紙搬送方向と平行な回転軸を中心として用紙を回転させることにより、用紙の表裏を反転させる回転ガイド部と、
   前記回転ガイド部に沿って搬送された用紙を受け取ると、当該用紙を前記第１の用紙搬送方向に沿って送り出す第２の反転部と、
   前記第１の反転部から前記第２の反転部へと至る用紙の搬送状態を制御する給紙制御部と、を有し、
   前記給紙制御部は、前記第１の反転部から前記第２の反転部へと至る用紙の搬送速度として、第１の搬送速度と、当該第１の搬送速度よりも遅い第２の搬送速度とを切り換え可能とすることを特徴とする反転搬送装置。
6. 前記第１の反転部から前記第２の反転部へと至る用紙の搬送速度は、前記第１の用紙搬送方向に沿って前記第１の反転部へと搬送される用紙の搬送速度および前記第２の反転部から前記第１の用紙搬送方向に沿って搬送される用紙の搬送速度のうち、いずれか遅い方の速度よりも遅い速度にすることを特徴とする請求項５に記載された反転搬送装置。

Images