JP2014205572A - 搬送方向切替装置、搬送方向切替方法および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、被搬送物の搬送方向を切り替えることに起因する搬送効率の低下を抑制できる搬送方向切替装置および搬送方向切替方法を提供する。
【解決手段】搬送方向切替装置は、被搬送物を搬送すべく回転する第１のローラと、前記第１のローラとの間に前記被搬送物を挟持して前記第一方向に搬送すべく設けられた挟持部材と、前記第１のローラとの間に前記被搬送物を挟持する挟持部を備え、前記挟持部によって前記第二方向に搬送すべく前記第１のローラに圧接し従動回転する第２のローラと、前記先端を前記第1のローラと前記第２のローラとの挟持部に案内する案内位置に移動自在な案内部と、前記案内部を、前記第一方向に搬送される前記被搬送物の搬送を妨げない第一位置と、前記案内位置に移動させる第二位置とに移動させる移動手段と、前記移動手段を制御する制御手段とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、両面印刷が可能な画像形成装置に用いられて、片面に画像が形成された用紙の搬送方向を、画像形成部への返送路に導くべく切り替える搬送方向切替装置に関する。

従来、用紙の両面に印刷が可能な画像形成装置が提案されている。この種の画像形成装置は、用紙上に画像を形成する画像形成部と、画像形成部によって片面が印刷された用紙を画像形成部に再度導く返送路とを備えている。両面印刷が必要な用紙は、画像形成部によって片面が印刷された後、返送路を通って再度画像形成部に導かれる。この返送路は、画像形成部から排紙トレイに用紙を導く搬送路から分岐して形成されている。

片面印刷のみが必要な用紙は、排紙トレイの上流端に設けられる排紙ローラが回転することによって排紙トレイに送り出される。両面印刷が必要な用紙は、片面が印刷された後、搬送路を搬送中に排紙ローラが逆回転することによって、返送路に導かれる。（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１１−２５３０１９号公報

特許文献１に開示されるように、排紙トレイに向って用紙を送り出す排紙ローラを逆回転することによって用紙を返送路に導く構造の場合、連続する両面印刷処理に係る時間が長くなる傾向にある。この点について、具体的に説明する。

画像形成部で片面が印刷された用紙は、排紙ローラが回転することによって排紙トレイに向って送り出される。用紙の後端が搬送路と返送路との分岐部をこえると、排紙ローラが逆回転する。排紙ローラが逆回転することによって、用紙は、逆向きに搬送されて返送路に導かれる。このように、両面印刷を行う場合、排紙ローラを逆回転することによって、搬送路内での用紙の進行方向を、排紙トレイへ送り出す方向から返送路に送り出す方向に切り替える。

このため、用紙が完全に返送路内に入るまでは後続の用紙を待機させる必要があり、それゆえ、待機時間を確保するために、両面印刷処理に係る時間が長くなる傾向にある。

本発明の目的は、用紙などの被搬送物の搬送方向を切り替えることに起因する搬送効率の低下を抑制できる搬送方向切替装置を提供することである。

本発明の第１の態様は、第一方向に搬送される被搬送物を一旦停止させた後に、それまでの搬送方向上流端を先端として搬送すべく進行方向を第二方向に切り替える搬送方向切替装置であって、前記被搬送物を搬送すべく回転する第１のローラと、前記第１のローラとの間に前記被搬送物を挟持して前記第一方向に搬送すべく設けられた挟持部材と、前記第１のローラとの間に前記被搬送物を挟持する挟持部を備え、前記挟持部によって前記第二方向に搬送すべく前記第１のローラに圧接し回転する第２のローラと、前記先端を前記第1のローラと前記第２のローラとの前記挟持部に案内する案内位置に移動自在な案内部と、前記案内部を、前記第一方向に搬送される前記被搬送物の搬送を妨げない第一位置と、前記案内位置に移動させる第二位置とに移動させる移動手段と、前記移動手段を制御する制御手段とを具備する。

本発明の第２の態様は、第一方向に搬送される被搬送物を一旦停止させた後に、それまでの搬送方向上流端を先端として搬送すべく進行方向を第二方向に切り替える搬送方向切替方法であって、前記被搬送物を搬送すべく回転する第１のローラと、前記第１のローラとの間に前記被搬送物を挟持して前記第一方向に搬送すべく設けられた挟持部材と、前記第１のローラとの間に前記被搬送物を挟持する挟持部を備え、前記挟持部によって前記第二方向に搬送すべく前記第１のローラに圧接し回転する第２のローラと、前記先端を前記第1のローラと前記第２のローラとの前記挟持部に案内する案内位置に移動自在な案内部と、を備え、前記第一方向に搬送される前記被搬送物の前記搬送方向上流端が前記第１のローラと前記挟持部材との挟持部を通過するタイミングで、前記案内部を前記案内位置に移動させることにより、前記被搬送物の前記搬送方向上流端を前記第１のローラと前記第２のローラとの挟持部に案内して、それまでの前記搬送方向上流端を先端として搬送すべく進行方向を前記第二方向に切り替えるようにしたことを特徴とする搬送方向切替方法を提供する。

本発明の第３の態様は、前記第１の態様の搬送方向切替装置と、搬送される前記被搬送物に画像を形成する画像形成部とを備えたことを特徴とする画像形成装置を提供する。

本発明によれば、両面印刷に係る処理効率を向上できる搬送方向切替装置、搬送方向切替方法および画像形成装置を提供できる。

本発明の一実施形態に係る搬送方向切替装置を備える画像形成装置の内部を示す断面図。 同搬送方向切り替え装置の切替ユニットを概略的に示す斜視図。 図２に示すＦ３−Ｆ３線に沿って示す同切替ユニットの断面図。 同切り替えユニットの切替部が切替位置にある状態を示す断面図。 複数の用紙に対して連続して印刷処理を施す場合の同切替ユニットの近傍での用紙が搬送される様子を示す断面図。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置を、図１〜５を用いて説明する。図１は、画像形成装置１の内部を示す断面図である。画像形成装置１は、本発明の搬送方向切替装置の一例である搬送方向切替装置８０を備えている。画像形成装置１は、一例として、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置である。

図１に示すように、画像形成装置１は、画像形成部２と、中間転写ベルトユニット３と、給紙部４と、両面印刷用搬送ユニット５とを備えている。画像形成部２は、本実施形態では、複数の画像形成ユニットを備えており、一例として４つ備えている。４つの画像形成ユニットに符号６Ｍ,６Ｃ,６Ｙ,６Ｋを付す。画像形成ユニット６Ｍ〜６Ｋは、図中、右から左に向って多段式に並設されている。

画像形成ユニット６Ｍ,６Ｃ,６Ｙは、それぞれ減法混色の三原色であるマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の色トナーによるモノカラー画像を形成する。画像形成ユニット６Ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。

画像形成ユニット６Ｍ〜６Ｋは、トナー容器に収納されたトナーの色を除き全て同じ構成である。このため、画像形成ユニット６Ｋの構造を代表して説明する。画像形成ユニット６Ｍ〜６Ｙにおいて共通する構成には同一の符号を付して説明を省略する。

画像形成ユニット６Ｋは、最下部に感光体ドラム７を備えている。感光体ドラム７は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。感光体ドラム７の周面近傍を取り巻いて、クリーナ８、帯電ローラ９、光書込ヘッド１１、及び現像器１２の現像ローラ１３が配置されている。

現像器１２は、上部のトナー容器にブラック（Ｋ）の現像剤（トナー）を収容し、中間部には下部へのトナー補給機構を備えている。また、現像器１２の下部には側面開口部に上述した現像ローラ１３を備え、内部にはトナー撹拌部材、現像ローラ１３にトナーを供給するトナー供給ローラ、現像ローラ１３上のトナー層を一定の層厚に規制するドクターブレード等を備えている。画像形成ユニット６Ｍ〜６Ｙでは、現像器１２の上部のトナー容器に、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）のうち対応する現像剤が収容されている。

中間転写ベルトユニット３は、画像形成装置１のほぼ中央で図の左右のほぼ端から端まで扁平なループ状になって延在する無端状の中間転写ベルト１４と、この中間転写ベルト１４を掛け渡されて中間転写ベルト１４を図の反時計回り方向に循環移動させるベルト駆動ローラ１５と従動ローラ１６を備えている。

中間転写ベルト１４は、トナー像が直接ベルト面に転写されて、そのトナー像を更に用紙に転写すべく用紙への転写位置まで搬送するので、ここではユニット全体を中間転写ベルトユニットといっている。この中間転写ベルトユニット３は、上記扁平なループ状の中間転写ベルト１４のループ内にベルト位置制御機構１７を備えている。

ベルト位置制御機構１７は、中間転写ベルト１４を介して感光体ドラム７の下部周面に押圧する導電性発泡スポンジから成る一次転写ローラ１８を備えている。ベルト位置制御機構は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びイエロー（Ｙ）の３個の画像形成ユニット６Ｍ、６Ｃ及び６Ｙに対応する３個の一次転写ローラ１８を鉤型の支持軸を中心に同一周期で回転移動させる。そして、ベルト位置制御機構１７は、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット６Ｋに対応する１個の一次転写ローラ１８を上記３個の一次転写ローラ１８の周期と異なる回転移動周期で回転移動させて中間転写ベルト１４を感光体ドラム７から離接させる。

すなわち、ベルト位置制御機構１７は、中間転写ベルトユニット３の中間転写ベルト１４の位置を、フルカラーモード（４個全部の一次転写ローラ１８が中間転写ベルト１４に当接）、モノクロモード（画像形成ユニット６Ｋに対応する一次転写ローラ１８のみが中間転写ベルト１４に当接）、及び全非転写モード（４個全部の一次転写ローラ１８が中間転写ベルト１４から離れる）に切替える。

給紙部４は、上下２段に配置された２個の給紙カセット２１を備える。２個の給紙カセット２１の給紙口（図の右方）近傍には、それぞれ用紙取出ローラ２２、給送ローラ２３、捌きローラ２４、待機搬送ローラ対２５が配置されている。

待機搬送ローラ対２５の用紙搬送方向（図の鉛直上方向）には、中間転写ベルト１４を介して従動ローラ１６に圧接する二次転写ローラ２６が配設されて、用紙への二次転写部を形成している。

二次転写部の下流側にはベルト式定着装置２７が配置されている。ベルト式定着装置２７は、例えばハロゲンランプ等の発熱部２８を内蔵した発熱ローラ２９と、熱定着ローラ３１と、発熱ローラ２９と熱定着ローラ３１とに掛け渡された熱伝導ベルト３２と、熱伝導ベルト３２を介して熱定着ローラ３１に圧接する押圧ローラ３３とを備えている。

ベルト式定着装置２７の更に下流には、用紙６３を画像形成装置１の上端部に形成される排紙トレイ３５に搬送する搬送路（第１の搬送路）７０が形成されている。搬送路７０の上流端には、定着後の用紙をベルト式定着装置２７から搬出する搬出ローラ対３４が設けられている。

両面印刷用搬送ユニット５は、返送路（第２の搬送路）３７と、搬送方向切替装置８０とを備えている。返送路３７は、その一端が排紙トレイ３５上に開口している。返送路３７は、開始返送路部３７ａと、中間返送路部３７ｂと、終端返送路部３７ｃとを備えている。開始返送路部３７ａが上述のように、排紙トレイ３６上に開口している。開始返送路部３７ａの開口部３７ｄは、搬送路７０の開口部７１の上に位置している。開始返送路部３７ａは、画像形成装置１の内側に向って延びている。

中間返送路部３７ｂは、開始返送路部３７ａに連通しており、画像形成装置１の下方に向って延びている。終端返送路部３７ｃは、中間返送路部３７ｂに連通しており、画像形成部２に向って延びている。返送路３７の途中には、４組の返送ローラ対３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄが設けられている。終端返送路部３７ｃの出口は、給紙部４の下方の給紙カセット２１に対応する待機搬送ローラ対２５への搬送路に連絡している。

搬送方向切替装置８０は、搬送路７０の開口部７１に設けられている。搬送方向切替装置８０は、用紙６３の搬送方向を、排紙トレイ３５に排紙される方向から、返送路３７に導く方向へ切り替える機能を有している。

図２は、搬送方向切替装置８０を概略的に示す斜視図である。なお、図２では、後述される切替フレーム９１を示すために、後述されるばね９３は省略され、後述されるソレノイド装置９４はその一部のみ示されている。図３は、図２に示すＦ３−Ｆ３線に沿って示す搬送方向切替装置８０の断面図である。図２,３に示すように、搬送方向切替装置８０は、駆動ローラ８１（第１のローラ）と、ローラ駆動部８５と、第１の従動ローラ（挟持部）８２と、第２の従動ローラ（第２のローラ）８３と、切替部９０とを備えている。

図１に示すように、駆動ローラ８１は、搬送路７０の開口部７１と開始返送路部３７ａの開口部３７ｄとの間に配置されており、開口部７１,３７ｄに亘って設けられている。図２に示すように、ローラ駆動部８５は、駆動ローラ８１を回転する駆動源であり、例えば電気モータである。ローラ駆動部８５は、制御部１００によって回転される。制御部１００は、画像形成装置１の動作を制御する。

第１の従動ローラ８２は、搬送路７０の開口部７１において上下方向に駆動ローラ８１と対向する位置に設けられている。第１の従動ローラ８２の回転軸８２ａは、駆動ローラ８１の回転軸８１ａと平行である。第１の従動ローラ８２は、回転自由に支持されている。第１の従動ローラ８２の周面は、駆動ローラ８１の周面に接触している。このため、駆動ローラ８１が回転すると、第１の従動ローラ８２は、駆動ローラ８１の回転に従動して回転する。

図３に示すように、画像形成部２で画像が形成されて搬送路７０内を搬送される用紙６３は、駆動ローラ８１と第１の従動ローラ８２と間に挟みこまれるとともに、駆動ローラ８１の回転によって排紙トレイ３６に向って送り出される
第２の従動ローラ８３は、開始返送路部３７ａの開口部３７ｄに設けられている。第２の従動ローラ８３の回転軸８３ａは、駆動ローラ８１の回転軸８１ａと平行である。第２の従動ローラ８３は、回転自由に支持されている。第２の従動ローラ８３は、駆動ローラ８１に接触している。このため、駆動ローラ８１が回転すると、第２の従動ローラ８３は、駆動ローラ８１の回転に従動して回転する。第２の従動ローラ８３は、第１の従動ローラ８２に対して、例えば、駆動ローラ８１の回転軸８１ａ回りに略９０度回転した位置に配置されている。

図２に示すように、駆動ローラ８１は、一対設けられている。これら２つの駆動ローラ８１の回転軸８１ａは、同一線上にある。両駆動ローラ８１は、その回転軸８１ａの延びる方向に互い離間して配置されている。両駆動ローラ８１間には、隙間Ｓ１が形成されている。

第１の従動ローラ８２は、一対設けられている。これら２つの第１の従動ローラ８２の回転軸８２ａは、同一線上にある。両第１の従動ローラ８２は、その回転軸８２ａの延びる方向に互いに離間して配置されている。両第１の従動ローラ８２間には、隙間Ｓ２が形成されている。

一方の第１の従動ローラ８２と一方の駆動ローラ８１とは、上下方向に互いに接触しており、他方の第１の従動ローラ８２と他方の駆動ローラ８１とは、上下方向に互いに接触している。隙間Ｓ１,Ｓ２は、互いに連通している。第２の従動ローラ８３は、本実施形態では、一例として１つのみ用いられており、両駆動ローラ８１に接触している。

切替部９０は、隙間Ｓ１,Ｓ２内に収容されている。図３は、搬送方向切替装置８０を、一方の駆動ローラ８１と切替部９０との間を通る、回転軸８１ａに垂直な面で切断した状態を示している。図２,３に示すように、切替部９０は、切替フレーム９１と、切替コロ９２と、ばね９３と、ソレノイド装置９４とを備えている。

切替フレーム９１は、フレーム本体９５と、案内用延出部９６とを備えている。フレーム本体９５は、後述される切替コロ９２を収容して回転自由に支持する。図２に示すように、切替フレーム９１は、回転軸８１ａの延びる方向に隙間Ｓ１,Ｓ２内に略嵌る大きさを有している。なお、フレーム本体９５は、駆動ローラ８１と第１の従動ローラ８２とに対して接触しない大きさを有している。これは、駆動ローラ８１と第１の従動ローラ８２との回転を妨げないようにするためである。

フレーム本体９５は、隙間Ｓ１,Ｓ２内に収容されており、隙間Ｓ１,Ｓ２よりも下方に突出するように延びている。フレーム本体９５の下端部は、回転軸９７回りに回転自由に支持されている。回転軸９７は、例えば、画像形成装置１のハウジングなどに固定されている。回転軸９７は、駆動ローラ８１の回転軸８１ａと平行である。

切替コロ９２は、フレーム本体９５内の上端部に回転軸９２ａによって回転自由に支持されている。切替コロ９２の回転軸９２ａは、駆動ローラ８１の回転軸８１ａと平行である。図３に示すように、切替コロ９２は、回転軸９２ａに沿って見たときに、周縁部の一部がフレーム本体９５から出る大きさを有している。

上述のように、切替フレーム９１は、回転軸９７回りに回転自由である。図４は、フレーム本体９５が回転軸９７回りに、図３の位置から回転した状態を示している。具体的には、図４は、切替フレーム９１が第２の従動ローラ８３に向って回転した状態を示している。図４に示すように、切替フレーム９１が第２の従動ローラ８３側に回転軸９７回りに回転すると、切替コロ９２が第２の従動ローラ８３に接触する。

上述したように、切替コロ９２の周縁部は、フレーム本体９５の上端から出ている。この、周縁部においてフレーム本体９５から出ている部分が第２の従動ローラ８３に接触する。フレーム本体９５の上端部の形状は、第２の従動ローラ８３に接触することがない形状である。切替コロ９２は、第２の従動ローラ８３に接触することによって、第２の従動ローラ８３の回転に従動して回転する。

図３に示すように、ソレノイド装置９４は、フレーム本体９５の下端部近傍に設けられており、例えば、画像形成装置１のハウジングに固定されている。より具体的には、ソレノイド装置９４は、フレーム本体９５の下端部を挟んで、第２の従動ローラ８３と反対側に配置されている。ソレノイド装置９４は、フレーム本体９５の下端部に連結されている。

ばね９３は、フレーム本体９５において回転軸９７よりも上側の部分に連結されている。ばね９３は、一例としてコイルばねであり、フレーム本体９５を搬送路７０の上流側に付勢している。ばね９３の他端部は、例えば、画像形成装置１のハウジングなどに固定されている。

ソレノイド装置９４とばね９３とは、フレーム本体９５を、初期位置Ｐ１と切替位置Ｐ２との間で移動する。初期位置Ｐ１は、図３に示すように、切替フレーム９１が第２の従動ローラ８３側に回転しておらず、それゆえ、切替コロ９２が第２の従動ローラ８３に接触しない位置である。なお、切替フレーム９１および切替コロ９２は、初期位置Ｐ１にあるときに、搬送路７０内の用紙６３の搬送を阻害しないように、第１の従動ローラ８２よりも下方に位置している。切替位置Ｐ２は、図４に示すように、切替フレーム９１が第２の従動ローラ８３側に回転して切替コロ９２が第２の従動ローラ８３に接触する位置である。

ソレノイド装置９４がオン状態になると、ソレノイド装置９４は、ばね９３による引っ張り力に抗して、切替フレーム９１の下端部を引く。このことによって、切替フレーム９１は、回転軸９７回りに回転して切替位置Ｐ２に移動する。ソレノイド装置９４がオフ状態になると、切替フレーム９１は、ばね９３の引っ張り力によって、初期位置Ｐ１に戻る。ソレノイド装置９４の動作は、制御部１００によって制御される。

案内用延出部９６は、フレーム本体９５の上端部に設けられている。案内用延出部９６は、切替フレーム９１が初期位置Ｐ１にある状態において、フレーム本体９５の上端から搬送路７０の上流側に向って突出している。案内用延出部９６は、搬送路７０内を搬送される用紙６３に接触しない形状である。また、図４に示すように、切替フレーム９１が切替位置Ｐ２にあるとき、案内用延出部９６は、第２の従動ローラ８３に沿う。

具体的には、案内用延出部９６の上面９６ａは、湾曲している。図４に示すように切替フレーム９１が切替位置Ｐ２にあるとき、上面９６ａは、第２の従動ローラ８３の周面に対して離間した位置で第２の従動ローラ８３の周面との距離が一定になるように形成された曲面である。

次に、画像形成装置１の動作を説明する。まず、カラー印字の状態における用紙６３の一方の面への印字、すなわち片面印字の場合の動作について説明する。先ず、画像形成装置１の電源が投入され、使用する用紙６３の枚数、印字モード、その他の指定がキー入力あるいは接続するホスト機器からの信号として入力されると印字（印刷）が開始される。

すなわち、図１に示すように、ベルト駆動ローラ１５が図１の反時計回り方向に回転して、中間転写ベルト１４の循環移動を開始させる。各画像形成ユニット６Ｙ〜６Ｋが順次駆動されて感光体ドラム７が図の時計回り方向に回転する。

帯電ローラ９が感光体ドラム７の周面に一様な高マイナス電荷を付与して初期化し、光書込ヘッド１１は、感光体ドラム７の周面に画像信号に応じた露光を行って、初期化による高マイナス電位部と上記露光による低マイナス電位部からなる静電潜像を形成する。現像ローラ１３は、静電潜像の低電位部に現像器１２内のトナーを転移させて感光体ドラム７の周面上にトナー像を形成（反転現像）する。

まず、画像形成ユニット６Ｍの感光体ドラム７の周面上に形成されたマゼンタのトナー像が中間転写ベルト１４との対向面へと回転搬送される。一次転写ローラ１８は、印加電圧出力部５７の制御の下に不図示の転写バイアス電源から出力される転写電流を中間転写ベルト１４に印加する。これにより、感光体ドラム７上のマゼンタのトナー像が中間転写ベルト１４に一次転写される。

中間転写ベルト１４に一次転写されたトナー像に重ねて、この後、画像形成ユニット６Ｃの感光体ドラム７の周面上に形成されたシアンのトナー像が画像形成ユニット６Ｃ直下の一次転写ローラ１８によって転写される。

更に、画像形成ユニット６Ｙの感光体ドラム７の周面上に形成されたイエローのトナー像が画像形成ユニット６Ｙ直下の一次転写ローラ１８によって重ね転写され、そして最後に、画像形成ユニット６Ｋの感光体ドラム７の周面上に形成されたブラックのトナー像が画像形成ユニット６Ｋ直下の一次転写ローラ１８によって重ね転写される。

このように、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像が順次重ねて一次転写されてフルカラーの画像が中間転写ベルト１４上に完成する。

４色のトナー像を重ねて一次転写された中間転写ベルト１４は、そのまま循環移動を続けて４色のトナー像を、従動ローラ１６と二次転写ローラ２６とが対向する二次転写位置へと搬送する。

他方、用紙への印字タイミングよりやや早めに、用紙取出ローラ２２が回転して給紙カセット２１に収容されている用紙を取り出す。この給紙カセット２１から取り出された用紙の最上部の一枚のみを送り出すべく下方の用紙の連れ送りを禁止するために捌きローラ２４が逆方向に回転する。給送ローラ２３は、順方向に回転して最上部の用紙一枚を待機搬送ローラ対２５へ給送する。

次に、用紙は、ベルト式定着装置２７の押圧ローラ３３が熱伝導ベルト３２を介して熱定着ローラ３１に圧接する定着部６５に進入する。ベルト式定着装置２７は、熱定着ローラ３１と押圧ローラ３３により適宜の圧接力で用紙６３を押圧挟持し、用紙６３に熱と圧力を加えて４色のトナー像を紙面に定着させながら上方へ排出する。

ベルト式定着装置２７から排出された用紙６３は、図１に示す搬出ローラ対３４により挟持されて搬送を引き継がれ、駆動ローラによって排紙トレイ３５上に、４色のトナー像による画像形成面を下にして排出される。上述のように、画像形成装置１の動作は、制御部１００によって制御される。

次に、用紙６３に対して両面印刷を行う際の動作を説明する。先ず、上述のように片面にトナー像を定着された用紙６３は、駆動ローラ８１と第１の従動ローラ８２との間に挟持されて、排紙トレイ３５に向って送り出される。そして、用紙６３の後端が、駆動ローラ８１と第１の従動ローラ８２との間を通過するタイミングで、搬送方向切替装置８０のソレノイド装置９４がオン状態になる。

この、ソレノイド装置９４がオン状態になるタイミングは、給紙カセット２１の給紙口の近傍に配設されている給紙センサ１０１による用紙サイズの検出に基づいて制御部１００検出する。より具体的には、制御部１００は、搬送路７０の長さと、用紙６３の大きさ、搬送路７０内での搬送速度などに基づいて、用紙６３の後端が駆動ローラ８１と第１の従動ローラ８２との互いに接触する箇所を通過するタイミングを算出する。他の例としては、駆動ローラ８１と第１の従動ローラ８２との間を用紙６３が通過したことを検出するセンサを用いてもよい。なお、ソレノイド装置９４がオンになっても、駆動ローラ８１のそのまま回転を続けている。

ソレノイド装置９４がオン状態になることによって、用紙６３が駆動ローラ８１と第１の従動ローラ８２との間を通過して排紙トレイ３５に向って搬送されている状態で、切替フレーム９１は、初期位置Ｐ１から切替位置Ｐ２に向って移動を開始する。

そして、用紙６３が第２の従動ローラ８３の下方を通りすぎる前に、搬送方向切替装置８０が切替位置Ｐ２に到達する。搬送方向切替装置８０が切替位置Ｐ２に到達することによって、駆動ローラ８１と第１の従動ローラ８２との間を通り過ぎた用紙６３の後端部が、第２の従動ローラ８３と切替コロ９２との間に挟持される。さらに、案内用延出部９６が用紙６３の後端部を、第２の従動ローラ８３の周面に沿うように湾曲させる。これは、用紙６３が第２の従動ローラ８３と案内用延出部９６との間に収容されるためである。

第２の従動ローラ８３は、駆動ローラ８１の回転に従動して回転している。このため、図４に示すように、用紙６３が第２の従動ローラ８３と切替コロ９２との間に挟持されると、用紙６３の搬送方向は、排紙トレイ３５に向う方向から、返送路３７に向う方向に切替られる。

第２の従動ローラ８３と切替コロ９２との間に挟持された用紙６３は、第２の従動ローラ８３と案内用延出部９６との間を通って、駆動ローラ８１と第２の従動ローラ８３との接触箇所に向って搬送される。用紙６３が駆動ローラ８１と第２の従動ローラ８３との間に挟持されると、用紙６３は、駆動ローラ８１の回転によって、返送路３７に向って搬送される。

用紙６３が駆動ローラ８１と第２の従動ローラ８３との間に挟持されると、切替コロ９２は不要になる。このため、制御部１００は、用紙６３が、駆動ローラ８１と第２の従動ローラ８３との間に挟持されると、ソレノイド装置９４をオフ状態にする。ソレノイド装置９４がオフ状態になることによって、ばね９３の付勢力により、搬送方向切替装置８０は、切替位置Ｐ２から初期位置Ｐ１に戻る。

なお、制御部１００は、用紙６３が駆動ローラ８１と第２の従動ローラ８３との間に挟持されるタイミングを、上述のように、用紙６３のサイズ、搬送速度などから算出する。または、駆動ローラ８１と第２の従動路ら８３との接触箇所に用紙６３が挟持されたことを検出するようにセンサを設け、このセンサの検出結果に基づいてソレノイド装置９４をオフにするようにしてもよい。これらは、一例である。

図５は、複数の用紙６３に対して連続して印刷処理を施す場合の搬送方向切替装置８０の近傍での用紙６３が搬送される様子示す断面図である。上述のように、用紙６３を返送路３７に導く際に、駆動ローラ８１を逆回転することがない。このため、図５に示すように、用紙６３に対して連続して両面印刷する場合では、片面が印刷された用紙６３を駆動ローラ８１と第１の従動ローラ８２とによって排紙トレイ３５に向って搬送するとともに、同時に、片面が印刷された用紙６３を駆動ローラ８１と第２の従動ローラ８３とによって返送路３７に導くことができる。

開始返送路部３７ａに送り戻された用紙６３は、返送路３７の返送ローラ対３８ａに挟持される。そして、中間返送路部３７ｂ及び終端返送路部３７ｃを、返送ローラ対３８ｂ、３８ｃ、及び３８ｄによって順次送り戻されて反転する。

そして、先に印刷された面が図の右側面となり、画像が印刷されていない面が図の左側面になり、片面転写の際の用紙６３の後端が先頭になり、待機搬送ローラ対２５に当接して一時停止する。以下、先に印刷された面と同様にして、用紙６３の未印刷面に４色のトナー画像が順次転写される。

このように、本実施形態の画像形成装置１では、用紙６３に対して複数の用紙６３に対して連続して両面印刷を施す場合、搬送方向切替装置８０による用紙６３の搬送方向の切替に起因する用紙６３の搬送効率の低下を抑制することができる。この点について、具体的に説明する。

上述のように、搬送方向切替装置８０では、用紙６３を排紙トレイ３５に送り出す駆動ローラ８１は、逆回転することがない。そして、駆動ローラ８１と第１の従動ローラ８２との間を通過した用紙６３は、切替部９０によって駆動ローラ８１と第２の従動ローラ８３との間に挟持される。この間、駆動ローラ８１は、回転方向を変更することがない。このため、図５に示すように、搬送路７０の用紙６３を排紙トレイ３５に向かって送り出す動作と、返送路３７に用紙６３を送る動作とを同時に行うことができる。

用紙６３を返送路３７に導くために駆動ローラ８１を逆回転する構造であると、搬送路７０内の用紙を排紙トレイ３５に送る動作と、搬送路７０を出た用紙６３を返送路３７に送る動作とを同時に行うことができず、それぞれを別々に行う必要がある。この場合、例えば搬送路７０を出た用紙６３を返送路３７に送るべく駆動ローラ８１が逆回転している間は、搬送路７０内の用紙６３の搬送を止めることになる。この結果、用紙６３間隔が長くなり、両面印刷処理に係る時間が長くなってしまう。

しかしながら、本実施形態では、駆動ローラ８１が逆回転する必要がないため、搬送路７０内の用紙６３を排紙トレイ３５に送る動作と、搬送路７０を出た用紙を返送路３７に送る動作とを同時に行うことができるので用紙間隔を短くすることができる。このように、搬送方向切替装置８０は、搬送方向の切り替えに起因する用紙６３の搬送効率の低下を抑制することができる。

さらに、搬送方向切替措置８０が、用紙６３に対して両面印刷するべく片面が印刷された用紙６３を返送路３７に導くために用いられることによって、両面印刷処理の効率を向上することができる。言い換えると、搬送方向切替装置が画像形成装置１に用いられることによって、両面印刷処理の効率を向上することができる。

また、制御部１００は、切替コロ９２と第２の従動ローラ８３とによって挟持された用紙６３が、第２の従動ローラ８３の回転によって駆動ローラ８１と第２の従動ローラ８３との間の切替位置まで搬送されると、切替フレーム９１を切替位置Ｐ２から初期位置Ｐ１に戻す。このことによって、複数の用紙６３に対して連続して両面印刷処理を行う場合に、用紙間隔を小さくすることができる。

また、搬送路７０を出た用紙６３を返送路３７に導く際に、切替コロ９２との間に用紙６３を挟持して返送路３７に導くものとして、第２の従動ローラ８３を用いている。第２の従動ローラ８３は、回転自由に支持されており、駆動ローラ８１の回転に従動して回転する。このため、第２の従動ローラ８３と切替コロ９２との間に挟持された用紙６３を搬送するための動力源として駆動ローラ８１を利用することができるので、搬送方向切替装置８０の構成を簡素にすることができる。

本実施形態では、駆動ローラ８１は、本発明で言う第１のローラの一例である。第１の従動ローラは、本発明で言う挟持部の一例である。第２の従動ローラは、本発明で言う第２のローラの一例である。搬送路７０は、本発明で言う被搬送物を第一方向に搬送する搬送路の一例である。返送路３７は、本発明で言う被搬送物を第二方向に搬送する搬送路の一例である。

また、本実施形態では、ばね９３とソレノイド装置９４とは、本発明で言う移動手段の一例を構成している。切替部９０は、本発明で言う案内部の一例である。

本発明の一実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とのその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［付記１］
第一方向に搬送される被搬送物を一旦停止させた後に、それまでの搬送方向上流端を先端として搬送すべく進行方向を第二方向に切り替える搬送方向切替装置であって、
前記被搬送物を搬送すべく回転する第１のローラと、
前記第１のローラとの間に前記被搬送物を挟持して前記第一方向に搬送すべく設けられた挟持部材と、
前記第１のローラとの間に前記被搬送物を挟持する挟持部を備え、前記挟持部によって前記第二方向に搬送すべく前記第１のローラに圧接し回転する第２のローラと、
前記先端を前記第1のローラと前記第２のローラとの前記挟持部に案内する案内位置に移動自在な案内部と、
前記案内部を、前記第一方向に搬送される前記被搬送物の搬送を妨げない第一位置と、前記案内位置に移動させる第二位置とに移動させる移動手段と、
前記移動手段を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする搬送方向切替装置。

［付記２］
前記制御手段は、前記被搬送物が前記第１のローラと前記第２のローラとによって挟持される位置まで搬送されると、前記案内部を前記第二位置から前記第一位置に戻すべく前記移動手段を制御する
ことを特徴とする付記１に記載の搬送方向切替装置。

［付記３］
第一方向に搬送される被搬送物を一旦停止させた後に、それまでの搬送方向上流端を先端として搬送すべく進行方向を第二方向に切り替える搬送方向切替方法であって、
前記被搬送物を搬送すべく回転する第１のローラと、
前記第１のローラとの間に前記被搬送物を挟持して前記第一方向に搬送すべく設けられた挟持部材と、
前記第１のローラとの間に前記被搬送物を挟持する挟持部を備え、前記挟持部によって前記第二方向に搬送すべく前記第１のローラに圧接し回転する第２のローラと、
前記先端を前記第1のローラと前記第２のローラとの前記挟持部に案内する案内位置に移動自在な案内部と、を備え、
前記第一方向に搬送される前記被搬送物の前記搬送方向上流端が前記第１のローラと前記挟持部材との挟持部を通過するタイミングで、前記案内部を前記案内位置に移動させることにより、前記被搬送物の前記搬送方向上流端を前記第１のローラと前記第２のローラとの挟持部に案内して、それまでの前記搬送方向上流端を先端として搬送すべく進行方向を前記第二方向に切り替えるようにしたことを特徴とする搬送方向切替方法。

［付記４］
付記１に記載の搬送方向切替装置と、搬送される前記被搬送物に画像を形成する画像形成部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。

３７ｄ…開口部、６３…用紙（被搬送物）、７０…搬送路、７１…開口部、８０…切替ユニット（搬送方向切替装置）、８１…駆動ローラ（第１のローラ）、８２…第１の従動ローラ（挟持部）、８３…第２の従動ローラ（第２のローラ）、９０…切替部（案内部）、９３…ばね（移動手段）、９４…ソレノイド（移動手段）。

Claims (4)

1. 第一方向に搬送される被搬送物を一旦停止させた後に、それまでの搬送方向上流端を先端として搬送すべく進行方向を第二方向に切り替える搬送方向切替装置であって、
   前記被搬送物を搬送すべく回転する第１のローラと、
   前記第１のローラとの間に前記被搬送物を挟持して前記第一方向に搬送すべく設けられた挟持部材と、
   前記第１のローラとの間に前記被搬送物を挟持する挟持部を備え、前記挟持部によって前記第二方向に搬送すべく前記第１のローラに圧接し回転する第２のローラと、
   前記先端を前記第1のローラと前記第２のローラとの前記挟持部に案内する案内位置に移動自在な案内部と、
   前記案内部を、前記第一方向に搬送される前記被搬送物の搬送を妨げない第一位置と、前記案内位置に移動させる第二位置とに移動させる移動手段と、
   前記移動手段を制御する制御手段と
   を具備することを特徴とする搬送方向切替装置。
2. 前記制御手段は、前記被搬送物が前記第１のローラと前記第２のローラとによって挟持される位置まで搬送されると、前記案内部を前記第二位置から前記第一位置に戻すべく前記移動手段を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の搬送方向切替装置。
3. 第一方向に搬送される被搬送物を一旦停止させた後に、それまでの搬送方向上流端を先端として搬送すべく進行方向を第二方向に切り替える搬送方向切替方法であって、
   前記被搬送物を搬送すべく回転する第１のローラと、
   前記第１のローラとの間に前記被搬送物を挟持して前記第一方向に搬送すべく設けられた挟持部材と、
   前記第１のローラとの間に前記被搬送物を挟持する挟持部を備え、前記挟持部によって前記第二方向に搬送すべく前記第１のローラに圧接し回転する第２のローラと、
   前記先端を前記第1のローラと前記第２のローラとの前記挟持部に案内する案内位置に移動自在な案内部と、を備え、
   前記第一方向に搬送される前記被搬送物の前記搬送方向上流端が前記第１のローラと前記挟持部材との挟持部を通過するタイミングで、前記案内部を前記案内位置に移動させることにより、前記被搬送物の前記搬送方向上流端を前記第１のローラと前記第２のローラとの挟持部に案内して、それまでの前記搬送方向上流端を先端として搬送すべく進行方向を前記第二方向に切り替えるようにしたことを特徴とする搬送方向切替方法。
4. 請求項１に記載の搬送方向切替装置と、搬送される前記被搬送物に画像を形成する画像形成部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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