JP2007131438A - 画像形成装置およびスイッチバック搬送機構 - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチバックを伴う用紙搬送処理の効率を向上させることが可能なスイッチバック搬送機構およびこれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 ＣＰＵ７１は、用紙の後端が搬送ローラ対５９を通り抜けてから第１スイッチバック部２と第３搬送路１３との接続点２６を通過するまでの期間に、反転ローラ５３，５８を正回転させることによって用紙を第１スイッチバック部２に導入する。続いて、接続点２６から第３搬送路１３に案内された用紙の先頭が搬送ローラ対２３に達するまでの期間に、反転ローラ５３，５８を逆回転させる。ＣＰＵ７１は、それ以外の期間には、切欠き面を反転ローラ５３に対向させた状態で反転ローラ５３を停止させる。
【選択図】図９

Description

この発明は、搬送路に沿って搬送される用紙をスイッチバックするためのスイッチバック搬送機構およびこれを備えた画像形成装置に関する。

近年、導入された用紙を往復搬送することによってスイッチバックするスイッチバック搬送機構を有する画像形成装置が増加している。例えば、両面印刷可能な画像形成装置では、画像形成部を通過した用紙をスイッチバック搬送機構にて反転させて、再び画像形成部へと案内する。スイッチバック搬送機構における用紙のスイッチバックの手法については、各装置毎に様々な工夫がなされている。例えば、従来のスイッチバック搬送機構の中には、用紙のスイッチバックを円滑に行なうために、スイッチバック搬送路に沿って半月ローラを配置するものもあった（例えば、特許文献１参照。）。
特開昭５８−２０７２４７号公報

しかしながら、従来のスイッチバック搬送機構では、用紙のスイッチバックが行なわれるスイッチバック部から用紙が完全に排出されるまで後続の用紙をスイッチバック部に導き入れることができなかった。この結果、連続してスイッチバックされる用紙群における用紙間隔を長めに保つ必要が生じ、このことが画像形成処理速度の高速化を阻害する要因になることがあった。

この発明の目的は、スイッチバックを伴う用紙搬送処理の効率を向上させることが可能なスイッチバック搬送機構およびこれを備えた画像形成装置を提供することである。

（１） 第１の発明に係る画像形成装置は、第１の搬送路、画像形成部、およびスイッチバック部を備える。第１の搬送路は、給紙部から排紙部まで用紙を案内する。画像形成部は、第１の搬送路に沿って搬送される用紙に対して画像形成処理を行なう。スイッチバック部は、第１の搬送路に沿って搬送される用紙をスイッチバックする。

さらに、この画像形成装置は、第２の搬送路、第３の搬送路、第１の搬送手段、第２の搬送手段、第３の搬送手段、および搬送制御手段を備える。第２の搬送路は、第１の搬送路における第１の接続点からスイッチバック部まで用紙を案内する。第３の搬送路は、スイッチバック部でスイッチバックされた用紙を、第２の搬送路における分岐点から第１の搬送路における第２の接続点まで案内する。第１の搬送手段は、第２の搬送路内の用紙をスイッチバック部に向けて搬送する。第２の搬送手段は、第３の搬送路内の用紙を、第１の搬送路における第２の接続点に向けて搬送する。第３の搬送手段は、外周面の一部に切欠面が形成された可逆回転可能な第１のローラおよび第１のローラの外周面に当接する第２のローラを備えるとともに、スイッチバック部に案内された用紙を第１のローラおよび第２のローラの間で挟持しつつ搬送する。搬送制御手段は、第１の搬送手段、第２の搬送手段、および第３の搬送手段を制御する。

この構成において、搬送制御手段は、第３の搬送手段が用紙を搬送しないときに、切欠き面を第２のローラに対向させた状態で第１のローラが停止するように第３の搬送手段を制御する。

第１のローラの切欠き面が第２のローラに対向させた状態では、第１のローラの外周面と第２のローラの外周面との間に隙間が生じる。第１のローラの外周面と第２のローラの外周面との間に隙間があれば、第１のローラと第２のローラとの間で、２枚の用紙が擦れ違うことがあっても用紙搬送不良が発生しにくい。

用紙のスイッチバックを行なう際に、スイッチバック後の用紙の先頭が第２の搬送手段に到達することにより第３の搬送手段がこの用紙に搬送力を与える必要がなくなれば、第１のローラの外周面と第２のローラの外周面との間に隙間が生じさせることができる。この結果、スイッチバック部から完全に用紙が排出されるのを待たなくても、次の用紙をスイッチバック部に導入することが可能になる。したがって、スイッチバック部を連続して経由する用紙群の用紙間隔がより短くなるように設計することが可能になる。

（２）第２の発明に係る画像形成装置は、（１）に記載の画像形成装置であって、
搬送制御手段は、以下に示す［制御Ａ］〜［制御Ｃ］を行なう。

［制御Ａ］ 第２の搬送路内の用紙の後端が第１の搬送手段を通過してから分岐点を通過するまでの第１の期間に、第１のローラを正回転させることによって用紙をスイッチバック部に導入する。この制御Ａによって、用紙を後端側から第３の搬送路に導くことが可能になり、用紙をスイッチバックするための態勢が整う。

［制御Ｂ］ 用紙の後端（スイッチバック後の用紙の前端）が、分岐点を経由して第２の搬送手段に達するまでの第２の期間に、第１のローラを逆回転させることによって用紙をスイッチバック部から排出する。この制御Ｂによって、スイッチバック後の用紙が、第２の搬送手段からの搬送力を受けることが可能な位置に達する。

［制御Ｃ］第１の期間および第２の期間以外の期間に、切欠き面を第２のローラに対向させた状態で第１のローラを停止させる。この制御Ｃによって、第１のローラを動作させる必要がない期間に、第１のローラと第２のローラとの間に隙間が形成される。

この構成においては、第１のローラが、用紙のスイッチバックに必要な最低限の動作しか行なわない。このため、第１のローラと第２のローラとの間に隙間が形成される期間が長く保たれる。この結果、ある用紙がスイッチバック部から排出されるときに、次の用紙をスイッチバック部に導入し易くなる。

（３）第３の発明に係る画像形成装置は、（１）または（２）に記載の画像形成装置であって、
第１のローラは、第１のローラの外周面における切欠面を除いた部分の周長が、分岐点と第２の搬送手段との間隔より長いことを特徴とする。

この構成においては、第１のローラの外周面における用紙の搬送に寄与する周面の長さが、接続点と第２の搬送手段との間隔より長くなるようにされている。このため、第１のローラが１回転だけ逆回転することによって、スイッチバック後の用紙の前端が第２の搬送手段に達する。

（４）第４の発明に係る画像形成装置は、（１）〜（３）のいずれかに記載の画像形成装置であって、
第１のローラは、外周面に平坦面が形成された半月ローラであることを特徴とする。

この構成においては、第１ローラとして、半月ローラが用いられる。半月ローラは、従来用いられている汎用の半月ローラで足りる。

（５） 第５の発明に係るスイッチバック搬送機構は、導入された用紙を往復搬送することによってスイッチバックするスイッチバック部を有する。

さらに、このスイッチバック搬送機構は、第１の搬送手段、第２の搬送手段、第３の搬送手段、および搬送制御手段を備える。第１の搬送手段は、導入搬送路を介して用紙をスイッチバック部に導入する。第２の搬送手段は、排出搬送路を介して用紙をスイッチバック部から排出する。第３の搬送手段は、可逆回転可能で、かつ、互いの周面が接離可能に配置された第１，第２の搬送部材を有するとともに、スイッチバック部に導入された用紙を第１，第２の搬送部材の間で挟持しつつ搬送する。搬送制御手段は、第１の搬送手段、第２の搬送手段、第３の搬送手段を制御する。

第１，第２の搬送部材の例として、外周面の一部に切欠面が形成されたローラと、このローラの外周面に当接するローラとの組み合わせが挙げられる。また、第１，第２の搬送部材の他の例として、互いに圧接し、かつ、一方のローラが他方のローラに対して接離自在に支持された一対のローラが挙げられる。

（６） 第６の発明に係るスイッチバック搬送機構は、（５）に記載のスイッチバック搬送機構であって、
搬送制御手段は、少なくとも第１の搬送手段および第２の搬送手段の両方が動作している期間に、第１，第２の搬送部材の間を離すことを特徴とする。

ここで、第１の搬送手段および第２の搬送手段の両方が動作している期間とは、第１の用紙がスイッチバック部から排出され、かつ、これに後続する第２の用紙がスイッチバック部に導入される期間をいう。この期間には、スイッチバック部内で２枚の用紙が擦れ違う可能性が高いが、第１，第２の搬送部材の間に隙間が形成されているため、用紙搬送不良が発生しにくい。

（７） 第７の発明に係るスイッチバック搬送機構は、（６）に記載のスイッチバック搬送機構であって、
搬送制御手段は、第１の用紙が第２の搬送手段に達するタイミングで、第１の用紙に続いて搬送される第２の用紙が、第１，第２の搬送部材の間に達するように、第１の搬送手段を制御することを特徴とする。

第１の用紙が第２の搬送手段に達すると、第１，第２の搬送部材によって第１の用紙を搬送する必要がなくなる。このため、第１の搬送部材および第２の搬送部材の間に隙間を形成することができる。そして、第１の搬送部材および第２の搬送部材の間に隙間を形成した直後に第２の用紙を第１，第２の搬送部材の間に搬送すれば、第１の用紙と第２の用紙の間隔を最も短くすることが可能になる。

（８） 第８の発明に係るスイッチバック搬送機構は、（６）または（７）に記載のスイッチバック搬送機構であって、
第１の搬送部材は、外周面の一部に切欠面が形成されたローラであり、かつ、
第２の搬送部材は、第１のローラの外周面に当接するローラであることを特徴とする。

（９） 第９の発明に係るスイッチバック搬送機構は、（８）に記載のスイッチバック搬送機構であって、
第１の搬送部材は、外周面に平坦面が形成された半月ローラであることを特徴とする。

（１）第１の発明によれば、スイッチバック部における用紙搬送効率を向上させることができる。

（２）第２の発明によれば、ある用紙がスイッチバック部から排出されるときに、次の用紙をスイッチバック部に導入するタイミングを早めることができる。

（３）第３の発明によれば、第１のローラの制御が簡易化する。

（４）第４の発明によれば、汎用品を用いることで、第１のローラの低コスト化が図られる。

（５）第５〜９の発明によれば、スイッチバック部における用紙搬送効率を向上させることができる。

図１は、この発明の画像形成装置の実施形態である画像記録装置１００の構成を示す正面断面の略図である。画像記録装置１００は、画像読取ユニット２００、画像形成ユニット３００、および給紙ユニット４００を備える。

画像読取ユニット２００は、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ:Automatic Document Feeder）２０１、第１原稿台２０２、第２原稿台２０３、第１ミラーベース２４、第２ミラーベース２０５、レンズ２０６、および固体撮像素子（ＣＣＤ:Charge Coupled Device）２０７を備える。

ＡＤＦ２０１は、原稿トレイ２１１から第２原稿台２０３へと順次原稿を搬送する。ＡＤＦ２０１は、第１原稿台２０２および第２原稿台２０３を覆う原稿カバーとして機能する。第１原稿台２０２および第２原稿台２０３は、ともに硬質ガラス板によって構成される。

第１ミラーベース２０４および第２ミラーベース２０５は、第１原稿台２０２および第２原稿台２０３の下方に配置される。第１ミラーベース２０４および第２ミラーベース２０５は、水平方向に往復移動自在に支持されている。第２ミラーベース２０５の移動速度は、第１ミラーベース２０４の移動速度の１／２になるようにされている。第１ミラーベース２０４は、光源および第１ミラーを搭載している。第２ミラーベース２０５は、第２ミラーおよび第３ミラーを搭載している。

ＡＤＦ２０１によって搬送される原稿の画像を読み取る際には、第１ミラーベース２０４は、第２原稿台２０３の下方に停止している。一方、第１原稿台２０２に載置された原稿の画像を読み取る際には、第１ミラーベース２０４および第２ミラーベース２０５は、第１原稿台２０２の下方を水平方向に移動する。

原稿の画像面からの反射光は、第１ミラーベース２０４、第２ミラーベース２０５、およびレンズ２０６を経由してＣＣＤ２０７に入射する。ＣＣＤ２０７は、原稿の画像面における反射光の光量に応じた電気信号を出力する。この電気信号は、画像形成ユニット３００に画像データとして入力される。

画像形成ユニット３００は、画像記録部３０を備える。画像記録部３０は、感光体ドラム３１、帯電器３２、露光装置３３、現像装置３４、転写ベルト３５、クリーナ３６および定着装置３７を備える。

感光体ドラム３１は、表面に感光層が形成されており、矢印方向に回転する。帯電器３２は、感光体ドラム３１の表面を所定の電位に均一に帯電させる。帯電器３２は、チャージャによる非接触方式、または、ローラ若しくはブラシによる接触方式のいずれを用いてもよい。

露光装置３３は、感光体ドラム３１の表面に、画像データに基づく光を照射する。これによって、感光体ドラム３１の表面には、静電潜像が形成される。ここでは、露光装置３３としてレーザ・スキャニング・ユニットを用いている。ただし、露光装置３３として、ＥＬやＬＥＤ等の発光素子をアレイ状に配置した書込ユニットを用いることもできる。現像装置３４は、感光体ドラム３１の表面にトナーを供給することによって、感光体ドラム３１の表面にトナー像を形成する。

転写ベルト３５は、感光体ドラム３１の下方に配置される。転写ベルト３５は、複数のローラに架けわたされている。転写ベルト３５は、１×１０⁹ 〜１×１０¹³ Ω・ｃｍ程度の抵抗値を有する。

転写ベルト３５のループ状の移動経路の内側に、感光体ドラム３１表面のトナー像を用紙に転写するための転写ローラ３５Ａが配置される。転写ローラ３５Ａは、転写ベルトを挟んで感光体ドラム３１に圧接する。最転写ローラ３５Ａは、トナー像の転写時に、所定の転写電圧が印加される。

クリーナ３６は、用紙に対するトナー像の転写を終えた感光体ドラム３１の表面から、残留しているトナーを除去する。

定着装置３７は、加熱ローラ３７Ａおよび加圧ローラ３７Ｂを備える。加熱ローラ３７Ａは、加熱ローラ３７の表面を加熱するためのヒータを内部に備える。加圧ローラ３７Ｂは、加熱ローラ３７Ａに所定の圧力で圧接する。加熱ローラ３７Ａと加圧ローラ３７Ｂとの間を通過することにより、用紙に付着したトナー像が用紙に定着する。定着装置３７を通過した用紙は、画像記録装置１００の側面に装着された排紙トレイ３８に排出される。

給紙ユニット４００は、この発明の給紙部であり、給紙カセット４０１，４０２，４０３，４０４および手差しトレイ４０５を備える。

給紙ユニット４００は、給紙カセット４０１〜４０４または手差しトレイ４０５のいずれか１つから順次用紙を画像形成部３０に供給する。

図２は、上記画像記録装置１００における用紙搬送路１の構成を示す図である。画像形成ユニット３００の内部には、用紙搬送路１が構成されている。用紙搬送路１は、第１搬送路１１、第２搬送路１２、第３搬送路１３、第４搬送路１４および第５搬送路１５を含む。

なお、本実施形態では、第１搬送路１１が本発明の第１の搬送路を構成する。また、第２搬送路１２が、本発明の第２の搬送路または導入搬送路を構成する。さらに、第３搬送路１３が、本発明の第３の搬送路または排出搬送路を構成する。

第１搬送路１１は、給紙ユニット４００から第１合流部２１、画像記録部３０、第１分岐部２４および第２合流部２２を経由して排紙トレイ３８に至る。第１搬送路１１に沿って、搬送ローラ６１，６２，６３、レジストレーションローラ５１、排紙ローラ５２が配置されている。

第１搬送路１１において画像記録部３０を経由する部分は、略水平に構成されている。

これは、感光体ドラム３１から用紙の表面に安定してトナー像を転写するためであり、また、未定着のトナー像が付着した用紙を安定して定着装置３７まで搬送するためである。

第２搬送路１２は、第１搬送路１１における第１分岐部２４から第１スイッチバック部２まで用紙を案内する。第２搬送路１２は、第２分岐部２５および第３分岐部２６を経由して第１スイッチバック部２に至る。第２搬送路１２を挟むように、搬送ローラ５９が配置される。搬送ローラ５９は、第２の搬送路内の用紙を第１スイッチバック部２に向けて搬送する。搬送ローラ５９は、本発明の第１の搬送手段を構成する。

なお、本実施形態では、第１分岐部２４が本発明の第１の接続点を構成し、第３分岐部２６が本発明の分岐点を構成する。また、第１スイッチバック部２は、本発明のスイッチバック部を構成する。

第１スイッチバック部２は、第１搬送路１１における画像記録部３０を経由する範囲に略平行に配置されるスイッチバック搬送路１２Ａを備える。スイッチバック搬送路１２Ａを挟むように、反転ローラ５３，５８が配置される。反転ローラ５８は、外周面の一部に平坦面が形成され、回転軸と直交する断面が略半月形を呈する半月ローラである。反転ローラ５８は、その外周面における平坦面を除いた部分の周長が、第３分岐部２６と搬送ローラ５４との間隔より長くなることが好ましい。このため、本実施形態では、反転ローラ５８の外周面における平坦面を除いた部分の周長が、第３分岐部２６と搬送ローラ５４との間隔より長くなるようにされている。なお、反転ローラ５８は、半月ローラに限定されることはなく、回転軸に直交する断面の半径が一様でないローラであれば良い。本実施形態では、反転ローラ５８が本発明の第１のローラを構成する。反転ローラ５３は、反転ローラ５８の外周面における平坦面以外の箇所に当接する外周面を有する。本実施形態では、反転ローラ５３は本発明の第２のローラを構成する。

第３搬送路１３は、第３分岐部２６から第１搬送路１１における第１合流部まで用紙を案内する。途中、第３搬送路１３は、第３合流部２３を経由する。第３搬送路１３に沿って、搬送ローラ５４〜５７が配置される。本実施形態では、搬送ローラ５４〜５７は、本発明の第２の搬送手段を構成する。

第４搬送路１４は、第２分岐部２５と第３合流部２３との間を結ぶ。第５搬送路１５は、第２分岐部２５から第２合流部２２までの間を結ぶ。

図３は、画像記録装置１００の用紙搬送路１における第１分岐部２４、第２分岐部２５および第３分岐部２６の構成を示す図である。第１分岐部２４には、分岐爪４１が配置されている。分岐爪４１は、図３中に実線で示す位置または二点鎖線で示す位置に選択的に移動することによって、第１搬送路１１上の用紙を排紙トレイ３８または第１スイッチバック部２のいずれかに案内する。

第２分岐部２５には、分岐爪４２および分岐爪４３が配置されている。分岐爪４２は、外力が作用しない状態で図３中に実線で示す位置にあり、第２搬送路１２または第４搬送路１４から上方に搬送された用紙を第５搬送路１５に案内する。第２搬送路１２または第３搬送路１３から上方に搬送された用紙は、分岐爪４２によって第２搬送路１２への進入を規制される。分岐爪４２は、第１分岐部２４から第２搬送路１２内を下方に搬送された用紙との当接によって図３中に破線で示す位置まで移動する。分岐爪４３は、図３中に実線で示す位置または二点鎖線で示す位置に選択的に移動する。

第３分岐部２６には、分岐爪４４が配置されている。分岐爪４３は、図３中に実線で示す位置または二点鎖線で示す位置に選択的に移動する。

図４は、画像記録装置１００の制御部７０の構成を示す図である。本実施形態では、制御部７０が本発明の搬送制御手段を構成する。ＣＰＵ７１、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３、モータドライバ７４〜７６、ソレノイドドライバ７７，７８、クラッチドライバ８０，８１、センサ部８２を備える。

センサ部８２は、用紙搬送路１内に配置された複数のセンサを備える。複数のセンサのそれぞれは、用紙搬送路１内の互いに異なる位置で用紙を検出し、検出信号をＣＰＵ７１に供給する。

ＣＰＵ７１は、ＲＯＭ７２に格納されたプログラムに基づいて動作する。ＣＰＵ７１の動作の例として、センサ部８２から入力される検出信号に応じて、モータドライバ７４〜７６、ソレノイドドライバ７７，７８、クラッチドライバ８０，８１を制御する動作が挙げられる。

モータドライバ７４は、第１モータ８３を駆動する。第１モータ８３は、搬送ローラ６１，６２，６３、レジストレーションローラ５１、排紙ローラ５２、および搬送ローラ５９に、回転力を供給する。モータドライバ７５は、第２モータ８４を駆動する。第２モータ８４は、反転ローラ５８に回転力を供給する。モータドライバ７６は、第３モータ８５を駆動する。第３モータ８５は、搬送ローラ５４〜５７に回転力を供給する。

ソレノイドドライバ７７は、第１ソレノイド８６を駆動する。第１ソレノイド８６は、分岐爪４１を動作させる。ソレノイドドライバ７８は、第２ソレノイド８７を駆動する。第２ソレノイド８７は、分岐爪４３を動作させる。

クラッチドライバ８０は、第１クラッチ８９を駆動する。第１クラッチ８９は、第２モータ８４と反転ローラ５８とにそれぞれ接続される。第１クラッチ８９は、駆動されていない時に第２モータ８４の回転をそのまま反転ローラ５８に伝達する。この結果、反転ローラ５８が正転し、用紙が第１スイッチバック部２内に導入される。一方、駆動されている時には、第１クラッチ８９が第２モータ８４の回転を逆転して反転ローラ５８に伝達する。この結果、反転ローラ５８が逆転し、用紙を第１スイッチバック部２から排出される。

クラッチドライバ８１は、第２クラッチ９０を駆動する。第２クラッチ９０は、第３モータ８５と搬送ローラ５４〜５７とにそれぞれ接続される。第２クラッチ９０は、駆動されていない時に第３モータ８５の回転をそのまま搬送ローラ５４〜５７に伝達し、駆動時に第３モータ８５の回転を逆転して搬送ローラ５４〜５７に伝達する。

画像記録装置１００は、フェイスアップ搬送動作、フェイスダウン搬送動作、または両面印刷動作を選択的に行なう。フェイスアップ搬送動作では、片面に画像を記録した用紙を画像の記録面を上向きにして排紙トレイ３８に排出する。フェイスダウン搬送動作では、片面に画像を記録した用紙を画像の記録面を下向きにして排紙トレイ３８に排出する。両面印刷動作では、用紙の両面に画像を記録する。

原稿の画像を用紙に複写記録する場合のように、画像記録の作業者が画像記録装置１００の近傍におり、用紙における画像の記録状態を素早く確認したい場合には、画像記録面を上向きにして用紙を排紙トレイ３８に排出するフェイスアップ搬送動作が行われる。

フェイスアップ搬送動作時には、ＣＰＵ７１は、モータドライバ７４を介して第１モータ８３を回転させる。給紙部４００から給紙された用紙は、搬送ローラ６１，６２，６３、レジストレーションローラ５１および排紙ローラ５２によって第１搬送路１１内を搬送される。用紙が画像記録部３０を通過する間に、用紙の上面にトナー像が形成される。用紙は、画像記録面を上向きにしたままの状態で排紙トレイ３８に排出される。

図５は、画像記録装置１００におけるフェイスダウン搬送動作の例を説明する図である。作業者が画像記録装置１００の近くに存在しない場合には、用紙の画像面を隠すために、フェイスダウン搬送動作が行われる。また、頁が連続する複数枚の画像を用紙に記録する場合にも、自動的に用紙をページ順に並べるために、フェイスダウン搬送動作が行われる。

フェイスダウン搬送動作時には、画像記録部３０を通過した用紙は第１分岐部２４から第２搬送路１２内に導かれる。続いて、第２搬送路１２内に導かれた用紙は、第１スイッチバック部２でスイッチバックされ、その後、第２搬送路１２および第５搬送路１５を介して排紙トレイ３８に排出される。

図６は、画像記録装置１００におけるフェイスダウン搬送動作の他の例を説明する図である。ここでも、まず、画像記録部３０を通過した用紙は第１分岐部２４から第２搬送路１２内に導かれる。続いて、第２搬送路１２内に導かれた用紙は、第４搬送路１４を介して、第３搬送路１３に案内される。その後、用紙は第３搬送路１３から第５搬送路１５を経由して排紙トレイ３８に排出される。なお、この例では、第３搬送路１３および搬送ローラ５４〜５７によって、第２スイッチバック部が構成されている。

図７は、画像記録装置１００における両面印刷時の搬送動作の例を説明する図である。用紙の両面に画像を記録する場合には、画像記録部３０で第１面に画像が記録された用紙をその表裏面を反転して再び画像記録部３０に搬送し、第２面にも画像を記録した後に排紙トレイ３８に排出する両面印刷動作が行われる。

両面印刷時には、画像記録部３０を通過した用紙は第１分岐部２４から第２搬送路１２内に導かれる。続いて、第２搬送路１２内に導かれた用紙は、第１スイッチバック部２でスイッチバックされ、その後、第３分岐部２６から第３搬送路１３に案内される。そして、第３搬送路１３から第１搬送路１１へと案内され、さらに画像記録部３０を経由して排紙トレイ３８に排出される。

ＣＰＵ７１は、用紙の前端が第２分岐部２５を通過する時までにモータドライバ７５を介して第２モータ８４を駆動する。このとき、第１クラッチ８９は、駆動されない。これによって、反転ローラ５３，５８が正転する。

これらにより、第１分岐部２４から第２搬送路１２内に導かれた用紙は、第１スイッチバック部２に導入される。なお、分岐爪４２は、第２分岐部２５を下方に向かって通過する用紙の前端と当接することにより、図３中の二点鎖線で示す状態に揺動し、第２搬送路１２を開放する。

ＣＰＵ７１は、用紙の後端部が第３分岐部２６を下方に向かって通過し、反転ローラ５３に挟持されている状態でクラッチドライバ８０を介して第１クラッチ８９を駆動するとともに、第２ソレノイド８７の駆動を停止する。さらに、ＣＰＵ７１は、モータドライバ７６を介して第３モータ８５を駆動する。この時、第２クラッチ９０は駆動されない。これによって、反転ローラ５３，５８が逆転するともに、分岐爪４４は、図３中の実線で示す状態に位置し、搬送ローラ５４〜５７が正転する。

第１スイッチバック部２内の用紙は、搬送方向の前後を反転した状態で第２搬送路１２内を上方に向かって搬送され、第３分岐部２６において第３搬送路１３内に進入した後、第３搬送路１３内を第１合流部２１に向かって搬送される。この後、用紙は、第１合流部２１において第１搬送路１１内に導かれ、第２面が感光体ドラム３１に対向するようにして第１搬送路１１内を画像記録部３０に向かって搬送される。

ＣＰＵ７１は、第２面を上向きにした用紙の前端が画像記録部３０を通過するまでに、第１ソレノイド８６の駆動を停止している。これによって、分岐爪４１は、図３中の実線で示す状態に位置している。画像記録部３０で第２面に対する画像の記録を終えて両面に画像が記録され用紙は、第１分岐部２４を通過して排紙ローラ５２によって排紙トレイ３８に排出される。

図８は、両面印刷時におけるＣＰＵ７１の処理手順を示すフローチャートである。ＣＰＵ７１は、用紙の後端が搬送ローラ対５９を通り抜けてから第３分岐部２６を通過するまでの期間に、反転ローラ５８を正回転させる（Ｓ１）。その結果、図９（Ａ）に示すように、用紙がスイッチバック部２に導入される。Ｓ１のステップにおいて、ＣＰＵ７１は、第２モータ８４と第１クラッチ８９を制御して、反転ローラ５８の回転方向と回転数を制御する。続いて、ＣＰＵ７１は、反転ローラ５８が所定量だけ回転するまで待機する（Ｓ２）。Ｓ２のステップにおいて、反転ローラ５８が所定回転したら、ＣＰＵ７１は、用紙の後端が第３分岐部２６を通過したものと判断し、図９（Ｂ）に示すように反転ローラ５８を一旦停止させる。

続いて、ＣＰＵ７１は、第１クラッチ８９を制御して、図９（Ｃ）に示すように、反転ローラ５８を逆回転させる（Ｓ３）。反転ローラ５８の外周面における平坦面を除いた部分の周長の設計により、反転ローラ５８が１回転するとスイッチバック後の用紙の前端が搬送ローラ５４に達する。このため、ＣＰＵ７１は、反転ローラ５８が１回転するまで待機する（Ｓ４）。

用紙の前端が搬送ローラ５４に達したら、反転ローラ５３，５８から用紙に搬送力を与えなくとも用紙がスイッチバック部２から排出されるようになる。このため、ＣＰＵ７１は、図９（Ｄ）に示すように、反転ローラ５８の平坦面を反転ローラ５３に対向させた状態で反転ローラ５８を停止させる（Ｓ５）。これにより、反転ローラ５３および反転ローラ５８によって用紙を搬送する必要がない期間には、反転ローラ５３および反転ローラ５８の間に隙間が形成される。このため、用紙がスイッチバック１２Ａから完全に排出される前に、図９（Ｅ）に示すように、次の用紙をスイッチバック部２に導入することが可能になる。この結果、第１スイッチバック部２において連続してスイッチバックされる用紙群の搬送間隔を短くすることができる。

図１０は、第１スイッチバック部２において３枚の用紙が連続してスイッチバックされる場合における、搬送ローラ５９、反転ローラ５８、搬送ローラ５４の動作を示すタイミングチャートである。

図１０において、Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３は、それぞれ搬送ローラ５９が１，２，３枚目の用紙を第１スイッチバック部２に向けて搬送する期間を示す。Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３は、それぞれ反転ローラ５８が正回転することによって、１，２，３枚目の用紙が第１スイッチバック部２に導入される期間を示す。Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、それぞれ反転ローラ５８が逆回転することによって、１，２，３枚目の用紙が第１スイッチバック部２から排出される期間を示す。Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３は、それぞれ搬送ローラ５４が１，２，３枚目の用紙を第１合流部２１に向けて搬送する期間を示す。

そして、Ｚ１は、反転ローラ５３および反転ローラ５８の隙間において、１枚目の用紙と２枚目の用紙とが擦れ違う期間を示しており、Ｚ２は、反転ローラ５３および反転ローラ５８の隙間において、２枚目の用紙と３枚目の用紙とが擦れ違う期間を示している。

このように反転ローラ５３および反転ローラ５８の隙間を形成することによって、２枚の用紙が同一の搬送路で擦れ違うことも可能になる。なお、この作用効果は、両面印刷時だけでなく、第１スイッチバック部２を経由してフェイスダウンの状態で用紙を排出する場合にも同様に奏するものである。また、搬送ローラ５４の一方を、半月ローラに置換することによって、第２スイッチバック部においても用紙の擦れ違いが可能になる。

最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

画像記録装置の概略構成を示す図である。 画像記録装置における用紙搬送路の構成を示す図である。 スイッチバック部近傍における用紙搬送路の構成を示す図である。 画像記録装置の概略構成を示すブロック図である。 画像記録装置における用紙搬送手順の例を示す図である。 画像記録装置における用紙搬送手順の例を示す図である。 画像記録装置における用紙搬送手順の例を示す図である。 両面印刷時におけるＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。 スイッチバック動作時における反転ローラの動作を示す図である。 スイッチバック動作時における反転ローラの動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１−用紙搬送路
２−第１スイッチバック部
１２Ａ−スイッチバック搬送路
５３−搬送ローラ
５４〜５７−搬送ローラ
５８−反転ローラ
７１−ＣＰＵ
１００−画像記録装置

Claims (9)

1. 給紙部から排紙部まで用紙を案内する第１の搬送路と、前記第１の搬送路に沿って搬送される用紙に対して画像形成処理を行なう画像形成部と、前記第１の搬送路に沿って搬送される用紙をスイッチバックするためのスイッチバック部と、を備えた画像形成装置であって、
   前記第１の搬送路における第１の接続点から前記スイッチバック部まで用紙を案内する第２の搬送路と、
   前記スイッチバック部でスイッチバックされた用紙を、前記第２の搬送路における分岐点から前記第１の搬送路における第２の接続点まで案内する第３の搬送路と、
   前記第２の搬送路内の用紙を前記スイッチバック部に向けて搬送する第１の搬送手段と、
   前記第３の搬送路内の用紙を、前記第１の搬送路における第２の接続点に向けて搬送する第２の搬送手段と、
   外周面の一部に切欠面が形成された可逆回転可能な第１のローラおよび前記第１のローラの外周面に当接する第２のローラを備えるとともに、前記スイッチバック部に案内された用紙を前記第１のローラおよび前記第２のローラの間で挟持しつつ搬送する第３の搬送手段と、
   前記第１の搬送手段、前記第２の搬送手段、および前記第３の搬送手段を制御する搬送制御手段と、
   を備えており、
   前記搬送制御手段は、前記第３の搬送手段が用紙を搬送しないときに、前記切欠き面を前記第２のローラに対向させた状態で前記第１のローラが停止するように前記第３の搬送手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記搬送制御手段は、
   前記第２の搬送路内の用紙の後端が前記第１の搬送手段を通過してから前記分岐点を通過するまでの第１の期間に、前記第１のローラを正回転させることによって前記用紙をスイッチバック部に導入するとともに、
   前記用紙の前記後端が、前記分岐点を経由して前記第２の搬送手段に達するまでの第２の期間に、前記第１のローラを逆回転させることによって前記用紙をスイッチバック部から排出し、かつ、
   前記第１の期間および前記第２の期間以外の期間に、前記切欠き面を前記第２のローラに対向させた状態で前記第１のローラを停止させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１のローラは、前記第１のローラの外周面における前記切欠面を除いた部分の周長が、前記分岐点と前記第２の搬送手段との間隔より長いことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１のローラは、外周面に平坦面が形成された半月ローラであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 導入された用紙を往復搬送することによってスイッチバックするスイッチバック部を有するスイッチバック搬送機構であって、
   導入搬送路を介して用紙を前記スイッチバック部に導入する第１の搬送手段と、
   排出搬送路を介して前記用紙を前記スイッチバック部から排出する第２の搬送手段と、
   可逆回転可能で、かつ、互いの周面が接離可能に配置された第１，第２の搬送部材を有するとともに、前記スイッチバック部に導入された用紙を前記第１，第２の搬送部材の間で挟持しつつ搬送する第３の搬送手段と、
   前記第１の搬送手段、前記第２の搬送手段、前記第３の搬送手段を制御する搬送制御手段と、
   を備えたことを特徴とするスイッチバック搬送機構。
6. 前記搬送制御手段は、少なくとも前記第１の搬送手段および前記第２の搬送手段の両方が動作している期間に、前記第１，第２の搬送部材の間を離すことを特徴とする請求項５に記載のスイッチバック搬送機構。
7. 前記搬送制御手段は、第１の用紙が前記第２の搬送手段に達するタイミングで、第１の用紙に続いて搬送される第２の用紙が、前記第１，第２の搬送部材の間に達するように、前記第１の搬送手段を制御することを特徴とする請求項６に記載のスイッチバック搬送機構。
8. 前記第１の搬送部材は、外周面の一部に切欠面が形成されたローラであり、かつ、
   前記第２の搬送部材は、前記第１のローラの外周面に当接するローラであることを特徴とする請求項６または７に記載のスイッチバック搬送機構。
9. 前記第１の搬送部材は、外周面に平坦面が形成された半月ローラであることを特徴とする請求項８に記載のスイッチバック搬送機構。

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