JP7487004B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。

従来、シートに画像を形成した後、シートの表裏を反転するようにスイッチバックして排出する画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。この画像形成装置は、シートに画像を形成した後、シートの搬送速度を増速し、そのままの速度で搬送されて機外に排出される。

特開２００６－１８２４７５号公報

ところで、スイッチバックされたシートが機外に排出される前に、デカーラローラ対のような駆動負荷の大きなローラ対によって搬送される場合がある。しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置のように、画像形成後に増速したままデカーラローラ対によってシートを搬送しようとすると、デカーラローラ対を駆動するモータ等の駆動源を大型化する必要がある。これにより、装置がコストアップしてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、コストダウン可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、画像形成装置において、下流装置に接続され、前記下流装置に設けられた入口ローラ対にシートを受け渡す画像形成装置において、シートに画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部によって画像が形成されたシートをスイッチバックするために、第１方向に搬送した後に前記第１方向とは反対の第２方向に反転搬送する反転ローラ対と、前記反転ローラ対によって反転搬送されたシートのカールを補正し搬送するデカーラと、前記デカーラによってカールが補正されたシートを前記入口ローラ対に向けて搬送する搬送ローラ対と、前記反転ローラ対、前記デカーラ及び前記搬送ローラ対によって搬送されるシートの搬送速度を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第２方向に前記反転ローラ対によってシートを第１の速度で搬送する第１搬送処理と、前記第１の速度よりも遅い第２の速度でシートを前記デカーラによって搬送する第２搬送処理と、前記第１の速度及び前記第２の速度と異なる第３の速度で前記搬送ローラ対によってシートを前記入口ローラ対に搬送する第３搬送処理と、を実行可能であり、前記画像形成部は、シートに画像を転写しながら、前記第１の速度、前記第２の速度及び前記第３の速度よりも遅い第４の速度でシートを搬送する、ことを特徴とする。

本発明によると、コストダウン可能な画像形成装置を提供することができる。

第１の実施の形態に係るプリンタを示す全体概略図。 分岐搬送ユニット及び反転搬送ユニットを示す断面図。 デカーラユニットを示す断面図。 第１の実施の形態に係る制御ブロックを示すブロック図。 （ａ）はフェイスアップ排出制御におけるシートの様子を示す断面図、（ｂ）はフェイスアップ排出制御におけるシートの様子を示す断面図。 （ａ）はフェイスダウン排出制御におけるシートの様子を示す断面図、（ｂ）はフェイスダウン排出制御におけるシートの様子を示す断面図。 （ａ）はフェイスダウン排出制御におけるシートの様子を示す断面図、（ｂ）はフェイスダウン排出制御におけるシートの様子を示す断面図。 フェイスダウン排出制御におけるシートの様子を示す断面図。 フェイスダウン排出制御を示すフローチャート。 第２の実施の形態に係るプリンタを示す全体概略図。 冷却ユニットを示す断面図。 第２の実施の形態に係る制御ブロックを示すブロック図。 （ａ）はフェイスダウン排出制御におけるシートの様子を示す断面図、（ｂ）はフェイスダウン排出制御におけるシートの様子を示す断面図。 （ａ）はフェイスダウン排出制御におけるシートの様子を示す断面図、（ｂ）はフェイスダウン排出制御におけるシートの様子を示す断面図。 （ａ）はフェイスダウン排出制御におけるシートの様子を示す断面図、（ｂ）はフェイスダウン排出制御におけるシートの様子を示す断面図。

＜第１の実施形態＞
〔全体構成〕
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。画像形成装置としてのプリンタ１は、電子写真方式のフルカラーレーザビームプリンタである。プリンタ１は、下流装置としての排出アクセサリ１２０に接続されると共に、排出アクセサリ１２０に設けられた入口ローラ対１２１にシートを受け渡す。

プリンタ１は、図１に示すように、給送ユニット１０ａ，１０ｂと、引き抜きユニット２０ａ，２０ｂと、レジストレーションユニット３０と、画像形成ユニット９０と、定着ユニット５２と、分岐搬送ユニット６０と、を有している。更に、プリンタ１は、デカーラユニット１１０と、反転搬送部としての反転搬送ユニット８０と、両面搬送ユニット７０と、を有している。

画像形成ユニット９０は、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー画像を形成する４つのプロセスカートリッジ９９Ｙ，９９Ｍ，９９Ｃ，９９Ｂｋと、露光装置９３，９６，９７，９８と、を備えている。なお、４つのプロセスカートリッジ９９Ｙ，９９Ｍ，９９Ｃ，９９Ｂｋは、形成する画像の色が異なること以外は同じ構成である。このため、プロセスカートリッジ９９Ｙの構成及び画像形成プロセスのみを説明し、プロセスカートリッジ９９Ｍ，９９Ｃ，９９Ｂｋの説明は省略する。

プロセスカートリッジ９９Ｙは、感光ドラム９１と、不図示の帯電ローラと、現像器９２と、クリーナ９５と、を有している。感光ドラム９１は、アルミシリンダの外周に有機光導電層を塗布して構成され、不図示の駆動モータによって回転する。また、画像形成ユニット９０には、駆動ローラ４２によって矢印Ｔ方向に回転する中間転写ベルト４０が設けられ、中間転写ベルト４０は、テンションローラ４１、駆動ローラ４２及び２次転写内ローラ４３に巻き掛けられている。中間転写ベルト４０の内側には、１次転写ローラ４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｂｋが設けられており、中間転写ベルト４０の外側には、２次転写内ローラ４３に対向して２次転写外ローラ４４が設けられている。

定着ユニット５２は、定着ローラ対５４と、シートを定着ローラ対５４のニップに案内する定着前ガイド５３を有している。給送ユニット１０ａは、シートＳを積載しつつ昇降するリフト板１１ａと、リフト板１１ａに積載されたシートＳを給送するピックアップローラ１２ａと、給送されたシートを１枚ずつに分離する分離ローラ対１３ａと、を有している。同様にして、給送ユニット１０ｂは、シートＳを積載しつつ昇降するリフト板１１ｂと、リフト板１１ｂに積載されたシートＳを給送するピックアップローラ１２ｂと、給送されたシートを１枚ずつ分離する分離ローラ対１３ｂと、を有している。

次に、このように構成されたプリンタ１の画像形成動作について説明する。不図示のパソコン等から画像信号が露光装置９３に入力されると、露光装置９３から、画像信号に対応したレーザ光がプロセスカートリッジ９９Ｙの感光ドラム９１上に照射される。

このとき感光ドラム９１は、帯電ローラにより表面が予め所定の極性・電位に一様に帯電されており、露光装置９３からミラー９４を介してレーザ光が照射されることによって表面に静電潜像が形成される。感光ドラム９１に形成された静電潜像は、現像器９２により現像され、感光ドラム９１上にイエロー（Ｙ）のトナー像が形成される。

同様にして、プロセスカートリッジ９９Ｍ，９９Ｃ，９９Ｂｋの各感光ドラムにも露光装置９６，９７，９８からレーザ光が照射され、各感光ドラムにマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）のトナー像が形成される。各感光ドラム上に形成された各色のトナー像は、１次転写ローラ４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｂｋにより中間転写ベルト４０に転写される。そして、フルカラーのトナー像は、駆動ローラ４２によって回転する中間転写ベルト４０により２次転写内ローラ４３及び２次転写外ローラ４４によって形成される２次転写ニップＴ２まで搬送される。感光ドラム９１に残ったトナーは、クリーナ９５によって回収される。なお、各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト４０上に１次転写された上流のトナー像に重ね合わせるタイミングで行われる。

この画像形成プロセスに並行して、給送ユニット１０ａ，１０ｂのいずれかからシートＳが給送され、引き抜きユニット２０ａ，２０ｂのいずれかによって、シートＳはレジストレーションユニット３０に搬送される。シートＳは、レジストレーションユニット３０により斜行が補正され、所定の搬送タイミングで画像形成部としての２次転写ニップＴ２に搬送される。シートＳの第１シート面（表面）には、２次転写外ローラ４４に印加された２次転写バイアスによって、２次転写ニップＴ２において中間転写ベルト４０上のフルカラーのトナー像が転写される。中間転写ベルト４０上に残存した残存トナーは、ベルトクリーナ４６によって回収される。

トナー像が転写されたシートＳは、転写後ガイド４５及び定着前搬送部５１によって定着ユニット５２に搬送される。そして、シートＳは、定着前ガイド５３によって定着ローラ対５４のニップに案内され、所定の熱及び圧力が付与されてトナーが溶融固着（定着）される。定着ユニット５２を通過したシートＳは、分岐搬送ユニット６０によって、デカーラユニット１１０に搬送されるか反転搬送ユニット８０に搬送されるかの経路選択が行われる。なお、分岐搬送ユニット６０及び反転搬送ユニット８０は、２次転写ニップＴ２で画像が形成された第１シート面が下側となるようにシートＳを反転させ、デカーラユニット１１０にシートＳを搬送することもできる。

シートＳの片面のみに画像を形成する場合には、シートＳは分岐搬送ユニット６０からデカーラユニット１１０に搬送され、小径の硬質ローラ及び大径の軟質ローラによってシートのカールが補正される。続いて、デカーラユニット１１０を通過したシートＳは排出アクセサリ１２０に搬送される。排出アクセサリ１２０ではシートＳに処理を行った後、シートＳを排出トレイ１３０に排出する。

シートＳの両面に画像形成する場合には、シートＳは分岐搬送ユニット６０によって反転搬送ユニット８０に搬送され、反転搬送ユニット８０においてスイッチバックされる。スイッチバックされたシートＳは、反転搬送ユニット８０から両面搬送ユニット７０に搬送され、レジストレーションユニット３０に案内される。この後、シートＳは、２次転写ニップＴ２において第２シート面（裏面）に画像が形成され、デカーラユニット１１０及び排出アクセサリ１２０を経由して、排出トレイ１３０に排出される。

［分岐搬送ユニット及び反転搬送ユニットの構成］
次に、分岐搬送ユニット６０及び反転搬送ユニット８０の構成について説明する。分岐搬送ユニット６０は、図１及び図２に示すように、定着ユニット５２によって搬送されたシートＳを直線的に案内するストレート搬送路６２と、ストレート搬送路６２から下方に分岐する反転前搬送路６３と、を有している。反転前搬送路６３は、下方に延びる反転搬送路８１に接続しており、反転搬送路８１及びストレート搬送路６２は、反転後搬送路６５によって接続されている。

ストレート搬送路６２と反転前搬送路６３の分岐部には、第１切替部材６１が設けられている。第１切替部材６１は、定着ユニット５２を通過したシートＳをストレート搬送路６２に案内する位置と、反転前搬送路６３に案内する位置と、に不図示の駆動源により切替え可能に構成されている。

反転前搬送路６３と反転後搬送路６５の分岐部には、第２切替部材６４が設けられている。第２切替部材６４は、反転搬送路８１を通過するシートＳを反転後搬送路６５に案内するように不図示の付勢部材によって位置決めされた状態で付勢されている。シートＳが定着ユニット５２から反転前搬送路６３に搬送された場合には、シートＳは、付勢部材の付勢力に抗して、第２切替部材６４を押圧しつつ反転搬送路８１に進む。

反転搬送ユニット８０は、反転搬送路８１に沿って配置されると共に正逆回転可能な反転上ローラ対８２及び反転下ローラ対８３を有している。反転上ローラ対８２及び反転下ローラ対８３は、同一の駆動源によって駆動され、シートをスイッチバックして搬送する。言い換えれば、反転上ローラ対８２及び反転下ローラ対８３は、シートを第１方向Ｄ１に搬送した後に第１方向Ｄ１とは反対の第２方向Ｄ２に搬送するスイッチバック搬送を行う。そして、反転搬送ユニット８０は、シートをスイッチバックして入口ローラ対１２１に向けて搬送する反転搬送制御としてのフェイスダウン排出制御を実行可能である。反転後搬送路６５には、排出前ローラ対６６が設けられており、ストレート搬送路６２と反転後搬送路６５の合流部には、デカーラユニット１１０にシートＳを搬送する排出ローラ対６７が設けられている。

［デカーラユニットの構成］
次に、デカーラユニット１１０の構成について説明する。デカーラユニット１１０は、図３に示すように、上流ローラ対１１１と、カール補正部１１５と、下流ローラ対１１４と、を有している。上流ローラ対１１１は、分岐搬送ユニット６０によってデカーラユニット１１０に搬送されたシートＳを受け取り、シートＳをカール補正部１１５に搬送する。カール補正部１１５は、シートＳのカールを補正し、下流ローラ対１１４にシートＳを搬送する。下流ローラ対１１４は、搬送されたシートＳを排出アクセサリ１２０に搬送する。

図３に示すように、カール補正部１１５は、搬送ローラ対としての上流カール補正ローラ対１１２と、下流カール補正ローラ対１１３と、を有している。上流カール補正ローラ対１１２は、デカーラモータＭ３（図４参照）によって駆動される上流金属ローラ１１２ａと、上流スポンジローラ１１２ｂと、を有している。第１搬送ローラとしての上流金属ローラ１１２ａは、例えばＳＵＳ等の金属材料からなり、第２搬送ローラとしての上流スポンジローラ１１２ｂは、例えば発泡ウレタン等の軟質の弾性部材からなる。上流スポンジローラ１１２ｂの第２の外径としての外径ｒ２は、上流金属ローラ１１２ａの第１の外径としての外径ｒ１よりも大きい（ｒ２＞ｒ１）。上流スポンジローラ１１２ｂは、カールの向きやカールの量によって押圧力が可変となるように不図示のカム部材によって上流金属ローラ１１２ａに押し付けられている。

下流カール補正ローラ対１１３は、上流カール補正ローラ対１１２と同様に、デカーラモータＭ３（図４参照）によって駆動される下流金属ローラ１１３ａと、下流スポンジローラ１１３ｂと、を有している。下流金属ローラ１１３ａは、例えばＳＵＳ等の金属材料からなり、下流スポンジローラ１１３ｂは、例えば発泡ウレタン等の軟質の弾性部材からなる。下流スポンジローラ１１３ｂの外径ｒ４は、下流金属ローラ１１３ａの外径ｒ３よりも大きい（ｒ４＞ｒ３）。下流スポンジローラ１１３ｂは、カールの向きやカールの量によって押圧力が可変となるように不図示のカム部材によって下流金属ローラ１１３ａに押し付けられている。

上流カール補正ローラ対１１２、もしくは下流カール補正ローラ対１１３によってシートＳがしごかれることにより、シートＳのカールが補正される。上流カール補正ローラ対１１２の上流金属ローラ１１２ａ及び下流カール補正ローラ対１１３の下流金属ローラ１１３ａは、搬送路を挟んで互いに反対向きに配置されている。そのため、カールの方向によって上流カール補正ローラ対１１２及び下流カール補正ローラ対１１３の押圧力を調整することにより、カールの方向に合わせてカールを補正できる。

［制御ブロック］
図４は、本実施の形態に係る制御ブロック図である。図４に示すように、プリンタ１の制御部４００は、ＣＰＵ４０と、メモリ４０２と、を有している。ＣＰＵ４０は、メモリ４０２から各種のプログラムを読み出し、これらのプログラムを実行する。また、ＣＰＵ４０は、画像形成ユニット９０や操作パネル等のＵＩ５００を制御する。

制御部４００は、Ｉ／Ｏ６００を介して、定着後センサ５５やその他のセンサ並びに排出モータＭ１、反転モータＭ２、デカーラモータＭ３、第１切替モータＭ４、第２切替モータＭ５及び定着モータＭ６に接続されている。定着後センサ５５は、シート搬送方向において、定着ローラ対５４の下流に配置されている（図５（ａ）参照）。

排出モータＭ１は、排出前ローラ対６６及び排出ローラ対６７を駆動する。反転モータＭ２は、反転上ローラ対８２及び反転下ローラ対８３を駆動する。デカーラモータＭ３は、上流カール補正ローラ対１１２及び下流カール補正ローラ対１１３を駆動する。第１切替モータＭ４は、第１切替部材６１を駆動し、第２切替モータＭ５は、第２切替部材６８を駆動する。定着モータＭ６は、定着ローラ対５４を駆動する。なお、デカーラモータＭ３は、上流カール補正ローラ対１１２及び下流カール補正ローラ対１１３に加えて、上流ローラ対１１１及び下流ローラ対１１４を駆動してもよい。

［フェイスアップ排出制御］
次に、本実施の形態におけるフェイスアップ排出制御について詳細に説明する。図５（ａ）（ｂ）は定着ユニット５２、分岐搬送ユニット６０、反転搬送ユニット８０、デカーラユニット１１０、及び排出アクセサリ１２０の一部の断面図である。まず図５（ａ）に示すように、シートＳは定着ローラ対５４にてカラー可視画像を定着されながら搬送される。定着ローラ対５４は、画像形成速度Ｖ０で定着モータＭ６により定速回転する。画像形成速度Ｖ０は、２次転写ニップＴ２におけるシートの搬送速度と同一である。すなわち、２次転写ニップＴ２は、シートに画像を転写しながら第４の速度としての画像形成速度Ｖ０でシートを搬送する。本実施の形態においては、画像形成速度Ｖ０を３００ｍｍ／ｓに設定している。シートＳは定着後センサ５５によって検知され、その検知タイミングからの搬送量に基づいて後述の制御が行われる。

そして、第１切替部材６１は、第１切替モータＭ４によって動作し、フェイスアップ排出時は、シートＳをストレート搬送路６２に案内する。その後、図５（ｂ）に示すように、シートＳの後端が定着ローラ対５４を抜けると、排出アクセサリ１２０の入口ローラ対１２１にシートＳを受け渡すために、シートＳは受け渡し速度Ｖ４へと増速する。シートＳの受け渡し速度Ｖ４への増速は、制御部４００が排出モータＭ１及びデカーラモータＭ３を制御することで実行される。

本実施の形態では、受け渡し速度Ｖ４を６００ｍｍ/ｓに設定している。なお、画像形成速度Ｖ０よりも受け渡し速度Ｖ４を速く設定したのは、プリンタ１においてシートＳが給送されてから排出アクセサリ１２０の排出トレイ１３０に排出されるまでの時間を短くし、生産性を向上するためである。

つまり、シートＳは、後端が定着ローラ対５４を抜けてから、入口ローラ対１２１に先端が突入するまでに、画像形成速度Ｖ０から受け渡し速度Ｖ４へ増速を行わなければならない。そのため、定着ローラ対５４から入口ローラ対１２１までのシート搬送方向における長さは、プリンタ１に適用可能な最も長い仕様のシートＳの長さと、シートＳを増速するために必要な長さを合わせた分よりも長い必要がある。増速するための長さをとろうとすると、その分、定着ローラ対５４から入口ローラ対１２１までの長さを長くする必要があり、装置自体の大きさが大きくなってしまうという問題がある。それ故に、受け渡し速度Ｖ４は画像形成速度Ｖ０との差が少ない方が、装置を小型化することができる。

［フェイスダウン排出制御］
続いて、第１の実施の形態におけるフェイスダウン排出制御について詳細に説明する。図６（ａ）乃至図８は定着ユニット５２、分岐搬送ユニット６０、反転搬送ユニット８０、デカーラユニット１１０、及び排出アクセサリ１２０の一部の断面図である。シートＳ１，Ｓ２はそれぞれ連続して搬送された転写材である。

まず、図６（ａ）に示すように、先行するシートＳ１は、定着ローラ対５４にてカラー可視画像を定着されながら画像形成速度Ｖ０で搬送される。ここでシートＳ１は、定着後センサ５５によって検知され、その検知タイミングからの搬送量に基づいて後述の制御が行われる。

フェイスダウン排出制御の場合には、シートＳ１は第１切替部材６１により反転前搬送路６３、及び反転搬送路８１へと案内され、反転ローラ対としての反転上ローラ対８２へと受け渡される。その後、図６（ｂ）に示すように、シートＳ１の後端が定着ローラ対５４を抜けると、制御部４００は、反転モータＭ２によって反転上ローラ対８２を増速回転し、シートＳ１の搬送速度を画像形成速度Ｖ０から反転前速度Ｖ１へと増速する。本実施の形態では、第５の速度としての反転前速度Ｖ１を１５００ｍｍ／ｓに設定している。

そして、シートＳ１は反転前速度Ｖ１で、図７（ａ）に示す反転位置まで搬送され停止する。本実施の形態における反転位置は、シートＳ１の後端位置が反転上ローラ対８２のシート搬送方向における上流に３０ｍｍ離れた位置に到達した位置とする。なお、反転位置においてシートＳ１の後端は、第２切替部材６４の下方に位置している。また、このとき後続する２枚目のシートＳ２は画像形成速度Ｖ０で、すでに定着ローラ対５４を通過中である。本実施の形態における画像形成中のシートＳ１，Ｓ２間の距離である紙間は４０ｍｍとする。

シートＳ１が反転位置に到達した後には、反転上ローラ対８２は定着ローラ対５４からシートＳ１が搬送されてきた方向とは逆方向に反転後第１速度Ｖ２の速度で回転を開始し、排出前ローラ対６６へとシートＳ１を搬送する。すなわち、反転上ローラ対８２は、シートＳ１を第１方向Ｄ１に搬送した後に第１方向Ｄ１とは反対の第２方向Ｄ２に搬送する。本実施の形態においては、反転後第１速度Ｖ２を１５００ｍｍ／ｓに設定している。

ここで、画像形成速度Ｖ０よりも反転前速度Ｖ１及び反転後第１速度Ｖ２が速い理由は、シートＳ１とシートＳ１に後続するシートＳ２とが接触することを避けるためである。シートＳ１とシートＳ２が接触すると、シートのコバがもう一方のシートに接触し、トナー像に傷がついたり、ジャムになったりしてしまう場合がある。そのため、反転前速度Ｖ１及び反転後第１速度Ｖ２を画像形成速度Ｖ０に対して速くすることでシート同士の接触を防いでいる。言い換えれば、反転前速度Ｖ１、反転後第１速度Ｖ２及び反転後第２速度Ｖ３は、先行シートとしてのシートＳ１と後続シートとしてのシートＳ２が接触しないように設定される。

続いて、制御部４００は、図７（ｂ）に示すように、シートＳ１が上流カール補正ローラ対１１２に突入する前に、シートＳ１の搬送速度を反転後第１速度Ｖ２から反転後第２速度Ｖ３に減速する。この時、シートＳ１の搬送速度は、排出モータＭ１、反転モータＭ２及びデカーラモータＭ３によって制御される。本実施の形態においては、反転後第２速度Ｖ３を１０００ｍｍ／ｓに設定している。本実施の形態では、シート同士の接触を避けるために、反転後第２速度Ｖ３よりも反転後第１速度Ｖ２を速くした。しかしながら、例えばデカーラユニット１１０において反転後第１速度Ｖ２でシートＳ１を搬送しようとすると、上流カール補正ローラ対１１２及び下流カール補正ローラ対１１３を回転させるために必要な電力が大きくなりすぎてしまう。

上流カール補正ローラ対１１２及び下流カール補正ローラ対１１３は、カールを補正するために、反転上ローラ対８２や排出ローラ対６７よりも大きな挟持力を有している。すなわち、上流カール補正ローラ対１１２の駆動負荷は、反転上ローラ対８２よりも大きい。そのため上流カール補正ローラ対１１２及び下流カール補正ローラ対１１３を回転するための駆動負荷が大きく、速度が速いとデカーラモータＭ３に必要な電力が上がり、モータのサイズアップにもつながり、コストアップになってしまう。

それ故、駆動負荷の大きい上流カール補正ローラ対１１２及び下流カール補正ローラ対１１３の手前でシートＳ１を減速することで、コストアップを抑えることができる。ただし、デカーラユニット１１０におけるシートＳ１の速度を受け渡し速度Ｖ４まで下げるとシート同士が接触してしまうため、シート同士が接触しないように反転後第２速度Ｖ３は決定されている。このとき、後続するシートＳ２は第２切替部材６４の近傍まで画像形成速度Ｖ０の速度で搬送中の状態である。

その後、図８に示すように、シートＳ１が入口ローラ対１２１に突入する前に、搬送速度を反転後第２速度Ｖ３から受け渡し速度Ｖ４に減速する。フェイスアップ排出制御と排出アクセサリの受け渡し速度を同一にすることで、フェイスアップ排出制御及びフェイスダウン排出制御を連続で実施する際にも、生産性を落とすことなくシートを排出アクセサリ１２０に受け渡すことができる。このとき、後続するシートＳ２は第２切替部材６４に到達している状態である。

［フェイスダウン排出制御における制御］
次に、フェイスダウン排出制御における制御について、図９のフローチャートに沿って説明する。まず、フェイスダウン排出制御を実行するジョブが開始されると、制御部４００は、シートＳ１の搬送速度が画像形成速度Ｖ０となるように定着モータＭ６を駆動する。

次に、制御部４００は、定着後センサ５５の検知結果に基づいて、シートＳ１の後端が定着ローラ対５４を抜けたか否かを判断する（ステップＳ２）。シートＳ１の後端が定着ローラ対５４を抜けたと判断された場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、制御部４００は、シートＳ１の搬送速度が反転前速度Ｖ１となるように反転モータＭ２を正転方向に駆動する。

次に、制御部４００は、シートＳ１の後端が反転位置に到達したか否かを判断する（ステップＳ４）。シートＳ１の後端が反転位置に到達したと判断された場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、制御部４００は、シートＳ１の反転のために、反転モータＭ２を停止させることでシートＳ１を所定時間ｔだけ停止させる（ステップＳ５）。

次に、制御部４００は、シートＳ１の搬送速度が反転後第１速度Ｖ２となるように反転モータＭ２を逆転方向に駆動する（ステップＳ６）。次に、制御部４００は、シートＳ１の先端がカール補正部１１５（図３参照）の手前の第１減速位置に到達したか否かを判断する（ステップＳ７）。シートＳ１の先端が第１減速位置に到達したと判断された場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、制御部４００は、シートＳ１の搬送速度を反転後第２速度Ｖ３に設定する（ステップＳ８）。この時、シートＳ１の搬送速度は、逆転方向に駆動する排出モータＭ１、反転モータＭ２及びデカーラモータＭ３によって制御される。

次に、制御部４００は、シートＳ１の先端が入口ローラ対１２１の手前の第２減速位置に到達したか否かを判断する（ステップＳ９）。シートＳ１の先端が第２減速位置に到達したと判断された場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、制御部４００は、シートＳ１の搬送速度が受け渡し速度Ｖ４となるように排出モータＭ１及びデカーラモータＭ３を逆転方向に駆動する（ステップＳ１０）。シートＳ１は、受け渡し速度Ｖ４で排出アクセサリ１２０の入口ローラ対１２１に受け渡される。

そして、制御部４００は、次のページがあるか否かを判断する（ステップＳ１１）。次のページがある場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１に戻る。次のページが無い場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、制御を終了する。

以上のように、本実施の形態のフェイスダウン排出制御は、以下のような第１搬送処理と、第２搬送処理と、第３搬送処理と、を有する。第１搬送処理は、第２方向Ｄ２に反転上ローラ対８２によってシートＳ１を第１の速度としての反転後第１速度Ｖ２で搬送する処理である。第２搬送処理は、反転後第１速度Ｖ２よりも遅い第２の速度としての反転後第２速度Ｖ３でシートＳ１を上流カール補正ローラ対１１２に向けて搬送する処理である。第３搬送処理は、反転後第１速度Ｖ２及び反転後第２速度Ｖ３よりも遅い第３の速度としての受け渡し速度Ｖ４でシートＳ１を入口ローラ対１２１に搬送する処理である。そして、反転上ローラ対８２によるシートＳ１の搬送速度は、第１搬送処理において反転後第１速度Ｖ２に設定され、第２搬送処理において反転後第２速度Ｖ３に設定され、第３搬送処理において受け渡し速度Ｖ４に設定される。

そして、スイッチバック後のシートの搬送速度が反転後第１速度Ｖ２、反転後第２速度Ｖ３及び受け渡し速度Ｖ４の３つを有することで、シート同士の擦り合わせを防止してジャム及び画像不良を低減することができる。また、例えば上流カール補正ローラ対１１２及び下流カール補正ローラ対１１３のような駆動負荷の大きいローラを駆動するためのモータのサイズアップや電力アップを防ぐことによりコストアップを抑えることができる。

また、画像形成速度Ｖ０は、反転後第１速度Ｖ２、反転後第２速度Ｖ３及び受け渡し速度Ｖ４よりも遅い。すなわち、シートＳ１は、定着ローラ対５４によって画像形成速度Ｖ０で搬送された後に、反転前速度Ｖ１に増速され、反転後第１速度Ｖ２も、画像形成速度Ｖ０よりも速い。これにより、シートが反転搬送ユニット８０においてスイッチバックする時間を確保することができ、生産性を向上すると共に装置を小型化することができる。

＜第２の実施の形態＞
次いで、本発明の第２の実施の形態について説明するが、第２の実施の形態は、第１の実施の形態のデカーラユニット１１０に代えて冷却ユニット１４０を設けると共に、反転上ローラ対８２を接離可能に構成したものである。このため、第１の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。

図１０に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置としてのプリンタ１Ｂは、冷却ユニット１４０を有している。冷却ユニット１４０は、シートの熱を奪うことによりシートを冷却し、排出アクセサリ１２０にシートＳを搬送する。

［冷却ユニット］
冷却ユニット１４０は、図１１に示すように、上流ローラ対１４１と、搬送ローラ対としての冷却ローラ対１４２と、下流ローラ対１４３と、を有している。上流ローラ対１４１は、分岐搬送ユニット６０によって冷却ユニット１４０に搬送されたシートＳを受け取り、シートＳを冷却ローラ対１４２に搬送する。

冷却ローラ対１４２は、第３搬送ローラとしての冷却駆動ローラ１４２ａと、冷却駆動ローラ１４２ａに従動回転する第４搬送ローラとしての冷却従動ローラ１４２ｂと、を有している。冷却駆動ローラ１４２ａは、例えばシリコン等のゴム材料からなり、冷却モータＭ７（図１２参照）によって駆動される。冷却従動ローラ１４２ｂは、外周が例えばアルミ等の金属材料により構成され、シートＳと接触することにより、シートＳから熱を冷却従動ローラ１４２ｂに移動させ、シートＳを冷却する。

シートＳが熱いままプリンタ１から排出された場合、例えば排出トレイ１３０上で、固化されていないトナー像が、積載されたシートと接着して張り付いてしまう問題が発生することがある。そのため、冷却ローラ対１４２でシートＳを冷却してトナー像を固化させることで、トナー像とシートの張り付きを防止することができる。冷却ローラ対１４２によって搬送されたシートＳは、下流ローラ対１４３により排出アクセサリ１２０へと受け渡される。

［制御ブロック］
図１２は、本実施の形態に係る制御ブロック図である。図１２に示す制御ブロックは、図４で既述した制御ブロックのデカーラモータＭ３に代えて、冷却モータＭ７を備えている。冷却モータＭ７は、冷却駆動ローラ１４２ａを駆動する。

［フェイスダウン排出制御］
続いて、第２の実施の形態におけるフェイスダウン排出制御について詳細に説明する。図１３（ａ）乃至図１５（ｂ）は定着ユニット５２、分岐搬送ユニット６０、反転搬送ユニット８０、冷却ユニット１４０、及び排出アクセサリ１２０の一部の断面図である。シートＳ１，Ｓ２はそれぞれ連続して搬送された転写材である。

まず、図１３（ａ）に示すように、シートＳ１は、定着ローラ対５４にてカラー可視画像を定着されながら画像形成速度Ｖ０で搬送される。ここでシートＳ１は、定着後センサ５５によって検知され、その検知タイミングからの搬送量に基づいて後述の制御が行われる。

フェイスダウン排出制御の場合には、シートＳ１は第１切替部材６１により反転前搬送路６３、及び反転搬送路８１へと案内され、反転上ローラ対８２へと受け渡される。その後、図１３（ｂ）に示すように、シートＳ１の後端が定着ローラ対５４を抜けると、制御部４００は、反転モータＭ２によって反転上ローラ対８２を増速回転し、シートＳ１の搬送速度を画像形成速度Ｖ０から反転前速度Ｖ１へと増速する。本実施の形態では、反転前速度Ｖ１を１５００ｍｍ／ｓに設定している。

そして、シートＳ１は反転前速度Ｖ１で、図１４（ａ）に示す反転位置まで搬送され停止する。本実施の形態における反転位置は、シートＳ１の後端位置が反転上ローラ対８２のシート搬送方向における上流に３０ｍｍ離れた位置に到達した位置とする。また、このとき後続する２枚目のシートＳ２は画像形成速度Ｖ０で、すでに定着ローラ対５４を通過中である。本実施の形態における画像形成中のシートＳ１，Ｓ２間の距離である紙間は２０ｍｍとする。

シートＳ１が反転位置に到達した後には、反転上ローラ対８２は定着ローラ対５４からシートＳ１が搬送されてきた方向とは逆方向に反転後第１速度Ｖ２の速度で回転を開始し、排出前ローラ対６６へとシートＳ１を搬送する。本実施の形態においては、反転後第１速度Ｖ２を１５００ｍｍ／ｓに設定している。

ここで、画像形成速度Ｖ０よりも反転前速度Ｖ１及び反転後第１速度Ｖ２が速い理由は、シートＳ１とシートＳ１に後続するシートＳ２との接触時間を短くするためである。シートＳ１とシートＳ２が接触すると、シートのコバがもう一方のシートに接触し、トナー像に傷がついたり、ジャムになったりしてしまう場合がある。そのため、反転前速度Ｖ１及び反転後第１速度Ｖ２を画像形成速度Ｖ０に対して速くすることでシート同士の接触時間を短くし、トナー像の傷やジャムのリスクを低減している。

続いて、制御部４００は、図１４（ｂ）に示すように、シートＳ１が冷却ローラ対１４２に突入する前に、シートＳ１の搬送速度を反転後第１速度Ｖ２から反転後第２速度Ｖ３に減速するように排出モータＭ１、反転モータＭ２及び冷却モータＭ７を制御する。本実施の形態においては、反転後第２速度Ｖ３を１０００ｍｍ／ｓに設定している。

冷却ローラ対１４２は、金属材料で構成された冷却従動ローラ１４２ｂが重いため、例えば反転上ローラ対８２等の他のローラ対よりも回転させるために必要なトルクが大きい。すなわち、冷却ローラ対１４２の駆動負荷は、反転上ローラ対８２よりも大きい。上述したように、シート同士の接触時間を短くするために、反転後第２速度Ｖ３よりも反転後第１速度Ｖ２を速くした。しかしながら、反転後第１速度Ｖ２で冷却ユニット１４０でもシートＳ１を搬送しようとすると、冷却ローラ対１４２を回転させるために必要な電力が大きくなりすぎてしまい、モータのサイズアップやコストアップの要因となってしまう。

それ故、駆動負荷の大きい冷却ローラ対１４２の手前でシートＳ１を減速することで、コストアップを抑えることができる。ただし、冷却ユニット１４０におけるシートＳ１の速度を受け渡し速度Ｖ４まで下げるとシート同士が接触する時間が長くなってしまうため、シート同士が接触する時間が比較的短くなるように反転後第２速度Ｖ３は決定されている。このとき、後続するシートＳ２は反転上ローラ対８２まで到達している。

本実施の形態では、反転上ローラ対８２は接離可能に構成されている。より具体的には、反転上ローラ対８２は、第１反転ローラとしての反転駆動ローラ８２ａ及び第２反転ローラとしての反転従動ローラ８２ｂを有し、反転従動ローラ８２ｂは、反転駆動ローラ８２ａに対して接離可能かつ従動回転可能に構成されている。そして、反転上ローラ対８２は、反転駆動ローラ８２ａ及び反転従動ローラ８２ｂが互いに当接してニップ８２Ｎ（図１４（ａ）参照）を形成する当接状態と、反転駆動ローラ８２ａと反転従動ローラ８２ｂとが離間した離間状態と、に遷移可能である。

反転上ローラ対８２は、シートＳ１の先端が排出前ローラ対６６に到達してから所定距離進むと、当接状態から離間状態に遷移する。反転上ローラ対８２を離間状態にすることにより、先行するシートＳ１と後続するシートＳ２とを、反転駆動ローラ８２ａと反転従動ローラ８２ｂとの間で互いに摺擦するように搬送することができる。そして、シートＳ１とシートＳ２の紙間が短い場合でもスイッチバック搬送することができ、装置を小型化できると共に生産性を向上することができる。

本実施の形態では、シートＳ１の先端が排出前ローラ対６６のシート搬送方向における下流３０ｍｍに位置したところで、反転上ローラ対８２が当接状態から離間状態へ遷移開始する。そして、シートＳ１の後端が反転下ローラ対８３を通過したタイミングで、反転上ローラ対８２及び反転下ローラ対８３の駆動を停止し、その後再び正回転することで、反転上ローラ対８２が後続するシートＳ２を受け入れ可能な状態となる。

図１４（ｂ）に示すように、先行するシートＳ１が反転上ローラ対８２の間を第２方向Ｄ２に搬送されている際に、後続するシートＳ２は反転上ローラ対８２の間を第１方向Ｄ１に搬送される。すなわち、シートＳ１，Ｓ２は、互いに重なった状態で逆方向に搬送される。

その後、図１５（ａ）に示すように、シートＳ１の後端が反転上ローラ対８２を通過すると、反転上ローラ対８２は離間状態から当接状態に遷移する。この状態で、反転上ローラ対８２及び反転下ローラ対８３は、シートＳ２をスイッチバック搬送する。

そして、図１５（ｂ）に示すように、シートＳ１が入口ローラ対１２１に突入する前に、搬送速度を反転後第２速度Ｖ３から受け渡し速度Ｖ４に減速する。フェイスアップ排出制御と排出アクセサリの受け渡し速度を同一にすることで、フェイスアップ排出制御及びフェイスダウン排出制御を連続で実施する際にも、生産性を落とすことなくシートを排出アクセサリ１２０に受け渡すことができる。このとき、後続するシートＳ２は反転下ローラ対８３に到達している状態である。

以上のように、本実施の形態のフェイスダウン排出制御は、以下のような第１搬送処理と、第２搬送処理と、第３搬送処理と、を有する。第１搬送処理は、第２方向Ｄ２に反転上ローラ対８２によってシートＳ１を第１の速度としての反転後第１速度Ｖ２で搬送する処理である。第２搬送処理は、反転後第１速度Ｖ２よりも遅い第２の速度としての反転後第２速度Ｖ３でシートＳ１を冷却ローラ対１４２に向けて搬送する処理である。第３搬送処理は、反転後第１速度Ｖ２及び反転後第２速度Ｖ３よりも遅い第３の速度としての受け渡し速度Ｖ４でシートＳ１を入口ローラ対１２１に搬送する処理である。そして、反転上ローラ対８２によるシートＳ１の搬送速度は、第１搬送処理において反転後第１速度Ｖ２に設定され、第２搬送処理において反転後第２速度Ｖ３に設定され、第３搬送処理において受け渡し速度Ｖ４に設定される。

そして、スイッチバック後のシートの搬送速度が反転後第１速度Ｖ２、反転後第２速度Ｖ３及び受け渡し速度Ｖ４の３つを有することで、シート同士の擦り合わせ時間を低減してジャム及び画像不良を低減することができる。言い換えれば、反転前速度Ｖ１、反転後第１速度Ｖ２及び反転後第２速度Ｖ３は、第２方向Ｄ２に搬送されるシートＳ１と第１方向Ｄ１に搬送されるシートＳ２が反転駆動ローラ８２ａと反転従動ローラ８２ｂとの間で接触するように設定される。また、例えば冷却ローラ対１４２のような駆動負荷の大きいローラを駆動するためのモータのサイズアップや電力アップを防ぐことによりコストアップを抑えることができる。

＜その他の実施形態＞
なお、既述の実施の形態では、反転上ローラ対８２よりも駆動負荷の大きい搬送ローラ対として、上流カール補正ローラ対１１２及び冷却ローラ対１４２を例に説明したが、これに限定されない。例えば、上記搬送ローラ対として２つのローラが軸方向に視て重なって配置される櫛歯ローラ対を適用してもよい。

また、既述のいずれの形態においても、受け渡し速度Ｖ４は反転後第１速度Ｖ２及び反転後第２速度Ｖ３よりも遅く設定されていたが、これに限定されない。例えば、受け渡し速度Ｖ４は、反転後第１速度Ｖ２よりも遅く、反転後第２速度Ｖ３よりも早く設定されていてもよい。また、例えば、受け渡し速度Ｖ４は、は反転後第１速度Ｖ２及び反転後第２速度Ｖ３よりも速く設定されていてもよい。

また、第２の実施の形態では、反転従動ローラ８２ｂが反転駆動ローラ８２ａに対して接離可能に構成されていたが、これに限定されない。例えば、反転駆動ローラ８２ａが反転従動ローラ８２ｂに対して接離可能に構成されてもよく、反転駆動ローラ８２ａ及び反転従動ローラ８２ｂが互いに接離可能に構成されていてもよい。

また、第２の実施の形態では、反転従動ローラ８２ｂの外周が金属材料により構成されていたが、これに限定されない。例えば、反転駆動ローラ８２ａの外周が金属材料により構成されていてもよく、反転駆動ローラ８２ａ及び反転従動ローラ８２ｂの両方の外周が金属材料により構成されていてもよい。すなわち、反転駆動ローラ８２ａ及び反転従動ローラ８２ｂの少なくとも一方は、外周が金属材料により構成される。

また、既述のいずれの形態においても、各モータと、各モータにより駆動される各ローラ対と、の関係は、図４や図１２で説明した関係に限らず、任意に設定してよい。また、シートの搬送速度の変更タイミングは、定着後センサ５５の検知結果に基づかず、他のセンサやモータ負荷等に基づいて制御されてもよい。

また、第１の実施の形態では、シートＳ１，Ｓ２が接触しないように構成されていたが、第２の実施の形態のようにシートＳ１，Ｓ２がすれ違うように搬送されてもよい。また、第２の実施の形態の冷却ユニット１４０に代えて、第１の実施の形態のデカーラユニット１１０を適用してもよい。

また、既述のいずれの形態においても、電子写真方式のプリンタを用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ノズルからインク液を吐出させることでシートに画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置にも本発明を適用することが可能である。

本発明は上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１，１Ｂ：画像形成装置（プリンタ）／８０：反転搬送部（反転搬送ユニット）／８２：反転ローラ対（反転上ローラ対）／８２ａ：第１反転ローラ（反転駆動ローラ）／８２ｂ：第２反転ローラ（反転従動ローラ）／１１２：搬送ローラ対（上流カール補正ローラ対）／１１２ａ：第１搬送ローラ（上流金属ローラ）／１１２ｂ：第２搬送ローラ（上流スポンジローラ）／１２０：下流装置（排出アクセサリ）／１２１：入口ローラ対／１４２：搬送ローラ対（冷却ローラ対）／１４２ａ：第３搬送ローラ（冷却駆動ローラ）／１４２ｂ：第４搬送ローラ（冷却従動ローラ）／４００：制御部／Ｄ１：第１方向／Ｄ２：第２方向／ｒ１：第１の外径（外径）／ｒ２：第２の外径（外径）／Ｓ１：シート／Ｔ２：画像形成部（２次転写ニップ）／Ｖ０：第４の速度（画像形成速度）／Ｖ１：第５の速度（反転前速度）／Ｖ２：第１の速度（反転後第１速度）／Ｖ３：第２の速度（反転後第２速度）／Ｖ４：第３の速度（受け渡し速度）

Claims (9)

1. 下流装置に接続され、前記下流装置に設けられた入口ローラ対にシートを受け渡す画像形成装置において、
   シートに画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部によって画像が形成されたシートをスイッチバックするために、第１方向に搬送した後に前記第１方向とは反対の第２方向に反転搬送する反転ローラ対と、
   前記反転ローラ対によって反転搬送されたシートのカールを補正し搬送するデカーラと、
   前記デカーラによってカールが補正されたシートを前記入口ローラ対に向けて搬送する搬送ローラ対と、
   前記反転ローラ対、前記デカーラ及び前記搬送ローラ対によって搬送されるシートの搬送速度を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記第２方向に前記反転ローラ対によってシートを第１の速度で搬送する第１搬送処理と、前記第１の速度よりも遅い第２の速度でシートを前記デカーラによって搬送する第２搬送処理と、前記第１の速度及び前記第２の速度と異なる第３の速度で前記搬送ローラ対によってシートを前記入口ローラ対に搬送する第３搬送処理と、を実行可能であり、
   前記画像形成部は、シートに画像を転写しながら、前記第１の速度、前記第２の速度及び前記第３の速度よりも遅い第４の速度でシートを搬送する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第３の速度は、前記第２の速度よりも遅い、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記反転ローラ対によるシートの搬送速度を、前記第２搬送処理において前記第１の速度から前記第２の速度に設定し、前記第３搬送処理において前記第２の速度から前記第３の速度に設定する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、シートの後端が前記画像形成部を通過した後、前記第４の速度よりも速い第５の速度で前記第１方向にシートを搬送するように前記反転ローラ対を駆動する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記第１の速度、前記第２の速度及び前記第５の速度は、先行シートと後続シートが接触しないように設定される、
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記反転ローラ対は、第１反転ローラ及び第２反転ローラを有し、前記第１反転ローラ及び前記第２反転ローラが互いに当接してニップを形成する当接状態と、前記第１反転ローラと前記第２反転ローラとが離間した離間状態と、に遷移可能であり、
   前記第１の速度、前記第２の速度及び前記第５の速度は、前記第２方向に搬送される先行シートと前記第１方向に搬送される後続シートとが、前記離間状態の前記反転ローラ対の前記第１反転ローラと前記第２反転ローラとの間で接触するように設定される、
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記デカーラは、第１の外径を有する第１搬送ローラと、前記第１の外径よりも大きい第２の外径を有する第２搬送ローラと、を有し、前記第１搬送ローラ及び前記第２搬送ローラによって形成されるニップによってシートのカールを補正する、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、前記画像形成部を通過したシートが前記反転ローラ対を経ずに前記デカーラへ搬送される第１排出モードと、前記画像形成部を通過したシートが前記反転ローラ対によって反転された後、前記デカーラへ搬送される第２排出モードと、を有する、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記第１排出モードにおいて前記入口ローラ対に搬送されるシートの搬送速度と、前記第２排出モードにおいて前記入口ローラ対に搬送されるシートの搬送速度と、は同じである
   ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。

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