(57)【要約】【課題】  簡易的な構成で、連続して搬送されるシートを、シートを挟む事無く、搬送路切替手段を確実に切替える。【解決手段】  シートを搬送するシート搬送装置であって、分岐点を有し、分岐点からシートの搬送方向下流側に分岐する第１搬送路及び第２搬送路を備えたシート搬送路と、分岐点の近傍に設けられ、シートを第１搬送路へ導くための第１位置とシートを第２搬送路へ導くための第２位置との間を移動可能な搬送路切替部材と、搬送路切替部材を第１位置から第２位置へ移動させるための駆動手段と、搬送路切替部材が駆動手段により駆動されて第１位置から第２位置に移動する場合に、駆動手段による駆動に負荷を与え、第１位置と第２位置との間の第３位置で搬送路切替部材を一時的に保持する保持手段とを具備する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを搬送するシート搬送装置であって、
分岐点を有し、前記分岐点から前記シートの搬送方向下流側に分岐する第１搬送路及び第２搬送路を備えたシート搬送路と、
前記分岐点の近傍に設けられ、前記シートを前記第１搬送路へ導くための第１位置と前記シートを前記第２搬送路へ導くための第２位置との間を移動可能な搬送路切替部材と、
前記搬送路切替部材を前記第１位置から前記第２位置へ移動させるための駆動手段と、
前記搬送路切替部材が前記駆動手段により駆動されて前記第１位置から前記第２位置に移動する場合に、前記駆動手段による駆動に負荷を与え、前記第１位置と前記第２位置との間の第３位置で前記搬送路切替部材を一時的に保持する保持手段と
を具備することを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
シートを搬送するシート搬送装置であって、
分岐点を有し、前記分岐点から前記シートの搬送方向下流側に分岐する第１搬送路及び第２搬送路を備えたシート搬送路と、
前記シートを前記第１搬送路へ導くための第１位置と前記シートを前記第２搬送路へ導くための第２位置との間を移動可能な搬送路切替部材と、
前記搬送路切替部材を前記第１位置から前記第２位置へ移動させるための駆動手段と、
前記搬送路切替部材が前記駆動手段により駆動されて前記第１位置から前記第２位置に移動する場合に、前記搬送路切替部材によって前記第１搬送路へ導かれたシートの後端が前記搬送路切換部材よりも搬送方向における上流にあるときに前記第１位置と前記第２位置との間の第３位置で前記搬送路切替部材を保持する保持手段と、を有することを特徴とするシート搬送装置。
【請求項３】
前記搬送路切替部材を前記第１位置の方向に付勢する付勢手段を具備し、前記搬送路切替部材は、前記付勢手段の付勢力により前記第２位置から前記第１位置に戻ることを特徴とする請求項１または２に記載のシート搬送装置。
【請求項４】
前記駆動手段による駆動力と前記搬送路切替部材の自重による力との和が前記保持手段の負荷と前記付勢手段の付勢力との和よりも大きい場合は、前記搬送路切替部材が前記第２位置に移動し、前記駆動手段による駆動力と前記搬送路切替部材の自重による力との和が前記保持手段の負荷と前記付勢手段の付勢力との和よりも大きくない場合は、前記搬送路切替部材が前記第３位置で保持されることを特徴とする請求項３に記載のシート搬送装置。
【請求項５】
前記第１搬送路へ向かうシート、前記第２搬送路へ向かうシートの順番でシートが搬送される場合、前記搬送路切替部材が前記第１位置から前記第３位置へ移動を開始するタイミングは、前記第１搬送路へ向かうシートの後端が前記搬送路切替部材を通過する前であり、前記搬送路切替部材が前記第３位置から前記第２位置へ移動を開始するタイミングは、前記第１搬送路へ向かうシートの後端が前記搬送路切替部材を通過した後で、かつ、前記第２搬送路へ向かうシートの先端が前記搬送路切替部材を通過する前であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちのいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
前記第３位置は、シートが前記搬送路切替部材によって押圧されない位置であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちのいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項７】
前記保持手段は前記第３位置にて一定の圧を予め与えられた板バネであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちのいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項８】
前記保持手段はバネ定数が非線形に変化する圧縮バネであり、前記第３位置を含む所定の領域のバネ定数が他の領域のバネ定数よりも大きくなっていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちのいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項９】
前記保持手段はカム形状部材を有し、前記カム形状部材により前記搬送路切替部材が前記第３位置から前記第２位置へ移動する際に前記駆動手段に対して負荷のピークを発生させ、その後、負荷が減少することを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちのいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項１０】
前記駆動手段により前記搬送路切替部材が前記第２位置に移動した後に前記駆動手段の駆動力と前記搬送路切替部材の自重による力との和が前記保持手段の負荷と前記付勢手段の付勢力との和よりも大きい範囲内で前記駆動手段の駆動力を弱めることを特徴とする請求項２乃至請求項９のうちのいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項１１】
前記第１搬送路は前記シートを前記シート搬送装置の外へ排出するための排出搬送路であり、前記第２搬送路は前記シートを反転させ、反転した前記シートを搬送する反転搬送路であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のうちのいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のうちのいずれか一項に記載のシート搬送装置と、前記シートに画像を形成する画像形成手段とを具備することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像処理されたシートを搬送する機構を備えた複写機、ファクシミリ、プリンタ、及びこれらの複合機などの画像形成装置及び原稿読取装置に搭載される自動原稿読取装置において、シート搬送路の切り替え手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばプリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置において、画像形成部により片面に画像が形成されたシートを反転部により反転させ、再度画像形成部へ搬送させることによりシートの両面に画像を形成するようにしたものがある。
【０００３】
このような装置では、シートを機外へ排出する排出搬送路側、或いは反転部が設けられる反転搬送路側へ搬送するかを切り替えるため、フラッパ形状をした部材を揺動可能に構成した搬送路切替手段としての切替部材が設けられている。そして、切替部材を切り替える切替手段にはソレノイド等が使用され、画像形成装置本体内の制御部からの指示を受けて搬送路が選択的に切り替えられる。
【０００４】
通常、先行紙であるシートを排出搬送路側に、後続紙であるシートを反転搬送路側に搬送する場合、先行紙の後端が切替部材を通過した後に、制御部から指示を受けてソレノイドが動作することで切替部材による搬送路の切替動作が開始される。そして、後続紙の先端が切替部材へ到達するまでの間に搬送路の切替動作が完了される。
【０００５】
ところで、近年画像形成装置の高速化が進んできており、連続して搬送されるシートの間隔を短くすることで高速化が実現されている。一方で従来からソレノイドの応答遅れ等で、切替部材の切替動作は一定量バラつきを有する。連続して搬送されるシートの間隔が短時間になっていくと、このバラつきによっては切替部材の動作開始から完了までの間に合わなくなる可能性がある。最悪の場合には、切替部材の切り替え動作が完了する前に、後続紙の先端が切替部材部へ到達してしまい、紙を傷つけたりジャムを引き起こしたりしてしまうことがある。
【０００６】
このような問題を解決するために、特許文献１では、次のような提案をしている。すなわち、先行紙の後端が、両面切替部材を通過する前からソレノイドをＯＮにし、両面切替部材と搬送ガイドで先行紙を挟みながら搬送するセミクローズポジションの状態を設けるようにしている。そして、先行紙の後端が両面切替部材を通過するとセミクローズポジションの状態であった両面切替部材が、完全に閉じたクローズポジションとなる。
【０００７】
このようにすることでシートの間隔が短い場合においても、搬送路切替動作を可能にしている。尚、先行紙を両面切替部材の下流側で搬送する反転ローラの搬送力を、両面切替部材と搬送ガイドの当接圧による搬送抵抗よりも十分大きくすることで、スリップ等が生じないようにしている。
【０００８】
また、特許文献２では、３つの搬送路を選択するために、切替部材を切り替える手段が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１０６４０９号公報
【特許文献２】特開平５−２８６６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように特許文献１では、切替部材と搬送ガイドがシートを挟み込んだ状態においても、下流側で搬送する反転ローラの搬送力を、切替部材と搬送ガイドの当接圧による搬送抵抗よりも十分大きくすることで、スリップ等が生じないようにしている。しかしながら、搬送力を大きくすることはモータの大型化につながりコストアップの要因となる。また、切替部材の直後に搬送力が小さいローラ、例えば櫛歯排出ローラのようなニップをせずに搬送するローラを配置することができない。
【００１１】
また、近年の高画質化により、定着直後のシート温度が高い状態にて切替部材とガイドでシートを挟み込み、定着画像面と搬送リブ等が接触すると、搬送リブ等への接触面と非接触面との画像の濃度ムラが目立つという問題があった。
【００１２】
また、特許文献２の構成は、構成が複雑となるためスペースが必要で且つコストが高い。
【００１３】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、シート搬送路を切り替える搬送路切替手段において、低コスト且つ簡易的な構成にて、連続して搬送されるシートの間隔が短い場合においても、シートを挟む事無く、搬送路切替手段を確実に切り替えることが可能とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した目的を達成するために、本発明のシート搬送装置は、シートを搬送するシート搬送装置であって、分岐点を有し、前記分岐点から前記シートの搬送方向下流側に分岐する第１搬送路及び第２搬送路を備えたシート搬送路と、前記分岐点の近傍に設けられ、前記シートを前記第１搬送路へ導くための第１位置と前記シートを前記第２搬送路へ導くための第２位置との間を移動可能な搬送路切替部材と、前記搬送路切替部材を前記第１位置から前記第２位置へ移動させるための駆動手段と、前記搬送路切替部材が前記駆動手段により駆動されて前記第１位置から前記第２位置に移動する場合に、前記駆動手段による駆動に負荷を与え、前記第１位置と前記第２位置との間の第３位置で前記搬送路切替部材を一時的に保持する保持手段とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、保持手段により、搬送路切替部材が駆動手段により駆動されて第１位置から第２位置に移動する場合に、第１位置と第２位置との間の第３位置で搬送路切替部材が一時的に保持する。このため、フォトインタラプタ等の特別なセンサを用いること無く、搬送路切替部材によりシートを挟むこと無く搬送路切替手段を確実に切り替えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るシート搬送装置の一例として、カラー電子写真方式の画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の両面切替部材周囲の詳細構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の両面切替部材の切替構成の詳細を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態の搬送路切替手段の概略構成を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態のソレノイに流れる電流値と時間の関係を示すグラフである。
【図６】本発明の第１実施形態の両面切替部材の各位置において、両面切替部材を第２位置方向へ動作させる力と、第１方向へ動作させる力の関係を示すグラフである。
【図７】本発明の第１実施形態の両面切替部材の各位置において、先行紙と反転紙の関係を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態のソレノイドのアクチュエータのストローク量と駆動力の関係を示すグラフである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る搬送路切替機構の概略構成を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態の不等ピッチバネの撓み量と荷重との関係を示すグラフである。
【図１１】本発明の第２実施形態の両面切替部材の各位置において、両面切替部材を第２位置方向へ動作させる力と、第１方向へ動作させる力の関係を示すグラフである。
【図１２】本発明の第２実施形態の切替部材戻し圧縮バネを線形特性とした場合に対して、非線形特性とした場合の効果の違いを説明するグラフである。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る搬送路切替機構の概略構成を示す図である。
【図１４】本発明の第３実施形態のカムの形状を説明する図である。
【図１５】本発明の第３実施形態の両面切替部材の各位置におけるカムの関係を示す図である。
【図１６】本発明の第３実施形態に係る両面切替部材の各位置において、両面切替部材を第２位置方向へ動作させる力と、第１方向へ動作させる力の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に図面を参照して、本発明に係るシート排出装置及びこれを備えた画像形成装置の一例として電子写真方式のプリンタに適用した場合の一実施形態を具体的に説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１８】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係るシート搬送装置の一例として、カラー電子写真方式の画像形成装置の構成を示す断面図、図２は搬送路切替部材である両面切替部材周囲の詳細構成を示す断面図である。
【００１９】
（画像形成装置の全体構成）
画像形成装置１は、像担持体として略水平方向に並設された４個のドラム状の像担持体、即ち、感光体ドラム２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）を備えている。感光体ドラム２は、図中時計回りに回転駆動される。
【００２０】
また感光体ドラム２の表面を均一に帯電する帯電装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）が設けられている。さらに、画像情報に基づいてレーザービームを照射し、各感光体ドラム２上に静電潜像を形成するスキャナユニット４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）が設けられている。
【００２１】
また、静電潜像に現像材を備えるトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）が設けられている。そして、転写後の感光体ドラム２の表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）が設けられている。
【００２２】
感光体ドラム２、帯電装置３、現像装置５、及びクリーニング装置６は一体のカートリッジユニットとして構成され、電子写真記録方式によってそれぞれ異なる色（イエロー、シアン、マゼンダ、ブラック）の画像を形成している。
【００２３】
１次転写ローラ７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）は中間転写ベルト８を介して感光体ドラム２に当接しており、感光体ドラム２上のトナー像は中間転写ベルト８に転写される。中間転写ベルト８は駆動ローラ９とテンションローラ１０との間に張架されており、駆動ローラ９の駆動によって反時計回りに回転される。駆動ローラ９と中間転写ベルト８を介して対向する位置に設けられた２次転写ローラ１１は、中間転写ベルト８に転写されたトナー像をシートＳへ転写する。また、テンションローラ１０と中間転写ベルト８を介して対向する位置に、中間転写ベルトクリーニング装置１２があり、中間転写ベルト８表面に残った転写残トナーを除去し回収する。
【００２４】
シートＳを給送し搬送するために、画像形成装置１の最下部に給送カセット１３、装置右下部にマルチトレイ１７、シートＳの斜行を補正するレジストローラ対２０が設けられており、シート搬送路２００に沿ってシートを搬送する。
【００２５】
定着手段２１は、各色の画像形成部により、中間転写ベルト８を介してシートＳに形成されたトナー画像を定着させる。
【００２６】
シート搬送路２００には分岐点Ｂが設けられており、この分岐点からシートＳの搬送方向下流側に分岐する排出搬送路２３（第１搬送路）と反転搬送路２６（第２搬送路）が設けられている。
【００２７】
両面切替部材２２は、フラッパ形状をした部材を揺動可能に構成した部材が分岐点Ｂの近傍に設けられており、通常時は排出搬送路２３へシートＳを導く第１位置Ｘで待機している。そして、後述するソレノイド５０がＯＮすると、シートＳの２面目にトナー像を形成するために反転搬送路２６側へシートＳを導くように図３の点線部で表す第２位置Ｙへ切り替えられる。このように、両面切替部材２２は、第１位置Ｘと第２位置Ｙとの間を移動可能になっている。
【００２８】
排出ローラ対２４はシート積載手段である排出トレイ２５へシートＳを排出するためのローラである。
【００２９】
さらに、シートＳの２面目にトナー像を形成するために、シートＳをスイッチバックさせる反転ローラ対２７、再びレジストローラ対２０へシートを搬送する両面搬送ローラ対２８、２９、３０が備え付けられている。また、定着手段２１と排出ローラ対２４との間でシートＳが引張り合う際に、画像に傷がつくことを防止するシリコンスポンジにＰＦＡチューブをかぶせた排出前コロ３１（図２）が排出搬送路２３に備えられている。
【００３０】
次に画像形成装置１の画像形成の概略動作について説明する。
【００３１】
給送カセット１３に所定枚数が積載されたシートＳは、給送ローラ１４、分離ローラ１５によって１枚ずつ分離されて給送引き抜きローラ１６へ搬送される。またマルチトレイ１７へ所定枚数積載されたシートＳはマルチ給送ローラ１８とマルチ分離ローラ１９によって１枚ずつ分離されて、給送引き抜きローラ１６へ搬送される。
【００３２】
給送引き抜きローラ１６により搬送されるシートＳは、レジストローラ対２０へ搬送されて斜行が補正され、中間転写ベルト８と２次転写ローラ１１の当接部へ搬送される。各色の画像形成部より中間転写ベルト８に転写されたトナー像は、中間転写ベルト８と２次転写ローラ１１の当接部よりシートＳに転写されてカラー画像が形成され、その後、シートＳは定着手段２１に搬送される。
【００３３】
定着手段２１は、熱源である定着スリーブ２１ａと、これに圧接してシートＳに圧力を与える加圧ローラ２１ｂとで構成され、定着手段２１を通過するシートＳは、定着手段２１によって搬送されるとともに、熱及び圧力が与えられる。これによって複数色のトナー像が定着されたシートＳは、第１位置Ｘにある両面切替部材２２にガイドされて排出搬送路２３側へ導かれ、排出ローラ対２４を経て排出トレイ２５へ排出される。
【００３４】
また両面印字の際は、ソレノイド５０（図４、詳細は後述）がＯＮすることにより、両面切替部材２２が反転搬送路２６へ導く第２位置Ｙへ切替る。定着手段２１で第１面が画像定着されたシートＳは、第２位置Ｙの両面切替部材２２により反転搬送路２６側へ導かれ、反転ローラ対２７へ搬送される。
【００３５】
両面切替部材２２はシートＳの後端が通過すると、ソレノイド５０がＯＦＦとなることで、第１位置Ｘへ切替わる。反転ローラ対２７は、シートＳの後端が反転ローラ対２７を抜け切る前に、図示しない制御部より信号を受け逆転する。シートＳは、シートＳの後端を先頭にして反転搬送路２６を通過し、両面搬送ローラ対２８に搬送される。その後、各両面搬送ローラ対２９、３０によって、給送カセット１３やマルチトレイ１７からの搬送路と合流し、レジストローラ対２０へ搬送される。
【００３６】
その後、中間転写ベルト８と２次転写ローラ１１部を経てシートＳの第２面に画像形成が行われる。その後、シートＳは、定着手段２１において２面目が定着され、第１位置Ｘにある両面切替部材２２により排出搬送路２３側へ導かれ、排出ローラ対２４により排出トレイ２５上に排出される。
【００３７】
（切替部材の切替構成）
図３は、本実施形態の画像形成装置１の両面切替部材２２の切替構成の詳細を示す図であり、図３を用いて搬送路切替構成の概略を説明する。図中の矢印は、両面切替部材２２が第１位置Ｘから第２位置Ｙへ切替る場合における各構成の動作方向を示している。
【００３８】
ソレノイド５０は、プランジャ５０ａの一端を内蔵している。そして、プランジャ５０ａの他端はアーム５１に軸支されている。アーム５１は連結板当接部５１ｂで連結板５２と当接しており、連結板５２は切替部材当接部５２ｂにて両面切替部材２２のアーム部２２ａと当接している。
【００３９】
両面切替部材２２は、両面切替部材回転軸５３を回転中心として、第１位置Ｘと第２位置Ｙとの間を移動する。第１位置Ｘへの付勢手段としての両面切替部材戻しバネ５４は、腕の一方を両面切替部材２２の戻しバネ保持部２２ｂに、もう一方を排出搬送路２３の戻しバネ保持部（図示せず）に固定し、両面切替部材２２が第１位置Ｘへ回転する方向へ押圧している。両面切替部材戻しバネ５４が押圧する力は、両面切替部材２２の自重により第２位置Ｙへ回転する力よりも大きい力とする。
【００４０】
排出搬送路２３を構成する排出搬送下ガイド５６には、衝撃吸収に優れたポロンにて第２位置付き当て部５５が設けられ、反転搬送路２６を構成する反転搬送ガイド（図示せず）の非通紙部領域にポロン製の第１位置付き当て部５７が設けられている。
【００４１】
（切替部材の第１位置と第２位置との間の切替動作）
次に、両面切替部材２２が第１位置Ｘから第２位置Ｙへ切替る際の動作について説明する。
【００４２】
まず、図示しない制御部からのＯＮ信号を受け、ソレノイド５０へ電流が印加される。するとプランジャ５０ａはソレノイド５０側（図左側）へ駆動されてアーム５１が引張られ、アーム５１はアーム回転軸５１ａを中心に時計回りに回転する。アーム５１の連結板当接部５１ｂが連結板５２を押すと、連結板５２は連結板回転軸５２ａを中心に反時計回りに回転し、連結板５２の切替部材当接部５２ｂが両面切替部材２２のアーム部２２ａを押し上げる。すると両面切替部材２２は、両面切替部材回転軸５３を回転中心として第２位置Ｙへ回転し、第２位置付き当て部５５に両面切替部材２２の先端とが突き当たった位置で切換え動作が完了する。
【００４３】
一方、両面切替部材２２が第２位置Ｙから第１位置Ｘに戻る場合は、図示しない制御部からのＯＦＦ信号を受けて、ソレノイド５０への電流の印加がストップされる。するとプランジャ５０ａをソレノイド５０側へ駆動する力がなくなり、両面切替部材戻しバネ５４の力により、第２位置Ｙにある両面切替部材２２は反時計回りに回転する。そして、第１位置付き当て部５７に両面切替部材２２の先端が突き当たる位置まで回転する。この回転動作に従い連結板５２が時計回りに、アーム５１が反時計回りに回転し、プランジャ５０ａがソレノイド５０から離れる方向に動作して、図３の状態に戻る。
【００４４】
上述した両面切替部材２２の第１位置Ｘと第２位置Ｙとの間の動作の説明は、両面切替部材２２の概略的な動作を説明するものであって、実際には、以下に示すように、第３位置Ｚを介して移動することになる。
【００４５】
（切替部材の第３位置への切替動作）
次に両面切替部材２２を第１位置Ｘから第３位置Ｚ及び第２位置Ｙへの切替動作を説明する。
【００４６】
図４は、本実施形態の画像形成装置１における搬送路切替構成の斜視図である。同図に基づいて両面切替部材２２を、第１位置Ｘと第２位置Ｙとの間の位置である第３位置Ｚ（図７（ｂ）に記載）で保持するための構成を説明する。
【００４７】
同図に示すように、第３位置に一時的に保持する保持手段として板バネ５８が設けられている。そして、板バネ支持部材５９により板バネ５８が支持されている。さらに、板バネ支持部材５９には板バネ付勢部５９ａが設けられ、これにより、板バネ５８には適切な付勢力が与えられる。５２ｃは連結板５２の板バネ当接部であり、板バネ５８に一定の位置で接触するように配置されている。
【００４８】
図５は、ソレノイド５０へ印加する電流値と時間の関係を示している。同図において縦軸は電流値、横軸は時間を示しており、図の下側は両面切替部材２２の先端部において紙の有無の時間変化を示している。尚、ソレノイド５０は、ソレノイド５０へ印加する電流をパルス化して、パルス周期を変化させることで、両面切替部材２２を動作させるための力を変化させる。
【００４９】
図５の縦軸上のａ、ｂ、ｃの点は、制御部のＯＮ信号を受けた際にソレノイド５０へ印加するそれぞれの電流値を示している。横軸のＴ１は、両面切替部材２２が第１位置Ｘから第３位置Ｚ方向へ動作を開始する時間、Ｔ２は両面切替部材２２が第３位置Ｚから第２位置Ｙ方向へ動作を開始する時間である。Ｔ３はソレノイド５０の昇温防止のためにソレノイド５０に流れる電流値を低下させるときの時間、Ｔ４はソレノイド５０が制御部よりＯＦＦ信号を受けて、両面切替部材２２が第２位置Ｙから第１位置Ｘ方向へ動作を開始する時間である。
【００５０】
Ｓａは排出搬送路２３（図２）へ向かう先行紙、Ｓｂは反転搬送路２６（図３）へ向かう後端紙である。Ｓ１は先行紙Ｓａの後端、Ｓ２は反転紙Ｓｂの先端、Ｓ３は反転紙の後端がそれぞれ両面切替部材２２の先端部を通過した時間である。
【００５１】
図６は、両面切替部材２２を回転させる力をまとめたものである。
【００５２】
実線はソレノイド５０（図４）による駆動力と両面切替部材２２の自重による力を示し、両面切替部材２２を第１位置Ｘから第３位置Ｚ、第２位置Ｙへ動作させる力となる。一方、一点鎖線は両面切替部材戻しバネ５４と板バネ５８による力を示し、両面切替部材２２を第２位置Ｙから第１位置Ｘへ動作させる力となる。
【００５３】
縦軸のｆ１は、ソレノイド５０に電流値ａを与えた際の駆動力と自重による力の和、ｆ１ａは電流値ａのときに第３位置Ｚへ移動した際の力と自重による力の和を示す。なお、ソレノイド５０は、プランジャ５０ａとソレノイド５０とのストローク量が短くなると駆動力が上がる特性を持つのでｆ１＞ｆ１ａとなる。
【００５４】
ｆ２は第３位置Ｚにおいてソレノイド５０に電流値ｂを与えたとき、ｆ２ａは第２位置Ｙにおいてソレノイド５０へ電流値ｂを与えたときのそれぞれの駆動力と自重による力の和を示している。ｒ１は第１位置Ｘでの両面切替部材戻しバネ５４（図５）による力、ｒ１ａは第３位置Ｚにおける両面切替部材戻しバネ５４による力をそれぞれ示している。ｒ２は第３位置Ｚにおいての両面切替部材戻しバネ５４の付勢力と板バネ５８（図５）の負荷による力の和、ｒ２ａは第２位置Ｙにおいての両面切替部材戻しバネ５４と板バネ５８による力の和をそれぞれ示している。
【００５５】
図７は、両面切替部材２２の各位置における先行紙Ｓａと反転紙Ｓｂの状態を示した図であり、図７（ａ）は第１位置Ｘ、図７（ｂ）は第３位置Ｚ、図７（ｃ）は第２位置Ｙにそれぞれ両面切替部材２２が位置するときの、先行紙Ｓａ反転紙Ｓｂの関係を示している。
【００５６】
次に、両面切替部材２２により先行紙Ｓａと反転紙Ｓｂが搬送路を選択されて搬送される様子を説明する。
【００５７】
まず両面切替部材２２が、第１位置Ｘから第３位置Ｚへ回転動作する場合について説明する。図７（ａ）のように両面切替部材２２が第１位置Ｘにあるとき、定着手段２１により搬送される先行紙Ｓａは、排出搬送路２３を通過し、排出ローラ対２４を介して排出トレイ２５へ排出される。
【００５８】
先行紙Ｓａの先端が定着手段２１の搬送方向下流側に設けられたシート検知センサ（図示せず）を通過してから一定時間経過後、時間Ｔ１（図５）に制御部よりＯＮ信号を受けてソレノイド５０へ電流値ａ（図５）の電流が流れるように電圧を印加する。
【００５９】
ソレノイド５０に電流値ａの電流が流れると、プランジャ５０ａ（図３）がソレノイド５０側に駆動される。これにより、アーム５１（図４）、連結板５２（図４）を介して両面切替部材２２を時計回り（図３）に回転させる力と、両面切替部材２２の自重による力との合力ｆ１が両面切替部材２２に加わる。第１位置Ｘにあるときの両面切替部材戻しバネ５４（図３）が両面切替部材２２を反時計回りに回転させる力はｒ１である。このときｆ１＞ｒ１と設定しているため、両面切替部材２２は時計回りに回転動作を開始する。
【００６０】
次に、両面切替部材２２が第３位置Ｚ（図７（ｂ））で保持される場合を説明する。第３位置Ｚにおいて、ソレノイド５０の電流が電流値ａでの両面切替部材２２を時計回りに回転させる力は、プランジャ５０ａのストローク量が短くなるために大きくなりｆ１ａ（図６）となる。
【００６１】
両面切替部材２２が第３位置Ｚとなるとき、連結板５２の板バネ当接部５２ｃ（図４）は、連結板回転軸５２ａを中心として反時計回りに回転して板バネ５８（図４）と当接する。ここで板バネ５８は、板バネ支持部材５９の板バネ付勢部５９ａ（図４）によって予め圧がかかった状態にある。このため、連結板５２の板バネ当接部５２ｃが板バネ５８と当接すると、連結板５２を時計回り（両面切替部材２２を反時計回り）に回転させようとする力を生じる。この力は、ソレノイド５０の駆動力に対し負荷となる。
【００６２】
両面切替部材２２を反時計回りに回転させようとする力には、板バネ５８によるものの他に、両面切替部材戻しバネ５４（図３）が第３位置Ｚで両面切替部材２２を反時計回りに回転させる力ｒ１ａが加わってｒ２となる。このため、両面切替部材２２を回転させる力の関係はｆ１ａ＜ｒ２となる。従ってソレノイド５０に電流値ａが流れている状態では、連結板５２の板バネ当接部５２ｃが板バネ５８に突き当たった状態で保持されるため、両面切替部材２２は第３位置Ｚで保持される。
【００６３】
尚、第３位置Ｚで保持される両面切替部材２２は、図７（ｂ）のように先行紙Ｓａを排出搬送下ガイド５６と挟みこまず、両面切替部材２２は先行紙Ｓａを押圧しない位置にある。このために定着直後の先行紙Ｓａに両面切替部材２２や排出搬送下ガイド５６に接触して発生する画像の濃度ムラの発生はない。また、図７（ａ）の状態においては、定着手段２１の搬送速度より排出ローラ対２４の搬送速度が速いため、定着手段２１と排出前コロ３１と排出ローラ対２４の間で引張られた状態にあり、排出搬送路２３のガイド部には接触していない。
【００６４】
次に、両面切替部材２２が第３位置Ｚから第２位置Ｙへ回転する場合を説明する。先行紙Ｓａの後端が、両面切替部材２２の先端部を通過する時間Ｓ１（図５）まで、両面切替部材２２は第３位置Ｚで保持されている。
【００６５】
定着手段２１の搬送方向下流側に設けられたシート検知センサ（図示せず）が、先行紙Ｓａの後端を検知した時間Ｓ１後となる時間Ｔ２（図５）に、制御部のＯＮ信号を受けてソレノイド５０には電流値ｂ（図５）が流れる。ソレノイド５０に電流値ｂ（図５）が流れると、プランジャ５０ａがソレノイド５０側に駆動する力が上がり、両面切替部材２２を時計回りに回転させる力は、両面切替部材２２の自重による力との合力ｆ２（図６）となる。第３位置Ｚにあるときの両面切替部材戻しバネ５４（図３）と板バネ５８（図４）が、両面切替部材２２を反時計回りに回転させる力の合力は前述のようにｒ２（図６）である。
【００６６】
電流値ｂは、両面切替部材２２を時計回りに回転する合力ｆ２を、ｆ２＞ｒ２となるように設定している。ｆ２＞ｒ２の関係となると、板バネ５８に突き当たり保持されている連結板５２の板バネ当接部５２ｃは、板バネ５８に予めかけていた圧より大きい力で板バネ５８を押し上げる。このようにして両面切替部材２２は時計回りに回転動作を開始する。
【００６７】
両面切替部材２２が第３位置Ｚから時計回りに回転し、第２位置突き当て部５５（図３）に突き当たるところで、両面切替部材２２は第２位置Ｙで保持される（図７（ｃ））。第２位置Ｙにおける電流値ｂでの両面切替部材２２を時計回りに回転させる力は、プランジャ５０ａのストローク量が短くなるために上昇し、両面切替部材２２の自重による力との合力ｆ２ａ（図６）となる。一方、第２位置Ｙでの両面切替部材戻しバネ５４（図３）と板バネ５８（図４）が両面切替部材２２を反時計回りに回転させる力の合力はｒ２ａ（図６）となる。
【００６８】
このときの力関係をｆ２＞ｒ２ａとなるように電流値ｂを設定しているため、両面切替部材２２は第２位置Ｙで保持される。反転紙Ｓｂの先端は、第２位置Ｙへの動作を完了した後の図６の時間Ｓ２に両面切替部材２２の先端部に到達し図７（ｃ）に示す状態となる。
【００６９】
このように、先行紙Ｓａが排出搬送路２３側へ向けて両面切替部材２２部を通過しているときから、両面切替部材２２を第３位置Ｚへ予め切り替えている。こうすることによって、第１位置Ｘから第２位置Ｙへ一気に切り替える動作に比べて、第２位置Ｙまでの切替を素早く行うことができる。以上より両面切替部材２２へ先行紙Ｓａが接触しない状況を維持しながら紙間を短くすることができる。
【００７０】
次に両面切替部材２２を第２位置Ｙへ切り替えた後の動作について説明する。両面切替部材２２の先端部へ反転紙Ｓｂの先端が到達する時間Ｓ２（図５）から一定時間おいた時間Ｔ３（図６）に、ソレノイドの昇温対応として電流値をｃ（図５）とする。このときの電流値ｃは、両面切替部材２２を時計回り（図７）に回転させる力が、第２位置Ｙでの両面切替部材戻しバネ５４（図３）と板バネ５８（図４）が両面切替部材２２を反時計回りに回転させる力の合力ｒ２ａ（図６）を下回らない範囲内に設定している。
【００７１】
その後、定着手段２１の搬送方向下流側に設けられたシート検知センサ（図示せず）が、反転紙Ｓｂの後端を検知すると、反転紙Ｓｂの後端が両面切替部材２２の先端部を通過する時間Ｓ３（図５）の一定時間後Ｔ４（図５）に、制御部からのＯＦＦ信号を受ける。これにより、ソレノイド５０への電流の印加をストップする。すると、ソレノイド５０がプランジャ５０ａ（図３）を駆動する力がゼロとなり、両面切替部材戻しバネ５４と板バネ５８（図４）の力により、第２位置Ｙにある両面切替部材２２は反時計回りに回転する。そして、第１位置付き当て部５７（図３）に両面切替部材２２の先端が突き当たることで、両面切替部材２２は第１位置Ｘで保持される。
【００７２】
なお、両面切替部材戻しバネ５４と板バネ５８による両面切替部材２２を反時計回りに回転させる力は、図６のグラフの第３位置Ｚにおいて、垂直に立った形状としている。すなわち、連結板５２の板バネ当接部５２ｃが板バネ５８に突き当たってから、押圧力がｒ２を超えない間は、第３位置Ｚの位置は一定である。このため、ソレノイド５０の駆動力のばらつきにより両面切替部材２２に加わる力が多少変動しても、第３位置Ｚに正確に両面切替部材２２を位置させることが可能である。
【００７３】
例えば、ソレノイド５０の駆動力が変動し、両面切替部材２２に加わる力がｆ１ａからＦ１（図６）に変動した場合でも、両面切替部材２２を第３位置Ｚに正確に位置させることが可能である。
【００７４】
図８はソレノイド５０の駆動力とプランジャ５０ａのストローク量との関係の一例を示す図であり、実線がソレノイド５０へ印加する電流値が高いとき、点線が電流値が低い場合の駆動力を示している。
【００７５】
ソレノイド５０による印加する電流値の割合は、電流値ｂ（図５）の時を１００％とすると電流値ａ（図５）は４５％である。電流値ａの場合で両面切替部材２２が第１位置Ｘにあるとき、ソレノイド５０がプランジャ５０ａを引き付ける駆動力は７５ｇｆとなる。電流値ｂで両面切替部材２２が第３位置Ｚにあるときの駆動力は、電流値が高くなりストローク量が短くなるので１８０ｇｆに、第２位置Ｙにあるときの駆動力は電流値は一定だが、ストローク量が短くなるため２１０ｇｆである。これらの駆動力がアーム５１、連結板５２を介して両面切替部材２２を回転する力となる。また両面切替部材２２の自重による力は２２ｇｆである。
【００７６】
また板バネ５８に予めかけておく圧は２５ｇ、両面切替部材２２が第２位置Ｙにあるときの板バネ５８の力は３５ｇ、両面切替部材戻しバネ５４の圧は、第１位置Ｘで３０ｇ、第３位置Ｚで３５ｇ、第２位置Ｙで４５ｇとなっている。
【００７７】
各構成において上記の力をかけた場合、両面切替部材２２へ両面切替部材回転軸５３を中心としてかかるモーメントは、第１位置Ｘ時には、ｆ１が２８０ｇｆ・ｍｍ、ｒ１が１７５ｇｆ・ｍｍでありｆ１＞ｒ１となり第２位置Ｙ方向へ回転動作を開始する。
【００７８】
また、第３位置Ｚで保持されている場合にはｆ１ａが２９０ｇｆ・ｍｍ、ｒ２は３５０ｇｆ・ｍｍであるためｆ１ａ＜ｒ２となり第３位置Ｚで保持される。第３位置Ｚから第２位置Ｙへ動作を開始するときは、ｆ２が４６０ｇｆ・ｍｍであり、ｒ２は３５０ｇｆ・ｍｍと変わらないため、ｆ２＞ｒ２となり回転を開始する。両面切替部材２２が第２位置突き当て部５５に突き当たる際には、ｆ２ａが５７５ｇｆ・ｃｍ、ｒ２ａが４４８ｇｆ・ｍｍでｆ２ａ＞ｒ２ａとなり、第２位置Ｙで保持される。
【００７９】
尚、上述した値は、本実施形態を実現するための一例を示したものであり、本実施形態を実現するための数値はこの値に限られたものではない。
【００８０】
尚、第１の実施形態では、板バネ５８を第３位置保持部材として使用したが、その他の付勢手段である圧縮バネ・引張りバネ・ねじりコイルバネ等に予め一定の圧をかけておくような構成としても良い。
【００８１】
上述した実施形態では、切替部材２２の自重が切替部材２２を第１位置から第２位置の方向に付勢するように作用する例を示した。しかし、前記自重が切替部材２２を第２位置から第１位置に作用するように構成してもよく、その場合には、前記自重は前記駆動力を減少させる方向に作用する。また、搬送路が水平方向に分岐し、切り替え部材２２が左右方向に回転する構成にあっては、前記自重は前記駆動力の負荷にならない。
【００８２】
〔第２実施形態〕
次に本発明の他の実施形態について図９、図１０、図１１を用いて説明する。本実施形態における画像形成装置の構成は、第１実施形態の構成と同様であり、同一又は類似の部分については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下、主に第１実施形態と異なる部分について説明する。
【００８３】
図９は、本実施形態の画像形成装置１の両面切替部材２２の切替動作手段の詳細を示す図である。切替部材戻し圧縮バネ６０は不等ピッチバネであり、バネの途中でピッチが異なっている。圧縮バネ保持部６１は反転搬送路２６（図７）のシート搬送ガイドの一部に設けられ、切替部材戻し圧縮バネ６０を保持する。
【００８４】
図中の矢印は、ソレノイド５０に電流が流れる場合において、両面切替部材２２を時計回りに回転する力がかかった際の動作の方向を示している。
【００８５】
ソレノイド５０に電圧が印加され電流が流れるとプランジャ５０ａ、アーム５１、連結板５２を介して両面切替部材２２のアーム部２２ａへ両面切替部材２２を時計回りに回転させるような力が生じる。両面切替部材２２のアーム部２２ａには、不等ピッチバネである切替部材戻し圧縮バネ６０が、両面切替部材２２を反時計回りに回転させる方向に押圧している。尚、切替部材戻し圧縮バネ６０の他端は、反転搬送路２６に備えられた圧縮バネ保持部６１に固定される。
【００８６】
図１０は、不等ピッチバネである切替部材戻し圧縮バネ６０の荷重とたわみの関係の一例を示している。このような不等ピッチバネは、バネに荷重を加えていくとバネとして作用する有効巻き数が変化するため、図１０のような非線形特性を持っている。
【００８７】
図１１は、本実施形態の搬送路切替時における両面切替部材２２を回転させる力をまとめたものである。実線はソレノイド５０（図９）による駆動力と両面切替部材２２の自重による力を示し、この力は、両面切替部材２２を第１位置Ｘ（図７）から第３位置Ｚ、第２位置Ｙへ動作させる。一方、一点鎖線は切替部材戻し圧縮バネ６０による力を示し、この力は、両面切替部材２２を第２位置Ｙから第１位置Ｘへ動作させる。
【００８８】
ソレノイド５０へ電流を印加するタイミングや電流値は、第１実施形態と同様である。図１１で、ｆ３は第１位置Ｘにて電流値ａのとき、ｆ３ａは第３位置Ｚにて電流値ａのとき、ｆ４は第３位置Ｚにて電流値ｂのとき、ｆ４ａは第２位置Ｙにて電流値ｂのときの、それぞれのソレノイド５０と両面切替部材２２の自重による力の和である。ｒ３は第１位置Ｘのとき、ｒ３ａは切替部材戻し圧縮バネ６０の有効巻き数が変化してバネ定数が変化するとき、ｒ４は第３位置Ｚのとき、ｒ５は第２位置Ｙのときの、それぞれの切替部材戻し圧縮バネ６０による力である。
【００８９】
次に、図１１を主に用いて両面切替部材２２が動作する力関係を説明する。第１位置Ｘにて電流値ａ（図５）がソレノイド５０に流れると、図１１のようにｆ３＞ｒ３の関係となるので、両面切替部材２２は時計回りに回転を始める。その後切替部材戻し圧縮バネ６０（図９）が一定量圧縮しｒ３ａとなると、有効巻き数が変化してバネ定数が高くなる。さらに圧縮されていくと、ｆ３ａ＝ｒ４となり第３位置Ｚで保持される。その後、電流値ｂがソレノイド５０に流れると、ｆ４＞ｒ４となり、両面切替部材２２は第２位置Ｙへ回転動作を開始し、第２位置突き当て部５５（図３）へ両面切替部材２２が突き当たる際には、ｆ４ａ＞ｒ５となるため両面切替部材２２は第２位置Ｙへ保持される。
【００９０】
両面切替部材２２が第１位置Ｘに戻る際には、ソレノイド５０への電流の印加をストップすることにより、切替部材戻し圧縮バネ６０の力によって、両面切替部材２２が第１位置突き当て部５７（図４）に突き当たることで切替動作を完了する。
【００９１】
本実施形態によれば、非線形特性を有する不等ピッチバネである切替部材戻し圧縮バネ６０を使用することで、第１実施形態の両面切替部材戻しバネ５４（図３）と板バネ５８（図４）とによって奏される効果を１つの部品で実現できる。
【００９２】
図１２は、切替部材戻し圧縮バネ６０を線形特性とした場合に対して、非線形特性とした場合の効果を説明するグラフである。同図において、２点鎖線ｇは、切替部材戻し圧縮バネ６０を線形特性とした場合の切替部材戻し圧縮バネ６０にかかる力と変位との関係を示している。
【００９３】
本実施形態の場合は、ｆ３ａとｒ４が釣りあう位置が第３位置Ｚとなる。このため、ソレノイド５０の駆動力にばらつきが生じた場合、横軸とのなす角が小さい（バネ定数の小さい）線形特性のバネよりも第３位置Ｚの近傍において横軸とのなす角が大きい（バネ定数の大きい）非線形特性のバネの方が第３位置Ｚの位置のズレが少なくなる。すなわち、本実施形態では、第３位置Ｚを含む所定の領域Ｄ１のバネ定数が他の領域Ｄ２のバネ定数よりも大きくなっているような非線形特性のバネを切替部材戻し圧縮バネ６０として用いている。
【００９４】
例えば、図１２において、ソレノイド５０の駆動力のばらつきによりｆ３ａの代わりにＦ２の駆動力が加わった場合には、線形特性のバネの場合には点Ｐ２で釣り合う。このとき、Ｚ２が第３位置Ｚになるのに対して、非線形特性のバネの場合には点Ｐ１で釣り合い、Ｚ２よりも変動の小さいＺ１が第３位置Ｚになる。このため、両面切替部材２２を正確に第３位置Ｚに位置させることが可能になる。
【００９５】
本実施形態においては、切替部材戻し圧縮バネ６０として不等ピッチバネを使用したが、非線形特性を有するバネ、例えば円錐バネ等を用いても良い。
【００９６】
〔第３実施形態〕
次に本発明のさらに他の実施形態について図１３から図１６を用いて説明する。本実施形態における画像形成装置の構成は、第１実施形態の構成と同様であり、同一又は類似の部分については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下、主に第１実施形態と異なる部分について説明する。
【００９７】
図１３は、本実施形態における両面切替部材２２の切替動作手段の詳細を示す図である。
【００９８】
カム付き連結板６２の切替部材当接６２ａが両面切替部材２２のアーム部２２ａと当接している。カム６３（カム形状部材）は、カム押圧バネ６４によりカム付き連結板６２側へ押圧されている。また、カム押圧バネ６４は、押圧バネ保持部６５によって保持されている。尚、カム付き連結板６２とカム６３は摺動抵抗の小さいポリアセタール樹脂に、更にグリスを塗布した状態であり、カム付き連結板６２とカム６３の摺動抵抗は無視できるほどに小さくしてある。図中の矢印は、ソレノイド５０に電流が流れた場合に、両面切替部材２２を第１位置Ｘから第３位置Ｚに移動させる方向に回転する力がかかった際の力の方向を示している。
【００９９】
図１４は、カム付き連結板６２の詳細図（図１４（ａ））、カム６３の詳細図（図１４（ｂ））、カム付き連結板６２とカム６３との関係を示す模式図（図１４（ｃ））である。
【０１００】
図１４（ｃ）に示すように、カム付き連結板６２には両面切替部材２２が第１位置Ｘにある場合に、カム６３と接触する第１位置接触部６２ｂを有している。また、カム付き連結板６２には両面切替部材２２が第３位置Ｚにある場合に、カム６３と接触する第３位置接触部６２ｃを有している。さらに、カム付き連結板６２には両面切替部材２２が第２位置Ｙにある場合にある場合に、カム６３と接触する第２位置接触部６２ｄを有している。なお、第２位置接触部６２ｄは、第１位置接触部６２ｂの面から凸形状で突き出た面となっている。そして、第３位置接触部６２ｃは第１位置接触部６２ｂの面から第２位置接触部６２ｄの面に連続する斜面形状となっている。
【０１０１】
図１４（ａ）に示すように、第１位置接触部６２ｂ、第３位置接触部６２ｃ、第２位置接触部６２ｄには１８０度回転させた位置に同様の形状を設けている。すなわち、第１位置接触部６２ｂ、第３位置接触部６２ｃ、第２位置接触部６２ｄは、それぞれ、対向する位置に２個設けられている。
【０１０２】
図１４（ｃ）に示すように、カム６３側には、両面切替部材２２が第１位置Ｘと第２位置Ｙとにある場合にカム付き連結板６２の第１位置接触部６２ｂ及び第２位置接触部６２ｄに接触する接触部６３ｂ、両面切替部材２２が第３位置Ｚにある場合にカム付き連結板６２の第３位置接触部６２ｃに接触する、斜面形状を有する接触部６３ｃが設けられている。図１４（ｂ）に示すように、カム６３にもカム付き連結板６２と同様に、１８０度回転させた位置に接触部６３ｂ、接触部６３ｃが設けられている。
【０１０３】
図１５は、両面切替部材２２が第１位置Ｘの時（図１５（ａ））、第３位置Ｚの時（図１５（ｂ））、第２位置Ｙの時（図１５（ｃ））におけるカム付き連結板６２とカム６３の関係を示す図である。尚、カム付き連結板６２とカム６３は、同形状のものが１８０度回転したところに配置してあるが、簡略化のため１つのみの表示している。
【０１０４】
図１６は、本実施形態の搬送路切替時における、両面切替部材２２を回転させる力をまとめたものである。実線はソレノイド５０（図１３）による駆動力と両面切替部材２２の自重による力を示しており、この力は両面切替部材２２を第１位置Ｘから第３位置Ｚ、第２位置Ｙへ動作させる力となる。一方、一点鎖線は両面切替部材戻しバネ５４による力を示しており、この力は、両面切替部材２２を第２位置Ｙから第１位置Ｘへ動作させる力となる。
【０１０５】
ソレノイド５０へ電圧を印加するタイミングや電流値は、第１実施形態と同様で図５のように行われる。ｆ５は第１位置Ｘにて電流値ａ（図５）のとき、ｆ５ａは第３位置Ｚにて電流値ａのとき、ｆ６は第３位置Ｚにて電流値ｂのとき、ｆ６ａは第２位置Ｙにて電流値ｂのときの、ソレノイド５０の駆動力と両面切替部材２２の自重とによる力の和である。
【０１０６】
ｒ６は両面切替部材２２が第１位置Ｘのとき、ｒ６ａは両面切替部材２２が第３位置Ｚのときに、カム付き連結板６２の第３位置接触部６２ｃとカム６３の接触部６３ｃが接触し始める直前位置での両面切替部材戻しバネ５４による力である。
【０１０７】
ｒ７は両面切替部材２２が第３位置Ｚのときで、カム付き連結板６２の第２位置接触部６２ｄとカム６３の接触部６３ｂが接触し始める位置のときの両面切替部材戻しバネ５４による力を示している。ｒ７ａは両面切替部材２２が第２位置Ｙのときの、両面切替部材戻しバネ５４による力である。
【０１０８】
ｒ８は、両面切替部材戻しバネ５４の力と、カム６３の接触部６３ｃとカム付き連結板６２の第３位置接触部６２ｃが接触した状態で、カム６３の接触部６３ｂとカム付き連結板６２の第２位置接触部６２ｄとが接触する直前の状態のカム押圧バネ６４を押圧する力の総和である。
【０１０９】
次に、図１５と図１６を用いて本実施形態における両面切替部材２２の動作について説明する。
【０１１０】
両面切替部材２２が第１位置Ｘにある場合に電流値ａ（図５）がソレノイド５０に流れると、図１６に示すようにｆ５＞ｒ６の関係となるので、両面切替部材２２は時計回りに回転を始める。このとき、図１５（ａ）のようにカム付き連結板６２の第１位置接触部６２ｂと、カム６３の接触部６３ｂとが接触している状態にある。
【０１１１】
その後、両面切替部材２２が回転し、図１５（ｂ）のようにカム付き連結板６２の第３位置接触部６２ｃと、カム６３の接触部６３ｃとが当接する。尚、このとき、カム付き連結板６２の第３位置接触部６２ｃとカム６３の接触部６３ｃは、斜面形状同士が当接するようになっている。
【０１１２】
カム部が図１５（ｂ）の状態になった後、両面切替部材２２を更に時計回りに回転させるときは、カム付き連結板６２の第３位置接触部６２ｃが、カム押圧バネ６４の図右側にカム６３へ押圧する力よりも大きい力で、カム６３を図左側へ移動する力が必要となる。両面切替部材２２にかかる力がｆ５ａよりも大きいがｒ８よりも小さい場合には、両面切替部材２２は第３位置Ｚで保持される。
【０１１３】
その後、電流値ｂ（図５）をソレノイド５０へ印加すると、ｆ６＞ｒ８の関係があることから、両面切替部材２２は第２位置Ｙへ回転動作を開始する。そして、カム付き連結板６２の第２位置接触部６２ｄと、カム６３の接触部６３ｂが接触した状態である図１５（ｃ）の状態となる。このときはカム６３を図中矢印方向へ押し上げる力はなくなるため、両面切替部材２２を反時計回りに回転させる力はｒ８からｒ７へ下がる。その後、第２位置突き当て部５５（図３）へ両面切替部材２２が突き当たる際には、ｆ６ａ＞ｒ７ａとなるため両面切替部材２２は第２位置Ｙへ保持される。
【０１１４】
両面切替部材２２が第２位置Ｙから第３位置Ｚ、第１位置Ｘに戻る際は、ソレノイド５０に流れる電流をストップする。すると両面切替部材戻しバネ５４の力によって、図１５（ｃ）から図１５（ｂ）、図１５（ａ）の順番に両面切替部材２２が反時計回りに回転し、カム付き連結板６２とカム６３の関係も随時変化していく。最終的には、両面切替部材２２が第１位置突き当て部５７（図３）に突き当たることで切替動作を完了する。
【０１１５】
本実施形態では、両面切替部材２２を第３位置Ｚから第２位置Ｙへ動作させるときに両面切替部材２２を反時計回りへ回転させる最大の力ｒ８を発生させるようにしている。このようにソレノイド５０の駆動力に対して負荷のピークである力ｒ８を発生させ、その後、負荷が減少するようにしている。
【０１１６】
このようにすることで、両面切替部材２２を第２位置Ｙにて保持する力を小さくすることができる。例えば、ソレノイド５０の昇温を防止するために、図５の時間Ｔ３のタイミング（反転紙Ｓｂが両面切替部材２２先端部到達の一定時間後）で、ソレノイド５０への電流を電流値ｃに下げることがあるが、この電流値ｃの値をより低く設定することができる。
【０１１７】
尚、図１６の１点鎖線部のグラフにおいて、ｒ６ａからｒ８の力変化の傾きは、例えばカム押圧バネ６４のバネ定数を変化させることで変更することが可能である。
【０１１８】
尚、本実施形態においては、カム押圧バネ６４を利用して、図１６の最大負荷となるｒ８を発生させていたが、本発明はこれに限らずカム押圧バネ６４を利用せずカム形状を変形させたりすることでも同様の効果が得られる。
【０１１９】
＜他の構成＞
以上に述べてきた第１実施形態，２，３においては、両面切替部材２２を第１位置Ｘから第２位置Ｙへ切り替える際に、第３位置Ｚへ予め切り替えることを行っている。しかし、両面切替部材２２の先端を通過するシートが反転紙Ｓｂ、排出搬送路２３へ向かうシートの順番であり、このシートの間隔が短い場合には以下のようにしてもよい。すなわち、第２位置Ｙから第１位置Ｘへ切り替える際にも、ソレノイド５０への電流をいきなりゼロにするのではなく、ソレノイド５０へ印加する電流値を小さくして、第３位置Ｚへ予め移動させた後に第１位置Ｘへと切り替えても良い。
【符号の説明】
【０１２０】
１‥‥画像形成装置
２２‥‥両面切替部材
２３‥‥排出搬送路
２６‥‥反転搬送路
５０‥‥ソレノイド
５０ａ‥‥プランジャ
５３‥‥両面切替部材回転軸
５４‥‥両面切替部材戻しバネ
５８‥‥板バネ
６０‥‥切替部材戻し圧縮バネ
６２‥‥カム付き連結板
６３‥‥カム
６４‥‥カム押圧バネ
Ｓ‥‥シート
Ｓａ‥‥先行紙
Ｓｂ‥‥反転紙
Ｘ‥‥第１位置
Ｙ‥‥第２位置
Ｚ‥‥第３位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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