(57)【要約】【課題】温度計測誤差によるマージンの設定量を抑制しつつ低騒音化を実現することができる切替装置、搬送方向切替装置、画像形成装置およびプログラムを提供する。【解決手段】移動されることにより複数の位置の何れかに選択的に切り替えられる切替手段と、温度に依存して大きさが変化する駆動力を発生し、発生した駆動力により切替手段を移動させる移動手段と、移動手段により切替手段の移動が開始されてから切替手段の移動が終了するまでの時間が予め定められた時間を超えたか否かを検出する検出手段と、移動手段の周辺温度を計測する計測手段と、移動手段を制御して、周辺温度が高くなるに従って駆動力を大きくし、かつ検出手段により予め定められた時間を超えたことが検出された直後に、発生する駆動力を大きくする制御手段（Ｓ１２１）と、を備えた。【選択図】図１７
2014015270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動されることにより複数の位置の何れかに選択的に切り替えられる切替手段と、
温度に依存して大きさが変化する駆動力を発生し、発生した駆動力により前記切替手段を移動させる移動手段と、
前記移動手段により前記切替手段の移動が開始されてから前記切替手段の移動が終了するまでの時間が予め定められた時間を超えたか否かを検出する検出手段と、
前記移動手段の周辺温度を計測する計測手段と、
前記移動手段を制御して、前記計測手段により計測された前記周辺温度が高くなるに従って前記駆動力を大きくし、かつ前記検出手段により前記予め定められた時間を超えたことが検出された直後に、発生する駆動力を大きくする制御手段と、
を備えた切替装置。
【請求項２】
前記移動手段は、供給された電力に応じて駆動力を発生する
請求項１記載の切替装置。
【請求項３】
前記移動手段は、供給された電力に応じて駆動力を発生し、かつ自己昇温で抵抗値が変化することにより温度に依存して大きさが変化する駆動力を発生する巻き線である
請求項１記載の切替装置。
【請求項４】
前記移動手段に印加する電圧の大きさを前記切替手段の前記複数の位置の間の位置に応じて定めた複数の電圧パターンを記憶する記憶手段と、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された電圧パターンを前記周辺温度に基づいて切り替えながら前記移動手段に付加する電圧を切り替えることで、発生する駆動力を大きくする
請求項１乃至３の何れか１項記載の切替装置。
【請求項５】
記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段に設けられた請求項１乃至４の何れか１項記載の切替装置であって、前記切替手段は、移動されることにより前記記録媒体の搬送方向を切り替える切替装置と、
を備えた搬送方向切替装置。
【請求項６】
記録媒体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段に設けられた請求項１乃至４の何れか１項記載の切替装置であって、前記切替手段の移動により記録媒体の搬送方向を切り替える切替装置と、
前記トナー像形成手段で形成されたトナー像を前記搬送手段により搬送された前記記録媒体に対して転写する転写手段と、
前記転写手段により前記記録媒体に転写されたトナー像を定着する定着手段と、
を備えた画像形成装置。
【請求項７】
移動されることにより複数の位置の何れかに選択的に切り替えられる切替手段と、
温度に依存して大きさが変化する駆動力を発生し、発生した駆動力により前記切替手段を移動させる移動手段と、
前記移動手段により前記切替手段の移動が開始されてから前記切替手段の移動が終了するまでの時間が予め定められた時間を超えたか否かを検出する検出手段と、
前記切替手段により搬送方向が切り替えられる搬送手段と、
前記搬送手段により搬送された記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
前記移動手段の温度を計測する計測手段と、
前記移動手段を制御して、前記計測手段により計測された前記移動手段の周辺温度が高くなるに従って前記駆動力を大きくし、かつ前記検出手段により前記予め定められた時間を超えたことが検出された直後に、発生する駆動力を大きくし、かつ前記切替手段の移動が前記記録媒体が前記切替手段の位置まで搬送されるまでに完了する場合、前記画像形成手段による前記記録媒体への画像形成の動作を継続し、前記切替手段の移動が前記記録媒体が前記切替手段の位置まで搬送されるまでに完了しない場合、前記画像形成手段による前記記録媒体への画像形成を停止するようにさらに制御する制御手段と、
を備えた画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記画像形成手段による前記記録媒体への画像形成を停止する場合、発生する駆動力を大きくして前記画像形成手段による前記記録媒体への画像形成を再開するようにさらに制御する
請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記切替手段の移動が、前記記録媒体が前記切替手段の位置まで搬送されるまでに完了せず、かつ前記駆動力を大きくしても前記周辺温度が予め定められた温度より低い場合、予め定められた警告を行う警告手段と、をさらに備えた
請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
コンピュータを、請求項１乃至６の何れか１項記載の切替制御装置における制御手段、または請求項７乃至９の何れか１項記載の画像形成装置における制御手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切替装置、搬送方向切替装置、画像形成装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、用紙載置台に載置された原稿束の上面に呼び出しローラを当接して回転して原稿を分離部に導き、当該分離部で原稿を上から１枚ずつ分離して搬送する自動原稿給紙装置において、呼び出しローラを昇降する連結機構と、連結機構を駆動して呼び出しローラを原稿束の上面に当接させるソレノイドと、連結機構を付勢して呼び出しローラを用紙束から離隔する付勢部材と、ソレノイドをダイナミック駆動し、当該ソレノイドのプランジャ吸引時と復帰時は異なった駆動デューティーで駆動する駆動手段とを備えた画像形成装置が記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、プランジャと、プランジャを変位させるソレノイドと、ソレノイドの駆動を制御する駆動制御部とを備え、駆動制御部が、ソレノイドに流す電流をパルス化し、パルス周期を変化させることによりプランジャの変位速度を低くする画像形成装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−７０１０７号公報
【特許文献２】特開２００９−１４９３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、温度計測誤差によるマージンの設定量を抑制しつつ低騒音化を実現することができる切替装置、搬送方向切替装置、画像形成装置およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る切替装置は、移動されることにより複数の位置の何れかに選択的に切り替えられる切替手段と、温度に依存して大きさが変化する駆動力を発生し、発生した駆動力により前記切替手段を移動させる移動手段と、前記移動手段により前記切替手段の移動が開始されてから前記切替手段の移動が終了するまでの時間が予め定められた時間を超えたか否かを検出する検出手段と、前記移動手段の周辺温度を計測する計測手段と、前記移動手段を制御して、前記計測手段により計測された前記周辺温度が高くなるに従って前記駆動力を大きくし、かつ前記検出手段により前記予め定められた時間を超えたことが検出された直後に、発生する駆動力を大きくする制御手段と、を備えている。
【０００７】
請求項２に係る切替装置は、前記移動手段は、供給された電力に応じて駆動力を発生する。
【０００８】
請求項３に係る切替装置は、前記移動手段は、供給された電力に応じて駆動力を発生し、かつ自己昇温で抵抗値が変化することにより温度に依存して大きさが変化する駆動力を発生する巻き線である。
【０００９】
請求項４に係る切替装置は、前記移動手段に印加する電圧の大きさを前記切替手段の前記複数の位置の間の位置に応じて定めた複数の電圧パターンを記憶する記憶手段と、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された電圧パターンを前記周辺温度に基づいて切り替えながら前記移動手段に付加する電圧を切り替えることで、発生する駆動力を大きくする。
【００１０】
請求項５に係る搬送方向切替装置は、記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段に設けられた請求項１乃至４の何れか１項記載の切替装置であって、前記切替手段は、移動されることにより前記記録媒体の搬送方向を切り替える切替装置と、を備えている。
【００１１】
請求項６に係る画像形成装置は、記録媒体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段に設けられた請求項１乃至４の何れか１項記載の切替装置であって、前記切替手段の移動により記録媒体の搬送方向を切り替える切替装置と、前記トナー像形成手段で形成されたトナー像を前記搬送手段により搬送された前記記録媒体に対して転写する転写手段と、前記転写手段により前記記録媒体に転写されたトナー像を定着する定着手段と、を備えている。
【００１２】
請求項７に係る画像形成装置は、移動されることにより複数の位置の何れかに選択的に切り替えられる切替手段と、温度に依存して大きさが変化する駆動力を発生し、発生した駆動力により前記切替手段を移動させる移動手段と、前記移動手段により前記切替手段の移動が開始されてから前記切替手段の移動が終了するまでの時間が予め定められた時間を超えたか否かを検出する検出手段と、前記切替手段により搬送方向が切り替えられる搬送手段と、前記搬送手段により搬送された記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、前記移動手段の温度を計測する計測手段と、前記移動手段を制御して、前記計測手段により計測された前記移動手段の周辺温度が高くなるに従って前記駆動力を大きくし、かつ前記検出手段により前記予め定められた時間を超えたことが検出された直後に、発生する駆動力を大きくし、かつ前記切替手段の移動が前記記録媒体が前記切替手段の位置まで搬送されるまでに完了する場合、前記画像形成手段による前記記録媒体への画像形成の動作を継続し、前記切替手段の移動が前記記録媒体が前記切替手段の位置まで搬送されるまでに完了しない場合、前記画像形成手段による前記記録媒体への画像形成を停止するようにさらに制御する制御手段と、を備えている。
【００１３】
請求項８に係る画像形成装置は、前記制御手段は、前記画像形成手段による前記記録媒体への画像形成を停止する場合、発生する駆動力を大きくして前記画像形成手段による前記記録媒体への画像形成を再開するようにさらに制御する。
【００１４】
請求項９に係る画像形成装置は、前記切替手段の移動が、前記記録媒体が前記切替手段の位置まで搬送されるまでに完了せず、かつ前記駆動力を大きくしても前記周辺温度が予め定められた温度より低い場合、予め定められた警告を行う警告手段と、をさらに備えている。
【００１５】
請求項１０に係るプログラムは、コンピュータを、請求項１乃至６の何れか１項記載の切替制御装置における制御手段、または請求項７乃至９の何れか１項記載の画像形成装置における制御手段として機能させる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明は、温度計測誤差によるマージンの設定量を抑制しつつ低騒音化を実現することができる。
【００１７】
請求項２の発明は、供給する電力を制御することにより、温度計測誤差によるマージンの設定量を抑制しつつ低騒音化を実現することができる。
【００１８】
請求項３の発明は、巻き線に供給する電力を制御することにより、温度計測誤差によるマージンの設定量を抑制しつつ低騒音化を実現することができる。
【００１９】
請求項４の発明は、電圧パターンを用いて供給する電力を制御することにより、簡易に温度計測誤差によるマージンの設定量を抑制しつつ低騒音化を実現することができる。
【００２０】
請求項５の発明は、搬送方向を切り替える際に、温度計測誤差によるマージンの設定量を抑制しつつ低騒音化を実現することができる。
【００２１】
請求項６の発明は、画像形成装置において記録媒体の搬送方向を切り替える際に、温度計測誤差によるマージンの設定量を抑制しつつ低騒音化を実現することができる。
【００２２】
請求項７の発明は、画像形成処理が継続可能な場合に画像形成処理が停止されてしまうことを防止することができる。
【００２３】
請求項８の発明は、画像形成処理が一時的に停止されて再開した後に再び停止されてしまうことを防止することができる。
【００２４】
請求項９の発明は、画像形成処理の停止の原因を提示して警告することができる。
【００２５】
請求項１０の発明は、温度計測誤差によるマージンの設定量を抑制しつつ低騒音化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す側断面図である。
【図２】（Ａ）乃至（Ｄ）は、実施形態に係る画像形成装置において複数枚の用紙に画像形成を行う際の各機構の動作を示す概略側断面図である。
【図３】（Ａ）乃至（Ｃ）は、実施形態に係る画像形成装置において複数枚の用紙に画像形成を行う際の各機構の動作を示す概略側断面図である。
【図４】実施形態に係る画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】（Ａ）および（Ｂ）は、実施形態に係る画像形成装置において切り替え部を制御する際の各機構の動作を示す概略側断面図である。
【図６】実施形態に係る画像形成装置の切り替え部を示す斜視図である。
【図７】ソレノイドのストロークとソレノイドの吸引力との関係の一例を示すグラフである。
【図８】ソレノイドへの印加電圧とソレノイドの吸引力との関係の一例を示すグラフである。
【図９】（Ａ）乃至（Ｃ）は、実施形態に係る画像形成装置のソレノイドへの印加電圧の一例を示すグラフである。
【図１０】実施形態に係る画像形成装置において切り替え部を移動させる際のソレノイドのストロークとソレノイドへの印加電圧との関係の一例を示すグラフである。
【図１１】図１０に示す印加電圧を本実施形態に係る画像形成装置のソレノイドに印加した場合のゲート部材の動作の一例を示す概略正面図である。
【図１２】図１０に示す印加電圧を本実施形態に係る画像形成装置のソレノイドに印加した場合のゲート部材の動作の一例を示す概略正面図である。
【図１３】ソレノイドの温度と時間経過との関係の一例を示すグラフである。
【図１４】実施形態に係る画像形成装置のパターンリストの一例を示す模式図である。
【図１５】実施形態に係る画像形成装置におけるソレノイドのオン数および計測温度と電圧パターンとの対応表の一例を示す模式図である。
【図１６】実施形態に係る画像形成装置におけるオフ切替時からの経過時間と電圧パターンとの対応表の一例を示す模式図である。
【図１７】第１実施形態に係る画像形成装置における切替制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１８】実施形態に係る画像形成装置における生産性を示す条件を説明するための概略側面図である。
【図１９】第２実施形態に係る画像形成装置における切替制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図２０】第３実施形態に係る画像形成装置の後処理機構を示す概略側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
【００２８】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す側断面図である。図１に示すように、画像形成装置１は、電子写真方式を用いた所謂タンデム方式で構成され、トナー像を形成するトナー像形成手段の一例としての画像形成プロセス部１０を備えている。
【００２９】
画像形成プロセス部１０は、予め定められた間隔を隔てて並列的に配置された、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、および黒（Ｋ）のトナー像をそれぞれ形成する４つの画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ（色を区別しない場合には「画像形成ユニット１１」とも総称する）を備えている。
【００３０】
画像形成ユニット１１は、矢印Ａ方向に回転しながら静電潜像が形成される感光体ドラム１２と、感光体ドラム１２の表面を予め定められた電位で帯電する帯電ロール１３と、帯電ロール１３によって帯電された感光体ドラム１２を画像データに基づいて露光するプリントヘッド１４と、を備えている。また、画像形成ユニット１１は、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を現像する現像器１５と、感光体ドラム１２の表面を清掃するドラムクリーナ１６と、を備えている。この４つの画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ各々は、現像器１５に収納されるトナーを除いて同一に構成され、各画像形成ユニット１１のそれぞれがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、および黒（Ｋ）のトナー像を形成する。
【００３１】
さらに、画像形成プロセス部１０は、各画像形成ユニット１１の各感光体ドラム１２上に形成された各色トナー像が多重転写される中間転写ベルト２０と、各画像形成ユニット１１の各色トナー像を中間転写ベルト２０に順次転写（一次転写）する一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ（色を区別しない場合には「一次転写ロール２１」とも総称する）と、を備えている。また、画像形成プロセス部１０は、中間転写ベルト２０上に転写された重畳トナー像を二次転写部Ｔにて記録材（記録紙）である用紙Ｐに対して一括転写（二次転写）する二次転写ロール２６と、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着器３０と、を備えている。本実施の形態の画像形成装置１では、中間転写ベルト２０、一次転写ロール２１、および二次転写ロール２６によりトナー像を用紙Ｐに転写する転写手段が構成される。また定着器３０は、用紙Ｐにトナー像を定着する転写手段として機能する。
【００３２】
中間転写ベルト２０は、中間転写ベルト２０を回転駆動する駆動ロール２４、二次転写ロール２６の対向位置に設けられたバックアップロール２５、中間転写ベルト２０に張力を付与するテンションロール２７、張架ロール２８および一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ等により張架され、矢印Ｂ方向に循環移動する。
【００３３】
定着器３０は、内部に加熱源を備える定着ロール３１と、定着ロール３１に対して圧接配置される加圧ロール３２と、を備えている。そして、定着ロール３１と加圧ロール３２との間に、未定着トナー像を保持した用紙Ｐを通過させて加熱と加圧とを行うことにより、定着器３０は、用紙Ｐにトナー像を定着する。
【００３４】
これらの構成を有する画像形成装置１では、画像形成プロセス部１０は、後述する制御部５０による制御の下で画像形成動作を行う。すなわち、カラー画像を形成する場合には、ＰＣ３や画像読取装置４から入力された印刷ジョブデータ等は、画像処理部５１によって予め定められた画像処理が施され、色毎にプリントヘッド１４に送られる。そして、例えば黒（Ｋ）色の画像形成ユニット１１Ｋでは、帯電ロール１３により予め定められた電位で帯電された感光体ドラム１２の表面が、プリントヘッド１４により画像処理部５１からのＫ色画像データに基づいて露光され、感光体ドラム１２上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器１５により現像され、感光体ドラム１２上には黒（Ｋ）のトナー像が形成される。画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃにおいても、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色トナー像が形成される。
【００３５】
なお、モノクロ画像を形成する場合には、黒（Ｋ）色の画像形成ユニット１１Ｋだけにおいて、黒（Ｋ）のトナー像が形成される。
【００３６】
本実施の形態の画像形成装置１では、用紙搬送系として、搬送路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５を備えている。搬送路Ｒ１は、用紙収容部４０Ａ，４０Ｂからの用紙Ｐを二次転写部Ｔおよび定着器３０へ搬送するためのものである。搬送路Ｒ２は、搬送路Ｒ１により搬送された用紙Ｐを用紙排出部Ｑから排出するためのものである。搬送路Ｒ３は、両面印刷時に、搬送路Ｒ１により搬送された用紙Ｐの反転を行うため、用紙Ｐをスイッチバックさせるためのものである。搬送路Ｒ４は、両面印刷する場合に用いられるものであり、搬送路Ｒ３で反転させた用紙Ｐを再び搬送路Ｒ１に搬送するためのものである。すなわち、搬送路Ｒ４から搬送路Ｒ１へ用紙Ｐが搬送されると、二次転写部Ｔおよび定着器３０を通過することで用紙Ｐの第２面である裏面への画像形成が行われる。搬送路Ｒ５は、手差し用の用紙収容部５６からの用紙Ｐを二次転写部Ｔに搬送するためのものである。
【００３７】
また、本実施の形態の画像形成装置１では、詳しくは後述するが、搬送路Ｒ１を搬送される用紙Ｐを他の搬送路Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４に切り替える切り替え部６０を備えている。
【００３８】
各画像形成ユニット１１で形成された各色トナー像は、矢印Ｂ方向に循環移動する中間転写ベルト２０上に、高圧の一次転写電源としての電源装置から予め定められた一次転写バイアス電圧が印加された各一次転写ロール２１により順次静電転写され、中間転写ベルト２０上には重畳されたトナー像が形成される。重畳トナー像は、中間転写ベルト２０の移動に伴って二次転写ロール２６とバックアップロール２５とが配置された二次転写部Ｔに向けて搬送される。
【００３９】
一方、画像形成装置１には、異なるサイズ又は異なる紙種の複数の用紙Ｐが、それぞれ用紙収容部４０Ａ，４０Ｂに収容されている。そして、後述する制御部５０により用紙収容部４０Ａに収納されている用紙Ｐが指定された場合には、フィードロール４１ａにより用紙収容部４０Ａから用紙Ｐが取り出され、搬送ロール４２ａ，４２ｃによって搬送路Ｒ１を１枚ずつレジストレーションロール４３の位置まで搬送される。また後述する制御部５０により用紙収容部４０Ｂに収納されている用紙Ｐが指定された場合は、フィードロール４１ｂにより用紙収容部４０Ｂから用紙Ｐが取り出され、搬送ロール４２ａ，４２ｂ，４２ｃによって搬送路Ｒ１を１枚ずつレジストレーションロール４３の位置まで搬送される。なお、本実施の形態では、用紙収容部４０Ａ，４０Ｂを備えているが、用紙収容部はこれらに限定されず、上記の２つよりも多い数の用紙収容部を備えるように構成しても良い。
【００４０】
次に中間転写ベルト２０上の各色トナー像が二次転写部Ｔに搬送されるタイミングに合わせて、レジストレーションロール４３から用紙Ｐが繰り出される。そして高圧の二次転写電源としての電源装置から電圧が二次転写部Ｔに印加される。これにより各色トナー像は、二次転写ロール２６とバックアップロール２５とにより形成された転写電界の作用によって用紙Ｐ上に一括して静電転写（二次転写）される。
【００４１】
その後、重畳トナー像が静電転写された用紙Ｐは、中間転写ベルト２０から剥離され、定着器３０まで搬送される。定着器３０に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着器３０によって加熱と加圧とによる定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして、画像が形成された用紙Ｐは、片面印刷時には切り替え部６０により搬送路Ｒ１から搬送路Ｒ２に搬送されることで、定着後搬送ロール４４および排出ロール４５によって画像形成装置１の用紙排出部Ｑから排出される。
【００４２】
なお二次転写後に中間転写ベルト２０に付着しているトナー（転写残トナー）は、中間転写ベルト２０に接触して配置されたベルトクリーナ２３によって除去され、次の画像形成サイクルに備えられる。
【００４３】
一方、両面印刷時には、第１面である表面への画像形成が行われた用紙Ｐが搬送されてくると、切り替え部６０により搬送路Ｒ１からの用紙Ｐは、搬送路Ｒ３に搬送される。搬送路Ｒ３に搬送された用紙Ｐは一旦停止した後、スイッチバックして元の方向に戻る。このとき切り替え部６０は、用紙Ｐが搬送路Ｒ２に搬送されている時間内にその姿勢が変化する。そしてこの切り替え部６０の作用により、用紙Ｐは搬送路Ｒ４に搬送される。
【００４４】
搬送路Ｒ４に搬送された用紙Ｐは、両面搬送ロール４８ａ，４８ｂ，４８ｃにより搬送され、二次転写部Ｔに到達する。二次転写部Ｔでは、表面の場合と同じように、二次転写ロール２６とバックアップロール２５とにより形成された転写電界によって、中間転写ベルト２０上に保持された各色トナー像が用紙Ｐの第２面である裏面に一括して二次転写される。
【００４５】
両面にトナー像が転写された用紙Ｐは、表面の場合と同じように定着器３０にて定着される。そして切り替え部６０により搬送路Ｒ１から搬送路Ｒ２に搬送され、画像形成装置１の用紙排出部Ｑから排出される。なお両面印刷を行う用紙Ｐが１枚である場合は、以上のようにして画像形成が行われるが、複数枚の用紙Ｐに両面印刷する場合は、以下に説明する手順で画像形成が行われる。
【００４６】
図２（Ａ）乃至（Ｄ）、および図３（Ａ）乃至（Ｃ）は、本実施形態に係る画像形成装置１において複数枚の用紙Ｐに画像形成を行う際の各機構の動作を示す概略側断面図である。ここでは、用紙収容部４０Ａから用紙Ｐを取り出す場合について説明する。
【００４７】
図２（Ａ）に示すように、まず用紙収容部４０Ａからフィードロール４１ａを使用して１枚目の用紙Ｐ１を取り出し、搬送路Ｒ１に送り出す。用紙Ｐ１は、搬送ロール４２ａ、４２ｃおよびレジストレーションロール４３により搬送路Ｒ１上で図中上部に向かって繰り出される。そして、図２（Ｂ）に示すように、二次転写部Ｔによりトナー像が二次転写され、定着器３０にて定着されることで用紙Ｐ１の表面に画像が形成される。
【００４８】
次に切り替え部６０が切り替えられ、用紙Ｐ１は、この切り替え部６０の作用により搬送路Ｒ３へ搬送される。そして搬送ロール４４、反転ロール４６、排出ロール４７により用紙Ｐ１がスイッチバックする位置である反転位置まで搬送される。そして用紙Ｐ１が反転位置に到達すると、反転ロール４６と排出ロール４７が一時停止することで用紙Ｐ１も一時停止する。次に、図２（Ｃ）に示すように、切り替え部６０が用紙Ｐ１を搬送路Ｒ４に搬送するように再度切り替わると、反転ロール４６と排出ロール４７が今までとは逆方向に回転することで、用紙Ｐ１を搬送路Ｒ４の方向へ繰り出す。これにより用紙Ｐ１を反転させる反転動作が行われる。なおこの時２枚目の用紙Ｐ２が搬送路Ｒ１に送り出される。
【００４９】
用紙Ｐ１が両面搬送ロール４８ａ、４８ｂ，４８ｃにより搬送され、搬送路Ｒ４を図中下方へ向かって移動する間、用紙Ｐ２の表面には用紙Ｐ１と同じように画像が形成される。なおこの時は、図２（Ｄ）に示すように、反転ロール４６と排出ロール４７は停止しており、切り替え部６０は、用紙Ｐ２を搬送路Ｒ１から搬送路Ｒ３に搬送するように再度切り替わっている。
【００５０】
用紙Ｐ２は、切り替え部６０の作用により搬送路Ｒ１から搬送路Ｒ３に搬送され、用紙Ｐ１と同じように反転動作が行われる。反転動作が行われた用紙Ｐ２は、切り替え部６０により搬送路Ｒ４に搬送される。また用紙Ｐ１は、搬送路Ｒ４から再び搬送路Ｒ１に侵入し、用紙Ｐ１の裏面に画像形成が行われる。そして用紙Ｐ２が搬送路Ｒ３から搬送路Ｒ４に送り出されるのと同じタイミングで、用紙Ｐ１は切り替え部６０により搬送路Ｒ１から搬送路Ｒ２に搬送され、排出ロール４５により用紙排出部Ｑから排出される。さらにこの時、図３（Ａ）に示すように、３枚目の用紙Ｐ３が搬送路Ｒ１に送り出される。
【００５１】
用紙Ｐ２が両面搬送ロール４８ａ、４８ｂ，４８ｃにより搬送され、搬送路Ｒ４を移動する間、用紙Ｐ３の表面には画像が形成される。またこの時、図３（Ｂ）に示すように、切り替え部６０は、用紙Ｐ３を搬送路Ｒ１から搬送路Ｒ３に搬送するように再度切り替わっている。
【００５２】
用紙Ｐ３は、切り替え部６０の作用により搬送路Ｒ１から搬送路Ｒ３に搬送され、反転動作が行われる。反転動作が行われた用紙Ｐ３は、切り替え部６０により搬送路Ｒ４に搬送される。また用紙Ｐ２は、搬送路Ｒ４から再び搬送路Ｒ１に侵入し、用紙Ｐ２の裏面に画像形成が行われる。そして、図３（Ｃ）に示すように、用紙Ｐ３が搬送路Ｒ３から搬送路Ｒ４に送り出されるのと同時に用紙Ｐ２は、切り替え部６０により搬送路Ｒ１から搬送路Ｒ２に搬送されて排出ロール４５により用紙排出部Ｑから排出される。さらにこの時、４枚目の用紙Ｐ４が搬送路Ｒ１に送り出される。
【００５３】
その後、図３（Ｂ）および図３（Ｃ）の動作を繰り返す。
【００５４】
以上のようにして、画像形成装置１では、画像形成が指定された枚数分だけ繰り返して実行される。なお本実施形態において、フィードロール４１ａ，４１ｂ、搬送ロール４２ａ，４２ｂ、４２ｃ、レジストレーションロール４３、搬送ロール４４、排出ロール４５、反転ロール４６、排出ロール４７、両面搬送ロール４８ａ、４８ｂ，４８ｃは、記録材を搬送する用紙搬送手段の一例として把握される。
【００５５】
次に、本実施形態に係る画像形成装置１の電気的構成について説明する。
【００５６】
図４は、本実施形態に係る画像形成装置１の電気的構成を示すブロック図である。図４に示すように、画像処理装置１は、画像形成装置１全体の動作を制御する制御部５０と、処理プログラム等が記録される例えばハードディスク（Hard Disk Drive）を有する外部記憶部５１と、画像形成装置１の内部の環境温度を計測する温度センサ６６と、予め定められた位置に設置され当該位置において用紙Ｐの有無を検出する用紙検知センサ６５と、プランジャの位置を検出するプランジャ位置検出部５２と、ソレノイド６２への電圧の印加を制御する電圧制御部５３と、を備えている。また、画像形成装置１には、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）やスキャナ等の画像読取装置等（図示省略）が電気的に接続されている。
【００５７】
制御部５０は、上記ＰＣや画像読取装置等から受信した画像データに基づき、ユーザ操作に応じて当該画像に基づいて予め定められた画像処理を施し、用紙Ｐに当該画像データが示す画像を形成する。
【００５８】
また、制御部５０は、用紙検知センサ６５の検知信号を受け付けるとともに、切り替え部６０の環境温度を測定している温度センサ６６から計測温度を示す情報を取得する。制御部５０は、ソレノイド６２への電圧の印加状況、取得した検知信号を示す情報および計測温度を示す情報に基づいてソレノイド６２に印加する電圧のデューティー比（後述する電圧パターン）を決定する。そして、制御部５０は、決定した電圧パターンを示す情報を電圧制御部５３に送信することで、電圧制御部５３に切り替え部６０の動作を制御させる。
【００５９】
さらに、制御部５０は、プランジャ位置検出部５２からプランジャ６２ｂの位置を示す情報を取得する。制御部５０は、取得したプランジャ６２ｂの位置に基づいてゲート部材６１の位置を推測し、切り替え部６０の動作が滞りなく行われているか否かを判定するとともに、切り替え部６０の動作が可能な限り滞りなく行われるように制御する。
【００６０】
プランジャ位置検出部５２は、各々異なる複数の位置に設置された複数のセンサで構成され、各々のセンサによりプランジャ６２ｂの存在の有無を検出することにより、プランジャ６２ｂの位置を推測する。なお、プランジャ６２ｂの位置を検出する方法はこれに限定されない。
【００６１】
電圧制御部５３は、制御部５０から電圧パターンを示す情報を受信すると、当該電圧パターンに応じてソレノイド６２に印加する電圧のデューティー比を変更することで、当該電圧パターンに応じた電圧をソレノイド６２に印加する。なお、ソレノイド６２に印加する電圧のデューティー比に関しては後述する。
【００６２】
なお上記の例では、温度センサ６６は、直接ソレノイド６２の温度を測定せず、切り替え部６０の環境温度を測定している。これはこの構成でソレノイド６２の温度を推定できるためであり、温度センサ６６をソレノイド６２に設置し、直接ソレノイド６２の温度を測定してもよいのは勿論である。またこの温度センサ６６は、切り替え部６０に設置する必要は必ずしもなく、画像形成装置１内に設置してあればよい。即ちこの温度センサ６６により測定された温度とソレノイド６２の温度とは相関関係にあるため、この温度センサ６６の測定値よりソレノイド６２の温度が判断される。
【００６３】
次に、本実施形態に係る画像形成装置１における切り替え部（用紙Ｐの搬送方向切り替え装置）６０の動作について説明する。
【００６４】
図５（Ａ）および（Ｂ）は、本実施形態に係る画像形成装置１において切り替え部６０を制御する際の各機構の動作を示す概略側断面図である。なお、図５（Ａ）および（Ｂ）は、切り替え部６０を後述する図６のＩＩＩＡ方向から見た図である。
【００６５】
図５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、切り替え部６０は、回転軸Ｋの周りを回転可能に配設され、用紙Ｐに画像形成を行う画像形成装置１の機構部にて、第１の位置と第２の位置とを選択的に移動することで用紙Ｐの搬送方向を切り替える切り替え手段の一例としてのゲート部材６１と、ゲート部材６１に作用する力を予め定められた時間において増減することでゲート部材６１を回転軸Ｋを中心として回転させてゲート部材６１の姿勢を変化させ、第１の位置と第２の位置の間で移動させる移動手段の一例としてのソレノイド６２と、ゲート部材６１と例えば画像形成装置１の筐体とに接続してソレノイド６２と協働させることで第１の位置と第２の位置の間で移動させる弾性体の一例としてのバネ部材６３と、上述したソレノイド６２に電圧を印加する電圧制御部５３とを備えている。
【００６６】
また、切り替え部６０は、搬送路Ｒ１の定着器３０の下流側に配置された上述した用紙検知センサ６５と、切り替え部６０の環境温度を測定する上述した温度センサ６６と、を備えている。
【００６７】
図６は、本実施形態に係る画像形成装置１の切り替え部６０を示す斜視図である。図６に示すように、ゲート部材６１は、正面視略三角形の形状をした複数の板状の部材６１ａが、櫛歯状に回転軸Ｋに沿って列状に並ぶ構成を採る。そしてこの三角形の辺の部分において用紙Ｐと接触することで用紙Ｐをガイドし、用紙Ｐの搬送方向を規定する。
【００６８】
図５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ソレノイド６２は、内部に空間部を有するコイル６２ａと、このコイル６２ａの空間内に配設されたプランジャ（可動鉄心）６２ｂとを備えている。
【００６９】
本実施形態におけるソレノイド６２は、いわゆるプッシュソレノイドである。そのためコイル６２ａに電圧制御部５３から電圧が印加されると、発生する磁界によりプランジャ６２ｂが吸い寄せられる。そしてこれにより図５（Ｂ）に示すように、プランジャ６２ｂがソレノイド内部から外部に突出し、ソレノイド本体からの突出量が多くなる方向（Ｃ２方向）に移動する。図５（Ａ）および（Ｂ）では、説明を簡単にするため簡略化して図示しているが、実際には、図６に示すようにプランジャ６２ｂに接続された押圧部材６２ｃが、ゲート部材６１の予め定められた箇所６１ｂに接触している。そのためプランジャ６２ｂが突出するとこれにより生ずる押圧力により、ゲート部材６１は、回転軸Ｋの周りに回転（Ｄ２方向に回転）し、図５（Ｂ）に示す位置（第２の位置）に移動する。
【００７０】
一方、コイル６２ａに電圧が印加されず電流が流れない場合には、プランジャ６２ｂには磁界により発生する力が生じなくなる。このときゲート部材６１は、バネ部材６３の引張り力により、回転軸Ｋの周りに回転（Ｄ１方向に回転）し、図５（Ａ）に示す位置（第１の位置）になる。そしてプランジャ６２ｂには、ゲート部材６１を介し、間接的に働くバネ部材６３の引張り力により、ソレノイド本体に引っ込む方向の力が作用する。そのため図５（Ａ）に示すように、プランジャ６２ｂは、ソレノイド本体に引っ込んで、ソレノイド本体からの突出量が少なくなる方向（Ｃ１方向）に移動する。
【００７１】
つまりソレノイド６２のコイル６２ａに電圧を印加していない状態と印加している状態とでゲート部材６１は、それぞれ図５（Ａ）に示す位置（第１の位置）と図５（Ｂ）に示す位置（第２の位置）とを相互に行き来する。そして同じようにプランジャ６２ｂは、コイル６２ａに電圧を印加していない状態と印加している状態とでソレノイド本体に引っ込む位置と突出する位置とを相互に行き来する。
【００７２】
さらに付言すれば、コイル６２ａへの電圧印加が行われると、プランジャ６２ｂは、ソレノイド本体からの突出量が多くなる方向（Ｃ２方向）に移動するように力を受け、コイル６２ａへの電圧印加が停止されると、バネ部材６３の引張り力により、今までとは反対の方向の力、すなわち、ソレノイド本体からの突出量が少なくなる方向（Ｃ１方向）に移動するように力を受ける。
【００７３】
制御部５０は、ソレノイド６２への電圧印加を制御する際に、用紙検知センサ６５からの情報等を用いて電圧制御部５３に後述する電圧パターンを示す情報を送信する。そして、電圧制御部５３は、その電圧パターンに応じて、コイル６２ａへ印加する電圧のデューティー比の制御を行う。
【００７４】
図５および図６に示すように構成された切り替え部６０において、制御部５０から受信した電圧パターンにおいてデューティー比が０％となると、電圧制御部５３はソレノイド６２への電圧印加を行わなくなり、これにより、ゲート部材６１は、図５（Ａ）に示す姿勢になる。また、制御部５０から受信した電圧パターンにおいて電圧が０より大きくなると、電圧制御部５３はソレノイド６２へ電圧パターンが示すデューティー比の電圧を印加し、これにより、ゲート部材６１は、図５（Ｂ）に示す姿勢になる。ゲート部材６１およびソレノイド６２は、制御部５０による制御により、図５（Ａ）又は図５（Ｂ）のように選択的に切り替わる。
【００７５】
図５（Ａ）に示す場合には、ゲート部材６１は、搬送路Ｒ１からの用紙Ｐを搬送路Ｒ２に搬送する。またこの位置においてゲート部材６１は、搬送路Ｒ３に搬送された後に反転した用紙Ｐを搬送路Ｒ４に搬送する。
一方、図５（Ｂ）に示す場合には、ゲート部材６１は、搬送路Ｒ１からの用紙Ｐを搬送路Ｒ３に搬送する。
【００７６】
更に説明すると、ゲート部材６１は、通常は、図５（Ａ）に示す第１の位置にある。そしてこの第１の位置にあるゲート部材６１は、搬送路Ｒ３を閉鎖する姿勢であり、これにより、搬送路Ｒ１からの用紙Ｐを搬送路Ｒ２に搬送する。またゲート部材６１のこの姿勢は、搬送路Ｒ３から見ると搬送路Ｒ１を閉鎖する姿勢であり、これにより、搬送路Ｒ３からの用紙Ｐは、搬送路Ｒ４に搬送される。よってこのゲート部材６１の第１の位置を初期位置とみなす。
【００７７】
またソレノイド６２への電圧印加が行われることによりゲート部材６１の姿勢が変化し、図５（Ｂ）に示す第２の位置になると、この第２の位置にあるゲート部材６１は、今度は搬送路Ｒ２を閉鎖する姿勢となる。これにより、搬送路Ｒ１からの用紙Ｐを搬送路Ｒ３に搬送する。よってこのゲート部材６１の第２の位置を駆動位置とみなす。
【００７８】
次に、ソレノイド６２のストロークと、ソレノイド６２の吸引力との関係について説明する。なお、ソレノイド６２のストロークは、プランジャ６２ｂの可動範囲のうち、電圧印加により最も強く吸引された状態におけるプランジャ６２ｂの先端の位置を原点とした場合の、プランジャ６２ｂの先端の原点からの距離である。
【００７９】
図７は、ソレノイド６２のストロークと吸引力との関係の一例を示すグラフである。なお、図７において、横軸がソレノイド６２のストロークを示し、縦軸がソレノイド６２の吸引力を示している。図７に示すように、ソレノイド６２に印加する電圧を一定に保った場合、ソレノイド６２の吸引力は、ソレノイド６２のストロークが大きくなるに従って低下する。
【００８０】
図８は、ソレノイド６２への印加電圧とソレノイド６２の吸引力との関係の一例を示すグラフである。なお、図８において、横軸がソレノイド６２の印加電圧を示し、縦軸がソレノイド６２の吸引力を示している。図８に示すように、ソレノイド６２の吸引力は、ソレノイド６２への印加電圧を大きくするに従って大きくなる。また、ソレノイド６２に印加する電圧を一定に保った場合、ソレノイド６２のストロークが大きいほどソレノイド６２の吸引力が小さくなる。磁界により発生する力は距離の２乗に反比例するため、ソレノイド６２の吸引力は、ソレノイド６２のストロークがａ１の場合よりストロークがａ２（ａ１＜ａ２）の場合の方が小さく、また、ソレノイド６２のストロークがａ２の場合よりａ３（ａ２＜ａ３）の場合の方が小さい。
【００８１】
本実施形態に係る画像形成装置１では、ソレノイド６２に電圧を印加する際に、電圧を一定時間印加した後に当該電圧の印加を一定時間停止する動作を周期的に繰り返すパルス幅変調制御（ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御）によってソレノイド６２に電圧を印加する。この際、予め定められた１周期に対する電圧が印加されている時間の割合（所謂デューティー比）を変更することによって、ソレノイド６２に印加する電圧を調整する。
【００８２】
図９は、本実施形態に係る画像形成装置１のソレノイド６２への印加電圧の状態の一例を示すグラフであり、（Ａ）は、デューティー比を２０％とした場合を、（Ｂ）は、デューティー比を４０％とした場合を、（Ｃ）は、デューティー比を６０％とした場合を各々示す。
【００８３】
ここで、プランジャ６２ｂの移動に伴ってゲート部材６１が移動する際に、ゲート部材６１はストッパ６１２に衝突することによって停止する。この際、ゲート部材６１がストッパ６１２に衝突する際の衝撃音を小さくするためには、単位時間当りのプランジャ６２ｂの移動量が徐々に小さくなるように制御することが好ましい。
【００８４】
図１０は、本実施形態に係る画像形成装置１においてゲート部材６１を移動させる際のソレノイド６２のストロークとソレノイド６２への印加電圧との関係の一例を示すグラフである。図１０に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１では、ソレノイド６２のストロークが小さくなるのに従って、デューティー比を例えば６０％、４０％、２０％と徐々に小さくするように制御する。
【００８５】
図１１および図１２は、図１０に示す印加電圧を本実施形態に係る画像形成装置１のソレノイド６２に印加した場合のゲート部材６１の動作の一例を示す概略正面図である。
【００８６】
図１１は、ゲート部材６１を第１の位置（図１１において破線で示す位置）から第２の位置（図１１において実線で示す位置）へ移動させる際のゲート部材６１の挙動を示す図である。制御部５０は、ソレノイド６２のストロークが小さくなる方向にプランジャ６２ｂを移動させる場合、ソレノイド６２のストロークが小さくなるに従ってデューティー比を徐々に小さくするように印加電圧を制御する。
【００８７】
この制御により、図１１に示すように、ゲート部材６１は、電圧制御部５３がソレノイド６２にデューティー比が０％より大きい電圧を印加すると、ソレノイド６２の吸引動作により、矢印Ｄ２方向に回転する力を受け、矢印Ｄ２方向に回転し始める。そして、制御部５０がデューティー比を例えば６０％、４０％、２０％と徐々に小さくするように制御すると、これに応じて、ゲート部材６１は、矢印Ｄ１方向に作用する制動力を受け、回転速度を低下させながら矢印Ｄ２の方向に回転し、ストッパ６１２に衝突し、この第２の位置で停止する。この際の移動途中のゲート部材６１が回転速度を減速させる制動力を受けるためゲート部材６１とストッパ６１１，６１２との衝突音が低減される。そして、停止した後には、ゲート部材６１は、ソレノイド６２の吸引動作により、矢印Ｄ２の方向の力を受け続けるので、矢印Ｄ１の方向に回転せずに、その姿勢を保持する。
【００８８】
一方、図１２は、ゲート部材６１を第２の位置（図１２において破線で示す位置）から第１の位置（図１２において実線で示す位置）へ移動させる際のゲート部材６１の挙動を示す図である。制御部５０は、ソレノイド６２のストロークが大きくなる方向にプランジャ６２ｂを移動させる場合、ソレノイド６２の印加電圧のデューティー比が０％となるように電圧制御部５３を制御する。
【００８９】
この制御により、図１２に示すように、ゲート部材６１は、電圧制御部５３がソレノイド６２にデューティー比が０％の電圧を印加とすると、バネ部材６３の引張り力により、矢印Ｄ１方向に回転する力を受け、矢印Ｄ１方向に回転し始める。これにより、矢印Ｄ１の方向に回転するゲート部材６１は、ストッパ６１１に当たり、この第１の位置で停止する。そして、停止した後には、ゲート部材６１は、バネ部材６３の引張り力により、矢印Ｄ１の方向の力を受け続けるので、矢印Ｄ２の方向に回転せずに、その姿勢を保持する。なお、ソレノイド６２にデューティー比が０％の電圧を印加させた後にデューティー比が０％より大きい電圧を一旦印加してゲート部材６１の回転速度を低下させてから、再度ソレノイド６２にデューティー比が０％の電圧を印加しても良い。これにより、ゲート部材６１の移動速度が減速してゲート部材６１がストッパ６１１に衝突する際の衝撃が和らげられる。
【００９０】
一方、ソレノイド６２の吸引力は、ソレノイド６２の温度（自己昇温）に依存して変化する。
【００９１】
図１３は、ソレノイド６２の温度と時間経過との関係の一例を示すグラフである。なお、図１３において、横軸が時間経過を示し、縦軸がソレノイド６２の温度を示している。図１３に示すように、ソレノイド６２への電圧印加（デューティー比が０％より大きい電圧の印加）を継続すると、ソレノイド６２の温度は時間の経過に伴って徐々に上昇温度幅が小さくなるようにして上昇する（曲線ａ）。また、例えばグラフの点ｂの位置でソレノイド６２への電圧印加を停止（デューティー比が０％の電圧を印加）すると、時間の経過に伴って一定の速度でソレノイド６２の温度が下降する（直線ｃ）。
【００９２】
ソレノイド６２が駆動時間に応じて温度が上昇して内部抵抗が上昇すると、コイル６２ａを流れる電流が小さくなり、駆動力が低下してしまう。
【００９３】
そこで、本実施形態に係る画像形成装置１では、ソレノイド６２に電圧を印加する際に、ソレノイド６２の温度に応じてソレノイド６２への印加電圧のデューティー比が変更されるように制御する。具体的には、画像形成装置１では、ソレノイド６２のストロークに応じて電圧のデューティー比が変更されるように、ストロークの範囲毎にデューティー比が定められた複数の電圧パターンを記憶していて、ソレノイド６２の温度に応じてこれらの電圧パターンを切り替えながらソレノイド６２に電圧を印加する。
【００９４】
本実施形態に係る画像形成装置１は、上記電圧パターンの各々を示すパターンリスト７０を記憶部５１に予め記憶している。
【００９５】
図１４は、本実施形態に係る画像形成装置１のパターンリスト７０の一例を示す模式図である。図１４に示すように、本実施形態に係るパターンリスト７０は、予め定められた複数種類の電圧パターン７０ａの各々毎に、ストロークａ３乃至ａ２の範囲におけるデューティー比を示す第１のデューティー比７０ｂ、ストロークａ２乃至ａ１の範囲におけるデューティー比を示す第２のデューティー比７０ｃ、およびストロークａ１乃至０の範囲におけるデューティー比を示す第３のデューティー比７０ｄがそれぞれ対応付けられたリストである。
【００９６】
本実施形態に係る画像形成装置１では、環境温度を計測する温度センサ６６を用いているため、温度センサ６６によりソレノイド６２の温度を正確に測定できる保証がない。特に、ソレノイド６２への電圧印加等によりソレノイド６２の温度が上昇している場合には、温度センサ６６による計測温度よりもソレノイド６２の温度の方が高温になっている可能性がある。そこで、本実施形態に係る画像形成装置１では、温度センサ６６による計測温度と、ソレノイド６２におけるプランジャ６２ｂの往復移動の回数（以下、「オン数」ともいう。）とに基づいて、ソレノイド６２に電圧を印加する際の電圧パターンを決定する。なお、ソレノイド６２にデューティー比０％より大きい電圧を印加している状態をオンともいい、ソレノイド６２にデューティー比０％の電圧を印加している状態をオフともいう。
【００９７】
また、本実施形態に係る画像形成装置１は、ソレノイド６２のオン数および計測温度と電圧パターンとの対応表を記憶部５１に予め記憶している。
【００９８】
図１５は、本実施形態に係る画像形成装置におけるソレノイド６２のオン数および計測温度と電圧パターンとの対応表の一例を示す模式図である。図１５に示すように、温度センサ６６による計測温度とソレノイド６２のオン数とに基づいて、例えば計測温度が４５℃、オン数が２５回／分であった場合には、ソレノイド６２に電圧を印加する際の電圧パターンをパターンＤとする。
【００９９】
さらに、図１３を用いて説明したように、ソレノイド６２への電圧印加をオフにすることによりソレノイド６２の温度が下降している場合には、ソレノイド６２への電圧印加をオンにし続けている場合と比べて低温になっている可能性がある。そこで、本実施形態に係る画像形成装置１は、計測温度とソレノイド６２のオン数とに基づいて決定された電圧パターンと、ソレノイド６２への印加電圧をオンにした後にソレノイド６２への印加電圧をオフにしてからの時間経過とに基づいて、電圧パターンを決定する。
【０１００】
本実施形態に係る画像形成装置１は、オフ切替時からの経過時間と電圧パターンとの対応表を記憶部５１に予め記憶している。
【０１０１】
図１６は、本実施形態に係る画像形成装置１におけるオフ切替時からの経過時間と電圧パターンとの対応表の一例を示す模式図である。図１６に示すように、例えば図１５により計測温度とソレノイド６２のオン数とに基づいて決定された電圧パターンがパターンＤであり、ソレノイド６２への電圧印加をオンにした後にソレノイド６２への印加電圧をオフにしてからの時間経過が６分であった場合には、ソレノイド６２に電圧を印加する際の電圧パターンをパターンＢとする。
【０１０２】
本実施形態に係る画像形成装置１では、図１６に示す模式図に基づいて決定された電圧パターンを用いてソレノイド６２への印加電圧のデューティー比を制御する。ただし、ソレノイド６２の温度上昇による駆動力の低下は急激で且つ大きく、さらに温度センサ６６を用いてもソレノイド６２のコイル６２ａの温度を正確に把握することは難しい。
【０１０３】
そのため、本実施形態に係る画像形成装置１は、ソレノイド６２に印加する電圧のデューティー比を上記電圧パターンを用いて制御し、かつプランジャ６２ｂの位置を検出してプランジャ６２ｂの移動がソレノイド６２への印加電圧に応じた通りに行なわれていない場合には、ソレノイド６２に印加する電圧のデューティー比を増加させてプランジャ６２ｂの移動を促すゲート部材６１の移動を制御する切替制御処理を行う。
【０１０４】
以上のように構成された画像形成装置１による切替制御処理を実現するための各種処理は、プログラムを実行することにより、コンピュータを利用してソフトウェア構成により実現してもよい。ただし、ソフトウェア構成による実現に限られるものではなく、ハードウェア構成や、ハードウェア構成とソフトウェア構成の組み合わせによって実現してもよいことは言うまでもない。
【０１０５】
以下では、本実施の形態に係る検知装置が、上記プログラムを実行することにより各種処理を実現するものとされている場合について説明する。この場合、当該プログラムを検知装置のコントローラに予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納された状態で提供される形態、有線または無線による通信手段を介して配信される形態等を適用してもよい。
【０１０６】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置１の作用として、本発明に特に関係するゲート部材６１の移動制御を実行する際の作用を説明する。
【０１０７】
本実施の形態に係る画像形成装置では、ゲート部材６１の移動制御を実現するために、上述した切替制御処理が実行される。そこで、図１７を参照して、移動制御処理を実行する際の画像形成装置の作用を説明する。なお、図１７は、画像形成装置１に接続された端末装置等から画像形成指示を受信した場合に実行される画像形成処理の実行に伴って制御部５０により実行される切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムは記憶部５１に予め記憶されている。なお、画像形成装置１は、画像形成指示として、画像形成装置１に接続された端末装置等から一纏まりで受信した１つまたは複数の画像形成指示からなるジョブを示す情報を入力する。
【０１０８】
始めに、ステップＳ１０１において、制御部５０は、画像形成対象とする用紙Ｐが用紙検出センサ６５により検知されるまで待機する。この際、制御部５０は、用紙検知センサ６５から検知信号を受信した場合に、画像形成対象とする用紙Ｐが検出されたものと判定する。
【０１０９】
ステップＳ１０１において用紙Ｐが検出されたと判定された場合には、ステップＳ１０３において、制御部５０は、ステップＳ１０１にて検出された用紙Ｐに対する画像形成処理が、画像形成処理の一時的に停止された後の継続処理であるか否かを判定する。この際、制御部５０は、当該画像形成処理が、後述するステップＳ１２７において画像形成処理を停止した後に再度実行された画像形成処理であった場合、すなわちステップＳ１２９において画像形成を停止した旨が記憶されている場合に、形成停止後の継続処理であると判定する。
【０１１０】
ステップＳ１０３において画像形成処理の停止後の継続処理でないと判定された場合は、ステップＳ１０５において、制御部５０は、温度センサ６６の計測温度を取得する。また、ステップＳ１０７において、制御部５０は、単位時間（例えば１分）内のソレノイド６２のオン数を取得する。なお、制御部５０は、ソレノイド６２の電圧のオンオフを制御する毎にオン数を計測して記憶部５１に記憶している。
【０１１１】
さらに、ステップＳ１０８において、制御部５０は、ソレノイド６２の電圧をオフに切り替えてからの経過時間を取得する。本実施形態に係る画像形成装置１では、上記経過時間の取得を、制御部５０に内蔵されたタイマ（図示省略）を用いて行なっているが、これに限定されないことは言うまでもない。
【０１１２】
ステップＳ１０９において、制御部５０は、ステップＳ１０５において取得した計測温度、ステップＳ１０７において取得した単位時間内のオン数、およびステップＳ１０９において取得したオンに切り替えてからの経過時間に基づいて、上述したように図１４に示すパターンリスト７０、図１５および図１６に示す対応表を用いて電圧パターンを決定する。
【０１１３】
一方、ステップＳ１０３において画像形成停止後の継続であると判定された場合、すなわち後述するステップＳ１２７において画像形成処理が一時的に停止された後の継続であると判定された場合、ステップＳ１３１において、現在指示されているジョブがステップＳ１２７において停止されたジョブと同一のジョブであるか否かを判定する。
【０１１４】
ステップＳ１３１において同一のジョブであると判定された場合は、制御部５０は、同一ジョブ内でステップＳ１２９における画像形成処理の停止が複数回繰り返されることを回避するために、ソレノイド６２に印加する電圧のデューティー比を１００％とするように電圧制御部５３を制御し、ステップＳ１１１に移行する。
【０１１５】
ステップＳ１３１において同一のジョブでないと判定された場合は、制御部５０は、ジョブが切り替えられたとみなしてステップＳ１０５に移行する。
【０１１６】
ステップＳ１１１において、制御部５０は、ステップＳ１０９にて決定された電圧パターンに示されるデューティー比の電圧をソレノイド６２に印加させるように電圧制御部５３を制御する。ソレノイド６２のコイル６２ａに当該電圧が印加されることによりプランジャ６２ｂが移動し、プランジャ６２ｂの移動に伴ってゲート部材６１が移動する。なお、電圧パターンに基づいてソレノイド６２に印加する電圧のデューティー比をプランジャ６２ｂの位置に応じて制御する際には、プランジャ６２ｂの位置を検出してプランジャ６２ｂの位置に基づいてデューティー比を変更しても良く、あるいは電圧の印加時間によりプランジャ６２ｂの位置を推測し、推測した位置に基づいてデューティー比を変更しても良い。
【０１１７】
ステップＳ１１３において、制御部５０は、プランジャ６２ｂの位置を検出する。この際、プランジャ位置検出部５４からプランジャ６２ｂの位置を示す情報を取得することにより、プランジャ６２ｂの位置を検出する。
【０１１８】
また、ステップＳ１１５において、制御部５０は、予め定められた時間が経過したか否かを判定する。この際、本実施形態に係る画像形成装置１では、上記予め定められた時間の経過の判定を、制御部５０に内蔵されたタイマ（図示省略）を用いて行なっているが、これに限定されないことは言うまでもない。なお、当該予め定められた時間は、例えばプランジャ６２ｂの移動が開始されて完了するまでの動作が正常に行なわれた場合の所要時間として許容可能な時間の最大値とすると良い。制御部５０は、ステップＳ１１５において予め定められた時間が経過していないと判定された場合、ステップＳ１１３に移行する。
【０１１９】
ステップＳ１１５において予め定められた時間が経過したと判定された場合、ステップＳ１１７において、制御部５０は、検出位置が予め定められた位置か否かを判定する。当該予め定められた位置は、ゲート部材６１の移動完了時の位置である。すなわち、ゲート部材６１が例えば第１の位置（図１１における破線の位置）から第２の位置（図１１における実線の位置）に移動する場合には、移動完了時の第２の位置を予め定められた位置とする。
【０１２０】
ステップ１１７において予め定められた位置であると判定された場合、制御部５０は、ゲート部材６１の移動が問題なく行われたとみなしてステップ１１９に移行し、画像形成処理を停止していない旨を示す情報を記憶部５１に記憶し、上記ステップＳ１０１に移行する。
【０１２１】
ステップＳ１１７において予め定められた位置でないと判定された場合、ステップＳ１２１に移行し、制御部５０は、ゲート部材６１に作用する力を最大限に大きくするために、ソレノイド６２に印加する電圧のデューティー比を１００％とするように電圧制御部５２を制御する。
【０１２２】
ステップＳ１２３において、制御部５０は、ステップＳ１１３と同一の処理によりプランジャ６２ｂの位置を検出する。そして、ステップＳ１２５において、制御部５０は、ステップＳ１２３において検出したプランジャ６２ｂの位置が、予め定められた生産性を示す条件を満たしているか否かを判定する。本実施形態では、当該予め定められた生産性を示す条件として、画像形成装置１における画像形成が滞りなく行われることを示す条件を適用している。すなわち、本実施形態では、プランジャ６２ｂの移動が、画像形成対象とする用紙Ｐがゲート部材６１に到達するまでに完了することを条件とする。
【０１２３】
図１８は、本実施形態に係る画像形成装置１における生産性を示す条件を説明するための概略側面図である。図１８に示すように、制御部５０は、用紙Ｐの移動開始時刻、および用紙Ｐの搬送速度から用紙Ｐのゲート部材６１への到達時刻を推測し、ゲート部材６１の移動、すなわちプランジャ６２ｂの移動が用紙Ｐの到達時刻までに完了するか否かを判定する。そして、制御部５０は、プランジャ６２ｂの移動が用紙Ｐの到達時刻までに完了する場合に、プランジャ６２ｂの位置が生産性を示す条件を満たしていると判定する。
【０１２４】
ステップＳ１２５において生産性を示す条件を満たしていると判定された場合は、制御部５０は、ゲート部材６１の移動が上記予め定められた時間内に行われていないがソレノイド６２の印加電圧を上げることによって画像形成が滞りなく行われているとみなしてステップＳ１１９に移行し、画像形成処理を停止していない旨を示す情報を記憶部５１に記憶し、上記ステップＳ１０１に移行する。
【０１２５】
ステップＳ１２５において生産性を示す条件を満たしていないと判定された場合は、制御部５０は、ゲート部材６１の移動が上記予め定められた時間内に行われておらずソレノイド６２の印加電圧を上げても画像形成が滞りなく行うことができないとみなしてステップＳ１２７に移行し、画像形成処理を停止させるように制御する。また、ステップＳ１２９において、制御部５０は、画像形成処理を停止した旨を示す情報、および停止したジョブを示す情報を記憶部５１に記憶して、切替制御処理プログラムの実行を終了する。
【０１２６】
本実施形態に係る画像形成装置１では、ソレノイド６２の温度が上昇し、ゲート部材６１の姿勢を切り替える際のソレノイド６２に作用する力が弱くなった場合に、それに応じてソレノイド６２に印加する電圧のデューティー比を最大限に大きくする。これにより、ソレノイド６２の温度が変動した場合であってもゲート部材６１の移動が促される。
【０１２７】
また、従来の画像形成装置では、ソレノイドへの印加電圧を制御する際、ソレノイドのコイルの温度上昇によりコイルの温度が温度センサによる計測温度より高くなることにより、発生する駆動力が計測温度から推定される駆動力より小さくなり、プランジャの移動が妨げられることを回避するために、温度の計測誤差によるマージンを設けていたが、本実施形態に係る画像形成装置１では、上記マージンを加味する必要がなくなる。これにより、ソレノイド６２に対してプランジャ６２ｂの移動に必要な電圧より大きい電圧が印加されることを防止しつつ、低騒音化制御が実現される。
【０１２８】
また、本実施形態に係る画像形成装置１では、ゲート部材６１に動作不良が発生した際に、ソレノイド６２への印加電圧のデューティー比を最大限とすることで画像形成が滞りなく行える場合には、ソレノイド６２への印加電圧のデューティー比を最大限とした状態で画像形成処理を継続することにより、画像形成処理が継続可能な場合には画像形成処理を停止させることなく画像形成装置１を稼働させる。
【０１２９】
〔第２実施形態〕
【０１３０】
第２実施形態に係る画像形成装置１は、第１実施形態に係る画像形成装置１と同じように、図１乃至図６に示す構成および作用を有する。なお、第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【０１３１】
第１実施形態に係る画像形成装置１は、予め定められた時間内にプランジャ６２ｂの移動が完了しない場合にソレノイド６２に印加する電圧のデューティー比を１００％とするが、第２実施形態に係る画像形成装置１は、予め定められた時間内にプランジャ６２ｂの移動が完了しない場合にソレノイド６２に印加する電圧のデューティー比を前回のデューティー比より増加させる。
【０１３２】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置１の作用として、本発明に特に関係するゲート部材６１の移動制御を実行する際の作用を説明する。
【０１３３】
本実施の形態に係る画像形成装置では、ゲート部材６１の移動制御を実現するために、切替制御処理が実行される。そこで、図１９を参照して、移動制御処理を実行する際の画像形成装置の作用を説明する。なお、図１９は、画像形成装置の画像形成処理の実行に伴って制御部５０により実行される切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムは記憶部５１に予め記憶されている。なお、記憶部５１は、規定の電圧パターンを予め記憶している。
【０１３４】
始めに、制御部５０は、第１実施形態のステップＳ１０１乃至Ｓ１１７と同一の処理を行う。この際、ステップＳ１０９において、制御部５０は、決定した電圧パターンを記憶部５１に記憶させる。
【０１３５】
また、ステップＳ１０３において画像形成停止後の継続である、すなわちステップＳ１２７において画像形成処理を停止した後に再び開始された画像形成処理であると判定された場合、ステップＳ１３１において、制御部５０は、現在指示されているジョブが停止したジョブと同一のジョブであるか否かを判定する。
【０１３６】
ステップＳ１３１において同一のジョブであると判定された場合は、制御部５０は、同一ジョブの実行が継続されているとみなし、同一ジョブ内でステップＳ１２９における画像形成処理の停止が複数回繰り返されることを回避するために、ステップＳ２０１の処理と同じように予め定められた時間内にゲート部材６１が予め定められた位置まで移動しない動作についてソレノイド６２に印加する電圧のデューティー比を増加させるように電圧制御部５３を制御し、ステップＳ１１１に移行する。
【０１３７】
ステップＳ１１７において検出位置が予め定められた位置でないと判定された場合、ステップＳ２０１において、ソレノイド６２に印加する電圧のデューティー比を増加させるように電圧制御部５３を制御する。この際、制御部５０は、予め定められた時間内にゲート部材６１が予め定められた位置まで移動しない動作（例えば第１の位置から第２の位置に移動する動作）について、ソレノイド６２に印加する電圧のデューティー比を大きくするように電圧制御部５３を制御する。すなわち、制御部５０は、ソレノイド６２への電圧印加に使用する電圧パターンを、記憶部５１に記憶されている電圧パターン（後述するステップＳ２１１の処理を行った場合にはステップＳ２１１において記憶された電圧パターン、ステップＳ２１１の処理を行っていない場合にはステップＳ１０９において記憶された電圧パターン、ステップＳ１０９の処理を行っていない場合には規定の電圧パターン）よりデューティー比が大きい電圧パターンに変更する。なお、記憶部５１に記憶されている電圧パターンが最もデューティー比が大きい電圧パターンであった場合には、電圧パターンの変更を行わずに、必要に応じて警告を行っても良い。
【０１３８】
次に、制御部５０は、第１実施形態のステップＳ１２１乃至Ｓ１２５と同一の処理を行う。
【０１３９】
ステップＳ２０３において、制御部５０は、ステップＳ１２５において予め定められた生産性を示す条件を満たしていないと判定された回数が予め定められた回数以上であるか否かを判定する。ステップＳ１２５において予め定められた回数以上であると判定された場合は、ステップＳ２０５において、制御部５０は、温度センサ６６から計測温度を取得する。
【０１４０】
ステップＳ２０７において、制御部５０は、ステップＳ２０５において取得した計測温度が閾値以下であるか否かを判定する。当該閾値は、ソレノイド６２にデューティー比が０％より大きい電圧が予め定められた時間以上継続して印加されている場合の計測温度の下限値とすると良い。
【０１４１】
ステップＳ２０５において計測温度が閾値以下であると判定された場合は、制御部５０は、ソレノイド６２の温度依存による不具合ではない不具合が発生しているとみなしてステップＳ２０９に移行し、動作不具合の原因がソレノイド６２の温度上昇に起因する原因ではない旨の警告を発生する。警告は、表示手段（図示せず）に警告内容を表示させても良く、音声発生手段（図示せず）により警告内容を音声で発生させても良い。
【０１４２】
ステップＳ２０３においてステップＳ１２５において予め定められた生産性を示す条件を満たしていないと判定された回数が予め定められた回数以未満であると判定された場合、またはステップＳ２０７において計測温度が閾値より大きいと判定された場合は、制御部５０は、ゲート部材６１の移動が上記予め定められた時間内に行われておらずソレノイド６２への印加電圧を上げても画像形成が滞りなく行うことができないとみなしてステップ１２７に移行し、画像形成処理を停止させるように制御する。
【０１４３】
また、ステップＳ２１１において、制御部５０は、画像形成を停止した旨を示す情報、停止したジョブを示す情報、およびステップＳ２０１による増加後の電圧パターンを示す情報を記憶部５１に記憶して、切替制御処理プログラムの実行を終了する。
【０１４４】
本実施形態では、ソレノイド６２の温度が上昇し、ゲート部材６１の姿勢を切り替える際のソレノイド６２に作用する力が弱くなった場合には、それに対応してソレノイド６２に印加する電圧のデューティー比を大きくする。これにより、ソレノイド６２の温度が変動した場合であってもゲート部材６１の移動が促される。
【０１４５】
また、本実施形態に係る画像形成装置１では、ソレノイド６２の動作不具合の原因を温度上昇によるものとその他の原因によるものとを判別し、その原因に応じた警告を行うことで効率良く保守性を確保する。
【０１４６】
〔第３実施形態〕
【０１４７】
第３実施形態に係る画像形成装置１は、第１実施形態に係る画像形成装置１と同じように、図１乃至図６に示す構成および作用を有する。なお、第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【０１４８】
図２０は、第３実施形態に係る画像形成装置１の後処理機構を示す概略側断面図である。第３実施形態に係る画像形成装置１は、第１実施形態および第２実施形態の構成に加えて、画像形成処理が施された用紙Ｐに対して後処理を行なうための後処理機構８０を備えている。
【０１４９】
図２０に示すように、後処理機構８０は、用紙Ｐを複数枚集めて収容するコンパイル収容部８１、用紙Ｐの端部をコンパイル収容部８１のエンドガイド８２に向けて押し込むために回転するメインパドル８３およびサブパドル８４、および用紙Ｐの束の端部を綴じるためのステープラ８５を備えている。
【０１５０】
画像形成装置１において、複数の用紙Ｐに対する画像形成処理が行なわれている間は、サブパドル８４は退避位置に位置している。複数の用紙Ｐに対する画像形成処理が完了すると、サブパドル８４は、退避位置から、積層された複数の用紙Ｐのうちの最上位の用紙Ｐに接触する位置に移動する。これにより、複数の用紙Ｐがコンパイル収容部８１に押さえつけられる。また、複数の用紙Ｐがコンパイル収容部８１に押さえつけられた状態で、メインパネル８３が回転することにより、複数の用紙Ｐがコンパイル収容部８１上でエンドガイド８２に接触する位置に移動する。そして、複数の用紙Ｐは、各々の端部がエンドガイド８２に接触するようにして揃えられた状態で、ステープラ８５によって綴じられる。
【０１５１】
第３実施形態に係る画像形成装置１において、サブパネル８４を移動させる際に、第１実施形態および第２実施形態で用いたソレノイドを用いて、図１７および図１９に示す切替制御処理を適用することが可能である。この際、サブパドル８４がゲート部材６１に対応し、サブパドル８４の移動がソレノイド６２と同様のソレノイドにより制御される。これにより、第１実施形態および第２実施形態と同じ作用、効果が得られる。
【０１５２】
なお、第１実施形態乃至第３実施形態において、ソレノイド６２を駆動力として用いて切替制御処理を行う場合について説明したが、これに限定されず、電磁式のクラッチ、油圧式のクラッチ、あるいは空気圧式のクラッチ等を駆動力として用いても良い。各種クラッチが用いられる場合には、クラッチがゲート部材６１およびソレノイド６２に対応しており、回転力の伝達および遮断を切り替える際の各構成要素の移動の制御に、第１実施形態および第２実施形態の切替制御処理が適用される。これにより、第１実施形態および第２実施形態と同じ作用、効果が得られる。
【０１５３】
また、第１実施形態および第２実施形態において、プランジャ６２ｂが第１の位置および第２の位置の２点間を移動する場合について説明したが、これに限定されない。例えばゲート部材６１に対して更なる移動機構を設けたり、ゲート部材６１の移動経路に一定以上の負荷を加えることによりゲート部材６１の移動を可能とするストッパを設けたりする等して、ゲート部材６１を３点以上の位置の何れかに移動させても良い。
【符号の説明】
【０１５４】
５０…制御部、５１…記憶部、５２…プランジャ位置検出部、５３…電圧制御部、６０…切り替え部、６１…ゲート部材、６２…ソレノイド、６２ａ…コイル、６２ｂ…プランジャ、６３…バネ部材、６５…用紙検知センサ、６６…温度センサ、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４…搬送路、８０…後処理機構
【図１】
2014015270.tif 000003
【図２】
2014015270.tif 000004
【図３】
2014015270.tif 000005
【図４】
2014015270.tif 000006
【図５】
2014015270.tif 000007
【図６】
2014015270.tif 000008
【図７】
2014015270.tif 000009
【図８】
2014015270.tif 000010
【図９】
2014015270.tif 000011
【図１０】
2014015270.tif 000012
【図１１】
2014015270.tif 000013
【図１２】
2014015270.tif 000014
【図１３】
2014015270.tif 000015
【図１４】
2014015270.tif 000016
【図１５】
2014015270.tif 000017
【図１６】
2014015270.tif 000018
【図１７】
2014015270.tif 000019
【図１８】
2014015270.tif 000020
【図１９】
2014015270.tif 000021
【図２０】
2014015270.tif 000022