(57)【要約】【課題】両面印刷を行う際の生産性を向上させた画像形成装置を提供すること。【解決手段】トナー像形成手段と、定着ローラ２８ａと、排出ローラ４ａと、定着ローラ２８ａを駆動する定着モータＭ１と、反転搬送パス１２にシートを案内する切換え部材と、両面搬送パス１３に搬送する正逆回転可能な反転ローラ６１ａと、反転ローラ６１ａを駆動する両面モータＭ２と、排出ローラ４ａを定着モータＭ１及び両面モータＭ２のいずれかで駆動するように切り換え可能であり、反転ローラ６１ａのシート搬送速度が定着ローラ２８ａのシート搬送速度以上になると、排出ローラ４ａを両面モータＭ２で駆動させる第１ワンウェイギア２０３及び第２ワンウェイギア１０３と、シートの後端が定着ローラ２８ａを抜けると反転ローラ６１ａ及び排出ローラ４ａのシート搬送速度が定着ローラ２８ａのシート搬送速度よりも速くなるように両面モータＭ２を制御する制御部７とを備えた。【選択図】図５
2014210635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートにトナー像を形成するトナー像形成手段と、
シートに形成されたトナー像を定着しながらシートを搬送する定着手段と、
前記定着手段から搬送されてくるシートを排出する排出ローラと、
前記定着手段を駆動する第１駆動手段と、
前記排出ローラにシートを導く第１位置と、前記定着手段と前記排出ローラとの間のシート搬送路から分岐した反転搬送路にシートを導く第２位置とに選択的に移動させる可動ガイドと、
前記反転搬送路に案内されたシートを反転させ、反転したシートを前記トナー像形成手段に再搬送する再搬送路に搬送する正逆回転可能な反転ローラと、
前記反転ローラを駆動する第２駆動手段と、
前記排出ローラを前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段のいずれかの入力で駆動するように切り換え可能であり、かつ前記第２駆動手段による前記反転ローラのシート搬送速度が前記第１駆動手段による前記定着手段のシート搬送速度以上になると、前記排出ローラが前記第２駆動手段の入力で駆動するように切り換え可能な切換手段と、
シートの後端が前記定着手段を抜けると、前記第２駆動手段に駆動される前記反転ローラのシート搬送速度が前記第１駆動手段に駆動されている前記定着手段のシート搬送速度以上になるように、前記第２駆動手段を制御する制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
シートにトナー像を形成するトナー像形成手段と、
シートに形成されたトナー像を定着しながらシートを搬送する定着手段と、
前記定着手段から搬送されてくるシートを排出する排出ローラと、
前記排出ローラにシートを導く第１位置と、前記定着手段と前記排出ローラとの間のシート搬送路から分岐した反転搬送路にシートを導く第２位置とに選択的に移動させる可動ガイドと、
前記反転搬送路に案内されたシートを反転させ、反転したシートを前記トナー像形成手段に再搬送する再搬送路に搬送する正逆回転可能な反転ローラと、
前記排出ローラを駆動可能な第１駆動手段と、
前記反転ローラを駆動する第２駆動手段と、
前記排出ローラを前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段のいずれかの入力で駆動するように切り換え可能な切換手段と、を有し、
前記排出ローラによって搬送されているシートの後端が前記定着手段を抜けると、前記第１駆動手段の入力によって前記排出ローラが駆動される状態から、前記第１駆動手段の入力によって駆動されるときよりも速い速度で前記第２駆動手段の入力によって前記排出ローラが駆動される状態に切り換わる、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記切換手段は、前記第２駆動手段が所定の速度よりも速く駆動されると、前記第１駆動手段の入力によって前記排出ローラが駆動される状態から、前記第２駆動手段の入力によって前記排出ローラが駆動される状態に切り換えることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、シートの後端が前記定着手段を抜けると、前記第２駆動手段による前記排出ローラの回転数が前記第１駆動手段による前記排出ローラの回転数よりも高くなるように前記第２駆動手段を制御し、
前記切換手段は、前記第２駆動手段による前記排出ローラの回転数が前記第１駆動手段による前記排出ローラの回転数以上になると、前記排出ローラが前記第２駆動手段の入力で駆動するように切り換え可能になる、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記切換手段は、前記第１駆動手段からのシート排出方向の回転力を前記排出ローラに伝達し、シート排出方向と逆方向の回転を空転させる第１ワンウェイギアと、前記第２駆動手段からのシート排出方向の回転力を前記排出ローラに伝達し、前記逆方向の回転は空転させる第２ワンウェイギアと、からなる、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第２駆動手段が駆動する前記排出ローラのシート搬送速度が、前記第２駆動手段が駆動する前記反転ローラのシート搬送速度よりも速くなるように構成した、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第２駆動手段によって前記排出ローラが駆動されるとき、前記第２駆動手段によって前記反転ローラが前記定着手段と同じ速度でシートを搬送するように駆動される、
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートの両面に画像を形成可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機等の画像形成装置は、紙等のシートの省資源化という観点から、シートの両面に画像を形成する、いわゆる両面印刷を行う頻度が増加する傾向にある。そのため、昨今においては、両面印刷を行う際の生産性（単位時間当たりの画像形成枚数）を向上させた画像形成装置が求められている。
【０００３】
ここで、画像形成装置は、搬送するシート同士の間隔（シート間距離）を縮めることで生産性を向上させることが可能になる。例えば、従来、５０〜１００ｍｍ程度であるシート間距離を１０〜２０ｍｍに設定することでプロセス速度を変更することなく生産性を向上させることが可能になる。しかし、両面印刷を行う場合、切換え部材でシートの搬送方向を切り換える必要があるため、シート間距離を短くすると、先行シートと後続シートとの間で確保できる時間に対して、切換え部材が駆動する動作時間が占める割合が大きくなる。そして、先行シートと後続シートとの間で確保できる時間に対して切換え部材の動作時間が長くなると、紙詰まり等が生じるおそれがある。
【０００４】
これに対しては、画像が定着された後のシートの搬送速度を速くすることで、シート間距離を長くして両面印刷時の生産性を向上させた画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１８２９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置は、シートを排出する動作と、シートを反転搬送する動作とを排出ローラ対で行っている。そのため、シートを排出パスから反転搬送パスに切り換える際に排出ローラ対の回転方向を逆転させる動作を行う必要があり、連続してシートが排出される場合には排出ローラ対と反転搬送ローラ対とを独立して設けた場合と比較してより多くの時間が必要となる。そのため、例えば、シート間距離を１０〜２０ｍｍに設定した場合、シートの切換えが困難になるおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、両面印刷を行う際の生産性を向上させた画像形成装置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】
【０００８】
本発明は、画像形成装置において、シートにトナー像を形成するトナー像形成手段と、シートに形成されたトナー像を定着しながらシートを搬送する定着手段と、前記定着手段から搬送されてくるシートを排出する排出ローラと、前記定着手段を駆動する第１駆動手段と、前記排出ローラにシートを導く第１位置と、前記定着手段と前記排出ローラとの間のシート搬送路から分岐した反転搬送路にシートを導く第２位置とに選択的に移動させる可動ガイドと、前記反転搬送路に案内されたシートを反転させ、反転したシートを前記トナー像形成手段に再搬送する再搬送路に搬送する正逆回転可能な反転ローラと、前記反転ローラを駆動する第２駆動手段と、前記排出ローラを前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段のいずれかの入力で駆動するように切り換え可能であり、かつ前記第２駆動手段による前記反転ローラのシート搬送速度が前記第１駆動手段による前記定着手段のシート搬送速度以上になると、前記排出ローラが前記第２駆動手段の入力で駆動するように切り換え可能な切換手段と、シートの後端が前記定着手段を抜けると、前記第２駆動手段に駆動される前記反転ローラのシート搬送速度が前記第１駆動手段に駆動されている前記定着手段のシート搬送速度以上になるように、前記第２駆動手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、排出ローラと反転搬送ローラとを独立に設け、シートに画像が定着されるとそれぞれの回転速度を増速させることでシート間距離を長くし、紙詰まり等のジャムを防止する。これにより、両面印刷を行う際の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプリンタの全体構造を模式的に示す断面図である。
【図２】第１実施形態に係るプリンタの定着部、排出ローラ対及び反転搬送部を模式的に示す断面図である。
【図３】第１実施形態に係るプリンタ１の画像形成動作を模式的に示す断面図である。
【図４】第１実施形態に係るプリンタの定着駆動機構及び両面駆動機構を示す斜視図である。
【図５】図４（ｂ）に示す定着駆動機構及び両面駆動機構の定着モータや両面モータ等を非表示とした斜視図である。
【図６】第１実施形態に係るプリンタの排出ローラ対を、シートを反転させる方向に回転させた状態を示す図である。
【図７】第１実施形態に係るプリンタの定着駆動機構及び両面駆動機構を制御する制御部のブロック図である。
【図８】先行シートが排出ローラ対に搬送され、後続シートが反転ローラ対に搬送される場合を示す断面図である。
【図９】図８における排出ローラ対及び反転ローラ対の搬送速度と時間との関係を示す図である。
【図１０】先行シートが反転ローラ対に搬送され、後続シートが排出ローラ対に搬送される場合を示す断面図である。
【図１１】図１０における排出ローラ対及び反転ローラ対の搬送速度と時間との関係を示す図である。
【図１２】第２実施形態に係る定着駆動機構及び両面駆動機構の定着モータや両面モータ等を非表示とした斜視図である。
【図１３】第２実施形態に係る排出ローラ対及び反転ローラ対の搬送速度と時間との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態に係る画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機器等、シートの両面に画像を形成可能な画像形成装置である。以下の実施形態においては、４色のトナー像を形成する電子写真方式のレーザビームプリンタ（以下、「プリンタ」という）１を用いて説明する。
【００１２】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係るプリンタ１について、図１から図１１を参照しながら説明する。まず、第１実施形態に係るプリンタ１全体の概略構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るプリンタ１の全体構造を模式的に示す断面図である。図２は、第１実施形態に係るプリンタ１の定着部２８、排出ローラ対４及び反転搬送部６を模式的に示す断面図である。
【００１３】
図１に示すように、第１実施形態に係るプリンタ１は、シートＰに画像を形成する画像形成部２と、画像形成部２にシートＰを給送するシート給送部３と、画像が形成されたシートＰを排出する排出ローラ対４と、を備えている。また、プリンタ１は、排出されたシートＰを積載する排出トレイ５と、シートＰの第２面に画像を形成する際にシートＰを反転搬送する反転搬送部６と、制御部７と、を備えている。
【００１４】
画像形成部２は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂ）の４色の画像を形成する４つのプロセスカートリッジ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂと、後述の感光体ドラム２２Ｙの表面を露光する露光装置２１と、を備えている。なお、４つのプロセスカートリッジ２０Ｙ〜２０Ｂ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ため、イエロー（Ｙ）の画像を形成するプロセスカートリッジ２０Ｙの構成を説明することで、プロセスカートリッジ２０Ｍ〜２０Ｂの説明は省略する。プロセスカートリッジ２０Ｙは、像担持体としての感光体ドラム２２Ｙと、感光体ドラム２２Ｙの表面を均一に帯電する不図示の帯電ローラと、イエロートナーでイエローの静電潜像を現像する現像装置２３Ｙと、を備えている。
【００１５】
また、画像形成部２は、感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｂ上のトナー像が一次転写される中間転写ベルト２４と、感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｂ上のトナー像を中間転写ベルト２４に一次転写する一次転写ローラ２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｂと、を備えている。更に、画像形成部２は、中間転写ベルト２４に一次転写されたトナー像をシートＰに二次転写する二次転写ローラ２６と、二次転写されたトナー像をシートＰに定着させる定着部２８と、を備えている。プロセスカートリッジ２０Ｙ〜２０Ｂ、露光装置２１、中間転写ベルト２４、一次転写ローラ２５Ｙ〜２５Ｂ及び二次転写ローラ２６等は、トナー像形成手段を構成している。
【００１６】
定着部２８は、中間転写ベルト２４と二次転写ローラ２６との二次転写ニップＮ１のシート搬送方向の下流（以下、単に「下流」という）に設けられている。定着部２８は、ヒータを内蔵した定着手段を構成する定着ローラ２８ａと、定着ローラ２８ａに圧接した定着手段を構成する加圧ローラ２８ｂと、加圧ローラ２８ｂを駆動可能な第１駆動手段としての定着モータＭ１（後述の図４参照）と、を備えている。
【００１７】
シート給送部３は、シートＰを収納する給送カセット３０と、給送カセット３０に収納されたシートＰをピックアップするピックアップローラ３１と、ピックアップされたシートＰを１枚ずつ分離するフィードローラ３２及びリタードローラ３３とを備えている。
【００１８】
排出ローラ対４は、排出ローラ４ａと、排出コロ４ｂとを備えており、定着部２８の下流で画像が定着されたシートＰを機外に排出する。排出ローラ４ａは、定着モータＭ１及び後述の両面モータＭ２に接続されており、定着モータＭ１及び両面モータＭ２の回転速度に応じて駆動源が切り替わるように構成されている。なお、定着モータＭ１又は両面モータＭ２に切り換えて排出ローラ４ａを駆動させる切換手段については、後に詳しく説明する。排出トレイ５は、排出ローラ対４の下流に設けられており、排出ローラ対４により機外に排出されたシートＰを積載する。
【００１９】
図２に示すように、反転搬送部６は、定着部２８から排出ローラ対４に向かうシート搬送路としての排出パス１１から分岐した反転搬送路としての反転搬送パス１２に設けられている。反転搬送部６は、シートＰの搬送方向を選択的に切り換える可動ガイドを構成する切換え部材６０と、正逆回転可能な反転ローラ対６１と、反転ローラ対６１を駆動する第２駆動手段としての両面モータＭ２（後述の図４参照）と、を備えている。切換え部材６０は、回動自在に設けられており、シートＰの搬送方向を排出パス１１又は反転搬送パス１２に切り換えると共に、反転搬送パス１２に案内されたシートＰを反転搬送パス１２に接続された再搬送路としての両面搬送パス１３に案内する。反転ローラ対６１は、反転ローラ６１ａと、反転ローラ６１ａに圧接した反転コロ６１ｂとを備えており、反転ローラ６１ａは、両面モータＭ２に接続されている。また、反転ローラ対６１は、分岐点Ｂから排出ローラ対４のニップ位置までの距離Ｌ１よりも分岐点Ｂから反転ローラ対６１のニップ位置までの距離Ｌ２の方が短くなる位置に配置されている。更に、反転ローラ対６１は、排出ローラ対４のニップ位置よりも反転ローラ対６１のニップ位置が上方になるよう配置されている。
【００２０】
次に、上述のように構成されたプリンタ１の制御部７による画像形成ジョブについて、図１から図３を参照しながら説明する。図３は、第１実施形態に係るプリンタ１の画像形成動作を模式的に示す断面図である。
【００２１】
まず、シートＰの片面に画像を形成する片面印刷について説明する。操作部等の設定に従ってプリントジョブが開始され、不図示の画像読取装置や外部ＰＣ等から画像情報が入力されると、入力された画像情報に基づいて露光装置２１が感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｂに向けてレーザ光を照射する。このとき、感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｂは帯電ローラにより予め負極性の電位に帯電されており、レーザ光が照射されることで感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｂ上に静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置２３Ｙ〜２３Ｂによって反転現像されて負性のトナーが付着され、感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｂ上に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂ）のトナー像が形成される。
【００２２】
感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｂ上に形成された各色のトナー像は、一次転写ローラ２５Ｙ〜２５Ｂに正極性のバイアスを印加することで感光体ドラム２２Ｙ〜２２Ｂから中間転写ベルト２４に一次転写される。中間転写ベルト２４に一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト２４の回転駆動により二次転写ニップＮ１まで搬送される。
【００２３】
上述のトナー像の形成動作に並行して、給送カセット３０に収納されたシートＰがピックアップローラ３１、フィードローラ３２及びリタードローラ３３により、１枚ずつレジストレーションローラ対１４に向けて給送される。レジストレーションローラ対１４の下流に位置するトップセンサ１５がシートＰの先端を検知すると、二次転写ニップＮ１で中間転写ベルト２４上のトナー像とシートＰの位置とが合うように、レジストレーションローラ対１４によりシートＰが搬送される。そして、二次転写ニップＮ１でシートＰにトナー像が二次転写される。トナー像が二次転写されたシートＰは、定着部２８に搬送され、定着ローラ２８ａと加圧ローラ２８ｂとのニップ（以下、「定着ニップ」という）Ｎ２でトナー像が加熱定着されながら下流に搬送され、排出ローラ対４によって排出トレイ５に排出される。
【００２４】
次に、シートＰの両面に画像を形成する両面印刷について説明する。なお、画像形成部２によるシートＰへの画像形成動作は、上述と同様であるため、ここでは両面印刷時のシートＰの流れを中心に説明する。
【００２５】
図３（ａ）に示すように、両面印刷を行う場合は、シートＰが分岐点Ｂに到達する前に、切換え部材６０に接続されたソレノイドＳ（後述の図４参照）を駆動して、切換え部材６０を時計回り（図３（ａ）に示す矢印方向）に回動する。これにより、切換え部材６０がシートＰの搬送方向がシートＰを反転搬送パス１２に導く図３（ｂ）に示す第２位置に切り換えわる。なお、切換え部材６０を回動させるタイミング（ソレノイドＳを駆動するタイミング）は、シートＰの先端がトップセンサ１５で検知された時点から所定の時間経過後としている。定着部２８を通過したシートＰは、第２位置に位置する切換え部材６０の上面を通過して、シートＰをシート排出方向（図３（ｂ）に示す矢印Ｃ方向）に搬送するために正回転している反転ローラ対６１に搬送される。反転ローラ対６１は、定着部２８からシートＰを受け取り、シートＰを排出方向に搬送する。
【００２６】
次に、反転センサ１６がシートＰの後端を検知すると、反転ローラ対６１の正回転を停止し、所定時間経過後に、切換え部材６０を反時計回りに回動して、シートＰを両面搬送パス１３に導く図３（ｃ）に示す第１位置に切り換える。切換え部材６０を第１位置に切り換えると、反転ローラ対６１を逆回転させてシートＰを再搬送方向（図３（ｃ）に示す矢印Ｄ方向）に搬送し、両面搬送パス１３を搬送させる。シートＰが両面搬送ローラ対１７に到達し、両面搬送ローラ対１７によって両面搬送センサ１８、Ｕターンローラ対１９まで搬送されると、Ｕターンローラ対１９によって再びレジストレーションローラ対１４まで搬送される。
【００２７】
１面目を印字されたシートＰは、上述と同様に、二次転写ニップＮ１で２面目のトナー像が転写され、定着ニップＮ２で２面目のトナー像が定着される。図３（ｄ）に示すように、シートＰの先端が定着部２８の定着ニップＮ２を抜ける時点では切換え部材６０はすでに第１位置に回動している。そのため、シートＰは切換え部材６０の下面を通過し、排出パス１１に導かれ、排出ローラ対４により排出トレイ５に排出される。
【００２８】
ここで、先行シートＰ１と後続シートＰ２との間隔（シート間距離）を短くすることでプリンタ１の生産性を向上させる場合、分岐点Ｂでのシート間距離も短くなる。そのため、この状態で両面印刷を実施すると、先行シートＰ１の搬送方向の切り換えが終わる前に後続シートＰ２が切換え部材６０に搬送され、後続シートＰ２が切換え部材６０に引っ掛かってジャム（紙詰まり）や画像不良を引き起こすおそれがある。また、シートＰは、定着ニップＮ２を抜けるまでは、定着性を確保するために画像定着のプロセス速度（以下、単に「プロセス速度」という）の大幅な増速ができない。なお、ここでいうプロセス速度とは、定着ローラ２８ａ及び加圧ローラ２８ｂがシートＰにトナー像を定着させながら搬送する際のシートＰの搬送速度をいう。
【００２９】
そこで、本実施形態においては、シートＰの後端が定着ニップＮ２を抜けると、両面モータＭ２によるシート搬送速度をプロセス速度以上（シート搬送速度以上）にすると共に、排出ローラ４ａの駆動源を両面モータＭ２に切り換える。これにより、プロセス速度を変更することなく先行シートＰ１の搬送速度を上げることが可能になり、シート間距離が拡大する。
【００３０】
まず、両面モータＭ２の回転速度を、所定の速度よりも速くなるように増速させた際に、排出ローラ対１０の駆動源が、定着モータＭ１から両面モータＭ２に切り換わる切換手段について、図４から図６を参照しながら説明する。図４は、第１実施形態に係るプリンタ１の定着駆動機構８０及び両面駆動機構８１を示す斜視図である。図５は、図４（ｂ）に示す定着駆動機構８０及び両面駆動機構８１の定着モータＭ１や両面モータＭ２等を非表示とした斜視図である。図６は、第１実施形態に係るプリンタ１の排出ローラ対４を、シートＰを反転させる方向に回転させた状態を示す図である。
【００３１】
本実施形態に係る切換手段は、定着モータＭ１を駆動源とする後述の定着駆動機構８０の第１ワンウェイギア２０３と、両面モータＭ２を駆動源とする後述の両面駆動機構８１の第２ワンウェイギア１０３と、により構成されている。
【００３２】
まず、定着モータＭ１を駆動源とする定着駆動機構８０について説明する。定着モータＭ１は、定着駆動機構８０により、加圧ローラ２８ｂ及び排出ローラ４ａを駆動する。図４及び図５に示すように、定着モータＭ１には、ピニオンギア２０１が接続されており、ピニオンギア２０１は、段ギア２０２に接続されている。段ギア２０２は、大ギア２０２ａと、小ギア２０２ｂとを備えており、ピニオンギア２０１は、大ギア２０２ａに接続されている。小ギア２０２ｂは、不図示の駆動列を介して加圧ローラ２８ｂに接続されている。これにより、定着モータＭ１が時計回りに回転すると、定着ローラ２８ａ及び加圧ローラ２８ｂがシート搬送方向に回転する。
【００３３】
一方、大ギア２０２ａには、第１ワンウェイギア２０３が接続されており、第１ワンウェイギア２０３は、ギア２０３ａと、ギア２０３ｂと、不図示のワンウェイクラッチと、を備えて構成されている。第１ワンウェイギア２０３は、ギア２０３ａを時計回りで回転させた場合にはギア２０３ｂに駆動が伝達されるが、ギア２０３ａが逆方向（反時計周り）に回転した場合はギア２０３ｂには回転力が伝達されずに空転するように構成されている。図５では、ギア２０３ａは時計回りに回転しているため、ギア２０３ｂに駆動が伝達されてギア２０３ｂも時計回りに回転する。ギア２０３ｂは、排出ローラ４ａの回転軸２１０に固着された排出ローラギア２０４に接続されている。これにより、定着モータＭ１が時計回りに回転すると、排出ローラ対４が図５に示す矢印方向（排出方向）に回転する。
【００３４】
次に、両面モータＭ２を駆動源とする両面駆動機構８１について説明する。両面モータＭ２は、両面駆動機構８１により、反転ローラ６１ａ及び排出ローラ４ａを駆動する。図４及び図５に示すように、両面モータＭ２には、ピニオンギア１０１が接続されており、ピニオンギア１０１は、アイドラギア１０２に接続されている。アイドラギア１０２は、第２ワンウェイギア１０３に接続されている。第２ワンウェイギア１０３は、反時計回りに回転する場合は回転軸２１０に回転力を伝達するが、逆方向（時計回り）に回転する場合には空転して回転軸２１０に回転力を伝達しない不図示のワンウェイクラッチを備えている。
【００３５】
図５では、両面モータＭ２の正回転（反時計回り）により第２ワンウェイギア１０３は反時計回りに回転しているため、回転軸２１０に駆動が伝達されて、排出ローラ対４が図５に示す矢印方向（排出方向）に回転する。一方、図６では、両面モータＭ２の逆回転（時計回り）により第２ワンウェイギア１０３は時計回りに回転しているため、回転軸２１０に駆動が伝達されず、排出ローラ対４は回転しない。
【００３６】
また、第２ワンウェイギア１０３は、アイドラギア１０４を介して反転ローラ６１ａの回転軸１１０に固着された反転ローラギア１０５に接続されている。これにより、両面モータＭ２の駆動が反転ローラ６１ａにも伝達される。図５では、両面モータＭ２の正回転（反時計回り）により、反転ローラ６１ａも反時計回りに回転して、シートＰを矢印方向に排出する状態となる。一方、図６では、両面モータＭ２の逆回転（時計回り）により、アイドラギア１０２が反時計回りに回転して第２ワンウェイギア１０３を時計回りに回転させる。第２ワンウェイギア１０３は、時計回りに回転する場合には回転軸２１０に駆動を伝達しないため、排出ローラ４ａを回転させることなくアイドラギア１０４を反時計回りに回転させる。アイドラギア１０４が反時計回りに回転すると、反転ローラギア１０５が時計回りに回転して、シートＰを矢印方向に引き込む状態となり、シートＰをスイッチバックさせる。
【００３７】
なお、本実施形態においては、第２ワンウェイギア１０３と反転ローラギア１０５の歯数（Ｚ＝１５）を同じにし、排出ローラ４ａと反転ローラ６１ａの直径（φ１０）も同じにしている。そのため、両面モータＭ２で排出ローラ対４と反転ローラ対６１とを駆動させた場合、排出ローラ対４の搬送速度と反転ローラ対６１の搬送速度とは同じになる。
【００３８】
次に、上述のように構成された定着駆動機構８０及び両面駆動機構８１を用いて、両面印刷と片面印刷とを連続で行う場合の制御部７によるプリンタ１の動作について、図７から図１１を参照しながら説明する。両面印刷と片面印刷とを連続で行う場合、分岐点Ｂにおける先行シートＰ１と後続シートＰ２との関係は、以下の２つのパターンが生じる。先行シートＰ１が排出ローラ対４に搬送され、後続シートＰ２が反転ローラ対６１に搬送される場合と、先行シートＰ１が反転ローラ対６１に搬送され、後続シートＰ２が排出ローラ対４に搬送される場合である。
【００３９】
まず、先行シートＰ１が排出ローラ対４に搬送され、後続シートＰ２が反転ローラ対６１に搬送される場合について、図７〜図９を参照しながら説明する。図７は、第１実施形態に係るプリンタ１の定着駆動機構８０及び両面駆動機構８１を制御する制御部７のブロック図である。図８は、先行シートＰ１が排出ローラ対４に搬送され、後続シートＰ２が反転ローラ対６１に搬送される場合を示す断面図である。図９は、図８における排出ローラ対４及び反転ローラ対６１の搬送速度と時間との関係を示す図である。
【００４０】
図７に示すように、制御部７は、トップセンサ１５及び反転センサ１６から入力させる信号に基づいて、ソレノイドＳ、定着モータＭ１及び両面モータＭ２を駆動制御する。まず、制御部７は、トップセンサ１５が先行シートＰ１の先端を検知した時を起点に、シートＰの搬送速度と距離との関係から先行シートＰ１の後端が定着ニップＮ２を抜けるタイミング及び切換え部材６０の動作開始タイミングを求める。なお、ここでは、先行シートＰ１の後端が定着ニップＮ２を抜けるタイミング及び切換え部材６０の動作開始タイミングを求めるための具体的な説明は省略する。
【００４１】
図８（ａ）に示すように、先行シートＰ１が排出ローラ対４に搬送される場合、先行シートＰ１の後端が定着ニップＮ２を抜けるまでは、先行シートＰ１は、定着ニップＮ２と、排出ローラ対４とによりプロセス速度Ｖ１で搬送されている。つまり、この状態では、図９（ａ）に示すように、制御部７は、先行シートＰ１の搬送速度がプロセス速度Ｖ１となるように、定着モータＭ１を制御している。これにより、この状態での排出ローラ４ａの駆動源は、定着モータＭ１になる。
【００４２】
次に、制御部７は、先行シートＰ１の後端が定着ニップＮ２を抜けるタイミングの直前で両面モータＭ２を正回転させ、両面モータＭ２による搬送速度がプロセス速度Ｖ１と一致するように、両面モータＭ２を制御する。両面モータＭ２による搬送速度がプロセス速度Ｖ１になると、排出ローラ４ａは、定着モータＭ１と両面モータＭ２とから駆動が伝達されていることになる。そのため、この状態での排出ローラ４ａの駆動源は、定着モータＭ１及び両面モータＭ２になっている。なお、両面モータＭ２による搬送速度がプロセス速度Ｖ１と一致するまでは第２ワンウェイギア１０３が空転し、回転軸２１０に対して両面モータＭ２の駆動が伝達されない。
【００４３】
次に、先行シートＰ１の後端が定着ニップＮ２を抜けて所定時間が経過すると、制御部７は、両面モータＭ２を制御して、排出ローラ４ａの搬送速度がプロセス速度Ｖ１よりも速くなるように、両面モータＭ２の回転数を上げる（定着モータの回転数以上）。両面モータＭ２の回転数が上がると、ギア２０３ｂが空転し、定着モータＭ１の駆動が回転軸２１０に伝達されないようになる。つまり、両面モータＭ２の駆動のみが排出ローラ４ａに伝達され、排出ローラ対４の駆動源が両面モータＭ２のみに切り換わる。そして、制御部７は、排出ローラ４ａを駆動するときの搬送速度が搬送速度Ｖ２になるまで、両面モータＭ２を制御する。
【００４４】
この制御により、定着ニップＮ２を抜けた先行シートＰ１の搬送速度は、プロセス速度Ｖ１から、プロセス速度Ｖ１の２倍の搬送速度Ｖ２に増速する。そのため、図８（ｂ）に示すように、先行シートＰ１と後続シートＰ２との距離が長くなる。これにより、先行シートＰ１の後端が分岐点Ｂを通過してから後続シートＰ２の先端が分岐点Ｂに到達するまでの時間が長くなる。
【００４５】
例えば、プロセス速度Ｖ１をＶ１＝１８０ｍｍ／ｓ、増速する前のシート間距離を１０ｍｍ、増速後の先行シートＰ１の搬送速度Ｖ２をＶ２＝３６０ｍｍ／ｓ、排出ローラ対４が先行シートＰ１をＶ２＝３６０ｍｍ／ｓで搬送している時間を０．１ｓ以上とする。すると、増速後のシート間距離は２８ｍｍとなり、増速前のシート間距離の２．８倍になる。また、シート間距離が２８ｍｍとなった場合に、先行シートＰ１の後端が分岐点Ｂを通過してから後続シートＰ２の先端が分岐点Ｂに到達するまでの時間は０．２８ｓｅｃであるため、切換え部材６０の動作時間（０．１ｓｅｃ）よりも長くすることができる。
【００４６】
先行シートＰ１が排出ローラ対４により排出トレイ５に排出されると、制御部７は、図９（ｂ）に示すように、反転ローラ６１ａの搬送速度がプロセス速度Ｖ１となるように両面モータＭ２を制御する。これにより、反転ローラ６１ａの搬送速度が定着ニップＮ２からプロセス速度Ｖ１で搬送されてくる後続シートＰ２の速度と同速度になる。この状態で、後続シートＰ２の先端が切換え部材６０により反転搬送パス１２に案内されると、プロセス速度Ｖ１の反転ローラ対６１及び定着ニップＮ２で後続シートＰ２を搬送する。そして、後続シートＰ２の後端が分岐点Ｂを通過すると、前述した両面印刷時のシートＰの流れと同様の動作を行い、第２面に画像を形成する。
【００４７】
次に、先行シートＰ３が反転ローラ対６１に搬送され、後続シートＰ４が排出ローラ対４に搬送される場合について、図１０及び図１１を参照しながら説明する。図１０は、先行シートＰ１が反転ローラ対６１に搬送され、後続シートＰ２が排出ローラ対４に搬送される場合を示す断面図である。図１１は、図１０における排出ローラ対４及び反転ローラ対６１の搬送速度と時間との関係を示す図である。
【００４８】
まず、制御部７は、トップセンサ１５が先行シートＰ３の先端を検知した時を起点に、シートＰの搬送速度と距離の関係から先行シートＰ３の後端が定着ニップＮ２を抜けるタイミングを求める。なお、ここでは、先行シートＰ３の後端が定着ニップＮ２を抜けるタイミングを求めるための具体的な説明は省略する。
【００４９】
図１０（ａ）に示すように、先行シートＰ３が反転ローラ対６１に搬送される場合、切換え部材６０により先行シートＰ３の搬送経路が排出パス１１から反転搬送パス１２に切り換えられる。そして、先行シートＰ３は、先行シートＰ３の後端が定着ニップＮ２を抜けるまでは、定着ニップＮ２と、反転ローラ対６１とにより搬送される。そのため、先行シートＰ３の後端が定着ニップＮ２を抜けるまでは、制御部７は、先行シートＰ３の搬送速度がプロセス速度Ｖ１となるように、定着モータＭ１及び両面モータＭ２を制御する。これにより、この状態での排出ローラ４ａの駆動源は、定着モータＭ１及び両面モータＭ２になっている。
【００５０】
次に、先行シートＰ３の後端が定着ニップＮ２を抜けると、先行シートＰ３は反転ローラ対６１のみに搬送される状態になる。そこで、制御部７は、図１１に示すように、先行シートＰ３の後端が定着ニップＮ２を抜けて所定時間が経過すると、両面モータＭ２を制御して、反転ローラ対６１の搬送速度がプロセス速度Ｖ１よりも速くなるように、両面モータＭ２の回転数を上げる。制御部７は、反転ローラ対６１による先行シートＰ３の搬送速度が搬送速度Ｖ２になるまで両面モータＭ２の回転数を上げる。
【００５１】
この制御により、定着ニップＮ２を抜けた先行シートＰ３の搬送速度は、プロセス速度Ｖ１から、プロセス速度Ｖ１の２倍の搬送速度Ｖ２に増速する。そのため、図１０（ｂ）に示すように、先行シートＰ３と後続シートＰ４との距離が長くなる。これにより、先行シートＰ３の後端が分岐点Ｂを通過してから後続シートＰ４の先端が分岐点Ｂに到達するまでの時間が長くなる。
【００５２】
例えば、プロセス速度Ｖ１をＶ１＝１８０ｍｍ／ｓ、増速前のシート間距離を１０ｍｍ、増速後の先行シートＰ３の搬送速度Ｖ２をＶ２＝３６０ｍｍ／ｓ、反転ローラ対６１が先行シートＰ３をＶ２＝３６０ｍｍ／ｓで搬送している時間を０．１ｓ以上とする。すると、増速後のシート間距離は２８ｍｍとなり、増速前のシート間距離の２．８倍になる。また、シート間距離が２８ｍｍとなった場合に、先行シートＰ３の後端が分岐点Ｂを通過してから後続シートＰ４の先端が分岐点Ｂに到達するまでの時間は０．２８ｓｅｃであるため、切換え部材６０の動作時間（０．１ｓｅｃ）よりも長くすることができる。
【００５３】
次に、制御部７は、図１１に示すように、所定時間が経過すると、両面モータＭ２を制御して、反転ローラ６１ａの搬送速度を減速させながら反転ローラ６１ａを停止させる。そして、制御部７は、反転ローラ６１ａを所定時間停止させた後、両面モータＭ２を制御して反転ローラ６１ａを逆回転させ、先行シートＰ１を両面搬送パス１３に搬送し、前述した両面印刷時のシートＰの流れと同様の動作を行い、第２面に画像を形成する。また、後続シートＰ４は、定着モータＭ１によりプロセス速度Ｖ１で駆動される定着ニップＮ２と、排出ローラ対４とにより搬送されて、排出トレイ５に排出される。
【００５４】
以上説明したように、第１実施形態に係るプリンタ１は、先行シートＰ１が定着ニップＮ２を抜けると、排出ローラ対４の駆動源を両面モータＭ２に切り換えると共に、先行シートＰ１の搬送速度が増速するように両面モータＭ２を制御する。そのため、先行シートＰ１と後続シートＰ２とのシート間距離を長くすることができる。これにより、先行シートＰ１の後端が分岐点Ｂを通過してから後続シートＰ２の先端が分岐点Ｂに到達するまでの時間を長くすることができる。その結果、プロセス速度を変更することなく、分岐点Ｂで後続シートＰ２が切換え部材６０に引っ掛かって紙詰まりや画像不良を引き起こすことを防止することができる。
【００５５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るプリンタ１Ａについて、図８を援用すると共に、図１２及び図１３を参照しながら説明する。第２実施形態に係るプリンタ１Ａは、両面駆動機構が第１実施形態と相違する。そのため、第２実施形態においては、第１実施形態と相違する点、即ち、両面駆動機構を中心に説明し、第１実施形態に係るプリンタ１と同様の構成のものについては、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００５６】
図１２は、第２実施形態に係る定着駆動機構８０及び両面駆動機構８１Ａの定着モータＭ１や両面モータＭ２等を非表示とした斜視図である。図１３は、第２実施形態に係る排出ローラ対４及び反転ローラ対６１の搬送速度と時間との関係を示す図である。
【００５７】
図１２に示すように、プリンタ１Ａの両面駆動機構８１Ａは、反転ローラギア（切換手段）３０５を歯数Ｚ＝３０とし、第２ワンウェイギア１０３と接続するためのアイドラギア１０４に相当するアイドラギア３０４の位置を移動させている。第１実施形態に係る第２ワンウェイギア１０３の歯数はＺ＝１５であるため、反転ローラ対６１の軸上に設けられた反転ローラギア３０５と排出ローラ対４の軸上に設けられた第２ワンウェイギア１０３の歯数との関係が３０：１５となる。そのため、両面モータＭ２で反転ローラ６１ａ及び排出ローラ４ａを駆動した場合の排出ローラ対４での搬送速度は、反転ローラ対６１での搬送速度の２倍になる。
【００５８】
次に、上述のように構成された定着駆動機構８０及び両面駆動機構８１Ａを用いて、両面印刷と片面印刷とを連続で行う場合の制御部７Ａによるプリンタ１Ａの動作について、図８を援用すると共に、図１３を参照しながら説明する。両面印刷と片面印刷とを連続で行う場合、分岐点Ｂにおける先行シートＰ３と後続シートＰ４との関係は、以下の２つのパターンが生じる。先行シートＰ３が排出ローラ対４に搬送され、後続シートＰ４が反転ローラ対６１に搬送される場合と、先行シートＰ３が反転ローラ対６１に搬送され、後続シートＰ４が排出ローラ対４に搬送される場合である。
【００５９】
まず、先行シートＰ３が排出ローラ対４に搬送され、後続シートＰ４が反転ローラ対６１に搬送される場合について、図８を参照しながら説明する。まず、制御部７Ａは、トップセンサ１５が先行シートＰ３の先端を検知した時を起点に、シートＰの搬送速度と距離との関係から先行シートＰ３の後端が定着ニップＮ２を抜けるタイミング及び切換え部材６０の動作開始タイミングを求める。なお、ここでは、先行シートＰ３の後端が定着ニップＮ２を抜けるタイミング及び切換え部材６０の動作開始タイミングを求めるための具体的な説明は省略する。
【００６０】
図８（ａ）に示すように、先行シートＰ３が排出ローラ対４に搬送される場合、先行シートＰ３の後端が定着ニップＮ２を抜けるまでは、先行シートＰ３は、定着ニップＮ２と、排出ローラ対４とによりプロセス速度Ｖ１で搬送されている。つまり、この状態では、図１３（ａ）に示すように、制御部７Ａは、先行シートＰ３の搬送速度がプロセス速度Ｖ１となるように、定着モータＭ１を制御している。これにより、この状態での排出ローラ４ａの駆動源は、定着モータＭ１になる。
【００６１】
次に、制御部７Ａは、先行シートＰ３の後端が定着ニップＮ２を抜けるタイミングの直前で両面モータＭ２を正回転させ、両面モータＭ２による排出ローラ対４の搬送速度がプロセス速度Ｖ１と一致するように、両面モータＭ２を制御する。両面モータＭ２による排出ローラ対４の搬送速度がプロセス速度Ｖ１になると、排出ローラ４ａは、定着モータＭ１と両面モータＭ２とから駆動が伝達されていることになる。そのため、この状態での排出ローラ４ａの駆動源は、定着モータＭ１及び両面モータＭ２になっている。なお、両面モータＭ２による搬送速度がプロセス速度Ｖ１と一致するまでは第２ワンウェイギア１０３が空転し、回転軸２１０に対して両面モータＭ２の駆動が伝達されない。また、図１３（ｂ）に示すように、両面モータＭ２による排出ローラ対４の搬送速度がプロセス速度Ｖ１になった場合の両面モータＭ２による反転ローラ対６１の搬送速度は、プロセス速度Ｖ１の半分である。
【００６２】
次に、先行シートＰ３の後端が定着ニップＮ２を抜けて所定時間が経過すると、制御部７Ａは、両面モータＭ２を制御して、排出ローラ４ａの搬送速度がプロセス速度Ｖ１よりも速くなるように、両面モータＭ２の回転数を上げる。両面モータＭ２の回転数が上がると、第１ワンウェイギア２０３が空転し、定着モータＭ１の駆動が回転軸２１０に伝達されないようになる。つまり、両面モータＭ２の駆動のみが排出ローラ４ａに伝達され、排出ローラ対４の駆動源が両面モータＭ２のみに切り換わる。そして、制御部７Ａは、排出ローラ４ａを駆動するときの搬送速度が搬送速度Ｖ２になるまで、両面モータＭ２を制御する。なお、図１３（ｂ）に示すように、両面モータＭ２による排出ローラ対４の搬送速度が搬送速度Ｖ２になった場合の両面モータＭ２による反転ローラ対６１の搬送速度は、搬送速度Ｖ２の半分のプロセス速度Ｖ１である。
【００６３】
この制御により、定着ニップＮ２を抜けた先行シートＰ３の搬送速度は、プロセス速度Ｖ１から、プロセス速度Ｖ１の２倍の搬送速度Ｖ２に増速する。そのため、図８（ｂ）に示すように、先行シートＰ３と後続シートＰ４との距離が長くなる。これにより、先行シートＰ３の後端が分岐点Ｂを通過してから後続シートＰ２の先端が分岐点Ｂに到達するまでの時間が長くなる。
【００６４】
例えば、プロセス速度Ｖ１をＶ１＝１８０ｍｍ／ｓ、増速する前のシート間距離を１０ｍｍ、増速後の先行シートＰ１の搬送速度Ｖ２をＶ２＝３６０ｍｍ／ｓ、排出ローラ対４が先行シートＰ３をＶ２＝３６０ｍｍ／ｓで搬送している時間を０．１ｓ以上とする。すると、増速後のシート間距離は２８ｍｍとなり、増速前のシート間距離の２．８倍になる。また、シート間距離が２８ｍｍとなった場合に、先行シートＰ３の後端が分岐点Ｂを通過してから後続シートＰ４の先端が分岐点Ｂに到達するまでの時間は０．２８ｓｅｃであるため、切換え部材６０の動作時間（０．１ｓｅｃ）よりも長くすることができる。
【００６５】
図１３（ｂ）に示すように、先行シートＰ３が排出ローラ対４により排出トレイ５に排出される際には、反転ローラ６１ａの搬送速度はプロセス速度Ｖ１である。そのため、この状態で、後続シートＰ２の先端が切換え部材６０により反転搬送パス１２に案内されると、反転ローラ対６１及び定着ニップＮ２で後続シートＰ２をプロセス速度Ｖ１で搬送する。そして、後続シートＰ２の後端が分岐点Ｂを通過すると、前述した両面印刷時のシートＰの流れと同様の動作を行い、第２面に画像を形成する。
【００６６】
なお、先行シートＰ３が反転ローラ対６１に搬送され、後続シートＰ４が排出ローラ対４に搬送される場合は、第１実施形態と同様であるため、ここではその説明を省略する。
【００６７】
以上説明したように、排出ローラ対４の搬送速度がＶ２のときに反転ローラ対６１の搬送速度がＶ１となる駆動列であるため、後続シートＰ４を反転ローラ対６１に引き込むまでに両面モータＭ２の回転数を下げる必要がない。これにより、第１実施形態と比較して動作音を小さくすることができる。また、後続シートＰ４を反転ローラ対６１に引き込むまでの時間を短縮することができる。
【００６８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されない。
【００６９】
本実施形態においては、切換手段として、定着駆動機構８０の第１ワンウェイギア２０３と、両面駆動機構８１の第２ワンウェイギア１０３とを用いて説明したが、本発明においてはこれに限定されない。例えば、排出ローラ４ａと接離自在の駆動切換機構を設けて排出ローラ４ａへの入力を定着モータＭ１若しくは両面モータＭ２に切り換えてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１、１Ａ    レーザビームプリンタ（画像形成装置）
４ａ    排出ローラ
７、７Ａ    制御部（制御手段）
１１    排出パス（シート搬送路）
１２    反転搬送パス（反転搬送路）
１３    両面搬送パス（再搬送路）
２０Ｙ〜２０Ｂ    プロセスカートリッジ（トナー像形成手段）
２１    露光装置（トナー像形成手段）
２４    中間転写ベルト（トナー像形成手段）
２５Ｙ〜２５Ｂ    一次転写ローラ（トナー像形成手段）
２６    二次転写ローラ（トナー像形成手段）
２８ａ    定着ローラ（定着手段）
２８ｂ    加圧ローラ（定着手段）
６０    切換え部材（可動ガイド）
６１ａ    反転ローラ
１０３    第２ワンウェイギア（切換手段）
２０３    第１ワンウェイギア（切換手段）
Ｍ１    定着モータ（第１駆動手段）
Ｍ２    両面モータ（第２駆動手段）
Ｐ    シート
【図１】
2014210635.tif 000003
【図２】
2014210635.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014210635.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2014210635.tif 000009
【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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