(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置であって、
像担持体に形成された第１トナー画像を、記録媒体の第１面に転写する転写手段と、
前記転写手段から送り出された記録媒体上の第１トナー画像を定着させて、定着処理済みの記録媒体を排出経路に送り出す定着装置と、
第１面への定着処理済みの記録媒体が前記排出経路を通じて排出／反転ニップに導入されると、スイッチバック動作により、導入された記録媒体を反転経路に送り出す、角度制御手段と、を備え、
前記反転経路は、前記排出／反転ニップから前記定着装置の途中までを前記排出経路と共有し、途中の分岐点にて該排出経路に対し上方に分岐しており、
前記画像形成装置は、前記反転経路を搬送されてくる記録媒体を表裏反転させて前記転写手段に送り出す両面印刷ユニットを、さらに備え、
前記転写手段はさらに、像担持体に形成された第２トナー画像を、前記両面印刷ユニットによって送り出された記録媒体の第２面に転写し、
前記定着装置はさらに、前記転写手段から送り出された記録媒体上の第２トナー画像を定着させて、定着処理済みの記録媒体を排出経路に送り出し、
前記角度制御手段はさらに、第２面への定着処理済みの記録媒体が前記排出経路を通じて排出／反転ニップに導入されると、排出動作により、第１規制部材に当接した状態で、導入された記録媒体を排出トレイに向かって、前記排出／反転ニップを起点として斜め上方向に搬送し、
前記角度制御手段はさらに、スイッチバック動作中に揺動して、前記第１規制部材と異なる場所に配置された第２規制部材に当接するまでの間、反転経路に向かって、前記排出／反転ニップを起点として斜め上方向に、第１面への定着処理済みの記録媒体を相対的に低速で搬送し、その後、前記第２規制部材に当接した状態で、該記録媒体を相対的に高速で搬送し、
前記角度制御手段は、
外部から与えられた駆動力によって、自身の軸を中心に回転可能に支持される第１シャフトと、
前記第１シャフトの下方に設けられ、前記第１シャフトから伝達される駆動力により回転する第２シャフトと、
前記第２シャフトに固定され、自身の軸を中心に回転可能にかつ該第１シャフトの軸を中心に揺動可能な排出／反転ローラと、
前記排出／反転ローラの下方に設けられ、前記第１シャフト方向に付勢されることで該排出／反転ローラと接触し、前記排出／反転ニップを形成する、排出／反転コロと、を含んでおり、
前記排出／反転ローラは、
前記スイッチバック動作において、前記第１シャフトから伝達される駆動力の反力により前記第１シャフトの軸を中心に揺動して、前記排出／反転コロと前記第１シャフトとを結ぶ基準面に対し前記排出トレイ側に移動し、これによって、前記反転経路に向かって、前記排出／反転ニップを起点として斜め上方向に、第１面への定着処理済みの記録媒体を搬送し、
前記排出動作において、前記第１シャフトから伝達される駆動力の反力により前記第１シャフトの軸を中心に揺動して、前記排出／反転コロと前記第１シャフトとを結ぶ基準面に対し前記反転経路側に移動し、これによって、前記排出トレイに向かって、前記排出／反転ニップを起点として斜め上方向に、第２面への定着処理済みの記録媒体を搬送する、画像形成装置。
【請求項２】
前記第１規制部材は、前記スイッチバック動作において、前記第１シャフトの軸を中心に前記基準面に対し角度θ２だけ前記排出トレイ側に前記排出／反転ローラが揺動した時点で、該排出／反転ローラの揺動を規制し、
前記第２規制部材は、前記排出動作において、前記第１シャフトの軸を中心に前記基準面に対し角度θ１だけ前記反転経路側に前記排出／反転ローラが揺動した時点で、該排出／反転ローラの揺動を規制し、
前記角度θ１及びθ２は、｜θ１｜＜｜θ２｜であ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３】
前記第１規制部材は、前記スイッチバック動作において、前記第１シャフトの軸を中心に前記基準面に対し角度θ２だけ前記排出トレイ側に前記排出／反転ローラが揺動した時点で、該排出／反転ローラの揺動を規制し、
前記第２規制部材は、前記排出動作において、前記第１シャフトの軸を中心に前記基準面に対し角度θ１だけ前記反転経路側に前記排出／反転ローラが揺動した時点で、該排出／反転ローラの揺動を規制し、
前記角度θ１及びθ２は、｜θ２｜＜｜θ１｜であ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４】
前記スイッチバック動作及び前記排出動作のいずれか一方において、前記角度θ１及びθ２のいずれか一方が０°となる、請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記角度制御手段はさらに、前記第１及び前記第２規制部材の主面に設けられた緩衝部材を含む、請求項２〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記角度制御手段は、
前記第１シャフトの両側に設けられた一対の第１ギアと、
前記第２シャフトの両側に設けられ、前記一対の第１ギアと噛み合う一対の第２ギアと、をさらに含む、請求項２〜５のいずれか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、記録媒体上のトナー画像の定着処理後に、排出／反転ローラ及び排出／反転コロを用いたスイッチバック動作により、同記録媒体を表裏反転させて転写ニップに搬送可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用した画像形成装置の中には、スイッチバック動作により記録媒体への両面に印刷を行うものがある。画像形成装置においては、印刷対象の画像データに基づき光ビームが生成される。この光ビームは、帯電している感光体ドラムの周面に照射され、これにより、静電潜像が形成される。この静電潜像を現像することで、感光体ドラム周面上にはトナー像が形成される。このトナー像は、転写ニップに送り込まれてきた記録媒体（例えば用紙）上に転写される。その後、記録媒体は、定着装置の定着ニップに導入され、トナー画像側が加熱されると同時に、その裏面側が加圧される。このような定着処理により、トナー像が記録媒体上に定着する。その後、記録媒体は、片面印刷の場合には、正転する排出／反転ローラと、それに従動する排出／反転コロとの間（排出／反転ニップ）を通過した後、排出トレイに排出される。
【０００３】
両面印刷の場合、記録媒体の第１面への定着処理の後、該記録媒体は、排出／反転ニップに向けて排出経路を案内される。この時、排出／反転ローラは正転しており、該記録媒体は、先頭側から排出／反転ニップを順次通過していく。そして、記録媒体の後端近傍が排出／反転ニップに差し掛かると、排出／反転ローラが逆転し、第１面印刷時の記録媒体の後端が先端となって、両面印刷ユニットに向かう反転経路に導入される。この記録媒体は、反転経路を案内された後、表裏反転して転写ニップに導入される。これにより、記録媒体の第２面にトナー画像が転写される。第２面への転写が終わった記録媒体は、その後、片面印刷の場合と同様の処理を経て、排出トレイに排出される。
【０００４】
スイッチバック動作が可能な画像形成装置として、例えば特許文献１に記載のようなものもある。この画像形成装置は、上述の排出／反転ローラに相当する二段ローラ、二段ローラと当接し二段ローラに対して従動回転する排出補助ローラ、排出補助ローラとは異なる位置で二段ローラと当接し二段ローラに対して従動回転する反転補助ローラを有している。
【０００５】
また、画像形成装置には、二段ローラ近傍を分岐点として、定着装置を結ぶ第一搬送路と、両面搬送部を結ぶ第二搬送路の、２つの搬送路が形成されており、その分岐点には、２つの搬送経路を相互に切り替える切替手段が設置されている。
【０００６】
片面印刷時には、切替手段により、定着処理済みの記録媒体は第一搬送路を通って、二段ローラと排出補助ローラとの間、つまり排出ニップから画像形成装置外に排出される。
【０００７】
一方、両面印刷時には、切替手段により、第１面に対する定着処理済みの記録媒体は、二段ローラと反転補助ローラの間、つまり反転ニップに導かれる。この記録媒体の後端直前が反転ニップに達したとき、二段ローラが逆転させられ、それと同時に、記録媒体を両面搬送部の方向に案内するように切替手段を切り替える。この動作により、記録媒体は第二搬送路を通って両面搬送部へ運ばれ、第２面への印刷が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−６２１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、画像形成装置の小型化に伴い、定着ニップから排出／反転ローラに至る排出経路長が短くなってきている。その結果、スイッチバック時に定着ニップ方向に逆戻りさせることなく記録媒体を反転経路（特許文献１における第二搬送路に相当）に正しく導入すること（本明細書では、以下、「正確なスイッチバック動作」という）と、排出トレイに排出された記録媒体の積載性との両立が難しくなってきている。
【００１０】
特許文献１に記載の画像形成装置では、切替手段により、正確なスイッチバック動作を行うことが可能ではあるが、排出ニップから排出される記録媒体の向き（角度）を考慮していないため、排出トレイへの積載性がよくないという問題点があった。
【００１１】
それゆえに、本発明の目的は、正確なスイッチバック動作と、排出トレイへの積載性とを両立可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の一局面は、画像形成装置であって、像担持体に形成された第１トナー画像を、記録媒体の第１面に転写する転写手段と、前記転写手段から送り出された記録媒体上の第１トナー画像を定着させて、定着処理済みの記録媒体を排出経路に送り出す定着装置と、第１面への定着処理済みの記録媒体が前記排出経路を通じて排出／反転ニップに導入されると、スイッチバック動作により、導入された記録媒体を反転経路に送り出す、角度制御手段と、を備えている。前記反転経路は、前記排出／反転ニップから前記定着装置の途中までを前記排出経路と共有し、途中の分岐点にて該排出経路に対し上方に分岐している。
【００１３】
前記画像形成装置は、前記反転経路を搬送されてくる記録媒体を表裏反転させて前記転写手段に送り出す両面印刷ユニットを、さらに備えている。前記転写手段は、像担持体に形成された第２トナー画像を、前記両面印刷ユニットによって送り出された記録媒体の第２面に転写する。前記定着装置は、前記転写手段から送り出された記録媒体上の第２トナー画像を定着させて、定着処理済みの記録媒体を排出経路に送り出す。前記角度制御手段はさらに、第２面への定着処理済みの記録媒体が前記排出経路を通じて排出／反転ニップに導入されると、排出動作により、第１規制部材に当接した状態で、導入された記録媒体を排出トレイに向かって、前記排出／反転ニップを起点として斜め上方向に搬送する。
【００１４】
前記角度制御手段はさらに、スイッチバック動作中に揺動して、前記第１規制部材と異なる場所に配置された第２規制部材に当接するまでの間、反転経路に向かって、前記排出／反転ニップを起点として斜め上方向に、第１面への定着処理済みの記録媒体を相対的に低速で搬送し、その後、前記第２規制部材に当接した状態で、該記録媒体を相対的に高速で搬送する。
また、前記角度制御手段は、外部から与えられた駆動力によって、自身の軸を中心に回転可能に支持される第１シャフトと、前記第１シャフトの下方に設けられ、前記第１シャフトから伝達される駆動力により回転する第２シャフトと、前記第２シャフトに固定され、自身の軸を中心に回転可能にかつ該第１シャフトの軸を中心に揺動可能な排出／反転ローラと、前記排出／反転ローラの下方に設けられ、前記第１シャフト方向に付勢されることで該排出／反転ローラと接触し、前記排出／反転ニップを形成する、排出／反転コロと、を含む。
また、前記排出／反転ローラは、前記スイッチバック動作において、前記第１シャフトから伝達される駆動力の反力により前記第１シャフトの軸を中心に揺動して、前記排出／反転コロと前記第１シャフトとを結ぶ基準面に対し前記排出トレイ側に移動し、これによって、前記反転経路に向かって、前記排出／反転ニップを起点として斜め上方向に、第１面への定着処理済みの記録媒体を搬送し、前記排出動作において、前記第１シャフトから伝達される駆動力の反力により前記第１シャフトの軸を中心に揺動して、前記排出／反転コロと前記第１シャフトとを結ぶ基準面に対し前記反転経路側に移動し、これによって、前記排出トレイに向かって、前記排出／反転ニップを起点として斜め上方向に、第２面への定着処理済みの記録媒体を搬送する。
【発明の効果】
【００１５】
上記構成により、正確なスイッチバックと、排出トレイへの積載性との両立が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略的な内部構成を示す模式図である。
【図２】図１の角度制御手段の全体構成を示し、かつ一部の構成を正面視した模式図である。
【図３】図１の角度制御手段の全体構成を示し、かつ一部の構成の面Ａ−Ａ’に沿う断面を矢印Ｂから見た時の模式図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は、第１及び第２規制部材により規制される揺動角度θ１，θ２を示す模式図である。
【図５】角度制御手段によるスイッチバック動作時の制御フロー図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ）は、スイッチバック動作時、及び排出動作時における搬送方向Ａ，Ｂを示す模式図である。
【図７】（Ａ），（Ｂ）は、第１の変形例に係る揺動角度θ２，θ１を示す模式図である。
【図８】（Ａ），（Ｂ）は、第２の変形例に係る揺動角度θ２，θ１を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（画像形成装置の概要について）
以下、本発明の一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詳説する。以下の各図において、Ｘ軸は、画像形成装置の奥行き方向（前後方向）を示す。本実施形態の説明では、給送トレイ１１が設けられている側が奥行き方向の手前側で、カバー２８が設けられている側が奥行き方向の奥側とする。また、Ｙ軸は、画像形成装置の横方向（左右方向）を示す。Ｚ軸は、画像形成装置の高さ方向（上下方向）を示す。
【００１８】
図１において、画像形成装置１は、例えばモノクロプリンタであり、給送トレイ１１と、給送ローラ１２と、分離パッド１３と、像担持体の一例としての感光体ドラム１５と、転写手段の一例としての転写ローラ１６と、露光装置１７と、帯電器１８と、現像装置１９と、加熱ローラ２１及び加圧ローラ２２を含む定着装置２０と、排出／反転ローラ２３及び排出／反転コロ２４を含む角度制御手段２５とを、外装体内に備えている。また、画像形成装置１は、外装体の一部を構成する排出トレイ２６を備えている。なお、画像形成装置１は、他にも感光体ドラム周面の残留トナーを除去するクリーニング装置等を備えているが、本実施形態の要部では無いので、図示及び説明を省略する。
【００１９】
給送トレイ１１には、記録媒体の一例としての用紙Ｐが載置される。載置された用紙Ｐは、給送ローラ１２の回転によって分離パッド１３で１枚ずつ分離され、その後、後述の転写ニップＮ１に向けて給送ローラ１２から送り出される。この用紙Ｐは、感光体ドラム１５と、これに対向する転写ローラ１６とで形成される転写ニップＮ１に送り込まれる。
【００２０】
露光装置１７には、画像形成装置１に接続されたパーソナルコンピュータ等（図示せず）から、印刷対象の画像を表す画像データが送られてくる。露光装置１７は、受信画像データで変調した光ビームＢを生成する。露光装置１７は、生成した光ビームＢを、副走査方向に回転する感光体ドラム１５の周面に主走査方向に沿って照射する。感光体ドラム１５の周面は、帯電器１８により帯電させられており、光ビームＢが照射されると、感光体ドラム１５の周面上には静電潜像が形成される。
【００２１】
また、現像装置１９は、感光体ドラム１５上の静電潜像を現像剤で現像して、該感光体ドラム１５上にトナー像を形成する。このトナー像は、転写ニップＮ１に送り込まれてきた用紙Ｐ上に転写される。その後、用紙Ｐは定着装置２０に搬送される。
【００２２】
定着装置２０において、加熱ローラ２１及び加圧ローラ２２とは、Ｙ軸方向を長手方向とする円柱形状を有しており、互いに当接しあって定着ニップＮ２を形成する。この定着ニップＮ２に用紙Ｐが導入されると、加圧ローラ２２が用紙Ｐを加圧しつつ、該用紙Ｐ上のトナー像を加熱ローラ２１が加熱する。この定着処理により、トナー像が用紙Ｐ上に定着させられる。その後、用紙Ｐは、片面印刷の場合、定着ニップＮ２から、排出／反転ローラ２３及び排出／反転コロ２４で形成される排出／反転ニップＮ３を経て排出トレイ２６に排出される。ここで、本実施形態では、定着ニップＮ２から排出／反転ニップＮ３に至る用紙Ｐの経路を排出経路Ｒ１とする。
【００２３】
（スイッチバック動作のための構成）
画像形成装置１において、両面印刷のためのスイッチバック動作は、特に、センサＳＥ１と、両面印刷ユニット２７と、角度制御手段２５とにより行われる。
【００２４】
センサＳＥ１は、例えば、反射型のフォトセンサであり、排出経路Ｒ１に向けて光を出射する。センサＳＥ１は、用紙Ｐからの反射光を受信すると、用紙Ｐの先端が排出経路Ｒ１の特定箇所（センサＳＥ１の検知エリア）を通過し始めたことを示す信号Ｓ１を出力する。
【００２５】
両面印刷ユニット２７は、画像形成装置１の背面側に設けられ、両面印刷時に用いられる反転経路Ｒ２と、該反転経路Ｒ２上に設けられる少なくとも１組のローラ対２７１とを有する。反転経路Ｒ２は、排出／反転ニップＮ３から、ローラ対２７１を経由して転写ニップＮ１へと用紙Ｐを搬送するための経路である。より詳細には、反転経路Ｒ２は、排出／反転ニップＮ３から見て途中の分岐点Ｐ１までは排出経路Ｒ１と共通の経路であり、該分岐点Ｐ１にて定着ニップＮ２に向かう経路（排出経路Ｒ１）から分岐して、ローラ対２７１を介して転写ニップＮ１へと向かっている。また、本実施形態では、両面印刷ユニット２７が定着装置２０よりも背面側に配置されるため、反転経路Ｒ２は、分岐点Ｐ１にて排出経路Ｒ１よりも上方向に分岐する。
【００２６】
角度制御手段２５は、上述の排出／反転ローラ２３及び排出／反転コロ２４以外に、図２、図３に示すように、第１シャフト２８と、２個一対の第１ギア２９と、２個一対の保持部材３０と、第２シャフト３１と、２個一対の第２ギア３２と、２個一対の第１規制部材３３ａと、２個一対の第２規制部材３３ｂと、４個の緩衝部材３４と、計時手段３６を含む制御手段３５と、モータＭ１と、を備えている。なお、各第１規制部材３３ａ、各第２規制部材３３ｂ及び各緩衝部材３４は、図示の都合上、図２には示されていない。また、各第１規制部材３３ａ及び各第２規制部材３３ｂは、都合上、図３には１個ずつしか示されておらず、各緩衝部材３４は、都合上、図３には２個しか示されていない。
【００２７】
第１シャフト２８は、画像形成装置１の上端近傍に、Ｙ軸と略平行に設けられる。また、第１シャフト２８の一方端及び他方端は、画像形成装置１に対し固定的に設置された２個の軸受け（図示せず）により支持される。第１のシャフト２８は、モータＭ１から与えられる駆動力により、自身の軸Ｃ１を中心にＺＸ平面内で回転可能に支持される。
【００２８】
２個の第１ギア２９の一方及び他方は、第１シャフト２８の軸Ｃ１を共有するように、第１シャフト２８の一方端及び他方端に固定される。
【００２９】
２個の保持部材３０のそれぞれには、上下方向に並ぶ貫通孔が形成される。一方及び他方の保持部材３０に形成された上側貫通孔には、第１シャフト２８の一方端及び他方端が固定されずに挿通される。ここで、第１シャフト２８が回転すると、両保持部材３０は、第１シャフト２８と共に軸Ｃ１を中心に回転する。また、一方及び他方の保持部材３０に形成された下側貫通孔には、以下に説明する第２シャフト３１の一方端及び他方端が回転可能に挿通される。
【００３０】
第２シャフト３１は、例えば第１シャフト２８の斜め下方に、Ｙ軸と略平行に設けられる。この第２シャフト３１には、Ｙ軸方向中心から概ね等距離に、排出／反転ローラ２３が例えば１個ずつ固定される。また、各排出／反転ローラ２３の下方には、排出／反転コロ２４が１個ずつ配置される。各排出／反転コロ２４は、画像形成装置１に取り付けられたコイルばねにより、自身の軸Ｃ２を基準として軸Ｃ１の方向に付勢されている。
【００３１】
２個の第２ギア３２の一方及び他方は、２個の第１ギア２９の一方及び他方に噛み合いかつ第２のシャフト３１の軸Ｃ３を共有するように、第２シャフト３１の一方端及び他方端に固定される。これにより、第１シャフト２８の回転により発生する力は、第１及び第２ギア２９，３２を介して第２シャフト３１に伝達され、第２シャフト３１と、これに固定された各排出／反転ローラ２３は、第１シャフト２８とは逆方向に、自身の軸Ｃ３を中心に回転する。ここで、以下の説明では、第２シャフト３１又は排出／反転ローラ２３が軸Ｃ３を中心に回転することを「自転」と称する。
【００３２】
また、第１シャフト２８の回転により、２個の保持部材３０は軸Ｃ１を中心に回転する。したがって、各保持部材３０に挿通された第２シャフト３１及びこれに固定される各排出／反転ローラ２３は、軸Ｃ１を中心に、第１シャフト２８の周囲を回転することになる。ここで、以下の説明では、第２シャフト３１又は排出／反転ローラ２３が軸Ｃ１を中心としてその周りを回転することを「揺動」と称する。
【００３３】
２個の第１規制部材３３ａ及び２個の第２規制部材３３ｂは、画像形成装置１に固定されており、排出／反転ローラ２３が揺動する量を規制する板状の部材である。より詳しく説明すると、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、軸Ｃ１と軸Ｃ２とを結ぶ面を基準面Ｆ１とする。また、排出／反転ローラ２３の揺動の中心となる軸Ｃ３が基準面Ｆ１上にある時を基準位置とする。図４（Ａ）に示すように、排出／反転ローラ２３が角度θ１だけ揺動した時に、該ローラ２３と共に回転する２個の保持部材３０は、２個の第１規制部材３３ａに当たり、停止する。ここで、角度θ１は、基準位置に対し排出／反転ローラ２３が反時計回りに揺動する角度である。このように、２個の第１規制部材３３ａは、排出／反転ローラ２３が揺動する角度の上限を角度θ１に規制する。２個の第２規制部材３３ｂは、図４（Ｂ）に示すように、排出／反転ローラ２３が揺動する角度の上限を角度θ２に規制する。ここで、本実施形態では、θ２は、−θ１である。
【００３４】
緩衝部材３４は、例えばウレタン製のシート状部材であり、騒音対策として、第１及び第２規制部材３３ａ，３３ｂの主面に１個ずつ設けられる。ここで、第１及び第２規制部材３３ａ，３３ｂの主面とは、緩衝部材３４が無いと仮定した場合に、排出／反転ローラ２３の揺動時に保持部材３０が当たる面である。
【００３５】
制御手段３５は、マイコンや主メモリ等からなり、計時手段３６を有している。制御手段３５は、計時手段３６を用いてスイッチバック動作を制御する。以下、図５を参照して、制御手段３５による制御を説明する。
【００３６】
（スイッチバック動作の制御について）
両面印刷では、前述の片面印刷と同様の処理により、用紙Ｐの第１面上のトナー画像に対し定着処理が行われ、該用紙Ｐが定着ニップＮ２から排出経路Ｒ１に送り出される。センサＳＥ１は、検知エリアに用紙Ｐが進入し始めると信号Ｓ１を制御手段３５に対し出力する。
【００３７】
図５において、制御手段３５がセンサＳＥ１から信号Ｓ１を受信すると（Ｓ５０１）、Ｓ５０２が実行される。以下、Ｓ５０２について詳細に説明する。
【００３８】
Ｓ５０２において、まず、制御手段３５は、モータＭ１に制御信号ＣＳ１を与えるとともに、計時手段３６を用いて第１所定時間Ｔ１の計時を開始する。ここで、第１所定時間Ｔ１は、センサＳＥ１が用紙Ｐの先端を検出してから、該用紙Ｐの後端近傍が排出／反転ニップＮ３に到達するまでの時間である。第１所定時間Ｔ１は、用紙Ｐの搬送方向の長さから求まる時間であり、スイッチバック動作では、従来より一般的に用いられる。
【００３９】
また、Ｓ５０２において、モータＭ１は、制御信号ＣＳ１が与えられると、用紙Ｐを排出トレイ２６に排出する方向（図３において時計回り）に排出／反転ローラ２３が自転するように第１シャフト２８に駆動力を与える。これにより、排出経路Ｒ１上の用紙Ｐは排出／反転ニップＮ３に先端から導入され、排出／反転ニップＮ３から送り出されていく。
【００４０】
ここで、以下の説明では、排出／反転ローラ２３の自転方向のうち、用紙Ｐを排出トレイ２６に排出する方向を「正方向」と、用紙Ｐを両面印刷ユニット２７（反転経路Ｒ２）に向けて搬送する方向を「逆方向」と称する。なお、詳細は後述するが、排出／反転ローラ２３が正方向に自転するように第１シャフト２８に駆動力を与えると、排出／反転ローラ２３は角度θ１だけ揺動して、図４（Ａ）のような状態になる。
【００４１】
Ｓ５０２の後、制御手段３５は、第１所定時間Ｔ１の計時を完了すると（Ｓ５０３：Ｙｅｓ）、Ｓ５０４が実行される。以下、Ｓ５０４について詳細に説明する。
【００４２】
Ｓ５０４において、制御手段３５は、モータＭ１に制御信号ＣＳ２を与えるとともに、計時手段３６を用いて第２所定時間Ｔ２の計時を開始する（Ｓ５０４）。ここで、第２所定時間Ｔ２は、用紙Ｐを排出／反転ニップＮ３から相対的に低速で送り出す時間である。詳細は後で説明するが、第２の所定時間Ｔ２は、騒音対策のために設定される時間であり、画像形成装置１の仕様等を考慮して任意かつ適切に設定される。
【００４３】
また、Ｓ５０４において、モータＭ１は、制御信号ＣＳ２が与えられると、排出／反転ローラ２３が回転数Ｒａで逆方向に自転するように第１シャフト２８に駆動力を与える。この駆動力により、排出／反転ローラ２３は、回転数Ｒａで逆方向に自転するだけでなく、２個の保持部材３０と共に時計回りに揺動する。この間、各排出／反転コロ２４は、バネ付勢されているため、排出／反転ローラ２３の周面に接しながら、基準面Ｆ１に平行に軸Ｃ１の方向に移動する。各排出／反転コロ２４は、排出／反転ローラ２３を加圧し続けるため、排出／反転ニップＮ３が形成され続ける。排出／反転ローラ２３が角度θ２だけ揺動すると、各保持部材３０の回転が第２規制部材３３ｂにより規制され、排出／反転ローラ２３は角度θ２を超えて揺動しない（図４（Ｂ）を参照）。この揺動の停止以降も、第１シャフト２８には、排出／反転ローラ２３を逆方向に自転させる駆動力が与えられており、これにより、排出／反転ニップＮ３から反転経路Ｒ２に向けて用紙Ｐを送り出す。また、第１シャフト２８に、排出／反転ローラ２３を逆方向に自転させる駆動力が与えられることにより、これとは反対の方向の回転力（反力）が２個の保持部材３０に作用する。これにより、各保持部材３０は第２規制部材３３ｂに押し付けられ続け、排出／反転ローラ２３は角度θ２を維持する。
【００４４】
Ｓ５０４の後、制御手段３５は、第２所定時間Ｔ２の計時が完了すると（Ｓ５０５：Ｙｅｓ）、Ｓ５０６が実行される。以下、Ｓ５０６について詳細に説明する。
【００４５】
Ｓ５０６において、制御手段３５は、モータＭ１に制御信号ＣＳ３を与える。モータＭ１は、制御信号ＣＳ３が与えられると、排出／反転ローラ２３が回転数Ｒｂ（Ｒｂ＞Ｒａ）で逆方向に自転するように第１シャフト２８に駆動力を与える。これにより、用紙Ｐは、排出／反転ニップＮ３から、相対的に高速に反転経路Ｒ２に送り出されていく。
【００４６】
Ｓ５０６において、制御手段３５はさらに、計時手段３６を用いて第３所定時間Ｔ３の計時を開始する。ここで、第３所定時間Ｔ３は、例えば、用紙Ｐの後端が排出／反転ニップＮ３から抜け出るタイミングに合わせられており、用紙Ｐの搬送方向の長さに基づき定まる時間である。より詳しくは、第２所定時間Ｔ２の計時の計時を開始してから、第３所定時間Ｔ３の計時を完了するまでの時間が、用紙Ｐが排出／反転ニップＮ３から抜け出る時間となる。
【００４７】
Ｓ５０６の後、制御手段３５は、第３所定時間Ｔ３の計時が完了すると（Ｓ５０７：Ｙｅｓ）、用紙Ｐは排出／反転ニップＮ３を通過し切っており、転写ニップＮ１において第２面側へのトナー画像の転写が始まっている。そのため、Ｓ５０７の後、制御手段３５は、モータＭ１への制御信号ＣＳ３の送信を停止する（Ｓ５０８）。
【００４８】
Ｓ５０８の後、制御手段３５は、Ｓ５０１と同様に、センサＳＥ１から信号Ｓ１を待機しており（Ｓ５０９）、該信号Ｓ１を受信すると（Ｓ５０９：Ｙｅｓ）、Ｓ５１０が実行される。以下、Ｓ５１０について詳細に説明する。
【００４９】
Ｓ５１０において、まず、制御手段３５は、Ｓ５０２と同様に、モータＭ１に制御信号ＣＳ１を与えるとともに、計時手段３６を用いて第４所定時間Ｔ４の計時を開始する。ここで、第４所定時間Ｔ４は、センサＳＥ１が用紙Ｐの先端を検出してから、該用紙Ｐが排出／反転ニップＮ３を通過し終えるまでの時間である。この第４所定時間Ｔ４もまた、用紙Ｐの搬送方向の長さから求まり、一般的に用いられる時間である。
【００５０】
また、Ｓ５１０において、モータＭ１は、制御信号ＣＳ１が与えられると、排出／反転ローラ２３が正方向に自転するように第１シャフト２８に駆動力を与える。この駆動力により、排出／反転ローラ２３は、正方向に自転するだけでなく、２個の保持部材３０と共に反時計回り揺動する。この間、各排出／反転コロ２４は、バネ付勢されているため、揺動する排出／反転ローラ２３の周面に接しながら、基準面Ｆ１に平行に軸Ｃ１の方向に移動する。各排出／反転コロ２４は、排出／反転ローラ２３を加圧し続けるため、排出／反転ニップＮ３が形成され続ける。排出／反転ローラ２３が基準面Ｆ１に対し角度θ１だけ回転すると、各保持部材３０の回転が第１規制部材３３ａにより規制され、排出／反転ローラ２３は角度θ１を超えて揺動しない（図４（Ａ）を参照）。この揺動の停止以降も、第１シャフト２８には、排出／反転ローラ２３を正方向に自転させる駆動力が与えられており、これにより、排出／反転ニップＮ３から排出トレイ２６に向けて用紙Ｐを送り出す。また、第１シャフト２８に排出／反転ローラ２３を正方向に自転させる駆動力が与えられることにより、これとは反対の方向の回転力（反力）が２個の保持部材３０に作用する。これにより、各保持部材３０は、各第１規制部材３３ａに押しつけられ続け、排出／反転ローラ２３の角度θ１は維持される。
【００５１】
Ｓ５１０の後、制御手段３５は、第４所定時間の計時完了を、つまりは用紙Ｐの全体が排出トレイ２６に排出されることを待機している（Ｓ５１１）。この計時が完了すると（Ｓ５１１：Ｙｅｓ）、制御手段３５は、両面印刷処理を終了し、次の印刷処理に備える。
【００５２】
（スイッチバック動作の作用・効果について）
図５のＳ５０４〜Ｓ５０７の間（スイッチバック動作中）、用紙Ｐは、排出／反転ニップＮ３から反転経路Ｒ２に向かって、図６（Ａ）中の矢印Ａの方向（以下、「搬送方向Ａ」という）に送り出される。搬送方向Ａは、軸Ｃ２，Ｃ３を結ぶ面に概ね垂直で、排出／反転ローラ２３と排出／反転コロ２４との接触線Ｌａ（つまり、排出／反転ニップＮ３）を起点として反転経路Ｒ２に向かって斜め上方向である。搬送方向Ａに送り出されることで、用紙Ｐの先端部分は、排出経路Ｒ１と反転経路Ｒ２との共通経路の上方を案内されやすくなるため、図１に示す分岐点Ｐ１から上方に分岐する反転経路Ｒ２に導入されやすくなる。このように、本角度制御手段２５によれば、正確なスイッチバック動作を行うことが可能となる。
【００５３】
また、図５のＳ５１０〜Ｓ５１１の間（用紙Ｐの排出動作中）、用紙Ｐは、実質的に、排出／反転ニップＮ３から排出トレイ２６に向かって、図６（Ｂ）中の矢印Ｂの方向（以下、「搬送方向Ｂ」という）に送り出される。この搬送方向Ｂは、軸Ｃ２，Ｃ３を結ぶ面に概ね垂直で、排出／反転ローラ２３と排出／反転コロ２４との接触線Ｌａを起点として斜め上方向である。搬送方向Ｂに送り出されることで、用紙Ｐは、排出／反転ニップＮ３から上方に向けて排出されるので、排出トレイ２６での用紙Ｐの積載性が向上する。
【００５４】
以上説明した通り、本画像形成装置１によれば、正確なスイッチバック動作と、排出トレイ２６での用紙Ｐの積載性を両立させることが可能となる。
【００５５】
また、本実施形態では、スイッチバック動作において、排出／反転ローラ２３は、最初から第２所定時間Ｔ２までは、相対的に低速な回転数Ｒａで回転し、その後、用紙Ｐが送り出されるまでの間、相対的に高速な回転数Ｒｂで回転する。これにより、第２所定時間Ｔ２の間、排出／反転ローラ２３は、前述したとおり、２個の保持部材３０と共に時計回りに揺動する。この間、各排出／反転コロ２４は、バネ付勢されているため、排出／反転ローラ２３の周面に接しながら、基準面Ｆ１に平行に軸Ｃ１の方向に移動する。このように、第２所定時間Ｔ２の間には、排出／反転ローラ２３以外にも様々な構成が動作するので、相対的に大きな音が発生する。それゆえ、第２所定時間Ｔ２の間、相対的に低速で排出／反転ローラ２３を自転させて、発生する音を抑制している。
【００５６】
ところで、特許文献１によれば、二段ローラの駆動源と切替手段の駆動源は別々にする必要があるが、本画像形成装置１によれば、排出／反転ローラ２３の自転及び揺動のための駆動源を共通のモータＭ１とすることが可能となる。これにより、騒音の発生源を少なくし、騒音を抑制している。
【００５７】
（スイッチバック動作の制御の第１の変形例）
以上の実施形態では、Ｓ５０４で排出／反転ローラ２３が揺動する角度θ２の絶対値と、Ｓ５１０での揺動角度θ１の絶対値とは同じとしていた。しかし、これに限らず、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、｜θ１｜＜｜θ２｜としても構わない。この場合、基準面Ｆ１上の任意の点から、排出動作時の軸Ｃ２までの距離Ｄａが、スイッチバック動作時の軸Ｃ２までの距離Ｄｂよりも小さくなる。換言すると、排出動作時に排出／反転コロ２４が排出／反転ローラ２３を加圧する力Ｆａが、スイッチバック動作時の加圧力Ｆｂよりも大きくなる。これにより、前述の実施形態の場合と比較して、排出／反転ニップＮ３から排出トレイ２６に向けて用紙Ｐを送り出す搬送力が高くなる。これにより、例えば、相対的に厚さのある用紙Ｐを排出する場合であっても、用紙Ｐの積載性を確保することが可能となる。
【００５８】
また、第１の変形例において、θ１＝０°としても構わない。具体的には、Ｓ５１０において、排出／反転ローラ２３は、θ２の角度位置から反時計回りの揺動を開始する。この時、排出／反転ローラ２３の軸Ｃ２が基準面Ｆ１に沿う位置、つまりθ１＝０°の位置で、排出／反転ローラ２３を停止させても構わない。これにより、排出／反転コロ２４が排出／反転ローラ２３を加圧する力が最大となり、搬送力を最大化することができる。
【００５９】
（スイッチバック動作の制御の第２の変形例）
また、第１の変形例以外にも、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、｜θ２｜＜｜θ１｜としても構わない。この場合、基準面Ｆ１上の任意の点から、スイッチバック動作時の軸Ｃ２までの距離Ｄｂが、排出動作時の軸Ｃ２までの距離Ｄａよりも小さくなる。換言すると、スイッチバック時に排出／反転コロ２４から排出／反転ローラ２３への加圧力Ｆａが、排出動作時の加圧力Ｆｂよりも大きくなる。これにより、前述の実施形態の場合と比較して、排出／反転ニップＮ３から反転経路Ｒ２に向けて用紙Ｐを送り出す搬送力が高くなる。これにより、スイッチバック動作時に用紙Ｐの搬送力を向上させ、例えば、排出経路Ｒ１と反転経路Ｒ２との共通経路が急な傾斜を有する場合にも、用紙Ｐを該共通経路上で詰まらせることなく搬送することが可能となる。
【００６０】
また、第２の変形例に関しても、搬送力を最大化する観点で、Ｓ５０４において、θ２＝０°の位置で排出／反転ローラ２３を停止させても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明に係る画像形成装置は、正確なスイッチバック動作と、排出トレイへの積載性とを両立可能であり、モノクロプリンタ以外にも、軽量・小型のファクシミリやカラープリンタ等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１  画像形成装置
２０  定着装置
２１  加熱ローラ
２２  加圧ローラ
２３  排出／反転ローラ
２４  排出／反転コロ
２５  角度制御手段
２６  排出トレイ
Ｒ１  排出経路
Ｒ２  反転経路
Ｎ１  転写ニップ
Ｎ２  定着ニップ
Ｎ３  排出／反転ニップ
【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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