(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に対して画像を出力する画像形成部と、
用紙収納部に接続されて前記画像形成部を通過する用紙搬送路と、
設定された枚数の用紙を互いに端部の一部を重畳させて連続的に前記用紙搬送路上を搬送する用紙重畳搬送手段と、
前記画像形成部の下流側において前記用紙搬送路から分岐された第一の分岐路及び第二の分岐路と、
前記画像形成部を通過する用紙を前記用紙搬送路から前記第一の分岐路又は前記第二の分岐路の何れかの方向に導くように分岐駆動部により向き方向が切り替えられる分岐部材と、
前記分岐駆動部の切替動作を制御する分岐駆動部制御手段と、を具備し、
前記分岐部材は、用紙搬送方向の上流側の端部を中心にして下流側が分岐方向に変位可能に設けられ、
先行して前記画像形成部に送られる用紙に対して後続する用紙が重畳される上下位置を選択可能に制御する重畳位置制御手段を具備し、
前記重畳位置制御手段は、前記分岐部材の切替動作に連動して用紙の先端が選択された前記第一の分岐路又は前記第二の分岐路側に位置するように用紙の端部を重畳することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記分岐駆動部制御手段は、前記画像形成部を通過した用紙の後端が前記分岐部材を通過し終える前のタイミングで後続の用紙に対して前記分岐部材の向きを切り替えるように前記分岐駆動部の切替動作を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記分岐部材は用紙の両面に対向して対をなすように配列されていることを特徴とする請求項１ないし２の何れか一記載の画像形成装置。
【請求項４】
用紙の両面に対向して対をなすように配列された前記分岐部材は一体に変位可能に設けられていることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
用紙搬送方向下流側となる前記分岐部材の端部における用紙の幅方向側側方には、前記分岐部材の変位動作に同期して変位して用紙に接触する回転体が回転自在に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４の何れか一記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第一の分岐路は前記画像形成部が設けられた筐体の外部に向かう通常排紙路であり、前記第二の分岐路は前記用紙の表裏を反転させるための反転排紙路又は用紙を前記画像形成部に向けて案内するための再給紙路に接続されていることを特徴とする請求項１ないし５の何れか一記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第一の分岐路には、通過する用紙の有無により異なる信号を出力する用紙センサと、この用紙センサと対向する位置では後続の用紙から先行する用紙を引き離すために前記画像形成部の線速より速い線速で駆動されて用紙を搬送する搬送部材とが設けられていることを特徴とする請求項１ないし６の何れか一記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第二の分岐路には、通過する用紙の有無により異なる信号を出力する用紙センサと、この用紙センサと対向する位置では後続の用紙から先行する用紙を引き離すために前記画像形成部の線速より速い線速で駆動されて用紙を搬送する搬送部材とが設けられていることを特徴とする請求項１ないし６の何れか一記載の画像形成装置。
【請求項９】
用紙収納部から前記画像形成部に至る前記用紙搬送路の途中に接続されてこの用紙搬送路を搬送される用紙が送り込まれる反転路と、前記反転路に送り込まれた用紙をスイッチバックさせて前記用紙搬送路の下流側に送り出すとともにその送り出しの最中に前記反転路への用紙の送り込みを許容する用紙反転手段と、を具備することを特徴とする請求項１ないし８の何れか一記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像情報を用紙に出力する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近来、画像形成装置においては、画像処理の生産性、すなわち、単位時間当りの画像処理枚数の増加が求められている。これに伴い、画像形成部に用紙を連続的に給紙する場合には、用紙間隔を極力短縮し、或いは、用紙の搬送方向の端部を重畳させた状態で給紙する提案がなされており、この内容は例えば特開２０００−７１９２、特開２０００−１５８８１等に開示されている。
【０００３】
特開２０００−７１９２の発明は、用紙が画像形成部を搬送されるとき、前後の用紙の間隔を無くして搬送するものである。特開２０００−１５８８１の発明は、先行する用紙の非記録領域に後続の用紙を重畳するようにしたものである。
【０００４】
また、例えば、特願平１１−２３９６７２号、特願２０００−２３０１５３などに記載されているように、給紙トレイから画像形成部に至る用紙搬送路の途中に反転路を設け、この反転路に用紙反転手段を設け、給紙トレイから給紙されて画像形成部に搬送される用紙を反転路内でスイッチバックさせることにより、画像形成部へ送り込まれる用紙の間隔を短縮し、且つ、その間隔を一定にすることが本出願人から提案されている。
【０００５】
一方、画像形成部を通過する用紙搬送路の下流側に複数の第一の分岐路と第二の分岐路とを分岐させ、その分岐点に用紙を第一又は第二の分岐路に案内する分岐部材を向き方向切り替え可能に設け、画像形成後の用紙を第一の分岐路に搬送するか、第二の分岐路に搬送するかを選択可能にした画像形成装置がある。
【０００６】
用紙を所望の分岐路に搬送する例としては種々考えられるが、例えば、画像形成後の用紙をそのまま排紙トレイなどに向けて搬送する使用形態、画像形成後の用紙を表裏方向に反転させて排紙する使用形態、画像形成後の用紙を両面印刷のために画像形成部に向けて再給紙する使用形態、などの使用形態を選択する例が挙げられる。
【０００７】
画像形成後の用紙を表裏方向に反転させて排紙する使用形態とは、印刷面を上にして排紙するか下に向けて排紙するかによって用紙を反転させて排紙することである。
【０００８】
両面印刷の使用形態としては、給紙トレイに載置された未使用の用紙を画像形成部に給紙して画像を用紙の片面に印刷し、その片面に印刷された用紙を再給紙路に送り込み、両面交互給紙と称して給紙トレイからの給紙と再給紙路からの給紙とを交互に実行することが行われている。これも画像処理の生産性を高めることを目的とするものである。このように種々の使用形態を選択するために分岐路を選択する場合でも、画像処理の生産性を高めるために用紙の搬送方向の切り替え制御を速やかに行うことが要求されている。
【０００９】
ここで、画像形成後の用紙を分岐させる従来の構造の一例を図１２に基づいて説明する。図中、１０２は電子写真方式の画像形成部（図示せず）の一構成部品として機能する定着ローラ１０１である。給紙部（図示せず）から定着ローラ１１に至る用紙搬送路１０２の端部は、用紙搬送路１０２の延長方向に延出する通常排紙路１０３と、下方に向かう反転搬送路１０４とが分離され、これらの通常排紙路１０３と反転搬送紙路１０４との分岐点には支点軸１０５を中心として回動方向に駆動される分岐爪１０６が設けられている。
【００１０】
通常排紙路１０３の下流側の端部には回転駆動される排紙ローラ１０７が設けられている。反転搬送路１０４は、印刷面を逆にして排紙するために用紙Ｓをスイッチバックさせて排紙ローラ１０７まで導く反転排紙路１０８と、片面に印刷済みの用紙Ｓを画像形成部に向けて再給紙するための再給紙路１０９とに接続されている。そして、用紙Ｓの搬送状態を制御するために、通常排紙路１０３と反転搬送路１０４とには用紙センサ１１０，１１１が配置されている。また、反転搬送路１０４と反転排紙路１０８と再給紙路１０９とには搬送ローラ１１２，１１３，１１４，１１５が配置されている。再給紙路１０９の搬送ローラ１１５は、用紙Ｓを画像形成部に再給紙し、或いは用紙Ｓを反転排紙路１０８に向けてスイッチバックさせて搬送ローラ１１４に受け渡すことが可能なように回転方向が切り替えられるように構成されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のように両面交互給紙を行う場合には、定着ローラ１０１から送り出された用紙Ｓを通常排紙路１０３と反転搬送路１０４とに交互に分岐させることになるが、分岐爪１０６上流側が変位するため、先行する用紙Ｓと後続の用紙Ｓとの間に間隔を開け、先行する用紙Ｓの後端が分岐爪１０６を通過し、後続の用紙Ｓが到達するまでの間に分岐爪１０６の向きを切り替えるようにしなければならない。
【００１２】
したがって、分岐爪１０６の切替制御を頻繁に必要としない片面印刷モードにおける通常排紙の場合はともかくとして、両面交互給紙を行おうとする場合には用紙Ｓを重畳状態で給紙することができず、印刷の生産性を高める上で問題がある。
【００１３】
本発明の目的は、印刷済みの用紙の分岐方向を分岐部材により切り替える場合に、分岐部材の替え動作時に分岐部材での用紙の受け入れを許容することにより、印刷の生産性向上に寄与することである。
【００１４】
本発明の目的は、さらに、用紙を重畳する場合に、用紙の重畳位置を選択することにより、用紙にヘッダー又はフッダーなどの画像データ以外の情報を印字出力するスペースを確保するである。
【００１５】
本発明の目的は、さらに、先行する用紙と後続の用紙とが重畳する状態で分岐部材の方向切り替えを行い得るようにすることである。
【００１６】
本発明の目的は、さらに、重畳されて連続して画像形成部から送り出される用紙の分岐方向を、第一、第二の分岐路に交互に切り替える場合でも、切り替えられた方向に用紙を円滑に分岐させることである。
【００１７】
本発明の目的は、さらに、対の分岐部材によって用紙の先端を正確な分岐方向に向けることである。
【００１８】
本発明の目的は、さらに、対の分岐部材を共通の分岐駆動部によって駆動することができるようにすることである。
【００１９】
本発明の目的は、さらに、用紙の分岐方向を切り替える際に、用紙の折れ、用紙に筋状の傷を与えることを回避することである。
【００２０】
本発明の目的は、さらに、片面印刷モードにおいて用紙をその印刷面の向きを反転させずに筐体の外部に排紙する通常排紙と、片面印刷モードにおいて用紙をその印刷面の向きを反転させて筐体の外部に排紙する反転排紙、或いは両印刷モードにおいて片面に印刷した用紙の画像形成部への再給紙、などの使用形態の選択を可能にすることである。
【００２１】
本発明の目的は、さらに、画像形成部から重畳状態で送り出された用紙を分岐させて搬送する過程で、先行する用紙を後続の用紙から引き離すようにして、通紙される用紙の枚数、ジャム発生の有無などを正常に検出し得るようにすることである。
【００２２】
本発明の目的は、さらに、用紙の端部を重畳させて画像形成部に搬送する用紙重畳搬送手段を容易に実現するである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、用紙に対して画像を出力する画像形成部と、用紙収納部に接続されて前記画像形成部を通過する用紙搬送路と、設定された枚数の用紙を互いに端部の一部を重畳させて連続的に前記用紙搬送路上を搬送する用紙重畳搬送手段と、前記画像形成部の下流側において前記用紙搬送路から分岐された第一の分岐路及び第二の分岐路と、前記画像形成部を通過する用紙を前記用紙搬送路から前記第一の分岐路又は前記第二の分岐路の何れかの方向に導くように分岐駆動部により向き方向が切り替えられる分岐部材と、前記分岐駆動部の切替動作を制御する分岐駆動部制御手段と、を具備し、前記分岐部材は、用紙搬送方向の上流側の端部を中心にして下流側が分岐方向に変位可能に設けられ、先行して前記画像形成部に送られる用紙に対して後続する用紙が重畳される上下位置を選択可能に制御する重畳位置制御手段を具備し、前記重畳位置制御手段は、前記分岐部材の切替動作に連動して用紙の先端が選択された前記第一の分岐路又は前記第二の分岐路側に位置するように用紙の端部を重畳する。
【００２４】
したがって、分岐部材は分岐方向の切替動作時に画像形成部から送り出される用紙の受け入れを許容する。
【００２６】
さらに、用紙を重畳する場合に、用紙の重畳位置を選択することにより、用紙にヘッダー又はフッダーなどの画像データ以外の情報を印字出力するスペースを確保することが可能となる。
また、さらに、重畳されて連続して画像形成部から送り出される用紙の分岐方向を、第一の分岐路と第二の分岐路とに交互に切り替える場合でも、切り替えられた方向に用紙を円滑に分岐させることが可能となる。
【００２７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記画像形成部を通過した用紙の後端が前記分岐部材を通過し終える前のタイミングで後続の用紙に対して前記分岐部材の向きを切り替えるように前記分岐駆動部の切替動作を制御する。
【００２８】
したがって、分岐路の切り替えに際して先行する用紙と後続の用紙とが重畳する状態で分岐部材の方向切り替えを行うことが可能となる。
【００３１】
請求項３記載の発明は、請求項１ないし２の何れか一記載の発明において、前記分岐部材は用紙の両面に対向して対をなすように配列されている。
【００３２】
したがって、用紙は分岐方向の切り替えにより先端が湾曲されても対の分岐部材によって先端を正確な分岐方向に向けることが可能となる。
【００３３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、用紙の両面に対向して対をなすように配列された分岐部材は一体に変位可能に設けられている。
【００３４】
したがって、対の分岐部材を共通の分岐駆動部によって駆動することが可能となる。
【００３５】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４記載の発明において、用紙搬送方向下流側となる分岐部材の端部における用紙の幅方向側側方には、前記分岐部材の変位動作に同期して変位して用紙に接触する回転体が回転自在に設けられている。
【００３６】
したがって、用紙は回転体の半径以下の半径で屈曲されることがない。
【００３７】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５記載の発明において、前記第一の分岐路は前記画像形成部が設けられた筐体の外部に向かう通常排紙路であり、前記第二の分岐路は前記用紙の表裏を反転させるための反転排紙路又は用紙を前記画像形成部に向けて案内するための再給紙路である。
【００３８】
したがって、片面印刷モードにおいて用紙をその印刷面の向きを反転させずに筐体の外部に排紙する通常排紙と、片面印刷モードにおいて用紙をその印刷面の向きを反転させて筐体の外部に排紙する反転排紙、或いは両印刷モードにおいて片面に印刷した用紙の画像形成部への再給紙、などの使用形態を選択することが可能となる。
【００３９】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか一記載の発明において、前記第一の分岐路には、通過する用紙の有無により異なる信号を出力する用紙センサと、この用紙センサと対向する位置では後続の用紙から先行する用紙を引き離すために前記画像形成部の線速より速い線速で駆動されて用紙を搬送する搬送部材とが設けられている。
【００４０】
したがって、画像形成部から第一の分岐路まで重畳された用紙は、線速の速い搬送部材によって後続の用紙から引き離されるため重畳状態が解除される。これにより、用紙１枚毎の用紙センサの検出信号を基にして用紙の通過枚数及びジャム発生の有無を正常に検出することが可能となる。
【００４１】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし６の何れか一記載の発明において、前記第二の分岐路には、通過する用紙の有無により異なる信号を出力する用紙センサと、この用紙センサと対向する位置では後続の用紙から先行する用紙を引き離すために前記画像形成部の線速より速い線速で駆動されて用紙を搬送する搬送部材とが設けられている。
【００４２】
したがって、画像形成部から第二の分岐路まで重畳された用紙は、線速の速い搬送部材によって後続の用紙から引き離されるため重畳状態が解除される。これにより、用紙１枚毎の用紙センサの検出信号を基にして用紙の通過枚数及びジャム発生の有無を正常に検出することが可能となる。
【００４３】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし８の何れか一記載の発明において、用紙収納部から前記画像形成部に至る前記用紙搬送路の途中に接続されてこの用紙搬送路を搬送される用紙が送り込まれる反転路と、前記反転路に送り込まれた用紙をスイッチバックさせて前記用紙搬送路の下流側に送り出すとともにその送り出しの最中に前記反転路への用紙の送り込みを許容する用紙反転手段と、を具備する。
【００４４】
したがって、反転路と用紙反転手段とを駆使することにより、用紙の端部を重畳させて画像形成部に搬送する用紙重畳搬送手段を容易に実現することが可能となる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図９に基づいて説明する。図１はデジタル電子写真方式の画像形成部を備えた画像形成装置の全体構造を示す概略図、図２は画像形成部に用紙を搬送する状態を示す概略図、図３は分岐部材の周辺の構造を示す正面図、図４は用紙の重畳位置を示す説明図、図５は重畳位置制御手段の動作を示す説明図、図６は第一又は第二の分岐路の模式図、図７は分岐部材を駆動する分岐駆動部を示す正面図、図８及び図９は分岐部材の切替動作を説明する正面図である。
【００４６】
この画像形成装置には図１に示すように、用紙が積層保持される用紙収納部である給紙トレイ１、用紙に画像形成を行う画像形成部２、画像形成が行われた用紙が排紙される排紙トレイ３等が設けられている。
【００４７】
また、この画像形成装置には、給紙トレイ１から給紙された用紙Ｓを画像形成部２を通過させる用紙搬送路４が設けられている。給紙トレイ１には、積層保持された用紙を送り出すピックアップローラ５、ピックアップローラ５で送り出された用紙を一枚ずつに分離する給紙ローラ６及びリバースローラ７を備えた分離給紙手段８が設けられている。
【００４８】
画像形成部２は、感光体ドラム９、この感光体ドラム９の表面を一様に帯電させる帯電器（図示せず）、感光体ドラム９上に静電潜像を書き込む潜像書き込み手段（図示せず）、感光体ドラム９上の静電潜像にトナーを付着させることによってトナー像を形成する現像器（図示せず）、現像後のトナー像を用紙上に転写させる転写ベルト１０、用紙上に転写されたトナー像を定着させる定着ローラ１１によって形成されている。
【００４９】
用紙搬送路４上には、用紙センサ１２、グリッパローラ１３、用紙センサ１４、入口ローラ１５、反転分岐爪１６、用紙センサ１７、レジストローラ１８、用紙センサ１９、シンクロローラ２０、搬送ローラ２１等が配置されている。センサ１２、１４、１７、１９は、搬送される用紙を検出するためのものである。
【００５０】
用紙搬送路４の途中であって入口ローラ１５と反転分岐爪１６とが配置されている箇所からは、用紙搬送路４上を搬送された用紙を反転させるために送り込まれる反転路２２が接続されている。この反転路２２上には、この反転路２２に送り込まれた用紙Ｓをスイッチバックさせて用紙搬送路４へ送り出す送り出し状態と、反転路２２から送り出されて先行する用紙Ｓと反転路２２に送り込まれる後続の用紙Ｓとの少なくとも一部が重畳することを許容する開放状態とに切替自在な用紙反転手段２３、反転路２２に送り込まれた用紙Ｓのスキュー補正を行うジョガー２４が設けられている。
【００５１】
用紙反転手段２３は、外周部の一部に軸心と平行に切欠部２５が形成された断面Ｄ字形状の駆動ローラ２６と、反転路２２内に送り込まれた用紙Ｓを挟んで駆動ローラ２６の切欠部２５以外の外周面に当接されて従動回転する従動ローラ２７とにより構成されている。駆動ローラ２６は図示しないモータにより図１及び図２において時計方向に回転駆動される。従動ローラ２７が駆動ローラ２６の外周面に当接して駆動ローラ２６が回転駆動されたときに、駆動ローラ２６と従動ローラ２７とで挟持されている用紙Ｓが反転路２２から送り出される。駆動ローラ２６の切欠部２５が従動ローラ２７に対向し、駆動ローラ２６と従動ローラ２７との間に隙間が生じた開放状態では、給紙トレイ１から反転路２２内への用紙Ｓの送り込みが許容される。
【００５２】
また、この画像形成装置には、画像形成部２における画像形成動作、分離給紙手段８、グリッパローラ１３、入口ローラ１５、レジストローラ１８、シンクロローラ２０、ジョガー２４、用紙反転手段２３等を、用紙センサ１２、１４、１７、１９や後述するその他の用紙センサの検出結果に応じて制御するマイクロコンピュータ構成の制御部（図示せず）が設けられている。そして、この画像形成装置には、制御部により実行される処理の一つとして、画像形成部２に送り込まれる前後の用紙Ｓの端部を重畳させる状態で用紙Ｓを搬送する用紙重畳搬送手段（図示せず）としての機能が用意されている。
【００５３】
図１、図２に示すように、前述のシンクロローラ２０を構成する駆動ローラ２０ａとこれに圧接された従動ローラ２０ｂとは、上下移動自在に支持された昇降部材２８により回転自在に支持されている。この昇降部材２８はスプリング２９により下方に付勢され、ソレノイド３０を励磁したときに上昇する。このように昇降部材２８の位置を上昇位置か下降位置かに選択することにより、先行して画像形成部２に送られる用紙Ｓに対して後続する用紙Ｓが重畳される上下位置を選択可能に制御する重畳位置制御手段が実現される。この重畳位置制御手段は、マイクロコンピュータ構成の制御部により実行される処理の一つとして用意されているもので、その制御動作について後述する。
【００５４】
画像形成部２の下流側における用紙搬送路４の端部は、この例では通常排紙路として機能する第一の分岐路３１と第二の分岐路３２とに分岐されている。第一、第二の分岐路３１，３２の分岐点には、搬送される用紙Ｓの両面に対向して対をなすように配列された分岐部材３３ｕ，３３ｄが支点軸３４，３５と一体に回動自在に支持され、これらの支点軸３４，３５には搬送ローラ３６，３７が回転自在に支持されている。
【００５５】
第一の分岐路３１の下流側の端部には、用紙センサ３８と、その下流側に配置された搬送部材としての排紙ローラ３９とが設けられている。
【００５６】
第二の分岐路３２は再給紙路４０及び反転排紙路４１に接続されている。再給紙路４０は前述した反転路２２の下側を通り、入口ローラ１５側で上方に反転されて反転路２２に接続されている。反転排紙路４１は、再給紙路４０の一部を共有し、その共有部分から入口ローラ１５とは逆方向に分岐され第一の分岐路３１の用紙センサ３８が配置された部分に合流されている。第二の分岐路３２には、用紙センサ４２と搬送部材としての搬送ローラ４３，４４とが設けられている。再給紙路４０には用紙センサ４２ａと回転方向が正逆切り替え可能な搬送部材としての搬送ローラ４５が設けられている。反転排紙路４１には搬送部材としての搬送ローラ４６が設けられている。
【００５７】
ここで、排紙ローラ３９、搬送ローラ４３〜４６は、画像形成部２の線速、すなわち、感光体ドラム９、転写ベルト１０、定着ローラ１１の線速より速い線速で駆動されるように構成されている。図６は第一又は第二の分岐路３１，３２を直線経路で示した模式図である。図６において、第一の分岐路３１とした場合のローラＲは排紙ローラ３９、センサＳｅは用紙センサ３８に相当し、第二の分岐路３２とした場合のローラＲは搬送ローラ４３、センサＳｅは用紙センサ４２に相当する。何れの場合も定着ローラ１１とローラＲとの中心距離は最小サイズの用紙Ｓの長さより短く設定されている。
【００５８】
図６において、Ｌは先行する用紙Ｓの後端が定着ローラ１１のニップ部を離れた瞬間における用紙Ｓの後端からセンサＳｅまでの距離、Ｌ0は先行する用紙Ｓの後端が定着ローラ１１のニップ部を離れた瞬間における用紙Ｓの重畳幅を示す距離である。そして、Ｖ１を定着ローラ１１の線速（画像形成部２の線速）とし、Ｖ２をローラＲの線速とすると、
Ｖ２＞Ｌ／（Ｌ−Ｌ0）Ｖ１
の関係に設定されている。この設定により、画像形成部２までは用紙Ｓの両端を重畳させて搬送し、画像形成後は定着ローラ１１より線速の速いローラＲにより先行する用紙Ｓを後続する用紙Ｓから引き離し、用紙Ｓの重畳状態を解除する。これによって、センサＳｅが１枚毎に用紙Ｓの通過検出信号を出力することが可能となる。
【００５９】
次に、図７に示すように、分岐部材３３ｕ，３３ｄのそれぞれと一体に回動する支点軸３４，３５のそれぞれの端部にはアーム４７，４８の一端が固定的に連結され、これらのアーム４７，４８はリンク４９により連結されている。アーム４７はスプリング５０により下方に付勢されているとともにソレノイド５１に連結されている。すなわち、ソレノイド５１を励磁すると、リンク４９により連結されたアーム４７，４８が支点軸３４，３５とともに反時計方向に回動するため、分岐部材３３ｕ，３３ｄは左端（用紙搬送方向下流側）が仮想線で示すように下向きに回動し、ソレノイド５１への通電を遮断したときに、スプリング５０の付勢力により、アーム４７，４８と支点軸３４，３５と分岐部材３３ｕ，３３ｄとを実線で示す位置に復帰させる。分岐部材３３ｕ，３３ｄは、実線により示す位置で用紙Ｓを第一の分岐路３１に案内し、仮想線により示す位置で用紙Ｓを第二の分岐路３２に案内する。
【００６０】
本実施の形態における画像形成装置には、マイクロコンピュータ構成の制御部が実行する分岐駆動部制御手段（図示せず）の機能が用意されている。この分岐駆動部制御手段は、オペレータがキー入力操作を用いて選択した印刷モードを認識し、各部の動作及び用紙Ｓの搬送状態を監視して定められたタイミングでソレノイド５１を励磁させることにより、分岐部材３３ｕ，３３ｄを第一、第二の分岐路３１，３２の何れかに回動させるための機能である。
【００６１】
次に、図４及び図５に基づいて重畳位置制御手段の制御動作について説明する。図５（ａ）は先行する用紙Ｓに対する後続の用紙Ｓの重畳位置が下側となる状態である。この状態のままで用紙Ｓを搬送すると、図４（ｂ）に示すように、左側の先行する用紙Ｓの下側後端に後続の用紙Ｓの先端が重畳される。図５（ａ）の状態から、ソレノイド３０（図１、図２参照）を励磁すると、図５（ｂ）に示すように昇降部材２８が上昇するので、後続の用紙Ｓは先行する用紙Ｓの搬送軌跡より高い搬送軌跡上を搬送される。このとき、後続する用紙Ｓの先端は先行する用紙Ｓにより上から押えられて仮想線に示すように下方に湾曲された状態から実線に示すように水平姿勢を維持する。これは用紙Ｓが自らの腰の強さによって伸張しようとすることによるものである。この状態でシンクロローラ２０によって送り出された用紙Ｓは図５（ｃ）に示すように下流側の搬送ローラ２１に当接する。図５（ｄ）はソレノイド３０への通電を遮断しスプリング２９の付勢力により昇降部材２８を下降させた状態である。この状態では用紙Ｓの搬送軌跡が元の高さ（搬送ローラ２１のニップ部の高さ）に下がり、搬送ローラ２１によって画像形成部２に向けて搬送される。このときは、図４（ａ）に示すように、左側の先行する用紙Ｓの上側後端に後続の用紙Ｓの先端が重畳される。
【００６２】
次に、全体の印刷の流れについて説明する。例えば、用紙Ｓの片面に画像を形成した印刷物を複数枚得る場合は印刷枚数を入力する。その後にスタートキーが押されると、図２に示すように、給紙トレイ１から次々と用紙Ｓが給紙される。これらの用紙Ｓは用紙搬送路４を画像形成部２に向けて搬送され、その途中で反転路２２に送り込まれ、用紙反転手段２３によりスイッチバックされて反転路２２から送り出される。反転路２２から送り出された用紙Ｓは、用紙搬送路４を経て画像形成部２に送り込まれ、用紙Ｓ上への画像形成が行われる。
【００６３】
そして、反転路２２内に送り込まれた用紙をスイッチバックさせるとき、反転路２２への用紙の送り込み速度や反転路２２からの用紙の送り出し速度、反転路２２からの用紙の送り出しタイミングなどを制御することにより、スイッチバックされて画像形成部２に送り込まれる用紙Ｓは先端が先行する用紙Ｓに対して重畳される。
【００６４】
オペレータによって設定されたモードが片面印刷モードの場合は、分岐部材３３ｕ，３３ｄは分岐駆動部制御手段によって図１ないし図３及び図７の実線で示すように第一の分岐路３１側に回動した状態に維持される。これにより、印刷された用紙Ｓは第一の分岐路３１を経て排紙トレイ３の上に印刷面を上に向けて排紙される。
【００６５】
このとき、用紙Ｓは定着ローラ１１より速い線速で駆動される排紙ローラ３９によって後続の用紙Ｓから引き離されるので、用紙センサ３８は用紙Ｓが１枚通過する度にオンオフ信号が切り替わるため、その信号をカウントすることで通過した用紙Ｓの枚数を正確に検出することができる。
【００６６】
片面印刷の場合でも、反転排紙モードが設定された場合は、分岐部材３３ｕ，３３ｄは図７に仮想線で示すように下向きに切り替えられる。これにより、画像形成部２を通過した用紙Ｓは第二の分岐路３２に分岐され、さらに搬送ローラ４３，４４，４５により再給紙路４０の一定の位置まで搬送された状態をセンサ４２，４２ａの検出信号を基に認識すると、搬送ローラ４５が逆転するため、用紙が反転排紙路４１の搬送ローラ４６に受け渡され、さらに、下流の搬送ローラ４６から排紙ローラ３９に受け渡される。
【００６７】
このとき、用紙Ｓは定着ローラ１１より速い線速で駆動される搬送ローラ４３，４４，４５，４６によって後続の用紙Ｓから引き離されるので、用紙センサ３８，４２，４２ａ，３９は用紙Ｓが１枚通過する度にオンオフ信号が切り替わるため、その信号をカウントすることで通過した用紙Ｓの枚数を正確に検出することができる。
【００６８】
次に、両面印刷モードが設定され、かつ印刷枚数が複数枚設定された場合について説明する。複数枚の両面印刷物を得る場合、まず、前述のように給紙トレイ１から反転路２２を経由して複数枚の用紙Ｓを連続的に画像形成部２に搬送して全ての用紙Ｓの片面に画像を印刷した後に、その片面に印刷済みの用紙Ｓの他方の面に画像を印刷する方式が従来からあるが、この方式は給紙サイクルが長くなるために印刷の生産性が低い。
【００６９】
そこで、本実施の形態は、両面印刷の生産性を高めるために、両面交互給紙方式により印刷する状態で説明する。この両面交互給紙方式は、片面に印刷されて第二の分岐路３２から再給紙路４０に分岐された用紙Ｓと、給紙トレイ１から給紙された未使用の用紙Ｓとを交互に反転路２２搬送し、この反転路２２から片面に印刷した用紙Ｓと未使用の用紙Ｓとを交互に画像形成部２に供給する方式である。給紙トレイ１から反転路２２への用紙Ｓの搬送と、反転路２２から画像形成部２への用紙Ｓの搬送については、前述した動作と変わりないので説明を省略する。
【００７０】
両面印刷モードが設定され、印刷枚数が複数枚設定されたことを認識した制御部では、全ての用紙センサ１２，１４，１７，１９，３８，４２，４２ａの検出信号により用紙Ｓの搬送状態、搬送枚数、ジャム発生の有無などを認識するので、画像形成部２を現在通過した用紙Ｓが何枚目であり、片面に印刷された用紙Ｓであるか、両面に印刷済みの用紙Ｓであるかの認識も行う。この認識により、用紙重畳搬送手段、重畳位置制御手段、分岐駆動部制御手段、のそれぞれの処理を実行する。
【００７１】
用紙重畳搬送手段は、前述のように反転路２２から用紙Ｓを重畳させて画像形成部２に搬送する。
【００７２】
重畳位置制御手段は前述のように昇降部材２８を選択的に上下させて重畳位置を決める。具体的には、上方に位置する第一の分岐路３１に分岐させる用紙Ｓの場合は、昇降部材２８を上昇させて、図４（ａ）に示すように、先行する左方の用紙Ｓ（第二の分岐路３２に分岐させる用紙Ｓ）の上側に後続の用紙Ｓを重畳させる。下方に位置する第二の分岐路３２に分岐させる用紙Ｓの場合は、昇降部材２８を下降位置に位置させた状態に維持し、図４（ｂ）に示すように、先行する左方の用紙Ｓ（第一の分岐路３１に分岐させる用紙Ｓ）の下側に後続の用紙Ｓを重畳させる。
【００７３】
分岐駆動部制御手段は、第一の分岐路３１に用紙Ｓを分岐させる場合は、ソレノイド５１を非励磁状態に維持し、図７に実線で示すように分岐部材３３ｕ，３３ｄを上側に向く状態を維持する。これにより、用紙Ｓが第一の分岐路３１に分岐される。第二の分岐路３２に用紙Ｓを分岐させる場合は、ソレノイド５１を励磁し、図７に仮想線で示すように分岐部材３３ｕ，３３ｄを下側に向く状態を維持する。これにより、用紙Ｓは第二の分岐路３２に分岐され、再給紙路４０から反転路２２に搬送される。
【００７４】
このように、分岐駆動部制御手段は交互に分岐部材３３ｕ，３３ｄの向きを切り替えるが、その切り替えのタイミングも制御する。すなわち、画像形成部２を通過した用紙Ｓの後端が分岐部材３３ｕ，３３ｄを通過し終える前のタイミングで後続の用紙Ｓに対して分岐部材３３ｕ，３３ｄの向きを切り替えるようにソレノイド５１の切替動作を制御する。この切替動作のタイミングは用紙Ｓの長さによって異なるが、マイクロコンピュータ構成の制御部では、指定された用紙Ｓのサイズ情報も認識するので、そのサイズに応じて切替動作のタイミングを演算することは支障なく実行できる。
【００７５】
このようにすることにより、分岐路３１，３２の切り替えに際して先行する用紙Ｓと後続の用紙Ｓとが重畳する状態で分岐部材３３ｕ，３３ｄの方向切り替えを行うことが可能となる。図８は、第一の分岐路３１を搬送中の用紙Ｓの後端が分岐部材３３ｕ，３３ｄを通過する前のタイミングで分岐部材３３ｕ，３３ｄを第二の分岐路３２側（下方）に切り替えた状態を示す。この状態では、後続の用紙Ｓは先端が先行する用紙Ｓに重畳されているが、先行する用紙Ｓに対して重畳位置が下側の位置であるため、図９に示すように、第二の分岐路３２に円滑に分岐される。
【００７６】
図９は、第二の分岐路３２を搬送中の用紙Ｓの後端が分岐部材３３ｕ，３３ｄを通過する前のタイミングで分岐部材３３ｕ，３３ｄを第一の分岐路３１側（上方）に切り替えた状態を示す。この状態では、後続の用紙Ｓは先端が先行する用紙Ｓに重畳されているが、先行する用紙Ｓに対して重畳位置が上側の位置であるため、第一の分岐路３１に円滑に分岐される。このように、用紙Ｓを重畳させた状態で分岐部材３３ｕ，３３ｄの向きを切り替えることができる理由は、上流側が回動中心（支点軸３４，３５）となるために切替位置の変化に拘わらず上流側からの用紙Ｓを受け入れることができ、下流側の向きで分岐方向を切り替えることができるためである。
【００７７】
さらに、分岐部材３３ｕ，３３ｄは用紙Ｓの両面に対向して対をなすように配列されているので、用紙Ｓは分岐方向の切り替えにより先端が湾曲されても対の分岐部材３３ｕ，３３ｄによって先端の向きが正確に向けられる。この場合、分岐部材３３ｕ，３３ｄは、分岐部材３３ｕ，３３ｄのそれぞれに固定されたアーム４７，４８同士がリンク４９により連結されて一体に変位することが可能であるため、共通のソレノイド５１によって駆動することができる。
【００７８】
重畳位置制御手段は、両面交互給紙に際して、図４に示すように、先行する用紙Ｓに対する後続の用紙Ｓの重畳位置を上又は下に交互に切り替える制御を示すが、この制御は両面交互給紙以外にも有効に活用することができる。
【００７９】
その例を次に示す。片面に画像を印刷した印刷物を複数枚得る場合、印刷の生産性を高めるために用紙Ｓの両端を重畳させて搬送することについては既に説明した通りである。この場合、ヘッダー、フッダー、或いは頁数の印刷を求められることがあるので、ヘッダーを印刷したり、用紙Ｓの先頭に頁を印刷する場合には、図４（ａ）に示すように、常に用紙Ｓの先頭が上側になるように重畳位置を選択し、フッダーを印刷したり、用紙Ｓの末尾に頁を印刷する場合には、図４（ｂ）に示すように、常に用紙Ｓの後端が上側になるように重畳位置を選択することができる。これも重畳位置制御手段を具備することによる効果である。
【００８０】
次に、本発明の第二の実施の形態を図１０及び図１１に基づいて説明する。図１０及び図１１は分岐部材の切替動作を説明する正面図である。
【００８１】
本実施の形態は、用紙搬送方向下流側となる分岐部材３３ｕ，３３ｄの端部における用紙Ｓの幅方向側側方に、分岐部材３３ｕ，３３ｄの変位動作に同期して変位して用紙Ｓに接触する回転体３３ｒを回転自在に設けた点である。それ以外の構成及び作用については、前記実施の形態における図８及び図９で説明した構成及び作用と同様であるので説明を省略する。
【００８２】
したがって、搬送される用紙Ｓに接触する回転体３３ｒが回転するため、用紙Ｓに対する抵抗を小さくすることできる。また、用紙Ｓの後端が分岐部材３３ｕ，３３ｄを通過する前のタイミングで分岐部材３３ｕ，３３ｄの向きを切り替えた場合でも、用紙Ｓは回転体３３ｒの半径以下の半径で屈曲されることがないため、滑らかに湾曲させることができる。これにより、用紙Ｓが折れたり、用紙Ｓに筋状の傷を与えたりすることを回避することができる。
【００８３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、用紙搬送路から第一の分岐路又は第二の分岐路の何れかの方向に用紙を導く分岐部材は、用紙搬送方向の上流側の端部を中心にして下流側が分岐方向に変位可能に設けられているので、分岐部材は分岐方向の切替動作時に画像形成部から送り出される用紙の受け入れを許容する。これにより、印刷の生産性向上に寄与することができる。
【００８４】
さらに、用紙を重畳する場合に、用紙の重畳位置を選択することにより、用紙にヘッダー又はフッダーなどの画像データ以外の情報を印字出力するスペースを確保することができる。
またさらに、重畳されて連続して画像形成部から送り出される用紙の分岐方向を、第一の分岐路と第二の分岐路とに交互に切り替える場合でも、切り替えられた方向に用紙を円滑に分岐させることができる。
【００８５】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、画像形成部を通過した用紙の後端が分岐部材を通過し終える前のタイミングで後続の用紙に対して分岐部材の向きを切り替えるように分岐駆動部の切替動作を制御することにより、請求項１または２記載の場合と同様の効果を得ることができ、さらに、分岐路の切り替えに際して先行する用紙と後続の用紙とが重畳する状態で分岐部材の方向切り替えを行うことができる。
【００８７】
請求項３記載の発明によれば、請求項１ないし２の何れか一記載の発明において、分岐部材は用紙の両面に対向して対をなすように配列されているので、請求項１ないし２の何れか一記載の場合と同様の効果を得ることができ、さらに、用紙は分岐方向の切り替えにより先端が湾曲されても対の分岐部材によって先端を正確に分岐方向に向けることができる。
【００８８】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明において、用紙の両面に対向して対をなすように配列された分岐部材は一体に変位可能に設けられているので、請求項３記載の場合と同様の効果を得ることができ、さらに、対の分岐部材を共通の分岐駆動部によって駆動することができる。
【００８９】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし４の何れか一記載の発明において、用紙搬送方向下流側となる分岐部材の端部における用紙の幅方向側側方には、分岐部材の変位動作に同期して変位して用紙に接触する回転体が回転自在に設けられているので、請求項１ないし４の何れか一記載の場合と同様の効果を得ることができ、さらに、用紙は回転体の半径以下の半径で屈曲されることがないため、滑らかに湾曲される。これにより、用紙が折れたり、用紙に筋状の傷を与えたりすることを回避することができる。
【００９０】
請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし５の何れか一記載の発明において、第一の分岐路は画像形成部が設けられた筐体の外部に向かう通常排紙路であり、第二の分岐路は用紙の表裏を反転させるための反転排紙路又は用紙を画像形成部に向けて案内するための再給紙路であるので、請求項１ないし５の何れか一記載の場合と同様の効果を得ることができ、さらに、片面印刷モードにおいて用紙をその印刷面の向きを反転させずに筐体の外部に排紙する通常排紙と、片面印刷モードにおいて用紙をその印刷面の向きを反転させて筐体の外部に排紙する反転排紙、或いは両印刷モードにおいて片面に印刷した用紙の画像形成部への再給紙、などの使用形態を選択することができる。
【００９１】
請求項８記載の発明によれば、請求項１ないし６の何れか一記載の発明において、第一の分岐路には、通過する用紙の有無により異なる信号を出力する用紙センサと、この用紙センサと対向する位置では後続の用紙から先行する用紙を引き離すために画像形成部の線速より速い線速で駆動されて用紙を搬送する搬送部材とが設けられているので、請求項１ないし６の何れか一記載の場合と同様の効果を得ることができ、さらに、画像形成部から第一の分岐路まで重畳された用紙は、線速の速い搬送部材によって後続の用紙から引き離されるため重畳状態が解除される。これにより、用紙１枚毎の用紙センサの検出信号を基にして用紙の通過枚数及びジャム発生の有無を正常に検出することができる。
【００９２】
請求項８記載の発明によれば、請求項１ないし６の何れか一記載の発明において、第二の分岐路には、通過する用紙の有無により異なる信号を出力する用紙センサと、この用紙センサと対向する位置では後続の用紙から先行する用紙を引き離すために画像形成部の線速より速い線速で駆動されて用紙を搬送する搬送部材とが設けられているので、請求項１ないし６の何れか一記載の場合と同様の効果を得ることができ、さらに、画像形成部から第二の分岐路まで重畳された用紙は、線速の速い搬送部材によって後続の用紙から引き離されるため重畳状態が解除される。これにより、用紙１枚毎の用紙センサの検出信号を基にして用紙の通過枚数及びジャム発生の有無を正常に検出することができる。
【００９３】
請求項９記載の発明によれば、請求項１ないし８の何れか一記載の発明において、用紙収納部から画像形成部に至る用紙搬送路の途中に接続されてこの用紙搬送路を搬送される用紙が送り込まれる反転路と、この反転路に送り込まれた用紙をスイッチバックさせて前記用紙搬送路の下流側に送り出すとともにその送り出しの最中に前記反転路への用紙の送り込みを許容する用紙反転手段と、を具備するので、請求項１ないし８の何れか一記載の場合と同様の効果を得ることができ、さらに、反転路と用紙反転手段とを駆使することにより、用紙の端部を重畳させて画像形成部に搬送する用紙重畳搬送手段を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態におけるデジタル電子写真方式の画像形成部を備えた画像形成装置の全体構造を示す概略図である。
【図２】画像形成部に用紙を搬送する状態を示す概略図である。
【図３】分岐部材の周辺の構造を示す正面図である。
【図４】用紙の重畳位置を示す説明図である。
【図５】重畳位置制御手段の動作を示す説明図である。
【図６】第一又は第二の分岐路の模式図である。
【図７】分岐部材を駆動する分岐駆動部を示す正面図である。
【図８】分岐部材の切替動作を説明する正面図である。
【図９】分岐部材の切替動作を説明する正面図である。
【図１０】本発明の第二の実施の形態における分岐部材の切替動作を説明する正面図である。
【図１１】分岐部材の切替動作を説明する正面図である。
【図１２】画像形成後の用紙を分岐させる従来の構造の一例を示す正面図である。
【符号の説明】
１  用紙収納部
２  画像形成部
４  用紙搬送路
２２  反転路
２３  用紙反転手段
３１  第一の分岐路、通常排紙路
３２  第二の分岐路
３３ｕ，３３ｄ  分岐部材
３８  用紙センサ
３９  搬送部材
４０  再給紙路
４１  反転排紙路
４２  用紙センサ
４３，４４  搬送部材
５１  分岐駆動部
【図１】
0003914748.tif 000002
【図２】
0003914748.tif 000003
【図３】
0003914748.tif 000004
【図４】
0003914748.tif 000005
【図５】
0003914748.tif 000006
【図６】
0003914748.tif 000007
【図７】
0003914748.tif 000008
【図８】
0003914748.tif 000009
【図９】
0003914748.tif 000010
【図１０】
0003914748.tif 000011
【図１１】
0003914748.tif 000012
【図１２】
0003914748.tif 000013