(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を収納する用紙収納部と、
該用紙上に画像形成を行う画像形成部と、
前記用紙収納部から前記画像形成部に至る用紙搬送路と、
画像形成装置内に配置され、かつ、前記用紙搬送路の途中に接続され、該用紙搬送路を搬送される用紙が送り込まれる反転路と、
前記画像形成部の排紙側に搬送された用紙を前記用紙収容部と前記画像形成部との間に送り込むための再給送路と、
該再給送路の途中から分岐されて用紙排紙部に接続された反転排紙路と、
該再給送路に送り込まれた用紙を前記反転排紙路に向けてスイッチバックさせて反転排紙させる反転排紙手段と、を有する画像形成装置において、
前記反転路は、前記用紙搬送路における前記再給送路の合流部と前記画像形成部との間における前記用紙搬送路の途中に接続されており、
前記再給送路は、用紙搬送方向上流側である上端部が前記画像形成部の排紙側に接続された鉛直方向に延びる垂直搬送部と、該垂直搬送部の下端部から略水平方向へ延出する向きに屈曲し、前記用紙収納部の上方に配置される水平搬送部とを備え、該水平搬送部よりも用紙搬送方向下流側で前記用紙搬送路と合流しており、
前記反転排紙路の用紙搬送方向上流端は、前記垂直搬送部と前記水平搬送部との屈曲した部分に接続されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
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へ送り出す送り出し状態と、前記反転路から送り出されている先行する用紙と前記反転路に送り込まれる後続の用紙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と、
前記用紙収納部から用紙を１枚ずつ分離給紙する分離給紙手段とを有する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記反転排紙手段は、前記再給送路における前記反転排紙路との分岐点より下流側に設けられ、この再給送路に送り込まれた用紙を挟持して前記用紙搬送路に向けて搬送する正転方向と、その挟持状態を維持した状態からその用紙をスイッチバックさせて前記反転排紙路に送り込む逆転方向とに正逆転切替自在な再給送用紙送り方向切替ローラである請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記再給送路内では、スイッチバックされて前記反転排紙路に送り込まれる先行の用紙と該再給送路内を搬送される後続の用紙とがすれ違い可能である請求項１、２又は３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記再給送路内では、スイッチバックされて前記反転排紙路に送り込まれる先行の用紙と該再給送路内を搬送される後続の用紙とがすれ違い可能であり、
前記再給送用紙送り方向切替ローラは、スイッチバックされて前記反転排紙路に送り込まれる先行の用紙と前記再給送路内を搬送される後続の用紙とがすれ違うすれ違い領域の外部に設けられている請求項３記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記再給送路と前記反転排紙路との分岐箇所に配置された切替爪と、前記切替爪を付勢する付勢体とを有し、
前記付勢体は、前記再給送路内でスイッチバックされた用紙が前記反転排紙路に送り込まれることを許容する位置に前記切替爪を位置させるように前記切替爪を付勢するとともに、その付勢力は前記画像形成部から排紙されて前記再給送路を搬送される用紙が前記切替爪に当接したときにその用紙の進行を許容する位置に前記切替爪を移動可能とする大きさに設定されている請求項１ないし５のいずれか一記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記再給送路と前記反転排紙路との分岐箇所に配置され、前記再給送路を搬送される用紙の進行方向及び前記反転排紙路を搬送される用紙の進行方向に沿って回転駆動され、外周部に多数の突起を有するローラと、
前記ローラの外周部に当接されてこのローラとにより前記再給送路を搬送される用紙を挟持する位置に配置され、挟持した用紙を搬送する方向に回転する第１対向ローラと、
前記ローラの外周部に当接されてこのローラとにより前記反転排紙路を搬送される用紙を挟持する位置に配置され、挟持した用紙を搬送する方向に回転する第２対向ローラと、
前記再給送路上であって前記第１対向ローラよりも下流側に配置されて前記再給送路を搬送される用紙を把持して停止させる把持手段と、を有する請求項１ないし５のいずれか一記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記把持手段は、把持位置と把持解除位置とへ移動自在な把持パッドである請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記把持手段は、回転方向が正逆切替自在であって用紙を挟持する搬送ローラである請求項７記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記再給送路内の用紙を任意のタイミングで前記用紙搬送路への送り出しが可能である搬送手段を有する請求項１ないし９のいずれか一記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記再給送路を搬送される用紙の搬送速度が、前記画像形成部での画像形成プロセス速度より速く設定されている請求項１ないし１０のいずれか一記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記反転排紙路を搬送される用紙の搬送速度が、前記画像形成部での画像形成プロセス速度より速く設定されている請求項１ないし１１のいずれか一記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記画像形成部は、電子写真方式の画像形成部である請求項１ないし１２のいずれか一記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記画像形成部は、デジタル書き込み手段を備えたデジタル電子写真方式の画像形成部である請求項１ないし１２のいず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、両面印刷の機能、印刷が終了した用紙を印刷面を下向きにしてページ順に排紙する反転排紙の機能を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、両面印刷の機能、印刷が終了した用紙を印刷面を下向きにしてページ順に排紙する反転排紙の機能を備えた画像形成装置が知られている。
【０００３】
このような画像形成装置の概略構造を図１７に基づいて説明する。この画像形成装置は、感光体１００や現像器１０１を備えて給紙された用紙上に画像形成を行う画像形成部１０２を備え、画像形成部１０２の排紙側には、画像形成された用紙が用紙排紙部１０３に向けて搬送される第１搬送路１０４と、画像形成された用紙が両面印刷又は反転排紙のために搬送される第２搬送路１０５とが設けられている。第１搬送路１０４と第２搬送路１０５との分岐箇所には、画像形成部１０２から排紙された用紙の搬送方向を第１搬送路１０４又は第２搬送路１０５に切り替える切替爪１０６が設けられている。
【０００４】
第２搬送路１０５の先端側には、この第２搬送路１０５を搬送された用紙をスイッチバックさせる反転路１０７が設けられている。この反転路１０７内には、接離位置（上下位置）へ移動自在であって当接して回転駆動されることにより用紙をスイッチバックさせる反転たたきコロ１０８が設けられている。
【０００５】
反転路１０７内でスイッチバックされた用紙の搬送方向前方には、その用紙を両面印刷のために再び画像形成部１０２側へ搬送するための再給送路１０９と、その用紙を印刷面を下向きにしてページ順に用紙排紙部１０３に排紙するための反転排紙路１１０とが設けられている。再給送路１０９は反転路１０７の下側に配置され、再給送路１０９と反転排紙路１１０との分岐箇所には、反転路１０７内でスイッチバックされた用紙の搬送方向を再給送路１０９又は反転排紙路１１０に切り替える切替爪１１１が設けられている。
【０００６】
この画像形成装置において両面印刷を行う場合には、一方の面への画像形成が終了した用紙が第２搬送路１０５へ搬送されるように切替爪１０６を切り替えておき、その用紙を第２搬送路１０５を径由させて反転路１０７内に送り込む。そして、反転路１０７内に送り込まれた用紙が反転たたきコロ１０８の働きでスイッチバックされた後に再給送路１０９に送り込まれるように切替爪１１１を切り替えておき、その用紙を再給送路１０９を径由させて再び画像形成部１０２へ送り込む。これにより、この用紙の他方の面への画像形成（両面印刷）が行われ、両面印刷が行われた用紙は第１搬送路１０４を径由して用紙排紙部１０３に排紙される。
【０００７】
この画像形成装置において反転排紙を行う場合には、一方の面への画像形成が終了した用紙が第２搬送路１０５へ搬送されるように切替爪１０６を切り替えておき、その用紙を第２搬送路１０５を径由させて反転路１０７内に送り込む。そして、反転路１０７内に送り込まれた用紙が反転たたきコロ１０８の働きでスイッチバックされた後に反転排紙路１１０に送り込まれるように切替爪１１１を切り替えておき、その用紙を反転排紙路１１０を径由させて用紙排紙部１０３に排紙する。反転排紙路１１０を経由して排紙された用紙は、印刷面を下向きとしてページ順に排紙され、所謂、反転排紙が行われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１７に示した画像形成装置では、両面印刷を行うために反転路１０７と再給送路１０９とを上下二段に設けなければならず、画像形成装置の高さ寸法が大きくなる。
【０００９】
本発明の目的は、両面印刷を行うために用紙をスイッチバックさせる専用の用紙搬送路を不要として画像形成装置の薄型化を図ることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の画像形成装置は、用紙を収納する用紙収納部と、該用紙上に画像形成を行う画像形成部と、前記用紙収納部から前記画像形成部に至る用紙搬送路と、画像形成装置内に配置され、かつ、前記用紙搬送路の途中に接続され、該用紙搬送路を搬送される用紙が送り込まれる反転路と、前記画像形成部の排紙側に搬送された用紙を前記用紙収容部と前記画像形成部との間に送り込むための再給送路と、該再給送路の途中から分岐されて用紙排紙部に接続された反転排紙路と、該再給送路に送り込まれた用紙を前記反転排紙路に向けてスイッチバックさせて反転排紙させる反転排紙手段と、を有する画像形成装置において、前記反転路は、前記用紙搬送路における前記再給送路の合流部と前記画像形成部との間における前記用紙搬送路の途中に接続されており、前記再給送路は、用紙搬送方向上流側である上端部が前記画像形成部の排紙側に接続された鉛直方向に延びる垂直搬送部と、該垂直搬送部の下端部から略水平方向へ延出する向きに屈曲し、前記用紙収納部の上方に配置される水平搬送部とを備え、該水平搬送部よりも用紙搬送方向下流側で前記用紙搬送路と合流しており、前記反転排紙路の用紙搬送方向上流端は、前記垂直搬送部と前記水平搬送部との屈曲した部分に接続されていることを特徴とする。
【００１１】
したがって、用紙収納部に収納された用紙が用紙搬送路を搬送され、用紙搬送路を搬送された用紙は反転路に送り込まれ、反転路内で一旦停止した後に用紙反転手段によりスイッチバックされて反転路から画像形成部へ向けて送り出され、画像形成部へ送り込まれた用紙上に画像形成が行われる。
また、一方の面に画像形成が行われた用紙が再給送路に送り込まれた場合、その用紙を反転排紙手段によりスイッチバックさせて反転排紙路に送り込むことにより、その用紙は画像が形成された面を下向きにしたページ順に用紙排紙部に反転排紙される。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、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へ送り出す送り出し状態と、前記反転路から送り出されている先行する用紙と前記反転路に送り込まれる後続の用紙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と、前記用紙収納部から用紙を１枚ずつ分離給紙する分離給紙手段とを有する。
したがって、反転路内に送り込まれた用紙をスイッチバックさせるとき、用紙搬送路へ送り出される先行の用紙と反転路へ送り込まれる後続の用紙とが少なくとも一部を重畳させた状態となるので、反転路への用紙の送り込み速度や反転路からの用紙の送り出し速度、反転路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へ送り込まれる用紙の間隔を小さくすることができる。これにより、用紙収納部からの給紙タイミングのバラツキや、反転路に至る搬送中における搬送速度のバラツキ等が生じても、画像形成部への用紙の送り込みを小さい間隔に精度良く維持することができ、画像形成装置における画像形成作業の生産性を向上させることができる。
【００１３】
また、両面印刷を行う場合には、一方の面に画像が形成されて画像形成部から排紙された用紙を再給送路に送り込み、その用紙を搬送手段により用紙搬送路に送り出す。このようにして用紙搬送路に送り出された用紙は、再び反転路に送り込まれ、反転路内でスイッチバックされた後に再度画像形成部に送り込まれ、その用紙の他方の面への画像形成（両面印刷）が行われる。これにより、両面印刷を行うために用紙をスイッチバックさせる専用の用紙搬送路が不要となり、反転路を両面印刷のために用紙をスイッチバックさせる用紙搬送路として兼用することができ、反転路を設けたにも係らず画像形成装置の厚型化防止、即ち、画像形成装置の薄型化を図ることができる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、前記反転排紙手段は、前記再給送路における前記反転排紙路との分岐点より下流側に設けられ、この再給送路に送り込まれた用紙を挟持して前記用紙搬送路に向けて搬送する正転方向と、その挟持状態を維持した状態からその用紙をスイッチバックさせて前記反転排紙路に送り込む逆転方向とに正逆転切替自在な再給送用紙送り方向切替ローラである。
【００１７】
したがって、再給送用紙送り方向切替ローラが搬送手段と反転排紙手段との機能を有するので、搬送手段と反転排紙手段とを別個に設ける必要がなくなり、構造が簡単になる。
【００１８】
また、反転排紙時には、再給送路に送り込まれた用紙は正転方向に回転する再給送用紙送り方向切替ローラにより挟持され、その後、用紙を挟持している再給送用紙送り方向切替ローラが逆転方向に回転駆動されることによりその用紙が反転排紙路に送り込まれるので、反転排紙される用紙が搬送の途中でフリーな状態にならず、搬送中の用紙がフリーな状態になることによって生ずる用紙幅方向の横ズレやスキューが防止される。
【００１９】
ｆ
請求項４記載の発明は、請求項１、２又は３記載の画像形成装置において、前記再給送路内では、スイッチバックされて前記反転排紙路に送り込まれる先行の用紙と該再給送路内を搬送される後続の用紙とがすれ違い可能である。
【００２０】
したがって、反転排紙路に送り込まれる先行の用紙の後端側が再給送路内に位置するときに、後続の用紙を再給送路内に送り込むことができ、再給送路を搬送される用紙の間隔が小さい場合、即ち、画像形成された用紙の排紙間隔が狭い場合であっても反転排紙をスムーズに行える。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項３記載の画像形成装置において、前記再給送路内では、スイッチバックされて前記反転排紙路に送り込まれる先行の用紙と該再給送路内を搬送される後続の用紙とがすれ違い可能であり、前記再給送用紙送り方向切替ローラは、スイッチバックされて前記反転排紙路に送り込まれる先行の用紙と前記再給送路内を搬送される後続の用紙とがすれ違うすれ違い領域の外部に設けられている。
【００２２】
したがって、再給送用紙送り方向切替ローラが逆転方向に回転駆動されて先行の用紙を挟持して反転排紙路に送り込んでいるときには、再給送路を搬送される後続の用紙が再給送用紙送り方向切替ローラに到達するという不都合が発生せず、後続の用紙が再給送用紙送り方向切替ローラに到達したときには再給送用紙送り方向切替ローラによる先行の用紙の挟持状態が終了している。このため、再給送路内で先行の用紙と後続の用紙とをすれ違わせる場合でも、再給送用紙送り方向切替ローラを接離させることなく回転方向を正逆転させることにより用紙の反転排紙を行える。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか一記載の画像形成装置において、前記再給送路と前記反転排紙路との分岐箇所に配置された切替爪と、前記切替爪を付勢する付勢体とを有し、前記付勢体は、前記再給送路内でスイッチバックされた用紙が前記反転排紙路に送り込まれることを許容する位置に前記切替爪を位置させるように前記切替爪を付勢するとともに、その付勢力は前記画像形成部から排紙されて前記再給送路を搬送される用紙が前記切替爪に当接したときにその用紙の進行を許容する位置に前記切替爪を移動可能とする大きさに設定されている。
【００２４】
したがって、切替爪を通過させて行う再給送路内での用紙の搬送と、再給送路内でスイッチバックされた用紙の反転排紙路への送り込みとのために必要な切替爪の切り替えを、ソレノイドのような電気的アクチュエータを使用せずに簡単な構造の付勢体により行え、しかも、この付勢体を用いた切替爪の切り替え動作は、確実であって高速対応可能となる。
【００２５】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか一記載の画像形成装置において、前記再給送路と前記反転排紙路との分岐箇所に配置され、前記再給送路を搬送される用紙の進行方向であって前記反転排紙路を搬送される用紙の進行方向に沿って回転駆動され、外周部に多数の突起を有するローラと、前記ローラの外周部に当接されてこのローラとにより前記再給送路を搬送される用紙を挟持する位置に配置され、挟持した用紙を搬送する方向に回転する第１対向ローラと、前記ローラの外周部に当接されてこのローラとにより前記反転排紙路を搬送される用紙を挟持する位置に配置され、挟持した用紙を搬送する方向に回転する第２対向ローラと、前記再給送路上であって前記第１対向ローラよりも下流側に配置されて前記再給送路を搬送される用紙を把持して停止させる把持手段と、を有する。
【００２６】
したがって、再給送路を搬送される用紙は、ローラと第１対向ローラとにより挟持されて搬送される。ローラと第１対向ローラとにより挟持されて搬送された用紙の後端がローラと第１対向ローラとの当接部を通過する前の所定のタイミングでその用紙を把持手段で把持することにより、用紙の搬送が停止される。
【００２７】
用紙が把持手段により把持されて搬送を停止された後においてもローラの回転を続行させることにより、用紙の後端側は引き続き搬送され、用紙は、把持手段とローラとの間で次第に湾曲する。そして、この用紙の後端がローラと第１対向ローラとの当接部を通過すると、この用紙はその後端をローラの突起により保持された状態となり、突起により保持された用紙の後端はローラの回転に伴って反転排紙路側に運ばれる。把持手段とローラとの間で湾曲した用紙の後端がローラの回転に伴って反転排紙路側の所定位置まで運ばれると、湾曲した用紙は自らの復原力により湾曲状態を解消するように跳ね上がり、その用紙の後端が突起による保持状態を解除されてローラと第２対向ローラとの間に入り込む。
【００２８】
用紙の後端がローラと第２対向ローラとの間に入り込んだ直後のタイミングで把持手段による把持状態を解除することにより、用紙はローラと第２対向ローラとにより挟持されて搬送され、搬送方向をスイッチバックさせた状態となって反転排紙路を搬送される。
【００２９】
ここで、再給送路を搬送された用紙が反転排紙路を搬送されるように搬送方向をスイッチバックされる過程において、用紙は、ローラと第１対向ローラとに挟持されて搬送され、及び、把持手段により把持されて停止され、及び、ローラと第２対向ローラとに挟持されて搬送されるものであり、分岐爪のような部材と接触して擦られるということがない。このため、用紙が擦られて傷が付いたり、用紙に形成された画像が擦られて画質が低下するということが防止される。
【００３０】
用紙の先端（スイッチバックされる前の用紙の後端）を突起により保持されて運ばれる用紙は、その用紙の先端が斜め方向にずれを生じることなく運ばれるので、反転排紙路を搬送されるときにおけるスキューの発生が防止される。
【００３１】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の画像形成装置において、前記把持手段は、把持位置と把持解除位置とへ移動自在な把持パッドである。
【００３２】
したがって、把持パッドを把持位置へ移動させることにより再給送路を搬送されている用紙を把持して停止させることを確実に行え、用紙の先端（スイッチバックされる前の用紙の後端）が反転排紙路側へ運ばれた後に把持パッドを把持解除位置へ移動させることにより、用紙が反転排紙路を搬送される。
【００３３】
請求項９記載の発明は、請求項７記載の画像形成装置において、前記把持手段は、回転方向が正逆切替自在であって用紙を挟持する搬送ローラである。
【００３４】
したがって、搬送ローラを正転方向へ回転させることにより用紙を再給送路上で搬送させることができ、搬送ローラの回転を停止させることにより再給送路を搬送されている用紙を把持して停止させることができ、さらに、用紙の先端（スイッチバックされる前の用紙の後端）が反転排紙路側へ運ばれた後に搬送ローラを逆転方向へ回転させることにより用紙を反転排紙路上を搬送させることができる。
【００３５】
ここで、把持手段として正逆切替自在な搬送ローラを用いることにより、用紙の搬送方向をスイッチバックさせる際に、ローラと搬送ローラ（把持手段）との間で用紙を湾曲させる必要がなくなり、この湾曲が原因となる曲げ癖が用紙に付くことを防止できる。
【００３６】
請求項１０記載の発明は、請求項１ないし９のいずれか一記載の画像形成装置において、前記再給送路内の用紙を任意のタイミングで前記用紙搬送路への送り出しが可能である搬送手段を有する。
【００３７】
したがって、再給送路に送り込まれた用紙を適当なタイミングで用紙搬送路へ送り出すことができ、用紙収納部から給紙された用紙の一方の面へ最初の画像形成を行うための給紙と、再給送路を搬送された用紙の他方の面へ画像形成（両面印刷）を行うための給紙とを混在させながら行う給紙、所謂、インターリーフ給紙が可能となる。
【００３８】
請求項１１記載の発明は、請求項１ないし１０のいずれか一記載の画像形成装置において、前記再給送路を搬送される用紙の搬送速度が、前記画像形成部での画像形成プロセス速度より速く設定されている。
【００３９】
したがって、インターリーフ給紙を行いながら両面印刷を行う場合に、再給送路を搬送される用紙を速やかに用紙搬送路との接続箇所まで送ることができ、用紙収納部から給紙される用紙と再給送路を搬送されて用紙搬送路へ送り出される用紙との間隔を狭めることができ、両面印刷作業の生産性が向上する。
【００４０】
請求項１２記載の発明は、請求項１ないし１１のいずれか一記載の画像形成装置において、前記反転排紙路を搬送される用紙の搬送速度が、前記画像形成部での画像形成プロセス速度より速く設定されている。
【００４１】
したがって、用紙排紙部に反転排紙される用紙の間隔を広げることができ、用紙排紙部に排紙された用紙に対してパンチやステープル綴じ等の後処理を行う場合にその後処理を容易に行えるようになる。
【００４２】
請求項１３記載の発明は、請求項１ないし１２のいずれか一記載の画像形成装置において、前記画像形成部は、電子写真方式の画像形成部である。
【００４３】
したがって、電子写真方式の画像形成部を有する画像形成装置において、請求項１ないし１２のいずれか一記載の発明を実現することができる。
【００４４】
請求項１４記載の発明は、請求項１ないし１２のいずれか一記載の画像形成装置において、前記画像形成部は、デジタル書き込み手段を備えたデジタル電子写真方式の画像形成部である。
【００４５】
従って、デジタル書き込み手段を備えたデジタル電子写真方式の画像形成部を有する画像形成装置において、請求項１ないし１２のいずれか一記載の発明を実現することができる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図１ないし図１１に基づいて説明する。図１はデジタル書き込み手段を備えた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構造を示す概略図、図２は用紙搬送路に沿った機構部分を拡大して示す正面図、図３は入口ローラと分岐爪とを示す斜視図、図４は用紙反転手段の動作状態を説明する説明図、図５は搬送ローラと切替爪とを示す斜視図、図６及び図７は連続して画像形成を行う場合の画像形成部への用紙の送り込み状態を示す説明図、図８は両面印刷時の用紙の搬送状態を示す説明図、図９は２枚インターリーフ方式の両面印刷時における用紙搬送路と再給送路との接続箇所における用紙搬送順と用紙間隔とを示した模式図、図１０は反転排紙時の用紙の搬送状態を示す説明図、図１１は連続した画像形成時の用紙搬送動作を示すダイヤグラムである。
【００４７】
この画像形成装置には図１に示すように、用紙を積層保持する用紙収納部としての給紙トレイ１、給紙トレイ１から給紙された用紙又は一方の面に画像形成が行われて再度給紙された用紙の他方の面に画像形成を行う画像形成部２、画像形成部２において画像形成が行われた用紙が排紙される用紙排紙部３等が設けられている。さらに、この画像形成装置内には、これらの給紙トレイ１、画像形成部２、用紙排紙部３等の間で用紙が搬送される多数の搬送路が設けられている。
【００４８】
上述した搬送路の一つとして、給紙トレイ１から画像形成部２に至る用紙搬送路４が設けられている。この用紙搬送路４の途中には分岐点５が設けられており、この分岐点５から反転路６が分岐されている。反転路６は用紙搬送路４を搬送される用紙をスイッチバックさせるところであり、用紙搬送路４を搬送された用紙が一旦送り込まれ、その後に後述する用紙反転手段によりスイッチバックされて再び用紙搬送路４上に送り出される。
【００４９】
用紙搬送路４上の分岐点５よりも用紙搬送方向上流側には、モータ（図示せず）により回転駆動される搬送ローラ７が設けられている。分岐点５の箇所には、モータ（図示せず）により駆動されて用紙を反転路６に送り込む入口ローラ８と、入口ローラ８より搬送方向上流側に位置して搬送される用紙の先端を検知する入口センサ９と、反転路６に送り込まれる用紙の経路と反転路６から送り出される用紙の経路とを切り替える分岐爪１０とが設けられている。本実施の形態の入口センサ９は、光を発光する発光素子（図示せず）と発光素子で発光した光を受光する受光素子（図示せず）とにより構成される反射型の光センサであり、用紙が搬送されると発光素子で発光した光が用紙により反射され、この反射光を受光素子で受光することにより、用紙を検出する。
【００５０】
分岐点５より用紙搬送方向下流側には、反転路６でスイッチバックされた用紙を画像形成部２へ送るようにモータ（図示せず）により駆動される中間搬送ローラ１１と、レジストセンサ１２と、レジストセンサ１２により検出した用紙を画像形成部２へ送り込むタイミングを画像形成動作に同期させるレジストレーション動作を行うレジストローラ１３とが設けられている。レジストセンサ１２は上述した入口センサ９と同じ反射型のセンサである。
【００５１】
反転路６上には、反転路６に送り込まれた用紙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６から送り出されている先行する用紙と反転路６に送り込まれる後続の用紙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１４と、反転路６へ送り込まれる用紙の先端部を検知する反転センサ１５とが設けられている。この反転センサ１５も上述した入口センサ９と同じ反射型のセンサである。
【００５２】
用紙反転手段１４は、図４に示すように、ステッピングモータ（図示せず）により間欠的に回転駆動される反転ローラ１６と、反転路６を挟んだ反転ローラ１６に対向する位置に配置されて反転ローラ１６の外周面に当接されることにより連れ回りされる従動ローラ１７とから構成されている。反転ローラ１６の外周部の一部には、従動ローラ１７に対向したときに従動ローラ１７の外周面との間に隙間を形成する切欠部１６ａが形成されている。図４（ｂ）は、反転ローラ１６の外周面と従動ローラ１７の外周面とが当接して反転ローラ１６が矢印方向に回転駆動され、及び、従動ローラ１７が矢印方向に連れ回りされ、これにより、用紙が用紙搬送路４に送り出される送り出し状態である。図４（ａ）は、切欠部１６ａが従動ローラ１７に対向し、これにより、反転ローラ１６の外周面と従動ローラ１７との間に隙間が形成された開放状態である。この開放状態のとき、反転路６内への用紙の送り込みが行われる。なお、用紙の搬送速度は、反転路６に送り込まれるまでの搬送速度が、反転路６から送り出された後の搬送速度より高速に設定されている。
【００５３】
給紙トレイ１の用紙搬送方向下流側には、積層保持された用紙を取り出すピックアップローラ１８と、取り出した用紙を一枚ずつに分離するＦＲＲ方式の分離ローラ１９とを備えた分離給紙手段２０が設けられている。
【００５４】
画像形成部２には、表面に画像が形成される感光体２１、感光体２１を一様に帯電させる帯電器２２、感光体２１上に静電潜像を光書き込みするデジタル書き込み手段であるデジタル光書き込み装置２３、感光体２１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２４、現像後のトナー像を用紙上に転写する転写器２５、感光体２１上の残存トナーを除去するクリーニング装置２６、用紙上に転写されたトナー像を定着させる定着部２７等が設けられている。この画像形成部２では、デジタル電子写真プロセスによる画像形成が行われる。
【００５５】
分岐点５に配置されている分岐爪１０は、図２に示すように、反転路６に送り込まれる用紙に対向する第１ガイド面１０ａと、反転路６から送り出される用紙に対向する第２ガイド面１０ｂと、第１ガイド面１０ａと第２ガイド面１０ｂとに挟まれて反転路６に対向する鋭角的な分岐爪先端部１０ｃとを有する略三角形に形成されている。そして、この分岐爪１０は図３に示すように、入口ローラ８の中心軸８ａの近傍にこの中心軸８ａと平行に配置された支軸２８に固定され、支軸２８は軸受（図示せず）により回動自在に軸支されている。支軸２８の端部にはアーム２９の一端が固定され、アーム２９の他端にはスプリング３０の一端が係止されている。また、スプリング３０の付勢力によりアーム２９が回動する方向には、アーム２９の回動位置を規制するためのストッパ３１が設けられている。
【００５６】
分岐爪１０は、支軸２８と共に支軸２８の軸心回りに回動することにより、第１切替位置（図２において実線で示す位置）と、第２切替位置（図２において仮想線で示す位置）とに回動自在に設けられている。第１切替位置は、反転路６に送り込まれる用紙が自らの腰の強さによりスプリング３０の付勢力に抗して分岐爪１０を回動させ、その用紙が入口ローラ８の外周面と分岐爪１０の第１ガイド面１０ａとの間を進行しているときの回動位置である。第２切替位置は、入口ローラ８の外周面と分岐爪１０の第１ガイド面１０ａとの間に用紙が存在せず、スプリング３０の付勢力によりアーム２９がストッパ３１に当接したときの回動位置である。分岐爪１０が第２切替位置に回動しているとき、分岐爪先端部１０ｃは仮想線で示すように、入口ローラ８の外周部より内側に入り込んで位置している。
【００５７】
画像形成部２の排紙側と用紙排紙部３との間には直接排紙路３２が接続され、画像形成部２の排紙側と用紙搬送路４における分岐点５より上流側との間には再給送路３３が接続されている。画像形成部２の排紙側における直接排紙路３２と再給送路３３との分岐箇所には、画像形成部２から排紙された用紙の搬送方向を直接排紙路３２又は再給送路３３に切り替える切替爪３４が設けられている。
【００５８】
再給送路３３は、下方向きに延出した垂直部３３ａと、垂直部３３ａの下端部から略水平方向へ延出する向きに屈曲した水平部３３ｂとから形成され、水平部３３ｂの先端部が用紙搬送路４に接続されている。
【００５９】
再給送路３３の途中であって垂直部３３ａと水平部３３ｂとの間の屈曲した部分からは反転排紙路３５が分岐され、この反転排紙路３５は用紙排紙部３に接続されている。
【００６０】
再給送路３３における水平部３３ｂには、再給送路３３に送り込まれた用紙を両面印刷のために用紙搬送路４へ送り出すために正転方向へ回転する両面印刷送り出し状態と、再給送路３３に送り込まれた用紙を反転排紙路３５に向けてスイッチバックさせて反転排紙させるために逆転方向へ回転する反転排紙状態とに切替自在な搬送手段及び反転排紙手段である再給送用紙送り方向切替ローラ３６が設けられている。この再給送用紙送り方向切替ローラ３６は、回転方向が正逆回転自在な駆動ローラと、この駆動ローラに対して接離位置へ移動自在な従動ローラとからなる複数のローラ対３７により構成されている。各ローラ対３７では、各駆動ローラが単独駆動できるように構成されている。また、この再給送用紙送り方向切替ローラ３６は、水平部３３ｂ内の用紙を挟持して搬送を停止させ、及び、図示しない用紙位置検知センサの検知結果等に応じてその用紙を任意のタイミングで用紙搬送路４に送り出す機能を有する。
【００６１】
再給送路３３から反転排紙路３５が分岐された箇所には、再給送路３３内の用紙を垂直部３３ａから水平部３３ｂへ向けて搬送する向きに回転駆動される搬送ローラ３８と、切替爪３９とが設けられている。この切替爪３９は図５に示すように、垂直部３３ａから水平部３３ｂへ搬送される用紙に対向する第１ガイド面３９ａと、スイッチバックされて反転排紙路３５に向かう用紙に対向する第２ガイド面３９ｂと、第１ガイド面３９ａと第２ガイド面３９ｂとに挟まれて水平部３３ｂに対向する鋭角的な切替爪先端部３９ｃとを有する略三角形に形成されている。そして、この切替爪３９は、搬送ローラ３８の中心軸３８ａの近傍にこの中心軸３８ａと平行に配置された支軸４０に固定され、支軸４０は軸受（図示せず）により回動自在に軸支されている。支軸４０の端部にはアーム４１の一端が固定され、アーム４１の他端には付勢体であるスプリング４２の一端が係止されている。また、スプリング４２の付勢力によりアーム４１が回動する方向には、アーム４１の回動位置を規制するためのストッパ４３が設けられている。
【００６２】
切替爪３９は、支軸４０と共に支軸４０の軸心回りに回動することにより、第１切替位置と、第２切替位置とに回動自在に設けられている。第１切替位置は、垂直部３３ａから水平部３３ｂへ向けて進行する用紙が自らの腰の強さによりスプリング４２の付勢力に抗して切替爪３９を回動させ、その用紙が搬送ローラ３８の外周面と切替爪３９の第１ガイド面３９ａとの間を進行しているときの回動位置である。第２切替位置は、図１及び図５等に図示された回動位置であり、搬送ローラ３８の外周面と切替爪３９の第１ガイド面３９ａとの間に用紙が存在せず、スプリング４２の付勢力によりアーム４１がストッパ４３に当接しているときの回動位置である。切替爪３９が第２切替位置に回動しているとき、切替爪先端部３９ｃは搬送ローラ３８の外周部より内側に入り込んで位置し、スイッチバックされた用紙が垂直部３３ａに入り込むことを規制するとともに用紙を反転排紙路３５に向けて案内する。
【００６３】
再給送路３３の一部である水平部３３ｂ内では、スイッチバックされて反転排紙路３５に送り込まれる用紙と、垂直部３３ａから水平部３３ｂへ向かう用紙とがすれ違いが可能とされている。具体的は、水平部３３ｂの高さ幅寸法が２枚の用紙がすれ違える寸法を有し、かつ、先行する用紙を反転排紙路３５に送り込む反転排紙状態に切り替えられていた再給送用紙送り方向切替ローラ３６（即ち、各ローラ対３７）が、後続の用紙が水平部３３ｂに入り込んだタイミングで駆動ローラと従動ローラとが離反してフリーな状態となり、水平部３３ｂへの用紙の送り込みを許容する。
【００６４】
再給送路３３を搬送される用紙の搬送速度は、画像形成部２での画像形成プロセス速度より速く設定されている。例えば、画像形成プロセス速度が３３０ｍｍ／ｓであるのに対し、再給送路３３を搬送されるときの速度が５６０ｍｍ／ｓである。また、反転排紙路３５を搬送される用紙の搬送速度は、画像形成部２での画像形成プロセス速度より速く設定されている。
【００６５】
このような構成において、給紙トレイ１に積層保持された用紙が分離給紙手段２０により一枚ずつ分離給紙され、分離給紙された用紙が用紙搬送路４に沿って連続して送り出される。
【００６６】
用紙搬送路４に沿って送り出された用紙の先端部が分岐点５に達して入口センサ９に検知されると入口ローラ８が回転駆動される。また、分岐点５に対して用紙の先端部が第２切替位置に回動している分岐爪１０の第１ガイド面１０ａに当たると、その用紙は腰の強さにより分岐爪１０を押し上げて第２切替位置に回動させ、その用紙は第１ガイド面１０ａと入口ローラ８の外周面との間を通って反転路６へ送り込まれる。なお、反転路６への用紙の送り込み時には、図４（ａ）に示すように、用紙反転手段１４は開放状態となっている。
【００６７】
反転路６へ送り込まれる用紙の後端部が第１ガイド面１０ａと入口ローラ８の外周面との間を通過すると、分岐爪１０はスプリング３０の付勢力により自動的に第２切替位置へ回動する。分岐爪１０が第２切替位置へ回動することにより、分岐爪１０の分岐爪先端部１０ｃが入口ローラ８の外周面より内側に入り込んで位置することになり、用紙が反転路６から送り出されたとき、その用紙の先端部が入口ローラ８の外周面と分岐爪１０の第１ガイド面１０ａとの間に入り込むことが確実に防止され、反転路６から画像形成部２へ向けた用紙の送り出しをスムーズに行える。
【００６８】
用紙反転手段１４による反転路６からの用紙の送り出しは、反転ローラ１６が図４（ｂ）において矢印で示すように反時計回り方向へ回転駆動され、反転ローラ１６の外周面に当接されている従動ローラ１７が連れ回りされ、反転ローラ１６と従動ローラ１７とにより用紙が挟持されてその用紙に対して搬送力が付与されることにより行われる。
【００６９】
反転路６から送り出された用紙は、その先端側が中間搬送ローラ１１により挟持されてこの中間搬送ローラ１１から搬送力を付与されるタイミングで用紙反転手段１４からの搬送力の付与が解除され、用紙反転手段１４は図４（ａ）に示すような開放状態となる。用紙反転手段１４が図４（ａ）に示すような開放状態になると、反転路６への後続の用紙の送り込みが許容される。
【００７０】
中間搬送ローラ１１により挟持された用紙は、中間搬送ローラ１１から搬送力を付与されてレジストローラ１３に当接する箇所まで搬送され、レジストローラ１３が所定のタイミングで回転駆動されることにより画像形成部２へ送り込まれ、その用紙への画像形成が行われる。
【００７１】
図６、図７は、用紙を連続搬送して画像形成する場合の用紙の流れを説明する説明図である。先行する用紙ａが反転路６から用紙搬送路４へ送り出されるのと同時に、後続の用紙ｂが反転路６に向けて搬送される。先行する用紙ａは、最初、用紙反転手段１４により搬送力を付与され、用紙反転手段１４が図４（ａ）に示す開放状態で停止した後は中間搬送ローラ１１により搬送力を付与され、画像形成部２へ向けて搬送される。一方、後続の用紙ｂは、搬送ローラ７と入口ローラ８とにより搬送力を付与され、用紙反転手段１４が図４（ａ）に示す開放状態となっているときに反転路６へ送り込まれる。即ち、反転路６への用紙ｂの送り込みは、用紙反転手段１４が開放状態となって用紙ａが反転路６から送り出されている最中に、反転路６内で先行する用紙ａの後端側と後続の用紙ｂの後端側（スイッチバックされて送り出されるときの先端側）とが重畳するようにして行われる。
【００７２】
そして、先行する用紙ａが反転路６から送り出され、その用紙ａの後端側と後続の用紙ｂの送り出し方向先端側との間に適切な小さな間隔が生じたタイミングで後続の用紙ａを反転路６から送り出すことにより、画像形成部２内を搬送される前後の用紙ａ、ｂの間隔を小さい間隔に維持することができ、画像形成作業の生産性を向上させることができる。
【００７３】
図１１は、連続した画像形成時の用紙搬送動作を示すダイヤグラムである。給紙トレイ１から反転路６内の反転停止位置までは搬送ローラ７と入口ローラ８とによって用紙が搬送速度“Ｖａ”で搬送され、反転停止位置から画像形成部２までは反転ローラ１６と中間搬送ローラ１１とによって画像形成速度に等しい搬送速度“Ｖｂ”で用紙が搬送される。搬送速度“Ｖａ”は、搬送速度“Ｖｂ”より速い値に設定されている。
【００７４】
図８は、用紙に対して両面印刷を行う場合の用紙の流れを説明する説明図である。画像形成部２において一方の面への画像形成が行われた用紙は矢印で示すように再給送路３３を搬送され、その用紙は再給送用紙送り方向切替ローラ３６によりそのまま搬送されて用紙搬送路４へ送り込まれる。この用紙が用紙搬送路４へ送り込まれた後は、給紙トレイ１から給紙された用紙と同じように搬送され、反転路６に送り込まれてスイッチバックされ、再度画像形成部２に送り込まれる。一方の面に画像が形成された用紙が再度画像形成部２に送り込まれたとき、その用紙は反転路６でスイッチバックされることにより表裏逆向きとなっているため、その用紙の他方の面（画像が形成されていない面）が感光体２１に対向するようになり、他方の面への画像形成（両面印刷）を行える。
【００７５】
ここで、両面印刷を行うために必要な用紙のスイッチバックを、専用の用紙搬送路を用いることなく画像形成作業の生産性を向上させるために設けた反転路６を利用して行うことができるので、反転路６を設けたにも係らず画像形成装置の厚型化を防止することができ、即ち、画像形成装置の薄型化を図ることができる。
【００７６】
また、この画像形成装置で両面印刷を行う場合には、給紙トレイ１から給紙された用紙の一方の面へ最初の画像形成を行うための給紙と、再給送路３３を搬送された用紙の他方の面への画像形成を行うための給紙とを混在させながら行う給紙、所謂、インターリーフ給紙が行われる。このインターリーフ給紙による両面印刷では、最初に給紙トレイ１から複数枚（例えば、２枚又は３枚）の用紙を連続して給紙し、それらの用紙の一方の面に所定のページ順（例えば、２枚の場合には１，３のページ順、３枚の場合には１，３，５のページ順）に画像形成を行う。そして、一方の面への画像形成が行われて再給送路３３を搬送された最初の用紙が水平部３３ｂに到達した後に、一方の面に画像が形成された用紙を用紙搬送路４に送り出すタイミングが再給送用紙送り方向切替ローラ３６でとられ、給紙トレイ１から給紙された用紙と交互に用紙搬送路４を搬送される。そして、両面印刷が終了した用紙は直接排紙路３２を搬送されて用紙排紙部３に排紙され、一方の面にのみ画像が形成されている用紙のみが他方の面への画像形成（両面印刷）に備えて再給送路３３に送り込まれる。
【００７７】
ここで、再給送路３３を搬送される用紙の搬送速度が、画像形成部２での画像形成プロセス速度より速く設定されているので、インターリーフ給紙を行いながら両面印刷を行う場合に、再給送路３３を搬送される用紙を速やかに用紙搬送路４との接続箇所まで送ることができ、給紙トレイ１から給紙された用紙と再給送路３３を搬送されて用紙搬送路４へ送り出される用紙との間隔を狭めることができ、両面印刷作業の生産性を向上させることができる。
【００７８】
図９は、最初に給紙トレイ１から２枚の用紙を連続して給紙する２枚インターリーフ方式による両面印刷時における、用紙搬送路４と再給送路３３との接続箇所における用紙搬送順と用紙間隔とを示した模式図である。各用紙に付けられた丸付き数字は給紙トレイ１から給紙されたときの用紙の順を示し、その丸付き数字に付けられている“表”の文字は、表面に画像が形成されている用紙であることを意味する。
【００７９】
さらに、この図９において、“Ｔ”は、給紙トレイ１から給紙された用紙（例えば、用紙▲３▼）の後端が用紙搬送路４と再給送路３３との接続箇所を通過してから、画像形成部２と再給送路３３とを経由してその用紙▲３▼“表”の先端部が接続箇所に到達するまでに要する再給送所要時間である。
【００８０】
この再給送所要時間“Ｔ”は、２枚インターリーフの場合には、次式（１）で表わすことができる。なお、２枚インターリーフの場合には、“Ｔ”の間に２枚の用紙が用紙搬送路４と再給送路３３との接続箇所を通過する。
Ｔ＝（２Ｄ＋３Ｘ）／Ｖ      （１）
但し、Ｄ：用紙の長さ
Ｘ：接続箇所での用紙間隔
Ｖ：接続箇所での用紙の搬送速度
また、この再給送所要時間“Ｔ”は、ｎ枚インターリーフの場合には、次式（２）で表わすことができる。なお、３枚インターリーフの場合には、“Ｔ”の間に４枚の用紙が接続箇所を通過する。
Ｔ＝[２(ｎ−１)Ｄ＋(２ｎ−１)Ｘ]／Ｖ      （２）
ここで、再給送所要時間“Ｔ”が長くなると、用紙間隔“Ｘ”は必然的に長くなり、インターリーフ方式の両面印刷時における用紙間隔が広くなって画像形成作業の生産性が低くなる。
【００８１】
そこで、この再給送所用時間“Ｔ”を短くすることにより、インターリーフ方式の両面印刷時における用紙間隔を狭くして画像形成作業の生産性を高めることができる。
【００８２】
再給送所用時間“Ｔ”を短くするためには、式（１）、式（２）における“Ｖ”を高速にすることが考えられる。“Ｖ”を高速にすることは、再給送路３３を搬送される用紙の搬送速度を画像形成部２でのプロセス速度より速くすることにより達成できる。
【００８３】
この搬送速度“Ｖ”をどのような値にするかという点については、用紙サイズとインターリーフ枚数とから、所望の用紙間隔“Ｘ”と再給送所用時間“Ｔ”とが予め設定されているデータテーブル上から検索され、それらの数値を式（１）又は式（２）に代入することにより、搬送速度“Ｖ”が求められる。これらの演算は、画像形成装置に設けられている制御部において行われる。
【００８４】
また、再給送所用時間“Ｔ”を短くするためには、反転路６からレジストローラ１３までの所用時間を短くすることが考えられる。即ち、反転路６での用紙がスイッチバックされるときの停止時間を短くし、反転路６からレジストローラ１３までの搬送速度を高速にすることである。
【００８５】
この搬送速度や停止時間をどのような値にするかという点については、画像形成部２から接続箇所までの所用時間が決まっているとすれば、再給送所用時間“Ｔ”からその所定時間を減算し、減算して得られた時間内で反転路６からレジストローラ１３まで用紙が搬送されるようにするために必要な停止時間、搬送速度が演算される。これらの演算は、制御部において行われる。
【００８６】
図１０は、一方の面に画像が形成された用紙を反転排紙する場合の用紙の流れを説明する説明図である。一方の面への画像形成が行われた用紙は矢印で示すように再給送路３３を搬送され、水平部３３ｂに到達する。そして、その用紙は再給送用紙送り方向切替ローラ３６によりスイッチバックされ、反転排紙路３５を径由して用紙排紙部３に排紙され、このスイッチバックにより、画像が形成された面が下側になるページ順に用紙排紙部３に排紙される。
【００８７】
ここで、再給送路３３と反転排紙路３５との分岐箇所には、スプリング４２により付勢された切替爪３９が第２切替位置に位置しており、再給送路３３を搬送される用紙は自らの腰の強さによりこの切替爪３９を第１切替位置に回動させ、水平部３３ｂに入る。用紙の後端が切替爪３９の位置を通過すると、この切替爪３９はスプリング４２の付勢力により自動的に第２切替位置に戻るので、その用紙をスイッチバックさせて反転排紙路３５に送り込むとき、反転排紙路３５への用紙の案内を確実に行うことができ、その用紙が垂直部３３ａに入り込んで用紙ジャムの原因になるという事態の発生を防止できる。しかも、この切替爪３９の切り替えは、ソレノイドのような電気的アクチュエータを使用せずにスプリング４２を用いた簡単な構造により行うことができる。しかも、このスプリング４２を用いた切替爪３９の切り替え動作は、確実であるとともに高速対応可能となっている。
【００８８】
また、水平部３３ｂ内では、スイッチバックされて反転排紙路３５に送り込まれる用紙と垂直部３３ａから水平部３３ｂに向かう用紙とがすれ違い可能である。このため、反転排紙時において、先端部が切替爪３９の箇所を通過して反転排紙路３５に送り込まれた先行の用紙が、反転排紙路３５上に設けられている搬送ローラ等により挟持されて搬送力を付与されるようになった直後に再給送用紙送り方向切替ローラ３６を離反状態として後続の用紙を切替爪３９の箇所を通過させて水平部３３ｂに送り込むことができる。このため、再給送路３３内を搬送される用紙の間隔が小さい場合、即ち、画像形成された用紙の排紙間隔が狭い場合であっても反転排紙をスムーズに行える。
【００８９】
また、反転排紙路３５を搬送される用紙の搬送速度が、画像形成部２での画像形成プロセス速度より速く設定されているので、反転排紙路３５を搬送されて用紙排紙部３に反転排紙される用紙の間隔を広げることができる。このため、用紙排紙部３に排紙された用紙に対してパンチやステープル綴じ等の後処理を行う場合に、その後処理を容易に行えるようになる。
【００９０】
つぎに、本発明の第２の実施の形態を図１２ないし図１４に基づいて説明する。なお、第１の実施の形態において説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する（以下の実施の形態でも同じ）。
【００９１】
再給送路３３における水平部３３ｂには、搬送手段及び反転排紙手段であるとともに再給送用紙送り方向切替ローラである第１正逆転搬送ローラ５０、５１と、搬送手段及び反転排紙手段である第２正逆転搬送ローラ５２と、反転排紙手段である反転ローラ５３とが設けられている。また、再給送路３３における垂直部３３ａには、用紙端検出センサ５４が設けられている。さらに、再給送路３３と反転排紙路３５との分岐点には、搬送ローラ３８と切替爪３９とが設けられている。
【００９２】
第１正逆転搬送ローラ５０、５１は、ステッピングモータやＤＣサーボモータ等の正逆転切替自在なモータ（図示せず）に連結された駆動ローラと、この駆動ローラに常時当接された従動ローラとにより構成されている。この第１正逆転搬送ローラ５０、５１は、再給送路３３の水平部３３ｂに送り込まれた用紙を用紙搬送路４に向けて搬送する正転方向と、その用紙をスイッチバックさせて反転排紙路３５に送り込む逆転方向とに、正逆転切替自在に設けられている。第１正逆転搬送ローラ５０、５１の正逆転切替は、モータの正逆転切替により行われる。
【００９３】
水平部３３ｂにおける反転排紙路３５との分岐点より下流側には、図１３に示すように、用紙の反転排紙時において、反転排紙路３５に向けて反転排紙される先行の用紙Ａと、水平部３３ｂに送り込まれる後続の用紙Ｂとがすれ違うすれ違い領域“Ｘ”が設けられている。なお、このすれ違い領域“Ｘ”は、用紙Ａ，Ｂのサイズや用紙Ａ，Ｂの搬送速度により変化するものである。また、このすれ違い領域“Ｘ”は、用紙Ａ，Ｂの搬送位置に応じて刻々と変化するものであり、図示したすれ違い領域“Ｘ”が最大となったときである。
【００９４】
そして、第１正逆転搬送ローラ５０、５１は、すれ違い領域“Ｘ”外に配置されている。このため、第１正逆転搬送ローラ５０、５１が先行の用紙Ａを挟持してその用紙Ａを反転排紙路３５に送り込んでいる最中に、後続の用紙Ｂが第１正逆転搬送ローラ５０、５１に到達するという不都合が発生しない。後続の用紙Ｂが第１正逆転搬送ローラ５０、５１の位置まで搬送されたときには、先行の用紙Ａは第１正逆転搬送ローラ５０、５１による挟持状態が終了しており、第１正逆転搬送ローラ５０、５１を正転方向に回転駆動させることにより水平部３３ｂに送り込まれた後続の用紙Ｂを水平部３３ｂの下流側（用紙搬送路４に向けて搬送する向き）の所定位置まで搬送することができる。したがって、第１正逆転搬送ローラ５０、５１は、反転排紙する用紙を水平部３３ｂですれ違わせる場合でも、接離させる必要がなく、当接状態に維持したまま回転方向を切り替えるだけでよく、簡単な構造となる。
【００９５】
第２正逆転搬送ローラ５２は、基本的な構造は第１正逆転搬送ローラ５０、５１と同じであり、正逆転切替自在なモータに連結された駆動ローラとこの駆動ローラに当接された従動ローラとにより構成され、正転方向と逆転方向とに正逆転切替自在に設けられている。但し、この第２正逆転搬送ローラ５２は、従動ローラが駆動ローラに対して接離させることにより、用紙を挟持して搬送する用紙送り状態と、用紙の挟持を解除する開放状態とに切替自在に設けられている。この切替は、ソレノイド（図示せず）の駆動により行われている。
【００９６】
また、この第２正逆転搬送ローラ５２は、反転排紙される用紙のサイズに応じてすれ違い領域内となり、又は、すれ違い領域外となる範囲に配置されている。そして、この第２正逆転搬送ローラ５２の位置で先行の用紙Ａと後続の用紙Ｂとがすれ違い搬送される場合には、第２正逆転搬送ローラ５２を開放状態に切り替え、すれ違い搬送を妨げないようにしている。
【００９７】
反転ローラ５３は、水平部３３ｂにおける反転排紙路３５の分岐点の近傍に設けられている。この反転ローラ５３は、駆動ローラと従動ローラとから構成されて用紙を反転排紙路３５に送り込む向きに回転駆動されるローラであり、ソレノイドの駆動によって従動ローラを駆動ローラに接離させることにより、用紙を挟持して搬送する用紙送り状態と用紙の挟持を解除する開放状態とに切替自在に設けられている。また、反転ローラ５３が回転駆動されるとき（用紙が反転排紙路３５に向けて反転排紙されるとき）、この反転ローラ５３と第１・第２正逆転搬送ローラ５０、５１、５２とは、同じ周速度で同期して回転駆動される。これにより、反転排紙される用紙が、第１・第２正逆転搬送ローラ５０、５１、５２と反転ローラ５３との間で、引っ張られたり弛んだりすることが防止される。
【００９８】
用紙端検出センサ５４は、再給送路３３と反転排紙路３５との分岐点の近傍であってこの分岐点より上流側に設置され、再給送路３３を搬送される用紙の後端を検出する。この用紙端検出センサ５４の検出結果に応じて、第１・第２正逆転搬送ローラ５０、５１、５２の回転方向が正転方向から逆転方向に切り替えられ、及び、反転ローラ５３や第２正逆転搬送ローラ５２が当接状態に切り替えられる。
【００９９】
反転排紙路３５には、用紙を用紙排紙部３（図１等参照）に反転排紙する向きに回転駆動される反転排紙ローラ５５が設けられている。この反転排紙ローラ５５は、再給送路３３を搬送される後続の用紙Ｂの先端が、反転ローラ５３の位置に到達する前に、反転排紙される先行の用紙Ａが反転排紙ローラ５５に到達する位置に配置されている。これにより、先行の用紙Ａと後続の用紙Ｂとのすれ違い搬送のために反転ローラ５３を開放状態に切り替えたときには先行の用紙Ａの先端部を反転排紙ローラ５５で挟持することができ、用紙の反転排紙をスムーズに続行できる。また、この反転排紙ローラ５５及び第１・第２正逆転搬送ローラ５０、５１、５２により用紙が反転排紙されるとき、その搬送速度は、用紙が再給送路３３に送り込まれるときの搬送速度により高速に設定されている。この設定は、正転時と逆転時とにおいてモータの回転数を変えることなどにより行われている。
【０１００】
このような構成において、図１２は水平部３３ｂ内に送り込まれた先行の用紙Ａの反転排紙が開始されており、後続の用紙Ｂが垂直部３３ａ内を水平部３３ｂに向けて搬送されている状態である。このとき、第１・第２正逆転搬送ローラ５０、５１、５２がともに逆転方向へ回転駆動され、かつ、反転ローラ５３も同じ方向へ回転駆動され、用紙Ａが反転排紙路３５に送り込まれようとしている。
【０１０１】
図１３は、先行の用紙Ａと後続の用紙Ｂとが水平部３３ｂにおいてすれ違い搬送されている状態である。このとき、すれ違い領域“Ｘ”内に位置する第２正逆転搬送ローラ５２と反転ローラ５３とは開放状態に切り替えられており、後続の用紙Ｂが水平部３３ｂに送り込まれることを妨げないようになっている。先行の用紙Ａは、その先端側を反転排紙ローラ５５により挟持されているので、第１・第２正逆転搬送ローラ５０、５１、５２や反転ローラ５３からの搬送力が付与されない状態になっても、用紙排紙部３へ向けた用紙搬送は良好に行われる。
【０１０２】
図１４は、先行の用紙Ａはその後端も反転排紙路３５内に入り込み、後続の用紙Ｂが水平部３３ｂを用紙搬送路４側に向けて搬送されている状態である。第１・第２正逆転搬送ローラ５０、５１、５２はともに正転方向へ回転駆動され、反転ローラ５３は開放状態となっている。そして、この後続の用紙Ｂが水平部３３ｂの所定位置まで送り込まれたことが用紙端検出センサ５４の検出結果に基づいて判断されると、図１２の状態となり、逆転方向へ回転駆動される第１・第２正逆転搬送ローラ５０、５１、５２や反転ローラ５３により用紙Ｂがスイッチバックされ、反転排紙路３５への用紙Ｂの送り込みが開始される。したがって、水平部３３ｂでスイッチバックされて反転排紙路３５に送り込まれる用紙は、その搬送方向の切替の途中でフリーな状態になることがなく、再給送路３３を搬送される用紙が搬送途中でフリーな状態になることによって生ずる用紙幅方向の横ズレやスキューを防止できる。
【０１０３】
なお、反転排紙される用紙が長いサイズのものであれば、第２正逆転搬送ローラ５２や反転ローラ５３を不要とすることができ、第１正逆転搬送ローラ５０、５１のみを用いて反転排紙することができる。
【０１０４】
つぎに、本発明の第３の実施の形態を図１５に基づいて説明する。再給送路３３と反転排紙路３５との分岐箇所には、ローラ６０と、第１対向ローラ６１と、第２対向ローラ６２と、把持手段である把持パッド６３と、検知センサ６４とが設けられている。
【０１０５】
ローラ６０は、外周部の一部が再給送路３３と反転排紙路３５とに臨ませてあり、モータ（図示せず）に連結されて、再給送路３３を搬送される用紙の進行方向及び反転排紙路３５を搬送される用紙の進行方向に沿って回転駆動される。また、ローラ６０は、円柱状のローラ本体部６０ａと、ローラ本体部６０ａの外周部に放射状に設けられた多数の突起６０ｂとを有し、これらの突起６０ｂは弾性体により形成されている。
【０１０６】
第１対向ローラ６１は、ローラ６０の外周部に当接されてこのローラ６０とにより再給送路３３を搬送される用紙を挟持する位置に配置され、挟持した用紙を搬送する向きに連れ回りされる。また、第１対向ローラ６１がローラ６０に当接した箇所では、弾性体の突起６０ｂはローラ本体部６０ａの外周面と略同じ位置まで屈曲される。
【０１０７】
第２対向ローラ６２は、ローラ６０の外周部に当接されてこのローラ６０とにより反転排紙路３５を搬送される用紙を挟持する位置に配置され、挟持した用紙を搬送する向きに連れ回りされる。また、第２対向ローラ６２がローラ６０に当接した箇所では、弾性体の突起６０ｂはローラ本体部６０ａの外周面と略同じ位置まで屈曲される。
【０１０８】
検知センサ６４は、用紙の搬送方向に沿った第１対向ローラ６１の上流側に配置され、搬送される用紙の端部（先端及び後端）を検知するセンサである。
【０１０９】
把持パッド６３は、ソレノイド等のアクチュエータが連結され、再給送路３３上の用紙を把持して停止させる把持位置と、その把持して停止させた状態を解除する把持解除位置へ移動自在に設けられている。
【０１１０】
このような構成において、反転排紙を行う場合、再給送路３３を搬送された用紙は矢印方向に回転するローラ６０と第１対向ローラ６１とに挟持されて進行し、検知センサ６４が用紙後端を検知した直後であって用紙後端がローラ６０と第１対向ローラ６１との当接部を通過する前に把持パッド６３が把持位置に移動され、用紙は把持パッド６３により把持されて搬送を停止される。用紙が把持パッド６３により把持された後においてもローラ６０の回転が続行されることにより、用紙の後端側は引き続き再給送路３３上を搬送され、用紙は、把持パッド６３とローラ６０との間で次第に湾曲する。そして、この用紙の後端がローラ６０と第１対向ローラ６１との当接部を通過すると、この用紙はその後端（スイッチバックされて反転排紙路３５を搬送されるときの先端）をローラ６０の突起６０ｂにより保持され、突起６０ｂにより保持された用紙の後端はローラ６０の回転に伴って反転排紙路３５側に運ばれる。把持パッド６３とローラ６０との間で湾曲した用紙の後端がローラ６０の回転に伴って反転排紙路３５側の所定位置まで運ばれると、湾曲した用紙は自らの復原力により湾曲状態を解消するように跳ね上がり、その用紙の後端が突起６０ｂによる保持状態を解除されてローラ６０と第２対向ローラ６２との間に入り込む。
【０１１１】
用紙の後端がローラ６０と第２対向ローラ６２との間に入り込んだ直後のタイミングで把持パッド６３による把持状態を解除することにより、用紙はローラ６０と第２対向ローラ６２とにより挟持されて搬送され、搬送方向をスイッチバックさせた状態となって反転排紙路３５を搬送される。
【０１１２】
ここで、再給送路３３を搬送された用紙が反転排紙路３５を搬送されるように搬送方向をスイッチバックされる過程において、用紙は、ローラ６０と第１対向ローラ６１とに挟持されて搬送され、及び、把持パッド６３により把持されて停止され、及び、ローラ６０と第２対向ローラ６２とに挟持されて搬送されるので、分岐爪のような硬質の部材と接触して擦られるということがない。このため、用紙が擦られて傷が付いたり、用紙に形成された画像が擦られて画質が低下するということが防止される。
【０１１３】
スイッチバック時において、用紙の先端（スイッチバックされる前の用紙の後端）を突起６０ｂにより保持されて運ばれる用紙は、その用紙の先端が斜め方向にずれを生じることなく運ばれるので、スキューの発生が防止される。
【０１１４】
つぎに、本発明の第４の実施の形態を図１６に基づいて説明する。本実施の形態の基本的構造は第３の実施の形態と同じであり、異なる点は、把持手段として、把持パッド６３に代えて、回転方向が正逆切替自在な搬送ローラ７０を用いた点である。
【０１１５】
このような構成において、反転排紙時において、用紙が再給送路３３を搬送されるときには搬送ローラ７０を矢印ａ方向へ回転駆動させる。そして、再給送路３３を搬送される用紙の後端が検知センサ６４により検知された後の所定のタイミング、例えば、用紙後端がローラ６０と第１対向ローラ６１との当接部を通過した後のタイミングで搬送ローラ７０の回転方向を切り替えて矢印ｂ方向へ回転駆動させる。
【０１１６】
これにより、用紙はローラ６０側へ送り出され、及び、用紙の先端（再給送路３３を搬送されていたときには後端であった部分）が突起６０ｂにより保持されてローラ６０の回転に伴い反転排紙路３５側に運ばれ、用紙の先端がローラ６０と第２対向ローラ６２との間に入り込む。先端がローラ６０と第２対向ローラ６２との当接部に入り込んだ用紙は、ローラ６０と第２対向ローラ６２とにより挟持されて搬送力を付与され、反転排紙路３５を搬送される。
【０１１７】
ここで、把持停止手段として正逆切替自在な搬送ローラ７０を用いることにより、用紙の搬送方向をスイッチバックさせる際に、ローラ６０と搬送ローラ７０との間で用紙を湾曲させる必要がなくなり、この湾曲が原因となる曲げ癖が用紙に付くことを防止できる。
【０１１８】
また、搬送ローラ７０の回転方向を切り替えるとき、用紙を再給送路３３上で搬送する向きに回転している搬送ローラ７０の用紙搬送速度を、ローラ６０の用紙搬送速度より減速させ、その後に搬送ローラ７０の停止・回転方向の切り替えを行うようにしてもよい。
【０１１９】
これにより、搬送ローラ７０の回転を停止させることにより用紙を把持して停止させたときには、搬送ローラ７０とローラ６０との間で用紙を緩やかに湾曲させることができる。そして、反転排紙時において用紙の端部がローラ６０から離反しないように制御することができ、用紙をスイッチバックさせる時間を短縮することができる。
【０１２０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、一方の面に画像が形成されて画像形成部から排紙された用紙を再給送路を経由させて再び画像形成部に送り込んで両面印刷を行う場合には、反転路を両面印刷のために用紙をスイッチバックさせる用紙搬送路として兼用することができるので、両面印刷を行うために用紙をスイッチバックさせる専用の用紙搬送路が不要となり、反転路を設けたにも係らず画像形成装置の厚型化防止、即ち、画像形成装置の薄型化を図ることができる。
また、請求項１記載の発明によれば、一方の面に画像形成が行われた用紙が再給送路に送り込まれた場合、その用紙を反転排紙手段によりスイッチバックさせて反転排紙路に送り込むことにより、その用紙を画像が形成された面を下向きにしたページ順に用紙排紙部に反転排紙することができる。
請求項２記載の発明によれば、画像形成部に送り込まれる用紙を反転路に送り込んでスイッチバックさせ、このスイッチバックのとき、用紙搬送路へ送り出される先行の用紙と反転路へ送り込まれる後続の用紙とが少なくとも一部を重畳させた状態となるので、反転路への用紙の送り込み速度や反転路からの用紙の送り出し速度、反転路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、用紙収納部からの給紙タイミングのバラツキや、反転路に至る搬送中における搬送速度のバラツキ等が生じても、画像形成部への用紙の送り込みを小さい間隔に精度良く維持して画像形成作業の生産性を向上させることができる。
【０１２２】
請求項３記載の発明によれば、再給送用紙送り方向切替ローラが搬送手段と反転排紙手段との機能を有することになり、搬送手段と反転排紙手段とを別個に設ける必要がなくなり、構造を簡単化することができる。また、反転排紙時には、再給送路に送り込まれた用紙は正転方向に回転する再給送用紙送り方向切替ローラにより挟持され、その後、用紙を挟持している再給送用紙送り方向切替ローラが逆転方向に回転駆動されることによりその用紙が反転排紙路に送り込まれるので、反転排紙される用紙が搬送の途中でフリーな状態にならず、搬送中の用紙がフリーな状態になることによって生ずる用紙幅方向の横ズレやスキューを防止できる。
【０１２３】
請求項４記載の発明によれば、反転排紙路に送り込まれる先行の用紙の後端側が再給送路内に位置するときに、後続の用紙を再給送路内に送り込むことができ、再給送路を搬送される用紙の間隔が小さい場合、即ち、画像形成された用紙の排紙間隔が狭い場合であっても反転排紙をスムーズに行うことができる。
【０１２４】
請求項５記載の発明によれば、再給送用紙送り方向切替ローラが逆転方向に回転駆動されて先行の用紙を挟持して反転排紙路に送り込んでいるときには、再給送路を搬送される後続の用紙が再給送用紙送り方向切替ローラに到達するという不都合が発生せず、後続の用紙が再給送用紙送り方向切替ローラに到達したときには再給送用紙送り方向切替ローラによる先行の用紙の挟持状態が終了しているので、再給送路内で先行の用紙と後続の用紙とをすれ違わせる場合でも、再給送用紙送り方向切替ローラを接離させることなく回転方向を正逆転させることにより用紙の反転排紙を行える。
【０１２５】
請求項６記載の発明によれば、切替爪を通過させて行う再給送路内での用紙の搬送と、再給送路内でスイッチバックされた用紙の反転排紙路への送り込みとのために必要な切替爪の切り替えを、ソレノイドのような電気的アクチュエータを使用せずに簡単な構造の付勢体により行うことができ、しかも、この付勢体を用いた切替爪の切り替え動作を確実であって高速対応可能なものとすることができる。
【０１２６】
請求項７記載の発明によれば、再給送路を搬送された用紙が反転排紙路を搬送されるように搬送方向をスイッチバックされる過程において、用紙は、分岐爪のような部材と接触して擦られるということがないので、用紙が擦られて傷が付くことや、用紙に形成された画像が擦られて画質が低下することを防止できる。さらに、用紙の先端を突起により保持されて反転排紙路側へ運ばれる用紙は、その用紙の先端が斜め方向にずれを生じることなく運ばれるので、反転排紙路を搬送されるときにおけるスキューの発生を防止できる。
【０１２７】
請求項８記載の発明によれば、把持パッドを把持位置へ移動させることにより再給送路を搬送されている用紙を把持して停止させることができる。
【０１２８】
請求項９記載の発明によれば、搬送ローラの回転を停止させることにより再給送路を搬送されている用紙を把持して停止させることができる。
【０１２９】
請求項１０記載の発明によれば、再給送路に送り込まれた用紙を適当なタイミングで用紙搬送路へ送り出すことができ、用紙収納部から給紙された用紙の一方の面へ最初の画像形成を行うための給紙と、再給送路を搬送された用紙の他方の面へ画像形成（両面印刷）を行うための給紙とを混在させながら行う給紙、所謂、インターリーフ給紙が可能となる。
【０１３０】
請求項１１記載の発明によれば、インターリーフ給紙を行いながら両面印刷を行う場合に、再給送路を搬送される用紙を速やかに用紙搬送路との接続箇所まで送ることができ、用紙収納部から給紙される用紙と再給送路を搬送されて用紙搬送路へ送り出される用紙との間隔を狭めることができ、両面印刷作業の生産性を向上させることができる。
【０１３１】
請求項１２記載の発明によれば、用紙排紙部に反転排紙される用紙の間隔を広げることができ、用紙排紙部に排紙された用紙に対してパンチやステープル綴じ等の後処理を行う場合にその後処理を容易に行うことができる。
【０１３２】
請求項１３記載の発明によれば、電子写真方式の画像形成部を有する画像形成装置において、請求項１ないし１２のいずれか一記載の発明を実現することができる。
【０１３３】
請求項１４記載の発明によれば、デジタル書き込み手段を備えたデジタル電子写真方式の画像形成部を有する画像形成装置において、請求項１ないし１２のいずれか一記載の発明を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１の実施の形態の画像形成装置の構造を示す概略図である。
【図２】用紙搬送路に沿った機構部分を拡大して示す正面図である。
【図３】入口ローラと分岐爪とを示す斜視図である。
【図４】用紙反転手段の動作状態を説明する説明図であり、（ａ）は開放状態、（ｂ）は送り出し状態である。
【図５】搬送ローラと切替爪とを示す斜視図である。
【図６】連続して画像形成を行う場合の画像形成部への用紙の送り込み状態を説明する説明図である。
【図７】連続して画像形成を行う場合の画像形成部への用紙の送り込み状態を説明する説明図である。
【図８】両面印刷時の用紙の搬送状態を示す説明図である。
【図９】２枚インターリーフ方式の両面印刷時における用紙搬送路と再給送路との接続箇所における用紙搬送順と用紙間隔とを示した模式図である。
【図１０】反転排紙時の用紙の搬送状態を示す説明図である。
【図１１】連続した画像形成時の用紙搬送動作を示すダイヤグラムである。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における、反転排紙時の用紙の搬送状態を説明する説明図である。
【図１３】反転排紙時の用紙の搬送状態を説明する説明図である。
【図１４】反転排紙時の用紙の搬送状態を説明する説明図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態における、反転排紙のために用紙をスイッチバックさせる機構部分を示す概略図である。
【図１６】本発明の第４の実施の形態における、反転排紙のために用紙をスイッチバックさせる機構部分を示す概略図である。
【図１７】従来例の画像形成装置の構造を示す概略図である。
【符号の説明】
１      用紙収納部
２      画像形成部
３      用紙排紙部
４      用紙搬送路
６      反転路
１４      用紙反転手段
２０      分離給紙手段
２３      デジタル書き込み手段
３３      再給送路
３５      反転排紙路
３６      搬送手段、反転排紙手段、再給送用紙送り方向切替ローラ
３９      切替爪
４２      付勢体
５０、５１  搬送手段、反転排紙手段、再給送用紙送り方向切替ローラ
５２      搬送手段、反転排紙手段
５３      反転排紙手段
６０      ローラ
６０ｂ    突起
６１      第１対向ローラ
６２      第２対向ローラ
６３      把持手段、把持パッド
７０      把持手段、搬送ローラ
【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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【図１７】
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