JP7722020B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来からシートに両面印刷可能な画像形成装置においては、シートの搬送制御として、２１搬送制御、２４１３搬送制御、２４１６搬送制御、２４６１搬送制御などが用いられている。例えば、２４６１搬送制御においては、１枚目のシートの裏面（２頁目）→２枚目のシートの裏面（４頁目）→３枚目のシートの裏面（６頁目）→１枚目のシートの表面（１頁目）の順に印刷が行われる（特許文献１参照）。

特開２０２０―１４０１１４号公報

特許文献１の構成によれば、先行するシートが再搬送経路を通過中に、シートカセットからシートを供給する際、先行するシートを再搬送経路で停止させ、シートカセットからシートの供給が完了してから停止していたシートの搬送を再開している。これにより、シートカセットから供給されるシートの後端と再搬送経路を通過中のシートの前端とのシート間距離を一定に保っている。

しかしながら、再搬送経路でシートを停止させるために再搬送ローラを停止させると、シートはすぐに停止せずに再搬送ローラとの間でスリップして停止する。このとき、シートに再搬送ローラのスリップ痕が付くおそれがある。

本発明は、再搬送経路でシートを停止させることなく、シート間距離を一定に保つことができる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成部を有する装置本体と、前記画像形成部に供給するシートを支持するシートトレイと、制御部と、を備える。前記装置本体は、前記シートトレイから前記画像形成部へシートを給送するための給送経路と、前記画像形成部で一面に画像が形成されたシートを前記給送経路へ再搬送するための再搬送経路と、前記再搬送経路に配置された再搬送ローラと、を有する。前記制御部は、先行シートの表面及び裏面と、前記先行シートよりも後に前記シートトレイから給送される後続シートの表面及び裏面に対して前記画像形成部で画像を形成する両面印刷時において、前記再搬送ローラの搬送速度を第１速度とする通常制御と、前記再搬送ローラの搬送速度を前記第１速度よりも遅い第２速度とする減速制御とを実行可能である。前記制御部は、前記通常制御中において前記先行シートが前記再搬送経路に位置し、前記後続シートが前記給送経路に供給されるとき、前記再搬送ローラにより搬送される前記先行シートの前端と前記後続シートの後端とのシート間距離が所定距離となるように、前記減速制御を実行する。

上記の構成によれば、再搬送ローラの搬送速度を減速させることにより、再搬送経路でシートを停止させることなく、シート間距離を一定に保つことができる。その結果、シートに再搬送ローラのスリップ痕が付くことを抑制できる。

上記の画像形成装置において、前記装置本体は、前記再搬送経路における前記再搬送ローラのシート搬送方向上流に、シートを検知する第１センサを有し、前記制御部は、前記第１センサが前記先行シートを検知してから所定時間後に前記減速制御を実行するようにしてもよい。

上記の構成によれば、再搬送ローラの直前に第１センサを配置することにより、再搬送経路におけるシートの位置を高精度で検出することができる。

上記の画像形成装置において、前記装置本体は、前記シートトレイから前記給送経路に給送されるシートを検知する第２センサを有し、前記制御部は、前記減速制御の開始から前記第２センサが前記後続シートの後端を検知するまでの時間が長いほど、前記減速制御を終了するタイミングを遅くするようにしてもよい。

上記の構成によれば、給送経路に第２センサを配置することにより、減速制御の終了のタイミングを高精度で制御することができる。

上記の画像形成装置において、前記減速制御を終了するタイミングをＴｍ、前記減速制御を終了する理論的なタイミングをＴｔ、前記減速制御を開始したタイミングをＴ１、前記第２センサが前記後続シートの後端を検知したタイミングをＴ２、前記減速制御の開始から前記第２センサが前記後続シートの後端を検知するまでの理論的な時間をＴｂ、前記第１速度をＶ１、前記第２速度をＶ２、とすると、
Ｔｍ＝Ｔｔ＋｛（Ｔ２－Ｔ１）－Ｔｂ｝×Ｖ２／（Ｖ１－Ｖ２）で算出することができる。

上記の構成によれば、減速制御を終了するタイミングＴｍを算出式から算出することができる。

上記の画像形成装置において、前記装置本体は、駆動モータと、前記駆動モータの駆動力を前記再搬送ローラへ伝達する駆動力伝達部と、を有し、前記駆動力伝達部は、前記再搬送ローラを前記第１速度で駆動する第１伝達機構と、前記再搬送ローラを前記第２速度で駆動する第２伝達機構と、を有していてもよい。

上記の構成によれば、通常制御時は第１伝達機構、減速制御時は第２伝達機構を用いることで、駆動モータの回転速度を変える必要がない。

上記の画像形成装置において、前記駆動力伝達部は、前記第１伝達機構と前記第２伝達機構とを切り替える電磁クラッチを有していてもよい。

上記の構成によれば、電磁クラッチを用いることにより、駆動力伝達部を小型化できる。

上記の画像形成装置において、前記装置本体は、前記再搬送経路における前記再搬送ローラのシート搬送方向上流に配置され、前記再搬送ローラと同速度で駆動される搬送ローラを有していてもよい。

上記の構成によれば、短いシートでも搬送することができる。

上記の画像形成装置において、前記制御部は、前記両面印刷において、第１シートの裏面、第２シートの裏面、第３シートの裏面、前記第１シートの表面、第４シートの裏面の順に前記画像形成部で画像を形成し、前記先行シートは、前記第２シートであり、前記後続シートは、前記第４シートであってもよい。

上記の構成によれば、２４６１搬送制御に適用することができる。

上記の画像形成装置において、前記制御部は、前記通常制御中において前記第１シートが前記再搬送経路に位置し、前記第３シートが前記給送経路に供給されるとき、前記再搬送ローラにより搬送される前記第１シートの前端と前記第３シートの後端とのシート間距離が前記所定距離となるように、前記減速制御を実行するようにしてもよい。

上記の構成によれば、上記の減速制御を第１シートと第３シートとのシート間距離を一定に保つためにも利用できる。

本発明によれば、画像形成装置における両面印刷時に、再搬送経路でシートを停止させることなく、シート間距離を一定に保つことができる。

一実施形態の排出ユニットが装着された画像形成装置を示す中央断面図である。 一実施形態のカバーが装着された画像形成装置を示す中央断面図である。 一実施形態の画像形成装置の搬送部を示すブロック図である。 搬送制御のフローチャートである。 第１シートの前端がフラッパに到達する前の位置にあり、第２シートが給送されている状態の画像形成装置を示す中央断面図である。 図５に続く搬送状態を示す図である。 図６に続く搬送状態を示す図である。 図７に続く搬送状態を示す図である。 図８に続く搬送状態を示す図である。 図９に続く搬送状態を示す図である。 図１０に続く搬送状態を示す図である。 図１１に続く搬送状態を示す図である。 図１２に続く搬送状態を示す図である。 図１３に続く搬送状態を示す図である。 図１４に続く搬送状態を示す図である。

以下の説明では、図１における左側及び右側を、それぞれ画像形成装置１の前側及び後側と規定し、紙面手前側及び紙面奥側を、それぞれ画像形成装置１の右側及び左側と規定する。また、図１における上側及び下側を、それぞれ画像形成装置１の上側及び下側と規定する。

［画像形成装置の全体構成］
図１は、一実施形態の排出ユニットが装着された画像形成装置の中央断面図である。画像形成装置１は、電子写真方式により用紙やＯＨＰシート等のシートＳに複数色の現像剤像の重ね合わせによる画像を形成するカラーレーザプリンタである。但し、画像形成装置１は、単色の現像剤像による画像をシートに形成するモノクロレーザプリンタに構成することも可能である。また、画像形成装置１は、インクジェットプリンタに構成することも可能である。

画像形成装置１は、装置本体２と、シートＳを供給する給送部３と、搬送されるシートＳに画像を形成する画像形成部５と、画像形成部５から搬送されるシートＳを搬送する搬送部７とを備えている。装置本体２は、略直方体形状に形成される箱体であり、給送部３、画像形成部５、および搬送部７を収容している。装置本体２の上面２３には、前側から後側へ向かって下り傾斜するように凹む排出トレイ２３ａが形成されている。画像形成部５は装置本体２に含まれる。

給送部３は、シートカセット３１と、第１給送ローラ３２と、一対の第１搬送ローラ３４と、一対のレジストローラ３５とを備えている。装置本体２内には、シートカセット３１から画像形成部５へシートＳを給送するための給送経路Ｐ０が構成されている。

シートカセット３１は、複数枚のシートＳを積層状態で支持している。シートカセット３１は、画像形成部５に給送されるシートを支持するシートトレイの一例である。シートカセット３１に支持されるシートＳは、第１給送ローラ３２により１枚ずつ給送経路Ｐ０に送り出される。給送経路Ｐ０に送り出されたシートＳは、第１搬送ローラ３４およびレジストローラ３５により画像形成部５に向けて搬送される。

また、装置本体２は前面に開口する開口部２Ａと、開口部２Ａを開閉可能なフロントカバー２９とを備えている。開口部２Ａは、フロントカバー２９を開いた状態では開放され、フロントカバー２９を閉じた状態では閉塞される。

給送部３は、第２給送ローラ３８を備えている。フロントカバー２９が開かれた状態においてフロントカバー２９上に載置されたシートＳは、第２給送ローラ３８によって給送経路Ｐ０に送り出される。給送経路Ｐ０に送り出されたシートＳは、レジストローラ３５により画像形成部５に向けて搬送される。開かれた状態のフロントカバー２９は、画像形成部５に給送されるシートを支持するシートトレイの一例である。

画像形成部５は、前後方向に並設される４つのドラムユニット５１を備えている。各ドラムユニット５１は、ブラック、イエロー、マゼンタ、およびシアンの各色に対応して設けられている。各ドラムユニット５１は感光ドラム５１ａおよび現像ローラ５１ｂを備えている。

また、画像形成部５は、スキャナユニット５２および定着ユニット６を備えている。スキャナユニット５２は、装置本体２内の上部に設けられ、画像データに基づくレーザ光が、ポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを通って、各色に対応する感光ドラム５１ａの表面上に高速走査にて照射される。定着ユニット６は、シートＳの搬送方向における最も下流側の感光ドラム５１ａよりもさらに下流側に配置されている。

画像形成部５におけるドラムユニット５１の下方には転写ベルト４０が配置されている。転写ベルト４０は、駆動ローラ４１ａと駆動ローラ４１ａの後方に配置される従動ローラ４１ｂとの間に掛け渡されている。転写ベルト４０を挟んだ各感光ドラム５１ａに対向する位置には、それぞれ転写ローラ４２が配置されている。

画像形成部５においては、図示しない帯電器によって一様に帯電された感光ドラム５１ａが、それぞれスキャナユニット５２によって選択的に露光される。この露光により、感光ドラム５１ａの表面から電荷が選択的に除去され、感光ドラム５１ａの表面に静電潜像が形成される。

現像ローラ５１ｂには現像バイアスが印加されており、感光ドラム５１ａに形成された静電潜像が現像ローラ５１ｂに対向すると、静電潜像と現像ローラ５１ｂとの間の電位差により、現像ローラ５１ｂから静電潜像にトナーが供給される。これによって、感光ドラム５１ａの表面にトナー像が形成される。

画像形成部５へ向けて搬送されたシートＳが転写ベルト４０上に搬送されると、転写ベルト４０により搬送されて、転写ベルト４０と各感光ドラム５１ａとの間を順次通過する。そして、感光ドラム５１ａの表面上のトナー像は、シートＳと対向したときに、転写ローラ４２に印加された転写バイアスによってシートＳに転写される。

トナー像が転写されたシートＳは定着ユニット６に搬送される。定着ユニット６は、シートＳを加熱する加熱ローラ６１と、加熱ローラ６１と対向して配置される加圧ローラ６２とを備えている。定着ユニット６に搬送されたシートＳは、互いに圧接した加熱ローラ６１と加圧ローラ６２との間を通過することによりトナー像が熱定着される。

トナー像が熱定着されたシートＳは、搬送部７により画像形成部５の下流側へ搬送される。搬送部７は、搬送経路Ｐ１と、排出経路Ｐ２と、再搬送経路Ｐ３とを有している。搬送経路Ｐ１は、画像形成部５から搬送されてくるシートＳが搬送される経路である。排出経路Ｐ２は、搬送経路Ｐ１から分岐し、シートＳが排出トレイ２３ａへ搬送される経路である。再搬送経路Ｐ３は、搬送経路Ｐ１から分岐し、シートＳが一時的に搬送される第１経路Ｐ３１と、排出経路Ｐ２および第１経路Ｐ３１から分岐し、シートＳが画像形成部５へ搬送される第２経路Ｐ３２とを有している。

搬送経路Ｐ１における定着ユニット６よりもシート搬送方向の下流側にはシートを搬送する一対の定着後ローラ７１が設けられている。排出経路Ｐ２におけるシート搬送方向の下流側端部には、シートＳを搬送する一対の排出ローラ７３が設けられ、排出経路Ｐ２における排出ローラ７３よりもシート搬送方向の上流側には、シートＳを搬送する一対の中間排出ローラ７２が設けられている。

再搬送経路Ｐ３において、第１経路Ｐ３１にはシートＳを搬送する一対の反転ローラ７４が設けられ、第２経路Ｐ３２における第１経路Ｐ３１側の端部にはシートＳを搬送する一対の中間反転ローラ７５が設けられている。第２経路Ｐ３２における中間反転ローラ７５よりもシート搬送方向の下流側には、シートＳを搬送する一対の第１再搬送ローラ７６ａおよび一対の第２再搬送ローラ７６ｂが設けられている。搬送ローラの一例としての第１再搬送ローラ７６ａは、再搬送ローラの一例としての第２再搬送ローラ７６ｂよりもシート搬送方向上流に配置され、第２再搬送ローラ７６ｂと同速度で駆動される。第１再搬送ローラ７６ａを設けることにより、短いシートでも搬送することができる。

搬送経路Ｐ１と排出経路Ｐ２および第１経路Ｐ３１との分岐部Ｐｓにはフラッパ７９が設けられている。フラッパ７９は、搬送経路Ｐ１を搬送されるシートＳを排出経路Ｐ２に案内する第１位置と、搬送経路Ｐ１を搬送されるシートＳを第１経路Ｐ３１に案内する第２位置とに切替可能に構成されている。装置本体２にはソレノイド７８が設けられている。ソレノイド７８は、フラッパ７９を第１位置と第２位置とに切替可能に構成されている。

装置本体２は、駆動モータの一例としての第１モータ８１、第２モータ８２、および第３モータ８３を有している。第１モータ８１は、第１給送ローラ３２、定着後ローラ７１、第１再搬送ローラ７６ａ、および第２再搬送ローラ７６ｂを駆動する。

第１モータ８１と第１給送ローラ３２との間には第１電磁クラッチ８４が介装されており、第１電磁クラッチ８４により第１モータ８１からの駆動力の第１給送ローラ３２に対する伝達および遮断が切替可能となっている。第１モータ８１と第１再搬送ローラ７６ａおよび第２再搬送ローラ７６ｂとの間には、第２電磁クラッチ８５が介装されており、第２電磁クラッチ８５により第１モータ８１の駆動力を第１再搬送ローラ７６ａおよび第２再搬送ローラ７６ｂへ伝達する伝達機構が切替可能となっている。

第２モータ８２は、排出ローラ７３および中間排出ローラ７２を駆動する。排出ローラ７３および中間排出ローラ７２は、第２モータ８２によって回転方向を正回転方向および逆回転方向へ切替可能に構成されている。排出ローラ７３および中間排出ローラ７２は、正回転方向に回転しているときにはシートＳを排出トレイ２３ａに向けて搬送し、逆回転方向へ回転しているときには、シートＳを第２経路Ｐ３２に向けて搬送することが可能である。これにより、排出経路Ｐ２における搬送方向が反転可能に構成されている。排出経路Ｐ２においてシートＳを反転させるときには、シートＳの先端部が一時的に排出トレイ２３ａ上に突出する。

第３モータ８３は、反転ローラ７４および中間反転ローラ７５を駆動する。反転ローラ７４および中間反転ローラ７５は、第３モータ８３によって回転方向を正回転方向および逆回転方向へ切替可能に構成されている。反転ローラ７４は、正回転方向に回転しているときにシートＳを搬送経路Ｐ１から離れる方向に搬送し、逆回転方向へ回転しているときにシートＳを第２経路Ｐ３２へ向けて搬送するように構成されている。

これにより、第１経路Ｐ３１における搬送方向が反転可能に構成されている。装置本体２は上面２３において、第１経路Ｐ３１を搬送されるシートＳが通過可能な上面開口部２３ｂを有している。第１経路Ｐ３１においてシートＳを反転させるときには、シートＳの先端部が一時的に上面開口部２３ｂを通じて上面２３よりも上方に突出する。中間反転ローラ７５は、逆回転方向へ回転しているときに第２経路Ｐ３２においてシートＳを画像形成部５側へ向けて搬送するように構成されている。

再搬送経路Ｐ３の第２経路Ｐ３２における第１再搬送ローラ７６ａと第２再搬送ローラ７６ｂとの間にはシートＳを検知する第１センサ９１が設けられている。つまり、第１センサ９１は、第２再搬送ローラ７６ｂのシート搬送方向上流に位置している。第２再搬送ローラ７６ｂの直前に第１センサ９１を配置することにより、第２経路Ｐ３２におけるシートＳの位置を高精度で検出することができる。

給送経路Ｐ０のシート搬送方向上流側端部にはシートカセット３１から給送経路Ｐ０に給送されるシートＳを検知する第２センサ９２が設けられている。給送経路Ｐ０におけるレジストローラ３５と画像形成部５との間にはシートＳを検知する第３センサ９３が設けられている。第２経路Ｐ３２における中間反転ローラ７５と第１再搬送ローラ７６ａとの間にはシートＳを検知する第４センサ９４が設けられている。搬送経路Ｐ１における定着ユニット６と定着後ローラ７１との間にはシートＳを検知する第５センサ９５が設けられている。シートカセット３１には、シートカセット３１に支持されるシートＳの有無を検知する第６センサ９６が設けられている。

装置本体２の上面２３には、複数段の排出トレイ（図示せず）を有した排出ユニット１００が着脱可能に装着されている。排出ユニット１００はシートＳが搬送される排出ユニット経路Ｐ４を有している。画像形成装置１においては、シートＳを排出経路Ｐ２を介して排出ユニット経路Ｐ４に搬送することが可能に構成されている。排出ユニット１００は、装置本体２に対して着脱可能なオプション装置である。

また、第１経路Ｐ３１を搬送経路Ｐ１から離れる方向へ搬送されるシートＳは、装置本体２の上面２３における上面開口部２３ｂを通じて上面２３よりも上方へ突出することが可能である。上面２３から上方へ突出するまで搬送されたシートＳは、反転ローラ７４の回転が正回転方向から逆回転方向に切り替えられることにより搬送方向が反転され、第２経路Ｐ３２側へ向けて搬送される。

装置本体２の上面２３において、排出ユニット１００は排出トレイ２３ａと上面開口部２３ｂとの間に配置されている。排出トレイ２３ａは排出ユニット１００の前方に配置され、上面開口部２３ｂは排出ユニット１００の後方に配置されている。従って、第１経路Ｐ３１を搬送されるシートＳは、排出トレイ２３ａの後側において、上面開口部２３ｂを通じて装置本体２の上面２３から上方へ突出する。つまり、第１経路Ｐ３１は、排出ユニット１００を挟んで排出トレイ２３ａとは反対側に配置された経路である。

このように、第１経路Ｐ３１から上面２３よりも上方へ突出するシートＳは排出ユニット１００の後方において上方へ突出することとなる。従って、第１経路Ｐ３１においてシートＳを反転させるときに第１経路Ｐ３１から一時的に突出したシートＳは、排出ユニット１００に隠れて排出ユニット１００よりも前方の排出トレイ２３ａ側のユーザーから視認しにくくなる。これにより、突出したシートＳがユーザーにより取り除かれることを抑制可能となっている。

また、分岐部Ｐｓから下流端Ｐ３１ｄまでの第１経路Ｐ３１の長さは、分岐部Ｐｓから下流端Ｐ２ｄまでの排出経路Ｐ２の長さよりも長く形成されている。なお、下流端Ｐ３１ｄは、第１経路Ｐ３１における反転ローラ７４が正回転方向に回転しているときのシート搬送方向の下流側端部に位置しており、下流端Ｐ２ｄは、排出経路Ｐ２における排出ローラ７３が正回転方向に回転しているときのシート搬送方向の下流側端部に位置している。

従って、第１経路Ｐ３１においてシートＳを反転させるときに第１経路Ｐ３１から突出するシートＳの突出長さは、排出経路Ｐ２においてシートＳを反転させるときに排出経路Ｐ２から突出するシートＳの突出長さよりも短くなるため、第１経路Ｐ３１から突出するシートＳが排出トレイ２３ａに排出されたシートＳに接触することを、抑制することが可能となっている。

図２に示すように、画像形成装置１においては、排出ユニット１００を装着しない場合に、装置本体２の上面２３に上面開口部２３ｂを塞ぐカバー１０１を装着することができる。このように上面２３にカバー１０１を装着した場合、第１経路Ｐ３１はカバー１０１の内部にも連続して形成されており、第１経路Ｐ３１の下流端Ｐ３１ｄは、カバー１０１の前端部かつ排出経路Ｐ２の下流端Ｐ２ｄよりも上方に位置している。

つまり、第１経路Ｐ３１は、搬送経路Ｐ１から搬送されてくるシートＳを排出トレイ２３ａの上方に案内する経路であり、第１経路Ｐ３１の下流端Ｐ３１ｄから装置本体２の外部に突出したシートＳは、排出経路Ｐ２から排出トレイ２３ａに排出されたシートＳよりも上方に位置する。

従って、装置本体２の上面２３にカバー１０１を装着した場合、第１経路Ｐ３１の下流端Ｐ３１ｄから装置本体２の外部に突出したシートＳは、排出経路Ｐ２の下流端Ｐ２ｄから排出トレイ２３ａに排出されるシートＳよりも上方に位置することとなり、第１経路Ｐ３１から突出するシートＳが排出トレイ２３ａに既に排出されたシートＳに接触することを抑制することが可能である。

また、装置本体２の上面２３にカバー１０１を装着した場合においても、分岐部Ｐｓから下流端Ｐ３１ｄまでの第１経路Ｐ３１の長さは、分岐部Ｐｓから下流端Ｐ２ｄまでの排出経路Ｐ２の長さよりも長く形成されている。従って、第１経路Ｐ３１から突出するシートＳが排出トレイ２３ａに排出されたシートＳに接触することを、さらに抑制することが可能となっている。

図３に示すように、画像形成装置１はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）で構成される制御部９を備えている。制御部９には、ソレノイド７８、第１モータ８１、第２モータ８２、第３モータ８３、第１電磁クラッチ８４、および第２電磁クラッチ８５が接続されている。また、制御部９には、第１センサ９１、第２センサ９２、第３センサ９３、第４センサ９４、第５センサ９５および第６センサ９６が接続されている。

制御部９は、ソレノイド７８を制御することにより、フラッパ７９を第１位置と第２位置とに切り替えることが可能である。制御部９は、フラッパ７９を第１位置と第２位置とに切り替えることで、シートＳを排出経路Ｐ２に搬送する場合にフラッパ７９を第１位置とし、シートＳを第１経路Ｐ３１に搬送する場合にフラッパ７９を第２位置とすることが可能である。このように、制御部９がフラッパ７９を第１位置または第２位置に切り替えることで、適切なタイミングでシートＳの搬送先を排出経路Ｐ２と第１経路Ｐ３１とに切り替えることが可能となっている。

制御部９は、第１モータ８１を制御することにより、定着後ローラ７１の回転および停止を切り替えることが可能である。制御部９は、第１モータ８１および第１電磁クラッチ８４を制御することにより、第１給送ローラ３２の回転および停止を切り替えることが可能である。制御部９は、第１モータ８１および第２電磁クラッチ８５を制御することにより、第１再搬送ローラ７６ａおよび第２再搬送ローラ７６ｂの搬送速度を切り替えることが可能である。

第１再搬送ローラ７６ａおよび第２再搬送ローラ７６ｂの搬送速度を切り替えるための構成として本実施形態では、第１モータ８１の駆動力を第１再搬送ローラ７６ａおよび第２再搬送ローラ７６ｂへ伝達する駆動力伝達部８６を備えている。駆動力伝達部８６は、第２電磁クラッチ８５を含み、第２電磁クラッチ８５がオン状態のときに第１モータ８１と繋がる第１伝達機構８６ａと、第２電磁クラッチ８５がオフ状態のときに第１モータ８１と繋がる第２伝達機構８６ｂとを有している。

第１伝達機構８６ａは、所定の回転数で駆動する第１モータ８１の駆動力を、第１再搬送ローラ７６ａおよび第２再搬送ローラ７６ｂの搬送速度が通常の第１速度Ｖ１となるように伝達するギヤ列である。第２伝達機構８６ｂは、所定の回転数で駆動する第１モータ８１の駆動力を、第１再搬送ローラ７６ａおよび第２再搬送ローラ７６ｂの搬送速度が第１速度Ｖ１よりも遅い第２速度Ｖ２となるように伝達するギヤ列である。

制御部９は、第２電磁クラッチ８５をオン状態とする通常制御と、第２電磁クラッチ８５をオフ状態とする減速制御とを実行可能である。このように、駆動力伝達部８６を設けることにより、第１モータ８１の回転速度を変えることなく第１再搬送ローラ７６ａおよび第２再搬送ローラ７６ｂの搬送速度切り替えることができる。また、第２電磁クラッチ８５を用いることにより、駆動力伝達部８６を小型化できる。

なお、第１再搬送ローラ７６ａおよび第２再搬送ローラ７６ｂの搬送速度を切り替える構成は、駆動力伝達部８６に限定されることはなく、例えば、第１再搬送ローラ７６ａおよび第２再搬送ローラ７６ｂを第２速度Ｖ２で駆動する別の駆動モータを設けてもよい。

制御部９は、第２モータ８２を制御することにより、排出ローラ７３および中間排出ローラ７２の回転方向の切り替え、ならびに回転および停止を切り替えることが可能である。制御部９は、第３モータ８３を制御することにより、反転ローラ７４および中間反転ローラ７５の回転方向の切り替え、ならびに回転および停止を切り替えることが可能である。

このように構成される画像形成装置１においては、シートＳの両面に画像を形成する両面印刷を行う場合、搬送されるシートＳの紙間を短縮可能な印刷順序でシートＳに印刷を行う搬送制御を制御部９によって実行することで、印刷速度の向上を図っている。例えば、制御部９は、１枚目の第１シートの裏面（２頁目）→２枚目の第２シートの裏面（４頁目）→３枚目の第３シートの裏面（６頁目）→第１シートの表面（１頁目）→４枚目の第４シートの裏面（８頁目）の順に印刷が行われる２４６１搬送制御を実行可能に構成されている。

制御部９により２４６１搬送制御を行う場合、複数のシートＳに対して最速で印刷を行うために、画像形成部５により第１シートの裏面（２頁目）および第２シートの裏面（４頁目）に対する印刷が終了したときに排出経路Ｐ２を用いてシートＳを反転して画像形成部５へ再搬送する高速搬送制御を実行し、第３シートの裏面（６頁目）および第４シートの裏面（８頁目）に対する印刷が終了したときに第１経路Ｐ３１を用いてシートＳを反転させて画像形成部５へ再搬送するように構成している。

また、裏面（４頁目）の印刷がなされる第２シートの給送が給送ミスなどにより遅延して、裏面（４頁目）の印刷が終了した第２シートがフラッパ７９の手前に到達したときに、第１経路Ｐ３１が空き状態となっていた場合には、第２シートを第１経路Ｐ３１に搬送して反転させ、画像形成部５へ再搬送する搬送切替制御を実行するように構成している。

また、通常制御中において先行する第２シートが第２経路Ｐ３２に位置し、後続の第４シートが給送経路Ｐ０に供給されるとき、第２再搬送ローラ７６ｂにより搬送される第２シートの前端と第４シートの後端とのシート間距離が所定距離（設計値）となるように、減速制御を実行するように構成している。

［通常制御および減速制御］
次に、制御部９により実行される両面印刷時におけるシートＳの搬送制御、特に２４６１搬送制御を行う場合の通常制御および減速制御について説明する。図４に搬送制御のフローチャートを示す。

なお、以下の説明においては、裏面に２頁目の印刷がなされる第１シートを第１シートＳ１－２と記載し、表面に１頁目の印刷がなされる第１シートを第１シートＳ１－１と記載する。また、裏面に４頁目の印刷がなされる第２シートを第２シートＳ２－２と記載し、表面に３頁目の印刷がなされる第２シートを第２シートＳ２－１と記載する。さらに、裏面に６頁目の印刷がなされる第３シートを第３シートＳ３－２と記載し、表面に５頁目の印刷がなされる第３シートを第３シートＳ３－１と記載する。さらに、裏面に８頁目の印刷がなされる第４シートを第４シートＳ４－２と記載する。

なお、裏面に印刷がなされる各シートは、搬送方向が反転された時点で表面に印刷がなされるシートに切り替わる。第２シートＳ２－１は先行シートの一例であり、第４シートＳ４－２は後続シートの一例である。

搬送制御は、制御部９に印刷指示が入力されることにより開始される。搬送制御が開始されると、制御部９は、シートカセット３１に支持されている第１シートＳ１－２を給送させる（Ｓ１０）。図５に示すように、第１シートＳ１－２は、画像形成部５にて画像形成がなされた後に搬送経路Ｐ１に搬送される。

第１シートＳ１－２が図５の位置にあるとき、制御部９は、シートカセット３１に支持されている第２シートＳ２－２を給送させる（Ｓ１１）。この場合、制御部９による第２シートＳ２－２の給送は、第１シートＳ１－１と第２シートＳ２－２とのシート間距離が、第１シートＳ１－１の後端がフラッパ７９を通過したときに、第２シートＳ２－２の前端が加熱ローラ６１および加圧ローラ６２によりニップされるようになる距離だけ開くタイミングで行われる。

図６に示すように、第１シートＳ１－２は、分岐部Ｐｓを通じて排出経路Ｐ２に搬送される。制御部９は、排出経路Ｐ２を搬送される第１シートＳ１－２が反転位置に到達すると、第２モータ８２の駆動を制御して、排出ローラ７３および中間排出ローラ７２の回転を正回転方向から逆回転方向に切り替え、第１シートＳ１－２の搬送方向を反転させる（ステップＳ１２）。この場合、例えば制御部９は、第５センサ９５がオフしてから第１シートＳ１－２が反転位置に到達するまでの時間を予め設定しておき、第５センサ９５がオフしてから当該時間が経過すると、第１シートＳ１－２の搬送方向を反転させる。

図７に示すように、搬送方向を反転された第１シートＳ１－１は第２経路Ｐ３２へ向けて搬送され、第１シートＳ１－１の前端が中間反転ローラ７５の位置に到達すると、第１シートＳ１－１は中間反転ローラ７５により第２経路Ｐ３２を搬送される。図８に示すように、第１シートＳ１－１の後端がフラッパ７９を通過した後に、第２シートＳ２－２が分岐部Ｐｓを通じて排出経路Ｐ２に搬送される。

第２シートＳ２－２が図８の位置にあるとき、制御部９は、シートカセット３１に支持されている第３シートＳ３－２を給送させる（Ｓ１３）。この場合、制御部９による第３シートＳ３－２の給送は、第２シートＳ２－１と第３シートＳ３－２とのシート間距離が、第２シートＳ２－１の後端がフラッパ７９を通過したときに、第３シートＳ３－２の前端が加熱ローラ６１および加圧ローラ６２によりニップされるようになる距離だけ開くタイミングで行われる。

図９に示すように、制御部９は、排出経路Ｐ２を搬送される第２シートＳ２－２が反転位置に到達すると、第２シートＳ２－２の搬送方向を反転させる（ステップＳ１４）。図１０に示すように、搬送方向を反転された第２シートＳ２－１は第２経路Ｐ３２へ向けて搬送され、第２シートＳ２－１の前端が中間反転ローラ７５の位置に到達すると、第２シートＳ２－１は中間反転ローラ７５により第２経路Ｐ３２を搬送される。

第１シートＳ１－１が図１０の位置にあるとき、制御部９は、第３シートＳ３－２の給送が遅延しているか否かを判定する（ステップＳ１５）。第１シートＳ１－１の前端と第３シートＳ３－２の後端とのシート間距離が所定距離未満の場合、制御部９は第３シートＳ３－２の給送が遅延していると判定し（ステップＳ１５：Ｙ）、通常制御を終了して減速制御を実行する（ステップＳ１６）。減速制御により、第１シートＳ１－１および第２シートＳ２－１が減速される。第２シートＳ２－１の減速は第２モータ８２及び第３モータ８３を減速することにより行われる。

制御部９は、第１シートＳ１－１の前端と第３シートＳ３－２の後端とのシート間距離が所定距離となるタイミングで減速制御から通常制御に戻し（ステップＳ１７）、ステップＳ１８へ進む。このタイミングは後述するステップＳ２２およびステップＳ２４と同様の方法で算出されるため、ここでは説明を省略する。このように、第３シートＳ３－２の給送が遅延している場合に減速制御を実行することにより、第２経路Ｐ３２で第１シートＳ１－１を停止させることなく、第１シートＳ１－１と第３シートＳ３－２とのシート間距離を一定に保つことができる。

一方、ステップＳ１５において第１シートＳ１－１の前端と第３シートＳ３－２の後端とのシート間距離が所定距離の場合、制御部９は第３シートＳ３－２の給送が遅延していないと判定し（ステップＳ１５：Ｎ）、ステップＳ１８へ進む。

図１１に示すように、第２シートＳ２－１の前端が第１センサ９１を通過すると、制御部９は、第１センサ９１が第２シートＳ２－１を検知してから所定時間経過したか否かを判定する（ステップＳ１８）。つまり、制御部９は、第２シートＳ２－１により第１センサ９１がオンになってから所定時間経過したか否かを判定する。所定時間は、第２シートＳ２－１が第２再搬送ローラ７６ｂにニップされる位置に到達するまでの時間であり、予め設定されている。

第１センサ９１が第２シートＳ２－１を検知してから所定時間経過すると（ステップＳ１８：Ｙ）、制御部９は通常制御を終了して減速制御を実行する（ステップＳ１９）。減速制御により、第２シートＳ２－１が減速される。図１２に示すように、第２シートＳ２－１が減速されている状態において、制御部９は、第１シートＳ１－１と第２シートＳ２－１の間に、シートカセット３１に支持されている第４シートＳ４－２を給送させる（Ｓ２０）。

図１２に示すように、第３シートＳ３－２は、分岐部Ｐｓを通じて第１経路Ｐ３１に搬送される。図１３に示すように、制御部９は、第１経路Ｐ３１を搬送される第３シートＳ３－２が反転位置に到達すると、第３モータ８３の駆動を制御して、反転ローラ７４の回転を正回転方向から逆回転方向に切り替え、第３シートＳ３－２の搬送方向を反転させる（ステップＳ２１）。この場合、例えば制御部９は、第５センサ９５がオフしてから第３シートＳ３－２が反転位置に到達するまでの時間を予め設定しておき、第５センサ９５がオフしてから当該時間が経過すると、第３シートＳ３－２の搬送方向を反転させる。

図１４に示すように、搬送方向を反転された第３シートＳ３－１は第２経路Ｐ３２へ向けて搬送され、第３シートＳ３－１の前端が中間反転ローラ７５の位置に到達すると、第３シートＳ３－１は中間反転ローラ７５により第２経路Ｐ３２を搬送される。図１４に示すように、第３シートＳ３－１がフラッパ７９を通過中に、第１シートＳ１－１が分岐部Ｐｓを通じて排出経路Ｐ２に搬送される。

ステップＳ２１からステップＳ２２に進み、制御部９は、第２センサ９２が第４シートＳ４－２の後端を検知したか否かを判定する。図１４に示すように、第４シートＳ４－２の後端が第２センサ９２を通過すると、第２センサ９２がオンからオフになり、制御部９は、第２センサ９２が第４シートＳ４－２の後端を検知したと判定する（ステップＳ２２：Ｙ）。これは、第４シートＳ４－２の後端が給送経路Ｐ０に給送されたことを意味する。

第４シートＳ４－２の後端が給送経路Ｐ０に給送されると、制御部９は、減速制御を終了するタイミングＴｍを算出する（ステップＳ２３）。具体的には、下記の式を用いて算出する。
Ｔｍ＝Ｔｔ＋｛（Ｔ２－Ｔ１）－Ｔｂ｝×Ｖ２／（Ｖ１－Ｖ２）
Ｔｔ：減速制御を終了する理論（設計）的なタイミング
Ｔ１：減速制御を開始したタイミング
Ｔ２：第２センサ９２が第４シートＳ４－２の後端を検知したタイミング
Ｔｂ：減速制御の開始から第２センサ９２が第４シートＳ４－２の後端を検知するまでの理論（設計）的な時間
Ｖ１：第１速度
Ｖ２：第２速度

上記の式で表されるように、減速制御の開始から第２センサ９２が第４シートＳ４－２の後端を検知するまでの時間（Ｔ２－Ｔ１）が長いほど、減速制御を終了するタイミングＴｍは遅くなる。ステップＳ１８、Ｓ１９、Ｓ２２～Ｓ２５により、通常制御中において第２シートＳ２－１が第２経路Ｐ３２に位置し、第４シートＳ４－２が給送経路Ｐ０に供給されるとき、第２再搬送ローラ７６ｂにより搬送される第２シートＳ２－１の前端と第４シートＳ４－２の後端とのシート間距離が所定距離となるように、減速制御が実行される。

よって、第１再搬送ローラ７６ａおよび第２再搬送ローラ７６ｂの搬送速度を減速させることにより、第２経路Ｐ３２で第２シートＳ２－１を停止させることなく、シート間距離を一定に保つことができる。その結果、第２シートＳ２－１に第１再搬送ローラ７６ａおよび第２再搬送ローラ７６ｂのスリップ痕が付くことを抑制できる。また、給送経路Ｐ０に第２センサ９２を配置することにより、第４シートＳ４－２の後端の位置を高精度で検知することができ、よって減速制御の終了のタイミングＴｍを高精度に算出することができる。

ステップＳ２３からステップＳ２４へ進み、制御部９は、減速制御の終了のタイミングＴｍであるか否かを判定する。減速制御の終了のタイミングＴｍになると（ステップＳ２４：Ｙ）、制御部９は、減速制御から通常制御に戻す（ステップＳ２５）。通常制御に戻った後は、図１５に示すように、第２シートＳ２－１および第４シートＳ４－２は所定のシート間距離を保って搬送される。

なお、上記の実施形態において、シートＳを反転させる経路には特に限定はなく、例えば、排出経路Ｐ２と第１経路Ｐ３１とを交互に用いるようにしてもよい。

上記の実施形態においては、シートカセット３１に支持されたシートＳに対して両面印刷を行うときの搬送制御について説明したが、本実施形態に係るシートＳの搬送制御は、フロントカバー２９などの他のシートトレイに支持されるシートＳに対して両面印刷を行うときの搬送制御にも適用することが可能である。

上記の実施形態においては、減速制御を２４６１搬送制御に適用した例について説明したが、先行シートと後続シートが存在する両面印刷時であれば搬送制御の形態には特に限定はなく、例えば２４１６搬送制御にも適用することができる。

１ 画像形成装置
２ 装置本体
５ 画像形成部
３１ シートカセット（シートトレイ）
７６ａ 第１再搬送ローラ（搬送ローラ）
７６ｂ 第２再搬送ローラ（再搬送ローラ）
８１ 第１モータ（駆動モータ）
８５ 第２電磁クラッチ（電磁クラッチ）
８６ 駆動力伝達部
８６ａ 第１伝達機構
８６ｂ 第２伝達機構
９１ 第１センサ
９２ 第２センサ
Ｐ０ 給送経路
Ｐ３ 再搬送経路
Ｓ シート

Claims (8)

1. シートに画像を形成する画像形成部を有する装置本体と、
   前記画像形成部に供給するシートを支持するシートトレイと、
   制御部と、を備え、
   前記装置本体は、前記シートトレイから前記画像形成部へシートを給送するための給送経路と、前記画像形成部で一面に画像が形成されたシートを前記給送経路へ再搬送するための再搬送経路と、前記再搬送経路に配置された再搬送ローラと、前記シートトレイから前記給送経路に給送されるシートを検知する第２センサとを有し、
   前記制御部は、先行シートの表面及び裏面と、前記先行シートよりも後に前記シートトレイから給送される後続シートの表面及び裏面に対して前記画像形成部で画像を形成する両面印刷時において、
   前記再搬送ローラの搬送速度を第１速度とする通常制御と、
   前記再搬送ローラの搬送速度を前記第１速度よりも遅い第２速度とする減速制御とを実行可能であり、
   前記通常制御中において前記先行シートが前記再搬送経路に位置し、前記後続シートが前記給送経路に供給されるとき、前記再搬送ローラにより搬送される前記先行シートの前端と前記後続シートの後端とのシート間距離が所定距離となるように、前記減速制御を実行し、
   前記減速制御の開始から前記第２センサが前記後続シートの後端を検知するまでの時間が長いほど、前記減速制御を終了するタイミングを遅くすることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記装置本体は、前記再搬送経路における前記再搬送ローラのシート搬送方向上流に、シートを検知する第１センサを有し、
   前記制御部は、前記第１センサが前記先行シートを検知してから所定時間後に前記減速制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記減速制御を終了するタイミングをＴｍ、
   前記減速制御を終了する理論的なタイミングをＴｔ、
   前記減速制御を開始したタイミングをＴ１、
   前記第２センサが前記後続シートの後端を検知したタイミングをＴ２、
   前記減速制御の開始から前記第２センサが前記後続シートの後端を検知するまでの理論的な時間をＴｂ、
   前記第１速度をＶ１、
   前記第２速度をＶ２、とすると、
   Ｔｍ＝Ｔｔ＋｛（Ｔ２－Ｔ１）－Ｔｂ｝×Ｖ２／（Ｖ１－Ｖ２）であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記装置本体は、
   駆動モータと、
   前記駆動モータの駆動力を前記再搬送ローラへ伝達する駆動力伝達部と、を有し、
   前記駆動力伝達部は、
   前記再搬送ローラを前記第１速度で駆動する第１伝達機構と、
   前記再搬送ローラを前記第２速度で駆動する第２伝達機構と、を有することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記駆動力伝達部は、前記第１伝達機構と前記第２伝達機構とを切り替える電磁クラッチを有することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記装置本体は、前記再搬送経路における前記再搬送ローラのシート搬送方向上流に配置され、前記再搬送ローラと同速度で駆動される搬送ローラを有することを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記両面印刷において、第１シートの裏面、第２シートの裏面、第３シートの裏面、前記第１シートの表面、第４シートの裏面の順に前記画像形成部で画像を形成し、
   前記先行シートは、前記第２シートであり、前記後続シートは、前記第４シートであることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、前記通常制御中において前記第１シートが前記再搬送経路に位置し、前記第３シートが前記給送経路に供給されるとき、前記再搬送ローラにより搬送される前記第１シートの前端と前記第３シートの後端とのシート間距離が前記所定距離となるように、前記減速制御を実行することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。