JP4260059B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に３つの搬送経路を選択的に切り替えることが可能な画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機等の画像形成装置として、記録液の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドで構成した記録ヘッド（画像形成手段）を用いて、用紙を搬送しながら、記録液の液滴（以下、インク滴ともいう。）を用紙（材質が紙に限定されるものではなく、液滴を付着するものの意味であって、被記録媒体、記録媒体、転写材等とも称されるものを含む。）に付着させて画像形成（記録、印刷、印写も同義語で用いる。）を行うインクジェット記録装置が知られている。

液滴吐出ヘッドとしては、圧電素子などの電気機械変換素子を用いるピエゾ型のもの、吐出内に配設した発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いてインクの膜沸騰でバブルを発生させてインク滴を吐出させるサーマル型のもの、吐出室の壁面を形成する振動板を静電力で変形させることでインク滴を吐出させる静電型のものなどが用いられる。

ところで、このようなインクジェット記録方式の画像形成装置においては、画像を形成した直後の用紙はインクが乾ききっていないことから、一般的には、給紙した用紙に画像を形成した後は直線的に搬送して画像形成面を上にしたままフェイスアップで排紙するストレート排紙が採用されている。
特開平１１−２８６３６３号公報

また、画像が形成された用紙を反転させて搬送してフェイスダウンで排紙する反転排紙を可能にしたものもある。
特開２００３−２９２２２４号公報

また、画像形成装置において用紙を搬送する用紙搬送装置としては、特許文献３に記載されているように、直進搬送経路と、上方向への搬送経路と、下方向への搬送経路との３つの搬送経路を切り替えるものであって、２つの用紙切り替え手段と、各用紙切り替え手段をそれぞれ単独で動作させる２つの駆動手段を備えて、２つの用紙切り替え手段の切り替え回転中心を同一の回転中心に設定するとともに、直進搬送経路の用紙の搬送面を挟むように並列に配置し、１つの用紙切り替え手段を駆動手段で駆動することにより直進搬送経路を閉じて上方向搬送経路を開放し、他の１つの用紙切り替え手段を駆動手段で駆動することにより直進搬送経路を閉じて下方向搬送経路を開放するようにしたものが知られている。
特開２００３−３４１９０２号公報

上述したようなストレート排紙を行う画像形成装置にあっては、排紙された用紙を含めた装置全体の占有スペースが大きくなる。一方、反転排紙を行う画像形成装置にあっては、ＯＨＰなどのインクが乾き難い用紙に印刷する場合には、反転時に印刷面がガイド部材に擦れて画像が劣化することがあり、また、厚紙の用紙を使用する場合に反転できず、ジャムになることがある。

そこで、ストレート排紙と反転排紙の両者を選択できる構成とすることが好ましいが、このような構成とした場合、排紙経路の切り替えを行わなければならず、排紙経路の切替え操作を忘れると、画質が低下したり、ジャムが発生したりするおそれがあり、却って使い勝手が悪くなるという課題がある。

さらに、画像形成装置としては両面印刷機能を併せ持つことが好ましく、この場合には、画像が形成された用紙をストレート排紙経路、反転排紙経路及び両面印刷のための搬送経路（両面印刷のための搬送を「両面搬送」といい、両面搬送の経路を「両面搬送経路」という。）のいずれかに対して選択的に搬送しなければならず、搬送経路の切替を行うための構成が複雑になったり、一層使い勝手が悪くなったりする。

この場合、上記特許文献３に記載されているような用紙搬送装置を用いることも考えられるが、この用紙搬送装置を用いた場合、ストレート排紙経路を挟んで２つの切り替え手段と、各切り替え手段をそれぞれ単独で動作させる駆動手段をそれぞれ備えることになるため、ストレート排紙経路が常時開放された状態になり、ストレート排紙経路を閉じて反転排紙経路を開放し、ストレート排紙経路を閉じて両面搬送経路を開放するという切り替えを行うことになる。

しかしながら、搬送経路の使用頻度が見ると、反転排紙経路が最も多く、次いで両面搬送経路が、最も少ないのがストレート排紙経路であることからすると、通常使用する反転排紙経路のために毎回駆動手段を駆動することは好ましくない。この場合、ストレート排紙経路と反転排紙経路の切り替えを行う切り替え手段を、常時、反転排紙経路側を開放するようにした場合には、両面搬送経路を開放するためには２つの駆動手段を同時に駆動しなければならず、両面搬送経路の選択動作が複雑になるという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成及び動作でストレート排紙、反転排紙及び両面搬送を切り替えられる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
画像が形成された用紙をフェイスダウンで排紙する反転排紙と、フェイスアップで排紙するストレート排紙が可能であって、かつ両面印刷が可能な画像形成装置において、
前記ストレート排紙経路から排紙される用紙を載置するストレート排紙トレイを収容状態から使用位置まで開倒可能に設け、
ストレート排紙経路を挟んで第１、第２の分岐板を揺動可能に配置し、
前記ストレート排紙トレイと前記第１の分岐板との間には、前記ストレート排紙トレイ及び前記第１の分岐板とは別体で独立して揺動する揺動部材が回動可能に設けられ、
前記ストレート排紙トレイを開倒位置にするときに、前記ストレート排紙トレイに連動して前記第１の分岐板が第１の方向に揺動して前記第１、第２の分岐板の間に前記ストレート排紙経路が開放され、
前記ストレート排紙トレイを収納状態にしたときに前記第１の分岐板が前記第１の方向と反対方向の第２の方向に揺動して前記ストレート排紙経路が閉じられて反転排紙経路が開放され、
前記第２の分岐板を揺動させる揺動手段を備え、
前記揺動手段で前記第２の分岐板を揺動させることで前記第１の分岐板が同動して揺動し、前記両面搬送経路が開放される
構成とした。

ここで、用紙に画像を形成する画像形成手段が記録液の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを含むことが好ましく、この場合、２つの分岐板は用紙に着弾した記録液が乾燥した状態になる位置に配置されていることが好ましい。

本発明に係る画像形成装置によれば、ストレート排紙経路を挟んで２枚の分岐板を揺動可能に配置し、ストレート排紙トレイと第１の分岐板との間には、ストレート排紙トレイ及び第１の分岐板とは別体で独立して揺動する揺動部材が回動可能に設けられ、２枚の分岐板のうちの一方の分岐板をストレート排紙トレイによって単独で揺動させ、又他方の分岐板を揺動させる手段によって２枚の分岐板を同動して揺動させることにより、用紙の搬送経路を反転排紙経路、ストレート排紙経路及び両面搬送経路のいずれかに切り替えるので、簡単な構成及び動作でストレート排紙、反転排紙及び両面搬送経路を切り替えることができる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る画像形成装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の全体構成を示す概略構成図、図２は同装置の画像形成部の平面説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る用紙搬送装置を含む本発明に係る画像形成装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の全体構成を示す概略構成図、図２は同装置の画像形成部及び副走査搬送部の平面説明図である。

この画像形成装置は、装置本体１の内部（筺体内）に、画像を形成するための画像形成部（手段）２、副走査搬送部（手段）３等を有し、装置本体１の底部に設けた給紙部（手段）４から用紙５を１枚ずつ給紙して、副走査搬送部３によって用紙５を画像形成部２に対向する位置で搬送しながら、画像形成部２によって用紙５に液滴を吐出して所要の画像を形成（記録）した後、片面印刷の場合には排紙搬送部（手段）７を通じて装置本体１の上面に形成した排紙トレイ８上に用紙５を排紙し、両面印刷の場合には排紙搬送部７の途中から装置本体１の底部に備えた両面ユニット１０に送り込み、スイッチバック搬送を行って、再度、副走査搬送部３に給紙して両面に画像を形成した後排紙トレイ８上に排紙する。

また、この画像形成装置は、手差し給紙及びフェイスアップでのストレート排紙を行うために、装置本体１の一側部側に開倒可能で用紙５を積載して収容可能な手差しトレイ４６を備え、手差しトレイ４６にセットされた用紙５を１枚ずつ給紙して、副走査搬送部３によって用紙５を画像形成部２に対向する位置で搬送しながら、画像形成部２によって用紙５に液滴を吐出して所要の画像を形成（記録）した後、ストレート排紙の場合には排紙搬送部（手段）７を通じて装置本体１の他側部側に開倒可能に設けたストレート排紙トレイ６７上に用紙５を排紙することができる。なお、ストレート排紙トレイ６７を開倒したときには、給紙部４から給紙される用紙５に印刷した場合にもストレート排紙トレイ６７上に排紙される。

一方、この画像形成装置は、画像形成部２で形成する画像データ（印刷データ）の入力系として、装置本体１の上部で排紙トレイ８の上方には画像を読み取るための画像読取部（スキャナ部）１１を備えている。この画像読取部１１は、照明光源１３とミラー１４とを含む走査光学系１５と、ミラー１６、１７を含む走査光学系１８とが移動して、コンタクトガラス１２上に載置された原稿の画像の読み取りを行い、走査された原稿画像がレンズ１９の後方に配置した画像読み取り素子２０で画像信号として読み込まれ、読み込まれた画像信号はデジタル化され画像処理され、画像処理した印刷データを印刷することができる。

また、この画像形成装置は、画像形成部２で形成する画像データ（印刷データ）の入力系として、外部のパーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの画像データを含む印刷データ等をケーブル或いはネットワークを介して受信可能であり、受信した印刷データを処理して印刷することができる。

ここで、この画像形成装置の画像形成部２は、図２にも示すように、キャリッジガイド２１で案内されて主走査方向（用紙搬送方向と直交する方向）に移動可能なキャリッジ２３上に、それぞれの色の液滴を吐出する記録ヘッド２４を搭載し、キャリッジ２３を主走査方向に移動させ、副走査搬送部３によって用紙５を用紙搬送方向（副走査方向）に送りながら記録ヘッド２４から液滴を吐出させて画像形成を行うシャトル型としている。なお、ライン型ヘッドを用いる構成とすることもできる。

記録ヘッド２４は、それぞれブラック（Ｂｋ）インクを吐出する２個の液滴吐出ヘッド２４ｋ１、２４ｋ２と、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクを吐出するそれぞれ１個の液滴吐出ヘッドの計５個の液滴吐出ヘッド２４ｃ、２４ｍ、２４ｙで構成され、キャリッジ２３に搭載したサブタンク２５からそれぞれ各色のインクが供給される。なお、各色のサブタンク２５には図示しないが装置本体１内に着脱自在に装着されるメインタンクである各色のインクカートリッジからチューブを介してインクが補充供給される。

また、記録ヘッド２４としては、インク流路内（圧力発生室）のインクを加圧する圧力発生手段（アクチュエータ手段）として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの、或いは、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させることによる圧力でインク滴を吐出させるいわゆるサーマル型のもの、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のものなどを用いることができる。

また、キャリッジ２３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド２４のノズルの状態を維持し、回復するためのヘッドクリーニング装置を含む維持回復機構１２１を配置している。この維持回復装置１２１は、５個の記録ヘッド２４の各ヘッドのノズル面をキャピングするための５個の保湿用キャップ１２２ｋ２、１２２ｋ１、１２２ｃ、１２２ｍ、１２２ｙと、１個の吸引用キャップ１２３と、記録ヘッド２４のノズル面をワイピングするためのワイパーブレード１２４と、空吐出を行うための空吐出受け１２５などを備えている。

副走査搬送部３は、用紙５を静電的に吸着して画像形成部２に対向させて搬送するための、搬送ローラ３２と従動ローラ（テンションローラ）３３間に架け渡した無端状の搬送ベルト３１と、この搬送ベルト３１の表面を帯電させるための図示しない高圧電源から高電圧が印加される帯電ローラ３４を備えている。

また、この副走査搬送部３は、搬送ベルト３１を画像形成部２の対向する領域でガイドするガイド部材（プラテン）３５と、用紙５を搬送ローラ３２に対向する位置で搬送ベルト３１に押し付ける押さえコロ３６を備えている。

この副走査搬送部３の搬送ベルト３１は、図示しない副走査モータからタイミングベルト及びタイミングローラを介して搬送ローラ３２が回転されることで、図２の用紙搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。

なお、搬送ベルト３１は、例えば、抵抗制御を行っていない純粋な樹脂材、例えばＥＴＦＥピュア材で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層（中抵抗層、アース層）との２層構造としている。

給紙部４は、装置本体１の前面側から抜き差し可能で、多数枚の用紙５を積載して収納する給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の用紙５を１枚ずつ分離して送り出すための給紙コロ４２及びフリクションパッド４３を備えている。

排紙搬送部７は、画像形成が行われ搬送ベルト３１で搬送される用紙５を搬送ベルト３１から分離するための分離手段である分離爪７１と、分離された用紙５の下側に接触して搬送する排紙ローラ７２と、この排紙ローラ７２に対向する拍車７３と、排紙ローラ７２及び拍車７３間から送り出される用紙５を搬送する排紙搬送ローラ対７４、７５と、排紙搬送ローラ対７５から送り出される用紙５を、第１の搬送経路である反転排紙経路７０を通じて反転してフェイスダウンで排紙トレイ８へ送り出すための反転ローラ対７７及び反転排紙ローラ対７８とを備えている。

また、排紙搬送部７は画像形成が行われた用紙５をフェイスアップでストレートに排紙搬送するための第２の搬送経路であるストレート排紙経路８０を有し、排紙搬送ローラ対７５からストレート排紙経路８０を通じて装置本体１の他側部側に開倒可能に設けたストレート排紙トレイ（ストレート排紙カバー）６７に排紙することができる。

両面ユニット１０は、排紙搬送ローラ対７５から送り出される片面に画像が形成された用紙５の他面にも印刷を行うため、排紙搬送ローラ対７５から送り出される用紙５を第３の搬送経路である両面搬送経路９０を通じて装置本体１の側面部から受け入れて下方に搬送する垂直両面搬送路９０ｃを構成した垂直搬送部１０１ａと、垂直両面搬送路９０ｃに続いて水平方向に搬送する水平取り込み搬送路９０ａ及びスイッチバック搬送路９０ｂを構成した水平搬送部１０１ｂとを一体に有している。この両面ユニット１０に用紙５を送り込む搬送経路を両面搬送経路とし、入口側の垂直両面搬送路９０ｃを第３搬送経路という。

垂直両面搬送路９０ｃには送り込まれた用紙５を下方に搬送する両面入口ローラ対９１及び水平取り込み搬送路９０ａに送り出す搬送ローラ対９２を備え、水平取り込み搬送路９０ａには５つの両面搬送ローラ対９３を備え、スイッチバック搬送路９０ｂには取り込み搬送路９０ａから送られる用紙５を反転して再給紙するためのリバースローラからなる両面出口ローラ９４及び３個の両面搬送ローラ対９５を備えている。

また、取り込み搬送路９０ａからスイッチバック搬送路９０ｂへの用紙５の搬送経路とスイッチバック搬送路９０ｂから搬送ローラ対４８への再給紙のための搬送経路とを切り替える分岐板９６を揺動可能に設けている。分岐板９６は、図１の実線図示のスイッチバック側位置と破線図示の再給紙側位置との間で揺動可能である。

また、図示しないが、画像形成部２の用紙搬送方向上流側に用紙５の先端を検知するための画像開始センサを、同じく用紙搬送方向下流側に用紙５の後端を検知するための画像終了センサを設けている。

これらの反転排紙経路７０とストレート排紙経路８０及び両面搬送経路９０の切替えは、後述する排紙搬送ローラ対７５の下流側に設けた分岐機構１００によって行われる。

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図３を参照して説明する。なお、同図は同制御部の概略ブロック説明図である。
この制御部２００は、この画像形成装置全体の制御を司るＣＰＵ２０１と、ＣＰＵ２０１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ２０２と、画像データ（印刷データ）等を一時格納するＲＡＭ２０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）２０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ２０５と、画像読取部１１による画像読取及び読取画像のデータ処理などを行うスキャナ制御部２０６を備えている。

また、この制御部２００は、外部装置からデータを受信する場合に使用するデータ及び信号の送受を行うためのＩ／Ｆ２０７と、画像形成部２の記録ヘッド２４を駆動制御するためのヘッド駆動制御部２０８及びヘッドドライバ２０９と、キャリッジ２３を主走査する主走査モータ２２１を駆動するモータ駆動部２１１と、搬送ローラ３２を回転させて搬送ベルト３１を回動させる副走査モータ２３１を駆動するモータ駆動部２１２と、給紙モータ２４１及び図示しない排紙モータ、両面搬送モータなどの用紙の給紙及び排紙に係わるモータをそれぞれ独立して駆動するためのモータドライバを含むモータ駆動部２１３を備えている。

また、切替板９６を排紙位置と両面位置とに揺動変位させる切替爪用ソレノイド２５１、分岐機構１００を両面搬送経路に切り替えるための分岐板用ソレノイド２６１、及び図示しない給紙コロ４２を回転駆動するための給紙電磁クラッチなどの各クラッチ類などを駆動するためのソレノイド類駆動部２１４と、帯電ローラ３４に対して高電圧を印加する高圧回路２１５などを備えている。

さらに、この制御部２００は、前述した画像開始センサや画像終了センサなどの各種センサの検知信号を取り込むためのＩ／Ｏ２１６を備え、また、この装置に必要な情報の入力及び表示をおこなうための操作パネル２１７が接続されている。

この制御部２００は、画像読取部２によって原稿画像を読み取った場合には、読取画像を処理してスキャナ制御部２０６内のバッファに格納する。また、外部Ｉ／Ｆ２０７を介してパーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などの外部ホスト側から印刷データ等を受信した場合にはＩ／Ｆ２０７に含まれる受信バッファ内に格納する。

そして、ＣＰＵ２０１は、スキャナ制御部２０６やＩ／Ｆ２０７から画像データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ２０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ってヘッド駆動制御部２０８に印刷画像データを転送する。なお、外部からのデータに基づいて画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばＲＯＭ２０２にフォントデータを格納して行っても良いし、外部ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの画像形成装置に転送するようにしても良い。

ヘッド駆動制御部２０８は、各記録ヘッド２４の１行分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）を受け取ると、この１行分のドットパターンデータをヘッドドライバ２０９に転送し、ヘッドドライバ２０９はドットパターンデータに基づいて記録ヘッド２４のアクチュエータ手段に対して選択的に所要の駆動波形を印加させて駆動して、各記録ヘッド２４の所要のノズルから液滴が吐出させる。

このように構成した画像形成装置においては、給紙部４又は両面ユニット１０から用紙５が１枚ずつ給紙され、押し付けコロ３６で搬送ベルト３１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。また、手差しトレイ４６から用紙５が給紙された場合にも、用紙５は押し付けコロ３６で搬送ベルト３１に押し付けられる。そして、搬送ベルト３１に用紙５が静電的に吸着され、搬送ベルト３１の周回移動によって用紙５が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ２３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド２４を駆動することにより、停止している用紙５にインク滴を吐出して１行分を記録し、１行分の記録が終了すると、用紙５を１行分送り、次の行の記録を行うというように、用紙５を間歇的に搬送して、用紙５に画像を形成する。記録終了信号又は用紙５の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙５を排紙トレイ８又は両面ユニット１０若しくはストレート排紙トレイ６７に送り出す。

そこで、この画像形成装置における排紙搬送部７における搬送経路の切り替えに係わる分岐機構１００の詳細について図４ないし図６を参照して説明する。なお、図４は反転排紙経路に切り替わっている状態を示す説明図、図５はストレート排紙経路に切り替わっている状態を示す説明図、図６は両面搬送経路に切り替わっている状態を示す説明図である。

この分岐機構１００は、画像形成部２によって記録液が着弾されて画像が形成された用紙５の記録液が乾燥した状態になる位置に配置された２つの第１、第２の分岐板３０１、３０２を備えている。なお、用紙５の記録液が乾燥した状態になる位置、即ち、分岐機構１００を配置する位置は、用紙５の搬送速度と分岐機構１００までの搬送距離に基づいて設定すればよい。これにより、用紙５の記録液が乾燥しないうちに分岐機構１００の第１、第２の分岐板３０１、３０２に接触して画像形成面が擦られ、画像が乱れることを防止できる。

ここで、第１の分岐板３０１は、反転排紙経路７０を形成するための可動反転ガイド板３０４を一体に形成し、第２の分岐板３０２に設けた支軸３０３で揺動可能に軸支している。第２の分岐板３０２は、上面側がストレート排紙経路８０のガイド面を、底面側が両面搬送経路９０のガイド面を兼ねる部材であり、この第２の分岐板３０２は装置本体１の図示しないフレームに支軸３０３と同じ位置で揺動可能に軸支している。

つまり、２つの第１、第２の分岐板３０１、３０２は回動中心が同じであるが、第１の分岐板３０１を第２の分岐板３０２に揺動可能に支持した構成として、全体として、図４にも示すように、側面から見て洗濯バサミ形状に配置されている。

そして、これらの第１、第２の分岐板３０１、３０２は、両者の間にストレート排紙経路８０が形成されるように、ストレート排紙経路８０を挟んで上下に配置し、初期状態では、図示しないスプリングによって図４に示すように反転排紙経路７０に切り替わった状態に付勢保持されている。

また、排紙搬送ローラ対７５から送り出される用紙５を両面搬送経路９０に案内するためのガイド板３０５を第２の分岐板３０２の下方に配置している。さらに、第１の分岐板３０１とともに反転搬送経路７０を形成するためのガイド板３０８Ａ、３０８Ｂを設けている。

一方、ストレート排紙トレイ６７は装置本体１のフレームに支軸３１０で開倒可能に軸支し、このストレート排紙トレイ６７と第１の分岐板３０１とを連動させるために、ストレート排紙トレイ６７と第１の分岐板３０１との間に連動機構３１１を設けている。

この連動機構３１１は、ストレート排紙トレイ６７の下端部６７ａと第１の分岐板３０１との間に、ストレート排紙トレイ６７及び第１の分岐板３０１と相互に連結されない揺動部材３１２を軸３１３で揺動可能に軸支している。

この揺動部材３１２には、ストレート排紙トレイ６７が開倒位置に開かれたときにだけ、ストレート排紙トレイ６７の下端部６７ａに当接して押し上げられる板バネなどの弾性部材からなるリンク片３１４を取り付け、また、揺動部材３１２には、第１の分岐板３０１に一体的に設けた突起部３１５に係合可能なアーム部３１６を一体的に設けている。

一方、第２の分岐板３０２は前述した分岐用ソレノイド２６１によって揺動され、分岐用ソレノイド２６１が駆動されたときには図４の状態から図６の状態に揺動する。このとき、第２の分岐板３０２の先端部３０２ａが第１の分岐板３０１の先端部３０１ａに当接することで、第２の分岐板３０２の揺動に伴って第１の分岐板３０１も図６の状態まで同動して揺動する。なお、この実施形態では、初期状態で第２の分岐板３０２の先端部３０２ａと第１の分岐板３０１と先端部３０１ａが当接する状態で配置している。

次に、このように構成した分岐機構１００の動作について図７及び図８をも参照して説明する。なお、図７は反転排紙経路とストレート排紙経路の切替動作の説明に供する拡大説明図、図８は両面搬送経路への切替動作の説明に供する拡大説明図である。

まず、初期状態においては、図４及び図７に実線図示のようにストレート排紙トレイ６７は装置本体１に収納された状態にあり、この状態では第１の分岐板３０１の可動ガイド部３０４が反転排紙経路７０のガイド部を形成する位置にある。したがって、画像が形成された用紙５が排紙搬送ローラ対７５から送り出されると、用紙５は、第１の分岐板３０１の可動ガイド部３０４で案内された反転排紙経路７０を通じて、反転搬送ローラ対７７、反転排紙ローラ対７８によって排紙トレイ８に排紙される。

これに対して、ストレート排紙トレイ６７を図４及び図７の実線図示の収納状態から矢示Ａ方向に使用位置まで開倒して、図５及び図７の仮想線図示の位置にすると、ストレート排紙トレイ６７の下端部６７ａが連動機構３１１のリンク片３１４の一端部に係合して押し上げるので、揺動部材３１２が矢示Ｂ方向に回動し、この揺動部材３１２のアーム部３１６が第１の分岐板３０１の突起部３１５に係合して押し下げるので、第１の分岐板３０１が矢示Ｃ方向に回動（揺動）する。

これによって、図５及び図７の仮想線図示で示すように、第１の分岐板３０１は先端部３０１ａが排紙搬送ローラ対７５の排紙出口部よりも上側になる状態になる。一方、第２の分岐板３０２は分岐板用ソレノイド２６１が駆動されない限り図５及び図７に示す位置で保持されている。これにより、第１の分岐板３０１と第２の分岐板３０２が離れて入口側（先端部３０１ａ、３０２ａ）が開口した状態になり、ストレート排紙経路８０が開放されることになる。

したがって、排紙搬送ローラ対７５から送り出される用紙５が直線的に進むことができ、用紙５はストレート排紙経路８０を通じてストレート排紙トレイ６７上に排紙される。

この状態から、ストレート排紙トレイ６７を図４の収納位置に戻すと、上述したとは逆方向の動きによって連動機構３１１を介して第１の分岐板３０１が元に戻って先端部３０１ａが排紙搬送ローラ対７５の排紙出口部より下方に位置して、反転排紙経路７０が形成され、ストレート排紙経路８０は閉じられることになる。

したがって、図５に示すようにストレート排紙トレイ６７を閉じた状態では、画像形成が行われた用紙５は排紙搬送ローラ対７５を通過した後、第１の分岐板３０１の可動反転ガイド部３０４で案内されて反転排紙経路７０内を搬送されてフェイスダウンで排紙トレイ８に排紙される。

また、図５に示すようにストレート排紙トレイ６７を開倒した状態では、画像形成が行われた用紙５は排紙搬送ローラ対７５を通過した後、排紙搬送ローラ対７５によって第１の分岐板３０１の可動反転ガイド部３０４の下側と第２の分岐板３０２の上側との間を通るストレート排紙経路８０に沿って搬送されて、ストレート排紙トレイ６７上にフェイスアップで排紙される。

このように、反転排紙経路とストレート排紙経路を併せ持つことにより、装置の設置面積の省スペース化を図りつつ、ＯＨＰなどの記録液が乾き難い用紙や厚紙などの反転が難しい用紙にも対応することができるようになる。

そして、このとき、反転排紙経路とストレート排紙経路はストレート排紙で使用する排紙トレイの動きに連動して切り替わる構成とすることによって、排紙トレイの操作だけで自動的に排紙経路が切り替わって使い勝手が向上する。

また、連動機構３１１はストレート排紙トレイ６７と第１の分岐板３０１との間で相互に連結されない揺動部材３１２によってストレート排紙トレイ６７と第１の分岐板３０１を連動させるので、噛みこみなどが生じにくく、動作不良になるおそれが低減する。また、この連動機構３１１には板バネなどの弾性部材（ここではリンク片３１４）を含むので、弾性部材の変形によって噛み込みなどがより確実に低減して、長期にわたり安定した切替動作を行うことができる。

次に、両面印刷を行うときには、図９に示すように、用紙５の片面への印刷であれば分岐板用ソレノイド２６１を駆動して、第２の分岐板３０２を図６及び図８で矢示Ｄ方向に揺動させて先端部３０２ａが排紙搬送ローラ対７５の排紙出口部より上側になる位置にする。

このとき、前述したようにこの第２の分岐板３０２の揺動に同動して第１の分岐板３０１も押し上げられて矢示Ｃ方向に同動して揺動するので、第２の分岐板３０２とガイド部材３０５との間の両面搬送経路９０が開放される。つまり、第１の分岐板３０１はこの第１の分岐板３０１を駆動するための排紙トレイ６７とは連結されていないので、スプリングなどの付勢力に抗する力が作用することで揺動することができ、第２の分岐板３０２の動きに同動することができる。したがって、第１の分岐板３０１を動かす駆動手段と分岐版３０２を動かす駆動手段とを同時に駆動しないでも第１、第２の分岐板３０１、３０２を揺動させて両面搬送経路を開放することができる。

したがって、排紙搬送ローラ対７５から送り出される片面に画像が形成された用紙５は両面搬送経路９０を通じて両面ユニット１０に送り込まれ、前述したようにスイッチバック等が行われて再給紙される。

一方、図９に示すように、片面に画像が形成された用紙５が分岐機構１００を通過したタイミング（センサ検知でもよいし、時間計測でも良い。）で分岐板用ソレノイド２６１を非駆動状態にする。これによって、第２の分岐板３０２及びこれに伴って第１の分岐板３０１は図４及び図７の実線図示の状態に復帰して、反転排紙経路７０を形成する。

したがって、再給紙されて他面にも画像が形成された（両面印刷された）用紙５は排紙搬送ローラ対７５から送り出されると、反転排紙経路７０を通じて排紙トレイ８０に排紙される。

このように、ストレート排紙経路を挟んで２枚の分岐板を揺動可能に配置し、２枚の分岐板のうちの一方の分岐板を単独で揺動させ又は２枚の分岐板を同動して揺動させることにより、反転排紙経路、ストレート排紙経路及び両面搬送経路のいずれかに搬送経路を切り替えることにより、簡単な構成及び動作でストレート排紙、反転排紙及び両面搬送経路を切り替えることができるようになる。そして、使用頻度の多い反転排紙経路を常時開放状態にした場合でも、両面印刷を行う場合に、従前のように２つの分岐板を駆動する駆動手段を作動させないでも切り替え動作を行うことができる。

これを用紙搬送装置としての構成としてみれば、搬送される用紙の搬送経路を第１、第２、第３の搬送経路の振り分ける場合、第２の搬送経路を挟んで２枚の分岐板を揺動可能に配置し、２枚の分岐板のうちの一方の分岐板を単独で揺動させることで第１の搬送経路及び第２の搬送経路のいずれかに切替え、２枚の分岐板を同動して揺動させることで第３の搬送経路に切り替えることで、簡単な構成及び動作で３つの搬送経路を切り替えることができるようになるということである。

次に、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の排紙搬送部の構成について図１０ないし図１２を参照して説明する。なお、図１０は反転排紙経路に切り替わっている状態を示す説明図、図１１はストレート排紙経路に切り替わっている状態を示す説明図、図１２は両面搬送経路に切り替わっている状態を示す説明図である。

この実施形態は、上記実施形態の連動機構３１１の揺動部材３１２を揺動部材４１２に代えたものである。すなわち、この揺動部材４１２は、ストレート排紙トレイ６７の下端部６７ａと第１の分岐板３０１との間で、ストレート排紙トレイ６７及び第１の分岐板３０１と相互に連結されない部材であって、軸４１３で揺動可能に軸支している。

この揺動部材４１２には、ストレート排紙トレイ６７が開倒位置に開かれたときにだけ、ストレート排紙トレイ６７の下端部６７ａに当接して押し上げられるリンク片４１４を一体的に形成し、また、揺動部材４１２には、第１の分岐板３０１に一体的に設けた突起部４１５に植設したピン４１７に係合可能なアーム部４１６を一体的に設けている。

このように構成したので、ストレート排紙トレイ６７を図１０の実線図示の収納状態から矢示Ａ方向に使用位置まで開倒すると、図１１に示すように、ストレート排紙トレイ６７の下端部６７ａが連動機構４１１の揺動部材４１２のリンク片４１４の一端部に係合して押し上げるので、揺動部材４１２が矢示Ｂ方向に回動し、この揺動部材４１２のアーム部４１６が第１の分岐板３０１の突起部３１５のピン３１６に係合して押し下げるので、第１の分岐板３０１が矢示Ｃ方向に回動する。

これによって、図１１に示すように、第１の分岐板３０１は可動反転ガイド部３０４の先端部３０１ａが排紙搬送ローラ対７５の排紙出口部よりも上側になる状態になり、排紙搬送ローラ対７５から送り出される用紙５が直線的に進むことができるストレート排紙経路８０を開放し、排紙経路が反転排紙経路７０からストレート排紙経路８０に切り替わることになる。

この状態から、ストレート排紙トレイ６７を図１０の収納位置に戻すと、上述したとは逆方向の動きによって連動機構４１１を介して第１の分岐板３０１が元に戻って先端部３０１ａが排紙搬送ローラ対７５の排紙出口部より下方に位置して、反転排紙経路７０が形成され、ストレート排紙経路８０は閉じられる。

したがって、図１０に示すようにストレート排紙トレイ１６７を閉じた状態では、画像形成が行われた用紙５は排紙搬送ローラ対７５を通過した後、可動反転ガイド部３０４で案内されて反転ローラ対７７で反転排紙経路７０内を搬送されて反転排紙ローラ対７８を経てフェイスダウンで排紙トレイ８に排紙される。

また、図１１に示すようにストレート排紙トレイ６７を開倒した状態では、画像形成が行われた用紙５は排紙搬送ローラ対７５を通過した後、排紙搬送ローラ対７５によって第１の分岐板３０１と第２の分岐板３０２との間を通るストレート排紙経路８０に沿って搬送されて、ストレート排紙トレイ６７上にフェイスアップで排紙される。

この実施形態では、連動機構４１１の揺動部材４１２には特にバネなどの弾性部材を別途設けていないが、樹脂などのある程度弾性を有する部材で揺動部材４１２を形成することによって、前記実施形態と同様な作用効果を得ることができる。

そして、両面印刷を行う場合には、前記実施形態と同様に分岐板用ソレノイドを駆動して第２の分岐板３０２を図１２に示すように矢示Ｄ方向に揺動されて両面搬送経路８０を開放する。

このように構成しても、前記実施形態と同様に３つの搬送経路を２つの分岐板の単独又は同動による揺動という簡単な構成で切り替えることができるようになる。

なお、上記実施形態においては、本発明を、液滴吐出ヘッドを用いる画像形成装置に適用した例で説明したが、電子写真方式などの画像形成手段を用いる画像形成装置にも適用することが可能である。

本発明に係る画像形成装置の一例の全体構成を示す概略構成図である。 同画像形成装置の画像形成部の平面説明図である。 同画像形成装置の制御部の概要を示すブロック説明図である。 同画像形成装置における分岐機構が反転排紙経路に切り替わっている状態の説明図である。 同じくストレート排紙経路に切り替わっている状態の説明図である。 同じく両面搬送経路に切り替わっている状態の説明図である。 同じく反転排紙経路とストレート排紙経路の切替動作の説明に供する拡大説明図である。 同じく両面搬送経路への切替動作の説明に供する拡大説明図である。 同じく両面搬送経路への切替動作の説明に供するフロー図である。 本発明に係る画像形成装置の他の例における分岐機構が反転排紙経路に切り替わっている状態の説明図である。 同じくストレート排紙経路に切り替わっている状態の説明図である。 同じく両面搬送経路に切り替わっている状態の説明図である。

符号の説明

１…装置本体
２…画像形成部
３…副走査搬送部
４…給紙部
５…用紙（被記録媒体）
７…排紙搬送部
８…排紙トレイ
１０…両面ユニット
１１…画像読取部
２３…キャリッジ
２４…記録ヘッド
４６…手差しトレイ
６７…ストレート排紙トレイ
７０…反転排紙経路
７５…排紙搬送ローラ対
７７…反転搬送ローラ対
７８…反転排紙ローラ対
８０…ストレート排紙経路
９０…両面搬送経路
３０１…分岐板
３０２…分岐板
３０３…支軸
３１１…連動機構
３１２…揺動部材

Claims (3)

1. 画像が形成された用紙をフェイスダウンで排紙する反転排紙と、フェイスアップで排紙するストレート排紙が可能であって、かつ両面印刷が可能な画像形成装置において、
   前記ストレート排紙経路から排紙される用紙を載置するストレート排紙トレイを収容状態から使用位置まで開倒可能に設け、
   ストレート排紙経路を挟んで第１、第２の分岐板を揺動可能に配置し、
   前記ストレート排紙トレイと前記第１の分岐板との間には、前記ストレート排紙トレイ及び前記第１の分岐板とは別体で独立して揺動する揺動部材が回動可能に設けられ、
   前記ストレート排紙トレイを開倒位置にするときに、前記揺動部材を介して、前記ストレート排紙トレイに連動して前記第１の分岐板が第１の方向に揺動して前記第１、第２の分岐板の間に前記ストレート排紙経路が開放され、
   前記ストレート排紙トレイを収納状態にしたときに前記第１の分岐板が前記第１の方向と反対方向の第２の方向に揺動して前記ストレート排紙経路が閉じられて反転排紙経路が開放され、
   前記第２の分岐板を揺動させる揺動手段を備え、
   前記揺動手段で前記第２の分岐板を揺動させることで前記第１の分岐板が同動して揺動し、前記両面搬送経路が開放される
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記用紙に画像を形成する画像形成手段が記録液の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを含むことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、前記第１、第２の分岐板は前記用紙に着弾した記録液が乾燥した状態になる位置に配置されていることを特徴とする画像形成装置。

Images