JP2006056627A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 エネルギーの無駄遣いとソレノイドの動作音の防止を図る。
【解決手段】 モータ１０６を反時計回りに回転させることにより、反転ローラ１６はギア１０７によりシートを引き込む方向へ回転し、フラッパ２１はギア１０１が反時計回りに回転してトルクリミッタ機能により突き当て１０５に突き当たるまで回転する。この状態でシート材Ｓは第１の搬送ローラ対１３から再給送装置２０へと送り込まれ、反転ローラ１６により引き込まれる。モータ１０６を時計方向へ回転させると、反転ローラ１６は逆転してシート材Ｓを用紙ガイド１９と用紙ガイド２０の間に導き、画像形成ユニット１内に非印字面側が画像転写面に来るよう搬送される。
【選択図】 図２

Description

本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真プロセスを用いたプリンタは図７の様に構成されている。

プリンタ本体１の下部には給紙カセット２が装着されており、シート積載板にシート材Ｓが積載されている。前記シート材Ｓはピックアップロール３がメインモータ（図不示）からの駆動で矢印方向に回転することによって、シート材Ｓを第１の搬送ロール対４へと給送する。前記第１の搬送ロール対４に搬送されたシート材Ｓは、第二の搬送ロール対５へと搬送され、さらに転写感光体７と転写ロール６からなる転写部へと搬送される。

前記転写部では、コントローラ（図不示）によって処理された画像信号を、スキャナー８によって前記転写感光体７に静電潜像として書き込み、前記静電潜像をトナーで現像した後、シート材Ｓに未定着画像として転写される。未定着画像を転写されたシート材Ｓは転送ガイド９を経て、定着装置１０へと搬送される。ヒーターユニット１１で加熱、加圧ロール１２で所定圧力に加圧されることによって、搬送されてきたシート材Ｓの未定着画像を定着し、第１の排紙ローラ対１３へ搬送される。

片面印字の場合、前記第１の排紙ローラ対１３へ搬送されたシート材Ｓは、搬出用パス１４をへて第２の排紙ローラ対１５へと搬送されシート材Ｓを積載するフェースダウン排紙トレイ１６へと搬送される。

次に両面印字のプロセスを説明する。第１の排紙ローラ対１３へ搬送されるまでは片面印字と同様のプロセスをたどる。第１の排紙ローラ対１３へ搬送されたシート材Ｓは、再給送装置２０へと導かれる。ここでフラッパ２１が図中破線で示した位置にある。

前記フラッパはシート材の搬送方向を切り替えるために、一般的にソレノイドなどのメカトロ部品を使用している。ソレノイド２２、リンク２３を使用しフラッパの位置を制御している。再給送装置２０へと導かれたシート材Ｓは用紙ガイド１４と用紙ガイド１５にガイドされ、反転ローラ対１６に送り込まれ、反転ローラ対１６が矢印Ａ方向に回転することにより、シート材Ｓを用紙ガイド１７と用紙ガイド１８の間に搬送する。

シート材Ｓの後端が図中の位置Ｓ１まで達すると、反転ローラ１６は矢印Ｂ方向に逆転してシート材Ｓを反転する。これによりシート材Ｓは用紙ガイド１９と用紙ガイド２０の間に導かれ、再給紙ローラ２１により搬送され、画像形成ユニット１内に再び送り込まれる。

画像形成ユニット１内に送り込まれたシート材Ｓは、搬送ローラ４により搬送され、上記の１面目印字の場合と同じプロセスにより２面目の画像をその表面に印字させる。定着装置１０により、２面目の画像を定着されたシート材Ｓは定着装置１０から排紙されるが、この時には、フラッパ２１は図中実践で示す位置にあり、シート材Ｓは、用紙ガイド１４の間を通り、排紙ローラ１５により排紙トレイ１６上に排紙される（例えば、特許文献１参照）。
特開平０８−２３１１０５号公報

しかしながら、上記従来の画像形成装置においては、フラッパを駆動させるためにソレノイドなどのメカトロ部品が使用されており、コストアップなどの要因になるという課題があった。またメカトロ部品を使用しているため、電力が必要なためエネルギーの無駄遣い、ソレノイドの動作音による騒音、またソレノイドの制御が必要などが課題である。

本発明は、画像形成装置本体の画像形成手段よりもシート材搬送方向下流側のシート材搬送路と画像形成手段のシート材搬送方向上流側のシート材搬送路とを連通する再給送搬送路と、前記再給送搬送路の一部に配置され、シート材の搬送方向を逆転させるスイッチバック搬送手段と、前記再給送搬送路の一部を介してシート材を画像形成手段のシート材搬送方向上流側に戻す再給送手段と、前記スイッチバック搬送手段として、反転ローラ及びシート材搬送方向を切り替えるフラッパと、を備える画像形成装置において、前記反転ローラの正逆回転方向切り替え時にフラッパが切り替えられることを特徴とする画像形成装置。

以上説明したように、本発明によれば、フラッパを駆動させるためにソレノイドなどのメカトロ部品を使用する必要が無くなり、コストを抑えながら、低騒音、低消費電力な構成で反転搬送装置を提供することが可能となる。

（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態を示す画像形成装置の本体断面図である。尚、従来例と同様の構成のところは説明を省略する。

本実施の形態における画像形成装置において、シート材Ｓは従来例で示した諸プロセスを経て第１の排紙ローラ対１３へ搬送される。第１の搬送ローラ対１３のシート材搬送方向下流側に、排紙口への搬送路と両面印字への搬送路を分岐するフラッパ２１が支軸２１ａを中心に回転可能に設けられている。前記フラッパ２１が実線位置にある時にシート材Ｓは排紙口へと導かれ、破線位置にある時は両面印字へと導かれる。前記フラッパ２１には回転可能にするため、ギア１０１、ワンウェイヒンジ１０２、付勢部材１０３が取り付いている。前記ワンウェイヒンジ１０２とはトルクリミッタとワンウェイクラッチが一体となったもので、これらを個別に使用しても良い。付勢部材１０３はフラッパ２１を実線の状態、つまり排紙口へと導く時の位置に固定する物である。ここではバネを使用しているが、フラッパの回転中心と重心の関係上バネが無くても実線位置に来る場合、使用しない構成も考えられる。

再給送装置２０にはシート材Ｓの非印字面側が画像形成ユニットの画像転写面側に来るよう搬送するため、反転ローラ１６が構成されている。前記反転ローラ１６は、シート材Ｓを矢印Ｃ方向へ搬送され再給送装置に引き込む動作と、逆に、シート材Ｓは矢印Ｄ方向へ搬送させることにより、画像形成ユニット１へと再び送り込まれる方向へ搬送する動作を行う。

次に反転ローラ１６とフラッパ２１の連携動作を説明する。再給送装置２０には、反転ローラ１６、フラッパ２１を駆動させるモータ１０６がある。反転ローラ１６はモータ１０６からギア１０７を経て反転ローラ１６へ動力を伝達している。フラッパ２１も同様にギア列１０８を経てフラッパ２１に取り付いているギア１０２へと動力を伝達している。

シート材Ｓを再給送装置２０に引き込む際の動作を図２を用いて説明する。モータ１０６を反時計回りに回転させることにより、反転ローラ１６は矢印方向へ回転する。フラッパ２１はギア１０１を反時計回りに回転させた場合はワンウェイヒンジのトルクリミッタ機能が働く。フラッパ２１は突き当て１０５に突き当たるまでギアと共に回転する。フラッパ２１が突き当て１０５に突き当たるとギア１０１に所定トルクを超える力が働き伝達力を遮断するため、フラッパ２１が突き当て１０５に突き当たった状態で、ギア１０１のみが回転する。この状態でシート材Ｓは第１の搬送ローラ対１３から再給送装置２０へと送り込まれ、反転ローラ１６により引き込まれる。

シート材Ｓを画像形成ユニット１へと送り込む方向へ搬送する際の動作を図３を用いて説明する。モータ１０６を時計方向へ回転させることにより、反転ローラ１６は矢印方向へ回転する。ギア１０１は時計回りに回転させられ、ワンウェイヒンジのワンウェイクラッチ機能が働き、ギア１０１に負荷かかからないでギア１０１は回転する。フラッパ２１はバネ１０３により付勢され、突き当て１０４に突き当たり固定される。またギア１０１の回転が止まっていても、ワンウェイクラッチ機能と付勢部材により、フラッパ２１は同様の位置に固定される。この状態でシート材Ｓは反転ローラ１６により画像形成装置へと搬送される。

次に、上述の機構を元に、図１を用いて再給送装置２０の一連の動作を説明する。第１の搬送ローラ対１３へ搬送されたシート材Ｓを再給送装置２０に導く際は、フラッパ２１が破線状態にある。再給送装置へと導かれたシート材Ｓは用紙ガイド１４と用紙ガイド１５にガイドされ、反転ローラ１６へに送り込まれ、反転ローラ１６はシート材Ｓを矢印Ｃ方向に搬送し、シート材Ｓを用紙ガイド１７と用紙ガイド１８の間に搬送される。

シート材Ｓの後端が図３中の位置Ｓ１まで達すると、反転ローラ１６はシート材Ｓを矢印Ｄ方向に搬送するように回転してシート材Ｓを反転させる。これによりシート材Ｓは用紙ガイド１９と用紙ガイド２０の間に導かれ、再給紙ローラ２１により搬送され、画像形成ユニット１内に非印字面側が画像転写面に来るよう搬送される。

シート材Ｓの後端が再給紙ローラ２１を抜けるとモータ１０６の回転が止まる。画像形成ユニット１内に送り込まれたシート材Ｓは、搬送ローラ４により搬送され、上記の１面目の印字の場合と同じプロセスにより２面目の画像をその表面に印字される。定着装置１０により、２面目の画像を定着されたシート材Ｓは定着装置１０から排紙されるが、この時フラッパ２１はモータ１０６が止まっているため、図中実線で示す位置にあり、シート材Ｓは、用紙ガイド１４の間を通り、排紙ローラ１５により排紙トレイ１６上に排紙される。

（第２の実施の形態）
図４は本発明の第２の実施の形態を示す画像形成装置の本体断面図である。尚、従来例と同様の構成のところは説明を省略する。

本実施の形態における画像形成装置において、シート材Ｓは従来例で示した諸プロセスを経て第１の排紙ローラ対１３へ経て、用紙ガイド１４へと搬送される。用紙ガイド１４のシート材搬送方向下流側には、シート材を排紙反転ローラ１５へと導くの搬送路と、排紙反転搬送ローラ１５で反転後、再給送装置２０へと導くの搬送路を分岐するフラッパ２０１が支軸２０１ａを中心に回転可能に設けられている。

前記フラッパ２０１が実線位置にある時にシート材Ｓは排紙反転ローラ１５へと導かれる。シート材Ｓ後端が排紙反転ローラ１５により、図中の位置Ｓ２まで搬送さえると、フラッパ２０１は破線位置へと回転し、再給送装置２０への搬送路を形成する。前記フラッパ２０１には回転可能にするため、ギア２０２、ワンウェイヒンジ２０３、付勢部材２０４が取り付いている。前記ワンウェイヒンジとはトルクリミッタとワンウェイクラッチが一体となったもので、これらを個別に使用しても良い。付勢部材２０４はフラッパを実線の位置に固定する物である。

次に排紙反転ローラ１５とフラッパ２０１の連携動作を説明する。再給送装置２０には、排紙反転ローラ１５、フラッパ２０１を駆動させるモータ２０７がある。排紙反転ローラ１５はモータ２０７からギア列２０８を経へ排紙反転ローラへ動力を伝達している。フラッパ２０１も同様にギア２０８ａを経てフラッパ２０１に取り付いているギア２０２へと動力を伝達している。

シート材Ｓを排紙反転ローラ１５により矢印E方向へ搬送する際の動作を図５で示す。モータ２０７を反時計回りに回転させることにより、反転ローラ１５は矢印方向へ回転する。フラッパはギア２０２が図上、反時計回りに回転させたときは、ワンウェイヒンジ２０３のワンウェイクラッチ機能が働き、ギア２０２に負荷かかからないでギア２０２は回転する。またギア２０２の回転が止まっても、ワンウェイクラッチ機能と付勢部材によりフラッパ２０１は同様の位置に固定される。フラッパ２０１はバネ２０４により付勢され、突き当て２０５に突き当たり固定される。

シート材Ｓを排紙反転ローラ１５により矢印Ｆ方向へ搬送する際の動作を図6で示す。モータ２０７を時計回りに回転させることにより、反転ローラ１５はシート材を矢印Ｆ方向へ搬送する。フラッパはギア２０２を時計回りに回転させた場合はワンウェイヒンジ２０３のトルクリミッタ機能が働く。フラッパ２０１は実線位置から突き当て２０６に突き当たるまでギア２０２と共に回転する。フラッパ２０１が突き当て２０６に突き当たるとギア２０２に所定トルクを超える力が働き伝達力を遮断するため、フラッパ２０１が突き当て２０６に突き当たった状態で、ギア２０２のみが回転する。この状態でシート材Ｓは排紙反転ローラ１５から再給送装置２０へと送り込まれる。

次に、上述の機構を元に図４を用いて、再給送装置の一連の動作を説明する。第１の搬送ローラ対１３へ搬送されたシート材Ｓは用紙ガイド１４へと搬送され、フラッパ２０１を経由し排紙反転ローラ１５へと導かれる。この際モータ２０７を反時計回りに回転させることにより、フラッパは図中実線で示す位置にあり、排紙反転ローラ１５は矢印Ｅ方向にシート材を搬送する。排紙反転ローラによりシート材後端を図中Ｓ２まで搬送すると、モータ２０７は時計回りに回転し、排紙反転ローラ１５を回転させ、矢印Ｆ方向にシート材を搬送する。このときフラッパ２０１は図中破線の位置にあり再給紙装置２０への搬送路を形成する。

再給紙再給送装置２０へと導かれたシート材Ｓは用紙ガイド２０９と用紙ガイド２１０にガイドされ、再給紙ローラ２１により搬送され、画像形成ユニット１内に非印字面側が画像転写面に来るよう搬送される。

シート材Ｓの後端が再給紙ローラ２１を抜けるとモータ２０７の回転が止まる。この時フラッパ２０１はモータ２０７が止まっているため、図中実線で示す位置にある。画像形成ユニット１内に送り込まれたシート材Ｓは、搬送ローラ４により搬送され、上記の1面目の印字の場合と同じプロセスにより２面目の画像をその表面に印字される。定着装置１０により、２面目の画像を定着されたシート材Ｓは定着装置１０から排紙され、用紙ガイド１４へと搬送される。この時排紙反転ローラでシート材Ｓを排紙トレイ１９へ排紙するため、再度モータ２０７は時計方向に回転し、シート材を排紙する。

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態は第２の実施の形態を更にコストダウンする目的の物である。

第２の実施の形態でワンウェイヒンジもしくはトルクリミッタとワンウェイクラッチを用いていたところを、トルクリミッタのみで行っても同じ機構が可能である。つまりフラッパと同軸上にあるギアが正逆両方向の回転どちらの場合でも、フラッパが突き当てに当たると、ギアに所定トルクを超える力が働き伝達力を遮断するため、フラッパが突き当てに突き当たった状態で、ギアのみが回転する。

その他は第２の実施の形態と同様である。

実施の形態１の画像形成装置を示す図。 実施の形態１の画像形成装置を示す図。 実施の形態１の画像形成装置を示す図。 実施の形態２の画像形成装置を示す図。 実施の形態２の画像形成装置を示す図。 実施の形態２の画像形成装置を示す図。 従来例を示す図。

符号の説明

１６ 反転ローラ
２０ 再給紙装置
２１，２０１ フラッパ
１０２ ワンウェイヒンジ

Claims (5)

1. 画像形成装置本体の画像形成手段よりもシート材搬送方向下流側のシート材搬送路と画像形成手段のシート材搬送方向上流側のシート材搬送路とを連通する再給送搬送路と、
   前記再給送搬送路の一部に配置され、シート材の搬送方向を逆転させるスイッチバック搬送手段と、
   前記再給送搬送路の一部を介してシート材を画像形成手段のシート材搬送方向上流側に戻す再給送手段と、
   前記スイッチバック搬送手段として、反転ローラ及びシート材搬送方向を切り替えるフラッパと、
   を備える画像形成装置において、
   前記反転ローラの正逆回転方向切り替え時にフラッパが切り替えられることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記フラッパの動作をギア、ベルトなどの駆動伝達方法で動作させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記フラッパと駆動方法の間に、設定トルク値を超える力が作用すると伝達力を遮断する作用を1つまたは複数の機械要素を使用していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記フラッパと駆動方法の間に回転力を遮断する作用と、設定トルク値を超える力が作用すると伝達力を遮断する作用の２つの作用を、１つまたは複数の機械要素を使用していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記フラッパが画像形成装置本体の画像定着手段よりもシート材搬送方向下流側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

Images