JP2006062851A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、簡単な構成により反転搬送部において用紙の位置矯正を行うことができ用紙搬送の高速化が可能となる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【解決手段】反転搬送部４１側には、駆動源として第一副モータ５４及び第ニ副モータ５５が配設されており、第一副モータ５４の駆動力は、駆動伝達経路を介して排出ローラ２４及びフィードローラ３０に伝達され、第ニ副モータ５５の駆動力は、駆動伝達経路を介してフィードローラ２８に伝達される。第一副モータ５４が反転搬送駆動開始すると、排出ローラ２４及びフィードローラ３０が回転を開始し、その開始タイミングから遅れて第二副モータ５５が駆動開始するので、搬送される用紙の先端がフィードローラ２８に当接して用紙の位置矯正が行われる。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置において、用紙の両面に画像形成を行うために用いられる反転搬送部を備えた画像形成装置に関する。

上述した画像形成装置では、片面に記録した後用紙を反転搬送経路に搬送して再度給紙位置に戻すようにしているが、搬送中に用紙が斜行する場合がある。反転搬送部に用紙ガイドが設けられていないと、特に用紙が斜行しやすくなる。

そこで、こうした反転搬送経路での用紙の斜行を防止するため様々な提案がなされている。例えば、特許文献１には、画像形成装置の両面ユニットにおいて、スイッチバックローラとプリンタ本体の再給紙口との間の搬送経路に、互いに圧接回転する対の回転部材であるローラを設け、両面画像形成時に片面に画像が転写されてスイッチバックローラによりスイッチバック搬送される記録紙を、その停止状態にある対のローラに一旦当接させて先端を揃えることによって、しわの発生の原因となるスキューがあった場合にはそれを矯正する点が記載されている。また、特許文献２には、用紙の幅方向の位置を修正する用紙幅方向位置修正装置とレジストローラが用紙反転搬送通路の終端側に設けられており、用紙幅方向位置修正装置の動作のタイミングを制御する制御回路を有し、制御回路は、用紙が用紙搬送ローラによって搬送されつつある過程で、用紙幅方向位置修正装置を動作させるように構成した像形成装置が記載されている。
特開平７−１４６５９３号公報 特開平１０−１６７５２６号公報

特許文献１では、対のローラを設けて記録紙にスキューがあった場合に矯正されるようにしているが、スイッチバックローラから搬送された用紙は対のローラでレジスト動作を行った後さらにレジストローラで再度レジスト動作を行っており、画像形成動作を高速化することは難しく、またスイッチバックローラや対のローラといった搬送機構を別途設ける必要があり、装置のコンパクト化が困難である。また、特許文献２では、用紙幅方向位置修正装置及びレジストローラにより用紙の位置の矯正を行っているが、位置矯正を行うために用紙の搬送速度を高速化することが難しく、また修正装置の設置スペースが必要となり装置を動作させるために複雑な制御が必要となる。

そこで、本発明は、簡単な構成により反転搬送部において用紙の位置矯正を行うことができ用紙搬送の高速化が可能となる画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係る画像形成装置は、給紙部から搬送された用紙を記録部に搬送して排出ローラにより排紙トレイに搬出する用紙搬送部と、前記用紙搬送部の用紙搬送経路において前記記録部の下流側から排出ローラにより搬入された用紙を前記記録部の上流側に搬出する反転搬送部とを備えた画像形成装置において、前記反転搬送部は、複数の搬送ローラと、前記搬送ローラを回転駆動する駆動手段と、特定の搬送ローラを残りの搬送ローラ及び排出ローラの反転搬送開始タイミングよりも遅いタイミングで駆動開始させて特定の搬送ローラに用紙の先端を当接させる駆動制御手段とを備えていることを特徴とする。さらに、前記駆動手段は、特定の搬送ローラを回転駆動する第一モータと、残りの搬送ローラを回転駆動する第二モータとを備えており、前記駆動制御手段は、第一モータを第二モータの反転搬送駆動開始タイミングよりも遅いタイミングで駆動開始させることを特徴とする。さらに、前記駆動手段は、特定の搬送ローラをクラッチを介して回転駆動するとともに残りの搬送ローラを回転駆動するモータを備えており、前記駆動制御手段は、当該モータの反転搬送駆動開始タイミングよりも遅いタイミングでクラッチをオン状態とすることを特徴とする。

上記のような構成を有することで、特定の搬送ローラを残りの搬送ローラ及び排出ローラの反転搬送開始タイミングよりも遅いタイミングで駆動開始させて特定の搬送ローラに用紙の先端を当接させる駆動制御を行うので、用紙の反転搬送を行いながら用紙の位置矯正を行うことができる。すなわち、特定の搬送ローラの駆動開始のタイミングが遅れると、特定の搬送ローラに向かって搬送された用紙は、停止している特定の搬送ローラにその先端が当接して撓み、用紙の先端が揃えられた後特定の搬送ローラが駆動開始して搬送されるようになり、そのため用紙が斜行することなく適正な状態で搬送される。

そして、排出ローラ及び残りの搬送ローラは既に回転駆動されているので、搬送動作を停止することなく用紙の位置矯正ができ、搬送動作の高速化を図ることができる。また、別途レジストローラ等を追加する必要がないため簡単な構成で実現できる。

また、駆動手段に、特定の搬送ローラを回転駆動する第一モータと、残りの搬送ローラを回転駆動する第二モータとが備えられ、駆動制御手段は、第一モータを第二モータの反転搬送駆動開始タイミングよりも遅いタイミングで駆動開始させるようにすれば、特定の搬送ローラを独立して駆動制御を行うことができ、タイミング調整等を容易にかつ確実に制御することが可能となる。また、駆動手段に、特定の搬送ローラをクラッチを介して回転駆動するとともに残りの搬送ローラを回転駆動するモータが備えられ、駆動制御手段は、当該モータの反転搬送駆動開始タイミングよりも遅いタイミングでクラッチをオン状態とすれば、特定の搬送ローラのみを任意のタイミングで駆動開始することができる。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る画像形成装置全体の概略断面図である。画像形成装置１の上部には用紙排紙トレイ１０が設けられ、その下部には、記録部２及び給紙部３が配されている。

給紙部３では、給紙カセット１１が配置されており、フラッパ１２に所定のサイズの用紙が複数枚積載されている。給紙カセット１１の右端部には、ピックアップローラ１３が配置されている。フラッパ１２は、積載された用紙の上面がピックアップローラ１３に圧接するように、図示しないバネ部材により上方に付勢されている。この状態でピックアップローラ１３が回転駆動すると、摩擦力により用紙が１枚ずつ用紙搬送路に給紙されるようになる。

給紙された用紙は、まずフィードローラ１４及びプレスローラ１５により記録部２に搬送される。記録部２では、搬送された用紙に記録するために、現像器１６、クリーニング機構１７、コロナ帯電器１８、感光体ドラム１９、転写ローラ２０、露光ヘッド２１及び定着ローラ２２が備えられている。クリーニング機構１７は、転写後の感光体ドラム１９の表面に付着した残留トナーや紙粉等の異物をクリーニングローラにより捕捉して感光体ドラム１９の表面を清掃する。コロナ帯電器１８は、放電ワイヤからのコロナ放電により感光体ドラム１９の表面を一様に帯電する。一様に帯電された感光体ドラム１９に、露光ヘッド（ＬＥＤヘッド）２１で画像記録信号に応じて露光することで静電潜像が形成される。そして、現像器１６内のトナーを感光体ドラム１９に形成された静電潜像に転移させて、静電潜像を可視像化する。転写ローラ２０は、用紙を挟んで感光体ドラム１９と対向する位置に設置されており、所定の電圧が印加されると感光体ドラム１９表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。そして、転写されたトナー像は、定着ローラ２２及びプレスローラ２３によって挟持されて加熱・プレスされ用紙に定着される。定着された用紙は、排出ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて用紙排紙トレイ１０に搬出される。

また、装置本体の側面には、手差し給紙機構及び反転搬送機構が設けられており、手差し給紙を行う場合には、側面カバー２６を開いて給紙ローラ２７に用紙を差し込むことで行われる。差し込まれた用紙は、給紙ローラ２７によりフィードローラ１４及びプレスローラ１５に搬送されて記録動作が行われる。また、反転搬送を行う場合には、片面に記録した用紙が一旦排出ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて搬出された後排出ローラ２４を逆回転して反転搬送路に搬送して、フィードローラ２８及びプレスローラ２９、フィードローラ３０及びプレスローラ３１の２対の搬送ローラにより下方に向けて搬送する。そして、再度フィードローラ１４及びプレスローラ１５に搬送されてもう一方の面に記録動作が行われ、用紙の両面に記録されるようになる。

図２は、用紙搬送部及び反転搬送部の駆動機構の一例を示す概略図である。用紙の搬送経路は実線で描かれており、駆動伝達経路は点線で描かれている。用紙搬送部４０側には、駆動源として主モータ５０が配設されており、主モータ５０の駆動力は、図示しない駆動伝達機構によりピックアップローラ１３、レジストローラとして機能するフィードローラ１４及び排出ローラ２４に伝達される。そして、排出ローラ２４と主モータ５０との間の駆動伝達経路には、電磁クラッチ５１が設けられており、フィードローラ１４との間の駆動伝達経路には電磁クラッチ５２が、ピックアップローラ１３との間の駆動伝達経路には電磁クラッチ５３がそれぞれ設けられている。

また、反転搬送部４１側には、駆動源として第一副モータ５４及び第ニ副モータ５５が配設されており、第一副モータ５４の駆動力は、図示しない駆動伝達機構により排出ローラ２４、フィードローラ３０に伝達されて、第ニ副モータ５５の駆動力は、図示しない駆動伝達機構によりフィードローラ２８に伝達される。そして、排出ローラ２４と第一副モータ５４の間の駆動伝達経路には電磁クラッチ５６が設けられている。また、用紙搬送部４０側の搬送経路には、排出ローラ２４の手前側に用紙検知センサ３３が配置されており、フィードローラローラ１４の手前側に用紙検知センサ３４が配置されている。

図３は、図２に示す駆動機構を駆動制御するための回路ブロック図を示す。用紙搬送部４０側には、駆動制御に関する情報処理を行うＣＰＵ６０、用紙検知センサ３３及び３４からの信号を検知する用紙検知回路６１、主モータ５０を駆動するドライバ回路６２、クラッチ５１、５２及び５３を駆動するドライバ回路６３が設けられており、反転搬送部４１側には、第一副モータ５４を駆動するドライバ回路６４、第二副モータ５５を駆動するドライバ回路６５、クラッチ５６を駆動するドライバ回路６６が設けられている。そして、各回路は、いずれもＣＰＵ６０に接続されている。

次に、図４及び図５に基づいて、用紙搬送部及び反転搬送部の駆動制御フローについて説明する。記録動作の指令信号が出力されると、まず主モータ５０が回転駆動を開始する（Ｓ１００）。そして、指令信号が両面記録モードに関するものか否かチェックして（Ｓ１０１）、両面記録モードでない−すなわち片面記録モードであるときは、クラッチ５１をオンして排出ローラ２４の排紙動作を開始する。また、クラッチ５３をオンしてピックアップローラ１３の給紙動作を開始する。クラッチ５６はオフの状態としておき、第一副モータ５４と排出ローラ２４との間の駆動伝達経路は切断状態となる（Ｓ１０２）。

ピックアップローラ１３の給紙動作により用紙が給紙されていき、検知センサ３４がオンしたかどうかがチェックされる（Ｓ１０３）。検知センサ３４が用紙の先端を検知してオン状態になるとタイマＴ１がスタートし（Ｓ１０４）、タイマＴ１の設定時間の間に用紙の先端がフィードローラ１４に突き当てられて用紙の先端位置が矯正（レジスト）される。タイマＴ１がタイムアップすると（Ｓ１０５）、クラッチ５２をオンしてフィードローラ１４が搬送を開始し、クラッチ５３をオフしてピックアップローラ１３の給紙動作は終了する（Ｓ１０６）。

フィードローラ１４の用紙搬送がなされ、検知センサ３４がオフしたかどうかがチェックされる（Ｓ１０７）。検知センサ３４がオフ状態となって用紙の後端が検知されると、タイマＴ２がスタートし（Ｓ１０８）、タイマＴ２の設定時間の間に用紙の後端がフィードローラ１４から離れていき、タイマＴ２のタイムアップで（Ｓ１０９）クラッチ５２がオフしてフィードローラ１４の搬送動作が終了する（Ｓ１１０）。用紙は、記録部２で片面記録が行われて、排紙動作を行っている排出ローラ２４により用紙排紙トレイ１０に排出される。

次のページの記録データがあるか否かチェックされ（Ｓ１１１）、ある場合にはＳ１０２に戻り、再度片面記録を行う。ない場合には、モータ５０、５４及び５５がオフ状態とされ、クラッチ５１、５２、５３及び５６がオフ状態とされて終了する。なお、以上の片面記録モードでは、クラッチ５１がオン状態のため排出ローラ２４はその間排紙動作を行うようになっている。

次に、Ｓ１０１で両面記録モードである場合には、図５に示す制御フローに移行する。まず、クラッチ５１がオフとなり、主モータ５０と排出ローラ２４との間の駆動伝達経路は切断され、クラッチ５６をオンして第一副モータ５４と排出ローラ２４との間の駆動伝達経路が接続される。そして、第一副モータ５４が回転駆動されて排出ローラ２４は排紙動作を開始する。また、クラッチ５３をオンしてピックアップローラ１３の給紙動作が開始される（Ｓ２００）。

ピックアップローラ１３の給紙動作により用紙が給紙されていき、検知センサ３４がオンしたかどうかがチェックされる（Ｓ２０１）。検知センサ３４が用紙の先端を検知してオン状態になるとタイマＴ１がスタートし（Ｓ２０２）、タイマＴ１の設定時間の間に用紙の先端がフィードローラ１４に突き当てられて用紙の先端位置が矯正（レジスト）される。タイマＴ１がタイムアップすると（Ｓ２０３）、クラッチ５２をオンしてフィードローラ１４が搬送を開始し、クラッチ５３をオフしてピックアップローラ１３の給紙動作は終了する（Ｓ２０４）。

フィードローラ１４の用紙搬送がなされ、検知センサ３４がオフしたかどうかがチェックされる（Ｓ２０５）。検知センサ３４がオフ状態となって用紙の後端が検知されると、タイマＴ２がスタートし（Ｓ２０６）、タイマＴ２の設定時間の間に用紙の後端がフィードローラ１４から離れていき、タイマＴ２のタイムアップで（Ｓ２０７）クラッチ５２がオフしてフィードローラ１４の搬送動作が終了する（Ｓ２０８）。

用紙が記録部２で片面記録されてさらに搬送され、検知センサ３３がオフしたかどうかチェックされる（Ｓ２０９）。排紙動作を行っている排出ローラ２４により用紙が搬送されると、検知センサ３３が用紙の後端を検知してオフ状態となりタイマＴ３がスタートする（Ｓ２１０）。タイマＴ３の設定時間の間に用紙の後端が反転搬送路へ用紙を搬入する合流点付近に来るようになり、タイマＴ３がタイプアップすると（Ｓ２１１）第一副モータ５４はこれまでと逆方向に回転駆動を開始するとともに第二副モータ５５は回転駆動を停止して、それと同時にタイマＴ４がスタートする（Ｓ２１２）。したがって、排出ローラ２４は挟持している用紙の後端から反転搬送路に向けて搬送を行うようになり、フィードローラ３０が搬送動作を開始する。第二副モータ５５は回転駆動を停止するためフィードローラ２８は停止状態となる。タイマＴ４がタイムアップするまでの間用紙は反転搬送路に搬入されていき用紙の先端（反転搬送前には後端であった用紙端部）がフィードローラ２８に当接して撓み、用紙の先端位置が矯正される。タイマＴ４がタイムアップすると（Ｓ２１３）、第ニ副モータ５５が回転駆動を開始して、フィードローラ２８が搬送動作を開始する（Ｓ２１４）。

反転搬送動作により用紙が反転搬送部４１内を搬送されて再び用紙搬送部４０内に搬入されていき、検知センサ３４がオンしたかどうかがチェックされる（Ｓ２１５）。検知センサ３４が用紙の先端を検知してオン状態になるとタイマＴ１がスタートし（Ｓ２１６）、タイマＴ１の設定時間の間に用紙の先端がフィードローラ１４に突き当てられて用紙の先端位置が矯正（レジスト）される。タイマＴ１がタイムアップすると（Ｓ２１７）、クラッチ５２をオンしてフィードローラ１４が搬送を開始する（Ｓ２１８）。

用紙は記録部２で残りの面が記録されてさらに搬送され、検知センサ３３がオンしたかどうかがチェックされる（Ｓ２１９）。検知センサ３４が用紙の先端を検知してオン状態となると、第一副モータ５４は元の方向に回転駆動を開始して排出ローラ２４は排紙動作を行う（Ｓ２２０）。

そして、フィードローラ１４の用紙搬送がなされていき、検知センサ３４がオフしたかどうかがチェックされる（Ｓ２２１）。検知センサ３４がオフ状態となって用紙の後端が検知されると、タイマＴ２がスタートし（Ｓ２２２）、タイマＴ２の設定時間の間に用紙の後端がフィードローラ１４から離れていき、タイマＴ２のタイムアップで（Ｓ２２３）クラッチ５２がオフしてフィードローラ１４の搬送動作が終了する（Ｓ２２４）。

次のページの記録データがあるか否かチェックされ（Ｓ２２５）、ある場合にはＳ２００に戻り、再度両面記録を行う。ない場合には、Ｓ１１２に戻り、モータ５０、５４及び５５がオフ状態とされ、クラッチ５１、５２、５３及び５６がオフ状態とされて終了する。

上述したように、第二副モータ５５は、第一副モータ５４が反転搬送を開始するタイミングで一旦駆動停止し、タイマＴ４がタイムアップしてから駆動開始するようにされているので、排出ローラ２４及びフィードローラ３０が反転搬送動作を開始した後フィードローラ２８が遅れて搬送動作を開始するようになる。そのため、排出ローラ２４により反転搬送路に搬入された用紙の先端はフィードローラ２８に当接して撓み用紙の位置矯正が行われるようになる。また、反転搬送動作中に行われるので、用紙の搬送動作をより高速化して行うことも可能である。そして、フィードローラ２８は第二副モータ５５により独立して駆動されるので、駆動開始のタイミングを容易にかつ正確に調整することができ、用紙位置矯正後フィードローラ２８のみ高速で搬送動作を行うこともできる。

図６、図７及び図８は、用紙搬送部及び反転搬送部の駆動機構の別の例を示す概略図である。図中において図２と同様の部分については同じ図番が付されている。なお、図２と同様の部分については重複するため説明を省略する。

図６では、反転搬送部４１において、駆動源として第一副モータ５４のみを配置するようにして、第一副モータ５４からの駆動力を電磁クラッチ５７を介してフィードローラ２８に駆動伝達するようにしている。そして、電磁クラッチ５７をオンすることでフィードローラ２８を回転駆動することができる。そのため、第一副モータ５４が反転搬送駆動を開始した後所定のタイミングだけ遅れて電磁クラッチ５７をオンすれば、上述した実施形態と同様にフィードローラ２８に搬送された用紙の先端が当接して用紙の位置矯正を行うことができる。

図７では、排出ローラ２４は、第一副モータ５４のみと駆動伝達経路によって接続されており、第一副モータ５４のみで排出ローラ２４の排紙動作及び反転搬送動作を行うようになっている。排出ローラ２４が主モータ５０から独立して第一副モータ５４により駆動されるので、スイッチバック方式で反転搬送を行う場合、排出ローラ２４の排紙動作から第一副モータ５４で高速に用紙を搬送することができるようになる。また、片面記録の場合の排紙動作も高速で行うことができるようになる。

図８では、反転搬送部４１において、駆動源として第一副モータ５４のみを配置するようにして、第一副モータ５４からの駆動力を電磁クラッチ５７を介してフィードローラ２８に駆動伝達するとともに排出ローラ２４が第一副モータ５４のみと駆動伝達経路によって接続するようにしている。この例では、排出ローラ２４、フィードローラ２８及びフィードローラ３０を第一副モータ５４により駆動することができるため、構成が簡単になり、コスト負担も少なくなる。また、図６で説明したように、電磁クラッチ５７のオンによりフィードローラ２８で用紙の位置矯正を行うことができるとともに、図７で説明したように、排出ローラ２４の排紙動作を高速化することが可能となる。

本発明に係る実施形態に関する画像形成装置全体の概略断面図である。 用紙搬送部及び反転搬送部の駆動機構の例を示す概略図である。 駆動制御に関する回路ブロック図である。 図２における駆動制御フローである。 図２における駆動制御フローである。 用紙搬送部及び反転搬送部の駆動機構の別の例を示す概略図である。 用紙搬送部及び反転搬送部の駆動機構の別の例を示す概略図である。 用紙搬送部及び反転搬送部の駆動機構の別の例を示す概略図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 記録部
３ 給紙部
24 排出ローラ
28 フィードローラ
30 フィードローラ
33 用紙検知センサ
34 用紙検知センサ
40 用紙搬送部
41 反転搬送部
50 主モータ
51 電磁クラッチ
52 電磁クラッチ
53 電磁クラッチ
54 第一副モータ
55 第二副モータ
57 電磁クラッチ

Claims (3)

1. 給紙部から搬送された用紙を記録部に搬送して排出ローラにより排紙トレイに搬出する用紙搬送部と、前記用紙搬送部の用紙搬送経路において前記記録部の下流側から排出ローラにより搬入された用紙を前記記録部の上流側に搬出する反転搬送部とを備えた画像形成装置において、前記反転搬送部は、複数の搬送ローラと、前記搬送ローラを回転駆動する駆動手段と、特定の搬送ローラを残りの搬送ローラ及び排出ローラの反転搬送開始タイミングよりも遅いタイミングで駆動開始させて特定の搬送ローラに用紙の先端を当接させる駆動制御手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記駆動手段は、特定の搬送ローラを回転駆動する第一モータと、残りの搬送ローラを回転駆動する第二モータとを備えており、前記駆動制御手段は、第一モータを第二モータの反転搬送駆動開始タイミングよりも遅いタイミングで駆動開始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. 前記駆動手段は、特定の搬送ローラをクラッチを介して回転駆動するとともに残りの搬送ローラを回転駆動するモータを備えており、前記駆動制御手段は、当該モータの反転搬送駆動開始タイミングよりも遅いタイミングでクラッチをオン状態とすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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