JP2007302417A - 用紙案内装置及びこれを搭載した画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コスト化が図られ、用紙の搬送方向の切替えが容易に実行できるのとともに、両面印刷に掛かる処理時間を大幅に短縮することが可能な用紙案内装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１に搭載された用紙案内装置４０は、モータ１０１から動力を得る支点ギア１１２と、これに連結する揺動ギア１１３と、支点ギア１１２の軸線を中心として回転可能に取り付けられたホルダー１１１と、揺動ギア１１３を軸線方向に付勢する円錐バネ１１５とが設けられた駆動切替え装置１１０、排出ローラ８１、及び搬送ローラ９１を備える。駆動切替え装置１１０は、支点ギア１１２の回転に従って同方向に回転し、この回転方向の違いにより異なるギアに揺動ギア１１３を連結させる、第１連結姿勢、及び第２連結姿勢に姿勢変更するものであって、第１連結姿勢にある時と、第２連結姿勢にある時とで、排出ローラ８１及び搬送ローラ９１を異なる方向に回転させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機やプリンタに代表される画像形成装置に適用可能な、カットペーパー等の用紙の案内装置に関する。また、この用紙案内装置を搭載した画像形成装置に関する。

複写機やプリンタ等の画像形成装置には、給紙部、転写部、定着部、及び両面印刷ユニット等の構成要素が配置され、これらの間に用紙搬送路が形設されている。このような画像形成装置においては、両面印刷のために用紙の搬送方向を切り替える際、スイッチバック方式を採用しているものがある。そして、このスイッチバック部では、定着部からスイッチバック部に至る用紙搬送路に対して、搬送方向が切り替えられた用紙がスイッチバック部から再び転写部に至る用紙搬送路が分岐するような形になっている。

ここで、両面印刷のために用紙をスイッチバックさせる場合、用紙を搬送する搬送ローラを駆動するモータを逆回転させることにより、用紙の搬送方向を切り替える。そしてこの時、両面印刷に掛かる処理時間を短縮するために、モータの回転速度を上げて、用紙の搬送速度を早めることがある。このようにして、用紙の搬送態様の違いにより搬送ローラの周速度を変化させ、用紙の搬送速度を変更する用紙搬送装置の一例を、特許文献１に見ることができる。

特許文献１に記載された用紙搬送装置は、定着装置から直接排出部に用紙を送り出す時には排出ローラ（搬送ローラ）の用紙搬送速度を定着ローラのそれと同じにして、定着装置から反転部を経由させることにより、用紙を反転させて排出部に送り出す時には排出ローラ（搬送ローラ）による用紙搬送速度を早めるようにしている。
特開２０００−１９８６０１号公報（第２−３頁、図１）

特許文献１に記載された用紙搬送装置では、排出ローラ（搬送ローラ）の周速度をモータで変化させることにより、容易に用紙搬送速度を変更することが可能である。しかしながら、一般的に、モータは、使用回転数の範囲が限定されており、安易に大幅に回転数を増加することができないようになっている。したがって、特許文献１に記載されたような方法で用紙搬送速度を早めて、両面印刷に掛かる処理時間を短縮する場合、特殊なモータを使用する必要がある。その結果、大幅なコストアップを強いられる恐れがある。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、用紙の搬送方向を切り替えてスイッチバックさせる箇所において、特殊なモータを使用することなく、一般的な安価なモータを使用することにより低コスト化が図られ、用紙の搬送方向の切替えが容易に実行できるのとともに、両面印刷に掛かる処理時間を大幅に短縮することが可能な用紙案内装置を提供することを目的とする。また、このような用紙案内装置を搭載し、高速化が向上した高性能な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、本発明は、駆動源から動力を得る支点ギアと、この支点ギアに連結して動力を得る揺動ギアと、支点ギア及び揺動ギアを保持し、支点ギアの軸線を中心として回転可能に取り付けられたホルダーと、ホルダーの側壁に向かって揺動ギアを軸線方向に付勢する付勢手段とが設けられた駆動切替え装置と、少なくとも１個の用紙搬送ローラとを備えるとともに、前記駆動切替え装置は、支点ギアの回転に従って支点ギアと同方向に回転し、この回転方向の違いにより、前記用紙搬送ローラを駆動するギア群のうち異なるギアに揺動ギアを連結させる、第１連結姿勢、及び第２連結姿勢に姿勢変更するものであって、第１連結姿勢にある時と、第２連結姿勢にある時とで、用紙搬送ローラを異なる方向に回転させることとした。

また、上記構成の用紙案内装置において、前記用紙搬送ローラを駆動するギア群のうち、前記駆動切替え装置が、第１連結姿勢にある時に前記揺動ギアが連結するギアと、第２連結姿勢にある時に揺動ギアが連結するギアとの、揺動ギアに対するギア比が異なることとした。

また、上記構成の用紙案内装置において、前記揺動ギアは、前記ホルダーに対して着脱自在に取り付けられていることとした。

また本発明では、上記用紙案内装置を画像形成装置に搭載することとした。

本発明の構成によれば、駆動源から動力を得る支点ギアと、この支点ギアに連結して動力を得る揺動ギアと、支点ギア及び揺動ギアを保持し、支点ギアの軸線を中心として回転可能に取り付けられたホルダーと、ホルダーの側壁に向かって揺動ギアを軸線方向に付勢する付勢手段とが設けられた駆動切替え装置と、少なくとも１個の用紙搬送ローラとを備えるとともに、前記駆動切替え装置は、支点ギアの回転に従って支点ギアと同方向に回転し、この回転方向の違いにより、用紙搬送ローラを駆動するギア群のうち異なるギアに揺動ギアを連結させる、第１連結姿勢、及び第２連結姿勢に姿勢変更するものであって、第１連結姿勢にある時と、第２連結姿勢にある時とで、用紙搬送ローラを異なる方向に回転させることとしたので、駆動源であるモータの回転方向を切り替えるだけで、容易に用紙搬送ローラを異なる方向に回転させることができる。これにより、用紙の搬送方向の切替えが容易に実行できる。また、揺動ギアが、第１連結姿勢と、第２連結姿勢とで異なるギアに連結するので、これら２つの姿勢におけるギア比を各々任意に選択することができる。このようにして、特殊なモータを使用することなく、一般的な安価なモータを使用することにより低コスト化が図られ、用紙の搬送方向の切替えが容易に実行できる用紙案内装置を得ることができる。

なお、駆動切替え装置は、付勢手段の作用により揺動ギアをホルダー側壁に押し付けて、揺動ギアに回転負荷を発生させているので、支点ギアの回転に従って支点ギアと同方向に回転することができる。

また、用紙搬送ローラを駆動するギア群のうち、駆動切替え装置が、第１連結姿勢にある時に揺動ギアが連結するギアと、第２連結姿勢にある時に揺動ギアが連結するギアとの、揺動ギアに対するギア比が異なることとしたので、各々の姿勢にある時の用紙搬送速度を任意に変更し、設定することが可能である。これにより、用紙のスイッチバック部において、定着部からスイッチバック部に至る時の用紙搬送速度に対して、搬送方向が切り替えられた用紙がスイッチバック部から再び転写部に至る時の用紙搬送速度を、大幅に早めることができる。したがって、用紙の搬送方向の切替えが容易に実行できることに加えて、両面印刷に掛かる処理時間を大幅に短縮することが可能な用紙案内装置を得ることができる。

また、揺動ギアは、ホルダーに対して着脱自在に取り付けられていることとしたので、適宜、ホルダーから取り外すことが可能である。揺動ギアは、支点ギアの回転方向の違いにより異なるギアに連結するので、他のギアと比較して磨耗等の劣化が進行する恐れがある。これにより、ホルダーに対して着脱自在であることは、交換性に優れ、メンテナンスを効率良く実施することができる。したがって、用紙の搬送方向の切替えが容易に実行でき、両面印刷に掛かる処理時間を大幅に短縮できることに加えて、メンテナンス性の向上も図ることが可能な用紙案内装置を得ることができる。

また本発明では、上記用紙案内装置を画像形成装置に搭載することとしたので、用紙の搬送方向を切り替えてスイッチバックさせる箇所において、特殊なモータを使用することなく、一般的な安価なモータを使用することにより低コスト化が図られ、用紙の搬送方向の切替えが容易に実行できるのとともに、両面印刷に掛かる処理時間を大幅に短縮することが可能な、高速化が向上した高性能な画像形成装置を得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図１〜図６に基づき説明する。

最初に、本発明の実施形態に係る画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は、画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。この画像形成装置は、中間転写ベルトを用いてトナー像を用紙に転写するカラー印刷タイプのものである。

図１に示すように、画像形成装置１の本体２の内部下方には、用紙カセット３が配置されている。用紙カセット３は、その内部に、印刷前のカットペーパー等の用紙Ｐを積載して収容している。そして、この用紙Ｐは、図１において用紙カセット３の左上方に向けて、１枚ずつ分離されて送り出される。用紙カセット３は、本体２の前面側から水平に引き出すことが可能である。

本体２の内部であって、用紙カセット３の左方には、第１用紙搬送部４が備えられている。第１用紙搬送部４は、本体２の左側面に沿って略垂直に形設されている。そして、第１用紙搬送部４は、用紙カセット３から送り出された用紙Ｐを受け取り、本体２の左側面に沿って垂直上方に二次転写部１１まで搬送する。

用紙カセット３の上方であって、第１用紙搬送部４が形設された本体２の左側面とは反対側の側面である右側面の箇所には、手差し給紙部５が備えられている。手差し給紙部５には、用紙カセット３に入っていないサイズの用紙Ｐや、厚紙、ＯＨＰシートのように１枚ずつ送り込みたいものが載置される。

手差し給紙部５の左方には、第２用紙搬送部６が備えられている。第２用紙搬送部６は、用紙カセット３のすぐ上方にあって、手差し給紙部５から第１用紙搬送部４まで略水平に延び、第１用紙搬送部４に合流している。そして、第２用紙搬送部６は、手差し給紙部５から送り出された用紙Ｐ等を受け取り、略水平に第１用紙搬送部４まで搬送する。

一方、画像形成装置１は、外部コンピュータ（図示せず）から原稿画像データを受信する。この画像データの情報は、第２用紙搬送部６の上方に配置された露光手段であるレーザ照射部７に送られる。レーザ照射部７により、画像データに基づいて制御されたレーザ光Ｌが、画像形成部８に向かって照射される。

レーザ照射部７の上方には計４台の画像形成部８が、さらにそれら各画像形成部８の上方には中間転写体を無端ベルトの形で用いた中間転写ベルト９が備えられている。中間転写ベルト９は、複数のローラに巻き掛けられて支持され、図示しない駆動装置により図１において時計方向に回転する。

４台の画像形成部８は、図１に示すように、中間転写ベルト９の回転方向に沿って、回転方向上流側から下流側に向けて一列にして配置された所謂タンデム方式である。４台の画像形成部８とは、上流側から順に、シアン用の画像形成部８Ｃ、マゼンタ用の画像形成部８Ｍ、イエロー用の画像形成部８Ｙ、及びブラック用の画像形成部８Ｂである。これらの画像形成部８には、各色に対応するトナー供給容器及び搬送手段（図示せず）により、トナーが補給される。なお、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、「Ｃ」「Ｍ」「Ｙ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。

各画像形成部８では、露光手段であるレーザ照射部７によって照射されたレーザ光Ｌにより原稿画像の静電潜像が形成され、この静電潜像からトナー像が現像される。トナー像は、各画像形成部８の上方に備えられた一次転写部１０で、中間転写ベルト９表面に一次転写される。そして、中間転写ベルト９の回転とともに、所定のタイミングで各画像形成部８のトナー像が中間転写ベルト９に転写されることにより、中間転写ベルト９表面にはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。

中間転写ベルト９が用紙搬送路に懸かる箇所には、二次転写部１１が配置されている。この二次転写部１１において、中間転写ベルト９表面のカラートナー像は、第１用紙搬送部４によって同期をとって送られてきた用紙Ｐに転写される。

二次転写後、中間転写ベルト９表面に残留するトナーは、中間転写ベルト９に対してシアン用の画像形成部８Ｃの回転方向上流側に設けられた中間転写ベルト９用のクリーニング装置１２によってクリーニング、回収される。

二次転写部１１の上方には、定着部１３が備えられている。二次転写部１１にて未定着トナー像を担持した用紙Ｐは、定着部１３へと送られ、熱ローラと加圧ローラとによりトナー像が加熱、加圧されて定着される。

定着部１３の上方には、分岐部２０が備えられている。定着部１３から排出された用紙Ｐは、両面印刷を行わない場合、分岐部２０から画像形成装置１の上部に設けられた用紙排出部１４に排出される。

分岐部２０から用紙排出部１４に向かって用紙Ｐが排出されるその排出口部分は、スイッチバック部３０としての機能を果たす。両面印刷を行う場合には、このスイッチバック部３０において、定着部１３から排出された用紙Ｐの搬送方向が切り替えられる。そして、用紙Ｐは、分岐部２０、定着部１３の左方、及び二次転写部１１の左方を通って下方に送られ、再度第１用紙搬送部４を経て二次転写部１１へと送られる。

このような分岐部２０において、定着部１３から排出された用紙Ｐを用紙排出部１４に向かって搬送したり、スイッチバック部３０で搬送方向が切り替えられた用紙Ｐを再度二次転写部１１の方へと搬送したりする箇所に、本発明の用紙案内装置４０が設けられている。

続いて、本発明の実施形態に係る用紙案内装置４０周辺の詳細な構成について、図２を用いて説明する。図２は、用紙案内装置周辺を示す模型的垂直断面部分拡大図である。なお、図２において、実線矢印は用紙の搬送経路、及び搬送方向を示す。

用紙案内装置４０は、図２に示すように、分岐部２０に備えられ、排出用用紙搬送路１５から、両面印刷用用紙搬送路１６が、分岐する箇所に配置されている。排出用用紙搬送路１５は、定着部１３から排出された用紙Ｐが、用紙排出部１４（図１参照）に対する用紙排出口に至る搬送路である。両面印刷用用紙搬送路１６は、用紙排出口、すなわちスイッチバック部３０で搬送方向が切り替えられた用紙Ｐが、再度第１用紙搬送部４を経て二次転写部１１へと至る時に通り、分岐部２０から定着部１３の左方、及び二次転写部１１の左方にかけての部分に設けられている。

また、用紙案内装置４０は、排出用用紙検知手段５０、両面用用紙検知手段６０、可動ガイド７０、排出ローラ対８０、及び搬送ローラ対９０を備えている。

排出用用紙検知手段５０には、アクチュエータ５１が設けられている。アクチュエータ５１は、排出用用紙搬送路１５と両面印刷用用紙搬送路１６との分岐箇所に、図２において右方の壁面から排出用用紙搬送路１５の搬送空間に突出するように設けられている。アクチュエータ５１は、用紙搬送方向と直角をなす用紙幅方向において、排出用用紙搬送路１５の略中央部に１個設けられている。この排出用用紙検知手段５０の箇所を用紙Ｐが通過する際、アクチュエータ５１が図２に示す二点鎖線のように姿勢変更して、用紙Ｐの存在を検知する。

同様に、両面用用紙検知手段６０には、アクチュエータ６１が設けられている。アクチュエータ６１は、両面印刷用用紙搬送路１６の入り口付近に、図２において上方の壁面から両面印刷用用紙搬送路１６の搬送空間に突出するように設けられている。アクチュエータ６１は、用紙幅方向において、両面印刷用用紙搬送路１６の略中央部に１個設けられている。この両面用用紙検知手段６０の箇所を用紙Ｐが通過する際、アクチュエータ６１が図２に示す二点鎖線のように姿勢変更して、用紙Ｐの存在を検知する。

可動ガイド７０は、図２に示すように、分岐する排出用用紙搬送路１５と両面印刷用用紙搬送路１６との間に設けられている。可動ガイド７０は、排出用用紙搬送路１５、及び両面印刷用用紙搬送路１６とほぼ同じ用紙幅方向長さを有する。可動ガイド７０は、軸部７１の両端部分で回転自在に支持されている。可動ガイド７０は、軸部７１を中心として垂直面内で回転することにより姿勢変更し、排出用用紙搬送路１５と、両面印刷用用紙搬送路１６とを通る用紙Ｐの搬送を補助する。

スイッチバック部３０は、前述のように、分岐部２０から用紙排出部１４（図１参照）に向かって用紙Ｐが排出されるその用紙排出口３１の部分に設けられている。このスイッチバック部３０の用紙排出口３１近傍には、用紙案内装置４０の排出ローラ対８０が備えられている。

排出ローラ対８０は、用紙搬送ローラである排出ローラ８１と、これに圧接する排出コロ８２とで構成されている。排出ローラ８１は用紙搬送路の下側に、排出コロ８２は上側に設けられている。用紙Ｐは、対をなす排出ローラ８１と排出コロ８２とが接触して形成されるニップに挿通され、排出ローラ８１を回転させることにより用紙排出部１４へと送り出される。両面印刷を行う場合は、用紙Ｐの下流部分を用紙排出口３１から排出し、その用紙Ｐの上流部分が排出ローラ８１の箇所に差し掛かった時に、排出ローラ８１と排出コロ８２とのニップに用紙Ｐを保持した状態で排出ローラ８１の回転を逆転させることにより、用紙Ｐの搬送方向を切り替える。排出ローラ８１は後述する駆動機構１００により回転せしめられ、排出コロ８２は排出ローラ８１の回転に従って回転する。

搬送ローラ対９０は、両面印刷用用紙搬送路１６の、両面用用紙検知手段６０、及び可動ガイド７０が設けられた箇所のすぐ下流側に備えられている。搬送ローラ対９０は、用紙搬送ローラである搬送ローラ９１と、これに圧接する搬送コロ９２とで構成されている。搬送ローラ９１は用紙搬送路の下側に、搬送コロ９２は上側に設けられている。用紙Ｐは、対をなす搬送ローラ９１と搬送コロ９２とが接触して形成されるニップに挿通され、搬送ローラ９１を回転させることにより両面印刷用用紙搬送路１６の下流へと送り出される。搬送ローラ９１は排出ローラ８１と同様に後述する駆動機構１００により回転せしめられ、搬送コロ９２は搬送ローラ９１の回転に従って回転する。

上記のように、排出ローラ対８０、及び搬送ローラ対９０は、共通の駆動機構により回転せしめられる。この駆動機構について、図２に加えて、図３〜図６を用いて説明する。図３は用紙案内装置の模型的上面図、図４は用紙案内装置の駆動機構の一部を示す斜視図、図５は用紙案内装置の駆動切替え装置の分解斜視図、図６は図４と同様の駆動機構の一部を示す斜視図にして、図４とは逆方向に用紙搬送ローラを回転させる状態を示すものである。なお、図３〜図６においては、各ギアの歯の描画を省略している。

用紙案内装置４０の駆動機構１００は、図３に示すように、排出ローラ対８０と、搬送ローラ対９０との間の箇所であって、両面印刷用用紙搬送路１６の外側に備えられている。駆動機構１００は、図３、及び図４に示すように、駆動源であるモータ１０１、複数のギア１０２〜１０９、及び駆動切替え装置１１０を備えている。

駆動源であるモータ１０１の軸部には、主駆動ギア１０２が設けられている。この主駆動ギア１０２は、入力ギア１０３を介して、駆動切替え装置１１０の支点ギア１１２に連結している。

駆動切替え装置１１０は、図５に示すように分解することができ、ホルダー１１１の内部に、支点ギア１１２、揺動ギア１１３、軸受１１４、付勢手段である円錐バネ１１５、及び支軸１１６を備えている。なお、図３においては、支点ギア１１２、及び揺動ギア１１３を除く、駆動切替え装置１１０の他の構成要素の描画を省略している。

図５に示すホルダー１１１は、弾性を有する合成樹脂で構成され、上部のモータ１０１側表面に軸部１１１ａを備えている。ホルダー１１１は、軸部１１１ａの貫通孔１１１ｂに、駆動機構１００のハウジング１００ａ（図４参照）に設けられたピン（図示せず）を挿入することにより、軸部１１１ａを中心として回転可能に取り付けられている。ホルダー１１１を支持するピンは、同時に支点ギア１１２をも貫通し、支持する。これにより、ホルダー１１は支点ギア１１２の軸線を中心として回転することとなる。

ホルダー１１１の下部には、揺動ギア１１３が備えられている。揺動ギア１１３は、その上部で支点ギア１１２に連結している。ホルダー１１１の下部には挿入溝１１１ｃが設けられ、この挿入溝１１１ｃに、軸受１１４、揺動ギア１１３、円錐バネ１１５の順に貫通した支軸１１６を下方まで挿入することにより、揺動ギア１１３がホルダー１１１に保持される。このような構成により、揺動ギア１１３は、ホルダー１１１に対して着脱自在に取り付けられている。

挿入溝１１１ｃの途中には係止部１１１ｄが設けられ、支軸１１６のホルダー１１１からの脱落を防止している。支軸１１６の一端には突起（図示せず）が設けられ、この突起が挿入溝１１１ｃに係合することにより支軸１１６を回転不能にしている。すなわち、駆動時には揺動ギア１１３のみが回転する。付勢手段である円錐バネ１１５は、圧縮しても線材が軸線方向に重ならず、半径方向に重なる構成になっており、ホルダー１１１の側壁に向かって揺動ギア１１３を軸線方向に付勢して回転負荷を発生させている。

なお、このような駆動切替え装置１１０を組み立てる際、ホルダー１１１にまず揺動ギア１１３を組み込み、その後支点ギア１１２を挿入することによりこれら２個のギアを保持させ、駆動機構１００のハウジング１００ａに設けられたピンにホルダー１１１を取り付ける。

図４において、駆動切替え装置１１０の支点ギア１１２は、入力ギア１０３に左方から連結している。図５に示したホルダー１１１は揺動ギア１１３の箇所の左右が開口しており、これにより揺動ギア１１３は駆動切替え装置１１０下部の右方、及び左方で他のギアに連結することができる。

図３、及び図４に示すように、駆動切替え装置１１０下部の、右方には第１のローラ駆動ギア１０４が、左方には第２のローラ駆動ギア１０５が備えられている。そして、これらの第１のローラ駆動ギア１０４、及び第２のローラ駆動ギア１０５は、共通の主従動ギア１０６に連結している。

一方、図３に示すように、排出ローラ８１を支持する軸部８１ａの一端には排出ローラ用ギア８１ｂが、搬送ローラ９１を支持する軸部９１ａの一端には搬送ローラ用ギア９１ｂが設けられている。排出ローラ用ギア８１ｂ、及び搬送ローラ用ギア９１ｂは、３個の中間ギア１０７〜１０９を介して連結され、ともに同じ方向に回転する。上記主従動ギア１０６は、これら３個の中間ギア１０７〜１０９のうち、第１中間ギア１０７に連結している。

このようにして、排出ローラ対８０の排出ローラ８１、及び搬送ローラ対９０の搬送ローラ９１に、駆動機構１００が連結している。ここで、排出ローラ８１、及び搬送ローラ９１は、次のようにして駆動機構１００によって回転せしめられる。

図４に示すように、モータ１０１を反時計方向に回転した場合、主駆動ギア１０２に連結する入力ギア１０３は時計方向に回転し、入力ギア１０３に連結する駆動切替え装置１１０の支点ギア１１２は反時計方向に回転する。

駆動切替え装置１１０においては、円錐バネ１１５（図５参照）の作用によって揺動ギア１１３をホルダー１１１側壁に押し付けて、揺動ギア１１３に回転負荷を発生させているので、支点ギア１１２が反時計方向に回転することにより、支点ギア１１２の軸線回りに反時計方向のモーメントＭ１が作用する。したがって、駆動切替え装置１１０全体も支点ギア１１２の軸線を中心として反時計方向に回転する。駆動切替え装置１１０が反時計方向に回転すると、その下部において、揺動ギア１１３が第１のローラ駆動ギア１０４に連結する。このようにして、駆動切替え装置１１０は、支点ギア１１２の回転に従って支点ギア１１２と同方向に回転し、第１のローラ駆動ギア１０４に揺動ギア１１３を連結させる第１連結姿勢に姿勢変更する。

駆動切替え装置１１０が図４に示す第１連結姿勢にある時、時計方向に回転する揺動ギア１１３に対して、第１のローラ駆動ギア１０４は反時計方向に回転する。これにより、主従動ギア１０６は、時計方向に回転せしめられる。

そして、主従動ギア１０６により、図３に示す３個の中間ギア１０７〜１０９が回転せしめられると、図２において排出ローラ８１は、時計方向に回転し、用紙排出口３１から用紙排出部１４に向かって用紙Ｐを送り出すことができる。

一方、図６に示すように、モータ１０１を時計方向に回転した場合、主駆動ギア１０２に連結する入力ギア１０３は反時計方向に回転し、入力ギア１０３に連結する駆動切替え装置１１０の支点ギア１１２は時計方向に回転する。

支点ギア１１２が時計方向に回転することにより、駆動切替え装置１１０には、円錐バネ１１５（図５参照）の作用によって支点ギア１１２の軸線回りに時計方向のモーメントＭ２が作用する。したがって、駆動切替え装置１１０全体も支点ギア１１２の軸線を中心として時計方向に回転する。駆動切替え装置１１０が時計方向に回転すると、その下部において、揺動ギア１１３が第２のローラ駆動ギア１０５に連結する。このようにして、駆動切替え装置１１０は、支点ギア１１２の回転に従って支点ギア１１２と同方向に回転し、第２のローラ駆動ギア１０５に揺動ギア１１３を連結させる第２連結姿勢に姿勢変更する。

駆動切替え装置１１０が図６に示す第２連結姿勢にある時、反時計方向に回転する揺動ギア１１３に対して、第２のローラ駆動ギア１０５は時計方向に回転する。これにより、主従動ギア１０６は、反時計方向に回転せしめられる。

そして、主従動ギア１０６により、図３に示す３個の中間ギア１０７〜１０９が回転せしめられると、図２において排出ローラ８１、及び搬送ローラ９１は、反時計方向に回転し、用紙排出口３１から両面印刷用用紙搬送路１６の下流に向かって用紙Ｐを送り出すことができる。

上記のようにして、駆動源であるモータ１０１から動力を得る支点ギア１１２と、この支点ギア１１２に連結して動力を得る揺動ギア１１３と、支点ギア１１２及び揺動ギア１１３を保持し、支点ギア１１２の軸線を中心として回転可能に取り付けられたホルダー１１１と、ホルダー１１１の側壁に向かって揺動ギア１１３を軸線方向に付勢する付勢手段である円錐バネ１１５とが設けられた駆動切替え装置１１０と、用紙搬送ローラである排出ローラ８１、及び搬送ローラ９１とを備えるとともに、前記駆動切替え装置１１０は、支点ギア１１２の回転に従って支点ギア１１２と同方向に回転し、この回転方向の違いにより、排出ローラ８１、及び搬送ローラ９１を駆動するギア群のうち異なるギアである第１のローラ駆動ギア１０４、及び第２のローラ駆動ギア１０５に揺動ギアを連結させる、第１連結姿勢、及び第２連結姿勢に姿勢変更するものであって、第１連結姿勢にある時と、第２連結姿勢にある時とで、排出ローラ８１、及び搬送ローラ９１を異なる方向に回転させるので、モータ１０１の回転方向を切り替えるだけで、容易に排出ローラ８１、及び搬送ローラ９１を異なる方向に回転させることができる。これにより、用紙Ｐの搬送方向の切替えが容易に実行できる。また、揺動ギア１１３が、第１連結姿勢と、第２連結姿勢とで異なるギアに連結するので、これら２つの姿勢におけるギア比を各々任意に選択することができる。このようにして、特殊なモータを使用することなく、一般的な安価なモータ１０１を使用することにより低コスト化が図られ、用紙Ｐの搬送方向の切替えが容易に実行できる用紙案内装置４０を得ることができる。

そして、図４、及び図６に示すように、駆動切替え装置１１０が、第１連結姿勢にある時に揺動ギア１１３が連結する第１のローラ駆動ギア１０４と、第２連結姿勢にある時に揺動ギア１１３が連結する第２のローラ駆動ギア１０５とは、揺動ギア１１３に対するギア比が異なっている。すなわち、揺動ギア１１３と第１のローラ駆動ギア１０４とのギア比は大きく、揺動ギア１１３と第２のローラ駆動ギア１０５とのギア比は小さくなっている。これにより、第１のローラ駆動ギア１０４を回転させる時より、第２のローラ駆動ギア１０５を回転させる時の方が、用紙搬送速度が速い。

このようにして、排出ローラ８１、及び搬送ローラ９１を駆動するギア群のうち、駆動切替え装置１１０が、第１連結姿勢にある時に揺動ギア１１３が連結する第１のローラ駆動ギア１０４と、第２連結姿勢にある時に揺動ギア１１３が連結する第２のローラ駆動ギア１０５との、揺動ギア１１３に対するギア比が異なるので、各々の姿勢にある時の用紙搬送速度を任意に変更し、設定することが可能である。これにより、用紙Ｐのスイッチバック部３０において、定着部１３からスイッチバック部３０に至る時の用紙搬送速度に対して、搬送方向が切り替えられた用紙Ｐがスイッチバック部３０から再び二次転写部１１に至る時の用紙搬送速度を、大幅に早めることができる。したがって、用紙Ｐの搬送方向の切替えが容易に実行できることに加えて、両面印刷に掛かる処理時間を大幅に短縮することが可能な用紙案内装置４０を得ることができる。

また、揺動ギア１１３は、ホルダー１１１に対して着脱自在に取り付けられているので、適宜、ホルダー１１１から取り外すことが可能である。揺動ギア１１３は、支点ギア１１２の回転方向の違いにより異なるギアに連結するので、他のギアと比較して磨耗等の劣化が進む恐れがある。これにより、ホルダー１１１に対して着脱自在であることは、交換性に優れ、メンテナンスを効率良く実施することができる。したがって、用紙Ｐの搬送方向の切替えが容易に実行でき、両面印刷に掛かる処理時間を大幅に短縮できることに加えて、メンテナンス性の向上も図ることが可能な用紙案内装置４０を得ることができる。

また本発明では、上記用紙案内装置４０を画像形成装置１に搭載したので、用紙Ｐの搬送方向を切り替えてスイッチバックさせる箇所において、特殊なモータを使用することなく、一般的な安価なモータを使用することにより低コスト化が図られ、用紙Ｐの搬送方向の切替えが容易に実行できるのとともに、両面印刷に掛かる処理時間を大幅に短縮することが可能な、高速化が向上した高性能な画像形成装置１を得ることができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、本発明の実施形態では、用紙案内装置４０を搭載した画像形成装置１が、異なる色のトナー像を形成する４台の画像形成部８と、中間転写ベルト９とを備えた、所謂タンデム方式のカラー印刷用の画像形成装置１であることとしたが、画像形成装置の形態はこれに限定されるわけではなく、タンデム方式ではないものや、モノクロ印刷用の画像形成装置であっても構わない。

本発明は、用紙の搬送方向を切り替えてスイッチバックさせる箇所に設けられた用紙案内装置において利用可能である。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。 図１の画像形成装置の用紙案内装置周辺を示す模型的垂直断面部分拡大図である。 図２に示す用紙案内装置の模型的上面図である。 図３に示す用紙案内装置の駆動機構の一部を示す斜視図である。 図４に示す用紙案内装置の駆動切替え装置の分解斜視図である。 図４と同様の駆動機構の一部を示す斜視図にして、図４とは逆方向に用紙搬送ローラを回転させる状態を示すものである。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 本体
１３ 定着部
１４ 用紙排出部
２０ 分岐部
３０ スイッチバック部
３１ 用紙排出口
４０ 用紙案内装置
８０ 排出ローラ対
８１ 排出ローラ（用紙搬送ローラ）
９０ 搬送ローラ対
９１ 搬送ローラ（用紙搬送ローラ）
１００ 駆動機構
１０１ モータ（駆動源）
１０４ 第１のローラ駆動ギア
１０５ 第２のローラ駆動ギア
１１０ 駆動切替え装置
１１１ ホルダー
１１２ 支点ギア
１１３ 揺動ギア
１１５ 円錐バネ（付勢手段）

Claims (4)

1. 駆動源から動力を得る支点ギアと、この支点ギアに連結して動力を得る揺動ギアと、支点ギア及び揺動ギアを保持し、支点ギアの軸線を中心として回転可能に取り付けられたホルダーと、ホルダーの側壁に向かって揺動ギアを軸線方向に付勢する付勢手段とが設けられた駆動切替え装置と、少なくとも１個の用紙搬送ローラとを備えるとともに、
   前記駆動切替え装置は、支点ギアの回転に従って支点ギアと同方向に回転し、この回転方向の違いにより、前記用紙搬送ローラを駆動するギア群のうち異なるギアに揺動ギアを連結させる、第１連結姿勢、及び第２連結姿勢に姿勢変更するものであって、第１連結姿勢にある時と、第２連結姿勢にある時とで、用紙搬送ローラを異なる方向に回転させることを特徴とする用紙案内装置。
2. 前記用紙搬送ローラを駆動するギア群のうち、前記駆動切替え装置が、第１連結姿勢にある時に前記揺動ギアが連結するギアと、第２連結姿勢にある時に揺動ギアが連結するギアとの、揺動ギアに対するギア比が異なることを特徴とする請求項１に記載の用紙案内装置。
3. 前記揺動ギアは、前記ホルダーに対して着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の用紙案内装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の用紙案内装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。

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