JP2008285279A - スイッチバック機構および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】正逆回転可能な駆動源を不要とし、両面印刷のためのスイッチバック動作が可能な搬送切替機構および画像形成装置を提供する。
【解決手段】カラー印刷装置の排紙装置において、正逆回転することなく一方向に回転している定着ギヤの駆動力を伝動する構成とし、分岐ガイド６にリンク部としての切替えリンク１８および伝達リンク２４を介して揺動ギヤ１４を装着する。ソレノイド機構２３の駆動で伝達リンク２４が回動することにより、切替えリンク１８が連動して分岐ガイド６による排紙搬送路４および両面印刷搬送路８とスイッチバック搬送路５との切替えと、伝動ギヤ１７の回転方向の切替えと、を同時に行うようにする。
【選択図】図６

Description

本発明は、スイッチバック動作を行うスイッチバック機構およびこれを備えた画像形成装置に関するものである。

従来、両面印刷を実施する画像形成装置において、用紙を排出する排出手段と両面印刷のためのスイッチバック手段を２本の搬送ローラで構成した場合は、用紙の排出が完了してから両面印刷のためのスイッチバックを行うようになっている。

また、３本の搬送ローラで構成した場合は、第２の排紙ローラと圧接されている第１の排紙ローラにて用紙の排出を、第２の排紙ローラと圧接されている第３の排紙ローラにて両面印刷のためのスイッチバックを、それぞれ同時に行うことができるので、２本の搬送ローラで構成した場合と比較して効率が高い。片面印刷の場合は、片面に画像が形成された用紙を３本の搬送ローラのうち第２の排紙ローラと圧接されている第１の排紙ローラにて排紙トレイへ排出する。また、両面印刷の場合は、片面のみ印刷された用紙を第２の排紙ローラと圧接されている、第３の排紙ローラにて第２の排紙ローラが逆方向回転して排紙トレイ方向へ搬送される。次に、第２の排紙ローラが逆転することで用紙はスイッチバックし、両面印刷路へ用紙が搬送される。このとき、第２の排紙ローラと第１の排紙ローラで用紙を排紙トレイへ排出する。

以上の機能を実現させるため、排紙ローラの回転を正逆回転させることができる正逆回転可能な駆動源と、両面印刷を行うために用紙をスイッチバック搬送路へ搬送経路を切替える分岐ガイドの切替え動作を行う構成の画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、排紙ローラの回転を正逆回転させることができる正逆回転可能な駆動源と、両面印刷のために搬送経路を切替える分岐ガイドの切替え動作が必要となる。

そこで、従来の画像形成装置には、正逆回転することなく一方向に回転しているギヤの駆動力において、搬送経路の切替えとギヤの回転方向の切替えとを同時に行っているものがある（例えば、特許文献１参照）。具体的には、複数の搬送路と、接触して回転する３本の搬送ローラと、両面印刷時に一つの搬送路に用紙を案内する切替えガイドと、前記３本の搬送ローラを駆動する駆動部と、前記駆動部の動力を前記３本の搬送ローラに伝達する複数のギヤと、を備えた構成を有している。この構成によれば、正逆回転可能な駆動源が不要となるので、構成の簡素化に寄与することになる。
特開２００７−７６８８１号公報

しかしながら、従来の画像形成装置においては、リンク機構を用いて搬送経路の切替えとギヤの回転方向の切替えとを同時に行う構成については記載および示唆がなく、さらに改善の余地がある。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、正逆回転可能な駆動源を不要とし、両面印刷のためのスイッチバック動作が可能なスイッチバック機構および画像形成装置を提供することを目的とする。

（１）本発明のスイッチバック機構は、順に接触して回転する第１のローラ、第２のローラおよび第３のローラからなる第１のローラ群と、接触して回転する第４のローラおよび第５のローラからなる第２のローラ群と、支持部材に支持された回転軸を中心として回動し、前記第２のローラ群のニップ部と前記第２のローラと前記第３のローラのニップ部とを連通するスイッチバック搬送路と、前記第２のローラと前記第３のローラのニップ部から前記第２のローラ群のニップ部を経由して前記第１のローラと前記第２のローラのニップ部まで連通する非スイッチバック搬送路と、のいずれかに用紙を搬送するよう、切替える切替えガイドと、前記第１のローラ群と前記第２のローラ群との間で一方向に駆動回転する駆動ギヤと、前記駆動ギヤの駆動力を前記一方向の回転として伝動する第１の偶数の伝動ギヤ群と、前記駆動ギヤの駆動力を前記一方向と反対の他方向の回転として伝動する奇数の伝動ギヤ群と、前記第１の偶数の伝動ギヤ群または前記奇数の伝動ギヤ群と接続し、第２の偶数の伝動ギヤ群を介して前記第２のローラに前記駆動ギヤの駆動力を前記一方向の回転または前記他方向の回転として伝動する切替えギヤと、一端に前記切替えギヤが取付けられ、前記回転軸を中心として回動して前記切替えギヤと前記第１の偶数の伝動ギヤ群または前記奇数の伝動ギヤ群との接続を切替える第１のリンクと、前記第１のリンクの他端と接続されて前記切替えギヤの前記第１の偶数の伝動ギヤ群または前記奇数の伝動ギヤ群との接続と前記切替えガイドの前記スイッチバック搬送路または前記非スイッチバック搬送路への搬送とを連動させる第２のリンクと、を備えた構成を有している。
（２）本発明においては、前記第１のリンクには、前記第１のリンクの回動方向に穿たれた貫通溝が設けられ、前記支持部材には前記貫通溝に係合する突起が設けられ、前記第１のリンクの回動に応じて前記突起が前記貫通溝の一端または他端に突き当たると、前記切替えギヤの前記第１の偶数の伝動ギヤ群または前記奇数の伝動ギヤ群との接続と前記切替えガイドの前記スイッチバック搬送路または前記非スイッチバック搬送路への搬送とが切り替わる構成を有している。
（３）本発明においては、前記第２のリンクに直線的な駆動力を与えるソレノイド機構を有し、前記第２のリンクは略Ｌ字状に形成され、前記ソレノイド機構から与えられた駆動力に応じて前記Ｌ字の曲折部を中心として回動し、前記第１のリンクは、前記第２のリンクの回動に応じて前記回転軸を中心として回動する構成を有している。
（４）本発明は、用紙に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によって前記用紙に形成された画像を前記用紙に定着する定着手段と、前記用紙の両面に画像を形成する場合には、前記画像形成手段および前記定着手段によって片面に前記画像の形成および定着が行われた前記用紙をスイッチバック搬送路に一旦退避させ、第１の搬送路を通して再び前記画像形成手段および前記定着手段に搬送した後、両面に前記画像の形成および定着が行われた前記用紙を第２の搬送路を通して排紙する排紙手段と、を備え、前記排紙手段は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のスイッチバック機構を備えた構成を有している。

本発明は、一端に切替えギヤが取付けられ、回転軸を中心として回動して前記切替えギヤと偶数の伝動ギヤ群または奇数の伝動ギヤ群との接続を切替える第１のリンクと、前記第１のリンクの他端と接続されて前記切替えギヤの前記第１の偶数の伝動ギヤ群または前記奇数の伝動ギヤ群との接続と切替えガイドのスイッチバック搬送路または非スイッチバック搬送路への搬送とを連動させる第２のリンクと、を設けることにより、前記第２のリンクの作動で切替えガイド（分岐ガイドに相当する）による搬送路の切替えと、前記第１のリンクによる伝動ギヤ群の切替え（駆動ギヤの駆動力を伝動するときの回転方向の切替えに相当する）と、を同時に行うことができるので、正逆回転可能な駆動源を不要とし、両面印刷のためのスイッチバック動作が可能であるという効果を有するスイッチバック機構を提供することができる。

なお、請求項１の発明によれば、例えば、切替えギヤと奇数の伝動ギヤ群が接続された場合、第２のローラは他方向（例えば、駆動ギヤの回転と逆方向）に回転し、かつ切替えガイドはスイッチバック搬送路に用紙の搬送を切替え、前記切替えギヤと第１の偶数の伝動ギヤ群が接続された場合、前記第２のローラは一方向（例えば、駆動ギヤの回転方向）に回転し、かつ前記切替えガイドは前記非スイッチバック搬送路に用紙の搬送を切替えるスイッチバック機構を実現することができる。

また、請求項２の発明によれば、第２のリンクに連動して第１のリンクが回動し、前記第１のリンクの回動に応じて支持部材の突起が前記第１のリンクの貫通溝の一端または他端に突き当たると、前記第１のリンクによる伝動ギヤ群の切替えと切替えガイドによる搬送路の切替えとが行われることにより、位置精度の必要な切替え（分岐ガイドに相当する）の切替えと、切替えギヤと伝動ギヤ群との接続の切替えと、を同時に行う際、前記突起の前記貫通溝に対する突き当てのみで位置決めすることができる。よって、位置決め部材の個数の増加およびコストアップを抑制することができる。

また、請求項３の発明によれば、第２のリンクは略Ｌ字状に形成され、ソレノイド機構から与えられた駆動力に応じて前記Ｌ字の曲折部を中心として回動し、第１のリンクは、前記第２のリンクの回動に応じて前記回転軸を中心として回動することにより、スイッチバック搬送を行う第１のローラ群および切替えガイド（分岐ガイドに相当する）から離れた位置にソレノイド機構を配置し、かつ前記ソレノイド機構の直線的な駆動力を第２のリンクの回転に変換して第１のリンクへと伝動することができる。よって、駆動部材としてのソレノイド機構の配置についての設計の自由度を増すことができる。

また、請求項４の発明によれば、画像形成装置における排紙手段として、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のスイッチバック機構を備えたことにより、排紙手段において第２のリンクの作動により切替えガイド（分岐ガイドに相当する）による搬送路の切替えと、第１のリンクによる第２排紙ローラの回転方向の切替えと、を同時に行うことができ、構成の簡素化および設計の自由度の向上に寄与することができるという効果を有する画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の搬送切替機構および画像形成装置の実施の一形態としてのカラー印刷装置について、図１〜図６を用いて説明する。なお、本発明はこれに限定されるものではなく、白黒プリンタ、ファクシミリ装置、複写機、複合機などの搬送切替機構および画像形成装置に対する広範囲な応用を含むものである。

図１は、本発明の実施の一形態としてのカラー印刷装置の全体構成を示す模式図である。ここでは、カラー電子写真方式（４連タンデム方式）のカラー印刷装置を示す。
図１のカラー印刷装置１００において、感光体ユニット４２（４２ａ〜４２ｄ）は、現像剤としてそれぞれ色の異なるトナーを収容した複数の現像器３９（３９ａ〜３９ｄ）と、複数の現像器３９と組み合わせて配置された複数の感光体ドラム４０（４０ａ〜４０ｄ）と、複数の感光体ドラム４０に当接する複数の帯電ローラ４１（４１ａ〜４１ｄ）と、を有している。

複数の感光体ドラム４０ａ〜４０ｄは、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック作像用の感光体ドラムであり、静電潜像およびトナー像が形成されるものである。

露光装置（例えば、レーザ書き込み装置）４３は、公知の書き込み光学装置であり、帯電された複数の感光体ドラム４０ａ〜４０ｄをそれぞれ露光して前記感光体ドラムに静電潜像を形成するものである。

帯電ローラ４１ａ〜４１ｄは、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック帯電用の帯電装置に設けられ、複数の感光体ドラム４０ａ〜４０ｄをそれぞれ帯電するものである。
現像器３９ａ〜３９ｄは、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック現像用の現像器であって、感光体ドラム４０ａ〜４０ｄに形成された静電潜像をそれぞれトナー像として可視像化するものである。

中間転写ベルトクリーニング装置４５は、中間転写ベルト除電用のクリーニング装置であって転写されたトナーを除去するものである。

中間転写ベルト３８は、転写駆動ローラ３１を含む複数のローラに巻き架けられて回転駆動される無端ベルトである。また、中間転写ベルト３８は、外周面の上側、すなわち転写面がほぼ水平な平坦面となるように配置され、感光体ドラム４０ａ〜４０ｄは、中間転写ベルト３８の上側の平坦面に対向し、かつ、この平坦面の移動方向に沿って配列されている。給紙ローラ２８は中間転写ベルト３８よりも下方に配置され、定着器３３は中間転写ベルト３８よりも上方に配置されている。なお、中間転写ベルト３８は、従来より、樹脂製の単層のもの、被覆層及び芯体層の２層構成のもの（例えば、特開平１０−１９８１８２号公報参照）、被覆層、弾性層及び芯体層の３層構成のもの（例えば、特開２００１−３１２１５９号公報参照）などが目的に応じて選択および使用されている。

定着器３３は、トナー像が２次転写された転写紙を加圧および加熱し、２次転写されたトナー像を転写紙に定着させるものであり、ここでは、メンテナンスが容易なようにユニット化されている。また、定着器３３には、定着ヒータが内蔵されていて２次転写後の転写紙を加熱する定着ローラ３４と、定着ローラ３４と対向して転写紙を定着ローラ３４に押し付ける加圧ローラ３５と、を有している。定着ローラ３４は、円筒状芯金に耐熱性樹脂層が被覆されたもの、または円筒状芯金に耐熱性弾性体層が形成され、さらにその表面に耐熱性樹脂層が被覆されたものからなる。

排紙装置８０は、排紙ローラ１、２、３、分岐ガイド６、排紙トレイ７などを有し、定着後の転写紙を排出して排紙トレイ７に保持するものである。また、排紙装置８０は、両面印刷時に転写紙をスイッチバック搬送するものである。

給紙ローラ２８は、中間転写ベルト３８の下方に配置され、給紙カセット２７に収容されている転写紙を取り出してレジストローラ２９、３０へ搬送するものである。レジストローラ２９、３０は、給紙ローラ２８により搬送されてきた転写紙を転写直前で位置決めするものである。搬送ローラ３６、３７は、片面印刷後にスイッチバック搬送されてきた転写紙をレジストローラ２９、３０へ搬送するものである。

図２は、本発明の実施の一形態としての搬送路の要部を示す図である。

図２において、排紙装置８０は、複数の排紙ローラ１、２、３と、複数のローラおよびギヤ（図３参照）と、排紙ローラ２の上流で転写紙を排紙搬送路４、スイッチバック搬送路５、両面印刷搬送路８のいずれかへ選択的に振分けるための分岐ガイド６と、を有する構成である。排紙ローラ１、２、３の３本の軸（図示せず）は、搬送方向に対して略垂直に配設され、かつ上下方向において軸同士が略平行となっている。排紙搬送路４は、定着器３３から排紙ローラ１と排紙ローラ２のニップ部まで連通している。スイッチバック搬送路５は、定着器３３から排紙ローラ２と排紙ローラ３のニップ部まで連通している。両面印刷搬送路８は、排紙ローラ２と排紙ローラ３のニップ部から搬送ローラ３６、３７を通してレジストローラ２９、３０まで連通している。分岐ガイド６は、例えば、片面印刷時に定着器３３で定着後の転写紙を排紙搬送路４に導き、両面印刷時に片面印刷後の転写紙をスイッチバック搬送路５に導き、両面印刷時に排紙ローラ２と排紙ローラ３のニップ部に後端を挟持された転写紙（片面印刷後の転写紙）を両面印刷搬送路８に導くよう、搬送路を切替えるためのものである。

図３は、本発明の実施の一形態としての排紙装置８０の片面印刷時における排紙動作を示す図である。

図３において、排紙装置８０は、定着ローラ３４の軸に設けられた伝動ギヤ（図示せず）と噛合して一方向（図中、時計方向）に回転する定着ギヤ９と、定着ギヤ９と噛合して反時計方向に回転する伝動ギヤ１０と、伝動ギヤ１０と噛合して時計方向に回転する伝動ギヤ１１と、伝動ギヤ１１と噛合して反時計方向に回転する伝動ギヤ１２と、伝動ギヤ１０と噛合して時計方向に回転する伝動ギヤ１３と、回転軸１９（図６参照）を中心として揺動し、伝動ギヤ１２又は伝動ギヤ１３と噛合して反時計方向又は時計方向に回転する揺動ギヤ１４と、揺動ギヤ１４と噛合して時計方向又は反時計方向に回転する伝動ギヤ１５と、伝動ギヤ１５と噛合して反時計方向又は時計方向に回転する伝動ギヤ１６と、排紙ローラ２と同軸に設けられ、伝動ギヤ１６と噛合して時計方向又は反時計方向に回転する伝動ギヤ１７と、回転軸１９に取付けられて揺動する分岐ガイド６と、を有する構成である。

揺動ギヤ１４は、後述するリンク部およびソレノイド機構の作用によって伝動ギヤ１２または伝動ギヤ１３と噛合するようになっている（図６参照）。

揺動ギヤ１４と伝動ギヤ１２が噛合すると、揺動ギヤ１４には、奇数の伝動ギヤ（図中、１０、１１、１２に相当する）を介して定着ギヤ９の回転が伝動され、揺動ギヤ１４は時計方向に回転することになる。

一方、揺動ギヤ１４と伝動ギヤ１３が噛合すると、揺動ギヤ１４には、偶数の伝動ギヤ（図中、１０、１３に相当する）を介して定着ギヤ９の回転が伝動され、揺動ギヤ１４は反時計方向に回転することになる。

分岐ガイド６は、前記リンク部およびソレノイド機構の作用によって揺動し、転写紙の搬送路を排紙搬送路４、スイッチバック搬送路５、両面印刷搬送路８のいずれかに切替えるようになっている。

そして、転写紙の片面に画像を形成する片面印刷においては、転写紙に形成された画像が定着器３３で定着された後、前記リンク部の作用によって揺動ギヤ１４と伝動ギヤ１３が噛合し、前述のように揺動ギヤ１４は反時計方向に回転するとともに、分岐ガイド６は転写紙を排紙搬送路４に導くことになる。また、揺動ギヤ１４と伝動ギヤ１３が噛合することによって、伝動ギヤ１７には、奇数の伝動ギヤ（図中、１０、１３、１４、１５、１６に相当する）を介して定着ギヤ９の回転が伝動されるため、伝動ギヤ１７および排紙ローラ２は時計方向に回転することになる。片面印刷時には、排紙ローラ２の時計方向の回転により、排紙搬送路４に導かれた転写紙は排紙ローラ２と排紙ローラ１のニップ部から排紙トレイ７に排紙されるようになっている。

図４は、本発明の実施の一形態としての排紙装置８０の両面印刷におけるスイッチバック搬送動作を示す図である。図５は、本発明の実施の一形態としての排紙装置８０の両面印刷における反転搬送動作を示す図である。本実施の形態では、図４に示すスイッチバック搬送動作と図５に示す反転搬送動作とを繰り返すことにより、転写紙の両面に画像を形成する両面印刷を実行するようになっている。

両面印刷においては、転写紙の片面（第１面）に形成された画像が定着器３３で定着された後、図４に示すように、前記リンク部および前記ソレノイド機構の作用（前記ソレノイド機構の駆動による前記リンク部の変形に相当する）によって揺動ギヤ１４と伝動ギヤ１２が噛合し、前述のように揺動ギヤ１４は時計方向に回転するとともに、分岐ガイド６は転写紙をスイッチバック搬送路５に導くことになる。また、揺動ギヤ１４と伝動ギヤ１２が噛合することによって、伝動ギヤ１７には、偶数のギヤ（図中、１０、１１、１２、１４、１５、１６に相当する）を介して定着ギヤ９の回転が伝動されるため、伝動ギヤ１７および排紙ローラ２は反時計方向に回転することになる。両面印刷における片面印刷後、排紙ローラ２の反時計方向の回転により、スイッチバック搬送路５に導かれた転写紙は排紙ローラ１と排紙ローラ３のニップ部に後端を挟持された状態で一旦停止するようになっている。

前述のように片面印刷後の転写紙の後端が挟持された状態から、図５に示すように、前記リンク部の作用（前記ソレノイド機構の駆動解除による前記リンク部の復元に相当する）によって揺動ギヤ１４と伝動ギヤ１３が噛合し、前述のように揺動ギヤ１４は反時計方向に回転することになる。また、揺動ギヤ１４と伝動ギヤ１３が噛合することによって、伝動ギヤ１７には、奇数のギヤ（図中、１０、１３、１４、１５、１６に相当する）を介して定着ギヤ９の回転が伝動されるため、伝動ギヤ１７および排紙ローラ２は時計方向に回転することになる。したがって、排紙ローラ２の下側で排紙ローラ２と接する排紙ローラ１は反時計方向に回転し、かつ排紙ローラ２の上側で排紙ローラ２と接する排紙ローラ３は時計方向に回転することになる。また、前記リンク部の作用によって分岐ガイド６は、片面印刷後に後端が挟持されていた転写紙を両面印刷搬送路８に導くとともに、両面印刷後の転写紙を排紙搬送路４に導くよう、分岐方向が変化するようになっている。

両面印刷における片面印刷後、排紙ローラ１と排紙ローラ３のニップ部に後端を挟持されていた転写紙は、排紙ローラ２の時計方向の回転によって両面印刷搬送路８に導かれ、反転して再びレジストローラ２９、３０へ搬送され、転写駆動ローラ３１および転写従動ローラ３２にて他面（第２面）の印刷がなされ、定着器３３にて定着処理がなされた後、排紙搬送路４に導かれて排紙トレイ７に排紙されることになる。

図６は、本発明の実施の一形態としての排紙装置８０におけるリンク部およびソレノイド機構の構成と両面印刷時の動作を示す図である。ここで、（ａ）は揺動ギヤ１４と伝動ギヤ１３が噛合する場合を示し、（ｂ）は揺動ギヤ１４と伝動ギヤ１２が噛合する場合を示している。

排紙装置８０は、図６に示すように、略Ｖ字状の切替えリンク（第１のリンク）１８と略Ｌ字状の伝達リンク（第２のリンク）２４からなるリンク部材と、一端が前記リンク部材に取付けられ、他端が支持部材のフック部（図示せず）に取付けられて、図中、上下方向に伸縮するバネ２１と、一端が伝達リンク２４の端部（短リンク２４ｂの他端に相当する）に取付けられて、前記端部を図中、左右方向に進退させるためのソレノイド機構２３と、前記リンク部材の回動に応じて搬送路を切替えるための分岐ガイド６と、を有している。

前記リンク部材において、切替えリンク１８の一端側（バネ２１の一端が取付けられた側に相当する）に形成された突起２４１と伝達リンク２４の長リンク２４ａの一端側に形成された長孔２４０とが係合され、突起２４１は長孔２４０の範囲で移動可能となっている。この移動によって切替えリンク１８と伝達リンク２４は曲折状態（図６（ａ）参照）または非曲折状態（図６（ｂ）参照）となる。

また、Ｖ字状の切替えリンク１８の曲折部は、回転軸１９に固定されて回動自在となっている。回転軸１９は前記支持部材に回転自在に支持されている。回転軸１９には、分岐ガイド６の一端が固定されており、分岐ガイド６と切替えリンク１８とに位相のずれが生じないようになっている。分岐ガイド６は、切替えリンク１８の回動に応じ、回転軸１９を中心として回動し、排紙搬送路４および両面印刷搬送路８側またはスイッチバック搬送路５側に搬送路を振分けるようになっている。

なお、回転軸１９には、伝動ギヤ１５が取付けられており（図６には示さず）、切替えリンク１８の他端に取付けられた揺動ギヤ１４と噛合して回転自在となっている。分岐ガイド６の回動とともに、定着ギヤ９から揺動ギヤ１４に至る伝動経路が切り替わって揺動ギヤ１４の回転方向が切り替わることにより、排紙ローラ２の回転方向が時計方向または反時計方向に切り替わることになる。

また、切替えリンク１８の他端側には、切替えリンク１８の回動範囲を規定するための貫通溝１８０が設けられている。貫通溝１８０には、前記支持部材に形成された突起２２が係合されており、切替えリンク１８は貫通溝１８０の一端部ａに突起２２が突き当たる第１の位置（図６（ａ）参照）から貫通溝１８０の他端部ｂに突起２２が突き当たる第２の位置（図６（ｂ）参照）まで回動可能となっている。なお、切替えリンク１８の他端側には、揺動ギヤ１４が回動可能に取付けられているため、切替えリンク１８の回動範囲で揺動ギヤ１４も回動するようになっている。

前記リンク部材において、Ｌ字状の伝達リンク２４の曲折部（長リンク２４ａの他端、短リンク２４ｂの一端に相当する）は、回転軸２６に固定されて回動自在となっている。回転軸２６は前記支持部材に回転自在に支持されている。また、短リンク２４ｂの他端には、ソレノイド機構２３が取付けられている。ここでは、短リンク２４ｂに設けられた係合孔にソレノイド機構２３の一端に設けられた突起２３０が係合されている。

ソレノイド機構２３が駆動していない場合は、図６（ａ）に示すように、バネ２１の弾性によるバネ力によって切替えリンク１８の一端側が図中、上方向に付勢されるため、切替えリンク１８は貫通溝１８０の一端部ａに突起２２が突き当たり、切替えリンク１８と長リンク２４ａは曲折状態となっている。前記曲折状態では、切替えリンク１８の他端に取付けられた揺動ギヤ１４は伝動ギヤ１３と噛合し、分岐ガイド６は転写紙を排紙搬送路４および両面印刷搬送路８へ導くようになっている。

前記曲折状態において、ソレノイド機構２３が駆動すると、切替えリンク１８は回転軸１９を中心として時計方向に回動し、伝達リンク２４は回転軸２６を中心として反時計方向に回動し、図６（ｂ）に示す非曲折状態となって回動を停止するようになっている。前記非曲折状態では、切替えリンク１８の他端に取付けられた揺動ギヤ１４は伝動ギヤ１２と噛合し、分岐ガイド６は転写紙をスイッチバック搬送路５へ導くようになっている。

より詳しくは、ソレノイド機構２３の駆動によって短リンク２４ｂの他端側が図中、左方向に引張られることにより、伝達リンク２４は回転軸２６を中心として反時計方向に回動する。伝達リンク２４の反時計方向の回動に伴い、長リンク２４ａの一端側が反時計方向に回動するとともに、長リンク２４ａの一端と係合された切替えリンク１８は回転軸１９を中心として時計方向に回動し、切替えリンク１８の一端側に取付けられたバネ２１は弾性によって図中、下方に伸張することになる（図６（ｂ）参照）。このとき、バネ２１のバネ力（図中、上方へ付勢する力）は前記曲折状態よりも大きいものとなる。なお、ソレノイド機構２３の駆動による吸引力は、前記非曲折状態における上方へのバネ力に対抗するように設定されているため、短リンク２４ｂの他端側が図中、右方向に引き戻されることはない。

一方、切替えリンク１８の他端側においては、切替えリンク１８の時計方向の回動に伴い、前記支持部材に設けられた突起２２が貫通溝１８０内を移動し、貫通溝１８０の他端部ｂに突き当たると、切替えリンク１８の時計方向の回動が停止することになる。また、切替えリンク１８の時計方向の回動に伴い、切替えリンク１８の突起２４１は長リンク２４ａの長孔２４０内を移動し、突起２２が貫通溝１８０の他端部ｂに突き当たった状態（非曲折状態に相当する）で移動を停止することなる。

前記非曲折状態において、ソレノイド機構２３の駆動がカラー印刷装置１００の制御部（例えば、マイクロコンピュータ）の指令で解除されると、切替えリンク１８は回転軸１９を中心として反時計方向に回動し、伝達リンク２４は回転軸２６を中心として時計方向に回動し、長リンク２４ａの一端側はバネ２１の弾性によって復元され、図６（ａ）に示す曲折状態に戻るようになっている。本実施の形態では、前記曲折状態と前記非曲折状態を繰り返しながら両面印刷を行うようにしている。

以上のように構成されたカラー印刷装置１００について、その印刷動作を説明する。

まず、給紙カセット２７にセットされた所定の転写紙が、給紙ローラ２８により給紙されてレジストローラ２９、３０により送り出され、転写駆動ローラ３１、転写従動ローラ３２に達する。ここで、転写駆動ローラ３１は、中間転写ベルト３８内にあり中間転写ベルト３８を回転駆動させている。

一方、感光体ユニット４２による画像形成プロセスにおいて、帯電ローラ４１が、感光体ドラム４０の表面に接触して、感光体ドラム４０の表面を一様に帯電させる。続いて、露光装置４３が、感光体ドラム４０の表面をレーザ光４４で露光して、感光体ドラム４０の表面に静電潜像を形成する。続いて、現像器３９が、感光体ドラム４０の表面に形成された静電潜像をトナーで顕像化して、感光体ドラム４０の表面にトナー像を形成する。続いて、感光体ドラム４０の表面から中間転写ベルト３８の表面にトナー像を転写する。

前述した画像形成プロセスを経て転写駆動ローラ３１、転写従動ローラ３２により中間転写ベルト３８上のトナー像が転写紙に転写され、定着器３３へ搬送されて定着ローラ３４、加圧ローラ３５で画像が転写紙に定着され、印刷が終了する。

なお、両面印刷動作を行う場合は、前述したように前記非曲折状態と前記曲折状態を繰り返す。まず、前記曲折状態においてソレノイド機構２３が駆動され、前記非曲折状態となる。ここでは、ソレノイド機構２３が駆動されることにより、伝達リンク２４が回転軸２６を中心として反時計方向に回転するとともに、切替えリンク１８が回転軸１９を中心として時計方向に回転し、バネ２１が下方に引っ張られて伸張する。そして、切替えリンク１８の他端側に設けられた貫通溝１８０の他端部ｂに、前記支持部材に設けられた突起２２が突き当たることにより、双方のリンク１８、２４の回転が停止して非曲折状態となる（図６（ｂ）参照）。

非曲折状態においては、切替えリンク１８の他端に取付けられた揺動ギヤ１４と伝動ギヤ１２とが噛合する。したがって、定着ギヤ９の時計方向の回転は、伝動ギヤ１０、伝動ギヤ１１、伝動ギヤ１２、揺動ギヤ１４、伝動ギヤ１５、伝動ギヤ１６を介して伝動ギヤ１７に伝動され、伝動ギヤ１７と同軸に取付けられた排紙ローラ２は反時計方向に回転する。また、切替えリンク１８と同軸の分岐ガイド６は、片面のみ印刷された転写紙をスイッチバック搬送路５へ導き、分岐ガイド６によってスイッチバック搬送路５に導かれた転写紙は、排紙ローラ２と排紙ローラ３に挟持されて排紙トレイ７方向へ搬送され、後端が排紙ローラ２と排紙ローラ３のニップに保持される。

次いで、前記非曲折状態において、ソレノイド機構２３の駆動を解除する。この解除により、伝達リンク２４が回転軸２６を中心として時計方向に回転するとともに、切替えリンク１８が回転軸１９を中心として反時計方向に回転し、切替えリンク１８の一端側はバネ２１の弾性によって上方に付勢され、切替えリンク１８の他端側に設けられた貫通溝１８０の一端部ａに、前記支持部材に設けられた突起２２が突き当たり、切替えリンク１８の一端側と長リンク２４ａとが曲折する（図６（ａ）参照）。さらに、切替えリンク１８の他端に取付けられた揺動ギヤ１４と伝動ギヤ１３とが噛合する。したがって、定着ギヤ９の時計方向の回転は、伝動ギヤ１０、伝動ギヤ１３、揺動ギヤ１４、伝動ギヤ１５、伝動ギヤ１６を介して伝動ギヤ１７に伝動され、伝動ギヤ１７と同軸に取付けられた排紙ローラ２は時計方向に回転する。また、排紙ローラ１および排紙ローラ３は反時計方向に回転する。

また、切替えリンク１８と同軸の分岐ガイド６は、後端が排紙ローラ２と排紙ローラ３のニップに保持されていた転写紙を両面印刷搬送路８へ導くとともに、両面印刷後の転写紙を排紙搬送路４へ導く向きに切り替わる。したがって、片面印刷後の転写紙はスイッチバックして両面印刷のために両面印刷搬送路８へ搬送され、両面印刷後の転写紙は排紙搬送路４へ搬送され、排紙ローラ２と排紙ローラ１によって排紙トレイ７へ排紙される。なお、両面印刷のために両面印刷搬送路８へ搬送された転写紙は、搬送ローラ３６、３７によりレジストローラ２９、３０の位置まで戻されることになる。

このような本発明の実施の一形態としてのカラー印刷装置１００によれば、正逆回転せず一方向に回転している定着ギヤ９の駆動力を伝動する構成において、分岐ガイド６にリンク部としての切替えリンク１８および伝達リンク２４を介して揺動ギヤ１４を装着することにより、分岐ガイド６による排紙搬送路４および両面印刷搬送路８とスイッチバック搬送路５との切替えと、伝動ギヤ１７の回転方向の切替えと、を同時に行うことができる。したがって、正逆回転可能な駆動源が不要となり、カラー印刷装置１００の構成を簡素化することができる。

また、本発明の実施の一形態によれば、切替えリンク１８を介し、分岐ガイド６と揺動ギヤ９を直結し、２つの搬送経路（排紙搬送路４および両面印刷搬送路８と、スイッチバック搬送路５と、に相当する）と２つの駆動伝達経路（定着ギヤ９から伝動ギヤ１０、１３を介して揺動ギヤ１４に続く駆動伝達経路と、定着ギヤ９から伝動ギヤ１０、１１、１２を介して揺動ギヤ１４に続く駆動伝達経路と、に相当する）の各々の位置に対する位置決めを１ケ所の位置決めボス（突起２２に相当する）のみで固定することができ、位置精度の必要な位置決め部材（揺動ギヤ９、リンク部材（切替えリンク１８、伝達リンク２４）、分岐ガイド６に相当する）の数を最小限にすることができる。また、駆動伝達経路を構成するギヤの数を削減することができる。なお、リンク部材を用いることにより、リンクのアーム比を利用してソレノイドの駆動力（吸引力）を有効に作用させることができ、結果的に低駆動力の安価なソレノイドを採用することが可能となる。

また、本発明の実施の一形態では、切替えリンク１８と伝達リンク２４を曲折可能に係合し、ソレノイド機構２３を伝達リンク２４の内側（図６中、左側）に配置した構成を有している。この構成によれば、例えば、ガイド部材（分岐ガイド６に相当する）の外側（図６中、右側に相当する）にソレノイド機構を配置し、前記ソレノイド機構とバネの作用で回動往復運動するようにした構成（特開２００７−７６８８１号公報参照）に比べ、前記位置決め部材および駆動部材（バネ２１、ソレノイド機構２３に相当する）の設置スペースが少なくて済み、設計の自由度が増すという効果がある。

また、本発明の実施の一形態によれば、Ｌ字状の伝達リンク２４における短リンク２４ｂの他端にソレノイド機構２３の一端を係合することにより、ソレノイド機構２３の直動による駆動力を回転軸２６を中心とした伝達リンク２４の回転に変換し、切替えリンク１８に伝動することができる。したがって、排紙装置８０の排紙ローラ２から離れた位置にあるソレノイド機構２３の駆動力を用いて、分岐ガイド６および揺動ギヤ１４を同時に駆動することができる。また、ソレノイド機構２３の配置の自由度を確保し、筐体内のスペースを有効利用することができる。

また、前述した実施の一形態では、排紙装置８０においてスイッチバック搬送、排紙搬送および両面印刷搬送に用いる３連の排紙ローラ１、２、３に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、スイッチバック搬送に用いるローラであれば３連の搬送ローラであっても同様の効果を得ることができることは、言うまでもない。

なお、前述した実施の一形態において、排紙ローラ１は第１のローラに相当し、排紙ローラ２は第２のローラに相当し、排紙ローラ３は第３のローラに相当し、排紙ローラ１、２、３は第１のローラ群に相当する。定着ローラ３４は第４のローラに相当し、加圧ローラ３５は第５のローラに相当し、定着器３３の定着ローラ３４および加圧ローラ３５は第２のローラ群に相当する。回転軸１９は、支持部材に支持された回転軸に相当する。排紙搬送路４および両面印刷搬送路８は、非スイッチバック搬送路に相当する。定着ギヤ９は、駆動ギヤに相当する。分岐ガイド６は切替えガイドに相当する。伝動ギヤ１０、１３は、第１の偶数の伝動ギヤ群に相当する。伝動ギヤ１０、１１、１２は、奇数の伝動ギヤ群に相当する。伝動ギヤ１５、１６は、第２の偶数の伝動ギヤ群に相当する。揺動ギヤ１４は、切替えギヤに相当する。切替えリンク１８は、第１のリンクに相当する。伝達リンク２４は、第２のリンクに相当する。回転軸２６は、第２のリンクのＬ字の曲折部に相当する。感光体ユニット４２は、画像形成手段に相当する。定着器３３は、定着手段に相当する。両面印刷搬送路８は、第１の搬送路に相当する。排紙搬送路４は、第２の搬送路に相当する。排紙装置８０は、スイッチバック機構および排紙手段に相当する。

本発明の実施の一形態としてのカラー印刷装置の模式図である。 本発明の実施の一形態としてのカラー印刷装置の搬送路を示す図である。 本発明の実施の一形態としての排紙装置の片面印刷時における排紙動作を示す図である。 本発明の実施の一形態としての排紙装置の両面印刷時におけるスイッチバック搬送動作を示す図である。 本発明の実施の一形態としての排紙装置の両面印刷時における反転搬送動作を示す図である。 本発明の実施の一形態としてのリンク部およびソレノイド機構の両面印刷時の動作を示す図である。

符号の説明

１、２、３ 排紙ローラ
４ 排紙搬送路
５ スイッチバック搬送路
６ 分岐ガイド（切替えガイド）
７ 排紙トレイ
８ 両面印刷搬送路
９ 定着ギヤ（駆動ギヤ）
１０、１１、１２、１３、１５、１６、１７ 伝動ギヤ
１４ 揺動ギヤ（切替えギヤ）
１８ 切替えリンク（第１のリンク）
１９ 回転軸
２１ バネ
２２ 突起
２３ ソレノイド機構
２４ 伝達リンク（第２のリンク）
２４ａ 長リンク
２４ｂ 短リンク
２６ 回転軸
２７ 給紙カセット
２８ 給紙ローラ
２９、３０ レジストローラ
３１ 転写駆動ローラ
３２ 転写従動ローラ
３３ 定着器
３４ 定着ローラ
３５ 加圧ローラ
３６、３７ 搬送ローラ
３８ 中間転写ベルト
３９ 現像器
４０ 感光体ドラム
４１ 帯電ローラ
４２ 感光体ユニット
４３ 露光装置
４４ レーザ光
４５ 中間転写ベルトクリーニング装置
８０ 排紙装置（スイッチバック機構）
１００ カラー印刷装置
１８０ 貫通溝
２３０ 突起
２４０ 長孔
２４１ 突起

Claims (4)

1. 順に接触して回転する第１のローラ、第２のローラおよび第３のローラからなる第１のローラ群と、
   接触して回転する第４のローラおよび第５のローラからなる第２のローラ群と、
   支持部材に支持された回転軸を中心として回動し、前記第２のローラ群のニップ部と前記第２のローラと前記第３のローラのニップ部とを連通するスイッチバック搬送路と、前記第２のローラと前記第３のローラのニップ部から前記第２のローラ群のニップ部を経由して前記第１のローラと前記第２のローラのニップ部まで連通する非スイッチバック搬送路と、のいずれかに用紙を搬送するよう、切替える切替えガイドと、
   前記第１のローラ群と前記第２のローラ群との間で一方向に駆動回転する駆動ギヤと、
   前記駆動ギヤの駆動力を前記一方向の回転として伝動する第１の偶数の伝動ギヤ群と、
   前記駆動ギヤの駆動力を前記一方向と反対の他方向の回転として伝動する奇数の伝動ギヤ群と、
   前記第１の偶数の伝動ギヤ群または前記奇数の伝動ギヤ群と接続し、第２の偶数の伝動ギヤ群を介して前記第２のローラに前記駆動ギヤの駆動力を前記一方向の回転または前記他方向の回転として伝動する切替えギヤと、
   一端に前記切替えギヤが取付けられ、前記回転軸を中心として回動して前記切替えギヤと前記第１の偶数の伝動ギヤ群または前記奇数の伝動ギヤ群との接続を切替える第１のリンクと、
   前記第１のリンクの他端と接続されて前記切替えギヤの前記第１の偶数の伝動ギヤ群または前記奇数の伝動ギヤ群との接続と前記切替えガイドの前記スイッチバック搬送路または前記非スイッチバック搬送路への搬送とを連動させる第２のリンクと、
   を備えたことを特徴とするスイッチバック機構。
2. 前記第１のリンクには、前記第１のリンクの回動方向に穿たれた貫通溝が設けられ、前記支持部材には前記貫通溝に係合する突起が設けられ、前記第１のリンクの回動に応じて前記突起が前記貫通溝の一端または他端に突き当たると、前記切替えギヤの前記第１の偶数の伝動ギヤ群または前記奇数の伝動ギヤ群との接続と前記切替えガイドの前記スイッチバック搬送路または前記非スイッチバック搬送路への搬送とが切替わることを特徴とする請求項１に記載のスイッチバック機構。
3. 前記第２のリンクに直線的な駆動力を与えるソレノイド機構を有し、前記第２のリンクは略Ｌ字状に形成され、前記ソレノイド機構から与えられた駆動力に応じて前記Ｌ字の曲折部を中心として回動し、前記第１のリンクは、前記第２のリンクの回動に応じて前記回転軸を中心として回動することを特徴とする請求項１に記載のスイッチバック機構。
4. 用紙に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によって前記用紙に形成された画像を前記用紙に定着する定着手段と、前記用紙の両面に画像を形成する場合には、前記画像形成手段および前記定着手段によって片面に前記画像の形成および定着が行われた前記用紙をスイッチバック搬送路に一旦退避させ、第１の搬送路を通して再び前記画像形成手段および前記定着手段に搬送した後、両面に前記画像の形成および定着が行われた前記用紙を第２の搬送路を通して排紙する排紙手段と、を備え、
   前記排紙手段は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のスイッチバック機構を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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