JP2023184209A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のトレイを有していない場合でも排紙スタック不良を改善すること。【解決手段】反転搬送ローラ（反転搬送ローラ９）が排紙搬送ローラ（排紙搬送ローラ８）よりも鉛直方向で上方に配置され、用紙の搬送方向を、反転搬送ローラに向かう方向と、排紙搬送ローラに向かう方向とのいずれかに切替可能な切替手段（分岐爪１０Ａ）を有し、排紙搬送ローラにより用紙を排紙トレイ（排紙トレイ６）に排出する第一の排出経路と、反転搬送ローラにより用紙を排紙トレイに排出する第二の排出経路と、を有する。【選択図】図８

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

紙搬送の排紙スタック不良を改善する技術が考えられ既に知られている。
例えば、特許文献１には、印刷する枚数をカウントして一定量超えた場合に排紙トレイを切り替える技術がある。
しかし、排紙トレイが複数必要でありコストアップしてしまうという問題があった。

本発明は、複数のトレイを有していない場合でも排紙スタック不良を改善することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、
反転搬送ローラが排紙搬送ローラよりも鉛直方向で上方に配置され、
用紙の搬送方向を、前記反転搬送ローラに向かう方向と、前記排紙搬送ローラに向かう方向とのいずれかに切替可能な切替手段を有し、
前記排紙搬送ローラにより前記用紙を排紙トレイに排出する第一の排出経路と、
前記反転搬送ローラにより前記用紙を前記排紙トレイに排出する第二の排出経路と、
を有する。

本発明によれば、複数のトレイを有していない場合でも排紙スタック不良を改善することができる。

本発明の実施形態を示す画像形成装置の全体構成例を示す概略的な縦断面図である。 片面印刷時、両面印刷時の搬送経路等を示す模式的な正面図である。 定着装置から排紙トレイまでの用紙搬送と排紙センサの構成・動作を示す模式的な正面図である。 定着装置から排紙トレイまでの用紙搬送と排紙センサの動作を示す模式的な正面図である。 制御構成の一例を説明するブロック図である。 本実施形態の画像形成装置で排紙容量が増加することを説明する図である。 本実施形態の画像形成装置の排紙経路を切り替える動作例を説明するフローチャートである。 第一の排出経路と第二の排出経路とを説明する図である。 クラッチ機構に駆動力を伝達する経路について説明する模式図である。 クラッチ機構により排出手段に駆動力を伝達する構成例を説明する模式図である。 排出クラッチＯＮまたは反転クラッチがＯＮとなったときの遊星歯車機構等の回転方向を説明する図である。 排紙クラッチＯＮまたは反転クラッチがＯＮとなったときの排紙ローラ等の回転方向を説明する図である。

以下、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の実施の形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

図１を参照して、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００の全体構成例と動作例とを説明する。同図に示す画像形成装置１００は、電子写真方式で画像形成を行う４連タンデム型中間転写方式を採用したカラープリンタの一例である。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、複写機、ファクシミリ、プロッタ、インクジェット記録装置等またはそれら複数の機能を備えた複合機等の広範囲な画像形成装置に対して適用可能なものである。

図１は、本発明の実施形態を示す画像形成装置１００（カラープリンタ）の全体構成例を示す概略的な縦断面図である。図１の画像形成装置１００は、装置本体５１のほぼ中央に配置され、搬送されてくるシート（以下、シートの一例として「用紙」で説明する）に画像を形成する画像形成手段を備えた画像形成部５２と、画像形成部５２の下方に配置され、画像形成部５２に用紙Ｓを給送するシート給送手段を備えた給紙部５３と、画像形成部５２で画像形成された用紙を装置本体５１の手前（図の右側）から奥側（図の左側）に排出するシート排出手段（「排出手段」とも称する）を備えた排紙部５４と、画像形成部５２の上部に配置され、排紙部５４によってシート排出方向に排出される用紙を積載するシート積載手段としての排紙トレイ（「本体スタック部」とも称する）６とを有する。

画像形成部５２には、複数のドラム状の感光体３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを有し、各感光体３１ａ～３１ｄには、互いに異なった色のトナー像がそれぞれ形成される。感光体３１ａ～３１ｄの下部に対向して中間転写ベルト２９が配置されている。中間転写ベルト２９は、複数の支持ローラに巻き掛けられて矢印方向（図１中反時計方向）に駆動される無端ベルトからなる。

感光体ユニット３３ａ～３３ｄは、感光体３１ａ～３１ｄの周囲の構成をユニット化したものであり、各感光体ユニット３３ａ～３３ｄは同様であるため、感光体ユニット３３ａを説明する。
感光体ユニット３３ａには、帯電ローラ３２ａと、露光装置３４からのレーザ光３５ａを受ける露光部と、現像剤としてのトナーを収容している現像器３０ａと、中間転写ベルト２９に転写後の感光体３１ａの表面に残留するトナーを除去回収するクリーニング装置３９ａとがこの順に設けられている。
中間転写ベルト２９を介して感光体３１ａと対向する位置には、１次転写ローラ４０ａが配置されている。

かかる画像形成装置１００において画像形成が開始されると、感光体３１ａに静電潜像が形成される。感光体３１ａの表面に形成された静電潜像は、現像器３０ａによってトナー像として可視像化され、そのトナー像は１次転写ローラ４０ａによって中間転写ベルト２９上に転写される。

フルカラー画像形成時は上記した画像形成動作が残りの全ての感光体３１ｂ～３１ｄで同様に行われ、感光体３１ａ～３１ｄにそれぞれ形成された各色のトナー像が中間転写ベルト２９上に順次重ねて転写される。
また、中間転写ベルト２９の内側には、転写駆動ローラ２７が配置されている。中間転写ベルト２９を挟んで、転写駆動ローラ２７に対向して２次転写ローラ２８が配置されている。

一方、画像形成部５２の下方に配置された給紙部５３には、転写紙または樹脂フィルム・シートなどから成るシートとしての用紙Ｓを積載する給紙カセット２５と、該給紙カセット２５に積載された用紙Ｓを送り出すシート給送手段を構成する給紙ローラ２６と、重送された用紙を１枚に分離するフリクションパッドからなる分離手段等とが設けられている。

給紙部５３から給送された用紙Ｓは、一対のレジストローラ２３，２４に向けて送り出され、その先端が停止しているレジストローラ２３，２４に一旦突き当てられる。これによって用紙Ｓ先端の斜めずれなどが修正・整合された後、レジストローラ２３，２４は、上記中間転写ベルト２９上に形成されたカラートナー像が２次転写ローラ２８を設けた２次転写部で用紙Ｓの先端部と合致するような所定のタイミングで回転を再開し、２次転写部に向けて用紙Ｓを送り出す。

２次転写部で未定着のカラートナー像が一括転写された用紙Ｓは、定着装置５に送られ、定着ローラ３６、加圧ローラ３７による加熱・加圧によって未定着のカラートナー像が定着された後、排紙部５４に配設された排紙ローラ対３を介して装置本体５１の上面に設けられた排紙トレイ６に排出され、片面印刷動作が終了する。カラートナー像転写後の中間転写ベルト２９の表面に付着する転写残トナーは、ベルトクリーニング装置４１によって除去される。
なお、定着ローラ３６と加圧ローラ３７とは、画像形成された用紙を挟持搬送する搬送手段を構成している。

以上画像形成装置の概略を説明したが、図１に示す画像形成装置１００は、例えば特開２０１１－１８０５３３号公報の図１等に開示されている画像形成装置（１００）の要部と同様の構成、動作である。

次に、用紙の搬送経路およびその周りの構成について説明する。
図１に示した画像形成装置１００は、上述の構成の他に、図２等に示すように、画像形成後の定着済みの用紙を導く搬送経路１と、定着済みの用紙を導く搬送経路２と、定着済みの用紙の用紙搬送経路を搬送経路１および搬送経路２の何れか一方に切り換える切替手段としての分岐ガイド１０と、分岐ガイド１０により切り換えられた搬送経路１または搬送経路２を搬送されてきた定着済みの用紙を排紙トレイ６に排出する、後述するシート排出手段と、搬送経路１および搬送経路２と異なる用紙搬送経路であって、定着済みの用紙の搬送方向を反転した後、上記画像形成手段と連通することによりその定着済みの用紙の他方の面に画像を形成すべく導く両面搬送路１１と、定着装置５の出口近傍において搬送経路１と搬送経路２とに分岐する前の共通の搬送経路に配設され、搬送されてきた用紙の有無を検知するシート検知手段５６とを有している。

図２に示すように、排紙部５４には、上記シート排出手段を備えた両面反転機構が配設されている。両面反転機構は、正逆転可能な駆動部材としての排紙ローラ７と、排紙ローラ７を挟んで排紙ローラ７と圧接して従動回転する第１の従動回転部材としての排紙従動ローラ（「排紙搬送ローラ」とも称する）８と、排紙ローラ７を挟んで排紙ローラ７と圧接して従動回転する第２の従動回転部材としての排紙従動ローラ（「反転搬送ローラ」とも称する）９と、排紙ローラ７の搬送上流側に位置し定着済みの用紙（以下、単に「用紙」ともいう）を搬送経路１または搬送経路２へ選択的に切り換え・振り分けて導く上記分岐ガイド１０とから主に構成されている。
分岐ガイド１０は、例えば駆動手段としてのソレノイドと付勢手段としてのバネとの組み合わせからなる駆動機構により切り換え・揺動させる周知の構成からなる。

上記シート排出手段は、排紙ローラ７と、排紙従動ローラ８と、排紙従動ローラ９とを有する３連の回転部材群で構成されている。

搬送経路１、搬送経路２、両面搬送路１１は、適宜配設される一部後述するガイド部材等によって形成されている。両面搬送路１１には、そのほぼ中間位置に一対の搬送ローラ２１，２２が配設されている。
図１の画像形成装置１００では、コンピュータからの印刷ジョブ毎に送信される印刷ジョブ指令によって、少なくとも、片面印刷を行う片面印刷モードと、両面印刷を行う両面印刷モードとが実行可能である。

片面印刷モードでは、分岐ガイド１０は用紙を搬送経路１へ導く向きに揺動され、排紙ローラ７と排紙従動ローラ８とが圧接されてなる排紙ローラ対３にて搬送経路１を通過した用紙を排紙トレイ６に排出する。このとき、排紙ローラ７は正転方向ないしは順方向に回転している。

両面印刷モードでは、分岐ガイド１０は、用紙を搬送経路２へ導く向きに誘動され、排紙ローラ７と排紙従動ローラ９とが圧接されてなる排紙ローラ対４にて、排紙ローラ７が逆転方向に回転して片面のみ印刷された用紙を排紙トレイ６方向へ搬送する。その後、分岐ガイド１０が用紙を両面搬送路１１へ導く向きに切り換わり、それと同時に排紙ローラ７が正転ないしは順方向に回転することで、搬送経路２内にある用紙の搬送方向が反転して、両面印刷のために両面搬送路１１へ用紙が搬送される。このとき、搬送経路１から送られてきた次の用紙（両面印刷された用紙）は、排紙ローラ対３によって排紙トレイ６へ排出される。

図３および図４を参照して、定着装置５から排紙トレイ６までの搬送経路１、搬送経路２、シート検知手段５６の構成および用紙搬送動作を説明する。
搬送経路１は、ガイド部材５５とガイド部材５９とで画定された領域（共通搬送経路）と、分岐ガイド１０の揺動によって位置する領域との間に形成される。
搬送経路２は、上記共通搬送経路と分岐ガイド１０の揺動によって位置する領域との間に形成される。
両面搬送路１１は、分岐ガイド１０の上述した揺動によって位置する領域と、ガイド部材５９の図において右外側面と、ガイド部材５９よりも図において右外側に位置する図示しないガイド部材とで画定された領域に形成される。

シート検知手段５６は、透過型のフォトセンサからなる排紙センサ５７と、上記共通搬送経路を搬送されてくる用紙Ｓに当接して揺動可能な排紙検知フィラー５８とから構成されている。排紙検知フィラー５８は、一端部側が用紙Ｓに当接する当接部５８ａと、他端部側が排紙センサ５７の光路を遮る遮光部５８ｂとを有する周知の構成である。排紙検知フィラー５８は、ガイド部材５９に揺動可能に軸支されている。排紙検知フィラー５８の当接部５８ａ側は、図示しないトーションスプリング等の付勢手段により図３（ａ）の位置を占める向きに常に弱く付勢されていて、非印刷動作時以外は図示しないストッパ部材によって同図の位置より反時計回りに揺動しないように規制されている。

シート検知手段５６の動作を簡単に説明する。上記片面印刷動作により、用紙Ｓが定着装置５における定着ローラ３６と加圧ローラ３７との回転により搬送され、図３（ａ）に示すように、丸で囲んで示す用紙先端Ｓａが排紙検知フィラー５８の手前まで来た時点では排紙検知フィラー５８はガイド部材５５で形成された上記共通搬送経路を遮った位置にある。この際、排紙検知フィラー５８の遮光部５８ｂが排紙センサ５７の光路を遮っていることにより、排紙センサ５７は例えばオフ検知信号を出力している。

次いで、用紙先端Ｓａが排紙検知フィラー５８の位置に達すると、図３（ｂ）に示すように、排紙検知フィラー５８の当接部５８ａが用紙Ｓの搬送力によって押し上げられ時計回り方向に揺動する。この際、排紙検知フィラー５８の遮光部５８ｂが排紙センサ５７の光路を開放することにより、排紙センサ５７は例えばオン検知信号を出力する。

次いで、図４に示すように、丸で囲んで示す用紙後端Ｓｂが排紙検知フィラー５８の位置を通過すると、排紙検知フィラー５８の当接部５８ａは上記共通搬送路を遮った位置に戻る。この際、図３（ａ）と同様に排紙検知フィラー５８の遮光部５８ｂが排紙センサ５７の光路を遮ることにより、排紙センサ５７は例えばオフ検知信号を出力する。その後、用紙Ｓは排紙ローラ対３に搬送され排紙トレイ６上に排出・積載される。一連の排紙検知フィラー５８の上記揺動動作を光学式検知器である排紙センサ５７により検知して得た上記電気信号（例えばオフ→オン→オフ）が印刷・排紙動作に係る必要な用紙有無の情報、例えば排紙トレイ６上に排出・積載される１枚の用紙Ｓの枚数データ等となる。

両面印刷動作では、両面印刷モードの動作例で説明したとおり、上記共通搬送路を通過する両面印刷用の１枚の用紙Ｓの回数が合計２回となるから、片面印刷動作における排紙センサ５７により検知して得た上記電気信号（例えばオフ→オン→オフ）の２回で、排紙トレイ６上に排出・積載される１枚の用紙Ｓの枚数データとなる。

図５を参照して、本実施形態の主な制御構成を説明する。同図は、本実施形態の主な制御構成を示すブロック図である。
本実施形態の画像形成装置１００は、画像形成装置１００の外部にあるホストパーソナルコンピュータ（以下、「ホストＰＣ」という）２００から、画像形成装置１００の内部に設けられている制御手段６０に対して印刷要求の指令がなされる。すなわち、ホストＰＣ２００は、画像形成装置１００が具備する画像形成手段、搬送手段を含む上記各部に印刷ジョブの指示を与える印刷指示手段として機能する。

ホストＰＣ２００は、プリンタドライバ（図示せず）を備えている。このプリンタドライバには、少なくとも片面印刷モード、両面印刷モードを設定したり、各種印刷条件（印刷枚数、紙種、用紙サイズ等）を設定したりするための設定画面および選択ボタン（共に図示せず）が表示されるようになっている。ユーザは、上記プリンタドライバの各種操作、例えばマウスによるカーソル移動・クリック操作や、キーボードの各種キーの組み合わせによるショートカットキー操作で上記何れかのモードや、各種印刷条件を選択・設定することができるようになっている。こうして選択した各種印刷条件等に係る指令は、ホストＰＣ２００から制御手段６０に送信される。

制御手段６０は、上述の画像形成手段、搬送手段を含む上記各部に配設されているモータやソレノイド等の印刷動作駆動源６１を動作させると共に、排紙センサ５７等の検知手段により用紙の位置を検知しながら、印刷動作を遂行する。また、排紙センサ５７等のオン／オフ回数に係る用紙の枚数データの積算は、例えばカウンタからなる積算手段６２により積算可能である。また、制御手段６０は印刷状況（例えばエラー）をユーザに通知・報知するために、液晶パネル６３に信号を送る。また、ユーザが液晶パネル６３を操作することにより、制御手段６０に信号を与え、エラー解除等を実行することも可能である。このように、制御手段６０は、ホストＰＣ２００からの印刷ジョブ毎の印刷要求および積算手段６２により積算された用紙の枚数データの積算値に基づいて、画像形成手段および搬送手段による印刷動作を制御するものである。

制御手段６０は、両面印刷モード実行時においては、排紙センサ５７により検知して得た上記電気信号（例えばオフ→オン→オフ→オン→オフの計２回）に基づき、排紙トレイ６上に排出・積載される用紙Ｓが１枚であるとして認識し、積算手段６２で積算・カウントされた枚数データの半分が排紙トレイ６上に排出・積載された用紙Ｓの枚数であると最終的に認識・判断する。
なお、本発明においては、積算手段６２は必須の構成ではなく、無くてもよい。この場合、積算手段６２の積算機能に代えて、制御手段６０のＣＰＵが有する演算機能を利用して、排紙センサ５７から入力される用紙１枚毎の枚数データを上記ＲＡＭと協働しながら積算することも可能である。

制御手段６０は、それぞれ図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ等を有する周知のマイクロコンピュータを具備して構成されている。制御手段６０の上記ＣＰＵ（以下、説明の簡明化を図るため「制御手段６０」ともいう）は、ホストＰＣ２００からの各種指令信号および排紙センサ５７や装置本体５１に設けられた各種センサ（図５では省略しているが、用紙ジャムを検知するジャムセンサ、ドア開閉センサ、消耗品の交換を検知するセンサ等が含まれる）、積算手段６２からの検知信号および上記ＲＯＭから呼び出された動作プログラムに基づいて、上記印刷動作駆動源６１および液晶パネル６３を制御する。

上記ＲＯＭには、印刷動作駆動源６１の動作プログラム（例えば、後述する図７のフローチャートを実現するプログラム）および関係データ（例えば、後述する最大積載量）等が記憶されており、この動作プログラムや関係データは上記ＣＰＵによって適宜呼び出される。上記ＲＡＭは、上記ＣＰＵの計算結果を一時的に記憶する機能、液晶パネル６３の上記タッチパネル式の各種キーおよび排紙センサ５７を始めとする各種センサ、積算手段６２から入力されたデータ信号およびオン・オフ信号を随時記憶する機能等を有している。

次に、排紙スタック不良を改善する機能について説明する。
本発明の実施形態の係る画像形成装置は、排紙搬送ローラ、反転搬送ローラ及び切替手段としての分岐爪を制御している構成に際して、印刷する枚数をカウントして一定量超えた場合に、排紙経路を切り替え、同一排紙トレイに排紙することが特徴になっている。

本発明の実施形態に係る画像形成装置は、例えば、反転搬送ローラ（反転搬送ローラ９）が排紙搬送ローラ（排紙搬送ローラ８）よりも鉛直方向で上方に配置され、用紙の搬送方向を、反転搬送ローラに向かう方向と、排紙搬送ローラに向かう方向とのいずれかに切替可能な切替手段（分岐爪１０Ａ）を有し、排紙搬送ローラにより用紙を排紙トレイ（排紙トレイ６）に排出する第一の排出経路と、反転搬送ローラにより用紙を排紙トレイに排出する第二の排出経路と、を有する。（ ）内は、後述する図６の構成例を一例として対応づけている。

このようにすると、スタック性を向上させることができる。また、画像形成装置が排紙トレイ６の積載量を検知するセンサや複数の排紙トレイを有していない場合でも、コストアップすることなく排紙スタック性を向上させることができる。

なお、図１から図５を参照して説明した構成例は、画像形成装置の一例であり、本発明の実施形態に係る画像形成装置は、排紙搬送ローラ、反転搬送ローラ及び分岐爪を制御できる構成であれば、他の構成であってもよい。

図６は、本実施形態の画像形成装置で排紙容量が増加することを説明する図であり、（ａ）は第一の構成例であり、（ｂ）は第二の構成例としてフォトセンサを追加した例を示す。
本実施形態の画像形成装置は、クラッチ機構（排紙クラッチ／反転クラッチ）により、排紙搬送ローラ８、反転搬送ローラ９及び分岐爪１０Ａを制御している構成において、反転搬送ローラ９側から（第二の排出経路から）用紙を排紙する機能を持つ。クラッチ機構については後述する。
この機能を用いると、図６の矢印Ｌの積載量分排紙容量を増やすことが可能になり、より多く排紙トレイ６に用紙を排紙することができる。

図７は、本実施形態の画像形成装置の排紙経路を切り替える動作例を説明するフローチャートである。
画像形成装置１００の制御手段６０は、印刷データを受信すると（Ｓ１１）、積載量から予定積載量を算出し（Ｓ１２）、最大積載量を超えるかを判定する（Ｓ１３）。制御手段６０は、最大積載量を超えない場合には（Ｓ１３でＮｏ）、排紙ローラ側から排紙するように設定し（Ｓ１４）、最大積載量を超える場合には（Ｓ１３でＹｅｓ）、反転ローラ側から排紙するように設定する（Ｓ２０）。制御手段６０は、印刷（Ｓ１５）、排紙（Ｓ１６）を実行させた後、積算量を加算し（Ｓ１７）、全ページ印刷が終了するまでステップＳ１２からの処理を繰り返し（Ｓ１８でＮｏ）、全ページ印刷が終了すると（Ｓ１８でＹｅｓ）、積算量をリセットし（Ｓ１９）、印刷処理を終了する。

図７に示すように印刷データを受信した際に積載量から予定積載量を算出し、最大積載容量を超えていた場合は反転ローラ側から排紙制御を実施する。超えていない場合は通常印刷時と同様に排紙ローラ側から排紙制御を実施する。
図７において、最大積載量は、予め設定され、例えば、制御手段６０が参照可能な記録領域等に保持されている。あるいは、図７の動作例を実現するプログラムに設定されていてもよい。積載量は、例えば、積算手段６２（図５）を用いてカウントした値を用いることができる。

もしくは、排紙トレイ６に所定の積載量に達したことを検知する検知機構を設け、所定の積載量を超えた場合に反転ローラ側から排紙制御を実施する構成としてもよい。図６（ｂ）に検知機構の一例としてフォトセンサ１７を追加した構成例を示す。
或いは、所定の積載量を超えた時点からの印刷データを元に予定積載量を算出し（Ｓ１２）、最大積載量を超えるかを判定する（Ｓ１３）構成としてもよい。例えば、もともと排紙トレイ６に用紙が残っている場合、印刷データだけで積載量を算出すると実際に排紙トレイ６にある積載量と算出した積載量がずれることになる。これを改善する方法として検知機構をトリガーに積載量をカウントする構成とするとよい。

このとき、印刷開始段階で検知機構が所定の積載量を超えていると判断していた場合には、印刷データによる最大積載量の判定に関わらず、最大積載量を超えたとみなして反転ローラ側から排紙制御を実施してもよいし、前回の印刷データによる積載量データのクリアを行わずに、前回の積載量データに加算して最大積載量の判定を行っても良い。後者の場合は積載量のリセット（Ｓ１９）は検知機構が「所定の積載量を超えているとの判断」してから「所定の積載量を超えていないとの判断」に切り替わったことをもって行われる。このようにすると、検知機構が「所定の積載量を超えているとの判断」している状態で次の印刷を開始した場合に対応することができる。

図８は、第一の排出経路と第二の排出経路とを説明する図である。図８では、（ａ）は第一の排出経路を、（ｂ）は第二の排出経路を示し、矢印で用紙の搬送方向を示している。第一の排出経路は、排紙ローラ７と排紙搬送ローラ８とにより用紙を排出し、第二の排出経路は、排紙ローラ７と反転搬送ローラ９とにより用紙を排出する。

次に、クラッチ機構について説明する。クラッチ機構は、上述した反転搬送ローラ９と排紙搬送ローラ８との回転方向等を制御し、用紙の排出経路を切り替える。
クラッチ機構は、反転搬送ローラ９により用紙を排出するように駆動力を伝達する反転クラッチと、排紙搬送ローラ８により用紙を排出するように駆動力を伝達する排紙クラッチと、を有する。

図９は、クラッチ機構に駆動力を伝達する経路について説明する模式図である。
図９は、画像形成装置に設けたモータから駆動力を受け取るギヤ１２と、クラッチ機構にモータからの駆動力を伝達するギヤ１３、１４，１５と、定着手段（図１、図２の定着装置５）にモータからの駆動力を伝達するギヤ１６と、排紙クラッチ７１と、反転クラッチ７２とを示す。

図１０は、クラッチ機構により排出手段に駆動力を伝達する構成例を説明する模式図である。図１０は、排紙クラッチ７１と、反転クラッチ７２と、遊星歯車機構７３のインプット７４および駆動連結ギヤ７５と、排紙ローラ７へ連結する連結ギヤ７６とを示す。
ここで、排出手段は、例えば、排紙ローラ７と、排紙搬送ローラ８と、反転搬送ローラ９とする。
排紙クラッチ７１と反転クラッチ７２とは、制御手段６０（図５）により制御される。
制御手段６０は、反転クラッチ７２が駆動力を伝達する反転クラッチＯＮと、排紙クラッチ７１が駆動力を伝達する排紙クラッチＯＮとが同時に発生しないように制御する。
また、反転クラッチＯＮと排紙クラッチＯＮとの切り替え時は、一時的に両方のクラッチがＯＦＦとなる状態が生じる。

制御手段６０の制御に基づいて、遊星歯車機構７３のインプット７４は、排紙クラッチ７１と反転クラッチ７２とのどちらかに連結して、遊星歯車機構７３へ駆動力を伝える。
駆動連結ギヤ７５は、遊星歯車機構７３の内歯車とし、インプット７４からの駆動力に基づいて回転し、連結ギヤ７６へ駆動力を伝達するように構成される。ここでは、遊星歯車機構７３の構成の説明を省略する。
連結ギヤ７６は、排紙ローラ７を回転させ、排紙ローラ７の回転に従動して、排紙搬送ローラ８と反転搬送ローラ９とが回転する。

図１１は、排出クラッチＯＮまたは反転クラッチがＯＮとなったときの遊星歯車機構等の回転方向を説明する図であり、（ａ）は排紙クラッチＯＮのとき、（ｂ）は反転クラッチＯＮのときを示す。
図１２は、排紙クラッチＯＮまたは反転クラッチがＯＮとなったときの排紙ローラ等の回転方向を説明する図であり、（ａ）は排紙クラッチＯＮのとき、（ｂ）は反転クラッチＯＮのときを示す。

図１１（ａ）、図１２（ａ）に示すように、排紙クラッチＯＮにより、第一の排出経路から用紙を排出する方向に排紙搬送ローラ８が回転する。
図１１（ｂ）、図１２（ｂ）に示すように、反転クラッチＯＮにより、第二の排出経路から用紙を排出する方向に反転搬送ローラ９が回転する。

排紙搬送ローラ８と反転搬送ローラ９との回転方向は以下のようになる。
図１２に示すように、第二の排出経路から用紙を排出するとき（反転クラッチＯＮのとき）、排紙搬送ローラ８は、第一の排出経路から用紙を排出するとき（排紙クラッチＯＮ）とは逆方向に回転する。
第一の排出経路から用紙を排出するとき（排紙クラッチＯＮのとき）、反転搬送ローラ９は、第二の排出経路から用紙を排出するとき（反転クラッチＯＮのとき）とは逆方向に回転する。

次に、分岐爪１０Ａについて説明する。
画像形成装置は、反転クラッチＯＮに連動して分岐爪１０Ａが第二の排出経路に用紙を搬送するように搬送方向を切り替え、排紙クラッチＯＮに連動して分岐爪１０Ａが第一の排出経路に紙を搬送するように搬送方向を切り替える。具体的は以下のように動作する。
図１２（ａ）に示すように、分岐爪１０Ａは、排紙クラッチＯＮとなる前は、自重により、破線で示す位置に配置され、排紙クラッチＯＮとされた後、遊星歯車機構７３の回転に伴って、矢印に示すように下（破線で示す位置）から上へ移動するように構成される。
また、図１２（ｂ）に示すように、分岐爪１０Ａは、排紙クラッチ７１と反転クラッチ７２との両方がＯＦＦとなったとき、遊星歯車機構７３が回転を停止すると、上（破線で示す位置）から下へ移動し、排紙クラッチＯＮから反転クラッチＯＮへ切り替わると、遊星歯車機構７３が逆回転となり、その状態を維持するように構成される。
分岐爪１０Ａは、排紙クラッチＯＮまたは反転クラッチＯＮのときの遊星歯車機構７３の回転に基づいて、位置を移動するように構成される。

上述した通り、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一態様は、反転搬送ローラが排紙搬送ローラよりも鉛直方向で上方に配置され、紙の搬送方向を反転搬送ローラに向かう方向又は排紙搬送ローラに向かう方向に切替可能な切替手段を有し、排紙搬送ローラにより紙を所定のトレイに排出する第一のモード（第一の搬送経路を用いるモード）と、反転搬送ローラにより紙を所定のトレイに排出する第二のモード（第二の搬送経路を用いるモード）と、を有する。

本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞
反転搬送ローラが排紙搬送ローラよりも鉛直方向で上方に配置され、
用紙の搬送方向を、前記反転搬送ローラに向かう方向と、前記排紙搬送ローラに向かう方向とのいずれかに切替可能な切替手段を有し、
前記排紙搬送ローラにより前記用紙を排紙トレイに排出する第一の排出経路と、
前記反転搬送ローラにより前記用紙を前記排紙トレイに排出する第二の排出経路と、
を有することを特徴とする画像形成装置である。
＜２＞
前記反転搬送ローラと前記排紙搬送ローラとの回転方向は、クラッチ機構を用いて制御され、
前記切替手段は分岐爪である
ことを特徴とする前記＜１＞に記載の画像形成装置である。
＜３＞
前記クラッチ機構は、
前記反転搬送ローラにより前記用紙を排出するように駆動力を伝達する反転クラッチと、
前記排紙搬送ローラにより前記用紙を排出するように駆動力を伝達する排紙クラッチと、を有し、
前記反転クラッチが駆動力を伝達する反転クラッチＯＮと、前記排紙クラッチが駆動力を伝達する排紙クラッチＯＮとは同時に発生しないように制御される
ことを特徴とする前記＜２＞に記載の画像形成装置である。
＜４＞
前記反転クラッチＯＮと前記排紙クラッチＯＮとの切り替え時は、一時的に両方のクラッチがＯＦＦとなる
ことを特徴とする前記＜３＞に記載の画像形成装置である。
＜５＞
前記反転クラッチＯＮにより、前記第二の排出経路から前記用紙を排出する方向に前記反転搬送ローラが回転し、
前記排紙クラッチＯＮにより、前記第一の排出経路から前記用紙を排出する方向に前記排紙搬送ローラが回転する
ことを特徴とする前記＜３＞または＜４＞に記載の画像形成装置である。
＜６＞
前記第二の排出経路から前記用紙を排出するとき、前記排紙搬送ローラは、前記第一の排出経路から前記用紙を排出するときとは逆方向に回転すること
ことを特徴とすることを特徴とする前記＜３＞から＜５＞のいずれか一つに記載の画像形成装置である。
＜７＞
前記第一の排出経路から前記用紙を排出するとき、前記反転搬送ローラは、前記第二の排出経路から前記用紙を排出するときとは逆方向に回転する
ことを特徴とすることを特徴とする前記＜３＞から＜６＞のいずれか一つに記載の画像形成装置である。
＜８＞
前記反転クラッチＯＮに連動して前記分岐爪が前記第二の排出経路に前記用紙を搬送するように前記搬送方向を切り替え
前記排紙クラッチＯＮに連動して前記分岐爪が前記第一の排出経路に紙を搬送するように前記搬送方向を切り替える
ことを特徴とすることを特徴とする前記＜３＞から＜７＞のいずれか一つに記載の画像形成装置である。
＜９＞
前記切替手段は、前記排紙トレイに積載された前記用紙の積載量に基づいて、前記搬送方向を切り替える
ことを特徴とする前記＜１＞から＜８＞のいずれか一つに記載の画像形成装置である。

なお、本発明は上記に示す実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲において、上記実施形態の各要素を、当業者であれば容易に考えうる内容に変更、追加、変換することが可能である。また、上述した二以上の実施形態を適宜組み合わせることができる。

７ 排紙ローラ
８ 排紙搬送ローラ
９ 反転搬送ローラ
１０Ａ 分岐爪
１２～１６ ギヤ
１７ フォトセンサ
６０ 制御手段
７１ 排紙クラッチ
７２ 反転クラッチ
７３ 遊星歯車機構
７４ インプット
７５ 駆動連結ギヤ
７６ 連結ギヤ
１００ 画像形成装置

特開２０１４‐４０２８９号公報

Claims (9)

1. 反転搬送ローラが排紙搬送ローラよりも鉛直方向で上方に配置され、
   用紙の搬送方向を、前記反転搬送ローラに向かう方向と、前記排紙搬送ローラに向かう方向とのいずれかに切替可能な切替手段を有し、
   前記排紙搬送ローラにより前記用紙を排紙トレイに排出する第一の排出経路と、
   前記反転搬送ローラにより前記用紙を前記排紙トレイに排出する第二の排出経路と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記反転搬送ローラと前記排紙搬送ローラとの回転方向は、クラッチ機構を用いて制御され、
   前記切替手段は分岐爪である
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記クラッチ機構は、
   前記反転搬送ローラにより前記用紙を排出するように駆動力を伝達する反転クラッチと、
   前記排紙搬送ローラにより前記用紙を排出するように駆動力を伝達する排紙クラッチと、を有し、
   前記反転クラッチが駆動力を伝達する反転クラッチＯＮと、前記排紙クラッチが駆動力を伝達する排紙クラッチＯＮとは同時に発生しないように制御される
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記反転クラッチＯＮと前記排紙クラッチＯＮとの切り替え時は、一時的に両方のクラッチがＯＦＦとなる
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記反転クラッチＯＮにより、前記第二の排出経路から前記用紙を排出する方向に前記反転搬送ローラが回転し、
   前記排紙クラッチＯＮにより、前記第一の排出経路から前記用紙を排出する方向に前記排紙搬送ローラが回転する
   ことを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。
6. 前記第二の排出経路から前記用紙を排出するとき、前記排紙搬送ローラは、前記第一の排出経路から前記用紙を排出するときとは逆方向に回転すること
   を特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記第一の排出経路から前記用紙を排出するとき、前記反転搬送ローラは、前記第二の排出経路から前記用紙を排出するときとは逆方向に回転すること
   を特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
8. 前記反転クラッチＯＮに連動して前記分岐爪が前記第二の排出経路に前記用紙を搬送するように前記搬送方向を切り替え
   前記排紙クラッチＯＮに連動して前記分岐爪が前記第一の排出経路に紙を搬送するように前記搬送方向を切り替える
   ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の画像形成装置。
9. 前記切替手段は、前記排紙トレイに積載された前記用紙の積載量に基づいて、前記搬送方向を切り替える
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。

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