JP3358409B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3358409B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプリンタなどの画像
形成装置、特に両面に画像を形成する画像形成装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】プリンタなどの画像形成装置として、特
開平５−１６４３８号公報、特開平５−２４７４６号公
報に、片面プリント用の装置本体に両面プリント用のユ
ニットを着脱自在に設けたものが開示されている。この
種の装置は、片面プリントしか利用しないユーザにとっ
ては装置の小型化および省スペースを図ることができる
と共に、両面プリントを利用したいユーザにとっては両
面ユニットを装着するだけで両面プリントを得ることが
できるという利点がある。また、導入当初は両面プリン
トをとる予定がなくて両面プリント機能の付いていない
装置を購入したが、その後の経時的な使用状況の変化に
よって両面プリントが必要となったユーザにとっても、
装置本体をそのまま利用し、両面プリント用ユニットを
購入するだけで後からでも両面プリントを行えるという
利便性がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
装置では、片面に画像が形成された用紙を後端を先端と
して送り出す機構、いわゆるスイッチバック機構が両面
ユニットにあるので両面ユニットが大型化するという問
題があった。そこで、本発明は、スイッチバック機構に
よる両面ユニットの大型化を防止することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の画像形成装置は、用紙上に画像を形成する
作像手段と、作像手段によって画像が形成された用紙を
搬送して排出する用紙搬送機構とを有する装置本体と、
装置本体に対して着脱自在であり、装置本体に装着され
た状態において、上記用紙搬送機構によって搬送される
用紙を受け取り、用紙の裏面に画像を形成するために再
び用紙を作像手段へと搬送する両面ユニットと、上記用
紙搬送機構を逆転駆動制御し、片面に画像が形成された
用紙を、その後端を先端として上記両面ユニットへと送
り込む制御手段と、装置本体に設けられた第１駆動源
と、両面ユニットに設けられた正逆回転可能な第２駆動
源と、上記装置本体に両面ユニットが装着されていない
時には、第１駆動源からの駆動力を用紙搬送機構に伝達
し、両面ユニットが装着されている時には、第２駆動源
からの駆動力を用紙搬送機構に伝達する伝達機構を備え
ている。
【０００５】
【０００６】
【発明の作用及び効果】この画像形成装置では、作像手
段によって画像が形成された用紙を搬送して排出する装
置本体側の用紙搬送機構を、逆転駆動制御することによ
り、片面に画像が形成された用紙の後端を先端として両
面ユニットに送り出す。これによって、両面ユニットに
スイッチバックのための特別な構成を設ける必要がな
く、両面ユニットの小型化を図ることができる。また、
装置本体においても、作像手段によって画像が形成され
た用紙を搬送して排出する用紙搬送機構を逆転制御する
ことでスイッチバックを行うため、別途スイッチバック
機構を設ける必要が無く、装置本体の小型化を達成でき
る。さらに、第１駆動源及び第２駆動源並びに伝達機構
を設けたことにより、搬送機構を正逆回転駆動するため
の駆動源を両面ユニットの第２駆動源からの駆動力で実
行するため、装置本体側の第１駆動源として正逆回転可
能な構成が付加されたものを用いる必要が無く、装置本
体のコストが下がり、装置本体のみで使用するユーザに
とっては経済的に有効である。
【０００７】
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態について説明する。図１は本発明の
画像形成装置であるプリンタ１０を示す。このプリンタ
１０は、画像形成に必要な装置を有するプリンタ本体１
２と、このプリンタ本体１２に着脱自在でかつプリンタ
１０で両面プリントを実行する場合に使用する両面プリ
ント用ユニット（両面用ユニット）１４とで構成されて
いる。
【０００９】上記プリンタ１０の構成をプリント動作と
共に簡単に説明する。このプリンタ１０は、感光体１
６、現像装置、帯電装置等を収容した画像形成ユニット
１８を着脱自在に装着しており、帯電装置で一様に帯電
された感光体１６の外周面にレーザ装置２０からプリン
ト情報に対応したレーザを露光して静電潜像が形成さ
れ、この静電潜像が現像装置でトナー像として顕像化さ
れる。一方、用紙はトレイ２２に収容されており、給紙
ローラ２４により一枚づつ搬送路２６に送り出され、感
光体１６とこれに対向した転写装置２８との間（転写部
３０）で上記トナー像が転写された後、定着ローラ３２
に搬送されてトナー像が定着される。いま片面プリント
が選択されている場合、用紙は搬送路３４を通り排紙ロ
ーラ３６でトレイ３８上に排出される。両面プリントが
選択されている場合、搬送路３４を通過する用紙は、そ
の後端部が排紙ローラ３６の近くに達した時点で一旦停
止する。次に、排紙ローラ３６が逆転し、用紙はその後
端部から両面ユニット１４の搬送路４０に送り込まれ、
搬送ローラ４２、４４の回転により下方に移動する。続
いて、用紙はタイミングローラ４８で再び搬送路２６に
送り出され、転写部３０で前述と同様にして感光体１６
上に形成されたトナー像が裏面に転写される。そして、
定着ローラ３２で裏面のトナー像が定着された後、用紙
は搬送路３４を通り、排紙ローラ３６でトレイ３８上に
排出される。
【００１０】以下、プリンタ本体１２と両面ユニット１
４とで共用する用紙搬送機構について説明する。まず、
プリンタ本体１２では、図２、３に示すように、メイン
モータ５０の出力が定着ローラ３２のギヤ（定着ギヤ）
５２に接続されている。また、定着ギヤ５２には、プリ
ンタ本体１２に設けた２つのギヤ５４、５６が直列に噛
合しており、定着ギヤ５２の回転によりギヤ５４、５６
がそれぞれ矢印方向に回転するようになっている。一
方、排紙ローラ３６の軸５８にはギヤ（排紙ギヤ）６０
が固定されていると共にアイドルレバー６２が回動自在
に取り付けてある。このアイドルレバー６２にはギヤ６
４、６６、６８が回動自在に設けてあり、これらは排紙
ギヤ６０からギヤ６４、６６、６８の順序で直列に噛合
している。また、アイドルレバー６２の裏面には突起７
０が設けてある。そして、プリンタ本体１２に両面ユニ
ット１４が装着されていない状態では、図２に示すよう
に、ギヤ５６と６４が噛合し、メインモータ５０の回転
が定着ギヤ５２、ギヤ５４、５６、６４を介して排紙ギ
ヤ６０に伝達される。
【００１１】一方、両面ユニット１４は独自に正逆回転
可能なモータ７２を備えており、このモータ７２の回転
がギヤ７４を介してギヤ７６に伝達できるようになって
いる。また、両面ユニット１４は当接バー７８を備えて
いる。そして両面ユニット１４をプリンタ本体１２に装
着すると、図３に示すように、当接バー７８がアイドル
レバー６２の突起７０と係合し、アイドルレバー６２は
矢印８０方向に回動する。これにより、図４、５に示す
ように、ギヤ５６とギヤ６４との連結が外れ、定着ギヤ
５２と排紙ギヤ６０との駆動伝達が断たれる。その代わ
り、両面ユニット１４のギヤ７６がプリンタ本体１２の
ギヤ６８と噛合し、正逆回転可能な排紙モータ７２の回
転がギヤ７４、７６、６８、６６、６４、６０を介して
排紙ローラ３６に伝達される。なお、両面ユニット１４
の搬送ローラ４２、４４とタイミングローラ４８はモー
タ８２（図６参照）に駆動連結されている。
【００１２】そして、プリンタ本体１２に両面ユニット
１４を装着すると、図６に示すように、プリンタ本体１
２の制御装置８４と、両面ユニット１４においてモータ
７２、８２をそれぞれ制御するドライブＩＣ８６、８８
がそれぞれ電気的に接続され、プリンタ本体１２の制御
装置８４からの出力信号に基づいてドライブＩＣ８６、
８８がモータ７２、８２を駆動する。また、両面ユニッ
ト１４に設けたペーパセンサ９０、プリンタ本体１２に
両面ユニット１４が装着されたことを検出するセットセ
ンサ９２の信号が制御装置８４に出力されるようになっ
ている。さらに、定着ローラ３２の用紙搬送方向下流側
に設けた排紙センサ９４の出力が制御装置８４に出力さ
れるようになっている。
【００１３】制御装置８４における処理を説明する。制
御装置８４では、図７に示すように、セットセンサ９２
からの出力に基づいて両面ユニット１４がプリンタ本体
１２に装着されているか否か判定する（＃１）。判定の
結果、両面ユニット１４が装着されていなければ、片面
排紙ローラ制御（２）が行われる（＃２）。両面ユニッ
ト１４が装着されていると、両面プリントモードが指定
されているか否か判定する（＃３）。そして、両面プリ
ントモードが指定されていると両面排紙ローラ制御を実
行し（＃４）、両面プリントモードが指定されていなけ
れば片面排紙ローラ制御（１）を実行する（＃５）。以
上の処理が終了すると、その他の制御、例えば画像形成
の処理が実行される（＃６）。
【００１４】両面排紙ローラ制御では、図８、９に示す
ように、ステータス（Ｓｔ）の数値を判定し（＃１
１）、その判定結果に応じて対応する処理が行われる。
まず、ステータスが“０”の場合、これはプリンタが初
期設定されている状態であり、排紙ローラ３６の駆動が
停止され（＃１２）、ステータスを“１”にインクリメ
ントする（＃１３）。
【００１５】ステータスが“１”の場合、プリンタ本体
１２において排紙センサ９４が用紙を検出してオフ状態
からオン状態に変化したか否か判定し（＃１４）、用紙
が検出されるまでこの状態で待機する。そして、定着ロ
ーラ３２を通過した用紙の先端が排紙センサ９４で検出
されると、タイマＴ１がセットされる（＃１５）。この
タイマＴ１は排紙センサ９４の位置を通過した用紙が排
紙ローラ３６に到達するまでの時間以下としてある。そ
して、最後にステータスが“２”にインクリメントされ
る（＃１６）。
【００１６】ステータスが“２”の場合、タイマＴ１が
終了したか否か判定し（＃１７）、タイマＴ１が終了す
ると排紙モータ７２を正転して（＃１８）、用紙をトレ
イ３８に向けて搬送する。そして、ステータスを“３”
にインクリメントする（＃１９）。
【００１７】ステータスが“３”の場合、排紙センサ９
４がオン状態からオフ状態に切り替わったか否か、つま
り用紙の後端が排紙センサ９４の位置を通過したか否か
判定し（＃２０）、用紙の後端を検出すると、用紙の排
出先は両面ユニット１４かトレイ３８かを判定する（＃
２１）。いま、用紙の片面だけに画像がプリントされた
状態ならば、タイマＴ２をセットし（＃２２）、ステー
タスを“４”にインクリメントする（＃２３）。しか
し、用紙の両面に画像がプリントされた状態ならば、タ
イマＴ３をセットし（＃２４）、ステータスを“７”に
インクリメントする（＃２５）。
【００１８】ステータスが“４”の場合、つまり未だ片
面にしか画像が形成されていない場合、タイマＴ２が終
了したか否かを判定し（＃２６）、タイマＴ２が終了す
ると排紙モータ７２の正転を停止する（＃２７）。な
お、タイマＴ２は、用紙の後端が排紙センサ９４の位置
を通過してから搬送路２６に進入するまでの時間に設定
されている。次に、タイマＴ４をセットし（＃２８）、
ステータスを“５”にインクリメントする（＃２９）。
【００１９】ステータスが“５”の場合、タイマＴ４の
終了を判定し（＃３０）、終了すると排紙モータ７２を
逆転して用紙を両面ユニット１４に向けて搬送する（＃
３１）。次に、タイマＴ５をセットし（＃３２）、ステ
ータスを“６”にインクリメントする（＃３３）。
【００２０】ステータスが“６”の場合、タイマＴ５の
終了を判定し（＃３４）、終了するとステータスを
“０”に戻す（＃３５）。これにより、用紙は両面ユニ
ット１４の搬送路３４を介して再びプリンタ本体１２の
搬送に供給され、転写部３０で第２面に画像が形成され
る。
【００２１】ステータスが“７”、すなわち第２面に画
像を形成した用紙が排紙センサ９４の位置を通過する
と、タイマＴ３が終了したか否か判定し（＃３６）、タ
イマＴ３が終了していればステータスを“０”に戻し
（＃３７）、未終了ならば排紙センサ９４がオフ状態か
らオン状態に切り替わって別の用紙を検出したか否か判
定し（＃３８）、この別の用紙を検出するとステータス
を“３”に切り替える（＃３９）。
【００２２】片面排紙ローラ制御（１）、すなわち両面
ユニット１４がプリンタ本体１２に装着された状態で片
面プリンタが指定された場合、まずステータスを判定し
（＃４０）、その判定結果に応じて対応する番号の処理
を実行する。
【００２３】ステータスが“０”の場合、これはプリン
タが初期設定されている状態であり、排紙ローラ３６の
駆動が停止され（＃４１）、ステータスを“１”にイン
クリメントする（＃４２）。
【００２４】ステータスが“１”の場合、プリンタ本体
１２において排紙センサ９４が用紙を検出してオフ状態
からオン状態に変化したか否か判定し（＃４３）、用紙
が検出されるまでこの状態で待機する。そして、定着ロ
ーラ３２を通過した用紙の先端が排紙センサ９４で検出
されると、タイマＴ８がセットされる（＃４４）。この
タイマＴ８は排紙センサ９４の位置を通過した用紙が排
紙ローラ３６に到達するまでの時間以下としてある。そ
して、最後にステータスが“９”にインクリメントされ
る（＃４５）。
【００２５】ステータスが“２”の場合、タイマＴ８が
終了したか否か判定し（＃４６）、タイマＴ８が終了す
ると排紙モータ７２を正転して、用紙をトレイ３８に向
けて搬送する（＃４７）。そして、ステータスを“３”
にインクリメントする（＃４８）。
【００２６】ステータスが“３”の場合、排紙センサ９
４がオン状態からオフ状態に切り替わったか否か、つま
り用紙の後端が排紙センサ９４の位置を通過したか否か
判定し（＃４９）、用紙の後端を検出するとタイマＴ９
をセットし（＃５０）、ステータスを“４”にインクリ
メントする（＃５１）。
【００２７】ステータスが“４”、つまり画像を形成し
た用紙が排紙センサ９４の位置を通過するとタイマＴ９
の終了したか否か判定し（＃５２）、タイマＴ９が終了
していればステータスを“０”に戻し（＃５３）、未終
了ならば排紙センサ９４がオフ状態からオン状態に切り
替わって別の用紙を検出したか否か判定し（＃５４）、
この別の用紙を検出するとステータスを“０”に切り替
える（＃５５）。
【００２８】片面排紙ローラ制御（２）、すなわち両面
ユニット１４がプリンタ本体１２に装着されていない状
態で片面プリンタが指定された場合、上記片面排紙ロー
ラ制御（１）と同様の順序（＃６０〜＃７５）で処理が
行われる。ただし、排紙ローラ３６はメインモータ５０
から伝えられる回転に基づいて駆動する。
【００２９】なお、実施例においては、特許請求の範囲
で記載する正逆転可能な第２駆動源として、正逆転可能
な排紙モータ７２を示しているが、モータは一方向のみ
に回転する構成とし、ギアによって逆方向の駆動力を発
生させるようにしても良い。つまり、用紙搬送機構を正
転駆動する場合と逆転駆動する場合において、モータか
ら用紙搬送機構に至るギアの数を変更することによって
回転方向を切り替えるようにしても良い。この場合は、
ギアを切り替える機構を両面ユニット側に設け、モータ
及びギアの切り替え機構を第２駆動源とする。
【００３０】また、実施例においては、排出ローラの回
転を正逆駆動することにより、用紙の後端を先端として
両面ユニットに送り出す構成を示したが、排紙ローラ３
６と転写部との間に別途搬送ローラを設け、この搬送ロ
ーラを正逆回転制御することによって用紙の後端を先端
として両ユニットに送り出すようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 プリンタの断面図である。
【図２】 プリンタ本体の排紙ローラへの駆動伝達を示
す斜視図である。
【図３】 プリンタ本体と両面ユニットの駆動連結部を
示す斜視図である。
【図４】 プリンタ本体と両面ユニットの駆動連結部を
示す正面図である。
【図５】 両面ユニットの駆動が排紙ローラに伝達され
ている状態を示す斜視図である。
【図６】 プリンタ本体と両面ユニットを連結した状態
の回路図である。
【図７】 制御装置のメインフローチャートである。
【図８】 両面排紙ローラ制御のフローチャートであ
る。
【図９】 図８に続く両面排紙ローラ制御のフローチャ
ートである。
【図１０】 排紙ローラ制御（１）のフローチャートで
ある。
【図１１】 排紙ローラ制御（２）のフローチャートで
ある。
【符号の説明】
１０…プリンタ、１２…プリンタ本体、１４…両面ユニ
ット、３６…排紙ローラ、５０…メインモータ、７２、
８２…モータ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−261471（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B65H 85/00 B65H 29/58

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 用紙上に画像を形成する作像手段と、作
    像手段によって画像が形成された用紙を搬送して排出す
    る用紙搬送機構とを有する装置本体と、装置本体に対し
    て着脱自在であり、装置本体に装着された状態におい
    て、 上記用紙搬送機構によって搬送される用紙を受け取り、
    用紙の裏面に画像を形成するために再び用紙を作像手段
    へと搬送する両面ユニットと、 上記用紙搬送機構を逆転駆動制御し、片面に画像が形成
    された用紙を、その後端を先端として上記両面ユニット
    へと送り込む制御手段と、 上記装置本体に設けられた第１駆動源と、 上記両面ユニットに設けられた正逆回転可能な第２駆動
    源と、 上記装置本体に両面ユニットが装着されていない時に
    は、第１駆動源からの駆動力を用紙搬送機構に伝達し、
    両面ユニットが装着されている時には、第２駆動源から
    の駆動力を用紙搬送機構に伝達する伝達機構を備えたこ
    とを特徴とする 画像形成装置。
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