JP3758965B2

JP3758965B2 - Duplex printing device

Info

Publication number: JP3758965B2
Application number: JP2000319055A
Authority: JP
Inventors: 正樹下村; 研二郎石原
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-10-19
Filing date: 2000-10-19
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2020-10-19
Also published as: JP2002127541A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反転用搬送路を備えた両面印刷が可能な印刷装置に関し、特に反転用ローラの空運転を抑えることにより、動作効率を向上させた両面印刷装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、反転用搬送路を備えた両面印刷装置として、紙送りローラの駆動力を利用して反転用ローラを駆動させる動力形式のものが知られている。この形式の装置では、紙送りローラから反転用ローラへの動力伝達に遊星歯車機構を採用することにより、紙送りローラが正転、逆転の何れの駆動状態にあるときでも、反転用ローラは一方向に回転するように構成されている。
【０００３】
しかしながら、上記両面印刷装置において反転用ローラは、紙送りローラが駆動している間は常に連動して回転するため、本来反転用ローラの回転が必要ない表面印刷時にも空運転された状態に置かれることとなり、紙送りローラの駆動機構への負荷が大きく、また本来必要ないはずの駆動エネルギーの損失も無視できない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、紙送りローラの駆動力を利用して反転用ローラを駆動させる動力形式の両面印刷装置において、反転用ローラの空運転を極力抑えた動力効率の良い両面印刷装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、給紙用搬送路と、反転用ローラを有する反転用搬送路とを印字ヘッドの手前で合流させ、この合流部に続く共通搬送路の印字ヘッド部分に前記給紙用搬送路から紙送りローラにより用紙を正送りで通過させることにより表面印刷を行い、その用紙を逆送りさせて反転用搬送路で反転させた後、再度印字ヘッドで裏面印刷を行う印刷装置であって、前記紙送りローラの駆動力を利用して前記反転用ローラを駆動する動力伝達機構を備えており、該動力伝達機構により、前記反転用ローラは、表面印刷終了後の反転動作開始以降駆動されることを特徴とする。
【０００６】
この特徴によれば、紙送りローラの駆動力を利用して反転用ローラを駆動する動力伝達機構を備えた両面印刷装置において、反転用ローラは、表面印刷終了後の紙送りローラの逆転を契機とする反転動作開始以降駆動されるため、表面印刷時において反転用ローラの駆動を実質的に停止させることができ、動力効率の向上と省エネルギー化が図られる。また、紙送りローラの駆動機構への負荷を低減できるため、故障や製品寿命の短縮化を予防する効果を有する。
【０００７】
尚、請求項１において、前記反転用ローラの実質的駆動状態が、裏面印刷時に用紙後端が少なくとも反転用ローラを外れるまで維持されるようにしても良い。
【０００８】
それによって、上記の効果が得られるほか、反転用ローラの実質的駆動状態を、少なくとも反転用ローラの搬送動作が終了する時点まで維持することにより、反転用ローラの動作を確保しつつ、空転時間を最小限にすることができる。ここで、「実質的駆動状態」とは、紙送りローラを正転から逆転に切り換える時に生じる反転用ローラの一時的な静止状態や、遊星機構の切り換え時のタイムラグの結果生じる短時間の静止状態も駆動状態に含むことを意味する。
【０００９】
また、請求項１に記載の発明は、前記動力伝達機構は、紙送りローラが正転または逆転のいずれの駆動状態にある場合でも反転用ローラを正転させる遊星機構と、表面印刷時には紙送りローラから反転用ローラへの前記遊星機構による動力伝達を非伝達状態に維持するロック機構とを備えたものであることを特徴とする。
【００１０】
この特徴によれば、ロック機構は遊星機構による動力伝達経路に作用して動力伝達を非伝達状態にロックするものであるため、ロック機構の構造を簡易なものにすることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１において、前記ロック機構は、反転動作開始から裏面印刷動作のプロセス中で、少なくとも、紙送りローラが逆転し且つ反転用ローラが正転する第１の連結状態から紙送りローラが正転し且つ反転用ローラが正転する第２の連結状態へ遊星機構が移行する時に、アンロック状態をとることを特徴とする。
【００１２】
この特徴によれば、遊星機構は、少なくとも第１の連結状態から第２の連結状態へ移行する時点でアンロック状態をとればよいため、複雑な制御は必要でなく、簡易な構成によってロック機構の切り換えが可能になる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２において、前記アンロック状態への切り換えが、前記反転用搬送路の反転用ローラ部分に揺動可能に設けられた反転用フラップにより行われることを特徴とする。
【００１４】
この特徴によれば、ロック状態からアンロック状態への切り換え手段として反転用フラップを用いることにより、切り換え手段として特別な機構を設ける必要がなくなり、装置構造の複雑化を避けることができる。また、搬送経路内の用紙の進行状況に対応した切り換え手段であるため、簡易な機構でありながら、ロック状態からアンロック状態への切り換えを正確に行うことができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３において、前記反転用フラップは、反転用搬送路を通過する用紙の送り力により揺動することを特徴とする。
【００１６】
この特徴によれば、反転用フラップは、ロック状態からアンロック状態への切り換えを用紙の送り力により行うことができるため、特別な作動機構を設ける必要がなく、装置構造の効率化を図ることができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項において、前記遊星機構は、遊星歯車と、前記遊星歯車を保持する遊星レバーとを備え、該遊星レバーは、前記遊星歯車と連動可能に設けられた突起部を有するものであり、前記ロック機構は、軸部と、該軸部を中心に揺動してその自由端において前記突起部に当接してロックするロックレバーとを備え、前記ロックレバーの揺動軌跡内への前記突起部の進退動作により、前記ロックレバーの自由端と前記突起部とが当接する状態において遊星機構はロックされ紙送りローラからの動力伝達が断たれて非伝達状態となり、前記ロックレバーの自由端と前記突起部とが当接しない状態において遊星機構はアンロック状態となり紙送りローラからの動力が反転用ローラに伝達され、さらに、表裏印刷終了後、わずかに紙送りローラを逆転させることにより、前記アンロック状態からロック状態へのリセットを行うことを特徴とする。
【００１８】
この特徴によれば、ロックレバーの揺動軌跡内への突起部の進退動作によりロック状態とアンロック状態の切り換えを行うため、遊星機構の動作をそのまま利用することができ、簡易な構成によってロック状態とアンロック状態への切り換えを行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、反転用搬送路を備えた両面印刷が可能なインクジェット印刷装置の一例を示す概略側面図である。この印刷装置は、駆動ローラ２１及びこれに対接する従動ローラ２２から成る紙送りローラ２０と、この紙送りローラ２０に用紙Ｓを供給するシート供給装置３０と、紙送りローラ２０により搬送される用紙Ｓの表面にインクを吐出して画像（文字を含む）を形成する印字ヘッド４０と、印字済の用紙Ｓを排出する排紙ローラ５０とを備えている。また、これらの装置等を取り付けるためのメインフレーム６０と、第１のサブフレーム６１と、第２のサブフレーム６２と、図示しない一対のサイドフレーム等を備えている。
【００２０】
紙送りローラ２０は、その駆動ローラ２１が図示しないサイドフレームに支持されており、適宜の駆動手段で回転駆動される。従動ローラ２２は、駆動ローラ２１に対して従動回転可能に支持されている。
シート供給装置３０は、給紙ローラ３１と、この給紙ローラ３１に向けて用紙Ｓを付勢するホッパ３３と、給紙ローラ３１との間で用紙Ｓを挟圧してシートを分離する分離パッド３２とを備えている。シート供給時には、１回転する給紙ローラ３１に向けて用紙Ｓがホッパにより押圧され、分離パッド３２で分離されて、１枚の用紙Ｓのみが紙送りローラ２０に向けて供給されるようになっている。供給される用紙Ｓは、第１サブフレーム６１に取り付けられた下ガイド６３と、メインフレーム６０に取り付けられた上ガイド６４とにより、紙送りローラ２０に向けて案内される。
【００２１】
印字ヘッド４０は、キャリッジ４１に取り付けられている。キャリッジ４１は、メインフレーム６０の上端と、キャリッジガイド軸（図示せず）とによって、紙面と直交する方向に移動可能に取り付けられている。キャリッジ４１にはインクタンクが搭載されている。
【００２２】
印字動作は、キャリッジ４１が紙面と直交方向に移動しつつヘッド４０からインクが吐出されることにより１行分の印字がなされ、１行分の印字がなされる毎に、用紙Ｓが所定ピッチ（通常行間分）搬送され、これらの動作が繰り返されることによって片面印刷が行なわれる。なお、符号４４は印字時に用紙Ｓの下面を支持して用紙Ｓとヘッド４０との間隔を所定値に規定する規定部材である。
【００２３】
排紙ローラ５０は、駆動ローラ５１と、これに向けて付勢されている従動スターホイール５２とからなっており、印字済の用紙Ｓを機外に排出する。従動スターホイール５２は第２サブフレーム６２に取り付けられている。
【００２４】
上記構成において、下ガイド６３及び上ガイド６４の対と、紙送りローラ２０の駆動ローラ２１及び従動ローラ２２の対と、印字ヘッド４０及び規定部材４４の対と、そして排紙ローラ５０とは、印字ヘッド４０上に用紙Ｓを前進方向（正送り方向）又は逆進方向（逆送り方向）に通過させる共通搬送路（印刷搬送路）７２を形成する。また、ホッパ３３と、給紙ローラ３１及び分離パッド３２の対と、下ガイド６３及び上ガイド６４の対とは、ホッパ３３上の用紙Ｓを給紙ローラ３１及び分離パッド３２間を経て、印字ヘッド４０の手前で共通搬送路７２へ合流させる給紙用搬送路７１を形成する。
【００２５】
一方、両面印刷装置には、上記給紙用搬送路７１の一部を形成するシート供給装置３０、正確には給紙トレイを兼ねるホッパ３３を、印字ヘッド４０の入口側に設けた紙送りローラ２０に向けて下り傾斜させ且つ後端が尻上がりに印刷装置本体から突出するように配設してあり、その下方には、三角状の後方空間が形成されている。このシート供給装置３０の下方即ち後方の三角状の後方空間には、閉ループ状の反転用搬送路８１を備えた反転ユニット８０が、その先端部を差し込んだ形で着脱自在に取り付けられている。
【００２６】
この反転ユニット８０は、図１に示すように、互いに離して配置した反転用大ローラ８２及び反転用小ローラ８３が、反転ユニット８０の図示しない左右フレームに回転可能に支持されている。そして、用紙案内部材８４は、反転用大ローラ８２に対しては該反転用大ローラ８２の軸をスナップフィット状態で軸支しており、また反転用小ローラ８３に対しては該反転用小ローラ８３の軸に対して単に当接状態で軸支している。これら反転用大ローラ８２、反転用小ローラ８３及び用紙案内部材８４の部分が、当該反転ユニット８０において、全体として先細状に形成した内側部材を構成している。この実施形態の場合、上記反転用大ローラ８２と反転用小ローラ８３及び用紙案内部材８４は、軸方向に複数個並置して設けられている。そして、この反転ユニット８０は、反転用大ローラ８２及び反転用小ローラ８３の両ローラ周面間を結ぶ直線及びこれに続く反転用大ローラ８２の周面をループ状の反転用搬送路８１の一部として構成されており、上記三角状の後方空間内に、反転ユニット８０を、その反転用小ローラ８３側を先端側にして差し込んで着脱可能に添設した構成となっている。
【００２７】
上記反転ユニット８０には、その反転用小ローラ８３が設けられている先端側に、用紙Ｓの流路を切り換えるための反転用フラップ（経路規制部材；後述するように、本実施形態ではロック機構の切り換え手段でもある）９０が、実線の受入位置と点線の排出位置とに切り換え可能に設けられている。この反転用フラップ９０は、自重によって自由端が実線で示す常時下位置つまり反転後の搬送路に進出した状態にあり、反転用搬送路８１を一周した用紙Ｓが反転用フラップ９０の下を通過するときに、用紙Ｓの送り力によって、図１に点線で示す上側に押し上げられ、退避側に移行するように構成されている。本明細書では、この反転用フラップ９０に、片面印刷された用紙Ｓを逆送りさせて引き渡す中継通路９１も反転用搬送路８１の一部であるとして説明する。
【００２８】
さらに、上記合流部７３にはフラップ（第１のフラップ）１０が配設されている。このフラップ１０は、上記反転用搬送路８１への入口通路、正確には中継通路９１への入口通路を形成する開姿勢となるように自己復帰習性が付与され、かつ、給紙用搬送路７１からの用紙Ｓに従動して回動し、用紙Ｓを補助レバー４に案内するように軸１１に枢支されている。
【００２９】
そして、このフラップ１０の共通搬送路７２内の幅方向一側には、軸１１と直交する方向に先端側からスリット状に切欠（図示せず）が設けられており、この切欠に、紙検出器２の主レバー３及び補助レバー４が通過され交差させられている。
【００３０】
次に、上記両面印刷装置における搬送動作を図２に基づき説明する。本実施形態の印刷装置は、用紙Ｓを上記給紙用搬送路７１から、該給紙用搬送路７１と上記反転用搬送路８１との合流部７３に向かって送り、この合流部７３に続く共通搬送路７２の印字ヘッド４０に向かって用紙Ｓを正送りで通過させることにより片面に印刷を行い、その片面印刷された用紙Ｓを逆送りさせて中継通路９１及び反転用フラップ９０を経て反転用搬送路８１に導き、この反転用搬送路８１で反転させた用紙Ｓを、再度正送りで共通搬送路７２へ送り出して、印字ヘッド４０で裏面の印刷を行う構成となっている。従って、給紙用搬送路７１から共通搬送路７２への第１の搬送経路と、共通搬送路７２から反転用搬送路８１を経て共通搬送路７２に戻る第２の搬送経路とが存在する。
【００３１】
上記両面印刷装置は、紙送りローラ２０の駆動力を利用して前記反転用ローラ８２、８３を駆動する動力伝達機構を備えており、該動力伝達機構により、前記反転用ローラ８２、８３は表面印刷終了後の反転動作開始以降駆動される。この反転用ローラ８２、８３の実質的駆動状態は、少なくとも、裏面印刷時に用紙Ｓ後端が反転用ローラ（反転用ローラが複数ある場合は、紙送りローラに最も近い位置にあるローラ。ここでは反転用小ローラ８３）を外れるまで維持される。
【００３２】
上記動力伝達機構は、紙送りローラ２０が正転または逆転のいずれの駆動状態にある場合でも反転用ローラ８２、８３を正転させる遊星機構と、表面印刷時には紙送りローラ２０から反転用ローラ８２、８３への前記遊星機構による動力伝達を非伝達状態に維持するロック機構とを備えたものである。本実施態様では、ロック状態から前記アンロック状態への切り換えは、前記反転用搬送路の反転用小ローラ８３部分に揺動可能に設けられた反転用フラップ９０により行われる。
【００３３】
すなわち、本実施態様において、反転用フラップ９０はロック機構の切り換え手段として機能し、反転用フラップ９０の自由端が、反転用搬送路８１を通過する反転後の用紙Ｓの送り力により揺動することによって、その動きがロック機構に伝えられ、ロック機構に切り換えが行われる。
【００３４】
次に、本発明のロック機構について説明する。図８および図９は、本発明のロック機構の一例を示す要部斜視図である。
【００３５】
このロック機構は、軸部１１２を中心に自由端１１１ａが揺動して遊星機構をロックするロックレバー１１１を有する。遊星機構は、遊星レバー１１４と、該遊星レバー１１４に保持された遊星歯車Ｄとからなり、遊星レバー１１４には、遊星歯車Ｄと連動し、かつ前記ロックレバー１１１の揺動軌跡内への進出または退避が可能なように突起部１１５が設けられている。ここでは、ロックレバー１１１の揺動軌跡内への突起部１１５の進退動作により、ロックレバー１１１の自由端１１１ａと突起部１１５とが当接する状態において遊星機構はロックされて紙送りローラ２０からの動力が解除され、ロックレバー１１１の自由端１１１ａと前記突起部１１５とが当接しない状態において遊星機構はアンロック状態となり紙送りローラ２０からの動力が反転用ローラ８２、８３に伝達される。
【００３６】
図８は、ロック機構がロック状態にあることを示す。
ロック機構の切り換え手段である上記反転用フラップ９０を通過する用紙Ｓがない状態では、反転用フラップ９０は自重により常時下位置、すなわち反転用搬送路８１に進出した状態にあり、その状態が可動ジョイント１１６を介してロックレバー１１１に伝えられる結果、ロックレバー１１１の自由端１１１ａは図８に示すロック位置に置かれる。ここで、「ロック位置」とは、ロック状態であるかアンロック状態であるかを問わず、ロックレバー１１１の自由端１１１ａが突起部１１５に当接可能な位置を意味する。この状態では、ロックレバー１１１の自由端１１１ａが遊星レバー１１４に設けられた突起部１１５に当接しているため、遊星歯車Ｄは太陽歯車Ｃの周囲を一方向（図では時計回り方向）にしか移動できず、逆方向への移動が妨げられた状態にある。
【００３７】
図９は、アンロック状態を示す。ロック機構の切り換え手段である反転用フラップ９０を用紙Ｓが通過している状態では、反転用フラップ９０は下側を通過する用紙Ｓの送り力により上側に押し上げられ、この動きは可動ジョイント１１６を介してロックレバー１１１に伝えられ、ロックレバー１１１は自由端１１１ａが揺動して図９に示すような待避位置にまで移行し、アンロック状態をとる。ここで、「待避位置」とは、ロックレバー１１１の自由端１１１ａが突起部１１５に当接できない位置を意味する。この状態では、ロックレバー１１１の自由端１１１ａは遊星レバー１１４の突起部１１５と当接していないため、遊星歯車Ｄの動きは妨げられず、第１の連結状態および第２の連結状態のいずれの状態をとることも可能である。
【００３８】
図３から図６は、本発明の両面印刷装置に使用される動力伝達機構の一例を示す展開輪列図であり、図中にはロック機構およびロック機構の切り換え手段（反転用フラップ９０）の状態を模式的に示している。この動力伝達機構は、紙送りローラ２０からの駆動力を伝える歯車Ａ、Ｂ、Ｃと、遊星歯車Ｄと、この遊星歯車Ｄから歯車Ｅ、Ｆ、Ｇを介して反転用ローラ８２、８３に動力を伝達する第１の連結状態と、遊星歯車Ｄから歯車Ｈ、Ｉ、Ｊへ迂回した後、歯車Ｅ、Ｆ、Ｇを介して反転用ローラ８２、８３に動力を伝達する第２の連結状態をとることができる。
【００３９】
なお、図３〜図６中、紙送りローラ２０から歯車Ａ、Ｂまでは両面印刷装置本体に、また、遊星機構および反転用ローラ８２、８３並びにロック機構および切り換え手段は反転ユニットに備えられている。
【００４０】
図３は、表面印刷時の動力伝達機構の状態を示すものであり、このときロックレバー１１１はロック位置にあり、遊星機構はロックされた状態にある。表面印刷時には、紙送りローラ２０は正転しており、その動力は減速歯車Ａ、伝達歯車Ｂを介して太陽歯車Ｃに伝えられる。太陽歯車Ｃと係合状態にある遊星歯車Ｄは、太陽歯車Ｃの周囲を回転しながら第２の連結状態をとろうと歯車Ｈの方へ移動しようとするが、ロックレバー１１１が、遊星歯車Ｄと連動する突起部１１５と当接し遊星歯車Ｄの動きを規制するため、歯車Ｈと第２の連結状態をとることができない。従って、図３では、遊星歯車Ｄは下流の歯車Ｅ、Ｈのいずれとも連結されておらず、紙送りローラ２０からの動力伝達が途中で断たれ、反転ローラ８２、８３は停止した状態にある。また、図３ではロック機構の切り換え手段である反転用フラップ９０部分を通過する用紙Ｓはないため、反転用フラップ９０は自重により下がった状態になっている。
【００４１】
図４は、表面印刷が終了し、裏面印刷を行うため用紙Ｓを逆送りさせるべく紙送りローラ２０が逆転を開始した直後の動力伝達機構の状態を示すものである。図３の状態でロックされ、下流のどの歯車とも連結状態を取ることができなかった遊星歯車Ｄは、紙送りローラ２０が逆転したことに伴いその回転を変え、太陽歯車Ｃの周囲を回転しながら歯車Ｅの方向へ移動をする。その結果、遊星歯車Ｄは歯車Ｅと係合することが可能になり第１の連結状態をとって、ロックは解除される（アンロック状態）。しかし、この状態では、逆送りされた用紙Ｓの先端は、未だ反転ユニット出口の反転用フラップ９０には到達していないため、反転用フラップ９０の自由端は自重により下位置に下がった状態にあり、ロックレバー１１１は依然としてロック位置に留まっている。
【００４２】
図５は、紙送りローラ２０の逆転により用紙Ｓが反転用搬送路８１内を搬送され、反転用大ローラ８２および反転用小ローラ８３により反転を加えられた後、さらに搬送が進み用紙Ｓが反転用フラップ９０を通過している時の動力伝達機構の状態を示す。この時、遊星歯車Ｄの位置は図４と同じ第１の連結状態にある。しかし、図４の状態からさらに裏面印刷用の第２の搬送経路を用紙Ｓが進み、ロック機構の切り換え手段である反転用フラップ９０部分を用紙Ｓが通過しているため、用紙Ｓの送り力により図１において破線で示すように反転用フラップ９０が押し上げられた状態になる。この反転用フラップ９０の状態変化により、反転用フラップ９０と可動ジョイント１１６を介して連結されているロックレバー１１１は、待避位置（図９参照）まで変位する。
【００４３】
図６は、反転した用紙Ｓが再び紙送りローラ２０に達した時の動力伝達機構の状態を示す。紙検出器２からの紙ありの信号を受け、紙送りローラ２０が正転に変化したことに伴い、遊星歯車Ｄは、歯車Ｅと連結していた第１の連結状態（図５）から、回転しながら太陽歯車Ｃの周方向に移動して歯車Ｈと係合し、第２の連結状態をとる。図６の状態では、ロック機構の切り換え手段である反転用フラップ９０部分を依然として用紙Ｓが通過中であるため、ロックレバー１１１の位置は図５と変わりない。
【００４４】
このように、本発明両面印刷装置のロック機構は、反転動作開始から裏面印刷動作のプロセス中で、少なくとも、紙送りローラ２０が逆転し且つ反転用ローラ８２、８３が正転する第１の連結状態（図５）から紙送りローラ２０が正転し且つ反転用ローラ８２、８３が正転する第２の連結状態（図６）へ遊星機構が移行する間にアンロック状態をとることにより動力伝達の切り換えを行うことができる。また、動作効率の点では、反転用ローラ８２、８３の駆動時間を最小限に抑えることが好ましく、そのためには、裏面印刷時に少なくとも用紙Ｓ後端が反転用ローラを外れた時点（ここでは、紙送りローラ２０に対して最も近い位置にある反転用小ローラ８３を外れた時点）で反転用ローラ８２、８３の駆動状態を解除することが好ましい。
【００４５】
次に、本発明のロック機構のリセット動作について説明する。裏面印刷時、反転後の用紙Ｓ後端が反転用フラップ９０から外れた時点で、本来ならば反転用フラップ９０はその自重によって下位置に移行し、これに伴いロックレバー１１１の位置もロック位置（図３）に変位するはずである。しかし、ロックレバー１１１がロック位置に戻ろうとしても、紙送りローラ２０が正転している状態では、歯車Ｈと係合している遊星歯車Ｄと連動する突起部１１５がロックレバー１１１の揺動軌跡内に進出しているため（図６参照）、軸部１１２を支点とするロックレバー１１１の揺動は妨げられ、自由端１１１ａが待避位置からロック位置に復帰できない。したがって、引き続き別の用紙Ｓの表面印刷を行う場合に、第２の連結状態によって反転用ローラ８２、８３へ動力が伝達されてしまい反転用ローラ８２、８３が空運転を起こすことになる。このため、用紙Ｓの裏面印刷が終了した段階で僅かに紙送りローラ２０を逆転させてリセットを実施することにより、遊星歯車Ｄと歯車Ｈとの係合を解除して遊星歯車Ｄと連動する突起部１１５をロックレバー１１１の揺動軌跡内から移動退避させ、ロックレバー１１１をロック位置に戻すことが可能になる。このリセット動作における紙送りローラ２０の逆転は、突起部１１５がロックレバー１１１の揺動軌跡内から退避する位置に移動するまでの時間行えばよい。
【００４６】
以上の説明を踏まえ、図７のタイミングチャートに基づき、本発明両面印刷装置の一実施態様における動作状態を説明する。まず、給紙ローラ３１の回転により送られた用紙Ｓが、紙検出器２のフラップ１０を通過すると、紙検出器２のフォトセンサが非遮光状態（紙あり検出状態）となり、紙送りローラ２０が駆動（正転）され、表面印刷が行われる。このとき、図７に示すように反転用ローラ８２、８３は実質的に駆動状態にない。ここで、「実質的に」とは、いわゆるスキュー取り、紙戻し等の整位動作や、紙詰まり解除動作に伴う反転用ローラ８２、８３の駆動は、駆動状態に含まないことを意味する。本発明の構成では、上記スキュー取り等の動作時には、紙送りローラ２０の回転に伴い反転用ローラが駆動することがあるが、ごく限られた時間での特別な駆動状態であるため、動力効率上問題とはならない。
【００４７】
次いで、用紙Ｓの後端が紙検出器２を抜け出ることにより、紙検出器２の図示しない遮光板がフォトセンサの光路を遮光して紙無し検出状態となり、用紙Ｓの後端が検知される。この時点までは、ロックレバー１１１は遊星機構をロックした状態に維持される。表面印刷が終了すると、紙送りローラ２０は逆転を開始し、それに伴い遊星機構は第１の連結状態となり、反転用ローラ８２、８３が正転を開始する。この時点では、ロックレバー１１１は依然としてロック位置に静止しているが、逆転する紙送りローラ２０からの駆動力により、遊星歯車Ｄはロックレバー１１１とは反対方向へ移動していくため第１の連結状態をとることが可能になる。
【００４８】
引き続き、紙送りローラ２０の逆転および反転用ローラ８２、８３の正転により、用紙Ｓの搬送が進むにつれて、用紙Ｓは反転用搬送路８１を通過し反転を加えられた状態で切り換え手段（反転用フラップ９０）に達する。用紙Ｓが反転用フラップ９０を通過すると、それまで自重によって反転用搬送路８１に進出した状態にあった反転用フラップ９０の自由端は、用紙Ｓの送り力によって上位置まで揺動する。この反転用フラップ９０の状態変化が可動ジョイント１１６を介してロックレバー１１１に伝わることにより、ロックレバー１１１は待避位置に移行し、遊星機構は完全にアンロック状態となる（図５参照）。
【００４９】
さらに用紙Ｓの搬送が進行すると、用紙Ｓは紙検出器２を通過し、紙ありの信号が紙送りローラ２０に伝えられる。この信号から、一定長さの紙送りを行うと反転した紙の先端は逆転状態の紙送りローラ２０に突き当たり、紙が僅かにたわんで頭出し位置基準の決定及びスキュー取りが行われる。その後、紙送りローラ２０は裏面印刷のための正転に切り換わり、その駆動力は遊星歯車Ｄを第１の連結状態から第２の連結状態へと移行させる。この紙送りローラ２０の回転方向の切り換えおよび遊星歯車Ｄの移行の間の僅かな静止状態を除いて、反転用ローラ８２、８３は正転を維持する。この状態では用紙Ｓ後端は切り換え手段である反転用フラップ９０を通過し切っていないため、ロックレバー１１１は待避位置に留まっている（図６参照）。
【００５０】
裏面印刷が進行し、用紙Ｓ後端が反転用フラップ９０を通過し終わると、反転用フラップ９０の自由端は自重により下方の反転用搬送路に下がる。これに伴いロックレバー１１１はロック位置に復帰しようとするが、第２の連結状態にある遊星歯車Ｄの突起部１１５により妨害されて、ロック位置まで復帰することができない。したがって、反転用ローラ８２、８３は、裏面印刷のために紙送りローラ２０が正転している間は、そのまま正転を続けることになる。このため、裏面印字が終了し、用紙Ｓ後端が紙送りローラ２０から外れた状態で紙送りローラ２０をわずかに逆転させることにより、第２の連結状態を解消して、遊星歯車Ｄを第１の連結状態および第２の連結状態のいずれもとらない位置まで移動させる。この操作によって、遊星歯車Ｄにより待避位置からロック位置への復帰を妨げられていたロックレバー１１１はロック位置に復帰し、リセットされる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、紙送りローラの駆動力を利用して反転用ローラを駆動する動力伝達機構を備えた両面印刷装置において、反転用ローラは、表面印刷終了後の反転動作開始以降駆動されるため、反転用ローラの空運転を最小限に抑えることができ、動力効率の向上と省エネルギー化が図られる。また、紙送りローラの駆動機構への負荷を低減できるため、故障や製品寿命の短縮化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る両面印刷装置の側面を一部断面で示した図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る両面印刷装置の搬送経路の概要を示す図である。
【図３】本発明に使用される動力伝達機構の一例を示すロック状態の展開輪列図である。
【図４】本発明に使用される動力伝達機構の一例を示すアンロック状態の展開輪列図である。
【図５】本発明に使用される動力伝達機構の一例を示すアンロック状態の展開輪列図である。
【図６】本発明に使用される動力伝達機構の一例を示すアンロック状態の展開輪列図である。
【図７】本発明両面印印刷装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図８】本発明に使用されるロック機構の一例を示すロック状態の斜視図である。
【図９】本発明に使用されるロック機構の一例を示すアンロック状態の斜視図である。
【符号の説明】
２紙検出器
３主レバー
４補助レバー
１０フラップ
２０紙送りローラ
２１駆動ローラ
２２従動ローラ
３０シート供給装置
３１給紙ローラ
３３ホッパ（給紙トレイ）
５０排紙ローラ
７１給紙用搬送路
７２共通搬送路
７３合流部
８０反転ユニット
８１反転用搬送路
８２反転用大ローラ
８２ａ軸
８３反転用小ローラ
８３ａ軸
９０反転用フラップ
９１中継通路
１１１ロックレバー１１１
１１１ａ自由端
１１２軸部
１１３連結部
１１４遊星レバー
１１５突起部
Ａ減速歯車
Ｂ伝達歯車
Ｃ太陽歯車
Ｄ遊星歯車
Ｅ歯車
Ｈ歯車
Ｓ用紙[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a printing apparatus that can perform double-sided printing with a reversing conveyance path, and more particularly to a double-sided printing apparatus that improves operating efficiency by suppressing idling of a reversing roller.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a double-sided printing apparatus provided with a reversing conveyance path, a power type that drives a reversing roller by using a driving force of a paper feed roller is known. In this type of device, a planetary gear mechanism is used to transmit power from the paper feed roller to the reversing roller, so that the reversing roller can be operated in either the forward or reverse driving state. It is configured to rotate in the direction.
[0003]
However, since the reversing roller always rotates while the paper feed roller is driven in the duplex printing apparatus, the reversing roller is kept idle even during surface printing, which does not originally require rotation of the reversing roller. Therefore, the load on the drive mechanism of the paper feed roller is large, and the loss of drive energy that should not be necessary is not negligible.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a power-type double-sided printing apparatus that drives a reversing roller by using a driving force of a paper feed roller, and that has a high power efficiency and suppresses idling of the reversing roller as much as possible. It is the purpose.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the invention according to claim 1 is a common conveyance path that joins the paper feed conveyance path and the reversal conveyance path having the reversing roller before the print head, and continues to the merge section. The front surface is printed by passing the paper from the paper feed conveyance path through the paper feed roller through the paper feed roller to the print head portion, the paper is reversely fed and reversed in the reverse conveyance path, and then the print head again. A printing apparatus that performs backside printing, and includes a power transmission mechanism that drives the reversing roller using a driving force of the paper feed roller, and the reversing roller is provided on the front surface by the power transmission mechanism. It is driven after the start of the reversal operation after the end of printing.
[0006]
According to this feature, in the double-sided printing apparatus including a power transmission mechanism that drives the reversing roller using the driving force of the paper feed roller, the reversing roller is triggered by the reverse rotation of the paper feed roller after the surface printing is finished. Therefore, the driving of the reversing roller can be substantially stopped at the time of surface printing, so that the power efficiency can be improved and the energy can be saved. Further, since the load on the drive mechanism of the paper feed roller can be reduced, it has an effect of preventing failure and shortening of the product life.
[0007]
In the first aspect, the substantial driving state of the reversing roller may be maintained until the trailing edge of the sheet is at least removed from the reversing roller during back side printing.
[0008]
Thus, in addition to obtaining the above-described effect, the idling time is maintained while ensuring the operation of the reversing roller by maintaining the substantial driving state of the reversing roller until at least the time when the conveying operation of the reversing roller is completed. Can be minimized. Here, “substantially driven state” means a temporarily stationary state of the reversing roller that occurs when the paper feed roller is switched from normal rotation to reverse rotation, or a short stationary state that results from a time lag when switching the planetary mechanism. Is also included in the driving state.
[0009]
According to a first aspect of the present invention, the power transmission mechanism includes a planetary mechanism that rotates the reversing roller in a normal direction regardless of whether the paper feed roller is in a normal driving direction or a reverse driving state; And a lock mechanism for maintaining power transmission by the planetary mechanism from the roller to the reversing roller in a non-transmission state.
[0010]
According to this feature, the lock mechanism acts on the power transmission path by the planetary mechanism and locks the power transmission in the non-transmission state, so that the structure of the lock mechanism can be simplified.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the lock mechanism has a first connection in which at least the paper feed roller is reversely rotated and the reverse roller is normally rotated during the process of reverse printing operation from the start of the reverse operation. When the planetary mechanism shifts from the state to the second connected state in which the paper feed roller rotates forward and the reverse roller rotates forward, the unlocked state is taken.
[0012]
According to this feature, the planetary mechanism only needs to be in the unlocked state at the time of transition from the first connected state to the second connected state, so that complicated control is not necessary, and the lock mechanism is configured with a simple configuration. Can be switched.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the switching to the unlocked state is performed by a reversing flap that is swingably provided on a reversing roller portion of the reversing conveyance path. And
[0014]
According to this feature, by using the reversing flap as the switching means from the locked state to the unlocked state, it is not necessary to provide a special mechanism as the switching means, and the apparatus structure can be prevented from becoming complicated. In addition, since the switching means corresponds to the progress of the paper in the transport path, it is possible to accurately switch from the locked state to the unlocked state with a simple mechanism.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the reversing flap is swung by a feeding force of a sheet passing through the reversing conveyance path.
[0016]
According to this feature, since the reversing flap can be switched from the locked state to the unlocked state by the paper feed force, it is not necessary to provide a special operation mechanism, and the efficiency of the device structure can be improved. Can do.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the planetary mechanism includes a planetary gear and a planetary lever that holds the planetary gear, and the planetary lever includes the planetary gear. The locking mechanism includes a shaft portion, a lock lever that swings about the shaft portion and contacts and locks the protrusion portion at a free end thereof. The planetary mechanism is locked in a state in which the free end of the lock lever and the protrusion are in contact with each other by the forward and backward movement of the protrusion into the swinging locus of the lock lever, and the power is transmitted from the paper feed roller. The planetary mechanism is unlocked when the free end of the lock lever and the projection are not in contact with each other, and the power from the paper feed roller is transmitted to the reversing roller. After the front and back end of printing, by slightly reverse the paper feed roller, and performing a reset from the unlocked state to the locked state.
[0018]
According to this feature, the operation of the planetary mechanism can be used as it is because the projection is moved back and forth into the rocking locus of the lock lever, so that the operation of the planetary mechanism can be used as it is, and the lock can be achieved with a simple configuration. Switching between the state and the unlocked state can be performed.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic side view showing an example of an inkjet printing apparatus capable of double-sided printing provided with a reversing conveyance path. The printing apparatus includes a paper feed roller 20 including a driving roller 21 and a driven roller 22 that contacts the drive roller 21, a sheet supply device 30 that supplies the paper S to the paper feed roller 20, and a paper that is conveyed by the paper feed roller 20. A print head 40 that forms an image (including characters) by ejecting ink onto the surface of S and a paper discharge roller 50 that discharges the printed paper S are provided. Further, a main frame 60 for mounting these devices and the like, a first sub frame 61, a second sub frame 62, a pair of side frames (not shown), and the like are provided.
[0020]
The paper feed roller 20 has a driving roller 21 supported by a side frame (not shown) and is driven to rotate by an appropriate driving means. The driven roller 22 is supported so as to be driven to rotate with respect to the drive roller 21.
The sheet supply device 30 includes a sheet feeding roller 31, a hopper 33 that biases the sheet S toward the sheet feeding roller 31, and a separation pad that nips the sheet S between the sheet feeding roller 31 and separates the sheet. 32. When the sheet is supplied, the sheet S is pressed by the hopper toward the sheet feeding roller 31 that rotates once, separated by the separation pad 32, and only one sheet S is supplied toward the sheet feeding roller 20. ing. The supplied paper S is guided toward the paper feed roller 20 by a lower guide 63 attached to the first subframe 61 and an upper guide 64 attached to the main frame 60.
[0021]
The print head 40 is attached to the carriage 41. The carriage 41 is attached to be movable in a direction perpendicular to the paper surface by an upper end of the main frame 60 and a carriage guide shaft (not shown). An ink tank is mounted on the carriage 41.
[0022]
In the printing operation, printing is performed for one line by ejecting ink from the head 40 while the carriage 41 moves in a direction orthogonal to the paper surface, and each time printing for one line is performed, the sheet S is printed at a predetermined pitch ( Single-sided printing is carried out by repeating these operations. Reference numeral 44 denotes a defining member that supports the lower surface of the sheet S during printing and defines the distance between the sheet S and the head 40 to a predetermined value.
[0023]
The paper discharge roller 50 includes a driving roller 51 and a driven star wheel 52 biased toward the drive roller 51, and discharges the printed paper S to the outside of the apparatus. The driven star wheel 52 is attached to the second subframe 62.
[0024]
In the above configuration, the pair of the lower guide 63 and the upper guide 64, the pair of the driving roller 21 and the driven roller 22 of the paper feed roller 20, the pair of the print head 40 and the defining member 44, and the paper discharge roller 50 are as follows. A common conveyance path (print conveyance path) 72 through which the sheet S passes in the forward direction (forward feeding direction) or the backward direction (reverse feeding direction) is formed on the print head 40. Further, the pair of the hopper 33, the sheet feeding roller 31 and the separation pad 32, and the pair of the lower guide 63 and the upper guide 64 print the sheet S on the hopper 33 between the sheet feeding roller 31 and the separation pad 32. A paper feed conveyance path 71 that joins the common conveyance path 72 is formed in front of the head 40.
[0025]
On the other hand, in the double-sided printing apparatus, a sheet feeding roller provided with a sheet feeding device 30 that forms a part of the paper feeding conveyance path 71, more precisely, a hopper 33 that also serves as a paper feeding tray, on the entrance side of the printing head 40. The rear end is disposed so as to protrude downward from the printing apparatus main body, and a triangular rear space is formed below the rear end. A reversing unit 80 having a reversing conveyance path 81 in the form of a closed loop is detachably attached to the lower side of the sheet feeding device 30, that is, in the triangular rear space behind the sheet feeding device 30 with the leading end portion inserted.
[0026]
As shown in FIG. 1, the reversing unit 80 includes a large reversing roller 82 and a small reversing roller 83 that are arranged apart from each other and are rotatably supported by left and right frames (not shown) of the reversing unit 80. The paper guide member 84 pivotally supports the shaft of the large reversing roller 82 in a snap-fit state with respect to the large reversing roller 82, and the small reversing roller 83 with respect to the small reversing roller 83. It is pivotally supported in a contact state with the roller 83 shaft. The reversing large roller 82, the reversing small roller 83, and the sheet guide member 84 constitute an inner member formed in a tapered shape as a whole in the reversing unit 80. In the case of this embodiment, the reversing large roller 82, the reversing small roller 83, and the paper guiding member 84 are provided in parallel in the axial direction. The reversing unit 80 includes a straight line connecting the circumferential surfaces of both the large reversing roller 82 and the small reversing roller 83 and the subsequent circumferential surface of the large reversing roller 82 in the loop-shaped reversing conveyance path 81. The reversing unit 80 is inserted into the triangular rear space so that the reversing small roller 83 side is the front end side and is detachably attached.
[0027]
The reversing unit 80 is provided with a reversing flap for switching the flow path of the paper S (path regulating member; as will be described later, as will be described later, a locking mechanism in the present embodiment). 90 is also provided so as to be switchable between a solid line receiving position and a dotted line discharging position. The reversing flap 90 is in a state where the free end is always in the lower position indicated by the solid line, that is, the reversing conveyance path 81 due to its own weight, and the sheet S that has made one turn around the reversing conveyance path 81 passes under the reversing flap 90. In this case, the feed force of the paper S is pushed upward by a dotted line in FIG. In the present specification, description will be made assuming that the relay path 91 for transferring the sheet S printed on one side to the reversing flap 90 by being reversely fed is also a part of the reversing conveyance path 81.
[0028]
Further, a flap (first flap) 10 is disposed at the junction 73. The flap 10 is given a self-restoring behavior so as to form an entrance passage to the reversing conveyance path 81, more precisely, an entrance passage to the relay path 91, and the feeding conveyance path 71 The paper S is pivotally supported by the shaft 11 so as to be rotated by following the paper S and guide the paper S to the auxiliary lever 4.
[0029]
Further, a notch (not shown) is provided in a slit shape from the front end side in a direction orthogonal to the shaft 11 on one side in the width direction of the common conveyance path 72 of the flap 10. The main lever 3 and the auxiliary lever 4 of the container 2 are passed and crossed.
[0030]
Next, the conveying operation in the duplex printing apparatus will be described with reference to FIG. The printing apparatus according to the present embodiment sends the sheet S from the paper feed conveyance path 71 toward the junction 73 between the paper feed conveyance path 71 and the reversal conveyance path 81, and continues to the junction 73. Printing is performed on one side by passing the sheet S forwardly toward the print head 40 in the common conveyance path 72, and the sheet S printed on one side is reversely fed and reversed through the relay path 91 and the reversing flap 90. The sheet S guided to the conveyance path 81 and reversed by the reversal conveyance path 81 is sent again to the common conveyance path 72 by normal feeding, and the print head 40 prints the back side. Accordingly, there is a first conveyance path from the sheet feeding conveyance path 71 to the common conveyance path 72 and a second conveyance path that returns from the common conveyance path 72 to the common conveyance path 72 via the reverse conveyance path 81.
[0031]
The double-sided printing apparatus includes a power transmission mechanism that drives the reversing rollers 82 and 83 by using the driving force of the paper feed roller 20, and the reversing rollers 82 and 83 are provided on the surface by the power transmission mechanism. It is driven after the start of reversal after printing. The substantial driving state of the reversing rollers 82 and 83 is that at least the rear end of the sheet S is the reversing roller (in the case where there are a plurality of reversing rollers, the roller closest to the paper feed roller. This is maintained until the small reversing roller 83) is removed.
[0032]
The power transmission mechanism includes a planetary mechanism that rotates the reversing rollers 82 and 83 in a normal direction regardless of whether the paper feed roller 20 is in a normal rotation or reverse drive state, and the paper feed roller 20 to the reversing roller 82 during surface printing. , 83 is provided with a lock mechanism for maintaining power transmission by the planetary mechanism in a non-transmission state. In the present embodiment, switching from the locked state to the unlocked state is performed by a reversing flap 90 that is swingably provided at the reversing small roller 83 portion of the reversing conveyance path.
[0033]
In other words, in this embodiment, the reversing flap 90 functions as a switching mechanism switching means, and the free end of the reversing flap 90 is swung by the feeding force of the reversed sheet S passing through the reversing conveyance path 81. As a result, the movement is transmitted to the lock mechanism, and the lock mechanism is switched.
[0034]
Next, the locking mechanism of the present invention will be described. FIG. 8 and FIG. 9 are main part perspective views showing an example of the locking mechanism of the present invention.
[0035]
The lock mechanism includes a lock lever 111 that locks the planetary mechanism by swinging a free end 111a around the shaft portion 112. The planetary mechanism is composed of a planetary lever 114 and a planetary gear D held by the planetary lever 114. The planetary lever 114 is linked to the planetary gear D and advances into the swinging locus of the lock lever 111. Alternatively, the protrusion 115 is provided so as to be retractable. Here, the planetary mechanism is locked in a state where the free end 111 a of the lock lever 111 and the protrusion 115 are in contact with each other due to the forward and backward movement of the protrusion 115 into the swinging locus of the lock lever 111, and the When the power is released and the free end 111a of the lock lever 111 is not in contact with the projection 115, the planetary mechanism is unlocked, and the power from the paper feed roller 20 is transmitted to the reversing rollers 82 and 83.
[0036]
FIG. 8 shows that the locking mechanism is in the locked state.
In a state where there is no sheet S passing through the reversing flap 90 which is the switching mechanism switching means, the reversing flap 90 is always in the lower position, that is, in the state where the reversing conveyance path 81 is advanced by its own weight. As a result of being transmitted to the lock lever 111 via the joint 116, the free end 111a of the lock lever 111 is placed at the lock position shown in FIG. Here, the “lock position” means a position where the free end 111a of the lock lever 111 can abut against the protrusion 115 regardless of whether the lock lever 111 is in a locked state or an unlocked state. In this state, since the free end 111a of the lock lever 111 is in contact with the projection 115 provided on the planetary lever 114, the planetary gear D is only in one direction around the sun gear C (clockwise in the figure). It cannot move and is in a state where movement in the reverse direction is hindered.
[0037]
FIG. 9 shows an unlocked state. In a state where the sheet S passes through the reversing flap 90 that is a switching means of the lock mechanism, the reversing flap 90 is pushed upward by the feeding force of the sheet S passing through the lower side, and this movement causes the movable joint 116 to move. Is transmitted to the lock lever 111, and the lock lever 111 moves to the retracted position as shown in FIG. Here, the “retreat position” means a position where the free end 111 a of the lock lever 111 cannot contact the protrusion 115. In this state, since the free end 111a of the lock lever 111 is not in contact with the projection 115 of the planetary lever 114, the movement of the planetary gear D is not hindered, and either the first connection state or the second connection state It is also possible to take a state.
[0038]
FIGS. 3 to 6 are developed train wheel diagrams showing an example of a power transmission mechanism used in the double-sided printing apparatus of the present invention. In the figure, the lock mechanism and the switching mechanism switching mechanism (reversing flap 90) are shown. The state is shown schematically. This power transmission mechanism includes gears A, B, and C for transmitting a driving force from the paper feed roller 20, a planetary gear D, and the reversing rollers 82 and 83 from the planetary gear D through gears E, F, and G. First connection state for transmitting power and second connection for transmitting power to the reversing rollers 82 and 83 via the gears E, F and G after detouring from the planetary gear D to the gears H, I and J The state can be taken.
[0039]
3 to 6, the paper feed roller 20 to the gears A and B are provided in the double-sided printing apparatus main body, and the planetary mechanism and reverse rollers 82 and 83, and the lock mechanism and switching means are provided in the reverse unit. Yes.
[0040]
FIG. 3 shows the state of the power transmission mechanism at the time of surface printing. At this time, the lock lever 111 is in the locked position, and the planetary mechanism is in the locked state. At the time of surface printing, the paper feed roller 20 is rotating forward, and its power is transmitted to the sun gear C via the reduction gear A and the transmission gear B. The planetary gear D in engagement with the sun gear C tries to move toward the gear H to rotate in the second connection state while rotating around the sun gear C, but the lock lever 111 is moved to the planetary gear D. Since the movement of the planetary gear D is restricted by contacting the projection 115 that is linked to the gear H, the second connection state with the gear H cannot be achieved. Therefore, in FIG. 3, the planetary gear D is not connected to any of the downstream gears E and H, the power transmission from the paper feed roller 20 is interrupted, and the reversing rollers 82 and 83 are stopped. . In FIG. 3, since there is no sheet S passing through the reversing flap 90 which is the switching means of the lock mechanism, the reversing flap 90 is lowered by its own weight.
[0041]
FIG. 4 shows the state of the power transmission mechanism immediately after the front surface printing is completed and the paper feed roller 20 starts reverse rotation so as to reversely feed the paper S to perform the back surface printing. The planetary gear D, which is locked in the state shown in FIG. 3 and cannot be connected to any downstream gear, changes its rotation as the paper feed roller 20 reverses and rotates around the sun gear C. While moving in the direction of the gear E. As a result, the planetary gear D can be engaged with the gear E, and the lock is released in the first connected state (unlocked state). However, in this state, the leading edge of the reversely fed sheet S has not yet reached the reversing flap 90 at the reversing unit outlet, so that the free end of the reversing flap 90 is lowered to its lower position by its own weight. Yes, the lock lever 111 remains in the locked position.
[0042]
In FIG. 5, the sheet S is conveyed in the reversing conveyance path 81 by the reverse rotation of the paper feed roller 20, and is further reversed by the large reversing roller 82 and the small reversing roller 83. The state of the power transmission mechanism when passing through the reversing flap 90 is shown. At this time, the position of the planetary gear D is in the first connected state as in FIG. However, since the sheet S further advances from the state of FIG. 4 through the second conveyance path for backside printing, and the sheet S passes through the reversing flap 90 portion which is a switching mechanism of the lock mechanism, the feeding force of the sheet S As a result, the inversion flap 90 is pushed up as shown by the broken line in FIG. Due to the state change of the reversing flap 90, the lock lever 111 connected to the reversing flap 90 via the movable joint 116 is displaced to the retracted position (see FIG. 9).
[0043]
FIG. 6 shows the state of the power transmission mechanism when the reversed paper S reaches the paper feed roller 20 again. In response to the paper presence signal from the paper detector 2 and the paper feed roller 20 changing to normal rotation, the planetary gear D is in the first connected state (FIG. 5) connected to the gear E. While rotating, it moves in the circumferential direction of the sun gear C, engages with the gear H, and takes the second connected state. In the state of FIG. 6, the sheet S is still passing through the reversing flap 90 that is the switching means of the lock mechanism, so that the position of the lock lever 111 is the same as in FIG. 5.
[0044]
As described above, the locking mechanism of the double-sided printing apparatus according to the present invention has a first connection in which at least the paper feed roller 20 is reversely rotated and the reverse rollers 82 and 83 are normally rotated during the process from the start of the reverse operation to the back surface printing operation. When the planetary mechanism shifts from the state (FIG. 5) to the second connection state (FIG. 6) in which the paper feed roller 20 rotates forward and the reversing rollers 82 and 83 rotate in the forward direction, Transmission can be switched. Further, in terms of operation efficiency, it is preferable to minimize the driving time of the reversing rollers 82 and 83. For this purpose, at least when the rear end of the sheet S is removed from the reversing roller during back side printing (here, The driving state of the reversing rollers 82 and 83 is preferably canceled when the small reversing roller 83 located closest to the paper feed roller 20 is removed.
[0045]
Next, the reset operation of the lock mechanism of the present invention will be described. At the time of reverse side printing, when the rear end of the reversed sheet S is removed from the reversing flap 90, the reversing flap 90 is shifted to the lower position by its own weight, and accordingly, the position of the lock lever 111 is also locked. (Fig. 3) should be displaced. However, even if the lock lever 111 tries to return to the lock position, the protrusion 115 interlocked with the planetary gear D engaged with the gear H does not swing the lock lever 111 when the paper feed roller 20 is rotating forward. Since it has advanced into the movement locus (see FIG. 6), the swinging of the lock lever 111 with the shaft portion 112 as a fulcrum is prevented, and the free end 111a cannot return from the retracted position to the locked position. Therefore, when the surface of another sheet S is continuously printed, the power is transmitted to the reversing rollers 82 and 83 by the second connection state, and the reversing rollers 82 and 83 are idled. For this reason, when the reverse side printing of the paper S is completed, the paper feed roller 20 is slightly reversed to perform a reset, thereby releasing the engagement between the planetary gear D and the gear H and interlocking with the planetary gear D. The protrusion 115 can be moved and retracted from within the swinging locus of the lock lever 111 to return the lock lever 111 to the lock position. The reverse rotation of the paper feed roller 20 in the reset operation may be performed for a period of time until the protrusion 115 moves from the swing locus of the lock lever 111 to a position where it is retracted.
[0046]
Based on the above description, the operation state in one embodiment of the double-sided printing apparatus of the present invention will be described based on the timing chart of FIG. First, when the paper S sent by the rotation of the paper feed roller 31 passes through the flap 10 of the paper detector 2, the photo sensor of the paper detector 2 enters a non-light-shielding state (paper detection state), and the paper feed roller 20 Is driven (forward rotation), and surface printing is performed. At this time, as shown in FIG. 7, the reversing rollers 82 and 83 are not substantially in a driving state. Here, “substantially” means that the positioning operation such as so-called skew removal and paper return and the driving of the reversing rollers 82 and 83 accompanying the paper jam release operation are not included in the driving state. In the configuration of the present invention, the reversing roller may be driven along with the rotation of the paper feed roller 20 during the above-described skew removal operation. However, since it is a special driving state in a very limited time, the power efficiency It will not be a problem.
[0047]
Next, when the trailing edge of the paper S exits the paper detector 2, a light shielding plate (not shown) of the paper detector 2 blocks the optical path of the photo sensor to enter the no-paper detection state, and the trailing edge of the paper S is detected. . Until this time, the lock lever 111 is maintained in a state where the planetary mechanism is locked. When the front surface printing is completed, the paper feed roller 20 starts reverse rotation, and accordingly, the planetary mechanism enters the first connected state, and the reverse rollers 82 and 83 start normal rotation. At this time, the lock lever 111 is still at the lock position, but the planetary gear D moves in the opposite direction to the lock lever 111 by the driving force from the paper feed roller 20 that rotates in the reverse direction. It becomes possible to take a connected state.
[0048]
Subsequently, as the conveyance of the sheet S advances due to the reverse rotation of the paper feed roller 20 and the normal rotation of the reversing rollers 82 and 83, the sheet S passes through the reversing conveyance path 81 and is switched in the reversed state. Reaching the flap 90). When the sheet S passes through the reversing flap 90, the free end of the reversing flap 90, which has been advanced to the reversing conveyance path 81 by its own weight, swings to the upper position by the feeding force of the sheet S. When the state change of the reversing flap 90 is transmitted to the lock lever 111 via the movable joint 116, the lock lever 111 moves to the retracted position, and the planetary mechanism is completely unlocked (see FIG. 5).
[0049]
When the conveyance of the paper S further proceeds, the paper S passes through the paper detector 2, and a paper presence signal is transmitted to the paper feed roller 20. From this signal, when the paper is fed for a certain length, the tip of the reversed paper hits the paper feed roller 20 in the reverse state, and the paper is bent slightly to determine the cue position reference and to perform skew removal. Thereafter, the paper feed roller 20 switches to normal rotation for back side printing, and the driving force shifts the planetary gear D from the first connected state to the second connected state. The reversing rollers 82 and 83 maintain normal rotation except for a slight stationary state during the switching of the rotation direction of the paper feed roller 20 and the transition of the planetary gear D. In this state, the rear end of the sheet S does not pass through the reversing flap 90 that is the switching means, so the lock lever 111 remains in the retracted position (see FIG. 6).
[0050]
When the back side printing proceeds and the trailing edge of the paper S has passed through the reversing flap 90, the free end of the reversing flap 90 is lowered to the lower reversing conveyance path by its own weight. Along with this, the lock lever 111 tries to return to the lock position, but cannot be returned to the lock position because it is obstructed by the projection 115 of the planetary gear D in the second connected state. Therefore, the reversing rollers 82 and 83 continue normal rotation as they are while the paper feed roller 20 is normally rotating for backside printing. For this reason, the second connected state is canceled by rotating the paper feed roller 20 slightly in the state where the back side printing is finished and the trailing edge of the paper S is detached from the paper feed roller 20, and the planetary gear D is moved to the first position. The position is moved to a position where neither the first connected state nor the second connected state is obtained. By this operation, the lock lever 111 that has been prevented from returning from the retracted position to the locked position by the planetary gear D is returned to the locked position and reset.
[0051]
【The invention's effect】
According to the present invention, in the double-sided printing apparatus including the power transmission mechanism that drives the reversing roller using the driving force of the paper feed roller, the reversing roller is driven after the reversing operation is started after the surface printing is finished. Therefore, idling of the reversing roller can be minimized, and power efficiency can be improved and energy can be saved. Further, since the load on the drive mechanism of the paper feed roller can be reduced, it is possible to prevent failure and shortening of the product life.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a side surface of a duplex printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an outline of a conveyance path of a duplex printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a developed wheel train in a locked state showing an example of a power transmission mechanism used in the present invention.
FIG. 4 is a developed wheel train in an unlocked state showing an example of a power transmission mechanism used in the present invention.
FIG. 5 is a developed wheel train in an unlocked state showing an example of a power transmission mechanism used in the present invention.
FIG. 6 is a developed wheel train in an unlocked state showing an example of a power transmission mechanism used in the present invention.
FIG. 7 is a timing chart showing the operation of the duplex printing apparatus of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view of a locked state showing an example of a locking mechanism used in the present invention.
FIG. 9 is an unlocked perspective view showing an example of a locking mechanism used in the present invention.
[Explanation of symbols]
2 Paper detector
3 Main lever
4 Auxiliary lever
10 flaps
20 Paper feed roller
21 Drive roller
22 Followed roller
30 Sheet feeder
31 Paper feed roller
33 Hopper (paper feed tray)
50 Paper discharge roller
71 Feeding path
72 Common transport path
73 Junction
80 reversing unit
81 Reversing transport path
82 Large roller for reversal
82a shaft
83 Small roller for reversal
83a shaft
90 Reversing flap
91 Relay Passage
111 Lock lever 111
111a free end
112 Shaft
113 connecting part
114 Planetary lever
115 Protrusion
A Reduction gear
B Transmission gear
C Sun gear
D Planetary gear
E Gear
H gear
S paper

Claims

The feeding conveyance path and the reversing conveyance path having the reversing roller are merged before the print head, and the paper feeding roller from the feeding conveyance path to the print head portion of the common conveyance path following the merging portion. A printing apparatus that performs front surface printing by passing a paper in a forward direction, reverses the paper and reverses the paper in a reversing conveyance path, and then performs backside printing with a print head again. A power transmission mechanism that drives the reversing roller using a driving force, and the power transmission mechanism drives the reversing roller after the reversing operation is started after the surface printing is finished;
The power transmission mechanism is a planetary mechanism that rotates the reversing roller in a normal direction even when the paper feed roller is in a normal driving or reverse driving state;
A double-sided printing apparatus comprising: a lock mechanism that maintains power transmission by the planetary mechanism from the paper feed roller to the reversing roller in a non-transmission state during surface printing.

2. The locking mechanism according to claim 1, wherein the paper feed roller is rotated in the forward direction from the first connected state in which the paper feed roller is rotated in the reverse direction and the reverse roller is rotated in the reverse direction during the process of the reverse side printing operation from the start of the reverse operation. In addition, the double-sided printing apparatus takes an unlocked state when the planetary mechanism shifts to the second connected state in which the reversing roller rotates normally.

3. The duplex printing apparatus according to claim 2, wherein the switching to the unlocked state is performed by a reversing flap that is swingably provided on a reversing roller portion of the reversing conveyance path.

4. The duplex printing apparatus according to claim 3, wherein the reversing flap is swung by a feeding force of a sheet passing through the reversing conveyance path.

In any one of Claims 1-4,
The planetary mechanism includes a planetary gear and a planetary lever that holds the planetary gear, and the planetary lever has a protrusion provided to be interlocked with the planetary gear,
The lock mechanism includes a shaft portion, and a lock lever that swings about the shaft portion and locks by contacting the protrusion at the free end thereof,
Due to the forward and backward movement of the protrusion into the rocking locus of the lock lever, the planetary mechanism is locked and the power transmission from the paper feed roller is cut off when the free end of the lock lever and the protrusion are in contact. In a non-transmission state, the planetary mechanism is unlocked in a state where the free end of the lock lever and the protrusion are not in contact with each other, and the power from the paper feed roller is transmitted to the reversing roller,
Furthermore, the double-sided printing apparatus is characterized in that after the front and back printing ends, the paper feed roller is slightly reversed to reset the unlocked state to the locked state.