JP4713394B2

JP4713394B2 - 給紙装置及び画像形成装置

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Publication number: JP4713394B2
Application number: JP2006125448A
Authority: JP
Inventors: 芳大青野
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2026-04-28
Also published as: JP2007297159A

Description

本発明は、複写装置、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、詳しくは画像形成部に向けて転写シートを給送する給紙装置に関する。

複写装置、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、給紙部から画像形成部に対して転写シートを搬送する給紙路として、互いに独立した３つ以上の給紙路を有するものが知られている。一例として、装置本体の下部にカセット給紙部を備え、装置本体の側部に片面あるいは両面にトナー画像が形成された転写シートを表裏反転させる用紙反転給送部を備え、装置本体の外部に転写シートを手差しで給紙するための手差し給紙部を備えたものがある。このような画像形成装置が、例えば「特許文献１」に開示されている。

特開２００４−５９２０１号公報

最近では、複数の給紙部からそれぞれ異なる転写シートを交互に給送するような画像形成の需要が増加している。例えば、給紙カセットからの連続画像形成の途中で手差しトレイから表紙用の転写シートを挿入する画像形成、あるいは両面連続画像形成の途中で手差しトレイから表紙用の転写シートを挿入する画像形成等が挙げられる。このような画像形成を行う場合、給紙部が切り替わる間のダウンタイムは短いほうがユーザにとって有益である。

また「特許文献１」に開示されているように、ユーザが手差しトレイに転写シートをセットする際にフィードローラ及びリバースローラに転写シートの束を強く押し当ててセットすると、図１１に示すようにローラ対に押し当てられた束が搬送抵抗となってピックアップローラにより搬送された転写シートが搬送不良を起こしジャムが発生してしまうという問題点を回避するため、手差しトレイからの給送を行う前にフィードローラ及びリバースローラを逆転させてローラ対に挟持された転写シートの束を元の積載位置に戻す技術が知られているが、給送前にローラ対を逆転させる時間を確保するがため、上述したような複数の給紙部からそれぞれ異なる転写シートを交互に給送するような画像形成においては、給紙部が切り替わる間にダウンタイムが生じてしまうという問題点がある。

本発明は上述の問題点を解決し、ローラの駆動源を共通としつつトレイ切替時のダウンタイムを短縮し、かつフィードローラ及びリバースローラに強くセットされた転写シートによるジャムの発生を防止することが可能な異なる給紙経路を有する給紙装置及び画像形成装置の提供を目的とする。

請求項１記載の発明は、転写シートが通過する第１の給紙経路と、第１の給紙経路の終端に配置され第１の給紙経路を給送される転写シートをレジストローラ対に向けて給送する、正逆転可能な駆動手段により回転駆動される第１のローラ及び第１のローラと従動回転する第２のローラと、給紙トレイから給送された転写シートが通過する第２の給紙経路と、第２の給紙経路の終端に配置され第２の給紙経路を給送される転写シートを前記レジストローラ対に向けて給送する、第１のローラ及び第１のローラと従動回転する第３のローラとを有し、第１の給紙経路からの転写シートを前記レジストローラ対に向けて給送する際には第１のローラを正転させ、第２の給紙経路からの転写シートを前記レジストローラ対に向けて給送する際には第１のローラを逆転させる給紙装置において、前記駆動手段により駆動され前記駆動手段の逆転により前記給紙トレイから第２の給紙経路に向けて転写シートを分離給送する分離ローラ対と、前記駆動手段から前記分離ローラ対に伝達される駆動力を連断する連断手段とを有し、前記駆動手段を逆転させて第２の給紙経路から前記レジストローラ対に向けて転写シートを搬送させた後に前記駆動手段を正転させて第１の給紙経路から前記レジストローラ対に向けて転写シートを搬送する際に、少なくとも前記分離ローラ対間に差し込まれた前記転写シートを所定の位置まで戻すのに必要な回転量に対応する所定の時間、前記連断手段を連結して前記分離ローラ対に駆動力を伝達した後、前記連断手段を切断することを特徴とする給紙装置。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の給紙装置において、さらに前記分離ローラ対は前記駆動手段により回転駆動される第１駆動ローラ及び第２駆動ローラを有し、第１駆動ローラには前記連断手段が接続され第２駆動ローラにはトルクリミッタが接続されていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の給紙装置において、さらに第１または第２の給紙経路から最後の転写シートが送り出された後に前記連断手段の作動を停止させ、前記駆動手段から前記分離ローラ対に伝達されている駆動力を遮断することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載の給紙装置において、さらに前記所定の時間が調整可能であることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の給紙装置において、さらに前記連断手段が電磁クラッチであることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載の給紙装置において、さらに前記給紙トレイが手差し給紙であることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載の給紙装置において、さらに第１の給紙経路は給紙カセットから給送された転写シートが通過することを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載の給紙装置において、さらに第１の給紙経路は転写シートを反転給送する反転給紙装置から給送された転写シートが通過することを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項１ないし８の何れか１つに記載の給紙装置を有する画像形成装置であることを特徴とする。

本発明によれば、再給紙動作の開始時において分離ローラ対を逆転動作させることにより転写シートによるジャムの発生を防止しているため、手差し給紙動作の開始前での分離ローラ対の逆転動作を省略でき、給紙開始時間を早めることによりファーストプリントタイムを早めて生産効率を向上することができる。

図１は、本発明の一実施形態を採用した画像形成装置を示している。図１において、タンデム式フルカラープリンタである画像形成装置１は、装置本体２の内部にイエロ（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の画像を形成する４個の感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｂｋを有している。各感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｂｋは図において左右方向に等間隔で並列配置されており、画像形成装置１の動作時において図示しない駆動手段によってそれぞれ時計回りに回転駆動される。

各感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｂｋの周囲には電子写真方式の画像形成に必要な現像装置等の部材や装置が配置されており、各感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｂｋを含めてそれぞれ画像形成部４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｂｋを構成している。各画像形成部４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｂｋはそれぞれ同様に構成されており、以下に画像形成部４Ｙを一例に取って各画像形成部４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｂの構成を説明する。

図２において、例えば直径３０〜１２０ｍｍ程度のアルミニウム円筒表面に光導電性物質である有機半導体層を設けた層構造を呈する感光体３Ｙの周囲には、帯電ローラ５ａＹを備えた帯電装置５Ｙ、現像ローラ６ａＹ及び現像ブレード６ｂＹ及びスクリュ６ｃＹ，６ｄＹ等を有する現像装置６Ｙ、クリーニングブラシ７ａＹ及びクリーニングブレード７ｂＹ及び回収スクリュ７ｃＹ等を有するクリーニング装置７Ｙ等の作像部材が配置されている。他の感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｂｋも感光体３Ｙと同様に構成され、その周囲に同様の部材を有している。各感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｂｋとして、ベルト状のものを用いてもよい。

各感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｂｋの下方には、各色毎の画像データに対応したレーザ光を各感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｂｋの表面に走査し、帯電装置５Ｙ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｂｋによって一様に帯電された各感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｂｋの表面に静電潜像を形成する露光装置８が配設されており、各帯電装置５Ｙ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｂｋと各現像装置６Ｙ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｂｋとの間には、露光装置８から照射されるレーザ光が各感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｂｋに向けて入り込むためのスペースが、各感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｂｋの軸方向に確保されている。露光装置８は、レーザ光源、ポリゴンミラー等を用いたレーザスキャン方式の露光装置であり、図示しない４個の半導体レーザから形成すべき画像データに応じて変調されたレーザ光８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ，８Ｂｋを照射する。露光装置８は、金属あるいは樹脂製の筐体の内部に光学部品及び制御用部品を収納し、上面に設けられたレーザ光の出射口には透光性の防塵部材が設けられている。本実施形態において露光装置８は１個の筐体で構成されているが、複数の露光装置を各画像形成部４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｂｋに対応して設けてもよい。また、レーザ光を用いる露光装置の他、ＬＥＤアレイと結像手段とを組み合わせた露光装置を用いてもよい。

各現像装置６Ｙ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｂｋにおける現像動作によってイエロ、シアン、マゼンタ、ブラックの各色トナーが消費されたことが図示しないトナー検知手段によって検知されると、図示しない供給手段の作動によって装置本体２の上部に配置された各トナーカートリッジ９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋから各色トナーが各現像装置６Ｙ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｂｋに供給される。各トナーカートリッジ９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋは、樹脂あるいは紙等からなる外殻容器の一部に排出口を有しており、装置本体２のカートリッジ装着部２ａに対して着脱可能に構成され、装着時において装置本体２に設けられた各色毎の図示しないトナー補給手段に接続される。各トナーカートリッジ９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋが誤装着され、各現像装置６Ｙ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｂｋに対して異なった色のトナーが供給されることのないように、例えば装着部２ａと各トナーカートリッジ９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋとが互いに対を成す形状に構成されている等、誤装着防止構成が採用されている。

各現像装置６（各色を示すＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋは省略する）には、図２に示すように、トナーとキャリアとを撹拌搬送するための２本のスクリュ６ｃ，６ｄが設けられており、現像装置６が装置本体２に装着されているときに上述した図示しないトナー補給手段がスクリュ６ｃの上部に接続される。トナーカートリッジ９から供給されたトナーはスクリュ６ｃによって図２において時計回りに回転する現像ローラ６ａに供給され、現像ローラ６ａの表面にトナー層を形成する。形成されたトナー層は、現像ブレード６ｂによってその厚みが所定の厚みとなるように規制される。現像ローラ６ａはステンレスあるいはアルミニウム等の金属からなる円筒形状を呈しており、感光体３との距離が適正となるように現像装置６のフレームに回転自在に支持されており、その内部には所定の磁力線を構成する図示しないマグネットが設けられている。

各感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｂｋの上方には中間転写ユニット１０が配設されている。装置本体２に対して着脱自在に構成された中間転写ユニット１０は画像が転写される無端状の中間転写ベルト１０ａを有しており、この中間転写ベルト１０ａは装置本体２に回転自在に支持された各ローラ１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅに掛け渡され、その下辺を各感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｂｋの周面に接触配置されている。ローラ１０ｂは図示しない駆動手段によって回転駆動され、この駆動力によって中間転写ベルト１０ａは図１において矢印Ａ方向に回転搬送される。ローラ１０ｅは移動可能に構成されており、中間転写ベルト１０ａが常に適切な張力を保つべく調整される。

中間転写ベルト１０ａとしては、例えばその厚さが５０〜６００μｍ程度の樹脂フィルムあるいはゴムを基体とするベルトであって、後述する１次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｂｋに印加されるバイアスによって各感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｂｋの表面に形成されたトナー像をその表面に静電的に転写可能とする抵抗値を有している。中間転写ベルト１０ａの一例として、ポリアミドにカーボンを分散してその体積抵抗値が１０ ^６〜１０ ^１２ Ωｃｍ程度に調整されたものが挙げられる。また、ベルトの走行性を安定させるため、ベルトの片側あるいは両側にベルト寄り防止のためのリブを設けてもよい。

中間転写ベルト１０ａを介してローラ１０ｅと対向する位置には、中間転写ベルト１０ａの表面に残留する残留トナーや紙粉等の異物をクリーニングするためのベルトクリーニング装置１０ｆが配設されている。ベルトクリーニング装置１０ｆは、ローラ１０ｅの移動と連動して移動可能に構成されている。

中間転写ベルト１０ａの下辺を介して各感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｂｋと対向する位置には、１次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｂｋが配設されている。各１次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｂｋは芯金である金属ローラの表面に導電性ゴム材料を被覆して構成されており、芯金には図示しない電源からバイアスが印加される。導電性ゴム材料はウレタンゴムにカーボンを分散して構成されており、その体積抵抗は１０ ^５ Ωｃｍ程度に調整されている。各１次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｂｋとして、導電性ゴム材料を有していない金属ローラを使用してもよい。

中間転写ベルト１０ａを介してローラ１０ｂと対向する位置には２次転写ローラ１２が配設されている。２次転写ローラ１２は、芯金である金属ローラの表面に導電性ゴムを被覆して構成されており、芯金に対して装置本体２内に設けられた電源１３からバイアスが印加される。導電性ゴムにはカーボンが分散されており、その体積抵抗は１０ ^７ Ωｃｍ程度に調整されている。中間転写ベルト１０ａと２次転写ローラ１２との間に転写シートである用紙Ｓを通過させつつ２次転写ローラ１２にバイアスを印加することにより、中間転写ベルト１０ａ上に形成されたトナー画像が用紙Ｓに静電的に転写される。２次転写ローラ１２と電源１３とは、一体的に２次転写ユニット４５を構成している。

露光装置８の下方には、複数段（本実施形態では２段）の給紙カセット１４Ａ，１４Ｂがそれぞれ装置本体２から引き出し可能に配設されている。各給紙カセット１４Ａ，１４Ｂ内に収納された用紙Ｓは、各給紙カセット１４Ａ，１４Ｂとそれぞれ対応して配置された給紙ローラ１５Ａ，１５Ｂの回転により選択的に給送され、分離ローラ対１６Ａ，１６Ｂ及び搬送ローラ対１７Ａ，１７Ｂとにより給紙経路Ｐ１に送られる。給紙経路Ｐ１には、中間転写ベルト１０ａと２次転写ローラ１２との接触部である２次転写部へ向けて、所定のタイミングで転写シートである用紙Ｓを給送するレジストローラ対１８が配設されている。

装置本体２の右側部にはフレーム４３が装置本体２に対して開放可能に配設されており、このフレーム４３には給紙トレイとしての手差しトレイ１９が配設されている。その上面に多数の用紙Ｓを積載可能な手差しトレイ１９は回動自在に構成されており、使用時には引き出されて図１に示すようにその上面に用紙Ｓを積載し、不使用時には折りたたまれて図３に示すようにフレーム４３内に収納される。手差しトレイ１９の左側端部上方には給紙ローラ２０が配設されており、その左方には用紙Ｓを１枚ずつ分離給送する分離ローラ対２１が配設されている。分離ローラ対２１の左方には第１のローラである駆動ローラ２２、第２のローラである従動ローラ２３、第３のローラである従動ローラ２４が配設されており、駆動ローラ２２と従動ローラ２４とによって分離ローラ対２１から分離給送された用紙Ｓが給紙経路Ｐ１へと給送される。分離ローラ対２１と各ローラ２２，２４との間において第２の給紙経路である給紙経路Ｐ２が形成されている。給紙ローラ２０及び分離ローラ対２１及び各ローラ２２，２３，２４、給紙経路Ｐ２及び後述する再給紙搬送路Ｐ４によって給紙装置５３が構成される。この給紙装置５３の構成については後述する。

２次転写部の上方には、２次転写部において中間転写ベルト１０ａ上から用紙Ｓ上に転写された転写画像を用紙Ｓ上に定着させる定着装置２５が配設されている。定着装置２５は、内部にヒータを内蔵した加熱ローラ２５ａとこれに圧接された加圧ローラ２５ｂとを有しており、熱と圧力とによって用紙Ｓ上に転写画像を定着させる。定着装置としてはこの他に、ベルトを用いるものやＩＨを用いて加熱を行うもの等を用いてもよい。定着装置２５の左方に位置する装置本体２の上面には、画像形成がなされた用紙Ｓを貯容する排紙貯容部２６が設けられている。

フレーム４３の内部には、用紙Ｓの両面に画像形成を行うための反転給紙装置２７が配設されている。反転給紙装置２７は、スイッチバック経路Ｐ３、第１の給紙経路としての再給紙搬送路Ｐ４、用紙搬送ローラ対２８，２９，３０，３１，３２、切替爪３３，３４，３５等を有している。

切替爪３３が図１に示す位置を占めている場合、定着装置２５を出た用紙Ｓは装置本体２に設けられた排出ローラ対３６によって排紙貯容部２６上に排出される。切替爪３３が図１に示す位置から時計回りに回動すると、定着装置２５を出た用紙Ｓは上方へと送られ、用紙搬送ローラ対２８によって搬送される。このとき切替爪３４が図１に示す位置を占めている場合には、用紙Ｓは図１に示す位置を占めた切替爪３５によって正転している用紙搬送ローラ対３１，３２によってスイッチバック経路Ｐ３に送り込まれる。切替爪３４が図１に示す位置から反時計回りに回動した場合には、用紙Ｓは装置本体２の上部外方へと排出され、図示しない他の排紙装置に送られる。図示しない他の排紙装置としては、例えば複数段の排紙トレイを有するビントレイ等が挙げられる。スイッチバック経路Ｐ３に送り込まれた用紙Ｓは、その後端が用紙搬送ローラ対３１を抜け切った後に用紙搬送ローラ対３１，３２が逆転すると共に切替爪３５が図１に示す位置から反時計回りに回動することにより、切替爪３５に案内されて再給紙搬送路Ｐ４に送られる。再給紙搬送路Ｐ４に送られた用紙Ｓは用紙搬送ローラ対２９，３０によって下方へと送られ、駆動ローラ２２と従動ローラ２３とによって給紙経路Ｐ１へと給送される。

装置本体２の下方には、２個の給紙カセット３７Ａ，３７Ｂを備えた給紙装置３７が接続されている。給紙装置３７には、各給紙カセット３７Ａ，３７Ｂとそれぞれ対応して配置された給紙ローラ３８Ａ，３８Ｂ及び分離ローラ対３９Ａ，３９Ｂ及び搬送ローラ対４０Ａ，４０Ｂが設けられており、各給紙カセット３７Ａ，３７Ｂ上の用紙Ｓは給紙ローラ３８Ａ，３８Ｂの回転により選択的に給送された後に分離ローラ対３９Ａ，３９Ｂによって分離給送され、搬送ローラ対４０Ａ，４０Ｂにより各搬送ローラ対１７Ａ，１７Ｂを介して給紙経路Ｐ１に送られる。

以下に、上述した画像形成装置１の動作を説明する。先ず、用紙Ｓの片面に画像形成を行う場合を説明する。
露光装置８の作動により、図示しない半導体レーザから照射されたイエロ画像に対応したレーザ光８Ｙが帯電ローラ５Ｙａにより一様に帯電された感光体３Ｙの表面に照射されることにより、感光体３Ｙの表面に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像ローラ６Ｙａによる現像処理によりイエロトナーで現像されて可視像化された後、１次転写ローラ１１Ｙにより感光体３Ｙと同期して回転搬送される中間転写ベルト１０ａの表面に１次転写される。これら一連の動作は各感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｂｋにおいても同様に行われ、中間転写ベルト１０ａの表面にはイエロ、シアン、マゼンタ、ブラックの各色トナーが順次重ね合わされた４色トナー画像が形成される。各感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｂｋの表面は、各クリーニング装置７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｂｋの作動により残留トナーや異物等がクリーニングされる。

中間転写ベルト１０ａ上に形成された４色トナー画像は、レジストローラ対１８の回転によって中間転写ベルト１０ａの回転搬送と同期して給送される用紙Ｓの表面に、２次転写ローラ１２の作動によって一括転写される。転写後、中間転写ベルト１０ａの表面はベルトクリーニング装置１０ｆによりクリーニングされ、次の作像・転写工程に備える。２次転写部において画像が転写された用紙Ｓは、定着装置２５において転写画像を定着された後、切替爪３３に案内されて排紙ローラ対３６に送られ、排紙貯容部２６上に画像面下向き（フェースダウン）状態で排出される。

次に、用紙Ｓの両面に画像形成を行う場合を説明する。
上述の工程によってその一方の面に画像形成がなされた用紙Ｓは、切替爪３３により用紙搬送ローラ対２８に向けて案内される。用紙搬送ローラ対２８により搬送された用紙Ｓは、各切替爪３４，３５により用紙搬送ローラ対３１に向けて案内される。案内された用紙Ｓは、正転している各用紙搬送ローラ対３１，３２によってスイッチバック経路Ｐ３内に送り込まれ、用紙Ｓの後端が用紙搬送ローラ対３１を抜けた後に各用紙搬送ローラ対３１，３２が逆転すると共に切替爪３５が変位することにより、変位した切替爪３５に案内されてその後端側から再給紙搬送路Ｐ４内に送り込まれる。

再給紙搬送路Ｐ４に送り込まれた用紙Ｓは、各用紙搬送ローラ対２９，３０によって下方へと送られ、駆動ローラ２２及び従動ローラ２３の作動によって給紙経路Ｐ１内に送り込まれる。その後、上述の片面画像形成時と同様にレジストローラ対１８によって２次転写部へと送られる。用紙Ｓの他方の面に転写される画像は、用紙Ｓが所定位置まで搬送されたときに開始される上述と同様の作像行程によって中間転写ベルト１０ａ上に順次形成される。このとき用紙Ｓは再給紙搬送路Ｐ４を通過して前後が反転されているため、一方の面に対する作像に対して用紙搬送方向において逆側から作像されるように、露光装置８から出射される画像データが制御される。他方の面に画像が転写された用紙Ｓは定着装置２５において画像を定着され、切替爪３３に案内されて排紙ローラ対３６へと送られた後、排紙貯容部２６上に排出される。

この両面画像形成において、画像形成の効率を上げるため、用紙Ｓの搬送路には同時に複数枚の用紙Ｓを搬送可能である。用紙Ｓの表裏に形成される画像の作像タイミングは、図示しない制御手段により制御される。上述した画像形成装置１では、各感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｂｋ上に形成されるトナー像の極性はマイナスであり、各１次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｂｋにプラスの電荷を与えることで各感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｂｋ上のトナー像が中間転写ベルト１０ａ上に転写される。また２次転写ローラ１２にプラスの電荷を与えることで、中間転写ベルト１０ａ上のトナー像が用紙Ｓに転写される。

上述の動作説明では、各感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｂｋ上にそれぞれ静電潜像を形成し、用紙Ｓの両面あるいは片面にフルカラー画像を形成する例を示したが、ブラックによる単色画像形成時においては使用されない感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍが存在する。本実施形態では、これ等の使用されない感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍに対して対応する現像装置６Ｙ，６Ｃ，６Ｍを作動させないだけではなく、各感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍを中間転写ベルト１０ａに対して非接触状態で保持する機構を備えている。

図１において、ローラ１０ｄ及び各１次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍをそれぞれ回転自在に支持する内部フレーム４１を配置し、この内部フレーム４１を支軸４２によって回動自在に構成すると共に、支軸４２を中心に内部フレーム４１を時計回りに回動させる図示しない回動手段を設けている。単色画像形成時には図示しない回動手段を作動させて内部フレーム４１を図１において時計回りに回動させることにより、感光体２Ｂｋのみが中間転写ベルト１０ａと接触する。この構成により、各感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ及び中間転写ベルト１０ａの寿命が向上する。

通常の画像形成装置では、メンテナンスや部品交換等を行う場合に外装カバーを開放するが、画像形成部を構成する部品をユニット化し、プロセスカートリッジとして交換すると作業性が向上する。本実施形態で示す各画像形成部４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｂｋをプロセスカートリッジとして構成する場合には、装置本体２への装着用のガイド部や把持部を設けて着脱の容易化を図るとよい。また、プロセスカートリッジの特性や稼働状況を記憶するＩＣタグ等の記憶装置を設ければ、保守時における指針となって好都合である。さらに中間転写ベルト１０ａに対するメンテナンスや交換を行う場合に、中間転写ベルト１０ａと各感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｂｋとを離間させて中間転写ベルト１０ａの引き出しを容易化する構成を採用してもよい。

図３は、図１に示した状態からフレーム４３を開放した状態を示している。フレーム４３は下方に設けられた支軸４４を回動中心としてその上方を装置本体２に対して開放可能に構成されており、図示しないロック装置によって装置本体２に対して閉じた状態で固定される。図３に示すように、図示しないロック装置の解除によってフレーム４３を開放することによりほとんどの搬送経路を開放することができるため、ジャムした用紙Ｓの除去を容易に行うことができる。

その両側に搬送経路が形成される２次転写ユニット４５は従動ローラ２３の中心を揺動中心としてフレーム４３に揺動自在に支持されており、フレーム４３を開放した際に２次転写ローラ１２が中間転写ベルト１０ａから離間しかつ用紙搬送ローラ対３０を構成する各ローラが互いに離間するように、２次転写ユニット４５には揺動習性が与えられている。また、定着装置２５も図３に示した状態から図の右方に向けて引き出し可能に構成されており、定着装置２５の内部で用紙Ｓがジャムした場合にもその除去を容易に行うことができるように構成されている。

ここで、本発明の特徴部である給紙装置５３における、給紙ローラ２０、分離ローラ対２１、駆動ローラ２２、従動ローラ２３，２４の構成及び動作について図４及び図５を用いて説明する。
分離ローラ対２１は、第１駆動ローラとしてのフィードローラ２１ａと第２駆動ローラとしてのリバースローラ２１ｂとを有しており、各ローラ２１ａ，２１ｂはそれぞれの支軸２１ｃ、２１ｄをフレーム４３に回転自在に支持されている。支軸２１ｃにはギヤ２１ｅとギヤ２１ｆ（図４のみに示す）とが固着されており、ギヤ２１ｅには連断手段としての電磁クラッチ２１ｇ（図５にのみ示す）が接続されている。電磁クラッチ２１ｇが作動したときにギヤ２１ｅと支軸２１ｃとが接続され、電磁クラッチ２１ｇの作動が停止したときにギヤ２１ｅと支軸２１ｃとの接続が解除される。支軸２１ｄにはギヤ２１ｈが固着されており、支軸２１ｄとリバースローラ２１ｂとの間にはトルクリミッタ２１ｉが設けられている。トルクリミッタ２１ｉはリバースローラ２１ｂに所定の負荷が作用した際に滑り、リバースローラ２１ｂと支軸２１ｄとを相対的に変位させる。

フィードローラ２１ａの右方近傍には、フレーム４３に回転自在に支持された支軸４６が配置されている。支軸４６にはギヤ４６ａが固着されており、ギヤ４６ａはギヤ２１ｆに噛合している。またギヤ４６ａは、支軸４６の右方近傍に配置された給紙ローラ２０の支軸２０ａに固着されたギヤ２０ｂ（共に図４にのみ示す）にも噛合している。リバースローラ２１ｂの左方近傍には、フレーム４３に回転自在に支持された支軸４７が配置されている。支軸４７にはギヤ４７ａ，４７ｂが固着されており、ギヤ４７ａはギヤ２１ｅに噛合し、ギヤ４７ｂはギヤ２１ｈに噛合している。支軸２０ａにはソレノイド５１（図６参照）が接続されており、このソレノイド５１によって給紙ローラ２０は手差しトレイ１９上に載置された用紙Ｓの上面に圧接する位置と用紙Ｓの上面より離間する位置とを選択的に占める。

駆動ローラ２２及び各従動ローラ２３，２４はそれぞれ細切れローラによって構成されており、各ローラ２２，２３，２４はそれぞれの支軸２２ａ，２３ａ，２４ａをフレーム４３に回転自在に支持されている。支軸２２ａにはギヤ２２ｂが固着されており、このギヤ２２ｂはフレーム４３に回転自在に支持されたアイドルギヤ４８（図４にのみ示す）を介して、フレーム４３に取り付けられた正逆転可能な駆動手段としてのモータ５０（図６参照）の出力軸に取り付けられた駆動ギヤ４９（図４にのみ示す）に接続されている。各支軸２３ａ，２４ａには図示しない付勢手段の付勢力が作用しており、各従動ローラ２３，２４はその周面を所定の圧接力で駆動ローラ２２の周面に圧接されている。これにより、駆動ローラ２２の回転に伴い各従動ローラ２３，２４が従動回転する。

図６は、画像形成装置１の動作制御を行う制御手段のブロック図を示している。同図において周知のマイクロコンピュータからなる制御手段５２は、その内部にＣＰＵ５２ａ、ＲＯＭ５２ｂ、ＲＡＭ５２ｃ、クラッチ制御部５２ｄ、モータ制御部５２ｅ、操作制御部５２ｆ、ソレノイド制御部５２ｇ等を有しており、装置本体２の上部前面に設けられた操作部２ｂからの操作指令に基づいて、電磁クラッチ２１ｇ、モータ５０、ソレノイド５１等の各アクチュエータの作動制御を行う。

上述の構成に基づき、手差しトレイ１９から用紙Ｓを給送する場合の動作を図７を用いて以下に説明する。
手差しトレイ１９から給紙経路Ｐ２へ用紙Ｓを給紙する場合、制御手段５２はモータ５０を逆転させて駆動ギヤ４９を図７において時計回りに回転させる。このとき電磁クラッチ２１ｇはオン状態となっており、ギヤ２１ｅと支軸２１ｃとが接続されている。駆動ギヤ４９の回転に伴いこれと噛合するアイドルギヤ４８が図７において反時計回りに回転し、アイドルギヤ４８と噛合するギヤ２１ｅが図７において時計回りに回転する。さらに電磁クラッチ２１ｇがオンされていることからギヤ２１ｅと接続された支軸２１ｃが図７において時計回りに回転し、支軸２１ｃに固着されたギヤ２１ｆが支軸２１ｃと一体的に回転する。そして、ギヤ２１ｆと噛合するギヤ４６ａが図７において反時計回りに回転し、ギヤ４６ａに噛合するギヤ２０ｂが図７において時計回りに回転することにより、ギヤ２０ｂと一体的に構成された給紙ローラ２０が図７において時計回りに回転する。そして、ソレノイド５１の作動によって給紙ローラ２０が手差しトレイ１９上に載置された用紙Ｓの上面に圧接すると、用紙Ｓの最上位の１枚あるいは最上位から複数枚が分離ローラ対２１に受け渡される。

アイドルギヤ４８の回転に伴いこれと噛合するギヤ２２ｂが図７において時計回りに回転し、これと一体的に構成された駆動ローラ２２が図７において時計回りに回転（逆転）する。また、駆動ローラ２２の回転に伴いこれと圧接した各従動ローラ２３，２４が図７においてそれぞれ反時計回りに回転する。また、ギヤ２１ｅの回転に伴いこれと噛合するギヤ４７ａが図７において反時計回りに回転し、ギヤ４７ａと一体的に構成されたギヤ４７ｂが図７において反時計回りに回転する。ギヤ４７ｂが回転するとこれに噛合したギヤ２１ｈが図７において時計回りに回転し、ギヤ２１ｈと一体的に構成された支軸２１ｄが図７において時計回りに回転する。支軸２１ｄが回転すると、トルクリミッタ２１ｉを介して支軸２１ｄと接続されたリバースローラ２１ｂが図７において時計回りに回転する。

分離ローラ対２１に受け渡された複数枚の用紙Ｓのうち最上位の１枚を除く他の用紙Ｓは、図７に示すように時計回りに回転するリバースローラ２１ｂによって手差しトレイ１９方向に戻される。そして、分離ローラ対２１に挟持された用紙Ｓが１枚のみとなるとリバースローラ２１ｂに加わる負荷が極端に増大し、トルクリミッタ２１ｉに所定値以上の負荷がかかってトルクリミッタ２１ｉが滑り、リバースローラ２１ｂはフィードローラ２１ａの回転に従動して図７において反時計回りへの回転を開始する。この構成により手差しトレイ１９上から送られた用紙Ｓは、１枚ずつに分離されて給紙経路Ｐ２内に送られる。

給紙経路Ｐ２に送られた用紙Ｓの先端は駆動ローラ２２と従動ローラ２４との接触部に送られ、図７に示す態様で回転している各ローラ２２，２４によって給紙経路Ｐ１へと送られる。給紙経路Ｐ１へと送られた用紙Ｓは、レジストローラ対１８で一時停留された後に所定のタイミングで２次転写部に送られる。各ローラ２２，２４による用紙Ｓの給送時において、給送に寄与しない従動ローラ２３は駆動ローラ２２に従動回転している。そして、所定長さの用紙Ｓを送り出した後に電磁クラッチ２１ｇがオフされることにより、支軸２１ｃの回転が停止されてフィードローラ２１ａ及び給紙ローラ２０の回転が停止され、次の用紙Ｓが手差しトレイ１９上から続けて給送されることを防止できる。次の用紙Ｓの給送タイミングに合わせて電磁クラッチ２１ｇをオンすることにより、各ローラ２０，２１ａが回転駆動されて上述と同様に給紙が行われる。

次に、反転給紙装置２７から用紙Ｓを給送する場合の動作を図８を用いて以下に説明する。
反転給紙装置２７から給紙経路Ｐ１に用紙Ｓを給送する場合、制御手段５２はモータ５０を正転させて駆動ギヤ４９を図８において反時計回りに回転させる。このとき電磁クラッチ２１ｇをオフ状態としていると、アイドルギヤ４８が図８において時計回りに、ギヤ２１ｅが図８において反時計回りに、ギヤ４７ａ，４７ｂが図８において時計回りに、ギヤ２１ｈが図８において反時計回りにそれぞれ回転し、リバースローラ２１ｂが図８において反時計回りに回転する。このリバースローラ２１ｂの回転時において、電磁クラッチ２１ｇがオフされていることから駆動ギヤ４９からの回転力が支軸２１ｃには伝達されないため、支軸２１ｃに固定されたフィードローラ２１ａはリバースローラ２１ｂの回転に従動して図８において時計回りに回転する。このとき、手差しトレイ１９上の用紙Ｓが図１１に示すように分離ローラ対２１に対して押し付けられるようにセットされていた場合には、手差しトレイ１９上の用紙Ｓが誤って給紙されてしまう虞がある。

上述の不具合の発生を防止するため、反転給紙装置２７からの再給紙時には電磁クラッチ２１ｇをオンさせる。これを図９を用いて説明する。
駆動ギヤ４９を図９において反時計回りに回転させると、アイドルギヤ４８が図９において時計回りに、ギヤ２１ｅが図９において反時計回りにそれぞれ回転し、電磁クラッチ２１ｇがオンされていることからギヤ２１ｅと接続された支軸２１ｃ及びこれと一体的に構成されたフィードローラ２１ａが図９において反時計回りにそれぞれ回転する。このときギヤ４７ａ，４７ｂが図９において時計回りに、ギヤ２１ｈが図９において反時計回りにそれぞれ回転してリバースローラ２１ｂが図９において反時計回りに回転しようとするが、トルクリミッタ２１ｉが滑ることによりリバースローラ２１ｂはフィードローラ２１ａの回転に従動して図９において時計回りに回転する。これにより、手差しトレイ１９上の用紙Ｓが図１１に示すように分離ローラ対２１に対して押し付けられるようにセットされていた場合には、分離ローラ対２１によって用紙Ｓを手差しトレイ１９へ戻す方向に送ることができる。この状態であれば、反転給紙装置２７からの再給紙中に電磁クラッチ２１ｇがオンされて分離ローラ対２１が図８に示す方向に回転したとしても、分離ローラ対２１の各ローラ接触部には用紙Ｓが存在しないので用紙Ｓが誤って給送されることを防止できる。

反転給紙装置２７からの再給紙が終了して手差しトレイ１９からの手差し給紙に切り替える際には、モータ５０の逆転、ソレノイド５１の作動による給紙ローラ２０の用紙Ｓへの圧接、電磁クラッチ２１ｇの作動を同時に行うことにより、上述と同様の手差し給紙動作を開始することができる。

反転給紙装置２７からの再給紙から手差し給紙に切り替える際のタイミングチャートを図１０に示す。手差し給紙動作の開始前に図１１に示す不具合の発生を防止するため分離ローラ対２１を逆転動作させる従来構成と比較すると、上記実施形態では再給紙動作の開始時において分離ローラ対２１を逆転動作させているため、分離ローラ対２１の逆転時間の有無の差によって給紙開始時間を早めることができ、ファーストプリントタイムを早めて画像形成装置１の生産効率を向上することができる。

また、反転給紙装置２７からの再給紙動作の開始時に電磁クラッチ２１ｇをオンすることにより、再給紙時において手差しトレイ１９上から用紙Ｓが誤って給送される不具合の発生を防止できる。さらに電磁クラッチ２１ｇのオン時間の長さを調節可能な構成とすることにより、分離ローラ対２１間に差し込まれた用紙Ｓの束を所定の位置に戻せるだけの最小限の回転量にフィードローラ２１ａの回転量を調節することができ、電磁クラッチ２１ｇの通電時間を最小限に抑えて省電力化を図ることができる。具体的には、操作部２ｂから電磁クラッチ２１ｇのオン時間を入力するように構成する。

上述した実施形態では、ギヤ２１ｅと支軸２１ｃとの間における回転力の伝達を接続あるいは切断する連断手段として電磁クラッチ２１ｇを用いた例を示したが、連断手段としてはこの他に、例えば切欠歯を使用した１回転クラッチ（ギヤに切欠が設けられ１回転する間にギヤが噛み合わない特定の時間が生じる）等を使用してもよい。しかし、この場合には回転力を伝達あるいは遮断する時間を自由に設定できないため、本実施形態で示した用紙Ｓのサイズに応じたタイミング設定及び用紙Ｓの束の戻し量に応じたタイミング設定が難しいため、連断手段としては電磁クラッチが最適である。

上記実施形態では、反転給紙装置２７から用紙Ｓを再給紙する場合にモータ５０を正転させる構成としたが、各給紙カセット１４Ａ，１４Ｂ，３７Ａ，３７Ｂとレジストローラ対１８との間に各ローラ２２，２３，２４を配置し、各給紙カセット１４Ａ，１４Ｂ，３７Ａ，３７Ｂから用紙Ｓを給送する際にモータ５０を正転させ、手差しトレイ１９から用紙Ｓを給送する際にモータ５０を逆転させる構成としてもよい。

上記実施形態では画像形成装置１としてタンデム式フルカラープリンタを用いた例を示したが、本発明が適用可能な画像形成装置としてはこれに限られず、電子写真複写装置、レーザビームプリンタ、ファクシミリ装置、複合機等の、複数の給紙経路を有する画像形成装置であればどのようなものに適用してもよい。

本発明の一実施形態を採用した画像形成装置の概略正面図である。本発明の一実施形態に用いられる画像形成部を示す概略図である。本発明の一実施形態を採用した画像形成装置のフレームが開放された状態を示す概略図である。本発明の一実施形態に用いられる給紙ローラ及び分離ローラ対及び駆動ローラ及び各従動ローラの駆動機構を説明する概略正面図である。本発明の一実施形態に用いられる給紙ローラ及び分離ローラ対及び駆動ローラ及び各従動ローラの駆動機構を説明する概略斜視図である。本発明の一実施形態に用いられる制御手段のブロック図である。本発明の一実施形態に用いられる給紙ローラ及び分離ローラ対及び駆動ローラ及び各従動ローラの手差し給紙時における回転方向を説明するための概略図である。本発明の一実施形態に用いられる給紙ローラ及び分離ローラ対及び駆動ローラ及び各従動ローラの再給紙時であって電磁クッラチオフ時における回転方向を説明するための概略図である。本発明の一実施形態に用いられる給紙ローラ及び分離ローラ対及び駆動ローラ及び各従動ローラの再給紙時であって電磁クッラチオン時における回転方向を説明するための概略図である。本発明と従来構成とにおける給紙タイミングを比較するためのタイミングチャートである。従来の問題点を説明するための概略図である。

符号の説明

１画像形成装置
１４Ａ，１４Ｂ，３７Ａ，３７Ｂ給紙カセット
１８レジストローラ対
１９給紙トレイ（手差しトレイ）
２１分離ローラ対
２１ａ第１駆動ローラ（フィードローラ）
２１ｂ第２駆動ローラ（リバースローラ）
２１ｇ連断手段（電磁クラッチ）
２１ｉトルクリミッタ
２２第１のローラ（駆動ローラ）
２３第２のローラ（従動ローラ）
２４第３のローラ（従動ローラ）
２７反転給紙装置
５０正逆転可能な駆動手段（モータ）
５３給紙装置
Ｐ２第２の給紙経路（給紙経路）
Ｐ４第１の給紙経路（再給紙搬送路）
Ｓ転写シート（用紙）

Claims

転写シートが通過する第１の給紙経路と、第１の給紙経路の終端に配置され第１の給紙経路を給送される転写シートをレジストローラ対に向けて給送する、正逆転可能な駆動手段により回転駆動される第１のローラ及び第１のローラと従動回転する第２のローラと、給紙トレイから給送された転写シートが通過する第２の給紙経路と、第２の給紙経路の終端に配置され第２の給紙経路を給送される転写シートを前記レジストローラ対に向けて給送する、第１のローラ及び第１のローラと従動回転する第３のローラとを有し、第１の給紙経路からの転写シートを前記レジストローラ対に向けて給送する際には第１のローラを正転させ、第２の給紙経路からの転写シートを前記レジストローラ対に向けて給送する際には第１のローラを逆転させる給紙装置において、
前記駆動手段により駆動され前記駆動手段の逆転により前記給紙トレイから第２の給紙経路に向けて転写シートを分離給送する分離ローラ対と、前記駆動手段から前記分離ローラ対に伝達される駆動力を連断する連断手段とを有し、前記駆動手段を逆転させて第２の給紙経路から前記レジストローラ対に向けて転写シートを搬送させた後に前記駆動手段を正転させて第１の給紙経路から前記レジストローラ対に向けて転写シートを搬送する際に、少なくとも前記分離ローラ対間に差し込まれた前記転写シートを所定の位置まで戻すのに必要な回転量に対応する所定の時間、前記連断手段を連結して前記分離ローラ対に駆動力を伝達した後、前記連断手段を切断することを特徴とする給紙装置。
請求項１記載の給紙装置において、
前記分離ローラ対は前記駆動手段により回転駆動される第１駆動ローラ及び第２駆動ローラを有し、第１駆動ローラには前記連断手段が接続され第２駆動ローラにはトルクリミッタが接続されていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１または２記載の給紙装置において、
第１または第２の給紙経路から最後の転写シートが送り出された後に前記連断手段の作動を停止させ、前記駆動手段から前記分離ローラ対に伝達されている駆動力を遮断することを特徴とする画像形成装置。
請求項１ないし３の何れか１つに記載の給紙装置において、
前記所定の時間が調整可能であることを特徴とする給紙装置。
請求項１ないし４の何れか１つに記載の給紙装置において、
前記連断手段が電磁クラッチであることを特徴とする給紙装置。
請求項１ないし５の何れか１つに記載の給紙装置において、
前記給紙トレイが手差し給紙であることを特徴とする給紙装置。
請求項１ないし６の何れか１つに記載の給紙装置において、
第１の給紙経路は給紙カセットから給送された転写シートが通過することを特徴とする給紙装置。
請求項１ないし６の何れか１つに記載の給紙装置において、
第１の給紙経路は転写シートを反転給送する反転給紙装置から給送された転写シートが通過することを特徴とする給紙装置。
請求項１ないし８の何れか１つに記載の給紙装置を有することを特徴とする画像形成装置。