(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を搬送する第１の搬送手段と、
前記第１の搬送手段の搬送方向下流であって前記用紙を第１の搬送路又は第２の搬送路へ分岐させる分岐位置に設けられたフラッパと、
前記フラッパを駆動する駆動手段であって、前記用紙の搬送路を前記第１の搬送路から前記第２の搬送路へ切替えるべく駆動状態をオフ状態からオン状態に切替える駆動手段と、
前記第２の搬送路に設けられ、前記用紙を搬送する第２の搬送手段と、
前記第２の搬送路に搬送される前記用紙が前記第２の搬送手段に到達するまでは、前記駆動手段の駆動状態をオン状態に維持し、前記用紙が前記第２の搬送手段に到達した後、前記用紙の後端が前記フラッパを通過する前に、前記駆動状態をオン状態からオフ状態に切替える制御手段と、
を有することを特徴とする用紙搬送装置。
【請求項２】
前記分岐位置より搬送方向上流に設けられ、前記第１の搬送手段により搬送される前記用紙を検出する用紙検出手段を有し、
前記用紙を前記第２の搬送路へ搬送させる場合、前記駆動手段は前記用紙検出手段が前記用紙を検出したことに応じて駆動状態をオフ状態からオン状態に切替えることを特徴とする請求項１記載の用紙搬送装置。
【請求項３】
前記用紙検出手段が前記用紙を検出してからの経過時間を計時する計時手段と、
前記計時手段による計時結果に応じて前記用紙が前記第２の搬送手段へ到達したか否かを判定する判定手段とを有し、
前記制御手段は、前記判定手段が前記用紙の前記第２の搬送手段への到達を判定したことに応じて、前記駆動手段の駆動状態をオン状態からオフ状態に切替えることを特徴とする請求項１記載の用紙搬送装置。
【請求項４】
用紙を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段の搬送方向下流であって前記用紙を第１の搬送路又は第２の搬送路へ分岐させる分岐位置に設けられたフラッパと、
前記フラッパを駆動する駆動手段であって、前記用紙の搬送路を前記第１の搬送路から前記第２の搬送路へ切替えるべく駆動状態をオフ状態からオン状態に切替える駆動手段と、
前記用紙を前記第２の搬送路へ搬送させる場合、入力手段によって入力される前記用紙の紙質に関わる情報に基づいて、前記駆動手段の駆動状態をオン状態からオフ状態に切替える制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記入力手段によって入力される前記用紙の紙質に関わる情報が第１の紙質に関わる情報の場合には、前記用紙の後端が前記フラッパを通過するまで、前記駆動手段の駆動状態をオン状態に維持し、前記入力手段によって入力される前記用紙の紙質に関わる情報が前記第１の紙質に関わる情報とは異なる第２の紙質に関わる情報の場合には、前記用紙の後端が前記フラッパを通過する前に、前記駆動手段の駆動状態をオン状態からオフ状態に切替えることを特徴とする用紙搬送装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の用紙搬送装置と、
用紙に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により画像形成された前記用紙を反転させる用紙反転手段とを有する画像形成装置において、
前記第１の搬送路は前記画像形成手段が画像形成した前記用紙を前記画像形成装置外へ排出させるための搬送路であり、前記第２の搬送路は前記画像形成手段が画像形成した前記用紙を前記用紙反転手段へ搬送させるための搬送路であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、用紙搬送装置および画像形成装置に関し、特に用紙搬送路の切り替えに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置が備える記録紙搬送路切り替え装置においては、従来より搬送路の分岐点にフラッパを設け、これを駆動することで記録紙の搬送先を制御する方法が一般的である。
【０００３】
図１４は従来の記録紙搬送路切り替え装置の構造を示した模式図であり、Ａの方向から送られてきた記録紙の搬送先を搬送路Ｂまたは搬送路Ｃのどちらかに任意に切り替える構造である。
【０００４】
１０１は記録紙の進行方向を決定するフラッパであり、搬送されてきた記録紙はこのフラッパの方向に誘導されて進行する。フラッパの状態が図１４（ａ）に示す状態の場合には記録紙は搬送路Ｂに進行し、図１４（ｂ）に示す状態の場合には記録紙は搬送路Ｂに進行する。ここでフラッパ１０１はソレノイドの動きに連動して動く構造であり、ソレノイドへの通電をオン／オフすることでその状態を制御する。
【０００５】
図１５はソレノイド２０１への通電を制御する回路構成を示す回路図であり、スイッチング素子２０２にはパワートランジスタ等を使用し、これの状態を切り替えることでソレノイド２０１への通電の制御が行なえる。よって、記録紙先端が分岐点に達してから後端が通過するまでの間、ソレノイドへの通電を常にオン、あるいは常にオフ状態に制御することでフラッパ１０１の方向を固定し、搬送路を確定することで搬送路の切り替えを行なっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方法では記録紙が分岐点を通過する間、ソレノイドへの通電を制御するスイッチング素子、及びソレノイドに電流が流れっぱなしになる。よって長時間に渡って装置を駆動した場合には、スイッチング素子からの発熱が大きくなることから、制御用スイッチング素子に熱安定性の優れたものを使用する、あるいは素子に放熱板を設けて素子の温度を下げるといった対策が不可欠となりコストアップの要因となっていた。また、ソレノイド自体の発熱も大きくなることから、送風ファンなどを設けて発熱を抑えるといった対策が必要になり、コスト的にも装置のサイズにも問題になるといったことがあった。
【０００７】
ソレノイドの発熱を抑える手段としては、ソレノイドへの通電をチョッパ制御することで通電時間を抑える方法があるが、この場合はスイッチング素子に高速スイッチングのできるパワーＭＯＳ−ＦＥＴ等を使用する必要があり、コスト的には解決には至らなかった。更には、ソレノイドの発熱によってソレノイド自体の特性が変化し、駆動トルクが下がるといった問題もあった。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点を解消するために成されたもので、フラッパを駆動する駆動手段の発熱を抑えることができる用紙搬送装置およびこの装置を用いた画像形成装置の提供を目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、用紙搬送装置を次の（１）ないし（４）のとおりに構成し、画像形成装置を次の（５）のとおりに構成する。
【００１１】
（１）用紙を搬送する第１の搬送手段と、
前記第１の搬送手段の搬送方向下流であって前記用紙を第１の搬送路又は第２の搬送路へ分岐させる分岐位置に設けられたフラッパと、
前記フラッパを駆動する駆動手段であって、前記用紙の搬送路を前記第１の搬送路から前記第２の搬送路へ切替えるべく駆動状態をオフ状態からオン状態に切替える駆動手段と、
前記第２の搬送路に設けられ、前記用紙を搬送する第２の搬送手段と、
前記第２の搬送路に搬送される前記用紙が前記第２の搬送手段に到達するまでは、前記駆動手段の駆動状態をオン状態に維持し、前記用紙が前記第２の搬送手段に到達した後、前記用紙の後端が前記フラッパを通過する前に、前記駆動状態をオン状態からオフ状態に切替える制御手段と、
を有する用紙搬送装置。
【００１２】
（２）前記分岐位置より搬送方向上流に設けられ、前記第１の搬送手段により搬送される前記用紙を検出する用紙検出手段を有し、
前記用紙を前記第２の搬送路へ搬送させる場合、前記駆動手段は前記用紙検出手段が前記用紙を検出したことに応じて駆動状態をオフ状態からオン状態に切替える前記（１）記載の用紙搬送装置。
【００１３】
（３）前記用紙検出手段が前記用紙を検出してからの経過時間を計時する計時手段と、
前記計時手段による計時結果に応じて前記用紙が前記第２の搬送手段へ到達したか否かを判定する判定手段とを有し、
前記制御手段は、前記判定手段が前記用紙の前記第２の搬送手段への到達を判定したことに応じて、前記駆動手段の駆動状態をオン状態からオフ状態に切替える前記（１）記載の用紙搬送装置。
【００１４】
（４）用紙を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段の搬送方向下流であって前記用紙を第１の搬送路又は第２の搬送路へ分岐させる分岐位置に設けられたフラッパと、
前記フラッパを駆動する駆動手段であって、前記用紙の搬送路を前記第１の搬送路から前記第２の搬送路へ切替えるべく駆動状態をオフ状態からオン状態に切替える駆動手段と、
前記用紙を前記第２の搬送路へ搬送させる場合、入力手段によって入力される前記用紙の紙質に関わる情報に基づいて、前記駆動手段の駆動状態をオン状態からオフ状態に切替える制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記入力手段によって入力される前記用紙の紙質に関わる情報が第１の紙質に関わる情報の場合には、前記用紙の後端が前記フラッパを通過するまで、前記駆動手段の駆動状態をオン状態に維持し、前記入力手段によって入力される前記用紙の紙質に関わる情報が前記第１の紙質に関わる情報とは異なる第２の紙質に関わる情報の場合には、前記用紙の後端が前記フラッパを通過する前に、前記駆動手段の駆動状態をオン状態からオフ状態に切替える用紙搬送装置。
【００１５】
（５）前記（１）乃至（４）の何れかに記載の用紙搬送装置と、
用紙に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により画像形成された前記用紙を反転させる用紙反転手段とを有する画像形成装置において、
前記第１の搬送路は前記画像形成手段が画像形成した前記用紙を前記画像形成装置外へ排出させるための搬送路であり、前記第２の搬送路は前記画像形成手段が画像形成した前記用紙を前記用紙反転手段へ搬送させるための搬送路である画像形成装置。
【００１６】
【実施例】
本発明の実施例は、画像信号に基づいて記録用紙に画像形成記録し、記録された記録用紙を排紙トレイに排出する記録装置であり、必要によって片面に記録された記録用紙を記録紙反転装置に送り反転させて再度記録する両面記録機能をも有し、このために、分岐された複数の搬送路を選択切替えする搬送路切替え手段を備えており、この搬送路切替え手段に特徴を有している。
【００１７】
以下実施例の搬送路切替え手段を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
（第１の実施例）
以下に本発明の第１の実施例を説明する。図１は本実施例の特徴ある記録紙搬送路切り替え装置を搭載したレーザビームプリンタ１０１における記録紙の流れを示す断面図である。
【００１９】
記録紙はまず給紙トレイ１０２より搬送され、印字処理が行なわれる画像記録部１０３に送られる。そして印字処理された後、搬送ローラ１０６によって矢印Ａの方向に搬送路切り替え装置に向けて搬送される。搬送路切り替え装置においては、この先の記録紙の搬送先の切り替えが行なわれ、排紙トレイ１０４に送られる搬送路（矢印Ｂ）、又は記録紙反転装置１０５に送られる搬送路（矢印Ｃ）に振り分けられる。
【００２０】
ここで排紙トレイ１０４は印字処理済みの記録紙を蓄積するトレイ、記録反転装置１０５は更に記録紙の裏面に印字する場合、即ち両面印刷を行なうために記録紙の反転処理を行なう装置である。なお３０１は後記説明の記録紙センサである。
【００２１】
これらの記録紙搬送の一連の処理は図２の制御部のブロック図に示すコントローラ２０１により制御され、そのプログラムはＲＯＭ２０２に予め記憶されてい図２において、２０３は装置内のセンサ群、２０４は搬送ローラ２０６を駆動する搬送モータ、２０５はフラッパ１０７を駆動するソレノイドである。
【００２２】
次に搬送路切り替え装置での処理を図３，図４及びフローチャート図５を参照して説明する。
【００２３】
図３において、３０１は記録紙センサ、１０７はフラッパ、また３０３，３０４，３０５は記録紙搬送用のローラであり、これらのローラは搬送モータ２０４により駆動される。
【００２４】
搬送ローラ３０３により搬送されてた記録紙はセンサ３０１に到達し、これをオン状態にする（図５に示すステップＳ２）。そしてセンサ３０１がオン状態となった時点でフラッパ１０７の方向を記録紙の搬送先の設定に基づいて移動させる。即ち、フラッパ１０７の向きを排紙トレイ１０４に搬送する場合には図３に示す（ａ）の状態に、反転装置１０５に搬送する場合には図３の（ｂ）の状態に切り替える（ステップＳ３）。
【００２５】
フラッパ１０７は図４に示す様な構造になっており、軸４０４を中心に回転するようになっており、ソレノイド２０５の駆動によってその方向を変えることができる。図４の（ａ）はソレノイド２０５がオフ状態のときを示しており、フラッパ１０７はスプリング４０２により引っ張られ、矢印Ａの方向に弱い力が加えられて固定される。
【００２６】
図４の（ｂ）はソレノイド２０５がオン状態の場合のフラッパ１０７の状態を示しており、ソレノイド２０５の可動軸４０５が矢印Ｂの方向に飛び出し、フラッパ１０７を矢印Ｃの方向に押し上げる。ここでソレノイド２０５は図４の（ｃ）の様な駆動回路によって制御されており、パワートランジスタ４０７でソレノイド２０５への通電のスイッチングが行なわれる。
【００２７】
よって、記録紙の搬送先の設定が排紙トレイ１０４の場合はソレノイド２０５をオフ状態のままとし、反転装置１０５側の場合はオンに切り替えることで搬送先が決定する。排紙トレイ１０４に搬送する場合は、これで一連の処理は終了となる。反転装置１０５に搬送する場合の処理を図５に戻って説明する。
【００２８】
ソレノイド２０５をオンに切り替えた後、コントローラ２０１内の内部タイマを駆動して記録紙がセンサ３０１を通過してからの時間の計時を開始し（ステップＳ４）、この計時時間を元に記録紙の先端がフラッパ１０７を通過した状態、即ち図６に示す状態になるまで記録紙６０１の搬送を行なう（ステップＳ５）。このときの搬送時間：αは搬送速度とセンサ３０１からフラッパ１０７までの距離から決定したもので、このデータは予めＲＯＭ２０２に記憶されている。そして通過した時点でソレノイド２０５への通電を止め、更に搬送ローラ３０３によって記録紙６０１の搬送を続ける（ステップＳ６）。ソレノイド２０５への通電が止ったことで、フラッパ１０７はオフ状態となるため、スプリング４０２によってフラッパ１０７が記録紙６０１を押さえ付ける様になるが、フラッパ１０７に加わる力は弱く設定されており、記録紙６０１とフラッパ１０７間の摩擦は小さいため、記録紙６０１はそのまま進行する。そして、記録紙６０１は搬送ローラ３０５に達し、これによって記録紙６０１は反転装置に搬送される。
【００２９】
この一連の処理における、センサ３０１とソレノイド２０５の駆動の制御タイミングチャートを図７に示す。この様な制御をすることで、ソレノイド２０５のオン時間が短くなり、ソレノイド２０５及びパワートランジスタ４０７の発熱を抑えることが可能となる。
【００３０】
（第２の実施例）
次に第２の実施例について説明する。本実施例における記録紙搬送路切り替え装置の構成は第１の実施例のものと同じ構成であり、ソレノイドの制御方法において、ソレノイドへの通電を止めるタイミングのみを変更したものである。
【００３１】
本実施例における記録紙搬送路切り替え装置での一連の処理を図８のフローチャートを参照して説明する。
【００３２】
第１の実施例の場合と同様に、搬送ローラ３０３によって搬送されてきた記録紙によってセンサ３０１がオン状態となった時点でソレノイドへの通電を行ない（ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３）、搬送先が記録紙反転装置１０５へ選択されるようにフラッパ１０７を動かし、更にコントローラ２０１内の内部タイマを駆動して、記録紙先端がセンサ３０１を通過してからの時間の計時を開始する。そして、この計時時間を元に記録紙の先端が搬送ローラ３０５に達した時点、即ち図９に示す状態になるまで記録紙９０１の搬送を行なう。そしてローラ３０５に到達した時点でソレノイド２０５への通電を止め、更に搬送ローラ３０５によって記録紙の搬送を続ける。このときの搬送時間：βは搬送速度とセンサ３０１から搬送ローラ３０５までの距離から決定したもので、このデータは予めＲＯＭ２０２に記憶されている。
【００３３】
この一連の処理における、センサ３０１とソレノイド２０５の駆動の制御タイミングチャートを図１０に示す。
【００３４】
この様な制御を行なうことで、ソレノイド２０５のオン時間が短くなり、ソレノイド２０５及びパワートランジスタ４０７の発熱を抑えられる。また、記録紙９０１の先端が記録紙搬送ローラ３０５に達し、このローラ３０５による搬送が開始した後でフラッパ１０７がオフするため、フラッパ１０７と記録紙９０１間の摩擦によって発生する、図１１に示す様な記録紙１１０１の紙詰まりの不具合を防ぐことができ、装置の信頼性を上げることができる。
【００３５】
（第３の実施例）
次に第３の実施例について説明する。本実施例における記録紙搬送路切り替え装置の構成を図１２のブロック図に示す。
【００３６】
本実施例における同装置は、第２の実施例の構成に紙質入力装置１２０１が接続されたものである。紙質入力装置１２０１は印字する記録紙の紙厚、強度、材質といった項目についての紙質の情報を記録装置の使用者が入力、設定する装置である。
【００３７】
本実施例における記録紙搬送路切り替え装置での一連の処理手順は、第１の実施例のものと基本的には同じであるが、フラッパ駆動の制御方法を紙質の情報を考慮して変更することを特徴とする。
【００３８】
一連の処理の流れを図３及びフローチャート図１３を参照して説明する。
【００３９】
まず、フラッパオン時間：φの設定を行なう（ステップＳ２１〜Ｓ２３）。フラッパオン時間：φは記録紙を搬送先の搬送路に誘導するフラッパ１０７をセンサ３０１がオンした時点から、オン状態を保持する時間であり、紙質入力装置１２０１によって設定された記録紙の紙質のデータを考慮して設定される（ステップＳ２９〜Ｓ３４）。この際、設定する時間の値はＲＯＭ１２０２に予め記録されており、各紙質に対応してフラッパオン時間φのデータで構成されている。
【００４０】
次に紙質データと、これに対応した時間：φの関係について説明する。まず、紙厚の項目については、紙厚が薄い場合には、フラッパオン時間：φは記録紙がフラッパを通過して、その先端が搬送ローラに達するまでオン状態を保つようにφは設定されている。即ち、φの大きさは第２の実施例におけるβの時間に設定する（Ｓ３３）。一方、紙厚が厚い場合は記録紙がフラッパを通過した時点でオフする時間、即ちφは第１の実施例におけるαの時間に設定されている（Ｓ３４）。
【００４１】
このように設定することで、紙厚が薄い場合に紙のたわみによって発生し易い図１１に示す様な紙詰まりの不具合を防止でき、この様な不具合が起こりにくい紙厚の厚い記録紙の場合はソレノイドへの通電時間がより短くなるよう制御される。
【００４２】
紙質の強度、及び材質の項目についてはφの値は次のようになっている。記録紙の強度が弱く、更に材質が特にＯＨＰシートの場合にはφの時間は、記録紙の後端がフラッパを通過するまでオンに保ち、記録紙がフラッパに押さえ付けられないようにγに設定されている（Ｓ３２）。このように設定することで、強度の弱い紙がフラッパの押しつけによって傷つくことを防止できる。
【００４３】
また本実施例のようにレーザビームプリンタでは印刷工程において熱を記録紙に加えるため、ＯＨＰシートに記録を行なった場合、ＯＨＰシートは印刷時の加熱によって軟らかい状態になっており、外力が加わることによって変形し易くなっている。しかし、このような制御方法（Ｓ２９，Ｓ３２）を行なうことでこれを防止できる。
【００４４】
一方、記録紙の強度が強く、かつ材質がＯＨＰ以外である場合はφの値は記録紙の紙厚のみによって決定する（Ｓ３１）。フラッパオン時間：φの設定以後の制御方法は第１及び第２の実施例と同じである（ステップＳ２４〜Ｓ２８）。
【００４５】
以上のように制御することにより、記録紙の詰まり、あるいは記録紙を傷めるといった不具合の発生を抑えながら、ソレノイド２０５及びパワートランジスタの発熱を最適に抑制することができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、用紙後端がフラッパを通過する以前にフラッパを駆動する駆動手段への通電を停止するように制御しているため、駆動手段への通電時間が短くなり、駆動手段の発熱を抑えることができ、省電力を計ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例である記録装置の動作を説明するための模式断面図である。
【図２】第１の実施例の制御部のブロック図である。
【図３】第１の実施例の搬送路切り替え装置の動作説明図である。
【図４】第１の実施例におけるフラッパ駆動方法の説明図である。
【図５】第１の実施例における搬送路切り替え装置の処理を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施例におけるソレノイドを切り替えるタイミングの説明図である。
【図７】第１の実施例における処理動作のタイミングチャートである。
【図８】第２の実施例における搬送路切り替え装置の処理を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施例におけるソレノイドを切り替えるタイミングの説明図である。
【図１０】第２の実施例における処理動作のタイミングチャートである。
【図１１】第２の実施例が防ぐ記録紙詰まりの状態の説明図である。
【図１２】第３の実施例における搬送路切り替え装置の制御部のブロック図である。
【図１３】第３の実施例における搬送路切り替え装置の処理を示すフローチャートである。
【図１４】従来の記録紙搬送路切り替え装置の動作説明図である。
【図１５】従来の記録紙搬送路切り替え装置のソレノイド駆動回路説明図である。
【符号の説明】
１０１  レーザビームプリンタ
１０２  給紙カセット
１０３  印字部
１０４  排紙トレイ
１０５  記録紙反転部
１０６  搬送ローラ
１０７  フラッパ
２０１  コントローラ
２０２  ＲＯＭ
２０３  センサ群
２０４  搬送モータ
２０５  ソレノイド
２０６  搬送ローラ
３０１  記録紙センサ
【図１】
0003581435.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003581435.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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