(57)【要約】【課題】本発明は、コンパクトな装置構成で用紙の両面記録動作を行う際の用紙の搬送動作を効率よく行うことが可能な画像形成装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】反転搬送路の待機位置に停止する片面記録用紙Ｐ１を用紙搬送路に搬入するとともに片面記録された用紙Ｐ２を排出ローラ２４の逆転により反転搬送路に搬入する。そして、用紙搬送路に搬入された用紙Ｐ１の未記録面に記録動作を行って両面記録を行うと共にそれに並行して用紙Ｐ２を反転搬送して待機位置に停止させる。したがって、用紙Ｐ１及びＰ２が入れ替わるように反転搬送動作が行われるようになる。【選択図】図５
2006111390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙部から搬送された用紙を記録部に搬送して排紙トレイに搬出する用紙搬送路と、前記用紙搬送経路において前記記録部の下流側から搬入された用紙を前記記録部の上流側に搬出する反転搬送路とを備えた画像形成装置において、排出ローラを正転させて用紙の排紙動作を行うと共に当該排出ローラを逆転させて反転搬送動作を行う駆動手段と、片面記録用紙を前記反転搬送路内の待機位置から前記用紙搬送路に搬出させて前記記録部で未記録面に記録動作が行われるように搬送制御するとともに前記駆動手段を制御して前記排出ローラにより次の片面記録用紙を前記反転搬送路内に搬入して待機位置まで搬送する反転搬送制御手段と、前記反転搬入制御手段により前記待機位置に搬送された片面記録用紙を待機させた状態で両面記録された用紙の排紙動作に続いて前記給紙部から用紙を搬入して前記記録部で片面記録動作が行われるように搬送制御する用紙搬送制御手段とを備え、前記反転搬送制御手段及び前記用紙搬送制御手段を交互に行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記用紙搬送路で用いられる第一駆動源と、前記反転搬送路で用いられる第二駆動源と、前記排出ローラを前記第一駆動源に接続して正転させるとともに前記排出ローラを前記第二駆動源に接続して逆転させる駆動伝達手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像形成装置において、用紙の両面に記録することが行われているが、用紙の一方の側にしか記録部がない場合には、用紙の一方の面に記録した後用紙を反転させて他方の面に記録を行うようにする必要がある。したがって、こうした両面記録動作を行う場合、用紙の反転搬送動作をいかに効率的にかつ正確に行うかが課題となっている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、シート処理装置が、シート処理部、シート処理用搬送路、及びシート反転用搬送路よりなるシート搬送部とを有しており、シート反転用搬送路が複数のシート待機領域を有し、シート待機領域の各々に、制御された態様でシートを一時的に待機状態とさせるための制御手段が設けられており、一面連続処理工程と、交互処理工程と、多面連続処理工程とが連続して行われる点が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−３２３８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、用紙の反転搬送動作は、複数のシート反転用搬送路を装置内に形成し、さまざまな反転搬送処理を可能としているが、こうした反転用搬送路は、スペースをとるため装置が大型化し、さらに反転搬送用の搬送ローラが各搬送路に必要となって、これらの搬送ローラも含めて駆動伝達機構や駆動機構を設計する必要があり、駆動制御が複雑化してコストアップにならざるを得ない。
【０００５】
そこで、本発明は、コンパクトな装置構成で用紙の両面記録動作を行う際の用紙の搬送動作を効率よく行うことが可能な画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る画像形成装置は、給紙部から搬送された用紙を記録部に搬送して排紙トレイに搬出する用紙搬送路と、前記用紙搬送経路において前記記録部の下流側から搬入された用紙を前記記録部の上流側に搬出する反転搬送路とを備えた画像形成装置において、排出ローラを正転させて用紙の排紙動作を行うと共に当該排出ローラを逆転させて反転搬送動作を行う駆動手段と、片面記録された用紙を前記反転搬送路内の待機位置から前記用紙搬送路に搬出させて前記記録部で両面記録動作が行われるように搬送制御するとともに前記駆動手段を制御して前記排出ローラにより次の片面記録された用紙を前記反転搬送路内に搬入して待機位置まで搬送する反転搬送制御手段と、前記反転搬入制御手段により前記待機位置に搬送された片面記録された用紙を待機させた状態で両面記録された用紙の排紙動作に続いて前記給紙部から用紙を搬入して前記記録部で片面記録動作が行われるように搬送制御する用紙搬送制御手段とを備え、前記反転搬送制御手段及び前記用紙搬送制御手段を交互に行うことを特徴とする。さらに、前記駆動手段は、前記用紙搬送路で用いられる第一駆動源と、前記反転搬送路で用いられる第二駆動源と、前記排出ローラを前記第一駆動源に接続して正転させるとともに前記排出ローラを前記第二駆動源に接続して逆転させる駆動伝達手段とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上記のような構成を有することで、片面記録された用紙（以下「片面記録用紙」という。）を待機位置から搬出して未記録面に記録動作中に次の片面記録用紙を排出ローラにより反転搬送路内に搬入するようにしているので、反転搬送路の用紙の搬出に続いて次の用紙が搬入するようになり、用紙の反転搬送を効率よく行うことができ、搬送動作にかかる時間を短縮することが可能となる。また、片面記録用紙を待機させた状態で新しい用紙を給紙部から搬入して片面記録するようにしているため、新しい用紙へ片面記録された後直ぐに待機させた片面記録用紙が搬送されて未記録面への記録が行われるようになる。そして、反転搬送制御手段及び用紙搬送制御手段が交互に行われることで、新しい用紙への片面記録動作及び片面記録用紙への未記録面の記録動作が交互に切れ目なく処理されるようになり、用紙の両面記録動作を連続して効率よく行うことができる。
【０００８】
また、排出ローラを正転させて排紙動作を行うと共に排出ローラを逆転させて反転搬送動作を行うようにしているので、反転搬送動作に必要な搬送ローラを排出ローラで兼用することができ、さらに、排紙径路が反転搬送径路を兼ねるため、反転搬送路に必要なスペースを節約することができる。
【０００９】
また、排出ローラの駆動手段が、用紙搬送路で用いられる第一駆動源と、反転搬送路で用いられる第二駆動源と、排出ローラを第一駆動源に接続して正転させるとともに排出ローラを第二駆動源に接続して逆転させる駆動伝達手段とを備えることで、用紙搬送制御手段及び反転搬送制御手段を交互に行う場合に排出ローラの駆動制御をスムーズに行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。
【００１１】
図１は、本発明に係る画像形成装置全体の概略断面図である。画像形成装置１の上部には用紙排紙トレイ１０が設けられ、その下部には、記録部２及び給紙部３が配されている。
【００１２】
給紙部３では、給紙カセット１１が配置されており、フラッパ１２に所定のサイズの用紙が複数枚積載されている。給紙カセット１１の右端部には、ピックアップローラ１３が配置されている。フラッパ１２は、積載された用紙の上面がピックアップローラ１３に圧接するように、図示しないバネ部材により上方に付勢されている。この状態でピックアップローラ１３が回転駆動すると、摩擦力により用紙が１枚ずつ用紙搬送路に給紙されるようになる。
【００１３】
給紙された用紙は、まずフィードローラ１４及びプレスローラ１５により記録部２に搬送される。記録部２では、搬送された用紙に記録するために、現像器１６、クリーニング機構１７、コロナ帯電器１８、感光体ドラム１９、転写ローラ２０、露光手段２１及び定着ローラ２２が備えられている。クリーニング機構１７は、転写後の感光体ドラム１９の表面に付着した残留トナーや紙粉等の異物をクリーニングローラにより捕捉して感光体ドラム１９の表面を清掃する。コロナ帯電器１８は、放電ワイヤからのコロナ放電により感光体ドラム１９の表面を一様に帯電する。一様に帯電された感光体ドラム１９に、露光手段２１で画像記録信号に応じて露光することで静電潜像が形成される。そして、現像器１６内のトナーを感光体ドラム１９に形成された静電潜像に転移させて、静電潜像を可視像化する。転写ローラ２０は、用紙を挟んで感光体ドラム１９と対向する位置に設置されており、所定の電圧が印加されると感光体ドラム１９表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。そして、転写されたトナー像は、定着ローラ２２及びプレスローラ２３によって挟持されて加熱・プレスされ用紙に定着される。定着された用紙は、フィードローラ３４及びプレスローラ３５により排出経路に送られて、排出ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて用紙排紙トレイ１０に搬出される。
【００１４】
また、装置本体の側面には、手差し給紙機構及び反転搬送機構が設けられており、手差し給紙を行う場合には、側面カバー２６を開いて給紙ローラ２７に用紙を差し込むことで行われる。差し込まれた用紙は、給紙ローラ２７によりフィードローラ１４及びプレスローラ１５に搬送されて記録動作が行われる。また、反転搬送を行う場合には、片面に記録した用紙が一旦排出ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて搬出された後排出ローラ２４を逆回転して反転搬送路に搬送して、フィードローラ２８及びプレスローラ２９、フィードローラ３０及びプレスローラ３１の２対の搬送ローラにより下方に向けて搬送する。そして、フィードローラ３２及びプレスローラ３３により上方に向けて搬送されて、再度フィードローラ１４及びプレスローラ１５に搬送されてもう一方の面に記録動作が行われ、用紙の両面に記録されるようになる。また、画像形成装置１の中央部には、内部にトナーが貯留されているトナーカートリッジ３６が画像形成装置１から脱着可能に装着されており、トナーカートリッジ３６内のトナーは、図示されない経路により、現像器１６に適宜補充されるようになっている。
【００１５】
図２は、用紙搬送部及び反転搬送部の駆動機構の一例を示す概略図である。用紙の搬送経路は実線で描かれており、駆動伝達経路は点線で描かれている。用紙搬送部４０側には、第一駆動源として主モータ５０が配設されており、主モータ５０の駆動力は、図示しない駆動伝達機構によりピックアップローラ１３、レジストローラとして機能するフィードローラ１４、記録部２に配置されている感光体ドラム１９、定着ローラ２２等の複数のローラ部材、フィードローラ３４及び排出ローラ２４に伝達される。そして、排出ローラ２４と主モータ５０との間の駆動伝達経路には、電磁クラッチ５１が設けられており、フィードローラ１４との間の駆動伝達経路には電磁クラッチ５２、ピックアップローラ１３との間の駆動伝達経路には電磁クラッチ５３、フィードローラ３４との間の駆動伝達経路には電磁クラッチ５４がそれぞれ設けられている。
【００１６】
また、反転搬送部４１側には、第二駆動源として副モータ５５が配設されており、副モータ５５の駆動力は、図示しない駆動伝達機構により排出ローラ２４、フィードローラ２８、フィードローラ３０及びフィードローラ３２に伝達される。そして、排出ローラ２４と副モータ５５の間の駆動伝達経路には電磁クラッチ５６が設けられている。
【００１７】
用紙搬送部４０側の搬送経路には、排出ローラ２４と記録部２の定着ローラ２２との間に用紙検知センサ５７が配置されており、ローラ対１４及び１５とピックアップローラ１３との間にも用紙検知センサ５８が配置されている。
【００１８】
図３は、図２に示す駆動機構を駆動制御するための回路ブロック図を示す。用紙搬送部４０側には、駆動制御に関する情報処理を行うＣＰＵ６０、用紙検知センサ５７及び５８からの信号を検知する用紙検知回路６１、主モータ５０を駆動するドライバ回路６２、電磁クラッチ５１、５２、５３及び５４を駆動するドライバ回路６３が設けられており、反転搬送部４１側には、副モータ５４を駆動するドライバ回路６４、電磁クラッチ５６を駆動するドライバ回路６６が設けられている。そして、各回路は、いずれもＣＰＵ６０に接続されている。
【００１９】
図４から図６は、本実施形態における用紙搬送路及び反転搬送路での用紙の搬送動作を示す説明図である。図４では、両面記録モードの指令信号が入力されると、ＣＰＵ６０は、主モータ５０を駆動開始して電磁クラッチ５３を接続し、１枚目の用紙Ｐ１が給紙ローラ１３により給紙される。そして、用紙Ｐ１の先端が用紙検知センサ５８を通過すると用紙検知センサ５８がオンとなり、ＣＰＵ６０は、電磁クラッチ５１〜５４を適宜接続して用紙搬送部４０のフィードローラ１４、記録部２に配置されている感光体ドラム１９、定着ローラ２２等の複数のローラ部材、フィードローラ３４及び排出ローラ２４を駆動制御し、用紙Ｐ１を搬送しながら記録部２で用紙Ｐ１の片面に記録動作が行われる（図４（ａ）参照）。こうした用紙Ｐ１の用紙搬送制御は公知のものである。なお、図４から図６において用紙Ｐ１〜Ｐ３を太い線で表示するとともに、理解を容易にするため用紙の未記録部分は点線で、片面記録部分は一点鎖線で、両面記録部分は実線でそれぞれ表示するようにしている。
【００２０】
片面記録された用紙Ｐ１が搬送されていくと、その先端は排出ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されるようになる。排出ローラ２４は、主モータ５０と電磁クラッチ５１を介して接続されているため正転し、用紙Ｐ１を排紙方向に搬送する。そして、用紙検知センサ５７が用紙Ｐ１の後端を検知すると、ＣＰＵ６０は所定の時間経過後副モータ５５を駆動開始し、電磁クラッチ５１を切断して電磁クラッチ５６を接続する。排出ローラ２４は、副モータ５５と電磁クラッチ５６を介して接続されると、逆転して排紙方向とは逆方向に用紙Ｐ１を搬送するようになり、用紙Ｐ１は、後端から反転搬送径路に搬入されるようになる。また、用紙Ｐ１の反転搬送動作に並行して、次の用紙Ｐ２が給紙ローラ１３により搬入されて記録動作が開始される（図４（ｂ）参照）。そして、用紙Ｐ１は、副モータ５５の回転駆動により回転するフィードローラ２８及びプレスローラ２９、フィードローラ３０及びプレスローラ３１の２対の搬送ローラにより下方に搬送され、副モータ５５の回転駆動が停止されて待機位置で停止状態となる。この間、用紙Ｐ２の片面への記録動作が続行される（図４（ｃ）参照）。この場合、用紙Ｐ１の反転搬送は副モータ５５だけで行うことができるので、高速の搬送動作により速やかに用紙Ｐ１を待機位置に搬送できる。また、用紙Ｐ１が反転搬送されて排出ローラ２４を離れるタイミングで電磁クラッチ５６は切断され、電磁クラッチ５１が接続されて排出ローラ２４は、正転状態となる。こうして、両面記録モードを開始して、用紙搬送路及び反転搬送路にそれぞれ用紙が配置された状態となる。
【００２１】
図５は、用紙搬送路及び反転搬送路にそれぞれ用紙が配置された状態での反転搬送動作を示している。用紙Ｐ２の片面記録動作が終了すると、副モータ５５が駆動を開始してフィードローラ２８及びプレスローラ２９、フィードローラ３０及びプレスローラ３１及びフィードローラ３２及びプレスローラ３３の搬送ローラにより待機していた用紙Ｐ１が用紙搬送部に搬入されて、フィードローラ１４及びプレスローラ１５に挟持されるようになる。一方、用紙Ｐ２は、排出ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて排紙方向に搬送された後、上述のように電磁クラッチ５１の切断及び電磁クラッチ５６の接続により排紙ローラ２４が逆転されて後端から反転搬送部に搬入される（図５（ａ）参照）。
【００２２】
そして、用紙Ｐ１の未記録面へ記録動作が行われて用紙Ｐ１の両面記録が進められると共に用紙Ｐ２の反転搬送動作が行われて、待機位置で停止される（図５（ｂ）参照）。用紙Ｐ２が反転搬送されて排出ローラ２４を離れるタイミングで電磁クラッチ５６は切断され、電磁クラッチ５１が接続されて排出ローラ２４は、正転状態となる。こうして、図４（ｃ）とは用紙Ｐ１及びＰ２の配置が入れ替わるように反転搬送動作が行われる。
【００２３】
図６は、用紙搬送路及び反転搬送路にそれぞれ用紙が配置された状態での用紙搬送動作を示している。用紙Ｐ１の未記録面の記録動作が終了すると、用紙Ｐ１は、排出ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて排紙方向に搬送されてそのまま排紙トレイ１０に排出され、用紙Ｐ１の記録動作の終了に続いて次の新しい用紙Ｐ３が給紙ローラ１３により搬入される（図６（ａ）参照）。そして、記録部２で用紙Ｐ３が記録動作される間用紙Ｐ２は反転搬送部において待機位置に待機状態とされている（図６（ｂ）参照）。すなわち、図４（ｃ）と同様に、用紙搬送路及び反転搬送路にそれぞれ用紙が配置された状態となる。
【００２４】
次に、図５で説明した反転搬送動作を行うようにし、以後図５及び図６に示す反転搬送動作及び用紙搬送動作を交互に繰り返すことで効率よく用紙の両面記録を行うことができるようになる。こうした搬送動作を行うことで、用紙搬送路及び反転搬送路にそれぞれ用紙が配置された状態となり、用紙の記録動作に続いて次の用紙の記録動作に直ぐ入れるようになる。また、反転搬送動作の際に用紙の入れ替えを行うように並行して搬送するようにしているので、搬送時間の短縮につながる。
【００２５】
また、排出ローラの回転を適宜切り換えて正転による排紙動作及び逆転による反転搬送動作を行うことで、搬送ローラ数を抑えて搬送動作を行うことができ、その分駆動伝達系がコンパクト化される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る実施形態に関する画像形成装置全体の概略断面図である。
【図２】用紙搬送部及び反転搬送部の駆動伝達機構の例を示す概略図である。
【図３】駆動制御に関するブロック図である。
【図４】用紙搬送部及び反転搬送部での用紙搬送動作を示す説明図である。
【図５】用紙搬送部及び反転搬送部での用紙搬送動作を示す説明図である。
【図６】用紙搬送部及び反転搬送部での用紙搬送動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    画像形成装置
２    記録部
３    給紙部
24    排出ローラ
40    用紙搬送部
41    反転搬送部
50    主モータ
51    電磁クラッチ
55    副モータ
56    電磁クラッチ
【図１】
2006111390.tif 000003
【図２】
2006111390.tif 000004
【図３】
2006111390.tif 000005
【図４】
2006111390.tif 000006
【図５】
2006111390.tif 000007
【図６】
2006111390.tif 000008