(57)【要約】【課題】モーターの回転駆動力の損失を低減することができ、かつ騒音を抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】本発明の画像形成装置は、シート材の搬送を行う搬送路１６と、該搬送路１６上のシート材の搬送方向を正方向と逆方向との２つの搬送方向に変更するために正方向と逆方向に回転するスイッチバックローラ対９３と、該搬送路上のシート材の搬送経路の切り替えを行うスイッチバック機構部と、該スイッチバック機構部から逆方向に搬送されたシート材が搬送される返送路１７と、該返送路１７に設けられた複数の返送ローラ対１７ａ、１７ｂと、該スイッチバックローラ対９３を駆動する搬送路駆動系と、該複数の返送ローラ対１７ａ、１７ｂを駆動する返送路駆動系と、該搬送路駆動系と該返送路駆動系との双方に回転駆動力を供給する１つの駆動モーター９５と、該返送路駆動系と該駆動モーター９５との間に設けられるクラッチ９６と、からなることを特徴とする。【選択図】図１
2008254880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材の搬送を行う搬送路と、
該搬送路上のシート材の搬送方向を正方向と逆方向との２つの搬送方向に変更するために正方向と逆方向に回転するスイッチバックローラ対と、
該搬送路上のシート材の搬送経路の切り替えを行うスイッチバック機構部と、
該スイッチバック機構部から逆方向に搬送されたシート材が搬送される返送路と、
該返送路に設けられた複数の返送ローラ対と、
該スイッチバックローラ対を駆動する搬送路駆動系と、
該複数の返送ローラ対を駆動する返送路駆動系と、
該搬送路駆動系と該返送路駆動系との双方に回転駆動力を供給する１つの駆動モーターと、
該返送路駆動系と該駆動モーターとの間に設けられるクラッチ手段と、からなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
両面印刷を行う際には該クラッチ手段によって該駆動モーターから該返送路駆動系に回転駆動力を伝達させ、片面印刷を行う際には該クラッチ手段によって該駆動モーターから該返送路駆動系に回転駆動力を伝達させないように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
両面印刷を行う際には該スイッチバックローラ対を逆回転させる前に、該クラッチ手段によって該駆動モーターから該返送路駆動系に回転駆動力を伝達させるように制御することを特徴とする請求項２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、ファクシミリ、プリンタ、複写機などの画像形成装置に係り、特に片面印刷と両面印刷とを行うスイッチバック機構部を有する画像形成装置に設けられる駆動系に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ファクシミリ、プリンタ、複写機などの画像形成装置においては、スイッチバック機構部を有し、片面印刷と両面印刷の双方を行うことが可能なものが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１（特開２００２−１２３３３号公報）には、定着装置８を通過したシート材を、分岐手段１４を通過させてそのまま機外に排出させるか、あるいは下方に配置された両面装置６に搬送し、当該両面装置６に送られたシート材は反転ローラ３０で途中まで搬送した後、反転ローラ３０を逆回転させてスイッチバックさせ反転搬送路３２中に送り出し、シート材の裏表が反転された状態にてシート材搬送装置１２に合流され、再び転写部１５に送られ裏面に画像が形成される画像形成装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１２３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示されている画像形成装置においては、モータＭ１一つによって、搬送ローラ４０ａ乃至４４ｅと、反転搬送路３２中に設けられるローラの双方に回転駆動力を伝達するような構成となっている。画像形成装置がこのような構成となっている場合には、モータＭ１は両面印刷を行わないような場合においても、反転搬送路３２中に設けられるローラを回転させることとなり、モータＭ１の回転駆動力が無駄に使われると共に、装置から発せられる騒音も大きい、という問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記のような課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、シート材の搬送を行う搬送路と、該搬送路上のシート材の搬送方向を正方向と逆方向との２つの搬送方向に変更するために正方向と逆方向に回転するスイッチバックローラ対と、該搬送路上のシート材の搬送経路の切り替えを行うスイッチバック機構部と、該スイッチバック機構部から逆方向に搬送されたシート材が搬送される返送路と、該返送路に設けられた複数の返送ローラ対と、該スイッチバックローラ対を駆動する搬送路駆動系と、該複数の返送ローラ対を駆動する返送路駆動系と、該搬送路駆動系と該返送路駆動系との双方に回転駆動力を供給する１つの駆動モーターと、該返送路駆動系と該駆動モーターとの間に設けられるクラッチ手段と、からなることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の画像形成装置は、両面印刷を行う際には該クラッチ手段によって該駆動モーターから該返送路駆動系に回転駆動力を伝達させ、片面印刷を行う際には該クラッチ手段によって該駆動モーターから該返送路駆動系に回転駆動力を伝達させないように制御することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の画像形成装置は、両面印刷を行う際には該スイッチバックローラ対を逆回転させる前に、該クラッチ手段によって該駆動モーターから該返送路駆動系に回転駆動力を伝達させるように制御することを特徴とする。
【０００８】
本発明の画像形成装置によれば、モーターの回転駆動力の損失を低減することができ、かつ騒音を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ、画像形成装置がカラープリンタである場合を例にとり説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置（カラープリンタ）の構成図（要部断面図）である。図１において、１０は画像形成部、１０ｂは二次転写ローラ、１１はハウジング、１５は排紙部、１６は搬送路、１６ａは排紙経路、１６ｂは垂直搬送路、１７は返送路、１７ａ、１７ｂは返送ローラ対、１８は給紙カセット、１９は給紙ローラ、２０は像担持体ユニット、２１は感光体、２２は帯電手段、３０は露光ユニット、４０は現像器（現像装置）、４１は回転体本体、４２は現像器カートリッジ、４３は現像ローラ、５０は中間転写体ユニット、５１は中間転写ベルト、５４は駆動ローラ、５５は従動ローラ、６０は定着ユニット（定着器）、９３はスイッチバックローラ対、９５はローラ対駆動モーター、９６はクラッチ、９９は駆動伝達機構をそれぞれ示している。
【００１０】
カラープリンタの画像形成部１０は、不図示の原稿読み取り部にて読み取られた原稿の画像データ、や外部装置（例えばパーソナルコンピュータ、不図示）から入力された画像データに基づき、シート材（シート材の他、ＯＨＰ用シート、封筒等のシート状記録媒体を含む）の両面にモノクロ（単色）画像またはフルカラー画像を形成することのできるカラー画像形成部であり、ハウジング１１と、このハウジング１１内に収容された、像担持体ユニット２０と、露光手段としての露光ユニット３０と、現像手段としての現像器（現像装置）４０とを備えている。また、中間転写体ユニット５０と、定着手段としての定着ユニット（定着器）６０とを備えている。ハウジング１１には図示しないフレームが設けられており、このフレームに上記各ユニット等が取り付けられている。
【００１１】
像担持体ユニット２０は、外周面に感光層を有する感光体２１と、この感光体２１の外周面を一様に帯電させる帯電手段２２とを有しており、この帯電手段２２により一様に帯電させられた感光体２１の外周面を露光ユニット３０からのレーザー光Ｌで選択的に露光して静電潜像を形成し、この静電潜像に現像器４０で現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とし、このトナー像を中間転写体ユニット５０の中間転写体である中間転写ベルト５１に一次転写部Ｔ１で一次転写し、さらに、二次転写部（転写部）Ｔ２で、転写対象であるシート材に二次転写させるようになっている。
【００１２】
ハウジング１１内には、上記二次転写部Ｔ２にシート材を供給し二次転写部Ｔ２で片面に画像が形成されたシート材をハウジング１１上面の排紙部（排紙トレイ）１５に向けて搬送する搬送路１６と、この搬送路１６により排紙部１５に向けて搬送されたシート材を不図示のスイッチバック機構部の前段でスイッチバックさせて他面にも画像を形成すべく前記二次転写部Ｔ２に向けて返送する返送路１７とが設けられている。
【００１３】
返送路１７へのシート材の返送は、スイッチバックローラ対９３によってなされる。スイッチバックローラ対９３は、定着器６０からの排紙経路中に設けられており、シート材のスイッチバックは、シート材の後端がスイッチバックローラ対９３のニップ部を通過する前にスイッチバックローラ対９３を逆転させてシート材を返送路１７へ供給することによってなされる。
【００１４】
返送路１７へ供給されたシート材は、返送ローラ対１７ａ、１７ｂで搬送されて搬送路１６へ合流し二次転写部Ｔ２へと再び供給される。上記搬送路１６の一部が、シート材を垂直方向に搬送する垂直搬送路１６ｂを構成している。
【００１５】
ローラ対駆動モーター９５は、定着器６０を通過したシート材を搬送するためのローラ対を駆動する動力源であり、より具体的には搬送路１６におけるスイッチバックローラ対９３と返送路１７における返送ローラ対１７ａ、１７ｂとの双方の回転駆動力源となっている。ローラ対駆動モーター９５から、返送ローラ対１７ａ、１７ｂへ駆動力を伝達する機構の間にはクラッチ９６が設けられる。
【００１６】
ハウジング１１の下部には、複数枚のシート材を積層保持する前記給紙カセット１８が設けられており、そのシート材を一枚ずつ上記二次転写部Ｔ２に向けて給送する給紙ローラ１９が設けられている。
【００１７】
給紙カセット１８は、その後部１８ａが装置前後方向（図１において左右方向）に伸縮可能に構成されており、後部１８ａを図１に示すように伸ばしたとき、Ａ３サイズのシート材を縦置き（搬送方向に向かって縦長状態）で収納でき、Ａ４サイズのシート材を収納するときには、後部１８ａを縮めることができる。
【００１８】
図１は、Ａ３サイズのシート材を縦置きで収納した場合を示しているため、後部１８ａが装置背面に突出しているが、Ａ４サイズのシート材を収納するときには、後部１８ａを縮めることができるので、後部１８ａは装置背面から突出しない。
【００１９】
現像器４０はロータリ現像器（ロータリ現像装置）であり、回転体本体４１に対して、イエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー、ブラックトナーが収容された各色用の現像器カートリッジ４２が着脱可能に装着されている。回転体本体４１が矢印Ｒ方向に９０度ピッチで回転することによって、各現像器カートリッジが備えている現像ローラ４３を感光体２１に選択的に当接させ、感光体２１の表面を選択的に現像することが可能となっている。
【００２０】
露光ユニット３０は、上記レーザー光Ｌを感光体２１に向けて照射する。
【００２１】
中間転写体ユニット５０は、図示しないユニットフレームと、このフレームで回転可能に支持された駆動ローラ５４と複数本の従動ローラ５５などに掛け回されて張架された中間転写体としての前記中間転写ベルト５１とを備えており、中間転写ベルト５１が図示矢印方向に循環駆動される。感光体２１と中間転写ベルト５１との当接部において前記一次転写部Ｔ１が形成されており、駆動ローラと二次転写ローラ１０ｂとの圧接部において前記二次転写部Ｔ２が形成される。
【００２２】
二次転写ローラ１０ｂは、前記駆動ローラ５４に対して（したがって中間転写ベルト５１に対して）接離可能であり、接触した際に二次転写部Ｔ２が形成される。
【００２３】
したがって、カラー画像を形成する際には、二次転写ローラ１０ｂが中間転写ベルト５１から離間している状態で、中間転写ベルト５１の１回転につき中間転写ベルト５１上に１色の画像が形成され、中間転写ベルト５１の複数回転により中間転写ベルト５１上に複数色の画像が重畳されて中間転写ベルト５１上にカラー画像が形成され、その後、二次転写ローラ１０ｂが中間転写ベルト５１に当接し、その当接部（二次転写部Ｔ２）にシート材が供給されることによって中間転写ベルト５１上からシート材上にカラー画像（トナー像）が転写（二次転写）されることとなる。
【００２４】
トナー像が転写されたシート材は、定着器６０を通ることでトナー像が溶融定着され、後述するスイッチバック機構部を経て上記排紙部１５に向けて排出される。
【００２５】
スイッチバック機構部は、前述した定着器６０からの排紙経路１６ａと、排紙部１５への排紙路１６ｃとの間に設けられた切替ガイド（不図示）と、この切替ガイドよりも装置背面側に設けられたスイッチバックローラ対９３とを有している。
【００２６】
切替ガイドは、軸で回動可能に設けられており、図示しない作動手段（例えばソレノイド）によって後述するように作動する。スイッチバックローラ対９３は、回転駆動手段により、正逆転する。
【００２７】
両面印刷を行うときのスイッチバック機構部の作動は以下の通りである。
【００２８】
図２に示すように、定着器６０から排紙経路１６ａへとシート材Ｓが搬送される際、不図示の紙ガイドは一方に回動した状態となっていて、シート材Ｓの排紙部（排紙トレイ）１５へ向かっての搬送を許す。このとき、スイッチバックローラ対９３は正転（シート材Ｓを排紙部（排紙トレイ）１５へ向けて搬送する方向への回転）している。
【００２９】
次に、図３に示すように、シート材Ｓの後端Ｓａが紙ガイドを通過した後、スイッチバックローラ対９３を通過する前に、紙ガイドが他方に回動するとともに、スイッチバックローラ対９３が逆転する。
【００３０】
これによって、シート材Ｓは、前記後端Ｓａが進行方向先端となって、図４に示すように返送路１７へと搬送される。返送路１７からは、搬送路１６へ合流し二次転写部Ｔ２へと一方の面が印字されたシート材Ｓは再び、二次転写部Ｔ２へと供給される。
【００３１】
上記のような構成において、片面印刷を行うときには、定着器６０から排紙経路１６ａへとシート材Ｓが搬送される際には、不図示の紙ガイドは一方に回動した状態となり、シート材Ｓを排紙部（排紙トレイ）１５へ向かって排出するようになっている。
【００３２】
次に、本発明の定着器６０を通過した後のシート材を搬送するためのローラ対の回転駆動系について説明する。図５は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置（プリンタ）の回転駆動系のブロック構成の一部を示す図である。図５のブロック図に示されるように、ローラ対駆動モーター９５は、搬送路駆動系を介してスイッチバックローラ対９３を回転駆動し、クラッチ９６を含む返送路駆動系を介して返送ローラ対１７ａ、１７ｂを回転駆動するように構成されている。本発明においては、ローラ対駆動モーター９５と返送ローラ対１７ａ、１７ｂとの間にクラッチ９６を設けるようにして、回転駆動力の伝達のオンオフを行うようになっている。このような回転駆動力の伝達のオンオフは、返送ローラ対１７ａ、１７ｂの回転の要不要に応じて行われる。
【００３３】
ここで、返送路駆動系を構成する駆動伝達機構９９については図１の斜線部分で模式的に示している。
【００３４】
以上のように構成される本発明の回転駆動系を有するカラープリンタでは両面印刷、片面印刷の別で以下のような制御を行うことを特徴としている。すなわち、カラープリンタで両面印刷を行う際にはクラッチ９６によってローラ対駆動モーター９５から返送路駆動系に回転駆動力を伝達するように制御して、返送路１７における返送ローラ対１７ａ、１７ｂを回転駆動する。
【００３５】
これに対して、カラープリンタで片面印刷を行う際にはクラッチ９６によってローラ対駆動モーター９５から返送路駆動系に回転駆動力を伝達させないように制御する。これによって、送路１７における返送ローラ対１７ａ、１７ｂの回転駆動を停止して、ローラ対駆動モーター９５の回転駆動力の損失を低減すると共に、返送ローラ対１７ａ、１７ｂや駆動伝達機構９９から発生する騒音を抑制する。
【００３６】
また、本発明においては、両面印刷を行うとき、片面の印刷が終了して、シート材Ｓを逆方向に搬送するためにスイッチバックローラ対９３を逆回転させる前の段階において、クラッチ９６によってローラ対駆動モーター９５から返送路駆動系に回転駆動力を伝達させるように制御する。このような制御によれば、返送路１７における返送ローラ対１７ａ、１７ｂの回転が安定した後に、シート材Ｓを返送路１７に流せるので、紙ジャムなどのリスクを低減することができる。
【００３７】
以上、本発明によれば、ローラ対駆動モーター９５の回転駆動力の損失を低減することができ、かつ騒音を抑制することができる。
【００３８】
なお、以上の説明においては、画像形成装置としてプリンタの例について説明したが、本発明は、画像形成装置とその画像形成に用いるシート材の搬送に関するものであるので、本発明は、その他の画像形成装置である電子写真方式の複写機、電子写真方式のファクシミリ、電子写真方式の複合機、インクジェット方式のプリンタ、インクジェット方式の複写機、インクジェット方式のファクシミリ、インクジェット方式の複合機などの画像形成装置にも適用し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置（プリンタ）の構成図（要部断面図）である。
【図２】本本発明の実施の形態に係る画像形成装置（プリンタ）におけるスイッチバック機構部の作動状況を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る画像形成装置（プリンタ）におけるスイッチバック機構部の作動状況を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る画像形成装置（プリンタ）におけるスイッチバック機構部の作動状況を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る画像形成装置（プリンタ）の回転駆動系のブロック構成の一部を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０・・・画像形成部、１０ｂ・・・二次転写ローラ、１１・・・ハウジング、１５・・・排紙部、１６・・・搬送路、１６ａ・・・排紙経路、１６ｂ・・・垂直搬送路、１７・・・返送路、１７ａ、１７ｂ・・・返送ローラ対、１８・・・給紙カセット、１９・・・給紙ローラ、２０・・・像担持体ユニット、２１・・・感光体、２２・・・帯電手段、３０・・・露光ユニット、４０・・・現像器（現像装置）、４１・・・回転体本体、４２・・・現像器カートリッジ、４３・・・現像ローラ、５０・・・中間転写体ユニット、５１・・・中間転写ベルト、５４・・・駆動ローラ、５５・・・従動ローラ、６０・・・定着ユニット（定着器）、９３・・・スイッチバックローラ対、９５・・・ローラ対駆動モーター、９６・・・クラッチ、９９・・・駆動伝達機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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