(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を反転させて搬送するための反転搬送装置を備える画像形成装置において、
前記反転搬送装置は、前記記録媒体を正方向および反転方向に搬送するために、正方向および逆方向に回転可能な反転ローラと、一方向に回転する駆動源の動力を前記反転ローラに伝達するための駆動伝達手段とを備え、
前記駆動伝達手段は、前記駆動源からの動力が入力される入力側伝達手段と、前記反転ローラに動力を出力する出力側伝達手段と、前記入力側伝達手段と前記出力側伝達手段との間に介在される中継伝達手段とを備えており、
前記出力側伝達手段は、前記反転ローラを正方向に回転させるための正方向伝達機構と、前記反転ローラを逆方向に回転させるための逆方向伝達機構とを備え、
前記中継伝達手段は、前記入力側伝達手段からの駆動が伝達され、前記正方向伝達機構と前記逆方向伝達機構とに切換可能に駆動を伝達できるように構成されており、
前記入力側伝達手段からの駆動力を用いて、前記中継伝達手段からの駆動伝達を、前記正方向伝達機構と前記逆方向伝達機構とに切り換えるための、駆動切換手段を備えていることを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２】
前記中継伝達手段は、前記正方向伝達機構に駆動を伝達するための正方向伝達位置と、前記逆方向伝達機構に駆動を伝達するための逆方向伝達位置とに移動可能に設けられており、
前記駆動切換手段は、前記中継伝達手段における前記正方向伝達機構または前記逆方向伝達機構の駆動伝達切換時に、前記入力側伝達手段からの駆動が入力されるカム部材と、前記カム部材と係合し、前記カム部材の駆動によって前記中継伝達手段を移動させる移動部材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。
【請求項３】
前記駆動切換手段は、さらに、前記中継伝達手段における前記正方向伝達機構および前記逆方向伝達機構の駆動伝達切換時に、前記入力側伝達手段からの駆動を前記カム部材に入力させるためのトリガ手段を備えていることを特徴とする、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記トリガ手段が、ストローク０．５〜３ｍｍにおいて３．２Ｎ以下の吸引力を有するソレノイドを備えていることを特徴とする、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トリガ手段は、前記駆動切換手段による切換動作が完了した位置で、前記カム部材の移動を規制するための規制手段を備えていることを特徴とする、請求項３および４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザプリンタなどの画像形成装置、詳しくは、用紙などの記録媒体の両面に画像を形成することのできる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザプリンタなどの画像形成装置では、用紙の両面に画像を形成するための両面印刷装置を備えているものが知られている。
【０００３】
このような両面印刷装置としては、たとえば、画像形成ユニットにおいて用紙の一方の面に画像を形成した後、その用紙を反転させて、再び画像形成ユニットに搬送して、他方の面に画像を形成するものが知られており、通常、用紙を反転させるための反転機構を備えている。
【０００４】
このような反転機構としては、たとえば、一方の面に画像が形成され、排紙方向に送られてきた用紙を１対の反転ローラで挟み、まず反転ローラを正方向に回転させて用紙をそのまま後端まで送り、その後、逆方向に回転させることにより、その用紙を反転方向に搬送するものが知られている。
【０００５】
この反転機構において、反転ローラを正逆回転させる機構としては、たとえば、正逆回転可能なモータにより、反転ローラを、直接、正方向および逆方向に駆動させるものや、モータから反転ローラに伝達される駆動の伝達経路を切り換える切換ギヤを設けて、ソレノイドを用いて、その切換ギヤによる伝達経路の切り換えを行なって、反転ローラを正方向および逆方向に回転させるものが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、正逆回転可能なモータを用いて、反転ローラを正逆回転させるようにすると、そのような専用のモータを必要とすることから、著しい製造コストの上昇を招くという不具合がある。
【０００７】
また、ソレノイドを用いて、切換ギヤによる伝達経路の切り換えを行なうようにすれば、専用のモータを設けなくてもよく、その分、製造コストの上昇を抑えることはできる。しかし、このような構成では、切換ギヤを、正方向および逆方向のいずれか一方の伝達経路で駆動を伝達している状態から、他方の伝達経路に駆動が伝達されるように切り換える必要がある。そのため、ソレノイドには、切換ギヤの切り換えによって伝達経路の遮断および伝達を行なうための大きな駆動力が必要となる。その結果、やはり、高価なパワーソレノイドを用いる必要があり、製造コストの低減化を図るには限度がある。
【０００８】
また、そのようなパワーソレノイドを用いると、動作時の音が大きいため、防音のための装置構成が必要となり、また、電力消費も大きく、ランニングコストの上昇を招き、さらには、耐久による焼き付きなどを生ずるおそれもある。
【０００９】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、反転ローラを確実かつ円滑に正逆回転させることができるとともに、製造コストの大幅な低減化を図ることができ、さらには、ランニングコストの低減化、および、耐久性の向上を図ることのできる、反転搬送装置を備える画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、記録媒体を反転させて搬送するための反転搬送装置を備える画像形成装置において、前記反転搬送装置は、前記記録媒体を正方向および反転方向に搬送するために、正方向および逆方向に回転可能な反転ローラと、一方向に回転する駆動源の動力を前記反転ローラに伝達するための駆動伝達手段とを備え、前記駆動伝達手段は、前記駆動源からの動力が入力される入力側伝達手段と、前記反転ローラに動力を出力する出力側伝達手段と、前記入力側伝達手段と前記出力側伝達手段との間に介在される中継伝達手段とを備えており、前記出力側伝達手段は、前記反転ローラを正方向に回転させるための正方向伝達機構と、前記反転ローラを逆方向に回転させるための逆方向伝達機構とを備え、前記中継伝達手段は、前記入力側伝達手段からの駆動が伝達され、前記正方向伝達機構と前記逆方向伝達機構とに切換可能に駆動を伝達できるように構成されており、前記入力側伝達手段からの駆動力を用いて、前記中継伝達手段からの駆動伝達を、前記正方向伝達機構と前記逆方向伝達機構とに切り換えるための、駆動切換手段を備えていることを特徴としている。
【００１１】
このような構成によると、常には、駆動切換手段による切り換えによって、中継伝達手段からの駆動が正方向伝達機構に伝達されるようにしておけば、入力側伝達手段からの駆動が、中継伝達手段を介して正方向伝達機構に伝達され、これによって、反転ローラが正方向に回転され、記録媒体が正方向に搬送される。そして、記録媒体の反転搬送を行なう場合には、駆動切換手段によって、中継伝達手段からの駆動が逆方向伝達機構に伝達されるように切り換えれば、入力側伝達手段からの駆動が、中継伝達手段を介して逆方向伝達機構に伝達され、これによって、反転ローラが逆方向に回転され、記録媒体が反転方向に搬送される。これによって、反転ローラを、確実かつ円滑に正逆回転させて、記録媒体を確実に正方向および反転方向に搬送することができる。
【００１２】
また、この構成においては、駆動切換手段が、入力側伝達手段からの駆動力によって、駆動されるので、正逆回転可能な専用のモータや、高価なパワーソレノイドを用いる必要がなく、製造コストの大幅な低減化を図ることができる。さらに、このように、入力側伝達手段からの駆動力によって駆動切換手段を駆動させれば、省電力化によるランニングコストの低減化を図ることができるとともに、耐久による焼き付きなどを生ずるおそれもなく、耐久性の向上を図ることができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記中継伝達手段は、前記正方向伝達機構に駆動を伝達するための正方向伝達位置と、前記逆方向伝達機構に駆動を伝達するための逆方向伝達位置とに移動可能に設けられており、前記駆動切換手段は、前記中継伝達手段における前記正方向伝達機構および前記逆方向伝達機構の駆動伝達切換時に、前記入力側伝達手段からの駆動が入力されるカム部材と、前記カム部材と係合し、前記カム部材の駆動によって前記中継伝達手段を移動させる移動部材とを備えていることを特徴としている。
【００１４】
このような構成によると、中継伝達手段における正方向伝達機構または逆方向伝達機構の駆動伝達切換時には、入力側伝達手段からの駆動がカム部材に入力される。そうすると、カム部材と係合している移動部材が、そのカム部材の駆動によって、中継伝達手段が、正方向伝達位置または逆方向伝達位置に移動される。そのため、中継伝達手段における正方向伝達機構または逆方向伝達機構の駆動伝達切換時において、確実な駆動の切り換えを行なうことができる。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記駆動切換手段は、さらに、前記中継伝達手段における前記正方向伝達機構および前記逆方向伝達機構の駆動伝達切換時に、前記入力側伝達手段からの駆動を前記カム部材に入力させるためのトリガ手段を備えていることを特徴としている。
【００１６】
このような構成によると、中継伝達手段における正方向伝達機構または逆方向伝達機構の駆動伝達切換時には、トリガ手段によって、入力側伝達手段からの駆動がカム部材に入力される。そのため、確実なタイミングにおいて、中継伝達手段における正方向伝達機構または逆方向伝達機構の駆動伝達の切り換えを達成することができる。その結果、反転ローラを、確実なタイミングにおいて、正逆回転させて、記録媒体をより一層確実に正方向および反転方向に搬送することができる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記トリガ手段が、ストローク０．５〜３ｍｍにおいて３．２Ｎ以下の吸引力を有するソレノイドを備えていることを特徴としている。
【００１８】
このような構成によると、ソレノイドの励磁または非励磁によって、確実なタイミングで、中継伝達手段における正方向伝達機構または逆方向伝達機構の駆動伝達の切り換えを行なうことができる。また、このような構成においては、ソレノイドは、単に、中継伝達手段からの駆動をカム部材に入力するためのトリガとして用いられるので、高価なパワーソレノイドを用いる必要もない。そのため、ストローク０．５〜３ｍｍにおいて３．２Ｎ以下の吸引力を有する、安価な小型のソレノイドを用いて、製造コストおよびランニングコストの低減化を図りつつ、確実な中継伝達手段の切り換え動作を確保することができる。
【００１９】
また、請求項５に記載の発明は、請求項３および４に記載の発明において、前記トリガ手段は、前記駆動切換手段による切換動作が完了した位置で、前記カム部材の移動を規制するための規制手段を備えていることを特徴としている。
【００２０】
このような構成によると、規制手段によって、駆動切換手段による切換動作が完了した位置においてカム部材の移動が規制されるので、正方向伝達機構または逆方向伝達機構において、確実な駆動の伝達を保持することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。図１において、レーザプリンタ１は、本体ケーシング２内に、記録媒体としての用紙３を給紙するためのフィーダユニット４や、給紙された用紙３に所定の画像を形成するための画像形成ユニット５などを備えている。
【００２２】
フィーダユニット４は、本体ケーシング２内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ６と、給紙トレイ６内に設けられた用紙押圧板７と、給紙トレイ６の一端側端部の上方に設けられる給紙ローラ８および給紙パット９と、給紙ローラ８に対し用紙３の搬送方向の下流側に設けられる紙紛取りローラ１０および１１と、紙紛取りローラ１０および１１に対し用紙３の搬送方向の下流側に設けられるレジストローラ１２とを備えている。
【００２３】
用紙押圧板７は、用紙３を積層状にスタック可能とされ、給紙ローラ８に対して遠い方の端部において揺動可能に支持されることによって、近い方の端部を上下方向に移動可能とし、また、その裏側から図示しないばねによって上方向に付勢されている。そのため、用紙押圧板７は、用紙３の積層量が増えるに従って、給紙ローラ８に対して遠い方の端部を支点として、ばねの付勢力に抗して下向きに揺動される。給紙ローラ８および給紙パット９は、互いに対向状に配設され、給紙パット９の裏側に配設されるばね１３によって、給紙パット９が給紙ローラ８に向かって押圧されている。用紙押圧板７上の最上位にある用紙３は、用紙押圧板７の裏側から図示しないばねによって給紙ローラ８に向かって押圧され、その給紙ローラ８の回転によって給紙ローラ８と給紙パット９とで挟まれた後、１枚毎に給紙される。給紙された用紙３は、紙紛取りローラ１０および１１によって、紙紛が取り除かれた後、レジストローラ１２に送られる。レジストローラ１２は、１対のローラから構成されており、用紙３を所定のレジスト後に、画像形成ユニット５に送るようにしている。
【００２４】
なお、このフィーダユニット４は、さらに、マルチパーパストレイ１４と、マルチパーパストレイ１４上に積層される用紙３を給紙するためのマルチパーパス側給紙ローラ１５およびマルチパーパス側給紙パット９０とを備えており、マルチパーパス側給紙ローラ１５およびマルチパーパス側給紙パット９０は、互いに対向状に配設され、マルチパーパス側給紙パット７０の裏側に配設されるばね９１によって、マルチパーパス側給紙パット９０がマルチパーパス側給紙ローラ１５に向かって押圧されている。マルチパーパストレイ１４上に積層される用紙３は、マルチパーパス側給紙ローラ１５の回転によってマルチパーパス側給紙ローラ１５とマルチパーパス側給紙パット９０とで挟まれた後、１枚毎に給紙される。
【００２５】
画像形成ユニット５は、スキャナユニット１６、プロセスユニット１７、定着ユニット１８などを備えている。
【００２６】
スキャナユニット１６は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず。）、回転駆動されるポリゴンミラー１９、レンズ２０および２１、反射鏡２２、２３および２４などを備えており、レーザ発光部からの発光される所定の画像データに基づくレーザビームを、鎖線で示すように、ポリゴンミラー１９、レンズ２０、反射鏡２２および２３、レンズ２１、反射鏡２４の順に通過あるいは反射させて、後述するプロセスユニット１７の感光ドラム２７の表面上に高速走査にて照射させている。
【００２７】
プロセスユニット１７は、スキャナユニット１６の下方に配設され、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着されるドラムカートリッジ２６内に、感光ドラム２７、現像カートリッジ２８、スコロトロン型帯電器２９、転写ローラ３０などを備えている。現像カートリッジ２８は、ドラムカートリッジ２６に対して着脱自在に装着されており、現像ローラ３１、層厚規制ブレード３２、供給ローラ３３およびトナーボックス３４などを備えている。
【００２８】
トナーボックス３４内には、現像剤として、正帯電性の非磁性１成分のトナーが充填されている。このトナーとしては、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる重合トナーが使用されている。このような重合トナーは、球状をなし、流動性が極めて良好である。なお、このようなトナーには、カーボンブラックなどの着色剤やワックスなどが配合されるとともに、流動性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加されている。その粒子径は、約６〜１０μｍ程度である。
【００２９】
そして、トナーボックス３４内のトナーは、トナーボックス３４の中心に設けられる回転軸３５に支持されるアジテータ３６により攪拌されて、トナーボックス３４の側部に開口されたトナー供給口３７から放出される。なお、トナーボックス３４の側壁には、トナーの残量検知用の窓３８が設けられており、回転軸３５に支持されたクリーナ３９によって清掃される。
【００３０】
トナー供給口３７の側方位置には、供給ローラ３３が回転可能に配設されており、また、この供給ローラ３３に対向して、現像ローラ３１が回転可能に配設されている。そして、これら供給ローラ３３と現像ローラ３１とは、そのそれぞれがある程度圧縮するような状態で互いに当接されている。
【００３１】
供給ローラ３３は、金属製のローラ軸に、導電性の発泡材料からなるローラが被覆されている。また、現像ローラ３１は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されている。より具体的には、現像ローラ３１のローラ部分は、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。なお、現像ローラ３１には、感光ドラム２７に対して、所定の現像バイアスが印加されている。
【００３２】
また、現像ローラ３１の近傍には、層厚規制ブレード３２が配設されている。この層厚規制ブレード３２は、金属の板ばね材からなるブレード本体の先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部４０を備えており、現像ローラ３１の近くにおいて現像カートリッジ２８に支持されて、押圧部４０がブレード本体の弾性力によって現像ローラ３１上に圧接されるように構成されている。
【００３３】
そして、トナー供給口３７から放出されるトナーは、供給ローラ３３の回転により、現像ローラ３１に供給され、この時、供給ローラ３３と現像ローラ３１との間で正に摩擦帯電され、さらに、現像ローラ３１上に供給されたトナーは、現像ローラ３１の回転に伴って、層厚規制ブレード３２の押圧部４０と現像ローラ３１との間に進入され、ここでさらに十分に摩擦帯電されて、一定厚さの薄層として現像ローラ３１上に担持される。
【００３４】
感光ドラム２７は、現像ローラ３１の側方位置において、その現像ローラ３１と対向するような状態で回転可能に配設されている。この感光ドラム２７は、ドラム本体が接地されるとともに、その表面部分がポリカーボネートなどから構成される正帯電性の感光層により形成されている。
【００３５】
スコロトロン型帯電器２９は、感光ドラム２７の上方に、感光ドラム２７に接触しないように、所定の間隔を隔てて配設されている。このスコロトロン型帯電器２９は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、感光ドラム２７の表面を一様に正極性に帯電させるように構成されている。
【００３６】
そして、感光ドラム２７の表面は、スコロトロン型帯電器２９により一様に正帯電された後、スキャナユニット１６からのレーザービームの高速走査により露光され、所定の画像データに基づく静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ３１の回転により、現像ローラ３１上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光ドラム２７に対向して接触する時に、感光ドラム２７の表面上に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム２７の表面のうち、レーザービームによって露光され電位が下がっている部分に供給され、選択的に担持されることによって可視像化され、これによって反転現像が達成される。
【００３７】
転写ローラ３０は、感光ドラム２７の下方において、この感光ドラム２７に対向するように配置され、ドラムカートリッジ２６に回転可能に支持されている。この転写ローラ３０は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、感光ドラム２７に対して所定の転写バイアスが印加されている。そのため、感光ドラム２７上に担持された可視像は、用紙３が感光ドラム２７と転写ローラ３０との間を通る間に用紙３に転写される。
【００３８】
定着ユニット１８は、プロセスユニット１７の側方下流側に配設され、加熱ローラ４１、加熱ローラ４１を押圧する押圧ローラ４２、および、これら加熱ローラ４１および押圧ローラ４２の下流側に設けられる１対の搬送ローラ４３を備えている。加熱ローラ４１は、金属製で加熱のためのハロゲンランプを備えており、プロセスユニット１７において用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ４１と押圧ローラ４２との間を通過する間に熱定着させ、その後、その用紙３を搬送ローラ４３によって、排紙パス４４に搬送するようにしている。排紙パス４４に送られた用紙３は、排紙ローラ４５に送られて、その排紙ローラ４５によって排紙トレイ４６上に排紙される。
【００３９】
なお、搬送ローラ４３の下流側には、搬送パス４４に臨む排紙センサ５１が設けられており、後述する反転搬送時には、この排紙センサ５１によって用紙３の後端を検知し、その検知時から所定のタイミングにおいて、排紙ローラ４５を正回転から逆回転させるようにしている。
【００４０】
また、このレーザプリンタ１では、転写ローラ３０によって用紙３に転写された後に感光ドラム２７上に残存するトナーを、現像ローラ３１によって回収する、いわゆるクリーナレス方式によって残存トナーを回収するようにしている。このようなクリーナレス方式によって感光ドラム２７上に残存するトナーを回収すれば、ブレードなどのクリーナ装置や廃トナーの貯留手段を設ける必要がないため、装置構成の簡略化、小型化およびコストの低減化を図ることができる。
【００４１】
また、このレーザプリンタ１には、用紙３の両面に画像を形成するために、反転搬送装置としての反転搬送ユニット４７が設けられている。この反転搬送ユニット４７は、反転ローラとしての排紙ローラ４５と、反転搬送パス４８と、フラッパ４９と、複数の反転搬送ローラ５０とを備えている。
【００４２】
排紙ローラ４５は、駆動ローラ５３、および、その駆動ローラ５３の上方において用紙３を挟んで対向する従動ローラ５４の１対のローラからなり、後述するローラ駆動ユニット５２からの駆動によって、正方向および逆方向に回転の切り換えができるように構成されている。この排紙ローラ４５は、上記したように、排紙トレイ４６上に用紙３を排紙する場合には、正方向に回転して、用紙３を排紙方向（正方向）に搬送するが、用紙３を反転させて反転方向に搬送する場合には、逆方向に回転する。
【００４３】
反転搬送パス４８は、排紙ローラ４５から画像形成ユニット５の下方に配設される複数の反転搬送ローラ５０まで用紙３を搬送することができるように、上下方向に沿って設けられており、その上流側端部が、排紙ローラ４５の近くに配置されるとともに、その下流側端部が、反転搬送ローラ５０の近くに配置されている。
【００４４】
フラッパ４９は、通常、ばね力により反転した用紙３の搬送経路を開くように付勢されており、定着後の用紙３はフラッパ４９を押し開くようにして搬送される。そして、用紙３の後端がフラッパ４９を過ぎるとばね力により再び反転用紙経路を形成する。
【００４５】
反転搬送ローラ５０は、給紙トレイ６の上方において、略水平方向に複数設けられており、最も上流側の反転搬送ローラ５０が、反転搬送パス４８の後端部の近くに配置されるとともに、最も下流側の反転搬送ローラ５０が、レジストローラ１２の下方に配置されるように設けられている。
【００４６】
そして、用紙３の両面に画像を形成する場合には、この反転搬送ユニット４７が、次のように動作される。すなわち、一方の面に画像が形成された用紙３が搬送ローラ４３によって排紙パス４４から排紙ローラ４５に送られてくると、排紙ローラ４５は、用紙３を挟んだ状態で正回転して、この用紙３を一旦外側（排紙トレイ４６側）に向けて搬送し、用紙３の大部分が外側に送られ、用紙３の後端が排紙ローラ４５に挟まれた時に、正回転を停止する。次いで、排紙ローラ４５は、逆回転するとともに、フラッパ４９が、用紙３が反転搬送パス４８に搬送されるように、搬送方向を切り換えて、用紙３を前後逆向きの状態で反転搬送パス４８に搬送するようにする。なお、排紙ローラ４５を正回転から逆回転させるタイミングは、上記したように、排紙センサ５１によって用紙３の後端を検知した時から所定時間を経過した時となるように制御されており、後述するように、このタイミングにおいて、ローラ駆動ユニット５２のトリガソレノイド８１（図２）が励磁されることにより、排紙ローラ４５の回転方向が切り換えられる。
【００４７】
その後、フラッパ４９は、用紙３の搬送が終了すると、元の状態、すなわち、搬送ローラ４３から送られる用紙３を排紙ローラ４５に送る状態に切り換わる。次いで、反転搬送パス４８に逆向きに搬送された用紙３は、反転搬送ローラ５０に搬送され、この反転搬送ローラ５０から、上方向に反転されて、レジストローラ１２に送られる。レジストローラ１２に搬送された用紙３は、裏返しの状態で、再び、所定のレジスト後に、画像形成ユニット５に向けて送られ、これによって、用紙３の両面に所定の画像が形成される。
【００４８】
そして、この反転搬送ユニット４７には、排紙ローラ４５を正方向および逆方向に駆動させるための、駆動伝達手段としてのローラ駆動ユニット５２が設けられている。次に、図２ないし図７を参照して、ローラ駆動ユニット５２について詳述する。
【００４９】
図２において、このローラ駆動ユニット５２は、入力側伝達手段としての入力側伝達機構部５５と、出力側伝達手段としての出力側伝達機構部５６と、中継伝達手段としての中継伝達機構部５７と、駆動切換手段としての駆動切換機構部５８とを備えている。
【００５０】
入力側伝達機構部５５は、本体ケーシング２内に設けられる図示しない駆動源としてのモータからの駆動が入力される、図示しないギヤ列によって構成されており、その駆動伝達方向の最も下流側に、後述する第１伝達ギヤ６６に噛み合う入力ギヤ５９が設けられている。
【００５１】
出力側伝達機構部５６は、入力ギヤ５９よりも上方に配置され、次に述べる第１伝達ギヤ６６に噛み合う第１出力ギヤ６０と、次に述べる第２伝達ギヤ６７に噛み合う第２出力ギヤ６１と、ベルト伝達機構部６２とを備えており、第１出力ギヤ６０と第２出力ギヤ６１とは、所定の間隔を隔てて配置されている。
【００５２】
ベルト伝達機構部６２は、第１出力ギヤ６０と同軸上に一体に形成される第１出力ギヤ側ベルトギヤ６３と、第２出力ギヤ６１と同軸上に一体に形成される第２出力ギヤ側ベルトギヤ６４と、これら第１出力ギヤ側ベルトギヤ６３および第２出力ギヤ側ベルトギヤ６４に巻回されるエンドレスベルト６５とを備えている。第１出力ギヤ６０または第２出力ギヤ６１のいずれか一方に入力される駆動は、第１出力ギヤ側ベルトギヤ６３または第２出力ギヤ側ベルトギヤ６４のいずれか一方に伝達され、エンドレスベルト６５を介して、他方の第１出力ギヤ側ベルトギヤ６３または第２出力ギヤ側ベルトギヤ６４に伝達された後、他方の第１出力ギヤ６０または第２出力ギヤ６１に伝達される。そのため、この出力側伝達機構部５６においては、第１出力ギヤ６０または第２出力ギヤ６１のいずれか一方に駆動が入力され、回転駆動されると、ベルト伝達機構部６２を介して、他方の第１出力ギヤ６０または第２出力ギヤ６１も、これに従って、同方向に回転駆動される。
【００５３】
そして、第１出力ギヤ６０には、駆動ローラ５３を駆動させるための駆動ローラギヤ５３ａが、その上方において噛み合っており、後述するように、第１出力ギヤ６０に第１伝達ギヤ６６から駆動が入力されると、正方向伝達機構を構成する第１出力ギヤ６０および駆動ローラギヤ５３ａを介して、駆動ローラ５３が正方向に回転され、また、第２出力ギヤ６１に第２伝達ギヤ６７から駆動が入力されると、逆方向伝達機構を構成する、第２出力ギヤ６１、第２出力ギヤ側ベルトギヤ６４、エンドレスベルト６５、第１出力ギヤ側ベルトギヤ６３、第１出力ギヤ６０および駆動ローラギヤ５３ａを介して、駆動ローラ５３が逆方向に回転される。
【００５４】
中継伝達機構部５７は、入力側伝達機構部５５の上方に配置され、入力ギヤ５９に噛み合う第１伝達ギヤ６６と、後述する通常状態において、第１伝達ギヤ６６の斜め上方に配置され、第１伝達ギヤ６６に噛み合う第２伝達ギヤ６７とを備えている。これら第１伝達ギヤ６６および第２伝達ギヤ６７とは、互いに逆方向に回転され、所定の間隔を隔てて配置される第１出力ギヤ６０と第２出力ギヤ６１との間に配置され、次に述べる駆動切換機構部５８の揺動支持板６８に支持されて、この揺動支持板６８の揺動によって、第１伝達ギヤ６６が第１出力ギヤ６０と噛み合う正方向伝達位置（この時、第２伝達ギヤ６７と第２出力ギヤ６１とは噛み合っていない）と、第２伝達ギヤ６７が第２出力ギヤ６１と噛み合う逆方向伝達位置（この時、第１伝達ギヤ６６と第１出力ギヤ６０とは噛み合っていない）とに揺動可能とされている。
【００５５】
駆動切換機構部５８は、移動部材としての揺動支持板６８と、カム部材６９と、トリガ手段としてのトリガ機構部７０などを備えている。
【００５６】
揺動支持板６８は、入力ギヤ５９と同軸上において、揺動可能に支持されており、上記したように、第１伝達ギヤ６６および第２伝達ギヤ６７の外側方に配置され、これら第１伝達ギヤ６６および第２伝達ギヤ６７を支持する第１支板部７１と、カム部材６９の外側方に配置される略扇状の第２板部７２とが一体に形成されている。この第２板部７２の上側端部には、その一端がローラ駆動ユニット５２の上端部において固定されるばね７４が取り付けられるとともに、扇状とされた両側端部が、カム部材６９に向かって内側方に折り曲げられており、これによって、後述するカム部材６９の第２突条部８０ｂを、その第２板部７２の内側に受け入れて、その両側端部において、第２突条部８０ｂを当接可能としている。
【００５７】
そのため、揺動支持板６８は、常には、ばね７４の付勢力によって、第２板部７２の上側端部が上方に向かって付勢され、これによって、中継伝達機構部５７が正方向伝達位置に位置され、後述するように、トリガソレノイド８１が励磁され、カム部材６９が駆動されると、カム部材６９の第２突条部８０ｂが第２板部７２の側端部に当接して、ばね７４の付勢力に抗して揺動され、これによって、中継伝達機構部５７が逆方向伝達位置への移動可能な位置とされる。
【００５８】
カム部材６９は、入力ギヤ５９の側方において、支持軸７５に回転自在に支持されており、図７にも示すように、外周面の所定位置に第１欠歯部７６ａおよび第２欠歯部７６ｂが形成されるギヤ部７７と、ギヤ部７７の一方の側面に設けられ、後述するトリガ機構部７０のトリガレバー８２と円周方向において係合可能な係合部７８を備える係合円板部７９と、ギヤ部７７の他方の側面に設けられ、後述するトリガ機構部７０のトリガばね８９が当接し、ギヤ部７７と入力ギヤ５９とが噛み合う方向（上方向）に付勢される突条部８０とが一体として形成されている。
【００５９】
第１欠歯部７６ａおよび第２欠歯部７６ｂは、ギヤ部７７の外周面において、互いに所定の間隔を隔てて形成されており、より具体的には、後述するように、通常状態（図２に示す状態、以下同じ）においては、第１欠歯部７６ａが入力ギヤ５９と対向するように、また、反転駆動時（図５に示す状態、以下同じ）においては、第２欠歯部７６ｂが入力ギヤ５９と対向するような所定の位置にそれぞれ形成されている。
【００６０】
また、係合円板部７９の係合部７８は、後述するように、通常状態においては、トリガレバー８２の第１係合部８６と係合し、また、反転駆動時においては、トリガレバー８２の第２係合部８７と係合するような所定の位置に形成されている。
【００６１】
また、突条部８０は、支持軸７５から径方向に沿って略Ｖ字状に、第１突条部８０ａおよび第２突条部８０ｂとして形成されており、第１突条部８０ａが、通常状態において、トリガばね８９によって付勢され、かつ、揺動支持板６８の第２板部７２の側端部に当接しないような小さな厚みで形成されるとともに、第２突条部８０ｂが、反転駆動時において、トリガばね８９によって付勢され、かつ、揺動支持板６８の第２板部７２の側端部に当接し得るような大きな厚みで形成されている。
【００６２】
これによって、カム部材６９は、通常状態においては、第１欠歯部７６ａが入力ギヤ５９と対向し、かつ、係合円板部７９の係合部７８が、トリガレバー８２の第１係合部８６に係合しているため、第１突条部８０ａが、トリガばね８９によってギヤ部７７と入力ギヤ５９とを噛み合う方向に付勢されていても、その付勢力に抗して、入力ギヤ５９からの駆動の入力を遮断する状態を保ち、また、反転駆動時においては、第２欠歯部７６ｂが入力ギヤ５９と対向し、かつ、係合円板部７９の係合部７８が、トリガレバー８２の第２係合部８７に係合するため、第２突条部８０ｂが、トリガばね８９によってギヤ部７７と入力ギヤ５９とを噛み合う方向に付勢されていても、その付勢力に抗して、入力ギヤ５９からの駆動の入力を遮断する状態を保つようになる。
【００６３】
一方、通常状態において、係合円板部７９の係合部７８と、トリガレバー８２の第１係合部８６との係合が解除されると、ギヤ部７７は、トリガばね８９の付勢力によって、ギヤ部７７と入力ギヤ５９とが噛み合う方向に回転され、入力ギヤ５９からの駆動がこのカム部材６９に伝達され、また、これと同様に、反転駆動時において、係合円板部７９の係合部７８と、トリガレバー８２の第２係合部８７との係合が解除されると、ギヤ部７７は、トリガばね８９の付勢力によって、ギヤ部７７と入力ギヤ５９とが噛み合う方向に回転され、入力ギヤ５９からの駆動がこのカム部材６９に伝達される。
【００６４】
トリガ機構部７０は、カム部材６９の下方に配置されており、トリガソレノイド８１、規制手段としてのトリガレバー８２およびトリガばね８９などを備えている。
【００６５】
トリガソレノイド８１は、カム部材６９と所定の間隔を隔てた下方に設けられており、励磁時に退避する進退軸８４を備えている。なお、このトリガソレノイド８１は、後述するように、単に、入力ギヤ５９からの駆動をカム部材６９に入力するためのトリガとしてのみに用いられるので、高価なパワーソレノイドではなく、たとえば、進退軸８４のストロークが０．５〜３ｍｍにおいて、吸引力が３．２〜０．９Ｎの安価な小型のソレノイドが用いられている。
【００６６】
トリガレバー８２は、トリガソレノイド８１の進退軸８４に取り付けられる板状の取付部８５と、その取付部８５から係合円板部７９を挟むように配置され、略Ｖ字状に形成される第１係合部８６および第２係合部８７とが一体に形成されている。略Ｖ字状に形成される第１係合部８６および第２係合部８７の基端部は、揺動軸８８によって揺動可能に支持されるとともに、第１係合部８６は、通常状態において、係合円板部７９の係合部７８と上側から対向するように、また、第２係合部８７は、反転駆動時において、係合円板部７９の係合部７８と下側から対向するように配置されている。また、第２係合部８７の長手方向途中には、その一端がローラ駆動ユニット５２の側端部において固定されるばね８３が取り付けられている。
【００６７】
そのため、通常状態においては、トリガソレノイド８１を非励磁としておけば、トリガレバー８２は、ばね８３の付勢力によって、第１係合部８６が係合円板部７９の係合部７８と係合するように揺動され、また、反転駆動時には、トリガソレノイド８１を励磁すれば、進退軸８４の退避によって、ばね８３の付勢力に抗して、トリガレバー８２が、第２係合部８７が係合円板部７９の係合部７８と係合するように揺動される。
【００６８】
また、トリガばね８９は、トリガレバー８２の揺動支点となる揺動軸８８に取り付けられており、その一端がローラ駆動ユニット５２の側端部において係止されるとともに、その他端が、通常状態においては、ギヤ部７７の第１突条部８０ａに当接して、このギヤ部７７と入力ギヤ５９とが噛み合う方向（上方向）に付勢し、また、反転駆動時においては、ギヤ部７７の第２突条部８０ｂに当接して、このギヤ部７７と入力ギヤ５９とが噛み合う方向（上方向）に付勢するように構成されている。
【００６９】
次に、このように構成されたローラ駆動ユニット５２において、用紙３を排紙方向から反転させて、反転方向に搬送する動作について説明する。
【００７０】
まず、図２に示すように、排紙ローラ４５が用紙３を排紙トレイ４６上に排紙する通常状態では、排紙ローラ４５の駆動ローラ５３が、正方向に回転される。すなわち、この通常状態においては、トリガソレノイド８１が非励磁状態にあり、ばね８３の付勢力によって、トリガレバー８２の第１係合部８６が係合円板部７９の係合部７８と係合しており、これによって、トリガばね８９の第１突条部８０ａに対する付勢力に抗して、第１欠歯部７６ａが入力ギヤ５９と対向する状態を保ち、その結果、入力ギヤ５９からカム部材６９に駆動が入力されないが状態が保持される。そのため、ばね７４の付勢力によって、揺動支持板６８が上方に向かって付勢され、これによって、中継伝達機構部５７が正方向伝達位置に位置されるので、第１伝達ギヤ６６と第１出力ギヤ６０とが噛み合う状態となる（この時、第２伝達ギヤ６７と第２出力ギヤ６１とは噛み合っていない）。したがって、時計方向に回転される入力ギヤ５９から入力される駆動は、図２の矢印方向に示すように、第１伝達ギヤ６６を介して、第１出力ギヤ６０に伝達され、この第１出力ギヤ６０を介して、駆動ローラギヤ５３ａに伝達され、駆動ローラ５３が正方向に回転される。なお、この状態においては、ベルト伝達機構部６２を介して第２出力ギヤ６１が空転されるとともに、第１伝達ギヤ６６を介して、第２伝達ギヤ６７が空転されている。
【００７１】
次いで、排紙センサ５１によって用紙３の後端を検知した時から所定時間を経過した時には、トリガソレノイド８１が励磁される。そうすると、図３に示すように、進退軸８４の退避によって、ばね８３の付勢力に抗して、トリガレバー８２の第１係合部８６と係合円板部７９の係合部７８との係合が解除され、トリガばね８９の第１突条部８０ａに対する付勢力によって、ギヤ部７７が入力ギヤ５９と噛み合う方向（図３中、反時計方向）に回転され、その結果、入力ギヤ５９からカム部材６９に駆動が入力される。そうすると、時計方向に回転される入力ギヤ５９から入力される駆動によって、カム部材６９が回転し、これによって、図４に示すように、カム部材６９の第２突条部８０ｂが、揺動支持板６８の第２板部７２の側端部に当接し、この第２板部７２を押圧するため、この揺動支持板６８が、入力ギヤ５９と同軸上の支点を中心として、中継伝達機構部５７が正方向伝達位置から逆方向伝達位置に向かう方向（図４中、反時計方向）に揺動される。
【００７２】
そして、図５に示すように、反転駆動時において、中継伝達機構部５７が逆方向伝達位置に位置されて、第２伝達ギヤ６７と第２出力ギヤ６１とが噛み合うと（この時、第１伝達ギヤ６６と第１出力ギヤ６０とは噛み合っていない）、ギヤ部７７の第２欠歯部７６ｂが入力ギヤ５９と対向するとともに、トリガソレノイド８１の進退軸８４の吸引力によって、トリガレバー８２の第２係合部８７が係合円板部７９の係合部７８と係合される。また、この時には、トリガばね８９が第２突条部８０ｂに当接して、このギヤ部７７と入力ギヤ５９とが噛み合う方向（上方向）に付勢されるが、第２係合部８７と係合円板部７９の係合部７８と係合によって、第２欠歯部７６ｂが入力ギヤ５９と対向する状態が保たれる。その結果、中継伝達機構部５７が逆方向伝達位置に位置された状態では、入力ギヤ５９からカム部材６９に駆動が入力されない状態が保持される。そのため、図５の矢印方向に示すように、時計方向に回転される入力ギヤ５９から入力される駆動は、上記したように、第１伝達ギヤ６６、第２伝達ギヤ６７、第２出力ギヤ６１、第２出力ギヤ側ベルトギヤ６４、エンドレスベルト６５、第１出力ギヤ側ベルトギヤ６３および第１出力ギヤ６０を介して、駆動ローラギヤ５３ａに伝達され、駆動ローラ５３が逆方向に回転され、これによって、用紙３の反転搬送が良好に行なわれる。
【００７３】
次いで、図６に示すように、所定の時間（用紙３の反転搬送が終了する十分な時間）の経過後には、トリガソレノイド８１が再び非励磁状態となるので、ばね８３の付勢力によって、トリガレバー８２が揺動して、その第２係合部８６と係合円板部７９の係合部７８との係合が解除される。そうすると、トリガばね８９の第２突条部８０ｂに対する付勢力によって、ギヤ部７７が入力ギヤ５９と噛み合う方向に回転され、その結果、入力ギヤ５９からカム部材６９に駆動が入力される。そして、時計方向に回転される入力ギヤ５９から入力される駆動によって、カム部材６９が回転し、これによって、カム部材６９の第２突条部８０ｂが、揺動支持板６８の第２板部７２の側端部から離れる方向に回動するが、第２板部７２も、ばね７４により付勢されているので、これに伴って上方向に回動されるので、その結果、この揺動支持板６８が、入力ギヤ５９と同軸上の支点を中心として、中継伝達機構部５７が逆方向伝達位置から正方向伝達位置に向かう方向（時計方向）に揺動される。そして、再び、図２に示すように、中継伝達機構部５７が正方向伝達位置に位置されて、第１伝達ギヤ６６と第１出力ギヤ６０とが噛み合う通常状態となり、駆動ローラ５３が正方向に回転される。
【００７４】
このようなローラ駆動ユニット５２では、常には、第１伝達ギヤ６６と第１出力ギヤ６０とを噛み合わせて、駆動ローラ５３を正方向に回転させる一方、用紙３の反転搬送時においては、カム部材６９を回転させて、そのカム部材６９に当接される揺動支持板６８を揺動させることにより、第２伝達ギヤ６７と第２出力ギヤ６１とを噛み合わせ、これによって、駆動ローラ５３を逆方向に回転させるので、駆動ローラ５３を、確実かつ円滑に正逆回転させることができ、用紙３を確実に正方向および反転方向に搬送することができる。また、このローラ駆動ユニット５２においては、カム部材６９に入力ギヤ５９（駆動源としてのモータが常に同一方向に回転することによって、常に時計方向に回転する）からの駆動が入力されることにより、このカム部材６９を回転させて揺動支持板６８を揺動させ、これによって、駆動ローラ５３の回転方向を切り換えるので、正逆回転可能な専用のモータや、高価なパワーソレノイドを用いる必要がなく、製造コストの大幅な低減化を図ることができる。さらに、省電力化によるランニングコストの低減化を図ることができるとともに、耐久による焼き付きなどを生ずるおそれもなく、耐久性の向上を図ることができる。
【００７５】
また、このようなローラ駆動ユニット５２では、駆動ローラ５３を正逆回転させる時には、トリガソレノイド８１の励磁によって、入力ギヤ５９からの駆動をカム部材６９に入力させるので、確実なタイミングにおいて、第１伝達ギヤ６６と第１出力ギヤ６０との噛み合いを解除して、第２伝達ギヤ６７と第２出力ギヤ６１とを噛み合わせることができる。その結果、排紙ローラ４５を、確実なタイミングにおいて、正逆回転させて、用紙３をより一層確実に正方向および反転方向に搬送することができる。
【００７６】
しかも、このトリガソレノイド８１として用いられるソレノイドは、上記したように、単に、トリガレバー８２の第１係合部８６および第２係合部８７と、係合円板部７９の係合部７８との係合を解除するためのトリガとして用いられるので、高価なパワーソレノイドを用いる必要もなく、安価な小型のソレノイドを用いることができ、製造コストおよびランニングコストの低減化を図りつつ、確実な切り換え動作を確保することができる。
【００７７】
また、このようなローラ駆動ユニット５２では、通常状態においては、トリガレバー８２の第１係合部８６が、ばね８３の付勢力によって、カム部材６９の係合円板部７９の係合部７８と係合し、また、反転駆動時には、トリガレバー８２の第２係合部８７が、進退軸８４の退避によって、カム部材６９の係合円板部７９の係合部７８と係合しているため、通常状態および反転駆動状態におけるカム部材６９の移動が確実に規制されており、これによって、確実な駆動の伝達が保持されている。
【００７８】
なお、以上の説明においては、本発明の反転ローラを、排紙ローラ４５を例にとって説明したが、本発明の反転搬送装置は、用紙３を正方向および反転方向に搬送するものであれば、反転ローラが用紙３を排紙するものに限定されず、広く適用することができる。
【００７９】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に記載の発明によれば、反転ローラを、確実かつ円滑に正逆回転させて、記録媒体を確実に正方向および反転方向に搬送することができながら、正逆回転可能な専用のモータや、高価なパワーソレノイドを用いる必要がなく、製造コストの大幅な低減化を図ることができる。さらに、このように、入力側伝達手段からの駆動力によって駆動切換手段を駆動させれば、省電力化によるランニングコストの低減化を図ることができるとともに、耐久による焼き付きなどを生ずるおそれもなく、耐久性の向上を図ることができる。
【００８０】
請求項２に記載の発明によれば、中継伝達手段における正方向伝達機構または逆方向伝達機構の駆動伝達切換時において、確実な駆動の切り換えを行なうことができる。
【００８１】
請求項３に記載の発明によれば、確実なタイミングにおいて、中継伝達手段における正方向伝達機構または逆方向伝達機構の駆動伝達の切り換えを達成することができ、反転ローラを、確実なタイミングにおいて、正逆回転させて、記録媒体をより一層確実に正方向および反転方向に搬送することができる。
【００８２】
請求項４に記載の発明によれば、製造コストおよびランニングコストの低減化を図りつつ、確実な中継伝達手段の切り換え動作を確保することができる。
【００８３】
請求項５に記載の発明によれば、規制手段によって、駆動切換手段による切換動作が完了した位置においてカム部材の移動が規制されるので、正方向伝達機構または逆方向伝達機構において、確実な駆動の伝達を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の画像形成装置としての、レーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。
【図２】  図１に示すレーザプリンタにおいて、ローラ駆動ユニット（通常状態）を示す要部側面図である。
【図３】  図１に示すレーザプリンタにおいて、ローラ駆動ユニット（反転動作開始状態）を示す要部側面図である。
【図４】  図１に示すレーザプリンタにおいて、ローラ駆動ユニット（反転動作途中状態）を示す要部側面図である。
【図５】  図１に示すレーザプリンタにおいて、ローラ駆動ユニット（反転搬送状態）を示す要部側面図である。
【図６】  図１に示すレーザプリンタにおいて、ローラ駆動ユニット（正転動作開始状態）を示す要部側面図である。
【図７】  図５に示すギヤ部材の拡大側面図である。
【符号の説明】
１    レーザプリンタ
３    用紙
４７  反転搬送ユニット
４５  排紙ローラ
５２  ローラ駆動ユニット
５３  駆動ローラ
５５  入力側伝達機構部
５６  出力側伝達機構部
５７  中継伝達機構部
５８  駆動切換機構部
６０  第１出力ギヤ
６１  第２出力ギヤ
６３  第１出力ギヤ側ベルトギヤ
６４  第２出力ギヤ側ベルトギヤ
６５  エンドレスベルト
６６  第１伝達ギヤ
６７  第２伝達ギヤ
６８  揺動支持板
６９  カム部材
７０  トリガ機構部
８１  トリガソレノイド
８２  トリガレバー
【図１】
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【図２】
0003763253.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003763253.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0003763253.tif 000008