(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置によって一方の面に画像が形成された画像形成対象シートが侵入することが可能な反転搬送経路と、
前記画像形成対象シートの他方の面に画像を形成するために、前記画像形成対象シートを前記画像形成装置に案内する両面搬送経路と、
前記反転搬送経路内に設けられ、正回転することにより前記画像形成装置から送り込まれてくる前記画像形成対象シートを搬送し、前記反転搬送経路内に前記画像形成対象シートが侵入した後に、逆回転することにより前記画像形成対象シートを前記両面搬送経路に向けて送り出す反転ローラと、
前記反転ローラにより前記両面搬送経路に送り込まれてくる前記画像形成対象シートを前記画像形成装置側に向けて搬送する両面搬送ローラと、
正逆に回転方向を切り替えることが可能であり、前記反転ローラおよび前記両面搬送ローラを正回転または逆回転させることが可能な駆動源と、
前記駆動源が正回転しているときに、前記駆動源の発生する駆動力の前記両面搬送ローラへの伝達を規制する駆動力伝達規制手段とを具備し、
前記駆動源は、回転速度可変の駆動源であり、前記反転ローラの逆回転時における前記駆動源の回転速度を、前記反転ローラの正回転時における前記駆動源の回転速度よりも遅くすることを特徴とする画像形成装置における画像形成対象シート供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成対象シートを反転してから再搬送する画像形成装置における画像形成対象シート搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機等の画像形成装置において、用紙の両面に画像を形成することが可能な装置が開発されている。このような画像形成装置では、用紙の一方の面に画像を形成した後、用紙を反転してからもう一度画像形成部に搬送する。そして、画像形成部によって他方の面に画像が形成されるようになっている。
【０００３】
上述したような両面画像形成時の用紙の反転、および画像形成部への再給紙を行う装置が特開平２−２９１３７２号公報および特開平９−１２１９７号公報に開示されている。これらの装置は、一方の面に画像が形成された用紙をスイッチバックすることにより反転させる反転装置と、反転装置により反転された用紙を再度画像形成装置に供給する再搬送装置とを備えており、反転装置を駆動する駆動源と再搬送装置を駆動する駆動源とが個別に設けられている。
【０００４】
また、特開昭６３−１１２３２６号公報には、反転装置および再搬送装置のそれぞれに設けられた搬送ローラを１つの駆動源で駆動させる装置が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平２−２９１３７２号公報および特開平９−１２１９７号公報に開示されている装置では、反転用の駆動源と再給紙用の駆動源とが必要になるため、製造コストおよび消費電力量の増加という問題がある。また、用紙搬送時における２つの駆動源の速度整合や、紙詰まりが生じた場合の駆動停止等を行う制御装置が必要となり、制御構成が複雑となる。
【０００６】
また、特開昭６３−１１２３２６号公報に開示されている装置では、反転装置のみで用紙が搬送されている場合にも、再搬送装置の搬送ローラが回転することとなり、駆動源に余分な負荷が加わることになる。このため、用紙搬送時の無駄な消費電力量が増加してしまう。
【０００７】
本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、画像形成対象シートの反転および画像形成装置への再搬送を行う際に、簡易な制御構成でありながら、コスト的に優れ、かつ消費電力量を低減することが可能な画像形成装置における画像形成対象シート搬送装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置における画像形成対象シート搬送装置は、
画像形成装置によって一方の面に画像が形成された画像形成対象シートが侵入することが可能な反転搬送経路と、
前記画像形成対象シートの他方の面に画像を形成するために、前記画像形成対象シートを前記画像形成装置に案内する両面搬送経路と、
前記反転搬送経路内に設けられ、正回転することにより前記画像形成装置から送り込まれてくる前記画像形成対象シートを搬送し、前記反転搬送経路内に前記画像形成対象シートが侵入した後に、逆回転することにより前記画像形成対象シートを前記両面搬送経路に向けて送り出す反転ローラと、
前記反転ローラにより前記両面搬送経路に送り込まれてくる前記画像形成対象シートを前記画像形成装置側に向けて搬送する両面搬送ローラと、
正逆に回転方向を切り替えることが可能であり、前記反転ローラおよび前記両面搬送ローラを正回転または逆回転させることが可能な駆動源と、
前記駆動源が正回転しているときに、前記駆動源の発生する駆動力の前記両面搬送ローラへの伝達を規制する駆動力伝達規制手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、画像形成装置によって一方の面に画像が形成された画像形成対象シートが反転搬送経路内に一旦収容される。この後、反転ローラが逆回転することにより反転搬送経路内の画像形成対象シートが、収容されたときと前後端を逆にして反転搬送経路から繰り出され、画像形成対象シートが反転される。このように反転された画像形成対象シートは、両面搬送経路内を両面搬送ローラによって画像形成装置に向けて搬送され、他方の面に画像が形成される。この装置では、画像形成対象シートを反転させる反転ローラと、画像形成装置に画像形成対象シートに向けて搬送する両面搬送ローラとが同一の駆動源によって駆動されているため、それぞれのローラを別個の駆動源で駆動する場合と比較して製造コストおよび消費電力量を低減することができる。また、反転ローラおよび両面搬送ローラの速度整合等の複雑な制御装置を必要としない。
【００１０】
また、反転ローラが正回転しているとき、すなわち両面搬送経路に向けて画像形成対象シートが送り込まれてきたときには、駆動力伝達規制手段により両面搬送ローラへの駆動力の伝達が規制される。つまり、両面搬送経路内に画像形成対象シートが送り込まれないときには、両面搬送ローラは停止していることとなり、駆動源に対する負荷を低減することが可能となり、消費電力量を低減することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
Ａ．画像形成部
まず、図１は本発明の一実施形態に係る画像形成対象シート搬送装置を備える画像形成装置の一例を示す。同図において、符号１は像担持体である感光体ドラムを示す。感光体ドラム１の周囲には、帯電コロトロン２、現像器３、転写ロール４、クリーナ５、除電ロール６が配置されている。感光体ドラム１は図中矢印で示す方向に回転させられ、これに伴って、帯電コロトロン２により感光体ドラム１の表面が一様に帯電される。
【００１２】
この後、図示せぬ画像読取装置のミラーや潜像書込装置等からの光が感光体ドラム１上に照射される。これにより、後述する搬送機構により搬送されてくる紙やＯＨＰシート等のシートＳに形成すべき画像に対応する潜像が感光体ドラム１の表面に書き込まれる。そして、この潜像に現像器３から供給されるトナーが静電的に付着させられることにより顕像であるトナー像が形成される。
【００１３】
感光体ドラム１と転写ロール４との間には、後述する搬送機構により、シートＳが搬送されてくる。そして、転写ロール４の発生する電界により、感光体ドラム１上のトナー像が、シートＳに静電的に転写される。なお、図１中の破線は、シートＳが搬送される経路を示す。
【００１４】
以後、シートＳは、加熱定着装置２２に搬送される。加熱定着装置２２は、互いにほぼ平行に配置された加熱ロール２２ａと加圧ロール２２ｂとを備えており、両者の間のニップをシートＳが通過させられることにより、トナー像が加熱・加圧され、シートＳ上に定着する。一方、シートＳに転写されずに感光体ドラム１上に残留したトナーは、ブレード等のクリーナ５に除去され、この後、再度の画像形成工程のため、感光体ドラム１の表面が除電ロール６により除電される。
【００１５】
さて、符号３０，３１，３２，３３は、最初にシートＳを収容しておくシート収容トレイを示す。各シート収容トレイ３０，３１，３２，３３のいずれかからは、主搬送経路３４に向けてシートＳが引き出される。主搬送経路３４には、複数対の搬送ローラ３５、対になされたレジストレーションロール３７が配設されており、これらによりシートＳは、感光体ドラム１および転写ロール４との間のニップに向けて搬送される。
【００１６】
また、符号３８は画像形成装置のキャビネット外部に延出する手差しトレイを示す。手差しトレイ３８からもロール３８ａなどによりシートＳが主搬送経路３４に導入され、レジストレーションロール３７に向けて搬送される。
【００１７】
加熱定着装置２２の下流には、シートＳを画像形成装置のキャビネットの外部に延出する排出トレイ４５または反転搬送部５０へ搬送する搬送ローラ４６が配設されている。
【００１８】
搬送ローラ４６の下流側には、上述のようにして画像が形成されたシートＳが排出トレイ４５または反転搬送部５０のいずれか一方に送り出されるように搬送経路を切り換える切換ゲート５１が配設されている。シートＳを排出トレイ４５に排出する場合には、切換ゲート５１によってシートＳが搬送路５６に沿って進行させられ、排出ローラ４７により排出トレイ４５に排出される。一方、シートＳの両面に画像を形成する場合などには、切換ゲート５１によってシートＳが搬送路５７に沿って進行させられ、反転搬送部５０内に搬送される。
【００１９】
Ｂ．反転搬送部と両面搬送部
反転搬送部５０は、この画像形成装置で取り扱う最大サイズのシートＳの搬送方向の長さを収容することが可能な反転搬送経路５２を有している。反転搬送経路５２には、複数対の反転ローラ５３が配設されている。反転ローラ５３は、搬送ローラ４６により反転搬送経路５２に搬送されてくるシートＳを下方へ搬送する。このとき、シートＳは弾性部材５１ａを押しのけて進行する。そして、シートＳが所定の位置に達したときに反転ローラ５３が一旦停止するようになっている。
【００２０】
この後、反転ローラ５３は逆回転して、シートＳを反転搬送経路５２の上方に向けて引き上げる。このとき、シートＳの前端部が弾性部材５１ａに突き当たって進行方向が規制され、両面搬送部６０側に向けて送り出されることになる。なお、シートＳを反転させてから排出トレイ４５に排出する場合には、シートＳは搬送路５８に沿って送り出され、排出ローラ４７により排出トレイ４５に排出される。
【００２１】
反転搬送部５０から両面搬送部６０に向けて送り出されたシートＳは、両面搬送経路６１内を進行することになる。両面搬送経路６１には、複数対の搬送ローラ６２が配設されており、これらによりシートＳは図の左側に搬送され、主搬送経路３４に向けて送り出される。
【００２２】
次に、上述の反転ローラ５３および搬送ローラ６２の駆動機構について図２を用いて説明する。同図において、符号７０は駆動源であるステッピングモータを示す。このステッピングモータ７０は、回転方向および回転速度が可変のモータである。ステッピングモータ７０の回転軸には、ギヤ７１が取り付けられており、ギヤ７１はアイドラギヤ７３と噛合されている。一方、反転ローラ５３の回転軸には、それぞれギヤ７２が取り付けられており、これらのギヤ７２がアイドラギヤ７３と噛合されたアイドラギヤ７４，７５と噛合されている。この構成によりステッピングモータ７０の駆動力が反転ローラ５３に伝達され、反転ローラ５３が回転するようになっている。
【００２３】
また、ステッピングモータ７０の回転軸に取り付けられたギヤ７１には、アイドラギヤ８０が噛合されており、アイドラギヤ８０と同軸にアイドラギヤ８０よりピッチ円の小さいアイドラギヤ８１が取り付けられている。アイドラギヤ８１はギヤ８２と噛合されており、この構成によりステッピングモータ７０の回転に伴ってギヤ８２が回転するようになっている。
【００２４】
ここで、図３は図２のIII−III線に沿って視た図である。同図に示すように、両面搬送経路６１の上流側に配設された搬送ローラ（両面搬送ローラ）６２ａの回転軸６５には、一方向クラッチ（駆動力伝達規制手段）８３を介してギヤ８２が取り付けられており、ステッピングモータ７０が図２中の時計回りに回転したときにギヤ８２と回転軸６５とが連結されるようになっている。これにより、ギヤ８２の回転に伴って搬送ローラ６２ａが回転する。つまり、ステッピングモータ７０の駆動力が搬送ローラ６２ａに伝達され、搬送ローラ６２ａが回転するようになっている。なお、ステッピングモータ７０が図２中の反時計周りに回転するときには、ギヤ８２と回転軸６５とが連結されず、ギヤ８２は回転軸６５に対して自由に回転する。なお、ギヤ８２が取り付けられた軸と回転軸６５とを一方向クラッチ継手で連結するようにしてもよい。
【００２５】
また、上述した搬送ローラ６２ａと図２中の左側の搬送ローラ６２ｂとは、ベルト８３によって連動するようになされている。このように反転ローラ５３および搬送ローラ６２ａ，６２ｂは、１つのステッピングモータ７０によって駆動されている。
【００２６】
Ｃ．制御システム
次に、反転搬送部５０および両面搬送部６０の制御システムについて図４を用いて説明する。同図に示すように、この制御システムは、反転センサ５４と、制御部９０と、励磁分配回路９１とから構成されている。
【００２７】
反転センサ５４は、図２に示す反転搬送経路５２の上部における側方に配設されている。反転センサ５４は、その側方におけるシートＳの有無を検知し、この検知結果を図４に示す制御部９０に出力する。
【００２８】
制御部９０は、図示せぬ画像形成装置本体のＣＰＵと接続されているＣＰＵ９２と、反転搬送部５０および両面搬送部６０のシート搬送制御に必要な基礎プログラム等が記憶されたＲＯＭ９３と、上述した反転センサ５４からの検知結果等を取り込むＲＡＭ９４とを有しており、使用者により入力された情報と反転センサ５４の検知結果とに基づいてパルス信号を生成する。このパルス信号が励磁分配回路９１に入力され、パルス信号に基づいた励磁電流がステッピングモータ７０に供給される。このようにしてステッピングモータ７０の回転方向、回転角度および回転速度が制御される。
【００２９】
Ｄ．反転搬送部および両面搬送部の動作
次に、反転搬送部５０および両面搬送部６０の動作について説明する。本実施形態では、使用者は、シートＳの両面に画像を形成する両面画像形成モードと、シートＳを反転させてから排出する反転排出モードとを選択することが可能であり、これらの２つのモードについて説明する。
【００３０】
Ｄ−１．両面画像形成モード
まず、使用者が両面画像形成モードを選択した場合には、その選択情報が画像形成装置本体のＣＰＵから制御部９０に入力される。すると、制御部９０の制御によりステッピングモータ７０が図５中の矢印方向（反時計回り）に回転する。これによりギヤ７１、アイドラギヤ７３，７４，７５を介して反転ローラ５３も矢印方向に回転し、一方の面に画像が形成されたシートＳが反転搬送経路５２の下方に向けて搬送される。
【００３１】
このとき、ステッピングモータ７０の駆動力がアイドラギヤ８０，８１を介してギヤ８２に伝達されることになるが、この場合、一方向クラッチ８３と回転軸６５とが連結されないため、搬送ローラ６２ａは回転しない。
【００３２】
そして、反転搬送経路５２内を下方に向けて進行するシートＳの搬送方向の前端部が検知された後に、反転センサ５４にシートＳが検知されなくなった時、すなわちシートＳの後端部が反転センサ５４の側方を通過し終えた時から所定時間経過後にステッピングモータ７０が一旦停止する。ここで、上述の所定時間は予め制御部９０に記憶されており、これによりシートＳの後端部が図５中の矢印Ａで示す位置に停止するようになっている。
【００３３】
この後、制御部９０の制御によりステッピングモータ７０は図６中の矢印方向（時計回り）に回転し、これによりギヤ７１、アイドラギヤ７３，７４，７５を介して反転ローラ５３も矢印方向に回転する。また、ステッピングモータ７０の駆動力がアイドラギヤ８０，８１を介してギヤ８２に駆動力が伝達される。この場合には、ギヤ８２と回転軸６５とが一方向クラッチ８３により連結されているため、搬送ローラ６２ａが矢印方向に回転し、それに伴い搬送ローラ６２ｂも回転する。
【００３４】
このようにステッピングモータ７０が時計回りに回転する場合には、反転ローラ５３に加えて搬送ローラ６２ａ，６２ｂを駆動することになる。このため、ステッピングモータ７０に対する負荷が増加することになるが、本実施形態では、図７に示すように、ステッピングモータ７０の回転速度を、反時計回り時の回転速度より遅くすることによりステッピングモータ７０の出力トルクを増加させている。
【００３５】
そして、反転ローラ５３によりシートＳは前後端を逆にして上方に向けて搬送される。そして、シートＳの前端部が弾性部材５１ａに突き当たることにより、その進行方向が規制され、シートＳは両面搬送部６０に向けて搬送される。
【００３６】
この後、シートＳは複数対の搬送ローラ６２によって主搬送経路３４に送り出され、搬送ローラ３５およびレジストレーションロール３７により感光体ドラムと転写ロール４との間のニップに向けて搬送される。そして、シートＳの他方の面に画像が形成される。
【００３７】
Ｄ−２．反転排出モード
一方、使用者が反転排出モードを選択した場合には、その選択情報が画像形成装置本体のＣＰＵから制御部９０に入力される。すると、画像形成モードと同様に、シートＳが反転搬送経路５２の下方に向けて搬送される。
【００３８】
そして、シートＳの後端部が反転センサ５４の側方を通過し終えた時から所定時間経過後にステッピングモータ７０が一旦停止する。反転排出モードにおいては、制御部９０は、シートＳの後端部が図２中の矢印Ｂで示す位置に停止するようにステッピングモータ７０を停止させる。
【００３９】
この後、制御部９０の制御によりステッピングモータ７０は時計回りに回転し、これに伴って反転ローラ５３が時計回りに回転する。これによりシートＳは前後端を逆にして上方に向けて搬送される。このとき、シートＳの後端部は、弾性部材５１ａより上方（矢印Ｂに示す位置）に位置しているため、弾性部材５１ａにより進行方向を規制されることがなく、搬送路５８に沿って進行し、排出トレイ４５に排出される。
【００４０】
Ｅ．効果
本実施形態では、１つのステッピングモータ７０が反転ローラ５３、搬送ローラ６２ａ，６２ｂを駆動する構造であるため、反転ローラと搬送ローラとをそれぞれ別のモータで駆動する従来装置と比較して製造コストを抑えることができるとともに、使用時の消費電力量を低減することが可能である。また、従来装置では、２つのモータ間で速度整合や紙詰まり時の駆動停止等を行う制御装置を必要とするが、本実施形態では、そのような制御装置を必要としない。
【００４１】
また、ステッピングモータ７０が反時計回りに回転している、すなわちシートＳが反転搬送部５０内を下方に向けて搬送されているときには、搬送ローラ６２ａ，６２ｂはステッピングモータ７０と連動していないため、ステッピングモータ７０に余分な負荷が加わらず、シート搬送時における消費電力量を低減することができる。
【００４２】
一方、ステッピングモータ７０が時計回りに回転している場合には、回転させるローラの数が増加するが、上述のように回転速度を遅くすることによって、大型のモータを用いることなく各ローラの搬送力低下を抑制することができる。
【００４３】
なお、上述の実施形態においては、ステッピングモータ７０は、両面搬送部６０の搬送ローラ６２ａ，６２ｂのみを駆動する構造となっているが、図１に示す他の搬送ローラ６２を駆動するようにしてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像形成対象シートの反転および画像形成装置への再搬送を行う際に、複雑な制御システムを必要としない。また、コスト的に優れており、かつ消費電力量を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る画像形成対象シート搬送装置を備える画像形成装置を示す図である。
【図２】  前記画像形成装置の反転搬送部および両面搬送部付近を示す図である。
【図３】  図２のIII−III線に沿って視た図である。
【図４】  前記画像形成装置における反転搬送部および両面搬送部の制御システムの構成を示すブロック図である。
【図５】  前記反転搬送部の反転搬送経路内にシートを搬送するときの状態を示す図である。
【図６】  前記反転搬送部の前記反転搬送経路から前記両面搬送部に向けてシートを搬送するときの状態示す図である。
【図７】  前記画像形成装置のモータの回転数と出力トルクとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１…感光体ドラム、４５…排出トレイ、５０…反転搬送部、５１…切換ゲート、５２…反転搬送経路、５３…反転ローラ、６０…両面搬送部、６１…両面搬送経路、６２…搬送ローラ、６２ａ…搬送ローラ（両面搬送ローラ）、７０…ステッピングモータ（駆動源）、７１，７２，８２…ギヤ、７４，７３，７５，８０，８１…アイドラギヤ、８３…一方向クラッチ（駆動力伝達規制手段）
【図１】
0003755275.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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