JP2012140201A - シート反転搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 低コストでありながら、シートが逆送される時においては確実に揺動ガイドの位置切換の動作が完了しているシート反転搬送装置を提供する。
【解決手段】 揺動ガイドに揺動ギアが設けられ、揺動ガイドが正逆転可能なローラにシートを案内する第１位置に位置したときに揺動ギアが第１入力ギアと噛み合う。すると、モータからの駆動力は揺動ギアおよび第１入力ギアを介してローラに伝達されてローラは正回転する。逆回転するローラからのシートを案内する第１位置に揺動ガイドが位置したときには揺動ギアが第２入力ギアと噛み合う。そして、モータからの駆動力は揺動ギアおよび第２入力ギアを介してローラに伝達されてローラは逆転する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、シートを反転搬送するシート反転搬送装置に関する。

従来、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置には、両面に画像が形成されるシートを搬送するシート反転搬送装置が具備されている。

シート反転搬送装置では、正逆転可能な反転ローラによってシートを搬送する。反転ローラによって搬送されるシートは、揺動ガイドによって案内される。揺動ガイドは、正転している反転ローラへシートを案内する第１位置と、逆転している反転ローラによって搬送されているシートを案内するための第２位置との間を揺動する。そして、揺動ガイドを、第１位置から、反転ローラの逆転によって反転搬送されるシートを案内する第２位置に切換えてから、反転ローラを逆転させてシートを搬送していく。

シート反転搬送装置においては、反転ローラを回転させるためにモータを使用し、揺動ガイドを移動させるためにはソレノイドを使用するのが一般的であった。しかし、高価な電子部品であるモータとソレノイドをそれぞれ用いるため、装置のコストアップを招いていた。そこで、ソレノイドを用いず、モータの正逆転切換によって反転ローラの正逆転を行うとともにこのモータの駆動力を揺動ガイドに摩擦クラッチを介して伝達させて揺動ガイドの位置切換を行う構成が知られている（特許文献１参照。）。

特開２００７−１４５４７６号公報

反転ローラを回転せるモータの駆動力を、揺動ガイドに伝達させて揺動ガイドを移動ささせる上記構成では、部材間の摩擦力に依存する摩擦クラッチを用いて揺動ガイドに駆動力を伝達して揺動ガイドを揺動させている。したがって、使用環境や摩擦クラッチの耐久等の影響により、揺動ガイドの位置の切換が完了するまでの時間にばらつきが発生し、揺動ガイドの位置切換が完了する前に逆転する反転ローラによってシートが逆送され、シートの搬送不良を招くという問題があった。

本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、シートの逆送時のシートの搬送不良を防ぐシート反転搬送装置を提供することを目的とする。

本発明は、正逆回転可能なローラと、正回転する前記ローラにシートを導入する第１搬送パスと、逆回転する前記ローラからシートを受け取る第２搬送パスと、前記第１搬送パスを搬送されるシートを前記ローラに案内する第１位置と、逆回転する前記ローラからのシートを前記第２搬送パスに案内する第２位置との間を揺動自在な揺動ガイドと、前記ローラを回転させる駆動力および前記揺動ガイドを揺動させる駆動力を発生するモータと、前記揺動ガイドに設けられ、前記モータからの駆動によって回転する揺動ギアと、前記揺動ガイドが前記第１位置に位置したときに前記揺動ギアと噛み合う第１入力ギアを備え、前記モータから前記揺動ギアに伝達された駆動力を前記ローラが正回転するように伝達する第１駆動伝達部と、前記揺動ガイドが前記第２位置に位置したときに前記揺動ギアと噛み合う第２入力ギアを備え、前記モータから前記揺動ギアに伝達された駆動力を前記ローラが逆転するように伝達する第２駆動伝達部と、を有することを特徴とするシート反転搬送装置。

本発明によれば、シートの逆送時の搬送不良をより確実に防ぐシート反転搬送装置を提供することが可能である。

本発明に係るシート反転搬送装置を備えた画像形成装置の説明図。 シート反転搬送装置の動作を説明するための概略断面図。 シート反転搬送装置の概略斜視図。 シート反転搬送装置の揺動ガイドの構成を説明するため説明図。 シート反転搬送装置における駆動伝達を説明するための説明図。

図１を参照して、本発明に係るシート反転搬送装置を備えたカラー画像形成装置（以下、画像形成装置と称する）１００の全体構成について説明する。

図１（ａ）は、本発明に係るシート反転搬送装置を備えた画像形成装置の外観斜視図である。図１（ｂ）は、画像形成装置の概略断面図である。

画像形成装置１００は、電子写真プロセスを用いた、４色フルカラーのレーザプリンタである。即ち、パソコン・イメージリーダ・相手方ファクシミリ装置等の外部ホスト装置からコントローラ部（制御部）に入力する画像信号に基づいてシートＳに画像を形成する。

フルカラー画像を形成するための動作は次のとおりである。第１〜第４の各カートリッジＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫのドラム１が矢印の反時計方向に所定の制御速度で回転駆動される。中間転写ベルト１３も矢印の時計方向（ドラム回転に順方向）にドラム１の速度に対応した速度で回転駆動される。スキャナユニット１１も駆動される。この駆動に同期して、各カートリッジにおいてそれぞれ所定の制御タイミングで帯電ローラ２がドラム１の表面を所定の極性・電位に一様に帯電する。

スキャナユニット１１は各ドラム１の表面を各色の画像信号に応じて変調されたレーザー光で走査露光する。これにより、各ドラム１の表面は、レーザー光で走査露光された領域が、画像信号に応じた静電潜像となる。各ドラム１の表面に形成された静電潜像が、現像器３によりトナー像として現像される。上記のような電子写真画像形成プロセス動作により、ドラム１にはトナー像が形成され、そのトナー像がベルト１３上に一次転写される。

一方、所定の制御タイミングで給紙ローラ２０が駆動される。これにより、給紙ローラ２０と分離パッド２１との協働で、給紙トレイ１９上に積載されているシートＰが１枚分離給送されて、２次転写ローラ２２と中間転写ベルト１３とのニップ部（２次転写ニップ部）に導入される。これにより、シートＰが該ニップ部を挟持搬送されていく過程で中間転写ベルト１３上の４色重畳のトナー像がシートＰの面に順次に一括転写される。シートＰは中間転写ベルト１３の面から分離されて定着装置２３へ導入される。定着装置２３では、一対の定着回転体２３ａ、２３ｂの定着ニップ部でシートが加熱・加圧される。これにより、各色トナー像の混色及びシートへの定着がなされる。

（定着後のシート搬送動作の概略について）
定着ニップ部を通過した後の、シートＰの搬送動作について説明する。定着ニップ部のシート搬送方向下流側には、図２に概略断面を示したシート反転搬送装置が設けられている。シート反転搬送装置は、定着ニップ部から、正逆転可能なローラとしての排紙ローラ２４ａへシートを導入する排出パス（第１搬送パス）２０１と、排紙ローラ２４ａの逆転で逆送されるシートを受け取る両面パス（第２搬送パス）２０２とを備えている。排出パス２０１と両面パス２０２との間には、揺動ガイド３０が揺動自在に設けられている。

図２（ａ）は、排紙ローラ２４ａが正転しているときの状態を示した断面図である、図２（ｂ）は、排紙ローラ２４ａが逆転してシートを搬送しているときの状態を示す断面図である。なお、以下の説明において、排紙ローラ２４ａの正転方向とは、シートＰを排紙トレイ２５へ排出する回転方向であり、逆転方向とはそれとは逆方向の回転である。

定着装置２３のシート搬送方向下流側に配設された揺動ガイド３０は、定着ニップと排紙ローラ対２４間の排出パス２０１を開放した開放位置（図２（ａ）参照）と、排出パス２０１を閉鎖した閉鎖位置（図２（ｂ）参照）との間を移動する。揺動ガイド３０の位置の切換えは排紙ローラ２４ａの回転方向に連動して切換り、排紙ローラ２４ａが正転しているときには開放位置を、逆転している時は閉鎖位置をとるよう構成されている。排紙ローラ２４ａの正逆転およびそれに連動する揺動ガイド３０の位置切換えに係る駆動伝達のための構成については後に詳述する。

シートＰに対して片面印字を行う場合は、排紙ローラ２４ａが正転され、揺動ガイド３０は図２（ａ）に示した開放位置に位置する。そして、定着ニップ部で加熱・加圧されたシートＰは、定着装置２３を経て、フルカラー片面画像形成物として排紙ローラ対２４により排紙トレイ２５上に排出される。

一方、シートＰに対して両面印字を行う場合は、上述したプロセスを経て片面側に画像形成が行われたシートＰの後端が、排紙ローラ対２４の近傍に到達したタイミングで、排紙ローラ対２４の回転方向を逆転方向へと切換える。なお、この正逆転の切換えタイミングは、定着ニップ下流に配置したシート検知センサの検知タイミングに応じて行われる。ここで、揺動ガイド３０の位置は、排紙ローラ２４ａの回転方向の切り換えに連動して変更されるように構成されている。即ち、シートが排紙ローラ２４ａの逆転により反転搬送をはじめた時には、揺動ガイド３０は図２（ｂ）に示した閉鎖位置に位置し、シートは揺動ガイド３０の上部を通って両面パス２０２へ案内される。両面パス２０２に案内されたシートは、両面搬送ローラ対２６ａに導かれる。シートＰは両面搬送ローラ対２６ａから両面搬送ローラ対２６ｂ、両面搬送ローラ対２６ｃを経てレジローラ対７へと搬送される（図１参照）。

このように、シートＰの後端を反転させて搬送することで、中間転写ベルト１３に対するシートＰの表裏が入れ替わる。そして、片面印字と同様のプロセスを経て、フルカラー両面画像形成物として排紙ローラ対２４で排紙トレイ２５上に排出される。

（シート反転搬送装置における駆動伝達構成について）
本発明に係るシート反転搬送装置の駆動伝達構成ついて図３、図４および図５を用いて詳細に説明する。

図３はシート反転搬送装置の要部を示した斜視図である。また、図４（ａ）は揺動ガイド３０の構成を説明するための概略図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）での領域Ｓの拡大断面図である。図５は、シート反転搬送装置における駆動伝達を説明するための説明図である。

図３および図４において、揺動ガイド３０は、両端に設けられた揺動ガイド軸３９ａ、３９ｂを揺動ガイド軸受３５ａ、３５ｂで保持することで、回動自在に装置本体に支持されている。揺動ガイド３０の端部には、揺動ガイドギア２９とクラッチギア３２が配設されている。揺動ガイドギア２９の回動中心は、揺動ガイド軸３９ａ、３９ｂの回動中心と一致している。揺動ガイドギア２９は、正逆転可能なモータＭから駆動が伝達されるピニオンギア２８と噛み合っている。揺動ガイドギア２９とクラッチギア３２とは噛み合っている。

図４に示したように、クラッチギア３２は、圧縮バネ３６によりクラッチギア３２に向けて押圧された摺動板３７の押圧力を受けながら、揺動ガイド３０に回転自在に保持されている。圧縮バネ３６によって押圧された摺動板３７とクラッチギア３２の間に生じるクラッチギア３２の回転を止めようとする力は、揺動ガイド軸３９ａ、３９ｂと揺動ガイド軸受３５ａ、３５ｂとの間に生じる摺動抵抗よりも十分大きくしてある。したがって、揺動ガイドギア２９にピニオンギア２８からの回転駆動力が伝わると、揺動ガイド３０は揺動ガイド軸３９ａ、３９ｂを回動中心として回動することができる。つまり、摺動板３７と圧縮バネ３６によってトルクリミット機構が構成される。クラッチギア３２と揺動ガイド３０とに間に設定トルク値以下のトルクが作用しても摺動板３７とクラッチギア３２との摩擦力によってクラッチギア３２と揺動ガイド３０とは相対回転しない。クラッチギア３２と揺動ガイド３０とに間に設定トルク値を超える力が作用すると摺動板３７とクラッチギア３２とが滑ってとクラッチギア３２と揺動ガイド３０とが相対回転する。

また、揺動ガイド３０の回動方向は、揺動ガイドギア２９に駆動力を入力するピニオンギア２８の回転方向の切り換えによって切り換わる。ピニオンギア２８はモータＭから直接駆動力が伝達される。ピニオンギア２８の回転方向はモータＭの回転方向の変更に伴って変更される。

排紙ローラ２４ａの端部には排紙ローラギア２７が設けられている。排紙ローラギア２７には、排紙アイドラギア３３ａ、３３ｂによって構成される第１駆動伝達部と、反転アイドラギア３４ａ、３４ｂによって構成される第２駆動伝達部のいずれか一方を介して駆動力が伝達される。排紙アイドラギア３３ａは、クラッチギア３２と噛み合うことが可能な、第１駆動伝達部における第１入力ギアである。反転アイドラギア３４ａは、クラッチギア３２と噛み合うことが可能な、第２駆動伝達部における第２入力ギアである。

次に、駆動源であるモータＭから排紙ローラ２４ａへの駆動の伝達について図５を参照して説明する。図５（ａ）は、排紙ローラ２４ａが正転しているときの状態を説明するための概略図である。図５（ｂ）は、揺動ガイドの位置切換え動作中の状態を示す概略図である。図５（ｃ）は、排紙ローラ２４ａが逆転しているときの状態を説明するための概略図である。

排紙ローラ２４ａを正転方向（シートＰを排紙トレイ２５へ排出する回転方向）に回転させる場合、ピニオンギア２８は、図５（ａ）に示した様に、時計回りに回転駆動される。

ピニオンギア２８が時計回りに回転すると、上述した構成により、揺動ガイド３０は揺動ガイド軸３９ａ、３９ｂを回動中心として、反時計回りに回動する。揺動ガイド３０が回動していくと揺動ガイド３０に設けられた揺動ギアとしてのクラッチギア３２が排紙アイドラギア３３ａと噛み合う。排紙アイドラギア３３ａは、排紙アイドラギア３３ｂと連結されており、排紙ローラ２４ａの端部に配設された排紙ローラギア２７へと駆動を伝える。こうして、図５（ａ）に示したようにクラッチギア３２が排紙アイドラギア３３ａと噛み合うことで、モータＭから排紙ローラ２４ａへの駆動伝達が行われて、排紙ローラ２４ａは正回転する。なお、図５（ａ）の状態において、揺動ガイド３０は反時計回りに揺動しようとするもののその揺動は排紙アイドラギア３３ａによって規制される。図５（ａ）に示した揺動ガイド３０の位置は、排出パス２０１を搬送されるシートを排紙ローラ２４ａに案内するための本発明の第１位置としての開放位置（図２（ａ）参照）である。図５（ａ）の状態において、クラッチギア３２と摺動板３７（図４（ｂ）参照）とが滑って、クラッチギア３２が揺動ガイド３０と相対回転している。

搬送されるシートの後端が揺動ガイド３０の先端を通過後に、モータＭの回転をそれまでとは逆方向に切り換える。すると、ピニオンギア２８は、図５（ｂ）に示した様に、反時計回りに回転駆動される。そして、ピニオン２８が反時計回りに回転すると、上述した構成により、揺動ガイド３０は揺動ガイド軸３９ａ、３９ｂを回動中心として、時計回りに回動する。

揺動ガイド３０が回動していくと、揺動ガイド３０に設けられているクラッチギア３２が反転アイドラギア３４ａに噛み合う（図５（ｃ）参照）。反転アイドラギア３４ａは、反転アイドラギア３４ｂと連結されており、排紙ローラ２４ａの端部に配設された排紙ローラギア２７へ駆動力を伝える。こうして、クラッチギア３２が反転アイドラギア３４ａと噛み合うことで、モータＭから排紙ローラ２４ａへの駆動伝達が行われ、排紙ローラ２４ａが逆転方向に回転する。図５（ｃ）の状態において、揺動ガイド３０は時計回りに揺動しようとするもののその揺動は反転アイドラギア３４ａによって規制される。図５（ｃ）に示した揺動ガイド３０の位置は、排紙ローラ２４ａによって逆送されるシートを両面パス２０２に案内するための本発明の第２位置としての閉鎖位置（図２（ｂ）参照）である。なお、図５（ｃ）の状態において、クラッチギア３２と摺動板３７（図４（ｂ）参照）とが滑ってクラッチギア３２が揺動ガイド３０と相対回転している。

以上のように本実施形態では、排紙アイドラギア３３ａと反転アイドラギア３４ａは、クラッチギア３２と同時に噛み合わないよう配置してある。図５（ｂ）に示した揺動ガイド３０の切換え動作中においては、モータＭから排紙ローラ２４ａへの駆動伝達が行われず、排紙ローラ２４ａの回転は停止する。

本実施形態では、駆動源であるモータＭから排紙ローラ２４ａへの駆動伝達経路の一部である揺動ガイド２９及びクラッチギア３２を、揺動ガイド３０に設けている。したがって、揺動ガイド３０の位置切換のために揺動ガイド３０を揺動させている途中では排紙ローラ２４ａの回転が停止される。そして、揺動ガイド３０の位置切換が完了した時においてのみ、排紙ローラ２４ａへのモータＭからの駆動伝達が行われてシートが逆方向へ搬送される。このような構成により、揺動ガイド３０の切換えを行うソレノイドを削減しつつ、シートの逆方向への搬送が行われるときには確実に揺動ガイド３０の切換動作が完了しているシート反転搬送装置を提供することができる。

２４ 排紙ローラ対
２４ａ 排紙ローラ
２４ｂ 排紙コロ
２７ 排紙ローラギア
２８ ピニオンギア
２９ 揺動ガイドギア
３０ 揺動ガイド
３２ クラッチギア
３３ａ 排紙アイドラギア
３３ｂ 排紙アイドラギア
３４ａ 反転アイドラギア
３４ｂ 反転アイドラギア
３６ 圧縮バネ
３７ 摺動板
３９ａ、ｂ 揺動ガイド軸

Claims (3)

1. 正逆回転可能なローラと、
   正回転する前記ローラにシートを導入する第１搬送パスと、
   逆回転する前記ローラからシートを受け取る第２搬送パスと、
   前記第１搬送パスを搬送されるシートを前記ローラに案内する第１位置と、逆回転する前記ローラからのシートを前記第２搬送パスに案内する第２位置との間を揺動自在な揺動ガイドと、
   前記ローラを回転させる駆動力および前記揺動ガイドを揺動させる駆動力を発生するモータと、
   前記揺動ガイドに設けられ、前記モータからの駆動によって回転する揺動ギアと、
   前記揺動ガイドが前記第１位置に位置したときに前記揺動ギアと噛み合う第１入力ギアを備え、前記モータから前記揺動ギアに伝達された駆動力を前記ローラが正回転するように伝達する第１駆動伝達部と、
   前記揺動ガイドが前記第２位置に位置したときに前記揺動ギアと噛み合う第２入力ギアを備え、前記モータから前記揺動ギアに伝達された駆動力を前記ローラが逆転するように伝達する第２駆動伝達部と、を有することを特徴とするシート反転搬送装置。
2. 前記揺動ギアは前記揺動ガイドに回転自在に設けられ、前記揺動ガイドと前記揺動ギアとの間にトルクリミット機構が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシート反転搬送装置。
3. 請求項１又は２に記載のシート反転搬送装置と、前記シート反転装置によって搬送されるシートに、画像を形成する画像形成手段と、を備える事を特徴とする画像形成装置。

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