JP3651993B2 - 再給送装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は再給送装置及び画像形成装置に関し、詳細には、例えば、電子写真装置、静電記録装置、レーザビームプリンタ等の画像形成装置に対して着脱可能に組み付けられる再給送装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に組み付けられる再給送装置は、一方の面に記録がなされたシート材の他方の面にも記録が行えるように、前記シート材をスイッチバック搬送して画像形成装置本体の画像形成部へ再給送するようになっており、既に多くのものが製品化され、実用に供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来の再給送装置を更に発展させたものであり、その目的とするところは、コストダウンや低騒音化等を図り、且つユーザが扱い易い再給送装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、画像形成装置本体の画像形成手段よりもシート材搬送方向下流側のシート材搬送路と画像形成手段のシート材搬送方向上流側のシート材搬送路とを連通する再給送搬送路と、前記再給送搬送路の一部に配置され、画像形成装置本体の搬出手段からシート材を受け取り、そのシート材の搬送方向を逆転させるスイッチバック搬送手段と、前記再給送搬送路の一部を介してシート材を画像形成手段のシート材搬送方向上流側に戻す再給送手段と、を備え、画像形成装置本体に着脱可能に組み付けられる再給送装置において、前記スイッチバック搬送手段を駆動するためのスイッチバック駆動手段と、前記再給送手段を駆動するための再給送駆動手段と、を有し、前記スイッチバック駆動手段及び前記再給送駆動手段は、各々独立した正逆回転可能な駆動源と、前記駆動源の回転方向によりシート材の搬送速度を切り換える切換手段とを有することを特徴とする。
【０００５】
上記構成によれば、再給送装置内において、画像形成装置本体と再給送装置間のシート材の受け渡し時以外には、その搬送速度よりも速い搬送速度でシート材を搬送することが可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した再給送装置及び該再給送装置を備えた画像形成装置の一実施形態について図面を参照して具体的に説明する。
【０００７】
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。図１は本実施形態に係る再給送装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す側断面図である。尚、本実施形態では画像形成装置の一例としてレーザービームプリンタを例示している。以下の説明では、先ず再給送装置を備えた画像形成装置の構成について説明し、次にその動作について説明する。
【０００８】
（再給送装置を備えた画像形成装置の構成）
図１に示すように、画像形成装置本体１は、給紙カセット２ａ内のシート材Ｓを一枚ずつ給送する給送ローラ２ｂ、給送されたシート材Ｓを搬送する多数のローラ２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｇ等からなる搬送手段２、画像情報に基づいた情報光を画像形成部４の電子写真感光体４ａへ照射するスキャナユニット３、前記電子写真感光体４ａに画像を形成する画像形成部４、前記電子写真感光体４ａに形成された画像をシート材Ｓに転写する転写手段５、転写された画像をシート材Ｓに定着する定着手段６等を備えている。
【０００９】
通常、画像形成装置の出力枚数は予め決められており、本実施形態においては、前記搬送手段２（各ローラ２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｇ等）、転写手段５、定着手段６によって搬送されるシート材Ｓの搬送速度が略同じ速度Ｐとなるように設定されている。
【００１０】
尚、上記画像形成部４は、電子写真感光体４ａと、少なくとも１つのプロセス手段を備え、画像形成装置本体１に着脱自在なプロセスカートリッジとしてユニット化されている。ここで、プロセス手段としては、例えば電子写真感光体４ａの表面を均一に帯電させるための帯電手段、電子写真感光体４ａに形成された潜像を現像するための現像手段、電子写真感光体４ａの表面に残留した廃トナー等の付着物を除去するためのクリーニング手段等がある。
【００１１】
上記画像形成装置本体１には、一方の面に既に記録がなされたシート材の他方の面に記録を行うために（所謂両面プリントを行うために）、前記シート材Ｓを再び画像形成部４に給送する再給送装置10が着脱自在に取り付けられている。この再給送装置10は、図16に示すように画像形成装置本体１より突出した部分（把持部）を有し、この突出した部分をユーザが持って再給送装置10の画像形成装置本体１に対する着脱操作を行う構成となっている。
【００１２】
上記再給送装置10は、揺動可能に支持されたフラッパ９の切り換えを自動的に行い、記録がなされたシート材の搬出方向（フェースダウン搬出路／再給送搬送路）を選択する自動切り換え手段11を備えている。この自動切り換え手段11は、支軸11a1を中心に揺動可能な切り換えレバー11ａと、該切り換えレバー11ａを揺動させるプランジャ( ソレノイド）11ｂとからなっている。そして、前記切り換えレバー11ａの一端には前記フラッパ９に固着されたカム部材９ｂに当接するカムフォロア11a2が形成され、他端には前記プランジャ11ｂが結合されている。また、前記フラッパ９は、回転軸９ａを中心に揺動可能に支持されており、図示しない弾性部材により常に時計回り方向に付勢されている。
【００１３】
また、再給送装置10のシート材搬入口近傍には、画像形成装置本体１から搬出されるシート材Ｓを再給送装置10内に導入するガイド面12ａが形成されたカバー部材12が配設されている。そして、再給送装置10の再給送搬送路中には、前記シート材搬入口から導入されたシート材Ｓのスイッチバック搬送を行う正逆回転可能なスイッチバック搬送ローラ対13と、このスイッチバック搬送ローラ対13によってスイッチバックされたシート材Ｓの先端を案内する反転フラッパ18が配設されている。また、前記反転フラッパ18の近傍には、この反転フラッパ18の位置を検出するための検知センサ17が取り付けられている。尚、前記スイッチバック搬送ローラ対13は、駆動回転する搬送ローラ13ａと、この搬送ローラ13ａに圧接して従動回転するコロ13ｂとよりなる。
【００１４】
上記再給送装置10内にはガイド部材12，19ａ，19ｂ，20，23等により多数の再給送搬送路Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが形成されている。再給送搬送路Ａは上記カバー部材12のガイド面12ａ、及び湾曲したガイド部材19ａによって形成されている。再給送搬送路Ｂはガイド部材20とカバー部材12のガイド面12ｂとによって形成され、スイッチバック搬送されるシート材Ｓを案内収納する。再給送搬送路Ｃは上記湾曲したガイド部材19ａとその内側で同様に湾曲したガイド部材19ｂとによって形成されている。再給送搬送路Ｄは後述する位置規制手段（横レジ規制手段）22を構成するガイド部材23によって形成されている。尚、この位置規制手段22の構成については後で詳しく説明する。
【００１５】
また、再給送搬送路Ｄの下流側には、該再給送搬送路Ｄ内のシート材の有無を検出すると共に、再給送されるシート材を一時停止させてタイミングをとるための検知センサ25が配置されている。更に、画像形成装置本体１のシート材搬入口２ｉの近傍には、ガイド部材21ａ，21ｂによって再給送搬送路Ｅが形成されている。この再給送搬送路Ｅは、再給送装置10を画像形成装置本体１に組み付けた時に前記再給送搬送路Ｄと連結する。尚、図１において、28は電源，制御回路等が配置された基板である。
【００１６】
ここで、前記位置規制手段22の構成について説明する。図２に示すように、前記位置規制手段22には、シート材Ｓの側端縁部を当接させて該シート材Ｓの側端縁部の位置を規制する当接部23ａを備えたガイド部材23と、前記シート材Ｓの側端縁部をガイド部材23の当接部に当接させつつ搬送する再給送手段の役目を兼ねた２組の斜送ローラ対24とが備わっている。この２組の斜送ローラ対24は略同様の構成となっており、駆動回転する搬送ローラ24ｃと、該搬送ローラ24ｃに斜めに圧接されて従動回転するコロ24ｇとよりなる。更に詳しくは、ガイド部材23に軸受24ａを介して夫々回転自在に支持された駆動軸24ｂの一端に摩擦部材からなる搬送ローラ24ｃが固着され、他端にはベルトプーリ24ｄが固着されている。この両プーリ24ｄ，24ｄの間には駆動を伝達するベルト24ｅが張架されており、一方の駆動軸24ｂの端部には駆動モータ27から駆動力が伝達されるギア24ｆが固着されている。これにより、両搬送ローラ24ｃが同じ回転数で駆動される。また、前記搬送ローラ24ｃの対向位置には駆動軸24ｂの回転中心に対して斜めに傾いてコロ24ｇが配されており、該コロ24ｇは弾性部材24ｈにより搬送ローラ24ｃに圧接され、従動回転するように支持されている。
【００１７】
また、前記再給送装置10は、図３に示すように、スイッチバック搬送手段としてのスイッチバック搬送ローラ対13を駆動するスイッチバック駆動手段40と、再給送手段としての斜送ローラ対24を駆動する再給送駆動手段60を有している。この２つの駆動手段40，60は、各々正逆回転可能な駆動源である駆動モータ26，27と、該駆動モータ26，27の回転方向によって前記ローラ対13，24によるシート材の搬送速度を切り換える振り子アーム43，振り子ギア44等からなる切換手段を有しており、シート材の紙幅（図３中二点鎖線）よりも外側に配置された両側板30ａ，30ｂにそれぞれ取り付けられている。
【００１８】
更に具体的には、前記駆動手段40，60の駆動源である駆動モータ26，27は、再給送装置10が画像形成装置本体１に組み付けられる際に、画像形成装置本体１から外部に突出する部分（図16に示す把持部分）に配設され、且つシート材の幅方向の中心（図３中二点鎖線）に対して各々が対向する位置に配設されている。
【００１９】
上記構成により、再給送装置10の着脱操作時にユーザが把持する部分の近傍に重量のある前記駆動手段40，60を配設しているため、この再給送装置10を着脱操作する時のバランスが良くなり、取り扱いが容易になる。更に前記再給送装置10は、画像形成装置本体から突出した部分に発熱体である駆動モータ26，27を配設しているため、装置内の昇温を抑えることができる。
【００２０】
次に前記スイッチバック駆動手段40及び再給送駆動手段60の構成について詳しく説明する。前記スイッチバック駆動手段40は、図４に示すように、駆動源である駆動モータ26と、該モータ26に固着されたモータギア41と、該モータギア41と噛み合うアイドラギア42と、該アイドラギア42の回転支軸42ａに回動可能に軸支された振り子アーム43と、該振り子アーム43の端部43ａに回転可能に軸支され前記アイドラギア42と噛み合う振り子ギア44とにより構成されている。前記振り子アーム43の一部には弾性部43ｂが形成されており、その先端の突起部43ｃがアイドラギア42を所定圧で押圧している。前記振り子ギア44に隣接して、段ギア45と段ギア46とが所定の間隔を保って配置されている。この段ギア45と段ギア46は、各々が前記振り子ギア44と噛み合って食いつき勝手となるように配置されている。また前記段ギア45と段ギア46は、奇数個（本実施形態では１個）のアイドラギア47を介して連結されている。また、スイッチバック搬送ローラ対13の搬送ローラ13ａの一端部に固着されたギア50と前記段ギア46とがアイドラギア51を介して連結されている。尚、図において、52は止め輪であり、53は軸受である。
【００２１】
即ち、上記スイッチバック駆動手段40は、図５及び図６に示すように、減速比の異なる２種類の駆動伝達系（段ギア45を介して減速される駆動伝達系と、段ギア46を介して減速される駆動伝達系）を有し、駆動モータ26の回転方向が変わると、前記振り子アーム43と振り子ギア44とからなる切換手段により前記駆動伝達系が切り換えられ、スイッチバック搬送ローラ対13によるシート材Ｓの搬送速度が変化するように構成されている。具体的には、前記段ギア46を介して減速される駆動伝達系に切り換わると、前記スイッチバック搬送ローラ対13が画像形成装置本体１側の搬送手段２の搬送速度Ｐと略等しい搬送速度Ｐ1 でシート材Ｓを搬送し、前記段ギア45を介して減速される駆動伝達系に切り換わると、前記スイッチバック搬送ローラ対13が前記搬送速度Ｐ1 よりも速い搬送速度Ｐ2 でシート材Ｓを搬送するように構成されている。また、上記スイッチバック駆動手段40は、駆動モータ26の回転方向が変わると、搬送ローラ13ａの回転方向も変わるように構成されている。
【００２２】
前記再給送駆動手段60は、図７に示すように、前記スイッチバック駆動手段40と略同様に構成されている。スイッチバック駆動手段40と異なる点は、段ギア45と段ギア46とが偶数個（本実施形態では２個）のアイドラギア61，62を介して連結されている点と、斜送ローラ対24の搬送ローラ24ｃの一端部に固着されたギア24ｆと前記アイドラギア62とがアイドラギア63，64を介して連結されている点である。
【００２３】
即ち、前記再給送駆動手段60は、図８及び図９に示すように、減速比の異なる２種類の駆動伝達系（段ギア45によって減速される駆動伝達系と、段ギア46によって減速される駆動伝達系）を有し、駆動モータ27の回転方向が変わると、前記振り子アーム43と振り子ギア44とからなる切換手段により前記駆動伝達系が切り換えられ、斜送ローラ対24によるシート材Ｓの搬送速度が変化するように構成されている。具体的には、前記段ギア45を介して減速される駆動伝達系に切り換わると、前記斜送ローラ対24が前記スイッチバック搬送ローラ対13と等しい搬送速度Ｐ2 でシート材Ｓを搬送し、前記段ギア46を介して減速される駆動伝達系に切り換わると、前記斜送ローラ対24が画像形成装置本体１の搬送手段２の搬送速度Ｐと略等しい搬送速度Ｐ3 でシート材Ｓを搬送するように構成されている。また、上記再給送駆動手段60は、駆動モータ27の回転方向にかかわらず、搬送ローラ24ｃの回転方向が常に同じになるように構成されている。
【００２４】
従って、上記構成によれば、再給送装置10内において、画像形成装置本体１と再給送装置10間のシート材Ｓの受け渡し時以外は、画像形成装置本体１の搬送手段２の搬送速度よりも速い搬送速度でシート材Ｓを搬送することが可能となり、両面プリント時のスループットの低下を防止することが可能となる（尚、ここでいうスループットとは、所定時間におけるプリント枚数のことである。以下同じ。）。
【００２５】
また、各駆動モータ26，27の回転方向を変えるだけで各ローラ対13，24の変速が可能であるため、前記駆動モータ26，27の回転数を大きく変える必要がなく、該駆動モータ26，27の騒音を低く抑え、またトルクの低下を防止することが可能となる。
【００２６】
（再給送装置を備えた画像形成装置の動作）
次に、上記構成の再給送装置を備えた画像形成装置の動作について図１〜図15を用いて説明する。図１に示す画像形成装置は、画像情報に基づいた情報光をスキャナユニット３から電子写真感光体４ａへ照射して、該電子写真感光体４ａに潜像を形成し、この潜像を現像することによりトナー像を形成する。そして前記トナー像の形成と同期して、シート材Ｓをカセット２ａからピックアップローラ２ｂ、給送ローラ対２ｃ、及びレジストローラ対２ｄで画像形成部４へ搬送し、且つ前記画像形成部４の電子写真感光体４ａに形成したトナー像を転写手段５によってシート材Ｓに転写する。この像転写後のシート材Ｓを定着手段６に搬送し、転写トナー像をシート材Ｓに定着する。
【００２７】
前記定着のなされたシート材Ｓは搬出ローラ対２ｅで搬送される。この時、フラッパ９は図１の実線位置にあるため、前記シート材Ｓはフラッパ９（実線位置）によって反転搬送路２ｆへ導かれ、搬出ローラ対２ｇによって排紙トレイ７上へ排出される。
【００２８】
次に図10において、プランジャ（ソレノイド）11ｂが図中矢印方向に吸引されると、切り換えレバー11ａが支軸11a1を中心に時計回り方向（図中矢印方向）に回動する。すると、切り換えレバー11の一端のカムフォロワ11a2がフラッパ９に固着されたカム部材９ｂを押圧し、フラッパ９が回転軸９ａを中心にして図示しない弾性部材の付勢力に抗して反時計回り方向（図中矢印方向）に回動し、該フラッパ９が図１中破線位置に移動する。即ち、プランジャ11ｂの作動によってシート材Ｓの搬送方向が切り換わる。
【００２９】
画像定着後、搬出ローラ対２ｅで搬送されるシート材Ｓは、上述のようにフラッパ９により搬送方向が切り換わり、画像形成装置本体１のシート材搬出口２ｈを経て再給送装置10の再給送搬送路Ａ内にシート材Ｓが搬入される。そして、シート材Ｓはガイド面12ａ及びガイド部材19ａに案内されながら反転フラッパ18を通過した後、スイッチバック搬送ローラ対13に挟持搬送され、図11に示すように再給送搬送路Ｂ内に搬入される。この時、スイッチバック搬送ローラ対13によって搬送されるシート材Ｓの搬送速度Ｐ1 は、搬送手段２によって搬送されるシート材Ｓの搬送速度Ｐと略等しくなるように設定されている。
【００３０】
前記反転フラッパ18は、支軸18ａに揺動可能に支持されており、搬出ローラ対２ｅで搬送されるシート材Ｓに当接する当接部18ｂと、スイッチバック搬送されるシート材Ｓの先端を案内するガイド部18ｃと、支軸18ａの一端に設けられたフラッグ部18ｄを備えている。
【００３１】
再給送搬送路Ａ内にシート材Ｓが無い場合には、反転フラッパ18の一部がカバー部材12に設けられた当接部12ｃに当接して、該反転フラッパ18は図10に示す如き姿勢を保っている。ここで、シート材Ｓが反転フラッパ18の当接部18ｂに案内されて通過すると、図11に示すように反転フラッパ18は支軸18ａを中心に反時計回り方向に回動し、該反転フラッパ18のフラッグ部18ｄが検知センサ17から離脱する。これにより、該検知センサ17が再給送搬送路Ａ内にシート材Ｓが有ることを検知する。
【００３２】
ここで、図４〜図６を用いてスイッチバック駆動手段40の駆動伝達系の切り換え動作について説明する。スイッチバック搬送ローラ対13が、搬出ローラ対２ｅによって搬送されるシート材Ｓを挟持し、更に再給送搬送路Ｃ内に搬送する時、駆動モータ26のギア41は図４（ａ）に示すように反時計回り方向（図中矢印方向）に回転している。この時、アイドラギア42は時計回り方向（図中矢印方向）に回転し、振り子アーム43の弾性部43ｂによりフリクションが作用しているため、振り子アーム43は同様に時計回り方向（図中矢印方向）に回動する。すると、反時計回り方向に回転する振り子ギア44の摺動部44ａが段ギア46の摺動部46ａに当接し、軸間距離が保たれて２つのギア44，46が噛み合い、食いつき勝手の作用によって離れることなく、図５に示すようにギア列51，50を介して搬送ローラ48へと駆動力が伝達される。ここで、搬送ローラ13ａは段ギア46を介しているため、所定の減速比で時計回り方向（図４（ａ）中矢印方向）に回転し、シート材Ｓは搬送手段２の搬送速度Ｐと略等しい搬送速度Ｐ1 で搬送される。
【００３３】
次に図12において、その後、シート材Ｓはガイド面12ｂによって案内されながら搬送速度Ｐ1 を保ちつつ更に搬送され、その後端部が反転フラッパ18を通過すると、該反転フラッパ18は支軸18ａを中心に時計回り方向に回動し、該反転フラッパ18のフラッグ部18ｄが検知センサ17に再度進入する。この検知センサ17の検知信号に基づいて駆動モータ26が逆回転される。また、この時、既にプランジャ（ソレノイド）11ｂの吸引は解除されており、図示しない弾性部材の付勢力によってフラッパ９は回転軸９ａを中心にして時計回り方向（図中矢印方向）に回動して、図１中の元の実線位置に移動して、既に両面に画像形成されたシート材を搬送路２ｆへ導く状態になっている。
【００３４】
図４（ｂ）に示すように、前記駆動モータ26のギア41が時計回り方向（図中矢印方向）に逆回転すると、振り子アーム43が反時計回り方向（図中矢印方向）に回動する。すると、時計回り方向に回転する振り子ギア44は段ギア46に対して逃げ勝手となり、段ギア46から離れて振り子ギア44の摺動部44ａが段ギア45の摺動部45ａに当接し、軸間距離が保たれて２つのギア44，45が噛み合い、食いつき勝手の作用によって離れることなく、図６に示すようにギア列47，46，51，50を介して搬送ローラ13ａへと駆動力が伝達される。ここで、搬送ローラ13ａは段ギア45を介しているため、所定の減速比で反時計回り方向（図４（ｂ）中矢印方向）に回転し、シート材Ｓは前記搬送速度Ｐ1 よりも速い搬送速度Ｐ2 でスイッチバック搬送される。その後、シート材Ｓは反転フラッパ18のガイド部18ｃに案内されて再給送搬送路Ｃ内に搬入される。
【００３５】
ここで、段ギア46の歯数比（小ギア／大ギア）をＮ1 、段ギア45の歯数比（小ギア／大ギア）をＮ2 とすると、駆動モータ26の回転数が同じであれば搬送速度Ｐ1 とＰ2 の速度比はＰ1 ：Ｐ2 ＝Ｎ1 ：Ｎ2 となる。本実施形態においては、段ギア46，45の歯数比は、Ｎ1 ＜Ｎ2 となるように設定されている。即ち、駆動モータ26の正逆回転時の回転数が同じであれば前記搬送速度の関係はＰ1 ＜Ｐ2 となる。
【００３６】
次に図13において、その後、スイッチバック搬送ローラ対13によってスイッチバック搬送されるシート材Ｓは、再給送搬送路Ｃを構成するガイド部材19ａ，19ｂに沿って搬送される。そして、前記シート材Ｓの先端が再給送搬送路Ｄに搬入され、前述した位置規制手段（横レジ規制手段）22内に搬入される。この時、前記シート材Ｓは位置規制手段22によりシート材の幅方向（搬送方向と直交する方向）の位置が規制されながらスイッチバック搬送ローラ対13と同じ搬送速度Ｐ2 で搬送される。
【００３７】
ここで、図７〜図９に用いて再給送駆動手段60の駆動伝達系の切り換え動作について説明する。スイッチバック搬送ローラ対13によって搬送されるシート材Ｓを再給送手段の役目を持つ斜送ローラ対24によって挟持搬送する時、駆動モータ27のギア41は図７（ａ）に示すように反時計回り方向（図中矢印方向）に回転している。この時、アイドラギア42は時計回り方向（図中矢印方向）に回転し、振り子アーム43には弾性部43ｂによりフリクションが作用しているため、時計回り方向（図中矢印方向）に回転する。すると、反時計回り方向に回転する振り子ギア44の摺動部44ａが段ギア45の摺動部45ａに当接し、軸間距離が保たれて２つのギア44，45が噛み合い、食いつき勝手の作用によって離れることなく、図８に示すようにギア列62，63，64，24ｆ及びベルト24ｅを介して搬送ローラ24ｃへと駆動力が伝達される。ここで、搬送ローラ24ｃは段ギア45を介しているため、所定の減速比で時計回り方向（図７（ａ）中矢印方向）に回転し、シート材Ｓは前記スイッチバック搬送ローラ対13と同じ搬送速度Ｐ2 で搬送される。
【００３８】
次に図14において、シート材Ｓは、その後端部がスイッチバック搬送ローラ対13のニップを脱した後、その先端部が検知センサ25に到達して検知される。この検知センサ25の検知信号に基づいて前記駆動モータ26，27の回転が一旦停止する。そして、所定の時間を経てタイミングが取られた後に駆動モータ27が逆回転して、該駆動モータ27のギア41は先の回転方向とは逆の回転を開始する。同時に、駆動モータ26の駆動は停止し、画像形成装置本体１から次のシート材が搬送されてきた場合に備えて、そのシート材Ｓを搬送するスイッチバック搬送ローラ対13を駆動して再度搬送するために待機している。
【００３９】
図７（ｂ）に示すように、駆動モータ27のギア41が時計回り方向（図中矢印方向）に逆回転すると、振り子アーム43が反時計回り方向（図中矢印方向）に回動する。すると、時計回り方向に回転する振り子ギア44は段ギア45に対して逃げ勝手となり、段ギア45から離れて振り子ギア44の摺動部44ａが段ギア46の摺動部46に当接し、軸間距離が保たれて２つのギア44，46が噛み合い、食いつき勝手の作用によって離れることなく、図９に示すようにギア列61，62，63，64，24ｆ及びベルト24ｅを介して搬送ローラ24ｃへと駆動が伝達される。ここで、搬送ローラ24ｃは段ギア46を介しているため、所定の減速比で時計回り方向（図７（ｂ）中矢印方向）に回転し、シート材Ｓは搬送手段２の搬送速度Ｐと略等しい搬送速度Ｐ3 で搬送される。
【００４０】
ここで、段ギア46の歯数比Ｎ1 と段ギア45の歯数比Ｎ2 の関係は、Ｎ1 ＜Ｎ2 であるため、駆動モータ27の正逆回転時の回転数が同じであれば搬送速度の関係は、Ｐ2 ＜Ｐ3 となる。
【００４１】
そして、再給送手段の役目を持つ斜送ローラ対24の搬送速度Ｐ3 と、その下流側に位置する搬送手段２（ローラ２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｇ）、転写手段５、定着手段６の搬送速度Ｐとは略等しくなるように設定されているため、位置規制手段22により幅方向の位置が規制されつつ搬送されるシート材Ｓは、図15に示すように既に記録がなされた面とは反対の面で且つ後端側から、画像形成装置本体１の再給送搬送路Ｅ内へガイド部材21ａ，21ｂに案内されながら画像形成部４へと搬送される。その後、シート材Ｓは前述した画像形成動作が同様に行われ、その画面に画像が記録形成され、搬出ローラ対２ｇによって排紙トレイ７上に排出・積載される。
【００４２】
尚、本実施形態において、搬送ローラ13ａと搬送ローラ24ｃの外径を略等しくし、各ローラ13ａ，24ｃに固着されたギア50，24ｆの歯数を略等しく設定することにより、駆動モータ26，27と、それを駆動するためのドライバを共通にすることが可能となる。これにより、コストダウンが可能となる。
【００４３】
また、シート材Ｓの後端部が搬出ローラ対２ｅを脱した後に駆動モータ26の回転数を増やして搬送速度Ｐ1 よりも速い搬送速度で再給送搬送路Ｃ内に搬入させてやれば、更にスループットを稼ぐことが可能となる。
【００４４】
〔他の実施形態〕
前述した実施例では画像形成装置としてレーザービームプリンタを例示したが、本発明はこれに限定する必要はなく、例えば電子写真複写機、ファクシミリ装置、或いはワードプロセッサ等の他の画像形成装置であっても同様の効果を得ることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、再給送装置内において、画像形成装置本体と再給送装置間のシート材の受け渡し時以外は、画像形成装置本体の搬送手段の搬送速度よりも速い搬送速度でシート材を搬送することができ、両面記録時のスループットの低下を防止することができる。
【００４６】
また、各駆動手段の駆動源の回転方向を変えるだけで各搬送手段の変速が可能であるため、前記駆動源の回転数を大きく変える必要がなく、該駆動源の騒音を低く抑え、またトルクの低下を防止することができる。
【００４７】
また、再給送装置の着脱操作時にユーザが把持する部分の近傍に重量のある各駆動手段を配設しているため、この再給送装置を着脱操作する時のバランスが良くなり、取り扱いが容易になる。更に前記再給送装置は、画像形成装置本体から突出した部分に発熱体である駆動源を配設しているため、装置内の昇温を抑えることができる。
【００４８】
また、スイッチバック搬送手段の搬送ローラと再給送手段の搬送ローラの外径を略等しくし、前記各ローラに固着されたギアの歯数を略等しく設定することにより、前記各手段を駆動する駆動手段の駆動源と、それを駆動するためのドライバを共通にすることができ、これによりコストダウンが図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した再給送装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す側断面図である。
【図２】同再給送装置の位置規制手段の概略構成を示す模式上面図である。
【図３】同再給送装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す上面図である。
【図４】同再給送装置のスイッチバック駆動手段の動作を説明する要部拡大側面図である。
【図５】同再給送装置のスイッチバック駆動手段の動作を説明する要部拡大上面図である。
【図６】同再給送装置のスイッチバック駆動手段の動作を説明する要部拡大上面図である。
【図７】同再給送装置の再給送駆動手段の動作を説明する要部拡大側面図である。
【図８】同再給送装置の再給送駆動手段の動作を説明する要部拡大上面図である。
【図９】同再給送装置の再給送駆動手段の動作を説明する要部拡大上面図である。
【図１０】同再給送装置を備えた画像形成装置のシート材搬送動作を説明する要部拡大側断面図である。
【図１１】同再給送装置を備えた画像形成装置のシート材搬送動作を説明する要部拡大側断面図である。
【図１２】同再給送装置を備えた画像形成装置のシート材搬送動作を説明する要部拡大側断面図である。
【図１３】同再給送装置を備えた画像形成装置のシート材搬送動作を説明する要部拡大側断面図である。
【図１４】同再給送装置を備えた画像形成装置のシート材搬送動作を説明する要部拡大側断面図である。
【図１５】同再給送装置を備えた画像形成装置のシート材搬送動作を説明する要部拡大側断面図である。
【図１６】同再給送装置を画像形成装置本体に装着する様子を説明する側面図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ…再給送搬送路
１…画像形成装置本体
２…搬送手段
２ａ…カセット
２ｂ…ピックアップローラ
２ｃ…給送ローラ対
２ｄ…レジストローラ対
２ｅ，２ｇ…搬出ローラ対
２ｆ…反転搬送路
２ｈ…シート材搬出口
２ｉ…シート材搬入口
３…スキャナユニット
４…画像形成部
４ａ…電子写真感光体
５…転写手段
６…定着手段
７…排紙トレイ
９…フラッパ
９ａ…回転軸
９ｂ…カム部材
10…再給送装置
11…自動切り換え手段
11ａ…切り換えレバー
11a1…支軸
11a2…カムフォロア
11ｂ…プランジャ
12…カバー部材
12ａ，12ｂ…ガイド面
12ｃ…当接部
13…スイッチバック搬送ローラ対
13ａ…搬送ローラ
13ｂ…コロ
17，25…検知センサ
18…反転フラッパ
18ａ…支軸
18ｂ…当接部
18ｃ…ガイド部
18ｄ…フラッグ部
19ａ，19ｂ，20，21ａ，21ｂ，23…ガイド部材
22…位置規制手段
23…ガイド部材
23ａ…当接部
24…斜送ローラ対
24ａ…軸受
24ｂ…駆動軸
24ｃ…搬送ローラ
24ｄ…ベルトプーリ
24ｅ…ベルト
24ｆ…ギア
24ｇ…コロ
24ｈ…弾性部材
26，27…駆動モータ
28…基板
30ａ，30ｂ…側板
40…スイッチバック駆動手段
41…モータギア
42，47，51，61，62，63，64…アイドラギア
42ａ…回転支軸
43…振り子アーム
43ａ…端部
43ｂ…弾性部
43ｃ…突起部
44…振り子ギア
44ａ，45ａ，46ａ…摺動部
45，46…段ギア
50…ギア
52…止め輪
53…軸受
60…再給送駆動手段
【発明の属する技術分野】
本発明は再給送装置及び画像形成装置に関し、詳細には、例えば、電子写真装置、静電記録装置、レーザビームプリンタ等の画像形成装置に対して着脱可能に組み付けられる再給送装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に組み付けられる再給送装置は、一方の面に記録がなされたシート材の他方の面にも記録が行えるように、前記シート材をスイッチバック搬送して画像形成装置本体の画像形成部へ再給送するようになっており、既に多くのものが製品化され、実用に供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来の再給送装置を更に発展させたものであり、その目的とするところは、コストダウンや低騒音化等を図り、且つユーザが扱い易い再給送装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、画像形成装置本体の画像形成手段よりもシート材搬送方向下流側のシート材搬送路と画像形成手段のシート材搬送方向上流側のシート材搬送路とを連通する再給送搬送路と、前記再給送搬送路の一部に配置され、画像形成装置本体の搬出手段からシート材を受け取り、そのシート材の搬送方向を逆転させるスイッチバック搬送手段と、前記再給送搬送路の一部を介してシート材を画像形成手段のシート材搬送方向上流側に戻す再給送手段と、を備え、画像形成装置本体に着脱可能に組み付けられる再給送装置において、前記スイッチバック搬送手段を駆動するためのスイッチバック駆動手段と、前記再給送手段を駆動するための再給送駆動手段と、を有し、前記スイッチバック駆動手段及び前記再給送駆動手段は、各々独立した正逆回転可能な駆動源と、前記駆動源の回転方向によりシート材の搬送速度を切り換える切換手段とを有することを特徴とする。
【０００５】
上記構成によれば、再給送装置内において、画像形成装置本体と再給送装置間のシート材の受け渡し時以外には、その搬送速度よりも速い搬送速度でシート材を搬送することが可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した再給送装置及び該再給送装置を備えた画像形成装置の一実施形態について図面を参照して具体的に説明する。
【０００７】
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。図１は本実施形態に係る再給送装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す側断面図である。尚、本実施形態では画像形成装置の一例としてレーザービームプリンタを例示している。以下の説明では、先ず再給送装置を備えた画像形成装置の構成について説明し、次にその動作について説明する。
【０００８】
（再給送装置を備えた画像形成装置の構成）
図１に示すように、画像形成装置本体１は、給紙カセット２ａ内のシート材Ｓを一枚ずつ給送する給送ローラ２ｂ、給送されたシート材Ｓを搬送する多数のローラ２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｇ等からなる搬送手段２、画像情報に基づいた情報光を画像形成部４の電子写真感光体４ａへ照射するスキャナユニット３、前記電子写真感光体４ａに画像を形成する画像形成部４、前記電子写真感光体４ａに形成された画像をシート材Ｓに転写する転写手段５、転写された画像をシート材Ｓに定着する定着手段６等を備えている。
【０００９】
通常、画像形成装置の出力枚数は予め決められており、本実施形態においては、前記搬送手段２（各ローラ２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｇ等）、転写手段５、定着手段６によって搬送されるシート材Ｓの搬送速度が略同じ速度Ｐとなるように設定されている。
【００１０】
尚、上記画像形成部４は、電子写真感光体４ａと、少なくとも１つのプロセス手段を備え、画像形成装置本体１に着脱自在なプロセスカートリッジとしてユニット化されている。ここで、プロセス手段としては、例えば電子写真感光体４ａの表面を均一に帯電させるための帯電手段、電子写真感光体４ａに形成された潜像を現像するための現像手段、電子写真感光体４ａの表面に残留した廃トナー等の付着物を除去するためのクリーニング手段等がある。
【００１１】
上記画像形成装置本体１には、一方の面に既に記録がなされたシート材の他方の面に記録を行うために（所謂両面プリントを行うために）、前記シート材Ｓを再び画像形成部４に給送する再給送装置10が着脱自在に取り付けられている。この再給送装置10は、図16に示すように画像形成装置本体１より突出した部分（把持部）を有し、この突出した部分をユーザが持って再給送装置10の画像形成装置本体１に対する着脱操作を行う構成となっている。
【００１２】
上記再給送装置10は、揺動可能に支持されたフラッパ９の切り換えを自動的に行い、記録がなされたシート材の搬出方向（フェースダウン搬出路／再給送搬送路）を選択する自動切り換え手段11を備えている。この自動切り換え手段11は、支軸11a1を中心に揺動可能な切り換えレバー11ａと、該切り換えレバー11ａを揺動させるプランジャ( ソレノイド）11ｂとからなっている。そして、前記切り換えレバー11ａの一端には前記フラッパ９に固着されたカム部材９ｂに当接するカムフォロア11a2が形成され、他端には前記プランジャ11ｂが結合されている。また、前記フラッパ９は、回転軸９ａを中心に揺動可能に支持されており、図示しない弾性部材により常に時計回り方向に付勢されている。
【００１３】
また、再給送装置10のシート材搬入口近傍には、画像形成装置本体１から搬出されるシート材Ｓを再給送装置10内に導入するガイド面12ａが形成されたカバー部材12が配設されている。そして、再給送装置10の再給送搬送路中には、前記シート材搬入口から導入されたシート材Ｓのスイッチバック搬送を行う正逆回転可能なスイッチバック搬送ローラ対13と、このスイッチバック搬送ローラ対13によってスイッチバックされたシート材Ｓの先端を案内する反転フラッパ18が配設されている。また、前記反転フラッパ18の近傍には、この反転フラッパ18の位置を検出するための検知センサ17が取り付けられている。尚、前記スイッチバック搬送ローラ対13は、駆動回転する搬送ローラ13ａと、この搬送ローラ13ａに圧接して従動回転するコロ13ｂとよりなる。
【００１４】
上記再給送装置10内にはガイド部材12，19ａ，19ｂ，20，23等により多数の再給送搬送路Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが形成されている。再給送搬送路Ａは上記カバー部材12のガイド面12ａ、及び湾曲したガイド部材19ａによって形成されている。再給送搬送路Ｂはガイド部材20とカバー部材12のガイド面12ｂとによって形成され、スイッチバック搬送されるシート材Ｓを案内収納する。再給送搬送路Ｃは上記湾曲したガイド部材19ａとその内側で同様に湾曲したガイド部材19ｂとによって形成されている。再給送搬送路Ｄは後述する位置規制手段（横レジ規制手段）22を構成するガイド部材23によって形成されている。尚、この位置規制手段22の構成については後で詳しく説明する。
【００１５】
また、再給送搬送路Ｄの下流側には、該再給送搬送路Ｄ内のシート材の有無を検出すると共に、再給送されるシート材を一時停止させてタイミングをとるための検知センサ25が配置されている。更に、画像形成装置本体１のシート材搬入口２ｉの近傍には、ガイド部材21ａ，21ｂによって再給送搬送路Ｅが形成されている。この再給送搬送路Ｅは、再給送装置10を画像形成装置本体１に組み付けた時に前記再給送搬送路Ｄと連結する。尚、図１において、28は電源，制御回路等が配置された基板である。
【００１６】
ここで、前記位置規制手段22の構成について説明する。図２に示すように、前記位置規制手段22には、シート材Ｓの側端縁部を当接させて該シート材Ｓの側端縁部の位置を規制する当接部23ａを備えたガイド部材23と、前記シート材Ｓの側端縁部をガイド部材23の当接部に当接させつつ搬送する再給送手段の役目を兼ねた２組の斜送ローラ対24とが備わっている。この２組の斜送ローラ対24は略同様の構成となっており、駆動回転する搬送ローラ24ｃと、該搬送ローラ24ｃに斜めに圧接されて従動回転するコロ24ｇとよりなる。更に詳しくは、ガイド部材23に軸受24ａを介して夫々回転自在に支持された駆動軸24ｂの一端に摩擦部材からなる搬送ローラ24ｃが固着され、他端にはベルトプーリ24ｄが固着されている。この両プーリ24ｄ，24ｄの間には駆動を伝達するベルト24ｅが張架されており、一方の駆動軸24ｂの端部には駆動モータ27から駆動力が伝達されるギア24ｆが固着されている。これにより、両搬送ローラ24ｃが同じ回転数で駆動される。また、前記搬送ローラ24ｃの対向位置には駆動軸24ｂの回転中心に対して斜めに傾いてコロ24ｇが配されており、該コロ24ｇは弾性部材24ｈにより搬送ローラ24ｃに圧接され、従動回転するように支持されている。
【００１７】
また、前記再給送装置10は、図３に示すように、スイッチバック搬送手段としてのスイッチバック搬送ローラ対13を駆動するスイッチバック駆動手段40と、再給送手段としての斜送ローラ対24を駆動する再給送駆動手段60を有している。この２つの駆動手段40，60は、各々正逆回転可能な駆動源である駆動モータ26，27と、該駆動モータ26，27の回転方向によって前記ローラ対13，24によるシート材の搬送速度を切り換える振り子アーム43，振り子ギア44等からなる切換手段を有しており、シート材の紙幅（図３中二点鎖線）よりも外側に配置された両側板30ａ，30ｂにそれぞれ取り付けられている。
【００１８】
更に具体的には、前記駆動手段40，60の駆動源である駆動モータ26，27は、再給送装置10が画像形成装置本体１に組み付けられる際に、画像形成装置本体１から外部に突出する部分（図16に示す把持部分）に配設され、且つシート材の幅方向の中心（図３中二点鎖線）に対して各々が対向する位置に配設されている。
【００１９】
上記構成により、再給送装置10の着脱操作時にユーザが把持する部分の近傍に重量のある前記駆動手段40，60を配設しているため、この再給送装置10を着脱操作する時のバランスが良くなり、取り扱いが容易になる。更に前記再給送装置10は、画像形成装置本体から突出した部分に発熱体である駆動モータ26，27を配設しているため、装置内の昇温を抑えることができる。
【００２０】
次に前記スイッチバック駆動手段40及び再給送駆動手段60の構成について詳しく説明する。前記スイッチバック駆動手段40は、図４に示すように、駆動源である駆動モータ26と、該モータ26に固着されたモータギア41と、該モータギア41と噛み合うアイドラギア42と、該アイドラギア42の回転支軸42ａに回動可能に軸支された振り子アーム43と、該振り子アーム43の端部43ａに回転可能に軸支され前記アイドラギア42と噛み合う振り子ギア44とにより構成されている。前記振り子アーム43の一部には弾性部43ｂが形成されており、その先端の突起部43ｃがアイドラギア42を所定圧で押圧している。前記振り子ギア44に隣接して、段ギア45と段ギア46とが所定の間隔を保って配置されている。この段ギア45と段ギア46は、各々が前記振り子ギア44と噛み合って食いつき勝手となるように配置されている。また前記段ギア45と段ギア46は、奇数個（本実施形態では１個）のアイドラギア47を介して連結されている。また、スイッチバック搬送ローラ対13の搬送ローラ13ａの一端部に固着されたギア50と前記段ギア46とがアイドラギア51を介して連結されている。尚、図において、52は止め輪であり、53は軸受である。
【００２１】
即ち、上記スイッチバック駆動手段40は、図５及び図６に示すように、減速比の異なる２種類の駆動伝達系（段ギア45を介して減速される駆動伝達系と、段ギア46を介して減速される駆動伝達系）を有し、駆動モータ26の回転方向が変わると、前記振り子アーム43と振り子ギア44とからなる切換手段により前記駆動伝達系が切り換えられ、スイッチバック搬送ローラ対13によるシート材Ｓの搬送速度が変化するように構成されている。具体的には、前記段ギア46を介して減速される駆動伝達系に切り換わると、前記スイッチバック搬送ローラ対13が画像形成装置本体１側の搬送手段２の搬送速度Ｐと略等しい搬送速度Ｐ1 でシート材Ｓを搬送し、前記段ギア45を介して減速される駆動伝達系に切り換わると、前記スイッチバック搬送ローラ対13が前記搬送速度Ｐ1 よりも速い搬送速度Ｐ2 でシート材Ｓを搬送するように構成されている。また、上記スイッチバック駆動手段40は、駆動モータ26の回転方向が変わると、搬送ローラ13ａの回転方向も変わるように構成されている。
【００２２】
前記再給送駆動手段60は、図７に示すように、前記スイッチバック駆動手段40と略同様に構成されている。スイッチバック駆動手段40と異なる点は、段ギア45と段ギア46とが偶数個（本実施形態では２個）のアイドラギア61，62を介して連結されている点と、斜送ローラ対24の搬送ローラ24ｃの一端部に固着されたギア24ｆと前記アイドラギア62とがアイドラギア63，64を介して連結されている点である。
【００２３】
即ち、前記再給送駆動手段60は、図８及び図９に示すように、減速比の異なる２種類の駆動伝達系（段ギア45によって減速される駆動伝達系と、段ギア46によって減速される駆動伝達系）を有し、駆動モータ27の回転方向が変わると、前記振り子アーム43と振り子ギア44とからなる切換手段により前記駆動伝達系が切り換えられ、斜送ローラ対24によるシート材Ｓの搬送速度が変化するように構成されている。具体的には、前記段ギア45を介して減速される駆動伝達系に切り換わると、前記斜送ローラ対24が前記スイッチバック搬送ローラ対13と等しい搬送速度Ｐ2 でシート材Ｓを搬送し、前記段ギア46を介して減速される駆動伝達系に切り換わると、前記斜送ローラ対24が画像形成装置本体１の搬送手段２の搬送速度Ｐと略等しい搬送速度Ｐ3 でシート材Ｓを搬送するように構成されている。また、上記再給送駆動手段60は、駆動モータ27の回転方向にかかわらず、搬送ローラ24ｃの回転方向が常に同じになるように構成されている。
【００２４】
従って、上記構成によれば、再給送装置10内において、画像形成装置本体１と再給送装置10間のシート材Ｓの受け渡し時以外は、画像形成装置本体１の搬送手段２の搬送速度よりも速い搬送速度でシート材Ｓを搬送することが可能となり、両面プリント時のスループットの低下を防止することが可能となる（尚、ここでいうスループットとは、所定時間におけるプリント枚数のことである。以下同じ。）。
【００２５】
また、各駆動モータ26，27の回転方向を変えるだけで各ローラ対13，24の変速が可能であるため、前記駆動モータ26，27の回転数を大きく変える必要がなく、該駆動モータ26，27の騒音を低く抑え、またトルクの低下を防止することが可能となる。
【００２６】
（再給送装置を備えた画像形成装置の動作）
次に、上記構成の再給送装置を備えた画像形成装置の動作について図１〜図15を用いて説明する。図１に示す画像形成装置は、画像情報に基づいた情報光をスキャナユニット３から電子写真感光体４ａへ照射して、該電子写真感光体４ａに潜像を形成し、この潜像を現像することによりトナー像を形成する。そして前記トナー像の形成と同期して、シート材Ｓをカセット２ａからピックアップローラ２ｂ、給送ローラ対２ｃ、及びレジストローラ対２ｄで画像形成部４へ搬送し、且つ前記画像形成部４の電子写真感光体４ａに形成したトナー像を転写手段５によってシート材Ｓに転写する。この像転写後のシート材Ｓを定着手段６に搬送し、転写トナー像をシート材Ｓに定着する。
【００２７】
前記定着のなされたシート材Ｓは搬出ローラ対２ｅで搬送される。この時、フラッパ９は図１の実線位置にあるため、前記シート材Ｓはフラッパ９（実線位置）によって反転搬送路２ｆへ導かれ、搬出ローラ対２ｇによって排紙トレイ７上へ排出される。
【００２８】
次に図10において、プランジャ（ソレノイド）11ｂが図中矢印方向に吸引されると、切り換えレバー11ａが支軸11a1を中心に時計回り方向（図中矢印方向）に回動する。すると、切り換えレバー11の一端のカムフォロワ11a2がフラッパ９に固着されたカム部材９ｂを押圧し、フラッパ９が回転軸９ａを中心にして図示しない弾性部材の付勢力に抗して反時計回り方向（図中矢印方向）に回動し、該フラッパ９が図１中破線位置に移動する。即ち、プランジャ11ｂの作動によってシート材Ｓの搬送方向が切り換わる。
【００２９】
画像定着後、搬出ローラ対２ｅで搬送されるシート材Ｓは、上述のようにフラッパ９により搬送方向が切り換わり、画像形成装置本体１のシート材搬出口２ｈを経て再給送装置10の再給送搬送路Ａ内にシート材Ｓが搬入される。そして、シート材Ｓはガイド面12ａ及びガイド部材19ａに案内されながら反転フラッパ18を通過した後、スイッチバック搬送ローラ対13に挟持搬送され、図11に示すように再給送搬送路Ｂ内に搬入される。この時、スイッチバック搬送ローラ対13によって搬送されるシート材Ｓの搬送速度Ｐ1 は、搬送手段２によって搬送されるシート材Ｓの搬送速度Ｐと略等しくなるように設定されている。
【００３０】
前記反転フラッパ18は、支軸18ａに揺動可能に支持されており、搬出ローラ対２ｅで搬送されるシート材Ｓに当接する当接部18ｂと、スイッチバック搬送されるシート材Ｓの先端を案内するガイド部18ｃと、支軸18ａの一端に設けられたフラッグ部18ｄを備えている。
【００３１】
再給送搬送路Ａ内にシート材Ｓが無い場合には、反転フラッパ18の一部がカバー部材12に設けられた当接部12ｃに当接して、該反転フラッパ18は図10に示す如き姿勢を保っている。ここで、シート材Ｓが反転フラッパ18の当接部18ｂに案内されて通過すると、図11に示すように反転フラッパ18は支軸18ａを中心に反時計回り方向に回動し、該反転フラッパ18のフラッグ部18ｄが検知センサ17から離脱する。これにより、該検知センサ17が再給送搬送路Ａ内にシート材Ｓが有ることを検知する。
【００３２】
ここで、図４〜図６を用いてスイッチバック駆動手段40の駆動伝達系の切り換え動作について説明する。スイッチバック搬送ローラ対13が、搬出ローラ対２ｅによって搬送されるシート材Ｓを挟持し、更に再給送搬送路Ｃ内に搬送する時、駆動モータ26のギア41は図４（ａ）に示すように反時計回り方向（図中矢印方向）に回転している。この時、アイドラギア42は時計回り方向（図中矢印方向）に回転し、振り子アーム43の弾性部43ｂによりフリクションが作用しているため、振り子アーム43は同様に時計回り方向（図中矢印方向）に回動する。すると、反時計回り方向に回転する振り子ギア44の摺動部44ａが段ギア46の摺動部46ａに当接し、軸間距離が保たれて２つのギア44，46が噛み合い、食いつき勝手の作用によって離れることなく、図５に示すようにギア列51，50を介して搬送ローラ48へと駆動力が伝達される。ここで、搬送ローラ13ａは段ギア46を介しているため、所定の減速比で時計回り方向（図４（ａ）中矢印方向）に回転し、シート材Ｓは搬送手段２の搬送速度Ｐと略等しい搬送速度Ｐ1 で搬送される。
【００３３】
次に図12において、その後、シート材Ｓはガイド面12ｂによって案内されながら搬送速度Ｐ1 を保ちつつ更に搬送され、その後端部が反転フラッパ18を通過すると、該反転フラッパ18は支軸18ａを中心に時計回り方向に回動し、該反転フラッパ18のフラッグ部18ｄが検知センサ17に再度進入する。この検知センサ17の検知信号に基づいて駆動モータ26が逆回転される。また、この時、既にプランジャ（ソレノイド）11ｂの吸引は解除されており、図示しない弾性部材の付勢力によってフラッパ９は回転軸９ａを中心にして時計回り方向（図中矢印方向）に回動して、図１中の元の実線位置に移動して、既に両面に画像形成されたシート材を搬送路２ｆへ導く状態になっている。
【００３４】
図４（ｂ）に示すように、前記駆動モータ26のギア41が時計回り方向（図中矢印方向）に逆回転すると、振り子アーム43が反時計回り方向（図中矢印方向）に回動する。すると、時計回り方向に回転する振り子ギア44は段ギア46に対して逃げ勝手となり、段ギア46から離れて振り子ギア44の摺動部44ａが段ギア45の摺動部45ａに当接し、軸間距離が保たれて２つのギア44，45が噛み合い、食いつき勝手の作用によって離れることなく、図６に示すようにギア列47，46，51，50を介して搬送ローラ13ａへと駆動力が伝達される。ここで、搬送ローラ13ａは段ギア45を介しているため、所定の減速比で反時計回り方向（図４（ｂ）中矢印方向）に回転し、シート材Ｓは前記搬送速度Ｐ1 よりも速い搬送速度Ｐ2 でスイッチバック搬送される。その後、シート材Ｓは反転フラッパ18のガイド部18ｃに案内されて再給送搬送路Ｃ内に搬入される。
【００３５】
ここで、段ギア46の歯数比（小ギア／大ギア）をＮ1 、段ギア45の歯数比（小ギア／大ギア）をＮ2 とすると、駆動モータ26の回転数が同じであれば搬送速度Ｐ1 とＰ2 の速度比はＰ1 ：Ｐ2 ＝Ｎ1 ：Ｎ2 となる。本実施形態においては、段ギア46，45の歯数比は、Ｎ1 ＜Ｎ2 となるように設定されている。即ち、駆動モータ26の正逆回転時の回転数が同じであれば前記搬送速度の関係はＰ1 ＜Ｐ2 となる。
【００３６】
次に図13において、その後、スイッチバック搬送ローラ対13によってスイッチバック搬送されるシート材Ｓは、再給送搬送路Ｃを構成するガイド部材19ａ，19ｂに沿って搬送される。そして、前記シート材Ｓの先端が再給送搬送路Ｄに搬入され、前述した位置規制手段（横レジ規制手段）22内に搬入される。この時、前記シート材Ｓは位置規制手段22によりシート材の幅方向（搬送方向と直交する方向）の位置が規制されながらスイッチバック搬送ローラ対13と同じ搬送速度Ｐ2 で搬送される。
【００３７】
ここで、図７〜図９に用いて再給送駆動手段60の駆動伝達系の切り換え動作について説明する。スイッチバック搬送ローラ対13によって搬送されるシート材Ｓを再給送手段の役目を持つ斜送ローラ対24によって挟持搬送する時、駆動モータ27のギア41は図７（ａ）に示すように反時計回り方向（図中矢印方向）に回転している。この時、アイドラギア42は時計回り方向（図中矢印方向）に回転し、振り子アーム43には弾性部43ｂによりフリクションが作用しているため、時計回り方向（図中矢印方向）に回転する。すると、反時計回り方向に回転する振り子ギア44の摺動部44ａが段ギア45の摺動部45ａに当接し、軸間距離が保たれて２つのギア44，45が噛み合い、食いつき勝手の作用によって離れることなく、図８に示すようにギア列62，63，64，24ｆ及びベルト24ｅを介して搬送ローラ24ｃへと駆動力が伝達される。ここで、搬送ローラ24ｃは段ギア45を介しているため、所定の減速比で時計回り方向（図７（ａ）中矢印方向）に回転し、シート材Ｓは前記スイッチバック搬送ローラ対13と同じ搬送速度Ｐ2 で搬送される。
【００３８】
次に図14において、シート材Ｓは、その後端部がスイッチバック搬送ローラ対13のニップを脱した後、その先端部が検知センサ25に到達して検知される。この検知センサ25の検知信号に基づいて前記駆動モータ26，27の回転が一旦停止する。そして、所定の時間を経てタイミングが取られた後に駆動モータ27が逆回転して、該駆動モータ27のギア41は先の回転方向とは逆の回転を開始する。同時に、駆動モータ26の駆動は停止し、画像形成装置本体１から次のシート材が搬送されてきた場合に備えて、そのシート材Ｓを搬送するスイッチバック搬送ローラ対13を駆動して再度搬送するために待機している。
【００３９】
図７（ｂ）に示すように、駆動モータ27のギア41が時計回り方向（図中矢印方向）に逆回転すると、振り子アーム43が反時計回り方向（図中矢印方向）に回動する。すると、時計回り方向に回転する振り子ギア44は段ギア45に対して逃げ勝手となり、段ギア45から離れて振り子ギア44の摺動部44ａが段ギア46の摺動部46に当接し、軸間距離が保たれて２つのギア44，46が噛み合い、食いつき勝手の作用によって離れることなく、図９に示すようにギア列61，62，63，64，24ｆ及びベルト24ｅを介して搬送ローラ24ｃへと駆動が伝達される。ここで、搬送ローラ24ｃは段ギア46を介しているため、所定の減速比で時計回り方向（図７（ｂ）中矢印方向）に回転し、シート材Ｓは搬送手段２の搬送速度Ｐと略等しい搬送速度Ｐ3 で搬送される。
【００４０】
ここで、段ギア46の歯数比Ｎ1 と段ギア45の歯数比Ｎ2 の関係は、Ｎ1 ＜Ｎ2 であるため、駆動モータ27の正逆回転時の回転数が同じであれば搬送速度の関係は、Ｐ2 ＜Ｐ3 となる。
【００４１】
そして、再給送手段の役目を持つ斜送ローラ対24の搬送速度Ｐ3 と、その下流側に位置する搬送手段２（ローラ２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｇ）、転写手段５、定着手段６の搬送速度Ｐとは略等しくなるように設定されているため、位置規制手段22により幅方向の位置が規制されつつ搬送されるシート材Ｓは、図15に示すように既に記録がなされた面とは反対の面で且つ後端側から、画像形成装置本体１の再給送搬送路Ｅ内へガイド部材21ａ，21ｂに案内されながら画像形成部４へと搬送される。その後、シート材Ｓは前述した画像形成動作が同様に行われ、その画面に画像が記録形成され、搬出ローラ対２ｇによって排紙トレイ７上に排出・積載される。
【００４２】
尚、本実施形態において、搬送ローラ13ａと搬送ローラ24ｃの外径を略等しくし、各ローラ13ａ，24ｃに固着されたギア50，24ｆの歯数を略等しく設定することにより、駆動モータ26，27と、それを駆動するためのドライバを共通にすることが可能となる。これにより、コストダウンが可能となる。
【００４３】
また、シート材Ｓの後端部が搬出ローラ対２ｅを脱した後に駆動モータ26の回転数を増やして搬送速度Ｐ1 よりも速い搬送速度で再給送搬送路Ｃ内に搬入させてやれば、更にスループットを稼ぐことが可能となる。
【００４４】
〔他の実施形態〕
前述した実施例では画像形成装置としてレーザービームプリンタを例示したが、本発明はこれに限定する必要はなく、例えば電子写真複写機、ファクシミリ装置、或いはワードプロセッサ等の他の画像形成装置であっても同様の効果を得ることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、再給送装置内において、画像形成装置本体と再給送装置間のシート材の受け渡し時以外は、画像形成装置本体の搬送手段の搬送速度よりも速い搬送速度でシート材を搬送することができ、両面記録時のスループットの低下を防止することができる。
【００４６】
また、各駆動手段の駆動源の回転方向を変えるだけで各搬送手段の変速が可能であるため、前記駆動源の回転数を大きく変える必要がなく、該駆動源の騒音を低く抑え、またトルクの低下を防止することができる。
【００４７】
また、再給送装置の着脱操作時にユーザが把持する部分の近傍に重量のある各駆動手段を配設しているため、この再給送装置を着脱操作する時のバランスが良くなり、取り扱いが容易になる。更に前記再給送装置は、画像形成装置本体から突出した部分に発熱体である駆動源を配設しているため、装置内の昇温を抑えることができる。
【００４８】
また、スイッチバック搬送手段の搬送ローラと再給送手段の搬送ローラの外径を略等しくし、前記各ローラに固着されたギアの歯数を略等しく設定することにより、前記各手段を駆動する駆動手段の駆動源と、それを駆動するためのドライバを共通にすることができ、これによりコストダウンが図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した再給送装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す側断面図である。
【図２】同再給送装置の位置規制手段の概略構成を示す模式上面図である。
【図３】同再給送装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す上面図である。
【図４】同再給送装置のスイッチバック駆動手段の動作を説明する要部拡大側面図である。
【図５】同再給送装置のスイッチバック駆動手段の動作を説明する要部拡大上面図である。
【図６】同再給送装置のスイッチバック駆動手段の動作を説明する要部拡大上面図である。
【図７】同再給送装置の再給送駆動手段の動作を説明する要部拡大側面図である。
【図８】同再給送装置の再給送駆動手段の動作を説明する要部拡大上面図である。
【図９】同再給送装置の再給送駆動手段の動作を説明する要部拡大上面図である。
【図１０】同再給送装置を備えた画像形成装置のシート材搬送動作を説明する要部拡大側断面図である。
【図１１】同再給送装置を備えた画像形成装置のシート材搬送動作を説明する要部拡大側断面図である。
【図１２】同再給送装置を備えた画像形成装置のシート材搬送動作を説明する要部拡大側断面図である。
【図１３】同再給送装置を備えた画像形成装置のシート材搬送動作を説明する要部拡大側断面図である。
【図１４】同再給送装置を備えた画像形成装置のシート材搬送動作を説明する要部拡大側断面図である。
【図１５】同再給送装置を備えた画像形成装置のシート材搬送動作を説明する要部拡大側断面図である。
【図１６】同再給送装置を画像形成装置本体に装着する様子を説明する側面図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ…再給送搬送路
１…画像形成装置本体
２…搬送手段
２ａ…カセット
２ｂ…ピックアップローラ
２ｃ…給送ローラ対
２ｄ…レジストローラ対
２ｅ，２ｇ…搬出ローラ対
２ｆ…反転搬送路
２ｈ…シート材搬出口
２ｉ…シート材搬入口
３…スキャナユニット
４…画像形成部
４ａ…電子写真感光体
５…転写手段
６…定着手段
７…排紙トレイ
９…フラッパ
９ａ…回転軸
９ｂ…カム部材
10…再給送装置
11…自動切り換え手段
11ａ…切り換えレバー
11a1…支軸
11a2…カムフォロア
11ｂ…プランジャ
12…カバー部材
12ａ，12ｂ…ガイド面
12ｃ…当接部
13…スイッチバック搬送ローラ対
13ａ…搬送ローラ
13ｂ…コロ
17，25…検知センサ
18…反転フラッパ
18ａ…支軸
18ｂ…当接部
18ｃ…ガイド部
18ｄ…フラッグ部
19ａ，19ｂ，20，21ａ，21ｂ，23…ガイド部材
22…位置規制手段
23…ガイド部材
23ａ…当接部
24…斜送ローラ対
24ａ…軸受
24ｂ…駆動軸
24ｃ…搬送ローラ
24ｄ…ベルトプーリ
24ｅ…ベルト
24ｆ…ギア
24ｇ…コロ
24ｈ…弾性部材
26，27…駆動モータ
28…基板
30ａ，30ｂ…側板
40…スイッチバック駆動手段
41…モータギア
42，47，51，61，62，63，64…アイドラギア
42ａ…回転支軸
43…振り子アーム
43ａ…端部
43ｂ…弾性部
43ｃ…突起部
44…振り子ギア
44ａ，45ａ，46ａ…摺動部
45，46…段ギア
50…ギア
52…止め輪
53…軸受
60…再給送駆動手段
Claims (5)
- 画像形成装置本体の画像形成手段よりもシート材搬送方向下流側のシート材搬送路と画像形成手段のシート材搬送方向上流側のシート材搬送路とを連通する再給送搬送路と、
前記再給送搬送路の一部に配置され、画像形成装置本体の搬出手段からシート材を受け取り、そのシート材の搬送方向を逆転させるスイッチバック搬送手段と、
前記再給送搬送路の一部を介してシート材を画像形成手段のシート材搬送方向上流側に戻す再給送手段と、
を備え、画像形成装置本体に着脱可能に組み付けられる再給送装置において、
前記スイッチバック搬送手段を駆動するためのスイッチバック駆動手段と、
前記再給送手段を駆動するための再給送駆動手段と、
を有し、
前記スイッチバック駆動手段及び前記再給送駆動手段は、各々独立した正逆回転可能な駆動源と、前記駆動源の回転方向によりシート材の搬送速度を切り換える切換手段とを有することを特徴とする再給送装置。 - 前記各駆動手段の駆動源は、再給送装置を画像形成装置本体に組み付けた際に該画像形成装置本体から突出する部分に配置され、且つシート材の搬送方向と直交する幅方向の中心に対して各々が略対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の再給送装置。
- 前記スイッチバック搬送手段は前記スイッチバック駆動手段の切換手段により画像形成装置本体の搬送手段の搬送速度と略等しい搬送速度又はそれよりも速い搬送速度でシート材を搬送し、前記再給送手段は前記再給送駆動手段の切換手段によりスイッチバック搬送手段の搬送速度と略等しい搬送速度又は画像形成装置本体の搬送手段の搬送速度と略等しい搬送速度でシート材を搬送することを特徴とする請求項１に記載の再給送装置。
- 前記各駆動手段は、各々減速比の異なる２種類の駆動伝達系を有し、振り子ギアと振り子アームとを備えた切換手段により前記駆動源の回転方向に応じて前記駆動伝達系の切り換えを行うことを特徴とする請求項１に記載の再給送装置。
- シート材を搬送する搬送手段と、
前記シート材に画像を記録する画像形成手段と、
上記請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の再給送装置と、
を備えた画像形成装置。
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