JP4453848B2

JP4453848B2 - 両面印刷装置

Info

Publication number: JP4453848B2
Application number: JP2008227842A
Authority: JP
Inventors: 正樹下村; 研二郎石原
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2008-09-05
Filing date: 2008-09-05
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2020-10-19
Also published as: JP2008297128A

Description

本発明は、反転用搬送路を備えた両面印刷が可能な印刷装置に関し、特に反転用ローラの空運転を抑えることにより、動作効率を向上させた両面印刷装置に関するものである。

従来より、反転用搬送路を備えた両面印刷装置として、紙送りローラの駆動力を利用して反転用ローラを駆動させる動力形式のものが知られている（特許文献１）。この形式の装置では、紙送りローラから反転用ローラへの動力伝達に遊星歯車機構を採用することにより、紙送りローラが正転、逆転の何れの駆動状態にあるときでも、反転用ローラは一方向に回転するように構成されている。

しかしながら、上記両面印刷装置において反転用ローラは、紙送りローラが駆動している間は常に連動して回転するため、本来反転用ローラの回転が必要ない表面印刷時にも空運転された状態に置かれることとなり、紙送りローラの駆動機構への負荷が大きく、また本来必要ないはずの駆動エネルギーの損失も無視できない。

特開平９−１２２３０号公報

本発明は、紙送りローラの駆動力を利用して反転用ローラを駆動させる動力形式の両面印刷装置において、反転用ローラの空運転を極力抑えた動力効率の良い両面印刷装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、給紙用搬送路と、反転用ローラを有する反転用搬送路とを印字ヘッドの手前で合流させ、この合流部に続く共通搬送路の印字ヘッド部分に前記給紙用搬送路から紙送りローラにより用紙を正送りで通過させることにより表面印刷を行い、その用紙を逆送りさせて反転用搬送路で反転させた後、再度印字ヘッドで裏面印刷を行う印刷装置であって、前記紙送りローラの駆動力を利用して前記反転用ローラを駆動する動力伝達機構を備えており、該動力伝達機構により、前記反転用ローラは、少なくとも表面印刷中は前記駆動力が伝達されず回転停止状態が維持され、表面印刷終了後の反転動作開始以降駆動されることを特徴とする。

この特徴によれば、紙送りローラの駆動力を利用して反転用ローラを駆動する動力伝達機構を備えた両面印刷装置において、反転用ローラは、表面印刷終了後の紙送りローラの逆転を契機とする反転動作開始以降駆動されるため、表面印刷時において反転用ローラの駆動を実質的に停止させることができ、動力効率の向上と省エネルギー化が図られる。また、紙送りローラの駆動機構への負荷を低減できるため、故障や製品寿命の短縮化を予防する効果を有する。

本発明の第２の態様は、前述した第１の態様において、前記反転用ローラの実質的駆動状態が、裏面印刷時に用紙後端が少なくとも反転用ローラを外れるまで維持されることを特徴とする。

この特徴によれば、前述した第１の態様に記載の発明と同様の効果が得られるほか、反転用ローラの実質的駆動状態を、少なくとも反転用ローラの搬送動作が終了する時点まで維持することにより、反転用ローラの動作を確保しつつ、空転時間を最小限にすることができる。ここで、「実質的駆動状態」とは、紙送りローラを正転から逆転に切り換える時に生じる反転用ローラの一時的な静止状態や、遊星機構の切り換え時のタイムラグの結果生じる短時間の静止状態も駆動状態に含むことを意味する。

本発明の第３の態様は、前述した第１の態様又は第２の態様において、前記動力伝達機構は、紙送りローラが正転または逆転のいずれの駆動状態にある場合でも反転用ローラを正転させる遊星機構と、表面印刷時には紙送りローラから反転用ローラへの前記遊星機構による動力伝達を非伝達状態に維持するロック機構とを備えたものであることを特徴とする。

この特徴によれば、ロック機構は遊星機構による動力伝達経路に作用して動力伝達を非伝達状態にロックするものであるため、ロック機構の構造を簡易なものにすることができる。

本発明の第４の態様は、前述した第３の態様において、前記ロック機構は、反転動作開始から裏面印刷動作のプロセス中で、少なくとも、紙送りローラが逆転し且つ反転用ローラが正転する第１の連結状態から紙送りローラが正転し且つ反転用ローラが正転する第２の連結状態へ遊星機構が移行する時に、アンロック状態をとることを特徴とする。

この特徴によれば、遊星機構は、少なくとも第１の連結状態から第２の連結状態へ移行する時点でアンロック状態をとればよいため、複雑な制御は必要でなく、簡易な構成によってロック機構の切り換えが可能になる。

本発明の第５の態様は、前述した第４の態様において、前記アンロック状態への切り換えが、前記反転用搬送路の反転用ローラ部分に揺動可能に設けられた反転用フラップにより行われることを特徴とする。

この特徴によれば、ロック状態からアンロック状態への切り換え手段として反転用フラップを用いることにより、切り換え手段として特別な機構を設ける必要がなくなり、装置構造の複雑化を避けることができる。また、搬送経路内の用紙の進行状況に対応した切り換え手段であるため、簡易な機構でありながら、ロック状態からアンロック状態への切り換えを正確に行うことができる。

本発明の第６の態様は、前述した第５の態様において、前記反転用フラップは、反転用搬送路を通過する用紙の送り力により揺動することを特徴とする。

この特徴によれば、反転用フラップは、ロック状態からアンロック状態への切り換えを用紙の送り力により行うことができるため、特別な作動機構を設ける必要がなく、装置構造の効率化を図ることができる。

本発明の第７の態様は、前述した第３〜第６の態様のいずれかにおいて、前記遊星機構は、遊星歯車と、前記遊星歯車を保持する遊星レバーとを備え、該遊星レバーは、前記遊星歯車と連動可能に設けられた突起部を有するものであり、前記ロック機構は、軸部と、該軸部を中心に揺動してその自由端において前記突起部に当接してロックするロックレバーとを備え、前記ロックレバーの揺動軌跡内への前記突起部の進退動作により、前記ロックレバーの自由端と前記突起部とが当接する状態において遊星機構はロックされ紙送りローラからの動力伝達が断たれて非伝達状態となり、前記ロックレバーの自由端と前記突起部とが当接しない状態において遊星機構はアンロック状態となり紙送りローラからの動力が反転用ローラに伝達され、さらに、表裏印刷終了後、わずかに紙送りローラを逆転させることにより、前記アンロック状態からロック状態へのリセットを行うことを特徴とする。

この特徴によれば、ロックレバーの揺動軌跡内への突起部の進退動作によりロック状態とアンロック状態の切り換えを行うため、遊星機構の動作をそのまま利用することができ、簡易な構成によってロック状態とアンロック状態への切り換えを行うことができる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。図１は、反転用搬送路を備えた両面印刷が可能なインクジェット印刷装置の一例を示す概略側面図である。この印刷装置は、駆動ローラ２１及びこれに対接する従動ローラ２２から成る紙送りローラ２０と、この紙送りローラ２０に用紙Ｓを供給するシート供給装置３０と、紙送りローラ２０により搬送される用紙Ｓの表面にインクを吐出して画像（文字を含む）を形成する印字ヘッド４０と、印字済の用紙Ｓを排出する排紙ローラ５０とを備えている。また、これらの装置等を取り付けるためのメインフレーム６０と、第１のサブフレーム６１と、第２のサブフレーム６２と、図示しない一対のサイドフレーム等を備えている。

紙送りローラ２０は、その駆動ローラ２１が図示しないサイドフレームに支持されており、適宜の駆動手段で回転駆動される。従動ローラ２２は、駆動ローラ２１に対して従動回転可能に支持されている。シート供給装置３０は、給紙ローラ３１と、この給紙ローラ３１に向けて用紙Ｓを付勢するホッパ３３と、給紙ローラ３１との間で用紙Ｓを挟圧してシートを分離する分離パッド３２とを備えている。シート供給時には、１回転する給紙ローラ３１に向けて用紙Ｓがホッパにより押圧され、分離パッド３２で分離されて、１枚の用紙Ｓのみが紙送りローラ２０に向けて供給されるようになっている。供給される用紙Ｓは、第１サブフレーム６１に取り付けられた下ガイド６３と、メインフレーム６０に取り付けられた上ガイド６４とにより、紙送りローラ２０に向けて案内される。

印字ヘッド４０は、キャリッジ４１に取り付けられている。キャリッジ４１は、メインフレーム６０の上端と、キャリッジガイド軸（図示せず）とによって、紙面と直交する方向に移動可能に取り付けられている。キャリッジ４１にはインクタンクが搭載されている。

印字動作は、キャリッジ４１が紙面と直交方向に移動しつつヘッド４０からインクが吐出されることにより１行分の印字がなされ、１行分の印字がなされる毎に、用紙Ｓが所定ピッチ（通常行間分）搬送され、これらの動作が繰り返されることによって片面印刷が行なわれる。なお、符号４４は印字時に用紙Ｓの下面を支持して用紙Ｓとヘッド４０との間隔を所定値に規定する規定部材である。

排紙ローラ５０は、駆動ローラ５１と、これに向けて付勢されている従動スターホイール５２とからなっており、印字済の用紙Ｓを機外に排出する。従動スターホイール５２は第２サブフレーム６２に取り付けられている。

上記構成において、下ガイド６３及び上ガイド６４の対と、紙送りローラ２０の駆動ローラ２１及び従動ローラ２２の対と、印字ヘッド４０及び規定部材４４の対と、そして排紙ローラ５０とは、印字ヘッド４０上に用紙Ｓを前進方向（正送り方向）又は逆進方向（逆送り方向）に通過させる共通搬送路（印刷搬送路）７２を形成する。また、ホッパ３３と、給紙ローラ３１及び分離パッド３２の対と、下ガイド６３及び上ガイド６４の対とは、ホッパ３３上の用紙Ｓを給紙ローラ３１及び分離パッド３２間を経て、印字ヘッド４０の手前で共通搬送路７２へ合流させる給紙用搬送路７１を形成する。

一方、両面印刷装置には、上記給紙用搬送路７１の一部を形成するシート供給装置３０、正確には給紙トレイを兼ねるホッパ３３を、印字ヘッド４０の入口側に設けた紙送りローラ２０に向けて下り傾斜させ且つ後端が尻上がりに印刷装置本体から突出するように配設してあり、その下方には、三角状の後方空間が形成されている。このシート供給装置３０の下方即ち後方の三角状の後方空間には、閉ループ状の反転用搬送路８１を備えた反転ユニット８０が、その先端部を差し込んだ形で着脱自在に取り付けられている。

この反転ユニット８０は、図１に示すように、互いに離して配置した反転用大ローラ８２及び反転用小ローラ８３が、反転ユニット８０の図示しない左右フレームに回転可能に支持されている。そして、用紙案内部材８４は、反転用大ローラ８２に対しては該反転用大ローラ８２の軸をスナップフィット状態で軸支しており、また反転用小ローラ８３に対しては該反転用小ローラ８３の軸に対して単に当接状態で軸支している。これら反転用大ローラ８２、反転用小ローラ８３及び用紙案内部材８４の部分が、当該反転ユニット８０において、全体として先細状に形成した内側部材を構成している。この実施形態の場合、上記反転用大ローラ８２と反転用小ローラ８３及び用紙案内部材８４は、軸方向に複数個並置して設けられている。そして、この反転ユニット８０は、反転用大ローラ８２及び反転用小ローラ８３の両ローラ周面間を結ぶ直線及びこれに続く反転用大ローラ８２の周面をループ状の反転用搬送路８１の一部として構成されており、上記三角状の後方空間内に、反転ユニット８０を、その反転用小ローラ８３側を先端側にして差し込んで着脱可能に添設した構成となっている。

上記反転ユニット８０には、その反転用小ローラ８３が設けられている先端側に、用紙Ｓの流路を切り換えるための反転用フラップ（経路規制部材；後述するように、本実施形態ではロック機構の切り換え手段でもある）９０が、実線の受入位置と点線の排出位置とに切り換え可能に設けられている。この反転用フラップ９０は、自重によって自由端が実線で示す常時下位置つまり反転後の搬送路に進出した状態にあり、反転用搬送路８１を一周した用紙Ｓが反転用フラップ９０の下を通過するときに、用紙Ｓの送り力によって、図１に点線で示す上側に押し上げられ、退避側に移行するように構成されている。本明細書では、この反転用フラップ９０に、片面印刷された用紙Ｓを逆送りさせて引き渡す中継通路９１も反転用搬送路８１の一部であるとして説明する。

さらに、上記合流部７３にはフラップ（第１のフラップ）１０が配設されている。このフラップ１０は、上記反転用搬送路８１への入口通路、正確には中継通路９１への入口通路を形成する開姿勢となるように自己復帰習性が付与され、かつ、給紙用搬送路７１からの用紙Ｓに従動して回動し、用紙Ｓを補助レバー４に案内するように軸１１に枢支されている。

そして、このフラップ１０の共通搬送路７２内の幅方向一側には、軸１１と直交する方向に先端側からスリット状に切欠（図示せず）が設けられており、この切欠に、紙検出器２の主レバー３及び補助レバー４が通過され交差させられている。

次に、上記両面印刷装置における搬送動作を図２に基づき説明する。本実施形態の印刷装置は、用紙Ｓを上記給紙用搬送路７１から、該給紙用搬送路７１と上記反転用搬送路８１との合流部７３に向かって送り、この合流部７３に続く共通搬送路７２の印字ヘッド４０に向かって用紙Ｓを正送りで通過させることにより片面に印刷を行い、その片面印刷された用紙Ｓを逆送りさせて中継通路９１及び反転用フラップ９０を経て反転用搬送路８１に導き、この反転用搬送路８１で反転させた用紙Ｓを、再度正送りで共通搬送路７２へ送り出して、印字ヘッド４０で裏面の印刷を行う構成となっている。従って、給紙用搬送路７１から共通搬送路７２への第１の搬送経路と、共通搬送路７２から反転用搬送路８１を経て共通搬送路７２に戻る第２の搬送経路とが存在する。

上記両面印刷装置は、紙送りローラ２０の駆動力を利用して前記反転用ローラ８２、８３を駆動する動力伝達機構を備えており、該動力伝達機構により、前記反転用ローラ８２、８３は表面印刷終了後の反転動作開始以降駆動される。この反転用ローラ８２、８３の実質的駆動状態は、少なくとも、裏面印刷時に用紙Ｓ後端が反転用ローラ（反転用ローラが複数ある場合は、紙送りローラに最も近い位置にあるローラ。ここでは反転用小ローラ８３）を外れるまで維持される。

上記動力伝達機構は、紙送りローラ２０が正転または逆転のいずれの駆動状態にある場合でも反転用ローラ８２、８３を正転させる遊星機構と、表面印刷時には紙送りローラ２０から反転用ローラ８２、８３への前記遊星機構による動力伝達を非伝達状態に維持するロック機構とを備えたものである。本実施態様では、ロック状態から前記アンロック状態への切り換えは、前記反転用搬送路の反転用小ローラ８３部分に揺動可能に設けられた反転用フラップ９０により行われる。

すなわち、本実施態様において、反転用フラップ９０はロック機構の切り換え手段として機能し、反転用フラップ９０の自由端が、反転用搬送路８１を通過する反転後の用紙Ｓの送り力により揺動することによって、その動きがロック機構に伝えられ、ロック機構に切り換えが行われる。

次に、本発明のロック機構について説明する。図８および図９は、本発明のロック機構の一例を示す要部斜視図である。

このロック機構は、軸部１１２を中心に自由端１１１ａが揺動して遊星機構をロックするロックレバー１１１を有する。遊星機構は、遊星レバー１１４と、該遊星レバー１１４に保持された遊星歯車Ｄとからなり、遊星レバー１１４には、遊星歯車Ｄと連動し、かつ前記ロックレバー１１１の揺動軌跡内への進出または退避が可能なように突起部１１５が設けられている。ここでは、ロックレバー１１１の揺動軌跡内への突起部１１５の進退動作により、ロックレバー１１１の自由端１１１ａと突起部１１５とが当接する状態において遊星機構はロックされて紙送りローラ２０からの動力が解除され、ロックレバー１１１の自由端１１１ａと前記突起部１１５とが当接しない状態において遊星機構はアンロック状態となり紙送りローラ２０からの動力が反転用ローラ８２、８３に伝達される。

図８は、ロック機構がロック状態にあることを示す。ロック機構の切り換え手段である上記反転用フラップ９０を通過する用紙Ｓがない状態では、反転用フラップ９０は自重により常時下位置、すなわち反転用搬送路８１に進出した状態にあり、その状態が可動ジョイント１１６を介してロックレバー１１１に伝えられる結果、ロックレバー１１１の自由端１１１ａは図８に示すロック位置に置かれる。ここで、「ロック位置」とは、ロック状態であるかアンロック状態であるかを問わず、ロックレバー１１１の自由端１１１ａが突起部１１５に当接可能な位置を意味する。この状態では、ロックレバー１１１の自由端１１１ａが遊星レバー１１４に設けられた突起部１１５に当接しているため、遊星歯車Ｄは太陽歯車Ｃの周囲を一方向（図では時計回り方向）にしか移動できず、逆方向への移動が妨げられた状態にある。

図９は、アンロック状態を示す。ロック機構の切り換え手段である反転用フラップ９０を用紙Ｓが通過している状態では、反転用フラップ９０は下側を通過する用紙Ｓの送り力により上側に押し上げられ、この動きは可動ジョイント１１６を介してロックレバー１１１に伝えられ、ロックレバー１１１は自由端１１１ａが揺動して図９に示すような待避位置にまで移行し、アンロック状態をとる。ここで、「待避位置」とは、ロックレバー１１１の自由端１１１ａが突起部１１５に当接できない位置を意味する。この状態では、ロックレバー１１１の自由端１１１ａは遊星レバー１１４の突起部１１５と当接していないため、遊星歯車Ｄの動きは妨げられず、第１の連結状態および第２の連結状態のいずれの状態をとることも可能である。

図３から図６は、本発明の両面印刷装置に使用される動力伝達機構の一例を示す展開輪列図であり、図中にはロック機構およびロック機構の切り換え手段（反転用フラップ９０）の状態を模式的に示している。この動力伝達機構は、紙送りローラ２０からの駆動力を伝える歯車Ａ、Ｂ、Ｃと、遊星歯車Ｄと、この遊星歯車Ｄから歯車Ｅ、Ｆ、Ｇを介して反転用ローラ８２、８３に動力を伝達する第１の連結状態と、遊星歯車Ｄから歯車Ｈ、Ｉ、Ｊへ迂回した後、歯車Ｅ、Ｆ、Ｇを介して反転用ローラ８２、８３に動力を伝達する第２の連結状態をとることができる。

なお、図３〜図６中、紙送りローラ２０から歯車Ａ、Ｂまでは両面印刷装置本体に、また、遊星機構および反転用ローラ８２、８３並びにロック機構および切り換え手段は反転ユニットに備えられている。

図３は、表面印刷時の動力伝達機構の状態を示すものであり、このときロックレバー１１１はロック位置にあり、遊星機構はロックされた状態にある。表面印刷時には、紙送りローラ２０は正転しており、その動力は減速歯車Ａ、伝達歯車Ｂを介して太陽歯車Ｃに伝えられる。太陽歯車Ｃと係合状態にある遊星歯車Ｄは、太陽歯車Ｃの周囲を回転しながら第２の連結状態をとろうと歯車Ｈの方へ移動しようとするが、ロックレバー１１１が、遊星歯車Ｄと連動する突起部１１５と当接し遊星歯車Ｄの動きを規制するため、歯車Ｈと第２の連結状態をとることができない。従って、図３では、遊星歯車Ｄは下流の歯車Ｅ、Ｈのいずれとも連結されておらず、紙送りローラ２０からの動力伝達が途中で断たれ、反転ローラ８２、８３は停止した状態にある。また、図３ではロック機構の切り換え手段である反転用フラップ９０部分を通過する用紙Ｓはないため、反転用フラップ９０は自重により下がった状態になっている。

図４は、表面印刷が終了し、裏面印刷を行うため用紙Ｓを逆送りさせるべく紙送りローラ２０が逆転を開始した直後の動力伝達機構の状態を示すものである。図３の状態でロックされ、下流のどの歯車とも連結状態を取ることができなかった遊星歯車Ｄは、紙送りローラ２０が逆転したことに伴いその回転を変え、太陽歯車Ｃの周囲を回転しながら歯車Ｅの方向へ移動をする。その結果、遊星歯車Ｄは歯車Ｅと係合することが可能になり第１の連結状態をとって、ロックは解除される（アンロック状態）。しかし、この状態では、逆送りされた用紙Ｓの先端は、未だ反転ユニット出口の反転用フラップ９０には到達していないため、反転用フラップ９０の自由端は自重により下位置に下がった状態にあり、ロックレバー１１１は依然としてロック位置に留まっている。

図５は、紙送りローラ２０の逆転により用紙Ｓが反転用搬送路８１内を搬送され、反転用大ローラ８２および反転用小ローラ８３により反転を加えられた後、さらに搬送が進み用紙Ｓが反転用フラップ９０を通過している時の動力伝達機構の状態を示す。この時、遊星歯車Ｄの位置は図４と同じ第１の連結状態にある。しかし、図４の状態からさらに裏面印刷用の第２の搬送経路を用紙Ｓが進み、ロック機構の切り換え手段である反転用フラップ９０部分を用紙Ｓが通過しているため、用紙Ｓの送り力により図１において破線で示すように反転用フラップ９０が押し上げられた状態になる。この反転用フラップ９０の状態変化により、反転用フラップ９０と可動ジョイント１１６を介して連結されているロックレバー１１１は、待避位置（図９参照）まで変位する。

図６は、反転した用紙Ｓが再び紙送りローラ２０に達した時の動力伝達機構の状態を示す。紙検出器２からの紙ありの信号を受け、紙送りローラ２０が正転に変化したことに伴い、遊星歯車Ｄは、歯車Ｅと連結していた第１の連結状態（図５）から、回転しながら太陽歯車Ｃの周方向に移動して歯車Ｈと係合し、第２の連結状態をとる。図６の状態では、ロック機構の切り換え手段である反転用フラップ９０部分を依然として用紙Ｓが通過中であるため、ロックレバー１１１の位置は図５と変わりない。

このように、本発明両面印刷装置のロック機構は、反転動作開始から裏面印刷動作のプロセス中で、少なくとも、紙送りローラ２０が逆転し且つ反転用ローラ８２、８３が正転する第１の連結状態（図５）から紙送りローラ２０が正転し且つ反転用ローラ８２、８３が正転する第２の連結状態（図６）へ遊星機構が移行する間にアンロック状態をとることにより動力伝達の切り換えを行うことができる。また、動作効率の点では、反転用ローラ８２、８３の駆動時間を最小限に抑えることが好ましく、そのためには、裏面印刷時に少なくとも用紙Ｓ後端が反転用ローラを外れた時点（ここでは、紙送りローラ２０に対して最も近い位置にある反転用小ローラ８３を外れた時点）で反転用ローラ８２、８３の駆動状態を解除することが好ましい。

次に、本発明のロック機構のリセット動作について説明する。裏面印刷時、反転後の用紙Ｓ後端が反転用フラップ９０から外れた時点で、本来ならば反転用フラップ９０はその自重によって下位置に移行し、これに伴いロックレバー１１１の位置もロック位置（図３R>３）に変位するはずである。しかし、ロックレバー１１１がロック位置に戻ろうとしても、紙送りローラ２０が正転している状態では、歯車Ｈと係合している遊星歯車Ｄと連動する突起部１１５がロックレバー１１１の揺動軌跡内に進出しているため（図６参照）、軸部１１２を支点とするロックレバー１１１の揺動は妨げられ、自由端１１１ａが待避位置からロック位置に復帰できない。したがって、引き続き別の用紙Ｓの表面印刷を行う場合に、第２の連結状態によって反転用ローラ８２、８３へ動力が伝達されてしまい反転用ローラ８２、８３が空運転を起こすことになる。このため、用紙Ｓの裏面印刷が終了した段階で僅かに紙送りローラ２０を逆転させてリセットを実施することにより、遊星歯車Ｄと歯車Ｈとの係合を解除して遊星歯車Ｄと連動する突起部１１５をロックレバー１１１の揺動軌跡内から移動退避させ、ロックレバー１１１をロック位置に戻すことが可能になる。このリセット動作における紙送りローラ２０の逆転は、突起部１１５がロックレバー１１１の揺動軌跡内から退避する位置に移動するまでの時間行えばよい。

以上の説明を踏まえ、図７のタイミングチャートに基づき、本発明両面印刷装置の一実施態様における動作状態を説明する。まず、給紙ローラ３１の回転により送られた用紙Ｓが、紙検出器２のフラップ１０を通過すると、紙検出器２のフォトセンサが非遮光状態（紙あり検出状態）となり、紙送りローラ２０が駆動（正転）され、表面印刷が行われる。このとき、図７に示すように反転用ローラ８２、８３は実質的に駆動状態にない。ここで、「実質的に」とは、いわゆるスキュー取り、紙戻し等の整位動作や、紙詰まり解除動作に伴う反転用ローラ８２、８３の駆動は、駆動状態に含まないことを意味する。本発明の構成では、上記スキュー取り等の動作時には、紙送りローラ２０の回転に伴い反転用ローラが駆動することがあるが、ごく限られた時間での特別な駆動状態であるため、動力効率上問題とはならない。

次いで、用紙Ｓの後端が紙検出器２を抜け出ることにより、紙検出器２の図示しない遮光板がフォトセンサの光路を遮光して紙無し検出状態となり、用紙Ｓの後端が検知される。この時点までは、ロックレバー１１１は遊星機構をロックした状態に維持される。表面印刷が終了すると、紙送りローラ２０は逆転を開始し、それに伴い遊星機構は第１の連結状態となり、反転用ローラ８２、８３が正転を開始する。この時点では、ロックレバー１１１は依然としてロック位置に静止しているが、逆転する紙送りローラ２０からの駆動力により、遊星歯車Ｄはロックレバー１１１とは反対方向へ移動していくため第１の連結状態をとることが可能になる。

引き続き、紙送りローラ２０の逆転および反転用ローラ８２、８３の正転により、用紙Ｓの搬送が進むにつれて、用紙Ｓは反転用搬送路８１を通過し反転を加えられた状態で切り換え手段（反転用フラップ９０）に達する。用紙Ｓが反転用フラップ９０を通過すると、それまで自重によって反転用搬送路８１に進出した状態にあった反転用フラップ９０の自由端は、用紙Ｓの送り力によって上位置まで揺動する。この反転用フラップ９０の状態変化が可動ジョイント１１６を介してロックレバー１１１に伝わることにより、ロックレバー１１１は待避位置に移行し、遊星機構は完全にアンロック状態となる（図５参照）。

さらに用紙Ｓの搬送が進行すると、用紙Ｓは紙検出器２を通過し、紙ありの信号が紙送りローラ２０に伝えられる。この信号から、一定長さの紙送りを行うと反転した紙の先端は逆転状態の紙送りローラ２０に突き当たり、紙が僅かにたわんで頭出し位置基準の決定及びスキュー取りが行われる。その後、紙送りローラ２０は裏面印刷のための正転に切り換わり、その駆動力は遊星歯車Ｄを第１の連結状態から第２の連結状態へと移行させる。この紙送りローラ２０の回転方向の切り換えおよび遊星歯車Ｄの移行の間の僅かな静止状態を除いて、反転用ローラ８２、８３は正転を維持する。この状態では用紙Ｓ後端は切り換え手段である反転用フラップ９０を通過し切っていないため、ロックレバー１１１は待避位置に留まっている（図６参照）。

裏面印刷が進行し、用紙Ｓ後端が反転用フラップ９０を通過し終わると、反転用フラップ９０の自由端は自重により下方の反転用搬送路に下がる。これに伴いロックレバー１１１はロック位置に復帰しようとするが、第２の連結状態にある遊星歯車Ｄの突起部１１５により妨害されて、ロック位置まで復帰することができない。したがって、反転用ローラ８２、８３は、裏面印刷のために紙送りローラ２０が正転している間は、そのまま正転を続けることになる。このため、裏面印字が終了し、用紙Ｓ後端が紙送りローラ２０から外れた状態で紙送りローラ２０をわずかに逆転させることにより、第２の連結状態を解消して、遊星歯車Ｄを第１の連結状態および第２の連結状態のいずれもとらない位置まで移動させる。この操作によって、遊星歯車Ｄにより待避位置からロック位置への復帰を妨げられていたロックレバー１１１はロック位置に復帰し、リセットされる。

本発明によれば、紙送りローラの駆動力を利用して反転用ローラを駆動する動力伝達機構を備えた両面印刷装置において、反転用ローラは、表面印刷終了後の反転動作開始以降駆動されるため、反転用ローラの空運転を最小限に抑えることができ、動力効率の向上と省エネルギー化が図られる。また、紙送りローラの駆動機構への負荷を低減できるため、故障や製品寿命の短縮化を防止することができる。

本発明の実施の形態に係る両面印刷装置の側面を一部断面で示した図である。本発明の実施の形態に係る両面印刷装置の搬送経路の概要を示す図である。本発明に使用される動力伝達機構の一例を示すロック状態の展開輪列図である。本発明に使用される動力伝達機構の一例を示すアンロック状態の展開輪列図である。本発明に使用される動力伝達機構の一例を示すアンロック状態の展開輪列図である。本発明に使用される動力伝達機構の一例を示すアンロック状態の展開輪列図である。本発明両面印印刷装置の動作を示すタイミングチャートである。本発明に使用されるロック機構の一例を示すロック状態の斜視図である。本発明に使用されるロック機構の一例を示すアンロック状態の斜視図である。

符号の説明

２紙検出器、３主レバー、４補助レバー、１０フラップ、２０紙送りローラ、２１駆動ローラ、２２従動ローラ、３０シート供給装置、３１給紙ローラ、３３ホッパ（給紙トレイ）、５０排紙ローラ、７１給紙用搬送路、７２共通搬送路、７３合流部、８０反転ユニット、８１反転用搬送路、８２反転用大ローラ、８２ａ軸、８３反転用小ローラ、８３ａ軸、９０反転用フラップ、９１中継通路、１１１ロックレバー１１１、１１１ａ自由端、１１２軸部、１１３連結部、１１４遊星レバー、１１５突起部、Ａ減速歯車、Ｂ伝達歯車、Ｃ太陽歯車、Ｄ遊星歯車、Ｅ歯車、Ｈ歯車、Ｓ用紙

Claims

紙送りローラと、
前記紙送りローラで第１方向に搬送される用紙に対して印刷を行う印字ヘッドと、
一面に印刷された用紙を搬送して、当該用紙の他面を前記印字ヘッドに向けるように反転させるための反転用搬送路と、
前記反転用搬送路において用紙を搬送するための反転用ローラと、
前記紙送りローラの駆動力を利用して前記反転用ローラを駆動する動力伝達機構と、を備えており、
前記動力伝達機構は、前記紙送りローラと前記反転用搬送路の間において、用紙の搬送面に突出する可動部材を有し、前記可動部材が、用紙により揺動されているとき、前記駆動力が前記反転用ローラへ伝達され、前記可動部材が、用紙により揺動されていないとき、前記反転用ローラに前記駆動力が伝達されないことを特徴とする両面印刷装置。