输送路径切换装置以及图像形成装置的制作方法

本实用新型的实施方式涉及一种输送路径切换装置以及图像形成装置。

背景技术：

现有的办公场所，多是使用一套图像形成装置(MFP：Multi-Functional Peripheral)以作为公用办公设备，图像形成装置通过以下步骤进行动作：原稿输送部用于摆放或输送原稿，扫描仪部通过曝光来获取原稿的图像数据，并发送至转印部，转印部根据图像数据在薄片上形成调色剂图像，最后由定影部对薄片进行定影后排出到排纸部。

在图像形成装置中存在多种不同的输送路径，以往，在用于切换不同的薄片(纸张)输送路径的输送路径切换装置的动作中，通常存在由纸张自身推动切换门而动作的自重切换门，或者使用螺线管来使切换门动作的方式。

但是，由于在自重切换门的结构中，是由纸张推动切换门，使切换门开启，所以较薄的纸张前端可能会因此损坏，存在硬度小的纸张前端受损的情况。以及在基于螺线管的操作切换门的结构中，由于部件数量的增加而使成本增加的缺点。

技术实现要素：

本实用新型提供一种低成本的避免纸张损坏的输送路径切换装置及具有其的图像形成装置。

实施方式的输送路径切换装置，具有：切换门，在从第一方向引导薄片的第一输送路径和从第二方向引导薄片的第二输送路径的交叉位置，固定在可旋转地设置的第一轴上；第一齿轮，其设置在第一轴的轴向端部；第二轴，在第二轴的轴向端部与第一齿轮对应的位置设置第二齿轮；以及驱动部，其对第二轴进行驱动。

另一实施方式的图像形成装置，包括：原稿输送部，输送待转印的原稿；扫描仪部，读取原稿以生成原稿的图像数据；转印部，根据图像数据在薄片上形成调色剂图像；定影部，使调色剂图像定影在薄片上；输送路径切换装置，具有：切换门，在从第一方向引导薄片的第一输送路径和从第二方向引导薄片的第二输送路径的交叉位置，固定在可旋转地设置的第一轴上；第一齿轮，其设置在第一轴的轴向端部；第二轴，在第二轴的轴向端部与第一齿轮对应的位置设置第二齿轮；以及驱动部，其对第二轴进行驱动。

通过本实用新型，可以低成本的避免纸张在输送路径切换装置处的受损。

附图说明

图1为本实用新型一个实施方式的图像形成装置结构示意图；

图2为本实施方式的输送路径切换装置的立体示意图；

图3是薄片通过第二输送路径进行输送的示意图；

图4是薄片通过第一输送路径进行输送的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图，对实施方式的输送路径切换装置和图像形成装置进行说明。此外，各图中同一地方以同一符号标注。定义与薄片(纸张)相关的“输送方向”为从供纸盒通过各个辊朝向排纸部的方向，即将供纸盒端作为“上游侧”，排纸部端作为“下游侧”。另外，“上方”和“下方”是指如图1所示的图像形成装置正常放置于地面时候的“上”和“下”方向。

图1为本实用新型一个实施方式的图像形成装置结构示意图。

如图1所示，本实施方式的图像形成装置1例如是MFP(Multi-Function Peripherals)、打印机、复印机等。下面，对图像形成装置1是MFP的情况的例子进行说明。

图像形成装置1具有主体11。在主体11的上部设置有包括透明玻璃的原稿台12。在原稿台12上设置有自动原稿输送部(ADF)13。在主体11的上部设置有操作部14。操作部14包括具有各种键的操作面板14a、触摸屏式的操作显示部14b。

在ADF13的下部设置有扫描仪部15。扫描仪部15读取被ADF13输送的待转印的原稿或放置在原稿台12上的待转印的原稿。扫描仪部15生成原稿的图像数据。例如，扫描仪部15具有图像传感器16。例如，图像传感器16也可以是紧贴型图像传感器。

图像传感器16在读取载置在原稿台12上的原稿的图像的情况下，沿原稿台12进行移动。图像传感器16逐行的读取一页原稿上的原稿图像。

图像传感器16在读取被ADF13输送的原稿的图像的情况下，在图1所示的固定位置读取被输送的原稿。

主体11在高度方向的中央部具有转印部17。主体11在下部具有供纸盒18A、18B和手动供纸单元(供纸装置)18C。

供纸盒18A、18B被配置于主体11的内部。供纸盒18A、18B从上侧朝向下侧依次重叠配置。

手动供纸单元18C在后述的反转输送路径84的下方向主体11的侧方突出。

供纸盒18A、18B以及手动供纸单元18C收容各种尺寸的薄片(纸张)P。

供纸盒18A(18B)具有供纸机构19A(19B)。另外，供纸盒18A(18B)具有供纸机构19A(19B)意味着供纸盒18A具有供纸机构19A，以及供纸盒18B具有供纸机构19B。在以下的记载中亦同样。

供纸机构19A(19B)将薄片P逐张地从供纸盒18A(18B)取出并向薄片P的输送路径(例如本实施方式的输送路径A)输送。例如，供纸机构19A(19B)也可以包含有搓纸辊、分离辊、以及供纸辊。

手动供纸单元18C具有手动供纸机构19C。手动供纸机构19C将薄片P逐张地从手动供纸单元18C取出并向输送路径(例如本实施方式的输送路径B)输送。

转印部17根据由扫描仪部15读取的图像数据、或者由个人计算机等制成的图像数据在薄片P上形成调色剂图像。转印部17例如是基于串联方式的彩色打印机。

如图1所示，转印部17具有黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)、黑色(K)等各颜色的图像形成部51Y、51M、51C、51K、曝光器52和中间转印带53。在本实施方式中，转印部17具有四个图像形成部51Y、51M、51C、51K。转印部17具有所谓的四连的图像形成部。

另外，转印部17的结构并不限定于此，转印部可以具有两个或三个图像形成部，转印部也可以具有五个以上的图像形成部。

图像形成部51Y、51M、51C、51K被配置在中间转印带53的下方。图像形成部51Y、51M、51C、51K从中间转印带53的下方的移动方向(从图示的左侧朝向右侧的方向)上的上游侧沿下游侧并列配置。

曝光器52分别向图像形成部51Y、51M、51C、51K照射曝光光LY、LM、LC、LK。曝光器52也可以构成为产生激光扫描束作为曝光光。曝光器52也可以构成为包括产生曝光光的LED(Light Emitting Diode)等固体扫描元件。

各图像形成部51Y、51M、51C、51K的结构除了调色剂的颜色不同以外，彼此相同。作为调色剂，也可以使用通常的彩色调色剂以及消色调色剂中的任一种。在此，所谓消色调色剂是指，当被一定以上的温度加热时变为透明的调色剂。图像形成装置1可以是能够使用消色调色剂的图像形成装置，也可以是不能使用消色调色剂的图像形成装置。

如图1所示，在图像形成部51Y、51M、51C、51K的上方配置有供给部66。

供给部66分别向图像形成部51Y、51M、51C、51K的显影器供给调色剂。供给部66具有调色剂盒66Y、66M、66C、66K。调色剂盒66Y、66M、66C、66K分别收容黄色、品红色、青色、黑色的调色剂。

在各调色剂盒66Y、66M、66C、66K，设置有使主体11检测分别收容的调色剂的种类的未图示的标识部。在标识部中至少包含有调色剂盒66Y、66M、66C、66K的调色剂的颜色的信息和识别是通常调色剂还是消色调色剂的信息。

中间转印带53循环地移动。中间转印带53架设在驱动辊69以及多个从动辊70上。

一次转印辊在被施加一次转印电压时，将调色剂图像一次转印在中间转印带53上。

二次转印辊71夹着中间转印带53而与驱动辊69相向。中间转印带53与二次转印辊71的抵接部构成二次转印位置。驱动辊69驱动中间转印带53进行旋转。

在薄片P通过二次转印位置时，对二次转印辊71施加二次转印电压。当对二次转印辊71施加二次转印电压时，二次转印辊71将中间转印带53上的调色剂图像二次转印在薄片P上。

如图1所示，在夹着中间转印带53与多个从动辊70中的一个从动辊相向的位置配置有带清洁器72。带清洁器72将中间转印带53上的残留转印调色剂从中间转印带53除去。

在从供纸盒18A到二次转印辊71的输送路径上设置有供纸辊75A和套准调节辊76。供纸辊75A输送被供纸机构19A从供纸盒18A内取出的薄片P。

套准调节辊76在相互抵接位置将从供纸辊75A供给的薄片P的前端的位置对齐。套准调节辊76上的相互抵接位置构成套准调节位置。套准调节辊76在调色剂图像的前端到达二次转印位置时，以薄片P上的调色剂图像的转印区域的前端到达二次转印位置的方式来输送薄片P。

如图1所示，在从供纸盒18B到供纸辊75A的输送路径上设置有供纸辊75B。供纸辊75B将由供纸机构19B从供纸盒18B取出的薄片P向供纸辊75A输送。

手动供纸机构19C与套准调节辊76之间通过输送引导部78形成有输送路径。手动供纸机构19C将从手动供纸单元18C取出的薄片P向输送引导部78输送。沿输送引导部78移动的薄片P到达套准调节辊76。

在薄片P的输送方向上的二次转印辊71的下游侧(图示上侧)，配置有定影部81。虽然未图示，定影部81具有卤素灯和用于输送薄片P的驱动马达。定影部81通过由卤素灯对薄片P进行加热，来使调色剂图像定影在薄片P上。

在薄片P的输送方向上的定影部81的下游侧(图示左上侧)配置有输送辊82。输送辊82将薄片P向排纸部83排出。

在薄片P的输送方向上的定影部81的下游侧(图示右侧)配置有反转输送路径84。图像形成装置1即可以对薄片P进行仅正面打印的单面打印，也可以对薄片P进行正反两面打印的双面打印，图像形成装置1在进行正面打印和在进行反面打印时的输送路径不同，因此需要输送路径切换装置90对正面或反面打印输送路径进行切换。当图像形成装置1对薄片P进行正面打印时，通过输送路径切换装置90的切换，使薄片P如上所述通过定影部81后沿图中的虚线，向输送辊82，排纸部83输送(例如后述的本实施方式的第二输送路径)。当图像形成装置1对薄片P进行反面打印时，通过输送路径切换装置90的切换，使薄片P通过定影部81后向反转输送路径84(例如后述的本实施方式的第一输送路径)输送。反转输送路径84使薄片P反转并向二次转印辊71引导。反转输送路径84在进行双面打印时使用。

接着，对图像形成装置1的控制部(未图示)的结构进行说明。

控制部具有系统控制部、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、接口(I/F)、输入输出控制电路、供纸和输送控制电路、图像形成控制电路以及定影控制电路。

系统控制部控制图像形成装置1的整体。系统控制部通过执行存储于后述的ROM或RAM中的程序来实现用于形成图像的处理功能。作为系统控制部的装置结构，例如，也可以使用CPU(Central Processing Unit)等处理器。

ROM存储控制图像形成处理的基本的动作的控制程序、以及控制数据等。

RAM是控制部中的工作存储器。例如，在RAM中，根据需要加载ROM的控制程序或控制数据。并且，RAM暂时地存储从输入输出控制电路发送来的图像数据或从系统控制部发送来的数据。

I/F与连接到主体11的连接设备进行通信。例如，扫描仪部15以可通信的方式连接于I/F。并且，在I/F上还能够连接外部设备。作为外部设备的例子，能够列举出用户终端、传真装置等。

输入输出控制电路控制操作面板14a以及操作显示部14b。输入输出控制电路将从操作面板14a以及操作显示部14b接收到的操作输入发送给系统控制部。

供纸和输送控制电路控制主体11所包含的驱动系统。例如，驱动系统包括驱动供纸机构19A、19B、供纸辊75A、75B、手动供纸机构19C、套准调节辊76的驱动马达。更优选为，设置多个驱动马达。

在供纸和输送控制电路上电气连接有多个传感器。例如，多个传感器包括多个薄片检测传感器。多个薄片检测传感器被配置于主体11上的各个输送路径、供纸盒18A、18B、以及手动供纸单元18C的内部。各薄片检测传感器检测传感器的配置位置上的薄片P的有无。

各传感器的检测输出被从供纸和输送控制电路发送给系统控制部。

供纸和输送控制电路根据来自系统控制部的控制信号、以及各传感器的检测输出来控制驱动马达。

定影控制电路根据来自系统控制部的控制信号来分别控制定影部81的驱动马达以及卤素灯。

接着，对输送路径切换装置90的结构进行说明。

图2为本实施方式的输送路径切换装置90的立体示意图。

本实施方式的输送路径切换装置90由被动侧轴901(第一轴)、切换门902、被动侧齿轮903(第一齿轮)、部分无齿的驱动侧齿轮904(第二齿轮)、驱动侧轴905(第二轴)，驱动部906构成。

第一输送路径B从一个方向(第一方向)对薄片P进行引导，第二输送路径A从另外的方向(第二方向)对薄片P进行引导，第一输送路径B和第二输送路径A在交叉位置处汇合或分开，第一输送路径和第二输送路径的引导方向并没有特别限定，本实施方式仅示出了第一输送路径B和第二输送路径A的一种引导方向，但是也适用于从其他方向对薄片P的引导。

被动侧轴901是圆柱形的并且可以通过外力进行旋转的轴，通过轴承(未图示)固定在图像形成装置1内部的框架上或通过轴承座(未图示)固定在图像形成装置1的内部。靠近被动侧轴901的轴向的两端部的位置设置有被动侧齿轮903(图2中仅示出了其中一端部的被动侧齿轮，另一端部的被动侧齿轮没有被示出)，被动侧轴901与被动侧齿轮903可以通过普通的键进行连接。另外，被动侧轴901与被动侧齿轮903也可以一体形成。

被动侧齿轮903的轮缘上全周设有啮合齿(未图示)，以便与后述的啮合齿9041(如图3、图4所示)啮合。由此，当被动侧齿轮903被后述的驱动侧齿轮904驱动进行旋转时，被动侧轴901与被动侧齿轮903一同进行旋转。

切换门902是作为对薄片P的输送路径进行切换的闸门部件。

切换门902设置在第一输送路径B和第二输送路路径A的交叉位置处。在被动侧轴901的轴向方向上比设置被动侧齿轮903更靠近中央的位置，设置切换门902。从被动侧轴901的轴向进行观察，切换门902呈近似三角形的形状固定在被动侧轴901上。另外，为了减轻切换门902的重量并降低成本，切换门902可以不止设置一个。例如：切换门902可以在被动侧轴901的轴向方向上的长度较短(厚度较薄)，并沿轴向隔开一定距离设置多个。具体的间隔和数量没有特别的限制，只需要满足对薄片P的输送进行适当的引导，并且不会阻碍薄片P的输送的功能即可。

由于切换门902固定在被动侧轴901上，因此当被动侧轴901被后述的驱动侧齿轮904驱动进行旋转时，切换门902与被动侧轴901一同进行旋转，以实现对薄片P的输送路径的切换。

驱动侧轴905是圆柱形的并且可以通过外力进行旋转的轴，通过轴承(未图示)固定在图像形成装置1内部的框架上，或通过轴承座(未图示)固定在图像形成装置1的内部。靠近驱动侧轴905的轴向的两端部并与被动侧齿轮903对应的位置，设置有驱动侧齿轮904(如图2所示，图2中仅示出了其中一端部的驱动侧齿轮，另一端部的驱动侧齿轮没有被示出)，驱动侧轴905与驱动侧齿轮904可以通过普通的键进行连接。另外，驱动侧轴905与驱动侧齿轮904也可以一体形成。

只在驱动侧齿轮904的轮缘上的一部分设置有连续的啮合齿9041(如图3、图4所示)，部分设置的连续的啮合齿9041在驱动侧齿轮904旋转到一定位置时可以与设置在被动侧齿轮903的轮缘全周的啮合齿进行啮合，以驱动被动侧齿轮903旋转。

驱动侧轴905可以根据输送路径切换装置90的安装位置，选择与安装位置接近的现有技术中存在于图像形成装置1中的用于驱动其他部件的驱动马达并联，以作为对驱动侧轴905进行驱动的驱动部906，例如：供纸和输送控制电路所包含的驱动系统中的驱动马达、定影部81的驱动马达等。也可以通过单独设置专门的马达(未图示)作为对驱动侧轴905进行驱动的驱动部906。

由此，通过驱动部906对驱动侧轴905的驱动、驱动侧轴905与驱动侧齿轮904一同旋转、驱动侧齿轮904的部分设置的连续的啮合齿9041与被动侧齿轮903的啮合齿啮合、被动侧齿轮903与被动侧轴901一同旋转，切换门902与被动侧轴901一同旋转的方式，实现输送路径切换装置中的各个部件之间的动力传递，通过驱动侧齿轮904与被动侧齿轮903在啮合状态和不啮合状态之间进行切换，以此实现对输送路径的切换。

以下，对输送路径切换装置90的具体动作进行说明。

图3是从驱动侧轴905和被动侧轴901的轴向进行观察的薄片P通过第二输送路径A进行输送的示意图。

图4是从驱动侧轴905和被动侧轴901的轴向进行观察的薄片P通过第一输送路径B进行输送的示意图。

如图3和图4所示，输送路径切换装置90设置在不同输送路径的交叉位置处。

首先，如图3所示，切换门902的位置位于默认的初始位置，初始位置为切换门902打开第二输送路径A，关闭第一输送路径B的位置、驱动侧齿轮904不与被动侧齿轮903啮合的位置，即驱动侧齿轮904与被动侧齿轮903在薄片P沿第二输送路径A通过切换门902时保持不啮合的状态。当通过输送路径沿途设置的多个传感器检测到有薄片P经过第二输送路径A输送时，各传感器的检测输出被控制电路发送给系统控制部，系统控制部不对驱动部906发出驱动信号，驱动侧轴905不进行旋转，驱动侧齿轮904停留在不与被动侧齿轮903啮合的位置，被动侧齿轮903不旋转(如图3所示)。切换门902依靠自重或是设置在输送路径切换装置90上的与切换门902连接的弹簧(未图示)保持在打开第二输送路径A的状态(当切换门902与弹簧连接时，弹簧使切换门902保持在打开第二输送路径的弹簧的弹力没有驱使的初始位置)，沿第二输送路径A输送的薄片P到达输送路径切换装置90的位置处时，切换门902的上表面构成第二输送路径A的一部分，即切换门902打开第二输送路径A并关闭第一输送路径B，由于没有切换门902的阻挡，薄片P可以自由通过并继续进行输送。

接着，如图4所示，当通过输送路径沿途设置的一个或多个传感器检测到有薄片P经过第一输送路径B时，各传感器的检测输出被控制电路发送给系统控制部，由预先设置在系统控制部中的程序将驱动部906开始动作的时间(即切换门902开始动作的时间)与薄片P的前端输送到切换门902的时间进行统一(同步)，系统控制部在预定时间对驱动部906发出驱动信号。

驱动侧轴905与驱动侧齿轮904被驱动部906驱动进行旋转，驱动侧齿轮904沿方向C旋转固定角度，啮合齿9041与被动侧齿轮903的啮合齿进行啮合，以驱动被动侧齿轮903和切换门902沿方向D进行旋转，切换门902克服自重或驱使弹簧的弹力渐渐将第一输送路径B打开，并将第二输送路径A关闭，于此同时，薄片P的前端通过切换门902处，即薄片P沿第一输送路径B通过切换门902时，驱动侧齿轮904与被动侧齿轮903保持啮合状态而使切换门902保持打开第一输送路径B的状态。

由于只在驱动侧齿轮904轮缘的一笔部分设置有连续的啮合齿9041，所以驱动侧齿轮904与被动侧齿轮903的啮合只有一段时间，而这部分啮合的时间，与从薄片P的前端沿第一输送路径B到达切换门902至薄片P的后端离开切换门902的时间相对应，即，当薄片P的前端到达切换门902时，驱动侧齿轮904与被动侧齿轮903刚好开始啮合状态，当薄片P的后端离开切换门902时，驱动侧齿轮904与被动侧齿轮903刚好结束啮合状态，即驱动侧齿轮904与被动侧齿轮903，在薄片P沿第一输送路径B通过切换门902时保持啮合状态，当驱动侧齿轮904与被动侧齿轮903保持啮合状态时，切换门902打开第一输送路径B关闭第二输送路径A，并且保持打开第一输送路径B的状态。

之后，驱动部906继续传递驱动力，使驱动侧齿轮904继续沿C方向旋转到默认的初始位置后，停止传输驱动力，第二输送路径A再次打开，第一输送路径B再次关闭，至此，一个旋转周期完成。

通过以上的实施方式，可以实现驱动侧齿轮904与被动侧齿轮903啮合状态与不啮合状态之间的切换。使薄片P沿第一输送路径B通过切换门902时，保持驱动侧齿轮904与被动侧齿轮903的啮合状态而打开第一输送路径B。

另外，输送路径切换装置90的安装位置没有特别限定，只要是需要进行输送路径的切换的部位都可以进行安装。例如：可以是安装在如图1所示的供纸盒18A、18B的输送路径(即第二输送路径A)与手动供纸单元18C的输送路径(即第一输送路径B)交叉处，实现输送路径的切换，也可以是安装在如图1所示的通向排纸部83的输送路径与反转输送路径84之间的交叉处，实现输送路径的切换。

另外，虽然在本实施方式中仅说明了第一输送路径B和第二输送路径A的输送方向朝向同一侧输送的方式，但是也适用于第一输送路径B和第二输送路径A的输送方向朝向不同侧输送的情况。

另外，虽然在本实施方式中仅说明了一种使用第一齿轮和第二齿轮作为同步切换机构的例子，但是同步切换机构的形式不限定于此，只要是能实现根据沿不同的输送路径输送的薄片P使切换门902同步地使相对应的输送路径打开或关闭的机构均可，例如，作为第一齿轮和第二齿轮的替代，可以采用齿轮齿条、偏心轮等部件来实现。根据以上说明的至少一个实施方式，将切换门902进行动作的时间与薄片P输送的时间进行统一，不再通过薄片P自身来推动切换门902，从而可以避免薄片P前端的损坏。另外，由于无需使用用于使切换门902动作的螺线管等的高价部件，因此可以预期成本的降低。

虽然说明了本实用新型的几种实施方式，但是这些实施方式只是作为例子而提出的，并非意图限定本实用新型的范围。这些新的实施方式，能够以其他各种方式进行实施，在不脱离实用新型的要旨的范围内，能够进行各种省略，置换，组合，及变更。这些实施方式和其变形都包含于本实用新型的范围及要旨中，并且包含于权利要求书所记载的本实用新型及其均等范围内。