JP2008056439A - 用紙反転装置の用紙案内機構 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙反転装置の用紙案内機構において、案内フラップが円滑に突出位置へ復帰して紙詰まり等のトラブルの発生が防止される。
【解決手段】用紙案内機構２は、下方向きに搬送される用紙Ｐの先端が当接する位置に、水平軸１７周りで回動自在に支持された案内フラップ１１と、案内フラップ１１を突出位置（２点鎖線）へ付勢するコイルスプリング１２を備える。コイルスプリング１２は、水平軸１７（回動支点）の上方の係止突起９ｄと、水平軸１７（回動支点）の下方の軸１１ｃの間に張設され、案内フラップ１１が退避位置（実線）へ回動されたときに、案内フラップ１１の基端部１１ｂに設けられた突起体２１がコイルスプリング１２の中間部に当接する。これによってコイルスプリング１２は、用紙搬送路方向へ凸となる形状に変形され、案内フラップ１１の引っ張り方向が用紙搬送路方向寄りへ変更され、案内フラップ１１の突出位置への復帰力が大きくなる。
【選択図】図３

Description

本発明は、用紙反転装置の用紙案内機構に関し、詳しくは画像形成装置から排出された用紙をスイッチバック式に搬送して表裏反転させる用紙反転装置の用紙案内機構に関する。

コピー機やプリンタ等の画像形成装置において両面印刷が行えるようにするために、画像形成装置（画像形成部）から一旦排出された用紙を表裏反転させた上で再度画像形成装置（画像形成部）に送込む用紙反転装置が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

上記用紙反転装置では、用紙搬送路の合流部における用紙の進行方向を切替えたり、用紙の進行を安定化させるために回動自在なゲート、又はフラッパが設けられている。

また、複数の給紙トレイから給紙される用紙を搬送ローラの直前で合流させて画像形成装置へ給紙する給紙装置において、合流部における用紙の案内が確実に行われるようにするために合流部に剛性を有する案内部材が配置され、案内部材に対する用紙の圧力が解除されたときには案内部材がスプリングによって強制的に中立位置に戻されるように構成された用紙案内装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００２−３７５００号公報 特開２００２−３０８５００号公報 特開平６−１４８８号公報

ところで、上記のような用紙搬送路に設けられる用紙の進行方向を切替えたり、用紙の進行を安定化させるための回動自在なゲート等（以下、フラップという）は、通常フラップに付設されるスプリングによって一方側の回動位置（突出位置）へ付勢されており、搬送されてくる用紙がフラップに当接することによって他方側の回動位置（退避位置）へ切替えられる。

従って、フラップに付設されるスプリングは、用紙がフラップに当接するときにはその当接力によってフラップが容易に回動されて退避位置へ移動し、用紙がフラップを通過した後にはフラップが確実に元の位置（突出位置）に戻るような適度な弾性力に調整される必要がある。

一方、フラップに付設されるスプリングは、通常用紙搬送路の近傍の狭隘なスペースに取付けられることが多く、スプリングの固定側（筐体側）への係止部を、フラップの回動支点及びスプリングのフラップへの係止部（可動側係止部）に対して最適な位置へ設けることが困難な場合がある。

具体的には、フラップの回動支点が、スプリングの固定側（筐体側）への係止部とスプリングのフラップへの係止部（可動側係止部）とを結ぶ直線上に近接して配置されてしまう場合である。

この場合にはスプリングに上記のような適度な弾性力を持たせることが困難になって、フラップに退避位置から突出位置へと復帰する適度な力を付与することができず、用紙がフラップを通過した後にフラップが退避位置から元の突出位置に円滑に戻らずに紙詰まり等のトラブルが発生し易くなる。

そこで、本発明は、用紙反転装置の用紙搬送路に設けられる用紙案内機構において、フラップの取付けスペースが狭隘である等の要因によってフラップを突出位置へ付勢するスプリングの取付け位置を最適な位置に設定できない場合であっても、用紙がフラップを通過した後の、フラップの退避位置から突出位置への復帰力が大きく得られ、フラップが円滑に突出位置へ移動して紙詰まり等のトラブルの発生が防止される用紙反転装置の用紙案内機構を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、画像形成装置の用紙排出口から排出された用紙をスイッチバック式に搬送して表裏反転させる用紙搬送路と、前記用紙搬送路における前記用紙排出口から排出された用紙の先端が当接する位置に回動自在に配置され、常時はスプリングによって前記用紙搬送路へ突出した位置（以下、突出位置という）へと弾性的に付勢され、前記用紙排出口から排出された用紙の先端が当接するときに、その当接力によって前記用紙搬送路から退避した位置（以下、退避位置という）へ回動されるフラップと、を備える用紙反転装置の用紙案内機構において、前記画像形成装置の用紙排出口から前記フラップまでの前記用紙搬送路が、略下方向きに形成されて、前記用紙排出口から排出された用紙が前記フラップに当接するときに前記フラップを押下するように構成され、前記スプリングは、前記フラップの回動支点の上方に形成された固定側係止部に該スプリングの上端を係止され、前記フラップの回動支点の下方の該フラップ自体に形成された可動側係止部に該スプリングの下端を係止されて設けられた、前記フラップに対して略上方向きに引っ張り力を及ぼすコイルスプリングであり、かつ、前記フラップが前記退避位置へ回動されたときに、前記コイルスプリングの上端と下端の中間に当接して該コイルスプリングを前記用紙搬送路方向へ凸となる形状へ変形させる突起体が前記フラップに設けられ、前記フラップが前記退避位置へ回動されたときの前記コイルスプリングによる引っ張り方向が前記用紙搬送路方向寄りへ変更されて、用紙が前記フラップを通過した後の、前記フラップの前記退避位置から前記突出位置への復帰力が大きくなることを特徴とする。

請求項２の発明は、画像形成装置の用紙排出口から排出された用紙をスイッチバック式に搬送して表裏反転させる用紙搬送路と、前記用紙搬送路における前記用紙排出口から排出された用紙の先端が当接する位置に回動自在に配置され、常時はスプリングによって前記用紙搬送路へ突出した位置（以下、突出位置という）へと弾性的に付勢され、前記用紙排出口から排出された用紙の先端が当接するときに、その当接力によって前記用紙搬送路から退避した位置（以下、退避位置という）へ回動されるフラップと、を備える用紙反転装置の用紙案内機構において、前記スプリングは、前記フラップの回動支点の上方に形成された固定側係止部に該スプリングの上端を係止され、前記フラップの回動支点の下方の該フラップ自体に形成された可動側係止部に該スプリングの下端を係止されて設けられ、かつ、前記フラップが前記退避位置へ回動されたときに、前記スプリングの上端と下端の中間が前記用紙搬送路方向へ凸となるように変形させる突起体が設けられて、前記フラップが前記退避位置へ回動されたときの前記スプリングによる付勢方向が前記用紙搬送路方向寄りへ変更されて、用紙が前記フラップを通過した後の、前記フラップの前記退避位置から前記突出位置への復帰力が大きくなることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記突起体が前記フラップに設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、フラップを突出位置へ付勢するスプリングの取付け位置を最適な位置に設定できない場合であっても、フラップが退避位置へ回動されたときに、スプリングの中間部に突起体が当接してスプリングが用紙搬送路方向へ凸となる形状に変形されるので、スプリングによる付勢方向が用紙搬送路方向寄りへ変更されて、用紙がフラップを通過した後の、フラップの退避位置から突出位置への復帰力が大きく得られ、フラップが円滑に突出位置へ移動して紙詰まり等のトラブルの発生が防止される。

以下、本発明の一実施形態に係る用紙反転装置の用紙案内機構について、図１乃至図６を参照して説明する。本実施形態の用紙反転装置１は、図１に示されるように、レーザプリンタ３にオプションの装置として付設されるものであり、内部に、レーザプリンタ３の用紙排出口４から排出された用紙をスイッチバック式に搬送して表裏反転させる用紙搬送路５と、用紙搬送路５の途中に設けられた用紙案内機構２とを備える。

用紙搬送路５は、レーザプリンタ３の用紙排出口４から排出された用紙を、用紙案内機構２まで搬送する往路部分５ａと、用紙案内機構２を通過した用紙を進行方向がスイッチバック式に逆転される進行方向逆転機構６まで搬送すると共に、進行方向逆転機構６によって進行方向が逆転された用紙を再び用紙案内機構２位置まで搬送する共通路部分５ｂと、用紙案内機構２によって進路が切替えられた用紙をレーザプリンタ３の用紙挿入口７まで搬送する復路部分５ｃとから構成される。

換言すると、用紙案内機構２は、往路部分５ａと復路部分５ｃの合流部に設けられ、レーザプリンタ３の用紙排出口４から排出された用紙を、合流部において復路部分５ｃへ進入させることなく共通路部分５ｂへと案内し、進行方向逆転機構６によって逆方向へ送出されて来た用紙を、合流部において往路部分５ａへ進入させることなく復路部分５ｃへ案内する。なお、用紙搬送路５には所定間隔おきに用紙の搬送用ローラ８が設けられている。

以下、用紙案内機構２について説明する。本実施形態の用紙案内機構２は、図２及び図３に示されるように、レーザプリンタ３の用紙排出口４から斜め下方向きに排出される用紙Ｐに沿って壁面９ａが形成された枠体９と、枠体９の中間部に形成された凹所９ｂに回動自在に設けられた案内フラップ１１と、案内フラップ１１を常時上方向き（矢印Ａ）に付勢するコイルスプリング１２と、案内フラップ１１の下方において用紙Ｐの進行方向を切替える分岐フラップ１３を備える。

枠体９の壁面９ａと該壁面９ａに対向する壁面１４によって用紙搬送路５の往路部分５ａが構成され、分岐フラップ１３の下方の枠体の壁面９ｃと該壁面９ｃに対向する壁面１５によって用紙搬送路５の復路部分５ｃが構成されている。

分岐フラップ１３は、枠体９に対して水平軸１６の回りで回動自在に支持されると共に、先端側１３ａが先細り形状に形成され、太く形成された基端側１３ｂの重量によって用紙搬送路５に臨む先端側１３ａが常時上方へ付勢されるように構成されている。

次に、案内フラップ１１とコイルスプリング１２について詳細に説明する。案内フラップ１１は、用紙搬送路５に臨む先端側１１ａが先細りで下方へ屈曲した形状に形成され、基端部１１ｂの上部に形成された水平軸１７の回りで枠体９に対して回動自在に支持されている。なお、案内フラップ１１と分岐フラップ１３は、図２に示されるように、平面方向において互い違いに突出する櫛歯状に形成され、互いに独立して回動可能である。また、各案内フラップ１１は、水平方向に延びる補強フレーム１８によって連結されている。

そして、案内フラップ１１の基端部１１ｂの下部に軸１１ｃが突設され、枠体９には係止突起９ｄが形成され、コイルスプリング１２がその上下のフック部１２ａ、１２ｂをそれぞれ軸１１ｃと係止突起９ｄに係止されて設けられている。

ここで、案内フラップ１１の水平軸１７（回動支点）は、用紙反転装置１全体のコンパクト化を図るために、凹所９ｂの底面に接近させて設けられ、係止突起９ｄは、作業者が用紙案内機構２を組立てるときに、コイルスプリング１２のフック部１２ａを係止突起９ｄへ挿入して引っ掛ける作業の容易さを図るために枠体９の壁面９ａと所定の間隔Ｄを隔てて形成されている。

上記の事情によって、案内フラップ１１が用紙搬送路５から退避した位置（図３における実線）に回動されたときには、案内フラップ１１の水平軸１７（回動支点）が係止突起９ｄ（フック部１２ａ）と軸１１ｃ（フック部１２ｂ）を結ぶ直線上にほぼ位置するようになるが、この案内フラップ１１が退避位置に回動されたときにおける、コイルスプリング１２の側面に当接する突起体２１が補強フレーム１８に設けられている。

従って、案内フラップ１１が退避位置に回動されたとき（図３における実線）には、コイルスプリング１２の中間部が突起体２１によって用紙搬送路５方向へ凸となる湾曲形状へ変形される。

次に、本実施形態の用紙反転装置１においてレーザプリンタ３から排出された用紙Ｐが反転されて再びレーザプリンタ３へ送込まれる工程に沿って用紙案内機構２の動作について、図３乃至図５を参照して説明する。

レーザプリンタ３から用紙Ｐが排出されていない状態では、案内フラップ１１は、コイルスプリング１２の引っ張り力によって図３における矢印Ａ方向へ弾性的に付勢されて用紙搬送路５へ突出した位置（図３における２点鎖線）にもたらされている。また、分岐フラップ１３は、自重によって用紙搬送路５へ突出した位置（図３における２点鎖線）にもたらされている。この状態では、コイルスプリング１２は、突起体２１から離間しており、変形されていない。

次に、レーザプリンタ３から排出された用紙Ｐが用紙搬送路５に沿って下向きに搬送され、用紙Ｐの先端が案内フラップ１１の上面に当接して案内フラップ１１を略下向きに押下すると、案内フラップ１１は、コイルスプリング１２の弾性力に抗して図３における矢印Ａの反対方向へ回動されて退避位置（図３における実線）にもたらされる。このときに、突起体２１がコイルスプリング１２の中間部に当接し、コイルスプリング１２を変形させる。なお、コイルスプリング１２の弾性力は、用紙Ｐの先端が案内フラップ１１に当接するときの当接力によって案内フラップ１１が退避位置へ回動する程度の強さに設定されている。

案内フラップ１１を押下げた用紙Ｐは、さらに分岐フラップ１３を押下げて下向きに進行し、用紙搬送路５の共通路部分５ｂに進入する。そして、用紙Ｐの後端が案内フラップ１１を通過すると、案内フラップ１１は、用紙による下向きの荷重が解放されるので、図４に示されるように、コイルスプリング１２の弾性力によって突出位置へ復帰する。また、分岐フラップ１３も、図４に示されるように、用紙Ｐの後端が通過することによって自重により突出位置へ復帰する。

その後、進行方向逆転機構６によって進行方向が逆転されて再び用紙案内機構２位置まで搬送されてきた用紙Ｐは、図５に示されるように、分岐フラップ１３が突出位置に維持されているので、分岐フラップ１３の下面によって案内されて共通路部分５ｂから復路部分５ｃへと進行する。このとき、案内フラップ１１は、図５に示されるように、突出位置に維持されているので、分岐フラップ１３によって案内される用紙Ｐに案内フラップ１１の先端１１ａが干渉して用紙Ｐの進行を妨げることがない。

そして、案内フラップ１１が退避位置へ回動された状態（図３）では、コイルスプリング１２の中間部が突起体２１に当接して変形されるので、コイルスプリング１２による引っ張り方向が用紙搬送路５方向寄りへ変更され、案内フラップ１１の突出位置への復帰力が大きく得られる。

この点について、図６を参照してさらに説明する。図６は、案内フラップ１１が退避位置に回動されたときのコイルスプリング１２の状態を示す。この状態では、コイルスプリング１２の中間部に突起体２１が当接し、コイルスプリング１２が用紙搬送路５方向へ凸の形状に変形されるので、コイルスプリング１２によって軸１１ｃに掛けられるモーメント（矢印Ｂ）が用紙搬送路５方向寄りに変更される。従って、案内フラップ１１の水平軸１７（回動支点）がコイルスプリング１２の上下のフック部１２ａ、１２ｂを結ぶ直線上に位置していても、案内フラップ１１は、突出位置への大きな復帰力を与えられて円滑に突出位置へ復帰される。

上記説明をさらに明瞭化するために、突起体２１を備えない場合について、図７を参照して説明する。図７には、突起体２１を備えない案内フラップ１１が退避位置に回動されたときの状態が示される。この状態でコイルスプリング１２は変形されないので、コイルスプリング１２によって軸１１ｃに掛けられるモーメントは矢印Ｃの方向になる。従って、案内フラップ１１の水平軸１７（回動支点）がほぼコイルスプリング１２の上下のフック部１２ａ、１２ｂを結ぶ直線上に位置している場合には、案内フラップ１１を突出位置へ復帰させる力がほとんど得られず、案内フラップ１１は、円滑には突出位置へ復帰されない。

以上のように、本実施形態の用紙案内機構２では、案内フラップ１１を突出位置へ付勢するコイルスプリング１２の枠体９への取付け位置を最適な位置（壁面９ａに接近した位置）に設定できない場合であっても、案内フラップ１１が退避位置へ回動されたときに、コイルスプリング１２の中間部に突起体２１が当接してコイルスプリング１２が用紙搬送路５方向へ凸となる形状に変形されるので、コイルスプリング１２による付勢方向（図６における矢印Ｂ）が用紙搬送路５方向寄りへ変更されて、用紙Ｐが案内フラップ１１を通過した後の、案内フラップ１１の退避位置から突出位置への復帰力が大きく得られ、案内フラップ１１が円滑に突出位置へ移動して紙詰まり等のトラブルの発生が防止される。

なお、突起体２１は、案内フラップ１１に設けられるのではなく、枠体９側に設けられてもよい。また、その場合に突起体２１が設けられる位置は、案内フラップ１１が退避位置に回動したときにコイルスプリング１２の上下のフック部１２ａ、１２ｂの中間に当接し、コイルスプリング１２の形状を変形させて、引っ張り方向を用紙搬送路５の方向へ変更するものであればよい。

本発明の一実施形態に係る用紙案内機構を備える用紙反転装置の概略構成を示す側面図。 同用紙反転装置の用紙案内機構部分の分解斜視図。 同用紙反転装置の用紙案内機構に用紙の先端が接近したときの状態を示す側面図。 同用紙反転装置の用紙案内機構から用紙の後端が離間したときの状態を示す側面図。 同用紙反転装置の用紙案内機構に進行方向を逆転された用紙の先端が接近したときの状態を示す側面図。 同用紙案内機構の案内フラップが退避位置に回動されたときのコイルスプリングの形状を示す側面図。 比較例としての突起体を有さない用紙案内機構において案内フラップが退避位置に回動されたときのコイルスプリングの形状を示す側面図。

符号の説明

１ 用紙反転装置
２ 用紙案内機構
３ レーザプリンタ（画像形成装置）
４ 用紙排出口
５ 用紙搬送路
９ｄ 係止突起（固定側係止部）
１１ 案内フラップ（フラップ）
１１ｃ 軸（可動側係止部）
１２ コイルスプリング
１２ａ フック部（スプリング上端）
１２ｂ フック部（スプリング下端）
１７ 水平軸（回動支点）
２１ 突起体
Ｂ コイルスプリングによる引っ張り方向
Ｐ 用紙

Claims (3)

1. 画像形成装置の用紙排出口から排出された用紙をスイッチバック式に搬送して表裏反転させる用紙搬送路と、
   前記用紙搬送路における前記用紙排出口から排出された用紙の先端が当接する位置に回動自在に配置され、常時はスプリングによって前記用紙搬送路へ突出した位置（以下、突出位置という）へと弾性的に付勢され、前記用紙排出口から排出された用紙の先端が当接するときに、その当接力によって前記用紙搬送路から退避した位置（以下、退避位置という）へ回動されるフラップと、を備える用紙反転装置の用紙案内機構において、
   前記画像形成装置の用紙排出口から前記フラップまでの前記用紙搬送路が、略下方向きに形成されて、前記用紙排出口から排出された用紙が前記フラップに当接するときに前記フラップを押下するように構成され、
   前記スプリングは、
   前記フラップの回動支点の上方に形成された固定側係止部に該スプリングの上端を係止され、前記フラップの回動支点の下方の該フラップ自体に形成された可動側係止部に該スプリングの下端を係止されて設けられた、前記フラップに対して略上方向きに引っ張り力を及ぼすコイルスプリングであり、
   かつ、前記フラップが前記退避位置へ回動されたときに、前記コイルスプリングの上端と下端の中間に当接して該コイルスプリングを前記用紙搬送路方向へ凸となる形状へ変形させる突起体が前記フラップに設けられ、
   前記フラップが前記退避位置へ回動されたときの前記コイルスプリングによる引っ張り方向が前記用紙搬送路方向寄りへ変更されて、用紙が前記フラップを通過した後の、前記フラップの前記退避位置から前記突出位置への復帰力が大きくなることを特徴とする用紙反転装置の用紙案内機構。
2. 画像形成装置の用紙排出口から排出された用紙をスイッチバック式に搬送して表裏反転させる用紙搬送路と、
   前記用紙搬送路における前記用紙排出口から排出された用紙の先端が当接する位置に回動自在に配置され、常時はスプリングによって前記用紙搬送路へ突出した位置（以下、突出位置という）へと弾性的に付勢され、前記用紙排出口から排出された用紙の先端が当接するときに、その当接力によって前記用紙搬送路から退避した位置（以下、退避位置という）へ回動されるフラップと、を備える用紙反転装置の用紙案内機構において、
   前記スプリングは、
   前記フラップの回動支点の上方に形成された固定側係止部に該スプリングの上端を係止され、前記フラップの回動支点の下方の該フラップ自体に形成された可動側係止部に該スプリングの下端を係止されて設けられ、
   かつ、前記フラップが前記退避位置へ回動されたときに、前記スプリングの上端と下端の中間が前記用紙搬送路方向へ凸となるように変形させる突起体が設けられて、
   前記フラップが前記退避位置へ回動されたときの前記スプリングによる付勢方向が前記用紙搬送路方向寄りへ変更されて、用紙が前記フラップを通過した後の、前記フラップの前記退避位置から前記突出位置への復帰力が大きくなることを特徴とする用紙反転装置の用紙案内機構。
3. 前記突起体が前記フラップに設けられていることを特徴とする請求項２に記載の用紙反転装置の用紙案内機構。

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