JP2009220925A - 用紙反転装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反転ローラ対の接触及び離間応答性を向上させ、反転処理の高速化を図ることが可能な用紙反転装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】反転ユニット３０の離接機構７０は、従動ローラ６２を回転自在に軸支すると共にシャフト８９に回転自在に軸支された可動保持部材８５ａ、８５ｂと、シャフト８９から突設され、コイルバネ９５ａ、９５ｂを介して可動保持部材８５ａ、８５ｂと連結される固定部材９１と、プランジャ７５を有する吸引式のソレノイド７４と、プランジャ７５とシャフト８９の端部８９ａとを連結する可動レバー９７と、を備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の両面印刷機能を備えた画像形成装置において、装置本体内で用紙を反転させる用紙反転装置に関するものである。

従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置には、１回の操作で用紙の両面に印刷可能な両面印刷機能を備えたものが知られている。この両面印刷機能は、画像形成部にて一方の面にトナー像が転写され、定着部にてトナー像が定着された用紙を、用紙反転装置を用いて用紙を反転させることにより他方の面にも印刷可能にするものであり、用紙反転装置において、この他方の面を印刷可能にする方法としては、用紙の搬送方向を切り替えるスイッチバック方式が提案されている。

スイッチバック方式とは、一方の面に画像が印刷された用紙を反転ローラ対によって所定の反転用搬送路へと搬送し、そこで用紙の搬送を一旦停止させた後、反転ローラ対を逆回転させ用紙を反転用搬送路への進入時とは用紙搬送方向を逆転させて、用紙の搬送を再開するものである。このようなスイッチバック方式を採用した反転ユニットとしては、様々な構成が実用化されている。

一方、このような反転ユニットを用いて両面印刷を行う場合には、反転用搬送路から反転された用紙が完全に送出されないと、次の用紙を反転用搬送路に送出できないため、反転処理の高速化に限界が生じる。そこで、図１２及び図１３に示すような離接機構を用いて、反転ローラ対の離間応答性を高める方法が提案されている。図１２は、従来の離接機構の周辺を示す斜視図であり、図１３は、離接機構の動作の状態を図１２の左下方から見た概略側面図であって、図１３（ａ）は、従動ローラが反転ローラに圧接された状態を示す図であり、図１３（ｂ）は、従動ローラが反転ローラから離間した状態を示す図である。

図１２及び図１３に示すように、反転ユニット３０に配設された離接機構７０は、主として反転ローラ６１及び従動ローラ６２から成る反転ローラ対６０、可動ホルダ７１、圧接用コイルバネ７２、ソレノイド７４、可動部材７６、離間用コイルバネ７７から構成されている。反転ローラ６１及び従動ローラ６２の回転軸６１ａ、６２ａは図１２及び図１３の左右方向に配置されており、従動ローラ６２は反転ローラ６１よりも上方に配置されている。

可動ホルダ７１は、従動ローラ６２の回転軸６２ａを回転自在に軸支しており、この回転軸６２ａ（図１３参照）と略平行となるように可動ホルダ７１の一端部に挿通された揺動軸７１ａによって、反転ユニット３０に対して揺動可能に支持されている。また、可動ホルダ７１の揺動軸７１ａが設けられた端部と対向する端部には圧接用コイルバネ７２が付設されており、この圧接用コイルバネ７２によって、可動ホルダ７１は揺動軸７１ａを中心に従動ローラ６２が反転ローラ６１に圧接される方向へ揺動するように付勢されている。

また、図１２に示すように、可動ホルダ７１の右側には、所定間隔を隔てて吸引式のソレノイド７４が配置されている。ソレノイド７４は、左側に出没可能なプランジャ７５を備えている。また、可動ホルダ７１とソレノイド７４との間には、可動部材７６が配置されており、可動部材７６の上端は軸方向と垂直方向（図１３の紙面と垂直方向）に沿って設けられた揺動軸７６ａに揺動自在に軸支されている。また、可動部材７６の下端は、左側に突出する押し上げ部７６ｂを有すると共に、図示しないピンによりプランジャ７５の先端と連結されている。

押し上げ部７６ｂは、可動ホルダ７１のソレノイド７４側の側面に形成された切り欠き部７１ｂと下方から当接できるようになっている。また、プランジャ７５に沿ってこの周囲を覆うように離間用コイルバネ７７が配置されている。離間用コイルバネ７７の両端部は、可動部材７６とソレノイド７４に固定されており、離間用コイルバネ７７は、可動部材７６を可動ホルダ７１側に付勢している。また、離間用コイルバネ７７の荷重は、圧接用コイルバネ７２の荷重より大きく設定されている。

これにより、図１３（ａ）に示すように、ソレノイド７４を作動させると、プランジャ７５はソレノイド７４に吸引されて、離間用コイルバネ７７の付勢力（図の破線矢印）に抗して右側に没入し（図の実線矢印）、可動部材７６は、図の反時計回りに回転する。かかる回転により、押し上げ部７６ｂによる切り欠き部７１ｂの押圧が解除され、圧接用コイルバネ７２の付勢力（破線矢印）により可動ホルダ７１が下方（図の白抜き矢印）に揺動し、従動ローラ６２は反転ローラ６１に圧接される。

一方、図１３（ｂ）に示すように、ソレノイド７４が作動を停止すると、プランジャ７５の吸引は解除され、プランジャ７５は左側に突出し（図の実線矢印）、プランジャ７５からの押圧を解除された離間用コイルバネ７７の付勢力により（図の破線矢印）可動部材７６が、図の時計回りに揺動する。かかる揺動により、押し上げ部７６ｂが、圧接用コイルバネ７２の付勢力（図の一点鎖線矢印）に抗して可動ホルダ７１の切り欠き部７１ｂを上方に押し上げ、可動ホルダ７１は上方（図の白抜き矢印）に揺動し、従動ローラ６２は反転ローラ６１から離間する。

しかし、このような反転ユニットでは、離間用コイルバネ７７の荷重を圧接用コイルバネ７２の荷重より大きくすることによって離間応答性を向上させている。このため、離間応答性をさらに向上させようとすれば、離間用コイルバネ７７の荷重をさらに大きくしなければならない。しかし、離間用コイルバネ７７の荷重を大きくすると、従動ローラ６２を反転ローラ６１に圧接する際、ソレノイド７４の吸引力を大きくしなければならず、ソレノイド７４に必要以上に過剰なスペックが要求されるおそれがある。このため、反転処理の高速化を十分に図れないおそれがある。

一方、特許文献１には、用紙の搬送方向を反転させる反転部（反転用搬送路）へ用紙を挿入する一対の送入ロール（ローラ）と、反転部に設けられ回転方向を反転することにより挿入ロールによって搬送された用紙の搬送方向を反転する一対の反転ロールと、搬送方向を反転された用紙を反転部から送出する一対の送出ロールとを備え、反転ロールによって搬送方向を反転させた用紙の用紙端が送出ロールに接触した後、所定時間を経過したとき一対の反転ロールを離間させる制御を行うことにより、反転処理を受けた用紙が反転部に残っているうちに新たな用紙を反転部に挿入することを可能とし、反転処理の高速化を図る方法が開示されている。

また、かかる特許文献１には、一対の反転ロールにおいて弾性部材によりピンチロールを正逆転ロールに圧接し、ピンチロールを、支点を中心に回転するリンクの一端で支持すると共にリンクの他端をソレノイドの出没可能なプランジャに係合し、ソレノイドがプランジャを没入させることによりピンチロールを正逆転ローラから離間させることが開示されている。
特開平０９−０７７３２３号公報

しかし、特許文献１の方法では、所定のタイミングで反転ローラを離間させるものの、反転ロールの離間応答性が良くない場合、反転用搬送路で反転した用紙を送出ロールにより送出した後、次の用紙が送入ロールにより送出される際、反転ロールが未だ開ききっていない状態で用紙が送入されるおそれがあり、かかる場合には、用紙にジャムや紙折れが発生するおそれがある。

本発明は上述の事情に鑑み、反転ローラ対の接触及び離間応答性を向上させ、反転処理の高速化を図ることが可能な用紙反転装置及びそれを備えた画像形成装置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本発明は、反転ローラ及び該反転ローラに圧接される従動ローラとから構成され、搬入される用紙をスイッチバックさせて用紙の搬送方向を切り替える反転ローラ対と、前記従動ローラを前記反転ローラに対して離接させる離接機構と、を有する用紙反転装置において、前記離接機構は、前記従動ローラを回転自在に軸支すると共に前記従動ローラの回転軸と略平行な支軸に回転自在に軸支され、第１の方向に回転して前記従動ローラを前記反転ローラに圧接する圧接位置と、前記第１の方向と反対側の第２の方向に回転して前記従動ローラを前記反転ローラから離間する離間位置と、に配置される可動保持部材と、前記支軸から突設され該支軸と共に前記第１及び第２の方向に回転可能であり、前記第２の方向に回転するとき前記可動保持部材の前記支軸を挟んで前記従動ローラと反対側部を前記第２の方向に押圧可能な押圧部を有する固定部材と、前記可動保持部材と前記固定部材とに挟持される弾性部材と、前記支軸と連結部材を介して連結され、作動及び作動停止により前記支軸を前記第１の方向に回転及び該回転を解除可能な駆動手段と、を備え、前記駆動手段が作動し前記支軸を前記第１の方向に回転させると、前記固定部材により前記第１の方向に押圧された前記弾性部材が前記可動保持部材を前記第１の方向に押圧することにより前記可動保持部材を前記圧接位置に配置し、前記駆動手段の作動が停止し前記支軸の前記第１の方向の回転が解除されると、前記固定部材からの押圧を解除された前記弾性部材の前記第２の方向の復元力により前記固定部材が前記第２の方向に回転し、前記押圧部が前記反対側部を前記第２の方向に押圧すると共に前記固定部材が前記弾性部材及び前記可動保持部材を連れ回ることにより前記可動保持部材を前記離間位置に配置することを特徴としている。

また本発明は、前記従動ローラは、前記反転ローラよりも下方に配置されることを特徴としている。

また本発明は、前記駆動手段は、出没可能なプランジャを有するソレノイドであり、前記プランジャの先端と前記支軸とが前記連結部材を介して連結されることを特徴としている。

また本発明は、前記ソレノイドは、作動により前記プランジャが吸引されて没入し、作動の停止により前記プランジャが吸引を解除されて突出する吸引式のソレノイドであり、前記プランジャが没入することにより前記支軸を前記第１の方向に回転させることを特徴としている。

また本発明は、前記可動保持部材は、前記従動ローラを軸方向に挟んで設けられた２つの可動保持部材から成り、前記弾性部材は、前記２つの可動保持部材と前記固定部材とを連結する２つの弾性部材から成り、該２つの弾性部材が略平行に且つ前記従動ローラの軸方向と垂直に配置されたことを特徴としている。

また本発明は、前記弾性部材はコイルバネであることを特徴としている。

また本発明は、前記用紙反転装置を備えた画像形成装置である。

本発明の第１の構成によれば、用紙反転装置に設けられた反転ローラ対を離接する離接機構により、駆動手段が作動し支軸が第１の方向に回転すると、固定部材が弾性部材を第１の方向に押圧し、固定部材に押圧された弾性部材が可動保持部材を第１の方向に押圧することにより、可動保持部材を圧設位置に配置することができる。また、駆動手段の作動が停止し、支軸の第１の方向の回転が解除されると、固定部材による弾性部材の押圧が解除され、押圧を解除された弾性部材の第２の方向の復元力（弾性力）により固定部材が第２の方向に回転し、固定部材の押圧部が可動保持部材の従動ローラと反対側部を押圧すると共に固定部材が弾性部材及び可動保持部材を連れ回ることにより、可動保持部材を離間位置に配置することができる。

これにより、駆動手段を作動することにより従動ローラを反転ローラに圧接すると共に、駆動手段の作動を停止することにより弾性部材の弾性力、押圧部による押圧及び固定部材の連れ回りを利用して従動ローラを反転ローラから離間することができる。従って、駆動手段の作動による反転ローラ対の接触応答性のみならず、駆動手段の作動停止による反転ローラ対の離間応答性をも向上させることができるため、反転ローラ対の接触及び離間応答性を向上させ、反転処理の高速化を図ることができる。また、駆動手段に過剰な負担がかかることも防止することができる。

また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の用紙反転装置において、従動ローラを反転ローラよりも下方に配置することにより、従動ローラ及び可動保持部材の自重による自然落下を利用できるため、より容易に且つ速やかに可動保持部材を離間位置に配置することができ、離間応答性を高めることができる。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第１または第２の構成の用紙反転装置において、駆動手段を出没可能なプランジャを有するソレノイドとし、プランジャの先端と支軸とを連結部材を介して連結することにより、支軸の回転及び回転解除を速やかに行うことができるため、接触及び離間応答性を高めることができる。

また、本発明の第４の構成によれば、上記第３の構成の用紙反転装置において、ソレノイドを、作動によりプランジャが吸引されて没入し、作動の停止によりプランジャが吸引を解除されて突出する吸引式のソレノイドとし、プランジャが没入することにより支軸を第１の方向に回転させることにより、吸引力や吸引速度といった吸引特性に特に優れるソレノイドの特性を有効に利用することができ、一層効率的に接触及び離間応答性を高めることができる。また、ソレノイドにかかる負担も軽減することができる、

また、本発明の第５の構成によれば、上記第１〜第４のいずれかの構成の用紙反転装置において、可動保持部材を、従動ローラを軸方向に挟んで設けられた２つの可動保持部材から構成し、弾性部材を、２つの可動保持部材と固定部材とを連結する２つの弾性部材から構成し、該２つの弾性部材を略平行に且つ従動ローラの軸方向と垂直に配置することにより、従動ローラを反転ローラに対しより平行に圧接することができるため、用紙の搬送安定性を向上させることができる。

また、本発明の第６の構成によれば、上記第１〜第５のいずれかの構成の用紙反転装置において、弾性部材をコイルバネとすることにより、より簡単な構成で容易に可動保持部材を圧接及び離間位置に配置することができる。

また、本発明の第７の構成によれば、上記第１〜第６のいずれかの構成の用紙反転装置を備えた画像形成装置とすることにより、用紙反転動作を高速化することができるため、両面印刷動作を高速化することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。先ず、図１〜図３を参照して本発明に係る用紙反転装置を備えた画像形成装置（複写機）の構成及び画像形成動作について説明する。図１は画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。また、図２は両面印刷用ユニットの構成を示す概略断面図であり、図３は反転ユニットに配設された反転ローラ対近傍の概略断面図である。図１２及び図１３と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。

図１に示すように、画像形成装置１の筐体２の下部には給紙部３が配置されている。この給紙部３には印刷前の用紙Ｐが積載して収容され、ここから１枚ずつ分離して用紙Ｐが送り出される。なお、給紙部３には３段の給紙カセット４が備えられており、これらの給紙カセット４は、用紙の補給作業を容易にするためそれぞれ独立して筐体２に対して、引出可能に構成されている。また、図１において筐体２の右側面の上部には、給紙カセット４に収容されている用紙Ｐとは異なるサイズの用紙を使用する場合や、ＯＨＰシートのように１枚ずつ供給する場合に使用される手差し給紙部５が備えられている。

そして、筐体２内には、上記給紙部３又は手差し給紙部５から供給された用紙Ｐを後述する転写部１１へと搬送する用紙搬送部６が設けられている。この用紙搬送部６の用紙搬送方向下流側であって、転写部１１のすぐ上流側には、レジストローラ７が配設されている。レジストローラ７は、用紙Ｐの斜め送りを矯正しつつ後述する画像形成部１０で形成されるトナー像と同期をとって、転写部１１に向けて用紙Ｐを送り出す。

また、筐体２の上面には原稿送り部８が配置されており、筐体２内の上部には原稿送り部８の下方に位置するように光学部９が配設されている。原稿送り部８は、原稿の複写を行う場合に、文字、図形、模様等の画像が描かれた原稿を積載するものであり、原稿送り部８に積載された原稿は１枚ずつ分離して内部へと取り込まれ、光学部９によってその画像データが読み取られるよう構成されている。

光学部９の下方には、レジストローラ７の用紙搬送方向下流側に画像形成部１０及び転写部１１が設けられている。画像形成部１０では、光学部９によって読み取られた画像データに基づいて原稿画像に対応した静電潜像が形成され、この静電潜像が現像されてトナー像が形成される。そして、このトナー像が転写部１１にて、前記レジストローラ７によって同期をとって送られてきた印刷前の用紙Ｐへと転写される。

転写部１１の用紙搬送方向下流側には定着部１２が備えられており、転写部１１にて未定着トナー像が転写された用紙Ｐは定着部１２へと搬送される。定着部１２へと搬送された用紙Ｐは、定着部１２に備えられた加熱ローラ及び加圧ローラにより挟持搬送されつつ加熱及び加圧されることによってトナー像が溶融定着される。そして、定着部１２の下流側には、排出・分岐部１３が備えられており、定着部１２から排出された用紙Ｐは両面印刷を行わない場合には、排出・分岐部１３から機外の用紙受けトレイ１４に排出される。

更に、画像形成部１０から排出・分岐部１３にかけての部分の下方且つ給紙部３の上方には、両面印刷用ユニット２０が配設されている。この両面印刷用ユニット２０には、図２に示すように、両面印刷用ユニット２０に搬送された用紙を前記用紙搬送部６へと搬送するための反転経路２１、反転される用紙が一時収容される中間トレイ２２及び用紙の搬送方向を反転させる反転ローラ対６０等から構成される反転ユニット（用紙搬送装置）３０が備えられている。

更に反転ユニット３０は、図３に示すように、用紙Ｐを中間トレイ２２へと搬入するための用紙搬送路である進入搬送路３１、反転後の用紙Ｐを中間トレイ２２から排出するための用紙搬送路である排出搬送路３２、及び用紙Ｐの搬送方向を反転させる反転ローラ対６０等を備えている。

進入搬送路３１は、排出・分岐部１３（図１参照）から両面印刷用ユニット２０に向かって用紙Ｐが侵入する箇所に設けられている。進入搬送路３１には、上側ガイド３１ａ、下側ガイド３１ｂ及び搬送ローラ対３４が備えられている。排出・分岐部１３から両面印刷用ユニット２０に向かう用紙Ｐは、上側ガイド３１ａと下側ガイド３１ｂとの間の用紙搬送空間を通り、搬送ローラ対３４によって反転ローラ対６０へと搬送される。

排出搬送路３２は、進入搬送路３１から分岐して、図３において左方に延びている。そして、排出搬送路３２は、図２に示すように下方に延び、その下流端部には前述した反転経路２１が連設されている。この排出搬送路３２は、下側ガイド３２ａ、上側ガイド３２ｂ等の複数のガイド部材と及び搬送ローラ対３５とを備え、反転経路２１には用紙を搬送する複数の搬送ローラ対２３（図２参照）が配設されている。

反転ローラ対６０は、進入搬送路３１の排出搬送路３２との分岐箇所の用紙搬送方向下流側（図３において右側）に設けられている。反転ローラ対６０のさらに下流側には、一方の面が印刷された用紙Ｐを一旦収容する一時収容部である前述した中間トレイ２２が備えられている（図２参照）。そして、反転ローラ対６０は、用紙Ｐを中間トレイ２２に一旦収容した後、スイッチバックさせてその搬送方向を切り替える。

反転ローラ対６０は、反転ローラ６１と従動ローラ６２とから構成され、反転ローラ６１が従動ローラ６２に下方から圧接されることにより、用紙Ｐが挿通されるニップ部が形成される。反転ローラ６１は、図示しないモータにより回転し、図３において時計方向と反時計方向とに回転方向を切り替えることにより用紙Ｐの搬送方向を切り替える。

そして、両面印刷を行う場合には、定着部１２から排出された用紙Ｐが排出・分岐部１３を通って両面印刷用ユニット２０へと搬送される。両面印刷用ユニット２０へ送られた用紙Ｐは、両面印刷用ユニット２０に備えられた反転ユニット３０によって一旦中間トレイ２２へと搬送された後、搬送方向が反転され反転経路２１を経て再度用紙搬送部６に搬送され、レジストローラ７によって転写部１１へと搬送される。

ここで、上記のような反転ユニット３０においては、中間トレイ２２への用紙Ｐの搬入と搬送方向を反転した用紙Ｐの中間トレイ２２からの排出を同時に行う場合等には、従動ローラ６２の反転ローラ６１への圧接を解除する必要がある。このため、反転ユニット３０に備えられた反転ローラ対６０には、反転ローラ６１に対して従動ローラ６２を離接させる離接機構７０が備えられている。

以下、反転ローラ対に備えられた離接機構について詳細に説明する。図４は離接機構周辺の構成を示す斜視図である。図４においては、反転ユニット３０のカバーのうち側面カバー３０ａの一部のみを示した。また、図５は、離接機構における反転ローラ対周辺を示す拡大部分斜視図である。また、図６（ａ）は、図５の固定部材を示す側面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の上方から見た平面図である。図１〜図３と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。

図４及び図５に示すように、離接機構７０は主として、反転ユニット３０の側面カバー３０ａの内側（図４の右奥側）に配置された反転ローラ６１と、反転ローラ６１に下方から離接する従動ローラ６２と、可動保持部材８５ａ、８５ｂと、シャフト（支軸）８９と、固定部材９１と、コイルバネ（弾性部材）９５ａ、９５ｂと、側面カバー３０ａの外側（図４の左手前側）に配置されたプランジャ７５を備えたソレノイド７４（駆動手段）と、可動レバー（連結部材）９７と、から構成されている。

図５に示すように、可動保持部材８５ａ、８５ｂは略矩形板状からなり、図の右側端部において、従動ローラ６２の回転軸６２ａを支持している。また、回転軸６２ａと略平行に図の左側端部に挿通されたシャフト８９によって、該シャフトを中心として回転自在に支持されている。また、可動保持部材８５ａ、８５ｂはシャフト８９と略垂直に配置されており、可動保持部材８５ａ、８５ｂの左側（シャフト８９を挟んで従動ローラ６２と反対側）端部上端には、左側に延設された当接部（反対側部）８６ａ、８６ｂが形成されている。

当接部８６ａ、８６ｂは、後述するように従動ローラ６２が反転ローラ６１から離間するとき固定部材９１に設けられた押圧部９３ａ、９３ｂに下方から押圧されるようになっている。また、可動保持部材８５ａ、８５ｂの図の右側端部下端には下方に且つ可動保持部材８５ａ、８５ｂと略平行に左側に突出し、後述するコイルバネ９５ａ、９５ｂの一端が固定される突出部８７ａ、８７ｂが形成されている。

固定部材９１はシャフト８９と略平行に配置される略矩形板状からなり、図５及び図６に示すように、軸方向両端部には、平たい円筒状からなる固定用部材９２ａ、９２ｂが設けられている。固定用部材９２ａ、９２ｂは、可動保持部材８５ａ、８５ｂより軸方向内側においてシャフト８９に固定されている。これにより、固定部材９１はシャフト８９と共に回転することができる。

固定部材９１の軸方向両端部には、図６（ａ）及び図６（ｂ）の左側に突出すると共に軸方向外側に突出する略Ｌ字状の押圧部９３ａ、９３ｂが設けられており、シャフト８９が図５及び図６（ａ）の時計回りに回転すると、上記した当接部８６ａ、８６ｂを押圧することができる。また、固定部材９１の軸方向両端部の下端には、右側に突出し、後述するコイルバネ９５ａ、９５ｂの一端が固定される突出片９４ａ、９４ｂが形成されている。

また、図５に示すように、可動保持部材８５ａ、８５ｂの突出部８７ａ、８７ｂと、固定部材９１の突出片９４ａ、９４ｂとの間には、可動保持部材８５ａ、８５ｂに沿ってコイルバネ９５ａ、９５ｂが配置されている。コイルバネ９５ａ、９５ｂの両端部は、突出部８９ａ、８９ｂ、及び突出片９４ａ、９４ｂに嵌め込まれて固定されており、これにより、コイルバネ９５ａ、９５ｂは、突出部８９ａ、８９ｂと突出片９４ａ、９４ｂとを連結している。また、コイルバネ９５ａ、９５ｂは、略平行に且つ従動ローラ６２の回転軸６２ａと略垂直に配置されている。

また、前述の図４に示すように、側面カバー３０ａの外側面には、吸引式のソレノイド７４が配置されている。ソレノイド７４からはプランジャ７５が突出しており、ソレノイド７４を作動することによりプランジャ７４がソレノイド７４に吸引されて図の左側に所定位置まで没入し、作動を停止することによりソレノイド７４の吸引を解除されて右側に所定位置まで突出する。一方、シャフト８９の側面カバー３０ａ側の端部８９ａは、側面カバー３０ａを貫通して外側に突出すると共にプランジャ７５の下方に配置されている。

また、シャフト８９の端部８９ａとプランジャ７５とは可動レバー９７により連結されている。すなわち可動レバー９７の下端はシャフト８９の端部８９ａを貫通させて固定しており、上端はプランジャ７５の先端とピン９８により回転自在に連結されている。これにより、プランジャ７５が没入すると、可動レバー９７は図４の反時計回り（第１の方向）に回転し、プランジャ７５が突出すると、図４の時計回り（第２の方向）に回転するようになっている。

次に、離接機構７０の動作について説明する。図７は、ソレノイドを作動したときの離接機構の動作を示す斜視図であり、図８は、図７の反転ローラ対周辺を示す図７の左下方から見た側面図である。また、図９は、ソレノイドの作動を停止したときの離接機構の動作を表す斜視図であり、図１０は、ソレノイドの作動停止直後の固定部材の状態を示す図９の左下方から見た側面図であり、図１１は、ソレノイドのプランジャが所定位置まで突出したときの反転ローラ対周辺の状態を示す図９の左下方から見た側面図である。図４〜図６と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。

まず、反転ローラ対６０を接触させるときの接離機構７０の動作について図７及び図８に基づいて説明する。図７に示すように、ソレノイド７４が作動すると、プランジャ７５は左側に没入し（実線矢印）、可動レバー９７は反時計回り（第１の方向）に回転する。これにより、シャフト８９は反時計回りに回転し、シャフト８９に固定された固定部材９１も反時計回りに回転する。

図８に示すように、固定部材９１が反時計回りに回転すると（実線矢印）、突出片９４ａ、９４ｂによりコイルバネ９５ａ、９５ｂが右側に押圧されるため、コイルバネ９５ａ、９５ｂは縮められ、可動保持部材８５ａ、８５ｂの突出部８９ａ、８９ｂを右側に押圧する（破線矢印）。

これにより、可動保持部材８５ａ、８５ｂは、シャフト８９を中心として反時計回りに回転し、白抜き矢印で示すように従動ローラ６２は反転ローラ６１に所定のニップ圧で圧接する（圧接位置）。このようにして、ソレノイド７４を作動し、その吸引力によりプランジャ７５を没入させることにより、接触応答性を向上させることができる。そして、応答性良く反転ローラ対６０を接触させ、用紙Ｐを搬送することができる。

次に、反転ローラ対６０を離間させるときの接離機構７０の動作について図９〜図１１に基づいて説明する。まず、ソレノイド７４の作動を停止すると、図９に示すように、プランジャ７５に対する吸引力が解除されるため、プランジャ７５は突出しようとする（実線矢印）。このとき、吸引力を発生させるための電磁力が未だ残存しているため、プランジャ７５を十分速やかに右側に突出させることができず、離間応答性が不十分なおそれがある。

しかし、ソレノイド７４の作動停止により、上記吸引力が解除されると、シャフト８９の反時計回りの回転が解除され、固定部材９１によるコイルバネ９５ａ、９５ｂの右側への押圧も解除される。かかる押圧の解除により、図１０に示すように、縮んでいたコイルバネ９５ａ、９５ｂは、その復元力（弾性力）により伸びようとする。ここで、可動保持部材８５ａ８５ｂは従動ローラ６２と当接しており、これ以上反時計回りには回転できないため、コイルバネ９５ａ、９５ｂの復元力は左側に向かい、固定部材９１の突出片９３ａ、９３ｂを左側に押圧する（破線矢印）。

突出片９３ａ、９３ｂが左側に押圧されると、固定部材９１は時計回り（実線矢印、第２の方向）に回転し、固定部材９１の押圧部９３ａ、９３ｂが可動保持部材８５ａ、８５ｂの当接部８６ａ、８６ｂを時計回りに押圧する。また、固定部材９１が時計回りに回転することにより、コイルバネ９５ａ、９５ｂは突出片９３ａ、９３ｂにより左側に引っ張られ、可動保持部材８５ａ、８５ｂと共に時計回りに回転する。これにより、図１１に示すように、可動保持部材８５ａ、８５ｂは時計回りに回転し、白抜矢印で示すように従動ローラ６２は反転ローラ６１から離間する（離間位置）。

なお、固定部材９１に引っ張られたコイルバネ９５ａ、９５ｂの復元力により、可動保持部材８５ａ、８５ｂの突出部８７ａ、８７ｂが左側に引っ張られると、可動保持部材８５ａ、８５ｂの時計回りの回転が促進される。

さらに、従動ローラ６１が支持された可動保持部材８５ａ、８５ｂは、重力により下方へ自然落下して時計回りに回転するため、かかる回転によってコイルバネ９５ａ、９５ｂを左側へ押圧し固定部材９１を時計回りに回転させることができる。これにより、可動保持部材８５ａ、８５ｂの時計回りの回転を促進することができる。

一方、このように固定部材９１が時計回りに回転することにより、可動レバー９７が図９の時計回りに回転するため、ソレノイド７４のプランジャ７５を、残存する電磁力による吸引力に抗して突出させることができる。そして、図９に示すように、プランジャ７５が所定位置まで突出すると、可動レバー９７、シャフト８９、固定部材９１の回転は停止する。また、コイルバネ９５ａ、９５ｂが定常状態となった所定位置で可動保持部材８５ａ、８５ｂの回転は停止し、図９及び図１１に示すように、従動ローラ６２は反転ローラ６１から所定間隔だけ離間する。

このようにして、ソレノイド７４の作動を停止し、シャフト８９の反時計回り方向への回転を解除することにより、コイルバネ９５ａ、９５ｂの弾性力、押圧部９３ａ、９３ｂによる当接部８６ａ、８６ｂの押圧、及び固定部材９１によるコイルバネ９５ａ、９５ｂ及び可動保持部材８５ａ、８５ｂの連れ回りを利用することができ、離間応答性を向上させることができる。そして応答性良く反転ローラ対６０を離間させ、所定位置まで搬送した用紙Ｐの担持を解除することができる。

次に、かかる接離機構７０を用いた両面印刷動作について説明する。まず上記の通り、両面印刷が行われる場合に、ソレノイド７４を作動させて反転ローラ対６０を接触させておき、上述したように一方の面に画像が形成された用紙Ｐが両面印刷用ユニット２０へと搬送され、反転ローラ対６０によって用紙Ｐを中間トレイ２２へと搬送する。

次に、中間トレイ２２から搬送方向を反転された用紙Ｐが排出された後、又は排出している途中に、図示しない用紙検知センサ等によって次の用紙Ｐが検知されると、上記の通りソレノイド７４の作動を停止して反転ローラ対６０を離間し、中間トレイ２２への用紙Ｐの搬入と搬送方向を反転した用紙Ｐの中間トレイ２２からの排出を同時に行う。反転された用紙Ｐが排出されると、再度ソレノイド７４を作動し、反転ローラ対６０を接触させ、上述と同様に反転ローラ対６０によって用紙Ｐが中間トレイ２２へと搬入され、反転、排出動作が行われる。

以上のように、離接機構７０を可動保持部材８５ａ、８５ｂ、シャフト８９、固定部材９１、コイルバネ９５、ソレノイド７４、可動レバー９７等から構成することにより、ソレノイド７４を作動すると、シャフト８９と共に例えば図４、図７の反時計回りに回転する固定部材９１がコイルバネ９５ａ、９５ｂを押圧し、コイルバネ９５ａ、９５ｂの弾性力により、可動保持部材８５ａ、８５ｂを反時計回りに回転させて従動ローラ６２を反転ローラ６１に圧接させることができる。

また、ソレノイド７４の作動を停止すると、固定部材９１からの押圧を解除されたコイルバネ９５ａ、９５ｂの弾性力により固定部材９１が例えば図４、図９の時計回りに回転し、固定部材９１の押圧部９３ａ、９３ｂが可動保持部材８５ａ、８５ｂの当接部８６ａ、８６ｂを押圧すると共に、固定部材９１がコイルバネ９５ａ、９５ｂ及び可動保持部材８５ａ、８５ｂを連れ回ることにより、可動保持部材８５ａ、８５ｂを時計回りに回転させて従動ローラ６２を反転ローラ６１から離間することができる。

このように、ソレノイド７４を作動させることにより反転ローラ対６０の接触応答性を向上させるのみならず、コイルバネ９５ａ、９５ｂの上記弾性力、押圧部９３ａ、９３ｂの上記押圧及び固定部材９１の上記連れ回りを利用することにより、ソレノイド７４の作動の停止による反転ローラ対の離間応答性を向上させることができる。従って、反転ローラ対６０の接触及び離間応答性を向上させ、離接機構７０による離接動作を高速化することができ、反転ユニット３０の反転処理の高速化を図ることができる。また、ソレノイド７４に過剰な負担がかかることも防止することができる。

また、本実施形態では、従動ローラ６２を反転ローラ６１の下方に配置したため、従動ローラ６２及び可動保持部材８５ａ、８５ｂの自重による自然落下を利用することができ、離間応答性を高めることができる。しかし、従動ローラ６２の配置は、装置構成等に応じて適宜設計することができ、反転ローラ６１の上方や左右方向に配置することもできる。

また、本実施形態では、ソレノイド７４を用いたため、可動レバー９７を介したシャフト８９の回転及び回転解除を速やかに行うことができ、接触及び離間応答性を高めることができる。しかし、可動レバー９７を介したシャフト８９の回転及び回転解除方法は、特に限定されるものではなく、その他、例えばカム等を用いて回転及び回転解除することもできる。また、ソレノイド７４の配置は、本実施形態に特に限定されるものではなく、プランジャ７５が接離用シャフト８９の下方となるよう配置することもできる。かかる場合、例えば図７の右側から可動レバー９７を引っ張ればよい。

また、ここでは、吸引式のソレノイド７４を用いたため、吸引力や吸引速度等の吸引特性に特に優れるソレノイドの特性を有効に利用することができ、一層効率的に接触及び離間応答性を高めることができる。また、ソレノイド７４にかかる負担も軽減することができる。しかし、かかるソレノイド７４に特に限定されるものではなく、押出式のソレノイドを用いることもできる。この場合には、例えば、図７において、ソレノイドをシャフト８９に対して右側に配置し、かかる位置からプランジャの先端を可動レバー９７の上端に連結させ、該上端を押し出すことによりシャフト８９を回転させることができる。

また、ここでは、２つの可動保持部材８５ａ、８５ｂを配置し、これらと固定部材９１の両端部とをコイルバネ９５ａ、９５ｂにより連結すると共に、コイルバネ９５ａ、９５ｂを略平行に且つ従動ローラ６２の回転軸６２ａと略垂直に配置したため、従動ローラ６２を反転ローラ６１に対してより平行に圧接させることができ、用紙の搬送安定性を向上することができる。しかし、可動保持部材の構成は、特に限定されるものではなく、その他、例えば可動保持部材をコの字形状にする等、一体的に形成することもできる。また１つのコイルバネを用いて可動保持部材と固定部材とを連結することもできる。

また、ここでは、コイルバネ９５ａ、９５ｂを用いたため、より簡単な構成で容易に可動保持部材８５ａ、８５ｂ及び固定部材９１を押圧することができる。しかし、かかる弾性部材は、特に限定されるものではなく、ソレノイド７４の作動により固定部材９１に押圧されて可動保持部材８５ａ、８５ｂを例えば図４の反時計回りに押圧することができ、ソレノイド７４の作動の停止により復元力を発揮して固定部材９１を押圧し、図４の時計回りに回転させることが可能であれば、その他の弾性材料等を用いることもでき、特に限定されるものではない。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、例えば、可動保持部材８５ａ、８５ｂ、固定部材９１、可動レバー９７、ソレノイド７４の大きさ、形状や配置等は、装置構成に応じて適宜設計することができる。また、本実施形態においては画像形成装置の一例として複写機を示したが、その他、例えばプリンタや、タンデム型の画像形成装置や複写機等にも適用できる。

本発明は、反転ローラ及び該反転ローラに圧接される従動ローラとから構成され、搬入される用紙をスイッチバックさせて用紙の搬送方向を切り替える反転ローラ対と、前記従動ローラを前記反転ローラに対して離接させる離接機構と、を有する用紙反転装置において、前記離接機構は、前記従動ローラを回転自在に軸支すると共に前記従動ローラの回転軸と略平行な支軸に回転自在に軸支され、第１の方向に回転して前記従動ローラを前記反転ローラに圧接する圧接位置と、前記第１の方向と反対側の第２の方向に回転して前記従動ローラを前記反転ローラから離間する離間位置と、に配置される可動保持部材と、前記支軸から突設され該支軸と共に前記第１及び第２の方向に回転可能であり、前記第２の方向に回転するとき前記可動保持部材の前記支軸を挟んで前記従動ローラと反対側部を前記第２の方向に押圧可能な押圧部を有する固定部材と、前記可動保持部材と前記固定部材とに挟持される弾性部材と、前記支軸と連結部材を介して連結され、作動及び作動停止により前記支軸を前記第１の方向に回転及び回転解除可能な駆動手段と、を備え、前記駆動手段が作動し前記支軸を前記第１の方向に回転させると、前記固定部材により前記第１の方向に押圧された前記弾性部材が前記可動保持部材を前記第１の方向に押圧することにより前記可動保持部材を前記圧接位置に配置し、前記駆動手段の作動が停止し前記支軸の前記第１の方向の回転が解除されると、前記固定部材からの押圧を解除された前記弾性部材の前記第２の方向の復元力により前記固定部材が前記第２の方向に回転し、前記押圧部が前記反対側部を前記第２の方向に押圧すると共に前記固定部材が前記弾性部材及び前記可動保持部材を連れ回ることにより前記可動保持部材を前記離間位置に配置するものである。

これにより、駆動手段の作動による反転ローラ対の接触応答性のみならず、駆動手段の作動停止による反転ローラ対の離間応答性をも向上させることができるため、反転ローラ対の接触及び離間応答性を向上させ、反転処理の高速化を図ることができ、駆動手段に過剰な負担がかかることも防止することができる。また、従動ローラを反転ローラよりも下方に配置することにより、より容易に且つ速やかに可動保持部材を離間位置に配置することができ、離間応答性を高めることができる。

また、駆動手段を出没可能なプランジャを有するソレノイドとし、プランジャの先端と支軸とを連結部材を介して連結することにより、支軸の回転及び回転解除を速やかに行うことができるため、接触及び離間応答性を高めることができる。また、ソレノイドを吸引式のソレノイドとし、プランジャが没入することにより支軸を第１の方向に回転させることにより、一層効率的に接触及び離間応答性を高めることができ、ソレノイドにかかる負担も軽減することができる。

また、可動保持部材を、従動ローラを軸方向に挟んで設けられた２つの可動保持部材から構成し、弾性部材を、２つの可動保持部材と固定部材とを連結する２つの弾性部材から構成し、該２つの弾性部材を略平行に且つ従動ローラの軸方向と垂直に配置することにより、用紙の搬送安定性を向上させることができる。また、弾性部材をコイルバネとすることにより、より簡単な構成で容易に可動保持部材を圧接及び離間位置に配置することができる。また、上記用紙反転装置を備えた画像形成装置とすることにより、用紙反転動作を高速化することができるため、両面印刷動作を高速化することができる。

は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。 は、本実施形態に用いられる両面印刷用ユニットの構成を示す概略断面図である。 は、反転ユニットに配設された反転ローラ対近傍の概略断面図である。 は、反転ローラ対に備えられた離接機構周辺の構成を示す斜視図である。 は、離接機構における反転ローラ対周辺を示す拡大部分斜視図である。 は、図５の固定部材を示す図であり、図６（ａ）は側面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の上方から見た平面図である。 は、ソレノイドを作動したときの離接機構の動作を示す斜視図である。 は、反転ローラ対周辺を示す図７の左下方から見た側面図である。 は、ソレノイドの作動を停止したときの離接機構の動作を示す斜視図である。 は、ソレノイドの作動停止直後の固定部材の状態を示す図９の左下方から見た側面図である。 は、ソレノイドのプランジャが所定位置まで突出したときの反転ローラ対の状態を示す図９の左下方から見た側面図である。 は、従来の離接機構の周辺を示す斜視図である。 は、図１２の反転ローラ対周辺の動作の状態を示す図１２の左下方から見た概略拡大側面図であって、図１３（ａ）は、反転ローラ対が接触した状態を示す図であり、図１３（ｂ）は、離間した状態を示す図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
１０ 画像形成部
１１ 転写部
１２ 定着部
１３ 排出・分岐部
２０ 両面印刷用ユニット
３０ 反転ユニット（用紙反転装置）
３１ 進入搬送路
３２ 排出搬送路
６０ 反転ローラ対
６１ 反転ローラ
６２ 従動ローラ
７０ 離接機構
８５ａ、８５ｂ 可動保持部材
８６ａ、８６ｂ 当接部（反対側部）
８７ａ、８７ｂ 突出部
８９ シャフト（支軸）
９１ 固定部材
９３ａ、９３ｂ 押圧部
９４ａ、９４ｂ 突出片
９５ａ、９５ｂ コイルバネ（弾性部材）
９７ 可動レバー（連結部材）
Ｐ 用紙

Claims (7)

1. 反転ローラ及び該反転ローラに圧接される従動ローラとから構成され、搬入される用紙をスイッチバックさせて用紙の搬送方向を切り替える反転ローラ対と、前記従動ローラを前記反転ローラに対して離接させる離接機構と、を有する用紙反転装置において、
   前記離接機構は、
   前記従動ローラを回転自在に軸支すると共に前記従動ローラの回転軸と略平行な支軸に回転自在に軸支され、第１の方向に回転して前記従動ローラを前記反転ローラに圧接する圧接位置と、前記第１の方向と反対側の第２の方向に回転して前記従動ローラを前記反転ローラから離間する離間位置と、に配置される可動保持部材と、
   前記支軸から突設され該支軸と共に前記第１及び第２の方向に回転可能であり、前記第２の方向に回転するとき前記可動保持部材の前記支軸を挟んで前記従動ローラと反対側部を前記第２の方向に押圧可能な押圧部を有する固定部材と、
   前記可動保持部材と前記固定部材とに挟持される弾性部材と、
   前記支軸と連結部材を介して連結され、作動及び作動停止により前記支軸を前記第１の方向に回転及び該回転を解除可能な駆動手段と、を備え、
   前記駆動手段が作動し前記支軸を前記第１の方向に回転させると、前記固定部材により前記第１の方向に押圧された前記弾性部材が前記可動保持部材を前記第１の方向に押圧することにより前記可動保持部材を前記圧接位置に配置し、
   前記駆動手段の作動が停止し前記支軸の前記第１の方向の回転が解除されると、前記固定部材からの押圧を解除された前記弾性部材の前記第２の方向の復元力により前記固定部材が前記第２の方向に回転し、前記押圧部が前記反対側部を前記第２の方向に押圧すると共に前記固定部材が前記弾性部材及び前記可動保持部材を連れ回ることにより前記可動保持部材を前記離間位置に配置することを特徴とする用紙反転装置。
2. 前記従動ローラは、前記反転ローラよりも下方に配置されることを特徴とする請求項１に記載の用紙反転装置。
3. 前記駆動手段は、出没可能なプランジャを有するソレノイドであり、前記プランジャの先端と前記支軸とが前記連結部材を介して連結されることを特徴とする請求項１または２に記載の用紙反転装置。
4. 前記ソレノイドは、作動により前記プランジャが吸引されて没入し、作動の停止により前記プランジャが吸引を解除されて突出する吸引式のソレノイドであり、
   前記プランジャが没入することにより前記支軸を前記第１の方向に回転させることを特徴とする請求項３に記載の用紙反転装置。
5. 前記可動保持部材は、前記従動ローラを軸方向に挟んで設けられた２つの可動保持部材から成り、
   前記弾性部材は、前記２つの可動保持部材と前記固定部材とを連結する２つの弾性部材から成り、該２つの弾性部材が略平行に且つ前記従動ローラの軸方向と垂直に配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の用紙反転装置。
6. 前記弾性部材はコイルバネであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の用紙反転装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の用紙反転装置を備えた画像形成装置。

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