JP2009298527A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反転コロを反転ローラに常に均一に圧接して用紙を真っ直ぐ送り込むことができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】電子写真方式によって画像を形成する画像形成部と、該画像形成部において画像が形成された用紙の表裏を反転させる反転部を備え、該反転部に正逆転可能な反転ローラ３５と該反転ローラ３５に対して圧接／離間する反転コロ３６を設けて成る画像形成装置において、前記反転コロ３６の中心位置を、該反転コロ３６の回転中心に直交する軸を中心として回動可能に支持する。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像が形成された用紙の表裏を反転するための反転部を備えた画像形成装置に関するものである。

電子写真方式によって用紙に画像を形成する複写機やプリンタ、ファクシミリ或はそれらの複合機等の画像形成装置には、用紙を画像が形成された面を上にして排出するフェースアップ排紙（ＦＵ排紙）と下にして排出するフェースダウン排紙（ＦＤ排紙）及び用紙の両面に画像を形成することができる機能を備えたものがある。

斯かる画像形成装置には、画像が形成された用紙の表裏を反転させる反転部が設けられており、定着部を通過した用紙は、必要に応じて反転部に送られる。ここで、反転部には、正逆転可能な反転ローラと、該反転ローラに対して圧接／離間する反転コロが設けられており、反転コロは反転ローラから離間した状態で待機しており、用紙が反転部に或る一定以上送られると、反転コロはソレノイド等のアクチュエータによって反転ローラに圧接される。

上述のように反転コロが反転ローラに圧接されると、反転ローラが正転されて用紙が送られてきた方向に引き込まれ、用紙が或る一定以上引き込まれると反転ローラが逆転されて用紙が反転搬送路又は両面搬送路へと送られる。そして、用紙が次の搬送ローラのニップまで到達すると、アクチュエータによって反転コロが反転ローラから離間され、このタイミングに合わせて次の用紙が反転部に送られる。
特許第３７６８７４２号公報

ところで、従来の画像形成装置に設けられる反転部においては、反転コロがその回転軸と直交する方向にはリジッドに固定されていたため、該反転コロが反転ローラに常に平行にニップすることができず、反転ローラに片当たりすることが多く、このために用紙を反転させる際に該用紙を真っ直ぐ送り込むことができないという問題が発生する。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、反転コロを反転ローラに常に均一に圧接して用紙を真っ直ぐ送り込むことができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、電子写真方式によって画像を形成する画像形成部と、該画像形成部において画像が形成された用紙の表裏を反転させる反転部を備え、該反転部に正逆転可能な反転ローラと該反転ローラに対して圧接／離間する反転コロを設けて成る画像形成装置において、前記反転コロの中心位置を、該反転コロの回転中心に直交する軸を中心として回動可能に支持したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、正逆転する反転回転軸にバネ保持板を結着するとともに反転保持板を回転可能に挿通支持せしめ、該反転保持板を前記バネ保持板に係合可能としてその回動を規制し、前記反転コロを回転可能に支持する反転コロ保持板を前記反転保持板に回動可能に支持するとともに、前記バネ保持板と前記反転保持板との間に押圧バネを縮装したことを特徴とする。

本発明によれば、反転コロは、その中心位置を中心として回転中心に直交する軸を中心として自由に回動することができるため、反転ローラに常に平行にニップすることができ、反転ローラに常に均一に圧接される。このため、反転される用紙が反転ローラと反転コロに挟持されて常に真っ直ぐ送り込まれることになる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る画像形成装置の断面図であり、図示の画像形成装置１は、複写機能とプリンタ機能及びファクシミリ機能を兼備した複合機であって、装置本体２とその上部に配された自動原稿搬送装置３及び原稿読取装置４を備えており、装置本体２の内部上方には、画像形成部５が配され、装置本体２内の下半部には給紙部６が配されている。又、装置本体２内の画像形成部５と給紙部６の間には用紙搬送部７と反転部８が配されている。

上記画像形成部５は、電子写真方式によって画像を形成するものであって、回転可能に配された像担持体としての感光ドラム９と、その周囲に配された露光手段である帯電器１０、現像手段である現像装置１１、転写手段である転写ベルト１２及び感光ドラム９のクリーニング手段であるクリーニング装置１３の他、現像装置１１に現像剤であるトナーを補給するためのトナーホッパー１４を備えている。尚、画像形成部５の横には、走査手段であるレーザースキャナユニット（ＬＳＵ）１５が配置されている。

前記給紙部６は、画像形成部５に用紙を１枚ずつ供給するものであって、複数枚の用紙が積層収容された着脱可能な４つの給紙カセット１６，１７，１８，１９と、各給紙カセット１６〜１９内の用紙を１枚ずつ取り出すピックローラ２０と、取り出された用紙を１枚ずつ分離して共通の搬送路Ｌ１へと送り出すフィードローラ２１とリタードローラ２２をそれぞれ備えている。又、手差し給紙トレイ２３にセットされた用紙を１枚ずつ取り出して送り出すためのピックローラ２０とフィードローラ２１及びリタードローラ２２も設けられている。尚、搬送路Ｌ１には複数の搬送ローラ対２４が設けられている。又、給紙カセット１７から搬送路Ｌ１へと略水平に延びる搬送路Ｌ２には複数の搬送ローラ対２５が設けられている。

前記用紙搬送部７は、給紙部６から送り出された用紙を適当なタイミングで画像形成部５へと搬送するとともに、画像形成部５において画像が形成された用紙を不図示の排紙トレイへと排出するものであって、前記搬送路Ｌ１に連なる略水平な搬送路Ｌ３には複数の搬送ローラ対２６、レジストローラ対２７、前記転写ベルト１２、定着装置２８、搬送ローラ対２９及び排紙ローラ対３０が順次配置されている。ここて、定着装置２８は、圧接状態で互いに回転する定着ローラ２８ａと加圧ローラ２８ｂを備えている。

又、用紙搬送部７には、搬送路Ｌ３から分岐して反転部８へと延びる横Ｕ字状の搬送路Ｌ４が設けられており、その途中には搬送ローラ対３１が設けられている。又、用紙搬送部７には前記搬送路Ｌ４とは別に反転搬送路Ｌ５が搬送路Ｌ３から分岐して下方に延びており、その途中には搬送ローラ対３２が設けられている。そして、前記搬送路Ｌ４と搬送路Ｌ３との分岐部には、用紙の搬送方向を切り換えるためのフラッパ３３が回動可能に設けられている。

前記反転部８は、画像形成部５において画像が形成された用紙の表裏を反転させるものであって、前記搬送路Ｌ４と反転搬送路Ｌ５に連なる中間トレイ３４とその下方に配された両面搬送路Ｌ６を備えており、中間トレイ３４には、正逆転可能な反転ローラ３５と、該反転ローラ３５に対して圧接／離間する反転コロ３６が設けられている。

又、反転部８には大径の再給紙ローラ３７が回転可能に設けられており、この再給紙ローラ３７の外周には小径のローラ３８，３９が回転可能に当接している。そして、この再給紙ローラ３７から前記搬送路Ｌ３の入口に向かって略水平に延びる前記両面搬送路Ｌ６には複数の搬送ローラ対４０が設けられている。又、再給紙ローラ３７の近傍には、中間トレイ３４に一旦引き込まれた用紙の搬送方向を切り換えるためのフラッパ４１が回動可能に設けられている。

次に、以上の構成を有する画像形成装置１の画像形成動作について説明する。

例えば、自動原稿搬送装置３の原稿トレイ３ａにセットされた原稿が原稿読取部であるコンタクトガラス４ａ上に自動的に搬送され、その原稿の画像が原稿読取装置４によって光学的に読み取られると、画像形成部５においては、感光ドラム９が不図示の駆動手段によって図１の矢印方向（時計方向）に回転駆動され、その表面が帯電器１０によって所定の電位に一様に帯電される。そして、原稿読取装置４から送信される画像データに基づくレーザー光がレーザースキャナユニット１５から出力されて感光ドラム９上に照射されると、該感光ドラム９上に静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム９上に形成された静電潜像は、現像装置１１によってトナーを用いて現像されてトナー像として可視像化される。

ところで、カセット給紙を行う場合、給紙部６の例えば給紙カセット１６内に収容された用紙は、ピックローラ２０によって最上位のものから１枚ずつピックアップされ、フィードローラ２１とリタードローラ２２によって１枚ずつ分離されて搬送ローラ対２４，２６によって搬送路Ｌ１，Ｌ３をレジストローラ対２７へと搬送される。そして、レジストローラ対２７においては、用紙は、一時待機状態とされた後、感光ドラム９上のトー像に同期する所定のタイミングで画像形成部５へと供給される。

画像形成部５においては、感光ドラム９と転写ベルト１２との間の転写ニップへと供給された用紙は、転写ベルト１２によって感光ドラム９に押し付けられながら搬送されることによって、その表面（上面）に感光ドラム９上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙は、定着装置２８へと搬送され、この定着装置２８の定着ローラ２８ａと加圧ローラ２８ｂ間の定着ニップを通過する過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受ける。尚、用紙へのトナー像の転写後に感光ドラム９の表面に残留するトナー（転写残トナー）はクリーニング装置１３によって除去される。

而して、定着装置２８にて表面にトナー像が定着された用紙は、フェースアップ排紙（ＦＵ排紙）が選択されている場合には、フラッパ３３によってその搬送方向が決定され、用紙は搬送路Ｌ３をそのまま排紙ローラ対３０に向かって搬送され、排紙ローラ対３０によって画像面を上にして不図示の排紙トレイへと排出される。

一方、フェースダウン排紙（ＦＤ排紙）又は両面画像モードが選択された場合には、フラッパ３３が動作して用紙の搬送方向が切り換えられ、定着装置２８を通過した用紙は横Ｕ字状の搬送路Ｌ４を通って反転部８へと搬送される。

反転部８においては、反転コロ３６は反転ローラ３５から離間した状態で待機しており、用紙が反転部８に或る一定以上送られると、反転コロ３６は後述の圧接／離間機構によって反転ローラ３５に圧接される。このように反転コロ３６が反転ローラ３５に圧接されると、反転ローラ３５が正転されて用紙が送られてきた方向に引き込まれ、用紙が或る一定以上引き込まれると反転ローラ３５が逆転されて用紙が反転搬送路Ｌ５又は両面搬送路Ｌ６へと送られる。

即ち、フェースダウン排紙が選択されている場合には、フラッパ４１によって用紙の搬送方向が反転搬送路Ｌ５へと切り換えられ、用紙は画像面を下にした状態で排紙ローラ対３０によって不図示の排紙トレイへと排出される。

又、両面画像モードが選択されている場合には、フラッパ４１によって用紙の搬送方向が両面搬送路Ｌ６の方向に切り換えられ、用紙は、再給紙ローラ３７とローラ３８，３９及び搬送ローラ対４０によって両面搬送路Ｌ６を画像面を上にして搬送され、両面搬送路Ｌ６から搬送路Ｌ３へと受け渡されることによって表裏が反転されて画像面を下にした状態でレジストローラ対２７へと送られる。そして、以後は前述と同様のプロセスを経て用紙の反対面にトナー像が形成され、このトナー像が形成された用紙は、定着装置２８によってトナー像の定着を受けた後に排紙ローラ対３０によって不図示の排紙トレイへと排出され、該用紙の両面に画像が形成される。

次に、前記反転部８に設けられた反転コロ３６を反転ローラ３５に対して圧接／離間させる機構の詳細を図２〜図５に基づいて説明する。

図２は反転コロが反転ローラから離間している状態を示す圧接／離間機構の斜視図、図３は反転コロが反転ローラに圧接された状態を示す圧接／離間機構の斜視図、図４は図３のＡ部拡大詳細図、図５（ａ），（ｂ）は反転コロの反転ローラに対する離間／圧接状態を示す断面図である。

図２及び図３に示すように、反転ローラ３５は回転軸４２の長手方向中央部に結着されており、回転軸４２の一端は正逆転可能な不図示のモータからの駆動力を受けて反転ローラ３５と共に正逆転する。

又、上記回転軸４２の斜め上方には反転回転軸４３が平行に配されており、該反転回転軸４３の一端には反転レバー４４の一端が直角に結着されている。そして、反転レバー４４の他端は、アクチュエータである反転ソレノイド４５のプランジャ４５ａに連結されている。ここで、プランジャ４５ａは、反転ソレノイド４５に通電されて該反転ソレノイド４５がＯＮすると図３に示すように後退し、反転ソレノイド４５への通電を遮断して該反転ソレノイド４５をＯＦＦすると不図示の戻しバネによって図２に示すように伸張する。

ところで、図４に詳細に示すように、反転回転軸４３の長手方向中央には、側面視Ｌ字状に屈曲されたバネ保持板４６が結着されるとともに、平面視コの字状の反転保持板４７が回動可能に挿通支持されている。ここで、反転保持板４７の左右の側板４７ａに反転回転軸４３が回動可能に挿通しており、左右の側板４７ａはバネ保持板４６を挟んでこれの左右両側に位置している。

又、反転保持板４７の左右の側板４７ａを接続する前面板４７ｂの長手方向中央には矩形プレート状のバネ受け４７ｂ−１が一体に立設されており、このバネ受け４７ｂ−１とバネ保持板４６の垂直部４６ａの上端に形成されたバネ受け４６ａ−１との間には押圧バネ４８が縮装されている。ここで、図５に示すように、反転保持板４７は、その前側板４７ｂがバネ保持板４６の水平部４６ｂ上に載置される関係を保持しており、該反転保持板４７は押圧バネ４８によって反転回転軸４３を中心として下方（図５の反時計方向）に付勢されているため、図２及び図５（ａ）に示すように反転コロ３６が反転ローラ３５から離間している状態では、反転保持板４７の前面板４７ｂの下面がバネ保持板４６の水平部４６ｂに当接して反転コロ３６を図示位置に保持している。

他方、反転コロ３６は、その軸中心を貫通するコロ軸４９が平面視コの字状のコロ保持板５０の左右の側板５０ａに回転可能に挿通支持されることによってコロ保持板５０に回転可能に支持されている。そして、コロ保持板５０は、左右の側板５０ａを接続する背面板５０ｂの長手方向中央が回転支点ピン５１によって前記反転保持板４７の前面板４７ｂの長手方向中央に回転可能に支持されており、従って、該コロ保持板５０に回転可能に支持された反転コロ３６は、その回転中心に直交する軸を中心としてに回動可能に支持されている。つまり、反転コロ３６は、回転支点ピン５１を中心として左右に回動可能に支持されている。

而して、図１に示す定着装置２８を通過してトナー像が定着された用紙が搬送路Ｌ４から反転部８に送られてくるまでの間は、反転ソレノイド４５への通電はなされず、該反転ソレノイド４５はＯＦＦ状態にあって、プランジャ４５ａが不図示の戻しバネによって図２の矢印方向に伸長しているため、このプランジャ４５ａの矢印方向の移動は反転レバー４４によって反転回転軸４３の矢印方向（時計方向）の回動に変換される。反転回転軸４３が図２の矢印方向に回動すると、これに結着されたバネ保持板４６とこれに係合する反転保持板４７（図５（ａ）参照）及び該反転保持板４７に回転支点ピン５１によって回動可能に支持されたコロ保持板５０とこれに回転可能に支持された反転コロ３６が同方向に一体に回動するため、図２及び図５（ａ）に示すように反転コロ３６が反転ローラ３５から離間し、該反転コロ３６と反転ローラ３５間の用紙の通過を許容する。

そして、用紙が反転部８に或る一定以上送られると、反転ソレノイド４５に通電されて該反転ソレノイド４５がＯＮし、そのプランジャ４５ａが不図示の戻しバネの付勢力に抗して図３に示すように矢印方向に後退するため、このプランジャ４５ａの移動が反転レバー４４によって反転回転軸４３の矢印方向（反時計方向）の回動に変換される。反転回転軸４３が図３の矢印方向に回動すると、これに結着されたバネ保持板４６とこれに係合する反転保持板４７及び該反転保持板４７に回動可能に支持された反転コロ３６が同方向に一体に回動するため、図３及び図５（ｂ）に示すように反転コロ３６が反転ローラ３５に圧接される。ここで、プランジャ４５ａのストロークは、反転コロ３６が反転ローラ３５に当接した状態から反転回転軸４３とこれに結着されたバネ保持板４６を僅かな角度だけ更に回動させる値に設定されている。従って、バネ保持板４６は、反転コロ３６が反転ローラ３５に当接してから更に僅かな角度だけ回動し、該バネ保持板４６と反転保持板４７との間には図５（ｂ）に示すように僅かな隙間δが形成され、反転コロ３６は押圧バネ４８の押圧力によって反転ローラ３５に押圧される。

上述のように反転コロ３６が反転ローラ３５に圧接されると、反転ローラ３５が正転されて用紙が送られてきた方向に引き込まれ、用紙が或る一定以上引き込まれると反転ローラ３５が逆転されて用紙が反転搬送路Ｌ５又は両面搬送路Ｌ６へと送られる。そして、用紙がローラ３８と再給紙ローラ３７とのニップに到達すると、反転ソレノイド４５がＯＦＦされて図２及び図５（ａ）に示すように反転コロ３６が反転ローラ３５から離間され、このタイミングに合わせて次の用紙が反転部８に送られる。

而して、本実施の形態では、反転コロ３６は、その中心位置に配置された回転支点ピン５１を中心として回転中心に直交する軸を中心として自由に回動することができるため、反転ローラ３５に常に平行にニップすることができ、反転ローラ３６に常に均一に圧接される。このため、反転される用紙が反転ローラ３６と反転コロ３５に挟持されて常に真っ直ぐ送り込まれることになり、用紙の安定した搬送が可能となる。

尚、本実施の形態では、本発明を複合機に対して適用した例について説明したが、本発明は、単体としての複写機、プリンタ、ファクシミリ等に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

本発明に係る画像形成装置（複合機）の断面図である。 反転コロが反転ローラから離間している状態を示す圧接／離間機構の斜視図である。 反転コロが反転ローラに圧接された状態を示す圧接／離間機構の斜視図である。 図３のＡ部拡大詳細図である。 （ａ），（ｂ）は反転コロの反転ローラに対する離間／圧接状態を示す断面図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 画像形成装置本体
３ 自動原稿搬送装置
３ａ 原稿トレイ
４ 原稿読取装置
４ａ コンタクトガラス
５ 画像形成部
６ 給紙部
７ 用紙搬送部
８ 反転部
９ 感光ドラム
１０ 帯電器
１１ 現像装置
１２ 転写ベルト
１３ クリーニング装置
１４ トナーホッパー
１５ レーザースキャナユニット（ＬＳＵ）
１６〜１９ 給紙カセット
２０ ピックローラ
２１ フィードローラ
２２ リタードローラ
２３ 手差しトレイ
２４〜２６ 搬送ローラ対
２７ レジストローラ対
２８ 定着装置
２８ａ 定着ローラ
２８ｂ 加圧ローラ
２９ 搬送ローラ対
３０ 排紙ローラ対
３１，３２ 搬送ローラ対
３３ フラッパ
３４ 中間トレイ
３５ 反転ローラ
３６ 反転コロ
３７ 再給紙ローラ
３８，３９ ローラ
４０ 搬送ローラ対
４１ フラッパ
４２ 回転軸
４３ 反転回転軸
４４ 反転レバー
４５ 反転ソレノイド
４５ａ 反転ソレノイドのプランジャ
４６ バネ保持板
４６ａ バネ保持板の垂直部
４６ａ−１ バネ保持板のバネ受け
４６ｂ バネ保持板の水平部
４７ 反転保持板
４７ａ 反転保持板の側板
４７ｂ 反転保持板の前面板
４７ｂ−１ 反転保持板のバネ受け
４８ 押圧バネ
４９ コロ軸
５０ コロ保持板
５０ａ コロ保持板の側板
５０ｂ コロ保持板の背面板
５１ 回転支点ピン
Ｌ１〜Ｌ４ 搬送路
Ｌ５ 反転搬送路
Ｌ６ 両面搬送路
δ 隙間

Claims (2)

1. 電子写真方式によって画像を形成する画像形成部と、該画像形成部において画像が形成された用紙の表裏を反転させる反転部を備え、該反転部に正逆転可能な反転ローラと該反転ローラに対して圧接／離間する反転コロを設けて成る画像形成装置において、
   前記反転コロの中心位置を、該反転コロの回転中心に直交する軸を中心として回動可能に支持したことを特徴とする画像形成装置。
2. 正逆転する反転回転軸にバネ保持板を結着するとともに反転保持板を回転可能に挿通支持せしめ、該反転保持板を前記バネ保持板に係合可能としてその回動を規制し、前記反転コロを回転可能に支持する反転コロ保持板を前記反転保持板に回動可能に支持するとともに、前記バネ保持板と前記反転保持板との間に押圧バネを縮装したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
   

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