JP2016044046A - 画像形成装置 - Google Patents

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    • G03G15/2017Structural details of the fixing unit in general, e.g. cooling means, heat shielding means
    • G03G15/2028Structural details of the fixing unit in general, e.g. cooling means, heat shielding means with means for handling the copy material in the fixing nip, e.g. introduction guides, stripping means

Abstract

【課題】記録媒体の種類に係わらず両面搬送路へ円滑に案内でき、両面印字時におけるジャムの発生を抑制可能な簡易な構成の画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、画像形成部と、排出部と、排出部と画像形成部とを連結する記録媒体搬送路と、記録媒体搬送路の湾曲部から分岐して形成され、画像形成部の上流側に連結される反転搬送路と、を備える。反転搬送路が分岐する記録媒体搬送路の湾曲部の内コーナー側の搬送面には、搬送面に対し突出または退避する方向に揺動可能に支持される第1搬送ガイドと、搬送面に固定された第2搬送ガイドと、が設けられている。第1搬送ガイドは、第2搬送ガイドに形成されたガイドリブよりも記録媒体搬送路内に突出した第1の位置と、搬送面からの最大突出高さがガイドリブと同一であるか、若しくはガイドリブよりも搬送面側に退避した第2の位置と、に選択配置される。
【選択図】図4

Description

本発明は、記録媒体の両面に印字する両面印字機能を備えた複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に関するものである。
従来の画像形成装置においては、用紙(記録媒体)の一方の面に画像を印字した後、用紙の印字面を反転させて再度画像形成部に送り込み、画像が印字されていない他方の面にも印字を行う両面印字機能を有するものが知られている。
そして、用紙の印字面を反転させる方法として、通常の印字に用いる搬送路から分岐した反転搬送路(両面搬送路)を設け、用紙の後端が分岐部を通過した後に搬送方向を逆転させ、用紙の後端から両面搬送路に進入(スイッチバック)させて用紙の印字面を反転させる方法がある。
特許文献1には、両面搬送路から記録紙を受け入れる搬入経路と、搬入経路に続き、記録紙を反転させる反転経路と、反転した記録紙をレジストローラー対側に再度送り込む搬出経路の各経路が設けられたカラープリンターが開示されている。搬入経路と搬出経路の合流部(分岐部)には反転切替爪が設けられ、記録紙の搬入時には、反転経路側の搬入経路側を開放し、記録紙の搬出時には搬出経路側を開放する。合流部にはセンサーが設けられ、搬入経路を通過する転写紙の先後端、搬出経路を通過する転写紙の先後端をそれぞれ検出する。
また、分岐部における切り替え動作音を抑制するために、特許文献2には、搬送路の分岐部に設けられた分岐爪と分岐後の搬送ローラー駆動部とを動力伝達機構により連結し、動力伝達機構の一部にトルクリミッターを設け、搬送ローラーの回転方向の選択によって分岐爪の方向を切替えるシート分岐機構が開示されている。
特開2002−274747号公報 特開2008−230748号公報
上記のような反転搬送路を用いて用紙のスイッチバックを行う画像形成装置においては、搬送される用紙の種類によっては円滑な搬送が行えない場合がある。例えば、搬送される用紙が厚紙である場合、厚紙は普通紙に比べてカールし易い。そのため、通常の搬送路と反転搬送路の分岐部でスイッチバックされた用紙の後端が反転搬送路に案内されずに再び通常の搬送路に進入してしまうという問題点があった。
そこで、通常の搬送路と反転搬送路の分岐部に、スイッチバックされた用紙を反転搬送路に案内するための搬送ガイドを設けることが考えられる。しかし、厚紙と普通紙とでは復元力(コシ)やカールし易さが異なるため、厚紙と普通紙の両方を反転搬送路に円滑に案内できる搬送ガイドを設けることは困難であった。
本発明は、上記問題点に鑑み、記録媒体の種類に係わらず反転搬送路へ円滑に案内でき、両面印字時におけるジャムの発生を抑制可能な簡易な構成の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の第1の構成は、画像形成部と、排出部と、記録媒体搬送路と、反転搬送路と、を備え、記録媒体搬送路内を搬送される記録媒体の搬送方向を逆方向として記録媒体の後端から反転搬送路に案内し、記録媒体の表裏面を反転させた状態で画像形成部に再搬送する両面印字機能を有する画像形成装置である。画像形成部は、記録媒体に画像を形成する。排出部は、画像形成部によって画像が形成された記録媒体を排出する。記録媒体搬送路は、排出部と画像形成部とを連結する。反転搬送路は、記録媒体搬送路の湾曲部から分岐して形成され、画像形成部の上流側に連結される。反転搬送路が分岐する記録媒体搬送路の湾曲部の内コーナー側の搬送面には、搬送面に対し突出または退避する方向に揺動可能に支持される第1搬送ガイドと、搬送面に固定された第2搬送ガイドと、が設けられている。第1搬送ガイドは、第2搬送ガイドに形成されたガイドリブよりも記録媒体搬送路内に突出した第1の位置と、搬送面からの最大突出高さがガイドリブと同一であるか、若しくはガイドリブよりも搬送面側に退避した第2の位置と、に選択配置される。
本発明の第1の構成によれば、厚紙等のコシの強い記録媒体を用いて両面印字を行う場合は、厚紙の通過によって第2の位置に配置された第1搬送ガイドに代わって、第2搬送ガイドから湾曲部内に突出するガイドリブに沿って厚紙が反転搬送路に円滑に案内される。従って、後端側から湾曲部内に進入した厚紙が誤って記録媒体搬送路に案内されることによるジャムの発生を防止することができる。
本発明の一実施形態に係る画像形成装置100の内部構造を示す側面断面図 図1における湾曲部20周辺の部分拡大図 定着装置15の外観斜視図 第1搬送ガイド30a、30b、及び第2搬送ガイド31b付近の拡大図であり、第1搬送ガイド30が第1の位置に配置された状態を示す図 第1搬送ガイド30が第1の位置にあるときの側面断面図 第1搬送ガイド30が第2の位置にあるときの側面断面図 第1搬送ガイド30a、30b、及び第2搬送ガイド31b付近の拡大図であり、第1搬送ガイド30が第2の位置に配置された状態を示す図
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置100の内部構造を示す側面断面図である。画像形成装置(例えばモノクロプリンター)100内には、帯電、露光、現像及び転写の各工程によりモノクロ画像を形成する画像形成部Pが配設されている。画像形成部Pには、感光体ドラム5の回転方向(図1の時計回り方向)に沿って、帯電ユニット4、露光ユニット(レーザー走査ユニット等)7、現像ユニット8、転写ローラー14、クリーニング装置19、及び除電装置(図示せず)が配設されている。
画像形成動作を行う場合、帯電ユニット4により時計回り方向に回転する感光体ドラム5が一様に帯電され、原稿画像データに基づく露光ユニット7からのレーザービームにより感光体ドラム5上に静電潜像が形成され、現像ユニット8により静電潜像に現像剤(以下、トナーという)が付着されてトナー像が形成される。
この現像ユニット8へのトナーの供給はトナーコンテナ9から行われる。なお、画像データはパーソナルコンピューター(図示せず)等から送信される。また、感光体ドラム5の表面の残留電荷を除去する除電装置(図示せず)がクリーニング装置19の下流側に設けられている。
上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム5に向けて、用紙が給紙カセット10又は手差し給紙装置11から用紙搬送路12及びレジストローラー対13を経由して搬送され、転写ローラー14(画像転写部)により感光体ドラム5の表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。トナー像が転写された用紙は感光体ドラム5から分離され、定着装置15に搬送されてトナー像が定着される。定着装置15を通過した用紙は、用紙搬送路16により装置上部に搬送され、用紙の片面のみに画像を形成する場合(片面印字時)は、排出ローラー対17により排出トレイ18に排出される。
一方、用紙の両面に画像を形成する場合(両面印字時)は、用紙の後端が用紙搬送路16の湾曲部20を通過した後に搬送方向を逆転させる。これにより、用紙は湾曲部20から分岐する反転搬送路21に振り分けられ、画像面を反転させた状態でレジストローラー対13に再搬送される。そして、感光体ドラム5上に形成された次のトナー像が、転写ローラー14によって用紙の画像が形成されていない面に転写される。トナー像が転写された用紙は、定着装置15に搬送されてトナー像が定着された後、排出ローラー対17により排出トレイ18に排出される。なお、両面印字時における用紙の詳細な搬送手順については後述する。
図2は、図1における湾曲部20周辺の部分拡大図であり、図3は、定着装置15の外観斜視図である。図2に示すように、用紙搬送方向(図2の実線矢印)に対し定着装置15の下流側においては、用紙搬送路16の湾曲部20から反転搬送路21が分岐している。用紙搬送路16には、定着装置15から排出ローラー対17までの間に搬送ローラー対23、25が配置されている。定着装置15を通過した用紙は搬送ローラー対23、25を介して搬送ローラー対17に搬送される。
図3に示すように、定着装置15のハウジング15aには搬送ローラー対23と第1搬送ガイド30とが設けられている。搬送ローラー対23は、シャフトに固定された4個のローラー体がハウジング15aの長手方向(用紙幅方向)の4箇所に配置されている。第1搬送ガイド30は、用紙搬送方向に対し搬送ローラー対23の下流側直近に、ハウジング15aの長手方向の4箇所に配置されている。なお、図3では搬送ローラー対23を構成する片側のローラーのみを図示している。
ハウジング15aの片側(図3の左手前側)の側面は湾曲部20、反転搬送路21の搬送面の一部を構成している。具体的には、搬送ローラー対23よりも上方の側面が湾曲部20の内コーナー側の搬送面20a(第2搬送ガイド31a〜31e)となり、搬送ローラー対23よりも下方の側面が反転搬送路21の搬送面21aとなる。
図4は、図3における第1搬送ガイド30a、30b、及び第2搬送ガイド31b付近の拡大図であり、図5は、第1搬送ガイド30a〜30dの側面断面図である。第1搬送ガイド30α〜30dは、用紙幅方向において大サイズ(A3、B4サイズ)、小サイズ(A4縦、B5縦サイズ)の両端部に対応する4箇所に、用紙搬送路16の内面に突出するように設けられており、1つの第1搬送ガイド30は用紙幅方向に並ぶ3本のガイド爪で構成されている。図5に示すように、揺動支Oを中心としてハウジング15aに揺動可能に支持されている。なお、第1搬送ガイド30c、30d、及び第2搬送ガイド31dの構成は、図4と左右対称であるため説明を省略する。
第1搬送ガイド30a〜30dの重心Gは揺動支点Oよりもハウジング15aの外側(図5の左側)にある。そのため、第1搬送ガイド30a〜30dには矢印A方向のモーメントが作用しており、通常は第1搬送ガイド30a〜30dの下端部がハウジング15aの支持部33に当接することで図4に示すような起立状態に保持されている。
また、第1搬送ガイド30a、30dの外側、及び第1搬送ガイド30a〜30dの間には、第2搬送ガイド31a〜31eが設けられている。第2搬送ガイド31a〜31eには、用紙搬送方向(図4の上下方向)に沿って延在する搬送リブ32aが一体形成されている。また、用紙幅方向に対し外側から2番目の第2搬送ガイド31b、31dには、搬送リブ32aよりも突出高さの大きいガイドリブ32bが一体形成されている。第1搬送ガイド30は、図5に示すような起立状態にあるとき、ガイドリブ32bよりも湾曲部20内に突出した位置(以下、第1の位置という)に配置されている。
第1搬送ガイド30a〜30d及び第2搬送ガイド31a〜31eの配置を更に詳細に説明する。図3に示すように、第1搬送ガイド30a〜30dと第2搬送ガイド31a〜31eは用紙幅方向に交互に配置されている。具体的には、A3サイズの用紙の幅方向両端部は最外側の第2搬送ガイド31a、31eに対向する。B4サイズの用紙の幅方向両端部は、外側の第1搬送ガイド30a、30dの3本のガイド爪のうち中央のガイド爪に対向する。A5縦サイズの用紙の幅方向両端部は、内側の第1搬送ガイド30b、30cに対向する。
また、図3の外側から2番目の第2搬送ガイド31b、31dに形成されたリブのうち、外側のリブがガイドリブ32bであり、A4縦サイズの用紙の幅方向端部が対向する位置に形成されている。なお、B5縦サイズの用紙の幅方向端部は、第2搬送ガイド31b、31dにおいてガイドリブ32bの用紙幅方向内側に隣接して形成された搬送リブ32aに対向する。
以下、A4縦サイズの用紙が湾曲部20を通過する際の第1搬送ガイド30a〜30d、第2搬送ガイド31a〜31eの機能について説明する。先ず、普通紙を用いて片面印字を行う場合について説明すると、転写ローラー14(図1参照)によって感光体ドラム5(図1参照)上に形成されたトナー像が転写された普通紙は、定着装置15においてトナー像が定着される。
定着装置15を通過した普通紙は、搬送ローラー対23によって用紙搬送路16を上方に向けて搬送される(図2の実線矢印)。このとき、普通紙は第1搬送ガイド30b、30cに接触しながら湾曲部20を通過する。前述したように、第1搬送ガイド30b、30cは揺動支点Oを中心として揺動可能であるため、図7に示すように、第1搬送ガイド30b、30cは、普通紙の接触によって第1搬送ガイド30b、30cに作用するモーメント(図5参照)に抗して第1搬送ガイド30を時計回り方向(矢印A′方向)に回転する。その結果、第1搬送ガイド30b、30cは搬送面20a方向に倒伏した状態となり、普通紙を上方へ向けて案内する際の搬送負荷を低減することができる。その後、普通紙は搬送ローラー対25、排出ローラー対17を介して排出トレイ18に排出され、片面印字が終了する。普通紙が通過した後は、第1搬送ガイド30b、30cは再び第1の位置に戻る。
また、普通紙を用いて両面印字を行う場合は、定着装置15を通過した普通紙を搬送ローラー対23、25、排出ローラー対17によって用紙搬送路16を上方に向けて搬送する。(図2の実線矢印)そして、普通紙の後端が湾曲部20を通過したタイミング(普通紙の後端が第1搬送ガイド30b、30cに重なった状態)で搬送ローラー対25、排出ローラー対17を逆方向に回転させる。これにより、普通紙の搬送方向が逆向きとなり、普通紙は後端を先頭にして再び湾曲部20を下向きに通過する。そして、第1搬送ガイド30b、30cは普通紙を押し返すように、図5の矢印A方向に揺動して第1の位置に戻る。これにより、普通紙の後端が第1搬送ガイド30に沿って反転搬送路21に案内される(図2の破線矢印)。
反転搬送路21を通過した普通紙は、画像面を反転させた状態でレジストローラー対13(図1参照)に再搬送される。そして、感光体ドラム5上に形成された次のトナー像が、転写ローラー14によって普通紙の画像が形成されていない面に転写される。トナー像が転写された普通紙は、再び定着装置15に搬送されてトナー像が定着された後、搬送ローラー対23、25、及び排出ローラー対17により排出トレイ18に排出され、両面印字が終了する。
上述したように、普通紙を用いて両面印字を行う場合は、湾曲部20に揺動可能に設けられた第1搬送ガイド30b、30cによって、普通紙に搬送負荷を与えることなく反転搬送路21に円滑に案内することができる。
次に、厚紙を用いて片面印字を行う場合について説明する。定着装置15を通過した厚紙は、搬送ローラー対23によって用紙搬送路16を上方に向けて搬送される(図2の実線矢印)。そして、図6に示すように、第1搬送ガイド30b、30cに作用するモーメント(図5参照)に抗して第1搬送ガイド30b、30cを時計回り方向(矢印A′方向)に回転させる。
その結果、普通紙の場合と同様に、図7に示すように、第1搬送ガイド30b、30cは搬送面20a方向に倒伏した状態となる。図6に示すように、第1搬送ガイド30b、30cが倒伏した状態にあるとき、搬送面20aからの最大突出高さがガイドリブ32aと同一である位置(以下、第2の位置という)に配置されている。具体的には、用紙搬送路16から湾曲部20を通過して反転搬送路21に向かう用紙搬送方向に対し、少なくとも第1搬送ガイド30b、30cの上流側(図6の上側)がガイドリブ32aよりも搬送面20a側に退避している。
その後、普通紙の場合と同様に、厚紙は搬送ローラー対25、排出ローラー対17を介して排出トレイ18に排出され、片面印字が終了する。なお、厚紙が通過した後の第1搬送ガイド30b、30cは、自重により再び第1の位置に戻る。
また、厚紙を用いて両面印字を行う場合は、定着装置15を通過した厚紙を搬送ローラー対23、25、排出ローラー対17によって用紙搬送路16を上方に向けて搬送する。(図2の実線矢印)そして、厚紙の後端が湾曲部20を通過したタイミングで搬送ローラー対25、排出ローラー対17を逆方向に回転させる。これにより、厚紙の搬送方向が逆向きとなり、厚紙は後端側を先頭にして再び湾曲部20を下向きに通過する。
このとき、厚紙は一旦上方に向けて搬送されており、且つ厚紙は第1搬送ガイド30b、30cを完全には通過しておらず、厚紙の後端が第1搬送ガイド30b、30cに重なった状態にある。コシの弱い普通紙を用いて両面印字を行う場合は、第1搬送ガイド30b、30cは用紙を押し戻すようにして第1の位置に戻るが、厚紙の場合は普通紙に比べてコシが強いため、第1搬送ガイド30b、30cは第1の位置に戻ることができない。従って、第1搬送ガイド30b、30cは第2の位置に配置された状態となり、厚紙を反転搬送路21に案内する役割を果たせない。
そこで、第2搬送ガイド31bにガイドリブ32aを設け、ガイドリブ32aが第2の位置にある第1搬送ガイド30b、30cよりも搬送面20aから突出することにより、厚紙はガイドリブ32aに沿って湾曲部20を通過し、反転搬送路21に案内される。以下、普通紙の場合と同様にして画像が形成されていない面にトナー像が転写、定着された厚紙は、搬送ローラー対23、25、及び排出ローラー対17により排出トレイ18に排出され、両面印字が終了する。
本実施形態では、第2搬送ガイド31b、31dにガイドリブ32aを設け、第1搬送ガイドがガイドリブ32aよりも湾曲部20内に突出した第1の位置と、第2ガイド32bよりも湾曲部20から退避した第2の位置とに揺動可能とする。この構成により、普通紙を用いて片面印字、両面印字を行う場合、及び厚紙を用いて片面印字を行う場合は、第1の位置に配置された第1搬送ガイド30b、30cに沿って、用紙に搬送負荷を与えることなく用紙を円滑に所定の搬送路に案内することができる。
また、厚紙を用いて両面印字を行う場合は、厚紙の通過によって倒伏し、第2の位置に配置された第1搬送ガイド30b、30cに代わって、湾曲部20内に突出するガイドリブ32aに沿って厚紙が反転搬送路21に円滑に案内される。従って、後端側から湾曲部20内に進入した厚紙が搬送ローラー対23(用紙搬送路16)に案内されることによるジャムの発生を防止することができる。
なお、ここでは図6に示すように、第2の位置に配置された第1搬送ガイド30b、30cの最大突出高さHがガイドリブ32aと同一となるように設定したが、これに限らず、第1搬送ガイド30b、30cの最大突出高さHがガイドリブ32aの突出高さ以下となるようにしても良い。
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、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る。例えば、上記実施形態では、第1搬送ガイド30a〜30dを用紙幅方向の4箇所に設け、ガイドリブ32aを用紙幅方向の2箇所に設けたが、第1搬送ガイド30及びガイドリブ32aの個数及び配置は、使用する用紙幅等に応じて適宜設定することができる。
また、第1搬送ガイド30a〜30dに作用するモーメントの大きさについても、使用する用紙の厚みやコシの強さ等に応じて、第1搬送ガイド30a〜30dの重量や揺動支点Oと重心Gとの位置関係を設定することで調整可能である。
また、本発明は図1に示したようなモノクロプリンターに限らず、カラープリンター、モノクロ及びカラー複写機、デジタル複合機、或いはファクシミリ等、両面印字用の反転搬送路を備えた他のタイプの画像形成装置にも適用できるのはもちろんである。
本発明は、記録媒体の両面に印字する両面印字機能を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、用紙の種類に係わらず反転搬送路へ円滑に案内でき、両面印字時におけるジャムの発生を抑制可能な簡易な構成の画像形成装置を提供することができる。
15 定着装置
15a ハウジング
16 用紙搬送路(記録媒体搬送路)
17 排出ローラー対(排出部)
18 排出トレイ
20 分岐部(湾曲部)
20a 搬送面(湾曲部)
21 反転搬送路
21a 搬送面(反転搬送路)
23、25 搬送ローラー対
30a〜30d 第1搬送ガイド
31a〜31e 第2搬送ガイド
32a 搬送リブ
32b ガイドリブ
33 支持部
100 画像形成装置
P 画像形成部
G (第1搬送ガイドの)重心
O (第1搬送ガイドの)揺動支点
H (第1搬送ガイドの)最大突出高さ

Claims (4)

  1. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
    該画像形成部よって画像が形成された記録媒体を排出する排出部と、
    該排出部と前記画像形成部とを連結する記録媒体搬送路と、
    該記録媒体搬送路の湾曲部から分岐して形成され、前記画像形成部の上流側に連結される反転搬送路と、を備え、
    前記記録媒体搬送路内を搬送される記録媒体の搬送方向を逆方向として記録媒体の後端から前記反転搬送路に案内し、記録媒体の表裏面を反転させた状態で前記画像形成部に再搬送する両面印字機能を有する画像形成装置において、
    前記反転搬送路が分岐する前記記録媒体搬送路の湾曲部の内コーナー側の搬送面には、前記搬送面に対し突出または退避する方向に揺動可能に支持される第1搬送ガイドと、前記搬送面に固定された第2搬送ガイドと、が設けられており、
    前記第1搬送ガイドは、前記第2搬送ガイドに形成されたガイドリブよりも前記記録媒体搬送路内に突出した第1の位置と、前記搬送面からの最大突出高さが前記ガイドリブと同一であるか、若しくは前記ガイドリブよりも前記搬送面側に退避した第2の位置と、に選択配置されることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記第1搬送ガイドは、外力が加えられていない状態では前記第1の位置に配置されており、記録媒体が前記湾曲部を通過することによって前記第2の位置に移動可能であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記第1搬送ガイドは、前記第1搬送ガイドを前記第1の位置方向に揺動させるモーメントが発生するように揺動支点および重心位置が設定されており、
    前記湾曲部を通過する記録媒体から前記第1搬送ガイドに作用する外力の大きさが前記モーメントの大きさを超えるとき、前記第1搬送ガイドが前記第2の位置に移動することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記第1搬送ガイドが前記第2の位置にあるとき、前記記録媒体搬送路から前記湾曲部を通過して前記反転搬送路に向かう記録媒体の反転搬送方向に対し、少なくとも前記第1搬送ガイドの上流側が前記第2搬送ガイドよりも前記搬送面側に退避することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。
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