JP3829823B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関する。特に、排出過程にある用紙をスイッチバックさせて画像形成部に再給送することにより用紙の両面に画像を形成することができる画像形成装置における用紙排出部の構造に関し、より詳しくは、排出される用紙に腰付けするための技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の画像形成装置として、用紙に画像を形成する画像形成部と、この画像形成部により片面に画像が形成された用紙を用紙排出部に向けて搬送する搬送路と、この搬送路により前記用紙排出部に向けて搬送された用紙をスイッチバックさせて他面にも画像を形成すべく前記画像形成部に向けて返送する返送路と、前記用紙排出部に設けられた正逆転可能な駆動ローラと、この駆動ローラに接離可能な従動ローラとを備え、この従動ローラの前記駆動ローラからの離間時に、これら駆動ローラと従動ローラとの間において2枚の用紙が重なり合いながら排出方向と返送路方向へと移動可能な画像形成装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、フランジ部を有する駆動ローラに従動ローラを当接させ、それらのローラ対を複数設け、その間にシートを通過させることで、シート横手方向に波うち状の腰付けをし、この腰付けによりシートのカールぐせを矯正するようにしたものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
さらに、駆動ローラの近傍に、駆動ローラよりも大きな径を有するコルゲーションローラを回転自在に設けることにより、シート横手方向に波うち状の腰付けをし、この腰付けによりシートのカールぐせを矯正するようにしたものも知られている(例えば、特許文献3参照)。
なお、排出される用紙がカールしていると、排出時の整合不良や順狂いが発生する。
一方、用紙をスイッチバックさせて両面に画像を形成することができるようにした装置において、腰付け用ローラを軸方向へ移動可能とし、用紙排出時には腰付け状態とし、スイッチバック時には非腰付け状態に切り替えるようにした装置が知られている(例えば、特許文献4,5参照)。
さらに、腰付け用部材を、駆動ローラと従動ローラとの間を通過する用紙に向けて付勢する付勢手段を有しているものも知られている(例えば、特許文献5参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−244357号公報(要約、0028〜0030段落、図1,4,5)
【特許文献2】
特開昭63−41347号公報(第3頁左上欄(2)段落、第1図、第6図)
【特許文献3】
特開2000−351512号公報(要約、図1〜3)
【特許文献4】
特開平9−227007号公報(要約、0020,0029段落、図1〜4)
【特許文献5】
特開平10−218460号公報(要約、0034,0035段落、図1〜2)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献2,3のものは、駆動ローラに対して従動ローラを圧接させた状態でシート横手方向に波うち状の腰付けを行うようになっているので、このような構造を、上記特許文献1のような画像形成装置すなわち、従動ローラの駆動ローラからの離間時に、駆動ローラと従動ローラとの間において2枚の用紙が重なり合いながら排出方向と返送路方向へと移動可能となっている画像形成装置に用いた場合には、従動ローラの駆動ローラからの離間時に排出される用紙(シート状の記録媒体、以下同じ)に対して腰付けを行うことができない。
また、上記特許文献4,5のものは、用紙のスイッチバック時には、腰付け用ローラが非腰付け状態となるので、やはり、このような構造を、上記特許文献1のような画像形成装置すなわち、従動ローラの駆動ローラからの離間時に、駆動ローラと従動ローラとの間において2枚の用紙が重なり合いながら排出方向と返送路方向へと移動可能となっている画像形成装置に用いた場合には、排出される用紙に対して腰付けを行うことができない。
【0005】
この発明の目的は、以上のような問題を解決し、従動ローラの駆動ローラからの離間時に、駆動ローラと従動ローラとの間において2枚の用紙が重なり合いながら排出方向と返送路方向へと移動可能となっているにも拘わらず、排出される用紙に対して腰付けを行うことができる画像形成装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本願発明の画像形成装置は、用紙に画像を形成する画像形成部と、
この画像形成部により片面に画像が形成された用紙を用紙排出部に向けて搬送する搬送路と、
この搬送路により前記用紙排出部に向けて搬送された用紙をスイッチバックさせて他面にも画像を形成すべく前記画像形成部に向けて返送する返送路と、
前記用紙排出部において軸方向に複数設けられた正逆転可能な駆動ローラと、
これら駆動ローラに接離可能な従動ローラとを備え、
この従動ローラの前記駆動ローラからの離間時に、これら駆動ローラと従動ローラとの間において2枚の用紙が重なり合いながら排出方向と返送路方向へと移動可能な画像形成装置において、
前記従動ローラの駆動ローラに対する当接・離間に拘わらず、従動ローラ側から、少なくとも2つの駆動ローラの間において当該駆動ローラの円周よりも中心側に用紙当接部が入り込んでいて、排出される用紙に腰付けする腰付け用部材と、
この腰付け用部材を、前記駆動ローラと従動ローラとの間を通過する用紙に向けて付勢する付勢手段と、
この付勢手段による付勢力を切り替える切替手段と、
を有し,
前記切替手段は、前記従動ローラの駆動ローラに対する当接・離間に連動し、従動ローラが駆動ローラに当接するとき前記付勢力を大きくし、従動ローラが駆動ローラから離間するとき前記付勢力を小さくする切替手段であることを特徴とする。
また、望ましくは、前記腰付け用部材は、支持部材で支持された腰付け用ローラとし、その支持部材で、排出される用紙の先端を前記腰付け用ローラに向けて案内する紙ガイドを構成する。
【0007】
【作用効果】
本願発明の画像形成装置は、用紙に画像を形成する画像形成部と、この画像形成部により片面に画像が形成された用紙を用紙排出部に向けて搬送する搬送路と、この搬送路により前記用紙排出部に向けて搬送された用紙をスイッチバックさせて他面にも画像を形成すべく前記画像形成部に向けて返送する返送路と、前記用紙排出部において軸方向に複数設けられた正逆転可能な駆動ローラと、これら駆動ローラに接離可能な従動ローラとを備え、この従動ローラの前記駆動ローラからの離間時に、これら駆動ローラと従動ローラとの間において2枚の用紙が重なり合いながら排出方向と返送路方向へと移動可能となっているので、搬送路および返送路のループ長を必要以上に長くすることなく用紙の両面に画像を形成することができ、しかもスループットを向上させることができる。
そして、前記従動ローラの駆動ローラに対する当接・離間に拘わらず、従動ローラ側から、少なくとも2つの駆動ローラの間において当該駆動ローラの円周よりも中心側に用紙当接部が入り込んでいて、排出される用紙に腰付けする腰付け用部材を有しているので、従動ローラの駆動ローラからの離間時に、駆動ローラと従動ローラとの間において2枚の用紙が重なり合いながら排出方向と返送路方向へと移動する際、腰付け用部材の用紙当接部が従動ローラ側から、少なくとも2つの駆動ローラの間において当該駆動ローラの円周よりも中心側に入り込んでいることにより、排出される用紙は、駆動ローラと腰付け用部材とによって横手方向に波うち状に腰付けされてカールが抑制されつつ排出されることとなる。
以上のように、この画像形成装置によれば、搬送路および返送路のループ長を必要以上に長くすることなく高スループットで用紙の両面に画像を形成することができるとともに排出される用紙のカールを抑制することができる。
しかも、前記腰付け用部材は、付勢手段により、前記駆動ローラと従動ローラとの間を通過する用紙に向けて付勢されており、かつ、この付勢手段による付勢力が切替手段により切り替えられるようになっているので、例えば、排出される用紙が比較的腰が強くカールしにくい用紙である場合には、切替手段で付勢手段による付勢力を弱くすることによって、当該用紙にある程度の腰付けをしつつその搬送負荷を軽減することができる。また、上記2枚の用紙が重なり合いながら排出方向と返送路方向へと移動する際にも、切替手段で付勢手段による付勢力を弱くすることによって、排出される用紙にある程度の腰付けをしつつ、互いに擦れ合う当該2枚の用紙同士の摺擦力を低減し、摺擦面における画像欠陥を低減させることができる。すなわち、用紙の搬送不良および画像欠陥を防止しつつ排出される用紙に腰付けを行うことが可能となる。
さらに、前記切替手段を、前記従動ローラの駆動ローラに対する当接・離間に連動させ、従動ローラが駆動ローラに当接するとき前記付勢力を大きくし、従動ローラが駆動ローラから離間するとき前記付勢力を小さくすることにより、上記2枚の用紙が重なり合いながら排出方向と返送路方向へと移動する際には、自動的に、排出される用紙にある程度の腰付けをしつつ、互いに擦れ合う当該2枚の用紙同士の摺擦力を低減させて摺擦面における画像欠陥を低減させることができ、従動ローラが駆動ローラに当接するときには、より確実に、排出される用紙に腰付けを行うことができるようになる。
また、腰付け用部材を、支持部材で支持した腰付け用ローラとし、その支持部材で、排出される用紙の先端を腰付け用ローラに向けて案内する紙ガイドを構成した場合には、前記従動ローラが駆動ローラから離間した状態においても、用紙を円滑に排出することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明に係る画像形成装置の一実施の形態の内部構造を示す概略側面図である。
この画像形成装置は、最大ほぼA3サイズの用紙の両面にフルカラー画像を形成することのできるカラー画像形成装置であり、ケース10と、このケース10内に収容された、像担持体ユニット20、露光ユニット30、現像器40、中間転写体ユニット50、および定着ユニット60を有する画像形成部と、この画像形成部により片面(または後述するように両面)に画像が形成された用紙を用紙排出部70に向けて搬送する搬送路16と、この搬送路16により用紙排出部70に向けて搬送された用紙をスイッチバックさせて他面にも画像を形成すべく前記画像形成部に向けて返送する返送路17とを備えている。
ケース10には装置本体の図示しないフレームが設けられており、このフレームに各ユニット等が取り付けられている。
【0009】
像担持体ユニット20は、外周面に感光層を有する感光体(像担持体)21と、この感光体21の外周面を一様に帯電させる帯電手段(スコロトロン帯電器)22とを有しており、この帯電手段22により一様に帯電させられた感光体21の外周面を露光ユニット30からのレーザー光Lで選択的に露光して静電潜像を形成し、この静電潜像に現像器40で現像剤であるトナーを付与して可視像(トナー像)とし、このトナー像を中間転写体ユニット50の中間転写ベルト51に一次転写部t1で一次転写し、さらに、二次転写部t2で、転写対象である用紙に二次転写させるようになっている。
像担持体ユニット20には、一次転写後に感光体21の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段(クリーニングブレード)23と、このクリーニング手段23で除去された廃トナーを収容する廃トナー収容部24が設けられている。
【0010】
ケース10内には、後述する給紙トレイ18からの用紙を上記二次転写部t2に搬送し、二次転写部t2で片面に画像が形成された用紙をケース10上面の用紙排出部70により排紙トレイ部15に向けて搬送する搬送路16と、この搬送路16により用紙排出部70および排紙トレイ部15に向けて途中まで搬送された用紙をスイッチバックさせて他面にも画像を形成すべく前記二次転写部t2に向けて返送する返送路17とが設けられている。
ケース10の下部には、複数枚の用紙を積層保持する給紙トレイ18と、その用紙を一枚ずつ上記二次転写部t2に向けて給送する給紙ローラ19とが設けられている。
また、搬送路16および返送路17から二次転写部t2に至る経路内には、二次転写部t2への用紙の供給タイミングを制御するためのゲートローラ10gが設けられている。
【0011】
現像器40はロータリ現像器であり、回転体本体41に対して、それぞれトナーが収容された複数の現像器カートリッジが着脱可能に装着されている。この実施の形態では、イエロー用の現像器カートリッジ42Yと、マゼンタ用の現像器カートリッジ42Mと、シアン用の現像器カートリッジ42Cと、ブラック用の現像器カートリッジ42Kとが設けられていて(図ではイエロー用の現像器カートリッジ42Yのみを直接描いてある)、回転体本体41が矢印方向に90度ピッチで回転することによって、感光体21に現像ローラ43を選択的に当接させ、感光体21の表面を選択的に現像することが可能となっている。
露光ユニット30は、板ガラス等で構成された露光窓31から上記レーザー光Lを感光体21に向けて照射するようになっている。
【0012】
中間転写体ユニット50は、図示しないユニットフレームと、このフレームで回転可能に支持された駆動ローラ54,従動ローラ55,一次転写ローラ56、一次転写部t1でのベルト51の状態を安定させるためのガイドローラ57,およびテンションローラ58と、これらローラに掛け回されて張架された前記中間転写ベルト51とを備えており、ベルト51が図示矢印方向に循環駆動される。感光体21と一次転写ローラ56との間において前記一次転写部t1が形成されており、駆動ローラ54と本体側に設けられた二次転写ローラ10bとの圧接部において前記二次転写部t2が形成される。
二次転写ローラ10bは、前記駆動ローラ54に対して(したがって中間転写ベルト51に対して)接離可能であり、接触した際に二次転写部t2が形成される。
したがって、カラー画像を形成する際には、二次転写ローラ10bが中間転写ベルト51から離間している状態で中間転写ベルト51上において複数色のトナー像が重ね合わされてカラー画像が形成され、その後、二次転写ローラ10bが中間転写ベルト51に当接し、その当接部(二次転写部t2)に用紙が供給されることによって用紙上にカラー画像(トナー像)が転写されることとなる。
トナー像が転写された用紙は、定着ユニット(定着部)60の定着ローラ対61,62の圧接部を通ることでトナー像が溶融定着され、搬送ローラ対14で搬送されて上記用紙排出部70および排紙トレイ部15に向けて排出される。
【0013】
用紙の両面に画像を形成する場合、先ず用紙の片面にトナー像を形成して用紙を用紙排出部70および排紙トレイ15の途中まで排出した後、その用紙をスイッチバックさせて返送路17へ供給するので、そのスイッチバック機構およびその作動の詳細について説明する。
【0014】
図2〜図7はそれぞれ図1の部分拡大図であり、用紙排出部70を含むスイッチバック機構およびその作動を説明するための図である。
図8は上カバーを開けた状態の装置全体を示す斜視図、図9は用紙排出部70の斜視図、図10は図9におけるX−X視図、図11は図9におけるXI−XI視図、図12は図9におけるXII視部分拡大斜視図である。
【0015】
図2に示すように、スイッチバック機構は、搬送路16と返送路17との分岐部に設けられ、かつその周面が搬送路16と返送路17とに臨む搬送駆動ローラ14aと、搬送路16側に設けられ、搬送駆動ローラ14aに圧接されて従動する搬送路側従動ローラ14bと、返送路17側に設けられ、搬送駆動ローラ14aに圧接されて従動する返送路側従動ローラ14cと、軸81(図13参照)回りに揺動可能に設けられた切替レバー80と、上記用紙排出部70とを有している。
【0016】
切替レバー80は、自重(または図示しない付勢手段)により軸81を中心として反時計回りに軽く付勢されており、その先端82が紙ガイド90に当接することにより反時計方向への回動が規制されている。定着ユニット60から送られてくる用紙(符号P1参照)の先端(符号P1a参照)が切替レバー80に達すると、切替レバー80は用紙に押し上げられるようにして時計方向へ回動し、用紙の通過を許すようになっている(図3参照)。また、用紙の後端(符号P1b参照)が通過すると、反時計方向へ回動してその先端82が紙ガイド90に当接する(図4参照)。
なお、図13において、83は、切替レバー80に設けられた除電手段としての除電ブラシである。除電ブラシ83は、用紙Pの幅方向全長に亘って設けられており、その先端84が用紙Pに接触することにより、用紙Pの静電気を除去するようになっている。
【0017】
用紙排出部70は、図9〜図12にも示すように、駆動軸71に固定された複数個(図示のものは4個)の駆動ローラ72と、これら駆動ローラ72に接離可能な従動ローラ73と、腰付け用部材としての腰付け用ローラ74とを備えている。
駆動軸71は、図示しない駆動機構により駆動され、正逆転可能であり、従って駆動ローラ72も正逆転可能である。
【0018】
従動ローラ73は、図10に示すように、ホルダ75によって回転可能に支持されている。
ホルダ75は、一対の側板75a(図10では手前側の側板のみ図示)と、底板75bとを板バネを折り曲げ加工して構成してあり、側板75a、75a間に従動ローラ73が回転可能に支持されている。
底板75bは、回動部材76にネジ76aで固定され支持されている。回動部材76は軸71方向に伸びるブロック状の部材であり(図9参照)、軸76bによってこの画像形成装置本体の図示しないサイドフレームに回動可能に支持されている。
回動部材76の端部には、レバー76cが一体的に設けられており、このレバー76cに、ソレノイド77の可動軸77aがピン77bで連結されている。ソレノイド77は、装置本体のフレームに取り付けられている。
したがって、図9,図10に示すように、ソレノイド77の軸77aが突出した状態にあるとき、回動部材76が時計方向へ回動した状態となり、従動ローラ73がホルダ75の底板75bのバネ性によって弾性的に駆動ローラ72に対して圧接された状態となる。また、図14〜図16に示すように、ソレノイド77の軸77aが後退した状態にあるとき、回動部材76およびホルダ75が反時計方向へ回動した状態となり、従動ローラ73が駆動ローラ72から離間した状態となる。
【0019】
腰付け用ローラ74は、図9,図11,および図17,図18に示すように、支持部材78によって支持されている。支持部材78は排出される用紙の先端を腰付け用ローラ74に向けて案内する紙ガイドを構成しているので、この支持部材(78)を、以下紙ガイド(78)ともいう。
図17に示すように、紙ガイド78は、断面コ字型のホルダ状の部材であり、その一対の側板78a、78aの間に腰付け用ローラ74の軸74aが回転可能に支持されている。
紙ガイド78には、付勢手段である板バネからなる支持部材79が取り付けられ(先端部分79aが連結され)、この支持部材79の後端部分79bが、前記搬送路16の下面を形成している紙ガイド90の底面91にネジ79c(図11、図18参照)で固定されている。この状態で、腰付け用ローラ74は、従動ローラ73側から、少なくとも2つの駆動ローラの間(この実施の形態では、図9に示すように2対の駆動ローラの間)において当該駆動ローラ72の円周よりも中心側に用紙当接部である周面74b(図11参照)が入り込んでいる。また、図11,図14、および図15からも明らかなように、従動ローラ73の駆動ローラ72に対する当接・離間に拘わらず、腰付け用ローラ74の周面74bは、駆動ローラ72の円周よりも駆動ローラ72の中心側に入り込んでいる。
したがって、駆動ローラ72と従動ローラ73との間を用紙が通過する際、腰付け用ローラ74は、その用紙に向けて上記板バネ79により付勢される状態となる。
【0020】
前述した回動部材76およびソレノイド77は上記板バネ79による腰付け用ローラ74の用紙に対する付勢力を切り替える切替手段を構成している。
図11および図21に示すように、回動部材76における板バネ79との対向部には、板バネ79に対する押圧部76dが一体的に設けられている。
この押圧部76dは、回動部材76が時計方向へ回動して従動ローラ73が駆動ローラ72に押圧されるとき、板バネ79の中間部79dを紙ガイド90の底面91に向けて押圧し、板バネ79の中間部79dを紙ガイド90の底面91との間に挟み込むようにして固定する。
このとき、板バネ79の自由長L1は短くなるため、腰付け用ローラ74の用紙に対する付勢力は大きくなる。
また、この押圧部76dは、図15および図22に示すように、回動部材76が反時計方向へ回動して従動ローラ73が駆動ローラ72から離間したとき、板バネ79に対する押圧を解除する。
このとき、板バネ79の自由長L2は長くなるため、腰付け用ローラ74の用紙に対する付勢力は小さくなる。
すなわち以上のような切替手段は、従動ローラ73の駆動ローラ72に対する当接・離間に連動し、従動ローラ73が駆動ローラ72に当接するとき、駆動ローラ72と従動ローラ73との間を通過する用紙に対する腰付け用ローラ74の付勢力を大きくし、従動ローラ73が駆動ローラ72から離間するとき前記付勢力を小さくする。
【0021】
以下、主として両面に画像を形成する場合の上記スイッチバック機構および腰付け用ローラ74の作動について説明する。
図2および図3に示すように、先行する用紙P1の片面(この場合、図2において左側の面)に画像が形成され、その先行する用紙(以下先行用紙ともいう)P1が定着ユニット60を通過して、その先端P1aが切替レバー80に達すると、前述したように、用紙P1が切替レバー80を押し上げるようにして(時計方向へ回動させ)、搬送路16を通って用紙排出部70へと向かう。このとき、駆動ローラ72は時計方向(送り方向)へ回転しており、従動ローラ73は駆動ローラ72に当接しているので、図3に示すように、先行用紙P1は、用紙排出部70により排紙トレイ15へ向けて途中まで排出される。
【0022】
その後、先行用紙P1の後端P1bが切替レバー80の先端82を通過すると、切替レバー80が反時計方向へ回動し、その先端82が紙ガイド90に当接する(図4参照)。その後、図4に示すように、駆動ローラ72が逆転し、先行用紙P1はその後端P1bが先頭になった状態で返送路17へ向けて搬送される。この際、切替レバー80は反時計方向へ回動していてその先端82が紙ガイド90に当接しているので、先行用紙P1は定着ユニット60側へ進入することなく確実に返送路17へ向けて搬送される。
【0023】
先行用紙P1の後端(進行方向先端)P1bが搬送駆動ローラ14aと返送路側従動ローラ14cとの圧接部を通過した後(これらのローラによる先行用紙P1の搬送が可能となった後)、後続する用紙(以下後続用紙ともいう)P2の先端P2aが駆動ローラ72と従動ローラ73との圧接部に達する前に、ソレノイド77が作動して可動軸77aが後退し、回動部材76が反時計方向へ揺動して従動ローラ73が駆動ローラ72から離間する(図5参照)。したがって、駆動ローラ72が逆転しているにも拘わらず、後続用紙P2は駆動ローラ72と従動ローラ73との間を通って排紙トレイ15方向へと搬送されうる状態となる。
このように後続用紙P2は従動ローラ73が駆動ローラ72から離間している状態で、その先端P2aが駆動ローラ72と従動ローラ73との間に向かうこととなるが、前述したように、また、図15に明示されるように、腰付け用ローラ74の支持部材78が排出される用紙(P2)の先端P2aを腰付け用ローラ74に向けて案内する紙ガイドを構成しているので、用紙の先端P2aはそのガイド面78bによって腰付け用ローラ74と駆動ローラ72と間に向けて円滑に案内されることとなる。
その後、図5に示すように、先行用紙P1が返送路17へと搬送されると同時に後続用紙P2が排紙トレイ15方向へと搬送され続ける。すなわち、従動ローラ73の駆動ローラ72からの離間時に、これら駆動ローラ72と従動ローラ73との間において2枚の用紙P1,P2が重なり合いながら排出方向と返送路方向へと移動可能な状態となっている。
従動ローラ73の駆動ローラ72からの離間時に、これら駆動ローラ72と従動ローラ73との間において2枚の用紙P1,P2が重なり合いながら排出方向と返送路方向へと移動する際、前述したように、用紙に対する腰付け用ローラ74の付勢力は小さくなっているので、排紙トレイ15方向へ排出される用紙P2にある程度(後続用紙P2がカールし過ぎてこのカールによる不具合を生じない程度)の腰付けをしつつ、互いに擦れ合う当該2枚の用紙P1,P2同士の摺擦力を低減し、摺擦面における画像欠陥を低減させることができる。
また、2枚の用紙P1,P2が重なり合いながら排出方向と返送路方向へと移動する際にはすでに、両用紙とも除電ブラシ83に接触して除電された状態となっているので、用紙同士の静電的な吸着が防止される。
したがって、両用紙が吸着することによる紙詰まりが防止されるとともに、用紙P1,P2同士の摺擦力が一層低減され、摺擦面における画像欠陥がより一層低減される。
【0024】
その後、先行用紙P1の先端(進行方向後端)P1aが駆動ローラ72と従動ローラ73との間を返送路17へ向かって通過した後、後続用紙P2の後端P2bが搬送駆動ローラ14aと搬送路側従動ローラ14bとの圧接部を通過する前に、図6、図7に示すように、ソレノイド77が作動して可動軸77aが突出し、回動部材76が時計方向へ揺動して従動ローラ73が駆動ローラ72に当接する。
ここで、後続用紙P2がすでに両面に画像が形成されている(あるいは片面にのみ画像が形成されればよい)用紙である場合、後続用紙P2はそのまま用紙排出部70により排紙トレイ15へと排出されることとなるが、前述したように、また図5〜図7にも示すように、従動ローラ73の駆動ローラ72に対する当接・離間に拘わらず、腰付け用ローラ74の周面74bが、駆動ローラ72の円周よりも駆動ローラ72の中心側に入り込んでいるので、従動ローラ73の駆動ローラ72からの離間時に、図5,図6に示すように駆動ローラ72と従動ローラ73との間において2枚の用紙P1,P2が重なり合いながら排出方向と返送路方向へと移動する際にも、排出される用紙P2は、図19に示すように、駆動ローラ72と腰付け用ローラ74とによって横手方向に波うち状に腰付けされてカールが抑制されつつ排出されることとなる。
また、図7および図20に示すように、従動ローラ73が駆動ローラ72に当接している状態においても、排出される用紙P2は、駆動ローラ72と腰付け用ローラ74とによって横手方向に波うち状に腰付けされてカールが抑制されつつ排出される。
この際、前述したように、用紙に対する腰付け用ローラ74の付勢力は大きくくなっているので、排紙トレイ15方向へ排出される用紙に対して確実に腰付けをし、より確実に、カールを抑制することができる。
なお、以上のような各部材の作動は、装置本体に設けられた図示しない制御部により制御される。
【0025】
以上のような画像形成装置は、用紙に画像を形成する画像形成部と、この画像形成部により片面に画像が形成された用紙を用紙排出部70に向けて搬送する搬送路16と、この搬送路16により用紙排出部70に向けて搬送された用紙をスイッチバックさせて他面にも画像を形成すべく画像形成部に向けて返送する返送路17と、用紙排出部70において軸方向に複数設けられた正逆転可能な駆動ローラ72と、これら駆動ローラ72に接離可能な従動ローラ73とを備え、この従動ローラ73の駆動ローラ72からの離間時に、これら駆動ローラ72と従動ローラ73との間において2枚の用紙が重なり合いながら排出方向と返送路方向へと移動可能となっているので、搬送路16および返送路17のループ長を必要以上に長くすることなく用紙の両面に画像を形成することができ、しかもスループットを向上させることができる。
そして、従動ローラ73の駆動ローラ72に対する当接・離間に拘わらず、従動ローラ73側から、少なくとも2つの駆動ローラ72の間において当該駆動ローラ72の円周よりも中心側に用紙当接部74bが入り込んでいて、排出される用紙に腰付けする腰付け用部材74を有しているので、従動ローラ73の駆動ローラ72からの離間時に、駆動ローラ72と従動ローラ73との間において2枚の用紙が重なり合いながら排出方向と返送路方向へと移動する際、腰付け用部材74の用紙当接部74bが従動ローラ73側から、少なくとも2つの駆動ローラ72の間において当該駆動ローラ72の円周よりも中心側に入り込んでいることにより、排出される用紙は、駆動ローラ72と腰付け用部材74とによって横手方向に波うち状に腰付けされてカールが抑制されつつ排出されることとなる。
したがって、この画像形成装置によれば、搬送路16および返送路17のループ長を必要以上に長くすることなく高スループットで用紙の両面に画像を形成することができるとともに排出される用紙のカールを抑制することができる。
【0026】
しかも、腰付け用部材74は、付勢手段79により、駆動ローラ72と従動ローラ73との間を通過する用紙に向けて付勢されており、かつ、この付勢手段79による付勢力が切替手段(回動部材76,ソレノイド77)により切り替えられるようになっているので、例えば、排出される用紙が比較的腰が強くカールしにくい用紙である場合には、切替手段で付勢手段79による付勢力を弱くすることによって、当該用紙にある程度の腰付けをしつつその搬送負荷を軽減することができる。また、上記2枚の用紙が重なり合いながら排出方向と返送路方向へと移動する際にも、切替手段で付勢手段79による付勢力を弱くすることによって、排出される用紙にある程度の腰付けをしつつ、互いに擦れ合う当該2枚の用紙同士の摺擦力を低減し、摺擦面における画像欠陥を低減させることができる。すなわち、用紙の搬送不良および画像欠陥を防止しつつ排出される用紙に腰付けを行うことが可能となる。
この実施の形態では、切替手段を、従動ローラ73の駆動ローラ72に対する当接・離間に連動させ、従動ローラ73が駆動ローラ72に当接するとき付勢力を大きくし、従動ローラ73が駆動ローラ72から離間するとき付勢力を小さくする構成としてあるので、上記2枚の用紙が重なり合いながら排出方向と返送路方向へと移動する際には、自動的に、排出される用紙にある程度の腰付けをしつつ、互いに擦れ合う当該2枚の用紙同士の摺擦力を低減させて摺擦面における画像欠陥を低減させることができ、従動ローラ73が駆動ローラ72に当接するときには、より確実に、排出される用紙に腰付けを行うことができる。
また、腰付け用部材を、支持部材78で支持した腰付け用ローラ74とし、その支持部材78で、排出される用紙の先端を腰付け用ローラに向けて案内する紙ガイドを構成してあるので、従動ローラ73が駆動ローラ72から離間した状態においても、用紙を円滑に排出することができる。この支持部材(紙ガイド)78は図22にも示すように腰付け用ローラ74が用紙との当接で仮想線で示すように退避したとき腰付け用ローラ74と一緒に退避するので、腰の強い用紙の搬送負荷および腰付け跡が軽減される。
【0027】
以上、本発明の実施の形態および実施例について説明したが、本発明は上記の実施の形態または実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。
例えば、腰付け用部材は、ローラに代えてリブで構成することもできる。また、腰付け用ローラ74の外径を従動ローラ73よりの大きくして従動ローラ73と同軸上に配してもよい。また、切替手段は、従動ローラの駆動ローラに対する当接・離間に連動させずに、用紙の厚さ(腰の強さ)に応じて、薄い用紙の場合には付勢力を大きくし、厚い用紙の場合には付勢力を小さくするように構成することもできる。
【0028】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態の内部構造を示す図。
【図2】図1の部分拡大図。
【図3】図1の部分拡大図。
【図4】図1の部分拡大図。
【図5】図1の部分拡大図。
【図6】図1の部分拡大図。
【図7】図1の部分拡大図。
【図8】上カバーを開けた状態の装置全体を示す斜視図。
【図9】用紙排出部70の斜視図。
【図10】図9におけるX−X視図。
【図11】図9におけるXI−XI視図。
【図12】図9におけるXII視部分拡大斜視図。
【図13】搬送駆動ローラ14aおよび切替レバー80の拡大図。
【図14】図9におけるX−X視図。
【図15】図9におけるXI−XI視図。
【図16】用紙排出部70の斜視図。
【図17】腰付用ローラ74、紙ガイド78,支持部材79の分解斜視図。
【図18】用紙排出部70の部分拡大斜視図。
【図19】排紙トレイ15側から見た用紙排出部70の正面図。
【図20】排紙トレイ15側から見た用紙排出部70の正面図。
【図21】腰付け用ローラの付勢手段およびその切替手段の作動説明図。
【図22】腰付け用ローラの付勢手段およびその切替手段の作動説明図。
【符号の説明】
P(P1,P2):用紙、16:搬送路、17:返送路、70:用紙排出部、72:駆動ローラ、73:従動ローラ、74:腰付け用ローラ、76:回動部材(切替手段)、77:ソレノイド(切替手段)、78:支持部材(紙ガイド)、79:板バネ(付勢手段)。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine. In particular, the present invention relates to the structure of the paper discharge unit in an image forming apparatus that can form an image on both sides of the paper by switching back the paper in the discharge process and refeeding it to the image forming unit. The present invention relates to a technology for sitting on paper.
[0002]
[Prior art]
As a conventional image forming apparatus, an image forming unit that forms an image on a sheet, a conveyance path that conveys a sheet on which an image is formed on one side by the image forming unit, toward a sheet discharge unit, and the sheet through the conveyance path A return path for returning the sheet conveyed toward the discharge unit to the image forming unit to switch back the sheet to form an image on the other side, and a drive roller capable of forward and reverse rotation provided in the sheet discharge unit And a driven roller that can come into contact with and away from the driving roller, and when the driven roller is separated from the driving roller, two sheets overlap each other between the driving roller and the driven roller, and the discharge direction and the return path An image forming apparatus that is movable in a direction is known (see, for example, Patent Document 1).
In addition, a driven roller having a flange portion is brought into contact with each other, a plurality of pairs of these rollers are provided, and a sheet is passed between them, thereby causing a wrinkled waist in the lateral direction of the sheet. A sheet that corrects curl of the sheet is known (for example, see Patent Document 2).
Further, a corrugation roller having a diameter larger than that of the driving roller is provided in the vicinity of the driving roller so as to be able to rotate freely. The thing which did it is also known (for example, refer patent document 3).
If the discharged paper is curled, misalignment or out of order at the time of discharge may occur.
On the other hand, in a device that can switch back the paper and form images on both sides, the back roller can be moved in the axial direction, and the back roller is in the back position when the paper is discharged, and the back is not in the back position There is known a device adapted to switch to (for example, see Patent Documents 4 and 5).
Further, there is also known one having a biasing means that biases the seating member toward the paper passing between the driving roller and the driven roller (see, for example, Patent Document 5).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2002-244357 A (Summary, paragraphs 0028 to 0030, FIGS. 1, 4 and 5)
[Patent Document 2]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-41347 (page 3, upper left column, paragraph (2), FIG. 1, FIG. 6)
[Patent Document 3]
JP 2000-351512 (Summary, FIGS. 1 to 3)
[Patent Document 4]
JP-A-9-227007 (Abstract, paragraphs 0020,0029, FIGS. 1 to 4)
[Patent Document 5]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-218460 (abstract, paragraphs 0034, 0035, FIGS. 1-2)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned Patent Documents 2 and 3, the wave-like waisting is performed in the lateral direction of the sheet while the driven roller is pressed against the driving roller. In the image forming apparatus as in
Further, in the above-mentioned Patent Documents 4 and 5, since the seating roller is not seated when the paper is switched back, this structure is also an image forming apparatus such as
[0005]
The object of the present invention is to solve the above-described problems, and when the driven roller is separated from the driving roller, the two sheets move in the discharge direction and the return path direction while overlapping between the driving roller and the driven roller. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of setting a sheet to be discharged even though it is possible.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes an image forming unit that forms an image on paper,
A transport path for transporting the paper on which an image is formed on one side by the image forming unit toward the paper discharge unit;
A return path for switching back to the image forming unit to form an image on the other side by switching back the sheet conveyed toward the sheet discharge unit by the conveyance path;
A plurality of axially reversible drive rollers provided in the axial direction in the paper discharge section;
A driven roller that can contact and separate from these drive rollers,
In the image forming apparatus capable of moving in the discharge direction and the return path direction while two sheets overlap each other between the driving roller and the driven roller when the driven roller is separated from the driving roller.
Regardless of the contact / separation of the driven roller with respect to the drive roller, the sheet contact portion enters from the driven roller side to the center side of the circumference of the drive roller between at least two drive rollers and is discharged. A seating member for seating on the paper
An urging means for urging the seating member toward the sheet passing between the driving roller and the driven roller;
Switching means for switching the urging force by the urging means;
Have
The switching means interlocks with the contact / separation of the driven roller with respect to the driving roller, and increases the biasing force when the driven roller contacts the driving roller, and decreases the biasing force when the driven roller moves away from the driving roller. It is the switching means to perform.
Desirably, the seating member is a seating roller supported by a support member, and the support member constitutes a paper guide for guiding the leading edge of the discharged paper toward the seating roller. To do.
[0007]
[Function and effect]
The image forming apparatus according to the present invention includes an image forming unit that forms an image on a sheet, a conveyance path that conveys a sheet on which an image is formed on one side by the image forming unit, toward the sheet discharge unit, and the conveyance path A return path for returning the sheet conveyed toward the sheet discharge unit to the image forming unit to switch back and form an image on the other side, and a plurality of positive paths provided in the axial direction in the sheet discharge unit. A drive roller capable of reversing and a driven roller capable of coming into contact with and separating from the drive roller, and when the driven roller is separated from the drive roller, two sheets are overlapped between the drive roller and the driven roller. Since it is movable in the discharge direction and return path direction, images can be formed on both sides of the paper without making the loop length of the transport path and return path unnecessarily long. It is possible to improve the throughput.
Regardless of the contact / separation of the driven roller with respect to the drive roller, a sheet contact portion enters the center side of the circumference of the drive roller between at least two drive rollers from the driven roller side, Since there is a seating member for seating on the discharged paper, when the driven roller is separated from the driving roller, the two papers overlap each other between the driving roller and the driven roller, and the discharging direction and the return path When moving in the direction, the sheet contact portion of the seating member is discharged from the driven roller side by entering the center side from the circumference of the drive roller between at least two drive rollers. The sheet is discharged in a wavy shape in the transverse direction by the driving roller and the supporting member, and curled while being curled.
As described above, according to this image forming apparatus, it is possible to form an image on both sides of a sheet with high throughput without unnecessarily increasing the loop length of the conveyance path and the return path, and curl of the discharged sheet. Can be suppressed.
Moreover, the urging member is urged by the urging means toward the sheet passing between the drive roller and the driven roller, and the urging force by the urging means is switched by the switching means. For example, when the discharged paper is relatively stiff and difficult to curl, the urging force by the urging means is weakened by the switching means, so that a certain amount of paper is applied to the paper. The carrying load can be reduced while sitting. In addition, when the two sheets move in the discharge direction and the return path direction while overlapping, the switching means weakens the urging force by the urging means so that the discharged paper is supported to some extent. However, the rubbing force between the two sheets that rub against each other can be reduced, and image defects on the rubbing surface can be reduced. In other words, it is possible to sit on the discharged paper while preventing poor paper conveyance and image defects.
Further, the switching means is interlocked with the contact / separation of the driven roller with respect to the drive roller, and the biasing force is increased when the driven roller contacts the drive roller, and the biasing force when the driven roller separates from the drive roller. When the two sheets move in the discharge direction and the return path direction while overlapping the two sheets, the two sheets automatically rub against each other while holding the sheet to some extent. By reducing the rubbing force between the sheets, image defects on the rubbing surface can be reduced, and when the driven roller comes into contact with the drive roller, the discharged sheet can be seated more reliably. It becomes like this.
Further, when the seating member is a seating roller supported by a support member, and the paper guide for guiding the leading edge of the discharged paper toward the seating roller is configured by the support member, Even when the driven roller is separated from the driving roller, the sheet can be smoothly discharged.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic side view showing the internal structure of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
This image forming apparatus is a color image forming apparatus capable of forming a full-color image on both sides of a sheet of A3 size at most, and includes a
The
[0009]
The
The
[0010]
In the
Under the
A
[0011]
The developing
The
[0012]
The intermediate
The
Therefore, when forming a color image, a toner image of a plurality of colors is superimposed on the
The sheet on which the toner image has been transferred passes through the pressure contact portions of the fixing
[0013]
When images are formed on both sides of a sheet, a toner image is first formed on one side of the sheet, and the sheet is discharged to the middle of the
[0014]
2 to 7 are partial enlarged views of FIG. 1, and are diagrams for explaining a switchback mechanism including the
8 is a perspective view showing the entire apparatus with the upper cover opened, FIG. 9 is a perspective view of the
[0015]
As shown in FIG. 2, the switchback mechanism is provided at a branch portion between the
[0016]
The switching
In FIG. 13,
[0017]
As shown in FIGS. 9 to 12, the
The
[0018]
The driven
The
The
A
Therefore, as shown in FIGS. 9 and 10, when the
[0019]
The
As shown in FIG. 17, the
A
Therefore, when the sheet passes between the driving
[0020]
The rotating
As shown in FIGS. 11 and 21, a
The
At this time, since the free length L1 of the
Further, as shown in FIGS. 15 and 22, the
At this time, since the free length L2 of the
That is, the switching means as described above is interlocked with the contact / separation of the driven
[0021]
Hereinafter, the operation of the switchback mechanism and the
As shown in FIGS. 2 and 3, an image is formed on one side (in this case, the left side in FIG. 2) of the preceding paper P <b> 1, and the preceding paper (hereinafter also referred to as the preceding paper) P <b> 1 passes the fixing
[0022]
Thereafter, when the rear end P1b of the preceding paper P1 passes through the leading
[0023]
After the trailing edge (leading edge in the traveling direction) P1b of the preceding paper P1 passes through the pressure contact portion between the
In this way, the trailing paper P2 has its leading end P2a directed between the driving
Thereafter, as shown in FIG. 5, the preceding paper P <b> 1 is conveyed to the
When the driven
Further, when the two sheets P1 and P2 move in the discharge direction and the return path direction while overlapping each other, both sheets are already in contact with the
Therefore, paper jamming due to the adsorption of both sheets is prevented, and the rubbing force between the sheets P1 and P2 is further reduced, and image defects on the rubbing surface are further reduced.
[0024]
Thereafter, after the leading end (rear end in the traveling direction) P1a of the preceding sheet P1 passes between the driving
Here, when the succeeding sheet P2 is a sheet on which images are already formed on both sides (or an image need only be formed on one side), the succeeding sheet P2 is directly transferred to the
As shown in FIGS. 7 and 20, even when the driven
At this time, as described above, since the urging force of the
The operation of each member as described above is controlled by a control unit (not shown) provided in the apparatus main body.
[0025]
The image forming apparatus as described above includes an image forming unit that forms an image on a sheet, a
Regardless of the contact / separation of the driven
Therefore, according to this image forming apparatus, it is possible to form an image on both sides of the paper with high throughput without unnecessarily increasing the loop lengths of the
[0026]
In addition, the urging
In this embodiment, the switching means is interlocked with the contact / separation of the driven
Further, the seating member is a
[0027]
Although the embodiments and examples of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments or examples, and can be appropriately modified within the scope of the gist of the present invention.
For example, the seating member can be constituted by a rib instead of the roller. Further, the
[0028]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an internal structure of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG.
FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 1;
4 is a partially enlarged view of FIG. 1;
FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG. 1;
FIG. 6 is a partially enlarged view of FIG. 1;
7 is a partially enlarged view of FIG.
FIG. 8 is a perspective view showing the entire apparatus in a state where an upper cover is opened.
FIG. 9 is a perspective view of a
10 is a XX view in FIG. 9;
11 is a view taken along line XI-XI in FIG. 9;
12 is a partially enlarged perspective view taken along the line XII in FIG. 9. FIG.
13 is an enlarged view of the
14 is a view taken along the line XX in FIG. 9;
15 is a view taken along line XI-XI in FIG.
FIG. 16 is a perspective view of a
17 is an exploded perspective view of a
FIG. 18 is a partially enlarged perspective view of the
FIG. 19 is a front view of the
FIG. 20 is a front view of the
FIG. 21 is a diagram for explaining the operation of the urging means of the waist roller and its switching means.
FIG. 22 is a diagram for explaining the operation of the urging means of the waist roller and its switching means.
[Explanation of symbols]
P (P1, P2): paper, 16: transport path, 17: return path, 70: paper discharge section, 72: drive roller, 73: driven roller, 74: roller for waisting, 76: rotating member (switching means) ), 77: solenoid (switching means), 78: support member (paper guide), 79: leaf spring (biasing means).
Claims (2)
この画像形成部により片面に画像が形成された用紙を用紙排出部に向けて搬送する搬送路と、
この搬送路により前記用紙排出部に向けて搬送された用紙をスイッチバックさせて他面にも画像を形成すべく前記画像形成部に向けて返送する返送路と、
前記用紙排出部において軸方向に複数設けられた正逆転可能な駆動ローラと、
これら駆動ローラに接離可能な従動ローラとを備え、
この従動ローラの前記駆動ローラからの離間時に、これら駆動ローラと従動ローラとの間において2枚の用紙が重なり合いながら排出方向と返送路方向へと移動可能な画像形成装置において、
前記従動ローラの駆動ローラに対する当接・離間に拘わらず、従動ローラ側から、少なくとも2つの駆動ローラの間において当該駆動ローラの円周よりも中心側に用紙当接部が入り込んでいて、排出される用紙に腰付けする腰付け用部材と、
この腰付け用部材を、前記駆動ローラと従動ローラとの間を通過する用紙に向けて付勢する付勢手段と、
この付勢手段による付勢力を切り替える切替手段と、
を有し,
前記切替手段は、前記従動ローラの駆動ローラに対する当接・離間に連動し、従動ローラが駆動ローラに当接するとき前記付勢力を大きくし、従動ローラが駆動ローラから離間するとき前記付勢力を小さくする切替手段であることを特徴とする画像形成装置。An image forming unit for forming an image on paper;
A transport path for transporting the paper on which an image is formed on one side by the image forming unit toward the paper discharge unit;
A return path for switching back to the image forming unit to form an image on the other side by switching back the sheet conveyed toward the sheet discharge unit by the conveyance path;
A plurality of axially reversible drive rollers provided in the axial direction in the paper discharge section;
A driven roller that can contact and separate from these drive rollers,
In the image forming apparatus capable of moving in the discharge direction and the return path direction while two sheets overlap each other between the driving roller and the driven roller when the driven roller is separated from the driving roller.
Regardless of the contact / separation of the driven roller with respect to the drive roller, the sheet contact portion enters from the driven roller side to the center side of the circumference of the drive roller between at least two drive rollers and is discharged. A seating member for seating on a sheet of paper,
An urging means for urging the seating member toward the sheet passing between the driving roller and the driven roller;
Switching means for switching the urging force by the urging means;
Have
The switching means interlocks with the contact / separation of the driven roller with respect to the driving roller, and increases the biasing force when the driven roller contacts the driving roller, and decreases the biasing force when the driven roller moves away from the driving roller. An image forming apparatus characterized by being a switching means.
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