JP4004013B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数枚の用紙に対して画像形成を連続して行う場合に好適な画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の画像形成装置における用紙の給紙構造は、用紙収納部に積層保持された用紙を一枚ずつ分離給紙する分離給紙手段、分離給紙された用紙が画像形成部に向けて搬送される用紙搬送路、用紙搬送路上における画像形成部の直前位置に位置するレジストローラ等から構成されたものが一般的である。
【0003】
分離給紙手段により分離給紙された用紙は、用紙搬送路を搬送され、レジストローラに当接した位置で一旦停止され、用紙上の適正な位置へ画像が形成されるタイミングで画像形成部へ送り込まれる。
【0004】
なお、レジストローラにより用紙が画像形成部へ送り込まれるとき、その用紙の後端部と後続の用紙の先端部とが重なっていると、二枚の用紙がつながった状態で送り込まれ、1つの画像が二枚の用紙上にまたがって形成されてしまい、用紙上への正しい画像形成を行えない。又は、二枚の用紙がつながった状態で送り込まれることにより用紙サイズを検知するセンサが用紙サイズ異常であると検知し、画像形成作業が中断される。
【0005】
したがって、画像形成を連続して行う場合には、画像形成部へ送り込まれる用紙が重なり合ってつながった状態にならないようにするため、前後の用紙の間隔を広くして分離給紙する必要がある。
【0006】
具体的には、従来の画像形成装置における給紙構造では、分離給紙手段による分離給紙時のスリップや、用紙搬送速度の経時・環境変化や、レジストのための停止時間のバラツキ等を考慮し、画像形成を連続して行う場合における前後の用紙の間隔を数十mmあけて給紙するようにしている。このため、画像形成を連続して行う場合に、実際に画像形成が行われていない時間が長くなり、画像形成の作業能率が低くなっている。
【0007】
また、電子写真方式の画像形成部は、その構造から、用紙が画像形成部に送り込まれていない場合にも動作を停止することができずに空運転するため、連続して給紙される用紙の間隔が大きいということは、空運転の時間が長くなり、装置の寿命が本来の耐用印刷枚数以下に低下する。
【0008】
このようなことから、本出願の出願人は、画像形成を連続して行う場合において、画像形成部へ送り込まれる用紙の間隔を小さくすることにより画像形成の作業能率を向上させることができるようにした画像形成装置として、用紙搬送路の途中に反転路と用紙反転手段とを設けた画像形成装置を特願平11−239672号、特願2000−230153などで提案している。
【0009】
この反転路と用紙反転手段とを設けた画像形成装置によれば、用紙収納部から分離給紙されて用紙搬送路を搬送される用紙が反転路に送り込まれ、その用紙は反転路で一旦停止された後にスイッチバックされて画像形成部へ送り込まれる。そして、反転路に送り込まれた用紙をスイッチバックさせて画像形成部へ向けて送り出している最中に後続の用紙を反転路へ送り込んでおき、前後する2枚の用紙の間隔が小さくなるように送り出しタイミング、又は、送り出し速度などを制御する。これにより、反転路でスイッチバックされて画像形成部に前後して送り込まれた用紙の間隔を安定して小さくすることができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、画像形成部へ送り込む用紙を反転路でスイッチバックして前後の用紙の間隔を小さくするようにした場合において、その搬送時に用紙に作用する搬送負荷によって用紙の搬送速度が設定値より低下しないようにするためには、搬送ローラなどによる用紙搬送力を高く設定する必要がある。
【0011】
そして、用紙搬送力を高く設定することにより、騒音の発生、消費電力のアップなどの問題を生じやすい。
【0012】
また、用紙搬送力を高く設定すると、腰の強い用紙の場合においてその用紙の先端部を回転停止状態のレジストローラのニップ部に強制的に押し込んでしまい、その用紙への画像形成位置がずれてしまうという問題を生ずることもある。
【0013】
本発明の目的は、反転路から画像形成部へ向けて用紙を搬送するときの用紙搬送力を低くし、その用紙搬送に伴う騒音の発生を防止することである。
【0014】
本発明の別の目的は、反転路から画像形成部へ向けて用紙を搬送するときの用紙搬送力を低くし、その用紙搬送に伴う消費電力の低減を図ることである。
【0015】
本発明の別の目的は、反転路から画像形成部へ向けて搬送される用紙に対して過度の用紙搬送力が作用することを防止することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明の画像形成装置は、用紙を積層保持する用紙収納部と、前記用紙収納部から用紙を1枚ずつ分離給紙する分離給紙手段と、給紙された用紙上に画像形成を行う画像形成部と、前記用紙収納部から前記画像形成部に至る用紙搬送路と、前記分離給紙手段によって分離給紙された用紙が送り込まれるように、前記用紙搬送路の途中に接続された反転路と、前記用紙搬送路における、前記反転路との分岐点よりも用紙搬送方向上流側の箇所に位置する用紙を前記反転路内に向けて送り込むように回転駆動する入口ローラと、前記反転路内に送り込まれた用紙をスイッチバックさせて、前記用紙搬送路における前記分岐点よりも用紙搬送方向下流側の箇所へ送り出す送り出し状態、及び、前記用紙搬送路における前記分岐点よりも用紙搬送方向上流側の箇所から前記反転路に向けて送られる後続の用紙がスイッチバック中の用紙とすれ違うようにして前記反転路内へ送り込まれることを許容する開放状態、を互いに切替自在な用紙反転手段と、前記用紙反転手段により、前記反転路内から、前記用紙搬送路における前記分岐点よりも用紙搬送方向下流側の箇所へ送り出された用紙を、前記用紙反転手段における送り出し状態から開放状態への切り換えの直前に挟持した後、搬送方向後端側がフリーな状態となった用紙を前記画像形成部に向けて搬送する中間搬送ローラと、前記入口ローラとの当接によって従動回転した状態で、前記後続の用紙を当接部に挟み込んで前記反転路に向けて送るとともに、自らの回転外周面をスイッチバックによって前記反転路内から送り出されてくる先行の用紙に接触させてその送り出しを助長する従動コロと、を有する。
【0017】
したがって、用紙収納部に積層保持された用紙が分離給紙手段により一枚ずつ分離給紙され、用紙搬送路を搬送される。用紙搬送路を搬送された用紙は反転路に送り込まれ、反転路内で一旦停止された後に用紙反転手段によりスイッチバックされて反転路から画像形成部へ向けて送り出され、画像形成部へ送り込まれた用紙上に画像形成が行われる。
【0018】
ここで、反転路への用紙の送り込みは、用紙反転手段が開放状態となって用紙が反転路から送り出されている最中に行われるので、後続の用紙を反転路から送り出すときに、送り出しタイミングや送り出し速度などを制御することにより、前後して画像形成部に送り込まれる2枚の用紙の間隔を安定して小さくすることができ、画像形成の作業能率を向上させることができる。
【0019】
反転路から送り出された用紙は、用紙反転手段が開放状態となる直前に中間搬送ローラにより挟持され、この中間搬送ローラは搬送方向後端側がフリーな状態となった用紙を画像形成部へ向けて搬送する。
【0020】
中間搬送ローラは、搬送方向後端側がフリーな状態となった用紙を挟持して搬送するものであり、このときの用紙には搬送負荷が作用しない。このため、中間搬送ローラの用紙搬送力を小さくしても用紙搬送をスムーズに行うことができ、用紙搬送力を小さくすることによりその用紙搬送に伴う騒音の発生を防止でき、また、その用紙搬送に伴う消費電力を低減することができる。
【0021】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記用紙反転手段は、間欠的に回転駆動される反転ローラとこの反転ローラの外周面に当接されて連れ回りされる従動ローラとからなり、前記反転ローラの外周部に前記従動ローラの外周面との間に隙間を生じさせる切欠部が形成され、前記反転ローラの外周における切欠部を除く寸法が、スイッチバックに先立って前記反転路内で停止している用紙の送り出し側の先端から上記中間搬送ローラに至るまでの寸法よりも大きくなっている。
【0022】
したがって、反転ローラと従動ローラとからなる用紙反転手段は、従動ローラが反転ローラの外周面に当接されて連れ回りされるときが送り出し状態となり、反転ローラの切欠部が従動ローラに対向して従動ローラの外周面との間に隙間が生じたときが開放状態となる。
【0023】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記用紙反転手段は、外周面を当接させて用紙を挟持する位置と離反する位置とに移動自在であって少なくとも一方のローラが正逆転方向へ回転駆動されるたたきローラ対である。
【0024】
したがって、この用紙反転手段は、たたきローラ対が外周面を当接させて用紙を挟持する位置に移動したときが送り出し状態となり、たたきローラ対が離反位置に移動したときが開放状態となる。
【0025】
請求項4記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか一記載の画像形成装置において、前記中間搬送ローラは、一定負荷以上で空回りするトルクリミッタを有する。
【0026】
したがって、中間搬送ローラに過度な用紙搬送力が作用する状態となったときには、トルクリミッタの箇所で空回りが生じるので、反転路から画像形成部へ向けて搬送される用紙に対して過度の用紙搬送力が作用することが防止される。
【0027】
請求項5記載の発明は、請求項1ないし4のいずれか一記載の画像形成装置において、前記中間搬送ローラの少なくとも一方のローラの用紙に対する摩擦抵抗が0.5以下である。
【0028】
したがって、中間搬送ローラにより搬送される用紙の先端部が画像形成部の直前位置に配置されているレジストローラに当接した後は、その用紙に対して中間搬送ローラが滑り易くなり、その用紙に対して中間搬送ローラから過度の用紙搬送力が付与されて用紙の先端部がレジストローラのニップ部に押し込まれたり、用紙の先端部が折れ曲がったりすることが防止される。
【0029】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の第1〜第3までの実施の形態に共通する共通構成を、図1ないし図8に基づいて説明する。図1はデジタル電子写真方式の画像形成装置の構造を概略的に示す正面図、図2は搬送される用紙をスイッチバックさせる機構部分を拡大して示す正面図、図3は搬送される用紙をスイッチバックさせる機構の一部である入口ローラと分岐爪との配置状態を示す斜視図、図4は用紙反転手段の動作状態を説明する正面図、図5及び図6は用紙を連続搬送する場合の用紙の流れを説明する説明図、図7は用紙反転手段と中間搬送ローラとの配置関係を示す正面図、図8は用紙搬送動作を示すダイヤグラムである。
【0030】
この画像形成装置には図1に示すように、用紙を積層保持する用紙収納部としての用紙トレイ1から電子写真方式で用紙上に画像形成を行う画像形成部2および形成した画像を用紙上に定着する定着部3を経由して、画像形成後の用紙が排紙される排紙スタッカ部4に至る搬送経路5が形成されている。搬送経路5のうち、用紙トレイ1から画像形成部2までが用紙搬送路6とされている。
【0031】
用紙搬送路6の途中には分岐点7が設けられており、この分岐点7から反転路8が分岐されている。反転路8は用紙搬送路6を搬送される用紙をスイッチバックさせるように機能するもので、用紙トレイ1から給紙された用紙が一旦送り込まれ、その後に後述する用紙反転手段によりスイッチバックされて再び用紙搬送路6上に送り出される。
【0032】
用紙搬送路6上の分岐点7よりも用紙搬送方向上流側にはモータ(図示せず)により回転駆動される搬送ローラ9が設けられている。分岐点7の箇所には、モータ(図示せず)により駆動されて用紙を反転路8に送り込む入口ローラ10と、入口ローラ10より搬送方向上流側に位置して搬送される用紙の先端を検知する入口センサ11と、反転路8に送り込まれる用紙の経路と反転路8から送り出される用紙の経路とを切り換える分岐爪12とが設けられている。本共通構成の形態の入口センサ11は、光を発光する発光素子(図示せず)と、発光素子から発光された光の反射光を受光する受光素子(図示せず)とにより構成される反射型の光センサであり、用紙が搬送されると発光素子から発光された光が用紙により反射され、この反射光を受光素子で受光することにより、用紙を検出する。
【0033】
分岐点7より用紙搬送方向下流側には、反転路8でスイッチバックされた用紙を画像形成部2へ送るようにモータ(図示せず)により駆動される中間搬送ローラ13と、レジストセンサ14と、レジストセンサ14により検出した用紙を画像形成部2へ送り込むタイミングを画像形成動作に同期させるレジストレーション動作を行うレジストローラ15とが設けられている。レジストセンサ14は上述した入口センサ11と同じ反射型のセンサである。
【0034】
反転路8には、用紙トレイ1から送り出された用紙の反転路8内への送り込みを許容し、及び、その用紙をスイッチバックさせて送り出すための用紙反転手段16と、反転路8へ送り込まれる用紙の先端部を検知する反転センサ17とが設けられている。この反転センサ17も上述した入口センサ11と同じ反射型のセンサである。
【0035】
用紙反転手段16は、ステッピングモータ(図示せず)により間欠的に回転駆動される反転ローラ18と、反転路8を挟んだ反転ローラ18に対向する位置に配置されて反転ローラ18の外周面に当接されることにより連れ回りされる従動ローラ19とから構成されている(図4参照)。反転ローラ18の外周部の一部には、従動ローラ19に対向したときに従動ローラ19の外周面との間に隙間を生じさせる切欠部18aが形成されている。図4(b)は、反転ローラ18の外周面と従動ローラ19の外周面とが当接し、反転ローラ18が矢印方向へ回転駆動されることにより反転ローラ18と従動ローラ19とで挟持している用紙を反転路8から送り出す用紙送り出し状態である。図4(a)は、切欠部18aが従動ローラ19に対向することにより反転ローラ18の外周面と従動ローラ19との間に隙間が生じた開放状態である。この開放状態のとき、反転路8内への用紙の送り込みが行われる。
【0036】
反転ローラ18は、切欠部18aが形成された部分を除く外周寸法が“Lr”に設定されている(図5参照)。また、反転路8に送り込まれた用紙が反転路8内で停止したときにおけるその用紙の後端部(フィードバックされて送り出されるときの先端部)と中間搬送ローラ13までの寸法が“La”に設定されている。そして、これらの外周寸法“Lr”と寸法“La”とは、略同じ寸法であって、“Lr”のほうが“La”より僅かに大きく設定されている。つまり、反転路8内に送り込まれた用紙が用紙反転手段16により用紙搬送力を付与されて反転路8から送り出されたとき、その用紙の先端部が中間搬送ローラ13の位置に到達した直後に切欠部18aが用紙に対向して用紙反転手段16が開放状態となり、用紙の搬送方向後端側がフリーな状態となる。
【0037】
中間搬送ローラ13の少なくとも一方のローラ、好ましくは駆動側のローラは、その外周面が用紙に対する摩擦抵抗が0.5以下となる樹脂により形成されている。
【0038】
また、中間搬送ローラ13の駆動側のローラにおけるローラ部と軸部との間には、一定負荷以上が作用したときにローラ部を空回りさせるトルクリミッタ(図示せず)が設けられている。
【0039】
用紙トレイ1には、積層保持された用紙を取り出すピックアップローラ20と、取り出した用紙を一枚ずつに分離するFRR方式の分離給紙ローラ21とを備えた分離給紙手段22が設けられている。
【0040】
画像形成部2には、表面に画像が形成される感光体23、感光体23の表面を一様に帯電させる帯電器24、感光体23の上に静電潜像を光書き込みするデジタル光書き込み装置25、感光体23の上の静電潜像にトナーを付着させることによってトナー像を形成する現像器26、現像後のトナー像を用紙上に転写する転写器27、感光体23の上の残存トナーを除去するクリーニング装置28等が設けられている。この画像形成部2では、デジタル電子写真プロセスによる画像形成が行われる。
【0041】
定着部3には、用紙上に転写したトナー像を用紙に定着するために用紙に圧力を加える加圧ローラ29と、内部に熱源を有して用紙に熱を加える加熱ローラ30とが設けられている。定着部3より用紙搬送方向下流側には、トナー像が定着された用紙を排紙スタッカ部4へ排紙する排紙ローラ31が設けられている。
【0042】
分岐点7に配置されている分岐爪12は、反転路8に送り込まれる用紙に対向する第1ガイド面12aと、反転路8から送り出される用紙に対向する第2ガイド面12bと、第1ガイド面12aと第2ガイド面12bとに挟まれて反転路8に対向する鋭角的な分岐爪先端部12cとを有する略三角形に形成されている(図2参照)。そして、この分岐爪12は、入口ローラ10の中心軸10aの近傍にこの中心軸10aと平行に配置された支軸32に固定され、支軸32は軸受(図示せず)により回動自在に軸支されている。支軸32の端部にはアーム33の一端が固定され、アーム33の他端にはスプリング34の一端が係止されている。また、スプリング34の付勢力によりアーム33が回動する方向には、アーム33の回動位置を規制するためのストッパ35が設けられている(図3参照)。
【0043】
分岐爪12は、支軸32と共に支軸32の軸心回りに回動することにより、第1切換位置(図2において実線で示す位置)と、第2切換位置(図2において仮想線で示す位置)とに回動自在に設けられている。第1切換位置は、反転路8に送り込まれる用紙の腰の強さによりスプリング34の付勢力に抗して分岐爪12を回動させ、その用紙が入口ローラ10の外周面と分岐爪12の第1ガイド面12aとの間を進行しているときの回動位置である。第2切換位置は、入口ローラ10の外周面と分岐爪12の第1ガイド面12aとの間に用紙が存在せず、スプリング34の付勢力によりアーム33がストッパ35に当接したときの回動位置である。分岐爪12が第2切換位置に回動しているとき、分岐爪先端部12cは仮想線で示すように、入口ローラ10の外周部より内側に入り込んで位置している。
【0044】
このような構成において、用紙トレイ1に積層保持された用紙が分離給紙手段22により一枚ずつ分離給紙され、分離給紙された用紙が用紙搬送路6に沿って連続して送り出される。
【0045】
用紙搬送路6に沿って送り出された用紙の先端部が分岐点7に達して入口センサ11に検知されると入口ローラ10が回転駆動される。また、分岐点7に達した用紙の先端部が第2切換位置に回動している分岐爪12の第1ガイド面12aに当たり、用紙の腰の強さにより分岐爪12を押し上げて第2切換位置に回動させ、用紙は第1ガイド面12aと入口ローラ10の外周面との間を通って反転路8へ送り込まれる。用紙が第1ガイド面12aと入口ローラ10の外周面との間を通るとき、分岐爪12がスプリング34の付勢力によって用紙を入口ローラ10の外周面に押し付けているので、回転駆動される入口ローラ10から用紙へ用紙搬送力が付与され、用紙は反転路8にスムーズに送り込まれる。なお、反転路8への用紙の送り込み時には、図4(a)に示すように、用紙反転手段16は開放状態となっている。
【0046】
反転路8へ送り込まれる用紙の後端部が第1ガイド面12aと入口ローラ10の外周面との間を通過すると、分岐爪12はスプリング34の付勢力により自動的に第2切換位置へ回動する。分岐爪34が第2切換位置へ回動すると、分岐爪12の分岐爪先端部12cが入口ローラ10の外周面より内側に入り込んで位置するようになる。これにより、用紙が反転路8から送り出されるとき、その用紙の先端部が入口ローラ10の外周面と分岐爪12の第1ガイド面12aとの間に入り込むことが確実に防止され、反転路8から画像形成部2へ向けた用紙の送り出しをスムーズに行える。
【0047】
用紙反転手段16による反転路8からの用紙の送り出しは、反転ローラ18が図5において矢印で示すように反時計回り方向へ回転駆動され、反転ローラ18と従動ローラ19との外周面が当接して図4(b)に示すような送り出し状態となり、反転ローラ18と従動ローラ19とにより用紙が挟持されてその用紙に対して用紙搬送力が付与されることにより行われる。
【0048】
用紙反転手段16による反転路8からの用紙の送り出し寸法は“Lr”であり、用紙が所定寸法“Lr”送り出されたとき、その用紙の先端部は中間搬送ローラ13により挟持される。そして、その用紙の先端部が中間搬送ローラ13により挟持された直後に、用紙反転手段16は図4(a)に示すような開放状態となり、中間搬送ローラ13により挟持された用紙の搬送方向後端側はフリーな状態となる。
【0049】
中間搬送ローラ13により挟持された用紙は、中間搬送ローラ13から用紙搬送力を付与されてレジストローラ15に当接する箇所まで搬送され、レジストローラ15が所定のタイミングで回転駆動されることにより画像形成部2へ送り込まれ、その用紙への画像形成が行われる。
【0050】
また、反転路8から送り出された用紙が中間搬送ローラ13により挟持された直後に用紙反転手段16は図4(a)に示すような開放状態となって停止するので、送り出される用紙の後端側が反転ローラ18と従動ローラ19との間に存在している状態であっても後続の用紙を反転路8へ送り込むことが可能となる。
【0051】
ここで、中間搬送ローラ13は、搬送方向後端側がフリーな状態となった用紙を挟持して搬送するものであり、このときの用紙には搬送負荷が作用しない。このため、中間搬送ローラ13の用紙搬送力を小さくしてもこの中間搬送ローラ13による用紙搬送をスムーズに行うことができる。例えば、後端側を他の搬送ローラで挟持されている用紙を搬送する場合には、その用紙に対して19.6N程度の用紙搬送力を付与する必要があるのに対し、本共通構成では、中間搬送ローラ13から用紙に付与する用紙搬送力を9.8N以下とすることができる。そして、用紙に付与する用紙搬送力を小さくすることによりその用紙搬送に伴う騒音の発生を防止することができ、さらに、その用紙搬送に伴う消費電力を低減することができる。
【0052】
また、この中間搬送ローラ13にはトルクリミッタが設けられているので、中間搬送ローラ13に過度な用紙搬送力が作用する状態となったときには、トルクリミッタの箇所で空回りが生じる。これにより、反転路8から画像形成部2へ向けて搬送される用紙に対して過度の用紙搬送力が作用することが防止される。
【0053】
また、この中間搬送ローラ13の駆動側のローラの外周部が用紙に対する摩擦抵抗が0.5以下の樹脂により形成されているので、中間搬送ローラ13により搬送される用紙の先端部がレジストローラ15に当接した後は、その用紙に対して中間搬送ローラ13が滑り易くなり、その用紙に対して中間搬送ローラ13から過度の用紙搬送力が付与されて用紙の先端部がレジストローラ15のニップ部に押し込まれたり、用紙の先端部が折れ曲がったりすることが防止される。
【0054】
図6、図7は、用紙を連続搬送する場合の用紙の流れを説明する説明図である。先行する用紙aを反転路8から用紙搬送路6へ送り出すと同時に、後続の用紙bを反転路8に向けて搬送する。先行する用紙aは、最初、用紙反転手段16により用紙搬送力を付与され、用紙反転手段16が図4(a)に示す開放状態で停止した後は、中間搬送ローラ13により用紙搬送力を付与され、画像形成部2へ向けて搬送される。一方、後続の用紙bは、搬送ローラ9と入口ローラ10とにより用紙搬送力を付与され、用紙反転手段16が図4(a)に示す開放状態で停止しているときに反転路8へ送り込まれ、即ち、反転路8への用紙bの送り込みは、用紙反転手段16が開放状態となって用紙aが反転路8から送り出されている最中に行われる。そして、後述する図8のダイヤフラムで説明するように、反転路8への用紙の送り込み速度を反転路8からの用紙の送り出し速度より速くすることにより、反転路8に送り込まれた後続の用紙bを、先行して送り出された用紙aと画像形成部2内で重なりを小さい間隔で反転路8から送り出すことができ、画像形成部2へ連続して送り込まれる用紙a,bの間隔を小さくして画像形成の作業能率を向上させることができる。
【0055】
なお、画像形成部2内に送り込まれた前後の用紙の間隔を小さくする方法としては、反転路8からの送り出し速度を反転路8への送り込み速度より小さくするということには限らない。例えば、前後する2枚の用紙の間隔が小さくなるように反転路8からの送り出しタイミングを制御したり、用紙の搬送速度をレジストローラ15より下流側で低速にしたりしてもよい。
【0056】
図8は、用紙搬送動作を示すダイヤグラムである。用紙トレイ1から反転路8内の反転停止位置までは搬送ローラ9と入口ローラ10とによって用紙を速度Vaで搬送し、反転停止位置から画像形成部2までは反転ローラ18と中間搬送ローラ13とによって画像形成速度に等しい速度Vbで用紙を搬送している。また、速度Vaは、速度Vbより速い値に設定されている。
【0057】
つぎに、本発明の第1の実施の形態を図9に基づいて説明する。なお、共通構成において説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する(以下の実施の形態でも同じ)。
【0058】
本実施の形態は、共通構成に対して、分岐爪12の近傍に従動コロ36を追加した構造である。従動コロ36は、用紙の搬送方向と直交する用紙幅方向の中央部に1個、又は、用紙幅方向の対称となる位置に2個設けられている。従動コロ36は、ブラケット37に支持され、このブラケット37が支軸32にその軸心回りに回動自在に取り付けられている。ブラケット37は板バネ38により付勢され、この板バネ38の付勢力によって従動コロ36が入口ローラ10の外周面に弾性的に当接されている。反転路8に送り込まれる用紙は、共通構成で説明したように、分岐爪12の第1ガイド面12aと入口ローラ10の外周面との間を通過するとともに、従動コロ36の外周面と入口ローラ10の外周面との当接部分を通過する。
【0059】
また、従動コロ36は、分岐爪12が第2切換位置(仮想線で示す位置)に位置するとき、従動コロ36の半径寸法以下の部分が分岐爪12の第2ガイド面12bから突出している。
【0060】
このような構成において、用紙が反転路8に送り込まれるとき、用紙の一方の面が入口ローラの外周面に当接され、他方の面は従動コロ36の外周面9と分岐爪12の第1ガイド面12aとに当接する。これにより、用紙の他方の面が共通構成で説明したように分岐爪12の第1ガイド面12aのみに当接する場合に比べて、従動コロ36との当接により用紙に対して付与される用紙搬送力を増加させることができ、反転路8への用紙の送り込みをスムーズに行える。
【0061】
また、従動コロ36における分岐爪12の第2ガイド面12bから突出している部分は、反転路8から送り出される用紙の送り出し方向に沿って回転しているので、反転路8から送り出される用紙の下側の面が従動コロ36の外周面に当接することになり、反転路8からの用紙の送り出しが助長される。
【0062】
さらに、分岐爪12が第2切換位置に位置するとき、従動コロ36が第2ガイド面12bから突出する寸法は従動コロ36の半径寸法以下であるので、反転路8から送り出された用紙の先端が従動コロ36の外周面に当接しても、その用紙の先端部が従動コロ36の外周面上を従動コロ36の回転方向に沿って進行することになるので、従動コロ36の外周面と分岐爪12の第2ガイド面12bとの間に用紙が食い込むということが防止される。
【0063】
つぎに、本発明の第2の実施の形態を図10に基づいて説明する。本実施の形態は、第1の実施の形態で説明した従動コロ36に代えて従動コロ36aを用いたものであり、この従動コロ36aの外周面には、反転路8から送り出された用紙の先端部が引っ掛かる用紙先端引掛部39が形成されている。この用紙先端引掛部39は、従動コロ36aの軸心と平行に延出した複数の溝であり、この用紙先端引掛部39を形成することにより従動コロ36aの回転中心と直交する方向の断面形状は歯車状になる。
【0064】
このような構成において、反転路8から送り出された用紙Sの先端側が入口ローラ10側へ向けてカールし、又は、入口ローラ10側へ折れ曲がっている場合がある。このような用紙Sの先端部が従動コロ36aに当接すると、その用紙Sの先端部が用紙先端引掛部39に引っ掛かって画像形成部2へ向かう側へ運ばれるので、用紙Sが従動コロ36aにぶつかって折れ曲がり、ジャムを発生するということが防止される。
【0065】
つぎに、本発明の第3の実施の形態を図11に基づいて説明する。本実施の形態は、用紙反転手段としてたたきローラ対40を設けたものである。このたたきローラ対40は、回転駆動される駆動ローラ40aとその駆動ローラ40aに当接して連れ回りされる従動ローラ40bとから構成される。従動ローラ40bは支点41で支持されてスプリング42の付勢力により駆動ローラ40a側に付勢されている。また、スプリング42の付勢力に抗して従動ローラ40bを駆動ローラaから離反させる位置に移動させるソレノイド43が設けられている。
【0066】
図11(b)は、駆動ローラ40aの外周面と従動ローラ40bの外周面とが当接し、駆動ローラ40aが矢印方向へ回転駆動されることにより駆動ローラ40aと従動ローラ40bとで挟持している用紙を反転路8から送り出す用紙送り出し状態である。図11(a)は、ソレノイド43の駆動により従動ローラ40bが下方へ引っ張られ、駆動ローラ40aと従動ローラ40bとの間に隙間が生じた開放状態である。この開放状態のとき、反転路8内への用紙の送り込みが行われる。
【0067】
このような構成において、たたきローラ対40が図11(b)に示すように送り出し状態となったとき、反転路8内からの用紙の送り出しが行われる。反転路8から送り出された用紙の先端部が中間搬送ローラ13に挟持された直後にたたきローラ対40が図11(a)に示すような開放状態となり、後続の用紙が反転路8内に送り込まれる。そして、この反転路8を用いて用紙をスイッチバックさせることにより、前後する用紙の間隔を画像形成部2内で小さくすることができ、連続して行う画像形成の作業能率が向上する。
【0068】
【発明の効果】
請求項1記載の発明の画像形成装置によれば、反転路から送り出された用紙を中間搬送ローラにより挟持して画像形成部へ搬送するとき、中間搬送ローラにより挟持された用紙は搬送方向後端側がフリーな状態となっているのでその用紙に対して搬送負荷が作用せず、このため、中間搬送ローラの用紙搬送力を小さくしても用紙搬送をスムーズに行うことができ、用紙搬送力を小さくすることによりその用紙搬送に伴う騒音の発生を防止でき、また、その用紙搬送に伴う消費電力を低減することができる。
【0069】
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の画像形成装置において、反転路から用紙をスイッチバックさせて送り出す用紙反転手段は、間欠的に回転駆動される反転ローラとこの反転ローラの外周面に当接されて連れ回りされる従動ローラとからなり、反転ローラの外周部に従動ローラの外周面との間に隙間を生じさせる切欠部が形成されているので、従動ローラが反転ローラの外周面に当接されて連れ回りされるときが用紙反転手段が送り出し状態となって反転路からの用紙の送り出しを行うことができ、反転ローラの切欠部が従動ローラに対向して従動ローラの外周面との間に隙間が生じたときが開放状態となって反転路への用紙の送り込みを行うことができる。
【0070】
請求項3記載の発明によれば、請求項1記載の画像形成装置において、反転路から用紙を送り出す用紙反転手段は、外周面を当接させて用紙を挟持する位置と離反する位置とに移動自在であって少なくとも一方のローラが正逆転方向へ回転駆動されるたたきローラ対であるので、たたきローラ対が外周面を当接させて用紙を挟持する位置に移動したときに用紙反転手段が用紙送り出し状態となって反転路からの用紙の送り出しを行うことができ、たたきローラ対が離反位置に移動したときに用紙反転手段が開放状態となって用紙反転路への用紙の送り込みを行うことができる。
【0071】
請求項4記載の発明によれば、請求項1ないし3のいずれか一記載の画像形成装置において、中間搬送ローラは、一定負荷以上で空回りするトルクリミッタを有するので、中間搬送ローラに過度な用紙搬送力が作用する状態となったときには、トルクリミッタの箇所で空回りが生じるので、反転路から画像形成部へ向けて搬送される用紙に対して過度の用紙搬送力が作用することを防止できる。
【0072】
請求項5記載の発明によれば、請求項1ないし4のいずれか一記載の画像形成装置において、中間搬送ローラの少なくとも一方のローラの用紙に対する摩擦抵抗が0.5以下であるので、中間搬送ローラにより搬送される用紙の先端部が画像形成部の直前位置に配置されているレジストローラに当接した後は、その用紙に対して中間搬送ローラが滑り易くなり、その用紙に対して中間搬送ローラから過度の用紙搬送力が付与されて用紙の先端部がレジストローラのニップ部に押し込まれたり、用紙の先端部が折れ曲がったりすることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の共通構成を概略的に示す正面図である。
【図2】 搬送される用紙をスイッチバックさせる機構部分を拡大して示す正面図である。
【図3】 搬送される用紙をスイッチバックさせる機構の一部である入口ローラと分岐爪との配置状態を示す斜視図である。
【図4】 用紙反転手段の動作状態を説明する正面図であり、(a)は開放状態、(b)は送り出し状態である。
【図5】 用紙を連続搬送する場合の用紙の流れを説明する説明図である。
【図6】 用紙を連続搬送する場合の用紙の流れを説明する説明図である。
【図7】 用紙反転手段と中間搬送ローラとの配置関係を示す正面図である。
【図8】 用紙搬送動作を示すダイヤグラムである。
【図9】 本発明の第1の実施の形態の画像形成装置における搬送される用紙をスイッチバックさせる機構部分を拡大して示す正面図である。
【図10】 本発明の第2の実施の形態の画像形成装置で使用する従動コロを示す正面図である。
【図11】 本発明の第3の実施の形態の画像形成装置の用紙反転手段の動作状態を説明する正面図であり、(a)は開放状態、(b)は送り出し状態である。
【符号の説明】
1:用紙収納部、2:画像形成部、6:用紙搬送路、8:反転路、13:中間搬送ローラ、16:用紙反転手段、18:反転ローラ、18a:切欠部、19:従動ローラ、22:分離給紙手段、40:用紙反転手段、たたきローラ対
Claims (5)
- 用紙を積層保持する用紙収納部と、
前記用紙収納部から用紙を1枚ずつ分離給紙する分離給紙手段と、
給紙された用紙上に画像形成を行う画像形成部と、
前記用紙収納部から前記画像形成部に至る用紙搬送路と、
前記分離給紙手段によって分離給紙された用紙が送り込まれるように、前記用紙搬送路の途中に接続された反転路と、
前記用紙搬送路における、前記反転路との分岐点よりも用紙搬送方向上流側の箇所に位置する用紙を前記反転路内に向けて送り込むように回転駆動する入口ローラと、
前記反転路内に送り込まれた用紙をスイッチバックさせて、前記用紙搬送路における前記分岐点よりも用紙搬送方向下流側の箇所へ送り出す送り出し状態、及び、前記用紙搬送路における前記分岐点よりも用紙搬送方向上流側の箇所から前記反転路に向けて送られる後続の用紙がスイッチバック中の用紙とすれ違うようにして前記反転路内へ送り込まれることを許容する開放状態、を互いに切替自在な用紙反転手段と、
前記用紙反転手段により、前記反転路内から、前記用紙搬送路における前記分岐点よりも用紙搬送方向下流側の箇所へ送り出された用紙を、前記用紙反転手段における送り出し状態から開放状態への切り換えの直前に挟持した後、搬送方向後端側がフリーな状態となった用紙を前記画像形成部に向けて搬送する中間搬送ローラと、
前記入口ローラとの当接によって従動回転した状態で、前記後続の用紙を当接部に挟み込んで前記反転路に向けて送るとともに、自らの回転外周面をスイッチバックによって前記反転路内から送り出されてくる先行の用紙に接触させてその送り出しを助長する従動コロと、を有する画像形成装置。 - 前記用紙反転手段は、間欠的に回転駆動される反転ローラとこの反転ローラの外周面に当接されて連れ回りされる従動ローラとからなり、前記反転ローラの外周部に前記従動ローラの外周面との間に隙間を生じさせる切欠部が形成され、前記反転ローラの外周における切欠部を除く寸法が、スイッチバックに先立って前記反転路内で停止している用紙の送り出し側の先端から上記中間搬送ローラに至るまでの寸法よりも大きくなっている請求項1記載の画像形成装置。
- 前記用紙反転手段は、外周面を当接させて用紙を挟持する位置と離反する位置とに移動自在であって少なくとも一方のローラが正逆転方向へ回転駆動されるたたきローラ対である請求項1記載の画像形成装置。
- 前記中間搬送ローラは、一定負荷以上で空回りするトルクリミッタを有する請求項1ないし3のいずれか一記載の画像形成装置。
- 前記中間搬送ローラの少なくとも一方のローラの用紙に対する摩擦抵抗が0.5以下である請求項1ないし4のいずれか一記載の画像形成装置。
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