JP4963656B2

JP4963656B2 - シート搬送装置及び画像形成装置

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Publication number: JP4963656B2
Application number: JP2007261463A
Authority: JP
Inventors: 宏介湯澤; 岳志堀岡; 亘内田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-10-23
Filing date: 2007-10-05
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2027-10-05
Also published as: US7871076B2; JP2008133135A; US20080179823A1

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においてシートの搬送経路を切り替え可能なシート搬送装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。

近年、電子写真装置等の画像形成装置は、高速化、カラー化につづき小形化が進められてきている。

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においてシートを搬送する搬送経路を切り替えるためのシート搬送経路切り替え機構を用いることがある。たとえば、シートの両面に記録が可能な画像形成装置がその例である。通常、切り替え機構は分離爪や分岐板（分離爪や分岐板はそれ自体が搬送ガイドを兼ねていることもある。このため、以下、総称して「搬送ガイド切替部材」と呼ぶ）をソレノイドなどのアクチュエータを用いて動作させて搬送経路を切り替えている。

しかしながら、従来のシート搬送経路切り替え装置では、切り替え機構の切り替え動作にソレノイド等のアクチュエータを用いて搬送ガイド切替部材を動かし、搬送経路の切り替えを行っていた。このため、搬送ガイド切替部材の駆動域が大きく取れず、搬送ガイド切替部材を画像形成装置本体に取り付けた状態では搬送ガイド切替部材の奥側に発生したジャム紙の除去を行うことは容易ではなかった。

そこで、図７に示すように、開閉カバー100を開放することにより、開閉カバー100と共に搬送ガイド切替部材101と支持部材102とが一体的に開放されるように構成した搬送路切り替え機構が提案されている（特許文献１）。この機構では、開閉カバー100を開くと搬送ガイド切替部材101がジャム紙から遠ざかり、用紙搬送分岐部が大きく開放されて、ジャム紙を容易に除去することが可能となる。

特開２００１−０３９６０２

しかし、特許文献１の構成では、搬送ガイド切替部材単一部品だけでなく搬送路切り替え機構ごと回転させ、ジャム処理を行うスペースを確保している。そのため、複雑なリンク機構が必要であり、開閉カバー100の回転軌跡を大きくする必要があるため、大きなスペースが必要となる。

また、特許文献１の構成では搬送ガイド切替部材の手前側と奥側両方においてジャム紙が発生した場合、まず手前側のジャム紙を除去した後に、一度開閉ガイドを閉じ、再び開閉ガイドを開かなくては奥側のジャム紙が除去できなかった。

本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ジャム処理性のよいシート搬送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供するものである。

上記課題を解決するための本発明における代表的な構成は、シートの搬送方向を切り替え可能なシート搬送装置において、シートの搬送方向を切り替えるために、移動可能な切替部材と、前記切替部材を、シートを第一の搬送方向に導く第一の位置に保持する保持部材と、前記切替部材を前記保持部材に付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力に抗して前記切替部材を前記第一の位置からシートを第二の搬送方向に導く第二の位置へ移動するための移動手段と、を有し、前記保持部材による前記第一の位置への保持を解除することによって前記切替部材は前記移動手段から離脱し、前記付勢部材により、ジャム処理のための第三の位置に移動可能であることを特徴とする。

本発明は切替部材を移動したときに移動手段と係合離脱可能であるために、移動手段に拘束されることなく切替部材の開閉角度を大きくすることができる。このため、ジャム処理性の良い搬送路切り替え機構をもつシート搬送装置が実現できる。

次に本発明の一実施形態に係るシート搬送装置について、これを用いた画像形成装置を例示して説明する。

〔第１実施形態〕
［画像形成装置の全体構成］
図１は本実施形態の画像形成装置の模式断面説明図である。まず、図１を参照して画像形成装置の全体構成について、画像形成動作とともに説明する。

装置本体Ｓには、駆動ローラ１とテンションローラ２により張架された中間転写ベルト３の周面に、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の画像形成手段４（４Ｍ，４Ｃ，４Ｙ，４Ｋ）が横一列に並ぶように配置されている。各画像形成手段４内の感光体ドラム５は、露光手段６からの画信号に応じた光照射により表面に潜像が形成され、図示しない現像器によりトナー現像される。ついで、各感光体ドラム５上の各色のトナー像は、感光体ドラム５と対向した転写部で中間転写ベルト３に一次転写されたのち、転写ローラ７とのニップ部で構成された二次転写部へ搬送される。

上記画像形成動作と同期して、シートＰは給送カセット８から給送され、搬送ローラ９により二次転写部へと導かれ、転写ローラ７へのバイアス印加により中間転写ベルト３上のトナー像がシートＰへと二次転写される。

トナー像が転写されたシートＰは、定着装置Ｆへと搬送される。定着装置Ｆは、定着部Ｆａと排出部Ｆｂとが一体的に設けられている。定着部Ｆａは発熱体を備えた定着ローラ10と、これに当接された加圧ローラ11とを有する。排出部Ｆｂは定着装置Ｆの出口に設けられた一対の排出ローラ対121，131及び、定着部Ｆａの下流に設けられた均しローラ対122，132を備えている。

排出ローラ対121，131は、長手方向（シート搬送方向と直交するシート幅方向）に分割配置されたローラ対である。一方、均しローラ対122，132は、長手方向においてほぼシート幅と同等の幅広であり、定着後の加熱されたトナーが柔らかい状態にある領域で、該定着済みのトナー画像に加圧接触して平滑にする。

シートＰは、定着ローラ10と加圧ローラ11との定着ニップ部Ｎで挟持されて搬送される間に加熱及び加圧されてトナー像が定着される。定着部Ｆａでトナー像が定着されたシートＰは、排出部Ｆｂにより定着装置Ｆの外部へ導かれ、最終的に排出トレイ14上に積載される。両面印刷時には、一面目画像形成されたシートの後端が排出ローラ対121，131にニップされた状態からスイッチバック機構により再給紙され、両面搬送ガイド15及び搬送ローラ16によって、再び搬送ローラ9に導かれる。その後、搬送ローラ９により二次転写部へと導かれ、転写ローラ７へのバイアス印加により中間転写ベルト３上のトナー像がシートＰの二面目へと二次転写される。

[シート搬送装置]
定着装置Ｆの排出部Ｆｂを構成するシート搬送装置には搬送ガイド切替部材としての排出切替部材（切替部材）60が設けられており、搬送されるシートの搬送方向が切り替え可能となっている。次にこのシート搬送装置について説明する。

本実施形態の排出切替部材60は、シートＰの定着後の(１)排出ガイド、(２)シートＰの両面印刷時の両面反転用切替部材、(３)片面印刷時に発生したジャム処理用の扉として用いている。

本実施形態の排出部Ｆｂは、図２に示すように、排出ローラ対121，131と、均しローラ対122，132と、排出切替部材60、弾性部材61、移動手段65、突き当て部69によって構成されている。

シートの搬送方向を切り替えるための排出切替部材60は、回転中心68を中心に定着装置Ｆに回転自在に取り付けられている。また、排出切替部材60は引っ張りバネで構成した弾性部材61により常に矢印Ａ（図３(a)）の方向に付勢されている。そして、装置内部を開放する装置の外装カバーを兼ねた後ろ扉62が閉じた状態では後ろ扉62に設けられた保持部材となる突き当て部69に突き当たってその位置が決まる。ここで、後ろ扉62はシート搬送装置の外装を兼ねていても、その外側にシート搬送装置の外装が別に存在していてもどちらでも良い。後ろ扉62を開くと、排出切替部材60は後ろ扉62の突き当て部69による保持がなくなり、弾性部材61により後ろ扉62の開き方向に開く。

移動手段65は前記排出切替部材60と係合し、これを移動するためのものであり、排出切替部材に係合するロッド（作動部材）64と、これに係合してロッド64を動作させるソレノイド（駆動部材）63とで構成されている。排出切替部材60と係合したロッド64はソレノイド63のオン・オフによって図３の左右方向に動作する。これにより、排出切替部材60が回転中心68を中心にして回動する。

そして、前記ロッド64はソレノイド63に対して係合、及び、係合状態が外れる係合離脱可能に構成されている。ロッド64がソレノイド63に対して係合しているときは、ソレノイド63がオンすると矢印Ｃ方向（図３(a)）に引き込まれる。一方、係合離脱状態ではロッド64はソレノイド63によって制御することができず、ロッド64はソレノイド63からの拘束がなくなり、スライド自由な状態となる。なお、ロッド64がソレノイド63に対して係合離脱状態になってスライド自由な状態でも、ロッド64がソレノイド63から脱落することがないように構成されている。

上記排出切替部材60は図３(ａ)の排出ガイドモード、(ｂ)の両面搬送ガイドモード、(ｃ)のジャム処理モードに対応する３通りの位置に稼動し、それぞれの保持角度に応じてそれぞれ異なった機能を果たす。ここで、図３を用いて排出切替部材60の３モードそれぞれの機能を説明する。

図３(ａ)の排出ガイドモードの状態では、排出切替部材60は排出ローラ対121，131と均しローラ対122、132との間の搬送ガイドを形成している。後ろ扉62が閉じた状態であるので、排出切替部材60はソレノイド63のオン・オフ状態の切り替えによって移動可能な領域にある。このときソレノイド63はオフ状態となっており、排出切替部材60自体は付勢部材である弾性部材61によって付勢されている。そして、保持部材としての後ろ扉62の突き当て部69で位置決めされた第一の位置にあって搬送ガイドとして機能し、シートＰを矢印Ｂ方向（第一の搬送方向）に搬送するためのガイドとしての機能を果たしている。

図３(ｂ)の両面搬送ガイドモードは、図３(ａ)の状態から、ソレノイド63をオンすることにより、ロッド64が矢印Ｃ（図３(a)）の方向に引き込まれることで、排出切替部材60が弾性部材61の付勢力に抗して矢印Ｄ方向（図３(b)）に回転する。これにより、排出切替部材60は前記第一の位置からシートＰを矢印Ｅの方向（第二の搬送方向）に導く第二の位置へ移動して図３(ｂ)の状態となり、両面搬送ガイドモードになる。

両面印刷時には図３(ａ)の状態でシートＰの後端が排出切替部材60の先端を越えた時にソレノイド63をオン状態にして図３(ｂ)の状態にする。そして、排出ローラ対121，131を反転させることによって、シートＰは矢印Ｅ方向（図３(b)）にスイッチバックし、排出切替部材60の排出ガイドの反対面を通過していく。このように、排出切替部材60は両面印刷時のシート搬送パス切替部材及び両面印刷時のシートＰの搬送ガイドとしての機能を果たす。

シートＰの通過後、図３(ｂ)の状態からソレノイド63をオフ状態にすることでロッドの矢印Ｃ方向への吸引力がなくなるため、排出切替部材60は再び弾性部材61に付勢され図、３(ａ)の排出ガイドモードに戻る。

図３(ｃ)のジャム処理モードでは、排出切替部材60は図３(ａ)のシートガイド位置から、後ろ扉62を開く。これにより、排出切替部材60は後ろ扉62の突き当て部69による突き当てを失い、第一の位置への保持が解除され、弾性部材61の力によって後ろ扉62の開く矢印Ｆの方向に回転する。このとき、排出切替部材60の移動に伴い、ソレノイド63のロッド64は矢印Ｇ方向に引き抜かれる。そして、この引き抜きに際して排出切替部材60が一定以上移動すると、ロッド64はソレノイド63の非駆動可能領域まで引き抜かれ、ソレノイドとの係合離脱状態となってスライド自由な状態となる。これにより、排出切替部材60はジャム処理のための第三の位置では、矢印Ｆ方向への回転角度を広く確保することができる。

ジャム処理後には後ろ扉62を閉めることで、排出切替部材60も突き当て部69で押し込まれることにより閉じる。このときの排出切替部材60の移動により、ロッド64はソレノイド63に押し込まれるようにスライドし、再びソレノイド63の駆動可能領域まで移動して係合状態に戻る。

このように、ジャム処理時には排出切替部材60がソレノイド63の拘束から解放されることにより、排出切替部材60の開放角度を大きくすることができるのでジャム処理性が向上する。

本実施形態では、排出切替部材60を駆動するためのアクチュエータとしてソレノイド63を用いたが、ソレノイド63の代わりに駆動源により上下動するラックなどを用いても同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態では搬送ガイド切替部材として定着装置に一体的に設けられた排出切替部材60を例示したが、上記搬送路切り替え機構の構成は他の手段においても用いることが可能である。

〔第２実施形態〕
次に第２実施形態に係る装置について図４及び図５を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施形態が第１実施形態と異なる点は、排出切替部材60とソレノイド63である。第１実施形態では排出切替部材60とソレノイド63のロッド64を常に係合させていた。そのため、図３(ｃ)に示すように、ジャム処理モードでは、後ろ扉62を開くと、排出切替部材60は突き当て部69による突き当てを失い、弾性部材61によって後ろ扉62の開き方向に開いた。これに伴い、ソレノイド63のロッド64がソレノイド63の非駆動可能領域まで移動していた。

本実施形態では、排出切替部材60とソレノイド63のロッド64とは、後ろ扉62が閉じた状態でのみ係合する構成となっている。すなわち、排出切替部材60とロッド64とは、排出ガイドモード、両面搬送ガイドモードのときは係合しているが、ジャム処理モードのときは係合離脱可能に構成されている。そのため、ロッド64はソレノイド63の駆動可能領域に常に位置している。

そして、後ろ扉62を閉じることで、排出切替部材60から伸びた腕がソレノイド63と係合する位置に移動することで、ソレノイド63のオン・オフ状態の切り替えによって排出切替部材60を駆動するように構成している。

図５(ａ)〜(ｃ)に本実施形態における排出切替部材60とソレノイド63及びロッド64の動作を説明する。

図５(ａ)はジャム処理モード、図５(ｂ)は排出ガイドモード、図５(ｃ)は両面搬送ガイドモード時の状態をそれぞれ示す。

図５(ａ)のジャム処理モードでは、後ろ扉62は開いた状態にあり、排出切替部材60も後ろ扉62に連動して開いた状態になっている。このとき、ロッド64はソレノイド63の駆動可能領域に位置している。第１実施形態では、排出切替部材60とロッド64が常に連結していたために、排出切替部材60をジャム処理のために大きく開口させるために、ロッド64をソレノイド63と係合離脱状態にしてソレノイド63の非駆動領域まで引き抜く必要があった。

これに対して本実施形態では、排出切替部材60とロッド64は常に連結していない。そのため、後ろ扉62を大きく開くと、ロッド64はソレノイド63の非駆動可能領域まで引き抜かれないが、排出切替部材60とソレノイド63との係合が外れ、排出切替部材60を大きく開口することができる。

ジャム処理後に図５(ｂ)の排出ガイドモードに戻すと、図５(ａ)の状態から、後ろ扉62が閉じて図５(ｂ)の状態となる。後ろ扉62を閉じると、これに連動して排出切替部材60が閉じ、図５(ｂ)のように、排出切替部材60がロッド64と係合する位置関係に排出切替部材60から伸びた係止突起66が移動する。係止突起66が図５(ｂ)の位置に移動することで、排出切替部材60はロッド64と係合し、ソレノイド63のオン・オフの切り替えによって排出切替部材を稼動することができる状態となる。

本実施形態では、ソレノイド63がオフ状態において、排出切替部材60は排出ガイドモード（図５(ｂ)）となり、ソレノイド63がオン状態においてロッド64がソレノイド63に引き込まれて両面搬送ガイドモードとなる（図５(ｃ)）。

上記のように構成しても、ジャム処理時には排出切替部材60がソレノイド63の拘束から解放されることにより、排出切替部材60の開放角度を大きくすることができるのでジャム処理性が向上する。

なお、本実施形態では、排出切替部材60を駆動するためのアクチュエータとしてソレノイドを用いたが、ソレノイド63の代わりに駆動源により上下するラックなどを用いても同様の効果を得ることができる。

〔第３実施形態〕
次に第３実施形態に係る装置について図６を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成も前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施形態が前述した第２実施形態と異なる点はロッド64の先端に揺動可能なアーム若しくは弾性体のアームが取り付いていることである。本実施形態では、ロッド64に弾性変形可能なカギ型の弾性体アーム（弾性部）67を設けた例を示す。

図６(ａ)は排出切替部材60が排出ガイドモードの場合を、図６(ｂ)は排出切替部材60が両面搬送ガイドモードの場合を、図６(ｃ)(ｄ)は排出切替部材60がジャム処理モードの場合をそれぞれ示す。

本実施形態においても、排出切替部材60とロッド64は第２実施形態と同様に後ろ扉62が閉じたときのみ係合し、後ろ扉62が大きく開いたときは係合離脱する。排出切替部材60とロッド64が係合している状態でソレノイド63のオン・オフ状態を切り替えることにより、排出切替部材60は図６(ａ)、(ｂ)に示すように排出モード位置と両面搬送ガイドモード位置に移動する。本実施形態では、ソレノイド63がオフの状態で図６(ａ)となり、ソレノイド63がオンの状態で図６(ｂ)の状態となる。

次に、図６(ａ)の排出モード状態から図６(ｄ)のジャム処理モード状態に移行する過程を説明する。

本実施形態においても、前述した実施形態と同様に、排出切替部材60は後ろ扉62に連動して開く。図６(ａ)から分かるように、排出切替部材60が後ろ扉62に連動して矢印Ｈ方向（図６(c)）に回転すると、排出切替部材60の係止突起66がロッド64に形成された弾性部としての弾性体アーム67に接触する。弾性体アーム67は排出切替部材60の係止突起66によって力を受けると、図６(ｃ)のように撓む。さらに後ろ扉62を開くと、排出切替部材60はロッド64と係合解除状態となり、排出切替部材60はソレノイド63からの係合が解けては図６(ｄ)に示すジャム処理モードの位置まで大きく回転可能となる。

ジャム処理が終わり、後ろ扉62を閉じると、連動して排出切替部材60は矢印Ｈと反対方向に回転し、排出切替部材60の係止突起66が再び弾性体アーム67に接触すると弾性体アーム67は撓むことで係止突起66が弾性体アーム67にもぐり込む。これにより、再び排出切替部材60とロッド64は係合状態となる。その際、ソレノイド63のロッド64は排出切替部材60に押されても、弾性体アーム67が撓むだけで、ロッド64は動かない。その後は、排出切替部材60はソレノイド63のオン・オフ状態を切り替えることで図６(ａ)，(ｂ)の状態に切り替えることができる。

画像形成装置の模式断面説明図である。第１実施形態係るシート搬送装置の模式説明図である。第１実施形態係る排出ガイドモードの説明図である。第１実施形態係る両面搬送ガイドモードの説明図である。第１実施形態係るジャム処理モードの説明図である。第２実施形態係るシート搬送装置の模式説明図である。第２実施形態係るジャム処理モードの説明図である。第２実施形態係る排出ガイドモードの説明図である。第２実施形態係る両面搬送ガイドモードの説明図である。第３実施形態係る排出ガイドモードの説明図である。第３実施形態係る両面搬送ガイドモードの説明図である。第３実施形態係るジャム処理モード移行中の説明図である。第３実施形態係るジャム処理モードの説明図である。従来技術の説明図である。

符号の説明

Ｆ …定着装置
Ｆａ …定着部
Ｆｂ …排出部
Ｐ …シート
Ｓ …装置本体
１ …駆動ローラ
２ …テンションローラ
３ …中間転写ベルト
４ …画像形成手段
５ …感光体ドラム
６ …露光手段
７ …転写ローラ
８ …給送カセット
９ …搬送ローラ
10 …定着ローラ
11 …加圧ローラ
14 …排出トレイ
15 …両面搬送ガイド
16 …両面搬送ローラ
60 …排出フラッパ
61 …弾性部材
62 …後ろ扉
63 …ソレノイド
64 …ロッド
65 …移動手段
66 …係止突起
67 …弾性体アーム
68 …フラッパ回転中心
69 …突き当て部
121，131 …排出ローラ対
122，132 …均しローラ対

Claims

シートの搬送方向を切り替え可能なシート搬送装置において、
シートの搬送方向を切り替えるために、移動可能な切替部材と、
前記切替部材を、シートを第一の搬送方向に導く第一の位置に保持する保持部材と、
前記切替部材を前記保持部材に付勢する付勢部材と、
前記付勢部材の付勢力に抗して前記切替部材を前記第一の位置からシートを第二の搬送方向に導く第二の位置へ移動するための移動手段と、
を有し、
前記保持部材による前記第一の位置への保持を解除することによって前記切替部材は前記移動手段から離脱し、前記付勢部材により、ジャム処理のための第三の位置に移動可能であることを特徴とするシート搬送装置。
前記移動手段は、前記切替部材に係合する作動部材と、前記作動部材と係合して前記作動部材を動作させる駆動部材とを有し、
前記係合離脱するときは、前記作動部材と前記駆動部材との係合が外れることを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
前記移動手段は、前記切替部材に係合する作動部材と、前記作動部材と係合して前記作動部材を動作させる駆動部材とを有し、
前記係合離脱するときは、前記切替部材と前記作動部材の係合が外れることを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
前記作動部材は、弾性変形可能な弾性部を有し、
前記弾性部を介して前記切替部材と係合し、係合離脱するときは前記弾性部が弾性変形して前記切替部材から外れることを特徴とする請求項３記載のシート搬送装置。
前記切替部材は、一定以上移動したときに前記移動手段から係合離脱することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
前記保持部材は、装置内部を開放するカバーに設けられ、前記切替部材は、前記カバーの開放により前記第三の位置へ移動することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
前記カバーは装置の外装を兼ねることを特徴とする請求項６記載のシート搬送装置。
前記切替部材は、前記第一の位置及び前記第二の位置に位置するときは、搬送されるシートをガイドすることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
シートを搬送し、該シートに画像を形成する画像形成装置において、
シートに画像を形成するための画像形成手段と、
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のシート搬送装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。