JP7443694B2 - 記録媒体搬送方向切替装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、記録媒体搬送方向切替装置及び画像形成装置に関する。
特許文献１は、シート状部材が搬送される搬送路が複数の搬送路に分岐する部分に設けられる搬送路の切替機構であって、基体に揺動自在に設けられ、いずれかの搬送路にシート状部材を導く切替爪と、前記基体に移動自在に設けられ、前記切替爪が当接することによって前記切替爪を所定の切替位置に保持するストッパー部材と、前記切替爪と前記ストッパー部材との当接部分に設けられる弾性部材とを備え、前記ストッパー部材を移動させることによって、所定の切替位置における前記切替爪の当接による前記弾性部材の潰れ量を調整可能としたことを特徴とするシート状部材の搬送路切替機構を開示する。
特開２０１３－２４５０３７号公報
本発明は、記録媒体の搬送路を切り替える切替部材が回転止めに当たる場合、切替部材の記録媒体搬送方向と直交する方向において回転止めを対称位置に設けた場合と比較して、切替部材の跳ね返りを小さくすることができる記録媒体搬送方向切替装置及び画像形成装置を提供することを目的としている。
請求項１に係る本発明は、記録媒体の搬送路を切り替える切替部材と、前記切替部材に当たって前記切替部材の回転を止める回転止めと、を有し、前記回転止めは、前記切替部材の記録媒体搬送方向とは直交する記録媒体の幅方向において非対称かつ複数箇所に配置され、さらに、１つの回転止めに対して他の少なくとも１つの回転止めの材料が異なる記録媒体搬送方向切替装置である。
請求項２に係る本発明は、記録媒体の搬送路を切り替える切替部材と、前記切替部材に当たって前記切替部材の回転を止める回転止めと、を有し、前記回転止めは、前記切替部材の記録媒体搬送方向とは直交する記録媒体の幅方向において非対称かつ複数箇所に配置され、さらに、少なくとも１つの回転止めは、前記切替部材の搬送方向と直交する記録媒体の幅方向における前記切替部材の中央部に配置され、少なくとも他の一つの回転止めは、前記切替部材の搬送方向と直交する記録媒体の幅方向における前記切替部材の中央部以外に配置されている記録媒体搬送方向切替装置である。
請求項３に係る本発明は、前記切替部材は、記録媒体が接触して記録媒体を案内する案内部を有し、前記回転止めは、前記案内部に当たるように設けられている請求項１または２に記載の記録媒体搬送方向切替装置である。
請求項４に係る本発明は、記録媒体が搬送される搬送路と、前記搬送路を搬送する記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記搬送路を搬送する記録媒体の搬送方向を切り替える記録媒体搬送方向切替装置と、を有し、前記記録媒体搬送方向切替装置は、記録媒体の搬送路を切り替える切替部材と、前記切替部材に当たって前記切替部材の回転を止める回転止めと、を有し、前記回転止めは、前記切替部材の記録媒体搬送方向とは直交する記録媒体の幅方向において非対称かつ複数箇所に配置され、さらに、１つの回転止めに対して他の少なくとも１つの回転止めの材料が異なる画像形成装置である。
請求項５に係る本発明は、記録媒体が搬送される搬送路と、前記搬送路を搬送する記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記搬送路を搬送する記録媒体の搬送方向を切り替える記録媒体搬送方向切替装置と、を有し、前記記録媒体搬送方向切替装置は、記録媒体の搬送路を切り替える切替部材と、前記切替部材に当たって前記切替部材の回転を止める回転止めと、を有し、前記回転止めは、前記切替部材の記録媒体搬送方向とは直交する記録媒体の幅方向において非対称かつ複数箇所に配置され、さらに、少なくとも１つの回転止めは、前記切替部材の搬送方向と直交する記録媒体の幅方向における前記切替部材の中央部に配置され、少なくとも他の一つの回転止めは、前記切替部材の搬送方向と直交する記録媒体の幅方向における前記切替部材の中央部以外に配置されている画像形成装置である。
請求項１又は４に係る本発明によれば、記録媒体の搬送路を切り替える切替部材が回転止めに当たる場合、切替部材の記録媒体搬送方向と直交する方向において回転止めを対称位置に設けた場合と比較して、切替部材の跳ね返りを小さくすることができる。
また、回転止めを１箇所に設ける場合と比較して、切替部材の跳ね返るのを小さくすることができる。
また、回転止めを同じ材料から構成する場合と比較して、さらに跳ね返りを小さくすることができる。
請求項２又は５に係る本発明によれば、記録媒体の搬送路を切り替える切替部材が回転止めに当たる場合、切替部材の記録媒体搬送方向と直交する方向において回転止めを対称位置に設けた場合と比較して、切替部材の跳ね返りを小さくすることができる。
また、回転止めを１箇所に設ける場合と比較して、切替部材の跳ね返るのを小さくすることができる。
また、切替部材の中央部でも跳ね返りを小さくすることができる。
本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置を示す側面断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る定着装置及びその周辺を示す側面断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る記録媒体搬送方向切替装置及びその周辺を示す拡大斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る記録媒体搬送方向切替装置を簡略化して示す平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る記録媒体搬送方向切替装置を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る記録媒体搬送方向切替装置の実施例を比較例と比較して示すグラフである。 本発明の第１の実施形態に係る記録媒体搬送方向切替装置の第１の変形例を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る記録媒体搬送方向切替装置の第２の変形例を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態に係る記録媒体搬送装置及びその周辺を示す側面断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る記録媒体搬送装置及びその周辺を、ソレノイドを含めて示す側面断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る記録媒体搬送装置及びその周辺を、ソレノイドを含めて示す斜視図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１には、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、画像形成装置本体１２には記録媒体として用いられている用紙を排出する排出口１４が形成されている。また、画像形成装置本体１２の上側の面は、現像剤像が定着された用紙が排出される排出部１６として用いられている。
また、画像形成装置本体１２内には、用紙に現像剤像を形成する画像形成部１８が配置されている。画像形成部１８は、像を保持する像保持体として用いられている感光体ドラム２０と、感光体ドラム２０の表面を均一に帯電する帯電装置２２と、帯電装置２２によって均一に帯電された感光体の表面に静電潜像を形成する潜像形成装置２４と、潜像形成装置２４によって形成された潜像を、現像剤を用いて現像する現像装置２６と、現像装置２６によって潜像が現像されることで感光体ドラム２０の表面に形成された現像剤像を用紙に転写する転写装置２８と、転写装置２８によって現像剤像が用紙に転写された後に、感光体ドラム２０の表面に残留する現像剤等を清掃する清掃装置３０と、を有する。
また、画像形成装置本体１２内には、画像形成部１８によって用紙に形成された現像剤像を用紙に定着させる定着装置３２が配置されている。定着装置３２については後に詳述する。
また、画像形成装置本体１２内には、画像形成部１８に記録媒体を供給する記録媒体供給装置３４，３６が配置されている。記録媒体供給装置３４，３６は、積層された状態にある記録媒体を収納する記録媒体収納部３８，４０と、記録媒体収納部３８，４０に収納された記録媒体を後述する主搬送路４２へと送り出す送り出しロール４４，４６とを有する。
主搬送路４２は、記録媒体収納部３８，４０から排出口１４まで至る搬送路である。この主搬送路４２は、記録媒体の搬送方向における上流が側から順に、記録媒体収納部３８，４０、レジストロール４８、感光体ドラム２０と転写装置２８との間、定着装置３２及び排出ロール５０が配置されている。
レジストロール４８は、記録媒体供給装置３４，３６のいずれかから供給された記録媒体の先端部の移動を一時的に停止させ、感光体ドラム２０の表面にトナー像が形成されるタイミングに合致させるように、感光体ドラム２０と転写装置２８とで形成される転写部への用紙の先端部の移動を再開させる。
転写装置２８は、印加されている転写バイアスによって感光体ドラム２０の表面に形成されたトナー像を記録媒体へと静電的に転写させる。
排出ロール５０は、定着装置３２によってトナー像が定着された記録媒体を、排出口１４を通過させるようにして排出部１６に向けて排出する。また、一方の面に現像剤像が形成された記録媒体の他方の面にも現像剤像を形成する場合には、記録媒体の後端部近傍が排出ロール５０に到達したタイミングで排出ロール５０が逆方向の回転を開始し、逆方向に回転することで、排出ロール５０は一方の面に現像剤像が形成された記録媒体を後端部側から反転搬送路５２へと送り出す。
また、反転搬送路５２は、排出口１４からレジストロール４８までの搬送路であり、用紙の搬送方向における上流側から順に、例えば２つの搬送ロール５４，５６が配置されている。搬送ロール５４，５６は、一方の面にトナー像が形成された用紙を反転させつつ、その記録媒体をレジストロール４８へと向けて搬送する。
定着装置３２の出口側には、後述する記録媒体搬送方向切替装置５８が設けられている。この記録媒体搬送方向切替装置５８により記録媒体の搬送を主搬送路４２と反転搬送路５２とに切り替えるようになっている。
図２には、本発明の第１の実施形態における定着装置３２およびその周辺構成が示されている。
定着装置３２は、定着装置本体６０を有し、この定着装置本体６０内に加熱ロール６２と加圧部６４とが配置されている。加熱ロール６２は、円筒状のロール部６６と、このロール部６６内に配置されたヒータ６８とを有し、ヒータ６８に通電することによりロール部６６が加熱される。
加圧部６４は、無端帯状体としての無端ベルト７０と、この無端ベルト７０を回転自在に案内するベルト案内部材７２と、無端ベルト７０の内部に配置され、無端ベルト７０と共に加熱ロール６２側へ押圧される押圧部７４と、で構成されている。
無端ベルト７０は、加熱ロール６２と押圧部７４との間に設けられ、加熱ロール６２と無端ベルト７０とが押圧部７４によって加圧接触することによって、加熱ロール６２と無端ベルト７０との間を通過する記録媒体にトナー像を定着するようになっている。
定着装置３２の入口側には、定着装置本体６０に固定された入口側案内部材７６が設けられている。また、定着装置３２の出口側には、定着装置本体６０に固定された出口側案内部材７８が設けられている。さらに、この出口側案内部材７８に続いて、画像形成装置本体１２には排出口側案内部材８０が設けられている。
記録媒体搬送方向切替装置５８は、定着装置本体６０の出口を塞ぐように設けられた切替部材８２を有する。この切替部材８２は、図３にも示すように、記録媒体の搬送方向とは直交する方向に延びる板状の切替部材本体部８４と、この切替部材本体部８４の記録媒体搬送方向と直交する方向の両端に設けられた記録媒体規制部８６と、切替部材本体部８４の記録媒体搬送方向と直交する方向に複数設けられた切替装置側案内部８８と、を有する。記録媒体規制部８６は、切替部材本体部８４の両端で上方に向けて立ち上がり、記録媒体の搬送方向と直交する方向の移動を規制する。
また、切替部材８２は、記録媒体規制部８６から記録媒体の搬送方向と直交する方向に突出するように形成された回転軸９０を有し、この回転軸９０を介して回転自在となるよう定着装置本体６０に支持されている。
切替装置側案内部８８は、切替部材本体部８４の上下面から突出し、排出口側案内部材８０側に突出している。排出口側案内部材８０には、記録媒体の搬送方向と直交する方向に複数設けられた排出口側案内部９２が形成されている。排出口側案内部９２は、上方及切替部材側案内部８８に向けて突出している。切替装置側案内部８８と排出口側案内部９２とは、記録媒体の搬送方向と直交する方向で交互に形成されている。
回転止め９４は、この第１の実施形態においては、排出口側案内部材８０の排出口側案内部９２の間に形成されている。この回転止め９４には、切替装置側案内部８８が当たり、切替部材８２が図２の反時計方向に回転するのを防止している。この回転止め９４は、排出口側案内部材８０と一体に合成樹脂により形成されてもよいが、切替装置側案内部８８が当たる表面部分又は回転止め９４の全体を排出口側案内部材８０の材料よりも弾性変形しやすい材料、例えばゴム、スポンジ等により形成してもよい。
加熱ロール６２と無端ベルト７０との間を通過した記録媒体の先端は、出口側案内部材７８に案内されて切替部材８２の切替装置側案内部８８の下面に当たり、記録媒体のこしにより切替部材８２は、図２の時計方向に回転し、さらに記録媒体の搬送が進むと、記録媒体は排出口側案内部材８０に案内され、排出ロール５０の駆動により排出部１６へ排出されようとする。
記録媒体の片面のみに画像を印刷する場合は、記録媒体はそのまま排出部１６へ排出されるが、記録媒体の両面に画像を印刷する場合は、記録媒体の後端が切替部材８２の切替装置側案内部８８を通り過ぎた段階で排出ロール５０が反転する。記録媒体の後端が切替装置側案内部８８を通り過ぎると、切替部材８２は、自重により図２の反時計方向に回転し、切替装置側案内部８６が回転止め９４に当たって停止する。ここで、記録媒体の後端が逆方向へ搬送されると、記録媒体の後端が切替装置側案内部８８の上面に案内されて反転搬送路５２へと導かれる。反転搬送路５２は、画像形成装置本体１２側に形成された反転搬送路形成壁９６と、定着装置本体６０の背面側に形成された反転搬送路形成壁９８と間に形成され、前述したように、反転した記録媒体をレジストロール４８まで戻すようにしてある。
切替装置側案内部８８が回転止め９４に当たると、切替装置側案内部８８が回転止め９４に当たった反発力により跳ね返り、異音が発生したり、チャッタリングが生じる。チャッタリングとは、跳ね返りを繰り返すことをいう。
回転止め９４は、切替部材８２の記録媒体搬送方向と直交する方向において非対称に配置されている。この第１の実施形態においては、図４に示すように、切替部材８２の中央部Ｓを対象軸とした場合、例えば左側のみに設けられている。
図５に示すように、切替部材８２には例えば１１個の切替装置側案内部８８が形成されている場合、左から２番目の切替装置側案内部８８に対応して回転止め９４を設けた本発明の実施例と、切替部材８２の両端対称位置に対応して回転止め９４を設けた比較例と、がどのような挙動を示すかを実験した。
図６には、切替部材８２の挙動をカメラにより撮影して測定した結果が示されている。横軸が切替部材８２の落下開始角度を示し、縦軸が跳ね返った角度を示している。本発明に係る実施例においては、例えば落下開始角度が１５度の場合は、跳ね返る角度が２度であるのに対し、比較例においては、６度であった。
このように、回転止め９４を非対称位置に設けると、切替部材８２の記録媒体の搬送方向と直交する方向の振動の周波数が異なるので、切替部材８２の振動が打消し合い、切替部材８２の振動が抑制されるためであると考えられる。
なお、図４に示すように、回転止め９４は、中央部Ｓには非配置となっている。ここで、中央部Ｓには非配置とは、回転止め９４を設けるのに適する位置が中央部Ｓに接する場合は、回転止め９４の配置が除かれることを意味する。回転止め９４を設けるのに適する位置は、切替部材８２の切替装置側案内部８８が形成されている位置であるが、例えば図４に示すように、切替装置側案内部８８が奇数（図４においては５個）の場合は、中央の切替装置側案内部８８－３に対応する位置には回転止めは設けられない。また、図７に示すように、切替装置側案内部８８が偶数（図７においては６個）の場合は、中央部Ｓに隣接する切替装置側案内部８８－３、８８－４に対向する位置には回転止めは設けられない。
ただし、図８に示すように、回転止め９４を複数設ける場合は、１つの回転止め９４は、切替部材８２の中央部Ｓに対応する位置に設け、他の回転止め９４を非対象位置に設けるようにしてもよい。このように、回転止め９４を複数設けることで、回転止め９４を１箇所に設ける場合と比較して、切替部材８２と回転止め９４とが接する面積を増えることとなる。これにより、切替部材８２が跳ね返る角度を更に小さくすることができる。また、回転止め９４を複数設ける場合は、１つの回転止め９４に対して他の少なくとも１つの回転止め９４の材料を異ならせてもよい。例えば、中央部Ｓに対応する位置に設けられた回転止め９４は排出口側案内部材８０の材料よりも弾性変形しやすい材料により形成される一方、他の回転止め９４は排出口側案内部材８０と一体に合成樹脂により形成されてもよい。これにより、切替部材８２の記録媒体の搬送方向と直交する方向の振動の周波数を変化させ、切替部材８２が跳ね返る角度を更に小さくすることができる。
図９から図１１には、本発明に係る第２の実施形態が示されている。
前述した実施形態においては、切替部材８２の駆動を記録媒体のこしと切替部材８２の自重により行うようにしているが、この第２の実施形態においては、切替部材８２の駆動をソレノイド１００により行うようにしている。
ソレノイド１００は、画像形成装置本体１２に固定され、駆動軸１０２が上方へ延びている。駆動軸１０２は、ソレノイド１００により上下方向へ移動するようになっている。この駆動軸１０２には連結片１０４が連結されており、この連結片１０４も同様に上下方向に移動する。
連結片１０４は、該連結片１０４が上下動すると切替部材８２が時計方向又は反時計方向に回転するように切替部材８２の回転軸９０に連結されている。
また、この第２の実施形態においては、切替部材８２が上方にある場合は、記録媒体は、切替部材８２の下面に案内されて２つの排出ロール５０，５０の間から第１の排出口１４ａに向けて排出される。切替部材８２が下方にある場合は、記録媒体は、切替部材８２の上面に案内されて上方の排出ロール５０により第２の排出口１４ｂに向けて進み、記録媒体の後端が切替部材８２に入ると、切替部材８２が反時計方向に回転して上方で停止すると共に、排出ロール５０が反転して反転搬送路５２に導かれる。
回転止め９４は、切替部材８２が下方に回転した場合に切替部材８２が当たって切替部材８２の回転を止めるように画像形成装置本体１２に設けられている。この第２の実施形態９４においても、第１の実施形態と同様に、切替部材８２の記録媒体搬送方向と直交する方向において非対称に配置されている。
なお、この第２の実施形態においては、回転止め９４は、切替部材８２が下方（時計方向）に回転した場合に切替部材８２の回転を止めるようにしているが、切替部材８２が上方（反時計方向）に回転した場合に切替部材８２の回転を止めるように切替部材８２の上方に設けるようにしてもよい。
また、上記２つの実施形態においては、画像形成装置１０の記録媒体排出側で記録媒体の搬送方向を切り替えるようにしているが、本発明はこれに限定されず、例えば後処理装置のように記録媒体の搬送方向を切り替えるものにも適用することができる。
１０ 画像形成装置
１２ 画像形成装置本体
１４ 排出口
１６ 排出部
１８ 画像形成部
２０ 感光体ドラム
２２ 帯電装置
２４ 潜像形成装置
２６ 現像装置
２８ 転写装置
３０ 清掃装置
３２ 定着装置
３４，３６ 記録媒体供給装置
３８，４０ 記録媒体収納部
４２ 主搬送路
４４，４６ 送り出しロール４４，４６
４８ レジストロール
５０ 排出ロール
５２ 反転搬送路
５４，５６ 搬送ロール
５８ 記録媒体搬送方向切替装置
６０ 定着装置本体
６２ 加熱ロール
６４ 加圧部
６６ ロール部
６８ ヒータ
７０ 無端ベルト
７２ ベルト案内部材
７４ 押圧部
７６ 入口側案内部材
７８ 出口側案内部材
８０ 排出口側案内部材
８２ 切替部材
８４ 切替部材本体部
８６ 記録媒体規制部
８８ 切替装置側案内部
９０ 排出口側案内部材
９２ 排出口側案内部
９４ 回転止め
９６，９８ 反転搬送路形成壁
１００ ソレノイド
１０２ 駆動軸
１０４ 連結片

Claims (5)

  1. 記録媒体の搬送路を切り替える切替部材と、
    前記切替部材に当たって前記切替部材の回転を止める回転止めと、を有し、
    前記回転止めは、前記切替部材の記録媒体搬送方向とは直交する記録媒体の幅方向において非対称かつ複数箇所に配置され、さらに、１つの回転止めに対して他の少なくとも１つの回転止めの材料が異なる記録媒体搬送方向切替装置。
  2. 記録媒体の搬送路を切り替える切替部材と、
    前記切替部材に当たって前記切替部材の回転を止める回転止めと、を有し、
    前記回転止めは、前記切替部材の記録媒体搬送方向とは直交する記録媒体の幅方向において非対称かつ複数箇所に配置され、さらに、少なくとも１つの回転止めは、前記切替部材の搬送方向と直交する記録媒体の幅方向における前記切替部材の中央部に配置され、少なくとも他の一つの回転止めは、前記切替部材の搬送方向と直交する記録媒体の幅方向における前記切替部材の中央部以外に配置されている記録媒体搬送方向切替装置。
  3. 前記切替部材は、記録媒体が接触して記録媒体を案内する案内部を有し、前記回転止めは、前記案内部に当たるように設けられている請求項１または２に記載の記録媒体搬送方向切替装置。
  4. 記録媒体が搬送される搬送路と、
    前記搬送路を搬送する記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
    前記搬送路を搬送する記録媒体の搬送方向を切り替える記録媒体搬送方向切替装置と、を有し、
    前記記録媒体搬送方向切替装置は、
    記録媒体の搬送路を切り替える切替部材と、
    前記切替部材に当たって前記切替部材の回転を止める回転止めと、を有し、
    前記回転止めは、前記切替部材の記録媒体搬送方向とは直交する記録媒体の幅方向において非対称かつ複数箇所に配置され、さらに、１つの回転止めに対して他の少なくとも１つの回転止めの材料が異なる画像形成装置。
  5. 記録媒体が搬送される搬送路と、
    前記搬送路を搬送する記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
    前記搬送路を搬送する記録媒体の搬送方向を切り替える記録媒体搬送方向切替装置と、を有し、
    前記記録媒体搬送方向切替装置は、
    記録媒体の搬送路を切り替える切替部材と、
    前記切替部材に当たって前記切替部材の回転を止める回転止めと、を有し、
    前記回転止めは、前記切替部材の記録媒体搬送方向とは直交する記録媒体の幅方向において非対称かつ複数箇所に配置され、さらに、少なくとも１つの回転止めは、前記切替部材の搬送方向と直交する記録媒体の幅方向における前記切替部材の中央部に配置され、少なくとも他の一つの回転止めは、前記切替部材の搬送方向と直交する記録媒体の幅方向における前記切替部材の中央部以外に配置されている画像形成装置。
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