(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面に画像が形成された用紙を反転して搬送する画像形成機の用紙反転装置において、
ハウジングと、
該ハウジング内に形成され用紙を搬入せしめる用紙搬入路と、
該ハウジング内に回転自在に配設された回転軸と、該回転軸に配設され該用紙搬入路に搬入された用紙を巻き取る回転体を備えた用紙巻取り機構と、
該用紙巻取り機構を正転および逆転駆動せしめる回転駆動機構と、
該用紙巻取り機構によって巻き取られた後に巻き戻された用紙を排出する用紙排出路とを具備し、
該用紙巻取り機構は、軸方向に空気を流動する空気流動手段を備えている、
ことを特徴とする画像形成機の用紙反転装置。
【請求項２】
該空気流動手段は、該回転体に設けられた連通口と、該連通口内に設けられ軸方向に空気を流動する羽根とによって構成されている、請求項１記載の画像形成機。
【請求項３】
該空気流動手段は、該回転体に設けられた連通口と、該回転軸に設けられ軸方向に空気を流動する羽根とによって構成されている、請求項１記載の画像形成機。
【請求項４】
該回転体は複数個の円盤状部材からなり、該羽根は該複数個の円盤状部材の間に配設されている、請求項３記載の画像形成機。
【請求項５】
該ハウジングには、該空気流動手段に対向する位置に空気流通口が設けられている、請求項１記載の画像形成機。
【請求項６】
該ハウジングには、該空気流通口の開口面積を変更するシャッター手段が配設されている、請求項５記載の画像形成機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザビームプリンタや静電複写機等の画像形成機の用紙反転装置、更に詳しくは片面に画像が形成された用紙を反転して両面給紙部へ搬送する画像形成機の用紙反転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の画像形成機においては、画像形成するための作像ユニットが一般に一つしか装備されていない。従って、用紙の両面に画像を形成するには、片面に画像形成された用紙を反転して再度作像ユニットに搬送する必要がある。このため、用紙の両面に画像を形成することができる画像形成機には、片面に画像形成された用紙を反転するための用紙反転装置が装備される。
【０００３】
画像形成機の用紙反転装置としては、片面に画像が形成された用紙を一旦反転路に搬送した後に、用紙の前後を逆にして両面給紙部へ搬送する所謂スイッチバック方式が一般に用いられている。しかるに、スイッチバック方式は反転路に一時的に用紙を納めなければならず、従って使用可能な用紙の最大サイズに対応する長さの反転路が必要となり、大きなスペースを要するという問題がある。
【０００４】
上述したスイッチバック方式の問題を解消する画像形成機の用紙反転装置が特開平５ー９２８５９号公報に開示されている。この公報に開示された画像形成機の用紙反転装置は、外周面にクランプ手段を備えた回転体と、該回転体を正転および逆転駆動せしめる駆動手段とを具備し、片面に画像が形成された用紙の前端と上記クランプ手段によって把持しつつ回転体を正転駆動することにより用紙を回転体に巻取り、巻取り後回転体を逆転駆動することにより、用紙の前後を逆にして両面給紙部へ搬送するようになっている。
【０００５】
上述した各画像形成機の用紙反転装置に搬送される用紙は、片面に形成された画像を加熱定着するための定着装置を通過することにより加熱されているので、用紙反転装置内および両面給紙部を昇温させる。用紙反転装置内および両面給紙部の温度が上昇すると、電子機器等の耐久性に影響を及ぼす原因となる。このような不具合を解消するために、用紙反転装置内に冷却ファンを配設した提案が特開平７ー２３９６４７号公報に開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
而して、用紙反転装置内に冷却ファンを配設することは、冷却ファンおよびこれを駆動するための電動モータ等の駆動源が必要であるとともに、これらを配置するためのスペースが必要となる。また、電動モータを作動するために電力消費量も増大する等の問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、冷却ファンを別途配置することなく、用紙反転装置内を冷却することができる画像形成機の用紙反転装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するために、本発明によれば、片面に画像が形成された用紙を反転して搬送する画像形成機の用紙反転装置において、
ハウジングと、
該ハウジング内に形成され用紙を搬入せしめる用紙搬入路と、
該ハウジング内に回転自在に配設された回転軸と、該回転軸に配設され該用紙搬入路に搬入された用紙を巻き取る回転体を備えた用紙巻取り機構と、
該用紙巻取り機構を正転および逆転駆動せしめる回転駆動機構と、
該用紙巻取り機構によって巻き取られた後に巻き戻された用紙を排出する用紙排出路とを具備し、
該用紙巻取り機構は、軸方向に空気を流動する空気流動手段を備えている、
ことを特徴とする画像形成機の用紙反転装置が提供される。
【０００９】
上記空気流動手段は、上記回転体に設けられた連通口と、該連通口内に設けられた羽根または上記回転軸に設けられた羽根とによって構成されている。上記回転体は複数個の円盤状部材からなり、上記羽根は複数個の円盤状部材の間に配設されている。
【００１０】
また、上記ハウジングには上記空気流動手段に対向する位置に空気流通口が設けられており、この空気流通口の開口面積を変更するシャッター手段を備えていることが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に従って構成された画像形成機の用紙反転装置の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明に従って構成された用紙反転装置を装備した画像形成機としてのレーザビームプリンタの概略構成断面図である。
図示のレーザビームプリンタは、画像形成機本体１００と該画像形成機本体１００にオプションによって装着可能な反転給紙ユニット２００とを具備している。画像形成機本体１００は、合成樹脂によって形成された直方体形状のハウジング１０１を備えている。ハウジング１０１の略中央部には、ハウジング１０１内に前後方向（図１において紙面に垂直な方向）に所定の間隔をおいて配置された図示しない金属板からなる前側および後側側板との間に感光体ドラム１０４が回転自在に配設されている。この感光体ドラム１０４は、図示しない歯車伝動装置によって矢印１０５で示す方向に帯電域、静電潜像形成域、現像域、転写域、クリーニング域を順次通して回転駆動せしめられる。この感光体ドラム１０４の周囲には、帯電域に帯電用コロナ放電器１０６、現像域に現像装置１０８、転写域に転写装置としての転写ローラ１１０、クリーニング域にクリーニング装置１１２がそれぞれ配設されている。
【００１３】
上記帯電用コロナ放電器１０６は、感光体ドラム１０４の周表面に装着された感光層を特定極性に帯電する。上記現像装置１０８は、図示の実施形態においては一成分トナーからなる現像剤を収容する現像ハウジング内に配設された現像ローラおよび攪拌手段等を備え、後述するようにして感光体ドラム１０４の周表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する。なお、現像装置１０８の上方には補給トナーを収納したトナーカートリッジ１１４が着脱可能に装着されており、現像装置１０８内のトナーが所定量消費されると順次補給するようになっている。上記転写ローラ１１０は、例えば導電性の発泡ウレタンによって形成されており、上記前側および後側側板に回転自在に支持され、図示しない歯車伝動装置によって矢印で示す方向に回転駆動せしめられる。なお、この転写ローラ１０には、例えば１０μＡ程度の定電流が印加されるようになっている。上記クリーニング装置１１２は、クリーニングファーブラシやクリーニングブレード等を備え、感光体ドラム１０４の周表面に残留するトナーを除去する。
【００１４】
上記ハウジング１０２内の上部、即ち感光体ドラム１０４の上方には、静電潜像形成装置としてのレーザユニット１１６が配設されている。このレーザユニット１１６は、例えばコンピュータから出力された画像情報に基いたレーザ光を上記静電潜像形成域にて感光体ドラム１０４の周表面に投射する。
【００１５】
上記ハウジング１０１内には、図において右側から左側上部にかけて上記転写域を通して形成された用紙搬送路１２０が設けられている。この用紙搬送路１２０における上記転写域より上流側には、給紙ローラ対１２２およびレジストローラ対１２４が配設されている。また、用紙搬送路１２０における上記転写域より下流側には、定着装置を構成する定着ローラ対１２６、搬送ローラ対１２８、分岐爪１３０、排出ローラ対１３２が配設されている。分岐爪１３０は、図１において実線で示す第１の位置と２点鎖線で示す第２の位置に作動可能に構成されており、図示しない電磁ソレノイドによって作動せしめられるようになっている。この分岐爪１３０が実線で示す第１の位置に位置付けられているときには搬送ローラ対１２８によって搬送される用紙は排出ローラ対１３２に向けて送られ、分岐爪１３０が２点鎖線で示す第２の位置に位置付けられているときには搬送ローラ対１２８によって搬送される用紙は両面画像形成用排出口１０２に向けて送られる。
【００１６】
上記用紙搬送路１２０の下側にはカセット収容部が設けられており、このカセット収容部に用紙カセット１３４が着脱可能に装着される。この用紙カセット１３４に収容された用紙は送り出しローラ１３６および捌きローラ対１３８によって上記給紙ローラ対１２２に向けて送給される。なお、用紙カセット１３４の図において右端部には、ハウジング１０１に装着された状態で上記給紙ローラ対１２２に対向して開口する用紙挿通路１３５が設けられている。ハウジング１０１の下部即ちカセット収容部の下側には、画像形成機本体１００の構成部品および後述する反転給紙ユニット２００の構成部品の作動を制御するための制御手段４００等を収容するための機器収容部１４０を備えている。この機器収容部１４０の図において右端部には、上記用紙カセット１３４に設けられた用紙挿通路１３５と連通する用紙挿通路１４１が設けられている。
【００１７】
図示の実施形態における画像形成機本体１００は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
上記感光体ドラム１０４が矢印１０５で示す方向に回転せしめられる間に、帯電用コロナ放電器１０６が感光体ドラム１０４の感光層を特定極性に帯電せしめる。次いで帯電用コロナ放電器１０６が配設された帯電域と現像装置１０８が配設された現像域との間の静電潜像形成域にてレーザユニット１１６のレーザ光源（図示せず）からのレーザ光が感光体ドラム１０４上に投射され、感光体ドラム１０４の周表面に画像情報に対応した静電潜像が形成される。しかる後、現像装置１０８の現像ローラが感光体ドラム１０４上の静電潜像にトナーを作用せしめて、静電潜像をトナー像に現像する。一方、上記記録紙カセット１３４から送り出しローラ１３６および捌きローラ対１３８によって送給された用紙は、給紙ローラ対１２２によって搬送されレジストローラ対１２４で一時停止し、感光体ドラム１０４とタイミングをとって感光体ドラム１０４と転写ローラ１１０とが対向する転写域に搬送される。転写域に搬送された用紙の表面には、転写ローラ１１０の作用によって感光体ドラム１０４の周表面に形成されたトナー像が転写される。
【００１８】
トナー像が転写された用紙は感光体ドラム１０４から剥離され、次いで定着ローラ対１２６に搬送されて、定着ローラ対１２６の作用によってトナー像が用紙の表面に加熱定着される。トナー像が定着された用紙は、搬送ローラ対１２８および排出ローラ対１３２を介してハウジング１０１上に形成された受部１０３に排出される。なお、用紙の両面に画像を形成する場合は、分岐爪１３０が図１において２点鎖線で示す第２の位置に位置付けられており、従って、定着ローラ対１２６の作用によってトナー像が定着された用紙は、搬送ローラ対１２８を通って両面画像形成用排出口１０２に向けて送られる。一方、感光体ドラム１０４は更に回転を続け、クリーニング装置１１２の作用によって感光体ドラム１０４の表面から残留トナーが除去される。
【００１９】
次に、反転給紙ユニット２００について説明する。
図示の実施形態における反転給紙ユニット２００は用紙反転ユニット２１０と両面給紙ユニット２８０および積載トレイ２９０とからなっており、用紙反転ユニット２１０は両面給紙ユニット２８０の図１において左端部上に載置して連結され、また、積載トレイ２９０は用紙反転ユニット２１０の上面に配設される。そして、両面給紙ユニット２８０における用紙反転ユニット２１０の図１において右側上面に上記画像形成機本体１００が載置される。
【００２０】
反転給紙ユニット２００を構成する用紙反転ユニット２１０について、図２乃至図６を参照して説明する。
画像形成機の用紙反転装置としての用紙反転ユニット２１０は、図２および図３に示すように直方体形状のユニットハウジング２１２を具備している。このユニットハウジング２１２内には、上記画像形成機本体１００の両面画像形成用排出口１０２と対向する位置に用紙入口２１４を備えた円弧状の用紙搬入路２１６が設けられている。この用紙搬入路２１６は、ユニットハウジング２１２の内面に前後方向（図３において紙面に垂直な方向）に間隔をおいて設けられた複数個のリブ２１８と、該複数個のリブ２１８に対向して前後方向（図３において紙面に垂直な方向）に間隔をおいて配設された複数個のリブ２２０とによって形成され、略１８０度の角度に渡って構成されている。この用紙搬入路２１６には搬送ローラ対２２２および２２４が配設されている。なお、搬送ローラ対２２２および２２４は、電動モータ２２５（Ｍ１）の駆動力によって図示しない動力伝達機構を介して図３において矢印で示す方向に回転駆動せしめられる。用紙搬入路２１６における搬送ローラ対２２２と搬送ローラ対２２４との間には、分岐爪２２７が配設されている。この分岐爪２２７は、図３において実線で示す第１の位置と２点鎖線で示す第２の位置に作動可能に構成されており、電磁ソレノイド２２８（ＳＯＬ１）によって作動せしめられるようになっている。電磁ソレノイド２２８（ＳＯＬ１）は、除勢されているときは分岐爪２２７を第１の位置に位置付けており、付勢されると分岐爪２２７を第２の位置に位置付ける。この分岐爪２２７が実線で示す第１の位置に位置付けられているときには、搬送ローラ対２２２によって搬送される用紙はユニットハウジング２１２の上壁に設けられた排出口２１３を通してユニットハウジング２１２上に配設される積載トレイ２９０に排出される。一方、分岐爪２２７が２点鎖線で示す第２の位置に位置付けられると、搬送ローラ対２２２によって搬送される用紙は搬送ローラ対２２４に向けて送られる。
【００２１】
上記ユニットハウジング２１２内には、上記用紙搬入路２１６の内側に用紙巻取り機構２３０が配設されている。図示の実施形態における用紙巻取り機構２３０は、図４に示すように回転自在に配設された回転軸２３２と、該回転軸２３２に軸方向に間隔をおいて配設された径が異なる２種類の円盤状部材２３３および２３５からなる回転体とを有している。径が大きい２個の円盤状部材２３３が両側に配設され、径が小さい２個の円盤状部材２３５が２個の円盤状部材２３３の間に配設されている。なお、径が大きい２個の円盤状部材２３３の外周面にはウレタンゴム等の摩擦係数が大きい摩擦部材２３４が装着されている。図示の実施形態においては、径が大きい２個の円盤状部材２３３および径が小さい２個の円盤状部材２３５には、それぞれ軸方向に貫通する連通口２３３ａおよび２３５ａが設けられており、この連通口２３３ａおよび２３５ａ内にリブを兼用しそれぞれ軸方向に空気を流動するための羽根２３３ｂ、２３５ｂが設けられている。また、図示の実施形態においては、上記回転軸２３２にも軸方向に空気を流動するための羽根２３２ｂが設けられている。なお、図示の実施形態においては、回転軸２３２に設けられた羽根２３２ｂは、上記各円盤状部材の間に配設されている。従って、これらの連通口２３３ａおよび２３５ａと、羽根２３２ｂ、２３３ｂおよび２３５ｂは、軸方向に空気を流動する空気流動手段として機能する。
【００２２】
図示の実施形態における用紙巻取り機構２３０は、径が小さい２個の円盤状部材２３３の外周面に搬送される用紙の先端部を係止する係止手段２４０を備えている。この係止手段２４０は、２個の円盤状部材２３５のそれぞれ外側に配設された一対のアーム２４１、２４１を具備している。一対のアーム２４１、２４１は中間部が屈曲して形成されており、この屈曲部が用紙当接手段としての用紙当接部２４２として機能する。この一対のアーム２４１、２４１は、一端部が上記回転軸２３４にコイルばね形式の一方向クラッチ２４３を介して装着されている。この一方向クラッチ２４３は、回転軸２３２が図３において２３２ａで示す正転方向に回転するときはアーム２４１を駆動せず、回転軸２３２が図３において２３２ｂで示す正転方向に回転するときはアーム２４１を駆動するように機能する。一対のアーム２４１、２４１の他端部にはそれぞれ支持軸２４４が装着されており、この支持軸２４４に２個の係止ローラ２４５、２４５が回転自在に装着されている。係止ローラ２４５、２４５は、発泡ウレタン等の弾性部材によって形成されており、その外周面がそれぞれ上記円盤状部材２３５、２３５の外周面に軽く圧接されており、円盤状部材２３５、２３５の外周面との間に搬送される用紙の先端部を挟持する。
【００２３】
図示の実施形態における用紙反転ユニット２１０は、図４に示すように上記用紙巻取り機構２３０を適宜回転駆動するための回転駆動機構２５０を具備している。この回転駆動機構２５０は、用紙巻取り機構２３０の回転軸２３２と平行に配設された駆動軸２５２と、該駆動軸２５２における上記径が大きい２個の円盤状部材２３３、２３３と対応した位置に装着されたウレタンゴム等からなる２個の駆動ローラ２５３とを具備しており、２個の駆動ローラ２３３、２５３が２個の円盤状部材２３３の外周面に装着された摩擦部材２３４に圧接されている。従って、２個の駆動ローラ２５３、２５３が回転すると、これに摩擦係合している径が大きい２個の円盤状部材２３３、２３３が回転駆動され、用紙巻取り機構２３０が回転せしめられる。上記駆動軸２５２の一端部には歯車２５４が装着されており、この歯車２５４に駆動源としての電動モータ２５６（Ｍ２）の駆動軸に装着されたの駆動歯車２５７が噛合係合している。なお、電動モータ２５６（Ｍ２）は、正転および逆転可能に構成されている。なお、図示の実施形態においては、駆動ローラ２５３、２５３によって径が大きい２個の円盤状部材２３３、２３３を駆動するように構成し、径が小さい２個の円盤状部材２３５の外周面に対向して係止手段２４０を配設したので、用紙巻取り機構２３０の径方向の寸法を小さく構成することができる。
【００２４】
図示の実施形態における用紙反転ユニット２１０は、上記搬送ローラ対２２４によって搬送された用紙の中央部前端を上記用紙巻取り機構２３０の円盤状部材２３５と係止手段２４０の係止ローラ２４５とのニップ部に向けて案内する案内手段２６０を備えている。この案内手段２６０は、図５に示すように上記回転駆動機構２４０の駆動軸２５２に中間部が回動可能に支持された一対の支持部材２６２、２６２と、該一対の支持部材２６２と２６２間における用紙巻取り方向前側に設けられた案内爪２６３と、一対の支持部材２６２、２６２の用紙巻取り方向後側端部に一端が係止され他端がユニットハウジング２１２に設けられたリブ２２１に係止されたコイルばね２６４とからなっている。また、上記一対の支持部材２６２、２６２には、上記係止手段２４０を図３に示す待機位置に保持する一対の保持部材２６５、２６５が取り付けられている。この保持部材２６５の先端には上記係止手段２４０の一対のアーム２４１、２４１の他端部に装着された支持軸２４４を係合する係合部２６６が形成されている。なお、一対の支持部材２６２、２６２と案内爪２６３および一対の保持部材２６５、２６５は適宜の合成樹脂によって一体成形されており、上記コイルばね２６４はこれらを図３に示す状態でバランスするようなばね力に設定されている。この状態で保持部材２６５の係合部２６６に上記係止手段２４０の支持軸２４４を係合して待機位置に保持されるようになっている。
【００２５】
上記用紙搬入路２１６の用紙出口２１７側には、用紙搬入路２１６から排出される用紙を上記用紙巻取り機構２３０に向けて案内するとともに、用紙巻取り機構２３０によって巻き取られた用紙を用紙排出路２７０に向けて案内する案内爪２７２が配設されている。この案内爪２７２は、上記リブ２１８に支持ピン２７３によって回動可能に支持されている。案内爪２７２にはコイルばね２７４の一端が係止され、該コイルばね２７４の他端はリブ２１８に係止されている。このコイルばね２７４は、案内爪２７２を図３に示す状態でバランスするようなばね力に設定されている。従って、案内爪２７２は図３に示す状態で用紙搬入路２１６の用紙出口２１７から用紙が排出されると、用紙の搬送力によって支持ピン２７３を中心として図において時計方向に回動して用紙を用紙巻取り機構２３０に向けて案内し、用紙が通過するとコイルばね２７４のばね力によって図３に示す状態に戻される。なお、案内爪２７２はコイルばね２７４のばね力とバランスする図３に示す状態においては、用紙巻取り機構２３０によって巻き取られた用紙を用紙排出路２７０に向けて案内する。
【００２６】
このように構成された用紙反転ユニット２１０には、用紙搬入路２１６の用紙入口２１４部に搬入される用紙を検出する用紙検出スイッチ２７５（ＳＷ１）が配設されているとともに、上記案内爪２７２に対向した位置に用紙搬入路２１６から排出される用紙を検出する用紙検出スイッチ２７６（ＳＷ２）が配設されている。また、駆動ローラ２５３と径が大きい円盤状部材２３３のニップ部付近ににも、用紙巻取り機構２３０に巻き取られた用紙が上記ニップ部から送り出されたことを検出するための用紙検出スイッチ２７７（ＳＷ３）が配設されている。これらの用紙検出スイッチ２７５（ＳＷ１）、２７６（ＳＷ２）および２７７（ＳＷ３）は、用紙が通過しているときにはＯＮ信号を、用紙が通過していないときにはＯＦＦ信号をそれぞれ制御手段４００に送出する。そして制御手段４００は、上記用紙検出スイッチ２７５（ＳＷ１）、２７６（ＳＷ２）および２７７（ＳＷ３）等からの信号に基づいて、上記電動モータ２２５（Ｍ１）、電動モータ２５６（Ｍ２）、電磁ソレノイド２２８（ＳＯＬ１）や両面給紙ユニット２８０の後述する搬送ローラ対２８４、２８５および２８６を回転駆動する電動モータ等を制御する。なお、図示の実施形態においては、用紙検出スイッチ２７５（ＳＷ１）、２７６（ＳＷ２）および２７７（ＳＷ３）としてマイクロスイッチを用いた例を示したが、フォトインタラプタを用いても良い。フォトインタラプタを用いた場合には、遮光板を単独または各案内手段や案内爪と連動する機構とすれば良く、簡単な機構で確実な検知が行える。
【００２７】
図２に示すように、上述した用紙反転ユニット２１０のユニットハウジング２１２の手前側および奥側の側壁２１２ａおよび２１２ｂには、上記用紙巻取り機構２３０に設けられた連通口２３３ａおよび２３５ａと、羽根２３２ｂ、２３３ｂおよび２３５ｂとからなる空気流動手段に対向する位置に、空気流通口２１３ａおよび２１３ｂが設けられている。従って、用紙巻取り機構２３０が正転駆動したときは、羽根２３２ｂ、２３３ｂおよび２３５ｂの作用により空気流通口２１３ａから空気を導入して空気流通口２１３ｂから排出する。一方、用紙巻取り機構２３０が逆転駆動したときは、羽根２３２ｂ、２３３ｂおよび２３５ｂの作用により空気流通口２１３ｂから空気を導入して空気流通口２１３ａから排出する。このようにして用紙巻取り機構２３０内を空気が流動することにより、用紙巻取り機構２３０に巻き付けられた加熱されている用紙を冷却する。
【００２８】
図示の実施形態においては、ユニットハウジング２１２には、一方の側壁２１２ａに設けられた一方の空気流通口２１３ａの開口面積を変更するためのシャッター手段３００が配設されている。このシャッター手段３００は、回転可能に配設された巻き取りローラ３０１と、該巻き取りローラ３０１のローラ軸に装着されたハンドル３０２と、巻き取りローラ３０１に一端が係止された可撓性部材からなるシャッター３０３とによって構成されている。シャッター３０３の他端部両端には被案内部材３０４、３０４が装着されており、この被案内部材３０４、３０４が側壁２１２ａに設けられた案内レール３０５、３０５に係合し、該案内レール３０５、３０５に沿って移動するようになっている。なお、上記ハンドル３０２はユニットハウジング２１２の外側に配設されており、使用する用紙の種類やレーザビームプリンタが設置されている室内温度等に応じて適宜巻き取り方向または巻き戻し方向に回動することにより、シャッター３０３を移動させ、空気流通口２１３ａの開口面積を変更する。なお、図示の実施形態においては、巻き取りローラ３０１を手動によって作動する例を示したが、巻き取りローラ３０１を電動モータによって駆動するように構成することにより、使用する用紙の種類やレーザビームプリンタが設置されている室内温度等に応じて自動的に上記空気流通口の開口面積を変更ことも可能である。
【００２９】
次に、反転給紙ユニット２００を構成する両面給紙ユニット２８０について、図１を参照して説明する。
両面給紙部を構成する両面給紙ユニット２８０は、ユニットハウジング２８２を具備している。このユニットハウジング２８２内には、上記用紙反転ユニット２１０の用紙排出路２７０および上記機器収容部１４０に設けられた用紙挿通路１４１とを連絡する用紙搬送路２８３が形成されている。この用紙搬送路２８３には、搬送ローラ対２８４、２８５および２８６が配設されている。これら搬送ローラ対２８４、２８５および２８６は、図示しない電動モータによって矢印で示す方向に回転駆動され、用紙反転ユニット２１０から送られた用紙を上記機器収容部１４０に設けられた用紙挿通路１４１および上記用紙カセット１３４に設けられた用紙挿通路１３５を通して上記給紙ローラ対１２２に向けて搬送する。なお、ユニットハウジング２８２の図において右端部には、上記機器収容部１４０に設けられた用紙挿通路１４１と連通する用紙挿通路２８７が設けられている。この用紙挿通路２８７は、両面給紙ユニット２８０の下側に他の用紙カセットを配設する場合に、該用紙カセットから送給される用紙の搬送通路として機能する。
【００３０】
図示の実施形態のおける反転給紙ユニット２００は以上のように構成されており、以下その作用について図７乃至図１０を参照して説明する。
上記画像形成機本体１００によって片面に画像が形成された用紙Ｐの他の片面に画像形成する場合は、上記電磁ソレノイド２２８（ＳＯＬ１）が付勢されて分岐爪２２７は図７で示す第２の位置に位置付けられる。片面に画像が形成された用紙Ｐが用紙搬入路２１６の用紙入口２１４から搬入されると、用紙検出スイッチ２７５（ＳＷ１）がＯＮして電動モータ２２５（Ｍ１）が駆動され搬送ローラ対２２２および２２４が回転駆動される。この結果、用紙Ｐは搬送ローラ対２２２および２２４により用紙搬入路２１６に沿って搬送され、用紙出口２１７から用紙巻取り機構２３０に向けて排出される。このとき案内爪２７２は、用紙Ｐの搬送力によって支持ピン２７３を中心としてコイルばね２７４のばね力に抗して図７において時計方向に回動せしめられ、用紙Ｐを用紙巻取り機構２３０に向けて案内する。用紙Ｐが用紙出口２１７から排出される時点で、上記のように案内爪２７２が回動することにより用紙検出スイッチ２７６（ＳＷ２）がＯＮし、このＯＮ信号に基づいて上記電動モータ２５６（Ｍ２）が正転駆動され、回転駆動機構２５０の駆動軸２５２の装着された駆動ローラ２４３が図７において矢印で示す方向に回転駆動せしめられる。この結果、駆動ローラ２４３と摩擦係合している円盤状部材２３３、２３３が駆動され、用紙巻取り機構２３０が矢印２３２ａで示す正転方向に回動される。このとき係止手段２４０の一対のアーム２４１、２４１は、一方向クラッチ２４３を介して回転軸２３２に装着しているので回動せず、図に示す待機位置に保持されている。従って、用紙出口２１７から排出された用紙Ｐは、その両端部が駆動ローラ２５３、２５３と大径の円盤状部材２３３、２３３とにニップされて搬送される。この際、用紙Ｐの前端中央部は、案内爪２６３によって案内されて小径の円盤状部材２３５、２３５と係止手段２４０の係止ローラ２４５、２４５との間に案内され、両者にニップされて搬送される。そして、用紙Ｐの前端中央部は、図７で示すように待機位置に保持されている一対のアーム２４１、２４１の用紙当接部２４２、２４２に当接する。
【００３１】
図７で示す状態から円盤状部材２３３および２３５が矢印２３２ａで示す正転方向に更に回転すると、図８で示すように用紙Ｐは円盤状部材２３３および２３５の外周面に巻き付けられる。このとき一対のアーム２４１、２４１は、用紙Ｐの前端に押されて円盤状部材２３３および２３５とともに矢印２３２ａで示す正転方向に回動する。そして、一対のアーム２４１、２４１の他端に装着された係止ローラ２４５、２４５が略１回転すると、用紙Ｐの次に巻き取られる部分が係止ローラ２４５、２４５の外側になるので、この用紙Ｐによって案内爪２６３および一対の保持部材２６５、２６５は図８で示すように駆動軸２５２を中心としてコイルばね２６４のばね力に抗して図において時計方向に回動せしめられる。そして、更に用紙Ｐが巻き取られ、用紙搬入路２１６から送り出される用紙Ｐの後端が用紙出口２１７を通過すると、図６で示す状態となる。このようにして用紙巻取り機構２３０に巻き取られた用紙Ｐは、その両端部が大径の円盤状部材２３３、２３３に巻かれ、その中央部が小径の円盤状部材２３５、２３５に巻かれるため、波状に湾曲せしめられる。従って、用紙Ｐがカールしていても波状に湾曲せしめられることにより、このカールが除去される。なお、図示の実施形態においては、用紙巻取り機構２３０の径が大きい２個の円盤状部材２３３の外周面にはウレタンゴム等の摩擦部材２３４が装着されているので、駆動ローラ２５３、２５３および用紙Ｐによって確実に従動せしめられる。
【００３２】
図８で示すように用紙Ｐの後端が用紙出口２１７を通過すると、案内爪２７２がコイルばね２７４のばね力によって図において反時計方向に回動して用紙検出スイッチ２７６（ＳＷ２）がＯＦＦする。このＯＦＦに基づいて上記電動モータ２５６（Ｍ２）が逆転駆動され、用紙巻取り機構２３０の回転軸２３２に装着された円盤状部材２３３および２３５が矢印２３２ｂで示す逆転方向に回動される。この結果、用紙巻取り機構２３０に巻き取られた用紙Ｐは、後端から巻き戻され、前後を反転して図９に示すように案内爪２７２に案内されて用紙排出路２７０を通して上記両面給紙ユニット２８０の用紙搬送路２８３に送り出される。なお、用紙巻取り機構２３０に巻き取られた用紙Ｐが巻き戻されて、円盤状部材２３３および２３５に巻き取られている用紙Ｐが１巻になると、案内爪２６３および一対の保持部材２６５、２６５は図８の状態からコイルばね２６４のばね力にによって駆動軸２５２を中心として反時計方向に回動せしめられ、図９の状態に位置付けられる。従って、円盤状部材２３３および２３５とともに回転する一対のアーム２４１、２４１は、その他端部に装着された支持軸２４４が一対の保持部材２６５、２６５に設けられた係合部２６６、２６６に係合して、図９で示す待機位置で停止せしめられる。
【００３３】
一対のアーム２４１、２４１が図９で示す待機位置で停止してからも用紙巻取り機構２３０は逆転方向への回転を継続し、一方向クラッチ２４３に内蔵されたコイルばねが収縮するまで円盤状部材２３３および２３５が回転せしめられ、用紙Ｐは駆動ローラ２３３、２５３と大径の円盤状部材２３３、２３３とのニップ部から排出される。このように用紙巻取り機構２３０に巻き取られ前後が反転して送り出された用紙Ｐの後端を用紙検出スイッチ２７７（ＳＷ３）が検出すると、電動モータ２５６（Ｍ２）の駆動が停止される。この状態が図１０である。そして、用紙搬送路２８３に送り出された用紙Ｐは、表裏を反転して搬送ローラ対２８４、２８５および２８６によって搬送され、上記機器収容部１４０に設けられた用紙挿通路１４１および上記用紙カセット１３４に設けられた用紙挿通路１３５を通して画像形成機本体１００に送られ、他の片面に画像が形成される。なお、図示の実施形態においては、用紙巻取り機構２３０に巻き取られた用紙Ｐは、巻き戻される際に前後が反転された後端が一対のアーム２４１、２４１の用紙当接部２４２、２４２によって押されるため、画像形成機本体１００から搬送される際に斜めになっていた場合でも、これを補正することができる。
【００３４】
上述したように、片面に画像が形成された用紙Ｐを反転する際には、用紙巻取り機構２３０が正転方向および逆転方向に回転せしめられる。この回転により用紙巻取り機構２３０を構成する回転軸２３２と径が大きい２個の円盤状部材２３３および径が小さい２個の円盤状部材２３５にそれぞれ設けられた羽根２３２ｂ、２３３ｂおよび２３５ｂの作用により、空気が軸方向に流動せしめられる。そして、用紙巻取り機構２３０が正転駆動したときは空気流通口２１３ｂから空気を導入して空気流通口２１３ａから排出され、用紙巻取り機構２３０が逆転駆動したときには空気流通口２１３ｂから空気を導入して空気流通口２１３ａから排出される。この結果、用紙巻取り機構２３０に巻き付けられた加熱されている用紙が冷却される。従って、用紙反転ユニット２１０内および両面給紙ユニット２８０の温度上昇が防止できる。しかも、図示の実施形態においては、用紙巻取り機構２３０を構成する回転軸２３２と円盤状部材２３３および２３５にそれぞれ設けられた羽根２３２ｂ、２３３ｂおよび２３５ｂが、用紙巻取り機構２３０が回転駆動することにより空気流動手段として機能するので、別途に冷却ファンを配設する必要がない。従って、冷却ファンを駆動するための電動モータ等の駆動源も不要となるとともに、これらを配置するためのスペースが必要ない。更に、図示の実施形態においては、一方の空気流通口２１３ａの開口面積を変更するためのシャッター手段３００を具備したので、使用する用紙の種類やレーザビームプリンタが設置されている室内温度等に応じて適宜開口面積を変更することにより、急冷によるカールの増大等の不具合も解消することができる。
【００３５】
以上、本発明に従って構成された画像形成機の用紙反転装置をレーザビームプリンタに適用した実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、静電複写機等種々の画像形成機に適用することができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明による画像形成機の用紙反転装置は、用紙を巻き取る用紙巻取り機構に軸方向に空気を流動する空気流動手段を設けたので、片面に画像が形成された用紙を反転する際に、軸方向に空気が流動するため、用紙巻取り機構に巻き付けられた加熱されている用紙を冷却することができる。しかも、空気流動手段は用紙巻取り機構に設けられているので、別途に冷却ファンを配設する必要がなく、冷却ファンを駆動するための電動モータ等の駆動源も不要となり、これらを配置するためのスペースが必要ないとともに、消費電力の増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された用紙反転装置を装備した画像形成機としてのレーザビームプリンタの概略構成断面図。
【図２】本発明に従って構成された用紙反転装置の一部を破断して示す斜視図。
【図３】本発明に従って構成された用紙反転装置の位置実施形態を示す断面図。
【図４】図３に示す用紙反転装置を構成する用紙巻取り機構および回転駆動機構を示す斜視図。
【図５】図３に示す用紙反転装置を構成する案内手段を示す斜視図。
【図６】図２に示す用紙反転装置に装備されるシャッター手段の正面図。
【図７】図３に示す用紙反転装置の作動状態を示す断面図。
【図８】図３に示す用紙反転装置の作動状態を示す断面図。
【図９】図３に示す用紙反転装置の作動状態を示す断面図。
【図１０】図３に示す用紙反転装置の作動状態を示す断面図。
【符号の説明】
１００：画像形成機本体
１０１：ハウジング
１０４：感光体ドラム
１０６：帯電用コロナ放電器
１０８：現像装置
１１０：転写ローラ
１１２：クリーニング装置
１１６：レーザユニット
１２０：用紙搬送路
１２２：給紙ローラ対
１２４：レジストローラ対
１２６：定着ローラ対
１２８：搬送ローラ対
１３０：分岐爪
１３２：排出ローラ対
１３４：用紙カセット
１３６：送り出しローラ
１３８：捌きローラ対
２００：反転給紙ユニット
２１０：用紙反転ユニット
２１２：ユニットハウジング
２１６：用紙搬入路
２２２、２２４：搬送ローラ対
２２５：電動モータ（Ｍ１）
２２７：分岐爪
２２８：電磁ソレノイド（ＳＯＬ１）
２３０：用紙巻取り機構
２３２：回転軸
２３２ｂ：羽根
２２３：径が大きい円盤状部材
２３３ａ：連通口
２３３ｂ：羽根
２３４：摩擦部材
２３５：径が小さい円盤状部材
２３５ａ：連通口
２３５ｂ：羽根
２４０：係止手段
２４１：アーム
２４３：一方向クラッチ
２４５：係止ローラ
２５０：回転駆動機構
２５２：駆動軸
２５３：駆動ローラ
２５４：歯車
２５６：電動モータ（Ｍ２）
２６０：案内手段
２６６：保持部材
２７０：用紙排出路
２７５：用紙検出スイッチ（ＳＷ１）
２７６：用紙検出スイッチ（ＳＷ２）
２７７：用紙検出スイッチ（ＳＷ３）
２８０：両面給紙ユニット
２８２：ユニットハウジング
２８３：用紙搬送路
２８４、２８５、２８６：搬送ローラ対
２９０：積載トレイ
３００：シャッター手段
３０１：巻き取りローラ
３０２：ハンドル
３０４：被案内部材
３０５：案内レール
４００：制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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