(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で画像が形成された用紙を排出トレイへ排出する排出ローラと、前記画像形成部で画像が形成された用紙を排出する用紙排出口と、前記排出ローラへ或いは前記用紙排出口に用紙を選択的に案内する切替え手段と、を有する画像形成装置に対し、着脱可能に装着される用紙反転装置において、
前記画像形成装置に装着したとき、用紙の案内方向が前記用紙排出口となるように前記切替え手段を操作する操作部材と、用紙を前記画像形成部へ給送する給送部と、前記用紙排出口から送られてきた用紙を反転して前記給送部へ搬送し或いはそのまま前記排出トレイへ排出する第１反転手段と、を有することを特徴とする用紙反転装置。
【請求項２】
前記第１反転手段が用紙の幅方向へ移動可能なスライドローラで構成されたことを特徴とする請求項１に記載の用紙反転装置。
【請求項３】
用紙に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で画像が形成された用紙を排出トレイへ排出する排出ローラと、前記画像形成部で画像が形成された用紙を排出する用紙排出口と、前記排出ローラへ或いは前記用紙排出口に用紙を選択的に案内する切替え手段と、前記切替え手段を切替え可能な駆動手段と、を有する画像形成装置に対し、着脱可能に装着される用紙反転装置において、
前記画像形成装置に装着したとき、前記排出ローラより前記排出トレー側へ張り出す位置に設けられた第２反転手段と、前記第２反転手段で反転された用紙を前記画像形成部へ給送する給送部と、を有することを特徴とする用紙反転装置。
【請求項４】
用紙に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で画像が形成された用紙を排出トレイへ排出する排出ローラと、前記画像形成部で画像が形成された用紙を排出する用紙排出口と、前記排出ローラへ或いは前記用紙排出口に用紙を選択的に案内する切替え手段と、を有する画像形成装置に対し、着脱可能に装着される用紙反転装置において、
前記画像形成装置に装着したとき、前記排出ローラより前記排出トレー側へ張り出す位置に設けられた第２反転手段と、前記第２反転手段で反転された用紙を前記画像形成部へ給送する給送部と、前記切替え手段を切替え可能な駆動手段と、を有することを特徴とする用紙反転装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンター等の画像形成装置に装着され、用紙を反転して画像形成部に給送する用紙反転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリンター等の画像形成装置では、製品コストを下げるため、装置本体には画像形成等の最低限の機能を持たせ、用紙の両面に画像を形成するための用紙反転装置や排出された用紙を仕分けする用紙仕分け装置は、オプションとして装着するようになっている。
【０００３】
オプションとしての用紙反転装置は、装置本体に対して着脱可能とされ、装置本体の用紙排出部付近に設けられた切替えゲートを切り替えることにより、用紙を用紙排出部へ或いは用紙反転装置へ選択的に案内していた（特開平６−１１０２７４号公報参照）。
【０００４】
しかし、切替えゲートの制御が複雑でコストが嵩み、また、用紙反転装置を取付けると、用紙仕分け装置を簡単に取付けることができない。
【０００５】
このため、図１８に示すように、用紙反転機構を構成するスイッチバックローラ１５１を装置本体に配置し、用紙仕分け装置１５４を着脱可能に装着できるようにした画像形成装置１５２も提案されている。
【０００６】
しかし、排出トレー１５６へ用紙を排出するスイッチバックローラ１５１に、或いは仕分けローラ１５８へ用紙を振り分けるためには、切替え爪１６０を制御する必要があり、機構が複雑になる。また、従来は用紙仕分け装置１５４を接続するコネクタが画像形成装置１５２側に配設されていたので、製品コストの低減を図ることができなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮して、切替え爪を制御する必要がなく、簡単な機構で用紙の反転と用紙の仕分けが可能な用紙反転装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、用紙反転装置が装着されていない状態において、画像形成部で片面に画像が形成された用紙は、切替え手段で排出ローラ側へ案内され排出トレーの上に排出される。
【０００９】
一方、用紙反転装置が装着されると、操作部材が、用紙を用紙排出口へ案内するように切替え手段を操作する。
【００１０】
この用紙排出口へ案内された用紙は、第１反転手段が正転逆転動作をすることにより、反転されて給送部へ送られ、給送部を通じて画像形成部へ再給送される。これによって、用紙のもう一方の面に画像が形成される。こうして、両面に画像が形成された用紙は、再び切替え手段によって、用紙排出口へ案内され、第１反転手段が正転して排出トレイの上へ排出する。
【００１１】
すなわち、本発明では、用紙反転装置が画像形成装置に装着されると、機構的に切替え手段が用紙を第１反転手段へ案内するように操作されるので、第１反転手段を正転逆転させるだけで、用紙の両面に画像を形成し、排出トレー上に排出することができる。このため、切替え手段を制御する必要がなくなる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、第１反転手段が用紙の幅方向に移動可能なスライドローラで構成されている。このスライドローラで用紙を挟持し、幅方向へスライドさせることにより、用紙が排出トレーの上に落ちる位置が変化する。これによって、排出トレーの上に積載される用紙の幅方向の端部の位置がズレるので、用紙を仕分けることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、画像形成装置に用紙反転装置が装着されたとき、この用紙反転装置に設けられた第２反転手段の位置が、画像形成装置に設けられた排出ローラより排出トレー側へ張り出している。このため、第２反転手段から排出トレー上に排出される用紙は、排出ローラで排出される用紙よりも遠くへ落ち、これによって、排出トレーの上に積載される用紙の搬送方向の端部の位置がズレるので、用紙の仕分けが可能となる。なお、第２反転手段へ或いは排出ローラへ用紙を案内するかは、切替え手段を切替える駆動手段によって制御される。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、画像形成装置に用紙反転装置が装着されたとき、切替え手段の切替えは、駆動手段によって制御され、この切替え手段で、第２反転手段へ或いは排出ローラへ用紙が案内される。このように、駆動手段を用紙反転装置側に設けることによって、画像形成装置の構造を簡素化できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１及び図２には、第１形態に係る用紙反転装置１０が装着される画像形成装置１２が示されている。
【００１６】
この画像形成装置１２には、着脱自在な用紙カセット１４が装填されており、上方に配置された半円状のフィードローラ１６が回転運動することによって、最上部の用紙Ｍが、用紙搬送路１８へ一枚づつ送り出される。
【００１７】
この用紙搬送路１８は、複数の搬送ローラ２０で構成されており、用紙カセット１４から送り出された用紙Ｍを感光ドラム２２に向かって搬送する。この感光ドラム２２は、図示しない帯電器によって所定の電位に帯電されている。そして、露光器が画像データに基づき感光ドラム２２の上に静電潜像を形成する。
【００１８】
この静電潜像は、現像器から供給されるトナーによってトナー像となり、転写ローラ２４により用紙Ｍに転写される。トナー像が転写された用紙Ｍは、加圧ローラ２６と加熱ローラ２８とで構成された定着装置３０で挟持搬送されながら熱定着される。
【００１９】
これによって、用紙Ｍの上に原稿画像に対応したコピー画像が形成される。このコピー画像が形成された用紙Ｍは、切替え手段としての切替え爪３２へ送られる。
【００２０】
図３に示すように、この切替え爪３２は、用紙搬送路の幅方向に亘って掛け渡されたシャフト３４に取付けられており、図２に示すように、図示しない板ばねに押されて、用紙Ｍを排出ローラ３８側へ案内する方向へ傾斜している。排出ローラ３８は、排出トレイ４０へ用紙Ｍを排出するようになっている。
【００２１】
また、切替え爪３２のシャフト３４には、アーム３６が突設されている。このアーム３６は、用紙反転装置１０がガイド３７によって位置決めされ画像形成装置１２に装着されたとき、用紙反転装置１０の側板に取付けられた板ばね４２によって押され、切替え爪３２を反時計方向へ回転させる。これによって、図１に示すように、定着装置３０から搬送された用紙Ｍは、切替え爪３２によって、画像形成装置１２の上方に形成された用紙排出口４４へ案内される。
【００２２】
図３及び図４に示すように、用紙反転装置１０は、側板４８に掛け渡された搬送板４６を備えている。この側板４８を外カバー５０に組付けることによって、搬送板４６と外カバー５０に形成されたリブ５２との間にコピー済用紙Ｃが給送される給送部５４（図１参照）が形成される。
【００２３】
また、搬送板４６及びリブ５２の下部は、画像形成装置１２の挿入口５６に向かって湾曲しており、給送部５４から挿入口５６を通じて搬送ローラ２０へ用紙Ｍを案内するようになっている。
【００２４】
また、搬送板４６には、開口部５８、６０が形成されている。この開口部５８、６０には、側板４８に軸支されたシャフト６２、６４に取付けられたローラ６６、６８が回転可能に入り込んでいる。シャフト６２へは、ギア機構７０を介して駆動モータ７２の回転力が伝達されるようになっている。また、シャフト６２には、ワンウエイクラッチ７４が取付けられており、反転方向すなわち反転された用紙Ｍを挿入口５６へ搬送する方向にのみ回転するようになっている。
【００２５】
図５に示すように、シャフト６２とシャフト６４の端部には、タイミングベルト７６が巻き掛けられたプーリ７８、８０が固定されている。このタイミングベルト７６でシャフト６２の駆動力がシャフト６４へ伝達され、ローラ６６とローラ６８とが同一方向へ回転するようになっている。
【００２６】
一方、図１に示すように、リブ５２の間には、ローラ６６、６８と対応する位置に従動ローラ８２、８４が設けられており、ローラ６６、６８と所定のニップ力を持って当接している。このローラ６６、６８と従動ローラ８２、８４とによって、給送部５４へ送られた用紙Ｍが挿入口５６へ挟持搬送される。
【００２７】
また、搬送板４６には、センサー８６が設けられている。センサー８６の触子８８は、長溝９０から給送部５４内へ突出している。これによって、給送部５４へ搬送された用紙Ｍがジャミングしたか否かを検出する。なお、外カバー５０は、ピン１２０を中心として開放できるようになっており、これによって、給送部５４に詰まった用紙Ｍのジャミング処理が行われる。
【００２８】
一方、搬送板４６の上端部には、用紙搬送口４４に向かってく字状に折曲するガイド板９２が形成されている。このガイド板９２の折曲部９２Ａの上方には、排出シュート９６が設けられている。
【００２９】
図４〜図９に示すように、排出シュート９６には、ピンチローラ１２２、１２４が用紙搬送方向に沿って所定の間隔を置いて配設されている。また、排出シュート９６の側板９６Ａには、シャフト１２６、１２８が貫通し、さらに、両端部が側板４８の外側まで貫通している。このシャフト１２６、１２８に設けられたスイッチバックローラ９４、１００がピンチローラ１２２、１２４との間で用紙Ｍを挟持して排出トレイ４０へ排出するようになっている。
【００３０】
また、シャフト１２６、１２８には、キャップ１３０が装着されている。このキャップ１３０が排出シュート９６の側板９６Ａに押圧され、シャフト１２６、１２８が排出シュート９６と一体となって、軸方向へ移動するようになっている。
【００３１】
この排出シュート９６の端部から、操作板１３２が側板４８に向かって延びている。この操作板１３２には、コ字状のガイド枠１３４が設けられている。このガイド枠１３４の中には、アーム１３６の先端部に設けられたピン１３８が収容されている。このアーム１３６は、オフセットモータ１４０で、用紙Ｍの幅方向へ首を振るように駆動し、ピン１３８でガイド枠１３４を押しやって、排出シュート９６と一体にシャフト１２６、１２８を用紙の幅方向へ移動させる。
【００３２】
また、図４に示すように、スイッチバックローラ１００のシャフト１２８はＤカット加工されており、側板４８に回転可能に取付けられたギア１０８を貫通している。このギア１０８は、駆動モータ７２で回転される駆動ギア１１０と噛み合っている。さらに、ギア１０８は、側板に回転可能に取付けられたギア１１２へ伝達ギア１０６を介して駆動力を伝達するようになっている。このギア１１２の軸孔には、Ｄカット加工されたシャフト１２６が貫通している。
【００３３】
このような構成によって、駆動モータ７２を正転逆転することにより、スイッチバックローラ９４、スイッチバックローラ１００が同一方向へ正転反転する。また、アーム１３６をスイングさせることによって、スイッチバックローラ９４、１００とピンチローラ１２２、１２４とが用紙Ｍを挟持し搬送可能な状態で、用紙の幅方向へスライドする。
【００３４】
次に、第１形態に係る用紙反転装置の作用を説明する。
用紙反転装置１０を画像形成装置１２に装着していない状態では、切替え爪３２が用紙Ｍを排出ローラ３８側へ案内する方向へ傾斜している。このため、フィードローラ１６によって、用紙カセット１４からフィードされた用紙Ｍは、用紙搬送路１８を通過して、感光体ドラム２２及び熱定着装置３０で画像を片面に形成され、排出ローラ３８によって排出トレイ４０の上に排出される。この行程が繰り返されることにより、片面に画像が形成された用紙Ｍが順次排出トレイ４０の上へ積載されていく。
【００３５】
一方、用紙反転装置１０を画像形成装置１２に装着すると、アーム３６が用紙反転装置１０の側板４８に取付けられた板ばね４２によって押され、切替え爪３２を反時計方向へ回転させる。これによって、定着装置３０から搬送されてきた用紙Ｍは、切替え爪３２によって、画像形成装置１２の用紙排出口４４へ案内される。このように、切替え爪３２は、用紙反転装置１０を装着することによって、機構的に搬送経路が切り替わるので、制御する必要がなくなる。このため、切替え爪３２の切替え時に発生し易いジャムを防止することができる。
【００３６】
また、コネクタ１１４は、用紙反転装置１０側に設けられているので、画像形成装置１２の構成をシンプルにまとめることが可能となり、製品コストを下げることができる。
【００３７】
ここで、片面に画像が形成された用紙Ｍは、図１２に示すように、ガイド板９２に案内され、用紙排出口４４を通過してスイッチバックローラ１００とピンチローラ１２２に挟持搬送され、排出シュート９６を通じて、スイッチバックローラ９４とピンチローラ１２４に至る。
【００３８】
そして、図１３に示すように、用紙Ｍの後端がガイド板９２の折曲部９２Ａを通過するまで、駆動モータ７２を正転させて、スイッチバックローラ１００とピンチローラ１２２、及びスイッチバックローラ９４とピンチローラ１２４で、用紙Ｍを排出トレイ４０側へ搬送すると、用紙Ｍの後端が腰の強さによって、上方へ跳ね上がる。
【００３９】
ここで、図１４に示すように、駆動モータ７２を逆転させ、スイッチバックローラ１００とピンチローラ１２２、及びスイッチバックローラ９４とピンチローラ１２４で、反転した用紙Ｍを給送部５４へ送り出す。給送部５４へ送られた片面に画像が形成された用紙Ｍは、図１５に示すように、ローラ６６、６８及び従動ローラ８２、８４によって、挿入口５６を通じて搬送ローラ２０へ搬送される。
【００４０】
反転して搬送ローラ２０へ送られた用紙Ｍは、画像が形成されていない面に、感光体ドラム２２及び定着装置３０によって、画像が形成されることで、両面に画像が形成された用紙Ｍとなる。
【００４１】
そして、再び、切替え爪３２によって、用紙排出口４４へ案内され、正転しているスイッチバックローラ１００とピンチローラ１２２、及びスイッチバックローラ９４とピンチローラ１２４によって、排出トレイ４０の上に排出される。
【００４２】
ここで、スイッチバックローラ９４とピンチローラ１２４は、排出ローラ３８より上方に設けられているので、用紙Ｍの排出位置が高くなり、排出トレイ４０へ排出される用紙Ｍの積載量が大きくなる。また、排出トレイ４０から排出された用紙Ｍと落下位置が異なるので、仕分けが可能となる。
【００４３】
このような行程を繰り返して用紙Ｍの両面に画像を形成するのであるが、スイッチバックローラ９４、１００が正転しているとき（用紙を排出トレイ４０側へ搬送しているとき）、ワンウエイクラッチ７４が機能して、給送部５４に配置されているローラ６６、６８は停止している。このため、スイッチバックローラ９４、１００がスイッチバックして用紙を反転させている間、先行の用紙Ｍを給送部５４内に待機させておくことができる。これによって、両面複写を間欠なく行うことができる。
【００４４】
また、用紙Ｍの先端部が、スイッチバックローラ１００とピンチローラ１２２に挟持された時点で、オフセットモータ１４０を駆動してアーム１３６をスイングさせれば、図７〜図１０に示すように、排出シュート９６が用紙Ｍの幅方向へスライドする。このため、ピンチローラ１２２、１２４が排出シュート９６と共に、また、シャフト１２６、１２８が排出シュート９６に押されて、スイッチバックローラ９４、１００と共に用紙Ｍの幅方向へスライドする。
【００４５】
このとき、シャフト１２６はギア１１２の軸孔を往復移動し、また、シャフト１２８はギア１０８の軸孔を往復移動する。そして、Ｄカット加工されたシャフトは、ギアから駆動力を伝達されるので、スイッチバックローラ１００とピンチローラ１２２、及びスイッチバックローラ９４とピンチローラ１２４は用紙Ｍを挟持搬送しながら、用紙Ｍを幅方向へスライドさせる。
【００４６】
この結果、図１１に示すように、排出トレイ４０の上に排出される用紙Ｍは幅方向にズレて積載され、仕分けが可能となる。
【００４７】
次に、第２形態に係る用紙反転装置について説明する。
図１６及び図１７に示すように、この用紙反転装置１４８では、外カバー１４４の上部が排出トレイ４０側へ張り出しており、スイッチバックローラ１４６とピンチローラ１４７がその先端側へ設けられている。
【００４８】
このため、排出トレイ４０上に排出される用紙Ｍは、排出ローラ３８で排出される用紙Ｍよりも遠くへ落ち、これによって、図１７に示すように、用紙Ｍの後端位置が異なり、仕分けが可能となる。なお、第２形態の用紙反転装置１４８が装着される画像形成装置１２には、切替え爪３２を切り換えるソレノイド１５０が設けられている。
【００４９】
このソレノイド１５０を制御することによって、片面に画像が形成された用紙であれ、両面に画像が形成された用紙であれ、選択的に排出ローラ３８或いはスイッチバックローラ１４６とピンチローラ１４７から排出トレイ４０の上に排出することができる。このように、切替え爪３２を制御することによって用紙Ｍの仕分けが可能となる。
【００５０】
なお、ソレノイド１５０は、画像形成装置１２側でなく、用紙反転装置１４８側に設けてもよい。
【００５１】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、切替え爪を制御する必要がなく、簡単な機構で用紙の仕分け、用紙の反転が可能となる。また、切替え爪を制御することによっても、用紙を仕分けることができる。さらに、スイッチバックローラをスライドさせることによっても、用紙を仕分けできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１形態に係る用紙反転装置を画像形成装置に装着した状態を示す概念図である。
【図２】第１形態に係る用紙反転装置が装着される画像形成装置を示す概念図である。
【図３】第１形態に係る用紙反転装置と画像形成装置の分解斜視図である。
【図４】第１形態に係る用紙反転装置の内部機構を側方から見た斜視図である。
【図５】第１形態に係る用紙反転装置の内部機構において排出シュートが奥側に移動した状態を上方から見た斜視図である。
【図６】第１形態に係る用紙反転装置の内部機構において排出シュートが手前側に移動した状態を上方から見た斜視図である。
【図７】第１形態に係る用紙反転装置のスイッチバックローラの移動機構において排出シュートが下側に移動した状態を示した平面図である。
【図８】第１形態に係る用紙反転装置のスイッチバックローラの移動機構において排出シュートが上側に移動した状態を示した平面図である。
【図９】第１形態に係る用紙反転装置のスイッチバックローラの移動機構において排出シュートが右側に移動した状態を示した正面図である。
【図１０】第１形態に係る用紙反転装置のスイッチバックローラの移動機構において排出シュートが左側に移動した状態を示した正面図である。
【図１１】排出トレイ上に排出された用紙を示した平面図である。
【図１２】第１形態に係る用紙反転装置によって反転される用紙の動きを示した説明図である。
【図１３】第１形態に係る用紙反転装置によって反転される用紙の動きを示した説明図である。
【図１４】第１形態に係る用紙反転装置によって反転される用紙の動きを示した説明図である。
【図１５】第１形態に係る用紙反転装置によって反転される用紙の動きを示した説明図である。
【図１６】第２形態に係る用紙反転装置を画像形成装置に装着した状態を示す概念図である。
【図１７】第２形態に係る用紙反転装置を画像形成装置に装着した状態を示す概念図である。
【図１８】従来の画像形成装置と仕分け装置を示した概念図である。
【符号の説明】
１０        用紙反転装置
３２        切替え爪（切替え手段）
４０        排出トレイ
４２        板ばね（操作部材）
５４        給送部
９４        スイッチバックローラ（第１反転手段、スライドローラ）
９６        排出シュート
１００      スイッチバックローラ（第１反転手段、スライドローラ）
１２２      ピンチローラ（第１反転手段、スライドローラ）
１２４      ピンチローラ（第１反転手段、スライドローラ）
１２６      シャフト
１２８      シャフト
１３６      アーム
１４６      スイッチバックローラ（第２反転手段）
１４７      ピンチローラ（第２反転手段）
１５０      ソレノイド（駆動手段）
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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