(57)【要約】【課題】  画像形成装置の両面記録装置において、両面記録路の出口に取り付けた弾性部材から、シートの搬送中心からの左右の負荷のばらつき、スキュー、ジャム及び耳折れ等が生じない装置を提供する。【解決手段】  シートにより押されてたわむ弾性部材や、前記両面記録路の下流側に複数の搬送コロからなる一対のスイッチバックローラ、シートの幅方向を整合する整合部材を設けることにより、弾性部材のばらつきによってシートへの負荷ばらつきが生じても、シートのスキューを極力防止でき、両面記録装置におけるシートの搬送を確実にすることが可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面記録手段と、
スイッチバック手段と、
再供給手段と、
前記両面記録手段の両面記録路の出口に設けられた弾性部材が、シートにより押されてたわみ、前記両面記録路から前記スイッチバック手段が行われるスイッチバック位置へと向かうシートは通過するが、前記スイッチバック位置から前記再供給手段の再供給路へと向かうシートが前記両面記録路へと入り込むことを阻止する弾性部材と、
前記両面記録路の下流側に複数の搬送コロからなる一対のスイッチバックローラとを設けたことを特徴とする両面記録装置。
【請求項２】
前記スイッチバック位置に、シートの幅方向を整合する整合部材を設けることを特徴とする請求項１に記載の両面記録装置。
【請求項３】
前記整合部材の位置を調整する調整手段を設けることを特徴とする請求項１又は２に記載の両面記録装置。
【請求項４】
前記スイッチバック位置の出入口に、シートを前記スイッチバック位置へと入れるときは正転し、前記スイッチバック位置から出すときは逆転する一対のスイッチバックローラを設けることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の両面記録装置。
【請求項５】
前記再供給路に、前記スイッチバック位置から出たシートが一対の再供給ローラ間に入り込んだことを検知するシート検知手段を設けることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の両面記録装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の両面記録装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両面記録装置及び画像形成装置、特に両面記録路の出口に弾性部材を設け、両面記録路を通過したシートが、スイッチバック位置から再供給路へと向かうときにシートが両面記録路へと入り込むことを阻止する両面記録装置及びこれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置の両面記録装置については、例えば以下のような技術がある（特許文献１）。
その両面記録装置は、図６に示すように、ほぼ水平に形成する両面記録路１と、図略の駆動手段により、回転軸２を回転することによって回転する一対のスイッチバックローラ３ａおよび３ｂと、回転軸２と平行に配置する支軸４と、その支軸４に固定する揺動アーム４ａおよび分岐爪４ｂと、その揺動アーム４ａの先端に一端を固定し他端を図略の不動ユニットに固定するスプリング５と、上述した両面記録路１とほぼ直交し、駆動側のスイッチバックローラ３ａの近傍から上方の鉛直方向に沿って形成するスイッチバック路６と、そのスイッチバック路６の下方に形成し、像担持体にシートを搬送する再供給路７とからなる。そして、この両面記録装置を用いてシートの両面に記録を行うときは、先ず、片面記録済みのシートが、両面記録路１に送り込まれ、一対のスイッチバックローラ３ａおよび３ｂに挟まれつつ、駆動側のスイッチバックローラ３ａが反時計回りに回転し、シート先端が分岐爪４ｂに当接する。このとき、シートは、スイッチバックローラ３ａおよび３ｂの回転力により、スプリング５に抗して揺動アーム４ａとともに分岐爪４ｂを、支軸４を中心に時計回りに回動してから、スイッチバック路６に送り込まれる。次に、シート後端が分岐爪４ｂを通過すると、揺動アーム４ａと分岐爪４ｂは、スプリング５によりもとの位置まで回動する。一方、シートは、スイッチバック路６で形成するスイッチバック位置でスイッチバックされるとともに重力の作用を受けて落下し、再供給路７側に送り込まれる。次いで、シートは、像担持体側に送られ、未だ記録されていない片面にも記録を行い、シートの両面に記録を行う。
【０００３】
しかし、そのような両面記録装置は、（１）揺動アーム４ａおよび分岐爪４ｂを支軸４に固定すること、（２）揺動アーム４ａおよび分岐爪４ｂが支軸４を中心になめらかに回動するようにすること、ならびに（３）上述した揺動アーム４ａにスプリング５を設けることなどが必要となるため、構造が複雑で高価となるとともに、大型化する問題があった。
【０００４】
そこで、これらの問題に対応する為に、両面記録路の出口に、シートにより押されてたわみ、その両面記録路からスイッチバック位置へと向かうシートは通過するが、スイッチバック位置から再供給路へと向かうシートが両面記録路へと入り込むことは阻止する弾性部材を設ける発明が提示されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開平１０−２１８４５５号公報
【特許文献２】特開２００３−３１２９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような技術には、以下の問題点がある。
【０００６】
弾性部材として、フィルム状の弾性部材等が考えられるが、部品の寸法ばらつき、組付け位置のばらつき、弾性のばらつき、カール量のばらつき、等があるため、シートの搬送中心からの左右の負荷のばらつきが生じてしまう。このような負荷のばらつきが生じると、スキューの原因となり、ジャムや耳折れ、等の不具合が生じてしまっていた。
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、係る不具合を解決することを前提とし、両面記録装置において、簡単な構造で安価にするとともに、大型化することなく、シートの搬送を確実にすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有する。
【０００９】
請求項１記載の発明は、両面記録手段と、スイッチバック手段と、再供給手段と、前記両面記録手段の両面記録路の出口に設けられた弾性部材が、シートにより押されてたわみ、前記両面記録路から前記スイッチバック手段が行われるスイッチバック位置へと向かうシートは通過するが、前記スイッチバック位置から前記再供給手段の再供給路へと向かうシートが前記両面記録路へと入り込むことを阻止する弾性部材と、前記両面記録路の下流側に複数の搬送コロからなる一対のスイッチバックローラとを設けたことを特徴とする両面記録装置である。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の装置において、前記スイッチバック位置に、シートの幅方向を整合する整合部材を設けることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の装置において、前記整合部材の位置を調整する調整手段を設けることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の装置において、前記スイッチバック位置の出入口に、シートを前記スイッチバック位置へと入れるときは正転し、前記スイッチバック位置から出すときは逆転する一対のスイッチバックローラを設けることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の装置において、前記再供給路に、前記スイッチバック位置から出たシートが一対の再供給ローラ間に入り込んだことを検知するシート検知手段を設けることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の両面記録装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、両面記録路の出口に、シートにより押されてたわみ、その両面記録路からスイッチバック位置へと向かうシートは通過するが、スイッチバック位置から再供給路へと向かうシートが両面記録路へと入り込むことは阻止する弾性部材を設け、スイッチバック位置から出たシートが、両面記録路へ戻らないようにするため、ジャムすることがなく、両面記録路の出口に弾性部材を設けるだけの簡単な構造で安価にするとともに、大型化することなく、また、弾性部材の下流に設けられたスイッチバックローラは複数のコロから成っているので、弾性部材のばらつきによってシートへの負荷ばらつきが生じても、シートのスキューを極力防止でき、両面記録装置におけるシートの搬送を確実にすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施形態に係る両面記録装置およびこれを備える画像形成装置を詳細に説明する。
【００１７】
まず図１を参照して、両面記録装置を備える画像形成装置の一例であるプリンタの内部機構の全体概略構成を説明する。
【００１８】
プリンタ装置本体１０内の図中右側には、ドラム状の像坦持体１１を回転自在に設ける。その像坦持体１１のまわりには、帯電ユニット１２、現像ユニット１３、転写ユニット１４、クリーニングユニット１５を配置して作像装置１６を構成する。また、少し離れた位置に、光書込み装置（図示せず）を設置する。
【００１９】
プリンタ装置本体１０の下方には、転写材、例えば用紙、またはオーバーヘッドプロジェクター用シートなどのシートsを収納する給紙カセット１７をプリンタ装置本体１０に着脱自在に取り付ける。給紙カセット１７の先端側（図中右側）上には、給紙コロ１８を備える。その給紙コロ１８位置からは、上方に向けてのび、像持体１１と転写ユニット１４間の転写位置ａを過ぎてさらに上方に向けてのびる用紙搬送路Ｒを形成する。
【００２０】
用紙搬送路Ｒには、転写位置ａの上流側に搬送ローラ１９、合流ローラ２０、レジストローラ２１を設け、下流側に定着装置２２、分岐爪２３、排紙ローラ２４を設ける。定着装置２２には、定着ローラ２５と加圧ローラ２６を備える。また、プリンタ装置本体１０の中には、記録済みシートｓのスタック部２７を設ける。
【００２１】
また、給紙カセット１７の上方には、両面記録路３２、スイッチバック位置３０、再給紙路３３を有する両面記録装置３１を設ける。
【００２２】
前記両面記録装置３１には、用紙搬送路Ｒの分岐爪２３から分岐して、弾性部材２８に至る両面記録路３２と、再供給ローラ２９から合流ローラ２０に至り、それにより用紙搬送経路Ｒに合流する再供給路３３がある。当該プリンタ装置でシートｓに記録を行うときは、例えばホストからの書き込み信号に基づき、像坦持体１１を時計回りに（図中矢印方向に）回転するとともに、給紙コロ１８を反時計回りに回転する。そして、給紙カセット１７から矢印ｂ方向に繰り出したシートｓを用紙搬送路Ｒに入れて搬送ローラ１９で搬送し、レジストローラ２１に当ててループの形成により該シートｓの斜行を矯正して止める。
【００２３】
他方、像担持体１１の回転とともに、まず帯電ユニット１２でその表面を所定の極性に一様に帯電し、次いで、光書込み装置から出射するレーザ光（図１において矢印で示す）を照射して書込みを行い、静電潜像を形成する。それから、現像ユニット１３でトナーを付着してその静電潜像を現像し、像担持体１１上にトナー画像を形成する。そして、その像担持体１１上のトナー画像に位置合わせするタイミングで、レジストローラ２１を回転してシートｓを送り出し、そのシートｓに、転写位置ａで転写ユニット１４により像担持体１１上のトナー画像を順次転写する画像転写後のシートｓは、定着装置２２の定着ローラ２５と加圧ローラ２６のニップ間に入れ、熱と圧力とを加えてシートｓ上の転写画像を定着した後、排紙ローラ２４で排出してスタック部２７上にスタックする。一方、画像転写後の像担持体１１は、その回転とともに、クリーニングユニット１５で、画像転写後になお表面上に残留する残留トナーを除去し、帯電からはじまる再度の画像形成に備える。
【００２４】
ところで、当該プリンタ装置を用いてシートの裏面にも記録を行うときには、片面記録済みのシートを分岐爪２３により両面記録装置３１の両面記録路３２からスイッチバック位置３０へと入れ、そのスイッチバック位置３０でスイッチバックして再供給路３３を通して、用紙搬送路Ｒから再びプリンタ装置本体１０の像担持体１１の下方へと送り込み、作像装置１６により同様に裏面にも記録してから、スタック部２７上に排出する。
【００２５】
プリンタ装置本体１０における両面記録装置３１の詳細を図２に示す。両面記録装置３１は、ガイド板ｐ、ｑ、ｒなどで、両面記録路３２、スイッチバック位置３０、再供給路３３を形成する。両面記録路３２の途中には、一対の入口ローラ３４を設ける。その入口ローラ３４の下側近傍には、シート検知センサ（図示しない）を設ける。両面記録路３２の出口には、その出口を塞ぐようにして、フィルム状の弾性部材２８を設けてなる。その弾性部材２８は、例えばポリエチレンテレフタレートを用いてつくり、ガイド板ｑに基端側を取り付けて支持する。
【００２６】
前記弾性部材２８の下流側には、一対のスイッチバックローラ３５ａ、３５ｂを設けてなる。上部に設けた従動スイッチバックローラ３５ａは、上昇および下降することができるよう設けてなる。そして、それにより従動スイッチバックローラ３５ａは、下部の駆動スイッチバックローラ３５ｂと接離することができる。通常、従動スイッチバックローラ３５ａは、駆動スイッチバックローラ３５ｂに接している。また、駆動スイッチバックローラ３５ｂは、正転および逆転することができるよう設けてなる。
【００２７】
前記スイッチバックローラ３５ａ、３５ｂの右側には、シートを出し入れするスイッチバック位置３０を設けてなる。すなわち、スイッチバック位置３０の出入口に、一対のスイッチバックローラ３５が設けられている。駆動スイッチバックローラ３５ｂの逆転により、スイッチバック位置３０から出たシートが搬送される位置に、一対の再供給ローラ２９を設ける。
【００２８】
前記再供給ローラ２９とスイッチバックローラ３５ａ、３５ｂとの間で、再供給路３３には、スイッチバック位置３０から出たシートが、再供給ローラ２９間に入り込んだことを検知するシート検知手段３６を設ける。前記シート検知手段３６は、本体部ｃにＬ字状のシート検知部ｄを回動自在に設ける。そして、図１に示すように、再供給ローラ２９を入口として、合流ローラ２０により用紙搬送路Ｒに合流し、複数の再搬送ローラ３３ａを設ける再供給路３３を形成する。
【００２９】
図１に示すように、両面記録装置３１を用いてシートｓの両面に記録を行うときは、ホストからの両面記録の書き込み信号に基づき、分岐爪２３は、シートｓを両面記録装置３１側へ搬送するように回動する（図１に、その状態の分岐爪２３を実線で示す）。そして、その入口ローラ３４間にシート先端が入り込むと、その入口ローラ３４によりシートを搬送し、上記したシート検知センサの個所をシートが通過すると、それを検知し、その検知により、駆動スイッチバックローラ３５ｂが正転を始めるとともに、設定パルスをカウントし始める。
【００３０】
シート先端は、入口ローラ３４の搬送力により、両面記録路３２の出口の弾性部材２８を押してたわませて、その弾性部材２８位置を通過する。当該弾性部材２８は、シート後端が通過すると、自らの弾性力によりもとの形状にもどる。次いで、上述したように正転する駆動スイッチバックローラ３５ｂにより、スイッチバックローラ３５ａ、３５ｂで、シートをスイッチバック位置３０へと入れる。
【００３１】
しかし、フィルム状の弾性部材は、部品の寸法ばらつき、組付け位置ばらつき、弾性のばらつき、カール量のばらつき等があり、必ずしもシートが通過する範囲において均一の弾性力ではなく、シートに対しての負荷ばらつきが生じてしまう。負荷ばらつきが生じるとシートのスキューの原因となり、ジャムや耳折れ等の不具合が生じてしまう。
【００３２】
図４にスキュー発生時の様子を示している（この図４には図２に示すガイド板ｐは省略している）。弾性部材２８においてシートｓへの負荷ばらつき（左側の負荷を大、右側の負荷を小）が生じた場合、スイッチバックローラ３５によって矢印方向に搬送される際に、スイッチバックローラ３５が搬送コロ１個から成っていると、負荷ばらつきにより回転モーメントがシートｓに生じ、それにより矢印で示すスキュー方向へスキューしてしまうことになる。そこで、スイッチバックローラの搬送コロを複数個設けることにより、負荷ばらつきが生じてもスキューの影響を極力小さくする。
【００３３】
図５はスイッチバックローラ３５の搬送コロを、搬送中心を対称軸として２個設けた場合の一例である。搬送コロが搬送中心から離れた位置に均等に配置され、そこでシートｓを真っ直ぐ搬送方向へ搬送する力を発生させている為、搬送中心に搬送コロを１個だけ設ける場合よりも、弾性部材２８がシートｓに与える負荷ばらつきによるスキューへの影響を小さく抑えることができる。搬送コロが１個だと、シートｓを１点で押えることになるので、搬送コロの圧を強くしてもシートｓへの負荷ばらつきの影響を受けやすいが、搬送コロを複数個設けることで、搬送コロの圧を強くすると、より影響を小さくでき、スキューすることなく確実にシートｓをスイッチバック位置３０へ送る事ができる。
【００３４】
次に、上記したシート検知センサの設定パルスのカウントが終了すると、駆動スイッチバックローラ３５ｂは、今度は逆転をはじめ、スイッチバックローラ３５ａ、３５ｂで挟んだままの状態で、シートをスイッチバック位置３０から出す。シート後端がスイッチバックローラ３５ａ、３５ｂを通過した後、従動ローラ３５ａが上昇し、次のシートの搬送に備える。スイッチバック位置３０の出入口に一対のスイッチバックローラ３５ａ、３５ｂを設け、シートをスイッチバック位置３０へと入れるとき正転し、そのスイッチバック位置３０から出すとき逆転し、シートをスイッチバック位置３０において出し入れするとき、スイッチバックローラ３５ａ、３５ｂで挟んだままの状態で正転してスイッチバック位置３０へ入れ、その後逆転してそのスイッチバック位置３０から出して搬送するので、シート１枚当たりの搬送速度を速くすることができる。
【００３５】
ここで、その弾性部材２８は、シートにより押されてたわみ、両面記録路３２からスイッチバック位置３０へと向かうシートは通過するが、自らの弾性力によりもとの形状に戻るため、スイッチバック位置３０から再供給路３３へと向かうシートが両面記録路３２へと入り込むことは阻止してなる。これにより、スイッチバック位置３０から出たシートは、両面記録路３２へ戻らないため、ジャムすることがなく、確実に再供給路３３へ送られる。次いで、シートは、駆動スイッチバックローラ３５ｂの逆転の搬送力によりスイッチバック位置３０から出て、その先端が、Ｌ字状のシート検知部ｄを押して、そのシート検知部ｄを回動する。そして、シートの通過を検知し、従動スイッチバックローラ３５ａは、今度は上昇してシートから離れる。これにより、再供給路３３にシート検知手段３６を設け、スイッチバック位置３０から出たシートが一対の再供給ローラ２９間に入り込んだことを検知するので、シート検知手段３６で検知したとき、一対のスイッチバックローラ３５ａ、３５ｂを離してシートを一対の再供給ローラ２９のみで安定して搬送することができる。
【００３６】
図１に示すように、シートｓは、再供給路３３の複数の再搬送ローラ３３ａにより合流ローラ２０まで搬送され、用紙搬送路Ｒに再び合流する。そして、上述したのと同様に、再びプリンタ装置１０本体の像担持体１１の下方へと送り込み、作像装置１６により別途の画像を同様に裏面にも記録する。その記録のとき、分岐爪２３は、二点鎖線で示す排紙ローラ２４側へ回動する。最後に、その排紙ローラ２４により、両面記録済みのシートｓをスタック部２７へと排出する。
【００３７】
上記したスイッチバック位置３０には、図３に示す相対して配置する一対の整合部材３７ａおよび３７ｂならびに調整手段３８を設けてもよい。整合部材３７ａおよび３７ｂの形状は、例えば右側の整合部材３７ａが細長で断面コ字状に折り曲げてなり、左側の整合部材３７ｂが細長で逆コ字状に折り曲げてなる。整合部材３７ａおよび３７ｂは、平行に配置する。一方の整合部材３７ａには、突部ｋを設けてなる。
【００３８】
調整手段３８は、駆動モータ３９と、２つのギヤプーリ４０ａおよび４０ｂと、タイミングベルト４１と、ホームポジションセンサ４２とからなる。
【００３９】
上述した駆動モータ３９は、その回転軸ｊにギヤプーリ４０ａを噛合し、もう一方のギヤプーリ４０ｂとの間に、タイミングベルト４１を噛合するよう掛け渡してなる。当該タイミングベルト４１は、一方の張り渡し部分に片側の整合部材３７ａを取り付けるとともに、他方の張り渡し部分に別の整合部材３７ｂを取り付けてなる。
【００４０】
調整手段３８には、整合部材３７ａおよび３７ｂのホームポジション（最大開位置）の位置を検出するホームポジションセンサ４２がある。通常、整合部材３７ａと３７ｂは、ホームポジションの位置で待機している。
【００４１】
そのような整合部材３７ａおよび３７ｂならびに調整手段３８を用いて、スイッチバック位置３０でシートの整合を行う場合は、以下のように行う。上述したとおり、図２に示すように、駆動スイッチバックローラ３５ｂの正転によりスイッチバック位置３０にシートを入れる。入口ローラ３４の下側に設けたシート検知センサの設定パルス（図示しない）に基づき、従動スイッチバックローラ３５ａが上昇してシートより離れる。
【００４２】
整合部材は、ホームポジションで待機しているが、従動スイッチバックローラ３５ａが上昇してから、調整手段３８の駆動モータ３９が起動し、それにより駆動モータ３９の回転軸ｊが反時計回りに回転し、それにより一対のギヤプーリ４０ａおよび４０ｂが時計回りに回転し、それによりタイミングベルト４１が時計回りに回転し、それにより整合部材３７ａおよび３７ｂが間隔を狭くする方に移動して、スイッチバック位置のシートを整合する。
【００４３】
次いで、従動スイッチバックローラ３５ａは、今度は下降してシートに接してから、駆動スイッチバックローラ３５ｂが逆転し、スイッチバック位置からシートを出す。調整手段３８は、先ほどとは反対に動作し、整合部材３７ａがホームポジションの位置に達すると、整合部材３７ａの突部ｋをホームポジションセンサ４２により検知して、調整手段３８が停止する。
【００４４】
したがって、整合部材３７ａおよび３７ｂの間隔を例えばシートのサイズにより、その整合部材３７ａおよび３７ｂの位置を調整して、シート搬送方向と直交するシート幅方向のずれを矯正して、シート上にずれのない画像を記録することができる。
【００４５】
そのように整合部材３７ａおよび３７ｂの位置を調整する調整手段３８を設けるので、その調整手段３８で整合部材３７ａおよび３７ｂの位置を調整して、その整合部材３７ａおよび３７ｂによりシートのサイズに応じて正確にシート幅方向のずれを矯正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る一実施形態の全体構成図である。
【図２】本発明に係る一実施形態の構成図である。
【図３】本発明に係る一実施形態の構成図である。
【図４】本発明に係る一実施形態の構成図である。
【図５】本発明に係る一実施形態の構成図である。
【図６】従来の両面記録装置の構成図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０    プリンタ装置本体
１１    像坦持体
１２    帯電ユニット
１３    現像ユニット
１４    転写ユニット
１５    クリーニングユニット
１６    作像装置
１７    供給カセット
１８    供給コロ
１９    搬送ローラ
２０    合流ローラ
２１    レジストローラ
２２    定着装置
２３    分岐爪
２４    排紙ローラ
２５    定着ローラ
２６    加圧ローラ
２７    スタック部
２８    弾性部材
２９    再供給ローラ
３０    スイッチバック位置
３１    両面記録装置
３２    両面記録路
３３    再供給路
３４    入力ローラ
３５    スイッチバックローラ
３６    シート検知手段
３７    整合部材
３８    調整手段
３９    駆動モータ
４０    ギヤプーリ
４１    タイミングベルト
【図１】
2006248664.tif 000003
【図２】
2006248664.tif 000004
【図３】
2006248664.tif 000005
【図４】
2006248664.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006248664.tif 000008