(57)【要約】【課題】ニップ付近に転写紙の後端が残ることを防止し、用紙反転中に第２の排紙トレイにスタックした転写紙を一緒に搬送することを防止し得る画像形成装置を提供する。【解決手段】定着後の搬送経路に転写紙の搬送方向を切り替える分岐爪を備えた画像形成装置において、第１の搬送経路を通る転写紙を搬送するための第１の従動ローラ１０、第２の搬送経路を通る転写紙を搬送するための第２の従動ローラ１７および第１および第２の搬送経路を通る転写紙を搬送するための正逆転可能な排紙ローラ兼反転ローラ９を設け、この排紙ローラ兼反転ローラの表面を凹凸形状９ａおよび９ｂに形成した。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着後の搬送経路に転写紙の搬送方向を切り替える分岐爪を備えた画像形成装置において、第１の搬送経路を通る転写紙を搬送するための第１の従動ローラ、第２の搬送経路を通る転写紙を搬送するための第２の従動ローラおよび第１および第２の搬送経路を通る転写紙を搬送するための正逆転可能な排紙ローラ兼反転ローラを設け、この排紙ローラ兼反転ローラの表面を凹凸形状に形成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
定着後の搬送経路に転写紙の搬送方向を切り替える分岐爪を備えた画像形成装置において、第１の搬送経路を通る転写紙を搬送するための第１の従動ローラ、第２の搬送経路を通る転写紙を搬送するための第２の従動ローラおよび第１および第２の搬送経路を通る転写紙を搬送するための正逆転可能な排紙ローラ兼反転ローラを設け、前記第２の従動ローラの表面に、前記排紙ローラ兼反転ローラとのニップ位置よりも下流側に弾性薄板を当接させたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記第２の従動ローラの外径を前記排紙ローラ兼反転ローラの外径と略同径かそれより大きくしたことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転写紙の両面に画像を形成可能で、複数の排紙トレイに仕分けが可能な、転写紙のスイッチバック（反転）部、排紙部を有する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特許第２８４０７３４号は、排出口近傍にスイッチバック部を設け、スイッチバック動作をシート積載部の投影面積内で行う技術を開示している。
【０００３】
また、特開平９−２４９３４２号公報は、排紙ローラ部でスイッチバックを行い、用紙反転の停止時にローラに回転負荷を与えて、ユーザによる反転途中の用紙の取り出しを防止する技術を開示している。
【０００４】
さらに、公知の技術ではないが、排紙ローラと反転ローラを１つのローラで構成するという技術や、排紙ローラと反転ローラを１つのローラで構成し、２つの排紙トレイに転写紙を仕分けするという技術も検討されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、画像形成装置では紙の省資源の観点から、両面複写の技術がさかんに提案され、採用されている。また、機械の省スペース化はますます盛んになってきている。そのような状況下において、省スペースで低コストの両面ユニット（スイッチバック部と再給紙部）、例えば、特許第２８４０７３４号や特開平９−２４９３４２号公報などが提案されている。
【０００６】
特許第２８４０７３４号は、排出口近傍にスイッチバック部を設け、スイッチバック動作をシート積載部の投影面積内で行うことによりスイッチバックに要していたスペースを削減したものである。
【０００７】
特開平９−２４９３４２号公報は排紙ローラ部でスイッチバックを行うことによって、スイッチバック部を新たに設けることによる部品点数の増加や、スペースの増大を防いでおり、また、この方式の欠点であるユーザによる「反転途中の用紙の取り出し」を防止するために、用紙反転の停止時にローラに回転負荷を与えている。
【０００８】
特開平９−２４９３４２号公報の方式は特許第２８４０７３４号に比べると省スペースという観点では同等かそれ以上、低コストという観点では優れている。しかし、特開平９−２４９３４２号の方式は両面プリント時の生産性という観点では、排紙ローラ部で再給紙径路に転写紙を搬送している状態では、排紙ローラの回転方向が異なるため第２面をプリントし終わった転写紙を機外に排出することができない。
【０００９】
そのため、制御上、プリントを待たねばならない時間が発生し、その結果、片面連続プリントのスピードに比べて、両面プリント時のスピードがかなり遅くなってしまうという欠点がある。また、両面プリント時の生産性については、近年では重要視されてきており、各国の法規制や入札の条件の中にも規定されるようになってきている。
【００１０】
また、特許第２８４０７３４号の構成では、排紙ローラとスイッチバックのローラが別なので、この点は問題ないが、ローラ対や駆動部品、センサなどが別個に必要なため、コスト高となってしまうという欠点がある。
【００１１】
さらに、近年の画像形成装置の傾向として、デジタル複合機などが普及してきたことにより、排紙トレイを複数用意することによって、例えば通常のコピーは第１の排紙トレイへ、ＦＡＸやプリンタのアウトプットは第２の排紙トレイへ選択して排出することができるものが増えてきている。
【００１２】
そのうえ、プリンタでもネットワーク化が進み、アウトプットを通常とは別の排紙トレイへ排出する機能の要求も増えてきている。これらの機能は大変便利で、オプションで用意されているものが多数あるが、その装着率は高くなってきている。ただし、この機構のためには、第１の排紙トレイと第２の排紙トレイへと仕分けするための分岐手段や、第２の排紙を行うための排紙ローラなどが必要となるため、コストがかさんでしまい、またスペースも必要となってしまうという欠点があった。
【００１３】
これらの問題点を克服するために、本出願人の先行出願では、両面機能の反転部の下流に第２の排紙トレイを設けることにより、両面機能用の分岐手段によって第２の排紙トレイへの分岐が可能（新たに第２の排紙トレイ用の分岐手段が必要ない）で、第１の排紙ローラ、第２の排紙ローラ、反転ローラを１つのローラで構成することにより、低コスト、省スペースを達成する方法を提案している。
【００１４】
図７は本出願人の先願において提案された画像形成装置を示す概略図である。
図７に示すように、第２の排紙トレイ１４にスタックした転写紙は、駆動ローラ９と近接して（駆動ローラ９の２つのニップの間で第２の排紙トレイ１４を構成するため）おり、駆動ローラ９が反転する時に転写紙の後端が駆動ローラ９と第２の従動ローラ１７のニップ付近に残っていると反転する転写紙と一緒に、両面再給紙経路へと送ってしまう問題が発生しやすい構成となっている。
【００１５】
さらに、図８は本出願人の先願において提案された他の画像形成装置を示す概略図である。この画像形成装置は転写紙の後端を第２の従動ローラ１７に押し付ける弾性部材２３を設けて第２の排紙トレイ１４にスタックした転写紙の逆流を防止するように構成されている。
【００１６】
この場合、駆動ローラ９に対し第２の従動ローラ１７の外径が小さいと、図８に示すように、第２の排紙トレイ１４にスタックした転写紙の逆流は防止できるが、スタックした転写紙の後端が駆動ローラ９と接触してしまうため、転写紙後端を駆動ローラ９に付着した汚れによって汚してしまったり、ローラによって傷つけてしまったりする不具合が生じる。
【００１７】
本発明の目的は、ニップ付近に転写紙の後端が残ることを防止し、用紙反転中に第２の排紙トレイにスタックした転写紙を一緒に搬送することを防止し得る画像形成装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、定着後の搬送経路に転写紙の搬送方向を切り替える分岐爪を備えた画像形成装置において、第１の搬送経路を通る転写紙を搬送するための第１の従動ローラ、第２の搬送経路を通る転写紙を搬送するための第２の従動ローラおよび第１および第２の搬送経路を通る転写紙を搬送するための正逆転可能な排紙ローラ兼反転ローラを設け、この排紙ローラ兼反転ローラの表面を凹凸形状に形成した画像形成装置を最も主要な特徴とする。
【００１９】
請求項２記載の発明では、定着後の搬送経路に転写紙の搬送方向を切り替える分岐爪を備えた画像形成装置において、第１の搬送経路を通る転写紙を搬送するための第１の従動ローラ、第２の搬送経路を通る転写紙を搬送するための第２の従動ローラおよび第１および第２の搬送経路を通る転写紙を搬送するための正逆転可能な排紙ローラ兼反転ローラを設け、前記第２の従動ローラの表面に、前記排紙ローラ兼反転ローラとのニップ位置よりも下流側に弾性薄板を当接させた画像形成装置を最も主要な特徴とする。
【００２０】
請求項３記載の発明では、前記第２の従動ローラの外径を前記排紙ローラ兼反転ローラの外径と略同径かそれより大きくした請求項２記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は転写紙の両面に画像を形成可能で、複数の排紙トレイに仕分けが可能な、本発明による画像形成装置の転写紙のスイッチバック（反転）部および排紙部を示す全体概略図である。
【００２２】
図１において、給紙トレイ２に積載された転写紙は給紙コロ１とフリクションパッドによって１枚ずつ分離され、レジストローラ３へと送られて、停止したレジストローラ３に転写紙の先端を突き当て、たるみを形成して待機する（斜め送り補正と先端位置合わせのため）。
【００２３】
次に、画像に関して感光体４への書き込みの準備ができたら、同期を取って、レジストローラ３をスタートし、転写部５で感光体４上の画像を転写し、定着部６で定着させて転写紙は分岐爪８へと進入する。
【００２４】
ここで、片面プリントの場合には、分岐爪８を駆動するＤＣソレノイド（図示せず）は作動せず、図１の実線の位置にあるので、分岐爪８によって転写紙は排紙（反転）ローラ９の下のニップ部へ送られ、排紙（反転）ローラ９は時計方向に回転し、排紙トレイ１３へと搬送される（第１の搬送経路）。
【００２５】
排紙（反転）ローラ９の駆動源は図示しないが、ステッピングモータにより、正逆転が可能となっている。排紙（反転）ローラ９の手前には排紙センサ１１が設けられており、所定のタイミングで転写紙が到来しない場合や、所定の時間を経過してもセンサ１１がオフしない場合に紙詰まりと判断してプリント動作を停止する。
【００２６】
次に、第１の排紙トレイ１３が選択されている時の両面プリント時の動作を説明する。両面プリント時は、分岐部８でＤＣソレノイドを作動させることにより分岐爪８は図１の破線の位置に動き、転写紙は排紙（反転）ローラ９の上のニップ部に案内される。排紙（反転）ローラ９は反時計方向に回転し、排紙トレイ１３上方のスイッチバック経路へと転写紙を搬送する。
【００２７】
転写紙の後端が反転センサ１２によって検知されると排紙（反転）ローラ９の駆動を停止する。紙の後端は、排紙（反転）ローラ９の逆転により、こちらが今度は先端となり、両面再給紙経路１５へと案内される。次に、１枚目の転写紙の後端が反転し、分岐部を抜けるタイミングよりも後に、２枚目の先端が片面のプリントを終えて、分岐部へと案内されるように２枚目のタイミングを制御する。
【００２８】
１枚目の後端が反転センサ１２を抜けると、排紙（反転）ローラ９を停止し、２枚目の転写紙の先端が反転センサ１２に到達すると、排紙（反転）ローラ９を反時計方向に回転し、２枚目をスイッチバックする。以降は１枚目と同様、反転センサ１２で後端を検知すると停止する。この時、１枚目は両面再給紙経路１５の出口付近で、出口センサ１６によって位置を検知されたら停止しておく。
【００２９】
この状態においては、片面プリントした転写紙が、両面再給紙経路１５の出口付近と、排紙（反転）ローラ部９でスイッチバック終了して待機しており、次からは、１枚目の第２面をプリントする動作に入る。そのため、１枚目の第２面をプリントしながら、２枚目を両面再給紙経路へと導くことになる。
【００３０】
この時、排紙（反転）ローラ９の回転方向は時計回りに回転し、１枚目の第２面を排出する方向と、２枚目を両面再給紙経路１５へと導く方向とが同一になっている。１枚目の第２面プリント後の転写紙は分岐爪８が実線の位置にあり、第１の排紙トレイに排出される。
【００３１】
１枚目の第２面に続いてすぐに、３枚目の第１面をプリントしながら、２枚目は両面出口で待機する。以降、この繰り返しを行う。当然のことながらこのインターリーフの流れに合わせて、プリント面の順番が合うように制御を行う。排紙ローラ９は金属の軸にゴムを圧入したもので、その下方から排紙用の第１の従動ローラ１０、上方からスイッチバック（反転）用の第２の従動ローラ１７によって圧接されている。また、センサ１１、１２、１６には反射型のフォトインタラプタを使用している。
【００３２】
次に第２の排紙トレイ１４が選択されている時の両面プリントの説明をする。
排紙（反転）ローラ９の下流、排紙トレイ１３の上方に、第２の排紙トレイ１４を設けている。これによって、ユーザが第２の排紙トレイ１４を選択したい場合においては、転写紙を第２の排紙トレイ１４に排出することができる。
【００３３】
第２の排紙トレイ１４へ排出する場合には、分岐爪８はオンして、排紙（反転）ローラ９は反時計方向に回転し、紙の後端が反転センサ１２を抜けても後端がローラ９を抜けるまで回転し続ける。具体的な動作は、２枚目の第１面をプリントするまでは同じで、１枚目の第２面をプリントした後に転写紙が分岐爪８に到達した時には、分岐爪８を破線の位置に動作させて、第２の搬送経路を形成し、これを通して転写紙を第２の排紙トレイ１４へと排出する。
【００３４】
ここで３枚目の第１面は、１枚目の第２面と通常の紙間で続いており、分岐爪８は動作したまま、３枚目の反転動作を行う。これと並行して２枚目の第２面をプリントするが、この時、２枚目の第２面は、３枚目の第１面が反転を終了し、後端が分岐部を抜けるまで、分岐部に入ることができないので、若干紙間をあけてスタートする。
【００３５】
これにより、３枚目の第１面が反転動作を終えた後に、排紙（反転）ローラ９の回転方向を反時計回りに切り替え、２枚目の第２面を第２の排紙トレイ１４へと排出する。以降、この動作を繰り返す。ここで、２枚目の第２面の再給紙のスタートを少しでも早くするためには、３枚目の反転時の回転数を速くすることが有効である。
【００３６】
次に、本発明の第１の実施の形態を図２および図３を参照して説明する。図２は排紙（反転）ローラと第２の排紙トレイ近傍を示す正面図である。図３は図２の排紙（反転）ローラと第２の排紙トレイ近傍を示す側面図である。排紙（反転）ローラ９はゴムローラ等、摩擦係数の高い部品で構成し、その表面には円周方向に凹状形状９ａおよび凸状形状９ｂが形成されている。
【００３７】
また、第１の従動ローラ１０と第２の従動ローラ１７はポリアセタール樹脂で構成され、板ばね２２により各々排紙（反転）ローラ９に圧接されている。これにより、第２の排紙トレイ１４へ転写紙を排出する場合には、転写紙の後端がローラニップまで搬送されると、排紙（反転）ローラ９の表面の凹凸の形状９ａ、９ｂにより、引っ掛けられて図２のように、後端がニップ部に残らずに、第２の排紙トレイ１４へと排出される。第１および２の従動ローラ１０、１７は、画像の逆転写を防止するために、フッ素樹脂や、フッ素コートした樹脂等、表面の離型性の良い材料を使用するとより良い。
【００３８】
次に、本発明の第２の実施の形態を図４および図５を参照して説明する。図４は排紙（反転）ローラと第２の排紙トレイ近傍を示す正面図である。図５は図４の排紙（反転）ローラと第２の排紙トレイ近傍を示す側面図である。この実施の形態では、第２の従動ローラ１７の表面を摩擦係数の高いゴム等で構成し、弾性薄板２３を第２の従動ローラ１７の表面のローラニップよりも下流方向に当接している。
【００３９】
第２の従動ローラ１７の幅を排紙（反転）ローラ９よりも大きくして、排紙（反転）ローラ９の両脇に２枚、弾性薄板２３を当接している。弾性薄板２３には、厚さ０．１〜０．３ｍｍ程度のポリエステルフィルムを使用しているが、これは弾性があって薄いのがよく、厚さ０．１ｍｍ程度の薄い金属の板ばねでも良い。
【００４０】
これにより、転写紙はニップを抜けた後に、弾性薄板２３の弾力により第２の従動ローラ１７に押し付けられ、そこで摩擦力が発生し、排出する場合には、転写紙の後端がニップを抜けて弾性薄板２３まで送られた後に、自重による落下でスタックされる。
【００４１】
この場合には、第２の従動ローラ１７の外径が排紙（反転）ローラ９の外径と略同一か、大きくしてあるので、自重落下により落下する転写紙は排紙（反転）ローラ９の表面に触れることなく、第２の排紙トレイ１４へスタックされる。
【００４２】
図６は図４および図５の第２の実施の形態の変形例を示す側面図である。この変形例では、図４および図５の第２の実施の形態において、排紙（反転）ローラ９の両脇に配置された弾性薄板２３に代えて、排紙（反転）ローラ９の中央部を切り欠いて、その間に弾性薄板２３を配置した構成を示している。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、排紙ローラ兼反転ローラの表面を凹凸形状にしたことにより、第２の排紙トレイへ転写紙を排出する時には、排紙ローラ兼反転ローラの表面の凹凸形状で転写紙の後端を引っ掛けてニップ付近に転写紙の後端が残ることを防止し、用紙反転中に第２の排紙トレイにスタックした転写紙が一緒に搬送されることを防止できる。
【００４４】
請求項２によれば、第２の従動ローラの表面に、排紙ローラ兼反転ローラとのニップ位置よりも下流側に弾性薄板を当接したことにより、転写紙の後端がニップを抜けた後にも、弾性薄板の弾性と第２の従動ローラの摩擦力により転写紙を搬送し、転写紙の自重により、下方に転写紙を落下させ、次の転写紙の反転時に駆動ローラが逆転しても、スタックされた転写紙がローラニップに入るのを弾性薄板が阻止することができる。
【００４５】
請求項３によれば、第２の従動ローラの外径を排紙ローラ兼反転ローラの外径と略同径か大きくしたことにより、第２の排紙トレイにスタックする時に、転写紙の後端が駆動ローラに接触しないので、転写紙後端を駆動ローラに付着した汚れによって汚してしまったり、ローラによって傷つけてしまったりする不具合が解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】転写紙の両面に画像を形成可能で、複数の排紙トレイに仕分けが可能な、本発明による画像形成装置の転写紙のスイッチバック（反転）部および排紙部を示す全体概略図である。
【図２】排紙（反転）ローラと第２の排紙トレイ近傍を示す正面図である。
【図３】図２の排紙（反転）ローラと第２の排紙トレイ近傍を示す側面図である。
【図４】排紙（反転）ローラと第２の排紙トレイ近傍を示す正面図である。
【図５】図４の排紙（反転）ローラと第２の排紙トレイ近傍を示す側面図である。
【図６】図４および図５の第２の実施の形態の変形例を示す側面図である。
【図７】本出願人の先願において提案された画像形成装置を示す概略図である。
【図８】本出願人の先願において提案された他の画像形成装置を示す概略図である。
【符号の説明】
８　分岐爪
９　排紙（反転）ローラ
９ａ　凸状形状
９ｂ　凹状形状
１０　第１の従動ローラ
１３　第１の排紙トレイ
１４　第２の排紙トレイ
１７　第２の従動ローラ
２３　弾性薄板
【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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