(57)【要約】【課題】搬送ユニットと両面ユニットの間に跨って用紙が存在する場合に限り、両ユニットを同時に簡単に引き出すことが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】一連のギヤ群を介して、モータと反転ローラ５１と係合部材５９が連結されている。係合部材用ギヤ５７には、両面ユニット５０のフレーム５４の外側に、トルクリミッタ５８を介して係合部材５９が取り付けられている。これにより、モータによって反転ローラ５１が回転するとともに、係合部材５９の角度が変わる。係合部材５９の取り付け位置は、搬送ユニット４０のフレーム４４の外側でもある。搬送ユニット４０と両面ユニット５０の間に跨った状態で用紙が存在する時、両ユニットは係合状態を維持し、搬送ユニット４０を引き出せば、同時に両面ユニット５０も引き出すことができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面が印刷された用紙を搬送するローラを設け、このローラを逆回転して前記用紙の搬送方向を変えることで、他方の面を印刷可能にする両面ユニットと、この両面ユニットへ用紙を搬送する経路を備えた搬送ユニットとを、本体より引き出し可能に設けた画像形成装置において、
前記両面ユニットに、前記ローラが回転するとともに角度を変え、所定の角度で搬送ユニットと係合する係合部材を設けることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記係合部材は、前記用紙を前記両面ユニット内へ搬送しようとする方向に前記ローラが回転している時には係合状態に角度を変え、この用紙が両面ユニット内へと搬送された後に、用紙の搬送方向を変えるためにローラが逆回転している時には係合解除状態に角度を変えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記係合部材が、前記ローラを回転させるモータにギヤを介して連結されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記係合部材が、前記ギヤに過負荷保護装置を介して接続されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記過負荷保護装置が、トルクリミッタであることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記モータが前記本体に配置され、前記両面ユニットを本体より引き出すとともに、このモータと前記ローラと前記係合部材とのギヤを介した連結が解かれることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記係合部材を係合解除方向に付勢する付勢手段を設けることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに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、複写機やプリンタ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンタ等の画像形成装置には、用紙の両面に印刷可能な機種が存在する。このような画像形成装置には、一方の面が印刷された用紙をローラによって引き込み、このローラを逆回転して前記用紙の搬送方向を変えることで、他方の面を印刷可能にする両面ユニットと、この両面ユニットへ用紙を搬送する経路を備えた搬送ユニットが設けられている。これらのユニットは、用紙ジャムの解消やメンテナンス等のために、画像形成装置本体より引き出し可能に設けられている。
【０００３】
ここで、搬送ユニットと両面ユニットの間に跨った状態で用紙ジャムが発生した場合、両面ユニットをそのままにして搬送ユニットのみを引き出すと用紙を破損してしまう。そして、この破損した用紙の細かい紙片が装置内に残ることより、装置の画像形成性能の低下や、装置の動作不良等の問題が生じる。
【０００４】
この用紙破損の対策として、搬送ユニットと両面ユニットとを常にロックする機構や、センサによって用紙ジャムを検知してソレノイドによって自動的にロックする機構を備えた画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−１２１０８４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１記載の画像形成装置において、搬送ユニットと両面ユニットとを常にロックする機構は、両方のユニット間に跨って用紙ジャムが発生しているかどうかに関わらず、常にこれらのユニットを同時に引き出すことになる。どちらか一方のみを引き出したい場合には、この方式は都合が悪い。また、センサ等によって自動的にロックする機構は、センサやソレノイドを設けることでコストが高くなり、制御も複雑になる。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、用紙の搬送ユニットと両面ユニットとを、本体より引き出し可能に設けた画像形成装置において、両ユニット間に跨って用紙が存在する場合に限り、特別な操作や制御を行うことなく、両ユニットを同時に引き出すことが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、一方の面が印刷された用紙を搬送するローラを設け、このローラを逆回転して前記用紙の搬送方向を変えることで、他方の面を印刷可能にする両面ユニットと、この両面ユニットへ用紙を搬送する経路を備えた搬送ユニットとを、本体より引き出し可能に設けた画像形成装置において、前記両面ユニットに、前記ローラが回転するとともに角度を変え、所定の角度で搬送ユニットと係合する係合部材を設けることとした。
【０００９】
この構成によれば、両面ユニットに設けられたローラを回転させる手段を利用することで、両ユニットの係合を自動的に行うことができる。その結果、搬送ユニットと両面ユニットを係合するために、特別な操作や制御を行う必要がないので、手間を軽減することが可能である。また、高価な部品を付加する必要がないので、製造コストの上昇も僅かである。さらに、搬送ユニットと両面ユニットが係合状態である時に、搬送ユニットを引き出せば、同時に両面ユニットも引き出すことができる。
【００１０】
また、前記係合部材は、前記用紙を前記両面ユニット内へ搬送しようとする方向に前記ローラが回転している時には係合状態に角度を変え、この用紙が両面ユニット内へと搬送された後に、用紙の搬送方向を変えるためにローラが逆回転している時には係合解除状態に角度を変えることとした。
【００１１】
この構成によれば、搬送ユニットと両面ユニットの間に跨った状態で用紙が存在する場合に、搬送ユニットのみを引き出してしまうということがない。また、この用紙が両面ユニット内へと搬送された後には、各々のユニットを単独で引き出すことが可能である。その結果、用紙を破損することがなく、ユニットの操作性においてもたいへん好都合である。
【００１２】
また、前記係合部材が、前記ローラを回転させるモータにギヤを介して接続されていることとした。
【００１３】
この構成によれば、モータによってローラを回転させるのと同時に係合部材の角度変更を行うことができる。その結果、簡素な機構によって搬送ユニットと両面ユニットとを係合することが可能である。
【００１４】
また、前記係合部材が、前記ギヤに過負荷保護装置を介して接続されていることとした。
【００１５】
この構成によれば、上記のように、係合部材の回転角が係合状態と係合解除状態との間で制限されていても、モータの回転が停止したり、回転数が低下したりするようなことはない。その結果、前記ローラによる用紙の搬送を妨げることなく、搬送ユニット及び両面ユニットの係合状態と係合解除状態を容易に切り替えることが可能である。
【００１６】
また、前記過負荷保護装置が、トルクリミッタであることとした。
【００１７】
この構成によれば、過負荷保護装置として広く用いられているトルクリミッタを採用し、簡単な構成で係合部材の角度を変更することが可能である。
【００１８】
また、前記モータが前記本体に設けられ、前記両面ユニットを本体より引き出すとともに、このモータと前記ローラと前記係合部材とのギヤを介した連結が解かれることとした。
【００１９】
この構成によれば、両面ユニットを本体より引き出した後には、係合部材の角度変更がモータによってロックされるのを解除することができる。その結果、搬送ユニットと両面ユニットが係合状態である場合に、両ユニットを本体より引き出す時にはその係合状態が維持されるが、引き出した後にはこの係合を解除することができる。したがって、両ユニット間に跨った状態で存在する用紙を取り除いた後は、両ユニットを個別にメンテナンスして本体へ収納することが可能となり、操作性がさらに向上する。
【００２０】
また、前記係合部材を係合解除方向に付勢する付勢手段を設けることとした。
【００２１】
この構成によれば、搬送ユニット及び両面ユニットをその係合状態にて本体から引き出した後に、係合状態を維持する必要がなくなった時には、自動的に係合解除状態になる。その結果、係合部材やその軸を手で操作して係合解除する必要がないので、ユニットの操作性をさらに高めることが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。
【００２３】
本発明の実施形態に係る画像形成装置を、図１から図７に示す。図１は、搬送ユニットと両面ユニットの係合部分を示す部分拡大背面図である。図２は、図１に示す係合部分を示す部分拡大上面図である。図３は、図１に示す係合部分の係合状態を示す部分拡大背面図である。図４は、図１に示す係合部分の係合解除状態を示す部分拡大背面図である。図５は、図１に示す係合部分の係合状態を示す部分拡大斜視図である。図６は、両面ユニットを画像形成装置本体より引き出した時の両面ユニットの部分拡大上面図である。図７は、画像形成装置を示す模型的背面断面図である。
【００２４】
まず、画像形成装置１の基本的な構成の概要について、図７を用いて説明する。ここでは、画像形成装置１が複写機であるとして設計されているものとする。画像形成装置１には、その本体の筐体２の内側に、光学装置１０と、転写装置２０と、給紙装置３０と、搬送ユニット４０と、両面ユニット５０が備えられている。図中の矢印は、用紙搬送経路を示す。
【００２５】
光学装置１０に設けられたスキャナ（図示せず）にて読み取られた原稿の画像情報は、転写装置２０へと送られる。また、給紙装置３０は、印刷前の用紙を用紙カセット３１から転写装置２０へと搬送する。そして、転写装置２０では、先の画像情報に基づいたトナー画像が前記用紙に転写される。
【００２６】
搬送ユニット４０には、定着部４１と、分岐部材４２と、搬送経路４３が設けられている。定着部４１では、用紙に転写された未定着のトナー画像を、加熱によって溶融することで定着させ、一方の面の印刷が完了する。ここで、両面印刷を行う場合、定着部４１から排出され、一方の面が印刷された用紙を、分岐部材４２によって両面ユニット５０へ向かって続く搬送経路４３に導く。
【００２７】
両面ユニット５０には、反転ローラ５１と、中間トレイ５２と、両面印刷用給紙経路５３が設けられている。搬送ユニット４０から送られてきた用紙は、反転ローラ５１を反時計方向に回転させることによって、中間トレイ５２に導かれる。その後、反転ローラ５１を時計方向に回転させることによって、用紙は両面印刷用搬送経路５３へと導かれ、給紙装置３０へと搬送される。
【００２８】
これら搬送ユニット４０と両面ユニット５０は、用紙ジャムの解消やメンテナンス等のため、画像形成装置１本体の前面側に引き出し可能に設けられている。
【００２９】
次に、搬送ユニット４０と両面ユニット５０の係合部の詳細について、図１及び図２を用いて説明する。この係合部は、画像形成装置１の背面側に設けられている。図２において、筐体２は画像形成装置の背面側の筐体であり、紙面に向かって下側が画像形成装置１の背面側（外側）で、上側が前面側（内側）である。図中の二点鎖線は用紙搬送経路ＰＬを示す。
【００３０】
用紙の搬送方向を切り替える反転ローラ５１は、両面ユニット５０のフレーム５４の内側に設けられている。反転ローラ５１の軸５１ａにはローラ用ギヤ５５が取り付けられ、このローラ用ギヤ５５が、画像形成装置１本体に設けられた図示しないモータにより駆動される駆動用ギヤ５６と連結している。この機構により、反転ローラ５１が回転せしめられる。なお、駆動用ギヤ５６は、画像形成装置１本体の筐体２の内面から突き出す水平な軸５６ａに、回転自在に支持されている。そして、駆動用ギヤ５６は軸５６ａの軸線方向に抜けることはなく、ローラ用ギヤ５５及び後述する係合部材用ギヤ５７と連結／非連結を繰り返すことが可能である。
【００３１】
また、駆動用ギヤ５６には、係合部材用ギヤ５７も連結されている。この係合部材用ギヤ５７が取り付けられた軸５７ａには、両面ユニット５０のフレーム５４の外側に、過負荷保護装置であるトルクリミッタ５８を介して係合部材５９が取り付けられている。したがって、モータによって、反転ローラ５１が回転するとともに、係合部材５９の角度が変わる。そして、フレーム５４の外面の、係合部材５９の軌道上には、係合側ストッパ６０と係合解除側ストッパ６１が設けられている。係合部材５９の角度変更はこれら２つのストッパによって制限され、矢印Ａの範囲で係合部材５９は角度を変える。また、係合部材５９の取り付け位置は、搬送ユニット４０のフレーム４４の外側でもあり、このフレーム４４の外側には、係合部材５９を係止する係止部材４５が設けられている。
【００３２】
係合部材５９には、この係合部材５９を係合解除方向に付勢する付勢手段である突起５９ａが設けられている。突起５９ａが係合解除角度側に突き出していることにより重心に偏りが生じ、係合部材５９は係合解除方向に付勢される。後述するように、係合状態を維持する力が係合部材５９に作用していない時には、自動的に係合解除状態となる。なお、突起５９ａを設けずに、係合部材５９を比重が異なる複数の材料で構成することにより付勢手段としても良い。また、付勢手段は重力利用のものに限られない。ばね等の弾性部材を用いても構わない。
【００３３】
なお、ローラ用ギヤ５５と係合部材用ギヤ５７は、両面ユニット５０のフレーム５４及び搬送ユニット４０のフレーム４４の外側であって、両面ユニット５０に設けられたギヤカバー６２の内側に設けられている。この空間内において、モータにより駆動される駆動ギヤ５６が、ローラ用ギヤ５５及び係合部材用ギヤ５７と連結する。
【００３４】
次に、係合部材の作用について、図３から図５を用いて説明する。図中の二点鎖線は用紙搬送経路ＰＬを、太い実線は用紙Ｐを示す。
【００３５】
図３に示すように、用紙Ｐが、搬送ユニット４０から両面ユニット５０へ向かって搬送中である場合、用紙Ｐを両面ユニット５０内の中間トレイ５２へと導くために、反転ローラ５１が時計方向（矢印Ｂ）に回転せしめられる。この時、係合部材５９は、反転ローラ５１が回転するとともに同じ方向へ角度を変え、係合側ストッパ６０に当たる。係合部材５９は、係合部材用ギヤ５７が取り付けられた軸５７ａにトルクリミッタ５８を介して取り付けられているので、このように係合部材５９の角度変更が制限されても、トルクリミッタ５８が作用し、モータ及び反転ローラ５１の回転が停止したり、回転数が低下したりするようなことはない。そして、反転ローラ５１が時計方向（矢印Ｂ）に回転している間、係合部材５９は搬送ユニット４０と両面ユニット５０の係合状態を維持する。
【００３６】
また、図４に示すように、用紙Ｐが、両面ユニット５０内の中間トレイ５２に収容された後は、用紙Ｐを両面印刷用給紙経路５３へと導くために、反転ローラ５１が反時計方向（矢印Ｃ）に回転せしめられる。この時、係合部材５９は、反転ローラ５１が回転するとともに同じ方向へ角度を変え、係合解除側ストッパ６１に当たる。前記と同様に、係合部材５９の角度変更が制限されても、トルクリミッタ５８が作用し、モータ及び反転ローラ５１の回転が停止したり、回転数が低下したりするようなことはない。そして、反転ローラ５１が反時計方向（矢印Ｃ）に回転している間、係合部材５９は搬送ユニット４０と両面ユニット５０の係合解除状態を維持する。
【００３７】
このようにして、反転ローラ５１を回転させる手段であるモータを利用することで、搬送ユニット４０と両面ユニット５０の係合を自動的に行うことができる。その結果、これらのユニットを係合するために、特別な操作や制御を行う必要がないので、手間を軽減することが可能である。また、高価な部品を付加する必要がないので、製造コストの上昇も僅かである。
【００３８】
そして、モータによって反転ローラ５１を回転させるのと同時に係合部材５９の角度変更を行うことができる。その結果、簡素な機構によって搬送ユニット４０と両面ユニット５０とを係合することが可能である。
【００３９】
さらに、係合部材５９が、トルクリミッタ５８のような過負荷保護装置を介してモータや反転ローラ５１に連結されることにより、用紙Ｐの搬送を妨げることなく、搬送ユニット４０及び両面ユニット５０の係合状態と係合解除状態を容易に切り替えることが可能である。
【００４０】
上記の構成によって、図３に示すように搬送ユニット４０と両面ユニット５０が係合状態である時、搬送ユニット４０を引き出そうとすると、両面ユニット５０も同時に引き出すことが可能となる（図５参照）。したがって、搬送ユニット４０と両面ユニット５０の間に跨った状態で用紙Ｐが存在する場合に、搬送ユニット４０のみを引き出してしまうということがない。また、この用紙Ｐが両面ユニット５０内へと搬送された後には、各々のユニットを単独で引き出すことが可能である。その結果、用紙を破損することがなく、ユニットの操作性においてもたいへん好都合である。
【００４１】
なお、係合部材５９と係合部材用ギヤ５７との間の接続に使用されたトルクリミッタ５８は、これに代わる過負荷保護装置であっても構わない。
【００４２】
図６は、両面ユニットを画像形成装置本体より引き出した時の両面ユニットの部分拡大上面図である。前記図２に示す一連のギヤ群のうち、駆動用ギヤ５６は画像形成装置１本体の筐体２から突き出す軸５６ａに回転自在に支持されているので、図６に示すように、両面ユニット５０を画像形成装置１本体より引き出した後には（図中矢印方向）、駆動用ギヤ５６と、ローラ用ギヤ５５及び係合部材用ギヤ５７との連結が解かれる。
【００４３】
このため、搬送ユニット４０と両面ユニット５０が係合状態である場合に、両ユニットを本体より引き出す時にはその係合状態が維持されるが、引き出した後にはこの係合を解除することができる。したがって、両ユニット間に跨った状態で存在する用紙を取り除いた後は、両ユニットを個別にメンテナンスして本体へ収納することが可能となり、操作性がさらに向上する。
【００４４】
また、前述のように、係合部材５９には、係合部材５９を係合解除角度へ付勢する突起５９ａが設けられている。これにより、両ユニットを係合状態にて本体から引き出した後に、係合状態を維持する必要がなくなった時には、係合部材５９と、搬送ユニット４０のフレーム４４或いは係止部材４５との摩擦を解消してやることで、係合部材５９は倒れて係合解除側ストッパ６１に当たり、係合解除状態になる。その結果、係合部材５９やその軸５７ａを手で操作して係合解除する必要がないので、ユニットの操作性をさらに高めることが可能となる。
【００４５】
上記のように本発明の実施形態を示したが、この他、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【００４６】
【発明の効果】
この構成によれば、両面ユニットに設けられたローラを回転させる手段を利用することで、搬送ユニットと両面ユニットの係合を自動的に行うことができる。その結果、これらのユニットを係合するために、特別な操作や制御を行う必要がないので、手間を軽減することが可能である。また、高価な部品を付加する必要がないので、製造コストの上昇も僅かである。さらに、搬送ユニットと両面ユニットが係合状態である時に、搬送ユニットを引き出せば、同時に両面ユニットも引き出すことができる。
【００４７】
また、搬送ユニットと両面ユニットの間に跨った状態で用紙が存在する場合に、搬送ユニットのみを引き出してしまうということがない。さらに、この用紙が両面ユニット内へと搬送された後には、各々のユニットを単独で引き出すことが可能である。その結果、用紙を破損することがなく、ユニットの操作性においてもたいへん好都合である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の搬送ユニットと両面ユニットの係合部分を示す部分拡大背面図
【図２】図１に示す係合部分を示す部分拡大上面図
【図３】図１に示す係合部分の係合状態を示す部分拡大背面図
【図４】図１に示す係合部分の係合解除状態を示す部分拡大背面図
【図５】図１に示す係合部分の係合状態を示す部分拡大斜視図
【図６】両面ユニットを画像形成装置本体より引き出した時の両面ユニットの部分拡大上面図
【図７】画像形成装置を示す模型的正面断面図
【符号の説明】
１    画像形成装置
４０  搬送ユニット
４４  フレーム
４５  係止部材
５０  両面ユニット
５１  反転ローラ
５４  フレーム
５５  ローラ用ギヤ
５６  駆動用ギヤ
５７  係止部材用ギヤ
５８  トルクリミッタ
５９  係合部材
６０  係合側ストッパ
６１  係合解除側ストッパ
【図１】
2004245921.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004245921.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004245921.tif 000009