(57)【要約】  【課題】  スイッチバック機構を備えた画像形成装置において、反転トレイに搬入されてきた用紙の先端部をばたつかせず、また整合部材で用紙の両側部が挟まれても用紙中央部が大きくは撓まず、用紙検知スイッチで用紙の存在を正確に検知できるようにする。  【解決手段】  反転トレイ１と、用紙を反転トレイ１に搬入し、反転トレイ１から搬出するスイッチバックローラ対２とを備えるスイッチバック機構に、反転トレイ１と対向するように上側ガイド部材３を設け、この上側ガイド部材３に用紙検知スイッチ４を取り付ける。【選択図】      図２
2005298186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方面に画像が形成された用紙を反転させるスイッチバック機構を備え、用紙の両面に画像を形成する画像形成装置において、
前記スイッチバック機構が、反転トレイと、用紙を反転トレイに搬入し、反転トレイから搬出するスイッチバックローラ対と、反転トレイと対向するように設けられた上側ガイド部材と、上側ガイド部材に取り付けられた用紙検知手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記スイッチバックローラ対の上側ローラが支持部材に回動可能に軸支され、上側ガイド部材の上面がカバーで覆われ、支持部材とカバーとの間に付勢部材が介装され、上側ローラが下側ローラの方向に付勢される請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記上側ローラが下側ローラと接触する位置と接触しない位置とに移動可能で、下側ローラと接触しない位置に上側ローラを保持する保持機構をさらに備える請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記保持機構が、ソレノイドと、上側ローラが下側ローラと接触しないように支持部材を保持する係止爪を有し、ソレノイドによって揺動されるレバーと、支持部材を係止する方向にレバーを付勢する付勢手段とを備える請求項３記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、より詳細には用紙の両面に画像形成ができる装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
用紙の両面に画像を形成する装置では、一方面に画像が形成された用紙を反転させるスイッチバック機構が備えられている。図５に、従来のスイッチバック機構を示す。従来のスイッチバック機構は、反転トレイ１’と、反転トレイ１’の搬送口側に設けられたスイッチバックローラ対２’と、反転トレイ１’に形成された開口部１２から検知棒４１が突出するように配設された用紙検知スイッチ４とを備える。なお、この用紙検知スイッチ４は反転トレイ１’上での用紙Ｐの詰まりを検知するものである。
【０００３】
一方面側に画像が形成された用紙Ｐは、スイッチバックローラ対２’によって搬送口８から反転トレイ１’に搬入される。そして用紙Ｐの後端がスイッチバックローラ対２’のニップ部に至ったところで、スイッチバックローラ対２’が逆方向に回転し、反転トレイ１’から搬送路へ用紙Ｐが送り出される。そして送り出された用紙Ｐのもう一方面側に画像が形成された後、装置外に排出される。
【特許文献１】特開２００３−３１２９１５号公報（特許請求の範囲、図１〜図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来のスイッチバック機構では、反転トレイ１’に搬入されてきた用紙Ｐの先端部がばたついていた。また、用紙の幅方向の位置を整えるため、反転トレイ１’の両側部に中央方向に移動可能に設けられた整合部材（不図示）で、反転トレイ１’上の用紙を両側部から挟むと、用紙の幅方向中央部が上方に伸び上がるように撓むことがあった。これが主原因となって、用紙検知スイッチ４の誤検知が発生していた。
【０００５】
また、従来のスイッチバック機構では、スイッチバックローラ対のローラ間の圧接は上側ローラ２１の自重に寄っていたが、このようなローラ対２’では厚い用紙の場合には用紙の搬入・搬出が十分にはできないことがあった。
【０００６】
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、反転トレイに搬入されてきた用紙の先端部がばたつかず、また整合部材で用紙の両側部が挟まれても用紙中央部が大きく撓むことがなく、用紙検知スイッチで用紙の存在を正確に検知できる画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
また本発明の目的は、厚い用紙であってもスイッチバックローラ対で確実に搬入・搬出ができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、一方面に画像が形成された用紙を反転させるスイッチバック機構を備え、用紙の両面に画像を形成する画像形成装置において、前記スイッチバック機構が、反転トレイと、用紙を反転トレイに搬入し、反転トレイから搬出するスイッチバックローラ対と、反転トレイと対向するように設けられた上側ガイド部材と、上側ガイド部材に取り付けられた用紙検知手段とを備えることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【０００９】
ここで、厚い用紙であってもスイッチバックローラ対で確実に搬入・搬出させる観点から、スイッチバックローラ対の上側ローラを支持部材に回動可能に軸支し、上側ガイド部材の上面をカバーで覆い、支持部材とカバーとの間に付勢部材を介装し、上側ローラが下側ローラの方向に付勢されるようにするのが好ましい。
【００１０】
また、高速の画像形成装置の場合には、反転トレイへの用紙の搬入・搬出の時間を短縮しなければならないから、上側ローラを下側ローラと接触する位置と接触しない位置とに移動可能とし、下側ローラと接触しない位置に上側ローラを保持する保持機構をさらに設けるのが好ましい。保持機構としては、ソレノイドと、上側ローラが下側ローラと接触しないように支持部材を保持する係止爪を有し、ソレノイドによって揺動されるレバーと、支持部材を係止する方向にレバーを付勢する付勢手段とを備えるものが推奨される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の画像形成装置では、反転トレイと対向するように上側ガイド部材を設けたので、反転トレイに搬入されてきた用紙先端のばたつきが抑えられる。また用紙の両側部が整合部材で挟まれたときの、用紙中央部の上方に伸び上がるような撓みも抑えられる。加えて、用紙検知手段を上側ガイド部材に取り付けたので、用紙中央部が上方に伸び上がるように撓んたとしても誤検知することがない。
【００１２】
またスイッチバックローラ対の上側ローラを支持部材に回動可能に軸支し、上側ガイド部材の上面をカバーで覆い、支持部材とカバーとの間に付勢部材を介装し、上側ローラが下側ローラの方向に付勢されるようにすると、スイッチバックローラ対の圧接力が高まり厚い用紙であってもスイッチバックローラ対で確実に搬入・搬出させことができる。
【００１３】
そしてまた、上側ローラを下側ローラと接触する位置と接触しない位置とに移動可能とし、下側ローラと接触しない位置に上側ローラを保持する保持機構をさらに設けると、反転トレイへの用紙の搬入・搬出の時間を短縮でき、画像形成装置の高速化に対応できるようになる。ここで保持機構としては、ソレノイドと、上側ローラが下側ローラと接触しないように支持部材を保持する係止爪を有し、ソレノイドによって揺動されるレバーと、支持部材を係止する方向にレバーを付勢する付勢手段とを備えるものを使用すると、簡単な機構で確実に上側ローラと非接触位置に保持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図に基づいて本発明の画像形成装置について説明する。なお、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
【００１５】
図１に、本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図を示す。給紙カセット８１から給紙ローラ８２で１枚ずつ給紙された用紙は、搬送路８３を経て、レジストローラ対８４で先端を整えられ待機し、所定のタイミングで感光体ドラム９１へ搬送される。一方、感光体ドラム９１上の潜像は現像装置（不図示）によってトナー画像として顕像化され、転写部９２において、送られてきた用紙に転写される。トナー像が載った用紙は定着ローラ対９３へ搬送され、加熱ローラと加圧ローラとによって加熱・加圧されてトナー画像は用紙に定着される。
【００１６】
次に、一方面側にトナー画像が定着された用紙は分岐装置８５により搬送路８６を経てスイッチバック機構Ｍへ搬送され、ここで用紙は搬送方向の前・後が変えられて搬送路８７へ搬送される。スイッチバック機構Ｍの詳細については後述する。そして用紙は搬送路８７を経て、レジストローラ対８４に再び搬送され、前記と同様にして、用紙のもう一方面側にトナー画像が転写・定着された後、分岐装置８５により排紙トレイ９４に排出される。
【００１７】
本発明の画像形成装置で使用するスイッチバック機構Ｍの断面図を図２に、部分斜視図を図３にそれぞれ示す。なお、図５と同じ部材及び部分には同一の符合を付している。このスイッチバック機構Ｍは、反転トレイ１と、反転トレイ１の搬送口８側に設けられたスイッチバックローラ対２とを備える。スイッチバックローラ対２の下側ローラ２２は装置に回動可能に取り付けられている。一方、スイッチバックローラ対２の上側ローラ２１は、搬送ガイド板８８に軸６１を中心に揺動可能に取り付けられた支持部材６に、回動自在に軸支されている。そして、後述するようにこの支持部材６が揺動することによって、上側ローラ２１は下側ローラ２２と接触する位置と接触しない位置とに移動する。
【００１８】
反転トレイ１の、スイッチバックローラ対側で幅方向中央部に、反転トレイ１と対向するように上側ガイド部材３が取り付けられている。そしてこの上側ガイド部材３の上面を覆うようにカバー５が取り付けられている。上側ガイド部材３の幅方向中央部には開口部３１が形成されている。この開口部３１から検知棒４１が突出するように、カバー５に形成された凹部５２の下面に用紙検知スイッチ４が配設されている。この用紙検知スイッチ４は従来と同様に、反転トレイ１上での用紙の詰まりを検知するものである。
【００１９】
支持部材６には凹部６２が形成され、この凹部６２の垂直上方にカバー５の凸部５１が形成されている。そして、支持部材６の凹部６２とカバー５の凸部５１との間にバネ（付勢部材）Ｓが介装され、支持部材６を下方に常に付勢している。これにより、上側ローラ２１は下側ローラ２２と接触する方向に常に付勢され、上側ローラ２１の自重のみによる従来の圧接に比べ格段に圧接力が大きくなり、厚い用紙でも容易に搬送できるようになる。なお、後述するように、この実施形態では上側ローラ２１を下側ローラ２２と接触しない位置に保持する保持機構が設けられ、必要なときだけ上側ローラ２１が下側ローラ２２と接触するよう制御される。これにより、反転トレイ１から用紙を搬出しながら、反転トレイ１へ用紙を搬入するといった処理が行え、用紙搬送速度を速くでき画像形成の高速化に対応できるようなる。なお、付勢部材として、バネＳに代えてゴムなどの弾性部材を用いてももちろん構わない。
【００２０】
次に支持部材６の保持機構について説明する。図４に保持機構の概説図を示す。支持部材６を保持するための係止爪７１１を有するレバー７１が、装置本体の垂直の板部に揺動自在に軸７３で支持されている。またレバー７１は、ソレノイド７２の起動によりソレノイド内に進入するロッド７４とピンｍで接続されると共に、軸７３に外嵌されたねじりコイルバネ（付勢手段）７５によって、支持部材６の方向に常に付勢されている。一方、支持部材６の側面にはレバー７１の係止爪７１１と係合する切欠き部６３が形成されている。なお、ねじりコイルバネ７５に代えて、圧縮コイルバネを用いてレバー７１を支持部材６の方向に付勢しても構わない。
【００２１】
図４（ａ）に示すように通常状態では、ねじりコイルバネ７５によってレバー７１が支持部材６の方向に付勢され、係止爪７１１が支持部材６の切欠き部６３と係合しているので、支持部材６に軸支されている上側ローラ２１は下側ローラ２２と接触しない位置に保持されている。一方、同図（ｂ）に示すように、ソレノイド７２が起動されるとロッド７４がソレノイド内に進入し、レバー７１は時計回りに回転する。すると、レバー７１の係止爪７１１と支持部材６の切欠き部６３との係合が解除され、支持部材６が軸６１（図２に図示）を中心としてバネＳと自重によって下方へ移動し、上側ローラ２１が下側ローラ２２と圧接する。これにより上側ローラ２１と下側ローラ２２とで用紙を挟持して搬送できるようになる。
【００２２】
次に、スイッチバック機構の動きを図２に基づいて説明する。一方面側に画像が形成された用紙は、スイッチバックローラ対２によって搬送口８から反転トレイ１に搬入される。このとき、用紙検知スイッチ４の検知棒４１が、搬入してきた用紙と接触して回転し用紙の存在が検知される。そして用紙の後端がスイッチバックローラ対２のニップ部に至ったところで、スイッチバックローラ対２が逆方向に回転し、反転トレイ１から搬送路へ用紙が送り出される。そして送り出された用紙のもう一方面側に画像が形成され、装置外の排出トレイ９４（図１に図示）に排出される。
【００２３】
なお、上側ガイド部材の取付位置は、前記実施形態のようなスイッチバックローラ対側で幅方向中央部に限定されるものではなく、搬送される用紙の大きさや搬送基準（中央基準か側端基準か）などから適宜決定すればよい。また上側ガイドの大きさについても特に限定はなく、反転トレイの全面と対向する大きさであってもよいが、反転トレイで用紙搬送ミスが発生した場合の用紙の取り出しを考慮すれば、上側ガイドは反転トレイの一部を覆う大きさであるのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】スイッチバック機構の一例を示す側断面図である。
【図３】スイッチバック機構の斜視図である。
【図４】保持機構の概説図である。
【図５】従来のスイッチバック機構を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    反転トレイ
２    スイッチバックローラ対
３    上側ガイド部材
４    用紙検知スイッチ（用紙検知部材）
５    カバー
６    支持部材
７    保持機構
ｍ    ピン
Ｐ    用紙
Ｓ    バネ（付勢部材）
２１  上側ローラ
２２  下側ローラ
３１  開口部
４１  検知棒
５１  凸部
５２  凹部
６１  軸
６２  凹部
６３  切欠き部
７１  レバー
７２  ソレノイド
７３  軸
７４  ロッド
７５  ねじりコイルバネ
７１１  係止爪
【図１】
2005298186.tif 000003
【図２】
2005298186.tif 000004
【図３】
2005298186.tif 000005
【図４】
2005298186.tif 000006
【図５】
2005298186.tif 000007