(57)【要約】【課題】  両面印刷を行う画像形成装置において、その搬送経路の切り替え箇所における部品点数を削減し、また、用紙ジャム時における定着ユニット近傍へのアクセスを容易にする。【解決手段】  画像形成装置は、排紙部１８の上流側における主搬送経路１１と両面搬送経路１５との分岐位置に回動自在に軸支された分岐爪３０を備える。分岐爪３０は、主搬送経路１１の定着ユニット１２から排紙部１８の間において定着ユニット１２からの転写シートを排紙部１８へ導く第１のガイド面３０ｂと、両面搬送経路１５の排紙部１８から定着ユニット１２を避ける位置へ転写シートを導く領域において排紙部１８から逆送される転写シートをガイドする第２のガイド面３０ｃとを備える。【選択図】        図３
2007070004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給送される転写シートに対してトナー画像を転写する画像形成部と、前記トナー画像を転写シート上に定着させる定着部と、画像定着後の転写シートを筐体外へ排出する排紙部と、前記画像形成部から前記排紙部へ転写シートを給送する第１の搬送経路と、前記排紙部から逆送される転写シートを前記定着部を避けて前記画像形成部の上流側へ該転写シートの搬送面が逆向きとなるよう給送する第２の搬送経路とを備えた画像形成装置において、
前記排紙部の上流側における前記第１の搬送経路と前記第２の搬送経路との分岐位置に備えられる回動自在に軸支された分岐手段であって、その回動位置によって、その分岐先端部が前記排紙部に対し前記第１の搬送経路または第２の搬送経路のいずれかを開放させるものであり、該分岐手段が、前記第１の搬送経路の前記定着部から前記排紙部の間において前記定着部からの転写シートを前記排紙部へ導く第１のガイド面と、前記第２の搬送経路の前記排紙部から前記定着部を避ける位置へ転写シートを導く領域において前記排紙部から逆送される転写シートをガイドする第２のガイド面とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記分岐手段が、前記第２のガイド面下流側近傍において回動自在に軸支され、その回動により前記定着部の下流側を開放するように構成されていることを特徴する請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記分岐手段が、その分岐先端部が前記排紙部に対し前記第１の搬送経路を開放させる第１の位置と、その分岐先端部が前記排紙部に対し第２の搬送経路を開放させる第２の位置との間で、該分岐手段を回動駆動させる駆動手段を備え、前記駆動手段が、前記分岐手段を前記第１または第２の位置へ付勢する付勢手段と、前記動力源により駆動されて前記分岐手段を他方の位置へ回動させるカム機構とを備えたことを特徴とする請求項１または２の画像形成装置。
【請求項４】
前記カム機構が、偏心カムを備えたことを特徴とする請求項３の画像形成装置。
【請求項５】
前記カム機構が、ピニオンギヤと、カム面を備えたラックとを備えたことを特徴とする請求項３の画像形成装置。
【請求項６】
前記ガム機構が、前記排紙部において転写シートを給送する駆動手段の動力源によって動作されることを特徴とする請求項４または５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、特に、転写シートに対する両面印刷を可能とする分岐経路を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機等の画像形成装置には、普通紙やＯＨＰ等の転写シート上に画像を形成するが、画像形成の高速性や画像品質、コスト等から電子写真方式が多く採用されている。電子写真方式は、転写シート上にトナー像を形成し、形成したトナー像を熱と圧力で転写シートに定着する方法である。この種の画像形成装置においては、一連の印字動作で転写シートの両面に画像形成を行うことができるものが広く普及している。
【０００３】
図１は、この種の両面印刷が可能な画像形成装置の一般的な構成を概念的に示した断面図である。図において、画像形成装置は、両面印刷のために、画像形成のための主搬送経路１１の他に、両面搬送経路１５を備えている。図に示す画像形成装置においては、露光ユニット３により、４つの画像形成ユニット４〜７へ光書き込みが行われ、各画像形成ユニット４〜７は中間転写ベルト８上にカラートナー像を形成する。そこへ給紙カセット１に積載された転写シートが給紙ローラ２により給紙されレジストローラ９を経て、２次転写ローラ１０によりトナー像は転写シートに転写される。その後、主搬送経路１１を通って定着ユニット１２により転写されたトナー像は、転写シート上に画像として定着され、この画像が形成された転写シートは排紙部１８の排紙ローラ１３により筐体外へ排出される。
【０００４】
片面印刷の場合には、これで画像形成工程は終了するが、両面に画像を得る場合には、排紙ローラ１３より転写シートがトレイ上に排出される前に排紙ローラ１３が逆回転駆動される。これによって転写紙は再び筐体内に引き込まれる。その際、分岐爪１４が切り替え駆動され、これにより転写シートは両面搬送経路１５へと送られる。転写シートは両面搬送経路１５を通って再びレジストローラ９にまで送られ、今度はその裏面側を２次転写ローラ１０側に向けた状態で、片面側と同様にしてここに画像を転写、定着され、筐体外へ排出される。
【０００５】
図２は、図１の分岐爪１４の周辺部を拡大して示す断面図であり、ここに従来構成の分岐爪１４の構造が示されている。図において、（ａ）は、定着工程後の転写シートを排出部へ排出する際の状態を、（ｂ）は、排出部の転写シートを逆送して両面搬送経路へ導く際の状態を、（ｃ）は、用紙ジャムの処理時における状態を、それぞれ示している。
【０００６】
これら図に示すように、分岐爪１４は、定着ユニット１２の下流側における、主搬送経路１１と両面搬送経路１５の合流位置に配置されている。分岐爪１４は、図示しないソレノイドその他の駆動手段によって回動制御される。画像の定着がなされた転写シートを排出する場合には、同図（ａ）に示すように、分岐爪１４は、時計方向に駆動されて、主搬送経路１１を開放し、これによって定着ユニット１２を通過した転写シートは排出部１８の排紙ローラ１３へ導かれることとなる。両面印刷の場合には、同図（ａ）の状態から転写シートの後端が分岐爪１４を越えた位置に来ると、分岐爪１４は反時計方向に駆動されて、同図（ｂ）のように、主搬送経路１１を閉じて、換わりに両面搬送経路１５を開放する。これに並行して排紙ローラ１３が逆回転駆動され、これにニップされている転写シートは、逆送されて、両面搬送経路１５内に導かれることとなる。
【０００７】
定着ユニット１２の近傍で用紙ジャムが発生した場合には、同図（ｃ）に示すように、外装カバー１７を上方へ開放して、詰まった用紙の取り出しを行う。主搬送経路１１上で用紙ジャムが発生した場合には、更に両面搬送経路１５を構成するガイド部材１６を開けて、ユーザが定着ユニット１２へアクセスできるようにしている。このような構成の画像形成装置として、特許文献１及び２がある。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２７４７４７号
【特許文献２】特開２００３−２１５８７４号
【特許文献３】特開平１１−２３６１５９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、このような画像形成装置においても、装置の更なる小型化、低コスト化が要求されている。また、一方で、その作業性を向上させるために、用紙ジャム時の処理作業を容易にすることが求められている。しかしながら、前記従来構成の画像形成装置においては、両面印刷処理のために、片面印刷のみを行う機種に比して、分岐爪及びこれを動作させるための駆動機構が追加的に必要となるため、部品点数が多くなり、コスト高になってしまうという問題がある。また、この種の画像形成装置においては、定着ユニットの下流側に分岐爪が存在するために、定着ユニット近傍の視認性が悪く、また、ジャム処理時にこれが邪魔となって作業性が悪いといった問題がある。
【００１０】
特許文献３には、ソレノイドを使用せずに切替爪を動作させることによってコストを削減した画像形成装置が開示されている。しかしながら、この従来例においても、コストの面での問題はいくらか改善できるものの、依然としてジャム処理時の作業性の問題は解決されていない。
【００１１】
そこで、本発明は、両面印刷を行う画像形成装置において、この経路分岐部分における分岐手段の構成を簡略化して、コスト低減を図ると共に、用紙ジャム時における定着ユニット近傍へのアクセスを容易にしてその作業性を向上することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、給送される転写シートに対してトナー画像を転写する画像形成部と、前記トナー画像を転写シート上に定着させる定着部と、画像定着後の転写シートを筐体外へ排出する排紙部と、前記画像形成部から前記排紙部へ転写シートを給送する第１の搬送経路と、前記排紙部から逆送される転写シートを前記定着部を避けて前記画像形成部の上流側へ該転写シートの搬送面が逆向きとなるよう給送する第２の搬送経路とを備えた画像形成装置において、前記排紙部の上流側における前記第１の搬送経路と前記第２の搬送経路との分岐位置に備えられる回動自在に軸支された分岐手段であって、その回動位置によって、その分岐先端部が前記排紙部に対し前記第１の搬送経路または第２の搬送経路のいずれかを開放させるものであり、該分岐手段が、前記第１の搬送経路の前記定着部から前記排紙部の間において前記定着部からの転写シートを前記排紙部へ導く第１のガイド面と、前記第２の搬送経路の前記排紙部から前記定着部を避ける位置へ転写シートを導く領域において前記排紙部から逆送される転写シートをガイドする第２のガイド面とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、前記分岐手段が、前記第２のガイド面下流側近傍において回動自在に軸支され、その回動により前記定着部の下流側を開放するように構成されていることを特徴する。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、前記分岐手段が、その分岐先端部が前記排紙部に対し前記第１の搬送経路を開放させる第１の位置と、その分岐先端部が前記排紙部に対し第２の搬送経路を開放させる第２の位置との間で、該分岐手段を回動駆動させる駆動手段を備え、前記駆動手段が、前記分岐手段を前記第１または第２の位置へ付勢する付勢手段と、前記動力源により駆動されて前記分岐手段を他方の位置へ回動させるカム機構とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、前記カム機構が、偏心カムを備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項３の画像形成装置において、前記カム機構が、ピニオンギヤと、カム面を備えたラックとを備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項４または５の画像形成装置において、前記ガム機構が、前記排紙部において転写シートを給送する駆動手段の動力源によって動作されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、両面印刷を行う画像形成装置において、前記分岐手段がその近傍の搬送経路のガイド部分を兼ねることとなるので、部品点数が削減でき、また、用紙ジャム時における定着ユニット近傍へのアクセスが容易となって、その作業性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。
【実施例】
【００２０】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。本発明は、図１に示したような両面印刷機能を備えた電子写真方式の複写機やプリンタ装置等の画像形成装置に広く採用することができる。すなわち、本発明に係る画像形成装置は、給紙カセット１より給送される転写シートに対してトナー画像を転写する２次転写ローラ１０と、トナー画像を転写シート上に定着させる定着ユニット１２と、画像定着後の転写シートを筐体外へ排出する排紙ローラ１３を備えた排紙部とを備える。また、２次転写ローラ１０から排紙部へ転写シートを給送する主搬送経路１１と、排紙部から逆送される転写シートを定着ユニット１２を避けて２次転写ローラ１０の上流側へ給送する両面搬送経路１５とを備える。
【００２１】
図３は、本発明の一実施例に係る分岐爪を備えた画像形成装置の要部を拡大して示す断面図である。同図（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ従来例を示した図２（ａ）〜（ｃ）に対応しており、すなわち、（ａ）は、定着工程後の転写シートを排出部へ排出する際の状態を、（ｂ）は、排出部の転写シートを逆送して両面搬送経路へ導く際の状態を、（ｃ）は、用紙ジャムの処理時における状態を、それぞれ示している。また、図４（ａ）および（ｂ）は、図３の（ａ）および（ｂ）における分岐爪の状態を、その駆動機構と共に、更に拡大して示した側面図である。
【００２２】
これら図において、本発明に係る分岐爪３０は、サーフボードのフィンの如くの形状を有しており、排紙部１８の上流側における主搬送経路１１と両面搬送経路１５との分岐位置に備えられる。分岐爪３０は、分岐先端部３０ａを有すると共に、その反対側の端部を、主搬送経路１１の軌道から離れた両面搬送経路１５の軌道寄りの位置で、筐体側に軸支されている。
【００２３】
分岐爪３０は、また、主搬送経路１１の定着ユニット１２の下流から排紙部１８の間において、定着ユニット１２からの転写シートを排紙部１８へ導く凹向き湾曲形状の第１ガイド面３０ｂを有している。第１ガイド面３０ｂの下流側は分岐先端部３０ａに連続しており、また、上流側は、定着ユニット１２のローラ対１２ａ、１２ａ（定着ローラ及び圧接ローラ）のニップ部近傍にまで伸びている。すなわち、従来構成においては、分岐爪の上流側と定着ユニット１２との間には、主搬送経路１１を形成するガイド部材が設けられていたが、本実施例の構成では、このようなガイド部材は設けられず、この分岐爪３０の第１ガイド面３０ｂが、このガイド部材の役割を果たすものである。
【００２４】
分岐爪３０は、更に、排紙部１８から両面搬送経路１５の直線部分（主搬送経路１１と並行する領域）に至るまでの領域において、排紙部１８から逆送される転写シートをガイドする凸向き湾曲形状の第２ガイド面３０ｃを有している。第２ガイド面３０ｃの排紙部１８側（両面搬送経路１５における上流側）は分岐先端部３０ａに連続しており、また、下流側は、両面搬送経路１５の直線部分に連続するように、この領域まで伸びている。すなわち、従来構成においては、両面搬送経路における分岐爪の下流側には、両面搬送経路１５を形成するガイド部材が設けられていたが、本実施例の構成では、このようなガイド部材は設けられず、この分岐爪３０の第２ガイド面３０ｃが、このガイド部材の役割を果たすものである。
【００２５】
分岐爪３０は、これが後述する駆動機構により回動駆動されることによって、その分岐先端部３０ａが、排紙部１８に対し主搬送経路１１または両面搬送経路１２のいずれかを開放させる。図３（ａ）及び図４（ａ）が主搬送経路１１を解放させた状態を示しており、この状態で、定着ユニット１２からの画像の定着がなされた転写シートが、分岐爪３０の第１ガイド面３０ｂでガイドされながら排紙部１８内に導かれる。排紙部１８内に導かれた転写シートは排紙ローラ１２にニップされて、更に筐体外へ向けて送り出される。一方、図３（ｂ）及び図４（ｂ）が両面搬送経路１５を開放させた状態を示しており、この状態で、排紙部にある転写シートが両面搬送経路１５に導かれる。すなわち、両面印刷モードにおいては、同図（ａ）の状態から転写シートの後端が分岐爪３０を越えた位置に来ると、分岐爪３０は反時計方向に駆動されて、同図（ｂ）のように、主搬送経路１１を閉じて、換わりに両面搬送経路１５を開放する。これに並行して排紙ローラ１３が逆回転駆動され、これにニップされている転写シートは、逆送されて、分岐爪３０の第２ガイド面３０ｃにガイドされながら両面搬送経路１５内に導かれることとなる。
【００２６】
また、分岐爪３０は、図３（ｃ）に示すように、その軸支点を中心に、図における時計方向に略９０度回転可能である。定着ユニット１２の下流側には、この分岐爪３０以外の部材が存在しないため、用紙ジャム時に同図のように分岐爪３０が開かれると、定着ユニット１２の下流側は上方に完全に露出されることとなる。これによってユーザの定着ユニット１２へのアクセスがきわめて容易となり、ジャム処理作業が効率的に行えるものである。
【００２７】
次に、図４に沿って、分岐爪３０の駆動機構について説明する。分岐爪３０は、図に示すように、その一端を筐体側に固定されたばね３１によりその軸点を中心に反時計回り方向に回転付勢されている。分岐爪３０の側面には、突起部３０ｄが形成され、前記ばね３１の付勢力によりこれが偏心カム３２に圧接されている。偏心カム３２は、図示しない動力源により回転駆動され、この回転によって分岐爪３０はそのカム面に沿って回動する。すなわち、分岐爪３０は、その突起部３０ｄが押し上げられた位置において、同図（ａ）に示すように、主搬送経路１１を開放して、定着ユニットから給送される転写シートを排出部１８側へ通過できるようにする。給送される転写シートは、分岐爪３０の第１ガイド面３０ｂに沿ってこの分岐爪３０とガイド部材３３との間隙を抜けて、排紙部１８に至り、図３で示した排紙ローラ１２でニップされて筐体外へ向けて給送される。また、分岐爪３０は、偏心カム３２が略半回転してその突起部３０ｄが下げられた位置において、同図（ｂ）に示すように、その分岐先端部３０ａがガイド部材３３に突き当てられて主搬送経路１１を閉鎖して、一方で、両面搬送経路１５を開放して、排紙部１８から逆送される転写シートをこの両面搬送経路１５へ通過できるようにする。給送される転写シートは、分岐爪３０の第２ガイド面３０ｃ及び図３に示す外装カバー１７の内面に沿って、両面搬送経路１５の直線部分に導かれ、再度、図１に示す２次転写ローラ１０の上流側へ向けて給送される。
【００２８】
次に、分岐爪３０の他の駆動機構について説明する。図５は、分岐爪３０の他の実施例を示す側面図であり、（ａ）は、図４（ａ）と同様に、主搬送経路１１が開かれた状態を、また（ｂ）は、図４（ｂ）と同様に、両面搬送経路１５が開かれた状態をそれぞれ示している。分岐爪３０は、図に示すように、その一端を筐体側に固定されたばね３１によりその軸点を中心に反時計回り方向に回転付勢されている。分岐爪３０の側面には、円筒状の突起部３０ｅが形成され、前記ばね３１の付勢力によりこれがラック３４の位置決め面に圧接されている。ラック３４は、ピニオンギヤ３５と噛合して、その回転により水平方向に駆動される。ピニオンギヤ３５は、図１に示した排紙ローラ１３とトルクリミット機構を介してその駆動がつながっており、したがって、排紙ローラ１３の動力源によって、該排紙ローラ１３と同期してラック３４が駆動される。すなわち、分岐爪３０は、同図（ａ）に示すように、その突起部３０ｅがラック３４の第１位置決め面３４ａ上にある位置において、主搬送経路１１を開放して、定着ユニットから給送される転写シートを排出部１８側へ通過できるようにする。給送される転写シートは、分岐爪３０の第１ガイド面３０ｂに沿ってこの分岐爪３０とガイド部材３３との間隙を抜けて、排紙部１８に至り、図３で示した排紙ローラ１２でニップされて筐体外へ向けて給送される。
【００２９】
一方、両面印刷モードにおいて排紙ローラ１３が逆回転駆動されると、これに同期してピニオンギヤ３５が時計方向に回転され、この駆動力を受けてラック３４は、同図（ｂ）に示すように、左方向へ移動される。ラック３４はその一端が位置決め部３６に突き当たった時点で、そのトルクリミット機構が働いて動力源からの駆動力を切断し、停止する。ラック３４の移動によって、突起部３０ｅは、第２位置決め面３４ｂの面高さまでばね３１の付勢力により押し下げられる。この結果、分岐爪３０は、反時計方向に回動されて、その分岐先端部３０ａがガイド部材３３に突き当てられて主搬送経路１１を閉鎖して、一方で、両面搬送経路１５を開放して、排紙部１８から逆送される転写シートをこの両面搬送経路１５へ通過できるようにする。給送される転写シートは、分岐爪３０の第２ガイド面３０ｃ及び図３に示す外装カバー１７の内面に沿って、両面搬送経路１５の直線部分に導かれ、再度、図１に示す２次転写ローラ１０の上流側へ向けて給送される。本実施例の場合、分岐爪３０を動作させるラック・ピニオン機構の動力源として、排紙ローラの動力源を利用しているため、その駆動のために別途動力源を設ける必要がなく、また、分岐爪３０は、前述の通り、機構的に動作されるので、これを制御するために別途位置検出センサなどを設ける必要もない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】両面印刷が可能な画像形成装置の一般的な構成を概念的に示した断面図である。
【図２】図１の分岐爪の周辺部を拡大して示す断面図であり、従来構成の分岐爪を示している。
【図３】図１の分岐爪の周辺部を拡大して示す断面図であり、本発明の一実施例に係る分岐爪を示している。
【図４】図３における分岐爪の状態を、その駆動機構と共に、更に拡大して示した側面図である。
【図５】分岐爪の他の実施例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  給紙カセット
２  給紙ローラ
３  露光ユニット
４〜７  画像形成ユニット
８  中間転写ベルト
９  レジストローラ
１０  ２次転写ローラ
１１  主搬送経路
１２  定着ユニット
１３  排紙ローラ
１４  分岐爪
１５  両面搬送経路
１６  ガイド部材
１７  外装カバー
１８  排紙部
３０  分岐爪
３０ａ  分岐先端部
３０ｂ  第１ガイド面
３０ｃ  第２ガイド面
３０ｄ、３０ｅ  突起部
３１  ばね
３２  偏心カム
３３  ガイド部材
３４  ラック
３４ａ  第１位置決め面
３４ｂ  第２位置決め面
３５  ピニオンギヤ
３６  位置決め部
【図１】
2007070004.tif 000003
【図２】
2007070004.tif 000004
【図３】
2007070004.tif 000005
【図４】
2007070004.tif 000006
【図５】
2007070004.tif 000007