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発明の名称 用紙反転装置および用紙反転装置を備えた画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−1694(P2007−1694A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−182229(P2005−182229)
出願日 平成17年6月22日(2005.6.22)
代理人 【識別番号】100072604
【弁理士】
【氏名又は名称】有我 軍一郎
発明者 渡瀬 浩之 / 佐川 泰博 / 上田 賢司 / 秋本 民也 / 上田 正之
要約 課題
簡単な構成の当接・離隔機構を採用して複数の用紙の前後端を重ねてスイッチバックすることができるようにして、製造コストが増大するのを防止するとともに小型化を図りつつ、用紙の処理速度を高めることができる用紙反転装置および用紙反転装置を備えた画像形成装置を提供すること。

解決手段
スイッチバック通路37に反転ローラ41aおよび従動ローラ41bを設けるとともに、従動ローラ41bを反転ローラ41aに当接・離隔自在に構成し、従動ローラ41bに設けられた反転ローラ41aおよび従動ローラ41bを同一方向に正逆回転させるように反転ローラ41aおよび従動ローラ41bに駆動力を伝達し、従動ローラ41bと駆動軸41cの間に、記録紙をスイッチバック通路37から引き出す方向に従動ローラ41bに駆動力を伝達するワンウェイクラッチ48を設けた。
特許請求の範囲
【請求項1】
処理位置から搬送される用紙を反転する反転通路と、前記反転通路を介して反転された用紙が搬送されるスイッチバック通路と、前記スイッチバック通路から搬出される用紙を反転して前記処理位置に向かって再搬送する再搬送通路と、前記スイッチバック通路に少なくとも2対以上設けられ、用紙を前記スイッチバック通路に引き込む方向とスイッチバック通路から引き出す方向に搬送するように正逆回転可能な第1ローラおよび前記第1ローラに摺接する第2ローラと、少なくとも前記第2ローラの1つを前記第1ローラに当接・離隔する当接・離隔手段とを備えた用紙反転装置において、
前記第1ローラおよび前記第2ローラを同一方向に正逆回転させるように前記第1ローラおよび前記第2ローラに駆動力を伝達する駆動手段と、前記第2ローラと前記第2ローラの駆動軸の間に介装され、用紙を前記スイッチバック通路から引き出す方向に前記駆動手段から前記第2ローラに駆動力を伝達するワンウェイクラッチとを設けたことを特徴とする用紙反転装置。
【請求項2】
前記第2ローラを前記再搬送通路側に設けたことを特徴とする請求項1に記載の用紙反転装置。
【請求項3】
前記第2ローラの少なくとも表面を低摩擦部材から構成したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の用紙反転装置。
【請求項4】
前記当接・離隔手段は、前記第2ローラと前記第2ローラに摺接する第1ローラに隣接する他の第1ローラの間に設けられ、前記他の第1ローラが回転するのに伴い前記第2ローラを前記第1ローラに対して当接・離隔させるアーム部材と、前記他の第1ローラおよび前記アーム部材の間に介装されたトルクリミッタとを備えたことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の用紙反転装置。
【請求項5】
前記当接・離隔手段は、前記第2ローラを前記第1ローラに加圧する加圧部材と、前記第1ローラに設けられ、前記第1ローラが回転すると前記加圧部材の加圧力に抗して前記第2ローラを前記第1ローラから離隔させるカム部材と、前記第1ローラおよび前記カム部材の間に介装されたトルクリミッタとを備えたことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の用紙反転装置。
【請求項6】
前記カム部材の回動支点を、前記第1ローラの回転中心に設置したことを特徴とする請求項5に記載の用紙反転装置。
【請求項7】
前記処理位置に設けられ、用紙に画像を形成する画像形成手段と、請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の用紙反転装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項8】
請求項7に記載の画像形成装置が複写機からなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項9】
請求項7に記載の画像形成装置がファクシミリ装置からなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項10】
請求項7に記載の画像形成装置がプリンタ装置からな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、用紙の表裏面を反転して搬送することができる用紙反転装置およびこの用紙反転装置が組み込まれた複写機、ファクシミリ装置、プリンタ装置等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般に、一枚ずつ搬送される用紙の片面に画像を形成した後、スイッチバック通路でスイッチバックして反転させることにより、もう一方の面に画像を形成することで用紙の両面に画像を形成することが可能な複写機やプリンタ装置等の画像形成装置が実用化されている(例えば、特許文献1〜特許文献4参照)。
【0003】
従来のこの種の用紙反転装置を備えた画像形成装置を図10に基づいて説明する。なお、図10においては特許文献1の用紙反転装置を用いて説明を行う。
図10において、画像形成装置1に設けられた定着装置9は互いに圧接された熱ローラ9aと加圧ローラ9bとから構成されており、用紙に転写されたトナー像を定着させるようになっている。
【0004】
定着装置9と画像形成装置1の排出口11を連通する搬送路12の途中には引き込み路13aが設けられており、この引き込み路13aは定着装置9に対して用紙の搬送方向下流側の搬送路12から分岐して設けられている。
【0005】
搬送路12にはゲート10が設けられており、このゲート10は搬送される用紙の方向を切換えることにより、定着装置9から送り出されてきた用紙を引き込み路13aに引き込む切換え位置に切換えられる。
【0006】
また、引き込み路13aの途中から反転排紙路13bが分岐しており、この反転排紙路13bは終端を画像形成装置1の排出口11の上流の搬送路12に合流させて設けられている。
【0007】
ゲート10の前段には搬送ローラ対15が設けられており、ゲート10の後段には排出ローラ対16が設けられている。また、引き込み路13aおよび反転搬送路13b上には駆動ローラ対17が設けられており、引き込み路13a上には正転・逆転切換え可能な反転ローラ対18が設けられている。
【0008】
反転ローラ対18は可動側ローラ18aおよび固定側ローラ18bから構成されており、反転ローラ対18は、反転ローラ対18を保持するローラ保持部材19、反転ローラ対18にニップ荷重を与えるためのスプリング20、可動側ローラ18aを固定側ローラ18bから離隔させるためのソレノイド21に備えている。
可動側ローラ18aを固定側ローラ18bから離隔させるときには、ソレノイド21がスプリング20の張力に抗して反転ローラ対18の可動側ローラ18aを離隔させるようにローラ保持部材19を引き上げ、反転ローラ対18を離隔させる構成が知られている。
【0009】
また、図11に当接・離隔機構の他の例を示す。この当接・離隔機構は、モータ23を駆動源とする偏心カム22を備えており、偏心カム22の回転動作によりスプリング20の張力に逆らい反転ローラ対18を離隔させるようになっている。
【0010】
このような構成を有する用紙反転装置にあっては、ゲート10を引き込み路13aと搬送路12を連通する位置に切換えて片面に画像が形成された用紙を搬送路12から引き込み路13aに引き込んだ後に反転ローラ対18によって挟持して搬送し、ゲート10を引き込み路13aと反転排紙路13bを連通する位置に切換えて反転ローラ対18を逆転駆動することによって、引き込み路13aから用紙を反転して搬送路12に搬送する。また、用紙の搬送負荷を軽減するために、用紙の搬出時に反転ローラ対18を離隔させるようにしている。
【0011】
ところで、このような用紙反転装置にあっては、用紙の搬送速度を上げて画像形成時間を短縮できるようにするために、先行する用紙の後端が引き込み路13aから完全に除去されないと、次の用紙のスイッチバックを行うことができないため、処理速度が大幅に低下してしまう。
【0012】
このような問題を解消するために、先行する用紙の後端と後続する用紙の先端が引き込み路13aにあって用紙の前後端が重なる状態にあるときに、反転ローラ対18を離隔させることにより、反転ローラ対18の搬送負荷が用紙に加わるのを防止して、用紙間の距離を取らないように搬送を行い、処理速度を向上させている。
【特許文献1】特開2001−335215号公報
【特許文献2】特開平5−35023号公報
【特許文献3】特開2004−107073号公報
【特許文献4】特許第3285964号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
しかしながら、このような従来の用紙反転装置にあっては、用紙の前後端の重なりを許容するために、反転ローラ対18の可動側ローラ18aをニップさせるためのスプリング20の張力に逆らった方向にローラ保持部材19を回動する必要があるため、スプリング20の張力より大きな駆動力が必要となり、その結果ソレノイド21または、モータ23が大型化してしまうという問題があった。
【0014】
また、離隔した可動側ローラ18aは停止しているため、用紙の搬送負荷になるおそれがあることから、可動側ローラ18aを固定側ローラ18bから大きく離隔させる必要があり、ソレノイド等の吸引力を大きくしなければならない。このため、大型のソレノイド等が必要となり、用紙反転装置の製造コストが増大するとともに大型化を招いてしまった。
【0015】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、簡単な構成の当接・離隔機構を採用して複数の用紙の前後端を重ねてスイッチバックすることができるようにして、製造コストが増大するのを防止するとともに小型化を図りつつ、用紙の処理速度を高めることができる用紙反転装置および用紙反転装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明の用紙反転装置は、処理位置から搬送される用紙を反転する反転通路と、前記反転通路を介して反転された用紙が搬送されるスイッチバック通路と、前記スイッチバック通路から搬出される用紙を反転して前記処理位置に向かって再搬送する再搬送通路と、前記スイッチバック通路に少なくとも2対以上設けられ、用紙を前記スイッチバック通路に引き込む方向とスイッチバック通路から引き出す方向に搬送するように正逆回転可能な第1ローラおよび前記第1ローラに摺接する第2ローラと、少なくとも前記第2ローラの1つを前記第1ローラに当接・離隔する当接・離隔手段とを備えた用紙反転装置において、前記第1ローラおよび前記第2ローラを同一方向に正逆回転させるように前記第1ローラおよび前記第2ローラに駆動力を伝達する駆動手段と、前記第2ローラと前記第2ローラの駆動軸の間に介装され、用紙を前記スイッチバック通路から引き出す方向に前記駆動手段から前記第2ローラに駆動力を伝達するワンウェイクラッチとを設けたものから構成されている。
【0017】
この構成により、第1ローラおよび第2ローラを同一方向に正逆回転させるように第1ローラおよび第2ローラに駆動力を伝達し、第2ローラと第2ローラの駆動軸の間に、用紙をスイッチバック通路から引き出す方向に第2ローラに駆動力を伝達するワンウェイクラッチを設けたので、第1ローラと第2ローラが摺接して用紙をスイッチバック通路から引き出す方向に回転するときには、第1ローラと第2ローラはそれぞれ反対方向に回転する。
このとき、第2ローラがワンウェイクラッチによって駆動軸から駆動力が伝達されずに第1ローラに連れ回りするため、用紙は第1ローラの駆動力により第1ローラと第2ローラに挟持されてスイッチバック通路から再搬送通路に搬送される。
【0018】
また、用紙をスイッチバック通路に引き込むときには、第2ローラを第1ローラから離隔させるとともに、第1ローラと第2ローラをそれぞれ同方向に回転させる。
このとき、第2ローラがワンウェイクラッチにロックされて駆動軸から駆動力が伝達されて用紙の引き出し方向に回転するため、スイッチバック通路内から再搬送通路に引き出される用紙が残っていて先行する用紙の後端と先行する用紙の後端がスイッチバック通路上で重なった場合に、第1ローラと第2ローラによって用紙の前後端に搬送負荷が加わらない。
【0019】
このため、第1ローラと第2ローラの離隔距離は最低でも用紙の厚さ2枚分相当だけ確保すれば良く、当接・離隔手段の駆動力を小さくすることができる。したがって、当接・離隔手段の製造コストが増大するのを防止するとともに小型化を図りつつ、用紙の処理速度を高めることができる。
【0020】
また、当接・離隔手段の駆動力を小さくすることができるので、スイッチバック通路上で用紙のジャムが発生した場合には、電源をオフした場合でも第2ローラを第1ローラから小さい力で当接・離隔することができ、ジャム処理を容易に行うことができる。
【0021】
また、本発明の用紙反転装置は、前記第2ローラを前記再搬送通路側に設けたものから構成されている。
この構成により、用紙をスイッチバック通路に引き込むときには、第2ローラを第1ローラから離隔させるとともに、第1ローラと第2ローラをそれぞれ同方向に回転させる。
【0022】
このとき、第2ローラがワンウェイクラッチにロックされて駆動軸から駆動力が伝達されて用紙の引き出し方向に回転するため、スイッチバック通路内から再搬送通路に引き出される用紙が残っていて先行する用紙の後端と先行する用紙の後端がスイッチバック通路上で重なった場合に、離隔する第2ローラが用紙を引き出す方向に回転するため、スイッチバック通路から引き出される先行する用紙が第2ローラによって引き出し方向に搬送が促される。
また、第1ローラが用紙を引き込む方向に回転するため、スイッチバック通路に引き込まれる後続する用紙が第1ローラによって引き込み方向に搬送が促される。
【0023】
また、本発明の用紙反転装置は、前記第2ローラの少なくとも表面を低摩擦部材から構成されている。
この構成により、第1ローラから第2ローラが離隔したときに、重なる用紙の前後端に搬送負荷が加わるのをより一層防止することができる。
【0024】
また、本発明の用紙反転装置の前記当接・離隔手段は、前記第2ローラと前記第2ローラに摺接する第1ローラに隣接する他の第1ローラの間に設けられ、前記他の第1ローラが回転するのに伴い前記第2ローラを前記第1ローラに対して当接・離隔させるアーム部材と、前記他の第1ローラおよび前記アーム部材の間に介装されたトルクリミッタとを備えたものから構成されている。
【0025】
この構成により、他の第1ローラの回転を利用することにより、第2ローラを当接・離隔させることができるので、当接・離隔手段にソレノイド等を用いるのを不要にすることができ、当接・離隔手段の構成をより一層簡素化することができる。
【0026】
また、他の第1ローラおよびアーム部材の間にトルクリミッタを介装して第2ローラを第1ローラに対して当接・離隔するための負荷を小さくすることができるので、第1ローラと第2ローラの圧接時の衝撃音を低減させることができ、騒音を低減することができる。
【0027】
また、本発明の用紙反転装置の前記当接・離隔手段は、前記第2ローラを前記第1ローラに加圧する加圧部材と、前記第1ローラに設けられ、前記第1ローラが回転すると前記加圧部材の加圧力に抗して前記第2ローラを前記第1ローラから離隔させるカム部材と、前記第1ローラおよび前記カム部材の間に介装されたトルクリミッタとを備えたものから構成されている。
【0028】
この構成により、第1ローラの回転を利用することにより、第2ローラを当接・離隔させることができるので、当接・離隔手段にソレノイド等を用いるのを不要にすることができ、当接・離隔手段の構成をより一層簡素化することができる。
【0029】
また、第1ローラとカム部材の間にトルクリミッタを介装して第2ローラを第1ローラに対して当接・離隔するための負荷を小さくすることができるので、第1ローラと第2ローラの圧接時の衝撃音を低減させることができ、騒音を低減することができる。
【0030】
また、本発明の用紙反転装置は、前記カム部材の回動支点を、前記第1ローラの回転中心に設置したものから構成されている。
この構成により、カム部材を小さい力で回転させることができ、第1ローラの駆動力を大きくするのを防止することができる。
【0031】
また、本発明の画像形成装置は、前記処理位置に設けられ、用紙に画像を形成する画像形成手段と、上述した用紙反転装置とを備えたものから構成されている。
この構成により、用紙反転装置の製造コストが増大するのを防止することができるとともに小型化を図ることができ、画像形成作業の処理速度を高めることができる。
【0032】
また、本発明の画像形成装置は、画像形成装置が複写機からなるのもから構成されている。
この構成により、用紙反転装置の製造コストが増大するのを防止することができるとともに小型化を図ることができ、画像形成作業の処理速度を高めることができる。
【0033】
また、本発明の画像形成装置は、画像形成装置がファクシミリ装置からなるものから構成されている。
この構成により、用紙反転装置の製造コストが増大するのを防止することができるとともに小型化を図ることができ、画像形成作業の処理速度を高めることができる。
【0034】
また、本発明の画像形成装置は、画像形成装置がプリンタ装置からなるものから構成されている。
この構成により、用紙反転装置の製造コストが増大するのを防止することができるとともに小型化を図ることができ、画像形成作業の処理速度を高めることができる。
【発明の効果】
【0035】
本発明は、簡単な構成の当接・離隔機構を採用して複数の用紙の前後端を重ねてスイッチバックすることができるようにして、製造コストが増大するのを防止するとともに小型化を図りつつ、用紙の処理速度を高めることができる用紙反転装置および用紙反転装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0036】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図1〜図7は本発明に係る用紙反転装置および用紙反転装置を備えた画像形成装置の第1の実施の形態を示す図であり、画像形成装置をプリンタ装置に適用した例を示している。
【0037】
まず、構成を説明する。図1はプリンタ装置の搬送経路を示す概略図である。図1において、プリンタ装置21の下方には2段の記録紙(用紙)を収納する給紙カセット22a、22bが設けられており、給紙カセット22a、22bに収納された記録紙は分離給送ローラ23によって1枚ずつ給紙される。
【0038】
分離給送ローラ23によって給紙された記録紙は、グリップローラ対24によって挟持されて搬送された後、後述する再搬送通路との合流地点に設けられた中間ローラ対25を経てレジストローラ対26に搬送される。
【0039】
なお、分離給送ローラ23、グリップローラ対24、中間ローラ対25およびレジストローラ対26は、それぞれ図示しないクラッチおよびステッピングモータ等により単独で駆動される。
レジストローラ対26に上方には像担持体としての感光体ドラム27が設けられておリ、この感光体ドラム27上には、図示しない帯電装置、現像装置、転写装置等による公知の電子写真プロセスによってトナー像が形成されるようになっている。なお、感光体ドラム27が設けられた位置が処理位置であり、感光体ドラム27および図示しない帯電装置、現像装置、転写装置等が画像形成手段を構成している。
【0040】
そして、給送された記録紙はレジストローラ対26によりこの感光体ドラム27上に形成されたトナー像に同期して感光体ドラム27の転写位置に搬送されることにより、感光体ドラム27上のトナー像が転写される。また、転写が終了した記録紙は、中間ベルト28によって定着装置29に搬送される。
【0041】
定着装置29は加圧ローラ29aおよび加熱ローラ29bから構成されており、記録紙に転写されたトナー像を記録紙に定着するようになっている。そして、定着後の記録紙は搬送ベルト30および搬送ローラ31に挟持されて搬送される。
【0042】
搬送ベルト30の下流側には分岐爪32が設けられており、この分岐爪32は、記録紙を反転しない場合には、排紙ローラ対33と搬送ベルト30を連通する位置に切換えられて記録紙を排紙ローラ対33によってプリンタ装置21外に排紙する。
【0043】
また、分岐爪32は、記録紙を反転排紙あるいは両面コピーが選択されている場合には、搬送ベルト30と用紙反転装置としての反転装置34を連通する位置に切換えられ、記録紙を反転装置34に搬送する。
【0044】
反転装置10は、図2にも示すように、反転通路35、反転往路36a、反転往路36b、スイッチバック通路37、再搬送通路38およびそれらに設けられた後述する各種ローラや分岐爪から構成されている。
【0045】
反転通路35には搬送ローラ対39a、39b、39cが設けられており、反転通路35に搬送された記録紙は搬送ローラ対39a、39bに挟持されて反転経路35と共に反転通路を構成する反転往路36aに搬送される。
【0046】
反転往路36aには入口ローラ対40が設けられており、反転往路36aに搬送された記録紙は入口ローラ対40に挟持されてスイッチバック通路37に搬送される。スイッチバック通路37には反転ローラ対41、42が設けられており、後述するように反転ローラ対41の従動ローラ41bが当接・離隔手段によって反転ローラ41aに当接・離隔するようになっている。本実施の形態では、従動ローラ41b、42bが再搬送通路38側に設けられている。
反転往路36aには、入口ローラ対40の上流側に入口センサ43が設けられており、この入口センサ43が記録紙の先端を検知すると、その検知をトリガとして反転ローラ対41、42がスイッチバック通路37に記録紙を引き込むように回転駆動し、記録紙の後端が所定の停止位置に到達したとき駆動を停止させる。
【0047】
その後、反転ローラ対41、42は記録紙をスイッチバック通路37から引き出す方向に逆転方向に駆動され、記録紙の後端が前端となって記録紙をスイッチバック通路37から引き出す。
【0048】
再搬送通路38の入口には出口ローラ対44が設けられているとともに反転往路36bには切換爪45が設けられており、スイッチバック通路37から引き出された記録紙は出口ローラ対44に挟持されて搬送される。このとき、従動ローラ41bが反転ローラ41aから離隔することにより、後続する記録紙がスイッチバック通路37に搬送可能となる。
【0049】
切換爪45は、記録紙を反転排出する場合と両面コピーする場合とに応じて搬送方向が切換えられるようになっており、記録紙を感光体ドラム27に再搬送する場合にはスイッチバック通路37と再搬送通路38を連通する位置に切換えられ、スイッチバックされる記録紙を反転ローラ対41、42および出口ローラ対44により再搬送通路38に反転して搬送する。
【0050】
再搬送通路38には複数の搬送ローラ対46が設けられており、再搬送通路38に搬送された記録紙は搬送ローラ対46に挟持されて中間ローラ25に向かって搬送される。また、切換爪45は、記録紙を排紙する場合にスイッチバック通路37と反転復路36bを連通する位置に切換えられるようになっており、スイッチバックされた記録紙を反転復路36bに搬送する。
【0051】
反転復路36bに搬送された記録紙は出口ローラ対44に挟持されて搬送され、反転通路35に設けられた搬送ローラ対47および搬送ローラ対39a、39cに挟持されて搬送された後、排紙ローラ対33に挟持されてプリンタ装置21の外部に排紙される。
【0052】
図3〜図5は反転ローラ対41、42の構成図である。
図3は反転ローラ対41を示す図である。図3において、従動ローラ41bの表面はプラスチック等の低摩擦部材から構成されており、従動ローラ41bの駆動軸41cと従動ローラ41bの間にはワンウェイクラッチ48が介装されている。本実施の形態では、後述する駆動手段によって反転ローラ対41、42は同一方向に正逆回転させるようになっており、図3(c)に示すようにワンウェイクラッチ48はスイッチバック通路37から記録紙を引き出す方向に駆動手段から従動ローラ41bに駆動力が伝達されるようになっている。すなわち、従動ローラ41bは反時計回転方向に駆動力が伝達されて自ら回転する。
なお、本実施の形態では、反転ローラ41a、42aが第1ローラを構成し、従動ローラ41b、42bが第2ローラを構成している。
【0053】
また、図4、図5に示すように、反転ローラ41に隣接する反転ローラ42aの駆動軸42dにはトルクリミッタ49を介して回動アーム(アーム部材)50の一端部が取付けられており、この回動アーム50の回動支点は反転ローラ42aの回動中心、すなわち、駆動軸42dの中心軸に設置されている。
【0054】
この回動アーム50の他端部には切り欠き部50aが形成されており、この切り欠き部には駆動軸41cが挿通されている。また、切り欠き部50a内にはスプリング(加圧部材)51が設けられており、このスプリング51は従動ローラ41bを反転ローラ41aに付勢(加圧)して従動ローラ41bおよび反転ローラ41aを摺接させている。
【0055】
また、従動ローラ41bの下方にはプリンタ装置21の本体側に固定されたストッパ部材52が設けられており、このストッパ部材52は回動アーム50の回動位置を規制して従動ローラ41bの離隔距離を規定している。
【0056】
また、従動ローラ41bの駆動軸41cと反転ローラ42aの駆動軸42dにはベルト部材53が介装されており、このベルト部材53は図示しないモータにより駆動され、従動ローラ41bと反転ローラ42aを同一方向に回転させるようになっている。
【0057】
また、従動ローラ42bの駆動軸42cと反転ローラ41aの駆動軸41dにも図示しないベルト部材が介装されており、このベルト部材も図示しないモータにより駆動され、従動ローラ42bと反転ローラ41aを同一方向に回転させるようになっている。
【0058】
また、ベルト部材53等により反転ローラ41aと従動ローラ41bの回転方向も同一になるように設定されている。本実施の形態では、ベルト部材53等が駆動手段を構成し、回動アーム50、スプリング51、ストッパ部材52が当接・離隔手段を構成している。なお、回動アーム50の回動中心と反転ローラ42aの回転中心を同軸上にしているが、ギヤおよびベルト等を用いて別中心に構成しても良い。
【0059】
このような構成を有する当接・離隔手段にあっては、反転ローラ42aを時計回転方向に回転させると、回動アーム50が時計回転方向に回動して従動ローラ41bを反転ローラ41aに加圧する(図4参照)。
【0060】
そして、反転ローラ42aを時計回転方向に回転させてトルクリミッタ49のトルクの限界を超えると、回動アーム50に対して反転ローラ42aが空転して、反転ローラ42aの回転に支障を来たすのを防止して反転ローラ42aが円滑に回転する。
【0061】
また、反転ローラ42aを反時計回転方向に回転させると、回動アーム50が反時計回転方向に回動して回動アーム50がストッパ部材52に当接する位置まで回動して従動ローラ41bが反転ローラ41aから離隔する(図5参照)。
また、回動アーム50がストッパ部材52に当接する際にスプリング51が撓んで衝撃を吸収して騒音が発生したり、従動ローラ41bが損傷するのを防止することができる。さらに反転ローラ42aを反時計回転方向に回転させてトルクリミッタ49のトルクの限界を超えると、回動アーム50に対して反転ローラ42aが空転して、反転ローラ42aの回転に支障を来たすのを防止して反転ローラ42aが円滑に回転する。
【0062】
次に、図2、図6、図7に基づいて記録紙の反転搬送動作を説明する。
1枚目の記録紙が反転往路36aを介してスイッチバック通路37に向かって搬送されたときには、入口センサ43が記録紙の先端を検知すると、その検知をトリガとしてモータからベルト部材53等を介して反転ローラ対41、42に駆動力が伝達されるため、図2に示すように反転ローラ41a、42aが反時計回転方向に回転するとともに、従動ローラ41b、42bが時計回転方向に回転する。
【0063】
このとき、反転ローラ42aが反時計回転方向に回転するので、図5に示すように回動アーム50が反時計回転方向に回動して回動アーム50がストッパ部材52に当接する位置まで回動して図2の破線で示すように従動ローラ41bが反転ローラ41aから離隔するが、記録紙(選考する記録紙をP1で示す)は入口ローラ対40および反転ローラ対42の何れか一方に挟持されるので記録紙はスイッチバック通路37に確実に引き込まれる。
【0064】
次いで、記録紙がスイッチバック通路37の所定の位置まで引き込まれると、モータが逆転駆動されるので、図6に示すように、ベルト部材53等を介して反転ローラ41a、42aが時計回転方向に回転するとともに、従動ローラ41b、42bが反時計回転方向に回転する。
【0065】
このとき、回動アーム50が時計回転方向に回動して従動ローラ41bを反転ローラ41aに加圧する。ここで、本実施の形態では、反転ローラ41aと従動ローラ41bが同一方向に回転するようになっているため、記録紙をスイッチバック通路37から引き出すときには、従動ローラ41bは記録紙をスイッチバック通路37に引き込む時計回転方向に回転している。
【0066】
しかしながら、従動ローラ41bには、スイッチバック通路37から記録紙を引き出す方向に駆動力が伝達されるので、従動ローラ41bは反転ローラ41aに連れ回りして反時計回転方向に回転して記録紙をスイッチバック通路37から引き出す。
【0067】
先行する記録紙の後端が反転ローラ対42から抜け出し、後続する記録紙の先端(後続する記録紙をP2で示す)が入口センサ43によって検知されると、その検知をトリガとして図7に示すように、モータからベルト部材53等を介して反転ローラ対41、42に駆動力が伝達されるため、反転ローラ41a、42aが反時計回転方向に回転するとともに、従動ローラ41b、42bが時計回転方向に回転する。
【0068】
このとき、反転ローラ42aが再び反時計回転方向に回転するので、図5に示すように回動アーム50が反時計回転方向に回動して回動アーム50がストッパ部材52に当接する位置まで回動して従動ローラ41bが反転ローラ41aから離隔する。このときに、先行する記録紙の後端と後続する記録紙の先端がすれ違うので、一時的に重なる。
【0069】
このとき、反転ローラ41aはスイッチバック通路37に記録紙を引き込む時計回転方向に回転し、従動ローラ41bはスイッチバック通路37から記録紙を引き出す反時計回転方向に回転するが、図3(b)に示すように、従動ローラ41bはワンウェイクラッチ48がロックされるため反転ローラ41aから離隔した状態で反時計回転方向に回転し続ける。
【0070】
この結果、先行する記録紙と後続する記録紙の間隔を空けずにスイッチバック通路37に後続する記録紙を引き込むことができ、記録紙の処理速度を向上させることができる。
【0071】
このように本実施の形態では、スイッチバック通路37に反転ローラ41aおよび従動ローラ41bを設けるとともに、従動ローラ41bを反転ローラ41aに当接・離隔自在に構成し、従動ローラ41bに設けられた反転ローラ41aおよび従動ローラ41bを同一方向に正逆回転させるように反転ローラ41aおよび従動ローラ41bに駆動力を伝達し、従動ローラ41bと駆動軸41cの間に、記録紙をスイッチバック通路37から引き出す方向に従動ローラ41bに駆動力を伝達するワンウェイクラッチ48を設けたので、従動ローラ41bが反転ローラ41aから離隔した状態で記録紙をスイッチバック通路37上で搬送するときに、従動ローラ41bがワンウェイクラッチ48でロックして駆動軸41cから駆動力を伝達し、用紙の引き出し方向に回転させることができるため、スイッチバック通路37内から再搬送通路38に引き出される記録紙が残っていて、先行する用紙の後端と先行する用紙の後端がスイッチバック通路37上で重なった場合に、反転ローラ41aおよび従動ローラ41bによって記録紙の前後端に搬送負荷が加わるのを防止することができる。
【0072】
このため、反転ローラ41aおよび従動ローラ41bの離隔距離は最低でも記録紙の厚さ2枚分相当だけ確保すれば良く、当接・離隔手段の駆動力を小さくすることができる。したがって、当接・離隔手段の製造コストが増大するのを防止するとともに小型化を図りつつ、記録紙の処理速度を高めることができる。
【0073】
また、当接・離隔手段の駆動力を小さくすることができるので、スイッチバック通路37上で記録紙のジャムが発生した場合には、電源をオフした場合でも従動ローラ41bを反転ローラ41aから小さい力で当接・離隔することができ、ジャム処理を容易に行うことができる。
【0074】
また、本実施の形態では、従動ローラ41bを再搬送通路38側に設けたので、記録紙をスイッチバック通路37に引き込むときには、従動ローラ41bを反転ローラ41aから離隔させるとともに、反転ローラ41aおよび従動ローラ41bをそれぞれ同方向に回転させると、従動ローラ41bがワンウェイクラッチ48にロックされて記録紙の引き出し方向に回転するため、スイッチバック通路37内から再搬送通路38に引き出される記録紙が残っていて、先行する記録紙の後端と先行する記録紙の後端がスイッチバック通路37上で重なった場合に、離隔する従動ローラ41bが記録紙を引き出す方向に回転することから、スイッチバック通路37から引き出される先行する記録紙の搬送を、従動ローラ41bによって引き出し方向に促すことができる。
【0075】
また、反転ローラ41aが記録紙を引き込む方向に回転するため、スイッチバック通路37に引き込まれる後続する記録紙の搬送方向を、反転ローラ41aによって引き込み方向に促すことができる。
【0076】
また、本実施の形態では、従動ローラの表面を低摩擦部材から構成したので、反転ローラ41aから従動ローラ41bが離隔したときに、重なる記録紙の前後端に搬送負荷が加わるのをより一層防止することができる。なお、従動ローラ41bを全体的にプラスチック等の低摩擦部材から構成しても良い。
【0077】
また、本実施の形態では、当接・離隔手段を、従動ローラ41bと反転ローラ41aに隣接する反転ローラ42aとの間に設けられ、反転ローラ42aが回転するのに伴って従動ローラ41bを反転ローラ41aに対して当接・離隔させる回動アーム50と、反転ローラ42aおよび回動アーム50の間に介装されたトルクリミッタ49とから構成したので、反転ローラ42aの回転を利用することにより、従動ローラ41bを反転ローラ41aに当接・離隔させることができる。このため、当接・離隔手段にソレノイド等を用いるのを不要にすることができ、当接・離隔手段の構成をより一層簡素化することができる。
【0078】
また、反転ローラ41aおよび回動アーム50の間にトルクリミッタ49を介装して従動ローラ41bを反転ローラ41aに対して当接・離隔するための負荷を小さくすることができるので、従動ローラ41bを反転ローラ41aに圧接するときの衝撃音を低減させることができ、騒音を低減することができる。
【0079】
また、本実施の形態では、反転装置34をプリンタ装置21に設け、記録紙の処理速度を高めることができるので、画像形成作業の処理速度を高めることができる。なお、本実施の形態では、画像形成装置をプリンタ装置に適用しているが、これに限らず、ファクシミリ装置、複写機、複写機能とファクシミリ機能が複合された複合機に適用しても良い。また、画像形成装置以外にスキャナ等の画像読取装置に設けても良い。
【0080】
図8、図9は本発明に係る用紙反転装置および用紙反転装置を備えた画像形成装置の第2の実施の形態を示す図であり、本実施の形態は当接・離隔手段に構成が第1の実施の形態と異なるものであり、その他の構成は第1の実施の形態と同様であるため、詳しい説明を省略する。
【0081】
図8、図9において、反転ローラ41aの駆動軸41dにはトルクリミッタ61を介してカム部材62が取付けられており、このカム部材62の回動支点は反転ローラ41aの回動中心、すなわち、駆動軸41dの中心軸に設置されている。このカム部材62には切り欠き部62aが形成されており、この切り欠き部62aはプリンタ装置21の本体側に固定されたストッパ材63を挟んで設けられている。
【0082】
また、従動ローラ41bは加圧ブラケット64の切り欠き部64aに挿通されており、この加圧ブラケット64はプリンタ装置21の本体側に固定されている。切り欠き部64aには加圧部材としてのスプリング65が設けられており、このスプリング65は従動ローラ41bを反転ローラ41aに付勢(加圧)している。
【0083】
また、従動ローラ41bの駆動軸41cにはベルト部材66を介してモータ67の駆動力が伝達されるようになっており、図示していないが反転ローラ41aの駆動軸41dにもベルト部材を介してモータ67の駆動力が伝達されるようになっている。この場合にはモータ67の出力軸に反転ローラ41aおよび従動ローラ41bを駆動するベルト部材66等を隣接して設ければ良い。したがって、本実施の形態では、反転ローラ41aおよび従動ローラ41bが同一方向に回転する。なお、ベルト部材66およびモータ67は駆動手段を構成している。
【0084】
このような構成を有する当接・離隔手段にあっては、反転ローラ42aを時計回転方向に回転させると、カム部材62が時計回転方向に回動して従動ローラ41bの駆動軸41cから離隔するため、スプリング65の付勢力によって従動ローラ41bが反転ローラ41aに当接する(図8参照)。
【0085】
このとき、切り欠き部62aがストッパ材63に当接してカム部材62の回動を規制するのと同時にトルクリミッタ61のトルクの限界を超えるため、カム部材62に対して反転ローラ42aが空転して、反転ローラ42aの回転に支障を来たすのを防止して反転ローラ42aが円滑に回転する。
【0086】
また、反転ローラ42aを反時計回転方向に回転させると、カム部材62が反時計回転方向に回動してカム部材62が従動ローラ41bの駆動軸41cを押圧する。このとき、駆動軸41cがスプリング65の付勢力に抗して切り欠き部64aに沿って下降するため、従動ローラ41bが反転ローラ41aから離隔する(図9参照)。
そして、カム部材62の切り欠き部62aがストッパ材63に当接すると、カム部材62の回動が停止して従動ローラ41bが反転ローラ41aから一定の距離だけ離隔して状態を保つ。
また、カム部材62が駆動軸41cに当接する際にスプリング65が撓んで衝撃を吸収して騒音が発生したり、従動ローラ41bが損傷するのを防止することができる。また、切り欠き部62aがストッパ材63に当接すると、トルクリミッタ61のトルクの限界を超えるため、カム部材62に対して反転ローラ42aが空転して、反転ローラ42aの回転に支障を来たすのを防止して反転ローラ42aが円滑に回転する。
【0087】
このように当接・離隔手段を構成しても第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態では、カム部材62の回動支点を反転ローラ41aの回動中心に設定したので、カム部材62を小さい力で回転させることができ、反転ローラ41aの駆動力を大きくするのを防止することができる。なお、カム部材62の回動中心と反転ローラ42aの回転中心を同軸上にしているが、ギヤおよびベルト等を用いて別中心に構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【0088】
以上のように、本発明に係る用紙反転装置および用紙反転装置を備えた用紙形成装置は、簡単な構成の当接・離隔機構を採用して複数の用紙の前後端を重ねてスイッチバックすることができるようにして、製造コストが増大するのを防止するとともに小型化を図ることができ、用紙の処理速度を高めることができるという効果を有し、用紙の表裏面を反転して搬送することができる用紙反転装置およびこの用紙反転装置が組み込まれた複写機、ファクシミリ装置、プリンタ装置等の画像形成装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【0089】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る用紙反転装置および用紙反転装置を備えた画像形成装置の概略構成図
【図2】第1の実施の形態に係る用紙反転装置の概略構成図と記録紙の搬送状態を示す図
【図3】(a)は第1の実施の形態に係る反転ローラと従動ローラが当接したときの駆動力の伝達を示す図、(b)は従動ローラが反転ローラから離隔したときの駆動力の伝達を示す図、(c)は従動ローラのロック方向を示す図
【図4】第1の実施の形態に係る用紙反転装置の当接・離隔手段を示す図であり、反転ローラと従動ローラが当接した状態を示す図
【図5】第1の実施の形態に係る用紙反転装置の当接・離隔手段を示す図であり、従動ローラが反転ローラから離隔した状態を示す図
【図6】第1の実施の形態に係る用紙反転装置の用紙反転装置の概略構成図と記録紙の搬送状態を示す図
【図7】第1の実施の形態に係る用紙反転装置の用紙反転装置の概略構成図と記録紙の搬送状態を示す図
【図8】本発明の第2の実施の形態に係る用紙反転装置および用紙反転装置を備えた画像形成装置に設けられた当接・離隔手段を示す図であり、反転ローラと従動ローラが当接した状態を示す図
【図9】第2の実施の形態に係る当接・離隔手段を示す図であり、従動ローラが反転ローラから離隔した状態を示す図
【図10】従来の用紙反転装置を示す図
【図11】従来の用紙反転装置を示す図
【符号の説明】
【0090】
21 プリンタ装置(画像形成装置)
27 感光体ドラム(画像形成手段、処理位置)
35 反転通路
36a 反転往路(反転通路)
37 スイッチバック通路
38 再搬送通路
41a、42a 反転ローラ(第1ローラ)
41b、42b 従動ローラ(第2ローラ)
48 ワンウェイクラッチ
49、61 トルクリミッタ
50 回動アーム(アーム部材)
51、65 スプリング(加圧部材)
53、66 ベルト部材(駆動手段)
62 カム部材
67 モータ(駆動手段)




 

 


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