JP2010107610A - 両面ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】両面モードを備えた画像形成装置において、ユーザの要求に応えて両面ユニットを形成する両面搬送機構を組み合わせて、そのユーザに適合した両面ユニットを形成する。
【解決手段】画像形成装置は、画像形成装置本体１０と、画像形成装置本体１０の側方に設けられた第１両面搬送機構１００と、画像形成装置本体１０の下方に設けられた第２両面搬送機構１５０とで構成される。画像形成装置本体１０から排出された記録紙は、記録紙搬送ローラ対Ｒ３により記録紙搬送通路１０１及び記録紙搬送通路１０２を経て、第２両面搬送機構１５０のタイミングローラ対Ｒ４により記録紙搬送通路１５１を経て、画像形成装置本体１０へ送り出される。これでも両面ユニットの記録紙搬送通路の長さが両面記録紙の通紙長よりも短い場合には、画像形成装置本体１０と第１両面搬送機構１００との間に第５両面搬送機構３００を設ける。
【選択図】図９

Description

本発明は、トナー像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ機又はこれらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置に関し、特に、長尺の記録媒体（代表的には記録紙）の両面にトナー像を形成する両面ユニットに関する。また、本発明は、長尺の記録媒体の両面にトナー像を形成する画像形成装置にも関係する。

トナー像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ機又はこれらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置では、通常、露光プロセスにて感光体のような像担持体上に静電潜像を形成し、現像プロセスにて静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、転写プロセスにて可視トナー像を記録紙等の記録媒体に転写し、或いは一旦中間転写ベルト等の中間転写体に１次転写し中間転写体から記録媒体に２次転写し、定着プロセスにてこのように記録媒体に転写されたトナー像を記録媒体（以下、記録紙と記載する）に定着させることができる。

定着プロセスにおいて、記録紙上に形成された未定着トナー像を定着して永久画像にする必要があり、その定着法として加熱定着法が広く用いられている。加熱定着法においては、一般的に、記録紙上の未定着トナー像が接する側の加熱ローラと、その加熱ローラとの間に記録紙を挟んで搬送する加圧ローラとを備え、加熱ローラを所定の温度に制御することにより、それらのローラの間を通過した記録紙上に定着トナー像が形成される。このような画像形成装置において、記録紙の節約等のために記録紙の表裏両面に定着トナー像を形成することも広く用いられている。

一方、画像形成装置の小型化が進むにつれ、画像形成装置の高さが小さくなると、垂直方向に延びる上下搬送通路に沿って形成された両面ユニット内での反転時に、大きいサイズの記録紙の端部が突出することを回避するために搬送通路を長くしたり、画像形成装置の外側へ記録紙の端部を突出させたりする必要が生じる。しかしながら、搬送通路を延長することは画像形成装置を大きくする可能性が、用紙端部を画像形成装置外部に突出させることは画像形成装置を設置した際の制約事項（画像形成装置の側面の隙間を空ける等）が増加する可能性がある。

特開平１１−９２０４１号公報（特許文献１）は、可能なかぎり画像形成装置の幅又は高さを増大させることなく、さらに設置場所等の種々の制約事項に拘束されることなく、長尺の記録紙に対応することができる両面ユニットの反転通路を備えた画像形成装置を開示する。

この画像形成装置は、給紙部と、給紙部上方に順次配置された画像形成部及び定着部と、給紙部と画像形成部及び定着部とを結ぶ上下方向へ延びる上下搬送通路とを備えた画像形成装置本体と、画像形成装置本体の側面に装着されて定着部を通過してきた片面記録済みの記録紙を受入れて反転させてから画像形成部に再給紙する両面ユニットとを備えた画像形成装置であって、両面ユニット内には、画像形成部に連結した再給紙口へ向けて片面記録済みの記録紙を搬送する上下方向へ延びる再給紙路と、再給紙路と平行して上下方向へ延びる反転通路とを備え、両面ユニット内の再給紙路と反転通路とを、再給紙口の近傍位置にて合流させたことを特徴とする。

この画像形成装置によると、両面ユニット内に再給紙路と反転通路とを設けているので、反転通路を長くすることができる。さらに、ある用紙が反転通路内に吊り下げられた状態にある時に、先行する他の用紙は再給紙通路内を再給紙口に向けて搬送されることができるので、両面ユニット内において再給紙される先行用紙と、吊り下げられた後続用紙の先端部とがすれ違うことができ、長尺の用紙を用いた連続両面給紙を実現できる。

特開平１１−９２０４１号公報

上述した特許文献１に開示された画像形成装置においては、両面ユニット内の反転通路を十分に長くできるので、相当な長尺の記録紙の両面に画像を形成することができる。さらに先行用紙と後続用紙とを両面ユニットに一時的に貯留できるので記録紙の両面に連続して画像を形成することができる。

しかしながら、このような画像形成装置におけるユーザの要求は様々であって、特許文献１のように相当な長尺の記録紙の両面に画像を形成する必要がない場合（短い記録紙の両面に画像を形成する必要しかない場合）又は記録紙の両面に連続して画像を形成する必要がない場合もある。このような場合において、ユーザは、基本ユニットである画像形成装置本体に、再給紙路と反転通路とを設けた両面ユニットをオプションとして装着することが多いのであるが、このような両面ユニットを備えることは、オーバースペックになって価格が徒に高くなったり、画像形成装置（本体及び両面ユニット）の体格が徒に大きくなったりすることになりかねない。

そこで本発明は、画像形成装置本体から第１面に画像形成された記録媒体を受け取って、記録媒体の第２面に画像形成できるように、記録媒体を画像形成装置本体へ再供給するための両面ユニットであって、ユーザの要求に応じて組み合わせることにより、そのユーザの要求に適合して、記録媒体の両面に画像を形成するための両面ユニットを提供することを第１の課題とする。

さらに本発明は、画像形成装置本体から第１面に画像形成された記録媒体を受け取って、記録媒体の第２面に画像形成できるように、記録媒体を画像形成装置本体へ再供給するための両面ユニットを備えた画像形成装置であって、ユーザの要求に応じて組み合わせることにより、そのユーザの要求に適合して、記録媒体の両面に画像を形成することができる画像形成装置を提供することを第２の課題とする。

上述した第１の課題を解決するため本発明は次の両面ユニットを提供する。
画像形成装置本体から第１面に画像形成された記録媒体を受け取って、記録媒体の第２面に画像形成できるように、記録媒体を画像形成装置本体へ再供給するための両面ユニットであり、画像形成装置本体とは別体に構成される２以上の搬送機構を組み合わせて形成される両面ユニットであり、
２以上の搬送機構の組み合わせは、
画像形成装置本体の側方に設けられる搬送機構であって、画像形成装置本体及び他の搬送機構のいずれかから排出された記録媒体を水平方向（略水平方向を含む）で受け取って、受け取った記録媒体の表裏を反転させて他の搬送機構へ送り出す第１の搬送機構、
画像形成装置本体の下方に設けられる搬送機構であって、他の搬送機構から排出された記録媒体を受け取って、受け取った記録媒体を画像形成装置本体へ垂直方向（略垂直方向を含む）で送り出す第２の搬送機構、
画像形成装置本体と第１の搬送機構との間に設けられる第３の搬送機構、
の３種類の搬送機構のうち、
第１の搬送機構に、第２の搬送機構及び第３の搬送機構の少なくともいずれかを組み合わせたものである両面ユニット。

記録媒体の両面（第１面及び第２面）に画像を形成するための両面ユニットは、第１の搬送機構を含んでおり、第２の搬送機構及び第３の搬送機構の少なくともいずれかが組み合わせられて形成される。第１の搬送機構は、記録媒体の表裏を反転させて他の搬送機構へ送り出す。第２の搬送機構は、他の搬送機構から排出された記録媒体を受け取って、受け取った記録媒体を画像形成装置本体へ送り出す。例えば、第１の搬送機構と第２の搬送機構とを組み合わせて第１の両面ユニットを形成すると、画像形成装置本体から排出された記録媒体は第１の搬送機構でその表裏が反転されて第２の搬送機構を経由して画像形成装置本体へ送り出される。さらに、このような第１の両面ユニットに第３の搬送機構を加えて第２の両面ユニットを形成すると、画像形成装置本体から排出された記録媒体は第３の搬送機構を経由して第１の搬送機構でその表裏が反転されて第２の搬送機構を経由して画像形成装置本体へ送り出される。このため、第１の両面ユニットよりも第２の両面ユニットの方が、搬送通路長が長くなり、通紙長の長い記録媒体の両面に画像を形成できる。また、第１の搬送機構と第３の搬送機構とを組み合わせて第３の両面ユニットを形成すると、画像形成装置本体から排出された記録媒体は第３の搬送機構を経由して第１の搬送機構でその表裏が反転されて画像形成装置本体へ送り出される。このため、第１の両面ユニット及び第２の両面ユニットよりも第３の両面ユニットの方が、両面ユニットの高さを抑えることができる。このようにして、ユーザの要求に応じて搬送機構を組み合わせて両面ユニットを形成することにより、両面に画像を形成する記録媒体の通紙長又は画像形成装置（本体及び両面ユニット）の体格をユーザの要求に適合させた、記録媒体の両面に画像を形成する両面ユニットを提供することができる。その結果、オーバースペックになって価格が徒に高くなったり、画像形成装置の体格が徒に大きくなったりすることを抑制できる。

２以上の搬送機構の組み合わせを、第１の搬送機構と第３の搬送機構との組み合わせとして、
第３の搬送機構は、画像形成装置本体から排出された記録媒体を受け取って第１の搬送機構へ送り出すとともに、表裏が反転された記録媒体を第１の搬送機構から受け取って画像形成装置本体へ送り出す機構を含むように構成できる。

画像形成装置本体の側方に第１の搬送機構を設けて、画像形成装置本体と第１の搬送機構との間に第３の搬送機構を設けて第３の両面ユニットを形成すると、画像形成装置本体から排出された記録媒体は第３の搬送機構を経由して第１の搬送機構でその表裏が反転されて、反転された記録媒体が第３の搬送機構を経由して画像形成装置本体へ送り出される。このため、第１の搬送機構のみの場合に比べて、両面ユニットにおいて第３の搬送機構の幅の約２倍の搬送通路長を増加させることができるとともに、両面ユニットの高さを抑えることができる。

また、２以上の搬送機構の組み合わせを、第１の搬送機構と第２の搬送機構と第３の搬送機構との組み合わせとして、
第３の搬送機構は、画像形成装置本体から排出された記録媒体を受け取って第１の搬送機構へ送り出すとともに、表裏が反転された記録媒体を第１の搬送機構から受け取って第２の搬送機構へ送り出す機構を含むように構成できる。

画像形成装置本体の側方に第１の搬送機構を設けて、画像形成装置本体の下方に第２の搬送機構を設けて、画像形成装置本体と第１の搬送機構との間に第３の搬送機構を設けて第２の両面ユニットを形成すると、画像形成装置本体から排出された記録媒体は第３の搬送機構を経由して第１の搬送機構でその表裏が反転されて、反転された記録媒体が第３の搬送機構及び第２の搬送機構を経由して画像形成装置本体へ送り出される。このため、第１の搬送機構のみの場合や第１の搬送機構に第２の搬送機構を組み合わせた場合や第１の搬送機構に第３の搬送機構を組み合わせた場合に比べて、両面ユニットにおける搬送通路長を増加させることができ、通紙長の長い記録媒体の両面に画像を形成できる。

また、第１の搬送機構は第１の搬送通路を備え、第２の搬送機構は第２の搬送通路を備え、第３の搬送機構は第３の搬送通路を備え、
両面ユニットは、第１の搬送通路の長さ、第２の搬送通路の長さ及び第３の搬送通路の長さと、両面に画像形成する記録媒体の通紙方向の長さとに基づいて、搬送機構が組み合わされて形成されるように構成できる。

ユーザにより両面に画像を形成したい記録媒体の通紙長は異なる。第１の搬送通路の長さ、第２の搬送通路の長さ及び第３の搬送通路の長さに基づいて、両面画像形成に必要な搬送通路の長さを求めて、その長さに応じて搬送機構を組み合わせる。このため、ユーザの要求に応じた両面ユニットを形成することができる。

上述した第２の課題を解決するため本発明は次の画像形成装置を提供する。
画像形成装置本体から第１面に画像形成された記録媒体を受け取って、記録媒体の第２面に画像形成できるように、記録媒体を画像形成装置本体へ再供給するための両面ユニットを備えた画像形成装置であって、両面ユニットは、上述したいずれかの両面ユニットである。

ユーザの要求に応じて搬送機構を組み合わせて両面ユニットを形成して、その両面ユニットを画像形成装置に備えることにより、両面に画像を形成する記録媒体の通紙長又は画像形成装置（本体及び両面ユニット）の体格をユーザの要求に適合させた、記録媒体の両面に画像を形成する画像形成装置を提供することができる。

以上説明したように本発明に係る両面ユニットによると、画像形成装置本体から第１面に画像形成された記録媒体を受け取って、記録媒体の第２面に画像形成できるように、記録媒体を画像形成装置本体へ再供給するための両面ユニットであって、ユーザの要求に応じて組み合わせることにより、そのユーザの要求に適合して、記録媒体の両面に画像を形成するための両面ユニットを提供することができる。

また以上説明したように本発明に係る画像形成装置によると、画像形成装置本体から第１面に画像形成された記録媒体を受け取って、記録媒体の第２面に画像形成できるように、記録媒体を画像形成装置本体へ再供給するための両面ユニットを備えた画像形成装置であって、ユーザの要求に応じて組み合わせることにより、そのユーザの要求に適合して、記録媒体の両面に画像を形成することができる画像形成装置を提供することができる。

＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態について、添付図面に基づき詳細に説明する。なお、以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

［画像形成装置の全体構成］
以下に、本実施の形態に係る画像形成装置について説明する。図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の斜視図を示している。この画像形成装置は、画像形成装置本体１０と、画像形成装置本体１０の背面（側方）に設けられる第１両面搬送機構１００と、画像形成装置本体１０の底面（下方）に設けられる第２両面搬送機構１５０とを備える。これらの両面搬送機構は、第１面にトナー像が形成された記録紙の搬送機構であって、これらの両面搬送機構を画像形成装置本体１０に連結することにより両面ユニットの全体が構成される。また、この画像形成装置本体１０は、原稿自動搬送装置１１と、画像読取装置１２と、操作パネルＰＡと、排出トレイＴと、手差しトレイ１３（図１は閉じられた状態）とを含む。

原稿自動搬送装置１１は開閉可能で、画像読取装置１２の原稿載置台であるガラス板上に配置される原稿を覆うカバーを兼ねている。操作パネルＰＡには、複写画像形成やファクシミリ送信等の指示を行なうスタートキーＳＷ、画像形成枚数等を設定するテンキー等のキー群Ｋ等のほか、液晶表示部Ｄも搭載されている。液晶表示部Ｄは、ユーザによるキー操作を反映表示したり、ユーザへの指示メニューを表示したり、画像形成を行なう画像形成部（詳しくは後述する）等からの情報を表示したりする。

画像読取装置１２は、原稿台ガラス上に静止配置される原稿の画像を光学的に読み取ることができるほか、原稿自動搬送装置１１にてその原稿載置トレイ１１Ａから搬送され、原稿排出トレイ１１Ｂへ排出され、その途中で画像読取装置１２の原稿流し撮り用ガラス板に沿って移動する原稿の画像を光学的に読み取ることもできる。

画像読取装置１２で読み取られた画像のデータは画像形成を行なう画像形成部へ送られ、そこでの画像形成に供されるか、或いはファクシミリ送信に供される。図示省略のコンピュータ等から送信されてくる画像データは、画像形成部へ送られ、そこでの画像形成に供される。

画像形成部は、電子写真方式により記録紙上にトナー像を形成するものである。なお、以下の説明では記録媒体は記録紙として、図１に示す本実施の形態に係る画像形成装置はフルカラー複写が可能な複合機として説明する。図１に示す画像形成装置は、記録紙の両面に画像を形成することが可能である。本発明は、これ以外にもタンデム型のフルカラー画像形成装置であっても、モノクロ画像形成装置であっても、記録紙の両面に画像を形成するものであって、以下に示すような両面ユニットを備えた画像形成装置であればよい。

図２は、本実施の形態に係る画像形成装置の内部の構成を示している。図２の画像形成装置は、所謂４サイクル型のカラー画像形成装置である。この図２を用いて記録紙に画像を形成する機構（画像形成部）について説明する。

画像形成装置は、ドラム型感光体１（以下感光体１）を備えており、その周囲に帯電器２、現像装置４、中間転写ベルト６及びクリーニング装置５がこの順序で配置されている。帯電器２と現像装置４の間から感光体１へ画像露光を行なう画像露光装置３が設けられており、その下方に、手差しトレイ１３にセットされた記録紙を画像形成部に供給する記録紙供給部９が設けられている。なお、記録紙は、手差しトレイ１３にセットされて記録紙供給部９を経て画像形成部へ供給されるものに限定されず、画像形成装置本体１０に設けられる給紙ユニットから画像形成部へ供給されるものであっても構わない。

感光体１は感光体駆動モータ（図示省略）により図中時計方向に回転駆動される。帯電器２には出力可変の帯電用電源（図示省略）から所定のタイミングで感光体帯電電圧が印加される。

現像装置４は現像器ラック４０にブラック現像器４Ｋ、シアン現像器４Ｃ、マゼンタ現像器４Ｍ及びイエロー現像器４Ｙを搭載したものである。現像器ラック４０はステッピングモータを含む図示省略の駆動部により図中反時計方向まわりに回転駆動可能である。現像器は９０度の等中心角度間隔で、ラック回転方向にブラック現像器４Ｋ、シアン現像器４Ｃ、マゼンタ現像器４Ｍ、イエロー現像器４Ｙの順序で現像器ラック４０に搭載されている。

ブラック現像器４ＫにはブラックトナーカートリッジＫＣが、シアン現像器４ＣにはシアントナーカートリッジＣＣが、マゼンタ現像器４ＭにはマゼンタトナーカートリッジＭＣが、イエロー現像器４ＹにはイエロートナーカートリッジＹＣがそれぞれ交換可能に搭載されている。各現像器には感光体１上の静電潜像を現像するための現像ローラ（トナー担持体ローラ）４１が搭載されている。各現像ローラ４１は、例えば表層部が弾性を有するものである。

各現像器は、現像ローラ４１のほか、現像ローラ４１ヘトナーを供給するトナー供給ローラ、トナー供給ローラから供給されるトナーの現像ローラ４１上での層厚を規制するトナー規制ブレード等も含んでいる。各現像器は負帯電性トナーを用いて感光体１上の静電潜像を反転現像できる。

各現像器は現像器ラック４０を回動させることで感光体１上の静電潜像を現像ローラ４１で現像する現像位置に配置することができる。現像位置に配置された現像ローラ４１は感光体１表面に臨み、出力可変の現像バイアス電源（図示省略）から現像バイアス印加が可能となる。また、現像位置に配置された現像ローラ４１は現像ローラ駆動モータ（図示省略）により図上反時計方向に回転駆動可能となる。さらに、図示省略の電源から、トナー供給ローラヘトナー供給バイアスを印加できるようになり、トナー規制ブレードに規制バイアスを印加できるようになる。

中間転写ベルト６は駆動ローラ６１、これに対向する従動対向ローラ６２、感光体１に対向配置された１次転写ローラ６３、１次転写ローラ６３と共同して中間転写ベルト６を感光体１に当接させるローラ６４からなるローラ群に巻き掛けられている。

１次転写ローラ６３には図示省略の１次転写電源から１次転写電圧を印加できる。駆動ローラ６１を図示省略の転写ベルト駆動モータにより図中反時計方向まわりに回転駆動することで中間転写ベルト６を反時計方向回りに回転させることができる。

中間転写ベルト６の駆動ローラ６１に巻き掛けられた部分に対して２次転写ローラ７が配置されている。２次転写ローラ７は所定のタイミングで中間転写ベルト６に対し接離される。２次転写ローラ７には図示省略の２次転写電源から２次転写電圧を印加できる。

中間転写ベルト６の従動対向ローラ６２に巻き掛けられた部分に対して２次転写残トナー等を除去清掃するクリーニング装置６５が配置されている。このクリーニング装置６５には、例えば中間転写ベルト６の２次転写残トナー等を除去するクリーニングブレードが設けられている。

２次転写ローラ７の上方には定着装置８が、さらにその下流側には記録紙排出ローラ対Ｒ２及び排出トレイＴが順次設けられている。定着装置８は、記録紙Ｓ上の未定着トナー像が接する側の加熱ローラ８１と、その加熱ローラ８１との間に記録紙を挟んで搬送する加圧ローラ８２とを備える。２次転写ローラ７の下方には記録紙供給部９から供給された記録紙を所定のタイミングで２次転写ローラ７へ搬送する給紙ローラ対Ｒ１が配置されている。

上述したように、記録紙の両面に画像を形成するために、この画像形成装置本体１０の背面に第１両面搬送機構１００が、底面に第２両面搬送機構１５０がそれぞれ連結されている。画像形成装置本体１０は、第１面にトナー像が形成された記録紙を第１両面搬送機構１００へ搬送する記録紙搬送通路２１と、第１面にトナー像が形成された記録紙を画像形成部へ搬送する記録紙搬送通路２２とを備える。

図３の模式図に示すように、第１両面搬送機構１００は、記録紙搬送通路１０１（記録紙搬送ローラ対Ｒ３よりも上流側）及び記録紙搬送通路１０２（記録紙搬送ローラ対Ｒ３よりも下流側）を備えている。この第１両面搬送機構１００には、記録紙搬送ローラ対Ｒ３が配置され、画像形成装置本体１０から排出された記録紙を水平方向（略水平方向を含む）で受け取って、受け取った記録紙の表裏を反転させて第２両面搬送機構へ送り出す。第２両面搬送機構１５０は、記録紙搬送通路１５１を備えている。この第２両面搬送機構１５０には、タイミングローラ対Ｒ４が配置され、第１両面搬送機構１００から排出された記録紙を受け取って、受け取った記録紙を画像形成装置本体１０へ垂直方向（略垂直方向を含む）で送り出す。なお、この図３においては、画像形成装置本体１０並びに第１両面搬送機構１００及び第２両面搬送機構１５０を模式的に示すとともに、記録紙の搬送通路を点線で示している。

これらの記録紙搬送通路１０１、１０２、１５１は、記録紙の両面に画像形成するとき使用されるもので、２次転写領域を経て定着装置８へ至る記録紙搬送通路の背後に延在しており、出口は画像形成装置本体１０の底面から２次転写領域を経て定着装置８へ至る記録紙搬送通路２２に続いている。

以上説明した画像形成装置によると、図１〜図３では図示省略の制御部の指示のもとに４Ｋ、４Ｃ、４Ｍ及び４Ｙの現像器のうち１又は２以上を用いて記録紙Ｓ上にトナー像を形成することができる。４つの現像器を用いてフルカラー画像を形成する例を以下に説明する。

先ず、図示省略のラック駆動部により現像器ラック４０を回動させてイエロー現像器４Ｙをその現像ローラ４１が感光体１に当接する現像位置に配置するとともに、感光体１を図中時計方向に回転させ、中間転写ベルト６も回転させる。この段階では２次転写ローラ７は中間転写ベルト６から離反させておく。

回転する感光体１の表面を帯電用電源から帯電用電圧が印加された帯電器２で一様に所定電位に帯電させ、その帯電域に画像露光装置３からイエロー静電潜像を形成し、潜像を現像器４Ｙで現像してイエロートナー像を形成する。このイエロートナー像を１次転写電圧が印加された１次転写ローラ６３により中間転写ベルト６上に１次転写する。

さらに、イエロートナー像の形成の場合と同様にして、マゼンタ現像器４Ｍを現像位置に配置して感光体１上にマゼンタトナー像を形成し、これを中間転写ベルト６上に転写し、次いでシアン現像器４Ｃを現像位置に配置して感光体１上にシアントナー像を形成し、これを中間転写ベルト６上に転写し、次いでブラック現像器４Ｋを現像位置に配置して感光体１上にブラックトナー像を形成し、これを中間転写ベルト６上に転写する。各色トナー像の感光体１への形成及び中間転写ベルト６への１次転写はこれらトナー像が重ねて中間転写ベルト６上に転写されるタイミングで行なう。

一方、記録紙を記録紙供給部９から給紙ローラ対Ｒ１により引き出して供給し、記録紙先端が給紙ローラ対Ｒ１の出口側にある図示省略のタイミングセンサに検出されると、給紙ローラ対Ｒ１を停止させ、記録紙Ｓをそこで待機させておく。なお、両面に画像を形成する場合の第２面目への画像形成の場合は、給紙ローラ対Ｒ１の機能がタイミングローラ対Ｒ４により行なわれる。

そして、中間転写ベルト６上の多重トナー像が中間転写ベルト６の回転により２次転写ローラ７へ到達するに先立って２次転写ローラ７を中間転写ベルト６へ接触させ、多重トナー像が２次転写領域に到達するタイミングで記録紙も給紙ローラ対Ｒ１で２次転写領域へ送り込む。

かくして記録紙Ｓに多重トナー像が２次転写される。多重トナー像が転写された記録紙Ｓは定着装置８でそのトナー像が定着され、記録紙排出ローラ対Ｒ２にて排出トレイＴに排出される。かくしてフルカラー画像が形成された記録紙Ｓを得ることができる。

感光体１上の１次転写残トナー等はクリーニング装置５により除去清掃され、中間転写ベルト６上の２次転写残トナー等はクリーニング装置６５により除去清掃される。

本実施の形態に係る画像形成装置において、両面モードが選択されると、上述したように、片面（第１面）にトナー像が定着されて定着装置８から出てくる記録紙が記録紙排出ローラ対Ｒ２により一旦排出トレイＴの方へ搬送され、記録紙全体が定着装置８から排出された後、記録紙排出ローラ対Ｒ２が制御部の指示のもとに逆転駆動される。かくして、記録紙は記録紙搬送通路２１を経て記録紙搬送通路１０１に搬入され、そこの記録紙搬送ローラ対Ｒ３により記録紙搬送通路１０２を経てタイミングローラ対Ｒ４へ導かれる。このとき、記録紙Ｓの第２面が中間転写ベルト６に向けられるようにしてタイミングローラ対Ｒ４へ導かれる。

一方、上述と同様にして、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成部のうち１又は２以上により中間転写ベルト６上に第２面トナー像が形成され、タイミングローラ対Ｒ４は、その第２面トナー像と同期をとって記録紙Ｓを２次転写ローラ７と中間転写ベルト６との間に搬入する。かくして、記録紙は、その第２面に第２面のトナー像が転写され、引き続き定着装置８に通されてトナー像が定着され、その後は、再び正転駆動されている記録紙排出ローラ対Ｒ２によりトレイＴに排出される。

本実施の形態に係る画像形成装置においては、両面モードが選択されているときに、記録紙が第１両面搬送機構１００及び第２両面搬送機構１５０を経由して、記録紙の両面に画像が形成される。以下、第１両面搬送機構１００及び第２両面搬送機構１５０について詳しく説明する。

［両面搬送機構］
第１両面搬送機構１００は、画像形成装置本体１０の背面に連結され、第２両面搬送機構１５０は、画像形成装置本体１０の底面に連結される。画像形成装置本体１０と、第１両面搬送機構１００又は第２両面搬送機構１５０との連結は以下の通りである。なお、画像形成装置本体１０と第１両面搬送機構１００との連結も、画像形成装置本体１０と第２両面搬送機構１５０との連結も基本的には同じであるので、以下においては、画像形成装置本体１０と第１両面搬送機構１００との連結について説明する。

画像形成装置本体１０と第１両面搬送機構１００とは、例えば、第１両面搬送機構１００に設けられた、ばね等の弾性材でロック位置を保持する係合爪と、画像形成装置本体１０に設けられた係合穴とが、係合してその弾性材によりロック位置が保持されることにより、機械的に連結される。より具体的には、作業者が第１両面搬送機構１００に設けられた弾性材に抗して係合爪のアンロック位置を保持して、画像形成装置本体１０の係合穴に第１両面搬送機構１００の係合爪を係合させる。その後、作業者が弾性材に抗する力を加えることをやめると、弾性材によりロック位置が保持されることにより、画像形成装置本体１０に第１両面搬送機構１００が機械的に連結される。

この機械的な連結において、電気的な接続も行なわれる。画像形成装置本体１０と第１両面搬送機構１００とが機械的に連結する状態において、電気的に接続される、例えばオスのコネクタ及びメスのコネクタを、画像形成装置本体１０と第１両面搬送機構１００とがそれぞれ備えておいて、画像形成装置本体１０と第１両面搬送機構１００とが機械的に連結されると、これらのオスのコネクタとメスのコネクタとが自動的に連結されるように構成する。なお、コネクタは自動的に連結されるものではなく、作業者により連結されるものであっても構わない。

このような電気的な接続により、画像形成装置本体１０の制御部（代表的にはＣＰＵ）は、第１両面搬送機構１００及び第２両面搬送機構１５０が画像形成装置本体１０に連結されていることを認識するとともに、両面搬送機構内に設けられたローラを駆動させるモータに画像形成装置本体１０の電源部から電力を供給したり、記録紙を検出するセンサから制御部が記録紙検出信号を受信したりできるようになる。

ここで、両面搬送機構内に設けられたローラの全てがモータを備える必要はない。例えば上述した機械的な連結において、ギヤの連結をも行なうようにして、画像形成装置本体１０に設けられたモータから、ギヤ列を介して、両面搬送機構内のローラを動作させるギヤに回転力を伝達するようにしても構わない。

以下、第１両面搬送機構１００及び第２両面搬送機構１５０を用いて２枚の記録紙に画像を形成する場合について詳しく説明する。なお、第１両面搬送機構１００が備える記録紙搬送通路１０１及び記録紙搬送通路１０２の長さ並びに第１両面搬送機構１００に設けられた記録紙搬送ローラ対Ｒ３の位置、第２両面搬送機構１５０が備える記録紙搬送通路１５１の長さ並びに第２両面搬送機構１５０に設けられたタイミングローラ対Ｒ４の位置については、ユーザが両面に画像形成を要求する記録紙の搬送方向の大きさ（通紙長さ）等により定まるものである。本実施の形態においては、第１両面搬送機構１００のみの記録紙搬送通路の長さではユーザが両面に画像形成を要求する記録紙が一時的に貯留できない場合であって、第１両面搬送機構１００の記録紙搬送通路の長さ及び第２両面搬送機構１５０の記録紙搬送通路の長さで、ユーザが両面に画像形成を要求する記録紙が一時的に貯留できる場合を示している。

［両面モード］
図４〜図７を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置における両面モード時の記録紙の流れについて説明する。なお、これらの図４〜図７においては、記録紙の搬送通路を図３と同じように点線で示して、その搬送通路における記録紙を実線で示している。

まず、先行記録紙Ｓ（１）が、記録紙供給部９から給紙ローラ対Ｒ１により引き出されて、先行記録紙Ｓ（１）の先端が給紙ローラ対Ｒ１の出口側にあるタイミングセンサに検出されると、給紙ローラ対Ｒ１を停止させ、先行記録紙Ｓ（１）が待機される。その後、図４に示すように、中間転写ベルト６上の多重トナー像が２次転写領域に到達するタイミングで、先行記録紙Ｓ（１）が、図４の先行記録紙Ｓ（１）に付された矢示の方向に、給紙ローラ対Ｒ１により２次転写領域へ送り込まれる。２次転写領域（代表的には２次転写ローラ７）及び定着装置８を先行記録紙Ｓ（１）が経由する間に先行記録紙Ｓ（１）の第１面にフルカラー画像が形成される。

図５に示すように、第１面にフルカラー画像が形成された先行記録紙Ｓ（１）が、図５の先行記録紙Ｓ（１）に付された矢示の方向に、記録紙排出ローラ対Ｒ２により一旦排出トレイＴの方へ搬送される。先行記録紙Ｓ（１）全体が定着装置８から排出された後、記録紙排出ローラ対Ｒ２が逆転駆動される。

記録紙排出ローラ対Ｒ２及び記録紙搬送ローラ対Ｒ３により、図６の先行記録紙Ｓ（１）に付された矢示の方向に、先行記録紙Ｓ（１）が記録紙搬送通路２１を経て記録紙搬送通路１０１に搬入され、記録紙搬送通路１０１を経てタイミングローラ対Ｒ４へ導かれる。このとき、先行記録紙Ｓ（１）の第２面が中間転写ベルト６に向けられるようにしてタイミングローラ対Ｒ４へ導かれる。先行記録紙Ｓ（１）の先端がタイミングローラ対Ｒ４の出口側にあるタイミングセンサに検出されると、タイミングローラ対Ｒ４（並びに記録紙排出ローラ対Ｒ２及び記録紙搬送ローラ対Ｒ３）を停止させ、先行記録紙Ｓ（１）が待機される。

このタイミング（又は先行記録紙Ｓ（１）の後端が記録紙搬送通路２１に到達したタイミングで）、後続記録紙Ｓ（２）が、記録紙供給部９から給紙ローラ対Ｒ１により引き出されて、後続記録紙Ｓ（２）の先端が給紙ローラ対Ｒ１の出口側にあるタイミングセンサに検出されると、給紙ローラ対Ｒ１を停止させ、後続記録紙Ｓ（２）が待機される。その後、図６に示すように、中間転写ベルト６上の多重トナー像が２次転写領域に到達するタイミングで、後続記録紙Ｓ（２）が、図６の後続記録紙Ｓ（２）に付された矢示の方向に、給紙ローラ対Ｒ１により２次転写領域へ送り込まれる。２次転写領域（代表的には２次転写ローラ７）及び定着装置８を後続記録紙Ｓ（２）が経由する間に後続記録紙Ｓ（２）の第１面にフルカラー画像が形成される。

図７に示すように、第１面にフルカラー画像が形成された後続記録紙Ｓ（２）が、図７の後続記録紙Ｓ（２）に付された矢示の方向に、記録紙排出ローラ対Ｒ２により排出トレイＴに排出される。後続記録紙Ｓ（２）全体が定着装置８から排出された後、図７に示すように、中間転写ベルト６上の多重トナー像が２次転写領域に到達するタイミングで、先行記録紙Ｓ（１）が、図７の先行記録紙Ｓ（１）に付された矢示の方向に、タイミングローラ対Ｒ４により２次転写領域へ送り込まれる。２次転写領域（代表的には２次転写ローラ７）及び定着装置８を先行記録紙Ｓ（１）が経由する間に先行記録紙Ｓ（１）の第２面にフルカラー画像が形成される。

なお、後続記録紙Ｓ（２）の第２面にもフルカラー画像を形成するようにしても構わない。この場合、後続記録紙Ｓ（２）は、先行記録紙Ｓ（１）と同様に、後続記録紙Ｓ（２）全体が定着装置８から排出された後、記録紙排出ローラ対Ｒ２が逆転駆動されて、後続記録紙Ｓ（２）が記録紙搬送通路２１を経て記録紙搬送通路１０１に搬入され、記録紙搬送通路１０１を経てタイミングローラ対Ｒ４へ導かれることになる。

以上のようにして、本実施の形態に係る画像形成装置によると、画像形成装置本体の背面と底面とに、それぞれの記録紙搬送通路を足し合わせるとユーザが両面に画像形成を要求する記録紙を一時的に貯留できる長さの搬送通路になる両面搬送機構を連結させた。このため、ユーザの要求に応じて組み合わせることによりそのユーザの要求に適合して記録紙の両面に画像を形成することができる。

＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態について、添付図面に基づき詳細に説明する。なお、以下の説明では、第１の実施の形態と同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。また、両面搬送機構どうしの機械的な連結は、上述した画像形成装置本体１０と第１両面搬送機構１００との連結と基本的に同じである。

本実施の形態に係る画像形成装置は、画像形成装置本体２０と、画像形成装置本体２０の背面に設けられる第３両面搬送機構２００及び第４両面搬送機構２１０とを備える。第３両面搬送機構２００は第１両面搬送機構１００と似た構成を備えるが、第３両面搬送機構２００は第１両面搬送機構１００よりも低い。なお、画像形成装置本体２０の高さが、画像形成装置本体１０と第２両面搬送機構１５０とを重ねた高さである場合には、第３両面搬送機構２００は第１両面搬送機構１００と同じ構成とすることができる。

図３に対応する図８を参照して、このような構成を備えた本実施の形態に係る画像形成装置について説明する。この画像形成装置本体２０は、両面画像形成のための第３両面搬送機構２００及び第４両面搬送機構２１０を備える。図８の模式図に示すように、第３両面搬送機構２００は、記録紙搬送通路２０１（記録紙搬送ローラ対Ｒ５よりも上流側）及び記録紙搬送通路２０２（記録紙搬送ローラ対Ｒ５よりも下流側）を備えている。この第３両面搬送機構２００には、記録紙搬送ローラ対Ｒ５が配置されている。第４両面搬送機構２１０は、記録紙搬送通路２１１（上流側）及び記録紙搬送通路２１２（下流側）を備えている。タイミングローラ対Ｒ６は画像形成装置本体２０に配置されている。なお、この図８においては図３と同様に、画像形成装置本体２０並びに第３両面搬送機構２００及び第４両面搬送機構２１０を模式的に示すとともに、記録紙の搬送通路を点線で示している。

本実施の形態に係る画像形成装置において、両面モードが選択されると、上述したように、片面（第１面）にトナー像が定着されて定着装置８から出てくる記録紙が記録紙排出ローラ対Ｒ２により一旦排出トレイＴの方へ搬送され、記録紙全体が定着装置８から排出された後、記録紙排出ローラ対Ｒ２が制御部の指示のもとに逆転駆動される。かくして、記録紙は記録紙搬送通路２１を経て第４両面搬送機構２１０の記録紙搬送通路２１１及び第３両面搬送機構２００の記録紙搬送通路２０１に搬入され、そこの記録紙搬送ローラ対Ｒ５により第３両面搬送機構２００の記録紙搬送通路２０２及び第４両面搬送機構２１０の記録紙搬送通路２１２を経てタイミングローラ対Ｒ６へ導かれる。このとき、記録紙Ｓの第２面が中間転写ベルト６に向けられるようにしてタイミングローラ対Ｒ６へ導かれる。

以上のようにして、本実施の形態に係る画像形成装置によると、画像形成装置本体の背面に２台の両面搬送機構を連結させた。これら２台の記録紙搬送通路を足し合わせるとユーザが両面に画像形成を要求する記録紙を一時的に貯留できる長さの搬送通路になる。このため、ユーザの要求に応じて組み合わせることによりそのユーザの要求に適合して記録紙の両面に画像を形成することができる。さらに、このとき画像形成装置の高さを低く抑えることができ、ユーザが高さの低い画像形成装置を要求する場合であっても記録紙の両面に画像を形成することができる。なお、第３両面搬送機構２００と第４両面搬送機構２１０との間にさらに１台以上の第４両面搬送機構２１０を設けるようにしても構わない。

＜第３の実施の形態＞
以下、本発明の第３の実施の形態について、添付図面に基づき詳細に説明する。なお、以下の説明では、第１の実施の形態と同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

本実施の形態に係る画像形成装置は、第１の実施の形態で説明した画像形成装置本体１０と、画像形成装置本体１０の背面に設けられる、第５両面搬送機構３００及び第１の実施の形態で説明した第１両面搬送機構１００と、画像形成装置本体１０の背面に設けられる第１の実施の形態で説明した第２両面搬送機構１５０とを備える。すなわち、第１の実施の形態に係る画像形成装置（画像形成装置本体１０＋第１両面搬送機構１００＋第２両面搬送機構１５０）に、第５両面搬送機構３００を加えたものである。第５両面搬送機構３００は第４両面搬送機構２１０と似た構成を備えるが、第４両面搬送機構２１０は第５両面搬送機構３００よりも低い。なお、画像形成装置本体２０の高さが、画像形成装置本体１０と第２両面搬送機構１５０とを重ねた高さである場合には、第５両面搬送機構３００は第４両面搬送機構２１０と同じ構成とすることができる。

図３に対応する図９を参照して、このような構成を備えた本実施の形態に係る画像形成装置について説明する。この画像形成装置本体１０には、両面画像形成のための第１両面搬送機構１００、第２両面搬送機構１５０及び第５両面搬送機構３００を備える。図９の模式図に示すように、第５両面搬送機構３００は、記録紙搬送通路３０１（上流側）及び記録紙搬送通路３０２（下流側）を備えている。これ以外の構成は、第１の実施の形態と同じである。なお、この図９においては図３と同様に、画像形成装置本体１０並びに第１両面搬送機構１００、第２両面搬送機構１５０及び第５両面搬送機構３００を模式的に示すとともに、記録紙の搬送通路を点線で示している。

本実施の形態に係る画像形成装置において、両面モードが選択されると、上述したように、片面（第１面）にトナー像が定着されて定着装置８から出てくる記録紙が記録紙排出ローラ対Ｒ２により一旦排出トレイＴの方へ搬送され、記録紙全体が定着装置８から排出された後、記録紙排出ローラ対Ｒ２が制御部の指示のもとに逆転駆動される。かくして、記録紙は記録紙搬送通路２１を経て第５両面搬送機構３００の記録紙搬送通路３０１及び第１両面搬送機構１００の記録紙搬送通路１０１に搬入され、そこの記録紙搬送ローラ対Ｒ３により第１両面搬送機構１００の記録紙搬送通路１０２及び第５両面搬送機構３００の記録紙搬送通路３０２を経てタイミングローラ対Ｒ４へ導かれる。このとき、記録紙Ｓの第２面が中間転写ベルト６に向けられるようにしてタイミングローラ対Ｒ４へ導かれる。

以上のようにして、本実施の形態に係る画像形成装置によると、画像形成装置本体の背面に２台の両面搬送機構を、底面に１台の両面搬送機構をそれぞれ連結させた。これら３台の両面搬送機構の記録紙搬送通路を足し合わせるとユーザが両面に画像形成を要求する長尺の記録紙を一時的に貯留できる長さの搬送通路になる。このため、ユーザの要求に応じて組み合わせることによりそのユーザの要求に適合して記録紙の両面に画像を形成することができる。なお、第１両面搬送機構１００と第５両面搬送機構３００との間にさらに１台以上の第５両面搬送機構３００を設けるようにしても構わない。

今回開示された実施の形態は単に例示であって、本発明が上述した実施の形態のみに限定されるわけではない。本発明の範囲は、発明の詳細な説明の記載を参酌した上で、特許請求の範囲の各請求項によって示され、そこに記載された文言と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含む。

本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成の概要を示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成の概要を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の両面ユニット内の構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の両面モード時の画像形成動作を示す図（その１）である。 本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の両面モード時の画像形成動作を示す図（その２）である。 本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の両面モード時の画像形成動作を示す図（その３）である。 本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の両面モード時の画像形成動作を示す図（その４）である。 本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の両面ユニット内の構成を示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置の両面ユニット内の構成を示す図である。

符号の説明

１ 感光体
２ 帯電器
３ 画像露光装置
４ 現像装置
５、６５ クリーニング装置
６ 中間転写ベルト
８ 定着装置
１０、２０ 画像形成装置本体
１１ 原稿自動搬送装置
１２ 画像読取装置
１００ 第１両面搬送機構
１５０ 第２両面搬送機構
２００ 第３両面搬送機構
２１０ 第４両面搬送機構
３００ 第５両面搬送機構

Claims (5)

1. 画像形成装置本体から第１面に画像形成された記録媒体を受け取って、前記記録媒体の第２面に画像形成できるように、前記記録媒体を画像形成装置本体へ再供給するための両面ユニットであり、前記画像形成装置本体とは別体に構成される２以上の搬送機構を組み合わせて形成される両面ユニットであり、
   前記２以上の搬送機構の組み合わせは、
   前記画像形成装置本体の側方に設けられる搬送機構であって、前記画像形成装置本体及び他の搬送機構のいずれかから排出された記録媒体を水平方向で受け取って、受け取った記録媒体の表裏を反転させて他の搬送機構へ送り出す第１の搬送機構、
   前記画像形成装置本体の下方に設けられる搬送機構であって、他の搬送機構から排出された記録媒体を受け取って、受け取った記録媒体を前記画像形成装置本体へ垂直方向で送り出す第２の搬送機構、
   前記画像形成装置本体と前記第１の搬送機構との間に設けられる第３の搬送機構、
   の３種類の搬送機構のうち、
   前記第１の搬送機構に、前記第２の搬送機構及び前記第３の搬送機構の少なくともいずれかを組み合わせたものであることを特徴とする両面ユニット。
2. 前記２以上の搬送機構の組み合わせは、前記第１の搬送機構と前記第３の搬送機構との組み合わせであり、
   前記第３の搬送機構は、前記画像形成装置本体から排出された記録媒体を受け取って前記第１の搬送機構へ送り出すとともに、表裏が反転された記録媒体を前記第１の搬送機構から受け取って前記画像形成装置本体へ送り出す機構を含む請求項１に記載の両面ユニット。
3. 前記２以上の搬送機構の組み合わせは、前記第１の搬送機構と前記第２の搬送機構と前記第３の搬送機構との組み合わせであり、
   前記第３の搬送機構は、前記画像形成装置本体から排出された記録媒体を受け取って前記第１の搬送機構へ送り出すとともに、表裏が反転された記録媒体を前記第１の搬送機構から受け取って前記第２の搬送機構へ送り出す機構を含む請求項１に記載の両面ユニット。
4. 前記第１の搬送機構は第１の搬送通路を備え、前記第２の搬送機構は第２の搬送通路を備え、前記第３の搬送機構は第３の搬送通路を備え、
   前記両面ユニットは、前記第１の搬送通路の長さ、前記第２の搬送通路の長さ及び前記第３の搬送通路の長さと、両面に画像形成する記録媒体の通紙方向の長さとに基づいて、搬送機構が組み合わされて形成される請求項１から請求項３のいずれかに記載の両面ユニット。
5. 画像形成装置本体から第１面に画像形成された記録媒体を受け取って、前記記録媒体の第２面に画像形成できるように、前記記録媒体を画像形成装置本体へ再供給するための両面ユニットを備えた画像形成装置であって、前記両面ユニットは、請求項１から請求項４のいずれかに記載の両面ユニットである画像形成装置。

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