JP3633424B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ等の画像形成装置に係り、より詳しくは、両面印刷式プリンタにおける用紙搬送の反転部の構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
従来から、静電印刷式等の複写機やプリンタ等の画像形成装置において、カット紙(以下、単に用紙という)の表裏両面に印刷することが行われている。この両面印刷は、給紙カセットから、給紙機構を介してまず1枚だけ送り出された用紙の表面(片面)に画像形成部にて印刷してから、その画像形成部よりも搬送下流側において、前記用紙を反転させた状態で、再度、給紙部から画像形成部に回送することによって行うもので、表面に印刷した用紙を裏返して画像形成部に回送する手段には何タイプかある。
【0003】
その一つのタイプとして、画像形成装置の本体の後部に、画像形成部で表面に印刷された用紙紙の送り方向を変換するための反転搬送ユニットを設けたものがある。この形式では、用紙の表面(片面)に画像形成部にて印刷してから、その画像形成部よりも搬送下流側に設けた反転搬送ユニットにて、前記用紙を一旦停止させた後、当該用紙の後端が搬送の先端となるようにして、別の搬送経路にて前記給紙カセットの上方へ逆送りする(以下、反転搬送という)。そして、この搬送方向が逆にされた用紙を給紙カセットの上面に装着した搬送ユニットに送り、この搬送ユニットにて、裏返された用紙を片面印刷の場合と同じく前記給紙機構にて画像形成部に搬送するようにしたものがあった。
【0004】
ところで、前記反転搬送ユニットの箇所で、用紙を一旦停止させた状態で、反転搬送させるまでの間、当該用紙の姿勢を保持する必要がある(もし、用紙トレイが無いと、用紙の端部(搬送ローラ対により挟持されていない箇所)が垂れ下がり、反転搬送作用が円滑に実行できないことから、従来では、その停止箇所に、反転搬送ユニットより外側に突出し、用紙の大部分を支持する用紙トレイを設けていた。
【0005】
しかしながら、前記反転搬送ユニットに用紙の大部分を支持する用紙トレイを装着していると、その分画像形成装置が嵩高になるという問題があった。
【0006】
本発明は、この従来の技術的課題を解決すべくなされたものであって、反転搬送ユニットにおける搬送経路の端部に、用紙の幅方向に波形の湾曲部を形成するための波打ち形成手段を設けることより、反転搬送ユニット(本体ケース)の外側に突出する用紙トレイを無くし、または小さくでき、コンパクトな両面印刷可能な画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項1に記載した発明の画像形成装置は、給紙部から搬送された用紙の片面に画像形成部にて印刷し、該用紙を反転させた状態で前記給紙部に再送するための反転搬送ユニットを備えた画像形成装置において、前記反転搬送ユニットにおける用紙反転部には、正逆回転切換え可能な用紙搬送ローラ対と、該用紙搬送ローラ対にて挟持された用紙を前記反転搬送ユニットにおけるケースから上向きに導く開口と、用紙搬送方向と交叉する方向に当該用紙を1乃至複数の波型に湾曲させる波打ち形成手段とを備え、前記波打ち形成手段は、前記用紙搬送ローラ対によって用紙の下端が挟持され、当該用紙の大部分が前記開口を通じて前記ケースの外部に出た状態のとき、その用紙の上側が起立状態を保持できるように、その用紙を波型に湾曲させるものである。
【0008】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記開口は、前記用紙を前記ケースから斜め上向きに導くように形成されているものである。
【0009】
そして、請求項3に記載の発明の画像形成装置は、給紙部と、画像形成部と、排紙トレイと、前記給紙部から画像形成部にて片面に印刷がなされた用紙を反転させた状態で前記給紙部に再送するための反転搬送ユニットと、前記画像形成部にて印刷がされた用紙を前記排紙トレイ及び前記反転搬送ユニットのいずれか一方に向けて選択的に案内する切換えガイド体とを備えた画像形成装置において、前記反転搬送ユニットにおける用紙反転部には、正逆回転切換え可能な用紙搬送ローラ対と、該用紙搬送ローラ対にて挟持された用紙を前記反転搬送ユニットにおけるケースから上向きに導く開口と、用紙搬送方向と交叉する方向に当該用紙を1乃至複数の波型に湾曲させる波打ち形成手段とを備え、前記波打ち形成手段は、前記用紙搬送ローラ対によって用紙の下端が挟持され、当該用紙の大部分が前記開口を通じて前記ケースの外部に出た状態のとき、その用紙の上側が起立状態を保持できるように、その用紙を波型に湾曲させるものである。
【0010】
さらに、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の画像形成装置において、前記開口は、前記用紙を前記ケースから斜め上向きに導くように形成されているものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を画像形成装置としてのレーザービーム式プリンタについて具体化した実施形態に基づいて説明する。
【0012】
図1はプリンタ1の概略側断面図、図2は波打ち形成手段の第1実施形態を示す図、図3は波打ち形成手段の第2実施形態を示す図である。図1に基づいてプリンタ1の概略を説明する。
【0013】
プリンタ1における本体ケース2内の下部には、前向きに開口したカセット収納部3が形成されており、該カセット収納部3には給紙カセット4が前方へ引出し可能に装着されている。
【0014】
前記給紙カセット4内には、多数枚の用紙Pを積層して弾性的に支持するための受け板6が設けられている。該給紙カセット4の前端部には、上下に貫通した給紙用長溝孔7が形成され、図示しないオプション用のカセット収納部を、前記カセット収納部3の下部に連結したとき、その箇所に配置した給紙カセットからの用紙Pが上方の搬送経路5に向かってに通過し得るように構成されている。前記本体ケース2内には、前記給紙カセット4の上方前側に断面半月状の給紙ローラ8と送りローラ対9とが配置され、給紙ローラ8にて前記積層した用紙Pの最上位置のものを一枚ずつめくり、送りローラ対9を介して搬送経路5に搬送するように構成されている。
【0015】
カセット収納部3の上方の部位には、画像形成ユニット10や定着ユニット11等を備えた画像形成部12が設けられており、給紙カセット4に積層した用紙Pは、給紙ローラ8にて1枚だけ分離されてから、複数の送りローラ対14を有する送り機構13を介して画像形成部12に搬送される。
【0016】
前記画像形成ユニット10は、感光体ドラム20及びこれに圧接する転写ローラ21やトナーカートリッジユニット22、帯電装置(図示せず)等を備えており、画像形成ユニット10にて紙面にトナーを転写された用紙Pは、加熱ローラ23及び押圧ローラ24から成る前記定着ユニット11に搬送される。この定着ユニット11で紙面に画像を固定された片面印刷のみの用紙Pは、排出搬送路25、複数のローラ対26及び第1方向切換ガイド体28を介してプリンタ本体2上面の排紙トレイ部27に積層される。
【0017】
プリンタ本体2の上部前面には操作パネル(図示せず)が設けられている。また、プリンタ本体2の後面には、表面(片面)に印刷された用紙Pの搬送方向を逆向きに変換するための反転搬送ユニット30が装着されている。プリンタ本体2における排出搬送路25における前記第1方向切換ガイド体28は、前記反転搬送ユニット30への分岐部31に設けられており、分岐部31に配置した電磁ソレノイド等のアクチュエータ(図示せず)により第1方向切換ガイド体28を回動操作することにより、用紙Pの搬送方向が切り換えられる。
【0018】
前記反転搬送ユニット30内には、下端をプリンタ本体2における排出搬送路25の分岐部31に連通させ、上端を開放した第1反転搬送路32と、該第1反転搬送路32の上下中途部から分岐して下方に延びる第2反転搬送路33とが形成されている。両搬送路32,33の分岐箇所には、反転搬送ユニット30内に配置された図示しないアクチュエータにて回動作動する第2方向切換ガイド体34が配置されている。そして、前記第1反転搬送路32の終端部の近傍(反転搬送ユニット30の上端開口部30aの近傍)には、正逆回転切替えできる用紙搬送ローラ対35が配置されている。プリンタ本体2から第2方向切換ガイド体34の上面側を通過して第1反転搬送路32に送り込まれた用紙Pは、図示しない駆動モータにより用紙搬送ローラ対35を正転させることによって一旦上方に向けて搬送され、当該用紙搬送ローラ対35を停止させたとき、用紙Pの下端部を挟持し、用紙の大部分が外部に出た状態に保持する。その後、駆動モータにより用紙搬送ローラ対29を逆転させると共に、第2方向切換ガイド体34の姿勢を変更させ、当該第2方向切換ガイド体34の裏面側(下面側)にて案内された用紙Pが、逆向きの状態で第2反転搬送路33に搬送されるように構成する。
【0019】
前記反転搬送ユニット30における第2反転搬送路33の下端は、カセット収納部3の後部上端に向けて開口しており、反転搬送ユニット30からプリンタ本体2内に搬送された用紙Pは、図1に示すように、最上位置の給紙カセット4に装着したベルトコンベア等の送り手段を備えた返送ユニット37により、裏返した状態で給紙ローラ8を介して前記送り機構13に回送され、これにより、用紙Pの裏面に印刷が施される。そして、裏面に印刷された用紙Pは排紙トレイ部27に積層されるように構成されている。
【0020】
返送ユニット37は、給紙カセット4内の用紙Pの送り出しを阻害しないように、その前端を、積層した用紙Pの前端面よりもやや後方に位置させている。
【0021】
次に、図2〜図9までの各種実施形態による波打ち形成手段の構成について説明する。前述の反転搬送ユニット30の上端開口部30aの近傍(用紙反転部)にて、用紙搬送ローラ対35を停止させて、用紙Pの下端部を挟持した状態に保持したとき、用紙搬送ローラ対35よりも上側にて、平坦状の用紙Pが搬送方向の前後に屈曲してしまうことを防止し、且つその防止のため、従来必要であった支持トレイを廃止、または小さくすることを目的とするために波打ち形成手段を設ける。以下の波打ち形成手段によれば、用紙搬送方向と交叉する方向(直交方向)に当該用紙Pを1乃至複数の波型に湾曲させることができ、これにより、用紙搬送ローラ対35よりも上側の用紙Pの広幅面が波打ち状に変位せられて、支持トレイ無しで独立して用紙Pを起立させることができるものである。
【0022】
図2に示す波打ち形成手段の実施形態では、用紙搬送ローラ対35は、図示しない正逆回転可能な駆動モータにより回転駆動する駆動軸40に用紙Pの幅方向に適宜間隔で取付けられ、一体的に回転する駆動ローラ39と、該駆動ローラ39の外周面に当接(押圧)する従動軸41側の従動ローラ42とからなり、前記従動軸41には、前記複数の従動ローラ42の配置の間に、当該従動ローラ42の直径より若干大径のカラー43を遊転可能に装着したものである。
【0023】
図3はその変形例であり、大径のカラー43を、駆動軸40における複数の駆動ローラ39の間と、従動軸41側の複数の従動ローラ42の間とにそれぞれ配置したものであって、駆動軸40側のカラー43と従動軸41側のカラー43とを、千鳥配置とする。図2及び図3の実施形態は請求項2に記載の発明に対応する。
【0024】
これら両構成によれば、第1反転搬送路32に送り込まれた用紙Pが用紙搬送ローラ対35における駆動ローラ39と従動ローラ42とに挟持されながら上方(反転搬送ユニット30の上端開口部30aより上方)の空間に移動するとき、当該用紙Pの幅方向の中途部が、大径のカラー43とその両側の小径の従動ローラ42(駆動ローラ39)との半径の寸法差にて、カラー43の箇所に沿って搬送方向に長く、且つ用紙Pの幅方向に波形の湾曲変形部44が形成され、その状態が保持されるので、上述のように下端のみ駆動ローラ39と従動ローラ42とで用紙Pが挟持されていても、当該用紙Pの上側(自由端側)は腰折れせずに起立状態を保持できるのである。従って、反転搬送ユニット30の上端開口部30aより上方に用紙Pの広幅面を支持するための支持トレイを必要としないのである。
【0025】
その後、用紙搬送ローラ対35を逆回転させて用紙Pを第2反転搬送路33に逆送りすれば良いのである。
【0026】
図4に示す第2実施形態(請求項3に記載の発明に対応する)では、波打ち形成手段は、相対向する搬送ローラとしての駆動ローラ39及び従動ローラ42の組のうち、用紙Pの幅方向の両端部の組を除き、用紙P幅の中途部に対応する駆動ローラ39aと従動ローラ42aとの組におけるローラの外周面を凹状と凸状との組とするものである。図示実施形態では、中央側の2つの組について、外周面を凹湾曲状と凸湾曲状との組としたが、そのうち1組だけであっても良い。凹状と凸状との組を駆動ローラ39aと従動ローラ42aとについて交互に変更しても良い。なお、駆動ローラ39a及び従動ローラ42aの材質は、用紙Pを変形させる程度に硬質であることを要し、合成樹脂材、金属材料のいずれであっても良い。
【0027】
この構成によれば、駆動ローラ39aと従動ローラ42aの凹凸の外周面に挟持される箇所に沿って搬送方向に長く、且つ用紙Pの幅方向に波形の湾曲変形部44が形成される結果、用紙Pの下端のみを挟持しても前記の各実施形態と同様に、用紙Pの自由端側が自立して起立できるのである。
【0028】
図5及び図6に示す第3実施形態(請求項4に記載の発明に対応する波打ち形成手段)は、用紙搬送ローラ対35における少なくとも1組の搬送ローラとしての駆動ローラ39と従動ローラ42との組において、一方の搬送ローラ(39または42)の外周面を凸状または凹状に形成し、相対向する他方の搬送ローラ(42又は39)の少なくとも外周部位を可撓性を有する軟質材にて構成したものである。図5に示す実施形態では、用紙Pの幅方向の左右両側の駆動ローラ39と従動ローラ42の外周面は平坦に形成する。そして、用紙P幅の中途部に対応する駆動ローラ39bと従動ローラ42bとの組における一方の硬質からなるローラ(図5では従動ローラ42b)の外周面を凸状とし、これに対面する他方のローラ(図5では駆動ローラ39b)の少なくとも外周部位をスポンジ等の押圧されたとき変位可能な可撓性を有する軟質材にて構成したものである。図6の実施形態では、硬質からなる駆動ローラ39bの外周面を凹状に形成し、これに対面する他方の従動ローラ42bの少なくとも外周部位をスポンジ等の押圧されたとき変位可能な可撓性を有する軟質材にて構成したものである。
【0029】
これらの実施形態では、硬質のローラの凹状の外周面と軟質材料の外周部位を有する他方のローラとの間に挟持された用紙Pの部分に沿って搬送方向に長く、用紙Pの幅方向に波形の湾曲変形部44が形成される結果、用紙Pの下端のみを挟持しても当該用紙Pの自由端側が自立して起立できるのである。
【0030】
図7及び図8に示す実施形態(請求項5に記載の発明に対応する波打ち形成手段)は、用紙搬送ローラ対35の近傍において、用紙の幅方向の少なくとも一部を押圧するガイドリブにて構成したものである。ガイドリブ45は、反転搬送ユニット30の上端開口部30aを囲む少なくとも一方のケース板46a(46b)の内面から突出しており、各ガイドリブ45の先端は、用紙搬送ローラ対35(複数組の駆動ローラ39と従動ローラ42)による挟持搬送面を超える程度に突出すべきである(図7及び図8参照)。この1乃至複数のガイドリブ45は、用紙Pの幅方向の中途部に位置することが必要であり、用紙Pの左右両側縁部かは少なくとも用紙搬送ローラ対35にて挟持するように拘束されていることが必要である。この構成によっても、ガイドリブ45の箇所に沿って搬送方向に長く、用紙Pの幅方向に波形の湾曲変形部44が形成される結果、用紙Pの下端のみを挟持しても当該用紙Pの自由端側が自立して起立できるのである。
【0031】
【発明の作用・効果】
以上説明したように、請求項1に記載の発明の画像形成装置は、給紙部から搬送された用紙の片面に画像形成部にて印刷し、該用紙を反転させた状態で前記給紙部に再送するための反転搬送ユニットを備えた画像形成装置において、前記反転搬送ユニットにおける用紙反転部には、正逆回転切換え可能な用紙搬送ローラ対と、該用紙搬送ローラ対にて挟持された用紙を前記反転搬送ユニットにおけるケースから上向きに導く開口と、用紙搬送方向と交叉する方向に当該用紙を1乃至複数の波型に湾曲させる波打ち形成手段とを備え、前記波打ち形成手段は、前記用紙搬送ローラ対によって用紙の下端が挟持され、当該用紙の大部分が前記開口を通じて前記ケースの外部に出た状態のとき、その用紙の上側が起立状態を保持できるように、その用紙を波型に湾曲させるように構成したものである。
【0032】
他方、請求項3に記載の発明の画像形成装置は、給紙部と、画像形成部と、排紙トレイと、前記給紙部から画像形成部にて片面に印刷がなされた用紙を反転させた状態で前記給紙部に再送するための反転搬送ユニットと、前記画像形成部にて印刷がされた用紙を前記排紙トレイ及び前記反転搬送ユニットのいずれか一方に向けて選択的に案内する切換えガイド体とを備えた画像形成装置において、前記反転搬送ユニットにおける用紙反転部には、正逆回転切換え可能な用紙搬送ローラ対と、該用紙搬送ローラ対にて挟持された用紙を前記反転搬送ユニットにおけるケースから上向きに導く開口と、用紙搬送方向と交叉する方向に当該用紙を1乃至複数の波型に湾曲させる波打ち形成手段とを備え、前記波打ち形成手段は、前記用紙搬送ローラ対によって用紙の下端が挟持され、当該用紙の大部分が前記開口を通じて前記ケースの外部に出た状態のとき、その用紙の上側が起立状態を保持できるように、その用紙を波型に湾曲させるものである。
【0033】
従って、両発明共、波打ち形成手段の箇所に沿って搬送方向に長く、用紙の幅方向に波形の湾曲変形部が形成される結果、用紙の下端のみを挟持しても当該用紙の自由端側(上側)が自立して起立できるのである。その結果、前記反転搬送ユニットにおけるケースから上向きに導く開口に、従来のような支持トレイは不必要、又は小さくできることになり、製造コストが低減でき、且つ画像形成装置をコンパクトにできるという効果を奏する。
【0034】
また、請求項2及び4記載の発明によれば、前記開口は、前記用紙を前記ケースから斜め上向きに導くように形成されているものであるから、従来のような支持トレイを省略しても、用紙の下端のみを挟持しても当該用紙の自由端側(上側)が自立して起立できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプリンタの概略側断面図である。
【図2】波打ち形成手段の第1実施形態の平面図である。
【図3】第1実施形態の変形例を示す平面図である。
【図4】波打ち形成手段の第2実施形態の平面図である。
【図5】波打ち形成手段の第3実施形態の平面図である。
【図6】第3実施形態の変形例を示す平面図である。
【図7】波打ち形成手段の第4実施形態の平面図である。
【図8】第4実施形態の変形例を示す平面図である。
【図9】図7のIX−IX線矢視拡大断面図である。
【符号の説明】
1 プリンタ
2 プリンタ本体
3 カセット収納部
4 給紙カセット
12 画像形成部
13 送り機構
30 反転搬送ユニット
35 用紙搬送ローラ対
39 駆動ローラ
42 従動ローラ
43 カラー
Claims (4)
- 給紙部から搬送された用紙の片面に画像形成部にて印刷し、該用紙を反転させた状態で前記給紙部に再送するための反転搬送ユニットを備えた画像形成装置において、
前記反転搬送ユニットにおける用紙反転部には、正逆回転切換え可能な用紙搬送ローラ対と、該用紙搬送ローラ対にて挟持された用紙を前記反転搬送ユニットにおけるケースから上向きに導く開口と、用紙搬送方向と交叉する方向に当該用紙を1乃至複数の波型に湾曲させる波打ち形成手段とを備え、
前記波打ち形成手段は、前記用紙搬送ローラ対によって用紙の下端が挟持され、当該用紙の大部分が前記開口を通じて前記ケースの外部に出た状態のとき、その用紙の上側が起立状態を保持できるように、その用紙を波型に湾曲させるものであることを特徴とする画像形成装置。 - 前記開口は、前記用紙を前記ケースから斜め上向きに導くように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 給紙部と、画像形成部と、排紙トレイと、前記給紙部から画像形成部にて片面に印刷がなされた用紙を反転させた状態で前記給紙部に再送するための反転搬送ユニットと、前記画像形成部にて印刷がされた用紙を前記排紙トレイ及び前記反転搬送ユニットのいずれか一方に向けて選択的に案内する切換えガイド体とを備えた画像形成装置において、
前記反転搬送ユニットにおける用紙反転部には、正逆回転切換え可能な用紙搬送ローラ対と、該用紙搬送ローラ対にて挟持された用紙を前記反転搬送ユニットにおけるケースから上向きに導く開口と、用紙搬送方向と交叉する方向に当該用紙を1乃至複数の波型に湾曲させる波打ち形成手段とを備え、
前記波打ち形成手段は、前記用紙搬送ローラ対によって用紙の下端が挟持され、当該用紙の大部分が前記開口を通じて前記ケースの外部に出た状態のとき、その用紙の上側が起立状態を保持できるように、その用紙を波型に湾曲させるものであることを特徴とする画像形成装置。 - 前記開口は、前記用紙を前記ケースから斜め上向きに導くように形成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。
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