CN1834822A - 成像装置 - Google Patents

Abstract

一种成像装置，包括：装置主体；多个处理盒；定影单元；托盘；转向传送路径；和反向传送单元。多个处理盒可拆卸地安装在装置主体内。当将处理盒安装在装置主体中时，将处理盒成排布置在装置主体中。每个处理盒具有图像携载部件，通过与纸张相对而将其上携带的显影剂图像转印到纸张上。定影单元设置在装置主体内，在显影剂图像已转印到纸张上之后将图像定影在纸张上。托盘设置在装置主体内，在显影剂图像已定影在纸张上之后支撑纸张。转向传送路径设置在装置主体内，将纸张从定影单元引导至托盘上，同时转换纸张的传送方向。反向传送单元沿转向传送路径设置在装置主体内，并反转纸张的传送方向。

Description

成像装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2005年3月17日提交的申请号为2005-77567的日本专利申请的优先权，在此引用其全部内容作为参考。

技术领域

本发明涉及一种成像装置，且具体地涉及一种串联式成像装置。

背景技术

在日本未审查专利申请公开号2003-186348中公开了一种立式串联式激光打印机。立式串联式激光打印机是一种类型的电子照相成像装置。

发明内容

图1和图2显示了一种现有的立式串联式激光打印机的结构。

如图1和图2中所示，该现有的激光打印机100包括对应于成像中所使用的四种颜色的四个处理盒103。每个处理盒103具有感光鼓101和调色剂容纳部102。处理盒103容纳在激光打印机100的装置主体104内以便可竖直叠放。

激光打印机100还包括设置在装置主体104下部的纸盒105，用来容纳纸张106；和设置在装置主体104前部的传送带107，用来将由纸盒105供给的纸张106沿向上方向传送。处理盒103设置成使得感光鼓101与传送带107相对。传送带107保持在设置于装置主体104前面并且能够打开和关闭该前面的盖108内。如图2中所示，通过一起打开盖108和传送带107，可将处理盒103露出，从而使用户可以更换处理盒103、解决卡纸等问题。用来将光照射到感光鼓101上的曝光装置109设置在处理盒103的后侧。激光打印机100还包括设置在装置主体104顶部的定影单元110和出纸托盘111。

通过此结构，在沿传送带107向上传送的纸张106经过定影单元110之后，纸张106朝向装置主体104的后侧弯曲以便排出到出纸托盘111上。

然而，由于上述的激光打印机100朝向装置主体104的后侧排出纸张106，所以在成像之后难以取回纸张106。当在出纸托盘111的上方安装原稿读取单元时，取回纸张106变得更加困难。尽管可以想像将出纸托盘111设置在定影单元110的前侧以使纸张106在穿过定影单元110之后向前弯曲排出，然而这种结构将纸张106排出到出纸托盘111上时成像面朝上。因此，当连续打印多张纸时，纸页的顺序是颠倒的。此外，在此情况下，出纸托盘111从装置前侧向前延伸，从而增加了整个成像装置的深度尺寸。

如上所述，由于受到与纸张输送相关的装置布局上的限制，现有的立式串联式激光打印机存在多种问题。

考虑到前述情况，本发明的目的在于提供一种成像装置，其能够通过增加与纸张输送有关的布局设计上的自由度而解决上述的各种问题。

为了达到上述和其它目的，本发明提供了一种成像装置，其包括：装置主体；多个处理盒；定影单元；托盘；转向(switchback)传送路径；和反向传送单元。多个处理盒可拆卸地安装在装置主体内。当将处理盒安装在装置主体中时，将处理盒成排布置在装置主体中。每个处理盒具有图像携载部件，通过与纸张相对将携带于其上的显影剂图像转印到纸张上。定影单元设置在装置主体内，在显影剂图像已转印到纸张上之后将该图像定影在纸张上。托盘设置在装置主体内，在显影剂图像已定影在纸张上之后支撑纸张。转向传送路径设置在装置主体内，将纸张从定影单元引导到托盘，同时转换纸张的传送方向。反向传送单元沿着转向传送路径设置在装置主体内，并反转纸张的传送方向。

通过该结构，可以增加与纸张输送有关的布局设计上的自由度。

附图说明

在附图中：

图1是现有的激光打印机在盖关闭时的横剖视图；

图2是图1中的现有激光打印机在盖打开时的横剖视图；

图3是根据本发明的一个说明性实施方式的激光打印机在盖关闭时的横剖视图；

图4是图3中的激光打印机在盖打开时的横剖视图；

图5(a)至图5(g)是显示激光打印机的连续打印过程中的连续步骤的横剖视图；和

图6是显示纸张传送路径的简化说明图。

具体实施方式

下面将参考图3和图4描述根据本发明的一个说明性实施方式的立式串联式彩色激光打印机。

图3和图4显示了根据此实施方式的激光打印机1的总体结构。图3显示了当盖14处于关闭状态时的激光打印机1，而图4显示了当盖14处于打开状态时的激光打印机1。在整个描述中将使用的“向上”、“向下”、“上部的”、“下部的”、“上方”、“下方”、“以下”，“前”，“后”，“右”，“左”等用词，假设激光打印机1是以将使用的方位所布置的。在使用中，激光打印机1如图3所示设置。

如附图中所示，激光打印机1包括：主体外壳2；纸盒4，其设置在主体外壳2的底部，用来以堆叠方式容纳纸张或其它记录介质3，可以从主体外壳2中向前拉出纸盒4；进纸辊5，其设置在纸盒4前端的上方，用来向上传送纸张3；和进纸路径7，其设置在进纸辊5的上方，纸张3从进纸辊5沿着该路径传送。尽管在附图中没有详细示出，沿进纸路径7设有纸张传感器，用来检测纸张3的前边缘和后边缘。根据这些检测结果，可以确定纸张3的长度等。

在主体外壳2的前表面形成有入口8。盒容纳部9设置在主体外壳2的内部、入口8的后侧。对应于黑色、青色、品红色和黄色的四个处理盒10以纵向叠置的方式安装在主体外壳2的盒容纳部9内。更具体地，处理盒10沿倾斜方向叠置以使其从下至上逐渐向后地布置。

每个处理盒10包括：调色剂容纳部11，其具有盒状，用来容纳调色剂；感光鼓12，在其上形成静电潜像；和显影装置(未示出)，其使用调色剂将形成在感光鼓12上的静电潜像显影为可见图像。每个处理盒10安装在盒容纳部9内使得感光鼓12面向入口8侧，而调色剂容纳部11面向后侧。

盖14设置在主体外壳2的前表面上，能够打开和关闭入口8。总体上，盖14具有厚板状，其下端设有轴部件14A。轴部件14A固定在主体外壳2上靠近入口8的下边缘，使得盖14可以围绕轴部件14A旋转。盖14可以在图3中所示的关闭位置与图4中所示的打开位置之间移动，其中，在关闭位置盖14覆盖入口8，而在打开位置盖14从主体外壳2的前侧向下旋转以使入口8露出。

环形传送带15沿着盖14的内表面延伸，并且当盖14处于关闭位置时具有竖直方向。传送带15将进纸辊5进给的纸张3沿着进纸路径7向上传送，以使纸张3的一个表面(面向后侧的表面)顺序地与每个感光鼓12相对。转印辊13(在图6中示出，但在其它附图中省略)设置在传送带15的内侧，用来与每个感光鼓12相对并在二者之间施加转印偏差。因此，由于转印辊13施加的转印偏差，形成在感光鼓12上的调色剂图像顺序地转印到纸张3上。

当打开盖14时，传送带15与盖14一起向前移动，从而使各感光鼓12的前侧显露出来。此时，可以通过入口8安装或拆除处理盒10。而且，打开盖14可以便于解决卡纸等的操作。

曝光装置16设置在主体外壳2内，位于盒容纳部9的后侧。曝光装置16包括：外壳17，其内设有激光发光单元(未示出)、被驱动旋转的多角镜19、各种透镜20和反射镜21等等。如图3中的点划线所示，曝光装置16的激光发光单元根据每种颜色的图像数据发射激光束，激光束照射到各感光鼓12的表面上，从而在其上形成静电潜像。

定影单元23设置在主体外壳2内，当盖14处于关闭位置时位于传送带15的上方。定影单元23包括加热辊24和压力辊25，在向下游传送纸张3的同时，通过加热将转印到纸张3上的调色剂图像定影到纸张3的表面上。一对能够沿正逆方向旋转的反向传送辊26设置在主体外壳2内，定影单元23的后侧。在主体外壳2内还设置有出纸托盘27，位于定影单元23的上方，用于接收成像后的纸张3。出纸托盘27朝向主体外壳2的前侧延伸并向着前边缘稍稍向上倾斜。一对出纸辊28靠近出纸托盘27的后边缘设置，用来将纸张3传送到出纸托盘27上。

在激光打印机1中形成有转向传送路径30(在图3和图4中由虚线示出)，用来将定影单元23传送出的纸张3在转换方向后引导到出纸托盘27上。如以下将描述的，转向传送路径30包括进入路径30A、纸张收回部30B和排出路径30C。

进入路径30A从定影单元23中的加热辊24与压力辊25之间的卷压(nip)位置通往反向传送辊26之间的卷压点N，并大致形成弧形且弧形的弯曲位于上侧。纸张收回部30B从反向传送辊26的卷压点N垂直向下延伸。纸张收回部30B是设置在主体外壳2内、曝光装置16后侧的狭缝状空间，纸张3可以在转换方向时暂时地收纳于在其中。排出路径30C从反向传送辊26的卷压点N向上延伸，与进入路径30A共用相同的路径直到分支点B。在分支点B处，进入路径30A沿向上和向前倾斜的方向与排出路径30C分开，而排出路径30C从分支点B继续向上延伸，在主体外壳2的顶部朝向出纸辊28向前弯曲，并继续延伸到出纸托盘27上。

原稿读取单元31设置在出纸托盘27上方以便覆盖出纸托盘27的一部分。原稿读取单元31是平板扫描仪，配置有主体31A和设置在主体31A上方的自动进稿器(ADF)32。用户向上抬起ADF 32可露出形成于主体31A上方的文件支撑表面。原稿读取单元31可以从放置在文件支撑表面上的各种文件中读取图像。在主体31A的顶面上还设置有控制面板33，从ADF 32向前伸出。控制面板33使用户可以指定由激光打印机1执行的各种操作。原稿读取单元31的主体31A固定在主体外壳2上，并且不能从出纸托盘27上方的位置收回。

接下来将对激光打印机1在连续打印中的操作进行说明。图5(a)至图5(g)示出了在激光打印机1执行的连续打印操作中的多个阶段。在下面的描述中，有必要将一张纸3与在其后传送的另一张纸区别开。因此，将把这两张纸分别称作第一张纸3A和第二张纸3B。

当激光打印机1开始连续打印操作时，进纸辊5从纸盒4中将第一张纸3A通过进纸路径7提供给传送带15。随着传送带15向上传送第一张纸3A，每种颜色的调色剂从各感光鼓12顺序转印到第一张纸3A上。接着，第一张纸3A穿过定影单元23，此时第一张纸3A上的调色剂图像通过加热定影在第一张纸3A上。在此实例中，纸张3由传送带15和定影单元23以匀速传送。将此恒定速度表示为V1(毫米/秒)。与此同时，在第一张纸3A由传送带15传送的同时，进纸辊5以规定定时进给第二张纸3B。该规定定时设定为使得在第一张纸3A的后边缘与第二张纸3B的前边缘之间形成间隙G(毫米)。

当第一张纸3A穿过定影单元23时，转向传送路径30的进入路径30A向后引导第一张纸3A的前边缘(参见图5(a))。在第一张纸3A的前边缘到达反向传送辊26之间的卷压点N之前，反向传送辊26被驱动正向旋转，以向下传送纸张3。反向传送辊26外周面上的转速设定为速度V1。所以，当第一张纸3A的前边缘到达卷压点N时，第一张纸3A保持速度V1传送到纸张收回部30B中(参见图5(b))。

在第一张纸3A的后边缘随之经过进入路径30A与排出路径30C分开的分支点B之后(参见图5(c))，且在第一张纸3A的后边缘到达反向传送辊26的卷压点N之前，反向传送辊26开始反向旋转。于是，在被称作转向操作的过程中，第一张纸3A的传送方向从向下方向反转为向上方向，以使第一张纸3A的后边缘侧传送到排出路径30C上(参见图5(d))。此时，反向传送辊26外周面上的转速，也就是第一张纸3A沿相反方向的传送速度设定为传送速度V2(毫米/秒)。因此，第一张纸3A沿着排出路径30C被向上引导，接着朝向出纸辊28向前弯曲(参见图5(e))。然后出纸辊28以相同的速度V2将第一张纸3A排出到出纸托盘27上(参见图5(f))。此时，排出的第一张纸3A成像面朝下。通过将第一张纸3A的反向传送速度V2设定为大于第一张纸3A反向前的速度V1，可以减少在打印操作开始后排出纸张3A所需的时间。

与此同时，在第一张纸3A经过分支点B之后，第二张纸3B到达反向传送辊26之间的卷压点N，并开始与对第一张纸3A所述相同的转向传送操作(参见图5(f)和图5(g))。换言之，第二张纸3B由反向传送辊26以速度V1引导至纸张收回部30B中，随后以速度V2沿着排出路径30C排出到出纸托盘27上。

接下来，将参考图6对纸张3A和3B在转向之前和转向之后的传送速度V1和V2、以及在第一张纸3A与第二张纸3B之间形成的间隙G的设定实例进行说明。图6是纸张3的传送路径的简化说明图。

如图6中所示，当第一张纸3A的后边缘到达分支点B时，第一张纸3A的后边缘与第二张纸3B的前边缘之间沿着纸张传送路径的间隙为间隙G(毫米)。在此，将用P(毫米)表示纸张3A和3B沿纸张传送方向的长度。从此位置开始，第一张纸3A的前边缘(进入到纸张收回部30B中最远的边缘)在由反向传送辊26反向传送时经过分支点B所需的时间为P/V2。如果此时间P/V2小于第二张纸3B的前边缘到达分支点B所需的时间G/V1，则第一张纸3A和第二张纸3B将不会彼此干涉。因此，可以导出下面的等式

P/V2≤G/V1…(A)

此等式也可改写成：

V1·P/V2≤G…(B)

因此，通过将传送速度V1和V2以及第一张纸3A与第二张纸3B之间的间隙G的值设定为满足上述等式(B)，可以避免第一张纸3A和第二张纸3B之间的干涉。当V1等于V2时，G必须设定为满足下面的等式：

P≤G…(C)

在上述的立式串联式激光打印机1中，纸张3在图像已定影于其上之后，在排出到出纸托盘27上之前，被沿着转向传送路径引导。这种结构增加了与纸张3的传送相关的布局自由度，因此通过解决上述现有结构中所存在的各种问题而得到更加便利的成像装置。

由于纸张3以成像面朝下的方式排出到出纸托盘27上，因此在连续打印多页纸时保持了打印顺序。

而且，由于纸张3沿着朝向激光打印机1前侧的方向排出，在该侧设置有盖14，所以将该侧设定为激光打印机1的前侧便于从出纸托盘27中取出纸张3的操作以及安装和拆卸处理盒10的操作。此外，同样通过激光打印机1的前侧可将纸盒4从主体外壳2中移出，因此便于在纸盒4中装载纸张3的操作。

另外，转向传送路径30配置为在定影单元23的后侧(朝向激光打印机1上设置盖14的一侧的相反侧)转换纸张3的传送方向。该结构使得与纸张3从定影单元23沿着向前弯曲的路径传送并排出到托盘上的情况相比，可以将出纸托盘27设置在主体外壳2内更深(更靠后)的位置。因此，可以降低出纸托盘27从激光打印机1的前侧(盖14侧)伸出的程度。

在转向操作中用于收纳纸张3的纸张收回部30B，设置在主体外壳2的内部。该结构防止纸张3在转向操作中接触装置外部的物体及潜在地被其污染。

由于纸张3朝向设置有盖14的相同表面侧(向前)排出，因此与纸张3沿着远离盖14的方向(向后)排出时相比，可以更容易地从出纸托盘27中取回纸张3，即使是在原稿读取单元31设置在出纸托盘27的上方以便将其覆盖时。

在具有不能缩回的原稿读取单元的激光打印机1中，朝向设置有盖14的表面向前排出纸张3，对于从出纸托盘27中取回纸张3而言尤其方便。

可以将传送速度V2设置为大于传送速度V1。也就是说纸张3在穿过定影单元23之后的传送速度可以设置为大于在穿过定影单元23之前的传送速度。更具体地，可以将整张纸3穿过定影单元23之后的传送速度设置为大于整张纸3穿过定影单元之前的传送速度。因此，可以减少纸张3在定影操作后排出到出纸托盘27上所需的时间。

而且，通过在转换传送方向的同时转换反向传送辊26的传送速度，与分别转换传送方向和传送速度的结构相比，可以简化传送机构的结构。在此，传送机构包括例如产生驱动力的驱动电动机和用来将驱动力传输到传送辊上的齿轮机构等。

此外，通过满足上述等式B，第一张纸3A和第二张纸3B在连续打印中的转换操作中不会彼此干涉。通过使第一张纸3A与第二张纸3B之间的间隙G在满足等式(B)的允许范围内最小化，可以缩短完成整个打印操作所需的时间。

虽然已参照上述实施方式对本发明进行了详细描述，但是对于本领域中的技术人员将会显而易见的是，在不脱离本发明精神的范围内还进行多种改变和改型。

例如，下面的变化是可能的：

(1)虽然在上面的描述中处理盒为垂直布置，然而处理盒也可以例如沿倾斜方向布置，使得最下面的处理盒最靠近前侧，而上面的处理盒则朝向后侧顺次移动。

(2)虽然在上面的描述中在转换操作中用以收纳纸张的纸张收回部设置在成像装置的装置主体内部，然而转换操作也可以在纸张露出装置主体外侧时进行。

(3)虽然在上面的描述中(在转换操作中)在转换纸张的传送方向时增加了纸张的传送速度，然而纸张的传送方向和传送速度可以分别进行转换。

例如，可以在纸张穿过定影单元之后直接提高传送速度。换言之，可以在整张纸穿过定影单元之后直接提高传送速度。

更具体地，在此变形中，与上述描述相似，纸张3由定影单元23以匀速V1传送。当纸张3穿过定影单元23时，转向传送路径30的进入路径30A向后引导纸张3的前边缘。应该注意的是，定影单元23与反向传送辊26之间的卷压点N之间沿着进入路径30A的距离小于纸张3的长度P。在纸张3的前边缘到达反向传送辊26之间的卷压点N之前，反向传送辊26被驱动正向旋转，以向下传送纸张3。此时，反向传送辊26外周面上的转速设定为速度V1。因此，当纸张3的前边缘到达卷压点N时，纸张3保持速度V1同时被传送到纸张收回部30B中。之后，纸张3的后边缘穿过定影单元23。换言之，整张纸3已穿过定影单元23。就在纸张3的后边缘穿过定影单元23之后，反向传送辊26外周面上的转速，即纸张3沿向下方向的传送速度直接变为传送速度V2(毫米/秒)。然后，纸张3的后边缘到达分支点B。在纸张3的后边缘经过分支点B之后且在纸张3的后边缘到达反向传送辊26的卷压点N之前，反向传送辊26开始反向旋转。于是，纸张3的传送方向反转。此时，反向传送辊26外周面上的转速，即纸张3沿相反方向的传送速度保持为传送速度V2(毫米/秒)。

Claims (12)

1.一种成像装置，其包括：

装置主体；

多个处理盒，其可拆卸地安装在所述装置主体内，当将所述处理盒安装在装置主体中时，将处理盒成排地布置在装置主体内，每个处理盒具有图像携载部件，通过与纸张相对而将其上所携载的显影剂图像转印到所述纸张上；

定影单元，其设置在所述装置主体内，在显影剂图像已转印到纸张上之后将所述图像定影在纸张上；

托盘，其设置在所述装置主体内，在显影剂图像已定影在纸张上之后支撑所述纸张；

转向传送路径，其设置在所述装置主体内，将所述纸张从所述定影单元引导至所述托盘，同时转换纸张的传送方向；和

反向传送单元，其沿着所述转向传送路径设置在所述装置主体内，并反转所述纸张的传送方向。

2.根据权利要求1所述的成像装置，其中在所述成像装置以将要使用的方位设置时，所述处理盒基本上垂直叠置。

3.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述转向传送路径将纸张引导至所述托盘上，并且已转印有显影剂图像的纸张表面朝下。

4.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述装置主体具有：在其一侧表面上形成的开口，通过所述开口可以将所述处理盒插入到装置主体中或从其中移出；和盖，其能够在装置主体上打开或关闭以便覆盖所述开口；

其中所述纸张排出到所述托盘上的排出方向是朝向装置主体上设置有所述盖的侧面的方向。

5.根据权利要求4所述的成像装置，其中所述转向传送路径具有转向位置，所述纸张的传送方向在此位置发生改变，所述转向位置比所述定影单元更靠近所述装置主体上设有盖的侧面的相反侧面。

6.根据权利要求1所述的成像装置，还包括纸张收回部，其设置在所述装置主体内，在纸张传送方向转换时容纳在转向传送路径上传送的纸张。

7.根据权利要求1所述的成像装置，还包括覆盖所述托盘并从原稿读取图像的原稿读取单元。

8.根据权利要求7所述的成像装置，其中所述原稿读取单元设置在所述托盘上方，在所述成像装置以将使用的方位设置时从上方覆盖所述托盘。

9.根据权利要求8所述的成像装置，其中所述原稿读取单元固定在所述装置主体上。

10.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述反向传送单元在纸张穿过定影单元之后比在纸张穿过定影单元之前更快地传送纸张。

11.根据权利要求10所述的成像装置，其中所述反向传送单元在反转纸张传送方向时提高传送速度。

12.根据权利要求1所述的成像装置，其中在连续打印操作中，在转换传送方向之前传送纸张的传送速度V1、在转换传送方向之后传送纸张的传送速度V2、以及前页纸的后边缘在反转传送方向之前与后页纸的前边缘之间的间隙G之间的关系满足等式V1·P/V2≤G，其中P为沿纸张传送方向的纸张长度。

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