JP2001072346A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写材の表裏両面に画像を記録して装置のス
ペース内にフェイスダウンで排紙することの出来るコン
パクトな画像形成装置を実現するにある。 【解決手段】 装置本体１ａの上面を排紙トレイ２２と
し、その下方に転写材の反転搬送ユニット２を収容し、
給紙カセット１５より給紙された転写材Ｐが感光体ドラ
ム１０より原稿裏面のトナー像を転写・定着されたあ
と、前記の反転搬送ユニット２を経て再度感光体ドラム
１０に給紙されて原稿表面のトナー像を転写・定着され
たあと、前記の排紙トレイ２２あるいは再度前記の反転
搬送ユニット２を通過して装置本体１ａに接続するソー
タIIにそれぞれ表面画像を下向きにして排出されるよう
に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像形成体の周辺に
帯電手段と画像書込手段と現像手段とを配置して像形成
体に形成したトナー像を転写材上に転写、定着する電子
写真方式の画像形成装置に関し、特に転写材の両面に画
像を形成することができる画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、両面画像形成においては、像形成
体上に形成した一方の面の画像を転写材上に転写、定着
し、これを一旦両面反転給送装置に収納し、再び像形成
体上に形成された画像とタイミングを合わせて両面反転
給送装置より転写材を給送し、転写材上に他方の面の画
像を転写、定着する方法がとられている。

【０００３】この両面画像形成装置では、上記の如く、
両面反転給送装置への給送や定着装置を２度通す等の転
写材の搬送が行われるので、転写材搬送の信頼性が低
く、転写材のジャムやしわ等を引き起こす原因となって
いた。

【０００４】これに対し、特公昭４９−３７５３８号公
報、同５４−２８７４０号公報、特開平１−４４４５７
号公報や同４−２１４５７６号公報等により、像形成体
と中間転写体とを用いて転写材の両面にトナー像を形成
後、１回で定着を行うものが提案されている。

【０００５】また、本願発明者らは、感光体ドラム（像
形成体）の周りに帯電手段、画像書込手段、現像手段等
よりなるトナー像形成手段を複数組配置し、感光体ドラ
ム上に形成した重ね合わせカラートナー像を一旦ベルト
状の中間転写体に一括して転写した後、再度感光体ドラ
ム上に重ね合わせカラートナー像を形成し、感光体ドラ
ム上のトナー像及び中間転写体上のトナー像とタイミン
グを合わせて給送され、中間転写体により搬送される転
写材の両面にそれぞれ、感光体ドラム上のトナー像を表
面画像として転写し、また中間転写体上のトナー像を裏
面画像として転写した後、中間転写体から転写材を分離
し、転写材上のトナー像を定着して両面カラー画像を形
成する画像形成装置や画像形成方法を特開平９−２５８
４９２号公報や特開平９−２５８５１６号公報にて開示
した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の両
面反転給送装置は、転写材の通紙経路を短くする等の目
的から通常装置下方の給紙部側に設けられるので、その
分画像形成部の位置が上昇し、そのため転写材は画像の
定着後反転するスペースがなく直接装置より突出したト
レイ上にフェイスアップで排出されるケースが多い。従
って転写材は排出後ページ揃えが必要となり、また装置
の占める床面積が大きくなるという欠点もある。

【０００７】また、転写材を下方より上方に搬送して画
像の転写や定着をする形式をとれば、転写材の表裏の反
転が容易となるので、装置内にフェイスダウンでで排出
することも可能となるが、その排出スペースを設けるた
め、前記の両面反転給送装置を装置外部に突出させるこ
ととなり装置の占める床面積が同じように大きくなる欠
点がある。

【０００８】一方、前述した中間転写体を使用して両面
画像を形成する画像形成装置では、前記の両面反転給送
装置を必要としないので装置は小型化するものの、少く
とも転写材の排紙部のみは装置外部に突出するので、同
様の問題がある。

【０００９】従って、前述した従来の各装置において
は、装置の小型化、特に設置スペースの縮小や画像記録
後の転写材のページ揃えの問題があり、さらに側面に突
出物を有するので密着して並列配置したタンデム形式で
の使用が出来るという問題もある。

【００１０】本発明はこれ等の点を解決して改良した結
果、装置の左右両側面に突出物がなく床面積が小さいに
もかかわらず、転写材がフェイスダウンで排出され、さ
らに装置正面側からのジャム処理等のメンテナンスの実
施が可能で、しかもタンデム形式の装置としての機能を
も実現することも出来る画像形成装置の提供を目的とし
たものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記各目的は、像形成体
上に形成したトナー像を転写し定着した転写材を再給紙
して両面画像を形成する画像形成装置において、前記画
像形成装置は上方の排紙部に転写材をフェイスダウンで
排出すると共に、前記排紙部の下方に転写材の反転搬送
ユニットを備えていて、前記像形成体を周回する転写材
の通紙経路を形成することを特徴とする画像形成装置
（請求項１に係わる発明）、および像形成体上に形成し
たトナー像を転写し定着した転写材を再給紙して両面画
像を形成したのち装置上方の排紙部にフェイスダウンで
排出する画像形成装置において、前記画像形成装置は並
列配置して使用される場合に、排紙方向上流側の装置よ
り排出された転写材が排紙方向下流側の装置の通紙経路
を経由して装置外部に排出されることを特徴とする画像
形成装置（請求項５に係わる発明）、および、像形成体
上に形成したトナー像を中間転写体を用いて転写材の表
裏に転写し定着して両面画像を形成したのち装置上部の
排紙部にフェイスダウンで排出する画像形成装置におい
て、前記画像形成装置は並列配置して使用される場合
に、排紙方向上流側の装置より排出された転写材が排紙
方向下流側の装置の通紙経路を経由して装置外部に排出
されることを特徴とする画像形成装置（請求項６に係わ
る発明）によって達成される。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の対象とする画像形成装置
は転写材の表裏両面に画像を転写し定着することの出来
るモノクロあるいはカラーの両面画像形成装置であっ
て、また表裏何れかの画像を転写材の片面にのみ特定し
て形成する機能をも併せ備える画像形成装置である。

【００１３】（実施の形態１）請求項１および５に係わ
る発明の実施の形態を図１ないし図６によって説明す
る。

【００１４】本実施の形態の各画像形成装置は装置本体
内に転写材の反転搬送ユニットを内蔵するモノクロ画像
形成用の画像形成装置であって、図１および図２は画像
形成領域における転写材の搬送をそれぞれ水平方向（図
１）および垂直方向（図２）とした画像形成装置ＩＡと
ＩＢを示したものである。

【００１５】各画像形成装置の装置本体１ａと１ｂは、
最上面を転写材の排紙部とし、その下方すなわち画像形
成部の上方に転写材Ｐの反転搬送ユニット２を搬送方向
が水平となるように配置していて、さらに上面に原稿Ｄ
の反転装置３ａを備える画像読取装置３を一体に載置し
ている。

【００１６】図示しないスタート釦を押釦することによ
って画像形成作動がスタートすると、前記の画像読取装
置３による原稿表裏の画像読み取りが開始され、その読
み取られた画像情報が電気信号に置き換られて一旦メモ
リに記憶し格納される。

【００１７】これに並行して前記の各装置本体１ａ，１
ｂにおいては像形成体である感光体ドラム１０の矢示し
た時計方向への回転と帯電器１１の放電が開始され、露
光光学系１２に対し前述したメモリより原稿裏面の画像
信号が入力してドラム面に原稿Ｄの裏面画像に相当する
潜像が形成され、この潜像が現像器１３によりトナー像
化される。

【００１８】一方では、給紙カセット１５より搬出され
た転写材Ｐが感光体ドラム１０上での画像の形成に同期
したタイミングローラ１７の作動により画像の転写域に
給紙され、転写器１８の放電により転写材Ｐの上面にド
ラム上のトナー像が転写され、定着装置２０においてト
ナーを溶着される。トナー像の転写を終えた感光体ドラ
ム１０はクリーニング装置１４により残留トナーを除去
し清掃されて、次なる表面画像の形成に備える。なお、
転写材Ｐは装置本体側面に設けた手差し給紙口３０より
手差しによって給紙することも可能としている。

【００１９】裏面画像を定着した転写材Ｐはガイド部材
Ｇ１の実線にて示す位置への開放により通紙経路Ｒ１を
経て、前記反転搬送ユニット２に入り、水平方向の通紙
経路Ｒ２を経てガイド部材Ｇ２の実線にて示す位置への
開放により通紙経路Ｒ３に入り、転写材Ｐは上下反転し
た上でガイド部材Ｇ３の実線にて示す位置への開放と搬
送ローラ２３の正転（実線の矢印にて示す）により一旦
中間トレイ２４の上に搬送される。

【００２０】転写材Ｐは後端の通過がセンサＳにより検
知されると、前記の搬送ローラ２３が逆転（破線の矢印
にて示す）し、前記のガイド部材Ｇ３が閉止されて通紙
経路Ｒ４に入り、反転搬送ユニット２を出たあと感光体
ドラム１０の外側を周回するように配設された通紙経路
Ｒ５により、上下反転してトナー像を下向きにした状態
で再度タイミングローラ１７に給紙される。

【００２１】この間に感光体ドラム１０の周面には原稿
Ｄの表面画像に相当するトナー像が形成されていて、タ
イミングローラ１７により同期して給紙される転写材Ｐ
の上面に転写され、再度定着装置２０によりトナー像の
溶着が行われる。

【００２２】かくして、両面にトナー像を定着した転写
材Ｐは、ガイド部材Ｇ１の閉止により通紙経路Ｒ１に入
ることなく上方に搬送されて排紙ローラ２１を介して各
装置本体上面の排紙トレイ２２上にフェイスダウンすな
わち表面画像側を下向きにしてページ順に排出されるこ
ととなる。

【００２３】また、ソータあるいはフィニッシャに排出
するモードに設定されたときは、両面にトナー像を定着
した転写材Ｐは、前記のガイド部材Ｇ１とＧ２をそれぞ
れ開放および閉止位置に切替えることにより、再度反転
搬送ユニット２を経由して装置本体１に並設したソータ
IIあるいはフィニッシャにページ順に排出することがな
される。

【００２４】さらに、各画像形成装置本体は画像形成部
の側方と通紙経路との間に、空間部４０を設けることが
出来るので図３に示す如く、前扉を開放するのみで、空
間部４０より周辺の各通紙経路や画像形成部のメンテナ
ンスが行えることとなり、従って装置の取扱いをはじめ
ジャム処理等がすべて正面側から実施出来ることとなっ
て、設置に要する床面積が最小限度で済むこととなる。

【００２５】前記の装置本体は、反転搬送ユニット２の
通紙経路Ｒ２の前後を開口することにより、装置本体１
の上部を水平方向に貫通する転写材Ｐの排出路を形成す
ることが出来るので、図４および図５に示す如く２台並
列配置してタンデム形式の画像形成装置としても使用さ
れ、それにより大量のコピーを分担して実施することが
可能となり、交互にコピーを行うことでコピースピード
を早めたり、あるいは一方の装置で普通紙の、他方の装
置で異種の転写材によるコピーを行い、異種の転写材を
任意に普通紙の間に挿入してコピー物をソータIIに仕分
けして排出したり、あるいはフィニッシャに厚紙の表紙
等を排出して綴じ込みの出来る状態で排出したりするこ
とが可能となる。

【００２６】前記の各装置Ｉは図６に記すようなタンデ
ム機能に関わる制御回路を備えていて、それぞれの装置
Ｉの操作盤の指示部からの画像形成ならびにコピー物の
仕様モードに関する指令の入力により、制御部であるパ
ーソナルコンピュータＰＣに設定された画像形成のプロ
グラムに応じメモリより出力される画像信号を用いて各
装置本体における原稿画像の形成と転写材Ｐの給紙、排
紙のプロセスがコントロールされる。

【００２７】例として、大量の原稿を分担してコピーす
る場合、何れかの装置Ｉの画像読取装置３において連続
して読み取られた原稿Ｄの画像情報は、装置Ｉ−１とＩ
−２に対しページ順に交互に入力されて極めて短いイン
ターバルで画像形成のプロセスが開始され、接続された
水平の排出路を経てソータIIにページ順に排出される。
なお、タンデム形式がとられる場合、前記の各排出路に
おける転写材Ｐの搬送速度は、その他の搬送路における
搬送速度の２倍異常に早められて、それによって装置Ｉ
−２の排出路において転写材Ｐが重なり合って搬送トラ
ブルが生ずる確立が極く小さくなる。

【００２８】また、一方の装置Ｉが故障等により不作動
となった場合には、不作動の情報に基づいて制御部は画
像情報はすべて使用可能の装置Ｉに入力するよう制御が
行われ、単独の画像形成作動によりコピーが実施され
る。

【００２９】さらに、一方の装置Ｉの収納する転写材Ｐ
に色紙とか厚紙等の特殊紙を使用し、他方の装置Ｉより
排出される転写材Ｐのページ間に挿入してコピー物の仕
分けを行うインサート機能を付加することも出来るし、
またモノクロ用とカラー用の画像形成装置を並列配置し
て、特定の原稿画像をモノクロあるいはカラー画像とし
て選別して形成し、あるいは原稿画像がモノクロ原稿の
ときはモノクロ画像、カラー原稿のときはカラー画像と
して画像形成を行うことも可能である。

【００３０】なお、以上の各機能は、原稿Ｄの画像が片
面あるいは両面、またモノクロあるいはカラーさらにそ
れ等が混合している場合においても、画像の自動識別機
能を付加することにより、各装置Ｉに対して、それぞれ
の原稿画像に対応した画像形成のプロセスと転写材Ｐの
通紙経路や排出路の選択が行われることとなる。

【００３１】（実施の形態２）請求項６に係わる発明の
実施の形態を図７ないし図１０によって説明する。

【００３２】本実施の形態の各画像形成装置は、装置本
体にトナー像の担持と転写材の搬送を兼ねるベルト状の
中間転写体すなわち中間転写ベルト５０を備えるも画像
形成用の画像形成装置であって、図７および図８は画像
形成領域における転写材の搬送をそれぞれ水平方向（図
７）および垂直方向（図８）とした画像形成装置ＩＣと
ＩＤを示したものである。

【００３３】各画像形成装置の装置本体１ｃとに１ｄも
また最上面を転写材の排紙部とし、その下方の画像形成
部との間に転写材の通紙経路Ｒ２を水平方向に配置して
いて、トナー像を定着した転写材が前記の排紙部あるい
は通紙経路Ｒ２に選択して排出されるようになってい
て、さらに上面に原稿Ｄの反転を行う反転装置３ａを備
える画像読取装置３を一体に載置している。

【００３４】図示しないスタート釦を押釦することによ
って画像形成がスタートすると、前記の画像読取装置３
による原稿表裏の画像読み取りが開始され、読み取られ
た画像情報が電気信号に置き換えられて一旦メモリに記
憶し格納される。

【００３５】これと並行して画像形成作動がスタート
し、感光体ドラム１０と中間転写ベルト５０の回転なら
びに帯電器１１の放電が開始され、露光光学系１２に先
ずメモリから呼び出された原稿裏面の画像信号が入力し
てドラム面に原稿の裏面画像に相当する潜像が形成さ
れ、現像器１３の現像作用によりトナー像とされる。

【００３６】このトナー像は転写器１８において、前記
の中間転写ベルト５０のベルト面に転写され、裏面転写
器１８Ａ、除電器１８Ｂさらにベルトクリーニング装置
５１を通過して搬送される。一方、トナー像の転写を終
えた感光体ドラム１０は、ドラムクリーニング装置１４
により残留トナーを除去して清掃される。

【００３７】引続き露光光学系１２にメモリから呼び出
された原稿表面の画像信号が入力してドラム面に裏面画
像に対し鏡像に変換された原稿表面のトナー像が形成さ
れる。これに並行して転写材Ｐが給紙カセット１５より
搬出され、タイミングローラ１７の作動によりドラム面
の表面画像のトナー像とベルト面の裏面画像のトナー像
の双方に同期して転写器１８に向けて給紙され、転写器
１８の放電によりドラム面の表面画像のトナー像が転写
材Ｐの上面側に転写される。給紙に先立って転写材Ｐ
は、ブラシ形式の紙帯電器５２の摺接により現像トナー
と同極性に帯電されて、ベルト面に吸着されて一体で搬
送される。

【００３８】次いで、転写材Ｐは裏面転写器１８Ａにお
いてベルト面の担持する裏面画像のトナー像が転写材Ｐ
の下面側に転写され、除電器１８Ｂにより転写材Ｐはベ
ルト面より分離して拍車１９Ｂを介して定着装置２０に
搬送され、表裏のトナー像は同時に溶着される。

【００３９】かくして両面にトナー像を定着した転写材
Ｐは、ガイド部材Ｇ１を実線あるいは破線にて示す各位
置に切替えることにより、通紙経路Ｒ１から水平方向の
通紙経路Ｒ２を経てソータIIには排出されるか、あるい
は垂直方向に搬送されて排紙ローラ２１を介して装置本
体１上面の排紙トレイ２２にそれぞれフェイスダウンす
なわち表面画像を下向きにして排出される。

【００４０】また、前記の各装置本体は画像形成部と水
平の通紙経路Ｒ２との間に３面を囲まれた各空間部４０
を設けることが出来るので、図３に示した例同様、前扉
の開放によって装置正面側よりジャム処理等のメンテナ
ンス操作を実施することも出来ることとなる。

【００４１】さらに、本実施の形態装置ＩＣおよびＩＤ
もまた前記の装置ＩＡおよびＩＢと同様に図６に示した
タンデム機能に関わる制御回路を備えているので、図９
およビ図１０に示す如く並列配置することにより接続し
て設置したソータIIあるいはフィニッシャに画像を記録
した転写材Ｐを指定した排紙モードをもって排出するこ
とが出来る。

【００４２】

【発明の効果】本発明の画像形成装置は、装置側面に突
出物を有せず（請求項１）かつ装置正面からのすべての
取扱い操作、メンテナンス等が出来るので（請求項２お
よび７、８）設置に要する床面積が小さく、またソータ
やフィニッシャの接続も容易であり（請求項４）、しか
も転写材の手差し給紙台の取り付け（請求項３）、画像
読取装置の搭載（請求項１０）も可能な両面画像形成装
置として提供されることとなった。

【００４３】さらに前記の画像形成装置は、装置本体を
並列配置するタンデム形式で使用されて（請求項５およ
び６）、多種多様な画像形成の機能（請求項９および１
１、１２、１３）を発揮することも出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】転写材の反転搬送機能を備える画像形成装置
（その１）の断面構成図。

【図２】転写材の反転搬送機能を備える画像形成装置
（その２）の断面構成図。

【図３】画像形成装置の正面斜視図。

【図４】画像形成装置（その１）のタンデム使用におけ
る転写材の通紙経路の構成を示す説明図。

【図５】画像形成装置（その２）のタンデム使用におけ
る転写材の通紙経路の構成を示す説明図。

【図６】画像形成装置の制御回路図。

【図７】中間転写体を使用する画像形成装置（その３）
の断面構成図。

【図８】中間転写体を使用する画像形成装置（その４）
の断面構成図。

【図９】画像形成装置（その３）のタンデム使用におけ
る転写材の通紙経路の構成を示す説明図。

【図１０】画像形成装置（その４）のタンデム使用にお
ける転写材の通紙経路の構成を示す説明図。

【符号の説明】

１，１ａ〜１ｄ 装置本体 ２ （転写材）反転搬送ユニット ３ 画像読取装置 １０ 感光体ドラム １１ 帯電器 １２ 露光光学系 １３ 現像器 １５ 給紙カセット ２０ 定着装置 ４０ 空間部 ５０ 中間転写ベルト Ｇ１〜Ｇ３ ガイド部材 Ｒ１〜Ｒ５ 通紙経路

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像形成体上に形成したトナー像を転写し
   定着した転写材を再給紙して両面画像を形成する画像形
   成装置において、 前記画像形成装置は上方の排紙部に転写材をフェイスダ
   ウンで排出すると共に、前記排紙部の下方に転写材の反
   転搬送ユニットを備えていて、前記像形成体を周回する
   転写材の通紙経路を形成することを特徴とする画像形成
   装置。
2. 【請求項２】 前記通紙経路の開放が、前記排紙部の上
   部あるいは装置本体の内側より行われることを特徴とす
   る請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 転写材の手差し給紙部が転写材排紙方向
   の装置側面に設けられることを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 転写材が前記反転搬送ユニットを経由し
   てソータ部あるいはフィニッシャ部に給送されることを
   特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の画像
   形成装置。
5. 【請求項５】 像形成体上に形成したトナー像を転写し
   定着した転写材を再給紙して両面画像を形成したのち装
   置上方の排紙部にフェイスダウンで排出する画像形成装
   置において、 前記画像形成装置は並列配置して使用される場合に、排
   紙方向上流側の装置より排出された転写材が排紙方向下
   流側の装置の通紙経路を経由して装置外部に排出される
   ことを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 像形成体上に形成したトナー像を中間転
   写体を用いて転写材の表裏に転写し定着して両面画像を
   形成したのち装置上部の排紙部にフェイスダウンで排出
   する画像形成装置において、 前記画像形成装置は並列配置して使用される場合に、排
   紙方向上流側の装置より排出された転写材が排紙方向下
   流側の装置の通紙経路を経由して装置外部に排出される
   ことを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記画像形成装置が転写材の通紙経路に
   より４面を囲まれた空間部を有していることを特徴とす
   る請求項５に記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記画像形成装置が転写材の通紙経路に
   より３面を囲まれた空間部を有していることを特徴とす
   る請求項６に記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 転写材の画像形成装置からの排出時の搬
   送速度が画像形成時の搬送速度の２倍以上に設定される
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装
   置。
10. 【請求項１０】 前記画像形成装置が上部に画像読取装
    置を備えることを特徴とする請求項５又は６に記載の画
    像形成装置。
11. 【請求項１１】 並列配置した画像形成装置の一方の装
    置が不作動の場合、他方の画像形成装置により画像形成
    プロセスが継続されることを特徴とする請求項５又は６
    に記載の画像形成装置。
12. 【請求項１２】 並列配置した画像形成装置が転写材の
    種類を異にしていて、互にインサートして排出可能であ
    ることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装
    置。
13. 【請求項１３】 並列配置した画像形成装置の一方がモ
    ノクロ画像用の装置であり、他方がカラー画像用の装置
    であることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形
    成装置。