JP2001159835A - 電子写真装置の自動両面印字装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 両面印字の印字速度を片面印字と同等の高速
印字ができしかも電子写真装置を高価にする事無く小型
の自動両面印字装置をオプションとして提供すること。 【解決手段】 印字部と、用紙１５をその片面の印字か
らその裏面の印字までの経路に従って用紙１５を順に印
字部に搬送する用紙搬送路と、用紙搬送路の一部に配置
され用紙１５を表裏反転させて印字部に送るスイッチバ
ック機構３０とを備え、スイッチバック機構３０は、先
行する用紙１５が印字部に向かうとき後続の用紙を導入
可能な構成を持ち、更に用紙搬送路の全長を、用紙１５
の搬送方向長さと用紙１５どうしの間の間隔の距離を合
計した長さのほぼ整数倍とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置に使
用される両面印字装置に係り、特に高速での両面印字を
可能とした自動両面印字装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機等の電子写真装置では、用紙の両
面に印字できるようにした自動両面印字装置が従来から
広く使用されている。一方、電子写真装置の分野では、
一般にノビ紙と呼ばれる各サイズより少し大き目の用紙
が使用され、カラー印字が可能な電子写真装置では一般
的にＡ３ノビ紙（米国では「レジャーノビ紙」と呼
称））やＡ４ノビ紙（米国では「レターノビ紙」と呼
称）に印字が可能である。本明細書においては、従来の
技術及び本発明についてこれらのノビ紙に印字が可能な
電子写真装置を対象として説明する。

【０００３】図６に従来の技術における電子写真装置及
び自動両面印字装置の断面図を示す。

【０００４】図６において、１は最大Ａ３ノビ紙サイズ
（米国ではレジャーノビ紙サイズ）の用紙に印字可能な
電子写真装置であり、ここではカラープリンターの例で
説明する。電子写真装置１の内部には、レーザーユニッ
ト２，感光体ドラム３，黒トナー５を現像する現像ロー
ラ４が配置されている。なお、感光体ドラム３，現像ロ
ーラ４，黒トナー５は一体化されて黒色のプロセスユニ
ット６として構成され、同様の構成によってそれぞれ
黄，赤，青色のプロセスユニット７，８，９が配置され
ている。そして、これらのプロセスユニット６〜９に沿
って中間転写ベルトユニット１０が配置されている。こ
の中間転写ベルトユニット１０は、回転する中間転写ベ
ルト１１と転写ローラ１２とによって構成され、給紙カ
セット１３の給紙ローラ１４による送りにより用紙１５
が中間転写ベルト１１と転写ローラ１２との間に供給さ
れる。なお、用紙１５は実用上多用されるＡ４サイズ
（米国ではレターサイズ）であり、長辺を先端及び後端
として搬送されるいわゆるＡ４横送りによる給紙が行な
われる。

【０００５】このような電子写真装置では、レーザーユ
ニット２により感光体ドラム３に画像が書き込まれ、黒
トナー５が現像ローラ４から感光体ドラム３に供給さ
れ、黒トナー５は中間転写ベルト１１へ転写される。同
様に各色のトナーがプロセスユニット７，８，９から中
間転写ベルト１１に転写される。

【０００６】ここで、給紙カセット１３の中の用紙１５
は給紙ローラ１４によって繰り出され、その下流に配置
した給紙搬送ローラ１６により給紙搬送路１７を矢印Ａ
の方に搬送される。このとき、用紙１５と中間転写ベル
ト１１の転写のタイミングを制御するレジストローラ１
８で制御され、転写ローラ１２によって中間転写ベルト
１１上のトナーが用紙１５上に転写される。次いで、用
紙１５上のトナーは定着器１９で定着され、片面印字の
場合はシート状の搬送切替え装置２０の横を通り矢印Ｂ
方向へ送られ、排紙ローラ２２により電子写真装置１の
上部の排紙トレイ２１へ排紙される。

【０００７】一方、両面印字の場合では、片面に印字さ
れ矢印Ｂ方向へ送られるまでは片面印字と同様である。
その後、用紙１５は排紙ローラ２２に挟まれ、排紙トレ
イ２１に排出される直前で排紙ローラ２２は逆回転し、
用紙１５を矢印Ｃ方向へ送り出して自動両面印字装置２
４内へ搬送する。すなわち、このスイッチバック動作で
用紙１５は表裏反転される。反転した用紙１５は自動両
面印字装置２４内を通り、再び電子写真装置１内に入
る。このような用紙１５の表裏反転の動作の期間に、前
記の動作により中間転写ベルト１１に転写されたトナー
像がこの用紙１５の裏面に転写ローラ１２により転写さ
れる。これによって両面を印字された用紙１５は定着器
１９から排紙ローラ２２を通って排紙トレイ２１に排出
される。

【０００８】以上が用紙１５の搬送の形態の概略である
が、用紙１５が次々と給紙されるときの挙動の詳細を図
７により説明する。

【０００９】図７は従来の技術における電子写真装置及
び自動両面印字装置の詳細部分断面図であり、用紙１５
に対する片面印字の場合を示す。図７において、用紙１
５はＡ４サイズ（米国ではレターサイズ）の用紙であ
り、前述のようにＡ４横送りをされている。先頭の用紙
１５−１は排紙ローラ２２から排出され、排紙トレイ２
１に積載されようとしている。次の用紙１５−２は用紙
１５−１との間に印字の制御に必要な最小の用紙間距離
２５をあけて用紙１５−１に続き搬送され、定着器１９
で定着されている。また、３番目の用紙１５−３は同じ
用紙間距離２５をあけて搬送され転写ローラ１２で転写
されている。最後の用紙１５−４は同じ用紙間距離２５
をあけて給紙されている。このような片面印字の場合で
は、用紙１５の長さ２１０ｍｍに対し、一般的に用紙間
距離２５は約５０ｍｍと短い距離で搬送印字できるの
で、高速印字が可能である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、両面印
字の場合は以下の２つの理由で高速印字の実現ができな
い。

【００１１】まず、第１の理由を図８の従来の技術にお
ける電子写真装置及び自動両面印字装置のスイッチバッ
ク機構の断面図で説明する。図８において、片面印字が
終わった用紙１５−１は排紙ローラ２２により矢印Ｂ方
向へ送られた後にこの用紙１５−１の先端が排紙トレイ
２１に半分積載され、用紙１５−１の後端が用紙搬送路
の分岐部２６に達した段階で、排紙ローラ２２は逆転す
る。これにより用紙１５−１は矢印Ｃ方向へ移動して自
動両面印字装置２４内に搬送され、用紙１５−１の後端
が排紙ローラ２２から離れるタイミングに合わせて、次
の用紙１５−２の先端が排紙ローラ２２に突入する（図
６参照）。この場合、２枚の用紙１５−１，１５−２ど
うしの間の用紙間距離２５は、これらの用紙１５−１，
１５−２の短辺の長さすなわち２１０ｍｍ以上となり、
図７で説明したような片面印字の場合のような高速印字
は実現できない。

【００１２】また、第２の理由を図９の従来の技術にお
ける電子写真装置及び自動両面印字装置の詳細部分断面
図で説明する。図９において、２７は自動両面印字装置
２４の用紙搬送路の中央点であり、この用紙搬送路と給
紙搬送路１７との間は分岐部２８によって分岐してい
る。ここで、先頭の用紙１５−１は先端２９が中央点２
７の手前にあり、次の用紙１５−２は矢印Ｂ方向へ搬送
中でスイッチバック直前であり、次の用紙１５−３は転
写中でその後端は分岐部２８の位置にある。また、各用
紙１５−１〜１５−３は、スイッチバックに必要な距離
である用紙１５の短辺の長さあるいはそれ以上の距離を
保って搬送されている。先頭の用紙１５−１の先端２９
と用紙１５−３の後端の間の距離が用紙の短辺の距離で
あれば、用紙１５−１は時間のロスを伴うことなく用紙
１５−３の後を追って転写ローラ１２に搬送され、一定
の高速印字が実現できる。しかしながら、この用紙１５
どうしの間の距離は、図９から明らかなように、用紙１
５の短辺の長さの約１．５倍ほどであり、結局は用紙１
５の半分の長さに対応する分の距離に相当して処理時間
が長くなる。

【００１３】このような２つの理由から、従来の電子写
真装置では両面印字が高速化できない。すなわち、両面
印字の際には、用紙反転のためのスイッチバック機構が
介在することから、続いて搬送する用紙どうしの間の距
離が長くする必要があり、その結果両面印字の速度が大
幅に低下する。また、用紙搬送路の長さが用紙の一辺の
長さに用紙どうしの間の距離を加算した値として無関係
に決められているので、両面印字の印字速度は片面印字
に比べ極端に低下する。

【００１４】本発明は、両面印字の印字速度を片面印字
と同等の高速印字ができ、しかも電子写真装置を高価に
する事無く小型の自動両面印字装置をオプションとして
提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の電子写真装置の
自動両面印字装置は、印字部と、用紙をその片面の印字
からその裏面の印字までの経路に従って前記用紙を順に
前記印字部に搬送する用紙搬送路と、前記用紙搬送路の
一部に配置され前記用紙を表裏反転させて前記印字部に
送るスイッチバック機構とを備え、前記スイッチバック
機構は、先行する用紙が前記印字部に向かうとき後続の
用紙を導入可能な構成を持ち、更に前記用紙搬送路の全
長を、前記用紙の搬送方向長さと前記用紙どうしの間の
間隔の距離を合計した長さのほぼ整数倍としたことを特
徴とする。

【００１６】このような構成により、用紙どうしの間の
距離を片面印字の場合と同じ程度に短くして反転でき、
用紙搬送路の長さを、用紙の一辺の長さと用紙どうしの
間の間隔の距離の合計のほぼ整数倍とすることで、高速
の印字が可能となる。

【００１７】また、スイッチバック機構を自動両面印字
装置内に有するとともに、スイッチバック機構の搬送路
が自動両面印字装置の用紙搬送路にほぼ沿う構成として
おけば、電子写真装置を高価にすることなく自動両面印
字装置を小型のオプションとして提供できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は，印字部
と、用紙をその片面の印字からその裏面の印字までの経
路に従って用紙を順に印字部に搬送する用紙搬送路と、
用紙搬送路の一部に配置され用紙を表裏反転させて印字
部に送るスイッチバック機構とを備え、スイッチバック
機構は、先行する用紙が印字部に向かうとき後続の用紙
を導入可能な構成を持ち、更に用紙搬送路の全長を、用
紙の搬送方向長さと用紙どうしの間の間隔の距離を合計
した長さのほぼ整数倍としたことを特徴とする電子写真
装置の自動両面印字装置であり、高速の両面印字が実現
できるという作用を有する。

【００１９】請求項２に記載の発明は、用紙が最大Ａ３
ノビ紙あるいはレジャーノビ紙のとき、用紙搬送路の全
長を、Ａ４サイズまたはレターサイズの用紙の短辺の長
さと用紙どうしの間の間隔の長さを合計した長さのほぼ
整数倍としたことを特徴とする請求項１記載の電子写真
装置の自動両面印字装置であり、高速の両面印字が実現
できるという作用を有する。

【００２０】請求項３に記載の発明は、用紙が最大Ａ４
ノビ紙あるいはレターノビ紙のとき、用紙搬送路の全長
を、Ａ４サイズまたはレターサイズの用紙の長辺の長さ
と用紙どうしの間の間隔の長さを合計した長さのほぼ整
数倍としたことを特徴とする請求項１記載の電子写真装
置の自動両面印字装置であり、高速の両面印字が実現で
きるという作用を有する。

【００２１】請求項４に記載の発明は、自動両面印字装
置内に用紙のスイッチバック機構を有し、自動両面印字
装置を電子写真装置にオプションとして後づけ可能な構
造とし、スイッチバック機構の用紙の搬送路を用紙搬送
路とほぼ沿わせた構成としたことを特徴とする請求項１
記載の電子写真装置の自動両面印字装置であり、自動両
面印字装置をオプションとして利用できるとともに装置
全体を小型化できるという作用を有する。

【００２２】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。

【００２３】図１は本発明の一実施の形態における電子
写真装置及び自動両面印字装置の断面図であり、従来の
技術と同様に最も使用頻度の高いＡ４サイズの用紙（米
国では「レターサイズの用紙」）をいわゆるＡ４横送り
する構成例としたカラープリンターである。なお、図６
〜図９に示した従来の技術と同じ構成部材については共
通の符号で指示し、その詳細な説明は省略する。

【００２４】図１において、自動両面印字装置２４は電
子写真装置１の左側面に位置し、片面印字された用紙１
５を上部で取込み、装置内で用紙を高速スイッチバック
し、下部から電子写真装置１に搬送する。なお、本発明
における自動両面印字装置２４は電子写真装置１に対し
オプションとして後付けが可能である。

【００２５】自動両面印字装置２４にはスイッチバック
機構３０及び用紙搬送路３１が組み込まれる。すなわ
ち、図２の本発明の一実施の形態における電子写真装置
及び自動両面印字装置の詳細部分断面図に示すように、
自動両面印字装置２４の内部には、スイッチバック機構
３０とこれから分岐した用紙搬送路３１を配置し、用紙
１５の搬送を検知するセンサー３２，常に矢印Ｅ方向に
回転駆動されている搬送ローラ３３、この搬送ローラ３
３に接触して従動回転する従動ローラ３４，３５、反転
ローラ３６がそれぞれ配置されている。

【００２６】なお、スイッチバック機構３０と用紙搬送
路３１は互いに接近して沿うような配置であり、自動動
両面印字装置２４の小型化を図っている。また、価格の
高価なスイッチバック機構３０を自動両面印字装置２４
内に設置し、オプション化することで電子写真装置１の
コストダウンも図られる。

【００２７】ここで、用紙１５に対する片面印字は従来
の技術と同様であり、用紙１５どうしの間の距離２５は
約５０ｍｍ程度とすることで高速印字が可能である。一
方、両面印字の場合には、用紙１５は搬送切替え装置２
０の切替えにより図２において左に搬送され自動両面印
字装置２４内に入る。そして、自動両面印字装置２４の
スイッチバック機構３０によって用紙１５は表裏反転さ
れ、用紙搬送路３１を経由して再び電子写真装置１に搬
送される。この後、、従来の技術と同様に用紙１５の裏
面に印字され、搬送切替え装置２０の切替えにより図２
において右に進み排紙トレイ２１に排紙される。以上は
動作の概略であり、自動両面印字装置２４の構成及び動
作の詳細を図２〜図５により説明する。

【００２８】ここで図３は本発明の自動両面印字装置の
スイッチバック機構の詳細部分断面図、図４は本発明の
自動両面印字装置のスイッチバック機構の詳細部分断面
図、図５は本発明の一実施の形態における電子写真装置
及び自動両面印字装置の詳細部分断面図である。

【００２９】図２において、用紙１５−１は図のように
自動両面印字装置２４内を進み、センサー３２は用紙１
５の搬送を検知する。搬送ローラ３３は前述のように常
時矢印Ｅ方向に回転し、従動ローラ３４，３５は搬送ロ
ーラ３３に接触してそれぞれ矢印方向に従動回転してい
る。用紙１５−１の後には、２枚の用紙１５−２，１５
−３がそれぞれの用紙間距離２５を片面印字のときの最
小用紙間距離である約５０ｍｍに設定されて連続両面印
字されようとしている。なお、用紙１５−１がスイッチ
バック機構３０に進入する間は一対の反転ローラ３６は
互いに離間している。

【００３０】次の動作を図３について説明する。用紙１
５−１の後端３７の通過をセンサー３２による検知と必
要な時間制御で用紙１５−１の後端３７が搬送ローラ３
３から送り出されると、反転ローラ３６は図示のように
用紙１５−１を挟持し矢印方向に回転する。これと同時
に、反転レバー３８が右に移動し用紙の後端３７を従動
ローラ３５側に押す。これにより、用紙１５−１は反転
ローラ３６及び搬送ローラ３３と従動ローラ３５の回転
に基づいて用紙搬送路３１に送られる。

【００３１】更に次の動作を図４で説明する。用紙１５
−１の先端が搬送ローラ３３と従動ローラ３５で搬送さ
れる始めると、反転レバー３８は左に移動し元の位置に
戻る。これと同時に一対の反転ローラ３６も再度離間す
る向きに動き、次の用紙１５−２はスイッチバック機構
３０に進入してくる。すなわち、先行の用紙１５−１と
後続の用紙１５−２とは、スイッチバック機構３０内で
互いにすれ違いながらスイッチバックする関係となる。
したがって、片面印字の場合と同様に、用紙１５どうし
の間の距離を約５０ｍｍ程度に設定した操作が可能であ
り、高速の両面印字の動作が実現できる。なお、図示し
ていないが、次の用紙１５−３以降も同様に高速搬送さ
れる。

【００３２】図５について次の動作を説明する。先頭の
用紙１５−１は自動両面印字装置２４の最下端に達して
いる。次の用紙１５−２は用紙１５−１に短い用紙間距
離で続いており、後続の４枚の用紙１５−３，１５−
４，１５−５，１５−６まで両面印字動作に入ってい
る。用紙１５−６の後端は分岐部２８に位置し、用紙１
５−１の先端は片面印字の場合の用紙１５どうしの間の
距離と同じ距離を保っている。用紙１５−６が転写ロー
ラ１２で転写され搬送されると共に、用紙１５−１は電
子写真装置１内に搬送されて両面に印字され、排紙ロー
ラ２２から排紙トレイ２１に排出される。以下、順に用
紙１５−２〜１５−５は裏面を印字され排紙トレイ２１
に排出される。そして、用紙１５−６の裏面印字後に
は、後続の新たな用紙（図示せず）が給紙搬送ローラ１
６によって搬送され、用紙１５−６の後端の後ろに約５
０ｍｍの距離を保って搬送され、以降の用紙の印字も同
様に拘束で処理される。

【００３３】以上述べたように、自動両面印字装置を含
む用紙搬送路の全長を用紙の短辺と用紙間距離の合計の
略整数倍にすることによって両面印字においても片面印
字に匹敵する高速印字を実現する事が出来る。もちろん
ここで言う用紙搬送路の全長とは単に物理的な搬送路の
全長では無く、スイッチバック機構における、Ａ４ある
いはレターサイズの用紙の短辺の長さをも加味した用紙
の搬送される実際の長さである事は言うまでもない。本
例では整数が６の場合の一例について説明したが、搬送
路を出来るだけ短くし、つまり整数を小さくする事によ
って印字速度はさらに向上し、片面印字と同等の高速両
面印字を実現できる。また最大Ａ４ノビ紙（米国ではレ
ターノビ紙）が印字できるＡ４サイズ電子写真装置で
は、用紙搬送路の全長を、使用頻度の高いＡ４（米国で
はレター紙）サイズの用紙の長辺と紙間距離の合計の略
整数倍とすることで、高速両面印字に効果があることは
自明である。

【００３４】

【発明の効果】本発明では、簡単な構造で両面印字時の
印字速度が高速化した電子写真装置の自動両面印字装置
を得ることができ、電子写真装置を高価にせず小型の自
動両面印字装置をオプションとして提供することができ
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における電子写真装置及
び自動両面印字装置の断面図

【図２】本発明の一実施の形態における電子写真装置及
び自動両面印字装置の詳細部分断面図

【図３】本発明の自動両面印字装置のスイッチバック機
構の詳細部分断面図

【図４】本発明の自動両面印字装置のスイッチバック機
構の詳細部分断面図

【図５】本発明の一実施の形態における電子写真装置及
び自動両面印字装置の詳細部分断面図

【図６】従来の技術における電子写真装置及び自動両面
印字装置の断面図

【図７】従来の技術における電子写真装置及び自動両面
印字装置の詳細部分断面図

【図８】従来の技術における電子写真装置及び自動両面
印字装置のスイッチバック機構の断面図

【図９】従来の技術における電子写真装置及び自動両面
印字装置の詳細部分断面図

【符号の説明】

１ 電子写真装置 ２ レーザーユニット ３ 感光体ドラム ４ 現像ローラ ５ 黒トナー ６，７，８，９ プロセスユニット １０ 中間転写ベルトユニット １１ 中間転写ベルト １２ 転写ローラ １３ 給紙カセット １４ 給紙ローラ １５ 用紙 １６ 給紙搬送ローラ １７ 給紙搬送路 １８ レジストローラ １９ 定着器 ２０ 搬送切替え装置 ２１ 排紙トレイ ２２ 排紙ローラ ２４ 自動両面印字装置 ２５ 用紙間距離 ２６ 分岐部 ２７ 中央点 ２８ 分岐部 ２９ 用紙の先端 ３０ スイッチバック機構 ３１ 用紙搬送路 ３２ センサー ３３ 搬送ローラ ３４，３５ 従動ローラ ３６ 反転ローラ ３７ 用紙の後端 ３８ 反転レバー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】印字部と、用紙をその片面の印字からその
   裏面の印字までの経路に従って前記用紙を順に前記印字
   部に搬送する用紙搬送路と、前記用紙搬送路の一部に配
   置され前記用紙を表裏反転させて前記印字部に送るスイ
   ッチバック機構とを備え、前記スイッチバック機構は、
   先行する用紙が前記印字部に向かうとき後続の用紙を導
   入可能な構成を持ち、更に前記用紙搬送路の全長を、前
   記用紙の搬送方向長さと前記用紙どうしの間の間隔の距
   離を合計した長さのほぼ整数倍としたことを特徴とする
   電子写真装置の自動両面印字装置。
2. 【請求項２】前記用紙が最大Ａ３ノビ紙あるいはレジャ
   ーノビ紙のとき、前記用紙搬送路の全長を、Ａ４サイズ
   またはレターサイズの用紙の短辺の長さと前記用紙どう
   しの間の間隔の長さを合計した長さのほぼ整数倍とした
   ことを特徴とする請求項１記載の電子写真装置の自動両
   面印字装置。
3. 【請求項３】前記用紙が最大Ａ４ノビ紙あるいはレター
   ノビ紙のとき、前記用紙搬送路の全長を、Ａ４サイズま
   たはレターサイズの用紙の長辺の長さと前記用紙どうし
   の間の間隔の長さを合計した長さのほぼ整数倍としたこ
   とを特徴とする請求項１記載の電子写真装置の自動両面
   印字装置。
4. 【請求項４】自動両面印字装置内に用紙のスイッチバッ
   ク機構を有し、自動両面印字装置を電子写真装置にオプ
   ションとして後づけ可能な構造とし、前記スイッチバッ
   ク機構の用紙の搬送路を前記用紙搬送路とほぼ沿わせた
   構成としたことを特徴とする請求項１記載の電子写真装
   置の自動両面印字装置。