JP2006008340A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 用紙反転ユニットを有し、用紙の両面に画像の形成が可能である、通常サイズの用紙に対応したコンパクトな画像形成装置であって、長尺サイズの用紙に対応できるものを提供する。
【解決手段】 給紙カセット２１と用紙反転ユニット６０はともに伸縮可能である。通常サイズの用紙に対応する場合、給紙カセット２１と用紙反転ユニット６０は縮められ、本体１に収まっている。長尺サイズの用紙に対応する場合、給紙カセット２１を伸ばして長尺サイズの用紙を収容できるようにし、本体１に図の右側から挿入する。すると、用紙反転ユニット６０の係合部材６５が給紙カセット２１と係合し、連動して本体１から突き出し、中間トレイ６２に長尺の用紙が収容できるようになる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、用紙反転ユニットを有し、用紙の両面に画像の形成が可能な画像形成装置に関するものである。

用紙の両面に画像を形成するために、用紙を反転させる用紙反転ユニットを有する画像形成装置が既に知られている。この用紙反転ユニットでは画像形成ユニットにより片面に画像を形成した用紙を所定の箇所でスイッチバックさせて再び画像形成ユニットに搬送する。

用紙反転ユニットを異なる長さの用紙に対応できるようにすると、長尺の用紙の場合は用紙搬送路（案内路）が短いため１枚の用紙の両面に画像を形成して排出するまで次の用紙を処理できず、単位時間あたりの画像形成枚数が少なくなり、また、短尺の用紙のためには搬送ローラ対を増やさなくてはならなくなるなどの問題が生じたため、特許文献１では長尺の用紙（シート）用の長い用紙搬送路と短尺の用紙用の短い用紙搬送路を設けた用紙反転ユニット（シート再供給搬送部）が提案されている。
特開２００２−３６２８１１号公報（第４頁−第５頁、図１）

しかし、特許文献１の用紙反転ユニットは、長尺の用紙に対応するために画像形成装置本体の外に出っ張った状態に設計されており、画像形成装置の占有床面積を大きくしていた。

そこで、本発明では、通常は短尺の用紙に対応したサイズであるが、長尺の用紙を使用する場合は伸ばすことができる給紙カセットと、この給紙カセットの大きさに合わせて伸びる用紙反転ユニットを備えることにより、通常は短尺の用紙に対応したコンパクトサイズで使用するが、必要がある時には長尺の用紙にも対応できる、用紙の両面に画像を形成できる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明の画像形成装置では、用紙にトナー像を形成する画像形成ユニットと、前記トナー像を用紙に定着する定着部と、収納する用紙のサイズに応じて伸縮可能で画像形成装置の本体から取り外し可能な給紙カセットと、用紙の両面に画像を形成するために用紙を反転させる用紙反転ユニットとを備える画像形成装置において、前記用紙反転ユニットが伸縮可能であり、前記給紙カセットのサイズに応じてそのサイズを変える構成とする。

また、本発明の画像形成装置では、前記給紙カセットおよび前記用紙反転ユニットが、縮めているときには画像形成装置の本体に納まり、伸ばすとその一部が前記本体から突き出すものとする。

また、本発明の画像形成装置では、前記給紙カセットを伸ばして前記本体に挿入すると、前記用紙反転ユニットも前記給紙カセットに連動して伸ばされるものとする。

また、本発明の画像形成装置では、前記用紙反転ユニットにより反転された用紙を前記画像形成ユニット方向に搬送する、上板と下板からなる反転用紙搬送路を有し、前記反転用紙搬送路は前記本体に固定された部分と前記用紙反転ユニットに固定された部分からなり、一方が鞘のように他方を収めていて、前記用紙反転ユニットが伸びても両者の連結が保たれるものとする。

また、本発明の画像形成装置では、前記本体には前記定着部から排出された用紙を搬送する定着後ローラ対を設け、前記用紙反転ユニットが前記本体内部にあるときは前記定着後ローラ対の下方に収納されており、前記用紙反転ユニットが前記本体外に移動すると上方に移動して、前記定着後ローラ対と用紙反転ユニットの間の用紙搬送路の下部を形成する用紙搬送路形成部材を有するものとする。

また、本発明の画像形成装置では、前記用紙反転ユニットと前記本体とが、前記用紙反転ユニットを前記本体方向に引き寄せる付勢手段で接続されているものとする。

本発明による画像形成装置は、収納する用紙のサイズに応じて伸縮可能な給紙カセットと、前記給紙カセットのサイズに応じてそのサイズを変える伸縮可能な用紙反転ユニットを備えるため、短尺の用紙に対応したコンパクトな画像形成装置でも長尺の用紙の両面画像形成に対応することができる。

また、本発明によれば、給紙カセットおよび用紙反転ユニットが、縮めているときには画像形成装置の本体に納まり、伸ばすとその一部が本体から突き出すため、画像形成装置は長尺の用紙の両面画像形成に対応できるが、短尺の用紙を使用する間はコンパクトな状態とすることができる。

また、本発明によれば、給紙カセットを伸ばして本体に挿入すると、用紙反転ユニットも給紙カセットに連動して伸ばされるため、用紙反転ユニットを給紙カセットと別個に伸ばす手間を省くことができる。

また、本発明によれば、用紙反転ユニットにより反転された用紙を画像形成ユニット方向に搬送する反転用紙搬送路が、本体に固定された部分と用紙反転ユニットに固定された部分からなり、一方が鞘のように他方を収めており、用紙反転ユニットが伸びても両者の連結が保たれるため、反転用紙搬送路に途切れた部分ができないことから、反転された用紙を用紙搬送路の途切れた部分に引っかけることがなく、安定して搬送することができる。

また、本発明によれば、用紙反転ユニットが伸びて本体外に移動すると、上方に移動して定着後ローラ対と用紙反転ユニットの間の用紙搬送路の下部を形成する用紙搬送路形成部材を有するため、用紙反転ユニットが伸びて定着後ローラ対と用紙反転ユニットの間にできた間隙に用紙の先端が落ち込んで、用紙が用紙反転ユニットへ搬送されなくなることがなくなる。

また、本発明によれば、用紙反転ユニットと本体とが、用紙反転ユニットを本体方向に引き寄せる付勢手段で接続されており、給紙カセットを抜くと用紙反転ユニットが本体に納まるため、給紙カセットを縮めたときに用紙反転ユニットを給紙カセットと別個に縮める必要がなくなる。

以下、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。図１は本発明の画像形成装置の実施形態に係るプリンタの概略構成図である。本体１の上面には用紙排出トレイ２が設けられている。本体１の内部には、制御部３、給紙部２０、画像形成ユニット３０、定着部４０および用紙反転ユニット６０が設けられている。制御部３はプリンタ全体の動作を制御するものである。

次に給紙部２０について説明する。給紙部２０は給紙カセット２１、給紙ローラ２２、手差し給紙トレイ２３および給紙ローラ２４からなる。給紙カセット２１は、用紙Ｐを収容するものであり、図１の右方から本体１の下部に挿入するように配設されている。用紙Ｐはここから給紙ローラ２２により１枚ずつ用紙搬送路５１へ送り出され、３個のローラからなる搬送ローラ群５２ａ、レジストローラ対５２ｂ、定着後ローラ対５２ｃ、搬送ローラ対５２ｄおよび排出ローラ対５２ｅからなる搬送ローラ対群５２によって搬送される。また、手差し給紙トレイ２３は開閉可能であり、本体１の右側面に備えられている。手差し給紙トレイ２３を開き、その上に置いた用紙Ｐを手で本体１の中に押し込んでいけば、給紙カセット２１の用紙Ｐと同様に用紙Ｐは給紙ローラ２４により１枚ずつ用紙搬送路５１へ送り出され、搬送ローラ対群５２によって搬送される。

次に画像形成ユニット３０について説明する。画像形成ユニット３０は、感光体ドラム３１と、その周囲に配設された帯電器３２、光走査ユニット３３、現像器３４、転写ローラ３５、クリーニング器３６とを備える。使用者が、本体１に直接またはネットワークを経由して接続された図示しない外部コンピュータから画像形成の指示を出すと制御部３が指示を受け、感光体ドラム３１は時計回りに回転し、まず帯電器３２により感光体ドラム３１の表面は均一に帯電される。次に、光走査ユニット３３から感光体ドラム３１の表面にレーザ光が照射されて、用紙Ｐに形成される画像の部分又は前記画像以外の部分に相当する電荷が消去され、感光体ドラム３１の表面に静電潜像が形成される。そして現像器３４によって感光体ドラム３１上の静電潜像にトナーが供給され静電潜像が顕像化する。

感光体ドラム３１がさらに回転し、トナー画像が転写ローラ３５と対向する位置に来たときに、それに合わせて、感光体ドラム３１と転写ローラ３５との間に用紙Ｐが搬送されてくる。このとき転写ローラ３５に、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されることにより、感光体ドラム３１上のトナー画像が用紙Ｐ上に転写される。感光体ドラム３１上の転写されなかった残留トナーはクリーニング器３６によって感光体ドラム３１上から除去される。一方トナー画像が転写された用紙Ｐは定着ローラ４１と加圧ローラ４２とが圧接してなる定着部４０に搬送され、ここでトナー画像は加熱・加圧されて用紙Ｐに定着する。

その後用紙Ｐは外部コンピュータからの指示に基づき用紙搬送方向切り替え手段５３により、片面のみ画像形成する場合は用紙排出トレイ２の方向へ誘導され、搬送ローラ対５２ｄおよび排出ローラ対５２ｅにより搬送され、用紙排出トレイ２に排出される。また、両面に画像形成する場合は用紙反転ユニット６０へ誘導され、用紙反転ユニット６０から再び用紙搬送路５１の上流部に搬送され、画像形成ユニット３０で他方の面に画像が形成され、用紙搬送方向切り替え手段５３により排出トレイ２へ誘導され、排出される。ここで、用紙搬送方向切り替え手段５３は支点５３ａを中心に回動可能であり、外部コンピュータからの指示に基づき図示しない駆動装置により用紙Ｐを誘導する態勢を変化させる。図１において、実線は用紙反転ユニット６０への誘導態勢、破線は用紙排出トレイ２への誘導態勢である。

用紙反転ユニット６０について図２を用いて説明する。図２は用紙反転ユニット６０近傍の部分構成図である。用紙反転ユニット６０は、用紙Ｐをスイッチバックさせる反転ローラ対６１と、スイッチバックする用紙Ｐを一時的に収容する中間トレイ６２と、上板６３ａと下板６３ｂとからなる反転用紙搬送路６３と、搬送ローラ対６４と、上板６８ａと下板６８ｂとからなる反転用紙搬送路６８と、搬送ローラ対６９とを備える。反転用紙搬送路６８は鞘のように反転用紙搬送路６３を収めている。反転用紙搬送路６８には搬送ローラ対６９で用紙Ｐを搬送できるように搬送ローラ対６９が露出する穴が設けられている。ここで、反転用紙搬送路６３が反転用紙搬送路６８を収めるものであっても構わない。

用紙搬送方向切り替え手段５３により用紙反転ユニット６０に誘導された用紙Ｐは、反転ローラ対６１により実線の矢印Ａのように中間トレイ６２へ搬送され、一時的に収容される。次に、用紙Ｐは、回転方向が逆転した反転ローラ対６１により破線の矢印Ｂのように用紙搬送路６３に搬送され、搬送ローラ対６４および搬送ローラ対６９により反転用紙搬送路６３および反転用紙搬送路６８を搬送され、搬送ローラ群５２ａに到達し、再度用紙搬送路５１を搬送され、画像形成ユニット３０により他方の面に画像が形成される。

本発明の実施形態において、給紙カセット２１は図１に示すように前部材２１ａと後部材２１ｂからなっている。後部材２１ｂは前部材２１ａにスライド可能に挿入されており、図３のプリンタ１の概略構成図に示すように給紙カセット２１は長尺サイズまたは通常サイズに伸縮することができ、図示しない固定部材により固定することができる。通常サイズではＡ４版またはそれ以下の大きさの短尺の用紙に対応するものであり、長尺サイズではＡ３版などの長尺の用紙を収めることができるものである。

また、用紙反転ユニット６０も本体１に取り付けられた部分と、一体としてスライド可能な部分とからなり、伸縮可能である。本体１に取り付けられた部分は、カバー６６と、反転用紙搬送路６８と、搬送ローラ対６９であり、一体としてスライド可能な部分は、反転ローラ対６１と、中間トレイ６２と、反転用紙搬送路６３と、搬送ローラ対６４と、係合部材６５からなる。

伸ばした状態の給紙カセット２１を図３のように本体１の右方から挿入すると、後部材２１ｂの奥側の端部が用紙反転ユニット６０に設けた係合部材６５と係合し、用紙反転ユニット６０が給紙カセット２１と連動して伸びて、本体１から突き出す。同時に本体１に取り付けられた用紙反転ユニット６０のカバー６６は上端を中心として上方に回動する。また、反転用紙搬送路６３が本体１に取り付けられた反転用紙搬送路６８から抜け出してくるが、両者の連結は保たれ、完全には抜け出さない。このとき、係合部材６５は用紙カセット２１に取り付けられ、用紙反転ユニット６０の所定箇所に係合するものであっても構わない。

このように構成することにより、給紙カセット２１に長尺の用紙を収容することができ、かつ中間トレイ６２にも長尺の用紙を収容することができるようになる。よって、通常の状態では短尺の用紙に対応した占有床面積の小さい、用紙の両面に画像の形成が可能なプリンタで、長尺の用紙にも両面に画像の形成が可能となる。また、長尺サイズにした給紙カセット２１を本体１に挿入すると係合部材６５によって、用紙反転ユニット６０も連動して伸びるため、用紙反転ユニット６０を給紙カセット２１と別個に伸ばす必要がない。また、用紙反転ユニット６０が伸びても反転用紙搬送路６３と反転用紙搬送路６８とに途切れた部分ができないため、反転した用紙Ｐが途切れた部分に引っかかることがなく、用紙Ｐを安定して搬送することができる。

さらに、図１〜３に示すように、用紙反転ユニット６０には用紙搬送路形成部材６７が設けられている。用紙搬送路形成部材６７は、用紙反転ユニット６０が伸びる前は図１および図２のように定着部４０および定着後ローラ対５２ｃの下方に位置しており、用紙反転ユニット６０が伸びると図３のように用紙搬送方向下流側の支点を中心として上方に回動し、定着後ローラ対５２ｃと用紙反転ユニット６０を結ぶ用紙搬送路の下部を形成する。

これにより、用紙反転ユニット６０が伸びた場合に、定着後ローラ対５２ｃから用紙反転ユニット６０に向かって排出された用紙Ｐの先端が定着後ローラ対５２ｃと用紙反転ユニット６０との間にできた間隙に落ち込んで、用紙Ｐが用紙反転ユニット６０へ搬送されなくなることがなくなる。

用紙反転ユニット６０と本体１とは、用紙反転ユニット６０のスライド可能な部分を本体１の方向へ引き寄せる図示しない引張コイルばねなどの付勢手段によって接続されている。

これにより、給紙カセット２１を抜くと用紙反転ユニット６０が本体１に付勢手段により納まるため、給紙カセット２１を通常サイズに縮めたときに用紙反転ユニット６０を給紙カセット２１と別個に縮める必要がなくなる。

反転ローラ対６１の駆動手段８０について、図４の用紙反転ユニット６０を本体１の裏側から見た斜視図を用いて説明する。駆動手段８０は本体１に設けられたギヤ８１、ギヤ８２ａ、ギヤ８２ｂおよびベルト８２ｃと、用紙反転ユニット６０に設けられたプーリ８３ａ、プーリ８３ｂおよびベルト８３ｃとからなる。

ギヤ８１は、本体１の回転部に駆動力を伝える図示しない主モータからの駆動力が伝えられており、反転用紙搬送路６３の斜め下方に配置されている。ギヤ８２ａはギヤ８１の上方に、ギヤ８１に噛み合うように設けられている。ギヤ８２ｂはギヤ８２ａと同等のギヤであり、図４においてギヤ８２ａの右方に設けられている。ベルト８２ｃはギヤ８２ａの主軸とギヤ８２ｂの主軸とによって張架支持されている。また、プーリ８３ｂは反転ローラ対６１の一方のローラの主軸に取り付けられ、ベルト８３ｃはプーリ８３ｂともう１個のプーリ８３ａにより張架支持されている。ここで、ベルト８３ｃはギヤ８２ａおよびギヤ８２ｂと噛み合う歯が外周に付いた歯付きベルトからなっている。

図４は用紙反転ユニット６０が伸びた状態での駆動手段８０の状態を示す。このとき、ギヤ８２ｂとプーリ８３ａとがベルト８３ｃを挟んで相対する位置となり、ギヤ８２ｂとベルト８３ｃの歯は噛み合っている。主モータから伝えられた駆動力はギヤ８１からギヤ８２ａ、ベルト８２ｃ、ギヤ８２ｂ、ベルト８３ｃおよびプーリ８３ｂを経て反転ローラ対６１に伝えられる。

また、用紙反転ユニット６０が本体１に納まった状態では、用紙反転ユニット６０が図４で左方に移動するため、ギヤ８２ａとプーリ８３ａとがベルト８３ｃを挟んで相対する位置となり、ギヤ８２ａとベルト８３ｃの歯は噛み合っている。主モータから伝えられた駆動力はギヤ８１からギヤ８２ａ、ベルト８３ｃおよびプーリ８３ｂを経て反転ローラ対６１に伝えられる。

本発明に係る画像形成装置の給紙カセットおよび用紙反転ユニットの伸縮機構は、プリンタに限られず、ファクシミリ、複写機、またはこれらの複合機であっても利用することができる。

本発明の画像形成装置の実施形態に係るプリンタの概略構成図 用紙反転ユニット近傍の部分構成図 給紙カセットおよび用紙反転ユニットが伸びた状態のプリンタの概略構成図 用紙反転ユニットを本体の裏側から見た斜視図

符号の説明

１ 本体
２１ 給紙カセット
３０ 画像形成ユニット
４０ 定着部
５１ 用紙搬送路
５２ 搬送ローラ対群
５２ｃ 定着後ローラ対
６０ 用紙反転ユニット
６３ 反転用紙搬送路
６７ 用紙搬送路形成部材
６８ 反転用紙搬送路

Claims (6)

1. 用紙にトナー像を形成する画像形成ユニットと、前記トナー像を用紙に定着する定着部と、収納する用紙のサイズに応じて伸縮可能で画像形成装置の本体から取り外し可能な給紙カセットと、用紙の両面に画像を形成するために用紙を反転させる用紙反転ユニットとを備える画像形成装置において、
   前記用紙反転ユニットが伸縮可能であり、前記給紙カセットのサイズに応じてそのサイズを変えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記給紙カセットおよび前記用紙反転ユニットが、縮めているときには前記本体に納まり、伸ばすとその一部が前記本体から突き出すことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記給紙カセットを伸ばして前記本体に挿入すると、前記用紙反転ユニットも前記給紙カセットに連動して伸ばされることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記用紙反転ユニットにより反転された用紙を前記画像形成ユニット方向に搬送する、上板と下板からなる反転用紙搬送路を有し、前記反転用紙搬送路は前記本体に固定された部分と前記用紙反転ユニットに固定された部分からなり、一方が鞘のように他方を収めていて、前記用紙反転ユニットが伸びても両者の連結が保たれることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記本体には前記定着部から排出された用紙を搬送する定着後ローラ対を設け、前記用紙反転ユニットが前記本体内部にあるときは前記定着後ローラ対の下方に収納されており、前記用紙反転ユニットが前記本体外に移動すると上方に移動して、前記定着後ローラ対と用紙反転ユニットの間の用紙搬送路の下部を形成する用紙搬送路形成部材を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記用紙反転ユニットと前記本体とが、前記用紙反転ユニットを前記本体方向に引き寄せる付勢手段で接続されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載の画像形成装置。

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