JP2006259449A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 通常の用紙搬送路と再給紙路の2つの搬送路を同時に(1つの動作で)解放してジャム処理を容易にする。
【解決手段】 スイッチバック搬送路及び再給紙路を搭載する両面ユニット60を装置本体50に対して開放可能に設ける。副回動ユニット64は両面ユニット60に回動可能に支持される。装置本体50側にガイド部材2を設け、そのガイド部材2に係合する係合部材19は副回動ユニット64に設けられる。両面ユニット60を開放するとき、係合部材19がガイド部材2に抑えられることにより、副回動ユニット64の重心位置が副回動ユニットの回動軸よりも装置本体側に移動し、副回動ユニット64が図中反時計回りに回動して、装置本体50と両面ユニット60間に形成される通常用紙搬送路43と、副回動ユニット64と両面ユニット60間の再給紙路の2つの搬送路が同時に開放される。
【選択図】 図7

Description

本発明は、両面記録可能な画像形成装置に関し、さらに詳しく言えば、スイッチバック搬送路と再給紙搬送路を搭載する両面ユニットを装置本体に開放可能に設けた画像形成装置に関するものである。
特開平10−181978号公報 特公平8−18724号公報
装置本体の側面に両面ユニットを装着し、用紙両面への記録を可能にした画像形成装置は周知であり、例えば上記特許文献1にその一例が開示されている。この特許文献1に記載のものでは、給紙部から定着部までの用紙搬送路においてジャムが発生した場合は、両面ユニット80及び側面カバー123を開放させてジャム処理を行なうことが記載されている(特許文献1、段落[0024]第21行〜段落[0025]及び図2参照)。
しかしながら、特許文献1に記載のものでは、両面ユニット80を開放させた場合でも再給紙路(両面経路133:特許文献1、図2参照)は開放されず、両面ユニット内でのジャム処理が容易でないという問題があった。また、両面記録時であっても、本体側の用紙搬送路でジャムが発生した場合には両面ユニットに加えて側面カバーを開放しなければならず、記録態様とジャム処理時に開放すべきユニットが一元化されておらず、ユーザが戸惑うことがあるという問題がある。
これに対し、上記特許文献2には、再給紙路を開放可能に構成し、両面ユニット内でのジャム処理を容易にした画像形成装置が提案されている。
しかしこの特許文献2に記載の画像形成装置は、スイッチバック経路が両面ユニット内に設けられておらず、装置本体側の第1排紙トレイあるいは第2排紙トレイをスイッチバック経路として利用する構成のため、用紙がスイッチバック経路から再給紙路にまたがってジャムしている場合(特に用紙がローラに挟持されている場合など)、両面ユニットの開放によりジャムした用紙が引っ張られて切れてしまうこともあり、ジャム処理がし難くなってしまうという問題があった。
また、片面記録時にジャムが発生した場合と両面記録時にジャムが発生した場合において、用紙がジャムした場所によってはジャム処理すべき個所と開放するユニットとが対応せず、判りにくい。すなわち、特許文献2に記載のものでは、記録態様とジャム処理時に開放すべきユニットが一元化されておらず、ユーザが戸惑うことがあるという問題がある。
さらに、特許文献1及び2に記載の装置では、2つの搬送路(装置本体側の用紙搬送路と両面ユニットの再給紙路)を開放するには2段階の動作が必要で操作性に優れないという問題もある。
特許文献2では、第1ユニットに連動して第2ユニットが同一方向に回動して2つの搬送路が同時に開放される(請求項3)と記載されているが、その実施例である第4図のもの(第2実施例)は、2つの搬送路が同時に開放されるのではなく、実際には、第1図の状態から第2図の状態まで2つのユニット(U1,U2)が一体的に回動し、そこから、第1ユニット(U1)だけが更に回動することによって2つの搬送路が順次開放されるものである。すなわち、第1図の状態から第1ユニット(U1)を開放するとき、第2ユニット(U2)は第1ユニット(U1)に寄りかかって両者が一体的に第2図の状態まで回動し、ワイヤ37a(第4図に示されている)が延びきった位置で第2ユニット(U2)がワイヤ37aに引っ張られてその場所で停止し、第1ユニット(U1)だけが更に回動することで再給紙路が開放される。つまり、「両面ユニット(U1)の開放時に、両面ユニットが所定角度以上開くと、それによってU1とU2が離間し、再給紙路が開放される」ものである。したがって、2つの搬送路が同時に開放されるものではない。そのため、この第2実施例でも、2つの搬送路を開放する動作は、実質的に2アクションの動作である。また、この実施例では、開放時にワイヤが作業の邪魔になり、また、ユニットを閉めるとワイヤ37a,37bがたるんでしまうため、そのワイヤの処理をしなければならず、現実的な構成とは考えられない。
そのうえ、特許文献2の請求項3には『第1のシート材搬送系ユニット(U1)を回動することにより、それに連動して第2のシート材搬送系ユニット(U2)が同一方向に回動して主搬送経路と副搬送経路とが同時に開放される』と記載しているが、2つのユニットU1,U2が同一方向に回動しながらU1,U2間に形成される副搬送経路が開放されるためには、2つのユニットU1,U2の回動速度が異なっていなければ不可能である。すなわち、U1の回動速度=U2の回動速度の場合にはU1とU2はくっついたまま移動(回動)することになり、副搬送経路は開放されない。したがって、同一方向に移動するU1,U2の回動速度が異なっていないかぎり(U1の回動速度>U2の回動速度でなければ)、副搬送経路は開放されず主搬送経路と副搬送経路とが同時に開放されることはありえない。しかるに、特許文献2中には、2つのユニットU1,U2の回動速度を異ならせることは何ら記載されておらず、よって、請求項3の記載は実施例の構成を正しく記述したものではない(逆にいえば、請求項3を実現する構成が発明の詳細な説明中に記載されていないことになる)。つまり、上述した如く、特許文献2の第4図の実施例は、2つの搬送路が同時に開放されるのではなく、2つの搬送路が順次開放されるものである。
本発明は、従来の両面記録可能な画像形成装置における上述の問題を解決し、記録態様にかかわらずジャム処理時に開放すべきユニットを一元化するとともに、通常の用紙搬送路と再給紙路の2つの搬送路を同時に(1つの動作で)解放することができ、ジャム処理を容易に行なうことのできる画像形成装置を提供することを課題とする。
前記の課題は、本発明により、記録媒体の表裏を反転させる両面ユニットを備えて両面記録可能な画像形成装置において、前記両面ユニットが少なくともスイッチバック搬送路と再給紙搬送路を搭載して装置本体に開放可能に装着され、一方側の面を装置本体と前記両面ユニットとの間に形成される通常用紙搬送路に対面させ、他方側の面を前記再給紙搬送路に対面させ、回動可能な副回動ユニットを有し、前記両面ユニットの開放時に前記副回動ユニットの重心位置を副回動ユニットの回動軸よりも装置本体側に移動させる、副回動ユニット重心移動機構を設け、前記両面ユニットの開放時に、それに連動して前記副回動ユニットが前記両面ユニットから離れる方向に回動して、前記通常用紙搬送路及び前記再給紙搬送路が同時に開放されることにより解決される。
また、前記副回動ユニット重心移動機構が、装置本体側に設けられたガイド部材と、前記副回動ユニット側に設けられ前記ガイド部材に係合する係合部材とからなると好ましい。
また、前記ガイド部材により、前記両面ユニットの閉鎖時に前記副回動ユニットの位置決めがなされると好ましい。
また、前記両面ユニットを所定角度以上開放すると、前記ガイド部材と係合部材の係合が解除されると好ましい。
また、前記両面ユニットを開放状態から前記の所定角度以内に閉じることにより、前記係合が解除されていた前記ガイド部材と係合部材とが再係合されると好ましい。
また、前記副回動ユニットは、前記両面ユニットを所定の角度以上開放させた場合に重心位置が副回動ユニット回動軸の反対側に移動し、前記両面ユニットに沿って前記再給紙搬送路を閉鎖する位置に移動すると好ましい。
また、前記両面ユニットの開放時に前記両面ユニットを、前記副回動ユニットが前記再給紙搬送路を開放している第1の位置と、前記副回動ユニットが両面ユニットに沿って前記再給紙搬送路を閉鎖する第2の位置とに選択的に支持させる、両面ユニット支持手段を有すると好ましい。
また、前記両面ユニットの開放時に開放される前記通常用紙搬送路又は前記再給紙搬送路中に配置される一対の回動部材からなる用紙搬送手段を有し、該搬送手段の一方側の回動部材と他方側の回動部材は前記通常用紙搬送路及び前記再給紙搬送路の開放により互いに離間し、前記通常用紙搬送路及び前記再給紙搬送路の閉鎖時に互いに圧接されると好ましい。
また、前記用紙搬送手段が搬送ローラ対であると好ましい。
また、前記用紙搬送手段がレジストローラ対であると好ましい。
また、前記用紙搬送手段の一方側の回動部材が転写ローラであると好ましい。
また、前記用紙搬送手段の一方側の回動部材が中間転写体であると好ましい。
また、前記用紙搬送手段の一方側の回動部材が感光体ドラムであると好ましい。
また、前記用紙搬送手段の一方側の回動部材が搬送ベルトであると好ましい。
また、前記通常用紙搬送路に沿って複数の作像ユニットを並設し、前記通常用紙搬送路を搬送される用紙上に前記複数の作像ユニットから直接画像を転写してカラー画像の形成が可能であると好ましい。
また、前記複数の作像ユニットに対向して用紙搬送手段としての搬送ベルトを配設し、該搬送ベルトを前記副回動ユニットに支持させると好ましい。
また、前記搬送ベルトのループ内に、前記作像ユニットから用紙上に画像を転写させる転写手段が配置されると好ましい。
本発明の画像形成装置によれば、両面ユニットの開放時に副回動ユニットの重心位置をその回動軸よりも装置本体側に移動させる副回動ユニット重心移動機構を設けたので、両面ユニット開放時に副回動ユニットを自重により両面ユニットから離れる方向に回動させることができ、通常用紙搬送路及び再給紙搬送路が同時に開放される。これにより、記録態様にかかわらずジャム処理時に開放すべきユニットが一元化され、ユーザが戸惑うことがない。また、ジャム紙の視認性及びジャム紙の除去性に優れ、ジャム処理を容易に行なうことができる。また、2つの搬送路が同時に(1つの動作)で開放できるので、操作性にも優れている。
請求項2の構成により、ガイド部材と係合部材とからなる簡単な構成で副回動ユニット重心移動機構を実現することができる。
請求項3の構成により、ガイド部材により両面ユニットの閉鎖時に副回動ユニットの位置決めがなされるので、両面ユニットを閉鎖することによって自動的に副回動ユニットを位置決めし、動作可能状態とすることができる。
請求項4の構成により、両面ユニットを所定角度以上開放するとガイド部材と係合部材の係合が解除されるので、両面ユニットを大きく開くことができ、優れたジャム処理性を得ることができる。
請求項5の構成により、両面ユニットを開放状態から前記の所定角度以内に閉じることにより、係合が解除されていたガイド部材と係合部材とが再係合されるので、両面ユニットを閉じるだけで副回動ユニット重心移動機構を当初の状態に復帰させることができる。
請求項6の構成により、通常用紙搬送路の低い位置におけるジャム処理や、装置本体内のメンテナンス等の作業がし易くなる。
請求項7の構成により、両面ユニットを第1の位置と第2の位置とに選択的に支持させることができるので、再給紙搬送路を開放した状態と再給紙搬送路を閉鎖した状態とを容易に実現でき、各部でのジャム処理やメンテナンス時の操作を容易にすることができる。
請求項8の構成により、両面ユニットの開放及び閉鎖時に、用紙搬送手段を構成する回動部材の離間と圧接を実現できる。
請求項9〜14の構成により両面ユニットの開放及び閉鎖時に、搬送ローラ対及びレジストローラ対を構成する各回動部材、転写ローラ、中間転写体、感光体ドラム、搬送ベルトをその相手部材に対し、離間と圧接を実現できる。
請求項15の構成により、いわゆるタンデム型のカラー装置における両面ユニットのジャム処理性を向上させることができる。
請求項16の構成により、構造が複雑で調整作業の頻度が高い搬送ベルトユニットのメンテナンスが容易になる。
請求項17の構成により、転写部のメンテナンス性を向上させることができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの概略を示す断面構成図である。この図に示すフルカラープリンタ100は、装置本体のほぼ中央部に、複数のローラに巻き掛けられた中間転写ベルト11を配設しており、その中間転写ベルト11の下側走行辺に沿って4個の作像ユニット10(Y,C,M,Bk)を配設している。
各作像ユニット10は像担持体としての感光体ドラム1を具備している。この感光体ドラム1の周りには、帯電手段、現像装置、クリーニング手段等が配置され、さらに各感光体ドラム1に対向する位置において中間転写ベルト11の内側に一次転写手段としての転写ローラ12が設けられている。本例の場合、4個の作像ユニット10は同一構造に構成されているが、各作像ユニットの現像装置で扱う現像剤の色がマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの4色に異なっている。本例の場合、4個の作像ユニット10は、図において左からマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの色順に配置されている。各作像ユニット10はプロセスカートリッジとして装置本体に着脱可能に設けられている。
そして、作像ユニット10の下方には光書き込み装置14が設けられている。光書き込み装置14は図示はしないがポリゴンミラーやミラー群等を有しており、光変調されたレーザ光を各色作像ユニットの感光体ドラム1の表面に照射する。光書き込み装置は、各作像ユニット10に個別に設けてもよいが、共通の光書き込み装置を用いればコストの点で有利である。なお、本例では、中間転写ベルト11及び光書き込み装置14もユニット化されており、それぞれ装置本体に着脱可能に構成されている。
装置の下部には2段の給紙カセット15a,bがセットされており、各給紙カセットに対応する給紙手段16a,bが設けられている。給紙手段16a,bはそれぞれ、呼び出しローラ、供給ローラ及び分離ローラから構成されている。その給紙手段16a,bによって給送される転写紙等の記録媒体(以下、用紙という)を搬送するために、搬送ローラ対17,17が設けられている。上側の搬送ローラ対17の上方(用紙搬送方向の下流側)にはレジストローラ対18が設けられている。そのレジストローラ対18の上方には、二次転写手段としての転写ローラ19が、中間転写ベルト11が掛け渡されるローラの一つである転写対向ローラ13に対向して設けられている。
二次転写手段部の上側には定着装置20が設けられており、その定着装置20の上方には、用紙搬送方向を切り替えるための第1〜第3の切替爪21,22,23が配置されている。各切替爪21〜23は、図2に実線と仮想線で示す位置とに、図示しないソレノイド等のアクチュエータにより切り替えられる。符号24〜27は、用紙搬送路中に適宜配置された搬送ローラ対である。また、符号35〜41は、用紙搬送路中に適宜配置された用紙センサである。なお、用紙搬送路は、ガイド板等の部材(符号付さず)により適宜ガイドされている。
装置本体50の上面は排紙トレイ30として構成されており、その排紙トレイ30に用紙を排出するための排紙ローラ対29が、定着装置20の左上方に位置して設けられている。
両面ユニット60内には、スイッチバック搬送路61及び再給紙路62が形成されている。スイッチバック搬送路61の入口部(装置上側)には第1反転ローラ対31が設けられ、スイッチバック搬送路61の中途には第2反転ローラ対32が設けられている。第1及び第2反転ローラ対31,32は、正逆回転可能に構成されている。そして、再給紙路62をほぼ三等分する位置に、搬送ローラ対26,27が配置されている。前述の第3切替爪23は、第1反転ローラ対31のすぐ隣で、スイッチバック搬送路61から再給紙路62への進入部に位置して配置されている。
両面ユニット60の側面には手差しトレイ33が引き出し及び収納可能に設けられている。図1では、手差しトレイ33を引き出した状態を示してある。この手差しトレイ33から用紙を給紙するために、呼び出しローラ、供給ローラ及び分離ローラからなる給紙手段34が設けられている。その給紙手段34の側方、装置内側に位置して再給紙ローラ28が配設されている。再給紙ローラ28の上下両側には従動ローラがそれぞれ圧接されている。この再給紙ローラ28は正逆回転可能に構成されており、再給紙路62から用紙を再給紙する場合は図中反時計回りに回転駆動され、手差しトレイ33から用紙を給紙する場合は図中時計回りに回転駆動される。
上記のように構成された本例のフルカラープリンタ100における画像形成動作について簡単に説明する。
上記作像ユニット10の感光体ドラム1が図示しない駆動手段によって図中時計方向に回転駆動され、その感光体ドラム1の表面が帯電手段によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された感光体表面には、光書き込み装置14からのレーザ光が照射され、これによって感光体ドラム1表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム1に露光される画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。このように形成された静電潜像に現像装置から各色トナーが付与され、トナー像として可視化される。
また、中間転写ベルト11が矢印で示すように図中反時計回りに走行駆動され、各作像ユニット10において一次転写ローラ12の作用により感光体ドラム1から中間転写ベルト12に各色トナー像が順次重ね転写される。このようにして中間転写ベルト11はその表面にフルカラーのトナー像を担持する。
なお、作像ユニット10のいずれか1つを使用して単色画像を形成したり、2色又は3色の画像を形成したりすることもできる。モノクロプリントの場合は、4個の作像ユニットのうち、図の一番右側のBkユニットを用いて画像形成を行う。
そして、トナー像を転写した後の感光体ドラム表面に付着する残留トナーは、クリーニング装置によって感光体ドラム表面から除去され、次いでその表面が除電器の作用を受けて表面電位が初期化されて次の画像形成に備える。
一方、給紙カセット15a,bあるいは手差しトレイ33から用紙が選択的に給送され、レジストローラ対18によって、中間転写ベルト11上に担持されたトナー像とのタイミングを取って二次転写位置に向けて送出される。本例では転写ローラ19には中間転写ベルト表面のトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト表面のトナー像が用紙上に一括して転写される。トナー像を転写された用紙は、定着装置20を通過するとき、熱と圧力によってトナー像が用紙に熔融定着される。定着された転写材は、排紙ローラ29により装置本体1の上面に構成された排紙部30に排出される。片面プリント時の用紙搬送経路(ただし、給紙カセット15a,bから給紙した場合)を、図2に実線[1]で示す。
なお、上記第2切替爪22の上方の装置上面にオプションの排紙トレイ(例えばソート機能を有する4ビントレイ)を装着可能であり、その図示しないオプショントレイに定着後の用紙を排出することも可能である。オプショントレイに用紙を排出する場合の用紙搬送経路(ただし、定着装置通過後)を、図2に破線[2]で示す。
用紙両面にプリントを行う場合は、用紙片面にトナー像を定着した用紙を、第1〜第3切替爪21〜23を適切に切り替えることにより、スイッチバック搬送路61内に進入させる。この場合の第1及び第2切替爪21,22は、図2の仮想線の位置に切り替えられる。また、第3切替爪23は、図2の実線の位置に切り替えられる。また、第1及び第2反転ローラ対31,32は正方向(図1で時計回り)に回転される。用紙をスイッチバック搬送路61内に進入させるときの搬送経路(ただし、搬送ローラ対25以降)を、図2に2点鎖線[3]で示す。
スイッチバック搬送路61内に進入した用紙後端をセンサ40で検知したら、第1及び第2反転ローラ対31,32を逆方向(図1で反時計回り)に回転させ、用紙を反転させる。このとき、第3切替爪23を図2の仮想線の位置に切り替えることで、反転させた用紙を再給紙路62へと送り込む。
再給紙路62は、その下端部で手差しトレイ33からの用紙搬送路と合流され、さらに、再給紙ローラ28の奥側で給紙カセット15a,bからの用紙搬送路と合流される。再給紙路62内を用紙は搬送ローラ対26,27により搬送され、さらに再給紙ローラ28によりレジストローラ18へと送られる。再給紙路62を通る用紙搬送経路(ただし、第3切替爪23から実線[1]と合流する部分まで)を、図2に1点鎖線[4]で示す。また、手差しトレイ33から用紙を給紙する場合の用紙搬送経路(ただし、再給紙ローラ28を抜けた位置まで)を、図2に点線[5]で示す。
スイッチバック搬送路61で反転させた用紙を再給紙路62を通過させることで用紙の表裏が逆にされ、その用紙裏面に中間転写ベルト11からトナー像が転写され、その裏面画像を定着装置20で定着することにより、表裏両面に画像を担持する用紙を、排紙トレイ30又は図示しないオプショントレイに排出することで、両面プリントが完成する。
さて、本例のプリンタ100において、両面ユニット60はその下部に設けられた回動軸63を支点として揺動可能に設けられ、装置本体50に対して両面ユニット60を開閉可能に設けている。両面ユニット60を開放した様子を図3に示す。なお、両面ユニット60は図示しないリンク機構により装置本体50に支持され、開放時に所定の位置で止まるようになっている。また、両面ユニット60の開閉力を軽減させるために、両面ユニット60を支持するリンク機構にダンパ手段を設けると好適である。ダンパ手段としては、スプリングを使ったものや、オイルダンパ等を用いることができる。
両面ユニット60に含まれ、装置本体50に対して開閉されるものとしては、スイッチバック搬送路61を形成するガイド板(符号なし)、再給紙路62を形成する一部のガイド板66、副回動ユニット64の他に、第3切替爪23、第1及び第2反転ローラ対31,32、手差しトレイ33、その給紙手段34、再給紙ローラ28等がある。また、レジストローラ対18の従動側ローラ18b、2つの搬送ローラ対17,17の各従動側ローラ17b,17bも両面ユニット60に含まれる部材である。
副回動ユニット64は、2次転写ローラ19、レジストローラ対18の従動側ローラ18b、搬送ローラ対27の従動側ローラ27b、再給紙ローラ28の従動側ローラ28b及び用紙センサ41を支持して、回動軸65を支点として揺動可能に構成されている。副回動ユニットの回動軸65は、両面ユニット60の図示しない構造部材(側板)に支持されている(なお、回動軸65を搬送ガイド板等に支持させることもできる)。また、図示しないストッパ部材が設けられており、副回動ユニット64が図3に示す角度以上に開放される(図3において、図示状態よりも反時計回りに回動する)ことはない。
再給紙路62は、その一方側(装置外側)をガイド板66により規定され、反対側(装置内部側)を上から順にガイド部材42の一面、定着装置20の一面、副回動ユニット64の一面により規定され、両面ユニット60を閉じたときに上記の部材により再給紙路62が形成される。
副回動ユニット64は後述するように、両面ユニット60開放時に再給紙路62を自動的に開放するよう構成されているが、図1のように両面ユニット60が閉じられた状態では、装置本体50と両面ユニット60とにより挟まれて所定の場所に位置し、このとき、2次転写ローラ19が転写対向ローラ13に対向して中間転写ベルト11に圧接され、レジストローラ対の従動側ローラ18bが駆動側ローラ18aに圧接され、2つの搬送ローラ対17の従動側ローラ17b,17bがそれぞれの駆動側ローラ17a,17aに圧接され、再給紙路62内の搬送ローラ対27の従動側ローラ27bが駆動側ローラ27aに圧接され、動作可能となる。
そして、図3のように両面ユニット60を開放すると、2次転写ローラ19は中間転写ベルト11(対向ローラ13)から離間し、レジストローラ対の従動側ローラ18bは駆動側ローラ18aから離間し、2つの搬送ローラ対17の従動側ローラ17b,17bがそれぞれの駆動側ローラ17a,17aから離間し、下側の搬送ローラ対17から定着装置20までの通常用紙搬送路43(図に太い実線で示す)が開放される。このとき、同時に、副回動ユニット64が再給紙路62を開放する方向(図中反時計回り)に回動することによって、第3切替爪23から合流部G(再給紙路が通常用紙搬送路43に合流する部分)までの再給紙路62(図3に太い一点鎖線で示す)が開放される。
本実施形態では、図4に示すように、両面ユニット60を閉じたときの2次転写ローラ19の軸端部に位置してガイド部材2が設けられている。このガイド部材2は、装置本体50に装着支持された部材であり、図4では一方側(装置前面側)のみ図示しているが、反対側(装置後面側)にも設けられており、両面ユニット60を閉じたときに2次転写ローラ19の軸を両側からガイドして、2次転写ローラ19の位置決めを行なう部材である。
すなわち、2次転写ローラ19は副回動ユニット64に対し遊びを持って支持されており、図5に示すように、2次転写ローラの軸19aの端部に装着された軸受部材75がガイド部材2によってガイドされる。ガイド部材2は、上ガイド面2a,下ガイド面2bおよび側面2cからなる“コ”の字あるいは逆“コ”の字状断面を有しており、また図4に示すように、側面形状は装置本体の外側から内側に向かって次第に高さが小さくなる略三角形(あるいは台形)形状となっている。以下の説明では、ガイド部材2の図4での左側端部を先端、右側端部を後端と称して説明する。
上記のようにガイド部材2が略三角形(あるいは台形)形状をしているため、ガイド部材2の上ガイド面2aと下ガイド面2b間の距離(高さ)は、後端から先端に行くにしたがって次第に狭くなっている。先端部の高さは2次転写ローラ19の軸受部材75が抜けない大きさとなっており、後端部の高さは軸受部材75が抜けられる大きさとなっている。
両面ユニット60を装置本体50に対し完全に閉じると(図4の状態)、2次転写ローラ19は両面ユニット60及び副回動ユニット64に押されて、軸受部材75がガイド部材2の先端部方向に押圧され、次第に高さが狭くなっている上ガイド面2aと下ガイド面2bに軸受部材75が挟持されることによって2次転写ローラ19が位置決めされる。これにより、2次転写ローラ19は中間転写ベルト11を挟んで転写対向ローラ13に圧接されるように支持される。なお、2次転写ローラ19の軸方向の位置決めは、副回動ユニット64の図示しない側板によってなされている。
そして、両面ユニット60を開く際に、開放当初は軸受部材75がガイド部材2の上ガイド面2aによって抑えられるため、2次転写ローラ19すなわち副回動ユニット64は両面ユニット60の開放に追随せず装置本体側に残ろうとする。つまり、副回動ユニット64が回動軸65を支点として両面ユニット60に対して、相対的に回転する。それによって、図6に示すように、再給紙路62がある程度開放される(再給紙路62の開放が始まる)。
副回動ユニット64の重心CGの位置は、図4のように両面ユニット60を閉じた状態では回動軸65のほぼ真上にあるが、図6のように両面ユニット60が開放されることによって、回動軸65よりも装置本体側に位置するようになる。そのため、更に両面ユニット60を開放するとき、副回動ユニット64は自動的に図中反時計回りに回転し、図7のように再給紙路62を開放する状態を保ったまま両面ユニット60が開かれる。なお、図6の角度から更に両面ユニット60が開放されるとき、2次転写ローラ19の軸受部材75はガイド部材2の後端から抜け出し、ガイド部材2による2次転写ローラ19のガイドは解消される。
このように、本実施形態においては、装置本体50側に設けたガイド部材2によって2次転写ローラ19の軸を抑え、両面ユニット60の開放時に副回動ユニット64の重心位置が回動支点65よりも装置本体側となるように構成している。そのため、両面ユニット60を開放することにより装置本体50と両面ユニット60間に空間が形成されることによって、副回動ユニット64が自動的に再給紙路62を開放する方向に回動し、再給紙路62が開放される。また、このとき、通常用紙搬送路43(図3参照)も同時に開放される。この二つの用紙搬送路43,62を開放するための動作は、両面ユニット60を開放するだけの1アクションの動作であり、非常に操作が容易である。
そして、両面ユニット60を閉じるときは、2次転写ローラ19の軸受部材75がガイド部材2の後端部からガイド部材内部に入り込み、ガイド部材2の下ガイド面2bによって軸受部材75が押し上げられることによって副回動ユニット64が自動的に再給紙路62を閉じる方向(図4,6,7で時計回り)に回動し、図1,4のように両面ユニット60が完全に閉じられると再給紙路62が形成される。また、両面ユニット60を閉じることによって、2次転写ローラ19が所定の位置に位置決めされる。
本例のフルカラープリンタ100においては、プリント動作中に用紙ジャムが発生した場合は、両面ユニット60を図3に示すように開放してジャム処理を行なう。その際、上述したように、両面ユニット60を開放するだけの1アクションの動作により通常用紙搬送路43と再給紙路62の2つの用紙搬送路が同時に開放されるため、ジャムした用紙を容易に視認することができ、また、搬送ローラ対17,17,26,27、レジストローラ対18、転写ローラ19と中間転写ベルト11、再給紙ローラ28と上側の従動ローラ28bにおける圧接が解除されるため、ジャム処理が非常に容易となっている。
しかも、片面プリント時のジャム処理においても、両面プリント時のジャム処理においても、両面ユニット60を開放するという同じ動作を行なってジャム紙を取り除くという処理になるため、記録形態にかかわらずジャム処理時に開放するユニットが一元化されることになる。したがって、ジャム処理に際してユーザが戸惑うことが無く、優れたジャム処理性を有するものである。また、両面ユニットにスイッチバック搬送路と再給紙路とを設けているので、スイッチバック搬送路から再給紙路に用紙がまたがるジャムが発生した場合でも、両面ユニット60の開放によりジャム紙が引っ張られて切れてしまうことがない。
ところで、上述したように、両面ユニット60開放時に再給紙路62を自動的に開放するよう構成しているので、両面ユニット60を開放してやれば、副回動ユニット64が自動的に図中反時計回りに回動して通常用紙搬送路43及び再給紙路62を同時に開放するので、装置側面にスペースが少なくて図7に示すように両面ユニット60の開放角度が小さい場合でも、通常用紙搬送路43と再給紙路62及び定着装置20前後の用紙搬送路が開放されるので、ジャム処理を行なうことが可能となる。仮に、両面ユニットを大きく開かないと副回動ユニット(第2のユニット)が開かない、すなわち所定の角度以上に両面ユニットを開かなければ第2のユニットが開かない構成の場合には、装置のサイド側に大きなスペース(第2のユニットが開放される角度以上に両面ユニットを開放できるだけのスペース)が必要となり、装置設置面積を大きくしてしまう。
もちろん、装置のサイド側スペースに余裕がある場合は、図8に示すように、両面ユニット60を大きく開放することができる。ここで、上述したように両面ユニット60の開放当初に副回動ユニット64の重心CGの位置が副回動ユニットの回転軸65よりも装置本体側に移動したため、副回動ユニット64を両面ユニット60に対して離す(離間させる)ことができるが、両面ユニット60が大きく開放された場合には、上述したように図示しないストッパ部材により副回動ユニット64の回動範囲が規制されているため、両面ユニット60の開放にしたがって副回動ユニット64が左に傾いた状態から直立状態に近づいて行き、両面ユニット60の開放角度が所定の角度以上になると、副回動ユニット64の重心CGの位置が副回動ユニットの回転軸65よりも装置外側(図8の右側)へ移動するため、図8に実線で示すように、副回動ユニット64が両面ユニット60本体に対して再給紙路を閉じた状態(副回動ユニット64が両面ユニット60に沿って寄りかかった状態)となる。
したがって、本例においては、両面ユニット60の開放当初は通常用紙搬送路43及び再給紙路62(図3参照)が開放されるが、両面ユニット60の開放角度が図8に示す角度以上に開放されると、副回動ユニット64部分の再給紙路は閉鎖されることになる。このため、ジャム処理に際し、副回動ユニット64が自力で直立している両面ユニット60の開放角度範囲で通常用紙搬送路43及び再給紙路62でのジャム処理は充分可能であるが、ジャム紙が通常用紙搬送路43の下方にある場合、例えば、搬送ローラ対17,17付近にある場合など、図8に示す角度まで両面ユニット60を開放することにより、副回動ユニット64が自動的に閉じられる(図8に実線で示す状態となる)ので、通常用紙搬送路における開放スペースが増大し、ジャム処理性をより向上させることができる。また、後述する定着装置20の着脱や、その他装置本体内のメンテナンスに際しても、副回動ユニット64が邪魔になることがなく、作業性を向上させることができる。
なお、本例においては、上述したように図示しないリンク機構により両面ユニット60は開放時に所定の位置で止まるように、例えば、図3に示す角度(再給紙路62が開放される状態)と図5に示す角度(副回動ユニット64が倒れ、再給紙路62が閉鎖される状態)の2段階の位置で停止するように構成されており、通常のジャム処理においては図3の位置で作業を行い、必要に応じて図5の位置まで両面ユニット60を開放して作業を行なうことにより、ジャム処理やメンテナンスの作業性を向上させている。もちろん、両面ユニット60の開放スペースに制約がある場合は、図4に示すような小さな開放角度でも通常用紙搬送路43及び再給紙路62におけるジャム処理が可能である。
図9は、副回動ユニット64の外観斜視図であり、(a)は装置本体側から見たもので、(b)は再給紙路62側から見たものである。この図に示すように、副回動ユニット64の装置本体側には二次転写ローラ19が装着支持されている。また、副回動ユニット64の再給紙路62側には再給紙路内の搬送ローラ対27の従動側ローラ27bが装着支持されている。そして、副回動ユニット64の下端部には、再給紙ローラ28(図1,3)に圧接される従動側ローラ28bが装着支持されている。
副回動ユニット64の装置本体側で二次転写ローラ19の下方にはガイド板68が取り付けられ、対向する装置本体側のガイド板(図1,3参照、ただし符号なし)と共に通常用紙搬送路43(図3)の一部を構成する。また、副回動ユニット64の再給紙路62側は、複数のリブ69aを有する搬送ガイド面69として構成されており、対向するガイド部材66(図3参照)と共に再給紙路62の一部を形成する。
上記したように、本実施形態のフルカラープリンタ100においては、両面ユニット60内に再給紙路だけでなくスイッチバック搬送路も設け、両面ユニット60の開放により通常用紙搬送路43と再給紙路62を同時に解放することができるので、片面記録時のジャム処理においても両面記録時のジャム処理においても両面ユニット60を開放することにより処理を行なうことができ、記録態様にかかわらずジャム処理時に開放すべきユニットを一元化してジャム処理を容易にすることができる。またこのとき、通常用紙搬送路43と再給紙路62の2つの搬送路は同時に1つの動作で開放されるので、ジャム紙の視認性に優れ、また、ジャム紙の除去性にも優れ、ジャム処理作業を非常に容易にしている。さらに、両面ユニットにスイッチバック搬送路と再給紙路とを設けているので、スイッチバック搬送路から再給紙路に用紙がまたがるジャムが発生した場合でも、両面ユニット60の開放によりジャム紙が引っ張られて切れてしまうことがない。
そして、両面ユニット60の開放当初に副回動ユニット64の重心位置を副回動ユニットの回転軸65よりも装置本体側に移動させるガイド部材2を設けたことにより、両面ユニット60の開放による通常用紙搬送路43と再給紙路62の同時解放を簡単な構成で実現することができる。また、少しでも両面ユニット60を開放してやれば副回動ユニット64が自動的に回動して通常用紙搬送路43及び再給紙路62を同時に開放するので、装置側面にスペースが少なくて両面ユニット60の開放角度が小さい場合でもジャム処理を行なうことが可能となる。
また、搬送経路に設けた搬送ローラ対やレジストローラ対、あるいは中間転写ベルトと2次転写ローラなどの用紙搬送に関わる部材が両面ユニット60の開放により圧接が解除され、両面ユニット60の閉鎖により圧接されるので、ジャム処理時におけるジャム紙の除去生を高めるとともに、ユニット閉鎖時には自動的に動作可能状態とすることができる。
また、両面ユニット60を所定の角度以上に開放することにより副回動ユニット64が再給紙路62を閉鎖する状態をとるように構成することで、両面ユニット60の回動支点に近い部分(装置の下方部)でのジャム処理を容易にすることができる。また、装置内部のメンテナンス性も向上させることができる。
そして、両面ユニット60を上記再給紙路62が開放される第1位置(副回動ユニット64が自力で直立できる状態)と再給紙路62が閉鎖される第2位置(副回動ユニット64が自力で直立できず再給紙路を閉鎖する状態)とに停止させることのできるリンク機構(両面ユニット支持手段)を設けることにより、ジャムした用紙の位置や状態に即したジャム処理を容易に行なうことができる。すなわち、再給紙路62でのジャム処理や装置の中央から上部でのジャム処理に際しては両面ユニット60を第1位置(例えば図3の開放角度に設定)にて停止させ、レジストローラ対18より下の装置下部でのジャムや他のメンテナンスに際しては両面ユニット60を第2位置(例えば図5の開放角度に設定)にて停止させる。これにより、ジャム処理やメンテナンス等に際して両面ユニットをユーザが支える必要がなく、作業性が向上する。なお、リンク機構の構成としては、例えば、本願出願人が別途出願した特開平10−148975号公報に記載のものを使用可能である。
なお、本実施形態では、ガイド部材2により2次転写ローラの軸19a(軸受部材75)をガイドするように構成したが、副回動ユニット64の他の部材をガイド部材で抑える(ガイドする)構成でも構わない。例えば、副回動ユニット64の一部を突起状に設けて、これをガイド部材(ガイド部材2)でガイドしても良いし、2次転写ローラの軸19aの端部に別部材を装着しても良い。要は、両面ユニット60の開放時に、副回動ユニット64の重心位置をその回動軸65よりも装置本体側に移動させることのできる構成であれば良い。副回動ユニット64側に設ける部材(例えば突起部)の形状や位置、および、装置本体側に設けるガイド部材の形状や位置も、上記した副回動ユニット64の重心位置を移動させられる構成であれば良い。
次に、用紙搬送路に沿って複数の作像ユニットを並設し、搬送される用紙上に各作像ユニットから直接トナー像を転写する方式の画像形成装置に本発明を適用した第2実施例について図11及び図12を参照して説明する。なお、前記第1の実施例と同一あるいは同等の部分には同じ符号を付して重複する説明を省略する。
図11は、第2実施例のフルカラープリンタ200の構成を模式的に示す図である。この図に示すように、本第2実施例では、装置本体50のほぼ中央部に4つの作像ユニット10(Y,C,M,Bk)を上下方向に並べて配設している。4つの作像ユニット10の図において左側には、各作像ユニットごとに光書き込み装置14(Y,C,M,Bk)が設けられ、この光書き込み装置14から各作像ユニット10の感光体ドラム1に書き込み光が照射される。また、各作像ユニット10の感光体ドラム1に対向して搬送ベルト201が配設されている。その搬送ベルト201内には、各感光体ドラムに対向して転写ローラ12が配置されている。
本第2実施例において、片面プリント時、給紙部15から給送された用紙は、レジストローラ対18によりタイミングを取って送出され、搬送ベルト201と各感光体ドラム1とに挟持されて搬送されながら、各感光体ドラム1より各色トナー像が用紙上に直接重ね転写される。トナー像転写後の用紙は定着装置によりトナーが定着され、装置上面の排紙トレイに排出される。このときの用紙搬送経路を図に実線[1]で示す。
両面ユニット60内には、前記第1実施例と同様にスイッチバック搬送路及び再給紙路が形成されており、用紙をスイッチバック搬送路内に進入させるときの搬送経路を図に2点鎖線[3]で示す。また、再給紙路を通る用紙搬送経路を図に1点鎖線[4]で示す。なお、各用紙搬送路には搬送ローラ対やセンサ類が前記第1実施例と同様に配置されているが、ここでは図示及び説明を省略する。
図12は、第2実施例のフルカラープリンタ200において両面ユニット60を開放した様子を示す模式図である。この図に示すように、両面ユニット60には副回動ユニット264が回動可能に支持されている。副回動ユニット264の側面から突出する突起部材275がユニット両側に設けられており、その突起部材275に係合するガイド部材2(装置奥側は図示省略)が、装置本体50に装着して設けられている。このガイド部材2により、両面ユニット60の開放当初において突起部材275を抑え、前記第1実施例の場合と同様に副回動ユニット264の重心(図示せず)の位置を回動軸265よりも装置本体側に位置させることにより、両面ユニット60の開放時に副回動ユニット264を図中反時計回りに回動させ、通常用紙搬送路及び再給紙路を同時に開放する。なお、本第2実施例では、副回動ユニット264に搬送ベルト201を搭載している。
上記のように構成された、搬送される用紙上に複数の作像ユニットから直接トナー像を転写する方式の画像形成装置においても、両面ユニット60の開放により通常用紙搬送路43と再給紙路62を同時に解放することができるので、記録態様にかかわらずジャム処理時に開放すべきユニットを一元化してジャム処理を容易にすることができる。その他の作用も前記した第1実施例と同様である。
また、本実施例では、両面ユニット60の開放により、用紙搬送路中に配置されている各感光体ドラム1と搬送ベルト201の圧接が解除されるので、ジャム処理時の用紙除去性が高められる。また、両面ユニット60を閉じるときに、突起部材275がガイド部材2の後端部からガイド部材内部に入り込み、ガイド部材2の下ガイド面2bによって軸受部材75が押し上げられることによって副回動ユニット264が自動的に再給紙路を閉じる方向(図11で時計回り)に回動することは前記第1実施例の場合と同様である。ユニット閉鎖により各感光体ドラム1と搬送ベルト201が圧接されるので、自動的に動作可能状態に戻すことができる。
さらに、本実施例では、搬送ベルト201を副回動ユニット264に支持させたので、構造が複雑で調整作業の頻度が高い搬送ベルトユニットのメンテナンスが容易になる。また、その搬送ベルト内に転写手段を配置したことにより、転写部のメンテナンスも容易になる。
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、単数の像担持体を有するモノクロ装置にも本発明を適用することができる。もちろん、画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写装置やファクシミリであっても構わないし、複数の機能を有する複合機であっても良い。また、作像方式は電子写真方式に限らず、任意の作像方式の装置にも本発明を適用可能である。
副回動ユニットの重心位置を移動させるための構成も、適宜な構成を採用可能であり、ガイド部材の形状や設置位置も適宜変更可能であるし、そのガイド部材に係合してガイドされる部材である両面ユニット側の部材等も適宜変更可能である。
また、両面ユニット側に搭載する部材等は適宜設定することができる。また、定着装置の構成等も任意である。その定着装置における、定着部材と加圧部材の加圧力を解除する構成も、任意の構成を採用することができる。
本発明に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの概略を示す断面構成図である。 そのプリンタにおける用紙搬送経路を示す図である。 そのプリンタの両面ユニットを開放した様子を示す図である。 両面ユニットを閉じた様子を示す図である。 2次転写ローラ端部とガイド部材を示す拡大図である。 両面ユニット開放当初の様子を示す図である。 両面ユニット開放時における副回動ユニットの動作を示す図である。 両面ユニットを大きく開放した様子を示す図である。 副回動ユニットの外観斜視図であり、(a)は装置本体側から見た図、(b)は再給紙路側から見た図である。 用紙搬送路に沿って複数の作像ユニットを並設した実施例を模式的に示す図である。 その実施例において両面ユニットを開放した様子を示す図である。
符号の説明
1 感光体ドラム
2 ガイド部材
10 作像ユニット
11 中間転写ベルト
12 転写ローラ
14 光書き込み装置
18 レジストローラ対
19 二次転写ローラ
19a 二次転写ローラの軸
20 定着装置
21〜23 切替爪
24〜27 搬送ローラ対
28 再給紙ローラ
60 両面ユニット
61 スイッチバック搬送路
62 再給紙路
64,264 副回動ユニット
65,265 副回動ユニットの回動軸
75 軸受部材(係合部材)
100,200 フルカラープリンタ
201 搬送ベルト
275 突起部材(係合部材)
CG 副回動ユニットの重心

Claims (17)

  1. 記録媒体の表裏を反転させる両面ユニットを備えて両面記録可能な画像形成装置において、
    前記両面ユニットが少なくともスイッチバック搬送路と再給紙搬送路を搭載して装置本体に開放可能に装着され、
    一方側の面を装置本体と前記両面ユニットとの間に形成される通常用紙搬送路に対面させ、他方側の面を前記再給紙搬送路に対面させ、回動可能な副回動ユニットを有し、
    前記両面ユニットの開放時に前記副回動ユニットの重心位置を副回動ユニットの回動軸よりも装置本体側に移動させる、副回動ユニット重心移動機構を設け、
    前記両面ユニットの開放時に、それに連動して前記副回動ユニットが前記両面ユニットから離れる方向に回動して、前記通常用紙搬送路及び前記再給紙搬送路が同時に開放されることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記副回動ユニット重心移動機構が、装置本体側に設けられたガイド部材と、前記副回動ユニット側に設けられ前記ガイド部材に係合する係合部材とからなることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記ガイド部材により、前記両面ユニットの閉鎖時に前記副回動ユニットの位置決めがなされることを特徴とする、請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記両面ユニットを所定角度以上開放すると、前記ガイド部材と係合部材の係合が解除されることを特徴とする、請求項2に記載の画像形成装置。
  5. 前記両面ユニットを開放状態から前記の所定角度以内に閉じることにより、前記係合が解除されていた前記ガイド部材と係合部材とが再係合されることを特徴とする、請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 前記副回動ユニットは、前記両面ユニットを所定の角度以上開放させた場合に重心位置が副回動ユニット回動軸の反対側に移動し、前記両面ユニットに沿って前記再給紙搬送路を閉鎖する位置に移動することを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
  7. 前記両面ユニットの開放時に前記両面ユニットを、前記副回動ユニットが前記再給紙搬送路を開放している第1の位置と、前記副回動ユニットが両面ユニットに沿って前記再給紙搬送路を閉鎖する第2の位置とに選択的に支持させる、両面ユニット支持手段を有することを特徴とする、請求項6に記載の画像形成装置。
  8. 前記両面ユニットの開放時に開放される前記通常用紙搬送路又は前記再給紙搬送路中に配置される一対の回動部材からなる用紙搬送手段を有し、該搬送手段の一方側の回動部材と他方側の回動部材は前記通常用紙搬送路及び前記再給紙搬送路の開放により互いに離間し、前記通常用紙搬送路及び前記再給紙搬送路の閉鎖時に互いに圧接されることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
  9. 前記用紙搬送手段が搬送ローラ対であることを特徴とする、請求項8に記載の画像形成装置。
  10. 前記用紙搬送手段がレジストローラ対であることを特徴とする、請求項8に記載の画像形成装置。
  11. 前記用紙搬送手段の一方側の回動部材が転写ローラであることを特徴とする、請求項8に記載の画像形成装置。
  12. 前記用紙搬送手段の一方側の回動部材が中間転写体であることを特徴とする、請求項8に記載の画像形成装置。
  13. 前記用紙搬送手段の一方側の回動部材が感光体ドラムであることを特徴とする、請求項8に記載の画像形成装置。
  14. 前記用紙搬送手段の一方側の回動部材が搬送ベルトであることを特徴とする、請求項8に記載の画像形成装置。
  15. 前記通常用紙搬送路に沿って複数の作像ユニットを並設し、前記通常用紙搬送路を搬送される用紙上に前記複数の作像ユニットから直接画像を転写してカラー画像の形成が可能なことを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
  16. 前記複数の作像ユニットに対向して用紙搬送手段としての搬送ベルトを配設し、該搬送ベルトを前記副回動ユニットに支持させたことを特徴とする、請求項15に記載の画像形成装置。
  17. 前記搬送ベルトのループ内に、前記作像ユニットから用紙上に画像を転写させる転写手段が配置されることを特徴とする、請求項16に記載の画像形成装置。
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