JP2007114611A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート状媒体を積載収納する積載手段と、画像形成手段と、前記画像形成手段を通過したシート状媒体を反転させる反転手段と、前記反転手段により反転させられたシート状媒体を前記画像形成手段に再搬送する再搬送径路を有し、前記積載手段より上方に前記画像形成手段を配置した画像形成装置において、高さ方向の占有空間を減少することができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】再搬送径路４４を積載手段４０の外側部に設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ、複合機などシート媒体上に両面画像の形成が可能な画像形成装置に関する。

近年、両面画像形成が可能な画像形成装置が利用されるようになっている。かかる画像形成装置として、シート状媒体を積載収納する積載手段と画像形成手段とを縦方向に配置し、画像形成手段を通過したシート状媒体を反転させる反転手段と、反転手段により反転させられたシート状媒体を画像形成手段に再搬送する再搬送径路を有し、該再搬送径路を積載手段と画像形成手段との間にサンドイッチ状に構成した例がある（例えば、特許文献１参照）。

かかる構成の画像形成装置は、積載手段と画像形成手段との間に再搬送径路が付加された分、画像形成装置の占有空間が大きくなる。

特開平１１―６００８１号公報

本発明は、占有空間を減少することができる画像形成装置を提供することを課題とする。

前記課題を達成するため請求項１にかかる発明は、画像形成手段と、シート状媒体を積載収納する積載手段と、前記画像形成手段を通過したシート状媒体を反転させる反転手段と、前記反転手段により反転させられたシート状媒体を前記画像形成手段に再搬送する再搬送径路を有し、前記積載手段の上方に前記画像形成手段を配置した画像形成装置において、前記積載手段の外側であって前記画像形成手段へシート状媒体を送り出す側の側部及び該側部の上下方向の領域に前記再搬送路を設けた。
請求項２にかかる発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記再搬送径路は画像形成手段の外側部まで及ぶこととした。
請求項３にかかる発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記積載手段の外側に配置された再搬送径路は、上方より搬送されてくる前記シート状媒体の進路を再度上方へ向かって進むように方向変換させる進路切り換え部を備えていることとした。
請求項４にかかる発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記再搬送径路は、前記積載手段の下方に配置されたシート状媒体積載給送部から前記画像形成手段にシート状媒体を搬送する搬送径路と合流していることとした。請求項５にかかる発明は、請求項４記載の画像形成装置において、前記再搬送径路と合流する搬送径路は、前記シート状媒体積載給送部から前記画像形成手段に向けてシート状媒体を搬送する搬送径路または、手差し給送部から前記画像形成手段に向けてシート状媒体を搬送する搬送径路の何れかまたは両方を含むこととした。
請求項６にかかる発明は、請求項３乃至５の何れかに記載の画像形成装置において、
前記積載手段は前記再搬送径路と一体化されて積載ユニットを構成し、該積載ユニットは当該画像形成装置本体外に向けて退避可能に取り付けられていて、この退避方向が、前記積載手段に積載されたシート状媒体が繰り出される方向と同一方向であることとした。 請求項７にかかる発明は、請求項３乃至６の何れかに記載の画像形成装置において、前記再搬送径路と合流する搬送径路は、前記積載ユニットを装置本体外に向けて退避させたときに開放されることとした。

この発明では、コンパクトな画像形成装置を提供することができる。

図１は、両面画像形成可能なカラー画像形成装置の概略構成を示す断面図である。図２は画像形成手段を構成する４つの像担持体ユニット中の任意の一つを拡大して示している。図３は画像形成装置に占める主要構成部の配置領域の概略を模視的に示している。以下、これらの図を適宜参照しつつ先ず、本発明にかかる画像形成装置の概要を説明する。

カラー画像形成装置を構成する部材を収めた装置本体１の略中央に画像形成手段１００が配置されている。画像形成手段１００は上部に光走査装置７２、下部に中間転写ベルト２８、これら上下に対向して配設された光走査装置７２と中間転写ベルト２８との中間部に４つの画像形成部７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄを配置した構成である。これら４つの画像形成部７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄにはそれぞれ１つの像担持体のまわりに１つの現像装置を配置した像担持体ユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが配置されている。

各画像形成部７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄの構造は共通である。そこで、任意の一つの画像形成部に着目する。以下では、画像形成部７１ａについてその主要部を構成する像担持体ユニット２０ａを図２により説明する。像担持体ユニット７１ａにおいて、ドラム状をした像担持体２２ａのまわりに、該像担持体２２ａの時計回りの回転方向順に帯電ローラ２１ａ、現像装置３１ａ、クリーニング装置２３ａなどが配置されている。

各画像形成部７１ｂ、７１ｃ、７１ｄにおける画像形成ユニットの構成部材については説明が重複するので、画像形成部７１ａについて説明する各構成部材を示す符号の末尾に付された添え字「ａ」をそれぞれ「ｂ」、「ｃ」、「ｄ」におきかえて図に示し、説明は省略する。

暗中にて帯電ローラ２１ａで一様に高電位で初期化帯電された像担持体２２ａは光走査装置７２からのレーザービーム３６ａで画像データに基づき選択的に露光走査されこの露光により電位の減衰した低電位部と上記初期化による高電位部とからなる静電潜像が形成される。現像装置３１ａは上記静電潜像の低電位部（又は高電位部）にトナーを転移させてトナー像を形成（現像）する。

ここで、像担持体ユニットのハウジングは現像装置を内蔵できる構成である。像担持体２２ａは回転してトナー像を搬送する。これらの潜像形成、現像によるトナー像の形成は後述するようにシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックなど異なる色のトナーで行われ、回動する中間転写ベルト２８上に像担持体から順次１次転写されてフルカラーの重ね画像が担持される。

つまり、画像形成部７１ａで中間転写ベルト２８上に転写されたトナー像が次の１次転写部である画像形成部７１ｂにおける中間転写ベルト２８と像担持体２２ｂとの当接部（該当接部では中間転写ベルト２８の裏側に１次転写ローラ２９ａが配置）に来るタイミングに合わせて、画像形成部７１ａにおけると同様に隣の画像形成部７１ｂの像担持体ユニット２０ｂが動作して、現像装置３１ｂが像担持体２２ｂ上の静電潜像をトナー像化（現像）し、トナー像を回転搬送して中間転写ベルト２８上に既に形成されているトナー像に重ねて転写する。同様の動作を順次、画像形成部７１ｃ、７１ｄでも行なう。

なお、静電現像のため各現像ローラ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの芯金にはここでは図示しないバイアス電源から交流と直流を重畳したマイナス電位のバイアス電圧が印加されるようになっている。また、各帯電ローラ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄには他のバイアス電源から直流のマイナス電位のバイアス電圧が印加されて像担持体を帯電させるようになっている。また、１次転写のため、像担持体２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに接する中間転写ベルト２８の裏側には１次転写ローラ２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄが配置されている。

各像担持体ユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの違いは、現像装置に使用する現像剤であり、現像剤としてシアン、イエロー、マゼンタ、ブラックなど夫々色の異なるトナーが用いられる。各像担持体ユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは本例では横方向に張設された中間転写ベルト２８に沿って並べて配置され、像担持体２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄも中間転写ベルト２８に接して並んだ配置となっている。

中間転写ベルト２８に着目すると、該中間転写ベルト２８は横方向に配列された４つの像担持体２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに沿った配置である。中間転写ベルト２８はその右端部が画像形成手段１００の右方に突出して位置する駆動ローラ２６に支持され、また、その左端部を画像形成手段１００の左側部に位置する従動ローラ２７でそれぞれ支持されて時計回りの向きに回転駆動される。駆動ローラ２６には２次転写ローラ３９が対向配置されてニップ部で２次転写部５０を構成している。

中間転写ベルト２８の上側張設部分が像担持体２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに接するように１次転写ロ−ラ２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄで押圧されている。中間転写ベルト２８は像担持体２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに接しつつ循環移動し、この移動中に前記したように４つの画像形成部７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄに設けられた像担持体２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄから順にトナー像が転写て４重の重ね画像によるフルカラーのトナー画像が形成される。このフルカラーのトナー画像は２次転写部５０で、記録紙に一括転写される。

記録紙に転写後のトナー画像は定着手段７０で定着され、該記録紙は直ちに対ローラからなる排出手段８０により排出収納部５に排出され、或いは、両面画像形成モードであって残る片面の画像形成が残っている場合には記録紙を反転させるために反転手段に向けて送られる。

記録紙の搬送系について説明する。
これら４つの画像形成部７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄのすぐ下方は、記録紙Ｓを積載収容するとともに該記録紙Ｓを画像形成手段１００に向けて送り出す給紙部４になっている。

給紙部４には未使用の記録紙を積載する積載手段としてトレイ（或いは給紙カセットとも称される）４０、トレイ４０に積載された記録紙Ｓを送り出す給紙コロ、記録紙を１枚分離する分離手段としてのフリクションパッド、両面画像形成時に用いる再搬送路、両面画像形成時に用いる進路切り換え部材等が設けられている。

トレイ４０は再搬送径路４４を構成する部材と一体化されて積載ユニット４４を構成している。積載ユニット４１は装置本体１から引き出し、退避させることができる。なお、トレイ４０は大サイズの記録紙を積載するトレイ（図１で２点鎖線で示す）で構成することもできる。

本例では給紙コロ４２は装置本体１側に、フリクションパッド４３および再搬送径路４４などは積載ユニット４１側にそれぞれ設けている。トレイ４０に積載された記録紙Ｓの右端上部には、該記録紙の上面に接して回転する給紙コロ４２と、摩擦を利用した分離手段であるフリクションパッド４３が設けられている。画像形成に際してトレイ４０に積載された記録紙Ｓは給紙コロ４２により右横方向に繰り出され上記分離手段により１枚ずつ分離され、搬送ガイドにより進行方向を案内されてレジストローラ６０へ向けて送り出される。

一対のローラからなるレジストローラ６０は記録紙Ｓの先端整合を行なうため、記録紙Ｓの搬送を一時止めてレジストローラ６０に記録紙の先端を突き当てる。一次停止したレジストローラ６０は中間転写ベルト２８上のフルカラートナー画像が２次転写部５０で記録紙Ｓの先端部と会合するような適時のタイミングで回転を再開し、２次転写部５０に向けて記録紙Ｓを送り出すように制御される。

両面記録を行う場合には、第１面の画像形成が終了した記録紙Ｓの後端が定着手段７０の下流側に設けられた切り換え分岐点８１を通過した時点で一対のコロからなる排紙手段８０の回転を記録紙が排出される方向と反対に切り換えることにより記録紙Ｓの搬送方向を反転させ、記録紙の先端と後端を入れ替えて再搬送径路８２、４４へと搬送する。切り換え分岐点８１及び逆転機能を備えた排紙手段８０、さらに、図示しないが、反転のタイミングを検知するセンサなどは反転手段の一例を構成する。

反転後の記録紙Ｓは先ず再搬送径路８２を下向きに進み、積載ユニット４１上であってトレイ４０の右外側に設けられた再搬送径路４４を通ってレジストローラ６０へと再び搬送され、適時のタイミングで送り出されて、該記録紙Ｓの残る第２面にトナー像が２次転写ロ−ラ３９により転写され、定着手段７０で定着された後に、排出手段８０により排出収納部５に排出される。

本実施形態では、図１において、記録紙Ｓを積載収納するトレイ４０より上方に画像形成手段１００が配置されていて、画像形成手段１００を通過した記録紙Ｓを反転手段により反転させて画像形成手段１００に再搬送する再搬送径路４４をトレイ４０の右外側に、再搬走径路４４の上方に位置する再搬送径路８２を画像形成手段１００の右外側にそれぞれ有している。
再搬送径路４４を構成する部材はトレイ４０と一体化され、一つの積載ユニットとして構成されている。

従来例では、再搬送径路が、画像形成手段と給紙カセット等の積載手段との間に構成されるため再搬送径路の高さ寸法が画像形成装置の高さ方向に積み上げられることから画像形成装置の全体高さを増す構成であるのに対して、この実施の形態では再搬径路は画像形成手段との間に挟まれるようには構成されておらず、画像形成手段１００の外側および積載手段であるトレイ４０の外側に配置されている。

すなわち、図３に模視的に示すように積載ユニット４１上、トレイ４０の外側部の領域Ａに再搬送径路４４を設けて、一体的構成の積載ユニット４１を構成している。再搬送径路４４は画像形成手段の外側部に位置するので、画像形成装置の高さ方向のスペースを減少させ低コストで高さ方向にコンパクトな両面画像形成可能な画像形成装置を提供できる。また、再搬送径路４４、８２などをトレイ４０の外側部の自由空間を利用して構成するので径路構成の自由度が高まり、短縮された搬送径路の選択も可能である。

再搬送径路４４はその上方の再搬送径路８２とつながっており、再搬送径路全体としては再搬送径路４４の上方であって画像形成手段１００の側部の領域Ｂまで及んでおり、この領域Ｂに反転手段や定着手段７０も構成しており、これら反転手段や定着手段７０を画像形成手段１００の外側に配置することで、これら反転手段や定着手段７０を画像形成手段の上下方向の位置に高さ方向にコンパクトな画像形成装置を構成することができる。

積載部４の外側部に配置された再搬送径路４４は、再搬送径路８２に沿って上方より搬送されてくる記録媒体Ｓの進路を再度上方へ向かって進むように方向変換させる進路切り換え部を備えている。

上記進路切り換え部は、積載ユニット４１と一体に形成された搬送ガイド４１ｃと、合流部４７を形成され積載ユニット４１に一体で形成された搬送ガイド４４ｂ、積載ユニット４１上に設けた軸支部４１ａに回動可能に軸支された下に凸の半円柱状の搬送ガイド４４ｃとからなる。
搬送ガイド４４ｃの曲面に沿って搬送ガイド４４ａ、４４ｂが配置されていてＵ字型をした記録紙Ｓの再搬送径路を構成している。この再搬送径路のＵ字型をした部位は進路切り換え部を構成している。

再搬送径路８２に沿って上方より搬送されてくる記録媒体Ｓは搬送ガイド４４ｂと搬送ガイド４４ｃとで作られた搬送径路に下向きに進入し、Ｕ字型をした進路切り換え部を進行する間に進路を上向きに変えられて上方のレジストローラ６０に向かう。本例では、記録紙の方向を切り換える部材をトレイ４０の側部に配置して再搬送径路を構成したので、画像形成手段の上下方向に重ねて配置する場合に比べて進路切り換え部の設置スペース分、高さ方向にコンパクトな画像形成装置を構成することができる。

ここで、Ｕ字型をした再搬送径路の途中には搬送径路が合流する合流部４７が設けられている。合流部４７では、装置本体１の側部に配置される手差し媒体給送手段からレジストローラ６０に搬送する搬送径路４５が再給送路４４に合流する。搬送径路の共用により径路の短縮を図ることができ、また、省スペース化が可能となる。

トレイ４０の下方には、トレイ４０に積載される記録紙Ｓとは紙種やサイズ等が異なる記録紙を積載し給送することができるシート状媒体積載給送部４００が配置されている。シート状媒体積載給送部４００は給紙コロ４２やフリクションパッド４３を備えていて、ここから分離して送り出された記録紙は搬送径路６１を通りレジストローラ６０に向かう。本例では、合流部４６で再搬送径路４４を搬送径路６１と合流させている。搬送径路の共用により径路の短縮を図ることができ、また、省スペース化が可能となる。

本例では、シート状媒体積載給送部４００から画像形成手段１００に向けて記録紙を搬送する搬送径路６１と、手差し給送部から画像形成手段に向けて記録紙を搬送する搬送径路４５の両方を備えているので、これらを再搬走径路４４に合流させている。
シート状媒体積載給送部４００及び手差し給送部の何れか一方を備える場合は、その備えられた給送部の搬送径路を再搬送径路４４に合流させる。これらの合流部を給紙搬送ユニット４１内部に設けることにより、省スペース化や低コストを図ることが可能となる。

本例ではトレイ４０を、その外側部に位置する再搬送径路４４などと一体化して積載ユニット４１を構成した。積載ユニット４１は装置本体１の外に向けて退避可能に取り付けられている。この退避方向は、トレイ４０に積載された記録紙Ｓが給紙コロ４２により繰り出される方向（右横方向）と同一方向である。右横方向を退避方向とすれば、図４に示すように、給紙搬送ユニット４１を全部引き出す以前の状態で再搬送径路４４を備えた領域Ａは開放される。同時に再搬送径路８２などを備えた領域Ｂも開放される。よって、積載ユニット退避スペースを必要最小限にすることが可能で搬送途中のジャム処理や、記録紙の補充も可能である。
また、搬送ガイド４４ｃを積載ユニット４１の軸支部４１ａに回動可能に軸支することにより、再給送経路４４でのジャム処理を容易に行うことが可能となる。
前記したように、給紙コロ４２は装置本体１に、フリクションパッド４３はトレイ（積載手段）４０にそれぞれ設けられているので、積載ユニット１の退避に際して障害にはならない。

画像形成装置の概略構成を示した断面図である。 図１像担持体ユニットの一つを拡大して示した図である。 給紙搬送ユニットを装着した状態の画像形成装置の模視的に示した図である。 給紙搬送ユニットを引き出した状態の画像形成装置の模視的に示した図である。

符号の説明

４０ 積載手段としてのトレイ
４１ 積載ユニット
４４、８２ 再搬送径路
１００ 画像形成手段
Ｓ 記録紙

Claims (7)

1. 画像形成手段と、シート状媒体を積載収納する積載手段と、前記画像形成手段を通過したシート状媒体を反転させる反転手段と、前記反転手段により反転させられたシート状媒体を前記画像形成手段に再搬送する再搬送径路を有し、前記積載手段の上方に前記画像形成手段を配置した画像形成装置において、
   前記積載手段の外側であって前記画像形成手段へシート状媒体を送り出す側の側部及び該側部の上下方向の領域に前記再搬送路を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記再搬送径路は画像形成手段の外側部まで及ぶことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記積載手段の外側に配置された再搬送径路は、上方より搬送されてくる前記シート状媒体の進路を再度上方へ向かって進むように方向変換させる進路切り換え部を備えていることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３に記載の画像形成装置において、
   前記再搬送径路は、前記積載手段の下方に配置されたシート状媒体積載給送部から前記画像形成手段にシート状媒体を搬送する搬送径路と合流していることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４記載の画像形成装置において、
   前記再搬送径路と合流する搬送径路は、前記シート状媒体積載給送部から前記画像形成手段に向けてシート状媒体を搬送する搬送径路または、手差し給送部から前記画像形成手段に向けてシート状媒体を搬送する搬送径路の何れかまたは両方を含むことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項３乃至５の何れかに記載の画像形成装置において、
   前記積載手段は前記再搬送径路と一体化されて積載ユニットを構成し、該積載ユニットは当該画像形成装置本体外に向けて退避可能に取り付けられていて、この退避方向が、前記積載手段に積載されたシート状媒体が繰り出される方向と同一方向であることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項３乃至６の何れかに記載の画像形成装置において、
   前記再搬送径路と合流する搬送径路は、前記積載ユニットを装置本体外に向けて退避させたときに開放されることを特徴とする画像形成装置。
   

Images