JP2011098814A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、高さをより低く抑えることが出来る画像形成装置を提供することを目的としている。
【解決手段】 シート材Ｐの束を載置する給送トレイ３と、該給送トレイ３の上方に設けられた手差しトレイ１ａと、給送トレイ３及び手差しトレイ１ａに載置されたシート材Ｐを給送する給送ローラ16と、手差しトレイ１ａの上方に設けられた感光ドラム27ａと、手差しトレイ１ａの上方に設けられ、画像形成されたシート材Ｐを装置外に排出する排出ローラ34と、手差しトレイ１ａの上方かつ感光ドラム27ａの下方に設けられ、手差しトレイ１ａから給送されるシート材Ｐの上面及び再給送されるシート材Ｐの上面をガイドする搬送転写フレーム19とを備え、排出ローラ34がスイッチバック搬送したシート材Ｐは、搬送転写フレーム19の下面と手差しトレイ１ａとで形成される第二湾曲搬送路40を通過して搬送される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、シート束から１枚ずつシート材を取り出して画像を形成し、画像形成後のシート材を再給送して画像形成面の裏に再び画像を形成する両面印字機能が設けられた画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置の一例である両面印字機能と手差し給送口が設けられたレーザープリンタにおいて、シート材Ｐが給送トレイ３に複数枚セットされ、給送後に画像が形成され装置外に排出されている状態、すなわち１面目が印字される状態を図10に示す。図10においては、右側が装置本体正面側であり、左側が装置本体背面側となる。図11は前記給送トレイ３の上方に設けられた手差しトレイ101ａにシート材Ｐがセットされ、手差し給送後に画像が形成され装置外に排出される様子を示す。図12では、シート材Ｐの後端が排出ローラ34のニップを通過する直前にシート材排出方向に対して逆回転して再給送されシート材Ｐの２面目に画像が形成される直前の状態を示す。この従来形態によるレーザープリンタは、像担持体としての感光ドラム27ａにレーザ光を照射し、このレーザ光を走査して記録する電子写真方式である。

次に本レーザープリンタの動作概要を述べる。トナーが転写されるシート材Ｐは、給送トレイ３、給送時の斜行を防止する幅規制板５、該幅規制板５を給送方向と直交する方向にガイドする幅規制板ガイドレール６、給送圧板７で構成されるメイン給送トレイ部に載置される。シート材Ｐがメイン給送トレイ部に載置されると、次にシート材Ｐはユーザが操作する幅規制板５によりシート材給送方向に対して直行する方向に規制される。そして給送トレイ３上を給送方向にスライド可能な後端規制板４と給送フレーム18とでシート材給送方向に規制される。この後、レーザープリンタはプリント開始信号を受け取り、モータ25は、第一搬送ローラ20、第二搬送ローラ21、感光ドラム27ａ、定着加圧ローラ29、排出ローラ34を図10の矢印で示すシート材搬送方向に駆動する。給送ローラ16は、不図示の１回転制御手段により、給送開始信号を受け取った後に１回転してシート材Ｐを矢印方向に給送する。給送ローラ16は該給送ローラ16と同軸上の給送軸に設けられ、前記給送軸に設けられた給送カムも給送ローラ16と共に回転する。この時、給送カムに連動した給送圧板７が装置上方向に回動し、シート材Ｐを給送ローラ16に付勢する。そして給送ローラ16とシート材Ｐとの摩擦により、給送ローラ16はシート材Ｐを給送する。一方、給送ローラ16が回転すると同時に、ばねで給送ローラ16に付勢された分離パッド15によってシート材Ｐの束が１枚ずつ分離され、１枚のシート材Ｐが第一湾曲搬送路17に給送される。給送ローラ16の１回転動作終了直前には、再び給送軸と同軸上に設けられた不図示の給送カムが、給送圧板７を給送待機の位置まで押し下げ、給送待機位置まで戻る。

また本レーザープリンタには、メイン給送トレイ部の上方かつ画像形成部の下方には、手差しトレイ101ａと手差し幅規制板101ｂからなる手差しトレイ部101が設けられている。本従来例のレーザープリンタはメイン給送トレイ部にシート材Ｐがセットされた状態で、手差しトレイ部101にもシート材Ｐをセット可能である。手差しトレイ部101にシート材Ｐがセットされている場合、シート材Ｐは手差しトレイ部101と、該手差しトレイ部101の上方で両面搬送ガイド136の下方に設けられた手差し上ガイド142により上下方向をガイドされる。そして、手差し幅規制板101ｂにより手差し給送方向と直交する方向にガイドされながら給送ローラ16により給送される。

次に給送後の動作について述べる。給送動作にて給送されたシート材Ｐは、第一搬送ローラ20と第二搬送ローラ21により搬送されシート材先端検知フラグ22を倒す。シート材先端検知フラグ22には不図示のフォトセンサが取り付けており、該シート材先端検知フラグ22が回動することにより前記フォトセンサがシート材Ｐの先端位置を検知する。そして、所定の時間の後、レーザ露光装置24から照射されたレーザ光が、ミラー28により光路を曲げられて感光ドラム27ａに照射される。

一方、感光ドラム27ａは図10の矢印方向に回転し、不図示の高圧電源から給電される帯電ローラ27ｆによって一様に帯電される。次にレーザ露光装置24から発せられたレーザ光により、感光ドラム27ａ上には静電潜像が形成される。トナー容器27ｂの中にはトナーが充填されており、現像スリーブ27ｃの回転に伴い、適量のトナーが適度の帯電を受けた後、感光ドラム27ａ上に供給される。現像スリーブ27ｃ上のトナーは感光ドラム27ａの静電潜像に付着し、潜像が現像されてトナー像として可視化される。可視化された感光ドラム27ａ上のトナー像は転写ローラ23によりシート材Ｐ上に転写される。転写されずに感光ドラム27ａ上に残った転写残トナーはクリーニングブレード27ｄより廃トナー容器27ｅに収納され、表面をクリーニングされた感光ドラム27ａは繰り返し次の画像形成プロセスに入る。感光ドラム27ａ、トナー容器27ｂ、現像スリーブ27ｃ、クリーニングブレード27ｄ、廃トナー容器27ｅ、帯電ローラ27ｆはトナーカートリッジ27として一体的に構成され、レーザープリンタ本体から着脱可能な構成となっている。

次に、トナー像が形成されたシート材Ｐは定着加熱部材30と定着加圧ローラ29で構成された定着器によって加熱、加圧を受けトナー像はシート材Ｐ上に永久定着される。トナー像が定着したシート材Ｐは、定着下ガイド33に設けられ排出部でのシート材滞留ジャムを検知する排出センサフラグ31を回動させて通過した後に、排出ローラ34により装置外に排出され、排出トレイ35上に積載される。以上がこのレーザープリンタの片面印字時の動作概略である。

次に両面印字時の動作について説明する。シート材Ｐの後端が排出センサフラグ31を通過してから所定の時間が経過し、排出ローラ34を通過する前に、不図示の駆動機構により、排出ローラ34のみ逆回転を開始することによってスイッチバック動作が開始される。この時、シート材Ｐは、排出ローラ34のニップ角度により定着下ガイド33の下面と両面搬送ガイド136からなる第一両面搬送路138にそって搬送される。次にシート材Ｐは転写ローラ23、第一搬送ローラ20、第二搬送ローラ21が設けらた搬送転写フレーム119の下面と両面搬送ガイド136からなる両面搬送路139を通過する。そして次に搬送転写フレーム119と第二両面ガイド118からなる第三両面搬送路140を通過する。スイッチバック搬送されたシート材Ｐの搬送方向先端が第一搬送ローラ20を通過し、かつ両面搬送されているシート材Ｐの搬送方向後端が排出ローラ34を通過して所定の時間が経過した後、排出ローラ34は逆回転動作から片面印字時と同じ正回転方向に回転する。そしてその後は片面印字と同じ動作にてシート材Ｐの裏面に画像が形成される。

両面搬送中のシート材Ｐに関して、第一両面搬送路138、第二両面搬送路139、第三両面搬送路140を通過時にジャム問題が発生した場合には、図12の二点鎖線で示すように両面搬送ガイド136を下側に回動する。これにより、両面搬送路内でジャムをおこしたシート材Ｐに対してアクセスし易い構成となっている。

また、レーザープリンタは本体設置面積を最小化するために、装置下方からメイン給送部、手差し給送部、両面搬送部、画像形成部及び定着排出部が積層に配置された構成となっている。

また、両面搬送路と手差し機能が備えられ、手差し給送時にシート材をセットする部分が、両面搬送路と並列に設けられた画像形成装置が特許文献１により提案されている。

特開２００５−２１９８６０号公報

図10乃至図12を用いて説明した従来例の画像形成装置は、多機能化の要望から、手差し給送機構に加えて、紙資源の使用量を低減するための両面印字機能が設けられている。しかしこの従来の画像形成装置の構成においては、本体設置面積を最小化するために、メイン給送部、手差し給送部、両面搬送部、画像形成部と、順に下から積層配置されており、装置の高さが増加してしまうという問題があった。よって、画像形成装置としての機能を損なうことなく、画像形成装置の高さをより低く抑えることが要望されていた。

一方、特許文献１に示されている両面搬送路と手差し機能が備えられた画像形成装置の構成においては、手差し給送時にシート材Ｐをセットする部分と両面搬送路とが水平方向に並んで設けられている。このため、画像形成装置の高さは低減されているものの、手差し給送時にセットされるシート材Ｐのセット面を十分に確保するためには、装置本体の設置面積が大きくなってしまうという問題があった。

本発明は前記従来の問題を解決するために発明されたものであり、本発明に係る画像形成装置は、複数のシート材からなるシート束を載置する第一のシート材載置部と、前記第一のシート材載置部の上方に設けられた第二のシート材載置部と、前記第一または第二のシート材載置部に載置されたシート材を給送する給送部と、前記第二のシート材載置部の上方に設けられた画像形成部と、前記第二のシート材載置部の上方に設けられ、前記画像形成部により第１面に画像形成されたシート材を前記画像形成部に再給送するために、第１の方向に一旦、シートを搬送した後、前記第１の方向と反対の第２の方向に搬送する回転体対と、前記第二のシート材載置部の上方かつ前記画像形成部の下方に設けられ、前記第二のシート材載置部から給送されるシート材の上面及び前記回転体対によって前記第２の方向に搬送されたシート材の上面をガイドするガイド部材とを有し、前記回転体対によって前記第２の方向に搬送されたシートは前記第二のシート材載置部の上面と前記ガイド部材とで構成される搬送路を通過して前記画像形成部へ搬送されることを特徴とする。

本願発明によれば、回転体対によって再給送されるシート材は第二のシート材載置部の上面とガイド部材とで構成される搬送路を通過する。これにより、第二のシート材載置部へのシート材のセット性を損なうことなく、装置設置面積を少なく抑えた上で装置高さを低減することができる。

第１実施形態において、シート材がメイン給送トレイから片面印字されている様子を示す断面説明図である。 第１実施形態において、シート材が手差しトレイから片面印字されている様子を示す断面説明図である。 第１実施形態において、シート材がスイッチバック搬送されて２面目へ画像が形成される直前の様子を示す断面説明図である。 第２実施形態において、シート材がメイン給送トレイから片面印字されている様子を示す断面説明図である。 第２実施形態において、シート材が手差しトレイから片面印字されている様子を示す断面説明図である。 第２実施形態において、シート材がスイッチバック搬送されて２面目へ画像が形成される直前の様子を示す断面説明図である。 第３実施形態において、シート材がメイン給送トレイから片面印字されている様子を示す断面説明図である。 第３実施形態において、シート材が手差しトレイから片面印字されている様子を示す断面説明図である。 第３実施形態において、シート材がスイッチバック搬送されて２面目へ画像が形成される直前の様子を示す断面説明図である。 従来例において、シート材がメイン給送トレイから片面印字されている様子を示す断面説明図である。 従来例において、シート材が手差しトレイから片面印字されている様子を示す断面説明図である。 従来例において、シート材がスイッチバック搬送されて２面目へ画像が形成される直前の様子を示す断面説明図である。 制御系のブロック図である。

以下に本発明に係る画像形成装置の第１実施形態について説明する。図１は本実施形態における両面印字機能と手差し給送口が設けられた画像形成装置となるレーザープリンタにおいて、複数のシート材Ｐからなるシート束が第一のシート材載置部となる給送トレイ３に載置してセットされる。そして、給送後にシート材Ｐ上に画像が形成され装置外に排出されている状態、すなわち１面目が印字される状態を示す。図１において、右側が装置本体正面側であり、左側が装置本体背面側となる。図２は本実施形態において第一のシート材載置部となる給送トレイ３の上方に設けられた第二のシート材載置部となる手差しトレイ１ａから手差し給送動作が行われている様子を示す。図３は本実施形態において、シート材Ｐの後端が回転体対となる排出ローラ対からなる排出ローラ34のニップを通過する直前にシート材排出方向に対して逆回転するスイッチバック動作を開始した後である。そして、シート材Ｐの２面目に画像が形成される直前の様子を示す。回転体対となる排出ローラ34は第二のシート材載置部となる手差しトレイ１ａの上方に設けられる。そして、該手差しトレイ１ａの上方に設けられた画像形成部を構成する感光ドラム27ａにより画像形成されたシート材Ｐを装置外に排出する回転体対として構成される。回転体対となる排出ローラ34は、図13に示す排出駆動制御部となるＣＰＵ（中央演算処理装置）２によりシート材Ｐの後端が該排出ローラ34を通過する直前に搬送方向を反転させて搬送するように回転制御される。図中、第一の反転搬送部となる第一湾曲搬送路17は第一のシート材載置部となる給送トレイ３及び第二のシート材載置部となる手差しトレイ１ａから給送されたシート材Ｐを反転して、第二搬送ローラ21にシート材Ｐを案内する。第二搬送ローラ21はシート材Ｐを画像形成部となる感光ドラム27ａと転写ローラ23との間に搬送する。なお片面印字における給送、搬送、画像形成、定着、排出の一連の動作に関しては、図10〜図12を用いて前述した従来例と同様のため説明を省略する。なお、第二搬送ローラ21から排出ローラ34に至るまでの搬送経路は、装置本体の一方の側となる背面側（図１中の左側）から装置本体の他方側となる正面側（図１中の右側）へと略水平に画像形成部によって画像形成中のシート材Ｐを搬送するメイン搬送路である。

本実施形態における主な各構成要素の配置であるが、まず装置本体底部に複数のシート材Ｐをセットする第一のシート材載置部となる給送トレイ３および給送圧板７、並びに、幅規制板５、幅規制板ガイドレール６で構成されるメイン給送トレイ部が設けられている。給送トレイ３には装置本体正面側（図１中の右側）からシート材Ｐをセットする。そして、その上方に、第二のシート材載置部となる手差しトレイ１ａ及び手差し幅規制板１ｂとで構成され装置本体に対して着脱可能な手差しトレイユニット１が設けられている。手差しトレイ１ａにも、装置本体正面側（図１中の右側）からシート材Ｐをセットする。手差しトレイユニット１のさらに上方にはトナーカートリッジ27、レーザ露光装置24、転写ローラ23からなる画像形成部と、定着加熱部材30と定着加圧ローラ29と定着下ガイド33、排出ローラ34等から構成される定着排出部が設けられている。

次に本実施形態に示す両面印字の動作について説明する。両面印字を行うためには第１面に画像が形成されたシート材Ｐを再度、画像形成部に再給送する。そのために、第１面に画像が形成されたシート材Ｐの後端が排出センサフラグ31を通過してから所定の時間を経過し、かつ排出ローラ34を通過する前に、不図示の駆動機構により排出ローラ34が逆回転するスイッチバック動作を開始する。つまり、排出ローラ34によって搬送されるシート材Ｐは、第１の方向に搬送されることで、その一部が機外に一旦突出し、その後、排出ローラ34の逆転によって第１の方向と反対の第２の方向に搬送されることで機内へ引き込まれる。即ち、シート材Ｐの後端が回転体対となる排出ローラ34を通過する前に第２の方向へ搬送して装置内に再給送するように搬送可能である。排出ローラ34によって搬送方向が反転されたシート材Ｐは、図３に示すように、排出ローラ34のニップ角度により定着下ガイド33の下面の一部と、排出下ガイド42の上面からなるからなる両面導入搬送路38にそって搬送される。尚、排出下ガイド42は第二のシート材載置部となる手差しトレイ１ａの上方でかつ画像形成部を構成する感光ドラム27ａの下方に設けられる。排出下ガイド42の下面は該手差しトレイ１ａから給送されるシート材Ｐの上面をガイドし、排出下ガイド42の上面は、再給送されるシート材Ｐの下面をガイドする。

次にシート材Ｐは、定着下ガイド33の下面の一部および搬送転写フレーム19の下面と、手差しトレイ１ａの上面とからなる、本発明の搬送路としての両面搬送路39を通過する。この搬送転写フレーム19は、第二のシート材載置部となる手差しトレイ１ａの上方でかつ画像形成部を構成する感光ドラム27ａの下方に設けられる。搬送転写フレーム19は、手差しトレイ１ａと対向していて該手差しトレイ１ａから給送されるシート材Ｐの上面および再給送されるシート材Ｐの上面をガイドするガイド部材として構成される。

画像形成部への再給送のために両面搬送路39を通過してきたシート材Ｐは、第三搬送ローラ51が設けられた第二の反転搬送部となる第二湾曲搬送路40を搬送されて、第二搬送ローラ21に導かれる。そして第二搬送ローラ21によって転写ローラ23へ再度搬送される。つまり、第二の反転搬送部となる第二湾曲搬送路40は、排出回転体対となる排出ローラ34が逆転することでスイッチバック搬送されたシート材Ｐを、再度画像形成部となる感光ドラム27ａと転写ローラ23との間に搬送する。装置が前記スイッチバック動作に入ると同時に、装置本体に設けられたフラッパ50が図１に示す角度から図３に示す方向に回動して停止する。そして、フラッパ50が両面搬送路39内を搬送されるシート材Ｐの搬送方向先端をすくい上げる。これにより、シート材Ｐは搬送転写フレーム19と両面反転ガイド52からなる第二の反転搬送部となる第二湾曲搬送路40に搬送され、第三搬送ローラ51により、第二搬送ローラ21へと搬送される。

一方、搬送されてきたシート材Ｐの搬送方向先端が第三搬送ローラ51を通過し、かつ両面搬送路39を搬送されているシート材Ｐの搬送方向後端が排出ローラ34を通過して所定の時間が経過する。その後で、排出ローラ34は逆回転動作から片面印字時と同じ回転方向に回転する。そして、第二搬送ローラ21により搬送されるシート材Ｐは、その２面目に片面印字と同様に画像形成と定着のプロセスを経て、排出トレイ35に両面共印字された状態で排出される。なお、装置が停止している状態で、シート材Ｐが手差しトレイ１ａからセットされる際に、シート材Ｐの先端がフラッパ50に引っかからない様に該フラッパ50は、両面印字動作が終了して所定の時間が経過した後に、図３に示す位置から図１に示す位置に回動する。

次に本実施形態に示す手差し給送動作について説明する。前記メイン給送トレイ部の上方でかつ画像形成部の下方に手差しトレイユニット１が設けられている。前記メイン給送トレイ部にシート材Ｐがセットされた状態でも、手差しトレイ１ａにはシート材Ｐがセット可能である。手差しトレイ１ａにシート材Ｐがセットされている場合は、シート材Ｐは手差しトレイ１ａの上面と、排出下ガイド42の下面及び搬送転写フレーム19の下面に上下方向をガイドされながら、給送ローラ16の近傍までシート材Ｐの先端がセットされる。給送ローラ16は第一のシート材載置部となる給送トレイ３及び第二のシート材載置部となる手差しトレイ１ａに載置されたシート材Ｐを給送する給送部を構成する。

またシート材Ｐの手差し給送方向と直交する方向は、手差し幅規制板１ｂにガイドされ、給送ローラ16により給送される。第二のシート材載置部となる手差しトレイ１ａと手差し幅規制板１ｂからなる手差しトレイユニット１は、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されている。そして、給送部となる給送ローラ16付近にてシート材Ｐのジャム等の問題が発生した場合、及び、スイッチバック搬送されるシート材Ｐがジャム等の問題を発生した場合がある。この場合には、手差しトレイユニット１を装置本体から外し、両面搬送路39を開放して、ジャムしたシート材Ｐを取り出す。

なお、排出下ガイド42には手差しシート材検知手段となる手差しシート材有無フラグ32が設けられている。手差しトレイ１ａ上にシート材Ｐが存在する場合には手差しシート材有無フラグ32が回動し、不図示のフォトセンサがその動きを検知することにより手差しトレイ１ａ上にシート材Ｐが存在することを検知する。手差しトレイ１ａ上にシート材Ｐが存在する状態で両面印刷命令を実行された場合、装置は両面動作には入らない。そして、手差しトレイ１ａ上のシート材Ｐを取り除くことを、画像形成装置に設けられた不図示の表示パネル等の表示手段でユーザに知らせる。これにより、手差しトレイ１ａにシート材Ｐがセットされた状態で両面動作が行われた場合に、フラッパ50が手差しトレイユニット１にセットされたシート材Ｐにより回動不良を引き起こすことを防いでいる。

即ち、排出下ガイド42の下面と、第二のシート材載置部となる手差しトレイ１ａの上面とで構成される手差しシート材導入搬送路53が設けられる。そして、手差しシート材導入搬送路53に手差しシート材検知手段となる手差しシート材有無フラグ32が設けられる。そして、手差しシート材有無フラグ32は、画像形成部への再給送のために排出ローラ34によってスイッチバック搬送されたシート材Ｐは検知せず、手差しトレイ１ａに載置されたシート材Ｐのみを検知することが出来る。そして、手差しシート材有無フラグ32がシート材Ｐを検知していない状態でのみ、図13に示す再給送駆動制御部となるＣＰＵ２により再給送動作を行う。

上記構成によれば、回転体対となる排出ローラ34がスイッチバック搬送したシート材Ｐは、画像形成部となる感光ドラム27ａに、両面搬送路39、第二湾曲搬送路40の順で通過して、再給送される。そして、両面搬送路39の上流に、第二のシート材載置部となる手差しトレイ１ａの上面と排出下ガイド42とで構成される手差しシート材導入搬送路53が形成される。ガイド部材となる搬送転写フレーム19と、手差しトレイ１ａと、で両面搬送路39が形成される。両面搬送路39は、手差しトレイ１ａに手差しされたシート材Ｐのための搬送路と、排出ローラ34によって再給送されたシート材Ｐのための搬送路の機能を兼用可能な構成とすることができる。したがって、手差し搬送時のシート材Ｐのセット性を損なうことなく、装置設置面積を最小限に抑えた上で装置高さを低減することができる。

このように本実施形態に示す構成では、画像形成装置の高さ方向において、着脱可能な手差しトレイユニット１をメイン給送トレイ部としての第一のシート材載置部となる給送トレイ３と画像形成部となる感光ドラム27ａとの中間に設ける。そして、両面搬送路39が第二のシート材載置部となる手差しトレイ１ａの上面により構成される。また、両面搬送路39は、該手差しトレイ１ａの上方で画像形成部の一部となる転写ローラ23が設けられた搬送転写フレーム19の下面、及び定着下ガイド33の下面の一部で構成される。そして、両面搬送路39に関して、手差し時のシート材Ｐのセット面と手差し搬送路を兼用可能な構成とした。このため手差しトレイ１ａへのシート材Ｐのセット性を損なうことなく、装置設置面積の拡大を最小限に抑えた上で装置高さを低減することができる。また給送動作や両面動作でシート材Ｐのジャムが発生した際には、装置本体から着脱可能な手差しトレイユニット１を取り外すことにより、給送部及び両面搬送部が大きく露出可能な構成となっているため、ジャム処理性に優れた画像形成装置を提供することができる。

メイン搬送路および両面搬送路39が概ね水平方向にシート材Ｐを案内するように構成されているので更に装置の高さが低く抑えられている。

また、給送トレイ３や手差しトレイ１ａにシート材Ｐをセットするときには装置本体前面側から行うとともに、画像が形成されたシート材Ｐは排出ローラ34によって装置本体前面側に設けられた排出トレイ35上に積載される。よってユーザは、装置本体前面側から、シート材Ｐのセットと、排出されたシート材Ｐの取り出しとを行うことができるので、操作性に優れている。

次に本実施形態を図４〜図６により説明する。図４は本実施形態における両面印字機能と手差し給送口が設けられた画像形成装置となるレーザープリンタにおいて、複数のシート材Ｐが給送トレイ３にセットされる。そして、給送後に画像が形成されて装置外に排出されている状態、すなわち、シート材Ｐの１面目が印字される状態を示す。図４において、右側が装置本体正面側であり、左側が装置本体背面側となる。図５は本実施形態において手差し給送動作が行われている様子を示す。図６では、本実施形態において、シート材Ｐの後端が回転体対となる排出ローラ34のニップを通過直前にシート材Ｐの排出方向に対して逆回転してスイッチバック動作がはじまった後であって、シート材Ｐの２面目に画像が形成される直前の様子を示す。また片面印字における給送、搬送、画像形成、定着、排出の一連の動作、及び手差し給送動作に関しては、前述した従来例並びに前記第１実施形態と同様のため説明を省略する。

本実施形態では、前記第１実施形態で用いられた図１〜図３に示すフラッパ50、第三搬送ローラ51、第二の反転搬送部となる第二湾曲搬送路40、手差しシート材検知手段となる手差しシート材有無フラグ32を省略した。その他は前記第１実施形態と同様に構成される。本実施形態では、両面搬送時、前記第１実施形態において第二湾曲搬送路40を通過させる代わりに片面印字でシート材Ｐが給送される第一の反転搬送部となる第一湾曲搬送路17を再び通過させることを特徴とする。第一の反転搬送部となる第一湾曲搬送路17は、第一及び第二のシート材載置部となる給送トレイ３及び手差しトレイ１ａから給送されたシート材Ｐを反転して第二搬送ローラ21に搬送する。第一の反転搬送部となる第一湾曲搬送路17の搬送方向上流側には、第二のシート材載置部となる手差しトレイ１ａの上面と、ガイド部材となる搬送転写フレーム19の下面とで構成される両面搬送路39が設けられる。そして、画像形成部への再給送のために、排出ローラ34でスイッチバック搬送されたシート材Ｐが両面搬送路39と第一の反転搬送部となる第一湾曲搬送路17とを通過して再び画像形成部となる感光ドラム27ａと、転写ローラ23との間へと搬送される。

次に本実施形態に示す両面印字の動作について説明する。シート材Ｐの後端が排出センサフラグ31を通過してから所定の時間を経過し、回転体対となる排出ローラ34を通過する。その前に、不図示の駆動機構により排出ローラ34のみ図６に示す様に排出方向に対して逆回転を開始することによってスイッチバック動作が開始される。この時、シート材Ｐは、排出ローラ34のニップ角度により定着下ガイド33の下面と、排出下ガイド42の上面とからなる両面導入搬送路38により上下方向をガイドされて装置内に引き込まれるように搬送されて、両面搬送路39内に導かれる。そしてスイッチバック搬送されたシート材Ｐの先端は、給送部となる給送ローラ16により給送可能なシート材給送先端位置Ａで停止する(図６参照）。次に片面印字と同様の給送動作、すなわち給送圧板７が上昇してシート材Ｐが給送ローラ16に当接し、その後、給送ローラ16が回転することにより、一面目に画像を形成されたシート材Ｐは、第一湾曲搬送路17にガイドされ再び第一搬送ローラ20に搬送される。その後、シート材Ｐの２面目への画像形成、定着、排出のプロセスを経て、排出トレイ35上に排出される。

本実施形態においては、両面搬送に使用するローラの一つに給送ローラ16を用いている。給送ローラ16が分離パッド15と常時当接している形態においては、シート材Ｐの１面目に形成された画像が分離パッド15により搬送方向に擦られてしまう。このため、分離パッド15が給送ローラ16に常時当接する分離機構の代わりに、給送動作後に分離パッド15が退避する分離離間機構を用いることが望ましい。

なお、本実施形態では、再給送するシート材Ｐを反転させる反転搬送部に第一湾曲搬送路17を用いるため前記第１実施形態で設けられたフラッパ50や該フラッパ50が回動する機構を必要としない。フラッパ50が存在しないため前記第１実施形態にて設けられていた手差しシート材検知手段となる手差しシート材有無フラグ32も設けられていない。

上記構成によれば、第一の反転搬送部となる第一湾曲搬送路17の搬送方向上流側に第二のシート材載置部となる手差しトレイ１ａの上面と、ガイド部材となる搬送転写フレーム19の下面とで構成される両面搬送路39を形成する。そして、再給送されるシート材Ｐが該両面搬送路39と第一湾曲搬送路17とを通過して再び画像形成部となる感光ドラム27ａと、転写ローラ23との間へと搬送される構成とされる。これにより該両面搬送路39を、手差しトレイ１ａに手差しされたシート材Ｐのための搬送路と兼用可能な構成とすることができ、手差し搬送時のシート材Ｐのセット性を損なうことなく、装置設置面積を最小限に抑えた上で装置高さを低減することができる。

このように本実施形態に示す構成では、画像形成装置の高さ方向おいて、着脱可能な手差しトレイユニット１をメイン給送トレイ部としての第一のシート材載置部となる給送トレイ３と、画像形成部となる感光ドラム27ａとの中間に設ける。両面搬送路39は第二のシート材載置部となる手差しトレイ１ａの上面により構成される。そして、両面搬送路39は、手差しトレイ１ａの上方で画像形成部の一部となる転写ローラ23が設けられた、ガイド部材としての搬送転写フレーム19の下面、及び定着下ガイド33の下面の一部で構成される。両面搬送路39はシート材Ｐの高さ方向をガイドする。両面搬送路39が、手差し時のシート材Ｐのセット面と、手差しされたシート材のための搬送路を兼ねた構成としたので、手差しトレイ１ａへのシート材Ｐのセット性を損なうことなく装置高さを低減することができる。このような前記第１実施形態の効果に加えて、第一の反転搬送部として第一湾曲搬送路17を用いて、再給送されるシート材Ｐを搬送することにより、前記第１実施形態の図１〜図３に示す第二の反転搬送部としての第二湾曲搬送路40を省略することが可能となる。これにより、前記第１実施形態よりも更に装置設置面積が小さい画像形成装置を提供することができる。

次に第３実施形態を図７〜図９を用いて説明する。図７は、本実施形態における両面印字機能と手差し給送口が設けられた画像形成装置となるレーザプリンタにおいて、シート材Ｐが給送部にセットされ、給送後に画像が形成されて装置外に排出されている状態、すなわち、シート材Ｐの１面目が印字される状態を示す。図７において、右側が装置本体正面側であり、左側が装置本体背面側となる。図８は本実施形態において手差し給送動作が行われている様子を示す。また、図９では本実施形態において、シート材Ｐの後端が回転体対となる排出ローラ34のニップを通過直前にシート材Ｐの排出方向に対して逆回転するスイッチバック動作がはじまった後であって、シート材Ｐの２面目に画像が形成される直前の様子を示す。また片面印字における給送、搬送、画像形成、定着、排出の一連の動作に関しては、前述した従来例、前記各実施形態と同様のため説明を省略する。

本実施形態でも、前記第２実施形態と同様に、第二のシート材載置部となる手差しトレイ１ａの上方でかつ画像形成部となる感光ドラム27ａの下方にガイド部材となる搬送転写フレーム19が設けられる。搬送転写フレーム19は手差しトレイ１ａから給送されるシート材Ｐの上面及び画像形成部に再給送されるシート材Ｐの上面をガイドするガイド部材として構成される。そして、本実施形態では、搬送転写フレーム19の下面から一部突出して第一手差し回転体となる手差し搬送ローラ55ｂが設けられる。手差しトレイ１ａの上面から一部突出し、該手差し搬送ローラ55ｂと当接してニップ部を形成する第二手差し回転体となる手差し搬送コロ55ａを有する。

手差し搬送ローラ55ｂと手差し搬送コロ55ａとのニップ部の搬送方向上流側にはシート材検出手段となる再給送センサフラグ54が設けられる。そして、シート材検出手段となる再給送センサフラグ54がシート材Ｐの先端を検知する。その後に図13に示す手差し駆動制御部となるＣＰＵ２により該シート材Ｐの先端が給送可能位置までくるように、第一手差し回転体となる手差し搬送ローラ55ｂと、第二手差し回転体となる手差し搬送コロ55ａとを回転させる。

本実施形態では、搬送転写フレーム19に手差し搬送ローラ55ｂを設ける。そして、手差しトレイ１ａに手差し搬送コロ55ａを設ける。手差しトレイユニット１が装置本体に装着されている場合には、手差し搬送コロ55ａと手差し搬送ローラ55ｂが当接してニップを形成する。さらにその給送方向上流側に再給送センサフラグ54を設け、かつ手差し給送方向上流側に手差しシート材検知手段となる手差しシート材有無フラグ32を設けたことを特徴とする。

次に本実施形態に示す手差し給送動作について述べる。シート材Ｐが手差しトレイ１ａ上にセットされる際、シート材Ｐの先端が手差しシート材有無フラグ32を回動させ、前記第１実施形態で前述した方法にて装置が手差しトレイ１ａ上にシート材Ｐが存在することを検知する。これと同時に、再給送センサフラグ54も回動させ、手差しトレイ１ａにセットされたシート材Ｐの先端は、手差し搬送ローラ55ｂと、手差し搬送コロ55ａとで形成されたニップで停止する。そして再給送センサフラグ54が前記回動動作にてシート材Ｐの先端を検知してから所定時間を経過した後に、手差し搬送ローラ55ｂが所定回転分だけ回転し、シート材Ｐの先端は図８に示す手差し給送可能なシート材給送先端位置Ｂで停止する。そして先の実施形態で述べた給送動作と同様に、給送部となる給送ローラ16により給送され、その後、シート材Ｐは画像形成、定着、排出の一連のプロセスを経て、排出トレイ35上に排出される。

次に本実施形態に示す両面印字動作について説明する。シート材Ｐの後端が排出センサフラグ31を通過してから所定の時間を経過し、回転体対となる排出ローラ34を通過する前に、不図示の駆動機構により排出ローラ34のみシート材排出方向に対して逆回転を開始することによりスイッチバック動作が開始される。この時、スイッチバック動作を開始したシート材Ｐは、排出ローラ34のニップ角度により定着下ガイド33の下面と、排出下ガイド42の上面とからなる両面導入搬送路38にそって搬送される。

そしてシート材Ｐの先端がガイド部材となる搬送転写フレーム19に設けられたシート材検出手段となる再給送センサフラグ54を回動させることにより不図示のフォトインタラプタが搬送中のシート材Ｐの先端を検知する。そして、所定の時間が経過後、すなわち給送ローラ16により給送可能なシート材給送先端位置Ｂで停止する。そして片面印字と同様の給送動作、すなわち給送圧板７が上昇してシート材Ｐが給送ローラ16に当接する。その後、給送ローラ16が回転することにより、一面目に画像を形成されたシート材Ｐは、前記第２実施形態と同様に第一の反転搬送部となる第一湾曲搬送路17にガイドされつつ再び第一搬送ローラ20に搬送される。そしてシート材Ｐは片面印字と同様に画像形成、定着、排出のプロセスを経て、両面が印字された状態で、排出トレイ35上に排出される。手差し部及び両面搬送部でジャムが発生した場合は、着脱可能な手差しトレイユニット１を画像形成装置から取り外すことにより、第一手差し回転体となる手差し搬送ローラ55ｂのニップを解除させてジャムしたシート材Ｐを取り除く。

なお、本実施形態では、シート材Ｐが手差しトレイ１ａ上にセットされ、再給送センサフラグ54がシート材Ｐを検知して、手差し搬送ローラ55ｂによりシート材Ｐが搬送される。そして、シート材Ｐの先端が給送可能なシート材給送先端位置Ｂで停止している状態において、手差しシート材有無フラグ32はシート材Ｐを検知できる位置に配置されている。よって、手差しシート材有無フラグ32が手差しトレイ１ａ上にシート材Ｐが存在すると検知している際に両面印刷が指示された場合には、両面動作には入らない。その場合、ユーザに対して手差しトレイユニット１上のシート材Ｐを取り除くことを、画像形成装置に設けられた不図示の表示パネル等の表示手段でユーザに知らせる。こうして手差しトレイ１ａにシート材Ｐがセットされた状態で両面動作が行われた場合に、手差しトレイ１ａ上にセットされたシート材Ｐが手差し搬送ローラ55ｂにより搬送され、分離パッド15部で搬送されずジャムを引き起こしてしまうことを防止する。

このように本実施形態に示す構成では、前記第２実施形態に加えて、シート材給送先端位置Ｂの搬送方向上流側近傍にシート材検出手段となる再給送センサフラグ54を追加する。そして、排出ローラ34によってスイッチバック搬送されたシート材Ｐの搬送方向の先端位置を検知し、その検知位置に基づいて第一手差し回転体となる手差し搬送ローラ55ｂと、第二手差し回転体となる手差し搬送コロ55ａとを所定の時間だけ回転させる。このため前記第２実施形態よりもより高い精度で、スイッチバック搬送されたシート材Ｐの先端をシート材給送先端位置Ｂにて停止させることが可能なる。したがって再給送時の給送不良やシート材Ｐの先端へのダメージ等の問題を低減することが可能となる。

本発明の活用例として、シート束から１枚ずつシート材を取り出して画像を形成し、画像形成後のシート材を再給送して画像形成面の裏に再び画像を形成する両面印字機能が設けられた画像形成装置に適用出来る。

Ｐ …シート材
１ａ …手差しトレイ（第二のシート材載置部）
３ …給送トレイ（第一のシート材載置部）
16 …給送ローラ（給送部）
17 …第一湾曲搬送路（第一の反転搬送部）
19 …搬送転写フレーム（ガイド部材）
27ａ …感光ドラム
34 …排出ローラ（回転体対）
39 …両面搬送路
40 …第二湾曲搬送路（第二の反転搬送部）
42 …排出下ガイド
53…手差しシート材導入搬送路

Claims (7)

1. 複数のシート材からなるシート束を載置する第一のシート材載置部と、
   前記第一のシート材載置部の上方に設けられた第二のシート材載置部と、
   前記第一または第二のシート材載置部に載置されたシート材を給送する給送部と、
   前記第二のシート材載置部の上方に設けられた画像形成部と、
   前記第二のシート材載置部の上方に設けられ、前記画像形成部により第１面に画像形成されたシート材を前記画像形成部に再給送するために、第１の方向に一旦、シートを搬送した後、前記第１の方向と反対の第２の方向に搬送する回転体対と、
   前記第二のシート材載置部の上方かつ前記画像形成部の下方に設けられ、前記第二のシート材載置部から給送されるシート材の上面及び前記回転体対によって前記第２の方向に搬送されたシート材の上面をガイドするガイド部材と、
   を有し、
   前記回転体対によって前記第２の方向に搬送されたシートは前記第二のシート材載置部の上面と前記ガイド部材とで構成される搬送路を通過して前記画像形成部へ搬送されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第一及び第二のシート材載置部から給送されたシート材を反転して前記画像形成部に搬送する第一の反転搬送部と、
   前記回転体対によって再給送され、前記搬送路を通過してきたシート材を前記画像形成部に搬送する第二の反転搬送部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第一及び第二のシート材載置部から給送されたシート材および前記回転体対によって搬送されることで前記搬送路を通過してきたシート材を反転して前記画像形成部に搬送する反転搬送部を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記回転体対は、画像形成装置の一方の側に設けられ、前記一方の側へ向けてシート材を排出する排出ローラ対であって、
   前記回転体対は、前記第１の方向へシート材を搬送することでシート材の一部を前記画像形成装置の一方の側より機外へ搬送した後に、シート材の後端が前記回転体対を通過する前に前記第２の方向へ搬送して装置内に再給送するように搬送可能であり、
   前記画像形成部によって画像形成中のシート材が搬送されるメイン搬送路が、前記画像形成装置の他方側から前記画像形成装置の一方の側へとシート材を案内する略水平な搬送路であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記ガイド部材の下面から一部突出して設けられた第一手差し回転体と、
   前記第二のシート材載置部の上面から一部突出し前記第一手差し回転体と当接してニップ部を形成する第二手差し回転体と、
   前記ニップ部の搬送方向上流側に設けられたシート材検出手段と、
   前記シート材検出手段がシート材の先端を検知した後に、該シート材の先端が給送可能位置までくるように、前記第一手差し回転体と前記第二手差し回転体とでシート材を搬送するように制御する手差し駆動制御部と、
   を備えることを特徴とした請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記第二のシート材載置部が、画像形成装置に対して着脱可能に構成されたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記ガイド部材と前記第二のシート材載置部からなる前記搬送路の搬送方向上流側に設けられ、再給送されたシート材は検知せず、第二のシート材載置部に載置されたシート材のみを検知する手差しシート材検知手段と、
   前記手差しシート材検知手段がシート材を検知していない状態でのみ、再給送動作を行う再給送駆動制御部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の画像形成装置。

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