JP3221082B2 - 両面画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタ、ファクシミ
リ、複写機等の画像形成装置において、シートの両面に
画像を形成するための両面画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】前記画像形成装置において、例えば、電
子写真法を用いるプリンタにおいては、像担持体の周囲
にチャージコロトロン、像書き込み装置、現像機、転写
コロトロン、クリーニング装置、除電ランプ等が配設さ
れており、チャージコロトロンにより像担持体に一様に
帯電した後、像書き込み装置により像担持体上に静電潜
像を形成し、この静電潜像を現像機によりトナー像に現
像した後、このトナー像を搬送されてくるシートに転写
コロトロンにより転写した後、転写像を定着し、一方、
像担持体においては、クリーニング装置により像担持体
上の残留トナーを除去した後、除電ランプにより像担持
体の電荷を除去するという一連のプロセスで画像形成を
行っている。

【０００３】ところで、前記プリンタにおいて、シート
の両面に画像を印字する場合には、１面目に画像が定着
されたシートの２面目を再び転写部に給紙させる両面用
給紙路を設ける必要がある。しかしながら、装置の小型
化のために、両面用給紙路のための給紙路長は、給紙さ
れるシートの最大長さの２倍の寸法より短くする場合が
ある。このため、１枚目のシートが２面目の印字を行う
ために両面用給紙路に待機しているとき、両面用給紙路
には２枚目のシートを搬送することはできない。従っ
て、両面印字の場合には、１枚目の１面目、１枚目の２
面目、２枚目の１面目、２枚目の２面目… …というよ
うに、先行シートの２面目の印字が終了してから後続シ
ートの１面目の印字を行っているので、連続給紙ができ
ず生産性（単位時間当たりの生産枚数）が低下してい
た。

【０００４】この問題を解決するために、従来、特開平
３−１３４６３号公報が提案されている。これを図６に
より説明すると、レーザービームプリンタ１ａの本体２
には、シートＳを収納する用紙トレイ３が配設されてお
り、この用紙トレイ３の前部にはシートＳを１枚づつ分
離、給紙するための給紙ロール５が設けられ、その下流
にシートの先端を揃えるためのレジストロール６と、感
光体ドラム７および現像機９等からなる画像形成ユニッ
ト１０が順次配設されている。レーザースキャナユニッ
ト１１は、画像情報に基づいたレーザー光を感光体ドラ
ム７に照射して潜像を形成させ、この潜像を現像機９に
より現像して形成されるトナー像は、給紙ロール５によ
り給紙されてくるシートに転写ローラ１２によって転写
され、転写像は定着器１３により定着された後、その下
流側の搬送ロール１５および切換板１６に搬送される。

【０００５】シートへの記録が片面プリントの場合に
は、切換板１６は図示の位置にあり、シートは排紙パス
１９を経て印字面を下側にして排紙トレイ１７に排出さ
れる。一方、シートの両面に印字を行う場合には、切換
板１６が時計方向に回動した状態にあり、１面目に印字
されたシートは、搬送ロール１５によりスイッチバック
ユニット２０に送られ、第１の搬送ロール２１および搬
送路２２を経て正逆転ロール２３に送られ排紙トレイ１
７側に一旦出され、シートの後端が正逆転ロール２３の
近傍に配置されたセンサ２５により検知されると、正逆
転ロール２３が逆転してシートは両面用給紙路２６、２
７、２９へ搬送される。シートは両面用レジストロール
３０にニップされ一旦停止し、２面目の印字信号がくる
まで待機する。この状態においては、シートが最大長さ
のものである場合、シートの後端は正逆転ロール２３に
挟持された状態にある。シートが両面用レジストロール
３０により保持されている位置を第１のシート停止位置
Ａとする。

【０００６】１枚目のシートに連続して２枚目のシート
に両面印字を行う場合には、２面目の印字を行う最初の
シートが第２の搬送ロール３１内に到達する時間を見越
して、正逆転ロール２３が回転を停止するとともに、従
動ロール２４はシート搬送力遮断機構３２により正逆転
ロール２３から離間される。この状態においては、１面
目に印字された２枚目のシートは、第１の搬送ロール２
１によって正逆転ロール２３と従動ロール２４との間を
通過し、第１の搬送ロール２１は、所定時間の回転後、
すなわち２枚目のシートの後端が第１の搬送ロール２１
を通過する直前に停止される。この状態をシート停止位
置Ｂとする。

【０００７】従って、上記の状態では、最大長さのシー
トが搬送された場合には、正逆転ロール２３の付近で２
枚のシートが重なった状態となり、搬送路２２および両
面用給紙路２６、２７、２９内に２枚のシートを保持す
ることが可能となる。そして、１枚目のシートの２面目
の印字信号により、両面用レジストロール３０が回転
し、１枚目のシートが転写ローラ１２に送られ、転写、
定着されたシートは排紙トレイ１７に排出される。１枚
目のシートの後端が正逆転ロール２３を通過すると、従
動ロール２４は再び正逆転ロール２３に当接して２枚目
のシートを挟持する。２枚目のシートは、正逆転ロール
２３の正転により排紙トレイ１７方向へ搬送され、シー
トの後端がセンサ２５により検知されると、正逆転ロー
ル２３が逆転してシートは両面用給紙路２６、２７、２
９へ搬送され、１枚目のシートと同様に２面目の印字が
行われる。このようにして、１面目が既に印字されたシ
ートが待機中であっても、次のシートの１面目の印字を
行うことができ生産性を向上できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平３−１３４６３号公報の方式においては、シート１
面目の印字面が上になって排出されるため、連続頁の画
像を出力した場合には頁の並べ変え作業を必要とすると
いう問題を有している。また、シート間隔が短いとき先
行シートが反転し第２の搬送ロール３１に到達しない
と、後続シートを給紙できないため、その分だけ生産性
が劣るという問題を有し、これを解決するために正逆転
ロール２３を増速しようとすると騒音が発生するという
問題を有している。また、スイッチバックユニット２０
をオプションとして付加可能にしているが、両面画像形
成時におけるジャム対策のための本体とユニットとの開
閉機構が複雑になるという問題を有している。さらに、
本体２内に両面用給紙路があるため、本体のコストが増
大し装置が大型化するという問題を有している。

【０００９】本発明は、上記問題を解決するものであっ
て、両面画像形成時における連続給紙を可能とし生産性
を向上させることができ、また、頁の並べ変え作業を不
要にすることができる両面画像形成装置を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、本体に配設される給紙ト
レイと、該給紙トレイに接続される画像形成のための給
紙路およびこれに接続される両面給紙路が垂直に形成さ
れてなる画像形成装置において、前記両面給紙路の上部
に配設されるフェイスアップトレイと、前記両面給紙路
とフェイスアップトレイへのシートの搬送を切り換える
ための切換板と、前記フェイスアップトレイの下方に設
けられ、前記両面給紙路の中途部に接続される反転トレ
イと、該反転トレイの下流側に設けられるレジストロー
ルと、前記反転トレイの上部に進退可能に設けられる遮
蔽板とを備え、該遮蔽板を突出させて反転トレイ上に先
行シートと後続シートを収容し、前記レジストロールと
遮蔽板の制御により前記画像形成のための給紙路へ前記
給紙トレイと反転トレイから交互に給紙可能にすること
を特徴とする。

【００１１】また、請求項３に記載の発明は、本体に配
設される給紙トレイと、該給紙トレイに接続される画像
形成のための給紙路およびこれに接続される両面給紙路
が垂直に形成されてなる画像形成装置において、前記両
面給紙路の上部に配設されるフェイスアップトレイと、
前記両面給紙路とフェイスアップトレイへのシートの搬
送を切り換えるための切換板と、前記フェイスアップト
レイの下方に設けられ、前記両面給紙路の中途部に接続
される反転トレイと、該反転トレイにおいて重なったシ
ートの下側のシートのみを画像形成部に給紙させる給紙
機構と、該給紙機構に対向して上側のシートを圧接する
ように回動可能に設けられるボトムフィードウェイトと
を備え、前記給紙機構とボトムフィードウェイトの制御
により前記画像形成のための給紙路へ前記給紙トレイと
反転トレイから交互に給紙可能にすることを特徴とす
る。

【００１２】

【作用】本発明においては、両面画像形成時には、先行
シートと後続シートとを反転トレイ上で重ねた状態で収
容可能にするとともに、この状態から２面目印字の際に
は、先行シートのみを給紙可能にし、かつ、本体側の給
紙トレイと両面給紙路側の反転トレイから交互に連続的
に給紙可能にする。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は、本発明の両面画像形成装置の１実施例
を示すレーザービームプリンタの断面図である。なお、
本発明はこのようなレーザービームプリンタに限定され
るものではなく、インクジェット方式、熱転写方式等種
々のプリンタ、ファクシミリ、複写機に適用可能であ
る。ただし、連続する頁を順番に画像形成させるもので
はないので、ページメモリを必要とし、また、複写機に
おいては自動原稿給紙装置において、印字頁順に原稿を
送る制御機構が必要である。

【００１４】本発明に係わるレーザービームプリンタ１
は、本体ユニット２ａと、両面ユニット２ｂからなり、
両面ユニット２ｂはオプションとして本体ユニット２ａ
に連結可能になっている。この構成により本体ユニット
２ａには両面画像形成のための機構が不要となり、本体
ユニット２ａの低コスト化とコンパクト化を図ることが
できる。なお、両面ユニット２ｂを付加しない場合に
は、搬送ロール２１の出口にフェイスアップトレイ３５
を付加することができる。

【００１５】本体ユニット２ａと両面ユニット２ｂの上
部は開閉板５１、５２によりそれぞれＹ、Ｙ′方向に開
放可能になっており、給紙路５３および２６に詰まった
シートを除去可能になっている。同様に、両面ユニット
２ｂの給紙路２７の一部を含む側板５４は、Ｚ方向に開
放可能になっており、さらに、両面ユニット２ｂ自体が
Ｘ方向に移動可能にされ、かつ、本体ユニット２ａの給
紙路の一部を含む側板５５は、Ｗ方向に開放可能になっ
ており、それぞれの箇所において、詰まったシートを簡
単に除去可能に構成されている。

【００１６】本発明においては、画像形成のための給紙
路およびこれに接続される両面給紙路が垂直に形成され
ている。本体ユニット２ａの底部には、シートＳを収納
する給紙トレイ３が配設されており、この給紙トレイ３
の前部には、給紙トレイ３からシートＳを取り込むため
のピックアップロール５ａ、シート供給用のフィードロ
ール５ｂ、シート重送防止用のリタードロール５ｃが設
けられ、その下流には、シートにループを形成させその
先端を揃えるためのレジストロール６と、感光体ドラム
７および現像機９等からなる画像形成ユニット１０が順
次配設されている。

【００１７】レーザースキャナユニット１１は、画像情
報に基づいたレーザー光を感光体ドラム７に照射して潜
像を形成させ、この潜像を現像機９により現像してトナ
ー像を形成させ、このトナー像をレジストロール６によ
り給紙されてくるシートに転写ローラ１２によって転写
させ、この転写像を定着器１３により定着させた後、そ
の下流側の搬送ロール１５および切換板１６に搬送させ
る。そして、シートへの記録が片面プリントの場合に
は、第１の切換板１６は図で反時計方向に回動した位置
にあり、シートは排紙ロール１８を経て印字面を下側に
してフェイスダウントレイ１７に排出される。一方、シ
ートの両面に印字を行う場合には、第１の切換板１６を
時計方向に回動した位置に切り替え、１面目に印字され
たシートは、搬送ロール１５、２１により両面ユニット
２ｂに送られる。

【００１８】両面ユニット２ｂには、両面用給紙路２
６、２７、２９が設けられる。この両面用給紙路のため
の給紙路長は、給紙されるシートの最大長さの２倍の寸
法より短く、コンパクトな構成となっている。両面ユニ
ット２ｂの側面上部には、印字面を上側にして排出され
るフェイスアップトレイ３５が設けられ、その下部の空
間を利用して反転トレイ３６が設けられる。

【００１９】両面用給紙路２６には第２の切換板３３が
配設され、第２の切換板３３が反時計方向に回動した位
置では、シートは搬送ロール３１を経て両面用給紙路２
７に送られ、第２の切換板３３が時計方向に回動した位
置では、シートは排紙ロール３４を経て印字面を上側に
してフェイスアップトレイ３５に排出される。フェイス
アップトレイ３５の下方には、反転トレイ３６が配設さ
れ、シートは両面用給紙路２７の出口に設けられた排紙
ロール３７により反転トレイ３６上に排出される。反転
トレイ３６と両面用給紙路２９との間には、両面用レジ
ストロール３０が設けられ、シートはここで２面目の印
字信号がくるまで待機する。両面用レジストロール３０
の上流側近傍には、シート後端検知センサ３８が配設さ
れ、両面用レジストロール３０の下流側近傍には、シー
ト先端検知センサ３９が配設される。なお、反転トレイ
３６は、排出されたシートを自重で落下させるために所
定の角度で傾斜させて配置している。

【００２０】反転トレイ３６の上部にはＶ方向に摺動可
能な遮蔽板４０が設けられる。図２は該遮蔽板４０の駆
動機構を示し、遮蔽板４０の両端部は方向規制ガイド４
１により規制されており、遮蔽板４０は、Ｖ方向に摺動
可能にされている。遮蔽板４０はリンク部材４２を介し
てソレノイド４３の作動軸４３ａに連結され、リンク部
材４２の一端はスプリング４４により両面ユニット２ｂ
の所定箇所に固定されている。これにより、ソレノイド
４３をオフさせると、リンク部材４２はスプリング４４
により引っ張られ遮蔽板４０を図示点線４０′の位置ま
で退避させ、ソレノイド４３をオンさせると遮蔽板４０
をスプリング４４に抗して実線位置に突出させるように
移動させる機構となっている。

【００２１】上記構成からなる上記実施例の作用につい
て説明する。シートの両面に印字を行う場合には、最
初、第１の切換板１６が時計方向に回動した位置にあ
り、第２の切換板３３が反時計方向に回動した位置にあ
り、遮蔽板４０は退避位置（図で左方向）にある。１面
目に印字された先行シートは、搬送ロール１５、２１、
３１、３７により両面用給紙路２６、２７を経て反転ト
レイ３６に排出され、シートの後端が反転トレイ３６上
へ排出し終えると、今度はシート後端が先端となって反
転トレイ３６上を自重で落下し、シート先端は両面用レ
ジストロール３０にニップされ、シート先端を検知セン
サ３９が検知すると両面用レジストロール３０が停止
し、シートは２面目の印字信号がくるまで待機する。

【００２２】先行シート先端を検知センサ３９が検知す
ると、ソレノイド４３がオンして遮蔽板４０が突出され
る。後続シートは、この遮蔽板４０に到達する時間を見
越して給紙トレイ３から給紙され、１面目に印字された
後続シートは遮蔽板４０の上に排出される。その結果、
最大長さのシートが給紙された場合、先行シートと後続
シートは、反転トレイ３６上で２段重ねの状態で収容さ
れることになり、しかも、反転トレイ３６の先端部にお
いて両者は分離され、先行シートが給紙されても後続シ
ートが重送されることはない。

【００２３】そして、先行シートの２面目の印字信号に
より、両面用レジストロール３０が回転し、先行シート
は、転写ローラ１２に送られ２面目に印字が行われ、さ
らに、第２の切換板３３の切換により、先行シートは排
紙ロール３４を経て印字面を上側にしてフェイスアップ
トレイ３５に排出される。先行シートの後端が検知セン
サ３８により検知されると、遮蔽板４０が退避し、後続
シートはその自重により両面用レジストロール３０にニ
ップされ、以下上記処理を繰り返すことにより、最大長
さのシートの場合、１枚目の１面目、２枚目の１面目、
１枚目の２面目、３枚目の１面目、２枚目の２面目…
…というように印字され、また、シート長が短い場合に
は、両面用給紙路に収納可能な分だけ、１面目に次々と
印字し、反転トレイ３６に先行シートと後続シートが重
なった時から順次２面目に印字される。

【００２４】このように、両面画像形成時には、先行シ
ートと後続シートとを反転トレイ上で重ねた状態で収容
可能にするとともに、この状態から２面目印字の際に
は、先行シートのみを給紙可能にし、本体ユニットの給
紙トレイと反転トレイから交互に連続的に給紙し、先行
シートの２面目の印字を行う前に後続シートの１面目の
印字を行うため、両面画像形成時における連続給紙が可
能となり生産性を向上できる。また、２面目の画像面を
上側にしてフェイスアップトレイ３５に排出させるた
め、シート１面目の画像面を下にして排出させることが
でき、頁の並べ変え作業が不要となる。

【００２５】図３、図４および図５は、本発明の他の実
施例を示す模式的断面図である。なお、図１の実施例と
同一の構成については同一番号を付けて構成および作用
の説明を省略する。

【００２６】図３の実施例においては、反転トレイ３６
を上部に配設し、反転トレイ３６の下部に手差しトレイ
４５およびそのための手差し給紙路４６を配設してい
る。手差しトレイ４５には、シートを取り込むためのピ
ックアップロール４５ａ、シート供給用のフィードロー
ル４５ｂ、シート重送防止用のパッド４５ｃが設けられ
ている。本実施例においては、本体ユニット２ａ直付け
の手差しトレイ４５が付加されていて、本体ユニット２
ａに両面ユニット２ｂを接続した場合、手差しトレイ４
５を両面ユニット２ｂに付加することが可能となり、オ
プションによるシステムアップが簡単にでき、かつ、本
体ユニット２ａの低コスト化とコンパクト化を図ること
ができる。

【００２７】図４の実施例においては、側板５４にボト
ムフィードウェイト４７を回動可能に取り付け、該ボト
ムフィードウェイト４７を図２と同様のソレノイドによ
り駆動させる。反転トレイ３６の下流側にはシートガイ
ド３６ａが延設され、シートガイド３６ａの下面に配設
されるピックアップロール４８と、その下流側に配設さ
れるフィードロール４９およびこれに当接されるリター
ドロール５０とにより、反転トレイ３６において重なっ
たシートの下側のシートのみを画像形成部に給紙させる
給紙機構を形成している。なお、リタードロール５０は
固定で、フィードロール４９およびピックアップロール
４８は連動して駆動される。

【００２８】本実施例においては、ボトムフィードウェ
イト４７が図示実線の位置では、反転トレイ３６に先行
シートと後続シートが完全に重なった状態にあるが、先
行シートの２面目印字のときには、ボトムフィードウェ
イト４７が点線位置に回動して先行シートと後続シート
をピックアップロール４８に押し付けるため、ピックア
ップロール４８の回転により上側の後続シートが停止し
たまま下側の先行シートのみが給紙される。

【００２９】図５の実施例においては、反転トレイ３６
のボトムフィード機構を個別にユニット化した例を示し
ている。本実施例によれば、機器搬送時のコンパクト化
が図れるとともに、反転トレイ３６のボトムフィード機
構を手差し給紙装置として他の装置のオプションとして
利用可能となる。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、先行シートと後続シートとを反転トレイ上で重
ねた状態で収容可能にするとともに、この状態から２面
目印字の際には、先行シートのみを給紙可能にし、本体
ユニットの給紙トレイと反転トレイから交互に連続的に
給紙し、先行シートの２面目の印字を行う前に後続シー
トの１面目の印字を行うため、両面画像形成時における
連続給紙が可能となり生産性を向上できる。また、２面
目の画像面を上側にしてフェイスアップトレイに排出さ
せるため、シート１面目の画像面を下にして排出させる
ことができ、頁の並べ変え作業が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の両面画像形成装置の１実施例を示すレ
ーザービームプリンタの模式的断面図

【図２】図１における遮蔽板の駆動機構を説明するため
の図

【図３】本発明の他の実施例を示す模式的断面図

【図４】本発明の他の実施例を示す模式的断面図

【図５】本発明の他の実施例を示す模式的断面図

【図６】従来の両面画像形成装置の例を示す模式的断面
図

【符号の説明】

２ａ…本体ユニット、２ｂ…両面ユニット、３…給紙ト
レイ １０…画像形成ユニット、２６、２７、２９…前記両面
給紙路 ３０…レジストロール、３５…フェイスアップトレイ、
３６…反転トレイ ４０…遮蔽板、４７…ボトムフィードウェイト、４８、
４９、５０…給紙機構

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体に配設される給紙トレイと、該給紙ト
   レイに接続される画像形成のための給紙路およびこれに
   接続される両面給紙路が垂直に形成されてなる画像形成
   装置において、前記両面給紙路の上部に配設されるフェ
   イスアップトレイと、前記両面給紙路とフェイスアップ
   トレイへのシートの搬送を切り換えるための切換板と、
   前記フェイスアップトレイの下方に設けられ、前記両面
   給紙路の中途部に接続される反転トレイと、該反転トレ
   イの下流側に設けられるレジストロールと、前記反転ト
   レイの上部に進退可能に設けられる遮蔽板とを備え、該
   遮蔽板を突出させて反転トレイ上に先行シートと後続シ
   ートを収容し、前記レジストロールと遮蔽板の制御によ
   り前記画像形成のための給紙路へ前記給紙トレイと反転
   トレイから交互に給紙可能にすることを特徴とする両面
   画像形成装置。
2. 【請求項２】前記フェイスアップトレイの下方に配設さ
   れる手差しトレイと、該手差しトレイと前記レジストロ
   ールとを接続する給紙路とを備えることを特徴とする請
   求項１に記載の両面画像形成装置。
3. 【請求項３】本体に配設される給紙トレイと、該給紙ト
   レイに接続される画像形成のための給紙路およびこれに
   接続される両面給紙路が垂直に形成されてなる画像形成
   装置において、前記両面給紙路の上部に配設されるフェ
   イスアップトレイと、前記両面給紙路とフェイスアップ
   トレイへのシートの搬送を切り換えるための切換板と、
   前記フェイスアップトレイの下方に設けられ、前記両面
   給紙路の中途部に接続される反転トレイと、該反転トレ
   イにおいて重なったシートの下側のシートのみを画像形
   成部に給紙させる給紙機構と、該給紙機構に対向して上
   側のシートを圧接するように回動可能に設けられるボト
   ムフィードウェイトとを備え、前記給紙機構とボトムフ
   ィードウェイトの制御により前記画像形成のための給紙
   路へ前記給紙トレイと反転トレイから交互に給紙可能に
   することを特徴とする両面画像形成装置。
4. 【請求項４】前記本体と両面給紙路をユニット化するこ
   とを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記
   載の両面画像形成装置。