JP3629293B2 - 両面プリント装置および両面プリント方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は一般にプリント装置を二重化することに関する。更に詳細に述べれば、本発明は標準的なレーザプリンタ構成または同様のハードコピー出力装置で実現される簡略化された両面プリント装置に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
現在の二重化プリント装置は両面ページにプリントするのに複雑な用紙ハンドリング機構及び方法を採用している。これら装置は通常第１の面にプリントされているページを一時的に格納する別のトレイを利用するか、または第１のプリント面のページを既存の用紙供給部に導く第２の紙経路を設けている。必然的に、これら装置は長い紙経路をそなえ、これがプリント時間を長引かせ、プリンタの大きさを増大し、複雑な設計を必要とし、また紙の方向を変える別個の可逆モータを採用することを含む多数の高価な部品を必要とする。
【０００３】
【目的】
より短い紙経路を備えてプリント時間を減らし、少数の追加部品しか使用せず、二重化プリンタのコスト及び大きさを減少する簡単化された設計が必要とされる。それ故、本発明の目的は、比較的短い紙経路を有する二重化プリンタ構成の両面プリント装置を提供することである。本発明の他の目的は、二重化プリンタを製作するのに必要な部品の数を減らすことである。本発明の更に他の目的は、二重化プリンタを製造するコストを減らすことである。本発明のなお他の目的は、二重化プリンタのプリント時間を減らすことである。本発明の他の目的は、プリント機構内の紙のジャムを解消しやすい簡単な紙経路を提供することである。他の目的は、以下の開示から明らかになるであろう。
【０００４】
【概要】
これらの目的及びその他は、第２の面にプリントするため、プリントされたページを導いて、ページの元の位置に対してひっくり返し前縁と後縁とを交換した状態で元の紙供給部に戻す二重化画像形成装置の構成により満足される。画像形成装置のフォーマッタはプリントエンジンに指示して、ページの第２面にプリントし、またプリントエンジンに供給されるデータの順序を逆転させる。たとえば、ページの第１の面が上から下へまた左から右へプリントされていたとすれば、ページの第２の面は下から上へまた右から左へプリントされる。
【０００５】
本発明の二重化装置は基本的な単一面画像形成装置の構成を次のように修正する。最初に、紙転換器を、プリントエンジンの、レーザプリンタの場合には融着器機構である定着機構の出力に設置する。転換器は紙を標準的な出力経路から３個の反転ローラにより垂直重力反転スロットに選択的に転換する。３個から成る一組のローラは、一般に２個のアイドラローラの間に設置された単一の被駆動反転ローラから構成されている。紙は転換器から上に単一の被駆動反転ローラとアイドラ反転ローラとの間の挟み付け部（ｎｉｐ）を通して送られる。被駆動反転ローラは紙を垂直重力反転スロットに押し上げる。紙の後縁が被駆動反転ローラと第１のアイドラローラとの間の挟み付け部を出るにつれて、後縁は被駆動反転ローラにより上にそのローラの上方を第２のアイドラ反転ローラと被駆動反転ローラとの間の挟み付け部内に運ばれる。被駆動反転ローラは、この過程を助けるため、その長さ方向に沿ってぎざぎざあるいは畝が付けられている。
【０００６】
次に被駆動反転ローラは紙の新しい前縁を二重化チャネルを通して送る。ここで、二重化用紙駆動機構はこの紙を既存の紙供給トレイの最上部に導く。これにより結局、元々上を向いていた面が今度は下を向くようにページが反転され、前縁が後縁と入れ替わるという結果が得られる。
【０００７】
このページは次に再びプリントエンジンを通して送られる。しかし、今度はフォーマッタがページの第２の面を前とは反対にプリントするので、第１の面の上端はまた第２の面の上端にもなる。融着器機構を出ると、用紙転換器は紙を上方の標準的な出力紙経路に向け、ページは通常の仕方で画像形成装置を出る。
【０００８】
この簡略化された設計は、既存の紙供給部を二重化紙経路の一部分として利用して、紙経路全体の長さ、プリント時間及び製造コストを減らしている。加えて、紙駆動機構は用紙プリント装置により動かされ、モータを付加する必要はない。反転ローラアセンブリは常時同じ方向に動き、二重プリントのためモータやローラを逆転させる必要がなくなっている。
【０００９】
【実施例】
今度は図を参照すると、画像形成装置１０と関連して使用する、本発明の一実施例の二重化機構１００が図示されている。画像形成装置１０はここでは標準的なレーザプリンタであり、概略を図示してあるが、融着器ユニット１３を備えて完全なプリントエンジン１７が入っているハウジング１１を備えている。別個のフォーマッタ１８がプリントエンジン１７を制御し、プリントエンジン１７にプリントすべきデータを供給する。紙駆動ローラ１４及び二対の出力ローラ１５がプリントされたページを融着器ユニット１３から離して画像形成装置１０の外に向け、ハウジング１１の中に形成されている捕捉容器１６に導く。標準的な紙トレイ１２は、紙のようなプリント媒体を、ハウジング１１の底に設置され紙経路全体の始まりを規定しているピックアップローラ１９に供給する。
【００１０】
ピックアップローラ１９は、プリント媒体の最上部のシートを紙トレイ１２の供給スタックから拾い上げ、そのシートをプリントエンジン１７に送る。例を挙げて説明するという目的のため、媒体シートの前縁はページの上端を表わし、シートが供給スタックに置かれているときのシートの下向き表面が、両面プリント作業でのプリントすべき第１の面を表わすと仮定する。シートがプリントエンジン１７を通過する際、フォーマッタ１８によりプリントエンジン１７に送られたデータを表す画像が、シートの第１の面に上から下へ及び左から右へ書き込みで付与される。画像は融着器ユニット１３によりプリント媒体に融着される。融着器ユニット１３を出ると、シートは、プリント作業が片面であるかまたはこの例の場合のように両面であるかにより、紙駆動ローラ１４及び出力ローラ１５により上方の画像形成装置１０の外に導かれるか、あるいは紙駆動ローラ１４により二重化機構１００に導かれる。
【００１１】
二重化機構１００は媒体または紙転換器１０１を使用して２つのプリント面の第１のものを有するページを画像形成装置１０の二重化紙経路部分に転換する。転換器１０１は融着器ユニット１３の出力であって紙駆動ローラ１４の後に旋回可能に取付けられている。転換器１０１はフォーマッタ１８及びエンジン１７に応答して、図１、図３、図４、図５及び図６に示すような標準的なページ出力用の位置と、図２に示す二重化用の位置との間を選択的に旋回する。シートの前縁が融着器ユニット１３を出る際、センサ（図示せず）シートがそこにあることを検出して、この例ではフォーマッタ１８の一部であるプリンタコントローラに知らせる。コントローラはこれに従って転換器１０１を二重化用の位置に下げる。
【００１２】
シートは図２に示すように二重化機構１００に導かれる。駆動ローラはシートを二重化機構１００の中に押し込み続け、シートの前縁を第１の反転ローラ対である主反転ローラ１０２と右側のアイドラ反転ローラ１０３との間の挟み付け部に押しやる。主反転ローラ１０２は、紙駆動ローラ１４、主反転ローラ１０２及び二重駆動ローラ１０７を駆動するように接続する第１の駆動ベルト１０６により動かされる。主反転ローラ１０２は、以下の開示で一層明らかになる理由により、その長さ方向に沿って畝が付けられているかまたは他の場合ぎざぎざが付けられている。紙駆動ローラ１４及び主反転ローラ１０２は融着器ユニット１３のセンサがシートの後縁を検出するまでシートを駆動し続ける。これが検出されたとき、コントローラは、ページの後縁が転換器１０１をすっかり通過させるための所定時間の後、転換器１０１をその標準的なページ出力位置に切り替える。
【００１３】
主反転ローラ１０２はシートを引き続け、これをハウジング１１の中に形成されている垂直に設置された重力反転スロット１０４に上向きに導く。重力反転スロツト１０４はここでは外部環境に開いていて紙のジャムなどを解消する際の助けとなるように示してあるが、重力反転スロツト１０４を取り外し可能なパネルまたはヒンジ付き蓋で掩って囲いこむことも容易にできる。紙はシートの後縁が主反転ローラ１０２と第１の（つまり右側の）反転アイドラローラ１０３との間の挟み付け部をすっかり通り過ぎるまで上に向かって重力反転スロット１０４の中に前進する。主反転ローラ１０２の畝またはぎざぎざはシートの後縁を掴み、これを上に向かって主反転ローラ１０２の上方にまた主反転ローラ１０２と左側のアイドラ反転ローラ１０３との間の挟み付け部内に運ぶ。この段階で、ページが左側のアイドラ反転ローラ１０３及び主反転ローラ１０２を通して引かれるので、後縁は前縁となり、また前縁が後縁となる。この反転ローラ対はページを二重化チャネル１０５中に、またそれを通るように導き続ける。二重化チャネル１０５は、図３に示すように、ページを下方向にハウジング１１の後を回して紙供給トレイ１２の方に導く。
【００１４】
二重駆動ローラ１０７は二重化機構１００の下部に設置されている中間アイドラローラ１０３を駆動する。中間アイドラローラ１０３は第１の二重紙駆動ローラ１０８を駆動する。第４のアイドラローラ１０３は第１の二重紙駆動ローラ１０８の直下に密接して設置されている。ページが二重化チャネル１０５を通して押されるにつれて、新たな前縁が第４のアイドラローラ１０３と第１の二重紙駆動ローラ１０８との間の挟み付け部に押し込まれる。
【００１５】
第２の二重紙駆動ローラ１１０が二重化チャネル１０５の端に設置されている。第２の二重紙駆動ローラ１１０は第２の駆動ベルト１０９を経由して第１の二重駆動ローラ１０８から駆動される。第５のアイドラローラ１０３が第２の二重紙駆動ローラ１１０の直下に密接して設置されている。ページが二重化チャネル１０５の最後の部分を通して引かれるにつれて、ページの前縁は第５のアイドラローラ１０３と第２の二重紙駆動ローラ１１０との間の挟み付け部と係合する。このローラ対は、図４に示すように、ページを紙トレイ１２の最上部に導き、これを、図５に示すように、ピックアップローラ１９と係合するような位置に置く。
【００１６】
ページは今度は元々後縁であったものを前縁として、また下向き表面であったものを上向き表面として設置される。ピックアップローラ１９が再び紙トレイ１２の供給スタックからプリント媒体のシートを拾い上げ、そのシートをプリントエンジン１７に送る。しかし、今度はシートがプリントエンジン１７を通過するにつれて、フォーマッタ１８によりプリントエンジン１７に送られたデータを表わすところのシートの第２の面に付与される画像がシートの下から上へ及び右から左へ書き込まれる。この画像は融着器ユニット１３によりプリント媒体に融着される。融着器ユニット１３を出ると、図６に示すように、シートは紙駆動ローラ１４及び出力ローラ１５により上方に向かって画像形成装置１０の外に捕捉皿１６に導かれる。
【００１７】
この説明でのローラはすべてページの幅の端から端まで延在している単一のローラとして説明してきたが、当業者には複数の同心ローラをページの幅に渡って使用することができることが明らかなはずである。加えて、本発明の範囲内で、他の駆動構成が可能であり、他の検知方法及び制御方法を実施することができる。
【００１８】
本発明の現在好適な実施例を図示し説明してきたが、本発明はこれに限られるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で実用化するよう種々に具現し得ることを明確に理解すべきである。
【００１９】
以下に本発明の実施の態様の例を列挙する。
【００２０】
〔実施態様１〕以下の（ａ）ないし（ｇ）を設けてなるプリント媒体の紙の両面にプリントする両面プリント装置：
（ａ）ハウジング；
（ｂ）前記ハウジング内に置かれ、データを表わす画像をプリント媒体のページに付与するプリントエンジン手段；
（ｃ）前記プリントエンジン手段にデータを供給するフォーマッタ手段：前記フォーマッタ手段は、ページの第１の面を表す第１の組のデータを第１の順序で供給し、ぺージの第２の面を表わす第２の組のデータを第１の順序に関して逆の第２の順序で供給するように構成されている；
（ｄ）前記ハウジングに取付けられ、前縁及び後縁を有するプリント媒体ページのスタックからプリント媒体のページをプリントエンジン手段に供給するプリント媒体供給手段；
（ｅ）ページをプリントエンジン手段からハウジングの外に導くプリント済みページ出力手段；
（ｆ）第１の面に画像を有するページをプリントページ出力手段でない方へ向けなおす転換手段、
（ｇ）前記向けなおされたページをプリント媒体ページのスタックの最上部に戻して置き、その際ページの元の後縁が現在は前縁になっておりスタック上での元の位置に対して裏返された状態に向けなおされているようにする再配置手段。
【００２１】
〔実施態様２〕前記再配置手段は以下の（ｇ−１）ないし（ｇ−４）を設けたことを特徴とする実施態様１記載の両面プリント装置；
（ｇ−１）３個の逆転ローラの組：前記３個の逆転ローラのうちの１つは主逆転ローラとして定義され、前記３個のローラのうちの第２のものは、前記主逆転ローラとともに、ページの元の前縁をそれらの間に受け入れる第１の対の逆転ローラを形成する；
（ｇ−２）前記第１の対の逆転ローラからページを受け取り、それをほぼ垂直の位置に保持する重力逆転スロット；
（ｇ−３）前記３個のローラの第３のものと主逆転ローラにより定義された第２の対の逆転ローラ：前記第２の対の逆転ローラはページが重力逆転スロットと完全に係合した後で、それらの間に元の後縁を受け入れる；
（ｇー４）ページを向けなおす手段は、第２対の逆転ローラからページを受け取り、そのページをプリント媒体ページのスタックの最上部に向け戻す二重化チャネル。
【００２２】
〔実施態様３〕以下のステップ（ａ）ないし（ｈ）を設け、プリントエンジン、ページの両面にプリントすべき画像を表わすデータをプリントエンジンに供給するフォーマッタ及び前縁及び後縁を有するプリント媒体のスタックを備えているページ供給手段を設けた画像形成装置を使用してページの両面にプリントする方法：
（ａ）最初に、第１の組のデータをプリントエンジンに第１の順序で送る；
（ｂ）次に、第１の組のデータにより表された画像をページの第１の面に付与する；
（ｃ）次に、ページをページ出力手段ではない方に転換する；
（ｄ）次に、ページの前縁をページの後縁と入れ替える；
（ｅ）次に、ページをプリント媒体のスタックの最上部に戻し、元の位置に対して反転した向きに置く；
（ｆ）第２の組のデータを前記第１の順序に対して逆である第２の順序でプリントエンジンに送る；
（ｇ）次に、第２の組のデータにより表わされた画像をページの第２の面に付与する；
（ｈ）ページを出力する。
【００２３】
【効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、簡単な構造で両面へのプリントを行うことができる両面プリント装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の二重化機構を利用した両面プリント装置の画像形成装置の概略側面図である。
【図２】本発明の一実施例の二重化機構を利用した画像形成装置の概略側面図。
【図３】本発明の一実施例の二重化機構を利用した画像形成装置の概略側面図。
【図４】本発明の一実施例の二重化機構を利用した画像形成装置の概略側面図。
【図５】本発明の一実施例の二重化機構を利用した画像形成装置の概略側面図。
【図６】本発明の一実施例の二重化機構を利用した画像形成装置の概略側面図。
【符号の説明】
１０：画像形成装置
１１：ハウジング
１２：紙トレイ
１３：融着器
１４：紙駆動ローラ
１５：出力ローラ
１７：プリントエンジン
１８：フォーマッタ
１９：ピックアップローラ
１００：二重化装置
１０１：紙転換器
１０２：主反転ローラ
１０３：アイドラ反転ローラ
１０４：出力反転スロツト
１０５：二重化チャネル
１０６：駆動ベルト
１０７：二重駆動ローラ
１０８：二重紙駆動ローラ
１０９：第２駆動ベルト
１１０：二重紙駆動ベルト

Claims (1)

1. プリント媒体の両面にプリントするための両面プリント装置であって、
   該両面プリント装置は、
   ハウジング（１１）と、
   前記ハウジング（１１）内に配置され、プリント媒体のページに画像表現データを付着させるための融着器ユニット（１３）を備えた、プリントエンジン手段（１７）と、
   前記プリントエンジン手段（１７）にデータを供給するためのフォーマッター手段（１８）であって、第１の順序において前記ページの第１の面を表現する第１の組のデータを供給すべく且つ前記第１の順序に対して逆である第２の順序において前記ページの第２の面を表現する第２の組のデータを供給すべく形成されるフォーマッター手段（１８）と、
   ハウジング（１１）に取り付けられ、前縁および後縁を有するプリント媒体ページのスタックからプリント媒体のページを前記プリントエンジン手段 ( １７ )へ供給するためのプリント媒体供給手段と、
   前記プリントエンジン手段（１７）の融着器ユニット（１３）から駆動ローラ（１４）および出力ローラ（１５）を介して前記ハウジング（１１）の外に前記ページを導くためのプリント済みページ出力手段と、
   前記プリントエンジン手段（１７）およびフォーマッター手段（１８）に応答して、前記出力ローラ（１５）が設けられた標準的なページ出力用の位置と、３個の反転ローラー（１０２，１０３）が設けられた二重化装置（１００）の二重化用の位置との間を選択的に旋回し、前記駆動ローラ（１４）から排出される前記ページの第１のサイドに画像を有するページを前記プリント済みページ出力手段でない二重化用の位置の方へ向けなおすための転換手段（１０１）と、
   シートの位置を検出手段によって検出すると、上記転換手段（１０１）を二重化用の位置の方へ下げるように指示をするコントローラと、及び
   前記向けなおされたページをプリント媒体ページのスタックの最上部に戻して置き、且つ前記ページの元の後縁が現在は前縁となるようにスタック上での元の位置に対して反転された状態に前記ページを向けなおすための手段と、
   を具備し、
   前記向けなおされたページをプリント媒体ページのスタックの最上部に戻して配置し、且つ前記ページを向けなおすための手段は、
   前記３個の反転ローラー（１０２，１０３，１０３）であって、該３個の反転ローラー（１０２，１０３，１０３）のうちの１つは主反転ローラー（１０２）として形成され、且つ該３個のローラーのうちの２番目は、前記主反転ローラー（１０２）と共に、前記ページの元の前縁をその間に受け入れるための第１の対の反転ローラー（１０２，１０３）を形成し、
   前記第１の対の反転ローラー（１０２，１０３）から前記ページを受け取り、且つそれをほぼ垂直位置で保持するための重力反転スロット（１０４）を設け、
   前記３個の反転ローラー（１０２，１０３，１０３）の３番目によって前記主反転ローラー（１０２）と共に、前記ページが前記重力反転スロット（１０４）に完全に係合された後に元の後縁をその間に受け入れるための、第２の対の反転ローラー（１０２，１０３）をさらに形成する３個の反転ローラー（１０２，１０３，１０３）と、
   前記第２の対の反転ローラー（１０２，１０３）から前記ページを受け取り、且つ該ページをプリント媒体ページのスタックの最上部に戻して元の位置に対して反転された状態に向けるための二重化チャンネル（１０５）と、
   を備え、
   前記主反転ローラー（１０２）は、前記駆動ローラ（１４）の一方と、二重化装置（１００）の下部に設けられた二重駆動ローラ（１０７）を駆動ベルト（１０６）によって駆動するとともに、該二重駆動ローラ（１０７）によって、ページを紙供給トレイ（１２）の最上部に導く駆動ベルト（１０９）の二重駆動ローラ（１０８）を駆動するようにしたこ とを特徴とする
   両面プリント装置。

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