JP6205306B2 - 媒体搬送装置、画像形成装置、及び媒体搬送装置の組み立て方法 - Google Patents

媒体搬送装置、画像形成装置、及び媒体搬送装置の組み立て方法 Download PDF

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Description

本発明は、用紙等の媒体を搬送する媒体搬送装置、媒体搬送装置を含む画像形成装置、及び媒体搬送装置の組み立て方法に関する。
一般に、画像形成装置が媒体の両面に画像を印刷するときには、搬送される媒体の一方の面に画像形成部で第1の画像を印刷し、次に、媒体反転搬送路(用紙反転搬送路)で媒体の裏表を反転してから媒体を同じ画像形成部の手前の位置まで戻し、次に、搬送される媒体の他方の面に同じ画像形成部で第2の画像を印刷する(例えば、特許文献1参照)。媒体反転搬送路は、通常は、画像形成装置の本体構造部に取り付けられるガイド部材によって形成される。媒体反転搬送路は、画像形成部で第1の画像が印刷された媒体を、再度、同じ画像形成部の手前の位置まで戻すための搬送路であるから、この搬送路を形成するガイド部材の水平方向の長さは、画像形成部の媒体搬送方向の長さに応じて変更する必要がある。例えば、1台の画像形成カートリッジからなるモノクロ印刷用の画像形成部を有するモノクロ画像形成装置においては、画像形成部の媒体搬送方向の長さは短いので、媒体反転搬送路を形成するガイド部材としては、媒体搬送方向に平行な水平方向の長さが短い部材を用いる必要がある。また、複数台の画像形成カートリッジからなるカラー印刷用の画像形成部を有するカラー画像形成装置においては、画像形成部の媒体搬送方向の長さはモノクロ印刷用のものより長いので、媒体反転搬送路を形成するガイド部材としては、媒体搬送方向に平行な水平方向の長さが長い部材を用いる必要がある。
特開2012−93648号公報
したがって、従来のモノクロ画像形成装置とカラー画像形成装置の両方を製造する製造者は、媒体反転搬送路を形成するガイド部材として、モノクロ画像形成装置用の比較的長さの短いガイド部材と、カラー画像形成装置用の比較的長さの長いガイド部材とを、別々に用意する必要があり、媒体反転搬送路を形成する主要な部品の共通化ができていないという問題があった。
そこで、本発明は、上記従来技術を解決するためになされたものであり、サイズが異なる複数種類の装置において、媒体反転搬送路を形成する主要な部品の共通化を実現させることができる媒体搬送装置、この媒体搬送装置を含む画像形成装置、及び媒体搬送装置の組み立て方法を提供することを目的とする。
本発明の一形態に係る媒体搬送装置は、媒体を搬送する搬送部と、前記媒体をガイドして媒体搬送方向上流側から媒体搬送方向下流側に向かう第1の方向に搬送させる第1の搬送路を形成する第1の構造体と、前記第1の構造体の一部が収納される収納空間を形成する第2の構造体とを備え、前記第1の構造体は、前記媒体搬送方向下流側で前記収納空間の外側に配置されて、前記第1の搬送路を形成する第1の領域と、前記媒体搬送方向上流側で前記収納空間の内側に配置される第2の領域とを有し、前記第1の構造体は、ローラを回動自在に保持可能な1つ以上のローラ保持部を有し、前記1つ以上のローラ保持部の内の前記第2の領域にあるローラ保持部にはローラが保持されていないことを特徴とする。
本発明の他の態様に係る画像形成装置は、媒体に画像を形成する画像形成装置であって、前記媒体を搬送する搬送部と、前記媒体をガイドして媒体搬送方向上流側から媒体搬送方向下流側に向かう第1の方向に搬送させる第1の搬送路を形成する第1の構造体と、前記第1の構造体の一部が収納される収納空間を形成する第2の構造体とを備え、前記第1の構造体は、前記媒体搬送方向下流側で前記収納空間の外側に配置されて、前記第1の搬送路を形成する第1の領域と、前記媒体搬送方向上流側で前記収納空間の内側に配置される第2の領域とを有し、前記画像形成装置がモノクロ画像形成装置である場合における前記第2の領域の前記第1の方向の長さは、前記画像形成装置がカラー画像形成装置である場合における前記第2の領域の前記第1の方向の長さより長いことを特徴とする。
本発明の他の態様に係る媒体搬送装置の組み立て方法は、画像形成装置の内部において、媒体を搬送する搬送部と、前記媒体をガイドして媒体搬送方向上流側から媒体搬送方向下流側に向かう第1の方向に搬送させる第1の搬送路を形成する第1の構造体と、前記第1の構造体の一部が収納される収納空間を形成する第2の構造体とを備える媒体搬送装置を組み立てる方法であって、前記収納空間が形成されるように、前記第2の構造体を前記画像形成装置の本体構造部に取り付けるステップと、前記収納空間の外側に配置され且つ第1の搬送路を形成する第1の領域と、前記収納空間の内側に配置される第2の領域とを有するように、前記第1の構造体を置くステップと、前記第2の領域の前記第1の方向の長さを調節することによって前記第1の領域の前記搬送路長を設定し、前記第1の構造体を前記本体構造部に取り付けるステップとを有し、前記画像形成装置がモノクロ画像形成装置である場合における前記第2の領域の前記第1の方向の長さは、前記画像形成装置がカラー画像形成装置である場合における前記第2の領域の前記第1の方向の長さより長いことを特徴とする。
本発明においては、媒体をガイドする第1の構造体が第1の搬送路を形成する第1の領域と第2の構造体の収納空間に収納される第2の領域とを有するので、第2の領域の長さの調節によって、第1の搬送路を形成する第1の領域の長さである搬送路長を調節することができる。よって、本発明によれば、サイズが異なる複数種類の装置において媒体反転搬送路を形成する主要な部品である第1の構造体の共通化が可能になるという効果がある。
本発明の実施の形態1に係る媒体搬送装置を含む画像形成装置としてのモノクロ画像形成装置の構造を概略的に示す縦断面図である。 (a)及び(b)は、図1に示される媒体搬送装置の第1のガイド部の第1の構造体としての第1の板状部材を概略的に示す平面図及び外観斜視図である。 本発明の実施の形態1に係る媒体搬送装置を含む画像形成装置の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。 図1に示される画像形成装置における媒体反転搬送動作(順方向搬送時)を示す縦断面図である。 図1に示される画像形成装置における媒体反転搬送動作(スイッチバック開始時)を示す縦断面図である。 図1に示される画像形成装置における媒体反転搬送動作(逆方向搬送時)を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態2に係る媒体搬送装置を含む画像形成装置としてのカラー画像形成装置の構造を概略的に示す縦断面図である。 (a)及び(b)は、図7に示される媒体搬送装置の第1のガイド部の第1の構造体としての第1の板状部材を概略的に示す平面図及び外観斜視図である。 図7に示される画像形成装置における媒体反転搬送動作(逆方向搬送時)を示す縦断面図である。
《1》実施の形態1
《1−1》実施の形態1の構成
図1は、本発明の実施の形態1に係る媒体搬送装置(媒体反転搬送部)16を含む画像形成装置10としてのモノクロ画像形成装置の構成を概略的に示す縦断面図である。また、図2(a)及び(b)は、図1に示される媒体搬送装置16の第1のガイド部18の第1の構造体(第1の板状部材)182を概略的に示す平面図及び外観斜視図である。図1に示される画像形成装置10は、媒体Pの両面に画像を形成することができる装置である。画像形成装置10は、両面印刷に際して、搬送される媒体の一方の面に画像形成部13で第1の画像を印刷し、次に、媒体搬送装置16で媒体Pの裏表を反転してから媒体Pを同じ画像形成部13の手前の位置まで戻し、次に、搬送される媒体の他方の面に同じ画像形成部13で第2の画像を印刷する。実施の形態1においては、媒体搬送装置16を形成する主要な部品である第1の構造体(第1の板状部材)182を、サイズが異なる複数種類の装置において使用可能にするための構造、すなわち、媒体反転搬送部を形成する主要な部品の共通化を実現させることができる構造を提供している。
実施の形態1に係る画像形成装置10は、コンピュータ等の外部装置から送信された画像データに基づいて、電子写真方式により用紙等の媒体P上に画像を形成する装置である。ただし、本発明が適用可能な装置は、電子写真方式の画像形成装置に限定されず、他の印刷方式を採用した画像形成装置にも適用可能である。また、媒体搬送装置16は、媒体Pの裏表を反転させて搬送する媒体反転搬送部を有する装置であれば画像形成装置以外の装置(例えば、画像読取装置など)にも適用可能である。
図1に示されるように、実施の形態1に係る画像形成装置10は、主要な構成として、装置内の各部材を支持する又は装置内の各部材が固定される本体構造部(フレーム)11と、電子写真方式により媒体P上に現像剤像(トナー画像)を形成する画像形成部13と、画像形成部13に媒体Pを供給する媒体供給部(給紙部)12と、媒体P上に形成されたトナー画像を媒体P上に定着させる定着器14と、定着器14を通過した媒体Pを画像形成装置10の外部に排出する排紙部15と、定着器14を通過した媒体Pの裏表を反転させて媒体Pを同じ画像形成部13の手前の位置(搬送ローラ対124の位置)に戻すための媒体搬送装置(媒体反転搬送部)16とを有する。
図1に示されるように、給紙部12は、媒体カセット(用紙カセット)121内に積載された用紙などのシート状部材である媒体Pを1枚ずつ繰り出す給紙ローラ122と、媒体カセット121から繰り出された媒体Pを画像形成部13に向けて搬送する搬送ローラ対123と、媒体Pを搬送する搬送ローラ対124と、媒体Pを検出する媒体センサ125とを有する。また、給紙部12は、媒体カセット121とは別の媒体トレイ(給紙トレイ)126と、この給紙トレイ126上に積載された用紙などのシート状部材である媒体Pを1枚ずつ繰り出して画像形成部13に向けて搬送する給紙ローラ127とを有する。
図1に示されるように、画像形成部13は、本体構造部11に着脱可能な1台の画像形成カートリッジ(イメージドラムカートリッジ)131と、この画像形成カートリッジ131の上方に配置された露光用光学ユニット134とを有する。画像形成部13は、通常、画像形成装置10内の上部側に備えられる。画像形成カートリッジ131は、像担持体としての感光体ドラム132と、感光体ドラム132の表面を一様に帯電させる帯電器133と、露光用光学ユニット134による露光の後に、感光体ドラム132の表面に現像剤としてのトナーを供給して静電潜像に対応する現像剤像を形成する現像部135とを有する。露光用光学ユニット134による露光は、一様帯電した感光体ドラム132の表面に入力画像データに基づいて実行される。また、画像形成部13は、感光体ドラム132上に形成された現像剤像を媒体Pに転写させる転写ローラ136を有する。画像形成部13は、複数の画像形成カートリッジを含んでもよい(この形態は、後述の実施の形態2で説明する。)。露光用光学ユニット134は、感光体ドラム132の軸線方向(y方向)に複数のLED(発光ダイオード)素子が配列されたLEDアレイを含むLEDヘッドである。ただし、露光用光学ユニット134として、レーザ照射部とポリゴンミラー(走査用の回転多面鏡)とを有するレーザスキャニングユニットを採用してもよい。
図1に示されるように、定着器14は、互いに圧接し合う一対のローラ141,142を有する。ローラ141は、加熱ヒータを内蔵するヒートローラであり、ローラ142はローラ141に向けて押し付けられる加圧ローラである。転写ローラ136によって未定着の現像剤像(トナー画像)を有する媒体Pは、定着器14の一対のローラ141,142間を通過する。このとき、未定着のトナー画像は、加熱及び加圧されて媒体P上に定着される。
図1に示されるように、排紙部15は、媒体Pの通過を検出する媒体センサ151と、互いに圧接し合って対向する一対のローラから成る搬送ローラ対152と、互いに圧接し合って対向する一対のローラから成るローラ対153と、排紙トレイ154とを有する。搬送ローラ対152を構成するローラの表面は、例えば、プラスチック等の剛体又はゴム等の弾性体で形成される。また、ローラ対153を構成するローラの表面は、例えば、プラスチック等の剛体又はゴム等の弾性体で形成される。搬送ローラ対152を構成するローラは、モータと回転駆動力を伝達する歯車などから構成される動力伝達機構とからなる駆動部に連結されており、回転して媒体Pを搬送する。また、ローラ対153を構成するローラは、モータと回転駆動力を伝達する歯車などから構成される動力伝達機構とからなる駆動部に連結されており、回転して媒体Pを搬送する。
図1に示されるように、媒体搬送装置(媒体反転搬送部)16は、主要な構成として、媒体Pを搬送する搬送部としてのローラ対17と、媒体Pをガイドして媒体搬送方向上流側から媒体搬送方向下流側に向かう第1の方向(図1における、−x方向)に搬送させる第1の搬送路181を形成する第1のガイド部18と、第1の方向(図1における、−x方向)に対して傾斜する方向であって、ローラ対(搬送部)17から第1の搬送路181に向かう方向に媒体Pをガイドする第2の搬送路191を形成する第2のガイド部19とを有する。
図1に示されるように、第1のガイド部18は、本体構造部11に固定される第1の板状部材(第1の構造体)182と、これに対向するように本体構造部11に固定される第2の板状部材183とを有する。第1の搬送路181は、第1の板状部材(第1の構造体)182と第2の板状部材183との間に形成される。図1並びに図2(a)及び(b)に示されるように、第1の板状部材(第1の構造体)182は、搬送ローラを回転自在に支持可能な凹状の溝からなるローラ保持部182a,182b,182cを有する。図には、第1の方向の位置において3列のローラ保持部182a,182b,182cが示されている。ただし、ローラ保持部の列数は3列に限定されない。
第2のガイド部19は、本体構造部11に固定される第1の部材(第2の構造体)192と、これに対向するように本体構造部11に固定される第2の部材193とを有する。第2の搬送路191は、第1の部材(第2の構造体)192と第2の部材193との間に形成される。第2のガイド部19の第1の部材(第2の構造体)192と第1のガイド部18の第1の板状部材(第1の構造体)182とは、互いに別個の部材で構成される。また、第1の部材(第2の構造体)192と第1の板状部材(第1の構造体)182とは、互いに隣接して配置されることが望ましい。第1の板状部材(第1の構造体)182は、第1の部材(第2の構造体)192の、第2の搬送路191の媒体搬送方向下流側(図1においては鉛直方向下方)に配置されており、第1の部材(第2の構造体)192が形成する収納空間194は、第2の搬送路191の媒体搬送方向下流側(図1においては鉛直方向下方)に配置される。また、第1の板状部材(第1の構造体)182の媒体搬送方向上流側の端部の一部が収納空間194内に収納される。なお、第1の板状部材(第1の構造体)182を収納空間194に収納するとは、第1の板状部材(第1の構造体)182の長手方向における長さ(L0)の5%以上の領域を収納することをいう。
このように、実施の形態1に係る媒体搬送装置16及び画像形成装置10においては、第1の部材(第2の構造体)192は、第1の板状部材(第1の構造体)182の一部を収納可能な収納空間194を形成している。第1の板状部材(第1の構造体)182は、媒体搬送方向下流側で収納空間194の外側に配置されて、第1の搬送路181を形成する第1の領域としての搬送路形成部分185(図2(a))と、媒体搬送方向上流側で収納空間194の内側に配置されて、搬送路形成部分185の第1の方向の長さである搬送路長L1を調節する第2の領域としての搬送路長調節部分186(図2(a))とを有する。図1において、搬送路長調節部分186の第1の方向の長さをL2で示し、第1の板状部材(第1の構造体)182の第1の方向の長さをL0(=L1+L2)で示す。また、第1の板状部材(第1の構造体)182は、第2の搬送路191から第1の搬送路181に向けて搬送される媒体Pの先端が当たる受け面184を有する。
また、第2の搬送路191を形成する第1の部材(第2の構造体)192の面は、ローラ対(搬送部)17から第1の板状部材(第1の構造体)182の受け面184までの範囲において凹状に湾曲していることが望ましい。収納空間194は、第1の搬送路181を形成する第1の板状部材(第1の構造体)182の上面を水平面(図1におけるxy平面)とみなした場合における第2の搬送路191の鉛直下方(−z方向)に形成されることが望ましい。
また、第2の搬送路191を形成する第1の部材(第2の構造体)192の面の、第1の方向(−x方向)と鉛直下方(−z方向)の両方に平行な仮想的な面(すなわち、xz平面)で切る断面形状は、略C字形状であることが望ましい。また、収納空間194は、略C字形状の第2の搬送路191を形成する第1の部材(第2の構造体)の面の頂部付近、すなわち、図1における点195付近の鉛直下方(−z方向)に形成されることが望ましい。
また、図1に示されるように、第1のガイド部18には、搬送ローラ対188と搬送ローラ対189とが備えられている。搬送ローラ対188は、ローラ188aとローラ(プレッシャローラ)188bとの対からなる。搬送ローラ対189は、ローラ189aとローラ(プレッシャローラ)189bとの対からなる。ローラ188a及びローラ189aは、軸の一端が第1の板状部材(第1の構造体)182のローラ保持部182b,182c内部に備えられた軸受部に回動自在に軸支され、他端が第1の板状部材(第1の構造体)182の外側まで延びており、第2の板状部材183に備えられた軸受部において回動自在に軸支されている。ローラ188b及びローラ189bは、軸の一端が第2の板状部材183のローラ保持部内部に備えられた軸受部に回動自在に軸支されている。排紙部15にはモータが備えられており、このモータとローラ188a及びローラ189aのそれぞれの軸とが無端状の伝達ベルトなどの動力伝達機構により連結され、モータの駆動力を受けてローラ188a及びローラ189aのそれぞれが回転駆動する。なお、モータの設置場所は、排紙部15に限られず、例えば、第1のガイド部18の近傍に備えてもよく、又は、画像形成装置10の筐体の内面に取り付けることもできる。また、搬送モータとローラ188b及びローラ189bのそれぞれの軸とを無端状の伝達ベルトにより連結して、ローラ188b及びローラ189bを回転駆動させることもできる。さらに、ローラ188a,189a及びローラ188b,189bのそれぞれの軸端にギヤを設けて、モータの回転軸のギヤと直接連結させることにより、ローラ188a,189a及びローラ188b,189bを回転駆動させることもできる。
図1に示されるように、画像形成部13の下方に第1のガイド部18が配設されている。第1のガイド部18には、搬送ローラ対124と搬送ローラ対152との間の媒体Pの搬送路と並列して、反転用搬送路(第1の搬送路)181が配設されている。反転用搬送路(第1の搬送路)181には、搬送ローラ対188及び搬送ローラ対189が配設されている。
媒体Pを検知するセンサレバー151aは、搬送ローラ対152の媒体搬送方向の上流側に配置され、第2の部材193に軸支されている。センサレバー151aの回転を検知するフォトカプラ151bは、第2の部材193に取り付けられている。媒体Pがないときは、センサレバー151aの一部がフォトカプラ151bのセンサ部を遮光している。センサレバー151aには、図示されていないトーションスプリングが取り付けられており、トーションスプリングの一端側が第2の部材193のリブに接触している。センサレバー151aは、トーションスプリングにより図中時計回りの方向に付勢されて、第2の部材193のストッパに当接している。媒体Pの先端部がセンサレバー151aに接触すると、センサレバー151aは、図中反時計回りに回転する。
搬送ローラ対152の媒体搬送方向の下流には、媒体Pをガイドする第2のガイド部19と、媒体搬送部材としてのローラ対(搬送部)17と、媒体搬送部材としてのローラ対153が設けられている。ローラ対(搬送部)17を構成するローラの少なくとも一方軸には、モータと動力伝達機構とを有する駆動部が接続されている。ローラ対(搬送部)17は、モータを正方向及び逆方向に駆動することによって、媒体Pを順方向(排紙トレイ154に向かう方向)及び逆方向(媒体搬送装置16の第1のガイド部18に向かう方向)に回転させることができる。ローラ対153を構成するローラの少なくとも一方軸には、モータと動力伝達機構とを有する駆動部が接続されている。ローラ対153は、モータを正方向及び逆方向に駆動することによって、媒体Pを順方向(排紙トレイ154に向かう方向)及び逆方向(媒体搬送装置16の第1のガイド部18に向かう方向)に回転させることができる。ローラ対(搬送部)17及びローラ対153は、媒体Pの両面に画像を形成する際に、媒体Pの一方の面(表面)を印刷した後、媒体Pの裏面に画像を形成するための媒体反転搬送路である第1の搬送路181に送り込む返送部材として機能する。媒体Pの一方の面に画像を形成した後、ローラ対(搬送部)17及びローラ対153を正方向に回転させ、それに伴って媒体Pが順方向に搬送されるが、媒体Pが排紙トレイ154へ排出される直前に、ローラ対(搬送部)17及びローラ対153を逆方向に回転させると、媒体Pは逆方向に搬送され、第1の部材(第2の構造体)192により案内されて第1の搬送路181に送られる。
図3は、本発明の実施の形態1に係る媒体搬送装置16を含む画像形成装置10の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。図3に示されるように、画像形成装置10は、主要な構成として、制御部31と、操作部32と、インタフェース制御部(I/F制御部)33と、データ処理部34と、センサ35と、駆動部36と、画像形成部13とを有する。制御部31は、CPU等によって構成され、画像形成装置10全体の動作を制御する。制御部31は、媒体Pの位置をセンサ35によって検出し、センサ35から出力される検出信号に応じて、画像形成部13及び駆動部36の動作を制御する。センサ35は、例えば、図1における、媒体センサ125,151などを含む。操作部32は、画像形成装置10へ印刷指示を入力するための操作ボタン、操作パネル、及び状態を表示するための液晶表示パネル等を備える。I/F制御部33は、コンピュータ等の外部装置から送信される印刷指示又は印刷データ等を受信して、制御部31に指示コマンド及び印刷データ等を伝達する。データ処理部34は、制御部31の制御に基づいて印刷データ等を受信して、画像信号に変換して、画像信号を画像形成部13に供給する。駆動部36は、媒体Pを搬送するためのローラ及びプレッシャローラ、画像形成部13の感光体ドラム132など、並びに、定着器14のヒートローラ等を駆動するためのモータ及びモータ駆動回路等を有する。
《1−2》実施の形態1の動作
図1を参照して、媒体搬送装置16及び画像形成装置10の動作を説明する。画像形成装置10の制御部31に印刷指示が入力されると、媒体Pが給紙部12の給紙ローラ122により、媒体カセット121から媒体Pが1枚ずつ送り出される。この媒体Pは、搬送ローラ対123及び搬送ローラ対124により、画像形成部13の感光体ドラム132と転写ローラ136との圧接部(転写位置)に搬送される。この転写位置を通過する媒体P上に、感光体ドラム132上に形成された現像剤像(トナー画像)が転写される。トナー画像が転写された媒体Pは、定着器14に搬送され、ここで、未定着のトナー画像が加熱及び加圧されて熱圧着されることにより、媒体P上に定着される。
媒体Pの片面のみの印刷の場合、定着器14において画像が定着された媒体Pは、搬送ローラ対152、ローラ対(搬送部)17により、媒体Pの排出方向に搬送され、その後、ローラ対153が正回転することにより、媒体Pは、排紙トレイ154上に排出される。
次に、媒体Pの両面印刷を行う場合の動作について説明する。図4は、図1に示される画像形成装置10における媒体反転搬送動作(順方向搬送時)を示す縦断面図である。また、図5は、図1に示される画像形成装置10における媒体反転搬送動作(スイッチバック開始時)を示す縦断面図である。また、図6は、図1に示される画像形成装置10における媒体反転搬送動作(逆方向搬送時)を示す縦断面図である。
媒体Pに両面印刷を行う場合、先ず、媒体Pの一方の面に画像が形成され、図4に示されるように、媒体Pが定着器14を通過した後、媒体Pの先端がセンサレバー151aに接触してセンサレバー151aが図4における反時計回りに回転すると、センサレバー151aの遮光部がフォトカプラ151bのセンサ部の正面位置から外れて、媒体センサ151は媒体Pがあること(通過中であること)を検知する。
次に、図5に示されるように、媒体Pは、搬送ローラ対152により搬送されて第2のガイド部19の第2の搬送路191内に案内される。媒体Pは、搬送ローラ対152、ローラ対(搬送部)17、及びローラ対153によって搬送され、媒体Pの後端がセンサレバー151aを通過する。センサレバー151aは、トーションスプリングの反力により図1の時計回りに回転し、センサレバー151aの遮光部がフォトカプラ151bのセンサ部を遮光して媒体Pがセンサレバー151aを通過し終えたことを検知する。
次に、媒体Pを反転用搬送路(第1の搬送路)181へ搬送する動作を示す。媒体Pをローラ対(搬送部)17及びローラ対153により一定量搬送した後、図5に示されるように、ローラ対(搬送部)17とローラ対153を逆方向に回転させることによって、媒体Pは、第1の部材(第2の構造体)192及び第2の部材193に案内される。このとき、第1の板状部材(第1の構造体)182は、第2の搬送路191から搬送された媒体Pの先端に接触可能な受け面184を有する。第2の搬送路191から搬送された媒体Pの先端が第1の方向(図1及び図6における水平方向)の受け面184に斜めに接触することにより、媒体Pは、第1の搬送路181内に搬送されることが可能になる。そして、媒体Pは、媒体搬送方向下流側にある第1のガイド部18の第1の板状部材(第1の構造体)182及び第2の板状部材183に案内されて、搬送ローラ対188に向けて搬送される。
図1に示す搬送ローラ対188及び搬送ローラ対189の回転に伴って、媒体Pは、再び画像形成部13の手前の位置に送られ、感光体ドラム132と転写ローラ136とにより感光体ドラム132上に形成されたトナー画像が媒体Pの裏面(他方の面)に転写される。続いて、媒体Pは、定着器14を通過し、トナー画像が媒体Pに定着され、媒体Pは、搬送ローラ対152、ローラ対(搬送部)17、及びローラ対153がそれぞれ正回転することによって、排紙トレイ154上に排紙される。
《1−3》実施の形態1の効果
図1に示されるように、第2の搬送路191は、ローラ対153が配置された位置から第1のガイド部18の第1の板状部材(第1の構造体)182に向かう方向にかけて湾曲(略C字状)している。これにより、収納空間194を、反転用搬送路(第1の搬送路)181を形成する第1の板状部材(第1の構造体)182の上面(xy平面)を水平方向とみなした場合における第2の搬送路191の鉛直下方(−z方向)に形成することが可能になる。言い換えれば、第2の搬送路191は、ローラ対153が配置された位置から第1のガイド部18の第1の板状部材(第1の構造体)182に向かう方向にかけて湾曲しており、xz平面に平行な仮想平面で切る断面形状が略C形状となっていることにより、第2の搬送路191における略C形状の湾曲部の鉛直下方(―z方向)に収納空間194を形成することが可能になる。これにより、従来は有効に活用されていなかった、媒体搬送路(第2の搬送路191)の下方に生まれるデッドスペースを収納空間194として活用し得るため、収納空間を別の位置に形成する場合に比べ、媒体搬送装置16又は画像形成装置10が大きくなることを回避している。
また、図1に示されるように、第1のガイド部18の第1の板状部材(第1の構造体)182は、媒体Pを搬送するローラを回動自在に保持可能なローラ保持部182a、182b、182cを有し、媒体搬送装置16は、ローラ保持部182a、182b、182cのいずれかにローラが保持されていない状態で、ローラが保持されていないローラ保持部を収納空間194に収納することができる。実施の形態1においては、ローラ保持部182b及び182cにローラが保持され、ローラ保持部182aにローラが保持されていない状態で、媒体搬送方向における第1の板状部材(第1の構造体)182の上流側の端部が収納空間194に収納される。すなわち、第1の板状部材(第1の構造体)182は、複数のローラ保持部を有する場合において、第1の板状部材(第1の構造体)182におけるローラを保持しない領域を収納空間194に収納することができる。
また、図1に示すモノクロ画像形成用の画像形成装置10においては、ローラ保持部182aには、ローラが保持されていない状態で、ローラ保持部182b及びローラ保持部182cにローラを保持することができる。すなわち、第1の板状部材(第1の構造体)182の長さL1を、カラー画像形成用の他の画像形成装置における反転搬送路用の第1の板状部材(第1の構造体)の長さに設定し、且つ、本実施の形態に係る画像形成装置10にも使用できるので、第1の板状部材(第1の構造体)182をモノクロ機及びカラー機の両方に使用することができる。言い換えれば、実施の形態1においては、媒体Pをガイドする第1の構造体182が第1の搬送路181を形成する搬送路形成部分185と第2の構造体192の収納空間194に収納される搬送路長調節部分186とを有するので、搬送路長調節部分186の長さL2の調節によって、第1の搬送路181を形成する搬送路形成部分185の長さである搬送路長L1を調節することができる。よって、実施の形態1によれば、サイズが異なる複数種類の装置において媒体反転搬送部を形成する主要な部品である第1の構造体182の共通化が可能になる。
《2》実施の形態2
図7は、本発明の実施の形態2に係る媒体搬送装置(媒体反転搬送部)26を含む画像形成装置20としてのカラー画像形成装置の構成を概略的に示す縦断面図である。図7において、図1(実施の形態1)に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図1における符号と同じ符号を付す。また、図8(a)及び(b)は、図7(実施の形態1)に示される媒体搬送装置26の第1のガイド部18の第1の構造体(第1の板状部材)182を概略的に示す平面図及び外観斜視図である。図8(a)及び(b)において、図2(a)及び(b)に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図2(a)及び(b)における符号と同じ符号を付す。また、図9は、図7に示される画像形成装置20における媒体反転搬送動作(逆方向搬送時)を示す縦断面図である。図9において、図6(実施の形態1)に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図6における符号と同じ符号を付す。実施の形態2に係る画像形成装置20は、装置の筐体のx方向の長さL20(図7)が実施の形態1に係る画像形成装置10の筐体のx方向の長さL10(図1)より長い点、画像形成部23が複数(例えば、4つ)の画像形成カートリッジ(イメージドラムカートリッジ)23a,23b,23c,23dを有しており、カラー画像が形成される点、媒体搬送装置(媒体反転搬送部)26における収納空間194に第1の板状部材(第1の構造体)182が僅か(図7及び図9における長さL4)しか収納されていない点において、実施の形態1に係る画像形成装置10と相違する。4色の画像形成カートリッジは、例えば、黒、イエロー、マゼンタ、シアンの4色の画像を形成する画像形成カートリッジである。
図7に示されるように、媒体搬送装置(媒体反転搬送部)26は、主要な構成として、媒体Pを搬送する搬送部としてのローラ対17と、媒体Pをガイドして媒体搬送方向上流側から媒体搬送方向下流側に向かう第1の方向(図7における、−x方向)に搬送させる第1の搬送路181を形成する第1のガイド部18と、第1の方向(図1における、−x方向)に対して傾斜する方向であって、ローラ対(搬送部)17から第1の搬送路181に向かう方向に媒体Pをガイドする第2の搬送路191を形成する第2のガイド部19とを有する。
図7に示されるように、第1のガイド部18は、本体構造部21に固定される第1の板状部材(第1の構造体)182と、これに対向するように本体構造部21に固定される第2の板状部材283とを有する。第1の搬送路181は、第1の板状部材(第1の構造体)182と第2の板状部材283との間に形成される。図7並びに図8(a)及び(b)に示されるように、第1の板状部材(第1の構造体)182は、搬送ローラを回転自在に支持可能な凹状の溝(凹部)からなるローラ保持部182a,182b,182cを有する。図7には、第1の方向の位置において3列のローラ保持部182a,182b,182cが示されている。ただし、ローラ保持部の列数は、3列に限定されず、2列以下、又は、4列以上であってもよい。
第2のガイド部19は、本体構造部21に固定される第1の部材(第2の構造体)192と、これに対向するように本体構造部21に固定される第2の部材193とを有する。第2の搬送路191は、第1の部材(第2の構造体)192と第2の部材193との間に形成される。第2のガイド部19の第1の部材(第2の構造体)192と第1のガイド部18の第1の板状部材(第1の構造体)182とは、互いに別個の部材で構成される。また、第1の部材(第2の構造体)192と第1の板状部材(第1の構造体)182とは、互いに隣接して配置されることが望ましい。第1の板状部材(第1の構造体)182は、第1の部材(第2の構造体)192の、第2の搬送路191の媒体搬送方向下流側(図7においては鉛直方向下方、すなわち、−z方向)に配置されており、第1の部材(第2の構造体)192が形成する収納空間194は、第2の搬送路191の媒体搬送方向下流側(図7においては鉛直方向下方、すなわち、−z方向)に配置される。また、第1の板状部材(第1の構造体)182の媒体搬送方向上流側の端部の一部が収納空間194内に収納される。なお、第1の板状部材(第1の構造体)182を収納空間194に収納するとは、第1の板状部材(第1の構造体)182の長手方向における長さ(L0)の5%以上の領域を収納することをいう。
このように、実施の形態2に係る媒体搬送装置26及び画像形成装置20においては、第1の部材(第2の構造体)192は、第1の板状部材(第1の構造体)182の一部を収納可能な収納空間194を形成している。第1の板状部材(第1の構造体)182は、媒体搬送方向下流側で収納空間194の外側に配置されて、第1の搬送路181を形成する第1の領域としての搬送路形成部分185a(図8(a))と、媒体搬送方向上流側で収納空間194の内側に配置されて、搬送路形成部分185aの第1の方向の長さである搬送路長L3を調節する第2の領域としての搬送路長調節部分186a(図8(a))とを有する。図7並びに図8(a)及び(b)において、搬送路長調節部分186aの第1の方向の長さをL4で示し、第1の板状部材(第1の構造体)182の第1の方向の長さをL0(=L3+L4)で示す。また、第1の板状部材(第1の構造体)182は、第2の搬送路191から第1の搬送路181に向けて搬送される媒体Pの先端が当たる受け面184aを有する。
また、第2の搬送路191を形成する第1の部材(第2の構造体)192の面は、ローラ対(搬送部)17から第1の板状部材(第1の構造体)182の受け面184aまでの範囲において凹状に湾曲していることが望ましい。収納空間194は、第1の搬送路181を形成する第1の板状部材(第1の構造体)182の上面を水平面(図1におけるxy平面)とみなした場合における第2の搬送路191の鉛直下方(−z方向)に形成されることが望ましい。
また、第2の搬送路191を形成する第1の部材(第2の構造体)192の面の、第1の方向(−x方向)と鉛直下方(−z方向)の両方に平行な仮想的な面(すなわち、xz平面)で切る断面形状は、略C字形状であることが望ましい。また、収納空間194は、略C字形状の第2の搬送路191を形成する第1の部材(第2の構造体)の面の頂部195付近、すなわち、図1における点195付近の鉛直下方(−z方向)に形成されることが望ましい。
図7において、媒体Pの裏面に画像を形成するための媒体搬送路である第1の搬送路181において、第1の部材(第2の構造体)192のガイド先端部192aに対応する位置から第1の板状部材(第1の構造体)182の端部182dまでの長さをL3とする。これを言い換えると、図7における反転用搬送路(第1の搬送路)181において、反転用搬送路(第1の搬送路)181上の第1の部材(第2の構造体)192のガイド先端部192aに対応する位置から第1の板状部材(第1の構造体)182の端部182dまでの長さをL3とする。このとき、図7に示されるカラー画像印刷用の画像形成装置20においては、第1の搬送路181の長さL3は、図1の例で用いるモノクロ機における反転用搬送路(第1の搬送路)181の長さL1よりもx方向に長くなっている。
図7に示すカラー画像形成装置20を用いた例では、第1の板状部材(第1の構造体)182のローラ保持部182a,182b,182cにはそれぞれ搬送ローラ対187,188,189が回動自在に保持される。すなわち、図7並びに図8(a)及び(b)に示すカラー画像形成装置20に使用した第1の板状部材(第1の構造体)182は、搬送ローラ対187を取り外すことによって、実施の形態1のモノクロ画像形成装置10に使用することができ、部品の共通化が実現できる。このように、第1の板状部材(第1の構造体)182は、モノクロ画像形成装置とカラー画像形成装置とのいずれにおいても使用可能な共通部品であり、カラー機に設置される第1の板状部材(第1の構造体)182は、第1の部材(第2の構造体)192の下部に平面状で収納されるので、第1の板状部材(第1の構造体)182の一部を収納空間194の内部に配置することも可能である。
上記実施の形態においては、サイズの小さい装置として図1に示すモノクロ画像形成装置10を一例とし、サイズの大きい装置として図7に示すカラー画像形成装置20を一例として説明したが、本発明が適用可能な装置はこれらに限定されない。例えば、互いにサイズの異なるモノクロ画像形成装置同士、又は、互いにサイズが異なるカラー画像形成装置同士で、第1のガイド部18の第1の構造体182を共通化することができる。すなわち、モノクロ機やカラー機などの種類を問わず、大きさ、タイプ、形状などの異なる装置間において、本発明に係る媒体搬送装置の第1の構造体182を共通化することができる。
さらに、本発明の実施の形態においては、1つのプロセスユニットを用いて、媒体に直接トナー像を転写する画像形成装置に適用した形態を示したが、この形態に限定されるものではなく、搬送される媒体に画像処理を行う装置、例えば、中間転写ベルトを用いたカラー画像形成装置、複数のプロセスユニットを用いる複数色画像形成装置、それらを用いた複写機、又は自動原稿読み取り装置などにも適用することができる。
《3》実施の形態3
上記媒体搬送装置16,26の組み立て方法について説明する。図1及び7に示すように、媒体搬送装置16,26は、媒体Pを搬送する媒体搬送部材としてのローラ対(搬送部)17と、搬送される媒体Pを媒体搬送方向にガイドし、媒体搬送方向上流側から下流側に向けて延在する第1のガイド部18の第1の板状部材(第1の構造体)182と、第1の板状部材(第1の構造体)182により形成される第1の搬送路181の媒体搬送方向上流側において第1の板状部材(第1の構造体)182の一部である搬送路長調節部分186,186aを収納空間194の奥行き(x方向の長さ)の範囲内で任意の長さだけ収納可能な収納空間194とを有する。
第1のガイド部18の第1の板状部材(第1の構造体)182は、媒体Pの媒体搬送方向における第2のガイド部19の第1の部材(第2の構造体)192の下流側に配置されており、収納空間194は、媒体搬送方向における第1の部材(第2の構造体)192の下流側の端部に形成することができる。この方法は、画像形成装置10,20の内部において、媒体Pを搬送するローラ対(搬送部)17と、媒体Pをガイドして媒体搬送方向上流側から媒体搬送方向下流側に向かう第1の方向(−x方向)に搬送させる第1の搬送路181を形成する第1の構造体182と、第1の構造体182の一部が収納される収納空間194を形成する第2の構造体192とを備える媒体搬送装置16,26を組み立てる方法である。この方法は、収納空間194が形成されるように、第1の部材(第2の構造体)192を画像形成装置10,20の本体構造部11,21に取り付けるステップと、収納空間194の外側に配置され且つ第1の搬送路181を形成する第1の領域としての搬送路形成部分185,185aと、収納空間194の内側に配置され且つ搬送路形成部分185,185aの第1の方向の長さである搬送路長L1,L3を調節する第2の領域としての搬送路長調節部分186,186aとを有するように、第1の板状部材(第1の構造体)182を置くステップと、搬送路長調節部分186,186aの第1の方向の長さを調節することによって搬送路形成部分185,185aの搬送路長L1,L3を設定し、第1の構造体182を本体構造部11,21に取り付けるステップとを有する。
収納空間194内に収納される第1の板状部材(第1の構造体)182の長さL2,L4は、第1の板状部材(第1の構造体)182と収納空間194とを備える媒体搬送装置16,26又は画像形成装置10,20の種類に応じて変更可能である。
第1のガイド部18の第1の板状部材(第1の構造体)182は、モノクロ画像形成装置10とカラー画像形成装置20のそれぞれに配置可能な共通部品である。ただし、収納空間194に収納される第1の板状部材(第1の構造体)182の長さL2は、画像形成装置がカラー画像形成装置20である場合における搬送路長調節部分186aの第1の方向における長さL4よりも長い。なお、第1の板状部材(第1の構造体)182を収納空間194に収納するとは、第1の板状部材(第1の構造体)182の長手方向における長さ(L0)の5%以上の領域を収納することをいう。
上記に説明した媒体搬送装置の組み立て方法は、図1に示すモノクロ画像形成装置10と図7に示すカラー画像形成装置20のいずれにも適用可能である。
また、第1の板状部材(第1の構造体)182は、モノクロ機同士、又は、カラー機同士の間でも、共通化することができ、また、大きさ若しくはタイプ若しくは形状の異なる装置間において、本発明に係る媒体搬送装置の第1の板状部材(第1の構造体)182を共通化することができる。
さらに、本発明の実施の形態においては、1つのプロセスユニットを用いて、媒体に直接トナー像を転写する画像形成装置に適用した形態を示したが、本発明は、この形態に限定されるものではない。例えば、本発明は、搬送される媒体に画像処理を行う装置、例えば、中間転写ベルトを用いたカラー画像形成装置、複数のプロセスユニットを用いる複数色画像形成装置、それらを用いた複写機、又は自動原稿読み取り装置などにも適用することができる。
上記実施の形態では、媒体搬送装置を備えた画像形成装置を例に挙げて説明したが、媒体上にトナーやインク画像を形成する仕組みを有する装置であれば、他の装置にも、例えば、多機能プリンタやファクシミリ装置にも本発明は適用可能である。
10,20 画像形成装置、 11,21 本体構造部、 12 給紙部(媒体供給部)、 13,23 画像形成部、 14 定着器、 15 排紙部、 16 媒体搬送装置(媒体反転搬送部)、 17 ローラ対(搬送部)、 18 第1のガイド部、 19 第2のガイド部、 122 給紙ローラ、 123 搬送ローラ対、 124 搬送ローラ対、 132 感光体ドラム(像担持体)、 133 帯電器、 134 露光用光学ユニット、 135 現像部、 136 転写ローラ、 141 ヒートローラ、 142 加圧ローラ、 151 媒体センサ、 152 搬送ローラ対、 153 ローラ対、 181 第1の搬送路、 182 第1の板状部材(第1の構造体)、 182a,182b,182c ローラ保持部、 183 第2の板状部材、 184,184a 受け面、 185,185a 搬送路形成部分(第1の領域)、 186,186a 搬送路長調節部分(第2の領域)、 187,188,189 搬送ローラ対、 191 第2の搬送路、 192 第1の部材(第2の構造体)、 192a ガイド先端部、 193 第2の部材、 194 収納空間、 195 第1の部材(第2の構造体)の面の頂部、 P 媒体(用紙)、 L10,L20 画像形成装置の長さ、 L0 第1の板状部材(第1の構造体)の長さ、 L1,L3 搬送路形成部分(第1の領域)の長さ、 L2,L4 搬送路長調節部分(第2の領域)の長さ。

Claims (11)

  1. 媒体を搬送する搬送部と、
    前記媒体をガイドして媒体搬送方向上流側から媒体搬送方向下流側に向かう第1の方向に搬送させる第1の搬送路を形成する第1の構造体と、
    前記第1の構造体の一部が収納される収納空間を形成する第2の構造体と
    を備え、
    前記第1の構造体は、
    前記媒体搬送方向下流側で前記収納空間の外側に配置されて、前記第1の搬送路を形成する第1の領域と、
    前記媒体搬送方向上流側で前記収納空間の内側に配置される第2の領域と
    を有し、
    前記第1の構造体は、ローラを回動自在に保持可能な1つ以上のローラ保持部を有し、
    前記1つ以上のローラ保持部の内の前記第2の領域にあるローラ保持部にはローラが保持されていない
    ことを特徴とする媒体搬送装置。
  2. 前記第2の構造体は、前記第1の方向に対して傾斜する方向であって、前記第1の搬送路に向かう方向に前記媒体をガイドする第2の搬送路を形成し、
    前記第1の構造体は、前記第2の搬送路から前記第1の搬送路に向けて搬送される前記媒体の先端が当たる受け面を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載の媒体搬送装置。
  3. 前記第2の搬送路を形成する前記第2の構造体の面は、前記搬送部から前記第1の構造体の前記受け面までの範囲において凹状に湾曲しており、
    前記収納空間は、前記第1の搬送路を形成する前記第1の構造体の面を水平面とみなした場合における前記第2の搬送路の鉛直下方に形成される
    ことを特徴とする請求項2に記載の媒体搬送装置。
  4. 前記第2の搬送路を形成する前記第2の構造体の面の、前記第1の方向と前記鉛直下方の両方に平行な仮想的な面で切る断面形状は、略C字形状であり、
    前記収納空間は、前記略C字形状の第2の搬送路を形成する前記第2の構造体の面の頂部付近の鉛直下方に形成される
    ことを特徴とする請求項3に記載の媒体搬送装置。
  5. 前記第2の構造体と前記第1の構造体とは、互いに別個の部材で構成され、
    前記第2の構造体と前記第1の構造体とは、互いに隣接して配置される
    ことを特徴とする請求項2又は3に記載の媒体搬送装置。
  6. 前記第1の構造体は、前記第2の構造体の、前記第2の搬送路の前記媒体搬送方向下流側に配置されており、
    前記第2の構造体が形成する前記収納空間は、前記第2の搬送路の前記媒体搬送方向下流側に配置される
    ことを特徴とする請求項2からのいずれか1項に記載の媒体搬送装置。
  7. 前記第1の構造体の前記媒体搬送方向上流側の端部が前記収納空間内に収納されていることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の媒体搬送装置。
  8. 媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
    前記媒体を搬送する搬送部と、
    前記媒体をガイドして媒体搬送方向上流側から媒体搬送方向下流側に向かう第1の方向に搬送させる第1の搬送路を形成する第1の構造体と、
    前記第1の構造体の一部が収納される収納空間を形成する第2の構造体と
    を備え、
    前記第1の構造体は、
    前記媒体搬送方向下流側で前記収納空間の外側に配置されて、前記第1の搬送路を形成する第1の領域と、
    前記媒体搬送方向上流側で前記収納空間の内側に配置される第2の領域と
    を有し、
    前記画像形成装置がモノクロ画像形成装置である場合における前記第2の領域の前記第1の方向の長さは、前記画像形成装置がカラー画像形成装置である場合における前記第2の領域の前記第1の方向の長さより長い
    ことを特徴とする画像形成装置。
  9. 媒体に画像を形成する画像形成部と、
    前記画像形成部を通過した前記媒体の裏表を反転させて、前記媒体を前記画像形成部に戻す媒体反転搬送部と
    を有し、
    前記媒体反転搬送部は、前記搬送部と、前記第1の構造体と、前記第2の構造体とを含む
    ことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
  10. 請求項1からのいずれか1項に記載の媒体搬送装置を有することを特徴とする画像形成装置。
  11. 画像形成装置の内部において、媒体を搬送する搬送部と、前記媒体をガイドして媒体搬送方向上流側から媒体搬送方向下流側に向かう第1の方向に搬送させる第1の搬送路を形成する第1の構造体と、前記第1の構造体の一部が収納される収納空間を形成する第2の構造体とを備える媒体搬送装置を組み立てる方法であって、
    前記収納空間が形成されるように、前記第2の構造体を前記画像形成装置の本体構造部に取り付けるステップと、
    前記収納空間の外側に配置され且つ第1の搬送路を形成する第1の領域と、前記収納空間の内側に配置される第2の領域とを有するように、前記第1の構造体を置くステップと、
    前記第2の領域の前記第1の方向の長さを調節することによって前記第1の領域の前記搬送路長を設定し、前記第1の構造体を前記本体構造部に取り付けるステップと
    を有し、
    前記画像形成装置がモノクロ画像形成装置である場合における前記第2の領域の前記第1の方向の長さは、前記画像形成装置がカラー画像形成装置である場合における前記第2の領域の前記第1の方向の長さより長い
    ことを特徴とする媒体搬送装置の組み立て方法。
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