(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙部から搬送された用紙の片面に画像形成部にて印刷し、該用紙を反転させた状態で前記給紙部に再送するための反転搬送ユニットを備えた画像形成装置において、
前記反転搬送ユニットにおける用紙反転部には、正逆回転切換え可能な用紙搬送ローラ対と、該用紙搬送ローラ対にて挟持された用紙を前記反転搬送ユニットにおけるケースから上向きに導く開口と、用紙搬送方向と交叉する方向に当該用紙を１乃至複数の波型に湾曲させる波打ち形成手段とを備え、
前記波打ち形成手段は、前記用紙搬送ローラ対によって用紙の下端が挟持され、当該用紙の大部分が前記開口を通じて前記ケースの外部に出た状態のとき、その用紙の上側が起立状態を保持できるように、その用紙を波型に湾曲させるものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記開口は、前記用紙を前記ケースから斜め上向きに導くように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
給紙部と、画像形成部と、排紙トレイと、前記給紙部から画像形成部にて片面に印刷がなされた用紙を反転させた状態で前記給紙部に再送するための反転搬送ユニットと、前記画像形成部にて印刷がされた用紙を前記排紙トレイ及び前記反転搬送ユニットのいずれか一方に向けて選択的に案内する切換えガイド体とを備えた画像形成装置において、
前記反転搬送ユニットにおける用紙反転部には、正逆回転切換え可能な用紙搬送ローラ対と、該用紙搬送ローラ対にて挟持された用紙を前記反転搬送ユニットにおけるケースから上向きに導く開口と、用紙搬送方向と交叉する方向に当該用紙を１乃至複数の波型に湾曲させる波打ち形成手段とを備え、
前記波打ち形成手段は、前記用紙搬送ローラ対によって用紙の下端が挟持され、当該用紙の大部分が前記開口を通じて前記ケースの外部に出た状態のとき、その用紙の上側が起立状態を保持できるように、その用紙を波型に湾曲させるものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記開口は、前記用紙を前記ケースから斜め上向きに導くように形成されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ等の画像形成装置に係り、より詳しくは、両面印刷式プリンタにおける用紙搬送の反転部の構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
従来から、静電印刷式等の複写機やプリンタ等の画像形成装置において、カット紙（以下、単に用紙という）の表裏両面に印刷することが行われている。この両面印刷は、給紙カセットから、給紙機構を介してまず１枚だけ送り出された用紙の表面（片面）に画像形成部にて印刷してから、その画像形成部よりも搬送下流側において、前記用紙を反転させた状態で、再度、給紙部から画像形成部に回送することによって行うもので、表面に印刷した用紙を裏返して画像形成部に回送する手段には何タイプかある。
【０００３】
その一つのタイプとして、画像形成装置の本体の後部に、画像形成部で表面に印刷された用紙紙の送り方向を変換するための反転搬送ユニットを設けたものがある。この形式では、用紙の表面（片面）に画像形成部にて印刷してから、その画像形成部よりも搬送下流側に設けた反転搬送ユニットにて、前記用紙を一旦停止させた後、当該用紙の後端が搬送の先端となるようにして、別の搬送経路にて前記給紙カセットの上方へ逆送りする（以下、反転搬送という）。そして、この搬送方向が逆にされた用紙を給紙カセットの上面に装着した搬送ユニットに送り、この搬送ユニットにて、裏返された用紙を片面印刷の場合と同じく前記給紙機構にて画像形成部に搬送するようにしたものがあった。
【０００４】
ところで、前記反転搬送ユニットの箇所で、用紙を一旦停止させた状態で、反転搬送させるまでの間、当該用紙の姿勢を保持する必要がある（もし、用紙トレイが無いと、用紙の端部（搬送ローラ対により挟持されていない箇所）が垂れ下がり、反転搬送作用が円滑に実行できないことから、従来では、その停止箇所に、反転搬送ユニットより外側に突出し、用紙の大部分を支持する用紙トレイを設けていた。
【０００５】
しかしながら、前記反転搬送ユニットに用紙の大部分を支持する用紙トレイを装着していると、その分画像形成装置が嵩高になるという問題があった。
【０００６】
本発明は、この従来の技術的課題を解決すべくなされたものであって、反転搬送ユニットにおける搬送経路の端部に、用紙の幅方向に波形の湾曲部を形成するための波打ち形成手段を設けることより、反転搬送ユニット（本体ケース）の外側に突出する用紙トレイを無くし、または小さくでき、コンパクトな両面印刷可能な画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に記載した発明の画像形成装置は、給紙部から搬送された用紙の片面に画像形成部にて印刷し、該用紙を反転させた状態で前記給紙部に再送するための反転搬送ユニットを備えた画像形成装置において、前記反転搬送ユニットにおける用紙反転部には、正逆回転切換え可能な用紙搬送ローラ対と、該用紙搬送ローラ対にて挟持された用紙を前記反転搬送ユニットにおけるケースから上向きに導く開口と、用紙搬送方向と交叉する方向に当該用紙を１乃至複数の波型に湾曲させる波打ち形成手段とを備え、前記波打ち形成手段は、前記用紙搬送ローラ対によって用紙の下端が挟持され、当該用紙の大部分が前記開口を通じて前記ケースの外部に出た状態のとき、その用紙の上側が起立状態を保持できるように、その用紙を波型に湾曲させるものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記開口は、前記用紙を前記ケースから斜め上向きに導くように形成されているものである。
【０００９】
そして、請求項３に記載の発明の画像形成装置は、給紙部と、画像形成部と、排紙トレイと、前記給紙部から画像形成部にて片面に印刷がなされた用紙を反転させた状態で前記給紙部に再送するための反転搬送ユニットと、前記画像形成部にて印刷がされた用紙を前記排紙トレイ及び前記反転搬送ユニットのいずれか一方に向けて選択的に案内する切換えガイド体とを備えた画像形成装置において、前記反転搬送ユニットにおける用紙反転部には、正逆回転切換え可能な用紙搬送ローラ対と、該用紙搬送ローラ対にて挟持された用紙を前記反転搬送ユニットにおけるケースから上向きに導く開口と、用紙搬送方向と交叉する方向に当該用紙を１乃至複数の波型に湾曲させる波打ち形成手段とを備え、前記波打ち形成手段は、前記用紙搬送ローラ対によって用紙の下端が挟持され、当該用紙の大部分が前記開口を通じて前記ケースの外部に出た状態のとき、その用紙の上側が起立状態を保持できるように、その用紙を波型に湾曲させるものである。
【００１０】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記開口は、前記用紙を前記ケースから斜め上向きに導くように形成されているものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を画像形成装置としてのレーザービーム式プリンタについて具体化した実施形態に基づいて説明する。
【００１２】
図１はプリンタ１の概略側断面図、図２は波打ち形成手段の第１実施形態を示す図、図３は波打ち形成手段の第２実施形態を示す図である。図１に基づいてプリンタ１の概略を説明する。
【００１３】
プリンタ１における本体ケース２内の下部には、前向きに開口したカセット収納部３が形成されており、該カセット収納部３には給紙カセット４が前方へ引出し可能に装着されている。
【００１４】
前記給紙カセット４内には、多数枚の用紙Ｐを積層して弾性的に支持するための受け板６が設けられている。該給紙カセット４の前端部には、上下に貫通した給紙用長溝孔７が形成され、図示しないオプション用のカセット収納部を、前記カセット収納部３の下部に連結したとき、その箇所に配置した給紙カセットからの用紙Ｐが上方の搬送経路５に向かってに通過し得るように構成されている。前記本体ケース２内には、前記給紙カセット４の上方前側に断面半月状の給紙ローラ８と送りローラ対９とが配置され、給紙ローラ８にて前記積層した用紙Ｐの最上位置のものを一枚ずつめくり、送りローラ対９を介して搬送経路５に搬送するように構成されている。
【００１５】
カセット収納部３の上方の部位には、画像形成ユニット１０や定着ユニット１１等を備えた画像形成部１２が設けられており、給紙カセット４に積層した用紙Ｐは、給紙ローラ８にて１枚だけ分離されてから、複数の送りローラ対１４を有する送り機構１３を介して画像形成部１２に搬送される。
【００１６】
前記画像形成ユニット１０は、感光体ドラム２０及びこれに圧接する転写ローラ２１やトナーカートリッジユニット２２、帯電装置（図示せず）等を備えており、画像形成ユニット１０にて紙面にトナーを転写された用紙Ｐは、加熱ローラ２３及び押圧ローラ２４から成る前記定着ユニット１１に搬送される。この定着ユニット１１で紙面に画像を固定された片面印刷のみの用紙Ｐは、排出搬送路２５、複数のローラ対２６及び第１方向切換ガイド体２８を介してプリンタ本体２上面の排紙トレイ部２７に積層される。
【００１７】
プリンタ本体２の上部前面には操作パネル（図示せず）が設けられている。また、プリンタ本体２の後面には、表面（片面）に印刷された用紙Ｐの搬送方向を逆向きに変換するための反転搬送ユニット３０が装着されている。プリンタ本体２における排出搬送路２５における前記第１方向切換ガイド体２８は、前記反転搬送ユニット３０への分岐部３１に設けられており、分岐部３１に配置した電磁ソレノイド等のアクチュエータ（図示せず）により第１方向切換ガイド体２８を回動操作することにより、用紙Ｐの搬送方向が切り換えられる。
【００１８】
前記反転搬送ユニット３０内には、下端をプリンタ本体２における排出搬送路２５の分岐部３１に連通させ、上端を開放した第１反転搬送路３２と、該第１反転搬送路３２の上下中途部から分岐して下方に延びる第２反転搬送路３３とが形成されている。両搬送路３２，３３の分岐箇所には、反転搬送ユニット３０内に配置された図示しないアクチュエータにて回動作動する第２方向切換ガイド体３４が配置されている。そして、前記第１反転搬送路３２の終端部の近傍（反転搬送ユニット３０の上端開口部３０ａの近傍）には、正逆回転切替えできる用紙搬送ローラ対３５が配置されている。プリンタ本体２から第２方向切換ガイド体３４の上面側を通過して第１反転搬送路３２に送り込まれた用紙Ｐは、図示しない駆動モータにより用紙搬送ローラ対３５を正転させることによって一旦上方に向けて搬送され、当該用紙搬送ローラ対３５を停止させたとき、用紙Ｐの下端部を挟持し、用紙の大部分が外部に出た状態に保持する。その後、駆動モータにより用紙搬送ローラ対２９を逆転させると共に、第２方向切換ガイド体３４の姿勢を変更させ、当該第２方向切換ガイド体３４の裏面側（下面側）にて案内された用紙Ｐが、逆向きの状態で第２反転搬送路３３に搬送されるように構成する。
【００１９】
前記反転搬送ユニット３０における第２反転搬送路３３の下端は、カセット収納部３の後部上端に向けて開口しており、反転搬送ユニット３０からプリンタ本体２内に搬送された用紙Ｐは、図１に示すように、最上位置の給紙カセット４に装着したベルトコンベア等の送り手段を備えた返送ユニット３７により、裏返した状態で給紙ローラ８を介して前記送り機構１３に回送され、これにより、用紙Ｐの裏面に印刷が施される。そして、裏面に印刷された用紙Ｐは排紙トレイ部２７に積層されるように構成されている。
【００２０】
返送ユニット３７は、給紙カセット４内の用紙Ｐの送り出しを阻害しないように、その前端を、積層した用紙Ｐの前端面よりもやや後方に位置させている。
【００２１】
次に、図２〜図９までの各種実施形態による波打ち形成手段の構成について説明する。前述の反転搬送ユニット３０の上端開口部３０ａの近傍（用紙反転部）にて、用紙搬送ローラ対３５を停止させて、用紙Ｐの下端部を挟持した状態に保持したとき、用紙搬送ローラ対３５よりも上側にて、平坦状の用紙Ｐが搬送方向の前後に屈曲してしまうことを防止し、且つその防止のため、従来必要であった支持トレイを廃止、または小さくすることを目的とするために波打ち形成手段を設ける。以下の波打ち形成手段によれば、用紙搬送方向と交叉する方向（直交方向）に当該用紙Ｐを１乃至複数の波型に湾曲させることができ、これにより、用紙搬送ローラ対３５よりも上側の用紙Ｐの広幅面が波打ち状に変位せられて、支持トレイ無しで独立して用紙Ｐを起立させることができるものである。
【００２２】
図２に示す波打ち形成手段の実施形態では、用紙搬送ローラ対３５は、図示しない正逆回転可能な駆動モータにより回転駆動する駆動軸４０に用紙Ｐの幅方向に適宜間隔で取付けられ、一体的に回転する駆動ローラ３９と、該駆動ローラ３９の外周面に当接（押圧）する従動軸４１側の従動ローラ４２とからなり、前記従動軸４１には、前記複数の従動ローラ４２の配置の間に、当該従動ローラ４２の直径より若干大径のカラー４３を遊転可能に装着したものである。
【００２３】
図３はその変形例であり、大径のカラー４３を、駆動軸４０における複数の駆動ローラ３９の間と、従動軸４１側の複数の従動ローラ４２の間とにそれぞれ配置したものであって、駆動軸４０側のカラー４３と従動軸４１側のカラー４３とを、千鳥配置とする。図２及び図３の実施形態は請求項２に記載の発明に対応する。
【００２４】
これら両構成によれば、第１反転搬送路３２に送り込まれた用紙Ｐが用紙搬送ローラ対３５における駆動ローラ３９と従動ローラ４２とに挟持されながら上方（反転搬送ユニット３０の上端開口部３０ａより上方）の空間に移動するとき、当該用紙Ｐの幅方向の中途部が、大径のカラー４３とその両側の小径の従動ローラ４２（駆動ローラ３９）との半径の寸法差にて、カラー４３の箇所に沿って搬送方向に長く、且つ用紙Ｐの幅方向に波形の湾曲変形部４４が形成され、その状態が保持されるので、上述のように下端のみ駆動ローラ３９と従動ローラ４２とで用紙Ｐが挟持されていても、当該用紙Ｐの上側（自由端側）は腰折れせずに起立状態を保持できるのである。従って、反転搬送ユニット３０の上端開口部３０ａより上方に用紙Ｐの広幅面を支持するための支持トレイを必要としないのである。
【００２５】
その後、用紙搬送ローラ対３５を逆回転させて用紙Ｐを第２反転搬送路３３に逆送りすれば良いのである。
【００２６】
図４に示す第２実施形態（請求項３に記載の発明に対応する）では、波打ち形成手段は、相対向する搬送ローラとしての駆動ローラ３９及び従動ローラ４２の組のうち、用紙Ｐの幅方向の両端部の組を除き、用紙Ｐ幅の中途部に対応する駆動ローラ３９ａと従動ローラ４２ａとの組におけるローラの外周面を凹状と凸状との組とするものである。図示実施形態では、中央側の２つの組について、外周面を凹湾曲状と凸湾曲状との組としたが、そのうち１組だけであっても良い。凹状と凸状との組を駆動ローラ３９ａと従動ローラ４２ａとについて交互に変更しても良い。なお、駆動ローラ３９ａ及び従動ローラ４２ａの材質は、用紙Ｐを変形させる程度に硬質であることを要し、合成樹脂材、金属材料のいずれであっても良い。
【００２７】
この構成によれば、駆動ローラ３９ａと従動ローラ４２ａの凹凸の外周面に挟持される箇所に沿って搬送方向に長く、且つ用紙Ｐの幅方向に波形の湾曲変形部４４が形成される結果、用紙Ｐの下端のみを挟持しても前記の各実施形態と同様に、用紙Ｐの自由端側が自立して起立できるのである。
【００２８】
図５及び図６に示す第３実施形態（請求項４に記載の発明に対応する波打ち形成手段）は、用紙搬送ローラ対３５における少なくとも１組の搬送ローラとしての駆動ローラ３９と従動ローラ４２との組において、一方の搬送ローラ（３９または４２）の外周面を凸状または凹状に形成し、相対向する他方の搬送ローラ（４２又は３９）の少なくとも外周部位を可撓性を有する軟質材にて構成したものである。図５に示す実施形態では、用紙Ｐの幅方向の左右両側の駆動ローラ３９と従動ローラ４２の外周面は平坦に形成する。そして、用紙Ｐ幅の中途部に対応する駆動ローラ３９ｂと従動ローラ４２ｂとの組における一方の硬質からなるローラ（図５では従動ローラ４２ｂ）の外周面を凸状とし、これに対面する他方のローラ（図５では駆動ローラ３９ｂ）の少なくとも外周部位をスポンジ等の押圧されたとき変位可能な可撓性を有する軟質材にて構成したものである。図６の実施形態では、硬質からなる駆動ローラ３９ｂの外周面を凹状に形成し、これに対面する他方の従動ローラ４２ｂの少なくとも外周部位をスポンジ等の押圧されたとき変位可能な可撓性を有する軟質材にて構成したものである。
【００２９】
これらの実施形態では、硬質のローラの凹状の外周面と軟質材料の外周部位を有する他方のローラとの間に挟持された用紙Ｐの部分に沿って搬送方向に長く、用紙Ｐの幅方向に波形の湾曲変形部４４が形成される結果、用紙Ｐの下端のみを挟持しても当該用紙Ｐの自由端側が自立して起立できるのである。
【００３０】
図７及び図８に示す実施形態（請求項５に記載の発明に対応する波打ち形成手段）は、用紙搬送ローラ対３５の近傍において、用紙の幅方向の少なくとも一部を押圧するガイドリブにて構成したものである。ガイドリブ４５は、反転搬送ユニット３０の上端開口部３０ａを囲む少なくとも一方のケース板４６ａ（４６ｂ）の内面から突出しており、各ガイドリブ４５の先端は、用紙搬送ローラ対３５（複数組の駆動ローラ３９と従動ローラ４２）による挟持搬送面を超える程度に突出すべきである（図７及び図８参照）。この１乃至複数のガイドリブ４５は、用紙Ｐの幅方向の中途部に位置することが必要であり、用紙Ｐの左右両側縁部かは少なくとも用紙搬送ローラ対３５にて挟持するように拘束されていることが必要である。この構成によっても、ガイドリブ４５の箇所に沿って搬送方向に長く、用紙Ｐの幅方向に波形の湾曲変形部４４が形成される結果、用紙Ｐの下端のみを挟持しても当該用紙Ｐの自由端側が自立して起立できるのである。
【００３１】
【発明の作用・効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明の画像形成装置は、給紙部から搬送された用紙の片面に画像形成部にて印刷し、該用紙を反転させた状態で前記給紙部に再送するための反転搬送ユニットを備えた画像形成装置において、前記反転搬送ユニットにおける用紙反転部には、正逆回転切換え可能な用紙搬送ローラ対と、該用紙搬送ローラ対にて挟持された用紙を前記反転搬送ユニットにおけるケースから上向きに導く開口と、用紙搬送方向と交叉する方向に当該用紙を１乃至複数の波型に湾曲させる波打ち形成手段とを備え、前記波打ち形成手段は、前記用紙搬送ローラ対によって用紙の下端が挟持され、当該用紙の大部分が前記開口を通じて前記ケースの外部に出た状態のとき、その用紙の上側が起立状態を保持できるように、その用紙を波型に湾曲させるように構成したものである。
【００３２】
他方、請求項３に記載の発明の画像形成装置は、給紙部と、画像形成部と、排紙トレイと、前記給紙部から画像形成部にて片面に印刷がなされた用紙を反転させた状態で前記給紙部に再送するための反転搬送ユニットと、前記画像形成部にて印刷がされた用紙を前記排紙トレイ及び前記反転搬送ユニットのいずれか一方に向けて選択的に案内する切換えガイド体とを備えた画像形成装置において、前記反転搬送ユニットにおける用紙反転部には、正逆回転切換え可能な用紙搬送ローラ対と、該用紙搬送ローラ対にて挟持された用紙を前記反転搬送ユニットにおけるケースから上向きに導く開口と、用紙搬送方向と交叉する方向に当該用紙を１乃至複数の波型に湾曲させる波打ち形成手段とを備え、前記波打ち形成手段は、前記用紙搬送ローラ対によって用紙の下端が挟持され、当該用紙の大部分が前記開口を通じて前記ケースの外部に出た状態のとき、その用紙の上側が起立状態を保持できるように、その用紙を波型に湾曲させるものである。
【００３３】
従って、両発明共、波打ち形成手段の箇所に沿って搬送方向に長く、用紙の幅方向に波形の湾曲変形部が形成される結果、用紙の下端のみを挟持しても当該用紙の自由端側（上側）が自立して起立できるのである。その結果、前記反転搬送ユニットにおけるケースから上向きに導く開口に、従来のような支持トレイは不必要、又は小さくできることになり、製造コストが低減でき、且つ画像形成装置をコンパクトにできるという効果を奏する。
【００３４】
また、請求項２及び４記載の発明によれば、前記開口は、前記用紙を前記ケースから斜め上向きに導くように形成されているものであるから、従来のような支持トレイを省略しても、用紙の下端のみを挟持しても当該用紙の自由端側（上側）が自立して起立できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプリンタの概略側断面図である。
【図２】波打ち形成手段の第１実施形態の平面図である。
【図３】第１実施形態の変形例を示す平面図である。
【図４】波打ち形成手段の第２実施形態の平面図である。
【図５】波打ち形成手段の第３実施形態の平面図である。
【図６】第３実施形態の変形例を示す平面図である。
【図７】波打ち形成手段の第４実施形態の平面図である。
【図８】第４実施形態の変形例を示す平面図である。
【図９】図７のIX−IX線矢視拡大断面図である。
【符号の説明】
１    プリンタ
２    プリンタ本体
３    カセット収納部
４    給紙カセット
１２    画像形成部
１３    送り機構
３０    反転搬送ユニット
３５    用紙搬送ローラ対
３９    駆動ローラ
４２    従動ローラ
４３    カラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003633424.tif 000008
【図８】
0003633424.tif 000009
【図９】
0003633424.tif 000010