(57)【要約】【課題】  用紙の反転時に画像形成装置の外に用紙を出すことがなく、カールの発生を抑えることが可能な画像形成装置の提供を目的としている。【解決手段】  原稿の画像を読み取る画像読取手段４と、用紙３を積載して収納する給紙トレイ１６と、前記給紙トレイ１６から給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成手段２２と、前記画像形成手段２２により片面に画像が形成された用紙３を反転する反転搬送路３９と、を有する画像形成装置１において、前記画像読取手段４が最上部に、前記画像読取手段４の下方に前記画像形成手段２２が、前記画像形成手段２２の下方に前記給紙トレイ１６が配置され、前記反転搬送路３９を前記画像読取手段４の底板により構成することを特徴としている。【選択図】図１
2005301010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿の画像を読み取る画像読取手段と、用紙を積載して収納する給紙トレイと、前記給紙トレイから給紙された用紙に画像を形成するための画像形成手段と、前記画像形成手段により片面に画像が形成された用紙を反転する反転搬送路と、を有する画像形成装置において、
前記画像読取手段が最上部に、前記画像読取手段の下方に前記画像形成手段が、前記画像形成手段の下方に前記給紙トレイが配置され、前記反転搬送路を前記画像読取手段の底板により構成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記底板は第１の底板と第２の底板を有し、前記第１の底板と前記第２の底板の間に前記反転搬送路を設けた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】
前記画像形成手段により片面に画像が形成された用紙を上方に搬送し、前記反転搬送路にて用紙を反転搬送することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像読取手段と前記画像形成手段の間の空間に排紙積載部が設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像読取手段と前記画像形成手段の搬送路に、前記用紙を冷却するための冷却領域を設け、前記冷却領域にて片面に画像が形成された用紙を外気により冷却することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記反転搬送路は、前記画像読取手段の底板と反転搬送路構成部材により形成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は用紙の両面に画像形成が可能な画像形成装置に関し、詳しくは、画像形成直後の用紙をカールすることなく反転することが可能な反転搬送路を有した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機等の画像形成装置には、装置本体の最下部に用紙を載置した給紙トレイが配置され、その上に像担持体である感光体および定着装置等を有する画像形成手段が、さらの画像形成手段の上に用紙を装置本体の外へ排紙する排紙部が配置されており、用紙の搬送路が画像形成装置の設置面に対して略垂直に設けられたものがある。このような画像形成装置は、用紙を搬送する搬送路が短くすることができるため用紙の給紙から排紙までの出力時間を短縮でき、搬送性が向上するため紙詰まりの発生を低く抑えることができる、といった特長がある。さらに搬送路を短くできることで、画像形成装置全体の省スペース化が可能となっている。
【０００３】
さらに、搬送路が略垂直に設けられた画像形成装置のうち、定着装置の上方に分岐爪があり、排紙か両面コピーかで搬送路を切り替えることにより、両面コピーが可能な画像形成装置もある。両面コピー時の印刷面の反転は、定着装置を通過して画像が定着した用紙を、再度画像形成手段へ搬送する間に行う必要がある。その方法としては、画像形成装置に反転搬送路を有する両面ユニットを画像形成装置の側面に装着し、分岐爪で両面ユニットに搬送させた用紙を一旦反転搬送路へ搬送し、搬送ローラを逆回転させることによりスイッチバックした用紙を画像形成手段へ搬送するもの（例えば特許文献１参照）と、一旦排紙部から用紙の一部を排出し、排紙ローラを逆回転させることによりスイッチバックした用紙を画像形成手段へ搬送するもの（例えば特許文献２参照）がある。また、特許文献１のように両面ユニットを装着するのではなく、本体内に両面ユニットと同等のものが内蔵されている画像形成装置もある。
【特許文献１】特開平１０−１８１９７８号公報（図１、段落１５、２８）
【特許文献２】特開２０００−９５４４９号公報（図１、段落１５、２４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１および、両面ユニットが内蔵されている画像形成装置では、限られたスペースに反転搬送路と画像形成手段への搬送路を配置する必要から、搬送路に急激なＵターン部分を設けなければならない。用紙は定着装置を通過した直後は、表面温度が表と裏で違っているためカールが発生しやすい状態になっており、そのような状態の用紙を急なＵターン部に搬送すると、搬送路の形状に合わせて用紙がカールしてしまい、紙詰まりの原因となる。
【０００５】
特許文献２は、用紙が一旦画像形成装置の外に出るため、外気によって用紙が冷却されカールしにくくなるという利点がある。しかし、用紙が画像形成装置の外に出てくるために、ユーザは反転のために出てきた用紙を誤って取り出そうとする場合があり、その結果紙詰まりを起こす可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は、用紙の反転時に画像形成装置の外に用紙を出すことがなく、カールの発生を抑えることが可能な画像形成装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、原稿の画像を読み取る画像読取手段と、用紙を積載して収納する給紙トレイと、前記給紙トレイから給紙された用紙に画像を形成するための画像形成手段と、前記画像形成手段により片面に画像が形成された用紙を反転する反転搬送路と、を有する画像形成装置において、前記画像読取手段が最上部に、前記画像読取手段の下方に前記画像形成手段が、前記画像形成手段の下方に前記給紙トレイが配置され、前記反転搬送路を前記画像読取手段の底板により構成することを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の画像形成装置は、前記底板は第１の底板と第２の底板を有し、前記第１の底板と前記第２の底板の間に前記反転搬送路を設けたことを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の画像形成装置は、前記画像形成手段により片面に画像が形成された用紙を上方に搬送し、前記反転搬送路にて用紙を反転搬送することを特徴としている。
【００１０】
請求項４記載の画像形成装置は、前記画像読取手段と前記画像形成手段の間の空間に排紙積載部が設けられることを特徴としている。
【００１１】
請求項５記載の画像形成装置は、前記画像読取手段と前記画像形成手段の搬送路に、前記用紙を冷却するための冷却領域を設け、前記冷却領域にて片面に画像が形成された用紙を外気により冷却することを特徴としている。
【００１２】
請求項６記載の画像形成装置は、前記反転搬送路は、前記画像読取手段の底板と反転搬送路構成部材により形成することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の画像形成装置は、画像読取手段・給紙トレイ・画像形成手段・反転搬送路を有している。そして、画像読取手段が最上部に配置され、そこから下に向かって順に画像形成手段、給紙トレイが配置されており、反転搬送路は画像読取手段の底板により構成されている。このような構成により、反転搬送路へ用紙を導く搬送路にカーブ部分が無くなり、用紙のカールを防止できる。
【００１４】
請求項２記載の画像形成装置は、底板には第１の底板と第２の底板があり、第１の底板と第２の底板の間に前記反転搬送路が設けられている構成となっている。これによって、用紙のカールが防止可能でありながら、スペースの有効活用ができ、画像形成装置本体のコンパクト化に寄与する。
【００１５】
請求項３記載の画像形成装置は、画像形成手段により片面に画像が形成された用紙を上方に搬送し、前記反転搬送路にて用紙を反転搬送することを特徴としている。これによって、用紙のカールを防止することが可能となる。
【００１６】
請求項４記載の画像形成装置は、前記画像読取手段と前記画像形成手段の間の空間に排紙積載部が設けられている。これによって、いわゆる胴内排紙型と呼ばれる省スペース型の画像形成装置においても用紙のカールが防止できる。
【００１７】
請求項５記載の画像形成装置は、前記画像読取手段と前記画像形成手段の搬送路に、前記用紙を冷却するための冷却領域を設け、前記冷却領域にて片面に画像が形成された用紙を外気により冷却することとしている。これによって用紙の冷却が行われ、用紙はカールしにくくなる。
【００１８】
請求項６記載の画像形成装置は、前記反転搬送路は、前記画像読取手段の底板と反転搬送路構成部材により形成する。これにより、底板が２重になっていない画像形成装置でも用紙のカールが原因の紙詰まりを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の画像形成装置を、図面を基に説明する。
図１は本発明の画像形成装置の構成図である。図１の画像形成装置１は本発明の実施形態の一例を示したものである。画像形成装置本体２の上には、用紙３に形成させる画像を原稿から読み取る画像読取手段４が設けられており、その上部には画像読取手段４に原稿を自動的に送る自動原稿送り手段５が設けられている。
【００２０】
自動原稿送り手段５は、原稿を載置する原稿載置台６を有しており、原稿載置台６の一端部には原稿を一枚ずつ送り出す原稿送りローラ７が設けられている。また、原稿載置台６の下方には、画像読取手段４により読み取られた原稿を排出する原稿排出台８が設けられている。原稿載置台６に載置された原稿は、原稿送りローラ７によって自動原稿送り手段５内の搬送経路へ送られ、複数の搬送ローラ９によって搬送されながら、画像読取手段４によって原稿が読み取られ、原稿排出台８に排出される。
【００２１】
画像読取手段４は、原稿に光を照射する光源１０と原稿からの反射光を反射させるミラー１１とが一体的に構成された第１ミラーユニット１２と、第１ミラーユニット１２からの光をさらに反射させる第２ミラーユニット１３とを有している。これらのミラーユニット１２，１３は、図１の左右方向に移動可能となっている。また、画像読取手段４は、ＣＣＤ等のような、光を光電変換する撮像素子１４を有しており、撮像素子１４の前に配置されたレンズ１５によって、第２ミラーユニット１３からの反射光が撮像素子１４の表面に結像される。
【００２２】
画像読取手段４の上部には、原稿に光を照射するためのスリットが設けられており、画像読取手段４はスリットの下方に第１ミラーユニット１２を位置させて画像を読み取る。また、自動原稿送り手段５は、画像読取手段４に対して開閉可能に設けられており、画像読取手段４の上面にあるプラテンガラスに原稿を載置して、その原稿をミラーユニット１２，１３が走査することによって画像を読み取ることも可能となっている。
【００２３】
画像形成装置本体２の内部下方には、複数の用紙３を積層して収納する複数の給紙トレイ１６が上下に配置されており、給紙トレイ１６の一端上部側には、画像を形成しようとする用紙３を１枚ずつ給紙するための給紙手段１７が設けられている。
【００２４】
給紙トレイ１６の上方には、画像を形成する画像形成手段２２が配置されている。画像形成手段２２は、感光体ドラム２３を有し、その周囲に帯電装置２４・露光装置２５・現像装置２６・転写装置２７およびクリーニング装置２８が配置されている。また、画像形成手段２２は、クリーニング装置２８の上方に設けられた定着装置２９を有している。
【００２５】
感光体ドラム２３は、円筒形状をしており、図示しないドラム駆動機構によって、図１では、反時計回りに回転駆動するようになっている。帯電装置２４は、感光体ドラム２３の表面をコロナ放電によって一様に帯電させるものである。
【００２６】
露光装置２５は、感光体ドラム２３の周囲で、帯電装置２４よりも下流側に配置されており、帯電装置２４によって一様に帯電した感光体ドラム２３の表面に、画像信号に基づいた像露光を行うものである。これによって、露光した部分の感光体ドラム２３の表面の電荷を減衰・消滅させて静電潜像を形成する。
【００２７】
感光体ドラム２３の周囲で露光装置２５よりも下流側には、現像装置２６が配置されている。現像装置２６は、反転現像方式により、感光体ドラム２３と同極に帯電したトナーによって感光体ドラム２３表面の静電潜像を現像するものである。
【００２８】
転写装置２７は、現像装置２６よりも下流側に配置されている。感光体ドラム２３に用紙３が圧接された状態で、転写装置２７が用紙３の裏面からコロナ放電させることにより、用紙３にトナー像を転写するとともに、帯電した用紙３を除電させることにより用紙３を感光体ドラム２３から分離させるものである。
【００２９】
転写装置２７の下流には定着装置２９が配置されている。トナー像を転写された用紙３が定着装置２９を通過すると、トナーが定着装置２９からの熱によって溶融し、用紙３に定着されるようになる。
【００３０】
用紙３にトナー像を転写した感光体ドラム２３は、表面に圧接されて残留したトナーを、クリーニング装置２８によって除去され、次に形成する画像がある場合には、再び帯電装置２４によって一様に帯電される。定着装置２９によってトナーを定着された用紙３は、排紙ローラ３０によって排紙積載部である排紙トレイ３１に排出される。排紙トレイ３１は画像形成手段２２と画像読取手段４との間にある空間に配置されている。
【００３１】
定着装置２９の上方には第１の搬送路切替板３２が設けられている。搬送路切替板３２は涙滴形状をしており、搬送路の分岐点に取り付けられている。搬送路切替板３２は図示しないソレノイド等の駆動手段によって回動可能となっており、用紙３を排紙トレイ３１に排出する時には、搬送路切替板３２を図１に示したように、右側へ回動させることによって行う。
【００３２】
画像形成装置本体２の上面には、ユーザからの指示を入力する入力操作部が設けられている。また、画像形成装置本体２には、給紙トレイ１６の他に手差しトレイ３４も設けられている。
【００３３】
図１に示すように、本発明の画像形成装置１は給紙トレイ１６が画像形成装置本体２の下部に配置されており、その上に画像形成手段２２と定着装置２９が、定着装置２９の上方に画像読取手段４が配置されたもので、用紙３は画像形成装置１の設置面に対して略垂直に搬送される。また、画像読取手段４の底板は画像読取手段４の変形を防止するために、第１底板４ａと第２底板４ｂを重ね合わせた２重構造となっている。
【００３４】
両面に画像を形成する場合には、搬送路切替板３２を図１の左側に回動させる。定着装置２９を通過した用紙３は搬送路切替板３２の右側面に当たり、搬送路３３へ進入する。用紙３は反転ローラ３５によってさらに上方へ搬送され、搬送口３６から第１底板４ａと第２底板４ｂとの間に設けられた空間に進入する。
【００３５】
図２は第１底板と第２底板の斜視図である。第１底板４ａと第２底板４ｂは、共に金属製の板であり、第２底板４ｂには用紙３を内部へ導入させるための搬送口３６が形成されている。底板４ａ，４ｂは強度を得るために４辺が折り曲げられている。第１底板４ａは図２の下側に４辺が折り曲げられており、第２底板４ｂは図の上方に折り曲げられている。第１底板４ａの折り曲げた角には４辺であわせて１０ヶ所の切込部３７が設けられており、第２底板４ｂには、折り曲げた端部に切込部３７に対応する切込部３８が形成されている。
【００３６】
２枚の底板４ａ，４ｂは図の矢印方向に移動して組み立てる。この時、第１底板４ａは第２底板４ｂの内側に挿入され、切込部３７，３８を溶接等によって固定することで２枚の底板４ａ，４ｂが一体化する。画像読取手段４は、一体化した底板４ａ，４ｂの４辺に側板を取り付け、第１底板４ａの上面側に、ミラーユニット１２，１３、撮像素子１４およびレンズ１５等を配置し、さらに側板の上部にプラテンガラスおよびスリットガラスを乗せることで完成する。
【００３７】
図１に戻り、一体化された２枚の底板４ａ，４ｂには、内部に空間が設けられており、その空間は反転搬送路３９を構成している。用紙３は、反転ローラ３５によって搬送口３６から反転搬送路３９に搬送される。第１底板４ａおよび第２底板４ｂは、金属製であるため、反転搬送路３９に搬送されてきた用紙３は、第１底板４ａ又は第２底板４ｂに触れることによって持っている熱が底板４ａ，４ｂに吸収される。その結果、用紙３の表裏の温度差が小さくなりカールが起こりにくい状態となる。
【００３８】
なお、上記実施例では、画像読取手段４の底板が２重になっており、そこに反転搬送路３９を形成しているが、本発明はそのようなものに限定されるものではない。例えば、画像読取手段４の底板の下方に板金に搬送口３６を設けた反転搬送路構成部材を取り付け、底板と反転搬送路構成部材との間を反転搬送路として用い、用紙３を進入させる構成も可能である。
【００３９】
用紙３が反転搬送路３９に進入した後、反転ローラ３５は逆回転を開始する。同時に反転ローラ３５の下方に設けられた第２の搬送路切替板４０が、図１の右側へ回動することによって、用紙３は再給紙搬送路４１へ搬送される。第２の搬送路切替板４０は、第１の搬送路切替板３２と同様に、涙的形状をしており、ソレノイド等によって回動する。しかし、第２の搬送路切替板４０は、そのような構成以外にも、ＰＥＴ等の弾性部材で構成された板の一端を搬送路３３側に圧接するようなものであってもよい。再給紙搬送路４１は図１では画像形成手段２２より右側に設けられており、画像形成装置１の上方から下方へ向かって用紙３を搬送する。そして、給紙トレイ１６の付近にはＵターン部４２が形成されており、Ｕターン部４２を通過した用紙３は表裏反転された状態で再び上方へ搬送されて、画像形成手段２２へ到達する。画像形成手段２２は反転された用紙３が到達するまでに、感光体ドラム２３に反転された用紙３に転写するトナー像を形成している。
【００４０】
用紙３は反転搬送路３９に搬送されることによって、表裏の温度差が小さくなりカールしにくくなっている。従って、用紙３が画像形成装置１の下方にあるＵターン部４２を通過しても、用紙３がカールすることはなく、紙詰まりも発生しない。
【００４１】
図３は、本発明の画像形成装置の第２実施例を示す構成図である。図１と同一のものには同一の符号を付与し、それら説明は省略する。
【００４２】
図１の画像形成装置１との違いは、反転ローラ３５から搬送口３６を結ぶ搬送路に向けて外気をあてる冷却ファン４３が設けられている点である。冷却ファン４３は図の矢印に示したように、外気を画像形成装置１内に取り入れるように駆動する。反転ローラ３５から搬送口３６まで用紙３を搬送する搬送路には、通気孔が設けられており、冷却ファン４３によって送られてきた冷風は、反転ローラ３５が搬送する用紙３に直接当たり、用紙３を冷却する。
【００４３】
図３では、冷却ファン４３は画像形成装置１の右側面に設けられているが、このような実施形態に限定するものではなく、画像形成装置１の左側面に冷却ファン４３を設けるような実施形態も可能である。また、図２の第１底板４ａの上面に通風孔を設け、そこに冷却ファン４３を配置するような形態もある。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の画像形成装置の構成図である。
【図２】第１底板と第２底板の斜視図である。
【図３】本発明の画像形成装置の第２実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４５】
１      画像形成装置
３      用紙
４      画像読取手段
４ａ    第１底板
４ｂ    第２底板
１６    給紙トレイ
２２    画像形成手段
２９    定着装置
３９    反転搬送路
４３    冷却ファン
【図１】
2005301010.tif 000003
【図２】
2005301010.tif 000004
【図３】
2005301010.tif 000005