(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体の側面に着脱可能であり、画像形成手段により画像が形成された用紙を該装置本体から受け取る装置において、
後処理手段を着脱可能であり、かつ後処理手段に用紙を排出する複数の用紙排出口を上下方向に備えるとともに、該装置本体から受け取った用紙を再度該装置本体へ搬送する排出口を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、詳しくは、画像を形成した用紙の表裏の反転や排紙などを簡易かつ無駄のない機構により行い得るようにしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、受け取った画像データをトナーなどの記録媒体により搬送用紙に記録して画像形成する装置が知られており、このような画像形成装置は、例えば、プリンタ装置に適用されるとともにコピー機やファクシミリ装置などにも搭載されて、用紙の両面への画像形成や、複数色の記録媒体によるカラー画像の形成や、画像を形成した用紙をソートするなどの排紙時の後処理を行い得るように工夫されたものが多用されている。
【０００３】
例えば、図６に示す画像形成装置は、装置本体１００の下部に用紙カセット１０１をセットして積載されている用紙Ｐを搬送経路Ｒ１内に案内することにより反転および再度の反転をさせて上部に配置されている排紙台１０２上に排紙するようになっており、用紙カセット１０１内の用紙Ｐは、先端側に圧接する呼出コロ１０３が呼び出して搬送ローラ対１０４、定着ローラ対１０５などを経て排紙ローラ対１０６に受け渡し排紙台１０２上に排紙するようになっている。
【０００４】
この用紙Ｐは、搬送ローラ対１０４が感光体ドラム１０７による記録部に給紙することによって、その感光体ドラム１０７上に形成したトナー画像を上面に転写されるとともに、定着ローラ対１０５が加熱圧接することにより転写画像を定着されるようになっており、この片面に画像形成をした用紙Ｐは、定着ローラ対１０５の下流側で切替爪１０８が搬送方向を再搬送経路Ｒ２内に案内することにより、感光体ドラム１０７による記録部に再度給紙して裏面に画像を転写・定着（形成）することができるようになっている。この再搬送経路Ｒ２では、切替爪１０８が搬送方向を反転した用紙Ｐを駆動ローラ１０９と一対の従動ローラ１１０、１１１が巻き込んで再度反転させた後にその搬送方向を逆転してスイッチバックさせることにより、搬送経路Ｒ１を介して感光体ドラム１０８の記録部に用紙Ｐの表裏を反転して給紙することができるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の画像形成装置にあっては、用紙Ｐの両面への画像形成を実現するために、感光体ドラム１０７の下方に、片面に画像形成をした用紙Ｐをスイッチバックさせて再搬送する経路Ｒ２を構築するので、用紙カセット１０１の上部のスペースＳを占有して、サイズの異なる用紙カセットなどを増設する場合などに妨げになってしまい、無理に増設すると装置本体１００の高さが高くなり過ぎてしまう場合があるという問題があった。
【０００６】
特に、装置本体１００を極端に大型化させることなく、近年のカラー画像の要求に応えるために、各色の感光体ドラムを搬送経路Ｒ１上に並設すると、装置本体１００内に用紙ＰをスイッチバックさせるスペースＳを確保するのは困難になるという解決課題があった。
【０００７】
また、画像形成装置は、フィニッシャ装置を連結して、例えば、複数部の用紙に画像形成をするときには、それぞれページ順位に積載して排紙するなどの後処理を行うとともに、このときに画像形成面を上下のいずれに向けて用紙Ｐを排紙するかなどを調整する場合もあるが、このフィニッシャ装置内にも、用紙Ｐをスイッチバックさせて表裏を反転する機構を構築する必要がある。このため、同様な機構が重複して無駄にコスト高になってしまうという解決課題があった。さらに、このフィニッシャ装置を連結するにしても、用紙カセット１０１からの呼出側で用紙Ｐにジャム等が発生したときに、その搬送経路Ｒ１を容易に開放可能な構造にする必要があるという解決課題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、装置本体内のスペースを占有することなく用紙をコンパクトにスイッチバックさせることを可能にするとともに、他の機構の一部として兼用することを可能にすることにより、用紙の表裏の反転や後処理などを簡易かつ無駄のない機構により実現して、汎用性および利便性の高い画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する第１の発明は、装置本体の側面に着脱可能であり、画像形成手段により画像が形成された用紙を該装置本体から受け取る装置において、後処理手段を着脱可能であり、かつ後処理手段に用紙を排出する複数の用紙排出口を上下方向に備えるとともに、該装置本体から受け取った用紙を再度該装置本体へ搬送する排出口を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
この発明では、装置本体に連結した本体外の装置により用紙の表裏を反転させることができる。したがって、装置本体内に用紙の表裏を反転させるスペースを設ける必要がない。このため、装置本体を大型化させてしまうことなく、用紙カセットの増設や感光体ドラムなどの並列を可能にするスペースを確保することができる。
【００１１】
上記課題を解決する第２の発明は、上記第１の発明に係る装置を備えた画像形成装置であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、装置本体内を横断させる用紙の上面に画像形成をする構造であるがために、画像面を上に向けたまま装置本体外に用紙を搬出する場合でも、装置本体の側面に着脱可能に取り付けられた装置により用紙の表裏を反転することができる。このため、装置本体内に用紙を反転させるための機構を有することなく、用紙の再搬送経路を構築するだけで用紙両面への画像形成を実現することができる。したがって、装置本体内のスペースを用紙を反転させるための機構により占有されてしまうことなく、複数の用紙カセットをセット可能にしたり、カラー画像の形成ユニットを構築することができ、用紙両面への画像形成を実現するための用紙を反転させるための機構の省略を実現することができる。
【００２５】
この結果、画像形成装置の汎用性および利便性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明に係る画像形成装置の第１実施形態を適用したプリンタ装置の一例を示す図である。
【００２７】
図１において、プリンタ装置は、装置本体１０に、画像形成した搬送用紙Ｐをスイッチバックさせて表裏を反転するスイッチバック装置４０と、スイッチバック装置４０を介して送られてきた用紙Ｐを排紙する際に後処理をするフィニッシャ装置６０とを着脱可能に連結されており、用紙カセット１１ａ〜１１ｃのいずれかから呼び出して画像を形成した用紙Ｐを、装置本体１０の排紙台１２、スイッチバック装置４０の排紙トレイ４２、あるいはフィニッシャ装置６０の排紙トレイ６２ａ〜６２ｎのいずれかに排紙するようになっている。
【００２８】
装置本体１０は、搬送用紙Ｐにモノクロあるいはカラー画像を形成することができる画像形成ユニット１３と、形成された画像を用紙Ｐに定着させる定着ユニット１４とを着脱可能に搭載しており、図２に示すように、画像形成ユニット１３は、担持ベルト１５が用紙Ｐを斜め上方（横断方向）に向かって搬送するように搬送経路Ｒ１を形成するとともに、その担持ベルト１５に沿ってイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの順に並列・配置された感光体ドラム１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂの周面に書込ユニット１６がレーザ光ｒを走査して静電潜像を書き込み形成し、現像ユニット１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂがその静電潜像をトナー現像して、担持ベルト１５の搬送する用紙Ｐの片面にトナー画像を転写する一方、定着ユニット１４は、内蔵ヒータにより加熱した加圧ローラ１９を無端ベルト２０に押し当てつつ圧接回転することにより担持ベルト１５から受け取った用紙Ｐ上のトナー画像を定着させ、用紙Ｐ上への画像形成を行うようになっている。なお、書込ユニット１６は、受け取ったイエロ用、マゼンタ用、シアン用、ブラック用の画像データに基づいて不図示のレーザダイオードの出射するレーザ光Ｌを２段のポリゴンスキャナ１６ａに照射してミラー群１６ｂで偏光することにより感光体ドラム１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂ上を走査して静電潜像を書き込むようになっている。
【００２９】
用紙Ｐは、サイズの異なる普通紙やＯＨＰフィルムなどを積載収納する用紙カセット１１ａ〜１１ｃの先端側（装置本体１０の図中右側）の呼出コロ２１が呼び出して、分離給紙ローラ対２２が１枚づつ分離・給紙することにより、搬送ローラ対２３、収束ローラ対２４による搬送経路Ｒ１を介して画像形成ユニット１３の手前のレジストローラ対２５に受け渡すようになっており、画像形成ユニット１３および定着ユニット１４を通過して画像形成された後には、分岐ローラ対２６、搬送ローラ対２３による搬送経路Ｒ１を介して装置本体１０上部の排紙ローラ対２７に受け渡すことにより、直前に形成した画像面を下に向けてページ順位になるように表裏を反転して排紙台１２上に排紙し積載するようになっている。なお、用紙カセット１１ｃからの用紙Ｐは、後述する収束ローラ対２９を共用して収束ローラ対２４からレジストローラ対２５へと受け渡ようになっている。この装置本体１０は、図中右側側面に開閉自在な手差トレイを配設して、そこから用紙Ｐをレジストローラ対２５に直接供給することができるとともに、この手差トレイの下方には開閉ドアを配設して、呼出時などにジャムの生じた用紙Ｐを取り除くことができるようになっている。
【００３０】
また、装置本体１０は、担持ベルト１５の下方に並行になるように配列された搬送ローラ対２８および収束ローラ対２９からなる再搬送経路Ｒ２を介して、搬送経路Ｒ１の収束ローラ対２４およびレジストローラ対２５に受け渡すことにより、用紙Ｐを画像形成ユニット１３に再度搬送して画像形成をすることができるようになっており、この再搬送経路Ｒ２には、画像形成ユニット１３により片面に画像を形成した用紙Ｐの搬送方向を、分岐ローラ対２６の下流側に配置されている不図示の分岐爪が切り替えることによって、搬出ローラ対３０が装置本体１０の図中左側側面に開口する搬出口３１から外部装置であるスイッチバック装置４０に用紙Ｐを搬出して、そのスイッチバック装置４０が表裏を反転した用紙Ｐをその搬出口３１の下方に開口する搬入口３２から搬入することにより搬送ローラ対２８が受け取るようになっている。
【００３１】
したがって、用紙カセット１１ａ〜１１ｃのいずれかから画像形成ユニット１３に搬送して片面に画像を形成した用紙Ｐを、スイッチバック装置４０で表裏を反転して画像形成ユニット１３に再搬送することができ、装置本体１０内で用紙Ｐの表裏を反転することなく、用紙Ｐの裏面に画像を形成して両面に画像形成することができる。このように、装置本体１０内で用紙Ｐの表裏を反転するためのスイッチバック機構を不要にすることより感光体ドラム１７Ｙ〜１７Ｂを並列するとともに用紙カセット１１ｂ、１１ｃを配置することができ、用紙カセット１１ａ〜１１ｃの先端側に不図示の手差しトレイや開閉カバーを配設することができる。なお、このとき、偶数ページ（例えば、２ページ目）の画像を用紙Ｐの片面に形成した後に、奇数ページ（例えば、１ページ目）の画像を用紙Ｐの裏面に形成することにより、装置本体１０上部の排紙ローラ対２７に排紙する用紙Ｐは、ページ順位に積載することができるようになっている。
【００３２】
そして、スイッチバック装置４０は、図３に示すように、装置本体１０の搬出口３１から搬出されてきた用紙Ｐを、上部反転ローラ対４３が受け取って先端から下方に降下するように案内して下部反転ローラ対４４に受け渡す反転経路Ｒ３を搬送した後に、その下部反転ローラ対４４が用紙Ｐの後端を挟持するタイミングに逆転してスイッチバックさせるとともに不図示の分岐爪で搬送方向を切り替えることにより、表裏を反転した用紙Ｐを搬入ローラ対４６が装置本体１０の搬出口３１から再搬送経路Ｒ２の搬送ローラ対２８に受け渡すことができるようになっている。したがって、装置本体１０外部に連結したスイッチバック装置４０での上下方向へのコンパクトなスイッチバックにより用紙Ｐの表裏を反転させて装置本体１０内に戻すことができる。このとき、装置本体１０の搬出口３１から搬送経路Ｒ１を介して搬出されてきた用紙Ｐは、下方に開口する搬入口３２から搬送経路Ｒ１の下方に位置する再搬送経路Ｒ２に搬入すればよいので、循環させる用紙Ｐの搬送経路が交差してしまうことがなく、用紙Ｐの搬入口３２への搬入が完了する前に次の用紙Ｐの搬出口３１からの搬出を開始することができ、先後の用紙Ｐの間に大きな間隔（紙間）を開けることなく、用紙Ｐの搬出・搬入を連続して行うことができる。
【００３３】
このスイッチバック装置４０は、上部反転ローラ対４３が用紙Ｐの後端を挟持するタイミングに逆転してスイッチバックさせるとともに不図示の分岐爪で搬送方向を切り替えることにより、表裏を反転した用紙Ｐを搬入ローラ対４７がフィニッシャ装置６０の搬入口６３から内部に搬入するようになっており、フィニッシャ装置６０は、搬入口６３から搬入されてきた用紙Ｐを搬送ローラ対６４が受け取って排紙時の指定後処理に応じて、例えば、プリント部数目毎にソートして排紙ローラ対６５ａ〜６５ｎが排紙トレイ６２ａ〜６２ｎに排紙することにより、スイッチバック装置４０で表裏を反転された用紙Ｐをページ順位に積載することができるようになっている。したがって、フィニッシャ装置６０に用紙Ｐをスイッチバックさせて表裏を反転させる機構を構築することなく、排紙トレイ６２ａ〜６２ｎ上にページ順位にした用紙Ｐを積載することができる。
【００３４】
また、スイッチバック装置４０は、装置本体１０の搬出口３１から搬出されてきた用紙Ｐの搬送方向を分岐爪４８が反転ローラ対４３の上方の搬送経路Ｒ４に切り替えてそのまま排紙ローラ対４９に受け渡すことにより、用紙Ｐを反転することなく直前に画像を形成した面を上に向けたまま排紙トレイ４２上に排紙して積載することができる。したがって、例えば、ＯＨＰなどを手差しする際には、排紙先として排紙トレイ４２を指定することにより、湾曲させて反転させる際の負荷を与えずに表面に形成した画像の品質を劣化させることなく、用紙Ｐを排紙して積載することができる。
【００３５】
このように本実施形態においては、用紙Ｐをスイッチバックさせて表裏を反転する機構により装置本体１０内のスペース占有されることがなく、上下方向のスイッチバックによりコンパクトに用紙Ｐの表裏を反転するスイッチバック装置４０を装置本体１０とフィニッシャ装置６０で兼用することができ、複数種の用紙Ｐを用紙カセット１１ａ〜１１ｃから呼び出して装置本体１０内を横断するように搬送しつつ、並設した各色の感光体ドラム１７Ｙ〜１７Ｂにより、用紙Ｐの両面にカラー画像を形成することができるとともに、その用紙Ｐを任意にページ順位にして、また、任意な位置に排紙して積載することができる。したがって、装置全体が無用に大型化してしまうことなく、プリンタ装置の汎用性および利便性を向上させることができる。
【００３６】
なお、本実施形態では、スイッチバック装置４０の上部反転ローラ対４３は搬入ローラ対４７と共に、また下部反転ローラ対４４は搬入ローラ対４６と共に、それぞれ別個の駆動モータにより駆動させることにより、用紙Ｐの搬入口３２への搬入が完了する前に次の用紙Ｐの搬出口３１からの搬出を開始することができるようになっており、さらに、搬入ローラ対４６、４７にワンウェイクラッチを内蔵させることにより、反転ローラ対４３、４４から抜けた用紙Ｐを装置本体１０の搬送ローラ対２８やフィニッシャ装置６０の搬送ローラ対６４が狭持した後には、その反転ローラ対４３、４４の駆動方向を用紙Ｐの搬送方向とは逆方向に駆動させて、用紙Ｐの搬出・搬入を連続して行うことができる。また、装置本体１０の搬出口３１から用紙Ｐを搬出する際の搬送速度と搬入口３２から用紙Ｐを搬入する際の搬送速度とに差をつけることができるようにして、スイッチバック装置４０による用紙Ｐの搬送速度を、装置本体１０の搬出口３１からの搬出速度よりも速く設定するとともに、搬入口３２への搬入速度よりも遅く設定することにより、用紙Ｐの停止時間を増加させることなく、先後の用紙Ｐの間に大きな間隔（紙間）を生じさせることができ、確実に用紙Ｐの先後端を検知可能にすることができる。
【００３７】
次に、図４は本発明に係る画像形成装置の第２実施形態を適用したプリンタ装置の一例を示す図である。なお、本実施形態は、上述実施形態と略同様に構成されているので、同様な構成には同一の符号を付して特徴部分を説明する（以下で説明する第３実施形態においても同様）。
【００３８】
図４において、装置本体１０は、用紙カセット１１ａから呼出コロ２１および分離給紙ローラ対２２により呼び出して分離給送する用紙Ｐを、用紙カセット１１ｂの載置面に開口するスリット３３内に通紙して搬送ローラ対２３に受け渡すようになっており、その用紙カセット１１ａを載置する底面にもスリット３４を開口させて、呼出コロ２１および分離給紙ローラ対２２と共に用紙カセット１１ｄを積み重ねることができるようになっている。
【００３９】
スイッチバック装置４０は、装置本体１０に用紙カセット１１ｄを追加すると、搬入ローラ対４７がフィニッシャ装置６０の搬入口６３に対応しなくなってしまうので、下部反転ローラ対４４が用紙Ｐの後端を挟持するタイミングに逆転してスイッチバックさせるとともに不図示の分岐爪で搬送方向を切り替えることにより、搬入ローラ対５０が表裏を反転した用紙Ｐをその搬入口６３からフィニッシャ装置６０内に搬入することができるようになっている。
【００４０】
このように本実施形態においては、上述実施形態による作用効果に加えて、用紙カセット１１ｄを積み重ねて増設しても、フィニッシャ装置６０に表裏を反転させた用紙Ｐを受け渡すことができ、排紙トレイ６２ａ〜６２ｎ上にページ順位にした用紙Ｐを排紙して積載することができる。したがって、装置本体１０に用紙カセット１１ｄを増設したことによりフィニッシャ装置６０が利用不能になってしまうことがない。
【００４１】
次に、図５は本発明に係る画像形成装置の第３実施形態を適用したプリンタ装置の一例を示す図である。
【００４２】
図５において、スイッチバック装置４０は、搬入ローラ対４７、５０が用紙Ｐを搬出する搬出口（排出口）５１、５２のそれぞれに、搬出した用紙Ｐを積載する排紙トレイ５３、５４を設置可能に構成されており、フィニッシャ装置６０を連結しない場合にも、例えば、画像の種別に応じた任意な排紙トレイ５３、５４上に表裏を反転した用紙Ｐを排紙することができる。
【００４３】
このように実施形態においては、上述実施形態による作用効果に加えて、例えば、プリントアウトする画像の依頼元に応じて排紙トレイ５３、５４を切り替えたり、コピー機やファクシミリ装置などと複合化されている場合には、プリントアウトによる用紙Ｐと、コピーやファクシミリ受信による用紙Ｐとを区別して排紙・積載することができる。したがって、使い勝手をよくして利便性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る画像形成装置の第１実施形態を示す図であり、その概略全体構成を示す正面透視図である。
【図２】その内部構成を示す一部拡大透視図である。
【図３】その要部構成を示す一部拡大透視図である。
【図４】本発明に係る画像形成装置の第２実施形態を示す図であり、その概略全体構成を示す正面透視図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置の第３実施形態を示す図であり、その要部構成を示す一部拡大透視図である。
【図６】その従来技術の概略全体構成を示す正面透視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０    装置本体
１１ａ〜１１ｄ    用紙カセット
１２    排紙台
１３    画像形成ユニット
１４    定着ユニット
１５    担持ベルト
１６    書込ユニット
１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂ    感光体ドラム
２１    呼出コロ
２２    分離給紙ローラ対
２７、４９、６５ａ〜６５ｎ    排紙ローラ対
３０    搬出ローラ対
３１、５１    搬出口
３２、６３    搬入口
３３、３４    スリット
４０    スイッチバック装置
４２、５３、５４、６２ａ〜６２ｎ    排紙トレイ
４３    上部反転ローラ対
４４    下部反転ローラ対
４６、４７、５０    搬入ローラ対
６０    フィニッシャ装置
Ｒ１    搬送経路
Ｒ２    再搬送経路
Ｒ３    反転経路
【図１】
0004421594.tif 000002
【図２】
0004421594.tif 000003
【図３】
0004421594.tif 000004
【図４】
0004421594.tif 000005
【図５】
0004421594.tif 000006
【図６】
0004421594.tif 000007